以四川瀘州白酒產業(yè)園區(qū)為例(以下簡稱“酒業(yè)園區(qū)”),探索海綿城市理念在傳統(tǒng)工業(yè)園區(qū)建設發(fā)展中的運用和實踐,對傳統(tǒng)工業(yè)園區(qū)轉型發(fā)展起到一定參考作用,以達到改善生態(tài)環(huán)境為目的,推動經濟與生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)可持續(xù)發(fā)展。
工業(yè)園區(qū); 海綿城市; 雨污分流; 中水回用
TU984.11+3A
[定稿日期]2023-04-04
[作者簡介]楊利(1990—),男,本科,工程師,主要從事項目管理工作。
0 引言
酒業(yè)園區(qū)在雨污混流、雨污水管網(wǎng)老舊等方面同樣存在很大的改進空間,在提出海綿城市理念后,園區(qū)著力研究運用海綿城市理念解決園區(qū)雨污混流和雨水徑流等問題,并啟動雨污分流改造、中水回用等相關項目建設工作,有效改善了園區(qū)生態(tài)環(huán)境,有效推動了園區(qū)經濟可持續(xù)發(fā)展。
1 概述海綿城市和工業(yè)園區(qū)
1.1 海綿城市的理念與作用
海綿城市是新一代城市雨洪管理概念,指能夠像海綿一樣,在適應環(huán)境變化和應對自然災害方面具有良好的“彈性”,其實質是通過加強城市規(guī)劃建設管理,充分發(fā)揮建筑、道路和綠地、水系等生態(tài)系統(tǒng)對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用,有效控制雨水徑流,實現(xiàn)自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發(fā)展方式,有利于緩解水災的危害性,同時可以存儲和處理雨水,方便再次利用水資源。海綿城市主要技術路徑包括幾個方面:(1)保護生態(tài)系統(tǒng),充分保護生態(tài)環(huán)境中水源性生態(tài)環(huán)境,提高蓄水緩沖能力。(2)合理修復生態(tài)環(huán)境,利用生態(tài)手段自然修復建設中的已經破壞的生態(tài)環(huán)境。(3)落實低影響開發(fā),在開發(fā)城市的過程中需要在特定區(qū)域降低對于生態(tài)環(huán)境的負面影響,并且要合理儲存和利用降雨。
1.2 酒業(yè)園區(qū)的屬性與現(xiàn)狀
酒業(yè)園區(qū)是具備城市、工業(yè)等多重屬性的傳統(tǒng)工業(yè)園區(qū)。一般傳統(tǒng)工業(yè)園區(qū)具有特征:
(1)不僅作為城市的重要組成,也是城市功能拓展部分,通常是處于郊區(qū)和山地,整體地形地貌復雜,在開發(fā)建設前需要做好原生態(tài)保留、生態(tài)環(huán)境保護、水土保持等工作。
(2)作為城市招商引資、發(fā)展外向型經濟的重要載體。由于招商引資的迫切性,一些工業(yè)園區(qū)放低企業(yè)進入園區(qū)的條件,造成園區(qū)內部產業(yè)多樣、規(guī)模不等,進一步助長了工業(yè)園區(qū)經濟粗放型的發(fā)展模式。
(3)在控制性規(guī)劃、空間布局、環(huán)保設施等缺乏總體的生態(tài)化設計,在污水處理廠及管網(wǎng)鋪設、各類污染物、排放物處理系統(tǒng)等環(huán)保設施方面相對薄弱。
(4)大力推崇“以地引資”和優(yōu)惠政策,過分依賴土地經營造成重復建設和投資上的巨大浪費。
(5)產業(yè)共生關聯(lián)較弱,難以建立起園區(qū)系統(tǒng)內物質——能量循環(huán)利用的網(wǎng)絡,從而難以形成促進廢料再生利用的現(xiàn)實途徑[1]。
四川瀘州白酒產業(yè)園區(qū)成立于2015年6月,前身為2006年建立的瀘州酒業(yè)集中發(fā)展區(qū),是省級經濟開發(fā)區(qū)、四川省首批院士(專家)園區(qū),全國首個以白酒制造為主導的專業(yè)化、集群化、全產業(yè)鏈園區(qū),目前正在爭創(chuàng)國家級經濟開發(fā)區(qū)。經過10余年發(fā)展壯大,建成和在建面積達10 km2,已入駐瀘州老窖、中遠物流、中科玻璃、裕同包裝、海普制蓋等企業(yè)290余家,涵蓋原糧種植、白酒釀造、包材印務、檢驗檢測、倉儲物流、技術研發(fā)、金融會展、文化旅游等全產業(yè)鏈,集聚了國家固態(tài)釀造工程技術研究中心、國家酒類及加工食品質量監(jiān)督檢驗中心、國家酒類包裝產品質量監(jiān)督檢驗中心等國家級功能平臺,擁有中國國際酒業(yè)博覽會永久性會址,是“瀘酒”最重要的產能和質量保障基地。
從“面子”上看,酒業(yè)園區(qū)經濟高速發(fā)展、生態(tài)環(huán)境優(yōu)美、基礎設施齊全、路網(wǎng)體系完善;但“里子”卻差強人意,主要表現(xiàn)在地下管網(wǎng)“脈絡”不清、存在雨污混流、部分管網(wǎng)年久失修、草坪綠地滲透效果較差、生態(tài)保護意識有待提高等方面。
2 海綿城市在工業(yè)園區(qū)發(fā)展中的意義
2.1 改善園區(qū)生態(tài)環(huán)境
酒業(yè)園區(qū)整體生態(tài)環(huán)境相對比較好,但園區(qū)地處郊區(qū),地形地貌相對比較復雜,整體土層比較薄,地表具有很強的滲透性,具有較高的環(huán)境風險。海綿城市建設最主要的工作就是解決“水”的問題,研究水環(huán)境、水資源、水生態(tài)對海綿城市建設有重要的指導意義[2],充分利用海綿城市理念,針對水環(huán)境和水資源等提出切合實際的工程技術措施,通過保護原有生態(tài)系統(tǒng),有效修復已經被破壞的生態(tài)環(huán)境,采用“滲、滯、蓄、凈、用、排”等多種技術措施,因地制宜,合理改善園區(qū)水環(huán)境,合理增加生態(tài)容量,進一步改善園區(qū)生態(tài)環(huán)境。
2.2 降低雨污水徑流污染
水資源不夠充足的現(xiàn)狀不可忽視,而且地表水資源存在污染問題,如果沒有及時處理,將會逐漸減少水資源數(shù)量,最終影響到經濟社會發(fā)展。為了提升城市防澇能力,強化雨污水分流改造,海綿城市建設是目前極為有效的措施[3],酒業(yè)園區(qū)水污染主要是因為工業(yè)廢水和地表污水的影響。當前園區(qū)工業(yè)廢水污染主要是雨污混流,而地表沖刷污染主要是降雨徑流淋浴和沖刷的影響,在暴雨時期徑流會短時間匯集地表和沉積的污物,最終引發(fā)水體污染。充分運用海綿城市理念,合理采取雨污分流改造等措施降低水污染程度,有效保護園區(qū)水環(huán)境。
2.3 緩解淡水資源短缺
中國是世界上水資源最短缺的國家之一,在城市化發(fā)展進程中,逐漸增加了淡水需求量,很容易過度開采地下水資源,最終增加生態(tài)安全隱患。海綿城市具備凈水系統(tǒng)和儲水系統(tǒng),可以匯集處理地表沖刷的雨水,可以有效控制水污染問題,同時可以充分利用雨水資源,共同發(fā)揮出經濟效益和環(huán)境效益。由于人類對水量的需求不斷增加,而水資源卻在不斷減少。從經濟的角度看,再生水的成本最低,從環(huán)境的角度看,污水再生利用有助于改善生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)水生態(tài)的良性循環(huán)。因此污水再生利用已經被認為是解決水資源嚴重短缺問題的一種可行解決方案[4]。
3 海綿城市在工業(yè)園區(qū)發(fā)展中的實踐
3.1 雨污分流案例
3.1.1 項目概況
根據(jù)《關于印發(fā)瀘州市主城區(qū)雨污分流改造工作方案的通知》(瀘市府辦函〔2018〕135號)文件,酒業(yè)園區(qū)啟動實施了瀘州白酒產業(yè)園區(qū)基礎設施及公共服務配套設施改造項目—雨污管網(wǎng)分流改造工程項目,總投資3 000萬元。由瀘州白酒產業(yè)園區(qū)發(fā)展投資有限公司作為項目業(yè)主投資建設,于2019年10月21日開工建設,2020年8月20日竣工驗收。主要對酒業(yè)園區(qū)工業(yè)板塊4.25 km2范圍內雨污管網(wǎng)進行分流改造,污水引入園區(qū)污水處理廠,該項目由5個部分組成:土石方工程、管道主體工程、道路路面基層、道路路面面層、附屬構筑物,完成雨污管網(wǎng)改造總長約5 920 m,檢查井250座,瀝青路面恢復6 500 m2,道路標線完成3 500 m2,園區(qū)企業(yè)排水口標牌共計120塊,恢復草皮約8 000 m2等。
3.1.2 實施程序
按照輕重緩急的原則,以片區(qū)普查資料、片區(qū)施工圖、片區(qū)竣工測量等資料為依據(jù),按“監(jiān)測—排查—修復—評估”等實施程序持續(xù)推進雨污分流改造工作。除雨污分流改造基礎工作外,酒業(yè)園區(qū)主要從幾方面開展雨污分流工作:
(1)委托第三方監(jiān)測公司開展園區(qū)污水管道流量、企業(yè)排口、市政區(qū)域排口、周期性地取樣等監(jiān)測工作,判斷各片區(qū)是否存在雨污混流情況,同時對COD濃度較低的污水排口進行針對性地監(jiān)測,主要是小曲清香項目、中科玻璃等12個監(jiān)測點。
(2)聯(lián)合市政管理部門、入園企業(yè)事業(yè)單位開展管道漏損、雨污混接點等排查工作,排查整改亞慶、寶晶玻璃等雨污混接點19個。
(3)根據(jù)排查發(fā)現(xiàn)問題,全部針對性的修復整改完成。
3.1.3 效果評估
邀請省廳專家進行評估驗收。經現(xiàn)場踏勘,結合雨污分流改造普查成果、竣工圖和近半年來污水處理廠進水流量變化等數(shù)據(jù)資料分析,專家們一致認為酒業(yè)園區(qū)通過實施雨污管網(wǎng)分流改造、灌裝線洗瓶污水收集改造、入園企業(yè)內部管網(wǎng)改造及公共區(qū)域污水井蓋提升等措施,解決了污水通過合流管道溢流情況,削弱了雨天排水管道過流量,在水文特征基本不變情況下,在一定程度上減少了峰值流量,達到海綿城市建設的基本要求[5],園區(qū)雨污分流工作取得實效,對園區(qū)雨污分流改造工作成果予以認可,達到雨污分流預期效果。
3.2 中水回用案例
3.2.1 工藝選擇
經委托第三方檢測機構對酒業(yè)園區(qū)水體進行檢測,水體為微污染水質,主要污染物指標COD、NH3-N、TP偏高,其他指標相對較低。針對該類微污染水體的治理,采用傳統(tǒng)的活性污泥法及其衍生的生物處理工藝無法滿足設計要求,根據(jù)全國類似水質提升項目的應用案例,主要處理方法有人工濕地、生物接觸氧化法等。
3.2.1.1 人工濕地
人工濕地是以污水處理為目的而人為設計建造的具有可控性和工程化的濕地系統(tǒng),是20世紀開發(fā)出的一種污水生態(tài)處理技術。多采用人工筑成水池或溝槽,底面鋪設防滲漏隔水層,充填一定深度的基質層,種植水生植物,利用基質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協(xié)同作用使污水得到凈化。
按照人工濕地布水方式的不同或水流方式的差異,人工濕地系統(tǒng)分為表面流人工濕地、垂直流人工濕地和潛流式人工濕地三類。采用人工濕地處理合流制溢流污水時,需要在濕地前端進行預處理,包括格柵、初沉等工藝,以確保人工濕地的正常穩(wěn)定運行。
3.2.1.2 生物接觸氧化法
生物接觸氧化法亦稱“淹沒式生物濾池”或“接觸曝氣池”,生物接觸氧化池內充裝填料,填料浸沒在曝氣充氧的污水中,污水流經布滿生物膜的填料,在微生物的代謝作用下,有機污染物得到去除,生物接觸氧化法式一種介于活性污泥法與生物濾池兩者之間的生物處理技術。
生物接觸氧化池內填料淹沒在廢水中,活性較強生物膜附著于填料表面,廢水與生物膜接觸過程中,水中的有機物被生物膜上微生物吸附、氧化分解并轉化為新的生物膜。該工藝在處理污水過程中,生物膜經歷掛膜、生長、增厚、脫落等更替過程,脫落生物膜在池內變成活性污泥,與污水混合接觸過程中,吸附和氧化分解廢水中的有機物,達到凈化廢水的目的,即污水中污染物通過填料上生物膜微生物及脫落生物膜形成的活性物微生物共同氧化降解,確保出水穩(wěn)定達標。池內微生物所需氧氣來源于鼓風機,在池內填料的切割作用下,池內溶解氧明顯高于純活性污泥法,提高了氧的利用率。隨著處理污水水質差異化及處理排放標準的多樣化,生物接觸氧化法由傳統(tǒng)的組合填料氧化法衍生出多級AO法(懸浮填料)、多級SND工藝(球型固定床填料)及好氧MBBR工藝等,已廣泛應用于工業(yè)污水、生活廢水和微污染景觀水體的處理。
本項目主要處理罐裝生產線的清洗污水,以去除污水中COD、氮、磷為主,相對于普通生活污水水質而言,污染物濃度偏低,根據(jù)上述兩種工藝比較分析,本項目擬采用接觸氧化法工藝,該工藝具有占地面積小、處理效率高、出水水質穩(wěn)定等特點。
3.2.2 設備選擇
為了減少投資,減少新建的設施、設備,擬采用撬裝式一體化設備,待項目結束后一體化設備可應用于其他污水處理項目,提高設備使用效率。
根據(jù)本項目進水水質及處理標準,擬采用接觸氧化衍生工藝——多級SND工藝。本項目處理規(guī)模達到2 000 m3/天,擬采用瀘州新興研發(fā)、生產的撬裝式模塊化水質提升一體化設備,單臺處理量800 m3/天,三套并聯(lián)運行,滿足項目處理量需求,并留有余量。工廠模塊化生產,現(xiàn)場簡易安裝即可投入運行,大大縮短項目建設期。
3.2.3 工藝流程
洗瓶水—集水池—SND-體化設備(去除雜質)—消毒清水池—泵送回用。
3.2.4 建設方案
根據(jù)酒業(yè)園區(qū)南北區(qū)實際情況,南北區(qū)污水可合并建設2 000 m3/天處理量污水站一座,處理達標后尾水進行分流,用于廁所沖洗、綠化灌溉、疊瀑景觀、酒谷湖補水等,多余水量匯合于原污水處理廠排口進行排放。亦可以在南北區(qū)分別建設800 m3/天、1 200 m3/天兩座,其中南區(qū)污水站處理后污水用于南區(qū)廁所沖洗、綠化灌溉等;北區(qū)污水用于北區(qū)酒谷湖補水,多余水量匯合于原污水處理廠排口進行排放。同時在酒谷湖補水口需設置水質在線檢測儀一套。
4 結束語
本文基于四川瀘州白酒產業(yè)園區(qū)為例,探索海綿城市理念在工業(yè)園區(qū)建設發(fā)展中的運用與實踐。酒業(yè)園區(qū)在規(guī)劃建設中因地制宜,堅持生態(tài)為本、自然循環(huán)的理念,不斷完善園區(qū)生態(tài)功能,全面實施雨污分流改造和中水回用等項目,完善雨污管網(wǎng)及污水處理海綿功能,為海綿城市建設奠定堅實的基礎。這些成功案例對園區(qū)生態(tài)修復、環(huán)境質量、水質凈化等良性綠色生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)起到了一定的示范作用,有助于推動建設成為海綿型示范園區(qū)。
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