有色金屬企業(yè)雨污分流系統(tǒng)改造思路探討

余仲勛，謝光娜，向金鑫，陳 瀟，湯 瀟

(昆明有色冶金設(shè)計研究院股份公司，云南 昆明 650051)

0 引 言

隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的不斷發(fā)展，有色金屬企業(yè)的環(huán)境污染問題受到了環(huán)保的日益重視。很多老企業(yè)由于歷史原因，未建設(shè)雨污分流系統(tǒng)，排水系統(tǒng)混亂，處理系統(tǒng)不能達(dá)標(biāo)，環(huán)境污染不能有效控制，造成了嚴(yán)重的環(huán)保問題。

近年來，相關(guān)的環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)陸續(xù)做出了新的修訂?！吨腥A人民共和國環(huán)境保護(hù)法》修訂案已于全國人大常委會會議表決通過，并于2015年1月1日施行。第十二屆全國人民代表大會常務(wù)委員會通過了《關(guān)于修改<中華人民共和國水污染防治法>的決定》(“水污染防治法”)，修改后的水污染防治法于2018年1月1日實施。

十九大報告中明確提出“堅持人與自然和諧共生。建設(shè)生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計?！瓕嵭凶顕?yán)格的生態(tài)環(huán)境保護(hù)制度”“著力解決突出環(huán)境問題。…提高污染排放標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化排污者責(zé)任，健全環(huán)保信用評價、信息強(qiáng)制性披露、嚴(yán)懲重罰等制度”。這意味著國家將對環(huán)保提出日益嚴(yán)格的要求，很多有色金屬行業(yè)企業(yè)也將面臨緊迫的環(huán)保難題。

企業(yè)面臨的環(huán)境污染問題主要分為以下四類：大氣污染、水污染、固體廢棄物污染、噪聲污染。其中，噪聲污染控制難度相對較低，氣、水、固體三者的污染相互關(guān)聯(lián)，控制難度較大。有色金屬企業(yè)廠區(qū)內(nèi)，由于氣、固體污染控制措施不完善，初期雨水溶解了空氣中的酸性氣體、廢氣等污染性氣體，降落地面后，雨水沖刷屋面、道路等，使得氣體、固體污染物進(jìn)入初期雨水，對環(huán)境造成污染。因此，水污染控制措施顯得由為重要。

為響應(yīng)環(huán)保的方針政策，根據(jù)國家環(huán)保部門的要求及企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展的需要，企業(yè)應(yīng)當(dāng)實施雨污分流改造，以最大限度地減少污、廢水外排。實現(xiàn)雨污分流，能使企業(yè)減少對周圍環(huán)境的污染，保護(hù)人類賴以生存的水資源，并對保護(hù)和改善環(huán)境、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、提高企業(yè)效益、建設(shè)生態(tài)文化、塑造生態(tài)文明做出重大貢獻(xiàn)。

1 雨污分流存在的主要問題

老有色金屬企業(yè)的雨水和污水管網(wǎng)、清潔污水與污染程度較重的污水管網(wǎng)均未進(jìn)行分流。從而導(dǎo)致部分企業(yè)建設(shè)的污水處理系統(tǒng)的進(jìn)水水質(zhì)、水量極不穩(wěn)定，難以保證處理系統(tǒng)的出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

2 雨污分流系統(tǒng)改造思路

2.1 梳理廠區(qū)水量平衡

首先應(yīng)當(dāng)全面梳理廠區(qū)水量平衡，分析整理排水點、排水水質(zhì)、排水水量，落實回用水的水質(zhì)要求。根據(jù)回用水水質(zhì)要求的不同，將污水分質(zhì)處理后，分質(zhì)全部回用。對全廠的水系統(tǒng)應(yīng)有總體性的思考，這是做好雨污分流改造工作的前提。

2.2 污水應(yīng)做到分質(zhì)收集、分質(zhì)處理、分質(zhì)回用

生活污水與生產(chǎn)污水應(yīng)分別收集處理。生活污水大多含有BOD、氮、磷等有機(jī)物，生產(chǎn)污水水質(zhì)較為復(fù)雜，兩者的處理原理不同，不宜混合，否則會對處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運行造成極大困難。

清潔污水與污染程度較重的污水應(yīng)分別收集處理。清潔污水一般以循環(huán)排污水為主，水中主要含懸浮物，一般通過簡單的物化處理即可滿足回用要求，處理措施投資較小，甚至在滿足工藝要求的前提下，可以直接回用。污染程度較重的污水則比較復(fù)雜，可能含有酸、堿、重金屬離子等，處理方法也各式各樣，投資一般較高。處理工藝應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后綜合考慮確定。

一旦將清潔污水和污染程度較重的污水混合在一起，會大大增加污水處理系統(tǒng)的規(guī)模和投資，增大污水的復(fù)雜程度和污水處理措施穩(wěn)定運行的難度。

2.3 初期雨水收集系統(tǒng)設(shè)計

1)初期雨水收集量

根據(jù)《有色金屬工業(yè)環(huán)境保護(hù)工程設(shè)計規(guī)范》(GB50988—2014)，廠區(qū)初期雨水應(yīng)收集處理，并應(yīng)符合下列要求：

初期雨水收集池容積應(yīng)按可能產(chǎn)生污染的區(qū)域面積和降水量計算確定，可按下式計算：

Vy=1.2F·I×10-3

上式中：

Vy——初期雨水收集池容積(m3)；

F——受粉塵、重金屬、有毒化學(xué)品污染的場地面積(m3)；

I——初期雨水量(mm)。

初期雨水降水量，重有色金屬冶煉、加工、再生企業(yè)可按15 mm計算，輕金屬冶煉或加工企業(yè)可按10 mm計算，稀有金屬及產(chǎn)品制備企業(yè)可按10～15 mm計算。

2)初期雨水收集也要做到分質(zhì)收集、分質(zhì)處理、分質(zhì)回用

不但生產(chǎn)污水系統(tǒng)要做到分質(zhì)收集、分質(zhì)處理、分質(zhì)回用，廠區(qū)初期雨水系統(tǒng)也需要做到分質(zhì)收集、分質(zhì)處理、分質(zhì)回用。如在銅、鋅冶煉企業(yè)中，礦倉附近往往是污染較重的區(qū)域，而整流所變電站附近則是雨水污染較輕的區(qū)域。對于污染較重的區(qū)域最好就近設(shè)置初期雨水收集池及事故池，達(dá)到污染物及時就近控制、避免擴(kuò)散的目的。

2.4 綜合整治措施

正如前所述，企業(yè)面臨的環(huán)保污染問題中，大氣污染、水污染、固體廢棄物污染、噪聲污染。水污染是末端，而氣、固體的污染控制不好，最終會以水污染的形式顯現(xiàn)出來。因此，雨污分流并不是孤立的工作，而應(yīng)當(dāng)與其他綜合整治措施緊密的結(jié)合起來。

現(xiàn)將可采用的一些措施敘述如下：

1)在每個冶煉工序?qū)嵤┣鍧嵣a(chǎn)，注重重金屬污染的源頭控制、清污分流、廢水深度處理、廢渣梯級利用與無害化、重金屬煙塵高效捕集凈化等。運用和推廣新技術(shù)、新裝備，通過技術(shù)創(chuàng)新、工藝改進(jìn)、設(shè)備提升為企業(yè)降低環(huán)保污染；

2)對破碎、篩分、轉(zhuǎn)運、配料系統(tǒng)的產(chǎn)塵點采用除塵設(shè)施；原料堆場、倉庫等易產(chǎn)生粉塵的物料儲存場所應(yīng)采取除塵措施；生產(chǎn)區(qū)、道路、渣場等有粉塵污染的區(qū)域宜配置噴水、噴霧或采取固定、移動吸塵設(shè)備等措施；工藝過程中產(chǎn)生煙(粉)塵、二氧化硫、酸霧和其他有毒有害氣體的裝置、作業(yè)區(qū)，應(yīng)設(shè)置密閉罩，負(fù)壓、通風(fēng)系統(tǒng)和凈化裝置；

3)當(dāng)煙氣中二氧化硫、氮氧化物濃度超過排放標(biāo)準(zhǔn)和污染物排放總量的要求，應(yīng)設(shè)置脫硫、脫硝系統(tǒng)；無組織排放的煙氣應(yīng)收集后除塵、脫硫及脫除其他有害成分。濕法冶煉浸出槽等應(yīng)設(shè)置廢氣收集、氣液分離或酸性氣凈化裝置；

4)貯存和使用含重金屬的液體或有害化學(xué)品的場所應(yīng)設(shè)圍堰或事故池；

5)含重金屬的廢酸、濕法冶金產(chǎn)生的廢液以及設(shè)備、車間沖洗廢水應(yīng)綜合回收或處理；

6)煙氣凈化洗滌水未經(jīng)處理后循環(huán)使用；

7)運輸精礦或其他含金屬等粉料、污泥、渣等車輛的沖洗水設(shè)置收集、沉淀處理設(shè)施，處理水循環(huán)使用；

8)未設(shè)置生產(chǎn)廢水回用調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)容積不小于8 h生產(chǎn)用水總量；

9)重金屬類污染物超標(biāo)的廢水輸送水渠、水池應(yīng)采取防滲措施；

10)工業(yè)廢渣應(yīng)綜合利用及安全處置；

11)危險廢棄物與一般廢棄物分開裝運與貯存。

3 雨污分流改造中一些難點與探討

1)生活污水排水點較分散

有色金屬企業(yè)中，廠區(qū)往往較大，生活污水排水點十分分散，建設(shè)統(tǒng)一的生活污水管網(wǎng)投資較大，且由于水量較小，污水管也容易沉積阻塞。建議分區(qū)設(shè)管網(wǎng)收集、處理，或采用就地處理的生態(tài)廁所。

2)重污染區(qū)在管網(wǎng)最遠(yuǎn)點的情況

對于雨水收集系統(tǒng)來說，重污染區(qū)在管網(wǎng)最遠(yuǎn)點，輕污染區(qū)在管網(wǎng)末端，見圖1。這樣會造成離初期雨水收集池較近的輕污染區(qū)的雨水首先進(jìn)入初期雨水收集池，當(dāng)重污染區(qū)的雨水流至初期雨水收集池時，初期雨水收集池可能已經(jīng)裝滿，造成受污染嚴(yán)重的雨水溢流排出管網(wǎng)，造成嚴(yán)重污染。除非雨水收集池足夠大，否則應(yīng)在設(shè)計中盡量避免布置成這樣的情況。

建議調(diào)整管網(wǎng)設(shè)置，使輕污染區(qū)位于管網(wǎng)最遠(yuǎn)處，使重污染區(qū)離初期雨水收集池最近。當(dāng)管網(wǎng)布置確不能滿足要求時，應(yīng)在重污染區(qū)附近設(shè)置初期雨水收集池。如采用圖2、圖3的做法。

圖1 重污染區(qū)在管網(wǎng)最遠(yuǎn)點的情況

3)管網(wǎng)末端難以設(shè)置初期雨水收集池

由于在老廠進(jìn)行雨污分流改造，往往沒有足夠的用地來建設(shè)初期雨水收集池。此時應(yīng)盡量協(xié)調(diào)，利用現(xiàn)有的、使用不多的建構(gòu)筑物，拆除并新建初期雨水收集池或利用現(xiàn)有可儲水的構(gòu)筑物改造作為初期雨水收集池，同時初期雨水收集池的防滲應(yīng)滿足環(huán)保要求。

如既沒有足夠的用地，也沒有可利用的構(gòu)筑物，為盡量控制受污染的初期雨水不外排，可考慮采用集水池轉(zhuǎn)輸雨水的方法，在其他位置建設(shè)初期雨水收集池，通過雨水泵將初期雨水提升進(jìn)入該初期雨水收集池儲存，雨水泵的流量應(yīng)根據(jù)降雨資料計算進(jìn)行確定，見圖4。此方案的缺點是雨水泵流量較大，集水池容量不足時，雨水泵會頻繁啟停。當(dāng)降雨超過雨水泵的設(shè)計重現(xiàn)期時，雨水泵排水能力不足，可能會造成一定受污染的初期雨水外排。

圖2 建議方案1

圖3 建議方案2

圖4 集水池轉(zhuǎn)輸方案

4 結(jié) 語

該文對有色金屬企業(yè)雨污分流存在的問題進(jìn)行了分析，提出雨污分流的整體性改造思路，并對雨污分流改造中一些難點進(jìn)行了探討。在設(shè)計工作中應(yīng)對企業(yè)現(xiàn)狀進(jìn)行具體分析，采用符合企業(yè)現(xiàn)狀的方案，同時雨污分流并不是孤立的工作，而應(yīng)當(dāng)與其他大氣污染、固體廢棄物污染控制綜合整治措施緊密結(jié)合。