引言
随着工业企业的快速发展和城市化进程的推进，工业排水系统的建设和管理对于环境保护和可持续发展至关重要。目前，国内工业园区主要采用地埋污水管道来进行排污，地埋污水管道在排水系统中承担着重要角色。尽管这种方式具有适用范围广、技术成熟、施工方便、工程投资较少等优点[1-2]，但同时也包括：地埋管道可能存在的老化、破裂、错接或漏接等问题引发的地下水污染；污水被送往集中处理设施过程中漏水或泄漏导致污水渗入土壤的可能性；管道老化、压力问题、施工质量不良等可能导致管道破裂，大量污水泄漏的环境风险和事故；以及对于企业污水偷排和漏排缺乏有效的监管等问题[3-4]。对环境造成严重污染和破坏，对人类健康和生态系统的可持续发展产生巨大威胁。
为了应对这些挑战并保护环境，实施架空管廊政策是一种行之有效的对策[5]。从源头到过程对污水进行全面把控，将架空管廊这一先进排水工艺运用至工业园区，匹配并加强园区管理运营模式，以及强调环境意识和可持续发展理念，控制并有效减少地埋管道对环境的不利影响。本文将结合台州湾经济技术开发区的情况，探讨架空管廊对策在工业企业排水系统中的应用，分析其对环境所带来的积极影响，并为工业企业排水系统的可持续发展提供参考和指导。
1开发区概况及排水系统建设背景
1.1开发区概况
台州湾经济技术开发区（以下简称开发区）位于台州湾北岸，居浙江台州的沿海地理中心，工业发达，曾因化工园区废水偷排渗漏，导致地下水污染、城市内河和近岸海域污染等问题。为了响应国家号召，加快建设省现代医药制药模式转型示范园区和“绿色药都”，提升区域环境质量，降低环境风险，开展了一系列的开发区环境全面深化整治行动，包括推进园区建设空中可视化管廊，遏制企业工业废水乱排乱放。为此，以开发区南洋区块为例，论述架空管廊在工业企业排水管网整治中的应用。
1.2 架空管廊工程建设背景
（1）建设地点
本工程以开发区南洋产业园区(翼中河以东区块)为例，南洋工业区块位于开发区西南角，是国家唯一批准的原料药和中间体生产集聚区。
（2）建设背景
医化园区已建有污水处理厂、热电厂等公用工程，园区污水管道以压力管直埋敷设为主，直埋敷设管线存在严重的安全隐患，地下管线容易腐蚀，管道损坏后排查泄漏点较困难，管道更换也不方便。另外，管线直埋时管位紧张，管线施工时互相影响。由此引起的断电、断水或通讯中断等事故必然对工业区生产和生活生产重大的影响。
本次污水系统结合医药化工行业特点，建设架空综合管廊，将园区企业污水以压力管道形式纳入管廊，通过架空的方式让污水管的运行状况更清晰直观，可以有效对污染物进行很好的控制。
污水管架空后，可以向上空间拓展，各种管线交叉容易解决，节省地下空间，便于后期架空管廊的实施；污水管道的架空，避免了地下水对污水管道的影响，也便于后期园区污水管道的运营和维护，避免企业偷排现象的发生。
2开发区南洋区块排水系统现状及存在的问题
南洋区块的污水排放系统已从传统重力流改造为压力流。目前已建区域内污水压力管已基本完善。各工业企业污废水通过污水压力管排入南洋1号泵站，转输至凯迪污水处理厂进行统一处理，达标后排放至台州湾。部分压力管由于建设时较为仓促，管道仅敷设在绿化带上，老化严重。
2.1南洋区块工业园区排水特征
医药产业废水的水质因医药产品品种、原辅料以及生产工艺可分为发酵类制药废水、化学合成类制药废水、制剂类制药废水。医药产业废水的主要特点是有机物浓度高、含有毒、有害物质、成分复杂，部分废水还有药物残留。
近年来，台州市医化、工业企业不断向南洋区块集中，部分企业内部雨污混接，企业雨水排水口数量较多，存在企业将污水偷排至市政雨水管道情况，导致地下水受污染较为严重，发展带来的污染问题日益严峻。
2.2市政污水管网模式适配性分析
南洋片区地埋污水管道长期暴露在地下环境中，易受地下水位变化、土壤腐蚀等影响，管道材料容易老化、腐蚀，导致管道的使用寿命缩短。一旦地埋污水管道发生问题，例如管道破裂、堵塞等，维修起来比较困难；一旦发生泄漏、破裂等问题，可能会导致污水泄露到地下水或土壤中，造成环境污染，对周围生态系统和水资源造成潜在威胁。
工业企业数量较多，工业园区检查井及管道埋地，管道监测及溯源难度较大，工业园区对企业排水管理机制尚未完善，污水排入雨水管网现象无法有效遏制。由此可见，现状市政排水管网模式不适配工业园区。
3架空管廊方案设计
基于以上现实问题，开发区南洋区块展开了污水系统整治工程，全面梳理工业园区存在的问题，针对性的采取源头正本清源分流改造，用架空管廊代替传统地埋管道，对工业园区污水系统进行提升。污水系统提升具体技术路线见图1：
图1台州湾经济技术开发区污水系统提升具体技术路线
3.1建设原则
架空管廊是一种将管道系统悬挂在支架上的结构，可以横跨工业园区的道路、区域和设施[6]，其建设主要遵循以下5个原则：
1）管廊布置应符合台州湾经济技术开发区现代工业集聚区的总体发展规划。
2）管廊布置应与总平面布置、竖向设计和绿化布置统一进行，使管线之间、管线与建、构筑物之间在平面及竖向上相互协调。
3）根据《台州市工业企业“污水零直排”建设标准（修订）》的建设要求，企业一个生产厂区只允许设置一个污水排放口。
4）污水架空压力管道在跨越道路、内河上方的管段上宜减少阀门、螺纹接头及波纹管等可能出现渗漏的组成件。
5）预留10～30％的管位，满足今后发展需求。
3.2建设方案
为方便对管道的管理及维修，本次设计按照规模较大企业污水架空管廊设计，预留蒸汽管、通信管，为以后集中布置创造条件。
（1）管廊横断面设计
管廊中、下层除了污水压力管和预留蒸汽管位，还为将来的发展预留了一部分管位；上层主要为预留层，具体详管廊横断面图2。管廊布置于道路的绿化带上。
图2管廊横断面示意图
（2）管廊高度及跨度设计
1）跨越各企业预留的进出口大门时，管廊净空高度一般不低于4.5米，可满足消防车通行的高度规定，同时与跨越市政道路的高度一致，当企业内有特殊要求时，跨越净空高度可按需确定，具体详图3；2）管廊基本高度确定如下：一般跨路或企业大门管廊下方最低净空≥4.5米，其余最低净空≥3.0米。
图3跨越道路、厂区门口
（3）管道布置
1）大口径的管线尽量靠近支柱，以减少梁的弯曲力矩，更便于结构的计算；2）工艺管线布置在梁的两侧，中间放置公用管线，有利于连接管线。大口径的管线，最好靠近管廊的立柱；3）管廊有两层时，一般将工艺管线放置在底层，公用管线放置在上层，工艺物料泄露后不会影响到其它管线；4）管廊上的管道联系着两侧的设备，因此布置管道时应做到步步低或步步高，避免在管廊上形成液袋或气袋；5）管廊上的阀门，应尽量排列于容易操作的位置，必要时设置平台，便于生产人员操作和维护；6）管廊上水平管道变径时应选用偏心大小头，且底平，使管底标高保持不变； 7）除非不可避免，阀门尽可能不要布置在管廊上。管道在进出装置处通常设有切断阀和盲板，集中布置并设平台。
4重要节点设计
4.1管廊下部结构设计
管廊基础可选用浅基础或桩基础。根据拟建管廊规模及所处的地质条件，考虑工程的经济性，合理的去选择管廊基础形式。
一般管廊属于园区先期建设的公共基础设置，后期随着园区配套建设的完善，可预见还会有较多的地下管线施工，如采用浅基础方案，将会对将来的管线施工开挖退让范围有较大限制，也会对公共管廊的后期使用带来安全隐患。
因此，建议优先考虑采用桩基础型式。管架钢立柱下设置钢筋混凝土矩形承台，下接钻孔灌注桩。钢立柱与承台通过预埋地脚螺栓进行连接。
4.2管廊上部结构设计
（1）管架结构设计
立柱采用H型钢，横向管架可采用型钢组成桁架结构（局部按需要采用钢纵梁连接）。横梁、纵梁与立柱出厂时均焊接节点板，现场施工时均采用螺栓连接，如图4所示。
图4管廊基础示意图
管廊每隔不超过120m设置温度伸缩缝，采用双柱式，双柱间距4~6m，期间不设置纵梁
（2）管廊附属构筑物
1）电缆桥架、检修通道及爬梯：外设槽型框架，为远期的电缆桥架预留空间。为方便检修、维修，在槽型框架顶部设置检修通道，并在管廊翻高位置和合适的落地位置设置爬梯。
2）限高、防撞设施：在管廊路口、企业通道设置警示标牌，在必要位置设置限高框架，在管廊沿途的市政道路设置防撞栏。
（3）管廊防腐设计
为了实现建设绿色、安全管廊的目标，使钢构件涂层达到超长使用年限，本设计中对钢结构部件均需采用油漆涂装保护的方法。在工厂完成防腐处理后，运输至现场进行组装，尽量螺栓连接，少量栓焊混合连接。管廊基础混凝土部分，在混凝土构件表面涂刷防水弹性涂料。对于钢制预埋件需要进行封闭处理，埋件面进行热镀锌涂层处理防腐。
（4）管廊静电接地设计
公共管廊上的管道大部分是易燃易爆及可燃物料，为消除管道运行过程中所产生的静电，确保管道的安全运行，按照《石油化工静电接地设计规范》SH/T3097-2017，管廊上设置公用的静电接地设施。管廊底部管墩每隔50-80米接地一次，给以后管道防静电接地用。管架防雷接地、工艺管线防静电接地、电缆桥架保护接地共用一套接地系统接地电阻不大于4欧姆。
5治理成效
企业污水管线以压力管形式接至市政综合管廊内，最终排入污水处理厂。管廊内的蒸汽管和通信管接入企业内部，为企业生产提供能源。开发区污水管网改造项目作为社会公益事业项目，其创造的价值远远高于项目本身创造的财务效益，建成投产后将改善本地区的投资环境，促进经济发展，提高人民生活水平，而这些效益除部分可以定量计算外，常常表现为难以用货币量化的社会效益和环境效益。
6结论和建议
针对以上设计，本论文得出以下结论：
1）架空管廊的布局相对灵活，可以根据实际需要进行调整和扩展。当工业园区内设施发生变动或扩展时，可以相对容易地调整管道的路径和连接。
2）维护和检修工作更加便捷。工作人员可以更容易地访问管道系统，进行检查、维修和清理，减少了维护所需的时间和劳动力成本。
3）使污水管道系统更加易于监控和管理。通过合理设计的支架和透明的管道覆盖，工作人员可以更容易地观察管道的运行状态，及时发现潜在问题并采取相应措施。
4）可以减少地下管道泄漏对环境的污染风险。污水泄漏和破裂事件可以更容易地被察觉并及时处理，减少对地下水和土壤的污染可能性。
5）可以优化管道系统的布局，减少管道长度和阻力，提高污水的流动效率。这有助于降低能耗和运行成本，并提高整体系统的可持续性。
未来的工作中，还应重点关注监管措施的强化和建立长效机制，加强对工业企业废水的监测和治理，加大对市政排水管网的维护力度，同时推动更多的生活小区、公建单位、六小行业进行雨污分流改造，形成更加完善的排水系统，以确保水质的持续改善和保护河道的健康[7]。
参考文献：
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[7]张科，姜元军，李松青，等.污水零直排建设中先进技术的研究应用[J]。测绘与空间地理信息，2020，43（11）：119-121.