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目前國內大部分工業(yè)園區外排廢水采取重力排水形式小幻，該方式的投資和運行成本較低,但缺乏對各企業(yè)外排廢水水質(zhì)水量的實(shí)時(shí)監測和控制，同時(shí)難以杜絕偷排漏排的現象，為克服重力排水帶來(lái)的弊端，在設計某化工園區外排污水管路系統時(shí)采用壓力排水的形式，即每家企業(yè)設置一條專(zhuān)屬的排污管道，直接送至園區污水處理廠(chǎng)前端的進(jìn)水監測站，且在進(jìn)水監測站內為每戶(hù)排污管路設置獨立的監測和控制系統，各企業(yè)排污情況一目了然，對排污企業(yè)的管控有理有據，將“ 一企一管 ”落到實(shí)處。

1.1 園區狀況

此化工園區是以高科技項目、精細化和煤化工為主導產(chǎn)業(yè).兼顧其他相關(guān)行業(yè)的一個(gè)綜合型工業(yè)園區。園區總規劃范圍約5km2，目前有12家企業(yè)排放廢水，主要來(lái)自有機化工和醫藥中間體生產(chǎn)企業(yè)。

1.2 排水現狀

目前，此化工園區內無(wú)工業(yè)污水處理廠(chǎng)對廢水進(jìn)行集中處理，各排污企業(yè)在環(huán)保部門(mén)要求下建設了企業(yè)污水處理站,實(shí)現了污染物點(diǎn)源減排控制，工業(yè)廢水經(jīng)各企業(yè)污水處理站預處理后排入市政管網(wǎng)，最終排入當地市政污水處理廠(chǎng)。由于未能有效對各企業(yè)排污進(jìn)行有效監測和控制廢水水質(zhì)水量波動(dòng)較大且可生化性差，導致下游市政污水處理廠(chǎng)不堪重負，甚至出水時(shí)常出現不達標的情況。

1.3 改造思路

為避免園區工業(yè)廢水直接排入下游市政污水處理廠(chǎng)嚴重沖擊生化系統，園區即將新建1座工業(yè)污水處理廠(chǎng)，廢水通過(guò)預處理降低其毒性和提高可生化性，經(jīng)預處理后工業(yè)廢水再匯入市政污水管網(wǎng)，進(jìn)入市政污水處理廠(chǎng)進(jìn)行集中處理。

各企業(yè)外排污水收集管網(wǎng)采用“ 一企一管 ”設計，即為每家排污企業(yè)單獨設立一根廢水排放管，管線(xiàn)上設置流量計、取樣分析裝置和控制閥等對各企業(yè)排污情況單獨監測和自動(dòng)管控，監測后廢水匯集流入工業(yè)廢水處理廠(chǎng)集水池 ，見(jiàn)圖1

2.1 布管方式選擇

壓力排水管路在布置上通常分為管溝敷設、埋管敷設和明管敷設，各種敷設方式的優(yōu)缺點(diǎn)總結如下：

管溝敷設是將管道并排敷設在管溝內，上蓋混凝土蓋板或玻璃鋼格板,整齊美觀(guān)且檢修方便；但雨水或管道污水容易滲透引起管溝積水，管道保溫層的包覆和更換比較困難,而且管溝承載力有限，有大型車(chē)輛通過(guò)的地區不便使用管溝敷設。

埋管敷設是采用開(kāi)槽、頂管或拉管方式將管道埋入地下埋管敷設有利于保持工業(yè)園區的美觀(guān)，即使在寒冷冬季管道也不上凍；但埋管不便于管道檢修，且管道破損或地下水入滲均無(wú)法察覺(jué)。

明管敷設是壓力管道敷設通常采用的方式，尤其適用于管徑細、自重較小的情況，可根據場(chǎng)地實(shí)際空地情況靈活布置，且可通過(guò)設置單層或雙層橋架安放多條管路。

綜合考慮投資費用、維護便利性及園區整體規劃要求 ，本工程基本采用明管敷設。僅過(guò)道路或廠(chǎng)區門(mén)口且桁架鋪設有難度時(shí)，依據實(shí)際情況采用埋管敷設。

2.2 污水管材選擇

污水排水管常用材質(zhì)為鋼筋混凝土管道、金屬管道（ 碳鋼管道、球墨鑄鐵）、玻璃鋼夾砂管、PE塑料管、PVC 塑料管。各種管材的優(yōu)缺點(diǎn)總結如下：鋼筋混凝土管道價(jià)格便宜，但由于管節短、接頭多、承壓能力差等原因基本不用于壓力排水管道，多用于重力排水管道；金屬管道能承受高內壓、高外壓且不易滲漏，但價(jià)格昂貴，且管道自重較大易造成支吊架費用上升；塑料管代表性材質(zhì)是PVC塑料管和PE塑料管，均在排水系統設計中有廣泛應用，塑料管自重輕、布管便捷。相比之下PE塑料管比PVC塑料管有更好的抗開(kāi)裂性能和耐沖擊性能。

綜合比較各類(lèi)管材的使用性能和經(jīng)濟因素，本工程污水管路材質(zhì)選用PE塑料管。

2.3 污水管徑設計

依據《室外排水設計規范》（GB50014-2006,2016年版）的要求，壓力排水管道的設計流速宜采用0.7-2m/s，流速過(guò)低容易引起淤積；流速過(guò)高則管路沿程損失太大，造成泵的揚程太高、運行費用升高，同時(shí)管道可能會(huì )被沖刷損壞。壓力排水管道管徑宜大于50mm，太細容易被誤折斷或損壞，且過(guò)細的管道安置于橋架上時(shí)容易自垂甚至斷裂 。根據各廠(chǎng)的排放水量、排放特點(diǎn)和調節池規模，各企業(yè)外排污水水管管徑確定如表1所示。

2.4 橋架設計

根據此化工園區統一規劃要求，園區內廢水收集管網(wǎng)采用統一管廊，既有利于美觀(guān)、又節省工程造價(jià)?？紤]到將來(lái)新建企業(yè)排污需求，橋架設計時(shí)預留將來(lái)管路位置。為防止管道自垂,橋架層每隔適當距離敷設角鋼。為方便管道檢修本管網(wǎng)工程在管路沿線(xiàn)低點(diǎn)安裝排凈閥。對長(cháng)期不排水的管路,為防止冬天存水結凍，也可通過(guò)排凈閥將存水排凈。為減少管內空氣在高點(diǎn)積存引起排水不暢，在跨越道路和廠(chǎng)區門(mén)口的高位管道上安裝排氣閥，見(jiàn)圖2。

2.5 監測站設計

監測站設計為兩層，一層布置管路室、監測井陣列和匯水渠，二層布置監測柜室和監控室。各室功能如下：

管路室布置在一層兩側，各企業(yè)污水管成排布置在管路室，各管路均安裝閥門(mén)和電磁流量計，當流量或水質(zhì)超出設定值時(shí)自動(dòng)切斷企業(yè)排水管；一層中間為監測井陣列，監測井下方布置匯水渠，各企業(yè)排水管泄水至各自監測井，井內安裝pH/T.SS探測器，并通過(guò)取樣泵取水樣送至二層監測柜室進(jìn)行COD/NH：i-N/TN/TP測試，監測井上方采用玻璃鋼格板覆蓋，方便肉眼觀(guān)察各企業(yè)排污情況。

二層監測柜室放置監測柜、二次儀表、配電柜和控制柜、位于兩側一字排開(kāi)，中間為參觀(guān)通道；為保證電氣設備的有效散熱，監測柜室加裝軸流風(fēng)扇；同時(shí)為保證監測數據有效性防止人為篡改數據，監測柜室帶鎖并交于政府授信的第三方管理和設備維護。監測柜室一側設置監控室；監測柜室內安放數采儀，將實(shí)測數據遠傳至當地環(huán)保局。

2.6 工程投資（表2）

 表2工程費用內容及費用估算

實(shí)時(shí)監控企業(yè)排污情況：在水廠(chǎng)端監測井安裝排污總量自動(dòng)控制系統，對各企業(yè)外排水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監測。監測結果通過(guò)傳輸系統傳送到總量控制平臺，實(shí)時(shí)監控企業(yè)排污情況。

全天候、科學(xué)化智能控制及管理,有效避免超標外排， 當系統監測到企業(yè)外排水超標時(shí)，控制閥門(mén)自動(dòng)關(guān)閉。污水處理費實(shí)現以量計征，應收盡收，更加公平、合理。排污企業(yè)控制系統通過(guò)排污口計量裝置核算污水排放量。當污水排放超過(guò)企業(yè)購買(mǎi)的污水排放量時(shí)，控制閥門(mén)自動(dòng)關(guān)閉，污水無(wú)法外排。