汪炎
(東華工程科技股份有限公司, 合肥 230024)
工業(yè)園區(qū)是我國工業(yè)集約集聚發(fā)展的重要戰(zhàn)略, 是經(jīng)濟發(fā)展的重要載體, 工業(yè)園區(qū)因產(chǎn)業(yè)活動規(guī)模大、 強度劇烈、 物質(zhì)能量密集、 安全和環(huán)境風險居高不下, 成為環(huán)境與經(jīng)濟沖突的焦點[1], 因此加強工業(yè)園區(qū)污水處理水平是工業(yè)園區(qū)可持續(xù)發(fā)展亟需解決的問題。 本文通過回顧工業(yè)園區(qū)發(fā)展的政策背景, 分析工業(yè)園區(qū)污水的來源和特點, 結(jié)合典型工業(yè)園區(qū)污水處理方案, 提出了工業(yè)園區(qū)污水處理的建議、 思考和發(fā)展方向, 以期為我國工業(yè)園區(qū)的綠色發(fā)展提供啟示和借鑒。
隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展, 環(huán)保、 安全的要求越來越高, 化工企業(yè)或多或少存在一定的環(huán)境和安全隱患, 因此近年來國家相關(guān)部委紛紛發(fā)文要求化工企業(yè)“退城入園”[2]。
2008 年, 國務(wù)院安委會辦公室在《關(guān)于進一步加強危險化學(xué)品安全生產(chǎn)工作的指導(dǎo)意見》中提出:新的化工建設(shè)項目必須進入產(chǎn)業(yè)集中區(qū)或化工園區(qū), 逐步推動現(xiàn)有化工企業(yè)進區(qū)入園。
2012 年, 環(huán)境保護部在《關(guān)于進一步加強環(huán)境影響評價管理防范環(huán)境風險的通知》中提出: 石化化工建設(shè)項目原則上應(yīng)進入依法合規(guī)設(shè)立、 環(huán)保設(shè)施齊全的產(chǎn)業(yè)園區(qū)。
2016 年, 工業(yè)和信息化部在《關(guān)于做好工業(yè)和信息化領(lǐng)域“鄰避”問題防范和化解工作的通知》中提出: 新建、 搬遷重化工業(yè)要嚴格限定在合規(guī)工業(yè)園區(qū)。
2016 年, 國務(wù)院辦公廳在《關(guān)于石化產(chǎn)業(yè)調(diào)結(jié)構(gòu)促轉(zhuǎn)型增效益的指導(dǎo)意見》中提出: 新建化工項目全部進入化工園區(qū), 形成一批具有國際競爭力的大型企業(yè)集團和化工園區(qū)。
2017 年, 國務(wù)院辦公廳發(fā)布了《安全生產(chǎn)“十三五”規(guī)劃》及《關(guān)于推進城鎮(zhèn)人口密集區(qū)危險化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)搬遷改造指導(dǎo)意見》, 隨后國家多個部委、 地方政府相繼出臺“化工產(chǎn)品退城入園”政策,到2020 年底, 大部分省市的化工企業(yè)已完成“退城入園”的搬遷工作, 部分省市的企業(yè)將最晚于2025年完成搬遷。
2018 年2 月, 工信部與應(yīng)急管理部牽頭成立了由國家發(fā)改委、 生態(tài)環(huán)境部等14 個部委組成的搬遷改造專項工作組, 加快推進?;菲髽I(yè)搬遷改造工作。
由此可見, 改變化工行業(yè)的粗放式發(fā)展, 改變目前化工圍城的現(xiàn)象, 以及化工企業(yè)“退城入園”、“進區(qū)入園”已是大勢所趨。 目前我國建成和在建的工業(yè)園區(qū)已達到9 000 多個, 工業(yè)園區(qū)已成為我國工業(yè)發(fā)展的主要形態(tài)和地方經(jīng)濟發(fā)展的助推器。 但是, 工業(yè)園區(qū)作為工業(yè)生產(chǎn)活動的載體, 也是造成水資源緊缺和水環(huán)境污染的主要原因[3-4], 目前涉及污水排放的經(jīng)濟技術(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)等省級及以上工業(yè)園區(qū)已超過2 500 家。
國家對工業(yè)園區(qū)污水處理非常重視, 特別是在國務(wù)院于2015 年和2016 年相繼出臺的《水污染防治行動計劃》(以下簡稱“水十條”)和《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》中對工業(yè)園區(qū)污水處理提出了具體要求。
“水十條”規(guī)定: 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, 工業(yè)集聚區(qū)應(yīng)按規(guī)定建成污水集中處理設(shè)施并安裝自動在線監(jiān)控裝置, 逾期未完成的,一律暫停審批和核準其增加水污染物排放的建設(shè)項目, 并依照有關(guān)規(guī)定撤銷其園區(qū)資格。 這只是工業(yè)集聚區(qū)水污染防治和環(huán)境風險防范的底線要求, 今后更重要的是確保建成的污水集中處理設(shè)施和管網(wǎng)能夠正常穩(wěn)定運行, 達標排放。 原則上, 園內(nèi)工業(yè)廢水和生活污水應(yīng)納盡納, 杜絕偷排、 漏排等情況發(fā)生。
《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》規(guī)定: 完善工業(yè)園區(qū)污水集中處理設(shè)施。 實行“清污分流、 雨污分流”, 實現(xiàn)廢水分類收集、 分質(zhì)處理, 入園企業(yè)應(yīng)在達到國家或地方規(guī)定的排放標準后接入集中式污水處理設(shè)施處理, 園區(qū)集中式污水處理設(shè)施總排口應(yīng)安裝自動監(jiān)控系統(tǒng)、 視頻監(jiān)控系統(tǒng), 并與環(huán)境保護主管部門聯(lián)網(wǎng), 開展工業(yè)園區(qū)污水集中處理規(guī)范化改造示范。
工業(yè)園區(qū)污水主要來自園區(qū)內(nèi)各企業(yè)生產(chǎn)生活活動所排放的污水, 根據(jù)其來源可分為生產(chǎn)廢水、清凈廢水、 地坪沖洗水、 初期雨水、 生活污水等。
(1) 生產(chǎn)廢水。 生產(chǎn)廢水來自園區(qū)內(nèi)各企業(yè)生產(chǎn)裝置排放的廢水, 主要污染物包括CODCr、 氨氮、 總氮、 色度、 油、 SS 等。
(2) 清凈廢水。 清凈廢水來自園區(qū)內(nèi)各企業(yè)冷卻水、 脫鹽水站等排放的廢水, 主要污染物包括鹽分、硬度等。
(3) 地坪沖洗水。 地坪沖洗水來自園區(qū)內(nèi)各企業(yè)沖洗地坪排放的廢水, 主要污染物包括SS、 油、CODCr等。
(4) 初期雨水。 初期雨水來自園區(qū)內(nèi)各企業(yè)污染區(qū)域收集的初期污染雨水, 主要污染物包括SS、油、 CODCr等。
(5) 生活污水。 生活污水來自園區(qū)內(nèi)各企業(yè)、配套設(shè)施排放的生活污水, 主要污染物包括CODCr、 SS、 氨氮、 總氮、 總磷等。
(1) 行業(yè)性結(jié)構(gòu)特征明顯。 不同行業(yè)的污水差別較大, 各個行業(yè)都有其顯著特點。 例如: 化工園區(qū)污水的典型水質(zhì)特征為難生化、 毒性強、 含鹽量高等; 食品加工產(chǎn)業(yè)園區(qū)污水的典型水質(zhì)特征為有機物含量高、 易生化等; 印染工業(yè)園區(qū)污水的典型水質(zhì)特征為難生化、 色度高等。
(2) 復(fù)合性特征明顯。 工業(yè)園區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,有的園區(qū)有多個產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向, 即使只有一個產(chǎn)業(yè)方向, 但產(chǎn)品細分領(lǐng)域多, 使用的原料、 輔料和工藝又各有差別, 使所產(chǎn)生污水的物理化學(xué)性質(zhì)存在較大差異, 因此污水中污染物種類多、 濃度高[5],且各企業(yè)排水規(guī)律不均衡, 水質(zhì)水量波動大[6]。
(3) 區(qū)域性結(jié)構(gòu)特征明顯。 工業(yè)園區(qū)面積有限, 生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為單一, 環(huán)境敏感, 容量小,因此不同園區(qū)對污水處理程度的要求亦不相同。
某經(jīng)濟開發(fā)區(qū)為省級專業(yè)化工園區(qū), 通過打造若干個百億產(chǎn)業(yè)集群, 形成“一園多鏈”、 “一園多特”的產(chǎn)業(yè)布局, 該園區(qū)重點發(fā)展化工新材料產(chǎn)業(yè)、醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)、 高附加值精細化工產(chǎn)業(yè)等三大產(chǎn)業(yè)鏈。
園區(qū)污水排放量約為5 000 m3/d, 由其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)可看出, 園區(qū)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)為精細化工類、 農(nóng)藥及中間體、 醫(yī)藥及中間體類, 屬典型高難度有機污水,設(shè)計出水水質(zhì)執(zhí)行GB 18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級A 標準。 污水處理廠設(shè)計進出水水質(zhì)見表1。
表1 污水處理廠設(shè)計進出水水質(zhì)Tab. 1 Design influent and effleunt water quality of sewage treatment plant
根據(jù)園區(qū)產(chǎn)業(yè)定位、 污水處理廠進水水質(zhì)和處理程度可看出, 本項目污水有以下特點: ①污水可生化性差, 進水BOD5質(zhì)量濃度低, 小于100 mg/L, 甚至經(jīng)常檢測不出。 ②毒性高, 污水中含有對生化產(chǎn)生抑制作用的物質(zhì), 如吡啶、 硝基苯、 鹵代苯、 聚合物等。 ③水質(zhì)水量波動大, 園區(qū)內(nèi)各企業(yè)排水規(guī)律性不強, 有的連續(xù)排放, 有的間斷排放。④污水處理程度高, 難度大, 污水處理廠出水水質(zhì)達到GB 18918—2002 一級A 標準。
根據(jù)設(shè)計進出水水質(zhì)及其特點, 選擇污水處理方案時應(yīng)考慮的重點是: ①強化預(yù)處理, 通過高效的預(yù)處理工藝, 降低污水的毒性, 提高污水的可生化性, 降低后續(xù)生化處理的負擔。 ②穩(wěn)定的生化處理, 考慮到來水水質(zhì)水量的波動性, 生化處理工藝應(yīng)具有較強的抗沖擊負荷能力, 且對污染物的適應(yīng)性較強。 ③高效的深度處理, 經(jīng)生化處理后殘留的有機物處理難度高, 采用常規(guī)的方法難以去除, 需采用高級氧化等工藝, 因此高效的深度處理工藝尤為關(guān)鍵, 一方面應(yīng)確保出水達標排放, 另一方面應(yīng)滿足經(jīng)濟、 高效的要求。
綜上所述, 本項目污水處理采用預(yù)處理-生化處理-深度處理的組合工藝, 具體工藝流程如圖1所示。
圖1 園區(qū)污水處理工藝流程Fig. 1 Process flow of sewage treatment in industrial park
工業(yè)企業(yè)“退城入園”轉(zhuǎn)型升級, 雖然工業(yè)園區(qū)污水處理廠為水污染防治、 節(jié)水減排起到了非常重要的作用, 但在處理能力、 運行管理、 專業(yè)人才團隊建設(shè)等方面尚存在一些不足和問題, 需要認真對待和解決。
(1) 工業(yè)園區(qū)污水已經(jīng)過各企業(yè)的預(yù)處理, 污水中易降解的污染物大多已被去除, 殘留的污染物處理難度高, 均為“難啃的骨頭”, 因此需要正視并重視。
(2) 完善園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè), 加強對來水的監(jiān)管, 防止企業(yè)偷排、 漏排對污水處理廠造成沖擊,有條件的地區(qū)應(yīng)做到“一企一管”。
(3) 加強園區(qū)內(nèi)的污水系統(tǒng)整合, 分散的工業(yè)企業(yè)污水處理設(shè)施, 不僅浪費各企業(yè)的資源, 也加大了監(jiān)管難度, 各企業(yè)進行預(yù)處理后集中統(tǒng)一處理, 發(fā)揮了園區(qū)的集聚效益, 同時可根據(jù)各企業(yè)排水水質(zhì)特點, 納管標準做到“一企一策”[7]。
(4) 應(yīng)用智能管理工具, 通過人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù), 強化對來水的監(jiān)控, 同時實現(xiàn)污水處理過程的優(yōu)化運行和精確控制, 并提供具有專家經(jīng)驗的優(yōu)化調(diào)度和管理策略, 最終達到穩(wěn)定運行和節(jié)能降耗的目的。
(5) 運營團隊專業(yè)化, 工業(yè)園區(qū)污水處理不同于市政污水或單一的工業(yè)企業(yè)污水處理, 需要有較強的專業(yè)背景, 因此專業(yè)化的運營團隊尤為重要。
“水十條”指出, 要推動并逐步形成省級及以上工業(yè)集聚區(qū)“一園一檔”, 并實現(xiàn)信息化, 動態(tài)更新數(shù)據(jù), 結(jié)合園區(qū)實際情況制定園區(qū)水污染治理策略, 在“一園一檔”基礎(chǔ)上, 形成“一園一策”, 使園區(qū)污水處理能力和管理水平再上一個新的臺階。
2019 年, 國家發(fā)改委、 生態(tài)環(huán)境部在《關(guān)于深入推進園區(qū)環(huán)境污染第三方治理的通知》中提出以環(huán)境污染治理“市場化、 專業(yè)化、 產(chǎn)業(yè)化”為導(dǎo)向,推動建立排污者付費、 第三方治理與排污許可證制度有機結(jié)合的污染治理新機制。
2020 年3 月, 國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于構(gòu)建現(xiàn)代環(huán)境治理體系的指導(dǎo)意見》, 明確要求要創(chuàng)新環(huán)境治理模式, 積極推行環(huán)境污染第三方治理, 開展園區(qū)污染防治第三方治理示范, 探索統(tǒng)一規(guī)劃、 統(tǒng)一監(jiān)測、 統(tǒng)一治理的一體化服務(wù)模式。
綜上所述, 不同園區(qū)污水中污染物組分差別較大, 各個園區(qū)因環(huán)境容量不同對排放標準的要求亦不相同。 園區(qū)的建設(shè)和管理方大多為地方政府, 相對來說缺乏工業(yè)園區(qū)污水處理的建設(shè)和管理經(jīng)驗,結(jié)合國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策, 工業(yè)園區(qū)污水處理在“一園一策”的治理策略下, 實現(xiàn)市場化、 專業(yè)化、 產(chǎn)業(yè)化的第三方治理模式應(yīng)是行業(yè)未來的發(fā)展方向。