循環經濟產業園區污水集中處理新思路
——以新疆兵團淖毛湖農場產業集聚區為例

楊中惠

（新疆兵團勘測設計院（集團）有限責任公司，烏魯木齊 830002）

工業園區作為一種規劃、管理、促進工業開發的有效手段，極大促進了我國工業的發展，但工業規模化集中發展也給園區所在區域的大氣、水、土壤環境帶來了巨大的威脅，園區成為環境問題最突出的區域之一。國務院政府工作報告將污染防治作為現階段三大攻堅戰之一，打好大氣、水體、土壤污染防治三大戰役成為環保工作的重中之重。

2015年4月2日，國務院印發了《水污染防治行動計劃》，指出：“集中治理工業集聚區水污染。強化經濟技術開發區、高新技術產業開發區、出口加工區等工業集聚區污染治理。集聚區內工業廢水必須經預處理達到集中處理要求，方可進入污水集中處理設施。新建、升級工業集聚區應同步規劃、建設污水、垃圾集中處理等污染治理設施。2017年底前，工業集聚區應按規定建成污水集中處理設施”[1]。2016年11月24日，國務院《“十三五”生態環境保護規劃》要求，“完善工業園區污水集中處理設施……實現廢水分類收集、分質處理，入園企業應在達到國家或地方規定的排放標準后接入集中式污水處理設施處理”[2]。2017年，新疆兵團開展了園區配套完善污水處理廠建設的專項整治行動。本文以新疆兵團第十三師淖毛湖農場產業集聚區為例，分析該園區污水集中處理存在的問題和最終的解決模式。

1　新疆兵團第十三師淖毛湖農場產業集聚區污水處理現狀

1.1　園區概況

新疆兵團第十三師淖毛湖農場產業集聚區位于哈密境內，地處伊吾縣兵團第十三師淖毛湖農場南側。隨著我國“一帶一路”倡議的提出，哈密作為絲綢之路經濟帶的核心區之一，產業發展也十分迅速。園區成立于2011年，產業發展定位是以煤炭清潔高效利用循環經濟產業鏈為主導，發展新型建材、生產技術服務、現代物流服務和其他配套產業。園區總規劃面積7.83 km2，按“一園兩區”布置，其中“北區”為生產技術服務及建材產業區，“南區”為煤化工循環經濟產業區。隨著近7年發展，現已發展工業企業9家，其中有煤化工企業7家。這7家煤化工企業總設計生產能力為1 260萬t提質煤，計劃建設140臺焦爐。現已建設完成焦爐118臺，年加工原煤2 287.5萬t，設計生產提質煤915萬t，年產焦油183萬t、91.5億m3焦爐尾氣。另外,兩家企業為新疆哈密煤化工尾氣綜合利用宣力發電項目和宣力煤焦油加氫項目。

目前，“南區”焦化企業產生的荒煤氣全部集中收集后，統一由園區煤氣管道輸入宣力發電廠，經煤氣凈化后發電，電再回用于園區；各廠產生的煤焦油統一送宣力煤焦油加氫項目進行深加工，初步形成了“煤—氣—電—油”循環經濟發展產業鏈。

1.2　園區規劃環評及項目環評確定的污水處理方案

園區先后建設7家煤化工企業，根據各項目環境影響報告書及環評批復要求，廢水處理要求及規模統計如表1所示。園區規劃環評于2014年1月獲得兵團環保局的審查意見，規劃環評確定的園區廢水處理方案如表1所示。

表1　園區生產廢水實際排放情況統計

由表1可知，由于7家煤化工焦炭企業投資主體不同，建設時間不同，因此相關部門均要求自建污水處理站處理達標后回用于熄焦。這7家企業同質化程度高，廢水處理站工藝也基本一致，7座企業自建污水處理站設計總規模累計達到590 m3/h。

1.3　園區企業污水處理存在的問題

（1）園區內7家煤化工企業建設試投產后，由于市場等原因，均未達產，也未按照環評和批復要求建設完成污水處理設施。目前，各企業生產廢水均未經處理直接用于熄焦，酚氰廢水中所含有毒有害物隨水蒸發，轉化至廢氣中無組織排放，對區域空氣環境質量造成嚴重污染。

（2）由于各廠建成后，生產規模未達到原批復規模，多處于半投產或停產狀態，各企業一致疑慮如按設計和環評要求建設廢水處理站，會造成運行負荷低、投資運行費用高且無法確保穩定達標處理的結果。因此，各企業對自建廢水處理站工程一拖再拖。

（3）園區管理人員少、十三師環保局監察人員配備嚴重不足、園區地處偏遠等因素存在，其間環保局雖然多次對各企業廢水處理設施不到位問題進行了督查、督辦，但往往由于各種情況復雜，始終未解決問題。

（4）園區基礎設置建設遲緩，園區至2016年下半年才招商引入第三方環境治理機構建設污水處理廠。

2　循環經濟產業園區污水處理新模式分析

2.1　解決思路

在各企業不落實自建污水處理站，而環保局強制要求各企業嚴格按照環評和批復要求建設的博弈過程中，經環保局管理人員和專家的論證，最終基于7家煤化工企業的焦化廢水具有同質性，確定由園區統一牽頭建設一座焦化廢水預處理站。預處理水質達到《煉焦化學工業污染物排放標準》（GB16171-2012）中表2中間接排放標準后，回用于各廠熄焦系統，從而徹底解決了煤化工企業多廠分別處理的難題。另外，根據園區綜合產業布局和廢水預測量，再建設一座園區綜合污水處理站，解決全區廢水處置問題。這種新模式將原擬建7座污水處理站縮減為1座，從源頭減少了園區分散型污染源，符合循環經濟理念，有利于改善區域水環境。

2.2　焦化廢水預處理站工藝方案

2017年3月18日，兵團十三師環保局以師環函審[2017]16號文下發了《關于十三師淖毛湖農場產業集聚園區焦化廢水預處理站建設項目環境影響報告書的批復》。

2.2.1規模及進、出水水質確定

根據園區內已運行七家焦化企業實際廢水水質情況和排放量調查，設計確定焦化廢水集中預處理站規模為480 t/d；工藝采用“一段除油酚氨回收預處理+二段催化氧化和生化處理（一級生化）”路線。

設計進水水質為：COD（化學需氧量） 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、揮發酚4 850 mg/L；設計出水按照《煉焦化學工業污染物排放標準》（GB16171-2012）表2間接排放標準執行。

2.2.2一段除油酚氨回收預處理工藝

污水站進水首先進入重力隔油罐，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。經初級脫油和除懸浮物的中間出水，進入多介質和陶瓷過濾器進行過濾，利用聚結原理去除廢水中分散的細小油污顆粒、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等酸性氣體和氨進行汽提，以滿足進入脫鹽系統和生化系統的水質要求。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，之后進入酚水噴射器與萃取劑混合，經一級萃取后進入2#油水分離器。二次分離后，廢水送入萃取塔進行二次萃取脫酚處理；脫酚后，廢水進入水塔經蒸餾分離萃取劑送去二段處理系統。含酚萃取項最終通過酚塔蒸出萃取劑，塔底的粗酚進入粗酚罐收集外運。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

二段來水首先進入一體化除油罐，經混凝、絮凝反應進行一次沉降，浮油被收集至集油罐經脫水后進行污油回收；分離水進入二級氣浮區去除污水中分散的細小油污顆粒、懸浮物以及部分硫化物和混凝沉降物，氣浮池出水進入一級水解酸化池對COD進行生物再次降解后進入一級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、氨氮及揮發酚等污染物。出水再經一級二沉池沉淀、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進行氧化降解；底部活性污泥部分進入污泥濃縮池。催化氧化塔對COD的去除率最高可達60%。在大幅度去除COD的同時，催化氧化過程也降低了廢水中部分有機污染物，進一步打破了有機物分子的環鏈和長鏈，對廢水中含有高分子和苯環的有機物有很好的去除或破壞效果。催化處理后，污水再進一步通過水解酸化池、A/O生化池作用除去COD、BOD、硫化物、氨氮及揮發酚等污染物。最終，污水經二沉池處理后進入回用水箱，循環利用于園區煤化工企業熄焦工段。二段處理系統工藝流程如圖2所示。

2.3　處理效率及驗收結果分析

園區焦化廢水預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　污水預處理站各處理單元污染物去除效率一覽

該污水預處理站于2017年8月建成并通過了環境保護竣工驗收。驗收數據統計分析表明，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、揮發酚為0.0081 mg/L，全部滿足《煉焦化學工業污染物排放標準》（GB16171-2012）表2間接排放標準限值要求，說明污水處理工藝效果良好。

與此同時，淖毛湖農場循環經濟產業園區其他運行的5家焦化企業以及尾氣發電項目均一次性通過了聯合環保驗收。目前，園區綜合污水處理站正在建設中，后期隨園區企業入駐，企業排水量將持續增大，將由綜合污水處理站全面接收處理。園區循環經濟也擴展為“煤—氣—電—油—水”產業鏈。

3　結語

工業園區環境保護工作是一項綜合性的課題與難題。以上案例是結合園區循環經濟產業布局進行精細化管理的新模式。以改善區域環境質量為核心，從園區的源頭削減分散型污染源，可以有效解放企業投資和運維管理壓力，提升園區管理部門和上級環保部門的有效監管水平，進一步整體提高園區的綜合管理能力。

建設生態文明是中華民族永續發展的千年大計，任重而道遠，環保人員應努力打好污染防治攻堅戰。建議下一步在園區引入環保管家機制，讓專業的人干專業的事，促進園區循環經濟綠色發展。