工業(yè)園區(qū)污水及廢水排放監(jiān)控管理措施

葉坤坤

（許昌市環(huán)境監(jiān)控信息中心，河南 許昌 461000）

為了優(yōu)化工業(yè)資源，促進經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國建設(shè)了一批經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)、特色工業(yè)園區(qū)及技術(shù)示范區(qū)等多種形式的工業(yè)園區(qū)。為了防止工業(yè)園區(qū)成為污染的重災(zāi)區(qū)，工業(yè)園區(qū)的污染治理尤其是水污染治理顯得十分必要，有資料表明工業(yè)污水排放量約占全國污水排放總量的44%～46%。工業(yè)廢水具有排放量大，污染范圍廣，排放方式復(fù)雜；污染物種類繁多，濃度波動幅度大；污染物質(zhì)毒性強，危害大，污染物排放后遷移變化規(guī)律差異大；恢復(fù)比較困難等特點。為了減少工業(yè)園區(qū)污水及廢水污染物的排放，使出水水質(zhì)達標(biāo)，所采取的主要措施包括生產(chǎn)工藝減排、廢水循環(huán)利用、廢水處理系統(tǒng)優(yōu)化等。但在具體應(yīng)用當(dāng)中，必須重視工業(yè)園區(qū)污水及廢水排放監(jiān)控管理。

1 工業(yè)廢水中的主要污染物及其危害

廢水中污染物種類較多。根據(jù)廢水對環(huán)境污染所造成危害的不同，大致可劃分為固體污染物、需氧污染物、有機污染物、油類污染物、有毒污染物、生物污染物、酸堿污染物、營養(yǎng)性污染物、感官污染物和熱污染等。固體污染物以懸浮物、膠狀物和溶解固形物三種形態(tài)存在于水中。固體懸浮物的危害：當(dāng)水被懸浮物污染，再大量排入自然界水體，將造成水體混濁，顏色改變。會自行沉降的懸浮物沉于水體底部，會危害水底棲生物的繁殖，影響漁業(yè)生產(chǎn)；沉積于灌溉的農(nóng)田，會堵塞土壤空隙，不利于農(nóng)作物生長；淤積嚴(yán)重，還會堵塞水道。廢水中凡是能通過生物化學(xué)或化學(xué)作用而消耗水中溶解氧的物質(zhì)，統(tǒng)稱為需氧污染物。絕大多數(shù)需氧污染物都是有機物質(zhì)，無機物僅有Fe、Fe2+、S2-、CN-等。因此，一般情況下，需氧污染物專指有機污染物。油類污染物主要是“石油類”和“動植物油類”有機化合物。廢水中能對生物體引起毒性反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)都是有毒污染物。營養(yǎng)性污染物，廢水中含氮、磷是植物和微生物的主要營養(yǎng)物質(zhì)。如果這些營養(yǎng)性物質(zhì)大量進入湖泊、江、海等水體，氮、磷濃度分別超過0.2mg/L和0.02mg/L時，就會引起水體富營養(yǎng)化，藻類和浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧下降，導(dǎo)致魚類和其他生物大量突然死亡。

2 工業(yè)園區(qū)污水及廢水排放監(jiān)控管理措施

在各類工業(yè)園區(qū)排放的主要污染物中，工業(yè)污水及廢水是其中的環(huán)境污染主體之一。在工業(yè)園區(qū)的發(fā)展及建設(shè)過程中，一般均配套有針對整個工業(yè)園區(qū)污水和廢水排放物的污水處理廠，但工業(yè)園區(qū)在前期規(guī)劃建設(shè)時很少能對引進工業(yè)項目的水體環(huán)境污染監(jiān)管提出詳細要求。在規(guī)劃建設(shè)的初始階段，只能根據(jù)工業(yè)園區(qū)的基本定位及擬引進的企業(yè)類型等框架資料，估計預(yù)測出基本的污水或廢水的水量、水質(zhì)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，然后作為園區(qū)污水處理廠可研及設(shè)計的基礎(chǔ)參數(shù)。而隨著工業(yè)園區(qū)入駐企業(yè)的增加，所排放的水質(zhì)水量與設(shè)計初始參數(shù)差別較大，同時這些企業(yè)出水大多采用地下暗管或壓力管然后通過計量井、排污總管或暗渠進入園區(qū)污水處理廠，為個別企業(yè)違法偷排工業(yè)污水或廢水創(chuàng)造了條件。經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，有些企業(yè)甚至存在設(shè)置地下超越暗管或計量井、地下暗池或大流量提升泵等違法偷排亂排現(xiàn)象。為了有效監(jiān)控工業(yè)園區(qū)污水及廢水排放情況，本文依托某一工業(yè)園區(qū)，對其污水及廢水排放監(jiān)控管理提出了幾點建議。

1）問題分析。工業(yè)園區(qū)的企業(yè)主要是在原有個體產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)上發(fā)展起來，與現(xiàn)代化的大型企業(yè)有較大差距。為了解決環(huán)境污染問題，將幾十家類型相同的企業(yè)集中在一起，建設(shè)了一個集生產(chǎn)、開發(fā)、銷售為一體的工業(yè)生產(chǎn)園區(qū)，園區(qū)配有污水處理廠，廢水經(jīng)過二級處理后輸送到市區(qū)污水處理廠。幾十家企業(yè)的廢水經(jīng)單獨設(shè)置于各企業(yè)附近綠化帶的排污計量間，通過電磁流量計計量后排入園區(qū)污水地下干渠。由于整個園區(qū)覆蓋面積達數(shù)平方公里，原有計量間的污水流量信號通過無線GPRS系統(tǒng)上傳至園區(qū)污水處理廠上位機管理系統(tǒng)。原有園區(qū)污水排放管網(wǎng)及監(jiān)控系統(tǒng)存在下列主要問題：第一，流量計計量間每個企業(yè)一個，數(shù)量過多，且均位于企業(yè)附近分散布置，不利于污水排放的整體監(jiān)控管理，園區(qū)需投入大批的人力物力監(jiān)管。第二，原有企業(yè)的廢水計量裝置采用租用移動信道的無線GPRS傳輸方式，受移動信號不穩(wěn)定等因素的影響，經(jīng)常造成數(shù)據(jù)丟失或無法傳輸。第三，各個排污企業(yè)的排放水量匯總值長期與下游園區(qū)污水處理廠的污水輸入總管的總水量值偏差較大(最高達30%)，有效監(jiān)控企業(yè)是否正常排放的難度較大。第四，園區(qū)企業(yè)一般采用暗管排放至園區(qū)污水管網(wǎng)暗渠，無法實現(xiàn)全范圍監(jiān)控。

2）改進建議。為了解決該園區(qū)存在的污水監(jiān)控管理問題，實現(xiàn)對園區(qū)所有排污企業(yè)的污水排放量及水質(zhì)統(tǒng)一管理、集中監(jiān)控，提出以下改造方案：第一，為了解決污水計量間過于分散、不便管理的問題，將原有設(shè)置于幾十家企業(yè)的單管計量間全部拆除，新建A、B、C、D共4座綜合計量間，各企業(yè)排污管線分區(qū)域集中就近統(tǒng)一接入對應(yīng)的綜合計量間內(nèi)計量排放水量。第二，為了解決廢水水質(zhì)無法監(jiān)控、影響下游污水處理廠處理能力的問題，在計量間設(shè)置定時廢水自動取樣裝置，由智能PLC程序控制，定期檢測水質(zhì)狀況。第三，為解決園區(qū)原GPRS無線傳輸信號不穩(wěn)定造成的數(shù)據(jù)丟失問題，將污水流量計信號上傳模式由GPRS無線傳輸改為單模光纖環(huán)網(wǎng)有線傳輸。設(shè)置三層網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置于每個計量間的PLC與污水處理廠上位監(jiān)控管理計算機之間采用工業(yè)以太網(wǎng)光纖環(huán)網(wǎng)通訊結(jié)構(gòu)，各計量間內(nèi)的每個排污企業(yè)一廠一管單獨設(shè)置的電磁流量計與PLC之間采用485總線結(jié)構(gòu)，可直接監(jiān)控廢水的瞬時流量和總水量，PLC站的I/0與設(shè)備通過硬接線屏蔽電纜連接。第四，為解決排污企業(yè)偷排問題，將所有暗渠排放改為將各企業(yè)排污管線一廠一管明管分區(qū)域集中就近統(tǒng)一接入對應(yīng)的綜合計量間內(nèi)，由園區(qū)管委會統(tǒng)一管理。第五，為了解決企業(yè)超量排放問題，設(shè)置自動開關(guān)閥，由智能監(jiān)控系統(tǒng)的PLC程序控制，當(dāng)各排污企業(yè)的廢水水量超量時自動關(guān)閉并在上位監(jiān)控計算機上報警。第六，智能監(jiān)控系統(tǒng)電源與防雷接地。（1）計量控制間內(nèi)的交流總電源就近引自園區(qū)公用供電網(wǎng)，PLC控制站交流電源引自內(nèi)部電控柜，在交流總電源進線處設(shè)置電涌保護裝置SPD，交流電源在經(jīng)過站內(nèi)UPS(延時1h)后做交直流電源分配，為智能監(jiān)控系統(tǒng)計量控制間內(nèi)的儀表、PLC等提供可靠連續(xù)的電源。（2）為防止計量控制間免受直接雷擊和PLC等控制設(shè)備免受雷電引起的過電壓及雷電磁脈沖，對PLC等設(shè)備采取綜合防雷措施，計量控制間按三類防雷建筑物設(shè)置防雷保護，為防外部直接雷擊，在計控間建筑物外部設(shè)避雷帶、引下線和室外輔助接地極共同構(gòu)成外部防雷系統(tǒng)。為防雷擊電磁脈沖，在計量控制間內(nèi)進行總等電位連接，再與裝置外部的聯(lián)合防雷接地系統(tǒng)進行可靠連接。

3）改進效果。工業(yè)園區(qū)污水排放管網(wǎng)及智能監(jiān)控管理系統(tǒng)改造后，現(xiàn)已投入穩(wěn)定運行1年多，基本解決了園區(qū)下游污水處理廠的來水水量水質(zhì)難以控制、不能穩(wěn)定達標(biāo)排放的難題。同時智能監(jiān)控系統(tǒng)中的檢測儀表采用總線結(jié)構(gòu)傳輸數(shù)據(jù)，未采用傳統(tǒng)的4～20mA使用算法轉(zhuǎn)換，且在監(jiān)控管理層采用有線光纖環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，使監(jiān)控數(shù)據(jù)的實時性、準(zhǔn)確性、可靠性均大大提高，下游污水廠水量偏差由最高的30%已減少至10%范圍內(nèi)。從長遠來看，工業(yè)園區(qū)污水（廢水）智能監(jiān)控系統(tǒng)如果引入智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將多個工業(yè)園區(qū)組網(wǎng)建設(shè)，將能夠形成對全流域污水（廢水）排放的有效監(jiān)控管理。

3 結(jié)束語

綜上所述，工業(yè)是我國三大產(chǎn)業(yè)支柱之一，在我國整體經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，但是工業(yè)發(fā)展過程中產(chǎn)生的污水以及廢水在很大程度上對環(huán)境造成了污染。為解決工業(yè)園區(qū)污水及廢水排放的問題，相關(guān)工業(yè)園區(qū)必須要重視生產(chǎn)過程中污水、廢水的排放處理及其相關(guān)的監(jiān)控管理工作，最大程度減少工業(yè)污水、廢水對環(huán)境造成的不良影響，充分發(fā)揮工業(yè)的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，讓相關(guān)企業(yè)可以響應(yīng)國家低碳減排、綠色環(huán)保的發(fā)展觀念，推動相關(guān)企業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展。