工業園區污水處理廠的設計特點

王娟娟

摘 要：隨著快速工業化發展，尤其是新建工業項目“入園進區”的推進，工業園區水污染防治越來越成為工業污染防治的重中之重。基于此，本文主要對工業園區污水處理廠的設計特點進行分析探討。

關鍵詞：工業園區；污水處理廠；設計特點

1 前言

在園區設立時，應突出區域資源、能源、環境三元優化與統一，園區企業入園突出環境準入尤其是有利于園區的生態化與循環化改造；在園區企業水污染防治中，應探索園區企業協同治污的差異化排放標準，建立全過程控制水污染防治路線；在環境管理體制創新中，應以排污許可管理為主線，構建園區環境管理相關方協同的系統管理機制。

2 設計規模與設計進水水質的確定

2.1 設計規模的確定

不同于市政污水處理廠，工業園區污水處理廠的設計規模不能按照人口自然增長率的方法進行計算并確定。園區污水處理廠的污水來源通常包括：園區企業排放的生產廢水（包括企業內排放的生活污水）；園區企業排放的潔凈廢水（如冷卻循環系統排污水）；園區配套生活居住區排放的生活污水以及港口碼頭的沖洗水、除塵廢水等。考慮到園區的分期建設，園區污水處理廠也按照各期入駐企業的情況進行分期建設。

園區企業排放的生產廢水，是園區的主要污水來源，其水量和排放規律的確定，對于合理確定污水處理廠的規模和工藝設計至關重要。生產廢水的排放總量取決于各園區企業的排放量，各個企業的排放量通常可以參考其項目前期的可研、環評文件，并輔以類似生產企業的現場調研來綜合確定。由于工業企業排放用戶的廢水多為間歇排放，充分了解主要排水的排放規律，對于污水廠設計規模的確定也是非常必要的。

2.2 設計進水水質的確定

不同于市政污水的水質取決于當地的生活習慣、城市規劃等因素。工業園區的廢水水質千差萬別，完全取決于入駐企業的生產產品、原材料及生產工藝。對于石化、化工園區排放的廢水，通常含有一些難降解的有毒有害污染物，如氰化物、酚或苯系物等。基于2.1部分涉及的廢水，各股廢水的水質將采取不同的方法進行預測。工業企業排放的廢水水質可參考生產企業的可研等設計文件的相關章節，如有可能，對于主要污染物排放企業可通過走訪調研類似生產工藝的企業，并輔以取樣進行測試分析。

由于工業園區廢水水量、水質的波動，建議對于設計規模和設計進水水質在設計上要進行統一考慮，同時要兼顧污水廠的水力豎向設計。具體是指，首先分析各股排水的排放規律，通常工業用戶的部分排水是間歇排放或是事故狀態下排放，尤其對于排放罐釜清洗、產品切換清洗、地坪沖洗以及檢修排水的企業用戶，計算出最大的排水量和正常排水量，分析最大排水量發生的概率，不宜將最大水量作為設計規模。當沒有全面的排水規律時，建議設計規模按照污水廠可同時接收85%～90%原水在最大流量下的情況選取。同時，在設計進水水質的選取上，適當考慮到污染物濃度，鑒于工業污染物成分復雜，此時對應進水污染物濃度可比調研數據略大，取一定的安全系數，以確保污染物總量負荷符合設計需要。

3 工藝選擇及設計

3.1 預處理系統

預處理系統通常用于均衡水量和水質，防止沖擊后續系統，為后續處理單元處理合適的進水，其良好的設計對于整個污水廠而言都至關重要。工業園區排放的廢水水量、水質波動大，此類廢水在很多情況下含有大量的油類、硫化物且含鹽量高。鑒于此，預處理系統需要設計有各股廢水及混合后原水的均衡池，均化水量均衡水質，以保證后續處理單元的穩定高效運行。均衡時間的設計應考慮廢水的排放周期及水量水質變化規律。對于石化、化工園區，均衡時間宜大于12h，最少不宜低于8h。鑒于工業廢水可能具有毒性、PH值波動大以及高TDS等特點，在預處理系統中，需設計對原水水質進行在線監測的設施及事故池，對于可能危害到后續生化系統的具有毒性的高TDS污水可實現自動進入事故池；對于不滿足PH值設計要求的廢水，為防止對構筑物以及管道的腐蝕并保證后續處理單元的需要，需設計中和池進行在線調節。

3.2 生化處理系統

生化處理系統是整個污水廠的核心處理單元，溶解性的污染物大多在此消解。設計良好的生化系統，可以在很大程度上降低整個污水廠的能耗。在工藝設計上，工業園區的生化處理系統宜選用長泥齡的活性污泥法，對于總氮排放要求小于15mg/L的情況，泥齡宜大于20d。曝氣池的池型宜選用推流式，由于工業廢水的水溫比市政污水高，為了增加氧的傳質效率，池深宜大于5m。為了維護缺氧區的環境，減少內回流攜帶的空氣量，可以在曝氣區末設計一個脫氣區，內回流泵在此吸取已脫除大部分空氣的混合液再回流至缺氧區，以保證反硝化菌最適宜的代謝環境。在設備配置上，工業廢水由于溫度高，且通常含有油類、酚類等有機溶劑，因此，曝氣頭不宜選用膜孔曝氣器。大多數的工業園區污水處理廠，設計的鼓風量都大于實際運行所需，因此，設計上建議選取在線溶解氧儀、空氣質量流量計、自動閥門和變頻風機，以實現曝氣量的在線聯動調節來降低能耗。

3.3 深度處理系統

近來，一些工業園區的排水標準中對COD的排放要求更加嚴格，并且增加了對TOC、色度的限制，這就需要對生化處理之后的出水進行深度處理。由于工業廢水中含有很多不可生化降解的COD，為了達到TOC、COD和色度的排放指標，宜采取高級氧化加生物濾池的工藝，如蘇伊士集團開發的Oxy-blueTM工藝。在工藝設計上，要充分考慮后續生物濾池的有機物去除作用，鑒于高級氧化單元的投資或者運行費用較高，不宜將高級氧化單元進行過大設計。通常，不可生化COD對臭氧的消耗量取決于物質結構、傳質條件、PH以及水溫等條件，可行時需要進行試驗確定。對于工業園區的廢水，當沒有試驗數據時，一般宜按照2～4kgO3/kgCOD進行選取。

4 思考及總結

（1）工業園區污水處理廠在設計、建設初期，要充分考慮工業園的發展，考慮土地預留，工藝預留，充分考慮可能因招商入園企業類別與原規劃發生較大差別導致污水特點發生較大變化時，進行工藝調整或重新進行工藝流程選擇及設計的可能性。

（2）工業園區企業排放的工業廢水水質必須執行《污水綜合排放標準》（GB 8978—1996）、《污水排人城市下水道水質標準》（CJ 343—2010）的及各行業污染物排放標準，園區應設置“一企一管”，對企業排水水質嚴格監控，未達標污水嚴禁排人工業園區內污水管網。

（3）工業園區產業結構復雜、廢水排放量大、污染物種類多而復雜、污染負荷排放強度高、水質水量變化幅度大，工藝選擇時必須基于這些特點綜合考慮，做到污水處理廠近遠期的合理銜接。避免出現處理量不足、處理效果不佳的情況。

（4）目前仍有很大一部分園區污水處理與管理模式沿襲了市政污水的治理思路，在水處理工藝、接管標準以及管理模式等方面并未考慮工業園區排水與市政污水明顯不同的特征，極易導致出水不達標。因此，針對特定工業園區排水的特點，從處理方案、工藝制定，以及污水處理管理運營模式等都應進行積極有益的探索。

（5）工業園區污水處理廠設計應充分結合園區實際情況，充分考慮污水回用，減少污水、臭氣、廢渣、污泥等污染物的排放，減少對周圍環境的影響，體現循環經濟、清潔生產的理念，充分發揮作為工業園區招商引資重要基礎設施的作用。

參考文獻：

[1] 曲風臣，張愷揚，王敬賢.化工園區污水處理廠設計中應注意的幾個問題[J].化學工業，2010（2/3）：33～36.

[2] 夏煒.工業園區污水處理工藝的研究與總結[J].南北橋，2009（8）：205～207.