天津?yàn)I海新區(qū)污水處理提質(zhì)增效建議

熊會(huì)斌，郭興芳，申世峰，陶潤(rùn)先，孫永利，楊 敏，李 勱

(中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司 天津300074)

濱海新區(qū)位于天津東部臨海地區(qū)，是天津市轄區(qū)、國(guó)家級(jí)新區(qū)和國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的第一個(gè)國(guó)家綜合改革創(chuàng)新區(qū)，其定位是具有國(guó)際和國(guó)內(nèi)影響力的高水平的先進(jìn)制造業(yè)基地、國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)基地、自主創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)化基地和工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范基地，也是天津的工業(yè)密集區(qū)域，重點(diǎn)打造航空航天、石油化工、裝備制造、電子信息、生物制藥、新能源新材料、輕工紡織、國(guó)防科技等8大支柱產(chǎn)業(yè)。同時(shí)，濱海新區(qū)也將打造成為經(jīng)濟(jì)繁榮、社會(huì)和諧、環(huán)境優(yōu)美的宜居生態(tài)型新城區(qū)。在產(chǎn)業(yè)密集且高度發(fā)展的濱海新區(qū)，協(xié)調(diào)均衡好生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高環(huán)境質(zhì)量水平，進(jìn)一步改善投資環(huán)境，對(duì)濱海新區(qū)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展具有積極作用。

1 天津?yàn)I海新區(qū)水環(huán)境及污水處理現(xiàn)狀

近年來(lái)地方政府積極推進(jìn)水污染防治工作方案、碧水保衛(wèi)戰(zhàn)、黑臭水體治理攻堅(jiān)戰(zhàn)、渤海綜合治理攻堅(jiān)戰(zhàn)等一系列環(huán)保工作，重視污水處理提標(biāo)改造、工業(yè)污染治理及河道治理等工作，削減了入河污染物量，促進(jìn)了區(qū)域水環(huán)境改善。但因新區(qū)位于天津水系下游，區(qū)內(nèi)水系復(fù)雜，境內(nèi)來(lái)水受上游影響大，且區(qū)內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏重，河道等水體水環(huán)境容量小，水系連通不暢，生態(tài)用水短缺，水環(huán)境質(zhì)量改善和生態(tài)恢復(fù)仍面臨壓力。新區(qū)產(chǎn)業(yè)密集且高度發(fā)展的特點(diǎn)及其區(qū)域特點(diǎn)，使得區(qū)域污水具有鹽度高、工業(yè)污水占比較高、低C/N 比、溶解性難生物降解有機(jī)物含量高且污染物成分復(fù)雜、水質(zhì)水量波動(dòng)大等特點(diǎn)，污水處理執(zhí)行DB12/599—2015標(biāo)準(zhǔn)，排放難度大，外加藥劑藥耗高、能耗高、成本高，污水處理效能有待提高。需要把企業(yè)、管網(wǎng)、污水廠、尾水4個(gè)環(huán)節(jié)作為一個(gè)整體，系統(tǒng)統(tǒng)籌源頭科學(xué)管控、過(guò)程排查提質(zhì)、末端污水低費(fèi)高標(biāo)準(zhǔn)處理、高品質(zhì)尾水資源全部綜合利用，全面加大污水處理提質(zhì)增效力度，大幅削減入海污染物，改善渤海水質(zhì)。

2 天津?yàn)I海新區(qū)污水處理提質(zhì)增效舉措建議

2.1 強(qiáng)化源頭科學(xué)管控，積極推進(jìn)協(xié)商排放

對(duì)產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)企業(yè)廢水進(jìn)行水質(zhì)特性分析和評(píng)估，根據(jù)廢水的毒性、鹽度等進(jìn)行廢水分類(lèi)，建立產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)污水分類(lèi)收集、分類(lèi)輸送預(yù)處理、分類(lèi)排放管理的合理模式，積極推進(jìn)協(xié)商排放，實(shí)現(xiàn)接管標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化，充分發(fā)揮專(zhuān)業(yè)第三方處理高效和污水集中處理規(guī)模效應(yīng)的優(yōu)勢(shì)，提高處理工程運(yùn)行穩(wěn)定性，降低污水處理成本和企業(yè)環(huán)境成本，使污水處理社會(huì)成本最小化。

①源頭嚴(yán)格管控有毒有害污染物廢水排放，收嚴(yán)第一類(lèi)污染物、難降解COD、不易處理的氮磷、其他有毒有害物質(zhì)的排放限制。對(duì)第一類(lèi)污染物等有毒有害污染物達(dá)不到綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的，嚴(yán)禁入網(wǎng)；對(duì)難降解COD、有機(jī)磷、不可氨化的有機(jī)氮等水量較大、濃度雖低于綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，但其對(duì)后續(xù)污水集中處理廠COD、總磷、總氮、有毒有害污染物的貢獻(xiàn)較大，直接排放會(huì)加大污水集中處理高標(biāo)準(zhǔn)排放穩(wěn)定達(dá)標(biāo)難度與成本，嚴(yán)重影響高標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的這類(lèi)廢水要單獨(dú)進(jìn)行預(yù)處理或處理；對(duì)毒性大，嚴(yán)重影響集中處理工藝正常運(yùn)行的廢水，無(wú)論總量大小、濃度高低，都要進(jìn)行單獨(dú)預(yù)處理或處理。

②無(wú)毒無(wú)害或毒性較小對(duì)集中處理工藝不會(huì)造成影響的工業(yè)企業(yè)廢水，考慮對(duì)BOD5、COD等常規(guī)污染物排放限值適當(dāng)放寬或不做要求，協(xié)商排放。特別是一些生物可降解有機(jī)物較豐富的廢水，可以彌補(bǔ)集中處理污水碳源不足、外加碳源成本高昂?jiǎn)栴}。天津臨港工業(yè)區(qū)新龍橋、華能等企業(yè)單獨(dú)納管，實(shí)行協(xié)商排放，值得借鑒。同時(shí)，產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)企業(yè)間污染物也可協(xié)商排放與處理。對(duì)廢水性質(zhì)相同或相似的企業(yè)，可根據(jù)廢水性質(zhì)、納管成本等實(shí)際情況，協(xié)商聯(lián)合進(jìn)行預(yù)處理、處理或處理再生利用。

③嚴(yán)禁高鹽廢水直接排入管網(wǎng)，特別是高鹽難降解廢水、高鹽有毒有害廢水、高鹽且無(wú)機(jī)物含量高的廢水。

④加強(qiáng)海產(chǎn)品養(yǎng)殖廢水的監(jiān)管，嚴(yán)禁海產(chǎn)品養(yǎng)殖廢水直接排入管網(wǎng)。

⑤強(qiáng)化對(duì)工業(yè)企業(yè)廢水的全過(guò)程管理與跟蹤。重點(diǎn)監(jiān)控工業(yè)集聚區(qū)內(nèi)可能存在的總量小、濃度高、毒性大、含鹽量高，嚴(yán)重影響末端處理工藝正常運(yùn)行的廢水，以及實(shí)行協(xié)商排放非封閉式管道輸送的廢水等；加強(qiáng)企業(yè)停產(chǎn)或啟動(dòng)生產(chǎn)時(shí)非正常情況下存儲(chǔ)廢水、洗涮廢水等排放的監(jiān)管。

2.2 有重點(diǎn)地加快推進(jìn)污水管網(wǎng)排查

以污水處理廠為單位，針對(duì)污水廠水質(zhì)、水量情況，全面而有重點(diǎn)地排查收水范圍內(nèi)的污水收集設(shè)施，包括工業(yè)企業(yè)排查、清水入流與入滲排查、分流制管道錯(cuò)接混接排查、排水管道質(zhì)量排查。以污水集中處理廠為排查起始點(diǎn)，自下游向上游、由主管向支管，對(duì)收水區(qū)內(nèi)的管網(wǎng)及其附屬設(shè)施進(jìn)行系統(tǒng)排查，全面掌握排水管網(wǎng)的脈絡(luò)，系統(tǒng)識(shí)別影響污水收集設(shè)施效能發(fā)揮的主要矛盾和關(guān)鍵問(wèn)題。系統(tǒng)梳理河湖水體沿線(xiàn)污水管網(wǎng)的布局情況，污水管道水位及其與周邊區(qū)域地表水、淺層地下水水位的關(guān)系及其季節(jié)性變化特征，以及梳理敷設(shè)于水體下方的污水管道或合流制管道，以排查和識(shí)別河湖水體倒灌、淺層地下水入滲污水管道的可能性；系統(tǒng)排查分流制排水系統(tǒng)服務(wù)范圍內(nèi)工業(yè)企業(yè)以及沿街經(jīng)營(yíng)性單位和個(gè)體工商戶(hù)等的污廢水排放情況，識(shí)別排水系統(tǒng)生活小區(qū)和企事業(yè)單位管道錯(cuò)接混接問(wèn)題；開(kāi)展排水管道斷裂、塌陷、錯(cuò)口等質(zhì)量排查和缺陷評(píng)估，制定排水管道滲漏修復(fù)更新等技術(shù)方案。污水收集設(shè)施系統(tǒng)性重點(diǎn)排查的同時(shí)，建立和完善排水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)，健全排水管理長(zhǎng)效機(jī)制。產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)污染因子及影響復(fù)雜，對(duì)排水戶(hù)實(shí)行分類(lèi)管理，尤其對(duì)工業(yè)企業(yè)廢水排放要實(shí)行精細(xì)化管理。

2.3 加大再生水資源多目標(biāo)綜合利用，提高再生水利用率

加強(qiáng)河道等水系生態(tài)補(bǔ)水再生水利用，推進(jìn)水系循環(huán)連通，有效改善新區(qū)河道水環(huán)境和入海河流水質(zhì)；將恢復(fù)提升濕地生態(tài)功能與再生水利用結(jié)合起來(lái)，加大蓄水型濕地和溪流型濕地的生態(tài)恢復(fù)，擴(kuò)大有水濕地面積；新區(qū)城市園林綠地面積超過(guò)11000萬(wàn)m2，公園綠地面積超過(guò)2660萬(wàn)m2，加大再生水的園林綠化利用，每年至少可節(jié)水1000萬(wàn)m3；濱海新區(qū)是工業(yè)集聚區(qū)，再生水的工業(yè)回用具有很大的市場(chǎng)空間，為加大工業(yè)企業(yè)污水再生利用力度，可根據(jù)情況采用再生水廠集中處理分質(zhì)供水、企業(yè)內(nèi)部自行處理等多種靈活模式。

2.4 繼續(xù)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整

濱海新區(qū)產(chǎn)業(yè)布局與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與區(qū)水環(huán)境容量、水環(huán)境治理密切相關(guān)。新區(qū)按照以軸帶為產(chǎn)業(yè)

布局脈絡(luò)，形成了以“中服務(wù)、西高新、北生態(tài)、南重化”為特征的“一核心、兩軸帶、三組團(tuán)”的工業(yè)總體空間布局，但目前在不同組團(tuán)以及同一組團(tuán)不同功能區(qū)內(nèi)還存在相同產(chǎn)業(yè)分布較散、產(chǎn)業(yè)體系碎片化、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度不高以及產(chǎn)業(yè)不能形成規(guī)模化、集約化、園區(qū)化等問(wèn)題，還有待從資源節(jié)約與高效利用、污染控制、環(huán)境優(yōu)化、循環(huán)經(jīng)濟(jì)等角度，進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，便于各產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)污染源分類(lèi)收集、分類(lèi)輸送預(yù)處理、分類(lèi)排放管理以及提高后續(xù)處理處置工程運(yùn)行的穩(wěn)定性和處理效能。

2.5 逐步推進(jìn)“廠—網(wǎng)—河(湖)”一體化管理

污水處理廠、排水管網(wǎng)和河湖水體聯(lián)動(dòng)的“廠—網(wǎng)—河(湖)”一體化運(yùn)行維護(hù)模式，可保障管理的系統(tǒng)性和完整性，形成“點(diǎn)—線(xiàn)—面”結(jié)合的“小流域”精細(xì)化管理格局，實(shí)現(xiàn)“水質(zhì)保障、水量均衡、水位預(yù)調(diào)”的系統(tǒng)化運(yùn)營(yíng)，便于從運(yùn)營(yíng)管理上建立排水設(shè)施聯(lián)動(dòng)調(diào)度機(jī)制，實(shí)現(xiàn)“小流域”內(nèi)和“小流域”間水量的合理調(diào)配；便于精準(zhǔn)實(shí)施水質(zhì)源頭監(jiān)控、污水超標(biāo)排放追溯管控，保障廠和網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行；廠網(wǎng)與水系聯(lián)動(dòng)，便于控源截污、防洪排澇和河道補(bǔ)水等；便于建立“廠網(wǎng)一體”防汛排澇、排水設(shè)施應(yīng)急搶險(xiǎn)機(jī)制和預(yù)案，建設(shè)集實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、預(yù)警、會(huì)商、調(diào)度指揮等功能于一體的信息化管理系統(tǒng)，提升應(yīng)急保障能力和水平。

2.6 加大污泥處理處置力度

污泥處理處置是濱海新區(qū)污水處理的一大難題，存在出廠污泥出路單一等問(wèn)題。目前大多污水處理廠污泥在廠內(nèi)經(jīng)濃縮脫水處理后，運(yùn)往其他單位進(jìn)行污泥的集中處理處置。污水廠污泥的妥善處理處置受下游污泥集中處理處置的影響較大，在污泥集中處理處置單位因檢修、停產(chǎn)及產(chǎn)品出路出現(xiàn)問(wèn)題等接收量受限時(shí)，污水廠污泥得不到及時(shí)妥善處理，只能滯留在污水處理系統(tǒng)內(nèi)，影響污水處理效能。積極探索和解決污泥處理處置及最終出路問(wèn)題，加大污泥處理處置力度，打通污泥出路通道，才能保證污水處理企業(yè)、污泥處理處置企業(yè)維持穩(wěn)定的生產(chǎn)運(yùn)行。

2.7 建立經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制，鼓勵(lì)污水處理優(yōu)化運(yùn)行和節(jié)能降耗

積極探索污水排放管理和污水處理成本定價(jià)模式，打破達(dá)標(biāo)支付和按實(shí)際消耗成本支付的傳統(tǒng)定價(jià)模式，采取運(yùn)用排污權(quán)交易制度、在達(dá)標(biāo)排放基礎(chǔ)上按污染物去除總量支付等模式，積極建立經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制，給污水處理企業(yè)一定的自主權(quán)，鼓勵(lì)污水處理最大程度的節(jié)能降耗，降低污水處理的社會(huì)總成本，真正提高污水處理提質(zhì)增效。

3 天津?yàn)I海新區(qū)污水處理提質(zhì)增效技術(shù)途徑

3.1 研發(fā)低耗、高效、環(huán)保的難降解有機(jī)物深度去除技術(shù)，提高低濃度難降解COD去除效能

產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)污水中含有大量人工合成有機(jī)污染物及其代謝中間產(chǎn)物，經(jīng)過(guò)生物處理后的出水溶解性殘余有機(jī)物具有低濃度、難降解的特征，且不同類(lèi)型產(chǎn)業(yè)污水水質(zhì)特性差異顯著，其深度去除的難度大，難以通過(guò)常規(guī)三級(jí)處理穩(wěn)定達(dá)到COD高標(biāo)準(zhǔn)排放(≤30 mg/L)要求。目前，濱海新區(qū)污水處理廠提標(biāo)改造大多采用臭氧(催化)氧化和芬頓高級(jí)氧化技術(shù)來(lái)保障COD低于30 mg/L的高標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，但臭氧(催化)氧化技術(shù)的選擇性較大，芬頓氧化技術(shù)的藥耗較高，對(duì)于低COD濃度有機(jī)物的深度穩(wěn)定去除效能較低。在有機(jī)物濃度和種類(lèi)都存在波動(dòng)的情況下，這種低濃度溶解性難降解有機(jī)物的高效穩(wěn)定去除面臨挑戰(zhàn)與技術(shù)瓶頸，需進(jìn)一步研發(fā)低耗、高效、環(huán)境友好的低濃度難降解有機(jī)物深度去除技術(shù)，解決這種波動(dòng)水質(zhì)下COD高標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的效能問(wèn)題。

3.2 研發(fā)高效低耗的脫鹽技術(shù)，提高再生水利用率

濱海新區(qū)大多污水處理廠的進(jìn)水氯離子在500 mg/L 以上，且波動(dòng)較大，執(zhí)行DB12/599—2015A排放標(biāo)準(zhǔn)的污水處理廠尾水，雖很多指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于再生水利用指標(biāo)，但因相對(duì)較高的鹽度，TDS或氯離子達(dá)不到相關(guān)利用要求，影響了尾水的直接利用及再生利用。目前針對(duì)鹽度問(wèn)題一般都采用反滲透脫鹽，但反

滲透能耗高，其濃縮水的處理及排放也是一大難題。再生水資源化利用有很大的市場(chǎng)空間，需要針對(duì)污水廠高標(biāo)準(zhǔn)排放的“高品質(zhì)”尾水特性研發(fā)高效低耗的脫鹽技術(shù)，提高再生水利用率，進(jìn)一步發(fā)揮污水處理提質(zhì)增效的效果。

3.3 研發(fā)再生水脫鹽剩余濃縮水減量化與達(dá)標(biāo)排放技術(shù)，降低濃縮水對(duì)環(huán)境的影響

目前濱海新區(qū)再生水廠都采用RO技術(shù)，但RO濃縮水產(chǎn)量大、含鹽量高、難生物降解，難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。目前大多都是把濃縮水直接回流到污水處理廠前端，與進(jìn)水一起進(jìn)行處理。這種處理模式致使鹽度在污水處理系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)、不斷累積，隨著運(yùn)行時(shí)間持續(xù)，污水處理系統(tǒng)的鹽度越來(lái)越高，不僅影響污水處理效果，也會(huì)使污水廠尾水鹽度不斷升高，一方面直接排放影響水環(huán)境，另一方面會(huì)更加劇污水再生利用的脫鹽處理。隨著污水再生利用的需求，脫鹽處理濃縮水的量會(huì)越來(lái)越大，濃縮水減量化與達(dá)標(biāo)排放技術(shù)具有很好的市場(chǎng)前景和需求。