水质千差万别的工业园区污水处理厂怎样设计？
水质千差万别的工业园区污水处理厂怎样设计？
来源 ：中国给水排水
编者按
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。
作者简介：苗文凭（1982 -），内蒙古呼伦贝尔人，硕士，工程师，方案工程师，主要从事石油化工、工业园区污水处理厂的工艺设计工作。
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。
2 工艺选择及设计
2.1 预处理系统
工业园区排放的污水水量、水质波动大，很多情况下含有大量的油类、硫化物且含盐量高，预处理系统需要设计均衡池，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。
鉴于工业废水水质特点，预处理系统需设计在线监测设施及事故池，对于可能危害到后续生化系统的具有毒性、高TDS废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，需设计中和池进行在线调节。
2.2 生化处理系统
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，池深宜大于5m。为了维护缺氧区的环境，可以在曝气区末设计一个脱气区，以保证反硝化菌最适宜的代谢环境。在设备配置上，曝气头不宜选用膜孔曝气器，宜选取在线溶解氧仪、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。
2.3 深度处理系统
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OxyblueTM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。对于工业园区的污水，当没有试验数据时，一般宜按照2～4 kgO3/kg COD进行选取。
此外，考虑到工业废水污染物的复杂性，远期园区的扩展以及日趋严格的排放标准，深度处理线在设计上要预留有升级改造工艺的空间以及占地空间。
3 材质选择
大型化工园区通常在海边港口建设，鉴于工业废水的复杂性、远期水质的变化，以及各条近、远处理线运行上的灵活性，设备的液下金属部分材质等级不宜低于SS316L，考虑到海风中氯离子的腐蚀，液上金属设备材质不宜低于SS316，最好为SS316L。
4 结论
①工业园区污水水质千差万别，做好前期的现场水质调研对于后续的工艺设计至关重要；
②要协同考虑污水厂的设计规模和设计进水负荷，并兼顾水力竖向设计；
③考虑到技术可行、经济合理，最好设计2条以上的并行污水处理线；预处理系统宜设计有原水监控设备和事故池，均衡池的均衡时间不宜低于8小时；
④生化处理系统宜选用低负荷推流式的活性污泥法，当有较严格的总氮排放限制时，污泥龄不宜低于20d；深度处理系统的设计在工艺上和空间上都要做好远期预留。
（更详细内容参见2016年4月出版的《中国给水排水》第8期：工业园区污水处理厂的设计特点，作者：得利满水处理系统<北京>有限公司苗文凭、刘青岩）
责任编辑：丁彩娟
设计制作：刘剑书
杂志简介
《中国给水排水》是面向全国给水排水和环境工程界的专业性科技期刊，具有较高的理论导向性和较强的工程实践性，被称为中国水行业的“首席杂志”、中文核心期刊、“中国百强科技期刊”中国精品科技期刊、中国科学引文数据库来源期刊
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管道施工图识读
1.设计规范要求，暖气支管不得小于DN20。
2.保温常规做法-给水：防结露保温，热水：保温，消防：不保温，冷冻水：连阀门都需保温，冷却水：按设计要求，未要求可以不作。一般吊顶里的管道均需保温。
给水：暗敷防结露保温；明敷穿越门厅、卧室和客厅过门处必须做防结露保温。
排水：暗敷做防结露保温；明敷公共厕所座便上反水弯必须做。
管井里除消防、喷洒管道管道外均做保温。
3.镀锌钢管连接方式：≤DN100丝接，>DN100可焊接（需防腐），可法兰焊接（需二次镀锌），少量可丝扣法兰连接。
4.管道外皮距墙距离为25-50mm。
5. 采暖干管接立管时，当立管直线管段<15m时，采用2个90。弯头，当直线管段>15m时采用3个90。弯头。
6.施工时，排水管宁高勿低，地漏宁低勿高。
7.标高规定：室内管道一般为管中，室外管道排水为管内底，给水为管顶。
8.暖气片中应与窗同轴。
9.闸阀：开关作用，阻力系数0.5；截止阀：调节开关作用，阻力系数19。
10.补偿器分为：自然补偿，方型胀力，弯头，波纹补偿器，套筒补偿器，球型胀力，角质胀力。
11.集气罐：干管末端，其管径为末端管道直径的4-6倍。膨胀水箱：稳压、排气、容纳膨胀水、信号作用。气压罐：稳压、排气。
膨胀水箱共五根管道：膨胀管、循环管、溢水管、排污管、信号管。
集气罐安装位置：管道接口距集气罐上端2/3，距下端1/3。
12.按照标准图集，掌握热媒入口情况。
13.PP-R管可以套用铝塑复合管或给水U-PVC管道定额。
14.（1）刚性防水套管：Ⅰ型防水套管，Ⅱ型防水套管，Ⅲ型防水套管
Ⅰ型防水套管适用于铸铁管和非金属管；Ⅱ型防水套管适用于钢管；Ⅲ型防水套管适用于钢管预埋，将翼环直接含在钢管上。
（2）柔性防水套管一般适用于管道穿过墙壁处受有振动或有严密防水要求的构筑物。
一般管道穿外墙的管道加防水套管。穿水池的管道采用柔性防水套管。
若室外水位高采用柔性防水套管，若室外水位低采用刚性防水套管。
15.一般水表管径比管道管径小一号。
16.给水支管上凡是接两个以上供水点，支管均加活接头和法兰。若支管接水表除外。
17. 规定：洗脸盆（洗菜盆）上边缘距地800mm.
水嘴距脸盆上边缘200mm.
拖布池水嘴距拖布池上边缘300mm
座便给水距地250mm
脸盆给水距地450mm
18.立管出地面时必须加阀门和活接头。
19.消火栓：
单栓 DN65 规范：栓口向外，不应安装在门轴侧
双栓 DN65或DN50 消火栓箱厚度≥240mm
栓口中心距地单栓+自救卷盘 1.1m
20.水表的安装：
住宅 ：阀门+水表
公共建筑 ：阀门+水表+阀门
室外 ：阀门+水表+阀门+泄水阀+减震等
21.清扫口：
接来两个及两个以上的卫生器具支管上应加清扫口，若有地漏可以不加。
立管检查口：最底层和最高层必须设置，每隔一至二层设置。
干管长度穿越几个房间每隔8-12m时应加清扫口或检查口。
22.立管变径必须采用大小头，支管可以采用补心，如接水表变径。
23.排水管道弯头三通的选用：
横管与立管应采用90度斜三通或四通
横管与横管应采用45度三通或四通
立管与排水干管（如出户管）应用2个45度弯头或半径大于4倍D的90度弯头
24.存水弯：P型——蹲便 S型——脸盆、小便斗
基础知识
一、给水工程
（一）室外给水系统的分类
1.以地面水为水源的给水系统
2.以地下水为水源的给水系统
（二）室外给水系统形式：直流给水系统、循环给水系统、循序给水系统
（三）室内给水系统分类：生活、生产、消防
（四）室内给水系统组成：引入管、水表、管路、给水附件、升压贮水设备、室内消防设备
（五）室内给水系统压力组成：H＝H1+H2+H3+H4
H1＝引入管与最不利环路、最不利点的标高差
H2＝沿程和局部阻力
H3＝水表阻力
H4＝出水水头（采暖循环泵只克服沿程和局部阻力，扬程35-40m）
（六）室内给水方式
1.简单给水方式
2.设置水箱给水方式
3.设置水泵给水方式
4.设置水池、水泵、水箱给水方式
5.分区给水方式
6.气压给水方式
7.变频给水方式
（七）室内给水系统管路图式：上分、中分、下分
（八）室内给水敷设方式：明装、安装（注：埋墙的镀锌钢管应做防腐）
二、排水工程
（一）污水及分类：生活、生产、雨雪水
（二）排水体制：合流、分流
（三）排水系统组成：室外、室内
三、供暖工程
（一）供暖系统分类
1.按使用热媒不同：热水、蒸汽、热风
2.按循环动力分：机械、自然
3.按供回水方式分：单管、双管
4.按供暖范围分：局部、集中、区域
（二）热水供暖系统的基本形式
1.上供下回双管
2.下供上回双管
3.垂直单管：顺序式、跨越式、可调节顺序式、倒流式
4.单一双管系统
5.水平单管系统
6.分区供暖
7同程、异程
（三）供暖系统主要设备
1.膨胀水箱：（循含泵吸入口）定压、排气、容纳膨胀水、信号作用
2.集气罐
3.伸缩器：（高层使用）波纹伸缩器、套筒伸缩器、自然胀力伸缩器
四、 通风与空调
（一）空调分类
1.按空气处理设备的设置分：
集中系统：空调机组直接供给各个房间
半集中系统：水冷机组—新风机组／风机盘管
全分散系统：水冷机组—风机盘管
2.按负担室内负荷所用的介质种类分：
全空气系统、全水系统、空气-水系统、冷剂系统
3.根据集中式空调处理空气来源分：封闭式、直流式、混合式
4.根据分部分：
空调风系统、空调水系统、净化空调系统、制冷设备系统、水冷机组、冷却塔
（二）主要设备：空调机组、新风机组、风机盘管
（三）通风系统：
1.送排风系统：人防、地下室、车库（钢板、玻璃钢）
2.防排烟系统（钢板、玻璃钢、结构风道）
3.除尘系统
五、 锅炉分类及型号表示方法
（一）分类
1. 按用途分：工业、供暖、电站、机车
2. 按提供载热介质分：蒸汽、热水
3. 按结构分：火管、水管、水火管混合
4. 按燃料分：燃煤、燃油、燃气
5. 按燃烧方式分：手烧和机械
6. 按整装方式分：快装、组装、散装
（二）型号表示方法
规范
一、给排水及采暖
1.阀门安装前应作强度性试验，从一批中抽10％，若抽取 10％合格率为95％或99.9％均为不合格。
强度性试验压力＝公称压力*1.5；
严密性试验压力＝公称压力*1.1
2.安装在主干管的起切断作用的闭路阀门应逐个作强度性和严密性试验。
3.管道上的冲压弯头外径应＝弯道外径
普通冲压弯头 焊接钢管
无缝冲压弯头 无缝钢管
焊接钢管DN100 公称直径
无缝钢管 Φ100*4.5 外径*壁厚
螺旋焊管 D109*4.5 外径*壁厚
4.地下室或地下构筑物外墙有管道穿过时应采取防水措施，对于有严格要求的应作柔性防水套管。
刚性防水套管：一般设计未要求时采用；
柔性防水套管：设计要求部位、地下水位较高构筑物、水池；
5.管道穿越伸缩缝、沉降缝、抗震缝敷设时应采取下列措施：
加伸缩节：给水、喷洒加橡胶软接头；冷冻水加不锈钢软接头
6.支架位置正确，应埋设平整牢固：
（1）设备、附件应设吊架、支架、托架
（2）末端、弯头、三通
（3）按规范间距均分排布（注：喷洒末端应作防晃支架）
7.固定支架与管道接触应牢靠严密。
8.滑动支架、滑拖和滑槽应留有3-5m间隙。
9.无热伸缩的管道吊架吊杆应垂直安装，有热伸长管道吊架吊杆应向热膨胀方向反向偏向。
10.固定在建筑构筑物上的管道支吊架不影响结构安全。
11.采暖、给水、热水系统立管管卡的设置：
（1）楼层高度≤5m，每层必须装1个
（2）楼层高度>5m,每层不得少于2个
（3）管卡安装高度距地1.5-1.8m，2个管卡匀称
（4）多层建筑给水、排水管径大于25mm时立管可以不加支架，但排水立管最底层应加管墩。
（5）排水铸铁、给水镀锌钢管立管应把支架做成落地卡。
12.有伸缩管道应加套管,采暖、热水、冷冻、冷却、凝结水穿墙、楼板应加套管，给水、消防、喷洒、排水不必要加。
13.给水管道：镀锌钢管≤DN100螺纹连接，>DN100法兰或卡箍连接；
给水塑料管和复合管可以采用橡胶圈接口、粘接、热熔、专用管件与法兰；
给水铸铁管：水泥粘口或橡胶圈；
铜管：专用接头或焊接
螺栓拧紧后，突出螺母长度≤螺杆直径的1／2，螺纹连接应外露2-3扣。
14.给水立管和装有大于等于3个的配水点支管始端均应安装可拆卸的连接件（如活接头）但若有水表、法兰阀门均不需加。
15.冷热水：上热下冷，左热右冷。
16.防腐处理：埋地排水铸铁管：沥青防腐；埋地钢管（包括镀锌钢管）：三级防腐。
17.水箱溢水管和泄水管应设在排水附近但不得与排水管直接连接。
18.立式水泵减震不应采用弹簧减震器。
19.室内排水管材：U-PVC排水管、铸铁管、混凝土管、组成洗脸盆和饮用喷水器到共用水封之间和连接卫生器具排水短管处可用钢管。
带1个大便器的支管≥DN100，带1个大便槽的支管≥DN150，接3个以上卫生器具支管≥DN75
20.室内雨水管：给水铸铁管、给水塑料管、镀锌钢管、黑管（内防腐）
21.立管检查口每隔一层加一个，最底层和最高层带卫生器具必须加。
22.排水立管和主干管（如入户管）应作通球试验，球直径》排水管道直径的2/3。U-PVC排水立管应加伸缩节或三通（带伸缩节）和阻火圈（或防火套管）。伸缩节间距不大于4米。
23.连接2个或2个以上的大便器或3个或3个以上的卫生器具横管应设扫出口。（清通设备）
24.水平管与水平管道，水平管与立管应采用45度三通或45度四通，90度斜三通或90度斜四通。立管与排水管应采用2个45度弯头或曲率半径不小于4倍管径的90度弯头（TY三通）。
25.排水通气管高出屋面300mm,必须大于积雪厚度（非上人屋面）北京规定为600mm。
26.通向室外排水管穿墙或基础必须下反时，应采用45度弯头或三通，并应在垂直管段设扫出口。
27.室内热水分为：全循环、半循环、不循环。热水管道应尽量利用自然补偿热伸缩（弯头、方形胀力）
28.水管道应进行冲洗，罐体不作水压试验只做灌水试验。热水供回水、集水缸、分水缸、热水箱等均应作保温。敞口水箱应作满水试验，密闭水箱应作水压试验。
29.卫生器具安装应采用预埋螺栓或膨胀螺栓固定。卫生器具应作满水试验和通水试验。
给水管道距地高度：洗脸盆450mm,座便器250mm,浴盆670mm,淋浴器1150mm,蹲便器（手动自闭式）600mm,立式小便器1130mm,挂式小便器1050mm
30.室内采暖钢管：焊接钢管《DN32螺纹连接，>DN32焊接
31.管道坡度：汽水同向热水管道、蒸汽管道和凝结水管道坡度千分之三，不得小于千分之二。汽水逆向流动，热水管道、蒸汽管道坡度大于等于千分之五。散热器支管坡度等于1％，坡向应利于排水和泄水。
32.平衡阀和调节阀（系统主干管）都具有方向，具有压力区间。
33.方型补偿器应有整根无缝钢管煨制。
34.散热器支管长度>1.5m时应安装管卡。
35.上供下回系统的热水干管变径应顶平偏心连接，蒸汽干管变径应底平偏心连接。
36.高温水（110-130度）加法兰或法兰阀门。
37.非高温水吊顶里的管道最好不用活接头，而用法兰阀门或丝扣阀门加一对法兰。
38.散热器带足片，14片以下2个腿，14片以上3个腿。20片以上拉条。
39.过滤器：水泵入口处加，较小。
40.除污器，采暖系统整个楼、换热站、锅炉房回水管家除污器，较大。
除污器一般须加旁通管。主要清通、易坏设备均应加旁通附件。
二、通风空调
1.工程中所选用的外购风管，还必须提供相应的产品合格证明文件或进行强度和严密性的验证。
2.通风管道规格的验收，风管以外径或外边长为准，风道以内径或内边长为准，非规则椭圆形风管参照矩形风管，并以长径平面边长及短径尺寸为准。
3.镀锌钢板及各类含有复合保护层的钢板，应采用咬口连接或铆接，不得采用影响其保护层防腐性能的焊接连接方法。
4.风管的密封应以板材连接的密封为主，可采用密封胶嵌缝和其他方法密封。密封胶性能应符合使用环境的要求，密封面宜设在风管的正压侧。
5.风管材质：普通钢板、镀锌钢板、不锈钢板、硬聚氯乙稀、有机玻璃钢、无机玻璃钢（相应的玻璃布层数不少于规范规定，其表面不得出现反卤或严重泛霜）
6.防火风管的本体、框架及固定材料、密封材料必须为不燃材料，其耐火等级应符合设计的规定。
7.复合材料风管的覆面材料必须为不燃材料。
定额
一、排水、采暖定额
二、通风、空调定额
（内容来源于网络）
住房和城乡建设部
主办单位：
北京工业大学
1
2
3
8：20—8：40
8：40—9：05
9：05—9：30
9：50—10：15
29.题目：城市污水包埋菌脱氮技术研究
报告人 ：北京工业大学 李军 教授 /博导
10：15—10：35
30.题目：污水处理厂提标改造的GBR工艺
31.题目：高效潜污泵及其系统在提标改造中的应用
报告人：泽尼特泵业(苏州)有限公司 陈剑皓 销售经理
32.题目：水与空气，无油螺杆鼓风机在污水处理中的应用
33.题目：:超微孔曝气器实用案例中的性能分析
34.题目：南方地区污水处理厂提标改造技术及案例分析
13：25—13：55
35.题目: A2/O不宜作为污水处理升级改造工艺
36.题目：探索未来污水厂“绿色、生态、可循环”技术之路
报告人：江苏绿尚环保科技有限公司 黄超 技术总监
37.题目: 类Ⅳ类污水处理厂提标改造的技术应用
38.题目:污水厂原址扩容提标实例——李村河污水厂MBBR工艺总结
39.题目：污水处理厂提标改造应用实例
40.题目: 两级生物滤池组合超滤膜工艺用于市政污水一级A+提标改造工程初探
41.题目：分散式BAF污水处理站改造的几点思考
42. 题目：提标改造设计运行的实践和思考
16：45—17：10
43.题目：青岛市污水处理概况及提标面临问题与建议
44.题目：七格污水处理厂提标改造实践
45.题目：类四类水质标准下的技术对策
46.题目 : 污水污泥厂臭气密闭收集处理工艺
47.题目：关于污水处理厂提标改造的几个问题与建议
抽奖
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会务费：
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3km |
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同时对改造和新建工程进行了能耗追踪，一期和二期吨水电耗从改造前的；降至；三期新建工程吨水电耗为，出水标准提高而能耗降低，主要源于采用微动力混合池型，取消推流器，降低推流器电耗；同时，悬浮填料填充率增加，大幅提高氧利用率，降低曝气能耗。
