县污水处理厂二期工程可行性研究报告.doc

某县污水处理厂二期工程 某省建设工程勘察设计院 Anhui Geotechnical Investigation 由于其具有完全混合式和推流式特点 且承受水质水量的冲击负荷能力强 氧化沟不但具有去除污水中 CODcr BOD5和 SS 的功能 还有着良好的脱氮效果 产生的 剩余污泥相对稳定 可不进行消化 从而简化了污泥处理设施 由于该工艺在设备维护 运行管理等方面均较为简便 因此较适合我国各地方小城镇当前相对较低的管理水平 2 SBR 法及其变种 CASS UNITANK ICEAS 等 序批式活性污泥法 简称 SBR 法 Sequence Batch Reactor 属间歇运行的活性 污泥法工艺 与传统连续流活性污泥法不同 SBR 法是在同一池子内 在不同的时间阶段 完成生物处理过程和泥水分离过程 为处理连续的进水 一般 SBR 工艺至少需要设置二 个以上的池子 序批式活性污泥法在本世纪初就已得到一定程度的应用 尽管其处理效果优异 但 由于受当时的自控水平和曝气技术的限制 逐渐为连续流活性污泥法工艺所取代 随着自控技术的迅猛发展和橡胶膜微孔曝气技术的应用 尤其是出水水质 除磷脱 氮 要求的不断提高 序批式活性污泥法由于其流程简单 处理效果优异 运行灵活 适应水质变化能力强等优点又得到广泛的重视 并在传统序批式工艺基础上 开发成功 一系列改进型工艺如 CASS CAST DAT IAT UNITANK ICEAS 等工艺技术 但该类工艺由于自动化程度要求高 为保证系统的可靠运行 控制系统往往需要引 进 这通常会带来投资的增加 同时对于污水处理厂的管理水平要求也随之提高 否则 一旦控制系统失灵 整个污水处理厂的运行就将瘫痪 3 AB 法 AB 法即吸附絮凝 生物氧化法 实际上是一种高低负荷两级活性污泥法 A 段属高 负荷活性污泥法 B 段属常规活性污泥法 该法对 CODcr BOD5 SS 磷和氨氮的去除 率较普通活性污泥法高 但该法污泥生成量较高 给污泥处理和处置带来了较大的难度 对于本工程 由于进水的污染物负荷并不是很高 如采用该工艺 B 段可能会出现由于碳 某县污水处理厂二期工程 某省建设工程勘察设计院 Anhui Geotechnical Investigation Architectural Design Institute 45 源不足而影响氮 磷的去除 4 生物滤池法 BAF 工艺 曝气生物滤池法是一种采用填料作为细菌的载体进行生物降解反应的工艺 采用这 种工艺需要设初沉池 反应池需要进行反冲洗 滤料需要更换 滤头存在堵塞问题 当 进水量波动较大时出水水质较难保证 从目前国内使用情况来看 通常应用在小规模污 水厂 且成功的范例很少 以上各工艺应当说各有特点 而氧化沟工艺和 SBR 类工艺应用最普遍 因此 本可 研拟选氧化沟工艺和 SBR 类工艺作一分析比较 6 2 36 2 3 工艺方案的比较和确定工艺方案的比较和确定 1 卡鲁塞尔 Carrousel 氧化沟工艺 方案一 卡鲁塞尔氧化沟工艺是 60 年代后期由荷兰 DHV 公司研制成功的 主要采用特殊设计 的立式低速表曝气机作为主要设备 表曝气机可以保证足够的混合液渠道流速 使进水 与活性污泥混合后 将混合液从上游经曝气区推进到下游 并不停地循环流动 在曝气 区 混合液与原水利到彻底的混合 由于水质排放标准越来越严格 经过多年的研究改进 卡鲁塞尔氧化沟已有了很大 的发展 这些新的发展使卡鲁塞尔氧化沟提高了处理效率 降低了运行费用 改进了活 性污泥的性能 同时根据对出水水质的要求 可增加除磷脱氮的功能 卡鲁塞尔氧化沟工艺 在氧化沟上游设置选择池 防止污泥膨胀 并将活性污泥回 流其中 使其充分混合 从而使污水中的有机物得到有效去除 目前世界上已有多座卡鲁塞尔氧化沟投入运行 其应用领域涉及各行各业的污水 废水处理 处理规模从 200m3 d 到 65 7 万 m3 d 不等 我国已有多座污水处理厂 站 采用此工艺 并有快速发展的势头 广东中山中嘉污水处理厂总设计规模 30 万 m3 d 一期工程 10 万 m3 d 已投入使用 采用的便是 Carrousel 氧化沟除磷脱氮工艺 其 BOD5 去除率可达到 90 以上 脱氮效率可达 70 以上 除磷率可达 60 以上 卡鲁塞尔氧化沟除具有以下优点 1 运行简单 操作方便 易于管理 某县污水处理厂二期工程 某省建设工程勘察设计院 Anhui Geotechnical Investigation Architectural Design Institute 46 2 剩余污泥量小 可减少污泥处理 处置的费用 3 对有机负荷和进水水量有极强的耐冲击负荷能力 4 设备数量少 沟深较大 调节性能好 节能效果显著 5 可将曝气区很方便地覆盖起来以防止可能喷溅 水雾和结冰问题 减少了低温情 况下的热量损失 能在寒冷地区使用 同时 该工艺也有以下缺点 1 与 SBR 类处理工艺相比占地面较大 征地费用较高 2 自动化水平较低 3 相对基建投资较大 2 CASS 法 方案二 70 年代初 由美国 日本 澳大利亚等国发起的对序批式活性污泥工艺 SBR 法 的 重新研究和开发 其目的是为了解决连续流污水处理工艺 CFS 中存在的一些问题 近几 年来 随着对该工艺在机理方面的深入研究 其优越性日益受到重视 目前世界各地越 来越多的污水处理工程在依 SBR 法工艺运行和施工 SBR 法原本是原始的处理方法 在现代技术中可理解为厌氧 除磷 好氧 去除 BDO5 及硝化 缺氧 脱氮 沉淀 去除 SS 集于一池内 沉淀的污泥保留在池中而省去污泥回 流抽升系统 该工艺一般由两个以上的池子组成 轮换进水 曝气 沉淀 滗水 闲置 它是一种结构形式简单 运行方式灵活多变 空间上完全混合 时间上理想推流的污水 生物处理方法 SBR 工艺在设计和运行中 根据不同的水质条件 使用场合和出水要求 有了许多新的发展和变化 但由于 SBR 法大都由一些专业公司取得专利 各个公司均有 各自的设计方法 目前主要有 ICEAS IDAL IDEA DAT IAT CASS CASP 和 CAST 工艺 等 限制了这些新技术在一般污水处理工程中的应用 以上这些工艺前四种为连续进水 方式 主要区别在于是否设预反应区和污泥回流系统 后三种采用间歇进水 区别在于 进水时机是否设置厌氧区 SBR 法由于可省去独立初沉及二沉系统 布置紧凑 基建和运行费用低 处理效果好 尤其是其优异的除磷脱氮功能 从而越来越受到重视 特别是随着计算机和自动控制技 某县污水处理厂二期工程 某省建设工程勘察设计院 Anhui Geotechnical Investigation Architectural Design Institute 47 术的发展 SBR 工艺已成功地应用于城市污水和各种工业废水的处理中 CASS 法作为 SBR 工艺的一种变种工艺 主要特征和优点如下 1 工艺流程简单 布置紧凑 运行灵活 处理效果好 可在不增加大量投资的条件 下 实现深度除磷脱氮的目的 工艺中产生的剩余污泥同时得到部分稳定 2 无需设置初沉池及二沉池 占地面积较少 该工艺一般采用矩形池结构的模块化 建造方式 其布置非常紧凑 可节省大量土地 在地价较贵时 可明显降低投资费用 由于采用模块式布置方式 故系统扩建极其方便 3 整个工艺系统的操作完全自动化 人员费用能降低到最低 4 能有效地控制污泥膨胀和丝状微生物的生长 系统具有很高的工艺稳定性 通过 选择器可以自动抑制丝状菌的增殖 系统具有抗有机和水力冲击负荷能力 不会产生如 传统活性污泥法中在水力冲击时活性污泥随出水流失的现象 5 适应水质 水量的变化能力强 通过调节循环时间和各个阶段的时间安排即可适 应实际进水负荷的变化 该工艺也有如下缺点 1 工艺部分设备的闲置率较高 2 对自动化控制系统要求高 3 滗水器的水头浪费较大 4 水下微孔曝气系统易堵塞 维护较困难 大修理费用较氧化沟高 5 采用的鼓风机噪声较大 对周围环境有一定影响 上述两种污水处理方案技术经济优 缺点比较详见下表 表 6 1 污水处理各方案技术经济优缺点比较表 序号评比项目内容卡鲁塞尔氧化沟法CASS 法 一技术可行性 某县污水处理厂二期工程 某省建设工程勘察设计院 Anhui Geotechnical Investigation Architectural Design Institute 48 1技术适 用情况 应用的广泛性 对水质 水量和 规模的适应程度 适用于不同的规模 进水浓度及出水水质 的要求 COD BOD5 去除率好 具有较好 的除磷脱氮效果 省 内运用较多 国内外使用较多 适合 各种规模 水质变化的 适应性较强 某省内运 用较少 二水质目标 1 出水水质满足排放的标准 和工业回用性的 保证程度 达标稳定 易进行回 用性处理 出水水质好 达标稳定 2 外界条件 适应性 气温 水温 营 养物 水质水量 等对出水水质的 影响 出水水质稳定 对外 界条件变化的适应性 好 可用于北方寒冷 地区 出水水质稳定 对外界 条件变化适应性最好 水深大 保温好 可用 于寒冷地区 三费用指标 1 基建投资污水 污泥处理 等一资性投资 较大一般 2 经营成本较低低 四自动控制系统自控水平要求一般高 五环境影响 1 对周围环 境影响 噪音 臭味噪音较小 臭味一般 鼓风机房噪音较大 需 采取降噪措施 臭味一 般 2 污泥影响污泥产生量较多较少 六物能消耗 1 电耗仅指动力消耗一般一般 2 占地生产区占地大小较大较小 七与一期工程的衔接 1 设备设备通用性与一期工程的主要设 备一致 便于各处理 模块间设备互为备用 与一期工程设备不能通 用 增加备用设备数量 2 日常管理与一期处理工艺一致 便于日常维护管理 与一期工程处理工艺不 一致 不便于日常管理 综上所述 卡鲁塞尔氧化沟工艺具有运行管理方便 技术成熟 出水水质好 具有 某县污水处理厂二期工程 某省建设工程勘察设计院 Anhui Geotechnical Investigation Architectural Design Institute 49 脱氮除磷功能 能达到所要求出水水质和处理程度 剩余污泥稳定 无需消化处理等优 点 污水处理厂最重要设备为反应池内的曝气装置 由于其长期处在运行状态下 日常 的维护和管理是必须的 改良 SBR 工艺的曝气装置是反应池底的曝气头 对其进行维护 和更换 如曝气头堵塞 必须放空整个反应池 严重的影响了污水处理厂的正常运行 这 对今后产业化的污水处理厂来讲 无疑会带来较大的经济损失 而氧化沟的曝气装置位 于水面附近 进行维护和更换可以通过调节表曝机的转速和运转台数维持反应池正常运 行 从投资角度分析 由于氧化沟中的国产曝气设备已经接近国际先进水平 曝气设备 采购选择的余地大 而改良 SBR 工艺的曝气头必须采用专为市政污水处理设计的曝气系 统 才能最大程度的减少曝气头堵塞问题 这一点国产曝气头与国外的尚有差距 一般 情况下 国产曝气头一年需维修更换一次 而国外的产品可达到三年一次 这无疑又给 设备的资金筹措和工程的总投资带来被动 此外 采用卡鲁塞尔氧化沟工艺与某县污水 处理厂一期工程的污水处理工艺保持一致 各处理模块设备之间可以通用 可减少备用 设备数量 因此 综合以上技术经济方面罗列的因素 本次设计推荐卡鲁塞尔氧化沟作 为某县污水处理厂二期工程的污水处理工艺方案 6 3 污泥处理工艺选择 6 3 16 3 1 污泥处理工艺的要求污泥处理工艺的要求 污水生物处理过程中将产生大量的剩余污泥 有机物含量较高且不稳定 易腐化 并含有寄生卵虫 若不妥善处理和处置 将造成二次污染 因此必须进行稳定化 减量 化 无害化的处理 根据 某县污水处理工程 一期 初步设计 某县污水处理厂剩余污泥采用不设消 化池直接选用带式浓缩脱水一体机进行浓缩脱水的污泥处理工艺 在某县污水处理工程 一期工程中已将污泥脱水机房建设完成 并安装带式浓缩脱水一体机两台 一用一备 因此 本工程仍采用带式浓缩脱水一体化机 现有两台脱水机同时工作即可 6 5 污水消毒工艺选择 根据 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 的一级 B 排放标准规定 粪大肠菌群数 104个 因此本工程污水处理应设置消毒设施 某县污水处理厂二期工程 某省建设工程勘察设计院 Anhui Geotechnical Investigation Architectural Design Institute 50 目前国内的消毒方式主要有液氯 臭氧消毒 二氧化氯消毒和紫外线消毒等几种方 式 通过某县污水处理厂一期工程初步设计中对各消毒方式的比选 结合某县的实际情 况 综合考虑用于污水消毒的适用性 工程适用的成熟性 安全性 可靠性 操作运转 的简单易行以及处理费用等因素 某县污水处理厂尾水采用紫外线消毒工艺 一期工程 建设时已将消毒渠一次性建成 本次仅需增设一套消毒设备即可 6 6 推荐方案流程 通过上面对本污水处理工程的污水处理以及污泥处置和消毒方案的比较 现确定本 工程的污水处理方案为下面流程图所示 某县污水处理厂二期工程工艺流程图 某县污水处理厂二期工程 某省建设工程勘察设计院 Anhui Geotechnical Investigation Architectural Design Institute 51 第七章第七章 工程设计工程设计 7 1 厂外配套管道系统设计 7 1 17 1 1 服务区域服务区域 根据 某县城市总体规划 2010 2030 某县城区排水工程专项规划 2009 2020 及 安徽某县经济开发区总体规划 2009 2020 的内容 本工程 建成后某县污水处理厂的服务范围为某县县城规划用地范围内除开发区部分建设用地 一期工程范围范围内的部分 外的全部规划区域 即 青弋江总干渠 五里岗路以北 205 国道改线以西 新站路以东的范围内 服务面积约 16 44km2 7 7 1 2 1 2 管网布置管网布置原则原则 排水管网布置应遵照如下原则 1 排水管道应以重力流为主 宜顺坡敷设 不设或少设提升泵站 当排水管遇有 穿越河流 或局部区域无法采用重力流或重力流不经济时 可采用压力流 2 综合选择管材 合理地确定控制点管道埋深 管道坡度及管径 尽可能减小中 途提升泵站的扬程 降低整个污水收集系统的造价及日常运营费用 3 排水干管应布置在排水区域内地势较低或便于污水汇集的街区或道路下 4 排水管道穿越河流 地下建 构 筑物或其他障碍时 应选择经济合理路线 5 排水管道宜沿城市 规划 道路敷设 并管道中心线与道路中心线平行布置 6 排水管道在城市道路下的埋设位置应符合 城市工程管线综合规划规范 GB50289 98 及 室外排水设计规范 GB50014 2006 的规定 根据某县县城地势南高北低的特点 本工程拟建厂址位于县城规划区域的低点 大 部分区域污水可自流进入进入污水厂 但县城东西两端地势有所起伏 需设置污水中途 提升泵站两座 根据 某县城区排水工程专项规划 2009 2020 及 某县城市总体 规划 2010 2030 结合地形地势 道路规划 现状污水干管的布置等具体情况 对排水工程专项规划划定的三个污水收水分区管网布置总体方案如下 1 西城区污水管网系统 某县污水处理厂二期工程 某省建设工程勘察设计院 Anhui Geotechnical Investigation Architectural Design Institute 52 西城区主要是指泾川大道以西的城市规划区域 该区域体育路以东区域基本已建成 截流式合流制排水管网 本次扩建主要是对体育路以西的规划区域按分流制新建污水管 网 污水干管主要沿新站路 黄村路 城西大道及城河路敷设 设计管径 d300 d500 另外 由于孤峰路以西的地块地面标高较低 本次设计拟在孤峰路与观阳路交叉口处设 置污水提升泵站一座 将观阳路以西区域及部分以东区域污水提升后进入桃花潭西路污 水主干管 2 南城区污水管网系统 通过污水处理厂一期工程配套污水管网及某县县城污水管网改扩建工程的建设 南 城区已基本建成分流制排水体系 本次污水管网的建设主要集中在同心路以东目前尚未 开发建设的区域 污水干管主要沿乐业路 曙光南路 绿城大道等主要市政道路敷设 设计管径 d300 d500 3 城东新区 开发区 污水管网系统 根据某县污水处理厂一期工程配套污水管网工程初步设计及某县县城污水管网改扩 建工程可行性研究报告 城东新区本次污水管网的建设内容主要集中于新昌路以东的规 划区域 根据地形地势及现状 在建的污水管道布置情况 本次污水干管主要沿晏公路 经十三路 桃花潭东路敷设 管径 d300 d400 由于该区域地形起伏较大 需在桃花潭 东路与青弋江总干渠交汇处东侧设置污水提升泵站一座 7 1 37 1 3 设计参数的选择设计参数的选择 1 污水管道水力计算 在规划设计中 除了排水量较大的现有工业企业和其他用水大户 排污大户 按集 中流量单独计算外 对规划区域内的其他部分采用比流量法计算管段的污水设计流量 根据 某县城区排水工程专项规划 某县城区居住区单位面积比流量 q1 0 309L s ha 工业用地比流量统一取 q2 0 64L s ha 设计中 污水总变化系数 按经验公式 K 2 7 Q0 11计算 则流量计算采用均匀流计算公式 2 13 2 2 13 2 1 1 IR n v IR n Q 某县污水处理厂二期工程 某省建设工程勘察设计院 Anhui Geotechnical Investigation Architectural Design Institute 53 Q 流量 m3 s V 流速 m s 过水断面 m2 R 水力半径 过水断面面积与湿周的比值 m I 水力坡度 即水面坡度 等于管底坡度 C 流速系数或称谢才系数 n 管壁粗糙系数 2 管道粗糙系数 钢筋混凝土管 n 0 014 HDPE 双壁波纹管 n 0 009 3 设计充满度 污水管道按不满流进行计算 最大设计充满度按下表采用 表 7 1 最大设计充满度表 管 径最大设计充满度 d200 d300 0 60 d400 d500 0 65 d600 d1000 0 75 4 最小和最大流速 如果污水在较长时间内低速流动 固体污物就会在管内沉积 因此要使污水保持足 够的流速以冲走固体污物 管道坡度的设计要考虑到确保污水在不超过最大充满度时最 小流速不低于 0 6m s 如果管内水流速度过快 对管道内壁会造成冲刷 长期受到水流过快冲刷管道容易 受损 缩短使用寿命 因此 管道设计中 应控制管道的设计坡度 使非金属管道最大 流速不超过 5m s 金属管道不超过 10m s 5 最小覆土深度和最大埋深 管道的填埋深度应能保证管道免受目前和将来可能存在对管道设施的危害 一般来 说 在车行道下管顶最小覆土厚度不宜小于 0 7m 某县污水处理厂二期工程 某省建设工程勘察设计院 Anhui Geotechnical Investigation Architectural Design Institute 54 同样管道也不能埋得太深 否则不仅建设成本高 运行和维护成本也高 一般认为 深埋 8 9 米以内是可以接受的 若埋深过大 可考虑建造提升站 且为避免建造过多的 污水中途提升泵站 可适当采用大管径小坡度方式来减小管道的埋深 6 检查井布置 通常情况下 检查井的位置应设在管道的交汇处 转弯处 管径或坡度改变处 跌 水处 以及直线管段上每隔一定距离处 检查井在直线管段的最大间距应根据具体的情 况确定 一般施工图设计宜按下表 5 2 选用 表 7 2 检查井最大间距表 最大间距 管径 污水管道合流管道 200 4004050 500 7006070 800 10008090 7 1 27 1 2 污水管网设计污水管网设计 1 污水管网设计原则 1 管道管径的确定既要满足当前需要 又要为远景扩建留有余地 2 根据地形地貌 水系分布 合理划分污水分区 3 通过水力计算优化排水管道设计 力求做到排水工程技术方案可行 经济合理 4 充分利用地形地势布置管道 尽量减小管道埋深 5 管道的设计 尽可能考虑自流排放或尽量减少提升泵站数量和扬程以减少日常运 行费用 6 在城市道路下 最小管径不应小于 300 毫米 管顶最小覆土不得小于 0 7 米 7 管道连接一般采用管顶平接 8 下游管段起端的水面和管底标高都不得高于上游管段终端的水面和管底标高 9 污水管道按非满流设计 且不得超过规定的最大充满度 10 根据自然地形 合理设计管道坡度 既保证管道埋深不至过深 又能保证管内 流速 在纵坡较大的道路下敷设管道时 合理设置跌水 避免流速过快对管壁造成冲刷 某县污水处理厂二期工程 某省建设工程勘察设计院 Anhui Geotechnical Investigation Architectural Design Institute 55 2 污水管道工程设计 根据污水量预测 本工程服务范围污水量为 2 0 104m3 污水干管设计时在满足 本工程设计水量的前提下 适当为远景规划留有余地 1 西城区 范 围 兴隆路以北 新站路以东 泾川大道以西区域 排水体制 雨污分流制 本次新建管网区域 汇水面积 752 08ha 设计流量 1 83 104m3 d 污水系统布置 区内南高北低 因此根据地形特点 在南北向的新站路 黄村路 城西大道以及东 西向的城河路设置污水主干管 沿途收集区域内污水 在观阳路与孤峰交叉口处经提升泵 站提升后进入桃花潭西路污水主干管 最终经泾川大道污水主干管排至污水处理厂 各 道路下污水干管的布置方案如下 新站路 城河路 观阳路 新站路南高北低 污水干管结合自然地形沿路由南向北 敷设 设计管径 d300 d400 收集沿路两侧地块的污水 并接受两侧污水支管汇水后 经城河路污水干管排至观阳路污水干管 污水经提升排至桃花潭西路污水主干管 污水 管道埋深控制在 2 5 6 0m 左右 黄村路 黄村路与新站路地形相似 南高北低 污水干管结合自然地形沿路由南向 北敷设 设计管径 d300 d400 收集沿路两侧地块的污水 并接受两侧污水支管汇水后 排至城河路污水干管 管道埋深控制在 2 5 4 0m 左右 城西大道 城西大道污水干管根据自然地形沿路由南向北敷设 设计管径 d300 d400 收集沿路两侧地块的污水 并接受两侧污水支管汇水后 排至城河路污水 干 管道埋深控制在 2 5 4 0m 左右 污水提升泵站 由于孤峰路以北规划区域地势较低 污水无法以自流方式进入桃花 某县污水处理厂二期工程 某省建设工程勘察设计院 Anhui Geotechnical Investigation Architectural Design Institute 56 潭西路污水主干管 故本次设计拟在观阳路与孤峰路交叉口处设置污水提升泵站一座 其技术参数如下 a 构筑物 设计流量 Qmax 120L s 类 型 半地下式泵站 地下钢筋混凝土结构 地上单层框架结构 数 量 1 座 平面尺寸 20 80m 6 5m b 主要设备 提升泵 设备类型 无堵塞潜污泵 设备数量 3 台 2 用 1 备 其中一台变频 设计参数 流 量 Q 200m3 h 扬 程 H 8 5m 粗格栅 设备类型 回转式格栅除污机 设备数量 1 台 设计参数 格栅间隙 b 20mm 格栅渠宽度 800mm c 工程占地及供电 为防止泵站运行给周边地块造成影响 营造花园式厂站 本工程设计中要求站区绿 化率不小于 40 同时 本着节约占地的原则 将泵站内各附属构 建 筑物进行合理优 化布置 项目总占地 1008m2 桃花潭西路北侧设有 10000 伏高压铁塔 本工程用电可以 从此处引出设置杆上式变压器供电 某县污水处理厂二期工程 某省建设工程勘察设计院 Anhui Geotechnical Investigation Architectural Design Institute 57 2 南城区污水管网系统 范 围 泾川大道以东 青弋江总干渠以西 五里岗路以北的区域 排水体制 雨污分流制 汇水面积 530 43ha 设计流量 1 29 104m3 d 城南区地形趋势为南高北低 东高西低 前期工程建设中谢园东路 桃花潭东路及 财富大道下的污水干管已建成完成或正在施工 本次建设污水干管分别沿曙光路 乐业 路 绿城大道布置 将南城区的污水送至沿泾川大道敷设的截流干管 各污水干管收集 两侧地块的污水并接受各支管汇入污水后经绿城大道污水主干管排至污水处理厂 各道 路下污水干管的布置方案如下 曙光路 污水干管根据地形地势 自南向北敷设 收集道路两侧污水并接收东西向红 岭路 城南路污水支管的汇入 最终将污水排至乐业路污水主干管 设计管径为 d300 d400 乐业路 根据自然地形及道路竖向设计 乐业路污水干管自东向西敷设 收集道路 两侧污水并接收南北向的月清路 曙光路污水支管的汇入 在与同心路交叉口处排至同 心路污水主干管 设计管径 d400 绿城大道 污水管道根据自然地形自南向北敷设 沿途收集道路东侧地块污水并接 收东西向红岭路 城南路 乐业路汇入的污水 最终排至桃花潭东路北侧的绿城大道污 水主干管 设计管径 d300 500 3 城东新区污水管网系统 范 围 青弋江总干渠以东 205 国道以西 泾宣路以南的区域 排水体制 雨污分流制 汇水面积 361 86ha 设计流量 0 88 104m3 d 某县污水处理厂一期工程配套管网工程及某县县城污水管网改扩建工程中已将城东 某县污水处理厂二期工程 某省建设工程勘察设计院 Anhui Geotechnical Investigation Architectural Design Institute 58 新区原合流制排水系统一次性改造为分流制 并已沿泾宣路 财富大道 创业路 新昌 路建设路或正在建设污水干管 本次主要沿晏公路 经十三路 桃花潭东路敷设污水干 管 设计管径 d300 400 由于该区域地势起伏较大 污水无法以自流方式进入污水处理 厂 故需新建污水提升泵站一座 各道路下污水干管及污水提升泵站的布置方案如下 晏公路 晏公路北高南低 污水管道按道路纵坡自北向南敷设 沿途收集道路两侧 地块污水及东西向蔡村路等污水支管汇入污水 最终排至经十三路污水干管 设计管径 d300 400 经十三路 经十三路地形趋势为北高南低 污水管道结合地形坡向自北向南敷设 沿途收集道路两侧地块污水及东西向琴溪路 晏公路等污水管道汇入污水 最终排至桃 花潭东路污水干管 设计管径 d300 400 桃花潭东路 根据桃花潭东路道路竖向设计 其纵坡设置为东高西低 故污水干管自 东向西敷设 沿途收集道路两侧地块污水及南北向经十三路等污水管道汇入污水 污水 最终经设置在桃花潭东路与青弋江总干渠交汇处东侧的污水提升泵站提升至总干渠西侧 桃花潭东路污水干管 设计管径 d300 500 污水提升泵站 由于本次建设的区域地形起伏较大 且需要跨越青弋江总干渠 污 水无法以自流方式进入污水处理厂 故本次设计拟在桃花潭东路与青弋江总干渠交汇处 东侧设置污水提升泵站一座 其技术参数如下 a 构筑物 设计流量 Qmax 72 5L s 类 型 半地下式泵站 地下钢筋混凝土结构 地上单层框架结构 数 量 1 座 平面尺寸 20 80m 5 4m b 主要设备 提升泵 某县污水处理厂二期工程 某省建设工程勘察设计院 Anhui Geotechnical Investigation Architectural Design Institute 59 设备类型 无堵塞潜污泵 设备数量 3 台 2 用 1 备 其中一台变频 设计参数 流 量 Q 150m3 h 扬 程 H 10 0m 粗格栅 设备类型 回转式格栅除污机 设备数量 1 台 设计参数 格栅间隙 b 20mm 格栅渠宽度 800mm c 工程占地及供电 为防止泵站运行给周边地块造成影响 营造花园式厂站 本工程设计中要求站区绿 化率不小于 40 同时 本着节约占地的原则 将泵站内各附属构 建 筑物进行合理优 化布置 项目总占地 995 4m2 桃花潭东路北侧设有 10000 伏高压铁塔 本工程用电可以 从此处引出设置杆上式变压器供电 4 县城原有污水干管管径复核 由于县城总体规划调整 本次设计对县城污水排放分区进行了调整 其中西城区及 南城区污水管网的服务范围在原排水规划划定范围的基础上有所扩大 城东新区服务范 围有所减小 故对西城区及南城区已建污水干管输水能力按远期规模进行复核如下 a 西城区 西城区现状为混合式排水体制 老城区内维持原有截流式合流制 其他区域为分流 制 在谢园路及桃花潭西路建设有管径 D800mm 坡度 1 的污水干管 待远期彻底实现 雨污分流后 西城区所有污水均通过谢园路及桃花潭西路污水干管汇集至泾川大道污水 主干管 根据前文对西城区远期污水量的预测 其远期污水总量为 1 83 104m3 d 总变 化系数为 kz 1 5 则最高时流量为 0 32m3 s 经复核原有污水干管可满足转输其服务范 某县污水处理厂二期工程 某省建设工程勘察设计院 Anhui Geotechnical Investigation Architectural Design Institute 60 围内污水的要求 b 南城区 南城区目前排水体制为雨污分流制 污水干管沿谢园路 桃花潭东路及绿城大道敷 设 其中 谢园路与桃花潭东路污水干管设计管径 D800mm 坡度 1 绿城大道设计管 径 D600mm 坡度 1 2 1 5 南城区所有污水均通过这些污水干管汇集至泾川大道污水 主干管 远期南城区污水总量为 1 29 104m3 d 总变化系数为 kz 1 56 则最高时流量 为 0 23m3 s 经复核原有污水干管可满足转输其服务范围内污水的要求 3 管材选用 在城市生活污水和工业废水中均含有不同程度的硫酸盐 管道底部沉积的淤泥中含 有大量的细菌 在细菌的作用下 污水中的硫酸盐还原成硫化物 硫化物水解产生 H2S H2S 从污水中挥发到管道的空气中 气态的 H2S 被管壁上的凝结水吸收 在好氧细菌 的作用下生产硫酸 硫酸能腐蚀混凝土管 管顶和靠近管内水面的部分受到的腐蚀最严 重 即顶冠腐蚀现象发生的原因 由于塑料管本身具有耐腐蚀 水力条件好 施工安装容易 不需要混凝土基础等优 点 在 600mm 管径以下具有综合造价低等优势 特别是其具有的经过证明的优秀防腐蚀 性能 近年来 某省各地污水管网建设项目中 直径 300mm 500mm 管道普遍考虑采用塑 料管 直径 600mm 及其以上的管道采用耐腐蚀钢筋砼管 该管道生产原料是利用工业废 渣 管材价格略高于普通砼管 10 15 我省已在淮河流域的一些城市污水管网中使用 其它城市也将开始使用 目前生产厂家还可生产顶管用的防腐管材 混凝土管开挖施工的采用承插管 顶管施工的使用的 F 型顶管专用管 4 施工方案 设计的污水管道管管径为 d300 d600 根据计算 管道埋深 2 0m 6 5m 1 开挖施工 管道埋设深度在 7m 之内 管径小于 d1000 覆土在 6m 以内的管道一般采用普通开挖 沟槽的施工方法 砂石基础 管道基础应落在有一定承载能力的原状土层上 否则应进 某县污水处理厂二期工程 某省建设工程勘察设计院 Anhui Geotechnical Investigation Architectural Design Institute 61 行地基处理 当土方用机械开挖时 应保留至少 20cm 土用人工清槽 不得超挖 管道接口采用承 插式橡胶圈接口 施工时应严格按照给排水管道工程施工及验收规范要求进行 并进行闭水试验 2 顶管施工 管道的埋设深度超过 6 0m 过河管道或穿越障碍物时 如地质条件和外部环境许可 情况下 应优先考虑顶管 另外 为避免破城市道路 管道施工优先采用顶管施工 以 减少对城市道路交通和周围居民的影响 减少对路面的破坏 并方便施工 顶管管材应 符合建材行业标准 JC T640 1996 顶进施工法用钢筋混凝土排水管 的要求 其管道 接口采用 F 型钢承口 3 管道越河道 沟渠 主干道等的措施 管道穿越河道 沟渠时 若河道宽度较宽 且河道堤岸不允许破坏 应考虑采用顶 管等非开挖施工工艺进行施工 对较窄的沟渠 若管道埋深较浅可考虑采用开槽施工 施工结束后应将受到破坏的沟渠堤岸恢复至原状 管道需要穿越交通量大的城市干道的 管道施工应尽量避免对城市交通造成影响 必要时应采用非开挖施工工艺 7 1 37 1 3 管道结构设计管道结构设计 1 检查井 根据某县污水处理厂一期工程配套污水管网的施工经验 某县县城地下污水较高 为防止地下水通过检查井深入管道中 对污水处理厂的正常运营造成冲击 本工程建议 污水检查井采用圆形混凝土污水检查井 检查井井室采用 C20 盖板采用 C25 井圈 C30 底板采用 C20 S4 钢筋 I 级钢 II 级钢 检查井流槽采用与井墙一次砌筑的砖砌流槽 2 管道接口 对于开槽施工的钢筋混凝土管 采用承插橡胶圈接口 顶管施工的钢筋混凝土管采 用 F 型钢承口 承插橡胶圈接口 HDPE 双壁波纹管采用承插橡胶圈接口 某县污水处理厂二期工程 某省建设工程勘察设计院 Anhui Geotechnical Investigation Architectural Design Institute 62 3 管道基础 开槽施工的承插口钢筋混凝土管 管道基础采用砂石基础 覆土 0 7m H 3 5m 采 用 120 基础 覆土 3 5m H 6m 采用 150 基础 覆土 6 H 8m 采用 180 基础 开槽施工的 PE 管管道基础采用砂石基础 顶管施工的管道采用土弧基础 7 1 47 1 4 管网维护管网维护管理设施管理设施 因管道通流能力按远期规模设计 近期因水量较小 可能导致部分管道流速达不到 设计流速 如不进行良好的维护 可能会导致淤塞 影响系统的正常运行 为使管网运行畅通 减轻工人劳动强度和增强清通效果 建议采用管道维护车与管 道疏通车定期对污水管网进行清淤疏通 以确保污水处理厂正常稳定运行 7 1 57 1 5 管网工程量表管网工程量表 表 7 3 污水管网工程量表 排水分区路 名 管径 mm 管材管长 m 合计 m 新站路 d400 HDPE 管 400400 黄村路 d400 HDPE 管 19101910 城西大道 d400 HDPE 管 18921892 d400 HDPE 管 1265 观阳路 d600 钢筋混凝土管 585 1850 瑶庄路 d400 HDPE 管 890890 官庄路 d400 HDPE 管 285285 朝阳路 d400 HDPE 管 12231223 建设路 丹凤路 d400 HDPE 管 10151015 d400 HDPE 管 1070 桃花潭西路 d500 HDPE 管 810 1880 靠山路 孤峰路 d400 HDPE 管 10651065 d400 HDPE 管 680 城河路 d500 HDPE 管 340 1020 街巷支管 d300 HDPE 双壁波纹管 33003300 西城区 小 计 m 17258 排水分区路 名 管径 mm 管材管长 m 合计 m 贺村路 d400 HDPE 管 580580 南城区 乐业路 d400 HDPE 管 12951295 某县污水处理厂二期工程 某省建设工程勘察设计院 Anhui Geotechnical Investigation Architectural Design Institute 63 排水分区路 名 管径 mm 管材管长 m 合计 m 月清路 d400 HDPE 管 825825 城南路 d400 HDPE 管 11101110 曙光路 d400 HDPE 管 865865 d400 HDPE 管 260 d500 HDPE 管 1045 绿城大道 d600 钢筋混凝土管 845 2150 街巷支管 d300 HDPE 双壁波纹管 22282228 小 计 m 8525 排水分区路 名 管径 mm 管材管长 m 合计 m 晏公路 d400 HDPE 管 17381725 经十三路 d400 HDPE 管 19351935 经十四路 d400 HDPE 管 23412341 财富大道 d400 HDPE 管 390390 蔡村路 d400 HDPE 管 865865 琴溪路 d400 HDPE 管 775775 桃花潭东路 d400 HDPE 管 16201620 城东新区 小 计 m 9663 总 计 m 35446 7 2 污水处理厂厂区总图设计 7 2 17 2 1 污水处理厂厂址污水处理厂厂址 某县污水处理厂一期工程建设时已在一期工程北侧为二期工程预留了建设用地 故 本工程厂址与一期工程厂址一致 位于幕溪河与青弋江交汇处西南角 泾川大道以东 厂址现状为河漫滩地 26 6 30 1m 左右 平均标高 27 5m 现状与厂址距离最近的居民 点距离厂区围墙距离不小于 500m 满足污水处理厂选址的各项要求 故本工程的建设地 址选在某县污水处理厂一期工程北侧地块 该地区全年主导风向东南风和东北风 地震烈度 6 度 7 2 27 2 2 总平面布置总平面布置 1 总平面布置设计原则 1 在满足污水处理工艺流程顺畅 简洁 合理的前提下 综合考虑与一期工程的衔 接 力求布局紧凑 管线短捷 尽量少交叉 并充分注意节省占地 2 厂区主要人流与货流分开 避免人流与货流交叉及货流外运对厂前区的干扰 污 某县污水处理厂二期工程 某省建设工程勘察设计院 Anhui Geotechnical Investigation Architectural Design Institute 64 染 3 厂区道路分为两级 主干道宽度 6m 次干道宽度 4m 人行道宽度 1 5 米 主干 道转弯半径为 9 0m 次干道转弯半径为 6 0m 4 厂区绿化率应不小于 30 5 围墙高度应不小于 2 0m 2 总平面布置 某县污水处理厂总处理规模为 4 0 104m3 d 一期工程 2 0 104m3 d 已建成 本次 二期扩建 2 0 104m3 d 规模 其中 粗格栅及进水泵房 细格栅及旋流沉砂池 紫外消 毒池及附属建筑物土建部分已按总规模一次性建成 本次扩建增加安装设备即可 故本 次仅需新建氧化沟 二沉池各两组及配套的配水井 污泥泵房 因此 在总平面布置中 考虑到本工程构筑物与一期工程布置的协调性 合理性 力求布局紧凑 管线短捷 尽 量少交叉 污水处理厂的污水预处理区 厂前区 污泥处理区 大门等土建部分已在一期工程 中一次性建成 但随着二期工程的建成 污水处理厂的劳动定员必须增加 日常运行的 档案资料也不断增多 原有的综合楼已不能满足增加的员工住宿和档案资料存放的要求 故本次拟在原厂前区的东侧新建员工宿舍及档案室一座 本工程总体设计主要集中于污 水处理区 根据厂区地形 厂区周围环境和一期工程以确定的本工程进 出水位置等条 件 对本次扩建工程总平面布置图做以下两个方案进行比选 方案一 方案一 1 污水处理区 某县污水处理厂二期工程污水处理区位于一期工程污水处理区及污泥处理区北侧 包括厌氧池配水井 氧化沟 含厌氧区 缺氧区和好氧区 沉淀池配水井 沉淀池及 污泥泵房 两个系列留有连通的可能性 即如果一组检修 污水可都进入另一组 亦为 短期内水量达不到设计水量时分系列运行创造条件 方案二 方案二 某县污水处理厂二期工程 某省建设工程勘察设计院 Anhui Geotechnical Investigation Architectural Design Institute 65 污水处理区建设位置与方案一一致 位于一期工程污水处理区北侧 但厌氧池 氧 化沟仅采用一组处理系统 自西向东依次布置氧化沟 二沉池及污泥泵房等 其他设施 与方案布置方式相同 对方案一及方案二进行技术经济比较如下 方案一与方案二均具有以下优点 1 建设用地较为节省 2 充分利用一期工程现状构筑物 不需对一二期共用构筑物进行改造 但是 从技术 经济等诸多方面进行比较后 方案一对方案二仍具有以下优点 1 主要处理构筑物与一期工程基本相同 运行管理方便 2 主要设备与一期工程相同 可以互为备用 以减少备用设备数量 3 总平面布置更为顺畅 水力条件更好 4 污水处理分为两个系列 且留有连通的可能性 即如果一组检修 污水可都进 入另一组 亦为短期内水量达不到设计水量时分系列运行创造条件 5 与一期工程总图布置方案保持一致 便于后期升级改造及远景发展 总之 方案一与方案二相比具有明显的优势 故本报告推荐方案一作为某县污水处 理厂二期工程的总平面布置方案 污水处理区的布置满足工艺流程和水力流程的需要 并预留事故排放出路 正常情况下沉淀池出水进入紫外线消毒后排放 2 厂区道路 围墙及大门 厂区道路连接厂内各主要功能分区 并通过厂区大门与厂外规划市政道路连通 主 要供生产管理人员及生产 管理车辆通行使用 厂区道路设计行车速度为 15km h 主要道路设计宽度为 6 0 m 其余道路宽度为 4 0 m 3 0m 设计厂区道路内侧转弯半径主要道路为 9 0m 次要道路 6 0m 道路纵坡均大 于 3 0 厂区道路结构层厚度为 60cm 道路两侧设置混凝土立缘石 6m 宽度厂区道路设 计为两面坡 小于 6m 宽度的道路为单面坡 道路横坡 1 5 便于雨水排除 污水处理厂厂区设共大门 2 座 即东南侧一座 南侧 1 座 已于一期工程建设时一 某县污水处理厂二期工程 某省建设工程勘察设计院 Anhui Geotechnical Investigation Architectural Design Institute 66 次性建成 两座大门均靠近城市道路 其中南侧为主入口和行政人员入口 其中西侧为 行政人员入口 南侧为车辆入口 同时也是厂区污泥出口 避免流线同时相互干扰 7 2 37 2 3 竖向设计竖向设计 1 设计原则 1 在满足防洪标准前提下 充分利用原有地形 保证厂区排水通畅 2 满足生产 运输及道路 消防要求 3 合理利用自然地形 尽量减少土石方量 以利于降低护坡 建构筑物等的工程量 4 由于工程分期建设 因此场地工程 道路走向及道路坡度应与一期工程做好衔接 5 填 挖方工程应尽量保护自然植被 避免水土流失 2 厂区竖向设计 厂区范围内现状地形较为平坦 26 6 30 1m 左右 黄海高程 平均标高 27 5m 由于现状地块标高低于城市防洪水位标高 本期用各建 构筑物所挖出的剩余土方对厂 区进行垫高 并从外地运土抬高场地标高 垫高后地面高程使洪水时不威胁厂区的正常 生产 同时与周围地势相比没有过大的落差 保证处理厂内设计道路与厂外规划道路 没有规划控制高程 和现况道路顺接 本期工程实施后 工程范围内地形坡度和地势走向为北高南低 但高差不能太大 可利于厂区排水和防洪 设计厂区地面平整后 地面标高确定为 32m 高于青弋江 20 年 一遇防洪水位 31 618m 厂区不受洪水影响 7 2 47 2 4 厂区防护厂区防护 整个厂