循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園區(qū)污水集中處理新思路
——以新疆兵團(tuán)淖毛湖農(nóng)場產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)為例

楊中惠

（新疆兵團(tuán)勘測設(shè)計(jì)院（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，烏魯木齊 830002）

工業(yè)園區(qū)作為一種規(guī)劃、管理、促進(jìn)工業(yè)開發(fā)的有效手段，極大促進(jìn)了我國工業(yè)的發(fā)展，但工業(yè)規(guī)模化集中發(fā)展也給園區(qū)所在區(qū)域的大氣、水、土壤環(huán)境帶來了巨大的威脅，園區(qū)成為環(huán)境問題最突出的區(qū)域之一。國務(wù)院政府工作報(bào)告將污染防治作為現(xiàn)階段三大攻堅(jiān)戰(zhàn)之一，打好大氣、水體、土壤污染防治三大戰(zhàn)役成為環(huán)保工作的重中之重。

2015年4月2日，國務(wù)院印發(fā)了《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，指出：“集中治理工業(yè)集聚區(qū)水污染。強(qiáng)化經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、出口加工區(qū)等工業(yè)集聚區(qū)污染治理。集聚區(qū)內(nèi)工業(yè)廢水必須經(jīng)預(yù)處理達(dá)到集中處理要求，方可進(jìn)入污水集中處理設(shè)施。新建、升級工業(yè)集聚區(qū)應(yīng)同步規(guī)劃、建設(shè)污水、垃圾集中處理等污染治理設(shè)施。2017年底前，工業(yè)集聚區(qū)應(yīng)按規(guī)定建成污水集中處理設(shè)施”[1]。2016年11月24日，國務(wù)院《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》要求，“完善工業(yè)園區(qū)污水集中處理設(shè)施……實(shí)現(xiàn)廢水分類收集、分質(zhì)處理，入園企業(yè)應(yīng)在達(dá)到國家或地方規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)后接入集中式污水處理設(shè)施處理”[2]。2017年，新疆兵團(tuán)開展了園區(qū)配套完善污水處理廠建設(shè)的專項(xiàng)整治行動(dòng)。本文以新疆兵團(tuán)第十三師淖毛湖農(nóng)場產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)為例，分析該園區(qū)污水集中處理存在的問題和最終的解決模式。

1　新疆兵團(tuán)第十三師淖毛湖農(nóng)場產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)污水處理現(xiàn)狀

1.1　園區(qū)概況

新疆兵團(tuán)第十三師淖毛湖農(nóng)場產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)位于哈密境內(nèi)，地處伊吾縣兵團(tuán)第十三師淖毛湖農(nóng)場南側(cè)。隨著我國“一帶一路”倡議的提出，哈密作為絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶的核心區(qū)之一，產(chǎn)業(yè)發(fā)展也十分迅速。園區(qū)成立于2011年，產(chǎn)業(yè)發(fā)展定位是以煤炭清潔高效利用循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈為主導(dǎo)，發(fā)展新型建材、生產(chǎn)技術(shù)服務(wù)、現(xiàn)代物流服務(wù)和其他配套產(chǎn)業(yè)。園區(qū)總規(guī)劃面積7.83 km2，按“一園兩區(qū)”布置，其中“北區(qū)”為生產(chǎn)技術(shù)服務(wù)及建材產(chǎn)業(yè)區(qū)，“南區(qū)”為煤化工循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)區(qū)。隨著近7年發(fā)展，現(xiàn)已發(fā)展工業(yè)企業(yè)9家，其中有煤化工企業(yè)7家。這7家煤化工企業(yè)總設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1 260萬t提質(zhì)煤，計(jì)劃建設(shè)140臺(tái)焦?fàn)t。現(xiàn)已建設(shè)完成焦?fàn)t118臺(tái)，年加工原煤2 287.5萬t，設(shè)計(jì)生產(chǎn)提質(zhì)煤915萬t，年產(chǎn)焦油183萬t、91.5億m3焦?fàn)t尾氣。另外,兩家企業(yè)為新疆哈密煤化工尾氣綜合利用宣力發(fā)電項(xiàng)目和宣力煤焦油加氫項(xiàng)目。

目前，“南區(qū)”焦化企業(yè)產(chǎn)生的荒煤氣全部集中收集后，統(tǒng)一由園區(qū)煤氣管道輸入宣力發(fā)電廠，經(jīng)煤氣凈化后發(fā)電，電再回用于園區(qū)；各廠產(chǎn)生的煤焦油統(tǒng)一送宣力煤焦油加氫項(xiàng)目進(jìn)行深加工，初步形成了“煤—?dú)狻姟汀毖h(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈。

1.2　園區(qū)規(guī)劃環(huán)評及項(xiàng)目環(huán)評確定的污水處理方案

園區(qū)先后建設(shè)7家煤化工企業(yè)，根據(jù)各項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書及環(huán)評批復(fù)要求，廢水處理要求及規(guī)模統(tǒng)計(jì)如表1所示。園區(qū)規(guī)劃環(huán)評于2014年1月獲得兵團(tuán)環(huán)保局的審查意見，規(guī)劃環(huán)評確定的園區(qū)廢水處理方案如表1所示。

表1　園區(qū)生產(chǎn)廢水實(shí)際排放情況統(tǒng)計(jì)

由表1可知，由于7家煤化工焦炭企業(yè)投資主體不同，建設(shè)時(shí)間不同，因此相關(guān)部門均要求自建污水處理站處理達(dá)標(biāo)后回用于熄焦。這7家企業(yè)同質(zhì)化程度高，廢水處理站工藝也基本一致，7座企業(yè)自建污水處理站設(shè)計(jì)總規(guī)模累計(jì)達(dá)到590 m3/h。

1.3　園區(qū)企業(yè)污水處理存在的問題

（1）園區(qū)內(nèi)7家煤化工企業(yè)建設(shè)試投產(chǎn)后，由于市場等原因，均未達(dá)產(chǎn)，也未按照環(huán)評和批復(fù)要求建設(shè)完成污水處理設(shè)施。目前，各企業(yè)生產(chǎn)廢水均未經(jīng)處理直接用于熄焦，酚氰廢水中所含有毒有害物隨水蒸發(fā)，轉(zhuǎn)化至廢氣中無組織排放，對區(qū)域空氣環(huán)境質(zhì)量造成嚴(yán)重污染。

（2）由于各廠建成后，生產(chǎn)規(guī)模未達(dá)到原批復(fù)規(guī)模，多處于半投產(chǎn)或停產(chǎn)狀態(tài)，各企業(yè)一致疑慮如按設(shè)計(jì)和環(huán)評要求建設(shè)廢水處理站，會(huì)造成運(yùn)行負(fù)荷低、投資運(yùn)行費(fèi)用高且無法確保穩(wěn)定達(dá)標(biāo)處理的結(jié)果。因此，各企業(yè)對自建廢水處理站工程一拖再拖。

（3）園區(qū)管理人員少、十三師環(huán)保局監(jiān)察人員配備嚴(yán)重不足、園區(qū)地處偏遠(yuǎn)等因素存在，其間環(huán)保局雖然多次對各企業(yè)廢水處理設(shè)施不到位問題進(jìn)行了督查、督辦，但往往由于各種情況復(fù)雜，始終未解決問題。

（4）園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)置建設(shè)遲緩，園區(qū)至2016年下半年才招商引入第三方環(huán)境治理機(jī)構(gòu)建設(shè)污水處理廠。

2　循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園區(qū)污水處理新模式分析

2.1　解決思路

在各企業(yè)不落實(shí)自建污水處理站，而環(huán)保局強(qiáng)制要求各企業(yè)嚴(yán)格按照環(huán)評和批復(fù)要求建設(shè)的博弈過程中，經(jīng)環(huán)保局管理人員和專家的論證，最終基于7家煤化工企業(yè)的焦化廢水具有同質(zhì)性，確定由園區(qū)統(tǒng)一牽頭建設(shè)一座焦化廢水預(yù)處理站。預(yù)處理水質(zhì)達(dá)到《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16171-2012）中表2中間接排放標(biāo)準(zhǔn)后，回用于各廠熄焦系統(tǒng)，從而徹底解決了煤化工企業(yè)多廠分別處理的難題。另外，根據(jù)園區(qū)綜合產(chǎn)業(yè)布局和廢水預(yù)測量，再建設(shè)一座園區(qū)綜合污水處理站，解決全區(qū)廢水處置問題。這種新模式將原擬建7座污水處理站縮減為1座，從源頭減少了園區(qū)分散型污染源，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念，有利于改善區(qū)域水環(huán)境。

2.2　焦化廢水預(yù)處理站工藝方案

2017年3月18日，兵團(tuán)十三師環(huán)保局以師環(huán)函審[2017]16號文下發(fā)了《關(guān)于十三師淖毛湖農(nóng)場產(chǎn)業(yè)集聚園區(qū)焦化廢水預(yù)處理站建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書的批復(fù)》。

2.2.1規(guī)模及進(jìn)、出水水質(zhì)確定

根據(jù)園區(qū)內(nèi)已運(yùn)行七家焦化企業(yè)實(shí)際廢水水質(zhì)情況和排放量調(diào)查，設(shè)計(jì)確定焦化廢水集中預(yù)處理站規(guī)模為480 t/d；工藝采用“一段除油酚氨回收預(yù)處理+二段催化氧化和生化處理（一級生化）”路線。

設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)為：COD（化學(xué)需氧量） 25000 mg/L、BOD5（五日生化需氧量） 14 000 mg/L、SS（懸浮物） 4 371 mg/L、NH3-N（氨氮）6 000 mg/L、石油類1 708 mg/L、揮發(fā)酚4 850 mg/L；設(shè)計(jì)出水按照《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16171-2012）表2間接排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

2.2.2一段除油酚氨回收預(yù)處理工藝

污水站進(jìn)水首先進(jìn)入重力隔油罐，加入一定量的堿液送入1#高效一體化除油罐進(jìn)行油水分離，重焦油和懸浮物從底部排入重污油油水分離罐，輕焦油流入輕油油水分離罐。經(jīng)初級脫油和除懸浮物的中間出水，進(jìn)入多介質(zhì)和陶瓷過濾器進(jìn)行過濾，利用聚結(jié)原理去除廢水中分散的細(xì)小油污顆粒、懸浮物后，流入1#油水分離器分離。分離后的廢水泵入脫酸脫氨塔，對廢水中的H2S、CO2等酸性氣體和氨進(jìn)行汽提，以滿足進(jìn)入脫鹽系統(tǒng)和生化系統(tǒng)的水質(zhì)要求。脫酸脫氨后的廢水送入2#一體化高效除油罐再次除油和除懸浮物，之后進(jìn)入酚水噴射器與萃取劑混合，經(jīng)一級萃取后進(jìn)入2#油水分離器。二次分離后，廢水送入萃取塔進(jìn)行二次萃取脫酚處理；脫酚后，廢水進(jìn)入水塔經(jīng)蒸餾分離萃取劑送去二段處理系統(tǒng)。含酚萃取項(xiàng)最終通過酚塔蒸出萃取劑，塔底的粗酚進(jìn)入粗酚罐收集外運(yùn)。一段處理工藝流程如圖1所示。

圖1　一段除油、酚氨回收系統(tǒng)工藝流程

2.2.3二段催化氧化和生化處理工藝

二段來水首先進(jìn)入一體化除油罐，經(jīng)混凝、絮凝反應(yīng)進(jìn)行一次沉降，浮油被收集至集油罐經(jīng)脫水后進(jìn)行污油回收；分離水進(jìn)入二級氣浮區(qū)去除污水中分散的細(xì)小油污顆粒、懸浮物以及部分硫化物和混凝沉降物，氣浮池出水進(jìn)入一級水解酸化池對COD進(jìn)行生物再次降解后進(jìn)入一級A/O（厭氧好氧工藝法）生化池，通過生化處理去除大部分COD、BOD、硫化物、氨氮及揮發(fā)酚等污染物。出水再經(jīng)一級二沉池沉淀、中間水池暫存后送入催化氧化塔，在催化劑作用下對難以生化的COD進(jìn)行氧化降解；底部活性污泥部分進(jìn)入污泥濃縮池。催化氧化塔對COD的去除率最高可達(dá)60%。在大幅度去除COD的同時(shí)，催化氧化過程也降低了廢水中部分有機(jī)污染物，進(jìn)一步打破了有機(jī)物分子的環(huán)鏈和長鏈，對廢水中含有高分子和苯環(huán)的有機(jī)物有很好的去除或破壞效果。催化處理后，污水再進(jìn)一步通過水解酸化池、A/O生化池作用除去COD、BOD、硫化物、氨氮及揮發(fā)酚等污染物。最終，污水經(jīng)二沉池處理后進(jìn)入回用水箱，循環(huán)利用于園區(qū)煤化工企業(yè)熄焦工段。二段處理系統(tǒng)工藝流程如圖2所示。

2.3　處理效率及驗(yàn)收結(jié)果分析

園區(qū)焦化廢水預(yù)處理站各階段處理效率如表2所示。

圖2　二段催化氧化和生化處理工藝流程

表2　污水預(yù)處理站各處理單元污染物去除效率一覽

該污水預(yù)處理站于2017年8月建成并通過了環(huán)境保護(hù)竣工驗(yàn)收。驗(yàn)收數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析表明，pH范圍為6.67～7.59，SS＜4 mg/L、COD為73 mg/L、BOD5為13.33 mg/L、總磷為0.26 mg/L、總氮為45.5 mg/L、硫化物為0.007 mg/L、苯＜0.05 mg/L、NH3-N為1.6 mg/L、氰化物為0.005 mg/L、石油類＜0.04 mg/L、苯并芘＜1.4 ng/L、揮發(fā)酚為0.0081 mg/L，全部滿足《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16171-2012）表2間接排放標(biāo)準(zhǔn)限值要求，說明污水處理工藝效果良好。

與此同時(shí)，淖毛湖農(nóng)場循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園區(qū)其他運(yùn)行的5家焦化企業(yè)以及尾氣發(fā)電項(xiàng)目均一次性通過了聯(lián)合環(huán)保驗(yàn)收。目前，園區(qū)綜合污水處理站正在建設(shè)中，后期隨園區(qū)企業(yè)入駐，企業(yè)排水量將持續(xù)增大，將由綜合污水處理站全面接收處理。園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)也擴(kuò)展為“煤—?dú)狻姟汀碑a(chǎn)業(yè)鏈。

3　結(jié)語

工業(yè)園區(qū)環(huán)境保護(hù)工作是一項(xiàng)綜合性的課題與難題。以上案例是結(jié)合園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)布局進(jìn)行精細(xì)化管理的新模式。以改善區(qū)域環(huán)境質(zhì)量為核心，從園區(qū)的源頭削減分散型污染源，可以有效解放企業(yè)投資和運(yùn)維管理壓力，提升園區(qū)管理部門和上級環(huán)保部門的有效監(jiān)管水平，進(jìn)一步整體提高園區(qū)的綜合管理能力。

建設(shè)生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計(jì)，任重而道遠(yuǎn)，環(huán)保人員應(yīng)努力打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)。建議下一步在園區(qū)引入環(huán)保管家機(jī)制，讓專業(yè)的人干專業(yè)的事，促進(jìn)園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)綠色發(fā)展。