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工业园区污水处理厂的服务用户千差万别,其排水也不具有市政污水的统计性特点,因此在工业园区污水处理厂的设计上,既要了解园区整体的功能定位和规划,又要逐一分析每一户入驻企业的排水特点及有无特定组分的污染物。前期的水质水量调研至关重要,在工艺设计、设备选择和总图布置方面都要远近结合,预留升级改造的空间。
1设计规模与设计进水水质的确定
1.1设计规模的确定
园区污水处理厂的污水来源通常包括:园区企业排放的生产废水(含企业内排放的生活污水);园区企业排放的洁净废水(如冷却循环系统排污水);园区配套生活居住区排放的生活污水以及港口码头的冲洗水、除尘废水等。考虑到园区的分期建设,园区污水处理厂也按照各期入驻企业的情况进行分期建设。
园区企业排放的生产废水是园区的主要污水来源,其水量和排放规律的确定,对于合理确定污水处理厂的规模和工艺设计至关重要。生产废水的排放总量取决于各园区企业的排放量,各个企业的排放量通常可以参考其项目前期的可研、环评文件,并辅以类似生产企业的现场调研来综合确定。由于工业企业排放用户的废水为间歇排放,充分了解主要排水的排放规律,对于污水厂设计规模的确定非常必要。
园区配套生活居住区排放的生活污水量,可按照规划的人口数量,按照用水当量的方法进行计算。港口码头等辅助设施产生的冲洗水、除尘水可按照规划中的用水量,按照收集系统的完备情况,乘以0.6~0.8的污水收集系数确定。
污水处理厂的设计规模等于上述污水量之和。值得注意的是,在项目前期阶段,特别是一些化工项目,其可研文件、环评文件中的污水产生量,均已做保守估计,若在污水处理规模的确定上再乘以过大的不可预见系数,将会导致污水处理厂的设计规模较实际的收水量有较大偏差,这也是国内大多数园区污水处理厂设计偏大的重要原因。根据在已建的上海某化工园区、武汉某化工园区和董家口某工业园区污水处理厂的经验,建议不可预见系数在1.04~1.08之间取值。
1.2设计进水水质的确定
工业园区的废水水质完全取决于入驻企业的生产产品、原材料及生产工艺,对于石化、化工园区排放的废水,通常含有一些难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,各股废水的水质将采取不同的方法进行预测。工业企业排放的废水水质可参考生产企业的可研等设计文件的相关章节,如有可能,对于主要污染物排放企业可通过走访调研类似生产工艺的企业,并辅以取样进行测试分析。
由于工业园区废水水量、水质的波动,建议设计规模和设计进水水质进行统一考虑,同时要兼顾污水厂的水力竖向设计。具体是指,首先分析各股排水的排放规律,通常工业用户的部分排水是间歇排放或是在事故状态下排放,尤其对于排放罐釜清洗、产品切换清洗、地坪冲洗以及检修排水的企业用户,计算出最大的排水量和正常排水量,分析最大排水量发生的概率,不宜将最大水量作为设计规模。
当没有全面的排水规律时,建议设计规模按照污水厂可同时接收85%~90%原水在最大流量下的情况选取。同时,在设计进水水质的选取上,适当考虑污染物浓度,鉴于工业污染物成分复杂,此时对应进水污染物浓度可比调研数据略大,取一定的安全系数,以确保总的污染物总量负荷符合设计需要。上海某化工园区的设计参数和运行数据也验证了此设计经验。此种方式使得分期建设的化工园区污水处理厂在运行上更加灵活。
当处理规模在3000m3/d以上时,在兼顾技术经济的前提下,最好设计有2条以上平行的且可灵活进行切换的污水处理线,便于日常管理维护及检修、升级改造,并可以更好地适应园区的建设情况,更好地适应水量水质的波动。
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