工業(yè)園區(qū)污水處理廠的服務(wù)用戶(hù)千差萬(wàn)別,其排水也不具有市政污水的統(tǒng)計(jì)性特點(diǎn),因此在工業(yè)園區(qū)污水處理廠的設(shè)計(jì)上,既要了解園區(qū)整體的功能定位和規(guī)劃,又要逐一分析每一戶(hù)入駐企業(yè)的排水特點(diǎn)及有無(wú)特定組分的污染物。前期的水質(zhì)水量調(diào)研至關(guān)重要,在工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備選擇和總圖布置方面都要遠(yuǎn)近結(jié)合,預(yù)留升級(jí)改造的空間。作者簡(jiǎn)介:苗文憑(1982 -),內(nèi)蒙古呼倫貝爾人,碩士,工程師,方案工程師,主要從事石油化工、工業(yè)園區(qū)污水處理廠的工藝設(shè)計(jì)工作。1 設(shè)計(jì)規(guī)模與設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)的確定1.1 設(shè)計(jì)規(guī)模的確定園區(qū)污水處理廠的污水來(lái)源通常包括:園區(qū)企業(yè)排放的生產(chǎn)廢水(含企業(yè)內(nèi)排放的生活污水);園區(qū)企業(yè)排放的潔凈廢水(如冷卻循環(huán)系統(tǒng)排污水);園區(qū)配套生活居住區(qū)排放的生活污水以及港口碼頭的沖洗水、除塵廢水等??紤]到園區(qū)的分期建設(shè),園區(qū)污水處理廠也按照各期入駐企業(yè)的情況進(jìn)行分期建設(shè)。園區(qū)企業(yè)排放的生產(chǎn)廢水是園區(qū)的主要污水來(lái)源,其水量和排放規(guī)律的確定,對(duì)于合理確定污水處理廠的規(guī)模和工藝設(shè)計(jì)至關(guān)重要。生產(chǎn)廢水的排放總量取決于各園區(qū)企業(yè)的排放量,各個(gè)企業(yè)的排放量通??梢詤⒖计漤?xiàng)目前期的可研、環(huán)評(píng)文件,并輔以類(lèi)似生產(chǎn)企業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研來(lái)綜合確定。由于工業(yè)企業(yè)排放用戶(hù)的廢水為間歇排放,充分了解主要排水的排放規(guī)律,對(duì)于污水廠設(shè)計(jì)規(guī)模的確定非常必要。園區(qū)配套生活居住區(qū)排放的生活污水量,可按照規(guī)劃的人口數(shù)量,按照用水當(dāng)量的方法進(jìn)行計(jì)算。港口碼頭等輔助設(shè)施產(chǎn)生的沖洗水、除塵水可按照規(guī)劃中的用水量,按照收集系統(tǒng)的完備情況,乘以0.6~0.8的污水收集系數(shù)確定。污水處理廠的設(shè)計(jì)規(guī)模等于上述污水量之和。值得注意的是,在項(xiàng)目前期階段,特別是一些化工項(xiàng)目,其可研文件、環(huán)評(píng)文件中的污水產(chǎn)生量,均已做保守估計(jì),若在污水處理規(guī)模的確定上再乘以過(guò)大的不可預(yù)見(jiàn)系數(shù),將會(huì)導(dǎo)致污水處理廠的設(shè)計(jì)規(guī)模較實(shí)際的收水量有較大偏差,這也是國(guó)內(nèi)大多數(shù)園區(qū)污水處理廠設(shè)計(jì)偏大的重要原因。根據(jù)在已建的上海某化工園區(qū)、武漢某化工園區(qū)和董家口某工業(yè)園區(qū)污水處理廠的經(jīng)驗(yàn),建議不可預(yù)見(jiàn)系數(shù)在1.04~1.08之間取值。1.2 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)的確定工業(yè)園區(qū)的廢水水質(zhì)完全取決于入駐企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)品、原材料及生產(chǎn)工藝,對(duì)于石化、化工園區(qū)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。基于上述部分涉及的污水,各股廢水的水質(zhì)將采取不同的方法進(jìn)行預(yù)測(cè)。工業(yè)企業(yè)排放的廢水水質(zhì)可參考生產(chǎn)企業(yè)的可研等設(shè)計(jì)文件的相關(guān)章節(jié),如有可能,對(duì)于主要污染物排放企業(yè)可通過(guò)走訪調(diào)研類(lèi)似生產(chǎn)工藝的企業(yè),并輔以取樣進(jìn)行測(cè)試分析。由于工業(yè)園區(qū)廢水水量、水質(zhì)的波動(dòng),建議設(shè)計(jì)規(guī)模和設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)一考慮,同時(shí)要兼顧污水廠的水力豎向設(shè)計(jì)。具體是指,首先分析各股排水的排放規(guī)律,通常工業(yè)用戶(hù)的部分排水是間歇排放或是在事故狀態(tài)下排放,尤其對(duì)于排放罐釜清洗、產(chǎn)品切換清洗、地坪沖洗以及檢修排水的企業(yè)用戶(hù),計(jì)算出最大的排水量和正常排水量,分析最大排水量發(fā)生的概率,不宜將最大水量作為設(shè)計(jì)規(guī)模。當(dāng)沒(méi)有全面的排水規(guī)律時(shí),建議設(shè)計(jì)規(guī)模按照污水廠可同時(shí)接收85%~90%原水在最大流量下的情況選取。同時(shí),在設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)的選取上,適當(dāng)考慮污染物濃度,鑒于工業(yè)污染物成分復(fù)雜,此時(shí)對(duì)應(yīng)進(jìn)水污染物濃度可比調(diào)研數(shù)據(jù)略大,取一定的安全系數(shù),以確??偟奈廴疚锟偭控?fù)荷符合設(shè)計(jì)需要。上海某化工園區(qū)的設(shè)計(jì)參數(shù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)也驗(yàn)證了此設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。此種方式使得分期建設(shè)的化工園區(qū)污水處理廠在運(yùn)行上更加靈活。當(dāng)處理規(guī)模在3000m3/d以上時(shí),在兼顧技術(shù)經(jīng)濟(jì)的前提下,最好設(shè)計(jì)有2條以上平行的且可靈活進(jìn)行切換的污水處理線,便于日常管理維護(hù)及檢修、升級(jí)改造,并可以更好地適應(yīng)園區(qū)的建設(shè)情況,更好地適應(yīng)水量水質(zhì)的波動(dòng)。工業(yè)園區(qū)排放的污水水量、水質(zhì)波動(dòng)大,很多情況下含有大量的油類(lèi)、硫化物且含鹽量高,預(yù)處理系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)均衡池,以保證后續(xù)處理單元的穩(wěn)定高效運(yùn)行。均衡時(shí)間的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮廢水的排放周期及水量水質(zhì)變化規(guī)律,對(duì)于石化、化工園區(qū),均衡時(shí)間宜大于12h,最少不宜低于8h。鑒于工業(yè)廢水水質(zhì)特點(diǎn),預(yù)處理系統(tǒng)需設(shè)計(jì)在線監(jiān)測(cè)設(shè)施及事故池,對(duì)于可能危害到后續(xù)生化系統(tǒng)的具有毒性、高TDS廢水可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)入事故池;對(duì)于不滿(mǎn)足pH值設(shè)計(jì)要求的廢水,需設(shè)計(jì)中和池進(jìn)行在線調(diào)節(jié)。工業(yè)園區(qū)的生化處理系統(tǒng)宜選用長(zhǎng)泥齡的活性污泥法,對(duì)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,池深宜大于5m。為了維護(hù)缺氧區(qū)的環(huán)境,可以在曝氣區(qū)末設(shè)計(jì)一個(gè)脫氣區(qū),以保證反硝化菌最適宜的代謝環(huán)境。在設(shè)備配置上,曝氣頭不宜選用膜孔曝氣器,宜選取在線溶解氧儀、空氣質(zhì)量流量計(jì)、自動(dòng)閥門(mén)和變頻風(fēng)機(jī),以實(shí)現(xiàn)曝氣量的在線聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)來(lái)降低能耗。為了達(dá)到TOC、COD和色度的排放指標(biāo),宜采取高級(jí)氧化加生物濾池的工藝,如蘇伊士集團(tuán)開(kāi)發(fā)的OxyblueTM工藝。在工藝設(shè)計(jì)上,要充分考慮后續(xù)生物濾池的有機(jī)物去除作用,鑒于高級(jí)氧化單元的投資或者運(yùn)行費(fèi)用較高,不宜將高級(jí)氧化單元進(jìn)行過(guò)大設(shè)計(jì)。通常,不可生化COD對(duì)臭氧的消耗量取決于物質(zhì)結(jié)構(gòu)、傳質(zhì)條件、pH以及水溫等條件,可行時(shí)需要進(jìn)行試驗(yàn)確定。對(duì)于工業(yè)園區(qū)的污水,當(dāng)沒(méi)有試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),一般宜按照2~4 kgO3/kg COD進(jìn)行選取。此外,考慮到工業(yè)廢水污染物的復(fù)雜性,遠(yuǎn)期園區(qū)的擴(kuò)展以及日趨嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn),深度處理線在設(shè)計(jì)上要預(yù)留有升級(jí)改造工藝的空間以及占地空間。大型化工園區(qū)通常在海邊港口建設(shè),鑒于工業(yè)廢水的復(fù)雜性、遠(yuǎn)期水質(zhì)的變化,以及各條近、遠(yuǎn)處理線運(yùn)行上的靈活性,設(shè)備的液下金屬部分材質(zhì)等級(jí)不宜低于SS316L,考慮到海風(fēng)中氯離子的腐蝕,液上金屬設(shè)備材質(zhì)不宜低于SS316,最好為SS316L。①工業(yè)園區(qū)污水水質(zhì)千差萬(wàn)別,做好前期的現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)調(diào)研對(duì)于后續(xù)的工藝設(shè)計(jì)至關(guān)重要;②要協(xié)同考慮污水廠的設(shè)計(jì)規(guī)模和設(shè)計(jì)進(jìn)水負(fù)荷,并兼顧水力豎向設(shè)計(jì);③考慮到技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理,最好設(shè)計(jì)2條以上的并行污水處理線;預(yù)處理系統(tǒng)宜設(shè)計(jì)有原水監(jiān)控設(shè)備和事故池,均衡池的均衡時(shí)間不宜低于8小時(shí);④生化處理系統(tǒng)宜選用低負(fù)荷推流式的活性污泥法,當(dāng)有較嚴(yán)格的總氮排放限制時(shí),污泥齡不宜低于20d;深度處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在工藝上和空間上都要做好遠(yuǎn)期預(yù)留。
(更詳細(xì)內(nèi)容參見(jiàn)2016年4月出版的《中國(guó)給水排水》第8期:工業(yè)園區(qū)污水處理廠的設(shè)計(jì)特點(diǎn),作者:得利滿(mǎn)水處理系統(tǒng)<北京>有限公司苗文憑、劉青巖)北京>
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