工業(yè)園區(qū)“一企一管”系統(tǒng)模式關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)概述

巨拓 何一帆

（中國市政工程華北設(shè)計研究總院有限公司 西安分公司，陜西西安 710000）

0.引言

國內(nèi)的工業(yè)園區(qū)絕大部分企業(yè)產(chǎn)生的廢水依然沿用現(xiàn)有的重力流管道輸送至污水處理廠，園區(qū)污水管道滲漏、淤積十分嚴(yán)重[1]。針對傳統(tǒng)重力流污水收集系統(tǒng)的弊端，美國、歐洲、日本等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)采用了真空式和壓力式排水系統(tǒng)，取得了較好的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益，考慮到真空式排水系統(tǒng)服務(wù)范圍受限、綜合造價較高、技術(shù)和設(shè)備不夠成熟等因素，使其不適合在規(guī)模較大的工業(yè)園區(qū)得以應(yīng)用[2]。

目前“一企一管”系統(tǒng)模式形式多樣，有的是多家企業(yè)共用一趟廢水管道，有的是企業(yè)獨(dú)立擁有自己的廢水管道[3]，這主要取決于各企業(yè)廢水排放特點(diǎn)及廢水量大小。無論采取哪種形式，都是通過專用管道進(jìn)入污水處理廠，污水處理廠根據(jù)各企業(yè)廢水的成分不同，采取針對性的污水處理工藝，確保出水水質(zhì)達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

1.工業(yè)園區(qū)存在問題及解決思路分析

目前國內(nèi)大多數(shù)工業(yè)園區(qū)治污方面存在的普遍問題如下：（1）企業(yè)環(huán)境保護(hù)意識不強(qiáng)。工業(yè)園區(qū)內(nèi)企業(yè)廢水超標(biāo)排放現(xiàn)象十分普遍，一部分企業(yè)將高濃度或超標(biāo)廢水排入污水管道，另一部分企業(yè)將廢水直接排入雨水管道或河道；（2）企業(yè)廢水成分復(fù)雜，難以處理。由于各企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品種類繁多，過程中產(chǎn)生的廢水成分復(fù)雜且含有較多難降解物質(zhì)，可生化性較差，若不經(jīng)過企業(yè)內(nèi)部特殊的深度處理而直接進(jìn)入污水處理廠勢必造成尾水排放不達(dá)標(biāo)；（3）企業(yè)廢水來水水量不穩(wěn)定、水質(zhì)波動較大。水量不穩(wěn)定、水質(zhì)波動較大，往往造成污水處理廠生化處理系統(tǒng)不能有效運(yùn)行，污水處理廠各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)難以把控，最終影響污水處理效果；（4）園區(qū)環(huán)境監(jiān)管流于表面。部分企業(yè)有廢水處理設(shè)施和廢水監(jiān)測設(shè)備，但基本上由各企業(yè)自行設(shè)置安裝，有的處于癱瘓狀態(tài)，有的運(yùn)行和監(jiān)測不完善，還有部分企業(yè)既沒有處理設(shè)施也沒有廢水監(jiān)測設(shè)備，加上環(huán)境監(jiān)管部門監(jiān)管不力，往往讓企業(yè)有漏洞可鉆，偷排、漏排、超標(biāo)排放現(xiàn)象普遍發(fā)生。

針對工業(yè)園區(qū)普遍存在的治污難問題，目前江蘇地區(qū)已有很多工業(yè)園區(qū)實(shí)施了適合自身的治理模式，比較典型的是新沂經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)污水治理項(xiàng)目，已經(jīng)憑借先進(jìn)的污水處理工藝和“一企一管”系統(tǒng)新模式，取得非常好的廢水治理效果，成為生態(tài)環(huán)境部工業(yè)園區(qū)環(huán)境污染第三方治理典型案例。江蘇省人民政府辦公廳發(fā)布的《關(guān)于印發(fā)全省沿?；@區(qū)（集中區(qū)）整治工作方案的通知》明確提出：“要求企業(yè)生產(chǎn)廢水必須經(jīng)專管輸送至集中的污水處理廠，并設(shè)置在線監(jiān)控裝置、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和自動閥門，接管率要求100%。”該文件的出臺，充分說明江蘇地區(qū)已下定決心去解決這一環(huán)保難題。同時，國內(nèi)部分比較發(fā)達(dá)的工業(yè)園區(qū)也已經(jīng)陸續(xù)采用該模式對園區(qū)廢水進(jìn)行統(tǒng)一管理和治理，均取得比較理想的成效。這些都將對其他類似的工業(yè)園區(qū)在廢水治理模式上的選擇具有很好的借鑒價值。

雖然國內(nèi)部分較發(fā)達(dá)地區(qū)已有比較典型的“一企一管”示范項(xiàng)目作為借鑒，但其工程建設(shè)和運(yùn)營管理方面經(jīng)驗(yàn)還有所欠缺，現(xiàn)階段對工業(yè)園區(qū)“一企一管”系統(tǒng)模式的探究仍在路上。不同工業(yè)園區(qū)由于企業(yè)性質(zhì)不同，產(chǎn)生廢水的成分、濃度也各有差別。由于不同地域觀念、習(xí)慣的不同，使企業(yè)對經(jīng)濟(jì)利益的追求也有所差別，目前已建成的“一企一管”系統(tǒng)模式在形式上大同小異，但在不同的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)選擇和應(yīng)用上卻各有特色。要因地制宜的摸索出適合每個工業(yè)園區(qū)自己的一套“一企一管”系統(tǒng)治理模式，切記不要一味地照搬照抄，應(yīng)依據(jù)專家技術(shù)論證和經(jīng)濟(jì)分析比選確定，避免造成資源浪費(fèi)，這才是最佳選擇。

2.壓力流廢水管道敷設(shè)方式介紹

目前壓力流廢水管道主要敷設(shè)方式有地上橋架敷設(shè)、地下管溝敷設(shè)、地下管涵敷設(shè)、直埋敷設(shè)4種形式。各類敷設(shè)方式的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍，如表1所示。

表1 管道敷設(shè)方式優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍

3.壓力流廢水管道敷設(shè)方式選擇

3.1 對于沿道路方向敷設(shè)管道

園區(qū)內(nèi)工業(yè)、企業(yè)比較比較集中的區(qū)域，管道方便統(tǒng)一維護(hù)管理，首選地上橋架敷設(shè)方式。根據(jù)管道數(shù)量、管徑及壓力，可采取單支墩單層固定方式、雙支墩雙層固定方式、雙支墩三層固定方式、雙支墩四層固定方式等形式，將壓力流污水管道固定于水平支架之上，支墩設(shè)置視具體情況每隔3m～5m距離一組，如圖1所示。隨著后期入駐企業(yè)不斷增多，可逐漸增加支架層數(shù)。

圖1 橋架方式敷設(shè)管道

距工業(yè)、企業(yè)集中區(qū)較遠(yuǎn)的區(qū)域，平時巡檢不方便，且難于管理，首選地下管溝敷設(shè)方式，管溝布置在人行道下或道路外側(cè)綠化帶下，溝頂覆土一般為50cm，如圖2所示。隨著后期入駐企業(yè)不斷增多，需新建管溝。

圖2 管溝方式敷設(shè)管道

3.2 對于穿（跨）越較高等級道路敷設(shè)管道

由于道路等級較高，車流量較大，難于明挖敷設(shè)管道，一般采取橋架跨越、地下管涵（頂管）或直埋（拉管）穿越3種方式，但從管道巡檢、維護(hù)管理及工程造價等方面綜合考慮，首選橋架跨越；而對于因外界因素?zé)o法橋架跨越的，采取地下管涵（頂管）穿越。

橋架跨越道路應(yīng)控制橋架底部與路面之間的垂直距離，一般不應(yīng)小于5m，保障大型車輛順利通行，具體高度還應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門規(guī)定設(shè)置，如圖3所示。

圖3 橋架跨越較高等級道路方式敷設(shè)管道

地下管涵（頂管）穿越道路應(yīng)控制好管涵的標(biāo)高（一般管頂覆土≥2.5倍管徑），確保路面不隆起，不塌陷，而采用雙或多管涵穿越道路時，應(yīng)保持兩管涵之間凈距不小于2m，如圖4所示。隨著后期入駐企業(yè)不斷增多，需新建地下管涵。

圖4 管涵穿越較高等級道路方式敷設(shè)管道

3.3 對于跨越河（渠）敷設(shè)管道

壓力流廢水管道跨越河（渠）時，常常采取橋架跨越，應(yīng)控制橋架底部與河（渠）之間的垂直距離，一般不低于河堤，對于有洪水位資料的河道，設(shè)置高度應(yīng)在洪水位以上，如圖5所示。

圖5 橋架跨越河（渠）方式敷設(shè)管道

3.4 對于穿越較低等級道路敷設(shè)管道

村道、鄉(xiāng)道、廠區(qū)出入口等低等級道路車流量較少，同時具備開挖的條件，管道埋設(shè)受限條件較少，可采取4種方式中任何一種穿（跨）越方式敷設(shè)管道，在實(shí)際工程中可根據(jù)實(shí)際情況綜合考慮選取。從綜合造價方面考慮，采取直埋敷設(shè)方式或橋架跨越方式。

4.管徑確定和管材選擇

壓力流污水管道的設(shè)計流速宜采用0.7m/s～2m/s，流速過大則管道水頭損失較大、不經(jīng)濟(jì)，且管道會被沖刷損壞，流速過低容易引起管道淤積[4]。根據(jù)各企業(yè)的排放特點(diǎn)確定哪些企業(yè)適合專管專排，哪些企業(yè)適合共用一趟管道。其中，專管專排一般適用于廢水量較大，且連續(xù)穩(wěn)定排水的企業(yè)；共用一趟排水管道適用于廢水量不大，排放時間比較靈活的間歇性排水企業(yè)，采取共用排水管的企業(yè)一般不超過10家；對于專管專排管道的管徑確定，應(yīng)根據(jù)企業(yè)近遠(yuǎn)期排水量，結(jié)合管道流速及揚(yáng)程綜合確定專用管的管徑。對于共用一趟管道的管徑確定可按照最大排水量的一家企業(yè)來確定，同時在對企業(yè)廢水排放管理上要求其嚴(yán)格按照相對應(yīng)的時間段進(jìn)行廢水排放，在實(shí)際運(yùn)行中，可通過調(diào)節(jié)企業(yè)排放支管上閥門的開啟度進(jìn)行流量的調(diào)整，并通過優(yōu)化企業(yè)的廢水集水池有效容積及企業(yè)廢水泵的運(yùn)行方式來調(diào)整企業(yè)廢水的排放時間，以平衡控制企業(yè)的廢水排放，使其互相不受干擾，保障廢水壓力主管道正常有效運(yùn)行[2]。由于大部分企業(yè)廢水量相對較少，壓力流廢水主管流速過緩，管徑較小，容易造成管道堵塞，這就要求企業(yè)合理選擇水泵參數(shù)，以滿足水泵短時大流量集中排水的要求，企業(yè)在廢水泵選擇時，應(yīng)保證流量Q≥19.8m3/h，揚(yáng)程H≤60m，管徑DN≥100mm。對于地形高差較大或距離較遠(yuǎn)的企業(yè)，中途水壓不足時，設(shè)置中途提升泵站，并在泵站前端設(shè)置水質(zhì)自動監(jiān)測中心，對于達(dá)標(biāo)的廢水通過泵站提升至污水處理廠處理，反之，電動閥門關(guān)閉，企業(yè)廢水無法排出。特別注意：各企業(yè)集水池容積確定還應(yīng)考慮一定時間的事故檢修廢水量存儲[5]。

壓力流廢水管道常用管材為球墨鑄鐵管、PE100聚乙烯管、襯塑鋼管。各種管材的性能比選，如表2所示。

表2 各種管材性能比選

通過各種管材性能綜合比選，對于廢水管道敷設(shè)在橋架上，選用球墨鑄鐵管或襯塑鋼管，對于廢水管道敷設(shè)在管溝、管涵內(nèi)或直埋，管徑DN≤300的管道選用PE100聚乙烯，管徑DN＞300的管道采用球墨鑄鐵管或襯塑鋼管。

5.附屬設(shè)施設(shè)置

壓力流廢水管道上每隔200m左右設(shè)置一個壓力檢查井，壓力檢查井及井蓋應(yīng)能夠承受足夠水壓，以保障其使用的安全可靠。其采用三通管，利用三通進(jìn)行承壓，三通管2個水平口與排水管道連通，另一個口采用法蘭盲板密封，以方便檢修人員打開密封盲板對管道進(jìn)行檢修或清洗[6]。

由于管內(nèi)氣體在高點(diǎn)積聚會引起排水不暢。一般管段，在壓力流廢水管道起伏的高點(diǎn)設(shè)置排氣閥；特殊管段，在跨越道路和河（渠）的廢水管道高位處設(shè)置排氣閥。

考慮到管道沖洗和管道檢修排水需設(shè)置排泥閥，一般設(shè)置在管道低洼處及兩個閥門之間管段的低處；對長期不排水的管道，為防止冬天存水結(jié)凍，也可通過排泥閥將存水排干凈。排泥水可通過專用罐車?yán)刂疗髽I(yè)重新處理。

壓力流廢水管道上每隔50m～100m設(shè)置一個伸縮節(jié)，伸縮節(jié)與管道采用法蘭連接。伸縮節(jié)最好安裝在2個支架之間中間位置。

每個路段的管道上設(shè)置一組壓力表及流量計，管理人員應(yīng)定期查看，根據(jù)讀取的數(shù)據(jù)分析管道的淤堵程度及部位，必要時采用高壓水槍進(jìn)行沖洗、疏通[5]。

冬季溫度較低，大部分企業(yè)廢水量不大，不能滿足企業(yè)廢水連續(xù)排放，故應(yīng)采取保溫措施，據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，單純只靠玻璃棉或聚氨酯等保溫材料進(jìn)行保溫還不能完全滿足管道的防凍要求，本文建議采用保溫材料+電伴熱相結(jié)合的保溫方式進(jìn)行保溫，保證廢水管道在寒冷天氣下能正常運(yùn)行[7]。

為使管道更好地運(yùn)行，在較長距離的廢水管道設(shè)計中，對管道可能產(chǎn)生的水錘的計算及防護(hù)是非常有必要的，對于壓力流廢水管道應(yīng)考慮水錘對管道及水泵的危害。通過Hammer軟件對各種情況下水錘進(jìn)行模擬，模擬出一系列完整的水擊瞬時現(xiàn)象，并做出計算分析[8]，根據(jù)模擬分析結(jié)果合理采取防護(hù)水錘的措施。其措施有：降低管道內(nèi)水流速度、管道盡量避免出現(xiàn)駝峰或坡度聚變、選用轉(zhuǎn)動慣量較大的水泵、設(shè)置水錘消除裝置等，常用的水錘消除裝置有水錘消除器、箱式雙向調(diào)壓塔、超壓泄壓閥、水泵出口緩閉止回閥等[9-10]。通過Hammer軟件計算分析合理選取和設(shè)置水錘消除裝置，以達(dá)到減少或消除水錘的目的。

6.水質(zhì)自動監(jiān)測中心

水質(zhì)自動監(jiān)測中心主要包含管路間、匯水渠、集水井、在線監(jiān)測設(shè)備室、中心控室及配套設(shè)備室。廢水水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)包括水質(zhì)自動分析儀、采樣系統(tǒng)、輔助參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)等，它是利用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并將水質(zhì)數(shù)據(jù)傳送至中心控制室和環(huán)境監(jiān)督部門并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控[11]。各企業(yè)廢水也應(yīng)在出廠前進(jìn)行自行監(jiān)測其特殊污染物數(shù)據(jù)，并及時上傳至中心控制室，便于水質(zhì)自動監(jiān)測中心實(shí)時掌握其水質(zhì)數(shù)據(jù)，做出及時處理。水質(zhì)自動監(jiān)測中心設(shè)置在中途提升泵站和污水處理廠進(jìn)水井前端，以便水量、水質(zhì)均達(dá)標(biāo)的企業(yè)廢水進(jìn)入污水處理廠處理。

各企業(yè)壓力流廢水管道有序排列進(jìn)入管路間后，每根進(jìn)入管路間的企業(yè)廢水管道上分別設(shè)置一個取樣管，并在每根廢水管道上設(shè)置手動、電動閥門及電磁流量計，取樣管取水通過匯水渠至相對應(yīng)的集水井中，再通過集水井中的取樣泵將水樣提升進(jìn)入水質(zhì)在線監(jiān)測設(shè)備。水質(zhì)在線監(jiān)測設(shè)備對水質(zhì)PH值、溫度、SS、COD、BOD、氨氮、總氮、總磷等參數(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并分析處理，將處理結(jié)果反饋給進(jìn)水管道上設(shè)置的電動閥門，對于水量和水質(zhì)均達(dá)標(biāo)的企業(yè)廢水管道，電動閥門自動開啟，廢水進(jìn)入污水處理廠處理。反之，對于水量水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的企業(yè)廢水管道，電動閥門一直處于關(guān)閉狀態(tài)，強(qiáng)制企業(yè)廢水達(dá)標(biāo)排放[12-13]。

7.結(jié)論與思考

（1）“一企一管”系統(tǒng)模式的實(shí)施，首先，應(yīng)做好企業(yè)調(diào)研工作，包括收集園區(qū)內(nèi)各企業(yè)詳細(xì)的水量、水質(zhì)、排放特點(diǎn)、集水池規(guī)模、處理設(shè)施運(yùn)行情況等相關(guān)資料與數(shù)據(jù)，并確保其完整性與準(zhǔn)確性，以此數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過計算與分析合理確定系統(tǒng)設(shè)施的各項(xiàng)參數(shù)與計算結(jié)果；其次，充分結(jié)合不同工業(yè)園區(qū)的實(shí)際情況，選擇合理的管網(wǎng)敷設(shè)方式，根據(jù)管網(wǎng)敷設(shè)方式的不同，選取適合的管材類型；最后，在管網(wǎng)附屬設(shè)施設(shè)置安裝上保障其合理性與可靠性，使管網(wǎng)系統(tǒng)更加安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

（2）工業(yè)園區(qū)“一企一管”模式的實(shí)施，應(yīng)明確管網(wǎng)系統(tǒng)首端、中端、尾端的責(zé)任劃分。首端即企業(yè)，通過改變企業(yè)思維方式使其積極主動去解決廢水超標(biāo)排放問題，應(yīng)明確其為源頭治污主體責(zé)任，目前國內(nèi)有部分實(shí)施“一企一管”系統(tǒng)模式的工業(yè)園區(qū)，其企業(yè)已積極將資金投入到采購并完善廢水處理設(shè)施和監(jiān)測設(shè)備上。中端即環(huán)境監(jiān)管部門，其通過廢水水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)實(shí)時監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)的反饋及時發(fā)現(xiàn)問題，并提出有效的整改措施，同時還應(yīng)對排污企業(yè)進(jìn)行不定期檢查和監(jiān)督，使企業(yè)無漏洞可鉆，應(yīng)明確其為全過程監(jiān)管主體責(zé)任。尾端即污水運(yùn)營部門，其應(yīng)解決企業(yè)廢水來水水量不穩(wěn)定和水質(zhì)波動對污水處理廠的影響，同時還得做好污水處理廠及管網(wǎng)系統(tǒng)的日常維護(hù)和運(yùn)營管理工作，確保尾水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，應(yīng)明確其為尾端治污主體責(zé)任。只有將三方有機(jī)結(jié)合起來，形成長效機(jī)制，把治污效能發(fā)揮到最大，才能從根本上解決工業(yè)園區(qū)的水污染問題。與此同時，政府部門應(yīng)加大環(huán)保宣傳力度，使企業(yè)愈發(fā)意識到環(huán)境保護(hù)的重要性，愿意積極主動為園區(qū)環(huán)境保護(hù)出資出力。園區(qū)良性的生態(tài)環(huán)境發(fā)展，必將吸引更多的企業(yè)入駐，實(shí)現(xiàn)園區(qū)環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。