工業(yè)園區(qū)污水處理廠的服務(wù)用戶千差萬別，其排水也不具有市政污水的統(tǒng)計性特點(diǎn)，因此在工業(yè)園區(qū)污水處理廠的設(shè)計上，既要了解園區(qū)整體的功能定位和規(guī)劃，又要逐一分析每一戶入駐企業(yè)的排水特點(diǎn)及有無特定組分的污染物。前期的水質(zhì)水量調(diào)研至關(guān)重要，在工藝設(shè)計、設(shè)備選擇和總圖布置方面都要遠(yuǎn)近結(jié)合，預(yù)留升級改造的空間。
1 設(shè)計規(guī)模與設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)的確定
1.1 設(shè)計規(guī)模的確定
園區(qū)污水處理廠的污水來源通常包括：園區(qū)企業(yè)排放的生產(chǎn)廢水（含企業(yè)內(nèi)排放的生活污水）；園區(qū)企業(yè)排放的潔凈廢水（如冷卻循環(huán)系統(tǒng)排污水）；園區(qū)配套生活居住區(qū)排放的生活污水以及港口碼頭的沖洗水、除塵廢水等?？紤]到園區(qū)的分期建設(shè)，園區(qū)污水處理廠也按照各期入駐企業(yè)的情況進(jìn)行分期建設(shè)。 園區(qū)企業(yè)排放的生產(chǎn)廢水是園區(qū)的主要污水來源，其水量和排放規(guī)律的確定，對于合理確定污水處理廠的規(guī)模和工藝設(shè)計至關(guān)重要。生產(chǎn)廢水的排放總量取決于各園區(qū)企業(yè)的排放量，各個企業(yè)的排放量通?？梢詤⒖计漤椖壳捌诘目裳小h(huán)評文件，并輔以類似生產(chǎn)企業(yè)的現(xiàn)場調(diào)研來綜合確定。由于工業(yè)企業(yè)排放用戶的廢水為間歇排放，充分了解主要排水的排放規(guī)律，對于污水廠設(shè)計規(guī)模的確定非常必要。 園區(qū)配套生活居住區(qū)排放的生活污水量，可按照規(guī)劃的人口數(shù)量，按照用水當(dāng)量的方法進(jìn)行計算。港口碼頭等輔助設(shè)施產(chǎn)生的沖洗水、除塵水可按照規(guī)劃中的用水量，按照收集系統(tǒng)的完備情況，乘以0.6～0.8的污水收集系數(shù)確定。 污水處理廠的設(shè)計規(guī)模等于上述污水量之和。值得注意的是，在項目前期階段，特別是一些化工項目，其可研文件、環(huán)評文件中的污水產(chǎn)生量，均已做保守估計，若在污水處理規(guī)模的確定上再乘以過大的不可預(yù)見系數(shù)，將會導(dǎo)致污水處理廠的設(shè)計規(guī)模較實際的收水量有較大偏差，這也是國內(nèi)大多數(shù)園區(qū)污水處理廠設(shè)計偏大的重要原因。根據(jù)在已建的上海某化工園區(qū)、武漢某化工園區(qū)和董家口某工業(yè)園區(qū)污水處理廠的經(jīng)驗，建議不可預(yù)見系數(shù)在1.04～1.08之間取值。
1.2 設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)的確定
工業(yè)園區(qū)的廢水水質(zhì)完全取決于入駐企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)品、原材料及生產(chǎn)工藝，對于石化、化工園區(qū)排放的廢水，通常含有一些難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，各股廢水的水質(zhì)將采取不同的方法進(jìn)行預(yù)測。工業(yè)企業(yè)排放的廢水水質(zhì)可參考生產(chǎn)企業(yè)的可研等設(shè)計文件的相關(guān)章節(jié)，如有可能，對于主要污染物排放企業(yè)可通過走訪調(diào)研類似生產(chǎn)工藝的企業(yè)，并輔以取樣進(jìn)行測試分析。 由于工業(yè)園區(qū)廢水水量、水質(zhì)的波動，建議設(shè)計規(guī)模和設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)一考慮，同時要兼顧污水廠的水力豎向設(shè)計。具體是指，首先分析各股排水的排放規(guī)律，通常工業(yè)用戶的部分排水是間歇排放或是在事故狀態(tài)下排放，尤其對于排放罐釜清洗、產(chǎn)品切換清洗、地坪沖洗以及檢修排水的企業(yè)用戶，計算出最大的排水量和正常排水量，分析最大排水量發(fā)生的概率，不宜將最大水量作為設(shè)計規(guī)模。當(dāng)沒有全面的排水規(guī)律時，建議設(shè)計規(guī)模按照污水廠可同時接收85%～90%原水在最大流量下的情況選取。同時，在設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)的選取上，適當(dāng)考慮污染物濃度，鑒于工業(yè)污染物成分復(fù)雜，此時對應(yīng)進(jìn)水污染物濃度可比調(diào)研數(shù)據(jù)略大，取一定的安全系數(shù)，以確?？偟奈廴疚锟偭控?fù)荷符合設(shè)計需要。上海某化工園區(qū)的設(shè)計參數(shù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)也驗證了此設(shè)計經(jīng)驗。此種方式使得分期建設(shè)的化工園區(qū)污水處理廠在運(yùn)行上更加靈活。 當(dāng)處理規(guī)模在3000m3/d以上時，在兼顧技術(shù)經(jīng)濟(jì)的前提下，最好設(shè)計有2條以上平行的且可靈活進(jìn)行切換的污水處理線，便于日常管理維護(hù)及檢修、升級改造，并可以更好地適應(yīng)園區(qū)的建設(shè)情況，更好地適應(yīng)水量水質(zhì)的波動。
2 工藝選擇及設(shè)計
2.1 預(yù)處理系統(tǒng)
工業(yè)園區(qū)排放的污水水量、水質(zhì)波動大，很多情況下含有大量的油類、硫化物且含鹽量高，預(yù)處理系統(tǒng)需要設(shè)計均衡池，以保證后續(xù)處理單元的穩(wěn)定高效運(yùn)行。均衡時間的設(shè)計應(yīng)考慮廢水的排放周期及水量水質(zhì)變化規(guī)律，對于石化、化工園區(qū)，均衡時間宜大于12h，最少不宜低于8h。 鑒于工業(yè)廢水水質(zhì)特點(diǎn)，預(yù)處理系統(tǒng)需設(shè)計在線監(jiān)測設(shè)施及事故池，對于可能危害到后續(xù)生化系統(tǒng)的具有毒性、高tds廢水可實現(xiàn)自動進(jìn)入事故池；對于不滿足ph值設(shè)計要求的廢水，需設(shè)計中和池進(jìn)行在線調(diào)節(jié)。
2.2 生化處理系統(tǒng)
工業(yè)園區(qū)的生化處理系統(tǒng)宜選用長泥齡的活性污泥法，對于總氮排放要求小于15mg/l的情況，泥齡宜大于20d。曝氣池的池型宜選用推流式，池深宜大于5m。為了維護(hù)缺氧區(qū)的環(huán)境，可以在曝氣區(qū)末設(shè)計一個脫氣區(qū)，以保證反硝化菌最適宜的代謝環(huán)境。在設(shè)備配置上，曝氣頭不宜選用膜孔曝氣器，宜選取在線溶解氧儀、空氣質(zhì)量流量計、自動閥門和變頻風(fēng)機(jī)，以實現(xiàn)曝氣量的在線聯(lián)動調(diào)節(jié)來降低能耗。
2.3 深度處理系統(tǒng)
為了達(dá)到toc、cod和色度的排放指標(biāo)，宜采取高級氧化加生物濾池的工藝，如蘇伊士集團(tuán)開發(fā)的oxybluetm工藝。在工藝設(shè)計上，要充分考慮后續(xù)生物濾池的有機(jī)物去除作用，鑒于高級氧化單元的投資或者運(yùn)行費(fèi)用較高，不宜將高級氧化單元進(jìn)行過大設(shè)計。通常，不可生化cod對臭氧的消耗量取決于物質(zhì)結(jié)構(gòu)、傳質(zhì)條件、ph以及水溫等條件，可行時需要進(jìn)行試驗確定。對于工業(yè)園區(qū)的污水，當(dāng)沒有試驗數(shù)據(jù)時，一般宜按照2～4 kgo3/kg cod進(jìn)行選取。 此外，考慮到工業(yè)廢水污染物的復(fù)雜性，遠(yuǎn)期園區(qū)的擴(kuò)展以及日趨嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，深度處理線在設(shè)計上要預(yù)留有升級改造工藝的空間以及占地空間。
3 材質(zhì)選擇大型化工園區(qū)通常在海邊港口建設(shè)，鑒于工業(yè)廢水的復(fù)雜性、遠(yuǎn)期水質(zhì)的變化，以及各條近、遠(yuǎn)處理線運(yùn)行上的靈活性，設(shè)備的液下金屬部分材質(zhì)等級不宜低于ss316l，考慮到海風(fēng)中氯離子的腐蝕，液上金屬設(shè)備材質(zhì)不宜低ss316，最好為ss316l。
4 結(jié)論
①工業(yè)園區(qū)污水水質(zhì)千差萬別，做好前期的現(xiàn)場水質(zhì)調(diào)研對于后續(xù)的工藝設(shè)計至關(guān)重要；
②要協(xié)同考慮污水廠的設(shè)計規(guī)模和設(shè)計進(jìn)水負(fù)荷，并兼顧水力豎向設(shè)計；
③考慮到技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理，最好設(shè)計2條以上的并行污水處理線；預(yù)處理系統(tǒng)宜設(shè)計有原水監(jiān)控設(shè)備和事故池，均衡池的均衡時間不宜低于8小時；
④生化處理系統(tǒng)宜選用低負(fù)荷推流式的活性污泥法，當(dāng)有較嚴(yán)格的總氮排放限制時，污泥齡不宜低于20d；深度處理系統(tǒng)的設(shè)計在工藝上和空間上都要做好遠(yuǎn)期預(yù)留。