張樹林
(寧波市鎮(zhèn)海規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院, 浙江 寧波 315200)
為進(jìn)一步控制自然水體的污染, 2016 年12 月寧波市政府提出用5 a 時(shí)間基本建成“污水零直排區(qū)”, 至2020 年前全面消滅劣Ⅴ類水體的目標(biāo)。 為解決企業(yè)偷排、 漏排的現(xiàn)象以及響應(yīng)“污水零直排區(qū)”的建設(shè), 寧波市鎮(zhèn)海區(qū)提出工業(yè)企業(yè)雨污分流改造工程, 經(jīng)調(diào)查研究選取工業(yè)園區(qū)范圍內(nèi)1 000余家企業(yè)作為工程試點(diǎn)。 對(duì)企業(yè)原有排水系統(tǒng)進(jìn)行大規(guī)模、 大范圍的雨污分流改造, 希望最大程度地減少企業(yè)污水的直接排放, 達(dá)到改善水環(huán)境和人居環(huán)境的建設(shè)效果。 本文根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求并結(jié)合實(shí)際工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn), 提出企業(yè)雨污分流改造工程的難點(diǎn), 并針對(duì)企業(yè)雨污分流改造中雨水系統(tǒng)、 生活污水系統(tǒng)、 工業(yè)廢水系統(tǒng)和廢油廢液系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析討論, 為確保工程效果打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
在對(duì)企業(yè)進(jìn)行雨污分流改造設(shè)計(jì)前, 必須要掌握企業(yè)內(nèi)及外圍的相關(guān)管線(雨水管、 污水管、 給水管、 燃?xì)夤堋?電力管等)數(shù)據(jù)資料。 外圍市政管網(wǎng)由政府提供, 準(zhǔn)確度較高, 內(nèi)部管線資料需由企業(yè)提供, 但絕大部分企業(yè)均不能提供廠區(qū)內(nèi)部管線資料。 在無內(nèi)部資料的情況下, 理論上應(yīng)由勘測(cè)單位先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)后再進(jìn)行設(shè)計(jì), 但本次改造由政府主導(dǎo), 企業(yè)改造意識(shí)不強(qiáng), 勘測(cè)費(fèi)用無著落, 因此只能依靠設(shè)計(jì)人員根據(jù)企業(yè)介紹進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察掌握內(nèi)部管線資料。 由于排水管線埋入地下, 雨污水井蓋混蓋等現(xiàn)象, 設(shè)計(jì)人員憑經(jīng)驗(yàn)獲取現(xiàn)狀管線資料,給出設(shè)計(jì)的方案, 仍需施工單位進(jìn)場(chǎng)前進(jìn)行復(fù)核,增加了設(shè)計(jì)、 施工的難度[1-2]。
部分中小企業(yè)廠房年代久遠(yuǎn), 多由家庭作坊發(fā)展而成, 企業(yè)內(nèi)部違章搭建多而混亂, 雖經(jīng)過相關(guān)部門監(jiān)督管理, 但仍有部分企業(yè)未完成整改。 企業(yè)內(nèi)部建筑、 天棚、 管線混亂, 環(huán)境臟、 亂、 差, 導(dǎo)致設(shè)計(jì)中無滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求的施工作業(yè)空間。 此外, 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn), 部分企業(yè)建廠房時(shí)只考慮排水未考慮分流制排水, 導(dǎo)致在已建有雨污合流管、 消防管、 電力管等的有限空間里, 再新建一套管道系統(tǒng)非常困難, 這就需要企業(yè)對(duì)排污點(diǎn)在空間上進(jìn)行移動(dòng), 增加了設(shè)計(jì)的工程量[3]。
本次改造項(xiàng)目由政府引導(dǎo)設(shè)計(jì)方案, 企業(yè)完成工程施工, 改造方案需征得企業(yè)同意才能進(jìn)一步深化設(shè)計(jì)。 由于企業(yè)雨污分流改造對(duì)企業(yè)生產(chǎn)影響較大, 且工程費(fèi)用70% 以上由企業(yè)自行承擔(dān), 因此,企業(yè)意愿不強(qiáng), 造成方案設(shè)計(jì)需經(jīng)多次協(xié)商、 調(diào)整, 工程設(shè)計(jì)歷時(shí)長(zhǎng)。
企業(yè)雨污分流改造一般要求企業(yè)最少要有生活污水、 雨水2 套系統(tǒng), 部分企業(yè)由于生產(chǎn)過程中還存在工業(yè)廢水, 另外考慮到廢油廢液流入排水管網(wǎng)對(duì)環(huán)境影響較大, 本文將企業(yè)雨污分流改造歸納為4 大系統(tǒng)的改造: 生活污水系統(tǒng)、 雨水系統(tǒng)、 工業(yè)廢水系統(tǒng)、 廢油廢液系統(tǒng)。
生活污水主要是人們生活中使用的各種廚房用水、 洗滌用水和衛(wèi)生間用水所產(chǎn)生的污水, 多含無毒的無機(jī)鹽類[4]。 一般企業(yè)現(xiàn)狀均有一套排水系統(tǒng), 考慮原排水系統(tǒng)的排水能力, 一般將其改造作為雨水系統(tǒng), 新建一套生活污水系統(tǒng)[5], 因此生活污水系統(tǒng)設(shè)計(jì)是雨污分流改造的重要內(nèi)容。 對(duì)于原已實(shí)現(xiàn)雨污分流的企業(yè), 設(shè)計(jì)方需復(fù)核原管道是否滿足技術(shù)規(guī)范要求, 及考察有無新增排污點(diǎn)。 生活污水系統(tǒng)的設(shè)計(jì), 需先調(diào)查企業(yè)內(nèi)部排污點(diǎn)的分布、 化糞池滲漏情況、 隔油池建設(shè)情況、 市政污水檢查井位置、 標(biāo)高等信息, 結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況、 施工要求及企業(yè)意見等因素設(shè)計(jì)一套經(jīng)濟(jì)合理的方案。
雨水分初期污染雨水和干凈雨水。 初期雨水溶解有空氣中的酸性氣體、 汽車尾氣、 工廠廢氣等污染性氣體, 又在降落地面后沖刷路面、 露天堆場(chǎng)、屋面, 使雨水中含有油類、 有機(jī)物、 懸浮物、 固體顆粒等污染物質(zhì), 因此企業(yè)的初期雨水對(duì)水環(huán)境具有嚴(yán)重的污染[6-7], 需要進(jìn)行收集處理。
根據(jù)初期雨水受污染程度, 將企業(yè)劃分為3 種類型:
類型1: 雨水基本沒有受到污染, 經(jīng)簡(jiǎn)單處理后可以直接排入雨水管網(wǎng)或自然水體的企業(yè), 例如: 服裝企業(yè)、 包裝企業(yè)、 木材廠、 外貿(mào)企業(yè)等。對(duì)于該類企業(yè), 設(shè)計(jì)中在雨水管道末端設(shè)隔油沉砂池進(jìn)行預(yù)處理。
類型2: 雨水受污染, 但污染不嚴(yán)重, 可經(jīng)簡(jiǎn)單隔油、 沉砂等處理后達(dá)到排入污水管網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn), 或企業(yè)場(chǎng)地較小無條件建設(shè)收集池, 例如: 機(jī)械加工企業(yè)的廢料堆積區(qū)、 企業(yè)的露天堆場(chǎng)區(qū)等。 設(shè)計(jì)中在污染區(qū)域四周設(shè)明溝收集污染區(qū)域雨水, 后經(jīng)棄流井的自動(dòng)控制系統(tǒng)控制初期雨水直接排入污水管道, 后期干凈雨水直接由雨水管排入市政雨水管或河道。
類型3: 雨水污染嚴(yán)重, 且有條件建設(shè)收集池的企業(yè), 設(shè)計(jì)中新建初期雨水收集池收集污染雨水, 后通過污水處理使污染雨水達(dá)到排入污水管網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn), 例如: 化工企業(yè)[8]、 煉油企業(yè)[9]等污染較大的企業(yè)。 設(shè)計(jì)中對(duì)該類企業(yè)新建初期雨水收集池收集初期污染雨水, 通過自動(dòng)控制系統(tǒng), 后期雨水排入市政雨水管網(wǎng)或自然水體。 收集池內(nèi)污水經(jīng)過處理后通過控制系統(tǒng)控制泵站運(yùn)行排至市政污水管網(wǎng)。 若區(qū)域內(nèi)新建初期雨水收集池的企業(yè)較多, 應(yīng)設(shè)置自動(dòng)控制系統(tǒng)錯(cuò)峰排空, 避免造成市政污水管冒溢。
不同的生產(chǎn)企業(yè), 生產(chǎn)廢水所含污染物質(zhì)不同, 對(duì)應(yīng)處理方式不同[10]。 在進(jìn)行雨污分流改造項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中, 應(yīng)參照企業(yè)環(huán)境影響評(píng)價(jià)書中要求進(jìn)行相應(yīng)處理, 由專業(yè)的環(huán)保單位進(jìn)行二次設(shè)計(jì), 使廢水達(dá)到排入市政污水管網(wǎng)要求。 對(duì)于外圍有市政工業(yè)污水管道的企業(yè), 設(shè)計(jì)中對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行有效收集后排至市政工業(yè)污水管; 對(duì)外圍無市政工業(yè)廢水管, 且生產(chǎn)廢水量較大的企業(yè), 應(yīng)由有資質(zhì)的環(huán)保單位進(jìn)行廢水處理的二次設(shè)計(jì); 對(duì)外圍無市政工業(yè)廢水管, 且企業(yè)生產(chǎn)廢水量較少, 單獨(dú)處理成本較高的企業(yè), 應(yīng)建議企業(yè)外運(yùn)至工業(yè)污水廠處理。
廢油廢液雖然不屬于雨、 污水系統(tǒng)的內(nèi)容, 但其偷排、 溢流至雨、 污水管系統(tǒng)將造成非常嚴(yán)重的污染, 因此應(yīng)在源頭進(jìn)行控制。 根據(jù)鎮(zhèn)海區(qū)經(jīng)信局?jǐn)?shù)據(jù)顯示, 鎮(zhèn)海區(qū)首批雨污分流改造的企業(yè)中有73% 的企業(yè)生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生廢油廢液, 因此在進(jìn)行企業(yè)雨污分流改造的設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮對(duì)產(chǎn)生廢油、 廢液區(qū)域做防滲、 防漏、 隔斷處理。 例如:對(duì)于機(jī)加工產(chǎn)生廢料的企業(yè), 應(yīng)在廢料堆積處四周設(shè)計(jì)圍堰, 防止廢料上殘留的廢液流入管網(wǎng)。
項(xiàng)目位于寧波市鎮(zhèn)海區(qū)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)工業(yè)園區(qū)內(nèi), 是一家專門從事液壓馬達(dá)生產(chǎn)企業(yè), 廠區(qū)靠河建設(shè), 北面與東面均為河流。
廠區(qū)分兩期建設(shè), 一期為雨污合流制排水, 生產(chǎn)廢水、 生活污水、 雨水均通過合流管道排向河道, 在排河前設(shè)置有隔油池; 二期為雨污分流制排水, 雨、 污水納入相應(yīng)市政雨、 污水管網(wǎng)。 建筑內(nèi)部已實(shí)現(xiàn)雨污分流, 建筑外均建有廁所化糞池, 廁所污水經(jīng)化糞池沉淀后排入管道。 廠區(qū)生產(chǎn)過程中有4 處產(chǎn)生工業(yè)廢水(清洗產(chǎn)品區(qū)A、 檢測(cè)產(chǎn)品區(qū)B、 磨洗區(qū)C、 實(shí)驗(yàn)區(qū)D), 總污水量約為8 t/d,目前廢水經(jīng)簡(jiǎn)單預(yù)處理后直排合流管道。 廠區(qū)西北側(cè)有一廢料區(qū), 廢料區(qū)附近地面含油污嚴(yán)重, 污染面積約為200 m2。 企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生廢油廢液約為5 t/a。
(1) 充分考慮利舊。 保留廠區(qū)二期管道, 將一期合流管道改造為雨水管。
(2) 雨污分流改造, 將企業(yè)雨水、 生活污水管道分開, 各行其道。 一期廠區(qū)新建一套生活污水收集系統(tǒng)。
(3) 初期雨水污染控制。 對(duì)路面油污嚴(yán)重區(qū)域進(jìn)行初期雨水收集和處理, 達(dá)標(biāo)后排至污水管網(wǎng)。
(4) 工業(yè)廢水達(dá)標(biāo)處理。 收集企業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)廢水, 經(jīng)污水處理設(shè)備進(jìn)行處理, 達(dá)標(biāo)后排入污水管網(wǎng)。
3.2.1 生活污水系統(tǒng)
生活污水系統(tǒng)主要收集廠區(qū)洗手槽、 廁所、 廚房排出的污水, 污水總量約為18.7 m3/d。 設(shè)計(jì)保留一期污水管道158 m, 保留現(xiàn)狀化糞池6 座, 新建4 m3餐廳隔油池1 座, 新建230 m 污水管收集生活污水, 采用ID225 HDPE 雙壁波紋管, 污水管沿道路敷設(shè), 最終排至市政污水管道; 在管道轉(zhuǎn)彎、 交接處設(shè)800 mm×800 mm 混凝土檢查井, 共8 座; 企業(yè)內(nèi)化糞池、 隔油池、 洗手槽等廢水接至新建污水管道; 企業(yè)污水排入市政污水管網(wǎng)前增設(shè)污水監(jiān)測(cè)井, 共2 座。
3.2.2 雨水系統(tǒng)
清洗疏通現(xiàn)狀合流管約1 200 m 作為雨水管,封堵原合流管與化糞池、 污水接戶管等污水連通的管道8 處, 對(duì)污染嚴(yán)重區(qū)域四周新建排水溝150 m, 新建20 m3初期雨水收集池1 座, 自動(dòng)控制系統(tǒng)1 套, 棄流井1 座, 隔油沉砂池1 座, 雨水監(jiān)測(cè)井5 座。 下雨初期, 排水溝收集的雨水進(jìn)入棄流井, 經(jīng)自動(dòng)控制系統(tǒng)控制閥門打開, 初期雨水進(jìn)入初期雨水收集池, 待收集池滿后自動(dòng)控制系統(tǒng)控制閥門關(guān)閉, 后期雨水排入雨水管道。 在雨停后24 h初期雨水池污水經(jīng)泵提升至污水處理站處理。
3.2.3 工業(yè)廢水系統(tǒng)
新建4 座4 m3混凝土收集池收集工業(yè)廢水,由泵提升至新建工業(yè)廢水處理站統(tǒng)一處理, 廢水處理站采用隔油調(diào)節(jié)池-絮凝池(投加PAC)-氣浮池-pH 調(diào)節(jié)池-芬頓脫氣池-生化處理池(AAO)的工藝進(jìn)行處理, 處理達(dá)標(biāo)后排入污水管道或回收利用。工業(yè)廢水處理站處理規(guī)模為20 t/d。
3.2.4 廢油廢液系統(tǒng)
設(shè)計(jì)一處廢油廢液集中收集區(qū), 收集區(qū)四周做圍堰, 隔斷與雨、 污水管道的接觸。 收集的廢油、廢液委托有資質(zhì)的環(huán)保單位定期拉運(yùn)處理, 避免二次污染環(huán)境。
企業(yè)雨污分流改造是整治目前企業(yè)偷排、 亂排、 錯(cuò)排的有效措施, 也是實(shí)行排污許可證制度的前提條件, 是一項(xiàng)具有長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的工作。 同時(shí)企業(yè)雨污分流改造工程是一項(xiàng)復(fù)雜而艱巨的工程, 對(duì)于設(shè)計(jì)者而言, 必須對(duì)現(xiàn)狀進(jìn)行充分的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查, 針對(duì)不同的企業(yè), 分析其4 大系統(tǒng)污染情況, 因地制宜、 因企而異, 制定切實(shí)可行、 經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)方案。 提高設(shè)計(jì)施工中的實(shí)效性, 只有這樣, 才能保證企業(yè)雨污分流改造工程設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性, 發(fā)揮其最大的作用。