天津地埋式污水處理廠工藝設計
有別于(yu)傳統(tong)的(de)地(di)(di)(di)上(shang)式污(wu)(wu)水處(chu)理廠,地(di)(di)(di)埋(mai)式污(wu)(wu)水處(chu)理廠將污(wu)(wu)水處(chu)理的(de)主(zhu)要(yao)構(gou)(gou)筑物全(quan)部(bu)或(huo)多 數集中在(zai)一個構(gou)(gou)筑物箱(xiang)體內(nei),埋(mai)設在(zai)地(di)(di)(di)下,占地(di)(di)(di)面積大大縮(suo)小,對周邊環境的(de)影響(xiang)較(jiao)小,同 時因為(wei)地(di)(di)(di)下的(de)恒溫使得其污(wu)(wu)水處(chu)理效果受外界環境影響(xiang)較(jiao)小,但是也具有建設成(cheng)本高、運(yun)營 管理難度和成(cheng)本高等缺點(dian)。
天(tian)津地埋式一體(ti)化(hua)污水(shui)處理設備
一、污水處理廠建(jian)設方案選型
污(wu)水(shui)處理廠(chang)主要目的是處理污(wu)水(shui)中的有機物和濁度(du),達到更(geng)好的出(chu)水(shui)水(shui)質(zhi)(zhi)才是根本,在 污(wu)水(shui)處理廠(chang)的選型上,需要因(yin)地(di)制宜(yi),結合廠(chang)址(zhi)位置、地(di)質(zhi)(zhi)條(tiao)件、整體規劃以及(ji)地(di)形地(di)貌(mao)和 遠期規劃進行考(kao)慮(lv)。
從土(tu)地(di)(di)(di)(di)資源利用(yong)方(fang)面考(kao)慮,地(di)(di)(di)(di)埋(mai)(mai)式(shi)污水處(chu)(chu)理(li)廠(chang)在(zai)城(cheng)市中心(xin),或者土(tu)地(di)(di)(di)(di)資源緊(jin)缺的地(di)(di)(di)(di)方(fang), 而(er)在(zai)一些中小城(cheng)市、偏遠(yuan)地(di)(di)(di)(di)區(qu)就沒有(you)太(tai)大的必要性。再者地(di)(di)(di)(di)埋(mai)(mai)式(shi)污水處(chu)(chu)理(li)廠(chang)具有(you)噪(zao)音和臭味 污染小特點(dian),而(er)且(qie)頂面均作(zuo)景(jing)觀綠化處(chu)(chu)理(li),可以(yi)建(jian)(jian)設(she)(she)成(cheng)(cheng)為(wei)居民休閑鍛煉的場(chang)所,因此在(zai)人員 密集區(qu)附近建(jian)(jian)設(she)(she)的污水廠(chang)宜采用(yong)地(di)(di)(di)(di)埋(mai)(mai)式(shi)設(she)(she)計(ji)。此外地(di)(di)(di)(di)埋(mai)(mai)式(shi)污水處(chu)(chu)理(li)廠(chang)埋(mai)(mai)設(she)(she)與地(di)(di)(di)(di)下(xia),水處(chu)(chu)理(li)構 筑物(wu)內(nei)溫(wen)度較(jiao)為(wei)恒定,污水處(chu)(chu)理(li)的效(xiao)果(guo)不容易受到環境因素的影響,在(zai)北(bei)方(fang)冬季(ji)氣(qi)溫(wen)較(jiao)低地(di)(di)(di)(di) 區(qu)應用(yong)較(jiao)好。還有(you)地(di)(di)(di)(di)埋(mai)(mai)式(shi)污水處(chu)(chu)理(li)廠(chang)采光(guang)通風(feng)要求(qiu)較(jiao)高,建(jian)(jian)設(she)(she)投(tou)(tou)入和運營(ying)成(cheng)(cheng)本都很高,運營(ying) 期(qi)間設(she)(she)備故障率(lv)較(jiao)高,在(zai)半地(di)(di)(di)(di)埋(mai)(mai)式(shi)與全地(di)(di)(di)(di)埋(mai)(mai)式(shi)比較(jiao)起來(lai),半地(di)(di)(di)(di)埋(mai)(mai)式(shi)操作(zuo)層(ceng)可采取自(zi)然(ran)采光(guang)、 自(zi)然(ran)通風(feng),對(dui)(dui)機(ji)械通風(feng)和采光(guang)需(xu)求(qiu)較(jiao)小,同時又具有(you)地(di)(di)(di)(di)埋(mai)(mai)式(shi)的特點(dian),投(tou)(tou)資和運營(ying)成(cheng)(cheng)本都相(xiang)對(dui)(dui) 較(jiao)小,更具有(you)優勢。
從(cong)地(di)形地(di)貌(mao)和城市規(gui)劃考慮(lv),污水處(chu)理廠的設計(ji)同時應請園林景觀參與規(gui)劃,結合建設 地(di)面(mian)的現(xian)場地(di)形地(di)貌(mao)、將來(lai)的規(gui)劃來(lai)確定是否采用地(di)埋(mai)(mai)(mai)式(shi),以及(ji)是采用半地(di)埋(mai)(mai)(mai)式(shi)還是全地(di)埋(mai)(mai)(mai) 式(shi)。
從地(di)質條件(jian)考(kao)(kao)慮,采用地(di)埋(mai)(mai)式污(wu)水(shui)處理(li)(li)廠一(yi)般都需(xu)要進行支護(hu)設(she)計、地(di)質條件(jian)決(jue)定了支 護(hu)設(she)計的(de)(de)難(nan)度(du)(du)和安全風險,施工難(nan)度(du)(du)和風險因素也應充分考(kao)(kao)慮,如(ru)果地(di)質條件(jian)較差(cha),常年雨 水(shui)量(liang)較大的(de)(de)地(di)區不適(shi)宜采用全地(di)埋(mai)(mai)式污(wu)水(shui)處理(li)(li)廠,而(er)應采用半地(di)埋(mai)(mai)式設(she)計,至于很多人考(kao)(kao)慮 的(de)(de)操(cao)作層廠房露出(chu)地(di)面的(de)(de)部分可(ke)以通過景觀的(de)(de)藝術處理(li)(li)進行亮化。
此(ci)(ci)外(wai)由于地埋式(shi)污(wu)水(shui)處(chu)理廠集中在地下(xia),因此(ci)(ci)其后期改造升級難度就非常(chang)大,處(chu)理能力 和出水(shui)水(shui)質很難提升,因此(ci)(ci)在確定地埋式(shi)方案時(shi),應予(yu)以考慮,必(bi)要(yao)時(shi)應預估(gu)國家標(biao)準的提 高的可能性,在設計時(shi)提前考慮,避免后期國家規范標(biao)注提高后無法達標(biao)運行。
天津地埋式一(yi)體化污水處(chu)理設備
二(er)、地埋(mai)式污水處理設備(bei)設(she)計
地埋式污水處理設備工藝選型目前一般(ban)采用(yong) MBR 型和(he)傳統 A2O,或者是 A2O+生物曝氣 濾池,或(huo)是(shi)前兩者結合。
在工藝選型方面應充分考慮進水水質和排放標準,同時結合各大污水處理廠的云因監測 數據分析,利用大數據分析,來確定工藝選型;同時還應考慮用地條件,一般地埋式污水處 理廠占地都較小,為了進一步分減少占地,縮短工藝流程尤為重要,同時便于設計布置,因 此國內大量的地埋式污水處理廠采用 MBR 工藝,具有工藝流程短,出水水質好等特點,但 同時具有建設、運營成本高的特點,因此也有很多大型地埋式污水處理廠還是選用 A2O 工 藝;這需要綜合比擬,同時還應結合業主的管理水平并參考業主方的意見進行確定。
地埋式污水處理廠設計中目前存在兩大問題,一是缺少地埋式污水處理廠的通風規范標 準。由于地埋式污水處理廠構筑物全部或大多數集中在地下封閉空間,需要充分考慮人工照 明和機械通風,但目前通風無地埋式污水處理廠國家標準,設計上一般參考民用建筑標準, 通過已建成污水處理廠來看,很多廠通風效果還是略差,易出現安全事故;二是消防設計缺 少地埋式污水處理廠標準,按照民用地下建筑規范一般消防分區不大于 1000 ㎡,依據地下車庫標準一般不大于 4000 ㎡,但需要設計噴淋設施,目前有些地區消防管控嚴格地按前者 設計,有些地區采用 2000 ㎡左右的方案,但即使是這樣,依然會導致操作層被分割的非常 密集,運營管理難度大。在設計中應做好地方政府、消防部門的協調個工作,最好是能根據 工藝單體進行劃分。
天津地埋式一體(ti)化污水處理設備
三(san)、地埋式污水處(chu)理設備(bei)施工(gong)
地(di)埋(mai)式污水(shui)處理廠施工有(you)別于傳統的地(di)上(shang)式污水(shui)處理廠,在施工方面具有(you)以下特點(dian):
(1)地埋式污水處理廠占地面積小,一般只有傳統污水處理廠的 1/3,然而這也給施工帶 來了很大的難度,除去深基坑,地上可以利用的空間十分有限,材料的儲備、加工、廠內運 輸難度都非常大。
(2)由于工程采用全地埋式設計,工程設計較為集約化,水處理構筑物、操作空間、地 下交通、綜合管線均集中在一個地下箱體內部,埋設于地下,因此需要進行基坑支護,而且 一般地埋式污水處理廠的基坑都具有面積大、深度深的特點,設計難度和施工難度都比較大。 此外因污水處理構筑物隔墻多、渠道多、如果基坑采用內支撐設計,施工難度更大,格構柱、 支撐梁與結構沖突很難避免。
(3)土方工程量大,昆山半地埋式污水處理廠土方總量約 20 萬 m3,合肥清溪凈水廠土 方外運量高達 70 萬 m3,尤其是國家環保督查越來越嚴格,土方外運將受到極大地限制,土 方工程成為影響工期的較大因素。
(4)因為集約化的設計,各水處理構筑物集中在一個箱體內部,需要分區施工,而各單 體、各分區之間沒有過度空間,施工集中在一塊,施工相互干擾,且一般工期都較緊,材料 運輸沖突,嚴重制約工程進度。
(5)地埋式污水處理廠綜合管線包含工藝管道、通風、除臭、消防、給水、電纜橋架、 加藥、照明等,同時很多地方需要設置起重設備,從設計角度的碰撞規避、施工工序的合理 組織、各專業交叉施工要求很高。有些設備管道需要在土建施工過程中就提前就位或先放入 單體。
(6)由于箱體全部設置在地下,箱體又是超長混凝土結構,易產生變形和收縮裂縫,混 凝土抗滲控制難度高,地下箱體的防水、防漏控制要求很高。
(7)由于地埋式臭氣需要收集處理,水處理構筑物基本上需要做封閉處理,有別于一般 的敞口式污水廠,只是在一些必要的地方預留了一些檢修、吊裝孔,而二層的水處理構筑物 高度高,周轉材料的消耗量非常大,混凝土完成后,周轉材料的拆除、轉運難度非常大,耗 時費力。
通常在工期(qi)不(bu)(bu)夠用的情況下,箱(xiang)體(ti)的模板和(he)腳手架(jia)、方木等(deng)材(cai)料(liao),難易實現(xian)大(da)(da)量周轉使 用。待(dai)箱(xiang)體(ti)主體(ti)完工時,一(yi)次性投入的大(da)(da)量材(cai)料(liao)拆(chai)(chai)除(chu)外(wai)運,將成(cheng)為(wei)一(yi)大(da)(da)難題。主體(ti)施工期(qi)間(jian) 應考慮拆(chai)(chai)除(chu)外(wai)運通道(dao)走向(xiang),應及時與設(she)計溝通增(zeng)加(jia)永久或臨時預留洞口(kou)設(she)計,洞口(kou)預留位置考慮上下統(tong)一(yi),避開隔墻,便于封(feng)堵且不(bu)(bu)影響主體(ti)結構(gou)質(zhi)量和(he)安全(quan)的原則,此種辦法能(neng)大(da)(da)大(da)(da) 提高(gao)工作效率。