鋼鐵企業(yè)實(shí)施雨污分流工程實(shí)踐

張煒華，舒 艷，梁鵬飛

（馬鞍山鋼鐵股份有限公司能源環(huán)保部，安徽馬鞍山 243000）

引言

雨污分流是一種排水體制，是指將雨水和污水分開，各用一條管道輸送，進(jìn)行排放或后續(xù)處理的排污方式。由于歷史原因，我國(guó)鋼鐵企業(yè)多數(shù)采用雨污合流排水體制，即使建設(shè)時(shí)實(shí)施了雨污分流，但因雨污分流不徹底，部分廢水混入雨排，導(dǎo)致雨排口晴天有水外排，雨天時(shí)有超標(biāo)現(xiàn)象。

隨著我國(guó)高速發(fā)展，水資源短缺問題日益突出，鋼鐵工業(yè)作為我國(guó)支柱性產(chǎn)業(yè)，充分利用生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水、生活污水以及雨水等非常規(guī)水資源，是減少污水或廢水排放，減輕水污染，降低噸鋼耗新水量的有效途徑。工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)改委等六部委2021 年12 月發(fā)布《工業(yè)廢水循環(huán)利用實(shí)施方案》（工信部聯(lián)節(jié)〔2021〕213 號(hào)），要求鋼鐵企業(yè)實(shí)施排水管網(wǎng)雨污分流技術(shù)改造。由此可見，實(shí)施雨污分流改造是鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)水減排的必然選擇，具有明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1 雨污分流工程方案選擇

1.1 鋼鐵企業(yè)排水系統(tǒng)現(xiàn)狀

大部分鋼鐵企業(yè)由于建設(shè)年代較久遠(yuǎn)，多數(shù)采用工業(yè)廢水、生活污水、雨水混合排水系統(tǒng)，見圖1。小部分企業(yè)建設(shè)有生活污水收集、處理系統(tǒng)，處理后的生活廢水用于綠化、道路灑水等，多余廢水達(dá)標(biāo)排放至工業(yè)廢水系統(tǒng)，見圖2，暨合流制排水系統(tǒng)。

圖1 工業(yè)廢水、生活污水、雨水合流制排水示意圖

圖2 工業(yè)廢水、雨水合流制排水示意圖

20 世紀(jì)后，為節(jié)水減排，降低水污染物排放，部分鋼鐵企業(yè)實(shí)施了廢水回收處理利用改造，但由于未徹底進(jìn)行雨污分流，造成廢水處理系統(tǒng)雨天超負(fù)荷運(yùn)行，排口時(shí)有超標(biāo)現(xiàn)象。

1.2 雨污分流工程方案

針對(duì)鋼鐵企業(yè)工業(yè)廢水、生活污水、雨水混合的合流制排水系統(tǒng)，提出以下雨污分流工程方案。

方案一：將現(xiàn)有雨污合流制排水管渠作為雨水輸送系統(tǒng)，新建工業(yè)廢水收集輸送系統(tǒng)、生活污水收集處理系統(tǒng)。在職工生活集中區(qū)建設(shè)生活污水收集處理系統(tǒng)［1］，處理后的生活廢水提升至附近工業(yè)廢水收集池，將混合廢水提升輸送至綜合廢水處理站處理后回用，實(shí)現(xiàn)廢水資源化利用，具體方案見圖3。

圖3 雨污分流方案一示意圖

方案二：鑒于廢水處理站位于現(xiàn)有混合制排水管渠末端，將現(xiàn)有排水管渠作為工業(yè)廢水、生活污水排放通道，新建雨水收集排放系統(tǒng)。初期雨水進(jìn)入污水處理站，后期雨水直接排至自然水體，具體方案見圖4。

圖4 雨污分流方案二示意圖

1.3 雨污分流工程方案分析

鋼鐵企業(yè)通過多年節(jié)水減排措施的實(shí)施，已建立完備的制水、輸配水、耗用水、循環(huán)水處理、廢水處理利用等給水、排水系統(tǒng)。

工業(yè)廢水排放主要是由循環(huán)水系統(tǒng)排污水，煉焦生化、冷軋含鉻、含油及酸堿廢水等區(qū)域廢水處理站處理后的排水；軟水、脫鹽水制備產(chǎn)生的高鹽廢水；高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣輸送產(chǎn)生的煤氣冷凝水及其他零星排水（如地下管廊排水、蒸汽冷凝水、水泵軸封水等）組成。排水點(diǎn)位明確，收集相對(duì)容易。

生活污水主要為食堂、浴室、辦公樓及其他職工集中區(qū)衛(wèi)生間等排水，建設(shè)生活污水收集輸送及集中處理設(shè)施，基本可以做到生活污水全收集，偏遠(yuǎn)地區(qū)的生活污水因排水量小，可并入工業(yè)廢水收集系統(tǒng)。

雨污分流工程方案優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比見表1。

表1 雨污分流方案對(duì)比分析

綜上分析，現(xiàn)有鋼鐵聯(lián)合企業(yè)雨污分流工程建議選擇方案一，暨新建工業(yè)廢水收集、輸送系統(tǒng)，收集各生產(chǎn)單元工業(yè)廢水，通過提升壓送至綜合廢水處理站處理。對(duì)未建設(shè)全廠生活污水處理設(shè)施的企業(yè)，建議分區(qū)域建設(shè)生活污水收集管道、一體化生活污水處理設(shè)施，采用A3O-MBBR 等生物處理工藝，處理后水質(zhì)要求達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，就近并入附近工業(yè)廢水收集系統(tǒng)。原合流制排水管渠作為改造后的雨排水通道，節(jié)約了投資，降低了施工難度及縮短改造工期。

2 雨污分流工程實(shí)施

某鋼鐵聯(lián)合企業(yè)由焦化、燒結(jié)（球團(tuán)）、高爐煉鐵、煉鋼、軋鋼及能介公輔等系統(tǒng)組成，為國(guó)內(nèi)特大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。為保障雨污分流實(shí)施效果，縮短項(xiàng)目實(shí)施周期，系統(tǒng)解決管網(wǎng)漏損大、排水隨意等問題，企業(yè)雨污分流工程采用了方案一，改造工程采用了主項(xiàng)目加子項(xiàng)目模式。

2.1 雨污分流主項(xiàng)目

主項(xiàng)目為企業(yè)級(jí)雨污分流改造工程，包括工業(yè)廢水收集、提升輸送系統(tǒng)，生活污水收集處理系統(tǒng)等。其中工業(yè)廢水收集、提升輸送系統(tǒng)包括工業(yè)廢水收集池、提升水泵及供配電設(shè)施、工業(yè)廢水水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)施、工業(yè)廢水輸送管網(wǎng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、高爐及轉(zhuǎn)爐煤氣冷凝水收集系統(tǒng)等。生活污水收集處理系統(tǒng)包括區(qū)域生活污水收集管網(wǎng)系統(tǒng)、生活污水一體化處理設(shè)施、水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及生活廢水提升輸送系統(tǒng)。雨污分流主項(xiàng)目由公司牽頭，能源環(huán)保部作為產(chǎn)權(quán)單位負(fù)責(zé)具體實(shí)施。

2.2 雨污分流子項(xiàng)目

子項(xiàng)目為單位級(jí)雨污分流改造工程，由煤焦化、煉鐵、煉鋼、軋鋼、能環(huán)等生產(chǎn)單位雨污分流工程組成，由各生產(chǎn)單元負(fù)責(zé)實(shí)施。項(xiàng)目主要收集各區(qū)域循環(huán)冷卻水系統(tǒng)排污水、地坪沖洗廢水、地下通廊排水、區(qū)域廢水處理設(shè)施排水、軟化或脫鹽制水設(shè)施排污水、煤氣冷凝水及其他零星排水，并將其輸送至雨污分流主項(xiàng)目工業(yè)廢水收集池或主廢水輸送管網(wǎng)。

該企業(yè)雨污分流主項(xiàng)目共建設(shè)25 個(gè)工業(yè)廢水收集池，12 座生活污水一體化處理設(shè)施，約30.5 km輸送管道，總投資約2.3 億元；子項(xiàng)目共21 個(gè)，投資約2.2 億元。項(xiàng)目分兩期建設(shè)，一期工程2020 年6月起實(shí)施，2021 年5 月基本建成投產(chǎn)；二期工程2021年7月起實(shí)施，2022年7月基本建成投產(chǎn)。

雨污分流主項(xiàng)目加子項(xiàng)目模式的采用，一方面可以通過各單位參與落實(shí)責(zé)任，確保工業(yè)廢水及生活污水能夠全部收集，保障項(xiàng)目的成功；另一方面可以縮短工程建設(shè)周期。

3 實(shí)施效果分析及改造建議

3.1 項(xiàng)目實(shí)施效果

該企業(yè)雨污分流工程建成投產(chǎn)后，工業(yè)廢水及生活污水經(jīng)收集后，輸送至綜合廢水處理站處理后回用，減少了水污染物排放，基本實(shí)現(xiàn)了廠區(qū)雨水主排水溝晴天近零排放，具體對(duì)比數(shù)據(jù)見表2。

表2 雨污分流改造實(shí)施前、后數(shù)據(jù)對(duì)比 m3/t

但部分雨排溝晴天仍有少量排水，主要原因分析如下。

（1）該企業(yè)地處長(zhǎng)江之濱，地下水豐富，水位淺。

（2）企業(yè)原地下排水管網(wǎng)年代久、埋深大、防滲能力較差，存在地下水滲入排水管渠現(xiàn)象。

（3）企業(yè)原地下供水管網(wǎng)復(fù)雜，歷經(jīng)多次改造，淘汰管道與在線運(yùn)行管道共存，存在漏損現(xiàn)象。

（4）部分單位存在工業(yè)廢水、生活污水收集不全現(xiàn)象。

（5）職工節(jié)水減排意識(shí)不夠，地坪沖洗水、施工排水排入雨排溝。

3.2 改造建議

鋼鐵企業(yè)雨污分流實(shí)施后，為保障雨排水溝渠晴天近零排放，提出以下建議。

3.2.1 選擇合適的雨污分流工程設(shè)計(jì)單位

建議選擇對(duì)本企業(yè)給排水狀況熟悉，掌握鋼鐵企業(yè)用水、排水特點(diǎn)的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行雨污分流設(shè)計(jì)，盡可能從源頭避免工業(yè)廢水、生活污水遺漏收集。

3.2.2 持續(xù)完善雨污分流

加強(qiáng)對(duì)地下供水管網(wǎng)漏損排查整治，消除“盲腸”管道存在的暗漏；開展排水管渠查漏治漏，減少地下水滲入雨水管渠；開展工業(yè)廢水、生活污水收集查遺堵漏，確保生產(chǎn)、生活排水全部收集。必要時(shí)，在改造后的主要雨排口末端，建設(shè)廢水提升設(shè)施，可以保障雨水排口晴天無(wú)水，也可充分利用雨水等非常規(guī)水資源。

3.2.3 持續(xù)強(qiáng)化給排水管理

明確專業(yè)管理部門，開展日常督查檢查，消除違規(guī)用水、排水；堅(jiān)持排水申報(bào)許可管理，杜絕地坪沖洗廢水、施工廢水違規(guī)排入雨排；加強(qiáng)管網(wǎng)日常巡查，發(fā)現(xiàn)漏水及時(shí)處理；建立給水、排水管網(wǎng)管理臺(tái)賬，定期治理更新漏水管道。

3.2.4 合理利用回收雨水

結(jié)合初期雨水收集池建設(shè)，合理考慮雨水回收利用是解決缺水地區(qū)水資源短缺的有效途徑。

4 結(jié)語(yǔ)

實(shí)施雨污分流工程，將工業(yè)及生活廢水通過污水管網(wǎng)送到綜合污水處理廠進(jìn)行處理后回用，可有效避免污水直接進(jìn)入河道造成污染，且降低了雨水對(duì)污水處理廠的沖擊，從而降低水污染的排放量，是鋼鐵企業(yè)節(jié)水減排，實(shí)現(xiàn)廢水近零排放的必由之路。