內蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市蒙蘇經(jīng)濟開發(fā)區(qū)零碳產業(yè)園(以下簡稱蒙蘇零碳產業(yè)園)是全球首個落地的零碳產業(yè)園,規(guī)劃用地約72.7平方公里,打造新型電力系統(tǒng)、零碳數(shù)字操作系統(tǒng)和綠色新工業(yè)集群三大創(chuàng)新支柱,培育新能源電池、新能源裝備、新能源汽車三大千億級產業(yè),致力于將內蒙古自治區(qū)的綠色資源優(yōu)勢轉變?yōu)樾履茉串a業(yè)優(yōu)勢。近日,由中國建科所屬中國市政工程華北設計研究總院有限公司(簡稱中國市政華北院)設計的蒙蘇零碳產業(yè)園工業(yè)污水處理廠及水資源再生利用項目(EPC模式)正式投入運營。
該項目是目前全國光伏廢水處理領域投資規(guī)模最大、回用標準最高、分鹽量最大的污水零排放項目,是蒙蘇經(jīng)濟開發(fā)區(qū)零碳產業(yè)園建設和發(fā)展的重要保障工程,對全方位推動內蒙古自治區(qū)黃河流域生態(tài)保護和高質量發(fā)展具有重大意義。
01
項目概況
該項目位于蒙蘇零碳工業(yè)園區(qū)內,分兩期建設總規(guī)模為15萬立方米/日的工業(yè)企業(yè)生產污水處理廠1座,近期建設10萬立方米/日、用地約378畝,包括隆基企業(yè)6萬立方米/日和其他企業(yè)4萬立方米/日,預留遠期5萬立方米/日、用地109畝。新建污水管道28.94公里,管徑DN300~DN1400毫米;新建再生水管道10.46公里,管徑DN800~DN1000毫米。
▲項目效果圖
設計水質
1、光伏廢水水質:排口執(zhí)行GB/T 31962—2015《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質標準》表1A級指標和GB 30484—2013《電池工業(yè)污染物排放標準》間接排放污染物指標。
2、其他廢水水質:排口執(zhí)行GB/T 31962—2015《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質標準》表1A級指標和GB 30484—2013《電池工業(yè)污染物排放標準》間接排放污染物指標及GB 8978—1996《污水綜合排放標準》。
3、設計出水水質:由于鄂爾多斯市水資源匱乏,供需矛盾突出,且區(qū)域內水環(huán)境容量及承載力低,按照當?shù)丨h(huán)保要求,東、西紅海子水域和烏蘭木倫河等,不允許接納來自污水廠處理后的水質類型,因此各企業(yè)生產污水要實行零排放,經(jīng)污水處理廠處理后的水全部回用于園區(qū)生產用水,實現(xiàn)水資源綜合循環(huán)利用。光伏企業(yè)污水處理標準執(zhí)行光伏企業(yè)生產用水水質要求,其他企業(yè)污水處理標準執(zhí)行GB/T 19923—2021《城市污水再生利用工業(yè)用水》直流冷卻、洗滌用水標準。
▲項目現(xiàn)場(2023年2月拍攝)
處理工藝
1、六萬噸隆基廢水處理工藝:進水經(jīng)調節(jié)池/事故應急池+除硅、除硬高效沉淀+生化脫氮+高級催化氧化去除難降解COD+除氟高效沉淀+V型濾池+純膜MBBR+粉碳高效沉淀池+UF+RO雙膜工藝脫鹽+回用水池(消毒)+提升泵池,最終用于企業(yè)工業(yè)用水。
2、四萬噸其他企業(yè)廢水處理工藝:進水經(jīng)調節(jié)池+預處理+生化處理+高速氣池+V型濾池+臭氧催化氧化+回用水池(消毒)+提升泵池,各項指標達標后用于企業(yè)工業(yè)用水及綠化澆撒。
3、濃水處理工藝:產生的濃水經(jīng)過兩級RO濃縮+NF分鹽,MVR降膜蒸發(fā)+MVR強制循環(huán)出氯化鈉、冷凍出硫酸鈉資源化回收,混鹽母液經(jīng)過兩效蒸發(fā)出雜鹽外運處置。
4、污泥處理工藝:無機污泥和剩余污泥分類收集,在場內進行分質減量化處理(通過高壓板框脫水至含水率小于60%),減量后委托外部企業(yè)進一步處理。
5、除臭工藝:采用全過程及生物除臭工藝對原水調節(jié)池、預處理系統(tǒng)、污泥脫水機房等區(qū)域廢氣進行收集并處理后達標排放。
▲項目現(xiàn)場(2023年11月拍攝)
02
創(chuàng)新亮點
實現(xiàn)水資源循環(huán)利用
該項目遵循“減量化、再利用、資源化”原則,以水資源綜合循環(huán)利用為設計理念,建立疏干水—企業(yè)—廢水—工業(yè)廢水處理再生廠—高品質再生水—企業(yè)的產業(yè)鏈模式。
最嚴全國工業(yè)園區(qū)再生水回用指標要求
本項目設計高品質再生水,產水量約5.7萬立方米/日,產水指標要求達到企業(yè)生產超純水的進水要求,出水按照GB 3838—2002《地表水環(huán)境質量標準》Ⅲ類標準執(zhí)行,其中溶解性固體總量≤500mg/L,硫酸根≤100mg/L,氯根≤100mg/L,總氮≤2.5mg/L。
采用低碳節(jié)能技術
1、在屋頂及池頂安裝光伏系統(tǒng),裝機容量約6兆瓦,年發(fā)電量約600萬度。
2、濃水膜濃縮段采用PX能量回收裝置,二次利用濃水測壓力,達產運行全年可節(jié)電約229萬度。
3、利用污水源熱泵回收污水熱量,進行集中供熱,減少傳統(tǒng)能源使用,降低碳排放,實現(xiàn)低碳化運行。
4、使用先進的膜技術及濃水資源化分鹽技術,實現(xiàn)再生水重復利用率達95%以上,每年節(jié)約新鮮淡水資源3400萬立方米,同時,濃水結晶分鹽資源化回收氯化鈉約165噸/日、硫酸鈉約7噸/日,可作為工業(yè)鹽資源化利用。
光伏企業(yè)生產廢水主要特性為鹽分高、硬度大,含有難降解有機物以及硅、氟等,項目團隊通過小試試驗、中試試驗、工藝比選等方法,制定安全、成熟可靠的系統(tǒng)工藝路線,主要采用大規(guī)模超濾+反滲透裝配式設計,以及高濃度鈣鹽和膠體硅酸鹽去除技術、低濃度氟化物去除技術、低濃度難降解COD去除技術、濃鹽水高倍膜濃縮技術、蒸發(fā)結晶及冷凍資源化分鹽技術等水處理技術。
▲項目現(xiàn)場(2024年10月拍攝)
03
項目意義
該項目整體以綠色生態(tài)、資源循環(huán)、低碳運行、水質永續(xù)為定位,將污水廠建設為資源工廠,建成后,蒙蘇零碳產業(yè)園工業(yè)用水再生重復利用率將達到95%。
規(guī)模大、零排放、技術新是該項目的三大特點。針對高硅高硬、高TDS濃度、高氯化物、極低碳氮比、高濃度難降解 COD、低濃度氟化物處理難度大等污染物特征,項目團隊采用除硅除硬高效沉淀、多模式AO生化池、除氟高效沉淀、臭氧高級氧化、MBBR系統(tǒng)、超濾+反滲透膜系統(tǒng)等工藝,產生高品質水供企業(yè)回用,并同步使用蒸發(fā)結晶工藝處理反滲透工藝產生的濃鹽水,使得整廠達到“近零排放”。
該項目不但在全國率先實現(xiàn)光伏廢水零排放,同時在投資規(guī)模、回用標準、分鹽量上刷新了國內光伏廢水處理領域的“三項紀錄”,成為光伏廢水處理領域的領航者。
▲項目團隊
中國市政華北院項目團隊以精益求精、攻堅克難的工匠精神,打造出“草原明珠,綠色伊旗”精品工程,為國內水行業(yè)樹立“零排放、低碳化”的新標桿,同時對優(yōu)化區(qū)域水環(huán)境、推動黃河流域生態(tài)環(huán)境質量改善、筑牢我國北方生態(tài)安全屏障發(fā)揮了積極作用。
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技術總負責人:鄭興燦
商務負責人:蘇選軍
項目負責人:雷海東
項目審核人:孔海霞
項目審定人:王靜
工藝負責人:王安東、李磊、張鵬輝
結構負責人:鄭軍
建筑負責人:李穩(wěn)
電氣負責人:楊振榮
自控負責人:董建明
暖通負責人:喬錦晶
景觀負責人:高義
工程經(jīng)濟負責人:艾菁菁
主要設計人:李旭輝、馮梅、王楠、全佳寧、張文鑄、魏沖、董悅義、張濤、張鳳玲、孫靜靜、劉陽輝
原標題:《作品|內蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市蒙蘇經(jīng)濟開發(fā)區(qū)零碳產業(yè)園區(qū)工業(yè)污水處理廠及水資源再生利用》