天津濱海工業帶如何從水少質差生態脆弱中突圍?
“九河下梢(shao)”的(de)天津,在京(jing)(jing)津冀水生(sheng)態環境治理建(jian)設中占據(ju)特(te)殊(shu)位(wei)置,是渤海(hai)綜合治理攻(gong)堅戰的(de)主陣地。從(cong)近年來出入境水質來看,天津在入境水質差、自身環境容量幾乎(hu)為零的(de)情況下,努力削減自身污染,同時承擔了(le)京(jing)(jing)津冀區域入海(hai)河流(liu)最后屏障的(de)功(gong)能。
圍繞天津(jin)(jin)“水少、質差、生態(tai)(tai)脆(cui)弱(ruo)和(he)風險源(yuan)密集”難題,“十三(san)五”期間,針對天津(jin)(jin)水生態(tai)(tai)環(huan)(huan)(huan)境保護現(xian)實(shi)需求(qiu)和(he)面向“十四(si)五”未來發(fa)展要求(qiu),水專項設(she)置了“天津(jin)(jin)濱海工業帶(dai)廢水污染控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)與生態(tai)(tai)修(xiu)復(fu)(fu)綜合示(shi)范(fan)(fan)項目(mu)(mu)”,項目(mu)(mu)由天津(jin)(jin)市生態(tai)(tai)環(huan)(huan)(huan)境科(ke)學(xue)研究(jiu)院(yuan)(yuan)(原天津(jin)(jin)市環(huan)(huan)(huan)境保護技術(shu)開發(fa)中(zhong)心)承擔,南開大(da)學(xue)、中(zhong)國(guo)(guo)市政工程華北設(she)計研究(jiu)總(zong)院(yuan)(yuan)有限(xian)公(gong)司(si)、天津(jin)(jin)臨港建設(she)開發(fa)有限(xian)公(gong)司(si)、中(zhong)國(guo)(guo)環(huan)(huan)(huan)境科(ke)學(xue)研究(jiu)院(yuan)(yuan)、中(zhong)國(guo)(guo)科(ke)學(xue)院(yuan)(yuan)生態(tai)(tai)環(huan)(huan)(huan)境研究(jiu)中(zhong)心等國(guo)(guo)內17家單位參與了研究(jiu)工作。歷(li)時三(san)年,項目(mu)(mu)從減(jian)污與增(zeng)容(rong)兩條主線,集成構建基于“生態(tai)(tai)功(gong)能評價(jia)—水質目(mu)(mu)標管理(li)—污染控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)與生態(tai)(tai)修(xiu)復(fu)(fu)—水環(huan)(huan)(huan)境風險防(fang)控(kong)(kong)”的天津(jin)(jin)濱海工業帶(dai)綠色發(fa)展和(he)污染零(ling)增(zeng)長技術(shu)體(ti)系(xi),實(shi)現(xian)廢水趨(qu)零(ling)排放、氮(dan)磷負荷削減(jian)、入海水質保障、風險防(fang)范(fan)(fan)及管理(li)體(ti)制(zhi)(zhi)機制(zhi)(zhi)創新(xin),保障京津(jin)(jin)冀東部濱海發(fa)展區環(huan)(huan)(huan)境質量(liang)持續改(gai)善。
水環境管理體系精細化:構建形成基于水生態安全的天津濱海工業帶“負荷零增長”水環境管理技術體系,實現多種管理手段銜接、三水統籌系統管控目標
在(zai)此前(qian)水(shui)(shui)專項研究(jiu)基礎上,項目通過研究(jiu)天(tian)津濱(bin)(bin)海(hai)工(gong)(gong)業帶水(shui)(shui)生態(tai)環境(jing)功(gong)能分區精細劃分技術(shu)(shu)、水(shui)(shui)質目標全(quan)(quan)過程(cheng)精細化管(guan)(guan)理(li)技術(shu)(shu)、基于(yu)區域總量和水(shui)(shui)質達標的(de)排(pai)污(wu)許可(ke)限(xian)值確定(ding)及(ji)長(chang)效監管(guan)(guan)技術(shu)(shu),構建(jian)形成了天(tian)津濱(bin)(bin)海(hai)工(gong)(gong)業帶“負荷零增長(chang)”水(shui)(shui)環境(jing)管(guan)(guan)理(li)技術(shu)(shu)體系,全(quan)(quan)面(mian)支(zhi)撐天(tian)津市水(shui)(shui)環境(jing)與水(shui)(shui)生態(tai)頂(ding)層設(she)計方案和路線圖的(de)研究(jiu)制定(ding),服務(wu)“十四五”天(tian)津水(shui)(shui)生態(tai)環境(jing)管(guan)(guan)理(li)工(gong)(gong)作。
一、繼承“十一五”以來水(shui)專項水(shui)生(sheng)態環境(jing)(jing)功(gong)能分(fen)區研(yan)究成果(guo),實現(xian)天津(jin)濱(bin)海工業帶水(shui)生(sheng)態環境(jing)(jing)功(gong)能分(fen)區精(jing)細劃分(fen)和“水(shui)資源(yuan)、水(shui)環境(jing)(jing)、水(shui)生(sheng)態”三水(shui)統籌(chou)系統管(guan)控目標(biao)
為解決(jue)水生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)功(gong)(gong)能(neng)(neng)分區(qu)(qu)(qu)在具體(ti)管(guan)理(li)上的“落地難”問題,構建(jian)基于水生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)環境功(gong)(gong)能(neng)(neng)分區(qu)(qu)(qu)的管(guan)理(li)制度體(ti)系,在天(tian)津(jin)市水生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)環境功(gong)(gong)能(neng)(neng)分區(qu)(qu)(qu)過(guo)程中,項(xiang)目在宏觀流(liu)域(yu)(yu)管(guan)控層面,采用海河(he)流(liu)域(yu)(yu)水生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)功(gong)(gong)能(neng)(neng)分區(qu)(qu)(qu),自上而下地明(ming)確流(liu)域(yu)(yu)水系空間管(guan)控目標(biao);在微觀區(qu)(qu)(qu)域(yu)(yu)管(guan)理(li)方面,以水功(gong)(gong)能(neng)(neng)區(qu)(qu)(qu)、匯水區(qu)(qu)(qu)、鄉鎮級行政區(qu)(qu)(qu)為核心,明(ming)確水體(ti)水質(zhi)目標(biao)、總量目標(biao)和管(guan)理(li)目標(biao),將流(liu)域(yu)(yu)要求區(qu)(qu)(qu)域(yu)(yu)化。
項(xiang)(xiang)目(mu)研(yan)究識別水環(huan)境及(ji)水生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)(tai)(tai)重點管(guan)(guan)控區(qu)域(yu),研(yan)究確(que)定水生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)(tai)(tai)環(huan)境功(gong)能分區(qu)水質(zhi)管(guan)(guan)控目(mu)標(biao)(biao),提出區(qu)域(yu)生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)(tai)(tai)流(liu)(liu)量、水質(zhi)及(ji)生(sheng)(sheng)物多樣性(xing)等(deng)管(guan)(guan)控指標(biao)(biao)。通(tong)過在天津濱海工業帶全(quan)域(yu)應(ying)用這(zhe)項(xiang)(xiang)技(ji)術,項(xiang)(xiang)目(mu)在天津市(shi)主要(yao)(yao)河(he)流(liu)(liu)匯水范(fan)圍(wei)劃(hua)分基礎上,整(zheng)合海河(he)流(liu)(liu)域(yu)各級水生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)(tai)(tai)環(huan)境功(gong)能分區(qu)成果,形(xing)成體現水生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)(tai)(tai)環(huan)境要(yao)(yao)素完整(zheng)性(xing)、兼顧行政管(guan)(guan)轄主體的261個水生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)(tai)(tai)環(huan)境管(guan)(guan)控單元,并明(ming)確(que)各單元的水環(huan)境質(zhi)量改善目(mu)標(biao)(biao)、水生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)(tai)(tai)保護修復(fu)(fu)目(mu)標(biao)(biao)、水生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)(tai)(tai)功(gong)能恢復(fu)(fu)目(mu)標(biao)(biao),為實(shi)現水生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)(tai)(tai)環(huan)境系統化精細化管(guan)(guan)理(li)提供(gong)目(mu)標(biao)(biao)指引。
二、依托天津濱海工(gong)業帶水質目(mu)標全過程精細化管理(li)技術和基于區域(yu)總量的產業復合區排污許可管理(li)技術創新,實現區域(yu)污染物總量管理(li)、水環境質量目(mu)標管理(li)、區域(yu)排污許可限值管理(li)相互銜接
“十三(san)五”以來,天津(jin)水生態(tai)環境(jing)管理(li)重(zhong)點從容(rong)量總(zong)量控制逐(zhu)步過渡到(dao)水質目標管理(li),迫(po)切需要將區(qu)域污染物總(zong)量管理(li)、水環境(jing)質量目標管理(li)、區(qu)域排污許可限(xian)值管理(li)相(xiang)互銜接,實現多種重(zhong)要管理(li)手段相(xiang)配合,打出水生態(tai)環境(jing)管理(li)“組合拳”。
為(wei)(wei)此,項(xiang)(xiang)目在(zai)開展天津濱海工業帶水(shui)質(zhi)目標(biao)(biao)全過程精細(xi)化(hua)管(guan)(guan)(guan)理技(ji)(ji)術研究(jiu)的(de)(de)(de)基(ji)(ji)礎(chu)上,制定(ding)合理可(ke)(ke)行的(de)(de)(de)區域(yu)總(zong)(zong)量分配方案(an),為(wei)(wei)基(ji)(ji)于水(shui)質(zhi)達標(biao)(biao)的(de)(de)(de)排(pai)(pai)污(wu)許(xu)可(ke)(ke)限(xian)值(zhi)(zhi)確(que)定(ding)及(ji)分配提供流(liu)域(yu)總(zong)(zong)量約束,將流(liu)域(yu)水(shui)質(zhi)目標(biao)(biao)管(guan)(guan)(guan)理轉(zhuan)化(hua)為(wei)(wei)區域(yu)總(zong)(zong)量管(guan)(guan)(guan)理。項(xiang)(xiang)目構建了基(ji)(ji)于水(shui)質(zhi)達標(biao)(biao)的(de)(de)(de)固(gu)定(ding)源(yuan)排(pai)(pai)污(wu)許(xu)可(ke)(ke)限(xian)值(zhi)(zhi)確(que)定(ding)技(ji)(ji)術方法、差異化(hua)排(pai)(pai)污(wu)許(xu)可(ke)(ke)證監(jian)管(guan)(guan)(guan)技(ji)(ji)術,為(wei)(wei)天津濱海工業帶實現以水(shui)質(zhi)改善為(wei)(wei)基(ji)(ji)礎(chu)的(de)(de)(de)排(pai)(pai)污(wu)許(xu)可(ke)(ke)限(xian)制確(que)定(ding)、分配管(guan)(guan)(guan)理提供技(ji)(ji)術方法和管(guan)(guan)(guan)理方案(an)。應用這項(xiang)(xiang)技(ji)(ji)術,項(xiang)(xiang)目面向(xiang)濱海工業帶提出(chu)區域(yu)內248個(ge)街道(dao)鄉(xiang)鎮基(ji)(ji)于水(shui)質(zhi)達標(biao)(biao)的(de)(de)(de)排(pai)(pai)污(wu)許(xu)可(ke)(ke)限(xian)值(zhi)(zhi),并以污(wu)水(shui)處理廠(chang)作為(wei)(wei)杠桿(gan),確(que)定(ding)各(ge)鄉(xiang)鎮街道(dao)固(gu)定(ding)源(yuan)、非固(gu)定(ding)源(yuan)管(guan)(guan)(guan)控要(yao)求。
三、研究(jiu)成果全(quan)面支撐天津(jin)(jin)碧水(shui)保衛戰、渤海綜合治理攻堅戰和天津(jin)(jin)“十四五”重點流(liu)域水(shui)生態環境(jing)保護(hu)水(shui)環境(jing)戰略規劃編制
針對(dui)天津市(shi)(shi)“十四五”階(jie)段(duan)“陸(lu)海統(tong)籌、一河一策”的(de)水(shui)(shui)(shui)生(sheng)(sheng)態環境管理需求,在市(shi)(shi)域范圍(wei)開展(zhan)水(shui)(shui)(shui)陸(lu)全覆蓋、指標(biao)(biao)全覆蓋的(de)水(shui)(shui)(shui)生(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)物(wu)多(duo)樣性調(diao)查,提出分級分類分區的(de)水(shui)(shui)(shui)生(sheng)(sheng)態管控目標(biao)(biao),為土著魚類、水(shui)(shui)(shui)生(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)物(wu)多(duo)樣性等新增指標(biao)(biao)的(de)設定提供基(ji)礎數(shu)據,為天津市(shi)(shi)“十四五”階(jie)段(duan)水(shui)(shui)(shui)資源(yuan)、水(shui)(shui)(shui)生(sheng)(sheng)態親(qin)民指標(biao)(biao)的(de)制定提供數(shu)據和(he)技術支持。
相關研究成(cheng)果(guo)支撐(cheng)形(xing)成(cheng)了《天津(jin)市(shi)打(da)好碧水(shui)(shui)保(bao)衛戰(zhan)(zhan)三年(nian)作戰(zhan)(zhan)計(ji)劃(2018~2020)》《天津(jin)市(shi)打(da)好渤(bo)海(hai)(hai)綜(zong)合治(zhi)理(li)攻堅戰(zhan)(zhan)強化作戰(zhan)(zhan)計(ji)劃》《天津(jin)市(shi)入海(hai)(hai)河流(liu)污染治(zhi)理(li)“一河一策(ce)”工(gong)作方(fang)案(an)》及天津(jin)市(shi)12條入海(hai)(hai)河流(liu)水(shui)(shui)污染防治(zhi)攻堅行動方(fang)案(an)。上述(shu)方(fang)案(an)實施以來(lai),天津(jin)市(shi)水(shui)(shui)環境質(zhi)量取得歷史性好轉,國控(kong)斷(duan)面優(you)良水(shui)(shui)質(zhi)比例(li)(li)首次達到55%,較(jiao)(jiao)“十(shi)二五(wu)”末提(ti)高(gao)30個百(bai)分點;劣Ⅴ類水(shui)(shui)質(zhi)首次“清零”,較(jiao)(jiao)“十(shi)二五(wu)”末下降65個百(bai)分點;12條入海(hai)(hai)河流(liu)從“全部為劣”到“全部消劣”;近岸海(hai)(hai)域水(shui)(shui)質(zhi)取得突破性改(gai)善(shan),優(you)良水(shui)(shui)質(zhi)面積比例(li)(li)達到70.4%,較(jiao)(jiao)“十(shi)二五(wu)”末提(ti)高(gao)62.6個百(bai)分點。
水污染治理體系精準化:構建形成“源頭高風險廢水趨零排放、集中污水高標準處理達標排放、末端尾水水質提升處理”的濱海工業帶水污染治理體系,保障入海水質
天津濱(bin)海工(gong)業帶(dai)(dai)是海河流域水生(sheng)態(tai)最為(wei)敏感脆弱的(de)地區,也是入海排放(fang)管(guan)(guan)控的(de)前沿關口,在水質管(guan)(guan)理(li)目標(biao)上(shang),要做到(dao)取水和還水的(de)統一,污(wu)染治(zhi)理(li)與生(sheng)境(jing)修復統一,實現環(huan)境(jing)壓力趨零(ling)。為(wei)此,項目針(zhen)對(dui)濱(bin)海工(gong)業帶(dai)(dai)廢水“高(gao)鹽、成(cheng)分(fen)復雜”的(de)特質,按照分(fen)類管(guan)(guan)控的(de)原則(ze),對(dui)生(sheng)態(tai)風險高(gao)、難以生(sheng)化(hua)處理(li)的(de)高(gao)鹽難降解廢水,研(yan)發(fa)(fa)集成(cheng)趨零(ling)排放(fang)技術(shu);對(dui)生(sheng)態(tai)風險適中的(de)廢水,研(yan)發(fa)(fa)集成(cheng)污(wu)水處理(li)廠(chang)高(gao)標(biao)準超凈排放(fang)技術(shu)及尾水和初期雨(yu)水人工(gong)濕地協同處理(li)技術(shu)。通過(guo)技術(shu)的(de)示(shi)范應(ying)用(yong),最終(zhong)實現示(shi)范區水污(wu)染排放(fang)“負荷零(ling)增長(chang)”,為(wei)天津濱(bin)海工(gong)業帶(dai)(dai)乃至京津冀地區水污(wu)染防(fang)治(zhi)提供有力支撐。
一、高鹽難降解廢水趨零排放技術與裝備集成及工藝優化,保障處理設備長效經濟運行,實現鹽類高品質回收
針對高鹽難降解廢水處理此前長期存在的技術瓶頸,項目取得多項重大技術突破,在示范區內實現真正意義上的高鹽廢水趨零排放。
高鹽(yan)廢水趨零排放及分質結晶系統
鹽硝(xiao)分離(li)技術回(hui)收的無機鹽
(一)在預(yu)(yu)處理環節,開發有(you)機(ji)物和(he)重金屬預(yu)(yu)氧化(hua)及(ji)分離技術(shu)、有(you)機(ji)物與重金屬同(tong)步去除技術(shu),實現高(gao)鹽(yan)難降解(jie)廢水有(you)機(ji)物的(de)有(you)效分離控制(zhi)和(he)分解(jie),為大(da)型MVR設備(bei)長(chang)效運行提(ti)(ti)供(gong)前提(ti)(ti)保(bao)證(zheng)。
(二)圍繞現(xian)有MVR關鍵設備(bei)防腐耐垢需求,實(shi)(shi)現(xian)大型(xing)MVR結晶(jing)器等關鍵設備(bei)的(de)長效低(di)成本運行,提高(gao)MVR濃縮與結晶(jing)工藝效率、降低(di)能耗、實(shi)(shi)現(xian)硫酸鈉難降解廢(fei)水較大規(gui)模(mo)較高(gao)標準的(de)處理,同時也(ye)實(shi)(shi)現(xian)了大型(xing)MVR全套裝備(bei)的(de)國產化。
(三)通過分鹽(yan)精制資源化回(hui)收技術和(he)設備研發,實(shi)(shi)現(xian)無(wu)機(ji)鹽(yan)分質結(jie)晶和(he)低(di)成(cheng)本運(yun)行(xing)。開(kai)發的(de)雜鹽(yan)廢(fei)水MVR一體濃縮、循環套用、分別結(jie)晶回(hui)收技術,降低(di)MVR濃縮能耗,提(ti)高雜鹽(yan)分離效果(guo),實(shi)(shi)現(xian)雜鹽(yan)廢(fei)水較大規(gui)模處理,實(shi)(shi)現(xian)99%以上(shang)無(wu)機(ji)雜鹽(yan)資源回(hui)收和(he)冷凝水的(de)全(quan)部回(hui)收利用。
研(yan)究成果在濱海工(gong)(gong)業帶高(gao)鹽難降解廢(fei)水(shui)趨零(ling)排放(fang)示范工(gong)(gong)程(cheng)中(zhong)(zhong)得(de)到示范應用(yong)。目前,示范工(gong)(gong)程(cheng)處(chu)理高(gao)鹽廢(fei)水(shui)2000m3/d以上(shang),每月(yue)回收廢(fei)水(shui)中(zhong)(zhong)無機鹽超4000噸,分離出的硫酸鈉(na)達到國家二級標準(zhun),并在國內外(wai)作(zuo)為工(gong)(gong)業鹽實現產品銷(xiao)售,減少對天津南港工(gong)(gong)業園區污水(shui)集中(zhong)(zhong)處(chu)理的沖擊,大幅降低處(chu)理成本。相(xiang)關(guan)技術設備(bei)已(yi)在國內多個項目中(zhong)(zhong)應用(yong),并推廣至國外(wai)。
二、工業帶污水處(chu)理(li)廠(chang)高標準超凈(jing)處(chu)理(li)成套技術集成示范,支撐天津新地標落地
排放標(biao)(biao)準(zhun)嚴格和進水(shui)(shui)復雜水(shui)(shui)質(zhi)是濱(bin)海工(gong)業(ye)(ye)帶(dai)污水(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)廠穩(wen)定運(yun)行面臨的兩大核心挑(tiao)戰,而(er)此類復合污染(ran)、復雜水(shui)(shui)質(zhi)污水(shui)(shui)的高(gao)標(biao)(biao)準(zhun)穩(wen)定達(da)標(biao)(biao)在(zai)國內外均屬(shu)首次,缺乏經濟技術可(ke)行的成(cheng)熟(shu)方案。針對(dui)天津(jin)新(xin)地標(biao)(biao)(DB 12/599-2015)下濱(bin)海工(gong)業(ye)(ye)帶(dai)污水(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)設施(shi)提(ti)標(biao)(biao)改造的實(shi)際工(gong)程(cheng)需求(qiu),項目開展(zhan)了包括單元(yuan)技術設備、工(gong)藝技術路線、工(gong)程(cheng)實(shi)施(shi)方案、全過程(cheng)控(kong)制達(da)標(biao)(biao)在(zai)內的系統(tong)集成(cheng)研究,提(ti)出工(gong)業(ye)(ye)帶(dai)污水(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)廠高(gao)標(biao)(biao)準(zhun)超凈處(chu)理(li)(li)成(cheng)套(tao)技術。
(一(yi))提出以臭(chou)氧、芬頓為核心的(de)低濃(nong)度(du)難降解有(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)高級氧化(hua)(hua)(hua)去(qu)除技術(shu)(shu)(shu)的(de)適用(yong)性及技術(shu)(shu)(shu)要點,突破復合污染(ran)下殘(can)余低濃(nong)度(du)難降解有(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)去(qu)除難度(du)大(da)、缺(que)少系統技術(shu)(shu)(shu)方案的(de)瓶頸問題,實(shi)現(xian)臭(chou)氧氧化(hua)(hua)(hua)技術(shu)(shu)(shu)和芬頓氧化(hua)(hua)(hua)技術(shu)(shu)(shu)高標(biao)準深度(du)去(qu)除低濃(nong)度(du)有(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)的(de)大(da)規模(mo)應用(yong),實(shi)現(xian)技術(shu)(shu)(shu)的(de)應用(yong)提升和技術(shu)(shu)(shu)的(de)參數化(hua)(hua)(hua)、標(biao)準化(hua)(hua)(hua)。
(二)為突破工業帶低(di)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)氮(dan)比復雜水質(zhi)條件下總氮(dan)高標準(zhun)穩(wen)定達標外加(jia)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)源(yuan)(yuan)成(cheng)本(ben)高的瓶頸問題,構建基于“源(yuan)(yuan)頭碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)源(yuan)(yuan)籌措補碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)—內碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)源(yuan)(yuan)挖掘(jue)與品質(zhi)提升—商品碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)源(yuan)(yuan)優選配置—精細化設(she)計運行”的全過程(cheng)(cheng)全流(liu)程(cheng)(cheng)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)源(yuan)(yuan)高效利用技術策略,實現碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)源(yuan)(yuan)利用效率提升15%~25%,外加(jia)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)源(yuan)(yuan)投加(jia)量(liang)降低(di)20%~30%左右。
(三)針對現有除磷技術工程應用中藥耗高、高標準排放穩定達標難度大等問題,系統探明“介質—生物絮體—化學絮體”的耦合機理,通過介質、藥劑優選與復配及功能區布局模式、反應時間和水力條件等優化,強化介質凝核效果,建立基于水質和不同條件的動態調控策略,降低藥耗,形成工業帶污水多介質耦合高標準深度除磷技術,從工程應用角度,實現以磁混凝為核心的高標準深度除磷技術的參數化和標準化。
天津(jin)經濟技術(shu)開(kai)發(fa)區西(xi)區污水處理廠提(ti)標改造工程(cheng)
研究成(cheng)果在天津(jin)經(jing)濟開發區西(xi)區和北塘污水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)提標改造示范(fan)工(gong)(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)進行示范(fan),并(bing)推廣應(ying)用(yong)(yong)到港(gang)東新城及營城污水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)等工(gong)(gong)(gong)(gong)業帶(dai)典(dian)型(xing)(xing)污水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)提標改造工(gong)(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)。其中,西(xi)區污水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)工(gong)(gong)(gong)(gong)業廢水(shui)(shui)比(bi)例(li)80%以上,是典(dian)型(xing)(xing)的綜合型(xing)(xing)工(gong)(gong)(gong)(gong)業園區污水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)。針對有機物(wu)組分(fen)復雜(za)、水(shui)(shui)質波(bo)動大等問題,提標改造工(gong)(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)采用(yong)(yong)“HYBAS工(gong)(gong)(gong)(gong)藝+二沉池(chi)+反硝化(hua)深床(chuang)濾池(chi)+芬頓高級氧化(hua)+炭(tan)吸(xi)附(fu)脈沖(chong)澄清(qing)+氣浮池(chi)”技術路(lu)線,實際運行中根據(ju)污水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)進水(shui)(shui)中難(nan)降(jiang)解有機物(wu)和氮情況以及環境(jing)條件等,靈活(huo)采用(yong)(yong)基于(yu)復雜(za)水(shui)(shui)質和強波(bo)動下COD、氮、磷多(duo)級深度處(chu)(chu)理(li)的多(duo)模(mo)式運行。目前工(gong)(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)月平(ping)均(jun)出水(shui)(shui)COD穩定控制(zhi)在25.0mg/L以下,出水(shui)(shui)穩定達到天津(jin)新地標DB12/599-2015A標準,主要污染物(wu)削減80%以上,并(bing)實現成(cheng)本和能(neng)耗的可控和優化(hua)。
三、集污(wu)(wu)水(shui)深(shen)度處理(li)、初期雨水(shui)凈化、生態功能提升等用途多樣化的近自然人工(gong)濕地構建,實現濱海工(gong)業園區(qu)尾(wei)水(shui)及初期雨水(shui)污(wu)(wu)染(ran)物全過程(cheng)控(kong)制和濕地品質整體提升
結(jie)合天津濱(bin)海帶濕地(di)生態恢復(fu)相關(guan)工(gong)(gong)作,項目開發了人工(gong)(gong)濕地(di)污染物協(xie)同(tong)去除與控制成套技術(shu),并在天津臨(lin)港工(gong)(gong)業園區人工(gong)(gong)濕地(di)(以下簡稱臨(lin)港濕地(di))進行(xing)示范應用,實現(xian)濱(bin)海工(gong)(gong)業園區污水處理(li)廠尾水及初(chu)期雨(yu)水污染物全過程控制,綜合提升濱(bin)海水環境治理(li)效果。
(一(yi))建立(li)“收集(ji)—調蓄—預處理(li)”技(ji)術(shu)體系,創新集(ji)成強化旋流沉砂、鐵硅復合(he)磁(ci)絮凝輔助高效(xiao)沉淀(dian)、MBBR高效(xiao)預處理(li)等(deng)工藝單元,構建雨水干管主(zhu)節(jie)點分散式(shi)處理(li)和濕地前端集(ji)中式(shi)處理(li)的(de)高效(xiao)預處理(li)模(mo)式(shi)。技(ji)術(shu)在臨港濕地二(er)期開展示范應用,實(shi)現初期雨水主(zhu)要污染物去(qu)除(chu)率:CODcr55%~75%,SS65%~90%;特征污染物去(qu)除(chu)率:總鉻20%~40%、總鋅(xin)50%~80%、總砷(shen)35%~60%。
(二)研制(zhi)生(sheng)物(wu)(wu)促進劑耦合土著氮(dan)磷(lin)高(gao)(gao)效降(jiang)解(jie)菌劑,強化(hua)濱海人(ren)工濕地植(zhi)物(wu)(wu)—微生(sheng)物(wu)(wu)耦合系統(tong),提高(gao)(gao)人(ren)工濕地對氮(dan)磷(lin)污染(ran)物(wu)(wu)的去(qu)除效率。技(ji)術在臨港濕地一(yi)期與二期均開展(zhan)了示范(fan)應(ying)用,構建的植(zhi)物(wu)(wu)—微生(sheng)物(wu)(wu)耦合系統(tong)對氮(dan)磷(lin)去(qu)除率可(ke)提升20%。
(三)針對濱海(hai)工業帶污水處(chu)理廠(chang)尾水中殘(can)存(cun)全氟化(hua)合物、多環(huan)芳烴等污染物的問(wen)題,利用工農(nong)業固體(ti)廢棄物,開(kai)發低(di)成本高效吸附基質(zhi)濾料(liao),在臨(lin)港濕地二期(qi)河道(近出水口處(chu))開(kai)展示(shi)范,構建500m3河道過濾系統,削減(jian)殘(can)存(cun)污染物,降低(di)濕地出水生態風險(xian)。
(四(si))針對傳統(tong)濱海人工濕(shi)地生(sheng)境單(dan)一、生(sheng)態服務功(gong)能不高的問題,從(cong)鸻(heng)鷸(yu)類(lei)水(shui)鳥(niao)棲息、覓食等(deng)需(xu)求(qiu)出發,提(ti)出北(bei)方濱海人工濕(shi)地物理生(sheng)境營造(zao)及生(sheng)物群落快速重建模式,設計“淺灘—島嶼—深(shen)水(shui)區—環(huan)流渠(qu)—緩沖林”網狀濕(shi)地系(xi)統(tong),恢復(fu)植被、底棲和魚類(lei)群落,營造(zao)鸻(heng)鷸(yu)類(lei)適宜棲息環(huan)境。通(tong)過技術示范(fan)應用,在(zai)臨港濕(shi)地二期南部構建40公(gong)頃濕(shi)地鳥(niao)類(lei)生(sheng)境恢復(fu)區,實現(xian)對遷徙水(shui)鳥(niao)的保護(hu)。
水環境風險防控智能化:“查—控—處”一體化水環境風險管控體系構建,實現區域“預警—應急—處置”聯動響應業務化運行,提升科學應對突發水環境污染事件能力
為解決天津濱海工業帶產業發展潛在風險高,水環境突發事故應急監管處置能力不足與生態環境保護之間的矛盾,針對應急事故現場調查與監測、智能決策與指揮及應急處置技術與裝備等方面的薄弱環節和瓶頸,項目研發集成一批水環境風險應急關鍵技術,開發環境應急裝備與材料20余項;探索建立了區域環境應急物資保障體系,在天津濱海新區建成國內首個大型環境應急物資庫及水環境風險應急監管平臺,形成“查—控—處”一體化水環境風險管控體系。
天(tian)津濱海新區環境應急(ji)裝備(bei)與物資庫
“天地(di)水(shui)”一體(ti)化(hua)應急偵測系統
一(yi)、“查(cha)”——“天—地(di)—水(shui)”一(yi)體(ti)化環(huan)境風(feng)險(xian)應急偵測體(ti)系
項目將無人化(hua)(hua)應急監(jian)測(ce)設(she)備(bei)、事故現場移動水(shui)(shui)質實驗(yan)室和信息化(hua)(hua)平臺應用(yong)于(yu)突發環境(jing)應急監(jian)測(ce)體系(xi)中,有效提升水(shui)(shui)污(wu)染事故應急響應能力和科學決(jue)策水(shui)(shui)平。
其中(zhong),多(duo)功(gong)能(neng)(neng)(neng)現(xian)場(chang)兩棲無人偵測船具有水(shui)陸兩棲、自動避障、極端(duan)環境(jing)高通(tong)過性、污染(ran)底泥(ni)采樣(yang)等(deng)功(gong)能(neng)(neng)(neng),能(neng)(neng)(neng)夠(gou)在陸地及(ji)灘涂泥(ni)濘環境(jing)下正常行駛(shi),實(shi)現(xian)危險(xian)事故水(shui)域自動采樣(yang)和偵測;事故現(xian)場(chang)移動水(shui)質(zhi)實(shi)驗(yan)室(shi)集成了車載(zai)(zai)實(shi)驗(yan)平(ping)臺、數據采集及(ji)傳輸系(xi)統、便攜應(ying)急監測儀(yi)器、車載(zai)(zai)大型儀(yi)器等(deng)功(gong)能(neng)(neng)(neng)模塊,能(neng)(neng)(neng)夠(gou)為現(xian)場(chang)應(ying)急檢測與指揮提供野(ye)外實(shi)驗(yan)及(ji)指揮場(chang)所;信息化(hua)平(ping)臺基于項(xiang)目搭(da)建的區域應(ying)急數據庫,將無人化(hua)應(ying)急監測設(she)備與事故現(xian)場(chang)移動水(shui)質(zhi)實(shi)驗(yan)室(shi)數字化(hua)集成,能(neng)(neng)(neng)夠(gou)實(shi)現(xian)現(xian)場(chang)人員、監測設(she)備、實(shi)驗(yan)室(shi)、遠端(duan)指揮中(zhong)心的及(ji)時溝通(tong)與聯(lian)系(xi),形成 “天—地—水(shui)”一體化(hua)環境(jing)風險(xian)應(ying)急偵測系(xi)統,提升應(ying)急響應(ying)能(neng)(neng)(neng)力。
二、“控(kong)”——水(shui)環境風險實時監控(kong)與智能決策指揮系統
基于(yu)環(huan)境(jing)風險源基礎信息(xi)庫及監(jian)控預警體(ti)系(xi)研究,項目完善了應(ying)急(ji)預案和(he)應(ying)急(ji)管(guan)控流程,以區(qu)域水環(huan)境(jing)風險應(ying)急(ji)監(jian)管(guan)平臺(tai)為(wei)載體(ti),實現(xian)水污(wu)染(ran)應(ying)急(ji)事故(gu)(gu)平臺(tai)化管(guan)控,形(xing)成突發性水環(huan)境(jing)污(wu)染(ran)事故(gu)(gu)應(ying)急(ji)管(guan)控體(ti)系(xi)。
區域(yu)水(shui)(shui)環境風險應(ying)(ying)急監(jian)(jian)管平臺(tai)包含(han)突發水(shui)(shui)污(wu)染(ran)事故預(yu)警方法體(ti)系,涵蓋風險源(yuan)基(ji)礎信(xin)息數據庫(ku)、應(ying)(ying)急裝備庫(ku)、專家(jia)庫(ku)、應(ying)(ying)急預(yu)案、處置(zhi)(zhi)方法和(he)案例庫(ku)的數據庫(ku)管理系統(tong)(tong);集成區域(yu)地表(biao)水(shui)(shui)自(zi)動(dong)監(jian)(jian)測(ce)系統(tong)(tong)、重點排污(wu)單位(wei)自(zi)動(dong)監(jian)(jian)控系統(tong)(tong)、環境綜合(he)應(ying)(ying)用(yong)支撐平臺(tai)、環境監(jian)(jian)測(ce)預(yu)警數據中心、監(jian)(jian)測(ce)環境生態(tai)指數評價、環境監(jian)(jian)測(ce)預(yu)警GIS信(xin)息系統(tong)(tong)、監(jian)(jian)測(ce)預(yu)警應(ying)(ying)急管理系統(tong)(tong)、水(shui)(shui)污(wu)染(ran)應(ying)(ying)急處置(zhi)(zhi)系統(tong)(tong)等(deng)模塊(kuai),形成“區域(yu)預(yu)警—應(ying)(ying)急—處置(zhi)(zhi)”聯動(dong)響應(ying)(ying)長(chang)效(xiao)機制。
三、“處(chu)”——典型事故(gu)廢(fei)水應急處(chu)置技術與裝備快速(su)組合集成系統(tong)
項目研發了濱海工業帶典型事故(gu)(gu)廢(fei)水(shui)應(ying)(ying)(ying)急處(chu)置(zhi)關鍵技術和設備(bei)(bei),構(gou)建環(huan)境應(ying)(ying)(ying)急設備(bei)(bei)物(wu)資(zi)庫(ku)并開發相關信息化(hua)管理平臺(tai),形成區域應(ying)(ying)(ying)急物(wu)資(zi)保障和應(ying)(ying)(ying)急處(chu)置(zhi)系統。以環(huan)境應(ying)(ying)(ying)急設備(bei)(bei)物(wu)資(zi)庫(ku)為(wei)載體(ti),實現(xian)體(ti)系化(hua)、模塊化(hua)應(ying)(ying)(ying)急處(chu)置(zhi), 為(wei)環(huan)境應(ying)(ying)(ying)急事故(gu)(gu)快速響應(ying)(ying)(ying)、應(ying)(ying)(ying)急物(wu)資(zi)庫(ku)緊急調用(yong)、快速提(ti)出決策(ce)方案(an)等工作提(ti)供技術支撐。
項目在國內首(shou)次將標準化、模塊(kuai)化理念融入水處(chu)理設備領域,自主研發(fa)設計(ji)組合(he)式、模塊(kuai)化、撬裝式水處(chu)理設備,各模塊(kuai)經不同組合(he)可高效應對污染物復雜多變的(de)治理工程,尤其(qi)適(shi)用于突(tu)發(fa)事(shi)件造成的(de)水污染應急(ji)處(chu)理。
項目在(zai)天津濱海新區建成全(quan)國(guo)第一個大(da)(da)型環境應(ying)急(ji)裝備(bei)與(yu)物(wu)資庫,其中各類應(ying)急(ji)裝備(bei)可通過(guo)多(duo)種形式組合,形成重(zhong)金屬廢水(shui)大(da)(da)于2000m3/d、難降解(jie)有(you)機物(wu)廢水(shui)大(da)(da)于2000m3/d、含油(you)廢水(shui)大(da)(da)于10000m3/d的處理能力(li)。目前,已推(tui)廣建成常州沿江(jiang)廢水(shui)應(ying)急(ji)處置中心,服務長江(jiang)經(jing)濟帶生態環境保護工作(zuo);盤(pan)錦遼東灣、安徽(hui)淮北(bei)等應(ying)急(ji)物(wu)資庫也在(zai)籌(chou)備(bei)中。相關研究成果已在(zai)華北(bei)滲坑污(wu)染(ran)應(ying)急(ji)處置、白洋淀上游污(wu)染(ran)坑塘應(ying)急(ji)治理工作(zuo)中發揮重(zhong)要作(zuo)用。
同(tong)時為做好新冠(guan)肺炎疫情防控,項目團(tuan)隊開發(fa)了(le)應(ying)用于醫療廢水(shui)廢物(wu)處理、方艙醫院應(ying)急(ji)消毒等(deng)應(ying)急(ji)裝備20余套(tao),應(ying)用于孝感、三(san)亞等(deng)地(di),成效明(ming)顯(xian),為疫情防控期間(jian)環境應(ying)急(ji)工作提供(gong)技術(shu)和裝備保障,受到了(le)有關部門的好評。
天津濱海工業帶廢水污(wu)染(ran)控(kong)制與生態修復(fu)綜合(he)示范項目組(zu)

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