常州新北区滨江化工园区位于常州北部, 成立于上世纪末期, 目前有化工企业60余家, 由于初期污水收集管网建设滞后, 管道标准低, 对进区企业的污水排放的监管不到位, 到2005年, 经常发生污水泄漏事故, 造成环境污染, 群众反响很大。为此, 区政府专门成立小组, 针对化工区企业的污水排放问题展开集中整治。
1 化工区存在问题
早在园区建立初期, 政府就建成投运了日处理能力5000吨的污水处理厂一期工程, 近年来又不断扩大处理能力, 达到日处理能力3万吨, 对进区企业的工业污水基本实现了接管处理。但是, 原来建设的管道是重力管道, 且是钢筋混凝土管道, 加上园区初期管理不善, 忽视了管网的养护, 对企业的乱排放缺少监管, 造成园区水体污染严重。整治初期通过一周时间对园区的雨污水管网进行详细的排查和分析, 主要有以下几方面问题。
(1) 管理混乱。雨污水管道的养护管理单位不明确, 井盖丢失、破损严重。由于缺少管理和养护, 很多检查井淹没在杂草、乱土中, 有的井在企业施工时被填没, 有55个检查井难以查找, 有很多井缺少井盖, 有的破损严重, 井内杂物多。
(2) 管道堵塞。部分企业污水处理后的污泥排入管道, 造成管口被淤泥堵塞。雨水管道、污水管道系统不通, 有的企业雨水出围墙直接排入路边场地, 并含有污水。
(3) 雨污串流。雨水管内污染严重, 有的指标甚至超过污水管, 有的企业污水接入污水管道后但不知流向, 部分企业污水处理后的污泥排入雨水管道, 甚至雨水管道内有不明污水流动。
(4) 企业乱排严重。有的企业污水直接接入雨水管道和河道;有的污水管道内污水超标严重, 有一次在污水管道内采样PH=3, 由于超标排放经常造成污水处理厂活性污泥死亡。
(5) 部分污水检查井渗漏。由于原来施工管理及带水作业等方面的原因, 在支管接入处及工程交接处雨污水检查井有的基本没有粉刷, 渗漏严重, 企业内部的污水检查井大部分有渗漏。由于江边地质条件差, 多为砂性土, 污水渗入地下造成污染。
(6) 原有化工企业初期对雨污水管网建设的重视程度不够, 手续不到位, 施工质量差。
2 收集方案的制定
通过检查和分析, 整治小组制定了一系列的方案, 管理上专门成立化工园区管理办公室, 对各区域化工企业进行封闭管理, 对雨水管道进行疏通, 对企业雨水管道出口处设立阀门, 对企业现状的雨污水出口及企业的真实用水量和排水量进行了详细的调查, 制订了“一厂一管”的外部管网改造方案。
“一厂一管”的原则就是每个企业只能有一个污水排放出口, 只能有一个雨水排放出口 (实际操作时由于个别企业占地面积大, 经过审批可增加一个雨水排放口) , 通过到金坛化工区, 上海化工区学习考察, 结合江边企业的特点, 并进行了充分的论证, 确定了以下方案:每个企业单独通过压力管道将处理达到接管标准的废水排到指定的集中监管处, 管道由政府统一组织施工, 雨水出水口由政府统一组织实施阀门, 阀门前设采样井, 平时关闭, 雨天开启。
以上方案优点是:每个企业污水可以集中进行监控, 每个企业的污水排放量可以单独进行计量, 污水是否超标可以随时进行检测, 超标排放时可以通过关闭阀门禁止排放, 保护污水处理厂的运行安全。管材采用PE管, 耐腐蚀、强度高、寿命长、施工方便、适合江边软地基施工、污水密闭性好、不泄露。
缺点是:压力排放能耗高、管道多、占用道路资源多、对水量的调节能力小, 要靠建集水池调节水量, 投资大。如果园区增加企业或个别企业水量变化很大时管径可能不能适应, 灵活性不够, 需要二次施工。
考虑到江边企业基本成型, 且只有个别企业水量大一些, 只要预留部分新建企业的管道同步实施, “一厂一管”方案是可行的。
3 方案的设计和施工
方案设计前整治小组组织到金坛化工区、上海化工区进行了参观学习, 金坛化工区只有18个企业, 每天150吨污水, 上海化工区只有7个大型企业, 污水都是通过压力管排到污水厂进行处理的, 具有参考意义。
江边化工区方案设计时考虑到现有企业有60家, 集中排到污水厂管道数量太多, 企业投入大, 且道路两侧管位空间有限, 所以将园区分成3个片区, 充分利用现有两个污水泵站和污水处理厂的泵站, 新建3个集水池, 封闭管理, 也是集中监控取样的地方, 在集水池前设取样处、电子水表、阀门。集水池设在交叉口处, 将进集水池管道从四个方向分散开去, 使得大部分道路满足管位要求, 进集水池的个别道路管位不够时破除一块混凝土板敷设管道。
管道的敷设可以采用管架、管沟、直埋敷设等多种形式, 考虑到成本、美观、施工方便等因素, 本次采用直埋敷设, 但是会增加今后维护的难度。
企业到污水处理厂的污水排放流程如图1。
污水管道的管材采用PE管, 按自来水管道的设计要求, 采用热熔粘结, 管道施工完毕进行压力试验。管道采用集中施工, 预留管道由园区垫资同步埋设, 管道间距控制在20cm以上, 如管道数量多, 管位不够时采用上下两层敷设, 基础采用10cm砂垫层, 中粗砂回填至管顶以上10cm后用素土回填。
集水池需进行防腐处理, 集水池前阀门、法兰采用不锈钢形式, 流量计采用红外检测的电子流量计, 数据可集中输送到电脑处理。
区域泵站至污水处理厂的压力管道因管径较大, 采用PE管成本大, 设计采用了玻璃钢夹砂管, 部分利用了原来已实施的玻璃钢夹砂管。后来的运行实践证明虽然夹砂管具有耐腐蚀、水力条件好的优势, 但是很容易受到外围施工的影响, 在运行过程中经常因为道路施工、其他管线开挖造成爆管。
到2006年底, 化工区完成了60多个企业约64公里的污水压力管道建设, 完成了3个集水池和1个3万吨污水水解调节池的建设, 整个系统建成投运。
4 运行结果的分析
自系统投运以来, 污水厂对进厂废水的流量和浓度可以更好地控制, 如发现达不到接管标准或有异常情况, 污水处理厂有权关闭该企业的阀门, 整改达标后重新开启。污水厂的细菌再也没有发生死亡事故, 由于进水有了保证, 污水厂的尾水排放也达到了环保的要求。
通过科学的手段, 对化工区企业每月的用水量和污水排放量可以得到准确的数据, 进行水量分析后可以更有效地进行监管, 下面是运行初期得到的一部分企业水量表 (表1) 。
通过以上数据分析, 有的企业用水量大大超出了废水排放量, 可能存在污水渗漏或偷排的问题;有的企业用水量大大小于废水排放量, 可能存在偷采地下水的情况。针对以上问题, 由环保部门要求企业提供水量平衡表, 使得企业发生以上问题时可以得到及时的监控和整改。
5 经验与推广
根据化工区一厂一管的成功经验, 新北区在2007年完成了化工东区污水管网的“一厂一管”改造, 2008年完成了西夏墅36家印染企业的“一厂一管”改造。
河北保定满城县2008年对造纸企业进行“一厂一管、集中监测”的管理模式, 污水厂进水量由原3万吨/日降为现在1.5万吨/日以内, 废水处理率达到100%。这是满城县在污染治理过程中, 主要针对造纸集中区企业偷排偷放现象而采取的一项行之有效的科学监管举措。“一厂一管、集中监测”管理模式, 首先在造纸企业相对集中的大册营推开, 将大册营52家造纸企业分成5片, 每片10家左右建一个集中式监测站, 建成5个集中监测站, 企业单独设排水管引到集中监测站, 搬迁原有企业厂内自动在线监测设备进行集中封闭管理, 封死原有排水管网, 彻底堵死企业偷采偷排漏洞, 变多头管理为集中管理, 辅之以提高污水处理费的征收标准等经济手段, 迫使企业进行深度治理, 提高水循环利用率。
近年来安徽省东至县对工业园区各企业污水排放实行“一厂一管”, 改暗管为明管, 要求每个企业必须建设污水在线监控仪和污水积水坑, 首先各自处理污水, 经检验达到三级排放标准、特征污染物排除才允许排入园区污水处理厂。
石家庄海门市对园区的企业实行“一厂一管”, 对每家企业按照统一标准建设排污口, 并在管道中设置公众监督口和在线监控设施。
6 结语
针对集中的化工园区、污染大的企业、地质条件差的工业园区, 作者认为因地制宜, 采用“一厂一管”是科学的、行之有效的污水收集和监管办法。但是国家还没有出台相应的管理办法和制度, 各地也都是在摸索试行, 取得的经验没有得到很好的交流, 后面准备实施的可能还要走一些弯路。
针对“一厂一管”改造, 作者认为没有统一的模式, 关键是前期的调研论证, 可以采用压力管进重力管、压力管进集水池再进重力管, 或全部采用重力管的模式, 各有优缺点, 全部采用重力管在地质条件好、地下水位高、管理措施到位的地区是最佳的方案, 压力管走统一的集中管廊是较好的敷设方式。另外还要加强对企业的污水处理收费机制研究, 针对不同性质的污水, 处理的难易程度, 制定合理的收费标准, 解决污水处理厂的长期运行问题。
通过参加化工区管网检查和改造的过程, 作者深刻地体会到要做好化工区企业的监管工作, 源头管理非常重要, 特别是在企业进区的基建工作开始, 必须对企业提出明确的监管要求, 包括污水的管材、埋设、检测等质量监督方面的要求。在系统设计方面, 污水的规划和设计图纸必须单独报批, 充分论证, 有专业人员指导企业做好污水的收集排放工作。否则一旦在企业运行以后发现问题再整改将非常困难, 在企业内部整改过程中, 由于资料不全, 管网不清, 很多问题很难发现, 也难以彻底整改。
单位 (吨)
摘要：作者通过常州新北区化工企业“一厂一管”改造的成功经验, 深入分析探讨化工企业污水收集系统目前存在的问题, 因地制宜, 根据不同类型的化工企业选择最佳的管网建设办法, 从而彻底解决化工企业污水乱排放问题, 改善水环境。
关键词：化工企业,污水,管网,建设