唐山市再生水的利用和發(fā)展
時(shí)間: 2012-05-07 09:05:29
唐山城市排水有限公司 趙全起
來源：中國供水節(jié)水
摘要分析了唐山市再生水利用的發(fā)展歷程、再生水設(shè)施建設(shè)和再生水產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況。詳細(xì)介紹了唐山市將再生水作為城市新能源，利用污水源熱泵技術(shù)實(shí)現(xiàn)居民區(qū)集中供熱的工作進(jìn)展情況。
關(guān)鍵詞 再生水利用開發(fā)利用設(shè)施建設(shè)城市新能源污水源熱泵技術(shù)
1．唐山市再生水利用發(fā)展歷程
唐山市是河北省最缺水的城市之一。1998年以來，唐山市再生水利用得到廣泛重視，并在污水處理廠的建設(shè)中考慮配套建設(shè)再生水利用設(shè)施。唐山市東郊污水處理廠、唐山市北郊污水處理廠率先將再生水作為廠內(nèi)雜用水，用于污泥脫水沖洗濾布、噴灌綠地及沖洗路面等，每年可節(jié)約自來水24萬噸左右。2001年以來，唐山城市排水有限公司以“先工業(yè)后生活，先近后遠(yuǎn)，先大后小，先試點(diǎn)后推開”的再生水利用原則為指導(dǎo)，在污水處理廠穩(wěn)定運(yùn)行、出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上，以污水處理廠為核心，以熱電廠、鋼鐵廠或其他工業(yè)用水大戶為主要輻射點(diǎn)，以綠化、洗車等可使用中水的場所為補(bǔ)充，將城市污水再生利用與工業(yè)項(xiàng)目、城市景觀用水、園林綠化灌溉等有機(jī)結(jié)合起來，穩(wěn)步推進(jìn)再生水回用，使唐山市成為河北省內(nèi)首家再生水規(guī)模供水的城市。
2005年2月，唐山市北郊污水處理廠實(shí)現(xiàn)向唐鋼供應(yīng)再生水。2006年7月，唐山城市排水有限公司依托唐山市西郊污水處理廠擴(kuò)建工程，建成青龍河景觀用水工程；豐南利源污水處理廠同步建成再生水深度處理站，并向豐南國豐鋼鐵集團(tuán)供應(yīng)再生水。同年11月1日，唐山市率先制定《唐山市城市再生利用管理暫行辦法》，成為河北省第一部再生水利用的地方性法規(guī)。2007年12月，唐山城市排水有限公司投資1.1億元建成北郊、西郊兩座再生水深度處理站。2009年，建成東郊污水處理廠再生水處理站和豐潤再生水深度處理站，使唐山市中心區(qū)再生水處理能力達(dá)到19萬噸/日，再生水的應(yīng)用范圍已經(jīng)擴(kuò)大到工業(yè)用水、青龍河和陡河景觀用水、綠化用水（大城山公園北虎綠地）等方面，并積極開發(fā)洗車等生活雜用用水。
2011年，唐山市中心區(qū)再生水利用項(xiàng)目榮獲“中國人居環(huán)境范例獎(jiǎng)”、“河北省人居環(huán)境獎(jiǎng)”，充分體現(xiàn)出唐山市再生水利用工作社會(huì)認(rèn)知度的提高和蘊(yùn)含的發(fā)展?jié)摿Α?
2．再生水設(shè)施建設(shè)
2.1唐山市北郊污水處理廠再生水工程
以北郊污水處理廠二級(jí)尾水為水源，2005年2月1日為唐山鋼鐵股份有限公司供應(yīng)再生水。為穩(wěn)定供水，年內(nèi)又建設(shè)再生水調(diào)節(jié)池1座。2007年12月，北郊再生水深度處理站建成使用后，該工程作為提升泵站，成為北郊再生水深度處理工藝的組成部分。
2.2唐山市北郊再生水深度處理站
位于唐山市北郊污水處理廠院內(nèi)，2007年3月建設(shè)，規(guī)模為7萬噸/日，采用“曝氣生物濾池+高效纖維濾池”處理工藝，建成后主要為唐山發(fā)電總廠、唐山鋼鐵股份有限公司等用戶供應(yīng)循環(huán)冷卻補(bǔ)水，并為大城山公園提供綠化用水。2008年1月，該站正式供應(yīng)再生水。2008年，北郊再生水深度處理站榮獲全國城鎮(zhèn)污水處理廠再生水利用先進(jìn)單位稱號(hào)。
2.3唐山市西郊再生水深度處理站
006年12月建設(shè)，規(guī)模為6萬噸/日，采用“曝氣生物濾池+混合反應(yīng)沉淀池+高效纖維濾池”處理工藝，建成后主要為西郊熱電廠、豐南國豐鋼鐵公司、豐南貝氏體鋼鐵公司等用戶供應(yīng)循環(huán)冷卻補(bǔ)充水。2007年12月1日與北郊再生水深度處理站、豐潤區(qū)污水處理廠擴(kuò)建工程同時(shí)建成投入使用。2008年1月，該站正式供應(yīng)再生水。
2.4唐山市豐潤污水處理廠再生水處理站
2006年，豐潤污水處理廠再生水處理站與東郊污水處理廠再生水利用項(xiàng)目同時(shí)獲得省發(fā)改委核準(zhǔn)立項(xiàng)，是豐潤區(qū)污水處理廠擴(kuò)建項(xiàng)目的后續(xù)工程。工程內(nèi)容包括再生水處理站土建工程、安裝工程和廠外再生水輸送管道工程。該工程規(guī)模為3萬噸/日，生產(chǎn)的再生水主要是供給豐潤熱電廠作為循環(huán)冷卻系統(tǒng)的補(bǔ)充水源。
2.5唐山市東郊污水處理廠再生水處理站
2008年12月份開工建設(shè)。主要建設(shè)構(gòu)筑物纖維濾池、綜合泵房。該工程設(shè)計(jì)處理規(guī)模3萬噸/日，鋪設(shè)管網(wǎng)15公里，生產(chǎn)的再生水主要是供給唐山市北郊熱電廠作為循環(huán)冷卻系統(tǒng)的補(bǔ)充水源。
3.再生水產(chǎn)業(yè)鏈的拓展
3.1再生水產(chǎn)業(yè)鏈的拓展
再生水利用是破解水資源短缺的利器，是推進(jìn)資源可循環(huán)利用的重要手段。唐山城市排水有限公司站在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略高度，大力推進(jìn)再生水深度處理設(shè)施建設(shè)和市場的開發(fā)利用。到目前為止，再生水供應(yīng)基本形成再生水綠色產(chǎn)業(yè)框架體系，為唐山市水資源的循環(huán)利用打下堅(jiān)實(shí)的設(shè)施基礎(chǔ)。經(jīng)過7年的努力，唐山城市排水有限公司再生水利用的產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)五個(gè)拓展，已經(jīng)形成了包括景觀用水--園林綠化--道路噴灑--沖廁--鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)--發(fā)電行業(yè)生產(chǎn)--污水源熱泵等在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)鏈，再生水用戶擴(kuò)展到現(xiàn)在的11家，再生水利用已經(jīng)成為企業(yè)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，迅速打開唐山市再生水利用的局面。
3.1.1向鋼鐵企業(yè)供應(yīng)再生水
唐山城市排水有限公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)向唐山鋼鐵集團(tuán)公司、豐南國豐鋼鐵公司、貝氏鋼鐵公司等企業(yè)穩(wěn)定供水。目前與渤海鋼鐵集團(tuán)、唐山鋼鐵集團(tuán)不銹鋼廠等簽訂供水協(xié)議或建設(shè)管網(wǎng)，翻開了唐山市的再生水利用事業(yè)嶄新的一頁。
3.1.2向發(fā)電行業(yè)使用再生水
2009年，唐山城市排水有限公司建設(shè)的豐潤、北郊兩座再生水站分別向大唐豐潤熱電、唐山發(fā)電總廠規(guī)模供水，滿足了電力企業(yè)對(duì)用水水質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)要求。
3.1.3利用再生水沖廁
唐山市北郊污水處理廠因地制宜，將再生水管線延展至室內(nèi)，用于沖廁、地面清潔、設(shè)備清洗，成為唐山市再生水沖廁的首例，具有積極地科學(xué)示范意義。
3.1.4向市政道路清潔和綠化供應(yīng)再生水
2009年，唐山城市排水有限公司增加改造了2個(gè)公共加水柜，為市政環(huán)衛(wèi)和園林綠化等部門提供再生水，主要用于市區(qū)新華道、建設(shè)路、北新道、大城山公園等主要路段的道路噴灑降塵和公園綠化灌溉。
３.1.6污水源熱泵項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)居民區(qū)集中供熱
唐山城市排水有限公司采用源熱泵技術(shù)向城市居民小區(qū)集中供熱，成為城市新能源利用的典范。詳見下節(jié)。
4.污水源熱泵技術(shù)的推廣
4.1項(xiàng)目背景
污水源熱泵技術(shù)是利用污水處理廠出水量大，水質(zhì)穩(wěn)定，常年溫度在10至25攝氏度等特點(diǎn)，以污水作為熱源進(jìn)行制冷、制熱循環(huán)的一種空調(diào)裝置。污水源熱泵技術(shù)具有熱量輸出穩(wěn)定、換熱效果好、機(jī)組結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)污水資源化的有效途徑。污水源熱泵比燃煤鍋爐環(huán)保，污染物的排放比空氣源熱泵減少40%以上，比電供熱減少70%以上。它節(jié)省能源，比電鍋爐加熱節(jié)省2/3以上的電能，比燃煤鍋爐節(jié)省1/2以上的燃料。由于該項(xiàng)目的熱源溫度全年較為穩(wěn)定，其制冷、制熱系數(shù)比傳統(tǒng)的空氣源熱泵高出40%左右，其運(yùn)行費(fèi)用僅為普通中央空調(diào)的50%-60%。因此，污水源熱泵技術(shù)有著廣闊的應(yīng)用前景。
4.2項(xiàng)目實(shí)施
唐山城市排水有限公司高度重視科技創(chuàng)新和科學(xué)發(fā)展，致力于清潔生產(chǎn)、環(huán)保發(fā)展，從資源化的視角不斷探索污水處理過程中各環(huán)節(jié)的新能源利用渠道，以污水和再生水的低溫?zé)崮荛_發(fā)為抓手，強(qiáng)力推進(jìn)城市新能源利用的示范、推廣及創(chuàng)新工作。
2009年10月—12月，唐山城市排水有限公司分別在唐山市東郊污水處理廠、唐海污水處理廠采用污水源熱泵技術(shù)，分別利用污水處理廠的尾水和原污水中的熱資源，通過熱泵機(jī)組將污水中的低位熱能轉(zhuǎn)換成高溫?zé)崮?，成功?shí)現(xiàn)了為兩廠辦公區(qū)和生產(chǎn)區(qū)供熱。使用熱泵機(jī)組不僅可以取代原有的燃煤鍋爐，實(shí)現(xiàn)了零排放，而且大幅降低了冬季取暖費(fèi)用。東郊污水處理廠、唐海污水處理廠兩個(gè)污水源熱泵的順利實(shí)施，取得了可觀的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。2010年，唐山城市排水有限公司敏銳地體察到市場開發(fā)利用的巨大潛能，適時(shí)做出“以污水處理廠為中心，大力推廣污水源熱泵技術(shù)，輻射周邊在建、待建居民小區(qū)及企業(yè)供暖項(xiàng)目”的決策部署，污水源熱泵項(xiàng)目取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，成為再生水利用成果的又一重要補(bǔ)充。
4.3項(xiàng)目成果
唐山城市排水有限公司利用污水源熱泵技術(shù)實(shí)現(xiàn)城市居民大面積集中供熱，既填補(bǔ)了城市供熱的空白區(qū)域，又實(shí)現(xiàn)了二氧化硫和碳源的減排，在河北省內(nèi)尚屬首例。2010年，東郊、唐海兩個(gè)污水源熱泵項(xiàng)目被唐山市確定為2010年度科學(xué)發(fā)展試驗(yàn)示范項(xiàng)目。2011年5月，唐山城市排水有限公司實(shí)施的污水源熱泵項(xiàng)目榮獲唐山市科學(xué)發(fā)展城市能源利用模式試驗(yàn)示范優(yōu)秀項(xiàng)目。
4.4項(xiàng)目推廣
4.4.1東郊污水源熱泵項(xiàng)目
2009年冬季，唐山城市排水有限公司關(guān)停東郊污水處理廠原有的2臺(tái)0.7MW取暖鍋爐，以東郊污水廠二級(jí)處理后再生水為低溫水源，實(shí)現(xiàn)向6000平方米的辦公區(qū)和生產(chǎn)區(qū)供暖，并保證冬季100人淋浴6噸/日的熱水，各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，回水溫度達(dá)到60度以上，取暖效果良好。該項(xiàng)目實(shí)施后，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)燃煤300噸以上，減少向大氣排放二氧化碳200噸，二氧化硫6.7噸，粉塵4.0噸，并當(dāng)年收回建設(shè)投資，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益的共贏，具有巨大的新能源利用示范效應(yīng)。
4.4.2唐海污水源熱泵項(xiàng)目
唐海污水處理廠2009年3月正式運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)年秋冬季，唐山城市排水有限公司利用污水處理廠的原污水中的熱資源，為辦公及生產(chǎn)廠區(qū)3000平方米的空間供暖，熱泵供水水溫70度左右，回水溫度60度以上。
?。?.4.3東港龍城居民小區(qū)污水源熱泵項(xiàng)目
東港龍城居民小區(qū)熱泵項(xiàng)目以東郊污水廠二級(jí)處理后再生水為低溫水源，供應(yīng)婦興房地產(chǎn)開發(fā)的建筑面積為80萬平方米的居民小區(qū)集中供熱工程。2010年東郊污水處理廠廠區(qū)內(nèi)外供水管線及配套提水泵已全部建設(shè)完成，達(dá)到供水條件，實(shí)現(xiàn)正常供水。
4.4.4正泰里惠民小區(qū)再生水源熱泵項(xiàng)目
唐山城市排水有限公司與唐山市熱力公司密切合作，聯(lián)手實(shí)施正泰里惠民小區(qū)再生水源熱泵項(xiàng)目。該項(xiàng)目以唐山市西郊污水處理二廠二級(jí)污水處理后的再生水為低溫水源，日供水量約3萬噸。2011年4月完成廠區(qū)供水集水池及配套設(shè)施建設(shè)。2011-2012年供熱期投入使用。
4.4.5軍安里小區(qū)再生水熱泵項(xiàng)目
2010年，唐山城市排水有限公司與軍安里小區(qū)簽署再生水熱泵項(xiàng)目供水合同，以唐山市西郊污水處理二廠二級(jí)處理的再生水為低溫水源，小區(qū)入住后實(shí)現(xiàn)供水。
4.4.6豐潤污水處理廠熱泵項(xiàng)目
該項(xiàng)目取代了原有的2噸鍋爐，實(shí)現(xiàn)向7740平方米的廠區(qū)供熱。已投入使用。
4.4.7唐山市六灣小區(qū)熱泵項(xiàng)目
利用唐山市北郊污水處理廠二級(jí)污水處理后的再生水的低溫?zé)嵩磳?shí)施。2011-2012年采暖季投入使用。
4.4.8北郊污水處理廠熱泵項(xiàng)目
以該廠處理后的二級(jí)尾水為低溫?zé)嵩?，采用螺桿式水源熱泵機(jī)組，充分利用了廠區(qū)原有的供熱管網(wǎng)和室內(nèi)采暖設(shè)施，供暖面積近5000平方米。已經(jīng)實(shí)現(xiàn)為北郊污水處理廠廠區(qū)供暖。
4.4.9灤南縣污水處理廠熱泵項(xiàng)目
該項(xiàng)目已經(jīng)實(shí)現(xiàn)為灤南縣污水處理廠廠區(qū)供暖。
4.4.10玉田縣城污水處理廠熱泵項(xiàng)目
該項(xiàng)目已經(jīng)在2011年投入使用。
5.再生水法規(guī)建設(shè)
2006年9月26日，唐山市市長張耀華簽署公告，《唐山市城市再生水利用管理暫行辦法》已經(jīng)2006年9月8日市政府第46次常務(wù)會(huì)議通過，2006年11月1日起施行。