工业园区污水处理厂的设计特点

王娟娟

摘 要：随着快速工业化发展，尤其是新建工业项目“入园进区”的推进，工业园区水污染防治越来越成为工业污染防治的重中之重。基于此，本文主要对工业园区污水处理厂的设计特点进行分析探讨。

关键词：工业园区；污水处理厂；设计特点

1 前言

在园区设立时，应突出区域资源、能源、环境三元优化与统一，园区企业入园突出环境准入尤其是有利于园区的生态化与循环化改造；在园区企业水污染防治中，应探索园区企业协同治污的差异化排放标准，建立全过程控制水污染防治路线；在环境管理体制创新中，应以排污许可管理为主线，构建园区环境管理相关方协同的系统管理机制。

2 设计规模与设计进水水质的确定

2.1 设计规模的确定

不同于市政污水处理厂，工业园区污水处理厂的设计规模不能按照人口自然增长率的方法进行计算并确定。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（包括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多为间歇排放，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也是非常必要的。

2.2 設计进水水质的确定

不同于市政污水的水质取决于当地的生活习惯、城市规划等因素。工业园区的废水水质千差万别，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2.1部分涉及的废水，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，建议对于设计规模和设计进水水质在设计上要进行统一考虑，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，适当考虑到污染物浓度，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，以确保污染物总量负荷符合设计需要。

3 工艺选择及设计

3.1 预处理系统

预处理系统通常用于均衡水量和水质，防止冲击后续系统，为后续处理单元处理合适的进水，其良好的设计对于整个污水厂而言都至关重要。工业园区排放的废水水量、水质波动大，此类废水在很多情况下含有大量的油类、硫化物且含盐量高。鉴于此，预处理系统需要设计有各股废水及混合后原水的均衡池，均化水量均衡水质，以保证后续处理单元的稳定高效运行。均衡时间的设计应考虑废水的排放周期及水量水质变化规律。对于石化、化工园区，均衡时间宜大于12h，最少不宜低于8h。鉴于工业废水可能具有毒性、PH值波动大以及高TDS等特点，在预处理系统中，需设计对原水水质进行在线监测的设施及事故池，对于可能危害到后续生化系统的具有毒性的高TDS污水可实现自动进入事故池；对于不满足PH值设计要求的废水，为防止对构筑物以及管道的腐蚀并保证后续处理单元的需要，需设计中和池进行在线调节。

3.2 生化处理系统

生化处理系统是整个污水厂的核心处理单元，溶解性的污染物大多在此消解。设计良好的生化系统，可以在很大程度上降低整个污水厂的能耗。在工艺设计上，工业园区的生化处理系统宜选用长泥龄的活性污泥法，对于总氮排放要求小于15mg/L的情况，泥龄宜大于20d。曝气池的池型宜选用推流式，由于工业废水的水温比市政污水高，为了增加氧的传质效率，池深宜大于5m。为了维护缺氧区的环境，减少内回流携带的空气量，可以在曝气区末设计一个脱气区，内回流泵在此吸取已脱除大部分空气的混合液再回流至缺氧区，以保证反硝化菌最适宜的代谢环境。在设备配置上，工业废水由于温度高，且通常含有油类、酚类等有机溶剂，因此，曝气头不宜选用膜孔曝气器。大多数的工业园区污水处理厂，设计的鼓风量都大于实际运行所需，因此，设计上建议选取在线溶解氧仪、空气质量流量计、自动阀门和变频风机，以实现曝气量的在线联动调节来降低能耗。

3.3 深度处理系统

近来，一些工业园区的排水标准中对COD的排放要求更加严格，并且增加了对TOC、色度的限制，这就需要对生化处理之后的出水进行深度处理。由于工业废水中含有很多不可生化降解的COD，为了达到TOC、COD和色度的排放指标，宜采取高级氧化加生物滤池的工艺，如苏伊士集团开发的Oxy-blueTM工艺。在工艺设计上，要充分考虑后续生物滤池的有机物去除作用，鉴于高级氧化单元的投资或者运行费用较高，不宜将高级氧化单元进行过大设计。通常，不可生化COD对臭氧的消耗量取决于物质结构、传质条件、PH以及水温等条件，可行时需要进行试验确定。对于工业园区的废水，当没有试验数据时，一般宜按照2～4kgO3/kgCOD进行选取。

4 思考及总结

（1）工业园区污水处理厂在设计、建设初期，要充分考虑工业园的发展，考虑土地预留，工艺预留，充分考虑可能因招商入园企业类别与原规划发生较大差别导致污水特点发生较大变化时，进行工艺调整或重新进行工艺流程选择及设计的可能性。

（2）工业园区企业排放的工业废水水质必须执行《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）、《污水排人城市下水道水质标准》（CJ 343—2010）的及各行业污染物排放标准，园区应设置“一企一管”，对企业排水水质严格监控，未达标污水严禁排人工业园区内污水管网。

（3）工业园区产业结构复杂、废水排放量大、污染物种类多而复杂、污染负荷排放强度高、水质水量变化幅度大，工艺选择时必须基于这些特点综合考虑，做到污水处理厂近远期的合理衔接。避免出现处理量不足、处理效果不佳的情况。

（4）目前仍有很大一部分园区污水处理与管理模式沿袭了市政污水的治理思路，在水处理工艺、接管标准以及管理模式等方面并未考虑工业园区排水与市政污水明显不同的特征，极易导致出水不达标。因此，针对特定工业园区排水的特点，从处理方案、工艺制定，以及污水处理管理运营模式等都应进行积极有益的探索。

（5）工业园区污水处理厂设计应充分结合园区实际情况，充分考虑污水回用，减少污水、臭气、废渣、污泥等污染物的排放，减少对周围环境的影响，体现循环经济、清洁生产的理念，充分发挥作为工业园区招商引资重要基础设施的作用。

参考文献：

[1] 曲风臣，张恺扬，王敬贤.化工园区污水处理厂设计中应注意的几个问题[J].化学工业，2010（2/3）：33～36.

[2] 夏炜.工业园区污水处理工艺的研究与总结[J].南北桥，2009（8）：205～207.