園區(qū)工業(yè)污水處理廠壓力管道（外網(wǎng)）工程設(shè)計(jì)簡介

張衛(wèi)萍

（蘇州市市政工程設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，江蘇蘇州 215028）

0 前言

某外資企業(yè)在園區(qū)新投資了一家液晶面板廠，為解決該企業(yè)的生產(chǎn)廢水排放，園區(qū)為其配套建了一座工業(yè)污水處理廠，生產(chǎn)廢水經(jīng)預(yù)處理達(dá)到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ343-2010)后再排入市政污水管網(wǎng)，因面板廠距工業(yè)污水處理廠1.4 km，故需鋪設(shè)專用的管道將生產(chǎn)廢水輸送至工業(yè)污水處理廠，本文對該專用管道的設(shè)計(jì)作一簡介。

1 項(xiàng)目概況

該外資企業(yè)的液晶面板廠區(qū)位于星華街西側(cè)，工業(yè)污水處理廠一期用地位于鳳里街東側(cè)（聯(lián)華氣體南側(cè)），專用污水管道鋪設(shè)在夏莊路上，需穿越星華街、鳳里街市政主干道及鳳里街西側(cè)河道，見圖1。

圖1 項(xiàng)目位置示意圖

為減少施工困難并結(jié)合工業(yè)污水處理廠的工藝設(shè)計(jì)，液晶面板廠在其廠區(qū)內(nèi)部設(shè)置了廢水泵房，故本段輸送管道采用壓力管形式。根據(jù)該企業(yè)提供的資料，酸堿廢水（AWW）6 800 m3/d，含氟廢水(FWW)6 000 m3/d,有機(jī)廢水(OWW)11 200 m3/d，另需設(shè)置應(yīng)急廢水管道、備用預(yù)留管道及中水管道，故共有6根壓力管道需從上述圖示路徑通過。

2 管材選用

（1）廢水原水污染物及水質(zhì)分析

a.酸堿廢水,主要接納RO濃縮廢水、酸堿再生廢水和循環(huán)冷卻系統(tǒng)排水，主要污染物為酸堿、鹽類、阻垢劑等。pH值在1.9～12.6之間。b.含氟廢水，主要接納彩膜顯影工序、彩膜清洗工序、廢氣洗滌塔等排放的廢水，主要污染物為染料、磷酸鹽、硝酸鹽、氟化物等。pH值在1.4～2.7，F(xiàn)含量70 mg/L左右，氨氮最大可達(dá)208.7 mg/L。c.有機(jī)廢水，主要接納陣列清洗工序、陣列剝離工序等排放的廢水。主要污染物為乙醇、丙酮、甲酰胺、丙二醇甲醚醋酸酯等。pH值在1.4～10.5，CODCr為2 000 mg/L,BOD5為 977 mg/L。

（2）管材選用

鑒于接納廢水成分復(fù)雜，腐蝕性強(qiáng)，且采用埋地敷設(shè)，為減少管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，為防止泄漏，保護(hù)環(huán)境，中水管道采用PE（聚乙烯）直壁單管，其余5根管道采用雙管，內(nèi)管選用PPH（聚丙烯）材質(zhì)管道，外管選用PE直壁管道，見表1。分析兩種材質(zhì)，大部分性能參數(shù)PPH材質(zhì)優(yōu)于PE材質(zhì)，故設(shè)計(jì)內(nèi)管選用了物化性能和耐化性能較高的PPH材質(zhì)管道。

β-PPH管為均聚聚丙烯管，其原材料經(jīng)過β改性，具有均勻細(xì)膩的Beta晶型結(jié)構(gòu)，具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性，見圖2。

3 監(jiān)測井

為監(jiān)測管道泄漏，沿線約150 m左右設(shè)置一座監(jiān)測井（內(nèi)徑8 m×8 m），全長共1.4 km，共設(shè)置了10座監(jiān)測井，監(jiān)測井內(nèi)外管斷開。監(jiān)測井內(nèi)廢水管道上均安裝手動(dòng)渦輪法蘭式蝶閥和內(nèi)管膨脹節(jié)。在管道最高處安裝污水用復(fù)合式排氣閥。中水管道分別在星華街、鳳里街和污水廠區(qū)內(nèi)預(yù)留閥門接口，見圖3。

表1 管道材料表

圖2 壓力管道C30混凝土基座圖

在每個(gè)監(jiān)測井邊上設(shè)置小閥門井一座，當(dāng)發(fā)生廢水泄漏時(shí)，可用臨時(shí)排水泵從集水坑抽吸再打入應(yīng)急管道。

監(jiān)測井防腐：以酸堿廢水、含氟廢水、有機(jī)廢水中最不利廢水組分設(shè)計(jì)，含氟廢水為最不利，具體防腐措施為：基層噴砂處理后，乙烯基封閉底漆兩道，厚度不小于60μm，再乙烯基修補(bǔ)，膠泥層采用乙烯基膠泥2 mm，隔離層采用兩層玻纖布加兩層無紡滌綸氈，厚度不小于1mm，面層采用乙烯基酯樹脂封面涂料3道，厚度不小于100μm。

4 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

4.1 星華街節(jié)點(diǎn)

星華街為園區(qū)中環(huán)位置，可以結(jié)合中環(huán)的開工全封閉施工，壓力管道施工交通上不存在問題，不過星華街現(xiàn)狀地下管線極多，根據(jù)中環(huán)管線綜合規(guī)劃設(shè)計(jì)，除埋設(shè)深的現(xiàn)狀污水管及DN1400現(xiàn)狀給水管維持現(xiàn)狀外，其它的管道均需遷改至中環(huán)快速路的非機(jī)動(dòng)車道及人行道下?？紤]到所有管線均在運(yùn)行，本工程6根壓力管道只能結(jié)合中環(huán)遷改的管道分段進(jìn)行施工，見圖4。

4.2 鳳里街節(jié)點(diǎn)

鳳里街位于星華街東側(cè)，也為市政主干道，因星華街全封閉施工，故鳳里街不可中斷交通，鳳里街西側(cè)為一條20 m寬的河道，河道兩側(cè)及鳳里街下均埋設(shè)有重要的地下管線。經(jīng)多次的方案討論，6根廢水壓力管道過河采用管橋方式，為美觀及安全起見，過河固定采用了鋼結(jié)構(gòu)桁架支撐，管橋設(shè)在桁架里面，管道過河后下翻入地，過鳳里街采用開挖施工，從埋深較深的兩根工業(yè)氮?dú)夤苌厦?、其余現(xiàn)狀管線的下面穿過，經(jīng)與其它管線單位溝通，施工時(shí)現(xiàn)狀的地下管線可臨時(shí)斷開，施工完畢后再按原狀恢復(fù)。在實(shí)際施工時(shí)，采用了6根管道一根根從現(xiàn)狀管線下局部鉆洞通過，順利完成了此節(jié)點(diǎn)的施工，見圖5。

因管橋暴露在外面，夏天高溫會引起PE管的變形，因此相應(yīng)做了保溫、防腐、防紫外線措施，采用離心玻璃棉（密度48 kg/m3）保溫，保溫厚度為40 mm，并外包0.5 mm厚鋁皮，并采用涂刷環(huán)氧煤瀝青漆進(jìn)行防腐。

5 廢水壓力管道（外網(wǎng)）的監(jiān)測應(yīng)急措施

（1）本工程采用內(nèi)管+外管雙層管路系統(tǒng)，如廢水壓力管道發(fā)生泄漏，廢水將沿外管流入相鄰監(jiān)測井。施工時(shí)須保證廢水管道坡向監(jiān)測井，以滿足泄漏時(shí)外管盡量不積水。

圖3 監(jiān)測井管道布置平面圖

圖4 星華街節(jié)點(diǎn)管線示意圖

圖5 鳳里街節(jié)點(diǎn)管線示意圖

（2）每個(gè)監(jiān)測井內(nèi)設(shè)置超聲波液位儀、管道沿線安裝視頻監(jiān)控設(shè)備并接入污水處理廠監(jiān)控平臺，全天候監(jiān)視，避免外力破壞現(xiàn)象發(fā)生。

（3）安排人員每天定期巡檢廢水管線，如發(fā)現(xiàn)監(jiān)測井內(nèi)有積水，及時(shí)檢驗(yàn)是否為泄漏的工業(yè)廢水。若為工業(yè)廢水應(yīng)立即核查該廢水所屬種類，從而判別出相應(yīng)泄漏管道。

（4）在液晶面板廠的廠內(nèi)管道、廠區(qū)管道與外管交接處以及工業(yè)污水廠的管道進(jìn)口處分別安裝流量計(jì)、壓力表，監(jiān)測每根廢水管道起末端流量、壓力信號。當(dāng)流量或壓力相差一定數(shù)值后，通過監(jiān)測系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警反饋至雙方監(jiān)控平臺（具體差值需待運(yùn)行后根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)設(shè)定），液晶面板廠內(nèi)需設(shè)置相應(yīng)水泵自動(dòng)啟閉控制系統(tǒng)，接到報(bào)警信號后，在15 s內(nèi)自動(dòng)停泵，同步切換至備用管道或應(yīng)急管道，與此同時(shí)，根據(jù)流量或壓力變化情況判定壞損管道范圍，及時(shí)進(jìn)行針對性排查和修復(fù)。

（5）對于泄漏到監(jiān)測井的廢水，采用小型外帶排水泵從集水坑抽吸再打入應(yīng)急管道的方式予以清空。

（6）定期對流量計(jì)及壓力表進(jìn)行檢查、校準(zhǔn)。

（7）備用管道和應(yīng)急管道應(yīng)定期切換使用，以免管路出現(xiàn)問題未被發(fā)現(xiàn)，影響管路切換時(shí)備用管道和應(yīng)急管道的正常使用。

（8）定期巡檢除查看監(jiān)測井內(nèi)積水外，還需核查監(jiān)測井內(nèi)膨脹節(jié)等配件老化情況以及監(jiān)測井內(nèi)壁防腐層質(zhì)量狀況，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)盡快更換和修護(hù)。建議外線膨脹節(jié)及閥門等須存?zhèn)浼?/p>

6 結(jié)語

本工程在業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工等多方的配合下已在2013年8月份順利完工，在施工過程中遇到了很多疑難節(jié)點(diǎn)，項(xiàng)目組齊心協(xié)力克服了種種困難圓滿完成任務(wù)獲得上級主管部門及該外資企業(yè)的高度好評。