錢慧
(貴州省建筑設計研究院有限責任公司,貴州 貴陽 550081)
很多工業園區因歷史原因導致園區對企業污水排放缺乏行之有效的監管、規劃設計不完善導致工業廢水收集和傳輸管道存在錯接漏接現象,最終造成工業園區廢水直接溢流至水體或滲透至地下水,嚴重污染環境。2012 年環保部在《關于加強化工園區環境保護工作的意見》中提出園內廢水原則上應采用明管輸送[1];2015 年工信部在《工業和信息化部印發促進化工園區規范發展指導意見》提出園區廢水應當采用專管或明管輸送[2]。2022 年工信部在《工業水效提升行動計劃》中提到加快推進工業污廢水全收集、全處理,嚴控工業廢水未經處理或未有效處理直接排入城鎮污水處理系統。污水收集管網采用專管或明管敷設方案,可防止企業廢水的偷排及超標排放,從而控制園區污染物排放總量,可防止污水管道滲漏及錯接漏接,便于監控管道的運行情況。
醬香白酒產業是貴州省工業經濟的重要支柱產業和特色優勢產業之一,赤水河流域是貴州省醬香白酒主要產區。貴州省提出在“十四五”期間推動赤水河流域醬香白酒產業高質量發展,奮力把遵義區域打造成為世界級醬香白酒產業基地核心區。白酒廢水的收集系統和處理系統是白酒生產區域配套的必備基礎設施,保障著流域水環境安全。
醬香型白酒廢水主要為醬香型白酒生產過程中所產生的鍋底水、窖底水、沖洗水、冷卻水等,具有成分復雜、屬于高濃度的難降解的有機廢水、色度深、水質水量波動大等特點。先進的合理的園區廢水管網系統布局方案和科學的管理模式可規范白酒產業基地的排水,保障白酒廢水廠的穩定運行。
園區廢水管網系統的規劃設計應根據當地的地形地貌、自然條件、用地規劃布局、產業類型及各工業廢水的排污習慣、水量情況、水質特點等因素因地制宜,結合園區工業廢水排污的相關政策下,綜合比選后,定出合理可行污廢水收集系統的管網布局方案。
近年來,全國部分各地工業園區、產業園區開始執行“一企一管”并積累了成功經驗,為工業園區污廢水收集系統提供新的解決方案。“一企一管”,即園區內各企業的污廢水通過專屬廢水管道轉輸至園區污水接納單元,在匯入園區之前,每根專管設置水質水量監測與控制系統,園區可對各企業的排污情況進行單獨的監測和管控[2]。“一企一管”模式將園區企業污廢水排放、工業廢水收集與轉輸的監管和控制、數據庫管理、平臺管理進行有機組合,有效監管企業排污情況,從源頭上監管和控制污染源,保證污水廠長期穩定高效的運行[3]。
上海某化工園區是一個石油和精細化工的園區,規劃面積約約29.40km2,園區廢水收集采取“污污分流”的方式將生產有機廢水、生活污水和清凈無機廢水分類收集和傳輸[4]。①各企業有機廢水采用有機廢水專管(壓力管)單獨輸送至園區污水處理廠。②各企業生活污水外排后進園區生活污水總管(無壓管)后輸送至園區污水處理廠。③各企業清凈無機廢水外排后進園區清凈廢水總管(壓力管)外排[4]。上海某化工園區廢水收集系統如圖1 所示。

圖1 上海某化工園區廢水收集系統
南京某化工園區是石油化工園區,規劃面積約45km2,園區廢水收集采取“廢污混流”的方式將生產有機廢水、生活污水在企業內部混合、由企業進行預處理達到納管標準后外排至園區污水收集池,有泵站加壓輸送至園區污水處理廠[4]。南京某化工園區廢水收集系統如圖2 所示。

圖2 南京某化工園區廢水收集系統
江西某化工園區是以精細化工和醫藥化工為主導產業的園區,目前共有56 家企業,約39 家企業產生污水[5]。園區廢水收集方式采用“廢污混流”的方式將生產廢水和生活廢水混合后由同一排口排出,企業內部無預處理設施。園區設置多個排水分區,每已分區匹配一個高位污水池,分區內的各企業由企業排口排出后由廢水支管輸送至高位污水池,高位污水池的出水管連接廢水干管,通過壓力流至園區污水處理廠[5]。江西某化工園區廢水收集系統如圖3 所示。

圖3 江西某化工園區廢水收集系統
貴州某鎮地形復雜,屬于典型的河谷地帶,地形地貌獨特,鎮區主要分布于河流東側較緩坡地上,地勢東高西低,分為低中山、低山、低山河谷3 個地形區,3 個地形區高差近300~400m。地形坡度除鎮區范圍比較平坦以外,其余地形坡度均在15°以上,坡度較大。
貴州某鎮屬于醬香型白酒生產小鎮,醬香型白酒產量約10000t/年,白酒生產企業約40 家,多以生產作坊為主,總窖池數約1381 口。白酒生產是當地居民或者企業隨著醬香型白酒的需求,不斷發展壯大的,企業分布較分散,沒有形成規范的白酒產業園區,大多企業沿河流的坡度較緩的地帶依山而建。企業分布有如下特點。
(1)企業分布呈片狀聚集分布,聚集區分布范圍較廣、較為分散。
(2)在政府管控下,各個企業均形成一定的規模,企業排水形成集中、大量的節點式污水。
(3)收集范圍大多數為已開發區域,地形復雜、起伏較大,溝壑眾多。
全鎮區酒廠幾乎無覆蓋專屬白酒廢水收集管網,酒廠現狀廢水的處理方式分別為自行處理和罐車轉運處理。罐車轉運處理,該方式較為粗放,在罐車運行過程中,泄露風險較大,環保部門對該部分企業污廢水監管存在較大盲區,目前,采用該種方式處理污水的白酒企業已被強制關停。企業污水自行處理后直排的方式對企業直排的污水水量與污水水質難以監管和把控。
為避免該鎮區白酒廢水或者未達標排放的白酒廢水直接排入自然環境,該鎮區即將建設1 座白酒廢水處理廠,根據政府相關部門及環評批復該污水處理廠接收企業直接排放的高濃度白酒廢水,無須企業自行進行預處理后達到納管標準方可排放。各企業外排污水收集管采用“一企一管”模式,將白酒廢水轉輸至白酒廢水處理廠。“一企一管”模式從根本上破除了該鎮區白酒廢水排放的監管盲區,將鎮區所有的白酒生產企業納入監管范圍,可做到從源頭上進行精細管控。
根據鎮區環保要求及產業園區污水收集系統的要求,新建工業廢水收集系統,采用“一企一管”工程。對于未進行預處理達到納管標準的工業廢水,國內大多園區采用上海某化工園區的收集模式,企業污廢水直接通過企業專管直接接入污水處理廠。但考慮到本鎮區,白酒企業分布較廣,白酒企業規模體量不大,鎮區的地理地勢的特殊性,各企業單獨設置企業專管將廢水直接輸送至白酒污水處理廠建設難度大、建設成本高,對本鎮區白酒廢水收集系統設計并非最優解。本工程可參考江西某化工園區,充分結合現狀鎮區白酒企業分布情況、和鎮區特殊的地形特點,將鎮區分為5 個分區,每個分區設置一個污水收集池,各企業通過壓力管輸送至污水收集池。污水干管將沿線污水收集池串聯起來,通過污水壓力流輸送至污水處理廠。貴州某鎮白酒廢水收集系統方案如圖4 所示。

圖4 廢水收集系統
園區污水管線系統來說,多管明管架空或單管架空、或地埋管廊均較為普遍。就本鎮服務范圍內的施工條件而言,鎮域現狀地面坡度較大,建設施工難度大,已建道路較窄,無多余空間建設管廊或管架。本工程廢水管均為壓力管,鎮級公路,地下幾乎無其他管線,可沿鎮區公路一側的排水溝下部進行敷設,既不影響公路通行,也不單獨征地協調。因此,本鎮區的白酒廢水主干管建議采用單管埋地。對沿河省道段,公路下現狀管線復雜,埋地管道需對現狀管線交叉避讓,還需協調各管道主管部門,施工難度較大,施工周期較長,公路半幅通行,影響省道交通,因此,該段建議用管道支架沿擋墻一側掛墻敷設。
白酒廢水具有腐蝕性強,pH 較低等特點,在進行管材選擇時,選擇特性耐腐蝕,抗滲,可深埋,適應各種輸送壓力的要求、能承受承受較高的外部荷載、施工方便的管材,如鋼塑復合管管材。
白酒廢水管應根據每個酒企的排放水量、排水方式、設計流速、排放時間、酒企遠期預留來綜合確定管徑。此外,白酒廢水出水SS 較高,為防止管道堵塞,管徑建議大于DN50。
在每個污水收集池內各企業專屬污水管出水口設置水質在線監測系統對企業來水進行監控,監測指標含有流量、COD、總氮、SS 及pH。污水收集池內各企業專屬污水管配備電動閥門,該閥門與監測系統及廢水系統主管部門管理平臺進行聯動。
廢水監管系統主要實現實時監控、報警系統、遠程反控系統、數據儲存等核心功能。①實時監控。系統可設置水質監測頻率和采樣時間,可人為遠程啟動隨時采樣監測,在線水質監測系統的數據實時上傳并平臺。②報警系統。系統可根據在線監測結果與設置的限值進行比較,當企業排出水量與水質指標超標,并向平臺提供報警功能。③遠程反控。平臺管理人員可根據報警反饋的信息與實時監控信息進行遠程控制,可關閉管道電動閥、企業排水泵,停止企業廢水進入鎮區排水系統,從而實現鎮區每天的白酒廢水總量控制、污染物的總量控制,穩定污水處理廠的進水水量和水質。
“一企一管+污水收集池+壓力管輸送”的污水收集系統,既符合國家工業園區廢水的政策導向,又結合該地區實際情況,有效解決白酒企業廢水偷排、漏排現象,同時對各酒企遠程監控,控制企業排水量,從而從一定程度上解決污水處理廠來水水量波動大導致運行不穩定的難題。“一企一管+污水收集池+壓力管輸送”設計方案在貴州首次嘗試,該項目建成后該鎮可對其他白酒工業園區或者白酒生產小鎮具有指導意義。