循环经济产业园区污水集中处理新思路——以新疆兵团淖毛湖农场产业集聚区为例

杨中惠

（新疆兵团勘测设计院（集团）有限责任公司，乌鲁木齐 830002）

工业园区作为一种规划、管理、促进工业开发的有效手段，极大促进了我国工业的发展，但工业规模化集中发展也给园区所在区域的大气、水、土壤环境带来了巨大的威胁，园区成为环境问题最突出的区域之一。国务院政府工作报告将污染防治作为现阶段三大攻坚战之一，打好大气、水体、土壤污染防治三大战役成为环保工作的重中之重。

2015年4月2日，国务院印发了《水污染防治行动计划》，指出：“集中治理工业集聚区水污染。强化经济技术开发区、高新技术产业开发区、出口加工区等工业集聚区污染治理。集聚区内工业废水必须经预处理达到集中处理要求，方可进入污水集中处理设施。新建、升级工业集聚区应同步规划、建设污水、垃圾集中处理等污染治理设施。2017年底前，工业集聚区应按规定建成污水集中处理设施”[1]。2016年11月24日，国务院《“十三五”生态环境保护规划》要求，“完善工业园区污水集中处理设施……实现废水分类收集、分质处理，入园企业应在达到国家或地方规定的排放标准后接入集中式污水处理设施处理”[2]。2017年，新疆兵团开展了园区配套完善污水处理厂建设的专项整治行动。本文以新疆兵团第十三师淖毛湖农场产业集聚区为例，分析该园区污水集中处理存在的问题和最终的解决模式。

1　新疆兵团第十三师淖毛湖农场产业集聚区污水处理现状

1.1　园区概况

新疆兵团第十三师淖毛湖农场产业集聚区位于哈密境内，地处伊吾县兵团第十三师淖毛湖农场南侧。随着我国“一带一路”倡议的提出，哈密作为丝绸之路经济带的核心区之一，产业发展也十分迅速。园区成立于2011年，产业发展定位是以煤炭清洁高效利用循环经济产业链为主导，发展新型建材、生产技术服务、现代物流服务和其他配套产业。园区总规划面积7.83 km2，按“一园两区”布置，其中“北区”为生产技术服务及建材产业区，“南区”为煤化工循环经济产业区。随着近7年发展，现已发展工业企业9家，其中有煤化工企业7家。这7家煤化工企业总设计生产能力为1 260万t提质煤，计划建设140台焦炉。现已建设完成焦炉118台，年加工原煤2 287.5万t，设计生产提质煤915万t，年产焦油183万t、91.5亿m3焦炉尾气。另外,两家企业为新疆哈密煤化工尾气综合利用宣力发电项目和宣力煤焦油加氢项目。

目前，“南区”焦化企业产生的荒煤气全部集中收集后，统一由园区煤气管道输入宣力发电厂，经煤气净化后发电，电再回用于园区；各厂产生的煤焦油统一送宣力煤焦油加氢项目进行深加工，初步形成了“煤—气—电—油”循环经济发展产业链。

1.2　园区规划环评及项目环评确定的污水处理方案

园区先后建设7家煤化工企业，根据各项目环境影响报告书及环评批复要求，废水处理要求及规模统计如表1所示。园区规划环评于2014年1月获得兵团环保局的审查意见，规划环评确定的园区废水处理方案如表1所示。

表1　园区生产废水实际排放情况统计

由表1可知，由于7家煤化工焦炭企业投资主体不同，建设时间不同，因此相关部门均要求自建污水处理站处理达标后回用于熄焦。这7家企业同质化程度高，废水处理站工艺也基本一致，7座企业自建污水处理站设计总规模累计达到590 m3/h。

1.3　园区企业污水处理存在的问题

（1）园区内7家煤化工企业建设试投产后，由于市场等原因，均未达产，也未按照环评和批复要求建设完成污水处理设施。目前，各企业生产废水均未经处理直接用于熄焦，酚氰废水中所含有毒有害物随水蒸发，转化至废气中无组织排放，对区域空气环境质量造成严重污染。

（2）由于各厂建成后，生产规模未达到原批复规模，多处于半投产或停产状态，各企业一致疑虑如按设计和环评要求建设废水处理站，会造成运行负荷低、投资运行费用高且无法确保稳定达标处理的结果。因此，各企业对自建废水处理站工程一拖再拖。

（3）园区管理人员少、十三师环保局监察人员配备严重不足、园区地处偏远等因素存在，其间环保局虽然多次对各企业废水处理设施不到位问题进行了督查、督办，但往往由于各种情况复杂，始终未解决问题。

（4）园区基础设置建设迟缓，园区至2016年下半年才招商引入第三方环境治理机构建设污水处理厂。

2　循环经济产业园区污水处理新模式分析

2.1　解决思路

在各企业不落实自建污水处理站，而环保局强制要求各企业严格按照环评和批复要求建设的博弈过程中，经环保局管理人员和专家的论证，最终基于7家煤化工企业的焦化废水具有同质性，确定由园区统一牵头建设一座焦化废水预处理站。预处理水质达到《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012）中表2中间接排放标准后，回用于各厂熄焦系统，从而彻底解决了煤化工企业多厂分别处理的难题。另外，根据园区综合产业布局和废水预测量，再建设一座园区综合污水处理站，解决全区废水处置问题。这种新模式将原拟建7座污水处理站缩减为1座，从源头减少了园区分散型污染源，符合循环经济理念，有利于改善区域水环境。

2.2　焦化废水预处理站工艺方案

2017年3月18日，兵团十三师环保局以师环函审[2017]16号文下发了《关于十三师淖毛湖农场产业集聚园区焦化废水预处理站建设项目环境影响报告书的批复》。

2.2.1规模及进、出水水质确定

根据园区内已运行七家焦化企业实际废水水质情况和排放量调查，设计确定焦化废水集中预处理站规模为480 t/d；工艺采用“一段除油酚氨回收预处理+二段催化氧化和生化处理（一级生化）”路线。

设计进水水质为：COD（化学需氧量） 25000 mg/L、BOD5（五日生化需氧量） 14 000 mg/L、SS（悬浮物） 4 371 mg/L、NH3-N（氨氮）6 000 mg/L、石油类1 708 mg/L、挥发酚4 850 mg/L；设计出水按照《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012）表2间接排放标准执行。

2.2.2一段除油酚氨回收预处理工艺

污水站进水首先进入重力隔油罐，加入一定量的碱液送入1#高效一体化除油罐进行油水分离，重焦油和悬浮物从底部排入重污油油水分离罐，轻焦油流入轻油油水分离罐。经初级脱油和除悬浮物的中间出水，进入多介质和陶瓷过滤器进行过滤，利用聚结原理去除废水中分散的细小油污颗粒、悬浮物后，流入1#油水分离器分离。分离后的废水泵入脱酸脱氨塔，对废水中的H2S、CO2等酸性气体和氨进行汽提，以满足进入脱盐系统和生化系统的水质要求。脱酸脱氨后的废水送入2#一体化高效除油罐再次除油和除悬浮物，之后进入酚水喷射器与萃取剂混合，经一级萃取后进入2#油水分离器。二次分离后，废水送入萃取塔进行二次萃取脱酚处理；脱酚后，废水进入水塔经蒸馏分离萃取剂送去二段处理系统。含酚萃取项最终通过酚塔蒸出萃取剂，塔底的粗酚进入粗酚罐收集外运。一段处理工艺流程如图1所示。

图1　一段除油、酚氨回收系统工艺流程

2.2.3二段催化氧化和生化处理工艺

二段来水首先进入一体化除油罐，经混凝、絮凝反应进行一次沉降，浮油被收集至集油罐经脱水后进行污油回收；分离水进入二级气浮区去除污水中分散的细小油污颗粒、悬浮物以及部分硫化物和混凝沉降物，气浮池出水进入一级水解酸化池对COD进行生物再次降解后进入一级A/O（厌氧好氧工艺法）生化池，通过生化处理去除大部分COD、BOD、硫化物、氨氮及挥发酚等污染物。出水再经一级二沉池沉淀、中间水池暂存后送入催化氧化塔，在催化剂作用下对难以生化的COD进行氧化降解；底部活性污泥部分进入污泥浓缩池。催化氧化塔对COD的去除率最高可达60%。在大幅度去除COD的同时，催化氧化过程也降低了废水中部分有机污染物，进一步打破了有机物分子的环链和长链，对废水中含有高分子和苯环的有机物有很好的去除或破坏效果。催化处理后，污水再进一步通过水解酸化池、A/O生化池作用除去COD、BOD、硫化物、氨氮及挥发酚等污染物。最终，污水经二沉池处理后进入回用水箱，循环利用于园区煤化工企业熄焦工段。二段处理系统工艺流程如图2所示。

2.3　处理效率及验收结果分析

园区焦化废水预处理站各阶段处理效率如表2所示。

图2　二段催化氧化和生化处理工艺流程

表2　污水预处理站各处理单元污染物去除效率一览

该污水预处理站于2017年8月建成并通过了环境保护竣工验收。验收数据统计分析表明，pH范围为6.67～7.59，SS＜4 mg/L、COD为73 mg/L、BOD5为13.33 mg/L、总磷为0.26 mg/L、总氮为45.5 mg/L、硫化物为0.007 mg/L、苯＜0.05 mg/L、NH3-N为1.6 mg/L、氰化物为0.005 mg/L、石油类＜0.04 mg/L、苯并芘＜1.4 ng/L、挥发酚为0.0081 mg/L，全部满足《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012）表2间接排放标准限值要求，说明污水处理工艺效果良好。

与此同时，淖毛湖农场循环经济产业园区其他运行的5家焦化企业以及尾气发电项目均一次性通过了联合环保验收。目前，园区综合污水处理站正在建设中，后期随园区企业入驻，企业排水量将持续增大，将由综合污水处理站全面接收处理。园区循环经济也扩展为“煤—气—电—油—水”产业链。

3　结语

工业园区环境保护工作是一项综合性的课题与难题。以上案例是结合园区循环经济产业布局进行精细化管理的新模式。以改善区域环境质量为核心，从园区的源头削减分散型污染源，可以有效解放企业投资和运维管理压力，提升园区管理部门和上级环保部门的有效监管水平，进一步整体提高园区的综合管理能力。

建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计，任重而道远，环保人员应努力打好污染防治攻坚战。建议下一步在园区引入环保管家机制，让专业的人干专业的事，促进园区循环经济绿色发展。