化工園區(qū)“一企一管”收集系統(tǒng)設(shè)計

化工園區(qū)“一企一管”收集系統(tǒng)設(shè)計2南京延長反應(yīng)技術(shù)研究院，江蘇南京2100003中建安裝集團有限公司石化工程公司江蘇南京210000摘要：為加強對化工園區(qū)企業(yè)排水的監(jiān)管，保證化工園區(qū)污水處理廠穩(wěn)定運行，杜絕企業(yè)偷排漏排對周邊環(huán)境造成影響，現(xiàn)提倡化工園區(qū)采用“一企一管”排放方式?；@區(qū)每個企業(yè)通過專屬收集支管壓力排入園區(qū)污水處理廠，每個收集支管設(shè)置獨立的監(jiān)測控制系統(tǒng)，排水數(shù)據(jù)實時監(jiān)控，水量水質(zhì)超標及時報警關(guān)閉進水閥門，實現(xiàn)對排污企業(yè)做到有理有據(jù)，責(zé)任明確。關(guān)鍵詞：化工園區(qū)一企一管集水點收集監(jiān)測目前，我國大部分化工園區(qū)內(nèi)污水排放仍采用重力流形式。該形式技術(shù)成熟，投資成本低，運行管理方便。但隨著化工園區(qū)的不斷發(fā)展，也逐漸暴露出來一些問題：一是區(qū)內(nèi)部分企業(yè)采用間歇式排水方式，化工園區(qū)難以管控其水質(zhì)狀況，且間歇式的不規(guī)律排水方式易對污水處理廠造成沖擊，不利于污水處理廠的穩(wěn)定運行；二是部分企業(yè)缺乏監(jiān)控設(shè)施，無法做到實時監(jiān)管，有些企業(yè)雖設(shè)有在線監(jiān)控設(shè)施，但在線監(jiān)控站房設(shè)置在企業(yè)內(nèi)部，企業(yè)人員可隨意進出，無法保證在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實性。環(huán)保部、各省環(huán)保廳等相繼提出了對化工園區(qū)企業(yè)排水的明確要求，化工園區(qū)所有生產(chǎn)廢水必須100%經(jīng)專管輸送至集中式污水處理廠處理，并在接管處設(shè)置在線監(jiān)控、視頻監(jiān)控和自動閥門。通過“一企一管”的排放方式，每根管道裝有在線監(jiān)控設(shè)備，排水數(shù)據(jù)進入環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控中心。項目的建設(shè)有利于加強化工園區(qū)對企業(yè)監(jiān)管，確保排入污水廠水質(zhì)的穩(wěn)定，減少對污水處理廠的沖擊，同時也方便了環(huán)保部門集中取樣，縮短取樣時間，降低監(jiān)管難度。1管網(wǎng)設(shè)計思路針對各企業(yè)排放水質(zhì)各不相同的特點，遵循“集中管理、分散控制”的原則，根據(jù)各企業(yè)排水水量、水質(zhì)、排水規(guī)律等設(shè)計污水收集工藝。園區(qū)所有企業(yè)擬采用“一企一管”方式進行壓力輸送。在來水管道上設(shè)置安裝電磁閥、流量計，對企業(yè)來水水量進行監(jiān)控，水量水質(zhì)超過預(yù)申報量時，通過微電腦自動關(guān)閉進水電磁閥，發(fā)出警報并通知相關(guān)企業(yè)，企業(yè)內(nèi)部處理達標廠內(nèi)指標后重新開啟進水電磁閥再度排放。2“一企一管”系統(tǒng)設(shè)計2.1集水點設(shè)計集水點的選擇關(guān)系著整個排污管網(wǎng)建設(shè)方案的合理性，選址時要綜合考慮當?shù)匾?guī)劃、環(huán)境保護、現(xiàn)有管網(wǎng)布置情況、總投資費用等因素，確定最優(yōu)化選址方案。選址需充分考慮各企業(yè)的污水輸送距離盡可能短，且盡量避免污水支管過度集中，降低施工難度，以及盡量利舊現(xiàn)有管網(wǎng)等原則，確定設(shè)置集水點。集水點的結(jié)構(gòu)選用1+N形式。企業(yè)廢水在進入大調(diào)節(jié)池前先進入自己專屬的小收集池，對企業(yè)來水的pH、TDS、COD及氨氮進行監(jiān)控，監(jiān)控過程中出現(xiàn)水質(zhì)或水量超標情況時關(guān)掉企業(yè)進水閥門。若不超標則溢流至大調(diào)節(jié)池內(nèi)，各企業(yè)進水在大調(diào)節(jié)池中混合后，由提升泵提升至園區(qū)污水處廠的污水處理系統(tǒng)內(nèi)。同時企業(yè)排出口與集水點的流量數(shù)據(jù)進行實時比對，用于檢測壓力管道的漏損。圖一集水點示意圖集水點內(nèi)的廢水在收集與排放過程中，會產(chǎn)生VOCs及惡臭廢氣，產(chǎn)生二次污染，需對上述廢氣產(chǎn)生點源進行密閉加蓋并進行引風(fēng)收集處理?？紤]到集水點日常運行過程中的特性，廢氣處理系統(tǒng)需滿足長期穩(wěn)定運行、無人值守的基本要求，且日常處理運行過程中不得產(chǎn)生廢水、固廢。根據(jù)多種方案比較，集水點內(nèi)各類集水池經(jīng)加蓋引風(fēng)收集之后，擬采用“過濾器+氧化分解”的方法處理后由排氣筒排放。集水點內(nèi)的所有工藝設(shè)備采用手動、自動兩種控制方式。就地控制箱上的控制按鈕可實現(xiàn)手動控制。自動控制由整個自控系統(tǒng)實現(xiàn)。手動-自動控制轉(zhuǎn)換由設(shè)備就地控制箱上的轉(zhuǎn)換開關(guān)實現(xiàn)。2.2收集支管設(shè)計污水收集支管均采用壓力管，根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，排水管道采用壓力流時，壓力管道的設(shè)計流速宜采用0.7m/s～2.0m/s[1]，綜合考慮設(shè)計流速可選1.5m/s。污水收集支管管徑根據(jù)污水量確定，部分企業(yè)污水流量較小，若根據(jù)流量計算，則管徑會很小，而管徑過小極易容易引起堵塞，因此為了方便后期的維護工作，規(guī)定污水收集支管最小管徑為DN50。污水收集支管在敷設(shè)方式上有三種，管溝敷設(shè)、埋地敷設(shè)和管架敷設(shè)。管溝敷設(shè)是將所有管線并排敷設(shè)于管溝內(nèi)，此方法埋深淺，方便維修，基建費用相對較少，減少管理成本。但是園區(qū)企業(yè)比較多會造成管溝寬度過大，占地面積過大，且雨水容易引起管溝積水，北方地區(qū)管道保溫也較難實現(xiàn)。埋地敷設(shè)是三種方式里最為美觀的，也可以解決管道冬季上凍，但是不便于管道的檢修，若污水管道破損后造成的二次污染。管架敷設(shè)因架空而避免了地下水的浸蝕，延長使用壽命，施工土方量少且維護管理方便。整個管線中的管道坡度易于保證，管線設(shè)置的放水、排氣設(shè)備較少。綜合考慮，污水收集管采用管架鋪設(shè)在投資費用，后期維護方面最合適。管架的鋪設(shè)盡量沿現(xiàn)有或規(guī)劃道路，并預(yù)留足夠道路施工空間便于施工和檢修；管線布置盡可能地減少對道路交通的影響；減少與城市公路、河流的交叉，以降低造價和便于管理。根據(jù)管徑大小每隔一定距離設(shè)置伸縮節(jié)、滑動支座及固定支座。管架的設(shè)計的高度及寬度需根據(jù)化工園區(qū)污水收集支管的數(shù)量、管徑大小確定，同時考慮化工園區(qū)后期發(fā)展需要及企業(yè)擴建，管架預(yù)留部分污水管位。國內(nèi)用于污水排水管常用材料主要有金屬管材（鋼管、球墨鑄鐵管、灰口鑄鐵管等）；普通、加強鋼筋混凝土管材；玻璃鋼夾砂管材；合成材料管材（UPVC、UPVC加強筋管、HDPE管、FRPP等）。污水管中輸送的化工廢水往往含有腐蝕性，考慮耐防腐性、不易泄露、便于施工安裝，維護簡單，推薦采用HDPE管，熱熔連接。圖二管道過桁架剖面示意圖圖三管道過企業(yè)大門、過路剖面示意圖2.3監(jiān)測方案設(shè)計每個集水點作為功能相對獨立的模塊，設(shè)置一個局部的檢測站點，將采集的水質(zhì)參數(shù)、設(shè)備運行參數(shù)等數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心。監(jiān)測系統(tǒng)具有歷史數(shù)據(jù)庫存儲功能及生成自動報表，便于查詢一段時期內(nèi)企業(yè)排水的情況，利于化工園區(qū)對企業(yè)排水的監(jiān)管。集水點監(jiān)控站點與監(jiān)控中心服務(wù)器之間利用通訊技術(shù)將個人電子設(shè)備和政府信息系統(tǒng)中存儲的環(huán)境信息進行交互和共享，實現(xiàn)全面的互聯(lián)互通。當監(jiān)測數(shù)據(jù)超出系統(tǒng)設(shè)置的閾值時，系統(tǒng)會產(chǎn)生報警，通過聲光報警器、手機短信和彈出窗口等形式通知相關(guān)人員，同時連鎖關(guān)閉進水點的電磁閥。集水點電磁閥關(guān)閉后，管內(nèi)壓力升高，企業(yè)端壓力數(shù)值達到限值后會及時反饋給企業(yè)內(nèi)的排污泵，排污泵關(guān)閉，由此控制不達標廢水不在進入集水點。企業(yè)欲恢復(fù)啟動排水，需提交恢復(fù)排水的申請報告，報告中包括整改內(nèi)容，達標排放可行性等內(nèi)容。報告經(jīng)化工園區(qū)管委會審批通過，整改達標后在接納該企業(yè)廢水。整套自控系統(tǒng)主要完成以下幾個監(jiān)控內(nèi)容：1.流量監(jiān)控：在污水收集支管上設(shè)置流量計，對企業(yè)來水水量進行監(jiān)控，水量超過申報量時，發(fā)出報警并聯(lián)鎖關(guān)閉管道上的電動閥。2.水質(zhì)監(jiān)控：在每個企業(yè)設(shè)置的專屬收集池內(nèi)設(shè)置在線分析儀（pH、TDS、COD、氨氮、總氮及總磷），當水質(zhì)超標聯(lián)鎖關(guān)閉進水電動閥。針對不同企業(yè)的特征因子，無法實現(xiàn)在線監(jiān)控的，定期采取手動檢測的方法進行監(jiān)督。3.液位監(jiān)控：在大調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置2套液位計，一套與水泵聯(lián)鎖，一套作為液位監(jiān)控報警。當液位達到設(shè)定值時聯(lián)鎖啟停相應(yīng)機泵。4.機泵監(jiān)控：所有電動閥、水泵均可實現(xiàn)遠程、就地控制，且就地遠程狀態(tài)、運行狀態(tài)、故障狀態(tài)均上傳至控制系統(tǒng)監(jiān)控。圖四控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖3結(jié)語從環(huán)境效益角度，“一企一管”的實施可以有效的避免了企業(yè)偷排漏排的現(xiàn)象，改善化工園區(qū)的水環(huán)境條件。在線監(jiān)測、實時報警進一步促進企業(yè)加強其內(nèi)部污水預(yù)處理的管理，避免了對化工園區(qū)污水廠形成沖擊負荷，確保化工園區(qū)污水處理廠進水的穩(wěn)定性。“一企一管”方便了環(huán)境相關(guān)部門的監(jiān)管，責(zé)任明確，降低了相關(guān)職能部門的監(jiān)管難度。從社會效益角度，“一企一管”的實行可以使化工園區(qū)污水處理廠水質(zhì)穩(wěn)定達標，進一步改善化工園