工業(yè)區(qū)污水再生回用及污水廠布局的探討
前言
目前我國(guó)水環(huán)境污染問題突出,呈現(xiàn)出水資源緊張的局面。日益緊張的水資源緊缺和水環(huán)境污染問題,已經(jīng)引起國(guó)內(nèi)外高度重視。僅僅依靠地表水或者地下水資源將無法滿足工農(nóng)業(yè)和城市發(fā)展的用水需求,必須考慮節(jié)水節(jié)流,污水再生利用,來滿足日益增長(zhǎng)的水資源需求,而其中工業(yè)和城市污水水量穩(wěn)定、供給可靠,是開源節(jié)流的一種潛在的水資源,工業(yè)和城市污水再生利用是緩解水資源緊缺狀況,減輕水體污染程度、改善生態(tài)環(huán)境的有效途徑之一。
當(dāng)前許多工業(yè)園區(qū)環(huán)境現(xiàn)狀形勢(shì)嚴(yán)峻,嚴(yán)重制約工業(yè)園區(qū)發(fā)展的,其中主要因素為廢水無處可排。全國(guó)各地工業(yè)園區(qū)的數(shù)量和規(guī)模不斷增加如何控制工業(yè)園區(qū)對(duì)環(huán)境所造成的影響是當(dāng)前工業(yè)園區(qū)建設(shè)和發(fā)展的焦點(diǎn),而工業(yè)園區(qū)內(nèi)的企業(yè)組群,有利于污染集中控制。工業(yè)園區(qū)污水的治理就是其中一個(gè)重要的組成部分。
本文擬以某工業(yè)園區(qū)為例,對(duì)工業(yè)園區(qū)污水治理的現(xiàn)狀、布局,和一些主要問題及相關(guān)政策進(jìn)行分析和探討,并提出相關(guān)建議。
二、工業(yè)園區(qū)污水回用規(guī)劃
根據(jù)工業(yè)園內(nèi)各項(xiàng)目使用新鮮水及排放廢水的實(shí)際情況,將工業(yè)園內(nèi)各項(xiàng)目產(chǎn)生的生產(chǎn)、生活廢水綜合利用,實(shí)現(xiàn)“一水多用”,減少新鮮用水量和地下水開采量,減少工業(yè)園向地表水環(huán)境排放的廢水總量,既滿足環(huán)保要求又為企業(yè)降低投資及成本。
從國(guó)內(nèi)外的污水再生回用實(shí)踐看,污水再生回用的途徑主要有農(nóng)業(yè)灌溉、工
業(yè)回用、城市雜用等。
(一)農(nóng)業(yè)灌溉
農(nóng)業(yè)灌溉注意包括農(nóng)作物、牧草、苗木、農(nóng)副產(chǎn)品洗滌及冷凍等用水。其工作內(nèi)容包括將污水施于土地以便得到處理與滿足植物生長(zhǎng)兩個(gè)方面,灌溉的同時(shí),土壤的滲濾作用還會(huì)對(duì)污水起到進(jìn)一步的凈化作用。
(二)工業(yè)用水
在城市用水中,工業(yè)用水可以占到60%以上。城市污水再生后用于工業(yè)的主要用途有3項(xiàng)。
1.冷卻用水。冷卻水在工業(yè)用水中一般占70%~80%或更多,且水質(zhì)要求相對(duì)較低,是城市污水工業(yè)回用的大戶和主要對(duì)象。
2.鍋爐補(bǔ)充水。對(duì)一般鍋爐用水,尚需軟化、脫鹽等處理后,方可使用;對(duì)于高壓鍋爐,特別是超高壓鍋爐,由于水質(zhì)要求高,近期內(nèi)還不可能普遍利用。
3.工藝用水。由于不同的工業(yè)工藝對(duì)水質(zhì)要求差別很大,因此應(yīng)根據(jù)工藝對(duì)水質(zhì)的要求而定。
(三)城市雜用
污水處理后作為城市雜用水應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的消毒,再用于其他場(chǎng)所:
1.生活雜用水。生活雜用水(指不直接于人體接觸的生活用水)范圍主要包
括居住建筑、公共建筑和工業(yè)企業(yè)非生產(chǎn)區(qū)內(nèi)用于沖廁、綠化、景觀、消防用水、澆灑道路等。
2.環(huán)境、娛樂和景觀用水。主要包括以下幾個(gè)方面:一是澆灑城鎮(zhèn)公園或其他公共場(chǎng)所、公路兩側(cè)、墓地等處的草地和高爾夫球場(chǎng);二是澆灌樹木,苗圃;三是供給釣魚和劃船的娛樂湖;四是供給游泳和滑水的娛樂湖;五是補(bǔ)充河道、人工湖、池塘以保持景觀和水體自凈能力;六是人工瀑布、噴泉用水等。
三、工業(yè)園區(qū)污水類型及處理方式
根據(jù)產(chǎn)生工業(yè)廢水性質(zhì)不同,將工業(yè)園區(qū)廢水分為生活污水、一般工業(yè)廢水和高濃度廢水。
(一)生活污水
園區(qū)有些企業(yè)生產(chǎn)過程中基本不產(chǎn)生工業(yè)廢水,或者產(chǎn)生廢水經(jīng)簡(jiǎn)單處理后直接循環(huán)回用,金屬加工業(yè)、機(jī)械制造業(yè)等產(chǎn)業(yè),廢水來源主要是職工生活區(qū)產(chǎn)生的生活污水。
生活污水一般是經(jīng)過處理后排入城市污水處理廠或者直接外排。江西省內(nèi)工業(yè)園區(qū)的生活廢水一般采用地埋處理方式、化糞池處理,達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)相應(yīng)規(guī)定后排入地表水或者城市污水處理廠。
(二)一般工業(yè)廢水
企業(yè)生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生有毒有害的化學(xué)物質(zhì),產(chǎn)生的工業(yè)廢水較容易處理。如食品、電子電器等產(chǎn)業(yè)。一般工業(yè)廢水可采用常規(guī)的工業(yè)污水處理工藝,以生化處理為主,達(dá)標(biāo)后排入收納水體;也可經(jīng)過簡(jiǎn)單預(yù)處理,直接排入工業(yè)園區(qū)污水處理廠。
(三)高濃度廢水
企業(yè)生產(chǎn)過程中使用有毒有害的化學(xué)品和產(chǎn)生的工業(yè)廢水濃度較高或者難以處理,如造紙、電鍍、醫(yī)藥、化工等產(chǎn)業(yè)。高濃度廢水目前常采用的主要工藝SBR工藝、生物膜法、A/O法等。企業(yè)產(chǎn)生的污水污染物濃度高,難處理,污染程度嚴(yán)重,即使少量污水排放也會(huì)對(duì)環(huán)境或后續(xù)處理造成較嚴(yán)重的危害,因此,這一類企業(yè)應(yīng)當(dāng)自行建設(shè)污水處理裝置,對(duì)有毒有害物質(zhì)在車間出口處進(jìn)行專門處理,再接入企業(yè)或工業(yè)園區(qū)的污水處理廠。
四、工業(yè)園區(qū)水循環(huán)管理模式探討
(一)工業(yè)園區(qū)水循環(huán)模式
目前,除化工、電鍍等專業(yè)工業(yè)園區(qū)及有條件的其它專業(yè)工業(yè)園區(qū)需單獨(dú)建設(shè)集中污水處理廠外,工業(yè)園區(qū)污水處理模式主要有3種:一是企業(yè)預(yù)處理后納入市政管網(wǎng)進(jìn)入城鎮(zhèn)污水處理廠;二是企業(yè)自行建設(shè)污水處理設(shè)施處理達(dá)標(biāo)排放,目前大都是采取這種方式;三是園區(qū)建設(shè)有污水理廠的排入工業(yè)園區(qū)污水處理廠。本文主要討論工業(yè)園區(qū)建設(shè)污水處理廠的模式。
為發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),建設(shè)生態(tài)型工業(yè)園區(qū),保障工業(yè)園區(qū)污水得到妥善處理,許多工業(yè)園區(qū)都建設(shè)了園區(qū)集中污水處理設(shè)施。借鑒生態(tài)工業(yè)園區(qū)內(nèi)“副產(chǎn)品協(xié)作”模式,總結(jié)現(xiàn)有生態(tài)工業(yè)園區(qū)內(nèi)水資源管理的成功實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),通過廢水的再生利用、同自然水體的融合、同地方社區(qū)合作等方式,構(gòu)建一種新模式的“取水-配水-用水-排水-其他同途。用水方式,如圖1所示。
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工業(yè)園區(qū)水循環(huán)模式與傳統(tǒng)的末端治理“取水—用水—污水處理—排放—其他用途”用水方式相比,主要有以下四方面不同:(1)一個(gè)企業(yè)的廢水經(jīng)治理后,在水質(zhì)允許的條件下,作為另一個(gè)企業(yè)的水源再次利用。(2)建造人造景觀湖、循環(huán)再生池等景觀設(shè)施促進(jìn)水的循環(huán)再生,替代了開采更多地下水作為水源。(3)水循環(huán)體系的建立及企業(yè)之間用水方面的協(xié)作,使得水重復(fù)利用率變高,園區(qū)整體取水量變小,污水排放量減小。
(二)結(jié)論
工業(yè)園區(qū)水資源的多重分配利用和污水處理有許多的優(yōu)點(diǎn):(1)廢水處理設(shè)備、土地和人力資源共享,節(jié)省企業(yè)的廢水處理費(fèi)用;(2)所有生活污水都集中到生活污水處理站處理回用,易于管理控制。(3)降低了環(huán)保管理部門對(duì)分散企業(yè)監(jiān)督管理的難度;(4)工業(yè)園區(qū)廢水中心站可引進(jìn)專業(yè)環(huán)保公司的技術(shù)和運(yùn)營(yíng)管理經(jīng)驗(yàn),保證廢水達(dá)標(biāo)排放。
缺點(diǎn)是不同廠家的同一類水集中于園區(qū)管道收集,沒有配置必要的高技術(shù)監(jiān)測(cè)設(shè)備,企業(yè)廢水混排查找不及時(shí),也難以查找;沒有有效的手段監(jiān)控各種廢水,無法約束各廠家的亂排亂放,不能用經(jīng)濟(jì)手段促使各廠家進(jìn)行清潔生產(chǎn)。
國(guó)家級(jí)生態(tài)工業(yè)園區(qū)及地方省級(jí)生態(tài)工業(yè)園建設(shè)都要求具備集中式污水處理設(shè)施(污水處理廠),因此,工業(yè)園區(qū)建設(shè)集中污水處理廠是大勢(shì)所趨。
五、工業(yè)園區(qū)污水處理廠的布局思維
城市污水處理廠是城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施,也是目前國(guó)內(nèi)外用以防治污染、保護(hù)環(huán)境的重要措施之一,在控制水環(huán)境污染方面發(fā)揮著重要作用。隨著城市建設(shè)的發(fā)展、工業(yè)區(qū)的開發(fā)及新區(qū)住宅建設(shè)速度的加快,城市污水處理廠的布局規(guī)劃就成為其建設(shè)與管理的一個(gè)關(guān)鍵問題。污水處理廠布局的集中與分散一直是爭(zhēng)論的焦點(diǎn),集中建設(shè)污水處理廠可以體現(xiàn)規(guī)模效益,降低建設(shè)費(fèi)用和日常運(yùn)行費(fèi)用,且便于維護(hù)與管理;而小型分散的污水處理廠易于建設(shè),建設(shè)周期短,有利于處理后污水的就近回用。
從國(guó)內(nèi)外城市污水處理廠建設(shè)的發(fā)展歷史來看,在人口密集的大中城市,目前大型集中污水處理廠是其建設(shè)的主流,對(duì)控制當(dāng)?shù)厮h(huán)境污染發(fā)揮了重要作用。但隨著污水處理廠建設(shè)速度的加快,在部分缺水城市處理出水的綜合利用已受到人們的高度重視,污水處理廠的建設(shè)有小型化分散建設(shè)的趨勢(shì)。因此,隨著新形勢(shì)的不斷變化,污水處理廠的選址思維也應(yīng)隨之而變。
(一)廠址選擇的傳統(tǒng)思維
傳統(tǒng)觀念上的排水系統(tǒng)主要是以防止雨洪內(nèi)澇、排除和處理污水、保護(hù)城市公共水域水質(zhì)等為目的,因此一般是希望將污水盡快排放到城市下游進(jìn)行高度集中處理。按照傳統(tǒng)規(guī)劃方法,污水處理廠廠址要根據(jù)污染物排放量控制目標(biāo)、城市布局、受納水體功能及流量等因素來綜合選擇,一般盡可能地設(shè)在各河系下游、城市郊區(qū),以使盡可能多的污水自流進(jìn)入城市污水處理廠。此外,該方式對(duì)污水排放也較有利,處理出水可直接排入下游河道,避免對(duì)上游水系造成污染。
(二)廠址選擇的新思維
21世紀(jì)排水系統(tǒng)的定位應(yīng)從以前的防澇減災(zāi)、防污減災(zāi)逐步轉(zhuǎn)向污水的資源化,從而恢復(fù)健康水循環(huán)和良好水環(huán)境、維持水資源可持續(xù)利用。事實(shí)證明,污水深度處理與再生回用是恢復(fù)水環(huán)境的必由之路,其社會(huì)效益、環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益已為世界各國(guó)所矚目。
按照新的理念,城市生活污水處理廠的建設(shè)以當(dāng)前減災(zāi)為目的的達(dá)標(biāo)排放就值得重新考慮,以適應(yīng)新的形勢(shì)需要。由于污水處理廠的傳統(tǒng)布局使污水再生水源遠(yuǎn)離用戶,增加了相應(yīng)的回用水管網(wǎng)費(fèi)用,同時(shí)再生水也不能依靠重力注入城市段以補(bǔ)充干枯少水的河流,不利于污水資源化。因此,在新建城市污水廠的數(shù)目和廠址的規(guī)劃中不應(yīng)拘泥于傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn),而應(yīng)依據(jù)城市對(duì)中水回用的需要在適當(dāng)位置建設(shè)合適規(guī)模的污水處理廠,使得整個(gè)城市形成大、中、小及近、遠(yuǎn)期相結(jié)合的污水處理廠布局規(guī)劃,既有利于污水再生回用,又減輕了城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān),且易于實(shí)現(xiàn)分期建設(shè)。
此外,在進(jìn)行排水系統(tǒng)規(guī)劃時(shí),還應(yīng)對(duì)整個(gè)城市的功能分區(qū)、工農(nóng)業(yè)分布、排水管網(wǎng)及污水處理現(xiàn)狀等進(jìn)行周密的調(diào)查,明確現(xiàn)有的和預(yù)測(cè)潛在的再生水用戶的地理位置及水量與水質(zhì)的需求,以恰當(dāng)?shù)卮_定排水分區(qū)、污水處理廠的位置與個(gè)數(shù)。
(三)建議
隨著城市污水處理廠建設(shè)速度的加快,在部分缺水城市,處理后污水的綜合利用已受到人們的高度重視,污水處理廠的建設(shè)將有小型化分散建設(shè)的趨勢(shì)。污水深度處理與再生回用是恢復(fù)水環(huán)境的必由之路,因此隨著新形勢(shì)的不斷變化,污水處理廠的選址思維也應(yīng)隨之而變。城市污水廠的數(shù)目和廠址的規(guī)劃不應(yīng)拘泥于傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn),而應(yīng)依據(jù)城市對(duì)中水回用的需要在適當(dāng)位置建設(shè)合適規(guī)模的污水處理廠,使整個(gè)城市形成大、中、小及近、遠(yuǎn)期相結(jié)合的污水處理廠布局規(guī)劃。
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