工業(yè)污水零排放工程設(shè)計實踐

周云鵬

（薩維奧（山東）紡織機(jī)械有限公司，山東 濟(jì)寧 272000）

山東某智能制造工廠在設(shè)備裝配完畢后，需在清洗區(qū)對設(shè)備進(jìn)行高壓水槍沖洗，去除整機(jī)表面的雜質(zhì)、油類等，月產(chǎn)生污水量約6m3。由于該工業(yè)污水不能接入市政污水處理管道，因此，每月由污水處理廠運(yùn)走。其缺點(diǎn)是：成本較高，每月污水處理費(fèi)用約13000元；污水儲存量太少時，因運(yùn)輸成本問題，需暫存污水池；污水有一定儲存量時，產(chǎn)生的味道散布于廠房內(nèi)，嚴(yán)重影響公司員工的安全與身體健康。

為了解決這個難題，實現(xiàn)綠色生產(chǎn)，筆者負(fù)責(zé)設(shè)計實施“零排放”污水處理系統(tǒng)，并引入了PMBOK?項目管理架構(gòu)對整個工程進(jìn)行把控。項目管理作為一門專業(yè)已經(jīng)得到認(rèn)可，這表明知識、過程、技能、工具和技術(shù)的應(yīng)用對項目的成功有顯著影響。PMBOK?指南包含項目管理專業(yè)全球認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)和指南，有利于國際化項目的標(biāo)準(zhǔn)化實施。

1 項目干系人管理

干系人是能影響項目決策、活動或結(jié)果的個人、群體或組織。這項工作沒做好，可能導(dǎo)致項目工期延長、成本增加等，甚至可能導(dǎo)致項目取消。污水處理項目涉及環(huán)保問題，因此，需對項目干系人進(jìn)行識別，干系人應(yīng)包含工廠總經(jīng)理、安全工程師、工藝工程師、采購、財務(wù)、核心供應(yīng)商、外包團(tuán)隊，總經(jīng)理負(fù)責(zé)整個項目的批準(zhǔn)，安全工程師將項目立項信息提前提交至市環(huán)保局備案，并負(fù)責(zé)與市環(huán)保局的接口，工藝工程師負(fù)責(zé)提供清洗過程中的工藝要求，采購負(fù)責(zé)供應(yīng)商建檔，財務(wù)負(fù)責(zé)按合同分階段支付相關(guān)費(fèi)用，核心供應(yīng)商負(fù)責(zé)主方案提供與調(diào)試，外包團(tuán)隊負(fù)責(zé)對接核心供應(yīng)商的施工接口。

2 項目風(fēng)險管理與方案設(shè)計

對項目風(fēng)險進(jìn)行識別并進(jìn)行控制，依據(jù)廠區(qū)現(xiàn)狀，尋求成熟設(shè)計方案，避免項目建成后，污水處理系統(tǒng)無法達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。

污水水質(zhì)是污水處理方案的重要依據(jù)。為了解廢水成分，選取三個月份，分別從污水處理池取樣，并委托第三方出具水質(zhì)分析報告。其部分指標(biāo)如表1所示。

經(jīng)調(diào)研國內(nèi)外相關(guān)產(chǎn)品專利及設(shè)計 ，國內(nèi)污水處理設(shè)備大多體積較大或復(fù)雜工藝，存在價格高昂、工藝施工周期長等缺點(diǎn)，不符合中小型企業(yè)自身污水處理現(xiàn)狀，本方案選用廢水焚燒技術(shù)，它作為一種簡單高效且不受水溫、水質(zhì)等因素影響的廢水處理方法，適合處理揮發(fā)性高且難降解的工業(yè)廢水。方案比較如表2所示。

溝通藝術(shù)是項目管理的基石，對各產(chǎn)品進(jìn)行SWOT風(fēng)險分析，選型時，需與供應(yīng)商溝通工廠現(xiàn)有工藝參數(shù)（如能耗、電壓制式、天然氣管路壓力要求、水壓等）是否符合設(shè)備接口。綜合考慮報價、技術(shù)水平、國內(nèi)售后服務(wù)能力等，最終選用美國知名公司D公司蒸發(fā)器，此案例是美國在中國本土的第一個污水處理項目。D公司要求產(chǎn)品離岸前付全款，經(jīng)過談判，D公司也期望該產(chǎn)品打開中國市場，最終同意價格調(diào)低，并將部分尾款壓至調(diào)試完畢再收款，降低了項目風(fēng)險。

表1 樣品水質(zhì)報告 單位：mg/L

表2 各方案比較

其蒸發(fā)器原理為：廢水保持低速噴射時，可將其大多數(shù)被氧化為碳化物和水蒸氣。其氧化速度主要取決于廢水加熱溫度、空氣供應(yīng)量。在1250oF時，所有VOCs和有機(jī)物會被氧化，效率約70%～85%，生成的碳化物淤泥沉積腔體底部，可定期清除。

該系統(tǒng)日常運(yùn)行成本主要為天然氣，以每月污水量6m3為例，其估算表格見表3。

表3 每月污水焚燒時間和費(fèi)用估算表格

根據(jù)焚燒爐接口，構(gòu)建系統(tǒng)P&ID圖，建立工廠氣路、電路、水路與蒸發(fā)器的管道圖，如圖1所示。

圖1 污水處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

其關(guān)鍵接口及設(shè)計要點(diǎn)為：（1）天然氣管道直徑1英寸，儀表為PSI單位顯示；（2）供電電源為230VAC，單相，并保持正確接地；（3）壓縮空氣在不低于100PSI壓力下，可供應(yīng)10cfm；（4）自來水管3/英寸NPT接口分別連接至溢流罐和供給罐；（5）污水罐中設(shè)置上下液位極限開關(guān)，與污水泵構(gòu)成連鎖軟邏輯機(jī)構(gòu)，避免設(shè)備空燒浪費(fèi)與污水溢出危險。

3 項目時間管理

對整個項目進(jìn)行WBS任務(wù)分解，排列活動順序，估算活動資源與持續(xù)時間，制定進(jìn)度計劃甘特圖，并注意控制進(jìn)度，理清項目中外包團(tuán)隊和核心供應(yīng)商接口界面。

在核心供應(yīng)商調(diào)試工程師抵達(dá)之前，完成接口內(nèi)的材料購買與施工，完成P&ID圖中的所有的氣路、水路連接，降低了成本（核心供應(yīng)商調(diào)試收費(fèi)模式為按天計算）；在其抵達(dá)后，完成調(diào)試工作。

4 項目驗收與效益分析

試運(yùn)行后，經(jīng)過市環(huán)保部門（專家判斷、會議等）的評估，其氣體排放達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，其固體生成物

為普通碳化物，可直接排放，項目最終驗收，整個污水處理系統(tǒng)（最終產(chǎn)品、服務(wù)）移交到公司，并進(jìn)行存檔（組織過程資產(chǎn)更新）。

經(jīng)長期運(yùn)行，該系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠，其優(yōu)點(diǎn)是：（1）實時處理污水，大大改善了公司的環(huán)境；（2）結(jié)構(gòu)簡單，占地較少，施工快速；（3）觸屏界面，PC端通過RS485總線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)，并進(jìn)行信息存檔，IDEC PLC現(xiàn)場自動控制，操作方便，操作人員設(shè)置完畢，系統(tǒng)自動焚燒廢水，節(jié)省工時；（4）對VOC揮發(fā)性污染物、TDS難處理固體物的處理效果顯著；（5）系統(tǒng)內(nèi)部腔體為陶瓷結(jié)構(gòu)，抗堿性腐蝕，使用壽命長；（6）經(jīng)實際測算，污水處理成本降至原來的20%，與理論值相符。

5 結(jié)語

本文提出了一種工業(yè)污水零排放處理方案，其創(chuàng)新點(diǎn)在于，將美國某知名公司的先進(jìn)蒸發(fā)器理念引入國內(nèi)的零排放污水處理設(shè)計中，這種方案在PMBOK?項目管理規(guī)范指導(dǎo)下，成功投入使用，其性價比高，對廠區(qū)環(huán)境改善效果明顯，實現(xiàn)了綠色生產(chǎn)，適宜在一些中小型企業(yè)推廣。