引言
环境保护是我国的一项基本国策,但近年来,随着城市化工作的推进,环境污染问题日趋严重,其中水污染问题逐渐成为影响环境治理的一个难题。煤炭港口作为传统的“污染大户”,其污水治理效果在企业和城市的可持续发展、构建和谐生态环境进程中起着举足轻重的作用。本文以黄骅港务公司(以下简称“黄骅港”)为例,探讨分析污水处理循环利用技术在现代煤炭港口的探索与应用,旨在为相关从业人员提供参考。
污水处理循环利用的意义
提高水资源利用率
我国近海海洋综合调查与评价》报告显示:我国52个沿海城市中,18个极度缺水、10个重度缺水、9个中度缺水和9个轻度缺水,接近90%的城市均存在不同程度的缺水问题而沿海城市大多数有港口企业分布所以港口企业的污水的处理循环利用将极大地提高水资源的利用率,有效缓解城市水资源紧缺的问题。
促进和谐生态环境建设
随着经济不断发展城市污水排放量逐年增加各类污水或多或少受到有毒有害物质污染,使城市水体乃至整个生态环境都受到严重影响。而污水处理循环利用能够显著降低污水排放,有效避免其对周边水资源造成污染,减少水生植物富养化问题,保护生态环境。
推动城市可持续发展
众所周知水是人类赖以生存的基础物质因其自然循环周期较长,再生能力较差,使其成为弥足珍贵的资源。充分利用有限的水资源,对企业和城市的持续发展至关重要。污水处理循环利用能够实现对水资源的低成本回收再利用,充分发挥其价值,实现社会、经济以及环境等多方面收益,推动城市的可持续发展。
污水处理技术在黄骅港的应用
污水种类及来源
黄骅港在生产作业过程中主要产生两大类污水即含煤污水和生活污水。含煤污水主要来源为码头、翻车机房和转接机房等地面冲洗产生的废水,以及煤堆场喷洒除尘回流污水、降雨径流雨污水等。生活污水主要来源为港口生产作业辅建区内人员生活办公产生的污水。
污水处理方法
煤炭港口大多数建设在城市外围或者距离城市中心较远的区域。由于利用市政污水管网及污水处理设施成本较高,而普通市政污水处理厂又无法处理含煤污水,所以大多数港口通过自建污水处理设施的方式来满足污水处理需求。本文除介绍黄骅港含煤污水与生活污水的处理方法以外,还将对含煤污水处理过程中产生的污泥以及道路吸扫、排水沟清淤等环节产生的煤粉和污泥的处理方法进行简要说明。
含煤污水处理方法
黄骅港含煤污水处理方法主要有两种即物理沉淀法和旋流净化法。其中物理沉淀法较为常见,且发展较为成熟,因此本文不做详细介绍,仅以二期煤污水处理站为例,介绍旋流净化法的基本工艺流程。
含煤污水经前端集水沟收集后汇入主排水沟,靠重力自动流到污水处理站入口,经格栅机去除杂物,流入集水池。集水池的水位达到运行条件时,搅拌泵开启,将污水进行搅拌均匀,同时,渣浆泵启动,提升污水流经混凝器与PAC、PAM药剂进行混凝反应,待充分反应后,进入旋流器进行净化处理产生清水净化后的清水经消毒后流入清水池,再通过清水泵提升至生产水池用于生产除尘。旋流器需定期进行反冲洗和排泥,反冲洗的污水回流到集水池,排出污泥流入污泥池后通过渣浆泵提升到粉尘处理车间进行制饼回收。具体流程详见图1。
图1黄骅港二期煤污水处理站流程图
生活污水处理方法
黄骅港生活污水处理方法主要有两种,即活性污泥法和生物膜法。本文以2#生活污水处理站为例,介绍活性污泥法的基本工艺流程
生活污水由管网收集后流入污水处理站的集水池,初级沉淀后由粗格栅去除大颗粒杂物,经一级提升泵提升、细格栅过滤后流入调节池。调节池可启动预曝气装置,污水在调节池中均质均量预曝气处理。调节池的液位达到运行要求时,池内二级提升泵启动,将污水提升至SBR生物反应池进行生化曝气反应。充分反应沉淀后上清液经过滗水器进入中间水池再经中间水池三级提升泵提升,流经管式静态混合器与絮凝剂混合后流入自动净水器进行深度处理。处理后的清水经次氯酸钠消毒后进入回用水池,再由回用水泵提升到生产水池进行回用。SBR反应池及自动净水器产生的污泥流入污泥池经干化处理后外运进行无害化处理具体流程详见图2。
煤泥煤粉处理
含煤污水处理过程中产生的煤污泥以及道路吸扫排水沟清淤产生的煤粉和煤污泥均通过粉尘处理车间进行处理。黄骅港现有 座粉尘处理车间,本文以二期粉尘处理车间为例,简要介绍其工作流程。
煤污泥和煤粉通过进料口进入粉尘处理车间混合池,由搅拌器充分搅拌均匀后形成高浓度煤污水,再由渣浆泵提升至压滤机进行过滤。当压滤机进料压力和时间满足条件后,渣浆泵停止进料,二次压榨泵启动,挤压掉压滤板中煤饼的多余水分。二次压榨完成后,松开滤板进行卸饼作业,煤饼通过皮带输送到运输车,运送到煤垛进行回垛装船。具体流程详见图3。
污水循环利用方法
从 年开始,黄骅港以生产区闲置场地资源为基础,规划建设了以“两湖三湿地”为主体,水域面积超过万2的生态水系统。在该系统中,“三湿地”主要用来对含煤污水进行收集、沉淀、净化及回收再利用。通过改造管网和泵站,黄骅港实现了污水处理站、生产水池等多站点与湿地的互联互通。以湿地为缓冲池,当雨水、含煤污水较多时,将水调蓄至湿地进行储存沉淀,有用水需求时,再将水调回至污水处理站进行处理回用。通过构建水循环系统,合理调蓄含煤雨污水,充分利用低价值水资源。
污水循环利用取得的成果
2017~2020年,黄骅港污水回用量逐年增加,新鲜水源用量在公司生产运营用水中的占比越来越低详见图4和图5)。以2020年为例,全年污水回用量超过190万t,节省水费超过700万元。
此外,据《中国港口高质量发展报告(海港篇)2019》显示,黄骅港在绿色安全评价方面位居全国22个沿海主要港口首位。2020年1月,黄骅港成为国内首家3A级工业景区煤炭港口通过污水处理粉尘治理和绿化建设等诸多手段,过去的“煤黑子”摇身一变成为旅游新兴地,黄骅港走出了一条绿色发展、和谐发展之路。
存在不足及发展方向
因黄骅港建港于城市发展初期,受前期战略规划等因素影响,积累了一定的土地资源,在港区内建设“两湖三湿地”具有得天独厚的优势,但其他同类港口大多并不具备类似条件,加之所处地域不同降雨量不同,导致强降雨天气下,大量雨污水的存储受到客观条件限制,因而无法回收利用。针对该情况,黄骅港正在深入研究堆场封堵技术,将雨污水储存在堆场区,分级沉淀控制排放,力求探索出一条现代煤炭港口乃至整个散货港口行业通用的污水治理道路,为行业发展及国家的环保事业做出进一步贡献。
结语
绿水青山就是金山银山,保护生态环境就是发展生产力。污水循环利用所创造的生态效益、社会效益和经济效益正在逐渐凸显,在未来社会发展中也必将发挥越来越关键的作用。而作为传统“污染大户”的煤炭港口,其对污水循环利用技术的不断研究和探索,必将成为推动行业绿色健康发展,构建和谐生态文明体系的重要力量。
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