港口工業(yè)區(qū)污水循環(huán)利用技術(shù)探討

張自強(qiáng)，賴耀輝，武守元

（中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司，天津 300222）

摘要：本文結(jié)合港口工業(yè)區(qū)污水的特點(diǎn)，從港口污水的篩選、收集、處理和再生利用等方面對(duì)港口工業(yè)區(qū)污水循環(huán)利用技術(shù)進(jìn)行了探討。將污水處理后進(jìn)行循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)了污水的減量化、無害化、資源化，保護(hù)了港口工業(yè)區(qū)的生態(tài)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：港口碼頭；污水處理；循環(huán)利用

引 言

目前，大型港口工業(yè)區(qū)已經(jīng)實(shí)施了污水處理及循環(huán)利用工程，但大部分的港口工業(yè)區(qū)污水經(jīng)污水處理廠處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行排放，未進(jìn)行循環(huán)利用，針對(duì)港口工業(yè)區(qū)各類污水的循環(huán)利用技術(shù)尚不夠健全，因此，結(jié)合港口污水特點(diǎn)，分析各類污水循環(huán)利用可行性，綜合污水收集、處理、再生利用等多種技術(shù)手段，探討港口工業(yè)區(qū)污水處理循環(huán)利用的經(jīng)濟(jì)合理技術(shù)方案，在建設(shè)生態(tài)港口，保護(hù)港口生態(tài)環(huán)境等方面具有指導(dǎo)意義。

1 港口污水的組成與篩選

港口工業(yè)區(qū)在生產(chǎn)作業(yè)過程中產(chǎn)生4大類污水，包括含油污水、高濃度粉塵污水、生活污水、含化學(xué)品污水[1]。含油污水主要為船舶含油壓艙水、洗罐油污水、裝置區(qū)初期含油雨污水等；高濃度粉塵污水主要為煤碼頭、礦石碼頭等散貨碼頭堆場(chǎng)區(qū)的初期雨污水，碼頭面、轉(zhuǎn)接機(jī)房等地面沖洗廢水；生活污水主要為港內(nèi)職工居住區(qū)、辦公區(qū)等產(chǎn)生的生活污水和生產(chǎn)污水；含化學(xué)品污水主要來自散裝液體化學(xué)品船舶的洗艙水、石化企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的化工品污水及裝運(yùn)化學(xué)品集裝箱的洗箱污水。

港口工業(yè)區(qū)內(nèi)的海水壓艙水、有毒有害的化工品污水、有毒有害集裝箱沖洗污水等進(jìn)行循環(huán)利用時(shí)，處理成本高，難度大，因此，該部分污水建議經(jīng)企業(yè)處理達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行排放；高濃度粉塵污水主要產(chǎn)生于煤炭、礦建材料等堆場(chǎng)區(qū)的雨污水和沖洗廢水，污染物主要為懸浮物，該類污水由企業(yè)自建污水處理設(shè)施處理后回用于企業(yè)自身的堆場(chǎng)灑水、道路沖洗等方面；生活污水、無毒無害的化工品污水和集裝箱沖洗水、淡水壓艙水等污水處理難度相對(duì)較小，可采用統(tǒng)一的處理工藝，經(jīng)收集后由港口工業(yè)區(qū)建設(shè)的污水處理廠處理后進(jìn)行循環(huán)利用。

2 污水收集系統(tǒng)

2.1 污水的收集及企業(yè)的排放方式

為使港口工業(yè)區(qū)內(nèi)大多數(shù)企業(yè)能根據(jù)企業(yè)特點(diǎn)選擇合適的排放方式，經(jīng)過多方調(diào)查、綜合考慮，工業(yè)區(qū)內(nèi)各企業(yè)可依據(jù)自身特性，采用如下排放方式：

1）石化企業(yè)的淡水壓艙水、裝置區(qū)的初期雨污水、無毒無害的化工品污水、生活污水、無毒無害的集裝箱沖洗水等污水經(jīng)各企業(yè)預(yù)處理達(dá)到工業(yè)區(qū)污水排入公共污水管道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后排入工業(yè)區(qū)公共污水管道，送工業(yè)區(qū)污水處理廠處理。

2）企業(yè)將污水自行處理達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的污水后直接排放，或進(jìn)行再生利用。

3）有特殊污水或污水不進(jìn)行預(yù)處理的企業(yè)可采取點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式自設(shè)專用污水管道輸送至污水處理廠進(jìn)行處理。

2.2 污水排入公共污水管道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

經(jīng)過調(diào)查，結(jié)合港口工業(yè)區(qū)污水特點(diǎn)，建議港口工業(yè)區(qū)公共污水管道接收標(biāo)準(zhǔn)主要指標(biāo)采取如下標(biāo)準(zhǔn)，其余指標(biāo)應(yīng)結(jié)合《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》確定。

表1 污水排入公共污水管道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

序號(hào) 指標(biāo) 參考值/(mg·L-1) 1COD小于等于1 000 2TDS小于等于2 000 3BOD/COD大于等于0.3

3 污水處理廠

3.1 污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)

根據(jù)污水排入公共污水管道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)以及類似工業(yè)區(qū)污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)情況，參考江蘇南京工業(yè)園區(qū)污水處理廠和江蘇張家港保稅區(qū)勝科污水處理廠以及寧波工業(yè)園區(qū)污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)。建議港口工業(yè)區(qū)公共污水進(jìn)入污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)如表2[2]。

表2 港口工業(yè)區(qū)污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)

污染指標(biāo)CODCrBOD5pHSS TN TP油脂濃度/(mg·L-1)1 000300 6～9 400 120 4.010

對(duì)于有特殊污水并不能自行處理的企業(yè)，采取點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式自設(shè)專用污水管架空敷設(shè)在管廊壓力輸送至污水處理廠，污水水質(zhì)可由企業(yè)與污水處理廠協(xié)商后，依據(jù)企業(yè)所產(chǎn)生的污水種類確定。

3.2 污水處理廠的出水水質(zhì)

為使污水處理廠出水不僅能滿足規(guī)劃水體類別的要求，同時(shí)也能滿足附近海域規(guī)劃治理目標(biāo)和污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)地方標(biāo)準(zhǔn)的要求，考慮污水的后續(xù)循環(huán)利用，建議工業(yè)園區(qū)污水處理廠排水執(zhí)行中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）中的“水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)A標(biāo)準(zhǔn)”[2]。

3.3 污水處理工藝

根據(jù)已建的污水處理廠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)資料，擬采用“物化+生化+物化”相結(jié)合的工藝路線。考慮到工業(yè)廢水達(dá)標(biāo)排放管理復(fù)雜，且港口工業(yè)區(qū)污水的不確定性，污水處理廠應(yīng)適當(dāng)預(yù)留高濃度污水厭氧處理的工藝。

結(jié)合港口工業(yè)區(qū)廢水COD濃度較高、有機(jī)氮濃度較高的水質(zhì)特點(diǎn)，擬采用如下工藝：

1）對(duì)于污水中不可生物降解有機(jī)物COD含量小于50 mg/L的污水：

圖1 污水處理流程1

2）對(duì)于廢水中不可生物降解有機(jī)物COD含量大于50 mg/L的污水，在二沉池后將處理工藝做如下調(diào)整：

圖2 污水處理流程2

3）有特殊污水或企業(yè)污水經(jīng)預(yù)處理后無法達(dá)到工業(yè)區(qū)污水公共納管收水指標(biāo)（如單項(xiàng)指標(biāo)超高），可由港區(qū)企業(yè)自建污水處理裝置處理至國標(biāo)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）中的“水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)A標(biāo)準(zhǔn)”后直接排放，也可通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式輸送至污水處理廠，由污水處理廠針對(duì)此污水設(shè)置的污水事故池、調(diào)節(jié)池、厭氧反應(yīng)池等污水事故應(yīng)急及預(yù)處理構(gòu)筑物，將污水預(yù)處理后與其他污水一同進(jìn)行處理。

4 污水的再生利用

目前，污水再生利用主要應(yīng)用于農(nóng)、林、牧、漁業(yè)用水、城市雜用水、工業(yè)用水、環(huán)境用水、補(bǔ)充水源水等多個(gè)方面[3]。農(nóng)、林、牧、漁業(yè)用水主要用于農(nóng)田灌溉、造林育苗、畜牧養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖；城市雜用水主要用于綠化、沖廁、道路清掃、建筑施工、消防等方面；工業(yè)用水主要用于冷卻用水、洗滌用水、鍋爐用水、工藝用水、產(chǎn)品用水；環(huán)境用水主要用于娛樂性景觀環(huán)境用水、觀賞性景觀環(huán)境用水、濕地環(huán)境用水；補(bǔ)充水源水主要用于補(bǔ)充地表水、補(bǔ)充地下水。綜合分析港口工業(yè)區(qū)情況，污水循環(huán)利用主要用于環(huán)境用水、城市雜用水、工業(yè)用水方面。

1）環(huán)境用水

污水處理廠處理出水水質(zhì)已達(dá)到環(huán)境用水水質(zhì)要求，可直接用于娛樂性景觀環(huán)境用水、觀賞性景觀環(huán)境用水、濕地環(huán)境用水，因此，進(jìn)入再生水廠的循環(huán)水可設(shè)置清水池，經(jīng)加壓后輸送至再生水管網(wǎng)，經(jīng)管網(wǎng)配送至各個(gè)環(huán)境用水地區(qū)，回用于工業(yè)區(qū)濕地環(huán)境、景觀河道等。

2）城市雜用水

將污水處理廠出水水質(zhì)與城市雜用水水質(zhì)要求對(duì)比分析后，二者的主要區(qū)別是類大腸菌群指標(biāo)要求不同，因此，對(duì)于回用于城市雜用水時(shí)，再生水廠可用如下處理方式：將污水處理廠出水→加氯消毒。

將再生水廠處理后的再生水經(jīng)過泵站加壓輸送至再生水管網(wǎng)，將滿足用戶需求水質(zhì)的再生水，配送至各個(gè)用水點(diǎn)，回用于綠化、沖廁、道路清掃、建筑施工、消防等方面。

3）工業(yè)用水

由于工業(yè)用水水質(zhì)要求較為嚴(yán)格，對(duì)于回用工業(yè)水，可采用膜處理去除水體中的離子。

圖3 工業(yè)用水循環(huán)利用工藝流程

污水處理廠出水已經(jīng)達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)A標(biāo)準(zhǔn)，其懸浮物含量達(dá)到超濾進(jìn)水水質(zhì)要求。超濾膜過濾進(jìn)一步降低水中懸浮物含量，以滿足反滲透膜的進(jìn)水水質(zhì)要求。超濾產(chǎn)水進(jìn)入反滲透，反滲透膜截留大部分的無機(jī)鹽離子以及有機(jī)物，可使反滲透產(chǎn)水中的鹽份降低到1 000 mg/L以下，有機(jī)物（CODcr）從50 mg/L降低到10 mg/L以下。反滲透產(chǎn)水流入產(chǎn)品水水池，由供水泵送到工業(yè)區(qū)客戶。截留的大部分的無機(jī)鹽離子以及有機(jī)物作為一級(jí)反滲透濃水可排放入海。若回用于對(duì)鹽分苛刻的工業(yè)用水時(shí)，可通過二級(jí)反滲透過濾及離子交換技術(shù)進(jìn)行深度除鹽。

5 結(jié) 論

港口污水循環(huán)利用技術(shù)是提高港口工業(yè)區(qū)水資源利用率，緩解水資源短缺的關(guān)鍵技術(shù)，目前，天津南港工業(yè)區(qū)已實(shí)施南港工業(yè)區(qū)污水循環(huán)利用試點(diǎn)工程，該工程將污水收集后送入工業(yè)區(qū)污水處理廠處理，污水處理廠出水作為環(huán)境用水回用于人工濕地及景觀湖，實(shí)現(xiàn)了港口工業(yè)區(qū)污水無害化、減量化、資源化，為工業(yè)區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的構(gòu)建提供了工程示范；該技術(shù)的實(shí)施將改善了港口工業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境，構(gòu)建了綠色交通運(yùn)輸體系，保護(hù)了港口工業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙傳芳. 港口污水的處理[J]. 中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略論壇專家論文, 2011: 172-176.

[2] 中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司. 南港工業(yè)區(qū)港口污水循環(huán)利用試點(diǎn)工程可行性研究報(bào)告[R]. 2012.

[3] GB/T 18919-2002 城市污水再生利用分類[S].

Discussion on Wastewater Recycling Techniques Applying to Port Industrial Area

Zhang Ziqiang, Lai Yaohui, Wu Shouyuan
(CCCC First Harbor Consultants Co., Ltd., Tianjin 300222, China)

Abstract：Based on the characteristics of wastewater in port industrial area, the recycling techniques of sewage are studied from the aspects of sieving, collecting, treating and recycling sewage water. The treatment and recycling of sewage water reduce the amount of sewage water, realize the harmlessness, reclamation and reuse of wastewater, furthermore, protect the ecological environment of port industrial area.

Key words：port terminal; wastewater treatment; recycling

中圖分類號(hào)：U653.99

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1004-9592（2017）02-0072-03

DOI：10.16403/j.cnki.ggjs20170218

收稿日期：2016-09-08

作者簡介：張自強(qiáng)（1986-），男，工程師，主要從事港口工程給水排水及環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)工作。