化工园区废弃排水管线处置方案研究.pdf

引用本文：原沙沙。化工园区废弃排水管线处置方案研究 J.节能，2 0 2 3，42（11）：6 0-6 2.NO.112023节能 ENERGYCONSERVATION60低碳环保与节能减排化工园区废弃排水管线处置方案研究原沙沙（沈阳市市政工程设计研究院有限公司，辽宁沈阳110 0 15）摘要：为了落实中央环保督察关于化工园区污水管应明管设置的整改意见，对原有地下污水管线如何处置进行论证，考虑充分利用现有地下管网资源，通过对化工园污水、雨水管线的全面梳理和整体规划，结合管线排查报告，确定处置方案：对一部分不满足使用功能的地下污水管线进行了废弃填实处理；对另一部分地下污水管线进行合理再利用，关键词：化工园区；废弃管线；填实处理；再利用中图分类号：TU992文献标志码：A文章编号：10 0 4-7 9 48（2 0 2 3）11-0 0 6 0-0 3doi:10.3969/j.issn.1004-7948.2023.11.0171工程概况1.1区域概况1988年6 月沈阳经济技术开发区成立，19 9 3年经国务院批准成为国家级经济技术开发区，是沈阳市工业发展的核心区。2 0 0 5年9 月沈阳化学工业园成立，位于沈阳经济技术开发区中西部地区，原规划范围30.8 km，由于原规划西部土地主要为基本农田和未搬迁村庄，基本不可用，为了提高土地利用率、调整区域产业发展战略、协调化工园区与周边环境融合，2 0 2 1 2 0 35年化工园总体规划将西部调出化工园，并基于现状适度调整东侧、南侧规划边界。调整后的化工园区占地面积为9.4km。规划形成“一心、一轴、一带、五片”的功能架构。一心为园区北部形成包括指挥中心、管理中心等在内的以园区科创研发、办公功能集聚为核心的产业核心区。一轴为工业发展轴线，由原来的细河九北街向南北延伸。一带为滨水休闲带，沿浑浦灌渠而成。五大片区为精细化工产业区、东北制药、生物医药配套材料区、材料轻型化产业区、资源再生产业区。1.2现状排水系统目前，园区内有10 5家企业，投入生产共8 3家，涉及医药、精细化工、化工新材料等企业，园区日产污水约3万t。其中，东北制药外排量约1万t，沈阳化工中水回用后外排量约50 0 0 t，剩余园区企业生产废水外排量约1万t。园区已建成污水处理厂2 座（化工园和西污二期），污水泵站3座（化工园污水泵站、林台污水泵站及2#污水泵站），污水管线40 km、雨水管线55km。1.2.1雨水系统雨水系统按照分流制排水系统进行建设，化工园将雨水系统分成两分区。沈化雨水：经现状D2.8m雨水管道排入1雨水泵站，近期经现状大潘雨水泵站提升后排入细河，远期经大潘雨水泵站、中德公园雨水泵站联合提升后排入细河。其他区域雨水：其他区域雨水管线布设主要以浑蒲灌渠为界分为南北两区。北区雨水主干管为开发大路和细河九北街以及沈西五东路。南区雨水主干管为沈西九东路和细河十一北街，目前只有细河十一街连通。近期区域雨水依靠重力排入大潘雨水泵站，提升之后排入细河，远期经大潘、中德公园雨水泵站共同提升后排入细河。1.2.2污水系统园区污水主要排入已建的两座污水处理厂，即化工园污水处理厂（设计规模1万t/d）和沈阳市西部污水处理厂二期工程（设计规模2 5万t/d）。沈阳市化工园污水处理厂位于沈阳化学工业园沈西九东路以北，占地面积1.8 hm。工程分期建设，一期设计规模1万t/d，服务范围为化工园入驻企业（除东北制药废水、沈化废水）的工业废水。沈阳市西部污水处理厂二期工程位于沈阳市经济技术开发区沈西九东路58 号，占地面积2 4.7 4hm，设计规模2 5万Vd。其中，处理东药集团生产尾水7 万t/d，市政污水18 万t/d（含沈化生产废水1万t/d）。现状污水系统分为三个分区：第一，沈化污水。经现状D1.5m沈化污水专线排入现状林台污水泵站，经提升后排入西部二期污水厂18 万t/d处理单元。第二，东药污水。经现状D1.5m东药污水专线排入西部二期污水厂7万t/d东药处理单元。第三，其他区域污水。在灌渠以北，污水经沈西五东路、细河十一北街排入2 泵站，提升至现状化工园污水处理厂；在灌渠以南，污水经沈西六东路、九东路排入2 泵站和九北街泵站，提升至现状化工园污水处理厂作者简介：原沙沙（19 9 1一），女，本科，高级工程师，研究方向为市政给排水。收稿日期：2 0 2 3-0 3-0 1NO.112023节能ENERGYCONSERVATION61低碳环保与节能减排1.3排水系统存在问题污水收集效能有待提高。生活污水和工业废水混合排放，对市政污水厂稳定运行造成不利影响。化工园区域污废水量超过预处理规模，对西部二期污水厂造成冲击；西污二期处理工业园区废水的效果有限，区域受纳污水处理厂进水水量、水质均存在较大浮动，从而导致出水水质不稳定，处理效率显著降低。排水管线混接问题有待解决。化工园部分管网建设时间较早，排水管网埋地并行或叠压，历史久远管线多层次交叉 2 。经专业公司统一排查发现，一方面有污水管线接入雨水管线、企业污水接入市政雨水管线、小区污水管线接入市政雨水管线、管道内渗漏的雨污错街、混接现象，同时部分排水管线出现管材老化、管网渗漏、破损、错口、腐蚀、局部淤堵等问题，雨污直接混排，雨水泵站溢流，污染周边水体；另一方面，已废弃管线内存在污水、污泥等残留污染物，若长时间废弃不进行处置，污染物必将随雨水流出，最终污染周边水体，造成不可逆转的生态危害2排水系统规划按照“污污分流”原则，污水（含生活污水、生产废水、应急事故水）实施“一企一管，多企一管，市政共管”收集模式，采取地上管架（管廊）压力流敷设，最大程度降低环境风险 3。规划设置沈化专线、难生化、易生化、应急事故共4套管线系统，如图1所示，并为远期做好预留；规划长度约35km，通过企业内部治理和园区污水厂两级处理，实现达标排放。化工园区规划建设污水厂1座，日处理污水3万t，首期实施日处理污水2 万t，建设容积达2 万m的园区事故应急水池1座。预留管位应急事故管沈化专线易生化类难生化类2500825500450250475000 100:OOO图例支撑型钢沈化专线?难生化主线地面易生化主线应急事故专线008009难生化次干线易生化次干线图14套管线系统（单位：mm）2.1整改方案化工园区地下管网综合整治工作按照中央生态环境保护督察问题整改方案的要求全面展开。污水地上明管敷设方式参考国内化工先进园区的经验设计(4。地下管网综合整治采取分阶段、分批次实施。第一阶段实施两家主要排水企业的一企一管架空建设，优先确保园区主要污水实现架空通水；第二阶段实施一企一管其他管线架空，实现园区污水管线全部架空通水；第三阶段多批次实施污水管线改造及废弃污水管线处置，完成地下管网综合整治任务，系统解决园区雨、污管线排放问题，根据整治方案，鉴于污水管网采用明管敷设方式，原地下污水管线理应废弃。但考虑节省国有资产、充分利用现有地下管网资源，原地下污水管道的处置方式可分为两种：一为全部管线废弃；二为部分管线废弃、部分管线合理利用。经对化工园污水、雨水管线进行全面梳理、统筹规划，由专业排查单位对园区内雨污管线进行全面排查，进行两种污水管道处置方案的分析对比论证。根据污水管道排查情况，部分污水管线建设年代久远、老化，且长期承接工业废水，对沉淀积淤严重的污水管线进行废弃处置，处置方式同全部管线废弃处置方式。除上述污水管线废弃外，对其余地下污水管线及原污水提升进行合理再利用，将原污水提升泵站清淤后调整为雨水提升泵站，原污水管线调整为雨水管线，并接入地下雨水管线。2.2处置原则2.2.1废弃管线处置原则结合各管线实际情况，对管道状况进行QV潜望镜摸底调查，对于管道内污水和污泥进行取样检测，根据检测结果对污水进行妥善处理，确保达标排放。管道内污泥根据属性鉴定结果，按照一般固废或危险废物处置方法妥善处置，废弃管道内废水检测应交由有资质的单位进行检测，检测指标需增加重金属（铬、镉、砷、铅、镍、汞、锌、铜）、石油类等指标。对管线、检查井进行封堵，利用高压冲洗车、吸污车对管线进行降水清淤及清洗处理，确保管线内无污水、污泥及杂物等可能污染周边环境的物质。废弃管道端头砖砌封堵：洞口砌筑采用M7.5水泥砂浆砌MU10砖，按洞口尺寸进行砌筑封堵，管径小于1000mm，砖墙厚度为2 40 mm；管径10 0 0 mm，砖墙厚度为50 0 mm，封堵墙留有溢流孔及注浆孔，溢流孔及注浆孔采用13.3cm铸铁快接头，注浆充填完成后采用水泥砂浆封堵。对管道内二次渗水、管道周围地下水、土壤取样检测。检测指标满足地下水质量标准（GB/T14848一2017）要求后，对废弃管道进行填埋处理；若检测指标不达标，需进一步进行污染源追溯，进行土壤及地下水污染调查，根据调查结果对土壤和地下水环境进行风险管控或治理。废弃管道、井室及井筒填实：采用C30微膨胀细石混凝土回填，沉降稳定后采用地质雷达进行管内充填程度的测定，测定浆液固化干缩面距管顶距离，换算成面积百分率，若充填率低于9 7%，则进行补充注浆。经地质雷达检测出的地下空洞，须采取地基注浆加固措施，注浆材料为水泥水玻璃双浆液。NO.112023节能ENERGYCONSERVATION62低碳环保与节能减排封堵完成后对管道、检查井进行承载力检测，定期对重点区域地下水及土壤进行跟踪监测2.2.2污水管线合理再利用原则结合各管线的实际情况，对管道状况进行QV潜望镜摸底调查，取样化验管线内的污水及淤泥，并根据化验结果妥善处理污水，确保达标排放。对管道中的污泥，按照一般固废或危险废物处置方法，根据属性鉴定结果进行妥善处置；对废弃管道中的废水检测，须增加重金属（铬、镉、砷、铅、镍、汞、锌、铜）、石油类等指标，交由有资质的单位进行检测。分段对管线进行潜水气囊封堵，不具备气囊封堵条件的采用潜水砖墙封堵，采取高压冲洗车、吸污车对管线进行降水清淤及清洗处理，清淤完成后采用CCTV检测管道内部情况，确保管线内无污水、污泥及杂物等可能污染周边环境的物质。由于原管线为污水管线，需要进行反复冲洗（至少2 次），然后放置清水，2 4h后检测水质，合格后可改为雨水管线。管道内的废水及清洗的废水外运至指定地点。对废弃填实以外的管道进行检测，确定管线及检查井破损点位置，对破损点位进行科学封堵、修复。管道修复部位预处理采用管道内化学注浆法进行处理，然后进行修复，管径 D800mm的管线，采用不锈钢双胀环进行修复；破损孔洞严重部位采用内衬钢圈修复，具体根据现场情况及管线破损情况确定修复方式。对管道内二次渗水、管道周围地下水、土壤取样检测。检测指标达到地下水质量标准（GB/T14848一2017）、土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）（GB366002018）要求后，对污水管道进行合理再利用；若检测指标不达标，需进一步进行污染源追溯，进行土壤及地下水污染调查，根据调查结果对土壤和地下水环境进行风险管控或治理。3灸处置方案3.1废弃管线处置方案现场处置流程：现场QV潜望镜调查水质、污泥取样检测封堵管道降水采用高压冲洗车、吸污车冲洗清淤废水及污泥外运管道端头封堵二次渗水、地下水、土壤取样检查管道填充井室、井筒回填夯实地质雷达检测地基注浆加固地质雷达复检废弃管道的导排、清淤、检测、废弃及填埋处理需要监理现场计量。3.2污水管线合理再利用方案根据调查单位对化工园企业的排查情况，除污水管线废弃外，其余污水管道整体满足输送功能，结合检测排查报告，对化工园区内剩余的污水管线进行合理利用。污水管线合理再利用流程：现场QV潜望镜调查水质、污泥取样检测气囊封堵管道降水采用高压冲洗车、吸污车冲洗清淤管道清洗废水及污泥外运水质检测管道CCTV检测破损点位修复二次渗水、地下水、土壤取样检查闭水试验第三方检测、出具报告验收再利用 5。合理再利用的导排、清淤、修复、检测、处理需要监理现场计量。3.3污水泵站合理再利用方案将原污水提升泵站清淤、冲洗后调整为雨水提升泵站、原污水管线调整为雨水管线，并接入地下雨水管线。泵站合理再利用流程：现场调查水质、污泥取样检测进、出水口封堵泵站降水人工清淤泵站清洗废水及污泥外运水质检测电视检测验收再利用。需要清淤的泵站有3座，由于池体较深、面积较大，需要人工进入池内清掏淤泥，并将淤泥收集后再利用吊机将淤泥转运污泥斗车，由污泥斗车外运。部分泵站处于运行状态，需要考虑闸门封堵、架设导流管，必须保证上游污水不上路面。泵站清淤完成后进行泵池清洗（反复清洗至少2 次），清洗完成后放入清水，2 4h后检测水质，合格后方可改为雨水泵站。4结语化工园区地下管网整合整治方案的实施，一方面可以从规划布局上较好地解决化学工业发展与城市发展的环境矛盾问题，另一方面可以充分利用经开区的区位优势和环境容量优势，并按照产品上下游结构和产品链安排生产装置，集中解决资源、能源和其他配置，降低生产成本。同时充分利用现有地下管网资源，污水管道部分管线废弃、部分管线合理再利用的规划更为节能、合理。参考文献1】唐群艳，贾敏才，吴晓峰.地下长距离废弃管道充填施工设计 .探矿工程（岩土钻掘工程）,2 0 0 8(11)：6 8-7 0.2】吴自强，满高鹏，张蕊，等.用废弃混凝土生产钢筋混凝土排水管应用技术研究 .混凝土与水泥制品，2 0 19(9)：32-34.3】刘江涛，杨伟明，魏杰，等.基于市政管线规划信息的排水管网模型数据转换方法研究 J.中国给水排水，2 0 2 1,37（10）：2 8-33.4】朱俊英.论建筑工程排水管线优化设计认识实践 J.居舍，2 0 2 0(13):90.5】李先科，耿书娟.市政排水管线设计优化措施探析 .城市建设理论研究：电子版,2 0 17(2 6)：13.