曹安琪 邢楊

（遼寧省生態(tài)環(huán)境保護(hù)科技中心，遼寧沈陽(yáng) 110161）

1 引言

園區(qū)企業(yè)間水資源的循環(huán)利用和梯級(jí)利用是節(jié)約水資源的有效途徑。不同企業(yè)的生產(chǎn)工藝對(duì)用水水質(zhì)的要求不同，上游企業(yè)排水水質(zhì)滿(mǎn)足下游企業(yè)的用水要求時(shí)，下游企業(yè)可以使用上游企業(yè)的排水，下游企業(yè)的排水經(jīng)過(guò)再生處理滿(mǎn)足上游企業(yè)或下游企業(yè)的用水要求，即為企業(yè)間水循環(huán)利用。本文對(duì)保障工業(yè)園區(qū)企業(yè)間水資源循環(huán)利用的技術(shù)和管理措施進(jìn)行討論。

2 水資源循環(huán)利用措施

2.1 技術(shù)措施

園區(qū)企業(yè)間水循環(huán)利用水源包括園區(qū)污水廠和主要耗水企業(yè)，一般需經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理后才能回用，回用途徑主要包括工業(yè)生產(chǎn)和城市雜用。目前來(lái)看，以園區(qū)耗水企業(yè)為水源的企業(yè)間水循環(huán)利用較為困難，主要原因是企業(yè)之間廢水循環(huán)利用必須額外鋪設(shè)管線，耗費(fèi)較多，另外，企業(yè)用水和企業(yè)生產(chǎn)之間密不可分，企業(yè)更傾向于利用可靠的水源以擺脫其他企業(yè)的控制。而園區(qū)污水處理廠的排放量和污水成分比較固定，園區(qū)污水處理廠排水經(jīng)再生水處理設(shè)施處理后回用于城市雜用或工業(yè)生產(chǎn)的水循環(huán)模式比較容易實(shí)施，也是目前工業(yè)園區(qū)企業(yè)間水循環(huán)利用的主要方式。

2.1.1 工業(yè)園區(qū)污水廠出水回用途徑

工業(yè)園區(qū)污水廠達(dá)標(biāo)排放的廢水，由于用水標(biāo)準(zhǔn)的差異，能夠直接或間接回用到工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中。如用作冷卻水，熄焦、熄爐渣用水，灰渣水力輸送用水，工廠綠地澆灑用水，地面、設(shè)備、車(chē)輛沖洗用水，消防用水，其中最具有普遍性和代表性的用途是工業(yè)冷卻水。根據(jù)回用條件的不同采取不同的廢水處理工藝。

（1）當(dāng)回用于城市雜用水和冷卻循環(huán)等較低級(jí)別的工業(yè)用水時(shí)，常規(guī)處理工藝為：二級(jí)處理—曝氣生物濾池—混凝—沉淀（澄清、氣?。盀V—消毒，可根據(jù)來(lái)水水質(zhì)和用水標(biāo)準(zhǔn)不同對(duì)上述工藝進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜∩帷?/p>

隨著水處理技術(shù)的不斷進(jìn)步，常規(guī)處理技術(shù)逐漸被新興的膜處理技術(shù)代替，其處理工藝為：二級(jí)處理—曝氣生物濾池—微濾—消毒或二級(jí)處理—膜生物反應(yīng)器—消毒。當(dāng)原水排水標(biāo)準(zhǔn)為一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可省去上述工藝中的生物處理工藝，省去生物處理后的工藝為：一級(jí)處理—混凝—沉淀（澄清、氣浮）—砂過(guò)濾—消毒或一級(jí)處理—微濾—消毒。

（2）當(dāng)回用于鍋爐補(bǔ)給、制藥、電子信息等行業(yè)的較高級(jí)別生產(chǎn)用水時(shí)，還需在常規(guī)工藝基礎(chǔ)上增加深度處理工藝，增加深度處理后的工藝為：再生水處理—超濾—反滲透—離子交換。

我國(guó)2015 年4 月發(fā)布的《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》提出集中治理工業(yè)聚集區(qū)水污染，遼寧省于2016 年7 月印發(fā)了《遼寧省實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度“十三五”工作方案》，提出擴(kuò)大工業(yè)水循環(huán)使用，推動(dòng)再生水使用。我國(guó)開(kāi)展了許多污水處理廠出水應(yīng)用到工業(yè)冷卻方面的研究，取得了一定成績(jī)。最早開(kāi)展再生水回用的城市是大連市，其于1992 年成功建設(shè)了我國(guó)第一個(gè)城市再生水回用項(xiàng)目，把混凝—沉淀—過(guò)濾—消毒凈化流程供給再生水回用項(xiàng)目，污水排放滿(mǎn)足再生水標(biāo)準(zhǔn)，項(xiàng)目規(guī)模為1.0×104m3/d。煤氣廠和焦化廠冷卻水、印染廠工藝用水采用污水廠排放水，帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。北京高碑店污水廠的處理排放水供給華能熱電廠作為冷卻水，供水規(guī)模達(dá)到4 萬(wàn)t/d［1］，并且還可以作為三河熱電廠等企業(yè)的工業(yè)供水。沈陽(yáng)市西部污水處理廠二級(jí)出水經(jīng)國(guó)電沈陽(yáng)熱電有限公司處理后，部分作為冷卻循環(huán)水，部分經(jīng)純水處理系統(tǒng)處理后作為鍋爐補(bǔ)給水。

2.1.2 污水廠與熱電廠水循環(huán)利用技術(shù)

熱電廠用水量較大，是耗水大戶(hù)。針對(duì)水資源短缺的嚴(yán)峻形勢(shì)，國(guó)家發(fā)改委在《關(guān)于燃煤電站項(xiàng)目規(guī)劃和建設(shè)有關(guān)要求的通知》中特別強(qiáng)調(diào)屬于北方缺水城市的新、擴(kuò)建項(xiàng)目嚴(yán)禁開(kāi)發(fā)地下水，嚴(yán)格限定地表水用量，激勵(lì)開(kāi)發(fā)城市污水廠處理的再生水和其他廢水。城市廢水通過(guò)治理可作為熱電廠的循環(huán)冷卻用水，通過(guò)一系列化學(xué)處理可作為熱電廠鍋爐的用水。城市污水形成的再生水可應(yīng)用到熱電廠，不但在治理方法、水量、水質(zhì)等方面達(dá)到要求，并且節(jié)省了新鮮水用量，有效地緩解了我國(guó)水資源短缺的問(wèn)題。

2.1.2.1 熱電廠用水要求

生產(chǎn)用水、生活用水和服務(wù)用水是熱電廠用水的3 個(gè)子系統(tǒng)。生產(chǎn)用水主要為循環(huán)冷卻水、鍋爐補(bǔ)水、煙氣脫硫水、除塵輸灰水，服務(wù)用水主要是消防用水。在熱電廠用水的3 個(gè)子系統(tǒng)中，生產(chǎn)用水占比高于90%，用水量最大，生活用水和消防用水量相對(duì)較小。熱電廠各用水環(huán)節(jié)及其水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 熱電廠用水環(huán)節(jié)及水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

由于熱電廠循環(huán)冷卻、除塵輸灰、脫硫、消防環(huán)節(jié)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求低，可將城市再生水回用到上述環(huán)節(jié)中。

2.1.2.2 熱電廠水處理工藝

污水處理廠二級(jí)出水水質(zhì)往往無(wú)法滿(mǎn)足熱電廠用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)一步治理才能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)回用條件。生物處理、物理化學(xué)處理、膜處理等技術(shù)被廣泛應(yīng)用于再生水的深度處理中。每一項(xiàng)處理技術(shù)滿(mǎn)足的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、治理投入、維護(hù)資金等區(qū)別較大，表2 概括了部分常用的污水處理技術(shù)特點(diǎn)。

表2 常見(jiàn)污水處理技術(shù)特點(diǎn)

2.2 管理措施

2.2.1 建立企業(yè)用排水信息互通機(jī)制

鼓勵(lì)園區(qū)建立水資源管理信息平臺(tái)，定期公布企業(yè)用、排水信息，實(shí)現(xiàn)企業(yè)用、排水信息互通，增強(qiáng)企業(yè)間互信。引導(dǎo)工業(yè)園區(qū)通過(guò)專(zhuān)業(yè)化運(yùn)營(yíng)模式，開(kāi)展合同水資源管理試點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)間水資源循環(huán)利用和梯級(jí)利用。

北京某開(kāi)發(fā)區(qū)在成立伊始，就進(jìn)行了用水規(guī)模的規(guī)劃預(yù)測(cè)，根據(jù)規(guī)劃期限進(jìn)行了水資源、水平衡等重要指標(biāo)的精確核算，為園區(qū)的合理化建設(shè)提供了方向。同時(shí)，開(kāi)發(fā)區(qū)積極倡導(dǎo)企業(yè)間進(jìn)行水資源循環(huán)利用，相鄰兩家企業(yè)進(jìn)行污水利用，最大限度地降低了從污水廠回用再生水的量。開(kāi)發(fā)區(qū)在用地緊缺的情況下，為配備凈化設(shè)施的企業(yè)提供場(chǎng)地，實(shí)現(xiàn)企業(yè)排水的就近利用，有效減少了企業(yè)用水成本，減輕了園區(qū)再生水廠供水負(fù)擔(dān)。

2.2.2 建立水循環(huán)利用管理體系

出臺(tái)同現(xiàn)行水法相適應(yīng)的園區(qū)企業(yè)間水循環(huán)相關(guān)制度、政策和標(biāo)準(zhǔn)，逐步提高企業(yè)再生水用量，政府主導(dǎo)建立再生水廠建設(shè)與運(yùn)營(yíng)服務(wù)模式，有效滿(mǎn)足用戶(hù)需求。出臺(tái)詳細(xì)的企業(yè)間水循環(huán)合理使用的納稅、財(cái)政、補(bǔ)助、審批等優(yōu)惠措施，激勵(lì)污水處理廠與企業(yè)間開(kāi)展水循環(huán)利用，并且有選擇性地引入企業(yè)入駐園區(qū)，同時(shí)加大園區(qū)水資源利用的執(zhí)法管理。

北京某開(kāi)發(fā)區(qū)作為國(guó)家工業(yè)節(jié)水示范園區(qū)，一直非常重視水資源的節(jié)約利用，萬(wàn)元GDP 綜合水耗僅為全市平均水平的25%，水耗全國(guó)最低。其中，再生水的利用作為開(kāi)發(fā)區(qū)水資源綜合利用的一大亮點(diǎn)被廣泛關(guān)注，近年來(lái)，隨著開(kāi)發(fā)區(qū)兩大再生水廠和工業(yè)再生水網(wǎng)的建設(shè)，園區(qū)再生水用量將達(dá)到50%，再生水已經(jīng)廣泛用于企業(yè)生產(chǎn)、熱力補(bǔ)水、賓館沖廁等方面。政府實(shí)施政策精準(zhǔn)引領(lǐng)，建立高效的建設(shè)維護(hù)服務(wù)“一條龍”，配套高效的再生水供應(yīng)，保障用戶(hù)的用水，為園區(qū)再生水建設(shè)和成功運(yùn)營(yíng)提供重要保障。開(kāi)發(fā)區(qū)政府負(fù)責(zé)鋪設(shè)市政再生水管道與用水戶(hù)的系統(tǒng)銜接。根據(jù)園區(qū)的再生水規(guī)劃，明確園區(qū)引入企業(yè)必須在能夠利用再生水的環(huán)節(jié)開(kāi)發(fā)利用再生水，引入的新企業(yè)再生水綜合利用率應(yīng)高于80%。開(kāi)發(fā)區(qū)將區(qū)內(nèi)和區(qū)外污水處理廠排出的污水回用作為再生水，保障園區(qū)再生水源。此外，根據(jù)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的不同，利用分級(jí)、分質(zhì)供水的辦法，既滿(mǎn)足實(shí)際需求，又能節(jié)約治理費(fèi)用。

2.2.3 建立水循環(huán)利用市場(chǎng)化機(jī)制

對(duì)于進(jìn)駐園區(qū)的企業(yè)，因其用水規(guī)模和效益不同，必須加強(qiáng)用水定額管理，對(duì)企業(yè)用水強(qiáng)度加以限制，推動(dòng)水資源的高效利用。推動(dòng)水價(jià)與水權(quán)市場(chǎng)的形成，出臺(tái)具體新鮮水和循環(huán)水成本與價(jià)格方案，采用市場(chǎng)調(diào)節(jié)方式，提高新鮮水與循環(huán)水的價(jià)格差異，促使園區(qū)企業(yè)間建立水循環(huán)，可以既滿(mǎn)足園區(qū)企業(yè)的取水需求，又實(shí)現(xiàn)園區(qū)企業(yè)之間的經(jīng)濟(jì)收益。

價(jià)格是再生水利用的直接影響因素，受到工藝和水量的制約，導(dǎo)致再生水價(jià)格偏高，部分水量低的再生水工程供應(yīng)水價(jià)格高于新鮮水，企業(yè)因而重新選用新鮮水，造成了大量再生水系統(tǒng)設(shè)備廢置，并且影響了企業(yè)再生水工藝革新的積極性。要提高企業(yè)利用再生水的數(shù)量和規(guī)模，不僅要在水質(zhì)上保證，還要實(shí)現(xiàn)價(jià)格保障，從而降低企業(yè)的成本。北京某開(kāi)發(fā)區(qū)在保障水質(zhì)的基礎(chǔ)上，逐步提高水量，提升技術(shù)水平，研發(fā)新材料，延長(zhǎng)膜使用壽命，減少消耗，降低成本。目前，該開(kāi)發(fā)區(qū)再生水成本逐漸降低，再生水價(jià)格僅為市政水的80%左右。園區(qū)內(nèi)某企業(yè)每年可以節(jié)省幾百萬(wàn)元的水費(fèi)，提高了園區(qū)內(nèi)企業(yè)對(duì)再生水利用的積極性，同時(shí)也促進(jìn)了企業(yè)內(nèi)部水循環(huán)利用水平的提高，以最大程度地減少企業(yè)對(duì)外購(gòu)水的使用量，從而進(jìn)一步降低用水成本。

3 結(jié)語(yǔ)

工業(yè)園區(qū)管理部門(mén)及園區(qū)內(nèi)企業(yè)可根據(jù)實(shí)際情況選擇相關(guān)的水循環(huán)利用措施，本文提出的技術(shù)及管理措施可為工業(yè)園區(qū)內(nèi)企業(yè)間水資源循環(huán)利用提供參考。