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)再生水利用項目榮獲“中國人居環(huán)境范例獎”、“河北省人居環(huán)境獎”，充分體現(xiàn)出唐山市再生水利用工作社會認(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。
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目同時獲得省發(fā)改委核準(zhǔn)立項，是豐潤區(qū)污水處理廠擴(kuò)建項目的后續(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)對用水水質(zhì)的各項指標(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)崮埽晒?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)供暖項目”的決策部署，污水源熱泵項目取得實(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、唐海兩個污水源熱泵項目被唐山市確定為2010年度科學(xué)發(fā)展試驗示范項目。2011年5月，唐山城市排水有限公司實(shí)施的污水源熱泵項目榮獲唐山市科學(xué)發(fā)展城市能源利用模式試驗示范優(yōu)秀項目。
4.4項目推廣
4.4.1東郊污水源熱泵項目
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0.7MW取暖鍋爐，以東郊污水廠二級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，各項運(yùn)行參數(shù)均達(dá)到設(shè)計要求，回水溫度達(dá)到60度以上，取暖效果良好。該項目實(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..4.3東港龍城居民小區(qū)污水源熱泵項目
東港龍城居民小區(qū)熱泵項目以東郊污水廠二級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)再生水源熱泵項目。該項目以唐山市西郊污水處理二廠二級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)簽署再生水熱泵項目供水合同，以唐山市西郊污水處理二廠二級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目
該項目取代了原有的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)熱泵項目
利用唐山市北郊污水處理廠二級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目
以該廠處理后的二級尾水為低溫?zé)嵩矗捎寐輻U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目
該項目已經(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目
該項目已經(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)會議通過，2006年11月1日起施行。