工業園區“一企一管”系統模式關鍵節點概述

巨拓 何一帆

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

0.引言

國內的工業園區絕大部分企業產生的廢水依然沿用現有的重力流管道輸送至污水處理廠，園區污水管道滲漏、淤積十分嚴重[1]。針對傳統重力流污水收集系統的弊端，美國、歐洲、日本等發達國家已經采用了真空式和壓力式排水系統，取得了較好的經濟與環境效益，考慮到真空式排水系統服務范圍受限、綜合造價較高、技術和設備不夠成熟等因素，使其不適合在規模較大的工業園區得以應用[2]。

目前“一企一管”系統模式形式多樣，有的是多家企業共用一趟廢水管道，有的是企業獨立擁有自己的廢水管道[3]，這主要取決于各企業廢水排放特點及廢水量大小。無論采取哪種形式，都是通過專用管道進入污水處理廠，污水處理廠根據各企業廢水的成分不同，采取針對性的污水處理工藝，確保出水水質達到相關標準。

1.工業園區存在問題及解決思路分析

目前國內大多數工業園區治污方面存在的普遍問題如下：（1）企業環境保護意識不強。工業園區內企業廢水超標排放現象十分普遍，一部分企業將高濃度或超標廢水排入污水管道，另一部分企業將廢水直接排入雨水管道或河道；（2）企業廢水成分復雜，難以處理。由于各企業生產產品種類繁多，過程中產生的廢水成分復雜且含有較多難降解物質，可生化性較差，若不經過企業內部特殊的深度處理而直接進入污水處理廠勢必造成尾水排放不達標；（3）企業廢水來水水量不穩定、水質波動較大。水量不穩定、水質波動較大，往往造成污水處理廠生化處理系統不能有效運行，污水處理廠各項運行參數難以把控，最終影響污水處理效果；（4）園區環境監管流于表面。部分企業有廢水處理設施和廢水監測設備，但基本上由各企業自行設置安裝，有的處于癱瘓狀態，有的運行和監測不完善，還有部分企業既沒有處理設施也沒有廢水監測設備，加上環境監管部門監管不力，往往讓企業有漏洞可鉆，偷排、漏排、超標排放現象普遍發生。

針對工業園區普遍存在的治污難問題，目前江蘇地區已有很多工業園區實施了適合自身的治理模式，比較典型的是新沂經濟開發區污水治理項目，已經憑借先進的污水處理工藝和“一企一管”系統新模式，取得非常好的廢水治理效果，成為生態環境部工業園區環境污染第三方治理典型案例。江蘇省人民政府辦公廳發布的《關于印發全省沿海化工園區（集中區）整治工作方案的通知》明確提出：“要求企業生產廢水必須經專管輸送至集中的污水處理廠，并設置在線監控裝置、視頻監控系統和自動閥門，接管率要求100%。”該文件的出臺，充分說明江蘇地區已下定決心去解決這一環保難題。同時，國內部分比較發達的工業園區也已經陸續采用該模式對園區廢水進行統一管理和治理，均取得比較理想的成效。這些都將對其他類似的工業園區在廢水治理模式上的選擇具有很好的借鑒價值。

雖然國內部分較發達地區已有比較典型的“一企一管”示范項目作為借鑒，但其工程建設和運營管理方面經驗還有所欠缺，現階段對工業園區“一企一管”系統模式的探究仍在路上。不同工業園區由于企業性質不同，產生廢水的成分、濃度也各有差別。由于不同地域觀念、習慣的不同，使企業對經濟利益的追求也有所差別，目前已建成的“一企一管”系統模式在形式上大同小異，但在不同的關鍵節點選擇和應用上卻各有特色。要因地制宜的摸索出適合每個工業園區自己的一套“一企一管”系統治理模式，切記不要一味地照搬照抄，應依據專家技術論證和經濟分析比選確定，避免造成資源浪費，這才是最佳選擇。

2.壓力流廢水管道敷設方式介紹

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

表1 管道敷設方式優缺點及適用范圍

3.壓力流廢水管道敷設方式選擇

3.1 對于沿道路方向敷設管道

園區內工業、企業比較比較集中的區域，管道方便統一維護管理，首選地上橋架敷設方式。根據管道數量、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。隨著后期入駐企業不斷增多，可逐漸增加支架層數。

圖1 橋架方式敷設管道

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

圖2 管溝方式敷設管道

3.2 對于穿（跨）越較高等級道路敷設管道

由于道路等級較高，車流量較大，難于明挖敷設管道，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；而對于因外界因素無法橋架跨越的，采取地下管涵（頂管）穿越。

橋架跨越道路應控制橋架底部與路面之間的垂直距離，一般不應小于5m，保障大型車輛順利通行，具體高度還應根據當地有關部門規定設置，如圖3所示。

圖3 橋架跨越較高等級道路方式敷設管道

地下管涵（頂管）穿越道路應控制好管涵的標高（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管道

3.3 對于跨越河（渠）敷設管道

壓力流廢水管道跨越河（渠）時，常常采取橋架跨越，應控制橋架底部與河（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，設置高度應在洪水位以上，如圖5所示。

圖5 橋架跨越河（渠）方式敷設管道

3.4 對于穿越較低等級道路敷設管道

村道、鄉道、廠區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）越方式敷設管道，在實際工程中可根據實際情況綜合考慮選取。從綜合造價方面考慮，采取直埋敷設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、不經濟，且管道會被沖刷損壞，流速過低容易引起管道淤積[4]。根據各企業的排放特點確定哪些企業適合專管專排，哪些企業適合共用一趟管道。其中，專管專排一般適用于廢水量較大，且連續穩定排水的企業；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，采取共用排水管的企業一般不超過10家；對于專管專排管道的管徑確定，應根據企業近遠期排水量，結合管道流速及揚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來確定，同時在對企業廢水排放管理上要求其嚴格按照相對應的時間段進行廢水排放，在實際運行中，可通過調節企業排放支管上閥門的開啟度進行流量的調整，并通過優化企業的廢水集水池有效容積及企業廢水泵的運行方式來調整企業廢水的排放時間，以平衡控制企業的廢水排放，使其互相不受干擾，保障廢水壓力主管道正常有效運行[2]。由于大部分企業廢水量相對較少，壓力流廢水主管流速過緩，管徑較小，容易造成管道堵塞，這就要求企業合理選擇水泵參數，以滿足水泵短時大流量集中排水的要求，企業在廢水泵選擇時，應保證流量Q≥19.8m3/h，揚程H≤60m，管徑DN≥100mm。對于地形高差較大或距離較遠的企業，中途水壓不足時，設置中途提升泵站，并在泵站前端設置水質自動監測中心，對于達標的廢水通過泵站提升至污水處理廠處理，反之，電動閥門關閉，企業廢水無法排出。特別注意：各企業集水池容積確定還應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，對于廢水管道敷設在橋架上，選用球墨鑄鐵管或襯塑鋼管，對于廢水管道敷設在管溝、管涵內或直埋，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.附屬設施設置

壓力流廢水管道上每隔200m左右設置一個壓力檢查井，壓力檢查井及井蓋應能夠承受足夠水壓，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行檢修或清洗[6]。

由于管內氣體在高點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設置排氣閥；特殊管段，在跨越道路和河（渠）的廢水管道高位處設置排氣閥。

考慮到管道沖洗和管道檢修排水需設置排泥閥，一般設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，為防止冬天存水結凍，也可通過排泥閥將存水排干凈。排泥水可通過專用罐車拉回至企業重新處理。

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

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

冬季溫度較低，大部分企業廢水量不大，不能滿足企業廢水連續排放，故應采取保溫措施，據工程經驗，單純只靠玻璃棉或聚氨酯等保溫材料進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+電伴熱相結合的保溫方式進行保溫，保證廢水管道在寒冷天氣下能正常運行[7]。

為使管道更好地運行，在較長距離的廢水管道設計中，對管道可能產生的水錘的計算及防護是非常有必要的，對于壓力流廢水管道應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行模擬，模擬出一系列完整的水擊瞬時現象，并做出計算分析[8]，根據模擬分析結果合理采取防護水錘的措施。其措施有：降低管道內水流速度、管道盡量避免出現駝峰或坡度聚變、選用轉動慣量較大的水泵、設置水錘消除裝置等，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置水錘消除裝置，以達到減少或消除水錘的目的。

6.水質自動監測中心

水質自動監測中心主要包含管路間、匯水渠、集水井、在線監測設備室、中心控室及配套設備室。廢水水質在線監測系統包括水質自動分析儀、采樣系統、輔助參數監測系統等，它是利用現代信息技術進行數據采集并將水質數據傳送至中心控制室和環境監督部門并實現遠程監控[11]。各企業廢水也應在出廠前進行自行監測其特殊污染物數據，并及時上傳至中心控制室，便于水質自動監測中心實時掌握其水質數據，做出及時處理。水質自動監測中心設置在中途提升泵站和污水處理廠進水井前端，以便水量、水質均達標的企業廢水進入污水處理廠處理。

各企業壓力流廢水管道有序排列進入管路間后，每根進入管路間的企業廢水管道上分別設置一個取樣管，并在每根廢水管道上設置手動、電動閥門及電磁流量計，取樣管取水通過匯水渠至相對應的集水井中，再通過集水井中的取樣泵將水樣提升進入水質在線監測設備。水質在線監測設備對水質PH值、溫度、SS、COD、BOD、氨氮、總氮、總磷等參數的數據進行采集并分析處理，將處理結果反饋給進水管道上設置的電動閥門，對于水量和水質均達標的企業廢水管道，電動閥門自動開啟，廢水進入污水處理廠處理。反之，對于水量水質不達標的企業廢水管道，電動閥門一直處于關閉狀態，強制企業廢水達標排放[12-13]。

7.結論與思考

（1）“一企一管”系統模式的實施，首先，應做好企業調研工作，包括收集園區內各企業詳細的水量、水質、排放特點、集水池規模、處理設施運行情況等相關資料與數據，并確保其完整性與準確性，以此數據為基礎，通過計算與分析合理確定系統設施的各項參數與計算結果；其次，充分結合不同工業園區的實際情況，選擇合理的管網敷設方式，根據管網敷設方式的不同，選取適合的管材類型；最后，在管網附屬設施設置安裝上保障其合理性與可靠性，使管網系統更加安全穩定的運行。

（2）工業園區“一企一管”模式的實施，應明確管網系統首端、中端、尾端的責任劃分。首端即企業，通過改變企業思維方式使其積極主動去解決廢水超標排放問題，應明確其為源頭治污主體責任，目前國內有部分實施“一企一管”系統模式的工業園區，其企業已積極將資金投入到采購并完善廢水處理設施和監測設備上。中端即環境監管部門，其通過廢水水質在線監測系統，實現水質實時監測，根據監測數據的反饋及時發現問題，并提出有效的整改措施，同時還應對排污企業進行不定期檢查和監督，使企業無漏洞可鉆，應明確其為全過程監管主體責任。尾端即污水運營部門，其應解決企業廢水來水水量不穩定和水質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系統的日常維護和運營管理工作，確保尾水穩定達標排放，應明確其為尾端治污主體責任。只有將三方有機結合起來，形成長效機制，把治污效能發揮到最大，才能從根本上解決工業園區的水污染問題。與此同時，政府部門應加大環保宣傳力度，使企業愈發意識到環境保護的重要性，愿意積極主動為園區環境保護出資出力。園區良性的生態環境發展，必將吸引更多的企業入駐，實現園區環境效益與經濟效益的雙贏。