化工园区“一企一管”收集系统设计

化工园区“一企一管”收集系统设计2南京延长反应技术研究院，江苏南京2100003中建安装集团有限公司石化工程公司江苏南京210000摘要：为加强对化工园区企业排水的监管，保证化工园区污水处理厂稳定运行，杜绝企业偷排漏排对周边环境造成影响，现提倡化工园区采用“一企一管”排放方式。化工园区每个企业通过专属收集支管压力排入园区污水处理厂，每个收集支管设置独立的监测控制系统，排水数据实时监控，水量水质超标及时报警关闭进水阀门，实现对排污企业做到有理有据，责任明确。关键词：化工园区一企一管集水点收集监测目前，我国大部分化工园区内污水排放仍采用重力流形式。该形式技术成熟，投资成本低，运行管理方便。但随着化工园区的不断发展，也逐渐暴露出来一些问题：一是区内部分企业采用间歇式排水方式，化工园区难以管控其水质状况，且间歇式的不规律排水方式易对污水处理厂造成冲击，不利于污水处理厂的稳定运行；二是部分企业缺乏监控设施，无法做到实时监管，有些企业虽设有在线监控设施，但在线监控站房设置在企业内部，企业人员可随意进出，无法保证在线监测数据的真实性。环保部、各省环保厅等相继提出了对化工园区企业排水的明确要求，化工园区所有生产废水必须100%经专管输送至集中式污水处理厂处理，并在接管处设置在线监控、视频监控和自动阀门。通过“一企一管”的排放方式，每根管道装有在线监控设备，排水数据进入环境监测监控中心。项目的建设有利于加强化工园区对企业监管，确保排入污水厂水质的稳定，减少对污水处理厂的冲击，同时也方便了环保部门集中取样，缩短取样时间，降低监管难度。1管网设计思路针对各企业排放水质各不相同的特点，遵循“集中管理、分散控制”的原则，根据各企业排水水量、水质、排水规律等设计污水收集工艺。园区所有企业拟采用“一企一管”方式进行压力输送。在来水管道上设置安装电磁阀、流量计，对企业来水水量进行监控，水量水质超过预申报量时，通过微电脑自动关闭进水电磁阀，发出警报并通知相关企业，企业内部处理达标厂内指标后重新开启进水电磁阀再度排放。2“一企一管”系统设计2.1集水点设计集水点的选择关系着整个排污管网建设方案的合理性，选址时要综合考虑当地规划、环境保护、现有管网布置情况、总投资费用等因素，确定最优化选址方案。选址需充分考虑各企业的污水输送距离尽可能短，且尽量避免污水支管过度集中，降低施工难度，以及尽量利旧现有管网等原则，确定设置集水点。集水点的结构选用1+N形式。企业废水在进入大调节池前先进入自己专属的小收集池，对企业来水的pH、TDS、COD及氨氮进行监控，监控过程中出现水质或水量超标情况时关掉企业进水阀门。若不超标则溢流至大调节池内，各企业进水在大调节池中混合后，由提升泵提升至园区污水处厂的污水处理系统内。同时企业排出口与集水点的流量数据进行实时比对，用于检测压力管道的漏损。图一集水点示意图集水点内的废水在收集与排放过程中，会产生VOCs及恶臭废气，产生二次污染，需对上述废气产生点源进行密闭加盖并进行引风收集处理。考虑到集水点日常运行过程中的特性，废气处理系统需满足长期稳定运行、无人值守的基本要求，且日常处理运行过程中不得产生废水、固废。根据多种方案比较，集水点内各类集水池经加盖引风收集之后，拟采用“过滤器+氧化分解”的方法处理后由排气筒排放。集水点内的所有工艺设备采用手动、自动两种控制方式。就地控制箱上的控制按钮可实现手动控制。自动控制由整个自控系统实现。手动-自动控制转换由设备就地控制箱上的转换开关实现。2.2收集支管设计污水收集支管均采用压力管，根据《室外排水设计规范》规定，排水管道采用压力流时，压力管道的设计流速宜采用0.7m/s～2.0m/s[1]，综合考虑设计流速可选1.5m/s。污水收集支管管径根据污水量确定，部分企业污水流量较小，若根据流量计算，则管径会很小，而管径过小极易容易引起堵塞，因此为了方便后期的维护工作，规定污水收集支管最小管径为DN50。污水收集支管在敷设方式上有三种，管沟敷设、埋地敷设和管架敷设。管沟敷设是将所有管线并排敷设于管沟内，此方法埋深浅，方便维修，基建费用相对较少，减少管理成本。但是园区企业比较多会造成管沟宽度过大，占地面积过大，且雨水容易引起管沟积水，北方地区管道保温也较难实现。埋地敷设是三种方式里最为美观的，也可以解决管道冬季上冻，但是不便于管道的检修，若污水管道破损后造成的二次污染。管架敷设因架空而避免了地下水的浸蚀，延长使用寿命，施工土方量少且维护管理方便。整个管线中的管道坡度易于保证，管线设置的放水、排气设备较少。综合考虑，污水收集管采用管架铺设在投资费用，后期维护方面最合适。管架的铺设尽量沿现有或规划道路，并预留足够道路施工空间便于施工和检修；管线布置尽可能地减少对道路交通的影响；减少与城市公路、河流的交叉，以降低造价和便于管理。根据管径大小每隔一定距离设置伸缩节、滑动支座及固定支座。管架的设计的高度及宽度需根据化工园区污水收集支管的数量、管径大小确定，同时考虑化工园区后期发展需要及企业扩建，管架预留部分污水管位。国内用于污水排水管常用材料主要有金属管材（钢管、球墨铸铁管、灰口铸铁管等）；普通、加强钢筋混凝土管材；玻璃钢夹砂管材；合成材料管材（UPVC、UPVC加强筋管、HDPE管、FRPP等）。污水管中输送的化工废水往往含有腐蚀性，考虑耐防腐性、不易泄露、便于施工安装，维护简单，推荐采用HDPE管，热熔连接。图二管道过桁架剖面示意图图三管道过企业大门、过路剖面示意图2.3监测方案设计每个集水点作为功能相对独立的模块，设置一个局部的检测站点，将采集的水质参数、设备运行参数等数据传输至监控中心。监测系统具有历史数据库存储功能及生成自动报表，便于查询一段时期内企业排水的情况，利于化工园区对企业排水的监管。集水点监控站点与监控中心服务器之间利用通讯技术将个人电子设备和政府信息系统中存储的环境信息进行交互和共享，实现全面的互联互通。当监测数据超出系统设置的阈值时，系统会产生报警，通过声光报警器、手机短信和弹出窗口等形式通知相关人员，同时连锁关闭进水点的电磁阀。集水点电磁阀关闭后，管内压力升高，企业端压力数值达到限值后会及时反馈给企业内的排污泵，排污泵关闭，由此控制不达标废水不在进入集水点。企业欲恢复启动排水，需提交恢复排水的申请报告，报告中包括整改内容，达标排放可行性等内容。报告经化工园区管委会审批通过，整改达标后在接纳该企业废水。整套自控系统主要完成以下几个监控内容：1.流量监控：在污水收集支管上设置流量计，对企业来水水量进行监控，水量超过申报量时，发出报警并联锁关闭管道上的电动阀。2.水质监控：在每个企业设置的专属收集池内设置在线分析仪（pH、TDS、COD、氨氮、总氮及总磷），当水质超标联锁关闭进水电动阀。针对不同企业的特征因子，无法实现在线监控的，定期采取手动检测的方法进行监督。3.液位监控：在大调节池内设置2套液位计，一套与水泵联锁，一套作为液位监控报警。当液位达到设定值时联锁启停相应机泵。4.机泵监控：所有电动阀、水泵均可实现远程、就地控制，且就地远程状态、运行状态、故障状态均上传至控制系统监控。图四控制系统网络拓扑图3结语从环境效益角度，“一企一管”的实施可以有效的避免了企业偷排漏排的现象，改善化工园区的水环境条件。在线监测、实时报警进一步促进企业加强其内部污水预处理的管理，避免了对化工园区污水厂形成冲击负荷，确保化工园区污水处理厂进水的稳定性。“一企一管”方便了环境相关部门的监管，责任明确，降低了相关职能部门的监管难度。从社会效益角度，“一企一管”的实行可以使化工园区污水处理厂水质稳定达标，进一步改善化工园