11月14日,在山東江河紙業(yè)有限責任公司的外排口,記者看到處理后的水清澈見(jiàn)底。
據了解,江河紙業(yè)廢水深度處理系統自2013年采用絮凝—Fenton—強化復合混凝工藝后,運行穩定,出水CODcr≤60毫克/升的累積頻率達到99.3%,在出水指標達到《山東省海河流域水污染物綜合排放標準》排放指標要求的同時(shí),還降低了污水處理廠(chǎng)運行成本。
山東江河紙業(yè)廢水處理的達標排放,得益于國家“水體污染控制與治理”科技重大專(zhuān)項(以下簡(jiǎn)稱(chēng)水專(zhuān)項)的技術(shù)支撐。而像江河紙業(yè)一樣受益于水專(zhuān)項的,還有陵縣污水處理廠(chǎng)、泉林紙業(yè)等眾多企業(yè)。
自水專(zhuān)項——徒駭河、馬頰河流域水污染防治與水質(zhì)改善技術(shù)集成與綜合示范課題開(kāi)展以來(lái),地方政府加大治污力度,徒駭河、馬頰河考核斷面水質(zhì)持續改善。徒駭河、馬頰河4個(gè)考核斷面在上游來(lái)水水質(zhì)為Ⅴ類(lèi)標準的前提下,實(shí)現了水質(zhì)月均值CODcr≤35毫克/升、氨氮≤3毫克/升、DO≥4毫克/升(當年月均值達標率不低于75%)的目標。
中國海洋大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院副院長(cháng)李鋒民教授告訴記者:“針對海河流域特別是徒駭河、馬頰河的水質(zhì)問(wèn)題,徒駭河、馬頰河流域水污染防治與水質(zhì)改善技術(shù)集成與綜合示范課題組提出了水污染防治生態(tài)儲存、循環(huán)利用、趨零排放的理念,構建了水污染防治與水質(zhì)改善集成技術(shù)體系并進(jìn)行了綜合示范,構建了‘政產(chǎn)學(xué)研用’有機結合的管理、研究模式,突破了一批關(guān)鍵技術(shù)。通過(guò)示范工程建設和技術(shù)推廣,為地方環(huán)境保護工作及區域水環(huán)境質(zhì)量改善、河流斷面達標提供了技術(shù)保障。”
從全流域角度開(kāi)展水污染綜合防治
水專(zhuān)項是《國家中長(cháng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規劃綱要(2006~2020年)》確定的16個(gè)重大專(zhuān)項之一,旨在解決制約我國經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展的水污染重大科技瓶頸問(wèn)題,為重點(diǎn)流域污染物減排、水質(zhì)改善和飲用水安全保障提供強有力的科技支撐。
2012年,由山東省環(huán)保廳作為行政負責單位,清華大學(xué)、山東大學(xué)、中國海洋大學(xué)、山東省環(huán)科院、山東省科學(xué)院等7家科研機構共同承擔的“水體污染控制與治理”科技重大專(zhuān)項—“徒駭河、馬頰河流域水污染防治與水質(zhì)改善技術(shù)集成與綜合示范”課題正式啟動(dòng)。課題共包括11個(gè)子課題、5項示范工程,涉及山東省德州、聊城兩個(gè)市的禹城市、齊河縣、陵縣、聊城開(kāi)發(fā)區、高唐縣、茌平縣、陽(yáng)谷縣7個(gè)縣(市、區)和多家企業(yè)及污水處理廠(chǎng)。
山東省成立了海河水專(zhuān)項領(lǐng)導小組,省環(huán)保廳副廳長(cháng)葛為硯擔任行政組長(cháng),清華大學(xué)教授胡洪營(yíng)擔任技術(shù)組長(cháng),海河水專(zhuān)項辦公室由山東省環(huán)保廳科技與國際處、流域處及中國海洋大學(xué)、山東大學(xué)相關(guān)人員組成。
葛為硯在國家重大科技水專(zhuān)項山東省海河水專(zhuān)項啟動(dòng)會(huì )上指出,實(shí)施海河水專(zhuān)項是探索實(shí)踐山東省科學(xué)治污體系的良好平臺,是有效提升全省環(huán)??萍妓降闹匾鯔C,是實(shí)現區域可持續發(fā)展的重要手段。各級環(huán)保部門(mén)、相關(guān)地方政府要科學(xué)籌劃,積極推進(jìn)海河水專(zhuān)項有計劃、有步驟實(shí)施,健全組織管理體系,確保責任落實(shí)到位。
徒駭河、馬頰河是海河流域在山東省境內最大的兩條河流,境內主要流經(jīng)聊城市、德州市、濟南市、濱州市和東營(yíng)市。徒駭河、馬頰河流域東西長(cháng)360公里,南北寬80公里,地形西南高東北低,地面坡降在1/5000~1/20000之間,是一個(gè)相對封閉的流域。流域總面積29713平方公里,人口1485萬(wàn),耕地面積153萬(wàn)公頃。
徒駭河、馬頰河流域多年平均年降水量為546毫米,70%集中在7月~9 月;多年平均年蒸發(fā)量約為1300毫米。流域地表水資源量為7.06億立方米,地下水資源量為33.25億立方米,水資源總量為40.31億立方米,人均占有水資源量不足300立方米。根據聯(lián)合國對水資源稀缺程度的劃分,徒駭河、馬頰河流域地區屬極度缺水地區。
在經(jīng)濟快速發(fā)展的過(guò)程中,徒駭河、馬頰河流域受到嚴重污染,雖然經(jīng)過(guò)多年大力整治有好轉趨勢,但截至2012年,干流水質(zhì)多數時(shí)段仍為劣Ⅴ類(lèi)。河流水質(zhì)的惡化降低了其使用價(jià)值,使缺水問(wèn)題更加突出。徒駭河、馬頰河水質(zhì)污染問(wèn)題已經(jīng)嚴重制約了流域經(jīng)濟的發(fā)展和居民生活水平的提高,影響了人們的生活及健康。因此,山東海河流域治理刻不容緩。
課題組針對徒駭河、馬頰河面臨的嚴峻水污染防治形勢,在分析流域污染源時(shí)空分布特征和建立整體治理策略的基礎上,提出了在“治用保”思路指導下的從全流域角度進(jìn)行水污染綜合防治的措施。
在課題組的建議和技術(shù)支持下,山東省海河流域各市以重點(diǎn)污染源和生活污水污染物削減為主要措施,以強化河流生態(tài)修復與自?xún)裟芰ψ鳛榈乇硭|(zhì)再提高和生態(tài)環(huán)境改善、景觀(guān)效果增強的有效途徑,以構建流域水資源循環(huán)利用與水質(zhì)安全保障體系、基于河流水質(zhì)保障的流域水環(huán)境安全防控體系作為全流域水質(zhì)達標和綜合利用的技術(shù)、政策保障,建設了大量水質(zhì)凈化工程和再生水回用工程,最終實(shí)現課題設定的斷面水質(zhì)目標。
水專(zhuān)項示范工程為山東流域治污增光添彩
初冬,在齊河縣地表河道水質(zhì)改善沿河生態(tài)帶工程現場(chǎng),記者看到成片的蘆葦已經(jīng)枯黃,但其根部的凈化作用卻在持續改善著(zhù)水質(zhì)。
齊河縣趙牛河人工濕地管理處主任劉洪亮告訴記者:“潛流濕地和表流濕地里種植了大片的千屈菜、水蔥、睡蓮等植物,夏天格外好看,可謂是建一處濕地,造一處景觀(guān),既凈化改善了水質(zhì),又成了老百姓茶余飯后的休閑娛樂(lè )場(chǎng)所。”
據記者了解,齊河縣地表河道水質(zhì)改善沿河生態(tài)帶工程總投資6800萬(wàn)元,占地逾5000畝,主要采用“潛流濕地+表流濕地+生態(tài)帶修復”工藝。工程位于縣城北,包括宣章屯鎮、大黃鄉晏黃溝、老趙牛河東西兩岸核心區的1028畝潛流、表流人工濕地。工程以?xún)艋|(zhì)為主、美化景觀(guān)為輔,配套種植了菖蒲、睡蓮、苦草等10余種水生草本植物和花卉植物,形成了植物豐富、優(yōu)美迷人的濕地景觀(guān)。
山東大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院博士梁爽對記者說(shuō):“工程設計處理能力為4萬(wàn)噸/日,總蓄水能力74萬(wàn)噸,進(jìn)出水循環(huán)周期為16日左右,主要對城市生活污水處理廠(chǎng)和縣經(jīng)濟開(kāi)發(fā)區工業(yè)企業(yè)等單位處理后達標排放的廢水,利用潛流、表流濕地進(jìn)行進(jìn)一步凈化處理。工程的建成,對全縣水環(huán)境質(zhì)量的改善和周邊人居環(huán)境質(zhì)量的提升,發(fā)揮了重要作用。”
在江河紙業(yè)公司污水處理廠(chǎng)記者看到,原來(lái)生化處理單元中的A/O池和A2/O工藝中的曝氣池被改造成了氧化溝。
在這里已實(shí)習一年、參與改造工程的清華大學(xué)碩士研究生石寧告訴記者,氧化溝改造是經(jīng)過(guò)水專(zhuān)項課題組與公司討論分析確定的,就是為了解決生物處理系統處理能力低下、出水CODcr較高及處理過(guò)程中產(chǎn)生異味的問(wèn)題。
工藝改造后,二級生物處理系統的處理能力得到明顯提升,廢紙制漿廢水生物處理系統(A系統)CODcr去除率由69.2%提高到73.7%,木漿制漿造紙廢水生物處理系統(B系統)CODcr去除率由59.1%提高到66.9%。同時(shí),單條溝寬變?yōu)?米~10米,氧化溝的構造梁柱等支撐大大減少了異味收集的難度。
課題組還對江河紙業(yè)“十一五”期間建設的污水深度處理工程進(jìn)行了優(yōu)化改造,將原來(lái)的“Fenton—二級絮凝工藝”改造為“絮凝—Fenton—強化復合混凝工藝”,通過(guò)調整藥劑的加入點(diǎn)、加入量和加入比例,進(jìn)一步提高深度處理的效率。工程總投資2260萬(wàn)元,于2012年5月開(kāi)工建設,11月7日開(kāi)始試運行,2012年12月27日通過(guò)環(huán)保驗收。
示范區域主要污染物入河量大幅削減
據了解,江河紙業(yè)公司生產(chǎn)廢水經(jīng)提標改造工程處理后,CODcr排放濃度由最初的2600毫克/升左右下降至50毫克/升,SS由1500毫克/升左右下降至30毫克/升以?xún)?,BOD5排放濃度由最初的800毫克/升左右下降至20毫克/升以?xún)?,色度?00倍下降到30倍以?xún)?。與改造前相比,年可減少CODcr約350噸,進(jìn)一步改善了受納水體的水環(huán)境質(zhì)量。
一次次技術(shù)突破,一項項示范工程,提升了企業(yè)污染治理水平,有力改善了徒駭河、馬頰河流域水質(zhì)。
葛為硯多次現場(chǎng)查看海河水專(zhuān)項的示范工程。他認為,海河水專(zhuān)項實(shí)施以來(lái), 課題組緊緊圍繞山東省的流域治污實(shí)際和“治用保”治污體系,著(zhù)力開(kāi)展科技攻關(guān),豐富和完善山東流域治污策略和內涵,在地方政府的支持下,建成了一批示范工程,為山東的流域治污增添了亮點(diǎn),為海河流域水環(huán)境質(zhì)量持續改善做出了積極貢獻。
據了解,自2012年課題啟動(dòng)以來(lái),課題組提出了水污染防治的生態(tài)儲存、循環(huán)利用、趨零排放理念?;谶@一理念,相關(guān)縣市逐漸完善了水污染防治與水質(zhì)改善集成技術(shù)體系,并進(jìn)行了綜合示范,改變了以往主要針對污染源減排或只針對目標河道修復的水質(zhì)改善理念,將水資源的社會(huì )循環(huán)和自然循環(huán)作為一個(gè)系統,綜合進(jìn)行區域水環(huán)境改善。
這一體系已推廣應用至流域內的13個(gè)縣區,推廣區域占徒駭河、馬頰河流域內人口總數的74.9%,占面積總數的71.4%,占縣區總數(19個(gè))的68.4%。
課題組還突破了5項關(guān)鍵技術(shù),即造紙廢水處理工藝優(yōu)化與達標排放技術(shù),草漿制漿、造紙污染減排綜合技術(shù),城鎮污水處理廠(chǎng)優(yōu)化運行技術(shù),富氧/低氧多級串聯(lián)潛流人工濕地技術(shù),河流生態(tài)修復與自?xún)裟芰娀夹g(shù)。
課題組建設完成了5項示范工程:造紙廢水處理工藝優(yōu)化與達標排放技術(shù)示范工程,使造紙廢水出水水質(zhì)達到全國最嚴格的排放標準,即CODcr≤60毫克/升,氨氮≤6毫克/升。
草漿制漿、造紙污染減排綜合技術(shù)示范工程,使出水效果總體達到海河流域排放標準一級A的排放要求。
城鎮污水處理廠(chǎng)優(yōu)化運行技術(shù)示范工程,實(shí)現了污水處理廠(chǎng)出水CODcr和氨氮穩定達到《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》中的一級A排放標準。
城鎮污水處理廠(chǎng)尾水人工濕地水質(zhì)凈化技術(shù)示范工程和河流生態(tài)修復與自?xún)裟芰娀夹g(shù)示范工程共同組成齊河縣地表河道水質(zhì)改善、沿河生態(tài)帶建設工程,工程處理規模達4萬(wàn)立方米/日,出水CODcr為30毫克/升,氨氮為1.5毫克/升,每年可削減CODcr 292噸、NH3-N 87.6噸,污染物減排效果顯著(zhù)。
課題組還為聊城市、德州市、茌平縣、齊河縣、禹城市等市縣編制了《水污染防治綜合技術(shù)方案》,實(shí)施后顯著(zhù)改善了河流水質(zhì),為山東省2012年、2013年、2014年在全國重點(diǎn)流域水污染防治規劃年度考核中連續獲得第一名起到了重要作用。
課題組不斷對進(jìn)展和成果進(jìn)行推廣應用,為齊河縣、禹城市、臨邑縣編制了《水環(huán)境綜合整治規劃與實(shí)施方案》,為德州市編制了《德州市中心城區水生態(tài)環(huán)境保護總體規劃》,把課題實(shí)施和地方治污緊密結合,同步推進(jìn)。
李鋒民說(shuō),在課題組技術(shù)支持下,地方政府加大投入,精準治污,全流域耗氧有機污染物和氨氮等主要污染物入河量的大幅度削減,從而提高了流域綜合治理水平。濕地建設和河流生態(tài)保護工程可以提供良好的生態(tài)環(huán)境,帶動(dòng)周邊娛樂(lè )、商業(yè)、房地產(chǎn)等項目的發(fā)展,繼而增加環(huán)境經(jīng)濟收益,實(shí)現環(huán)保產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。
徒駭河、馬頰河流域水污染防治與水質(zhì)改善技術(shù)集成與綜合示范啟動(dòng)時(shí)間在2012年,領(lǐng)導小組是山東省環(huán)保廳副廳長(cháng)葛為硯擔任行政組長(cháng),清華大學(xué)教授胡洪營(yíng)擔任技術(shù)組長(cháng),成員包括省環(huán)保廳科技與國際處、流域處,中國海洋大學(xué)、山東大學(xué)相關(guān)人員。徒駭河、馬頰河是海河流域在山東省境內最大的兩條河流,流域相對封閉。徒駭河、馬頰河流域多年平均年降水量為546毫米,年蒸發(fā)量約為1300毫米。流域水資源總量為40.31億立方米,人均占有水資源量不足300立方米,屬極度缺水地區。在經(jīng)濟快速發(fā)展的過(guò)程中,徒駭河、馬頰河受到嚴重污染,截至2012年,干流水質(zhì)多數時(shí)段為劣Ⅴ類(lèi)。
徒駭河、馬頰河水質(zhì)污染問(wèn)題已嚴重制約流域經(jīng)濟的發(fā)展和居民生活水平的提高。
成果突破5項關(guān)鍵技術(shù)
1.造紙廢水處理工藝優(yōu)化與達標排放技術(shù)
2.草漿制漿、造紙污染減排綜合技術(shù)
3.城鎮污水處理廠(chǎng)優(yōu)化運行技術(shù)
4.富氧/低氧多級串聯(lián)潛流人工濕地技術(shù)
5.河流生態(tài)修復與自?xún)裟芰娀夹g(shù)
完成5項示范工程
1.造紙廢水處理工藝優(yōu)化與達標排放技術(shù)示范工程
2.草漿制漿、造紙污染減排綜合技術(shù)示范工程
3.城鎮污水處理廠(chǎng)優(yōu)化運行技術(shù)示范工程
4.城鎮污水處理廠(chǎng)尾水人工濕地水質(zhì)凈化技術(shù)示范工程
5.河流生態(tài)修復與自?xún)裟芰娀夹g(shù)示范工程