某工厂清污分流改造工程.doc

前前 言言 水是生命之源，是地球上唯一不可替代的自然资源，是保障人民生 活、发展经济不可缺少的物质基础。二十世纪后期，随着人口的增长和 经济发展，世界上许多国家和地区发生水资源危机。进入二十一世纪后， 水资源已成为世界范围的热点问题。 我国人均水资源占有量仅有 2340m3，仅为世界水平的四分之一， 已被列入世界 12 个贫水国家名单之中。特别是我国北方地区，在降雨 时间和空间上分布及不均匀，致使大部分北方城市出现严重的水资源危 机，水资源成为限制社会经济发展的重要因素之一。节约水资源、防治 水污染，改善水生态环境是保护环境和实施可持续发展的重要内容。为 了解决水资源的问题，除开发保护现有水资源外，实施工业节水及废水 处理再生与回用，将成为缓解水资源危机的重要手段。 工厂位于省县机械厂内。场区中心地理位置坐标 东经 1061724，北纬 262114。厂址西北距县城 9.5km，西距火车站 4.6km，北距贵黄高速公路 10km，距 g065 公 路站 11km，场区北距贵昆铁路 3km。 厂区周围环山，雨季降雨充沛，山流汇入厂区。根据实地考察和 工厂提供的资料，原机械厂的截洪沟、泄洪沟以及雨水排放系统能 满足当地雨季洪期的排放通常，不会对厂区造成影响。 但由于工厂进行厂区改造时将厂区内部分雨水沟改为排污系统 并入厂区设施，造成雨季雨水量过大时厂区内泄洪力受限，雨水排放不 通畅，厂区内的雨水沟泛滥淹没了污水排放系统和回流系统，雨水和污 水混合流入下游厂区外的农民耕作地，影响了被污染地的农民生活和耕 作。因此，工厂委托编制本方案，对该厂雨污分流方案进行一 个整体的规划和改善，从而达到厂区内的污水回用不外排，雨水通畅疏 导并完全不进入厂区内污水系统。 - 1 - 第一章第一章 概概 述述 1.1 项目名称与建设单位项目名称与建设单位 项目名称：工厂清污分流改造工程 建设单位： 1.2 编制说明编制说明 1.2.1 编制依据编制依据 （1）工厂工业废水处理回用及雨污分流改进工程项目委托书 （2）工厂提供的有关生产工艺、废水排放水量、水质等有关 情况资料 （3）国内外有关同类工厂生产工艺及废水处理情况 （4） 1.2.2 主要规范与标准主要规范与标准 地表水环境质量标准 gb3838-2002 城市污水再生利用 景观环境用水水质 gb/t18921-2002 城市污水再生利用 城市杂用水用水水质 gb/t18920-2002 城市污水回用设计规范 cecs61-94 室外排水设计规范 gb50014-2006 建筑地基基础设计规范 gbl8918-2002 建筑抗震设计规范 gb500112001 建筑结构可靠度设计统一标准 gb50068-2001 给排水工程构筑物结构设计规范 gbj69-84 其它专业规范及标准 - 2 - 1.2.3 编制原则编制原则 （1）贯彻执行国家环境保护政策，按照国家有关法规、规范及标 准进行设计； （2）采取工业节水措施，实行一水多用，分质使用，净水重复利 用，实行清污分流，进行废水的回收利用，减少排污量； （3）工艺流程选择要考虑地区的具体情况，要根据进水水质和出 水水质的要求选择工艺技术先进、处理效果稳定、可靠、操作管理简单、 节能、占地面积小，工程投资省和运行费用低的工艺； （4）选用国内先进、高效节能、性能可靠、运行管理方便的设备， 提高自动化程度，减少维护工作量，减轻操作人员的劳动强度； （5）采用现代化管理模式，系统分散控制，集中管理，减少人员 编制； （6）设计中充分考虑防止二次污染，噪声低，基本无异味，不影 响周围环境； （7）厂区平面布置力求新颖美观，布局合理，功能齐全。在便于 施工安装和维修的前提下，使处理构筑物尽量集中，布置紧凑，节约用 地，保证绿化面积，同时留有适当的发展余地。 1.2.4 编制范围编制范围 1、对厂区进行清污分流方案设计。 2、对厂区现有排水沟泄洪能力进行校核。 3、对家属区采用的生活污水治理方案、生活污水处理水量、水质 进行论证； 4、生活污水处理站的工艺进行设计； 5、对各工程进行投资估算及分析。 1.3 企业概况企业概况 - 3 - 现有工程建设内容有原料车间、溶出车间、沉降车间、分解车间、 蒸发车间、热力车间、供水、电气、及控制车间、检修车间、质检中心、 以及渣场等，同时利用机械厂的道路、部分公用工程及辅助工程。 1.4 项目必要性项目必要性 工厂是在机械厂基础上改制而成，由于当时资金有限， 雨水和生活废水合流，未建废水回用设施，工业用水量很低，也没有配 套的污水处理系统。废水未经处理直接外排，流出厂区。工厂 建成后沿用机械厂的部分雨水系统，而且设计不合理并未采取必要 的能解决雨污混合的措施，不仅给水资源造成极大的浪费，雨季雨水在 厂区蔓延开来，混合入厂区内污水后直接排入厂区外农耕地，造成水体 和土壤污染。 为此，省环境监察局下发执法通知书：针对该厂生产废水外排 进入下游农灌沟渠一事，根据国家环境保护相关法律法规，责令该厂对 事故采取有效措施，减轻和消除污染；并进一步完善厂内雨污分流系统， 严禁生产废水和生活污水外排。 因此该厂进行雨污分离系统改造，改善污水回用系统，保护当地生 态环境势在必行。 - 4 - 第二章第二章 生产工艺及污水排放情况生产工艺及污水排放情况 2.1 概述概述 工厂对工业节水非常重视，为了重复利用工业废水，达到 节约水资源和保护环境的目的，曾经采取了很多措施。在现有的条件下， 通过努力采取先进的生产工艺和设备、提高管理人员素质、增强管理水 平、加强节水力度、回收利用冷却水等一系列措施，减少用水量和废水 排放量。目前，主要亟待解决的是雨污分离和清污通沟。 2.2 生产工艺生产工艺 工厂现有工程生产使用碱（naoh）来处理铝矿石，使矿 石中的氢化铝转化为铝酸钠溶液，不溶解的赤泥与溶液分离，经洗涤后 弃去，na2o 与 al2o3便呈氢氧化铝析出，经与母液分离、洗涤后经过 滤，得到氢氧化铝产品。析出大部分氢氧化铝的溶液在加热时，又可溶 出铝土矿的氧化铝水合物。 生产工艺见下图。 - 5 - - 6 - 2.4 水平衡图水平衡图 - 7 - 2.4 生产废水产生情况生产废水产生情况 2.4.1 主体工程产生废水主体工程产生废水 本工程生产装置产生的废水主要有赤泥洗涤废液，地面冲洗废水、 蒸发工序的冷凝冷却排污水、溶出稀释等工序的设备冷却排污水、过滤 工序的冷却排污水以及各车间的跑冒滴漏水。废水排放情况见下表。 主体工程废水排放情况 序号污染源名称 主要污 染物 废水产生量 m/h 废水排放量 m/h 排放 规律 处理措施及 去向 w1 溶出稀释等工 序的设备冷却 排污水 ss9.00 连续生产废水处 理 站处理后回 用 w2 过滤工序的冷 却排污水 ss9.00 连续生产废水处 理 站处理后回 用 w3 蒸发工序的冷 凝冷却排污水 ss17.00 连续生产废水处 理 站处理后回 用 -跑冒滴漏水 ph、s s 3.00 连续生产废水处 理 站处理后回 用 -抵免冲洗废水 ph、s s 8.00 连续生产废水处 理 站处理后回 用 - 8 - 2.4.2 公用及辅助工程排放废水公用及辅助工程排放废水 主要有空压站设备冷却排污水、蒸汽锅炉除盐水、化验室废水和生 活污水。废水排放情况见表公用、辅助工程废水排放情况 表 公用、辅助工程废水排放情况 序号污染源名称 主要污 染物 废水产生量 m/h 废水排放量 m/h 排放 规律 处理措施 及去向 1 空压站设备冷却 排污水 ss3.00连续 生产废水 处理 站处理后 回用 2锅炉除盐水ph3.00连续 生产废水 处理 站处理后 回用 3化验室废水ph0.50连续 生产废水 处理 站处理后 回用 4生活污水 cod、 nh3-n 3.50间断 生产废水 处理 站处理后 回用 5 冷却塔循环排污 水 ss1.00间断 生产废水 处理 站处理后 回用 6 轴承冷却系统排 污水 油类、 cod 2.00间断 生产废水 处理 站处理后 回用 - 9 - 2.4.3 项目产生主要废水源及污染物项目产生主要废水源及污染物 序 号 污染源名称 废水生产量 nm3/h 污染物名称治理措施 产生浓度 mg/m 净化效率% 处理后浓度 mg/m 废水排放量 nm3/h w1 溶出稀释等工序的设备冷却 排污水 9.0ss30095150 w2过滤工序的冷却排污水9.0ss30095150 w3蒸发工序的冷凝冷却排污水17.0ss25094150 ph11136.58.5 -跑冒滴漏水3.0 ss5009715 0 ph11136.58.5 -地面冲洗废水 1.0 ss5009715 0 -空压站设备冷却排污水3.0ss30095150 -锅炉除盐水3.0ph4，12-6.58.50 -化验室废水0.5ph12-6.58.50 -冷却他循环排污水1.0ss 生产废水 处理站处 理后的回 用 20092.515 -轴承冷却系统排污水2.0cod30067100 cod25060100 -生活污水3.5 nh3-n404015 0 -赤泥渣场渗滤液0.8ph 生活污水 处理站处 理后的回 用9.511.5-6.58.50 - 10 - 2.5 废水回用废水回用 该公司生产废水设置生产废水处理站，采用混凝沉淀法进行处理， 去除废水中的悬浮物、泥沙和油，经处理后的水作为二次利用返回车间 循环利用，大部分作为循环系统的补充水，部分作为锅炉烟气净化补充 水及车间地坪冲洗水，不外排。 厂区内分别设置生活污水排水系统、生产废水排水系统和雨水排水 系统，生活污水经排水管网排入生活污水处理站处理达标后，厂区回用； 生产废水和初期雨水经排水管网排入生产废水处理站，经处理达标后回 用系统；中期和后期雨水经雨水沟收集后排入厂区下游的小溪。 - 11 - 第三章第三章 清污分流方案清污分流方案 3.1 建设内容建设内容 由于历史原因，厂区排水管（沟）网为合流制，且较为混乱，无法 解决清污分流问题。清污分流可以改变以往将整个厂区雨水与厂区产生 的生活污水、生产废水混合进入排水管道的情况，实现生产废水完全回 用不外排、而生活污水得到了较好的收集和集中处理而未受污染的清 洁水、雨水等被直接外排。 清污分流应考虑充分利用原有排水管。排水管网改造中，除了结构 有损坏的管道、沟渠外，应考虑充分利用原有排水管道，再根据现有的 排水标准和排水体制改造的要求，新增设雨水管或污水管，这样可以大 大节省工程造价和缩短工期。 1、新建设一套生产污水管网，对全厂排水管网进行彻底改造，彻 底实现清（雨）污分流，将过去由于没有实行清污分流而进入雨水系统 的的生产废水全部收集，排入厂区生产废水回用水池，真正实现“清污 分流”，使全厂生产废水的全部回用，做到生产废水不外排。 2、改建现有的排水管网为雨水管网，清淤疏通堵塞的沟渠。 3、新建一套家属区生活污水收集系统，收集的生活污水集中处理 后回用。 4、新建生活污水处理站。 3.2 雨水收集系统雨水收集系统 雨水设计流量是雨水管渠系统设计的依据。由于雨水径流的特点是 流量大而历时短，因此应对雨量进行分析，以便经济合理地推算暴雨量 和径流量，作为雨水管渠的设计流量。 为使雨水管渠正常工作，避免发生淤积、冲刷等现象，对管渠水力 - 12 - 计算的基本数据作如下的技术规定： 3.2.1 雨水沟道设计的原则雨水沟道设计的原则 (1) 尽量利用池塘、河浜受纳地面径流，最大限度地减少雨水沟道 的设置。受纳水体周围的地面径流可直接借地面排入水体。 (2) 利用地形，就近排入地面水体。 (3) 考虑采用明沟收集雨水，明沟造价低。 (4) 尽量利用重力流对雨水进行收集，避免设置雨水泵站。 3.2.2 雨水沟道水力学设计的准则雨水沟道水力学设计的准则 参照室外排水设计规范(gb50014-2006)进行。 (1) 雨水管渠和合流管渠应按满流计算；雨水中主要含有泥沙等无 机物质，不同于污水的性质，加之暴雨径流量大，而相应较高设计重现 期暴雨强度的降雨历时一般不会很长，故室外排水设计规范规定， 雨水管道的设计按满流考虑。 (2) 明渠则应有等于或大于 0. 20m 的超高，街道边沟应有等于或大 于 0. 30m 的超高。 (3) 雨水管道和合流管道在满流时最小流速为 0.75 m/s； 明渠最小 流速为 0.4m/s； 为避免雨水所挟带的泥沙等无机物质在管渠内沉淀下来而堵塞管道， 规范规定，满流时管道内最小设计流速为 0.75m/s；明渠内最小设计流 速为 0.40m/s。为防止管壁受到冲刷而损坏，影响及时排水，对雨水管 渠的最大设计流速规定为：金属管最大流速为 10m/s；非金属管最大流 速为 5 m/s。明渠中水流深度为 0.4-1.0m 时，最大设计流速宜按表内采 用。当水流深度 h 在 0.4-1.0m 范围以外时，表列流速应乘以下列系数： h0.4m，系数 0.85 ；h1m，系数 1.25 ；h 2m，系数 1.40。 (4) 管渠的最大运行流速同污水管道，明沟的最大流速按下表采用： - 13 - 明渠最大设计流速 明 渠 类 别最大设计流速（m/s） 粗砂或低塑性粉质粘土0.8 粉质粘土1.0 粘土1.2 草皮护面1.6 干砌块石2.0 浆砌块石或浆砌砖3.0 石灰岩和中砂岩4.0 混凝土4.0 注：上表适用于水流深度为 0.41.0 m 时； 水流深度 h 在 0.41.0m 以外，表中数据应乘以以下系数： h0.4 m，0.85；1.0h2.0 m，1.25；h2.0 m，1.40。 (5) 雨水沟道流速公式 2 1 3 2 1 ir n v 式中：v流速（m/s） i水力坡度 r水力半径（m） n粗糙系数，数值同前 (7) 沟段衔接一般用沟顶平接，当条件不利时也可用沟底平接； 3.2.3 水力计算水力计算 1、暴雨强度公式 q=3756（1+0.875lgp）/(t+13.14p0.158)0.827 式中 q设计降雨强度l/(s ha2); - 14 - p设计降雨重现期（a） ； t降雨历时； 2、雨水量计算 q=qf 式中 q雨水设计流量，l/s； 径流系数； q设计暴雨强度，l/(s ha2)； f汇水面积，ha。 根据甲方提供资料，本项目厂区雨水收集沟渠的汇水面积为 9.4ha，经设计计算校核，雨水设计流量为 1.26m/s，厂区原有排水沟 设计断面为 1.41.4m，设计超高为 0.2m，满足雨水流量 1.271m/s， 因此原有排水沟能够满足排洪要求。 雨水沟利用原有排水沟进行改造，新增雨水沟渠 153m。对沿线毁 坏排水沟采用人工进行拆除，清除废渣、杂物、杂草及淤土，运至指定 地点。 雨水系统详见雨水系统平面布置图。 3.3 生产废水收集系统生产废水收集系统 排水体制可分为合流制和分流制两种类型。 合流制排水系统：是将生活污水、工业废水和雨水混合在一种管渠 内排除的系统。 分流制排水系统：是将生活污水，工业废水和雨水分别以两种或两 种以上的管渠独立排放的排水系统。 合理地选择排水系统的体制，从根本上影响排水系统的设计、施工、 维护管理，排水体制的选择应首先满足环境保护的需要，同时应根据当 地条件，进行技术经济比较来确定。 从排水体制的经济分析认为，分流制排水系统能够使厂区污水处理 减量化。容易适应今后发展的需要，又符合当前城镇卫生的要求，所以 - 15 - 采用清、污分流的排水体制。 清污分流改变了以往将厂区内的雨水与工厂产生的生产废水混合在 同一排水管道内的情况，杜绝了生产废水外排的可能性，使生产废水得 到了较好的收集和完全回用，而未受污染的雨水等被直接外排。 现阶段排水系统的主要问题如下： （1）厂区内部没有进行清污分流，导致生产废水占用原有雨水排 水沟后收集到回用水池，一旦下雨，污水将会与雨水一起混合外排，造 成排污口超标。 （2）厂区管网采用合流制。生产废水和雨水一起通过排水沟直接 外排。为进一步优化全厂的排水管网，使“清污分流”更彻底，实现全 厂污水 100%不外排，本工程新建一套生产废水收集管网。 对生产区内部“清污分流”进行改造，使生产区内彻底实现分流， 把全部生产污水收集到回用水池，杜绝污水进入雨水管网后直接外排。 生产废水收集利用原有排水沟进行改造，新增生产废水收集沟 1242m，采用混凝土截污沟，确保污水输送系统的可靠运行。 3.3.1 污水量污水量 根据甲方提供资料，原有工程产生废水量为 32m/h，现有工程产 生废水量为 62 m/h，总共产生生产废水 0.026m/s，降雨产生地表废水 0.966m/s，产生污水量为 0.992 m/s。 3.3.2 沟渠设计沟渠设计 根据排水管网定线的原则，分别进行污水管道（干管）定线； 对污水管，列表统计各厂区的面积；划分设计管段，分别列表计算 各管段设计流量，并进行管网水力计算。 厂区编号12345678 厂区面积（） 4620107008337173404197629520451143 厂区编号910111213141516 - 16 - 厂区面积（） 322413227- 管渠布置详见平面布置图 - 17 - 在清污分流系统完善后，全厂所有生产废水均收集进行回用，沟渠长度为 1242 米。 污水主干管水力计算表 序 号 新增 流量 q1(l/s) 转输 流量 q2(l/s) 本段总 流量 q0(l/s) 管沟底宽 w (m) 管沟高 h (m) 管沟边坡 宽高比 i 过水断面 a (m2) 湿周 x (m) 水力半 径 r (m) 粗糙度 n 坡度 i 流速 v (m/s) 管道输水 能力 (l/s) 验算 q0(l/s) 1 62.062.00.40.40.50.1000.8470.1180.0170.0030.877.577.5 2 143.062.0205.00.60.50.50.2251.2710.1770.0170.0031.0228.6228.6 3 112.00.0112.00.40.50.50.1651.0710.1540.0170.0030.9152.8152.8 4 232.0112.0344.00.60.70.50.4251.7180.2470.0170.0031.3539.6539.6 5 56.056.00.40.40.50.1000.8470.1180.0170.0030.877.577.5 6 84.056.0140.00.40.50.50.1651.0710.1540.0170.0030.9152.8152.8 7 41.041.00.40.40.50.1000.8470.1180.0170.0020.663.363.3 8 15.041.056.00.40.40.50.1000.8470.1180.0170.0020.663.363.3 9 43.00.043.00.40.40.50.1000.8470.1180.0170.0020.663.363.3 10 177.043.0220.00.50.50.50.1951.1710.1670.0170.0051.3245.5245.5 11 344.0140.0484.00.90.60.50.4401.7940.2450.0170.0031.3555.4555.4 - 18 - 污水支管水力计算表 序 号 新增 流量 q1(l/s) 转输 流量 q2(l/s) 本段总 流量 q0(l/s) 管沟底宽 w (m) 管沟高 h (m) 管沟边坡 宽高比 i 过水断面 a (m2) 湿周 x (m) 水力半径 r (m) 粗糙度 n 坡度 i 流速 v (m/s) 管道输 水能力 (l/s) 验算 q0(l/s) 1 62.0 62.0 0.4 0.4 0.5 0.100 0.847 0.118 0.017 0.003 0.8 77.5 77.5 2 143.0 0.0 143.0 0.4 0.5 0.5 0.165 1.071 0.154 0.017 0.003 0.9 152.8 152.8 3 232.0 0.0 232.0 0.6 0.5 0.5 0.225 1.271 0.177 0.017 0.003 1.0 228.6 228.6 4 112.0 0.0 112.0 0.4 0.5 0.5 0.165 1.071 0.154 0.017 0.004 1.1 176.4 176.4 5 56.0 56.0 0.4 0.4 0.5 0.100 0.847 0.118 0.017 0.003 0.8 77.5 77.5 6 84.0 0.0 84.0 0.4 0.4 0.5 0.100 0.847 0.118 0.017 0.004 0.9 89.5 89.5 7 41.0 41.0 0.4 0.4 0.5 0.100 0.847 0.118 0.017 0.002 0.6 63.3 63.3 8 15.0 0.0 15.0 0.4 0.4 0.5 0.100 0.847 0.118 0.017 0.002 0.6 63.3 63.3 9 43.0 0.0 43.0 0.4 0.4 0.5 0.100 0.847 0.118 0.017 0.002 0.6 63.3 63.3 10 177.0 0.0 177.0 0.5 0.5 0.5 0.195 1.171 0.167 0.017 0.003 1.0 190.2 190.2 - 19 - 3.3.3 废水提升池废水提升池 根据甲方提供厂区地形图可以看出，在预脱硅槽附近地形较低，污 水通过地形自流的方式是无法流入废水回用水池，因此在球磨机房附近 设污水提升池一座。几何尺寸为 25153.0m。 该污水提升泵站的总提升能力为 276 升/秒，配 125l/s 泵 2 台， 26l/s 泵 1 台。提升管道采用 dn200upvc 双壁波纹排水管，共 217m。 3.4 家属区生活污水收集系统设计家属区生活污水收集系统设计 1、污水量 根据工厂提供的资料，整个居民区生活污水量平均 200m/d， 该区域有一处分水岭，向南走的污水量为 120 m/d，向北走的污水量 未 80 m/d，原排水体制使用雨污合流制，由于实行“清污分流”后， 家属区生活污水不能排水厂区内原有排水沟，因此新建一套生活污水收 集系统，并收集集中进行处理。 2、管道水力计算主要设计数据 管段计算流量 根据上文确定的排水体制，设计将考虑部分混漏水量。进入污水管 网的水量按截流倍数 n=1 考虑。 设计流速 污水在管道中的最小流速必须保证管道内不发生淤积，最大流速保 证管道不被冲刷损坏。参考相关规范，管道最小设计流速为 0.6m/s，最 大流速，金属管道为 10m/s，非金属管道为 5m/s。截污渠道流速不小于 0.4m/s。 最小设计管径 污水管道系统上游有可能部分设计流量很小，若根据流量设计，管 径会很小，管径太小，管道非常容易堵塞，使得维护费用增加。因此， - 20 - 为了维护工作的方便，规定一个允许的最小管径，一般街区和厂区最小 管径 200mm，街道下为 300mm。 设计充满度 根据确定的排水体制，污水管水量计算时采用非满流计算。 污水管最大设计充满度污水管最大设计充满度 设计管径dn200dn300dn400dn500dn600 设计充满度0.550.550.650.700.70 最小设计坡度 根据相关规范，管径 200mm 的最小设计坡度为 0.004；管径 300mm 的最小设计坡度为 0.003。 管道埋设深度 污水管道埋设深度直接影响着工程的投资，结合当地地质情况，设 计过程中管道覆土厚度不小于 0.7m。 水力计算采用公式 流量公式:q=av a水流有效断面积； v水流断面平均流速； 流速公式采用曼宁公式：v= r2/3i1/2 1 n i水力坡降， r水力半径（m） n粗糙系数，采用塑料管材时，取 0.010。 3、污水管道附属设施 埋地排水管道基础一般由地基、基础和管座组成。 地基 对于排水管道,如果铺设于未经扰动的良好天然地基管道等可不作 地基处理；如果管道基础敷设在松软的原土上，需作分层夯实处理。由 于无管道沿线地质勘察资料，因此本可研按一般地质情况考虑，即绝大 - 21 - 部分埋地管道采用天然地基。 管道基础 针对本可研所采用的埋地管材,对一般地质，当地基承载力特征值 fak80kpa 时，基底可铺设一层厚度为 100mm 的中粗砂基础层；当地 基土质较差其地基承载力特征值 55fak80kpa 或槽底处在地下水位 之下时，宜铺垫厚度不小于 20mm 的砂砾基础层，也可分二层铺设， 下层用粒径为 5-40mm 的碎石，上层铺设厚度不小于 50mm 的中粗砂； 对软土地基（指淤泥、淤泥质土、冲填土或其它高压缩性土层构成的软 弱地基）地基承载力特征值 fak55kpa，或因施工原因地基原状土被扰 动而影响地基承载力时，必须先对地基进行加固处理，在达到规定地基 承载能力后，再铺设中粗砂基础层。基础表面应平整，其密度应达到 85%-90%。 在管道设计基础范围内的腑角部位，必须采用中粗砂回填密实。回 填范围不得小于设计支承角 2+30（180）回填密实度应达到 95% 以上。 管道基础中在承插式接口、机械连接等部位的凹槽，宜在铺设管道 时随铺随挖。凹槽的长度、宽度和深度可按接口尺寸确定。接口完成后， 应立即用中粗砂回填密实。 管道接口 upvc 双壁波纹管管道接口采用橡胶圈承插连接。 管道与检查井的连接有刚性连接和柔性连接两种连接方式。 upvc 管道与检查井的采用刚性连接,做法为:当管道敷设到位，再 砌筑检查井，宜采用现浇混凝土包封插入井壁的管端。混凝土包封的厚 度不宜小于 100mm，强度等级不得低于 c20。 为防止现浇混凝土因收缩导致连接处渗水，管端处设遇水膨胀橡胶 圈以确保连接处密封。若检查井砌筑先于管道敷设，应在井壁上按管道 轴线位置预留洞口。预留洞口的内径不宜小于管材外径加 100mm。连 接时用 1：2 水泥砂浆将管端与洞口间的缝隙填实，砂浆内宜掺入微膨 - 22 - 胀剂。砖砌井壁上的预留洞口应沿园周砌筑砖拱圈。 4、主要工程量 通过对家属区污水管网的完善及设计计算，新建管道 1674m，最小 管径 200mm 为 310m，最大管径 300mm 为 1295m，管材采用 upvc 管。 南部系统处理后的生活废水回用进入污水管道的材质选用 hdpe 管， 管径为 300mm，长度为 69m。 5、检查井 排水检查井的最大间距 检查井最大间距（m） 管 径 污水管道雨水（合流）管道 3004003040 5007005060 80010007080 11001500 90100 根据家属区管径及管长设计污水管网检查井，检查井数量及规格见 表： 表 检查井规格及数量 管径（mm）管长（m）检查井规格数量（个）结 构 2003107009砖砌圆形检查井 300136470037砖砌圆形检查井 - 23 - 第四章第四章 生活污水处理工艺生活污水处理工艺 4.1 生活污水概况生活污水概况 根据工厂提供的资料，居民区生活污水量平均 200m/d，该区 域有一处分水岭，需要通过对生活污水的管网重新设计，进行雨污分离， 将污水管沟独立出来，南北系统个自独立收集并集中进行处理。 4.2 设计依据设计依据 （1） 城镇给水设计规范 ； （2） 地下水质量标准gb/t1484893； （3） 污水综合排放标准gb8978-1996； （4） 城市污水处理及污染防治技术政策国家环保总局； （5） 城镇供水工程技术规范sl3102004； （6） 给水排水工程管道结构设计规范gb50332-2002； （7） 室外给水设计规范gbj1487，2001 年修订版； （8） 给水排水工程构作物结构设计规范gb500692002； （9） 城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准 （cjj31- 89） （10） 地表水环境质量标准gb38382002 4.3 设计原则设计原则 生活污水处理站工艺方案的选择一般应满足以下总体要求：因地制 宜、技术可行、经济合理。在保证处理效果、运行稳定的前提下，使工 程造价和运行费用最为经济合理，同时工艺方案要运行简单、控制调节 方便，占地和能耗小，污泥量少。并且要求具有良好的安全、卫生、景 观和其他环境条件。 - 24 - 工艺流程原则上应采用先进、合理、成熟可靠的处理工艺，设计中 应遵循以下原则： 1、工艺流程简洁，设备选型考虑运行稳定，操作管理方便，设备 设施占地少； 2、根据处理生活污水的特点，选择处理后能保证达标回用的工艺： 家属区的生活污水有以下几个主要特点： 水质、水量小时变化系数较大，污染物浓度通常比城市污水低，污 水可生化性好，处理难度较小，且由于其污染来源比较简单，从处理技 术和处理成本角度考虑，具有相当的技术可行性和很高的回用价值。 4.4 工程选址工程选址 根据厂区的地形，需修建南北两个独立的污水处理系统，污水处理 系统拟选址在居民区中间靠山的一个低洼空地上。选址地势较平坦，有 利于污水的收集、处理和设施的修建。 4.5 污水水质污水水质 厂区生活污水主要来自的厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣机排水、 淋浴排水及其他排水等。生活污水含纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白 质等有机类物质，还含有氮、磷等无机盐类，其 bod5 浓度约为： 100250mgl 之间。生活污水中含有多种微生物，新鲜生活污水中 细菌总数在 51055106 个l 之间，并含有多种病原体。生活污 水中悬浮固体物质含量一般在 200400mgl 之间。由于生活污水中 污染物以有机物为主，同时生活污水中还含有许多微生物，对有机污染 物进行分解，因而生活污水是不稳定的、生物可降解的和易腐烂的，如 果不经处理直接排放到环境中去会引起环境的污染。参考相关资料，本 设计方案污水处理站进水水质指标为： bod5： 150mg/l； codcr： 200mg/l； - 25 - ss： 180mg/l； nh3-n+: 30mg/l； tp： 3 mg/l； ph： 69 污水经处理后排出水就近排入由于受纳水体，因此出水水质达到 城镇污水处理厂污染物排放控制标准的二级标准。可用来浇花草。 主要控制指标如下： codcr100mg/l bod530mg/l ss30mg/l nh3-n+30mg/l； tp3 mg/l； ph6-9 4.6 处理工艺的选择处理工艺的选择 项目选用人工湿地生活污水处理技术项目选用人工湿地生活污水处理技术 “湿地”泛指暂时或长期覆盖水深不超过 2 米的低洼地、及低潮 时水深不超过 6 米的沿海地区，包括各种咸水、淡水沼泽地、湿草甸、 湖泊、河流以及泛洪平原、河口三角洲、泥炭地、湖海滩涂、河边洼地 或漫滩、湿草原等。湿地是地球上具有多种独特功能的生态系统，它不 仅为人类提供大量食物、原料和水资源，而且还在维持生态平衡、保持 生物多样性和珍稀动物资源以及涵养水源、补充地下水等方面起到重要 作用，享有“地球之肾”的美誉。 根据湿地形成的条件可把湿地分为自然湿地和人工湿地。自然湿地 即在自然状态下形成的，如上述所说的湿地。而人工湿地是科学家受天 然湿地净化功能的启发而发明的一项技术。 人工湿地是通过模拟和强化自然湿地功能，将污水有控制地投配到 土壤（填料）经常处于饱和状态且生长有芦苇、香蒲等水生植物的土地 上，污水沿一定方向流动的过程中，在耐水植物和土壤（填料）的物理、 化学和生物的三重协同作用下，污水中有机物通过过滤、根系截留、吸 附、吸收和植物光合、输氧作用，促进兼性微生物分解来实现对污水的 高效净化。 人工湿地按水流方式可分为潜流湿地和漫流湿地。人工湿地按水流方式可分为潜流湿地和漫流湿地。潜流湿地是在填 - 26 - 料床表层面上栽种耐水、且根系发达的植物，污水经格栅池、沉淀池预 处理后进入湿地床，以潜流方式流过滤料，污水中有机质被碎石滤料和 植物根系拦截吸附过滤，和被微生物与植物根营养吸收、分解使污水获 得净化。漫流湿地（又称自由水面湿地）是污水进入湿地后，在湿地表 面维持一定厚度水层，水流呈推流前进，形成一层地表水流，并从地表 出流。污水中有机物经沉淀，根系拦截，吸附，吸收，分解而获净化的。 按水流方向可将人工湿地又分为水平流湿地床和垂直流湿地床。按水流方向可将人工湿地又分为水平流湿地床和垂直流湿地床。垂直流 湿地床的水流通过导流管或导流墙的引导，在湿地床内上下流动，多个 垂直流湿地床串联起来称之多级垂直流湿地。水平流湿地床的水流是按 一定方向水平流动。在实际过程中有时将垂直流湿地床与水平流湿地床 组合起来使用，这种湿地床称之组合式湿地床。垂直流湿地床较水平流 湿地床负荷高。 人工湿地处理生活污水具有效果好、投资省,运行费低等优点。但 也存在着占地较大，冬天处理效果受一定影响的问题。 4.6.1 工艺流程工艺流程 南部 污水 厌氧池人工湿地 进入工业 污水管道 定期清掏 北部北部 污水 厌氧池人工湿地浇洒 定期清掏 - 27 - 4.6.2 技术简介技术简介 厌氧池厌氧池+人工湿地人工湿地技术通过厌氧池对污水中的有机污染物进行多级 消化后进入进入人工湿地，污染物在人工湿地内经过滤、吸附、植物吸 收及生物降解等作用得以去除。 该技术工艺简单，无动力损耗，维护管理方便。定期（每季度一次） 对厌氧池、 、人工湿地及相关沟渠进行清理与维护；并定期对人工湿地 内杂草、病虫害以及植物残体进行清理，对人工湿地内的植物进行收割 和换茬。 1、南部处理系统 （1） 、厌氧池 厌氧池有效容积 150m3，几何尺寸：655m。厌氧池为地下一 层，顶板面标高为 0.00，板厚 20mm。进水管嵌入位置距地墙基部高度 25cm 处，与池墙夹角成 40向下，管口下沿与他墙内壁齐。嵌入口用 细石混凝土填塞密实。池子安装采取地理式，地体采取砖抹结构。 （2） 、人工湿地 设计参数 设计水量：q=120m3/d 设计负荷：水力负荷 0.40.6m3/m2d ，q=0.50m3/m2d 停留时间：人工湿地水力停留时间24h 湿地面积： s=q/q=240m2， 工艺尺寸：blh =10.024.00.8m。钢筋混凝土结构。 设布水、集水系统 1 套，布水、集水均采用穿孔 pvc 管。 径流时间： 人工湿地床内污水径流时间不小于 24 小时，可作为有效面积校核。 一、二级厌氧与人工湿地污水处理过程总的水力停留时间为 7480 小 时。 - 28 - 净化水在人工湿地床径流总时间 t150m3/120m3/日1.25 日24 小时/日30.00 小时（符合） 进出水系统的布置 人工湿地床进第一级湿地床底部的水系由隔墙的花格 5cm5cm 方 孔引入水，上行流至第一级湿地床与第二级湿地床之间隔墙顶部经汇水 堰（亦为布水堰）进入第二级湿地床，水下行流至第二级湿地床与第三 级湿地床隔墙花格孔进入第三级湿地床，水上行流至第三级湿地床与第 四级湿地床之间隔墙顶部经汇水堰（布水堰）进入第四级湿地床，水再 下行流至第四级湿地床底部经集水管道收集后，由 100upvc 管排放 出去。 在布水墙花格孔或布水堰的布水面 10cm 断面内，配置粒径 3040mm 砾石或碎石，使水流均匀流过湿地床断面。 人工湿地床填料（粒径、级配、厚度、材质） 一级湿地床填料粒径 1040mm，厚度 0.83m； 二级湿地床填料粒径 1025mm，厚度 0.81m； 三级湿地床填料粒径 515mm，厚度 0.77m； 四级湿地床填料粒径 13mm，厚度 0.75m。 一至三级填料为建筑碎石、石灰石，碎砖等，四级为砂，砂粒径级 配主要为滤清出水，使悬浮物达标。 污水在填料表层 3cm 以下流动， 防止蚊蝇孳生，水面以上称之为保护层，保护层材质可用石屑、煤屑、 砂或复土等。 一级至四级人工湿地潜流总长度 3.08m，一般潜流过程总停留时间 达 31 小时左右，径流速度 9.912cm/时左右。 人工湿地植物的选择 人工湿地植物应因地制宜选择，总体要求要耐水、根系发达、多年 生、耐寒，具有吸收氮、磷量大，兼顾观赏性、经济性。目前常用的有 芦苇、香蒲、菖蒲、美人蕉、风车草、水竹、水葱、大米草、鸢尾、蕨 草、灯芯草、再力花等。水芹、空心菜已试用于湿地，亦显较好效果。 - 29 - 栽种方法视植物而定，一般每平方米 810 穴，每穴栽 23 株。亦可 用行距 10cm，蔟距 15cm 控制。 香根草：据有关专家和资料介绍，香根草具有旱生和水生特点，完 全淹水条件下能正常生长。抗逆性强，在气温1555,年降水量 200600mm，ph3.810.5，高盐、强碱环境下均能正常生长，香根草 根系发达紧密，粗 12mm，深 23mm 以上，不会自然扩散蔓延成杂 草。它具有较高的拦截悬浮物，吸附，吸收有机质能力和高效净化污水 能力。去除水体中总氮达 70，nh4n 达 91，总 p 达 93，codbod 分别达 90和 80。香根草叶是牛羊饲料，可作编 织品和培养食用菌的原料。在填料上方复填煤屑、石屑、砂或（煤屑 土）至地面平，再栽种香根草，消除人工湿地床低于地面落差空间和担 心蚊虫滋生以及气味问题。香根草栽种方式为棵距 3040cm，每棵 810 株。 2、北部处理系统 （1） 、厌氧池 厌氧池有效容积 96m3，几何尺寸：5.44.24.2m。厌氧池为地下 一层，顶板面标高为 0.00，板厚 20mm。进水管嵌入位置距地墙基部高 度 25cm 处，与池墙夹角成 40向下，管口下沿与他墙内壁齐。嵌入口 用细石混凝土填塞密实。池子安装采取地理式，地体采取砖抹结构。 （2） 、人工湿地 设计参数 设计水量：q=80m3/d 设计负荷：水力负荷 0.40.6m3/m2d ，q=0.50m3/m2d 停留时间：人工湿地水力停留时间24h 湿地面积： s=q/q=160m2， 工艺尺寸：blh =10.016.00.8m。钢筋混凝土结构。 设布水、集水系统 1 套，布水、集水均采用穿孔 pvc 管。 - 30 - 径流时间： 人工湿地床内污水径流时间不小于 24 小时，可作为有效面积校核。 一、二级厌氧与人工湿地污水处理过程总的水力停留时间为 7480 小 时。 净化水在人工湿地床径流总时间 t96m3/80m3/日1.20 日24 小时/日29 小时（符合） 进出水系统的布置 人工湿地床进第一级湿地床底部的水系由隔墙的花格 5cm5cm 方 孔引入水，上行流至第一级湿地床与第二级湿地床之间隔墙顶部经汇水 堰（亦为布水堰）进入第二级湿地床，水下行流至第二级湿地床与第三 级湿地床隔墙花格孔进入第三级湿地床，水上行流至第三级湿地床与第 四级湿地床之间隔墙顶部经汇水堰（布水堰）进入第四级湿地床，水再 下行流至第四级湿地床底部经集水管道收集后，由 100upvc 管排放 出去。 在布水墙花格孔或布水堰的布水面 10cm 断面内，配置粒径 3040mm 砾石或碎石，使水流均匀流过湿地床断面。 人工湿地床填料（粒径、级配、厚度、材质） 一级湿地床填料粒径 1040mm，厚度 0.83m； 二级湿地床填料粒径 1025mm，厚度 0.81m； 三级湿地床填料粒径 515mm，厚度 0.77m； 四级湿地床填料粒径 13mm，厚度 0.75m。 一至三级填料为建筑碎石、石灰石，碎砖等，四级为砂，砂粒径级 配主要为滤清出水，使悬浮物达标。 污水在填料表层 3cm 以下流动， 防止蚊蝇孳生，水面以上称之为保护层，保护层材质可用石屑、煤屑、 砂或复土等。 一级至四级人工湿地潜流总长度 3.08m，一般潜流过程总停留时间 达 31 小时左右，径流速度 9.912cm/时左右。 人工湿地植物的选择 - 31 - 人工湿地植物应因地制宜选择，总体要求要耐水、根系发达、多年 生、耐寒，具有吸收氮、磷量大，兼顾观赏性、经济性。目前常用的有 芦苇、香蒲、菖蒲、美人蕉、风车草、水竹、水葱、大米草、鸢尾、蕨 草、灯芯草、再力花等。水芹、空心菜已试用于湿地，亦显较好效果。 栽种方法视植物而定，一般每平方米 810 穴，每穴栽 23 株。亦可 用行距 10cm，蔟距 15cm 控制。 香根草：据有关专家和资料介绍，香根草具有旱生和水生特点，完 全淹水条件下能正常生长。抗逆性强，在气温1555,年降水量 200600mm，ph3.810.5，高盐、强碱环境下均能正常生长，香根草 根系发达紧密，粗 12mm，深 23mm 以上，不会自然扩散蔓延成杂 草。它具有较高的拦截悬浮物，吸附，吸收有机质能力和高效净化污水 能力。去除水体中总氮达 70，nh4n 达 91，总 p 达 93，codbod 分别达 90和 80。香根草叶是牛羊饲料，可作编 织品和培养食用菌的原料。在填料上方复填煤屑、石屑、砂或（煤屑 土）至地面平，再栽种香根草，消除人工湿地床低于地面落差空间和担 心蚊虫滋生以及气味问题。香根草栽种方式为棵距 3040cm，每棵 810 株。 - 32 - 第五章第五章 环境保护环境保护 5.1 施工期对环境的影响施工期对环境的影响 厂区清污分流工程主要为污水收集管网。工程施工过程中主要污染 源为粉尘和噪声污染，运行期提升泵站的噪声将对周围环境产生影响。 主要污染源及环境影响分析如下： （1）施工期污染源分析：工程施工场地土石方及建筑材料运量较 大，施工人员较多，施工期对环境主要影响有：地面粉尘、施工机械和 运输车辆噪声；废弃物、生活垃圾；生活污水和雨水径流造成的水土流 失等。 （2）营运期污染源：营运期污染源主要是污水污染、固体废弃物 污染、噪声源和恶臭。 固体废弃物：污水泵站在运行过程中产生的栅渣，栅渣直接送城市 垃圾填埋厂。 噪声源：污水的噪声主要为水泵运行时所产生的噪声，潜水排污泵 的噪声约为 60-80d