建設(shè)項(xiàng)目以再生水為主水源的合理性分析

孫乃波，張明芳，李沛沛

（威海市水文局，山東 威海 264209）

榮成市垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目位于該市市區(qū)西南工業(yè)園內(nèi)，采用機(jī)械爐排爐焚燒工藝，垃圾日處理量 700 t（2×350 t/d），垃圾焚燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，通過(guò)余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽進(jìn)行發(fā)電。項(xiàng)目總?cè)∷繛?1.42萬(wàn)m3/a，其中循環(huán)冷卻補(bǔ)水等生產(chǎn)用水以榮成市第二污水處理廠再生水為主水源，取水量為66.97萬(wàn)m3/a。根據(jù)相關(guān)規(guī)范，選用沽河河道地表水作為備用水源；生活用水及鍋爐用水等一部分生產(chǎn)用水取用城市自來(lái)水，取水量為4.45萬(wàn)m3/a。本文重點(diǎn)針對(duì)其再生水水源進(jìn)行論證分析。

1 區(qū)域水資源狀況及開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀

根據(jù)榮成市1956—2010年55年系列實(shí)測(cè)降水資料統(tǒng)計(jì)分析，多年平均降雨量777.8 mm；多年平均地表水資源量3.84億m3，地下水資源量1.31億m3?，F(xiàn)狀年（2011年）榮成市總供水量為7 704萬(wàn)m3。其中，地表水供水量4 282萬(wàn)m3，地下水供水量3 422萬(wàn)m3，分別占總供水量的55.6%、44.4%。榮成市的總體用水效率較高，現(xiàn)狀用水水平及與全省對(duì)比情況見(jiàn)表1。

表1 榮成市用水水平與山東省用水水平對(duì)照表

2 項(xiàng)目用水合理性分析

威海市分配給榮成市的地表水、地下水指標(biāo)分別為 1.29億m3和0.21億 m3， 合計(jì)1.5億 m3，無(wú)黃河水和長(zhǎng)江水指標(biāo)。根據(jù)《山東省水功能區(qū)劃》，榮成市不涉及省級(jí)水功能區(qū)。

榮成市垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目生產(chǎn)用水主要取自榮成市第二污水處理廠再生水，根據(jù)《山東省用水總量控制管理辦法》的相關(guān)規(guī)定，利用污水處理再生水和淡化海水的，不受規(guī)劃期用水控制指標(biāo)和年度用水控制指標(biāo)限制。因此，本項(xiàng)目取用再生水不受當(dāng)?shù)赜盟偭靠刂浦笜?biāo)限制。經(jīng)分析，本項(xiàng)目年平均水重復(fù)利用率98.1%，耗水率85.7%，排水率14.3%，冷卻水循環(huán)利用率98.8%，年單位發(fā)電取水量 67.17×10-4m3/（kW·h）， 符合山東省及地方相關(guān)效率指標(biāo)要求。本項(xiàng)目生產(chǎn)退水不直接進(jìn)入水功能區(qū)，而是經(jīng)市政污水管網(wǎng)收集后，進(jìn)入榮成市第二污水處理廠處理，最終深海排放。本項(xiàng)目廢水不直接排入環(huán)境，不直接分配其COD和氨氮指標(biāo)，故其排放量不影響當(dāng)?shù)厮δ軈^(qū)的限制納污指標(biāo)。經(jīng)分析，本項(xiàng)目符合山東省實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的要求。

3 再生水水源論證

3.1 再生水水源取水量保證程度分析

1）污水管網(wǎng)區(qū)域污水收集能力計(jì)算。榮成市第二污水處理廠總設(shè)計(jì)規(guī)模為8萬(wàn)m3/d，一期建設(shè)規(guī)模為4萬(wàn)m3/d，二期預(yù)計(jì)2020年建成。理論上可產(chǎn)生的再生水量估算公式：

式中：W為污水資源量，即理論上可產(chǎn)生的再生水量，萬(wàn)m3；Q生、Q工分別為污水處理廠收集范圍內(nèi)城市生活、工業(yè)用水總量，萬(wàn)m3；γ生、γ工分別為污水處理廠收集范圍內(nèi)城市生活、工業(yè)用水產(chǎn)污率；β為污水處理廠收集范圍內(nèi)集污管網(wǎng)覆蓋率。

榮成市第二污水處理廠污水管網(wǎng)收集區(qū)域內(nèi)，現(xiàn)狀年城市生活用水量為642萬(wàn)m3，工業(yè)用水量為777萬(wàn)m3，生活用水產(chǎn)污率取80%，工業(yè)用水產(chǎn)污率取70%，污水管網(wǎng)污水收集率為90%，現(xiàn)狀年管網(wǎng)范圍內(nèi)可收集污水量為952萬(wàn)m3，即2.61萬(wàn)m3/d，能夠滿足項(xiàng)目用水需求。根據(jù)相關(guān)規(guī)劃成果，預(yù)測(cè)規(guī)劃水平年（2015年）管網(wǎng)范圍內(nèi)城市生活凈需水量為940萬(wàn)m3，工業(yè)凈需水量為1 300萬(wàn)m3，規(guī)劃年污水管網(wǎng)污水收集率取95%，則規(guī)劃年管網(wǎng)范圍內(nèi)可收集污水總量為1 579 萬(wàn) m3，即 4.33 萬(wàn) m3/d。

根據(jù)當(dāng)?shù)厮Y源狀況，特枯水年份要通過(guò)采取定時(shí)供水等措施適當(dāng)壓縮生活及工業(yè)供水量。經(jīng)分析，現(xiàn)狀年污水收集量為2.28萬(wàn)m3/d，規(guī)劃年2015年污水收集量為3.78萬(wàn)m3/d，能夠滿足項(xiàng)目用水需求。

2）污水處理廠供水強(qiáng)度分析?，F(xiàn)狀年，榮成市第二污水處理廠年可供應(yīng)再生水量923萬(wàn)m3（日平均供水量為2.53萬(wàn)m3），單日最小可供水量極端情況1.74萬(wàn)m3，本項(xiàng)目單日最大取水量2 038 m3，污水處理廠目前尚無(wú)其他用水戶(hù)，本項(xiàng)目需水量遠(yuǎn)小于榮成市第二污水處理廠供水能力。

規(guī)劃水平年，根據(jù)相關(guān)要求，污水再生利用量為污水處理廠實(shí)際處理水量的50%～70%，最多不超過(guò)80%，本項(xiàng)目取最大可供水量70%計(jì)算，則榮成市第二污水處理廠正常年份年可供應(yīng)再生水量1 105萬(wàn)m3（日平均供水量為3.03萬(wàn)m3）；特枯水年年可供應(yīng)再生水量965萬(wàn)m3（日平均供水量為2.64萬(wàn)m3）。至規(guī)劃水平年，再生水可供水量均超過(guò)現(xiàn)狀年可供水量，故本項(xiàng)目用水在規(guī)劃年仍能得到保障。

3.2 水源水質(zhì)分析

榮成市第二污水處理廠污水經(jīng)過(guò)生化處理，出水水質(zhì)達(dá)到 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí) B 標(biāo)準(zhǔn)，但因 BOD5超標(biāo)，達(dá)不到本項(xiàng)目循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水要求。經(jīng)過(guò)廠內(nèi)制水系統(tǒng)采用的R/O加混床的處理方式等深度處理后，再生水水質(zhì)可達(dá)到再生水用作循環(huán)冷卻水的水質(zhì)控制指標(biāo)，符合本項(xiàng)目循環(huán)冷卻水要求。

4 取退水影響分析

4.1 取水影響分析

目前，污水處理廠尚無(wú)確定的其他再生水用水戶(hù)，處理達(dá)標(biāo)的再生水基本未得到利用而直接排放進(jìn)入沽河入?？诘慕：Ｓ颍时卷?xiàng)目取水不會(huì)對(duì)第三者產(chǎn)生影響，并且取用再生水不占用當(dāng)?shù)赜盟偭靠刂浦笜?biāo)，可緩解水資源供需矛盾。

4.2 退水影響分析

本項(xiàng)目產(chǎn)生的污水不直接排入附近河流，其中循環(huán)冷卻系統(tǒng)排放的廢水，經(jīng)降溫池處理后排入廠區(qū)雨水管網(wǎng)；其余的污水送至滲濾液處理站，處理達(dá)標(biāo)后外排市政管網(wǎng)，再經(jīng)榮成市第二污水處理廠處理。因其退水口直接入海，不在水功能區(qū)內(nèi)，所以本建設(shè)項(xiàng)目廢水不直接排入當(dāng)?shù)丨h(huán)境，從而不直接分配其COD和氨氮指標(biāo)，退水不會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)厮δ軈^(qū)產(chǎn)生大的影響，也不會(huì)對(duì)第三者產(chǎn)生大的影響。

5 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)目前榮成市當(dāng)?shù)胤浅Ｒ?guī)水源利用量較小、水資源緊張的現(xiàn)狀，榮成市垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目擬采用再生水作為生產(chǎn)主水源，在實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的情況下，既不占用當(dāng)?shù)赜盟偭靠刂浦笜?biāo)，又可緩解當(dāng)?shù)厮Y源供需矛盾，且本項(xiàng)目各項(xiàng)用水指標(biāo)均達(dá)到了國(guó)家和行業(yè)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，該項(xiàng)目取水是合理的。取用再生水水源較穩(wěn)定，基本不受自然條件的影響，通過(guò)對(duì)項(xiàng)目取水水量和水質(zhì)的分析可知，本項(xiàng)目取水水量和水質(zhì)均有保證，其取退水對(duì)區(qū)域水環(huán)境和周邊用水戶(hù)影響亦很小。同時(shí)，該項(xiàng)目的建設(shè)符合國(guó)家低碳環(huán)保的產(chǎn)業(yè)政策，對(duì)垃圾焚燒處理，余熱發(fā)電，可促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。因此，該項(xiàng)目在水資源開(kāi)發(fā)利用上是合理、可行的。