污水处理厂工程概述

污水处理厂工程概述1.1、工艺概况南区污水处理厂濠江分厂位于广澳港西北侧、南临规划中的疏港路，西临濠江，远期总征地面积394.18亩，围墙内点地面积329.27亩，一期征地面积7.95公项（119.25亩），围墙内占地面积6.9782公顷(104.67亩)。本工程服务范围涵盖了汕头市濠江区的大部（南滨——葛洲片区污水由葛洲污水处理厂处理，不包含在本项目内），服务面积为66.75km2，服务范围内排水体制为分流制。工程设计年限定为近期2012年，远期确定为2020年，设计规模近期为10万m3/d，远期为36万m3/d。本工程污水处理采用A2/O鼓风曝气脱氮除磷工艺，辅于化学除磷；污泥处理采用重力浓缩+带式脱水工艺；尾水采用二氧化氯消毒。尾水排放水体为濠江。1、设计内容本工程主要生产构筑（建）物包括：粗格栅及进水泵房、细格栅及涡流沉砂池、A2/O生化池、二次沉淀池、配水井及污泥泵房、加氯间及接触消毒池、污泥浓缩脱水车间、鼓风机房及变配电间、加矾间、排江泵房；辅助建筑物有：综合楼、机修仓库车库、传达室等。2、设计进水及出水水质根据《初步设计》本工程设计进出水水质指标为：项目BOD5（mg/L）CODcr（mg/L）SS（mg/L）NH3-N（mg/L）TN（mg/L）TP（mg/L）粪大肠菌群（个）设计进水水质15030020035403.8设计出水水质≤20≤40≤20≤8≤20≤0.5≤104注：出水水质应执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18978—2002）中的一级B标准和《广东省地方标准水污染物排放限值》（DB44/26—2001）第二时段中一级标准中的严者。3、污水、污泥处理工艺流程化学除磷投加碱式氯化铝原污水化学除磷投加碱式氯化铝原污水粗格栅及进水泵房细格栅及涡流沉砂池A2/O生化池配水井污泥泵房二次沉淀池回流污泥接触消毒池濠江低水位时尾水自流排放储泥池剩余污泥污泥脱水间泥饼外运高水位时尾水泵房濠江尾水排放粗格栅及进水泵房按最大时流量设计，远期流量Q=19500m3/h；近期流量Q=5417m3/h。粗格栅间设3台格栅除污机（近期安装两台），单渠宽1.0m，格栅栅隙20mm，粗格栅前后分别设有闸门，备作检修和切换用；进水泵房采用干式离心泵，近期安装3台离心泵，一大两小，大泵Q=5000m3/h，H=16～18m，N=315kW，小泵Q=2500m3/h，H=16～18m，N=160kW。远期将两台小泵更换为大泵，再安装两台大泵，共5台水泵，四用一备。（2）细格栅及涡流沉砂池细格栅间和涡流沉砂池合建，按最大时流量设计，设计流量为Q=5417m3/h。共设两组，每组设两座沉砂池。每组设2台回转式格栅除污机，直径1.2m，栅隙5mm，最大过栅流速：0.75m/s，配1台无轴螺旋输送机收集、压榨栅渣。设两座沉砂池，每座池内径3.6m，设计停留时间：45s，水力表面负荷：130m3/m2·h。每座沉砂池内设浆叶式旋流沉砂器及空气提砂设备各一套。配置砂水分离器一台，将排出的砂水进行分离。进水井和出水井分别设有闸门，备作检修和切换用。（3）A2/O生化池A2/O生化池按旱流平均流量设计，设2组，每组两座。设计参数为：污泥负荷：0.11kgBOD5/kgMLSS.d污泥浓度：3.5g/L设计水温：15～30℃总设计停留时间：11.6h，其中厌氧区1.3h，缺氧区1.1h，好氧区8.2h；污泥龄:12d好氧区溶解氧浓度:2mg/L；混合液内回流比：200%～300%；每座池内厌氧区，缺氧区各设潜水推流器2台，好氧区设6台，使污泥处于悬浮，混合状态。好氧区采用鼓风曝气，曝气器采用膜管式微孔曝气器，根据好氧区的溶解氧浓度调节鼓风机风量及运行台数。好氧区的混合液内回流至缺氧区进行反硝化，因此每座好氧区内设3台混合液循环泵，单台Q=1042m3/h，H=0.5m，N=5.0kW。根据进水、进水中总氮浓度变化情况，调节开启循环泵台数，以调节混合液所需回流流量。（4）二次沉淀池设计流量：Qmax=5417m3/h。采用中心进水、周边出水辐流式沉淀池4座，每座池内径46.0m，水深4.0m，设计表面负荷：0.85m3/m2·h；出水采用环形集水槽、双侧溢流堰出水，堰上负荷1.39L/s.m。每座二次沉淀池内设1台周边传动全桥刮吸泥机。（5）配水井及污泥泵房配水井与污泥泵房合建，设两座。配水井兼作化学除磷加药后的絮凝反应池，设计停留时间15min，分6格。污泥泵房采用潜水排污泵。回流污泥设计回流比：100%～50%，回流污泥量根据生化池的污泥浓度。采用变频控制回流污泥泵的流量；剩余污泥泵与污泥浓缩池协调运行，剩余污泥量为16560kg/d，含水率为99.3%，工作时间为18h/d，流量为65m3/h。泵房内安装4台回流污泥泵（2台变频）和2台剩余污泥泵，其中2台回流污泥泵配变频器，剩余污泥泵1用1备。回流污泥泵设计参数：Q=520m3/h，H=6m，N=18.5kW；剩余污泥泵设计参数：Q=80m3/h，H=7m，N=4.0kW。（6）接触消毒池设计流量：Qmax=5417m3/h。停留时间：30min，设一座，消毒池出水要求：粪大肠菌群数＜104个/L。（7）尾水提升泵房采用5台潜水泵，Q=1350m3/h，H=6m，N=45kW，四用一备。根据濠江潮位情况间歇运行。潮位低时，消毒池出水自流排放；潮位高时由尾水排放泵房抽排。（8）污泥浓缩脱水车间选用一体化带式浓缩脱水机3台，单台流量65m3/h。配套辅助设备有：污泥进料泵：3台，单台流量65m3/h，出口压力0.2MPa，电机功率15kW。冲洗水泵：19m3/h，出口压力0.8MPa，电机功率11kW。絮凝剂配制系统：2套，配制能力4000l/h，溶液浓度0.3%。加药泵：3台，流量1500l/h，出口压力0.2MPa，电机功率0.75kW。浓缩脱水车间内设置2套污泥自动装车系统，污泥脱水后由污泥泵泵出，泵出的污泥经高压低摩阻复合管进入料仓，再经闸板阀装车。（9）鼓风机房及变配电间鼓风机房与变配电间合建，设一座。鼓风机房共设5台空气悬浮鼓风机，4用1备，每台设计参数为：Q=90m3/min，P=0.7bar，N=112kW。配电间设计说明详见电气图（10）加矾间加药间为化学除磷药剂配制投加间。化学除磷采用投加固体商品碱式氯化铝，Al2O3含量30%，投药点设在生化池出水总管上。投加量：1138kg/d，投加溶液浓度：3～5%，投加溶液流量：1050L/h。设3格溶液池，容积为9.4m3，溶液池内设一台搅拌器，加药设备采用隔膜计量泵，共设5台，4用1备，单台隔膜计量泵设计参数为Q=250L/h，出口压力0.3Mpa。（11）辅助建筑物综合楼内除办公室外，设有化验室，中控室等，总建筑面积：1285m2。机修仓库车库建筑面积307.8m2。传达室建筑面积68m2。（12）工艺管道设计工作压力厂区构筑物之间的连接管：P=0.10MPa；厂内污水泵房出水管：P=0.20MPa；污泥管：P=0.20MPa。1.2、土建概况：本工程主要生产构筑（建）物包括：粗格栅、进水泵房、细格栅及涡流沉砂池、A2/O生化池、二次沉淀池、配水井及污泥泵房、加氯间及接触消毒池、污泥浓缩脱水车间、鼓风机房及变配电间、加矾间、尾水提升泵房及排江泵房变配电间；辅助建筑物有：综合楼、机修仓库车库、传达室等。1.1.1、主要工程项目汕头市南区污水处理濠江分厂工程主要包括构筑物、建筑物、工艺管线、厂区道路、附属工程、围墙大门等项目的施工。汕头市南区污水处理濠江分厂工程主要工程项目序号名称单位数量尺寸(m)1粗格栅座121.2×8.82进水泵房座1下部结构D=28.4m上部结构B×L=11.46×27.43加药（矾）间栋1223.054细格栅及涡流沉砂池座220.55×6.9755A2/O生化池座480.0×29.06二次沉淀池座4Φ46.87配水井及污泥泵房座218.4×17.08接触消毒池座128.8×24.59储泥池座16.75×3.510污泥浓缩脱水车间栋1509.5m211鼓风机房及配电中心座1524.3m212加氯间座273.6m2综合楼座11285m213机修、仓库、车库座1307.8m214尾水提升泵房座13×815排江泵房变电间栋1281.7616传达室座168m2永久围墙m54717临时围墙m58618道路、广场m77501.1.2、建筑及结构设计本工程的水处理构筑物工程结构均为钢筋砼自防水结构。钢筋采用HPB235及HRB335；构筑物混凝土设计强度除进水升泵房及粗格栅封底砼采用C20/S6防水等级外，其它构筑物有关池体采用C35/S6防水混凝土，上部混凝土采用C30，本工程的建筑物除综合楼为二层建筑外，其余各单体均为单层建筑，结构为框架结构。除传达室及大门外其它构建筑物基础采用预应力管桩基础，以⑩层砂质粘性土层不小于3.0m作为桩基持力层。建筑物外墙及卫生间墙±0.00以上采用M7.5水泥砂浆砌筑MU10混凝土空心砖，±0.00以下M10水泥砂浆砌筑MU10混凝土实心砖；内隔墙±0.00以上采用M5水泥砂浆砌筑MU7.5混凝土空心砖、±0.00以下M10水泥砂浆砌MU10混凝土实心砖。其余建筑物主要结构：基础为C35、柱、梁板为C30。1.1.3、本工程的装饰工程情况外墙：所有建筑物一般抹灰后，采用墙砖饰面。内墙：水池地下部分为清水砼，外露部分的内墙为防水砂浆抹面，建筑物的内墙为普通抹灰，白色涂料饰面，有特殊功能要求的功能按二次装饰设计进行装饰。墙身防潮层：在室内地坪下约60mm处做20mm厚1：2水泥砂浆内加3-5%防水剂墙身防潮层，当室内地坪变化处防潮层应重叠二道，并在高低差埋土一侧墙身做20mm厚1：2水泥砂浆防潮层，如果埋土侧为室外，还应刷1.5厚聚氨酯防水涂料。楼地面：根据不同功能区域，分别采用水泥砂浆整体地面，彩釉地砖地面等。屋面：平屋面防水等级为Ⅲ级，设防做法为05ZJ001屋44、屋46，有人建筑加做隔热层。采用M5水泥砂浆水泥架空砖（300×300×60）。门窗：建筑外门窗抗风压性能分级为3级，气密性能分级为6级，水密性能分级为XXXX，保温性能分级为2级，隔声性能分级为2级，材料选用均为塑钢门窗（塑钢门为P60、窗T80系列，S=1.0），内门有部分塑钢门和部分木门。1.1.4、本工程室外附属工程1.1.4.1、场内道路面层厚22cm水泥砼路面，上基层厚16cm6%水泥石屑稳定层，下基层为厚16cm5%水泥石屑稳定层，垫层厚20cm级配碎石。1.1.4.2、厂区排水管采用HDPE双壁波纹管，环刚度S2≥8KN/m2,接口采用橡胶圈接口。为保护排水管的安全，管道铺设在道路下，管顶覆土应控制在0.9m以上；管道铺设在人行道或绿化带下，管顶覆土应控制在0.8m以上。厂区部分钢管管道采用水泥搅拌桩地基处理，并在水泥土桩桩顶铺设一层砂石垫层,压实系数不小于0.95，其余管道地基换填50cm厚砂石垫层，宽度为两侧超出管道外壁各50cm，要求分层压实，压实系数不小于0.95。1.3、工程水文地质概况根据汕头市粤东工程勘察院2009年10月提供的地质勘察报告显示，场区地处亚热带，属海洋性季风气候，气候温和，雨量充沛，旱雨季降水量变化较大，其中四至九月降雨量较大，每年四至五月、十至十一月为平水期，六至九月为丰水期，十二月至次年三月为枯水期。1.3.1、地表水场址地表水主要分布于池塘中，即ZK23、ZK24、ZK27～ZK42、ZK47、ZK48、ZK49、ZK51～ZK66号孔一带，水位受南海海水涨退潮影响较大，据施工期间现场观测，地表水水深0.50～1.80m，水面标高0.62～－0.65m，高差达1.27m。1.3.2、地下水勘察查明，地址地下水的主要类型为孔隙潜水和孔隙承压水及花岗岩裂隙水。孔隙潜水赋存于第1层杂填土及第3层细砂中，其来源主要由大气降水直接渗透补给及南海海水倒灌补给，并以蒸发作为它的主要排泄途径，水位受海水涨退潮影响大，不稳定，据施工期间对分布在陆地上的32个勘探点现场观测，各孔水位埋深0.18～0.88m。据ZK20号孔取水样分析结果，表明该地下水对混凝土结构有中等腐蚀，在干湿交替条件下对钢筋混凝土结构中的钢筋有强腐蚀，对钢结构具有中等腐蚀。孔隙承压水主要蕴藏在第7、9层的中粗砂层中，含水介质为中砂、粗砂。其中第7层中的中粗砂夹层仅分布于场址局部地段，含水性差，透水性差，储水量贫乏，据ZK20号孔做简易抽水试验，承压水水位埋深5.45m；第9层中砂仅分布于场址部分地段，含水性较好，透水性好，储水量丰富，据ZK20号孔做简易抽水试验，承压水水位埋深1.82m。据ZK20号孔对孔隙承压水取水样分析结果，地下水对混凝土结构具有强腐蚀，对钢筋混凝土结构中的钢筋具有弱腐蚀，对钢结构具有中等腐蚀。勘探时测得地下水综合稳定水位埋深0.18～0.88m。花岗岩裂隙水：主要分布于强风化花岗岩中，透水性一般，含水性贫乏，地下水迳流地质条件差。1.4、土（岩）层划分及工程地质特征场地土（岩）层划分为12个层次。其工程地质特征自上而下依次分述如下：1.4.1、杂填土：灰黄～灰褐色，松散。由砂质粘性土、碎石等堆填而成。本层仅分布于ZK1～ZK22、ZK25、ZK26、ZK43～ZK46、ZK50、ZK67、ZK68、ZK69号孔一带，层顶标高1.10～0.23m，层底标高0.20～1.32m，层厚0.40～1.90m。1.4.2、淤泥：深灰色，流塑，高压缩性。含腐杆植质及多量粉砂粒。ZK16～ZK20、ZK67、ZK68、ZK69号孔一带本层缺失。层顶标高0.20～－1.95m，层底标高－0.68～－5.75m，层厚0.40～3.80m。取土样6件。1.4.3、细砂：灰色，饱和，松散～稍密。分选性好，含量泥质。层位分布稳定，层顶标高－0.65～－5.75m，层底标高－1.65～―6.85m，层厚0.45～4.30m。标贯试验67次，击数N=5.9～11.2击（校正后击数，下同），平均值8.5击，标准值8.1击。取砂土样7件。1.4.4、淤泥：深灰色，流塑，高压缩性。含腐植质、粉砂团包及少许贝壳碎片。层位分布稳定，层顶标高－1.65～―6.85m，层底标高－8.26～－11.92m，层厚1.95～7.90m。取土样13件。1.4.5、粘土：灰黄色，软塑～可塑，高～中压缩性。由粘粒和少量细砂粒组成，粘性强，局部夹薄层粉质粘土。ZK13、ZK14、ZK15、ZK46、ZK50、ZK52、ZK53、ZK54、ZK67、ZK68、ZK69号孔一带本层缺失。层顶标高－8.26～－11.08m，层底标高－10.33～－15.36m，层厚1.10～5.05m。标贯试验58次，击数N=4.1～9.0击，平均值6.1击，标准值5.9击。取土样8件。1.4.6、淤泥：深灰色，流塑，高压缩性。含有机质。ZK13、ZK14、ZK15、ZK46、ZK50、ZK52、ZK53、ZK54、ZK67、ZK68、ZK69号孔一带本层缺失。层顶标高－10.33～－15.36m，层底标高－11.88～－18.83m，层厚0.60～6.85m。取土样10件。1.4.7、粘土：灰～灰黄色，可塑为主，局部软塑，中压缩性为主，局部高压缩性。由粘粒和少量中细砂粒组成，局部含粗砂团包或夹薄层粉质粘土。ZK2、ZK13、ZK20、ZK43号孔一带本层上部或下部分布有厚度为1.30～3.00m的灰～灰黄色中密状中砂或粗砂。层位分布稳定，层顶标高－9.93～－18.83m，层底标高－18.92～－24.92m，层厚（含中粗砂夹层）1.55～13.85m。粘土标贯试验89次，击数N=6.4～11.0击，平均值8.4击，标准值8.2击；中粗砂夹层标贯试验4次，击数N=13.7～17.6击，平均值16.0击。取土样10件。1.4.8、淤泥质土：深灰色，流塑，高压缩性。含腐植质及少量细砂粒。本层仅分布于ZK12～ZK20号孔一带。层顶标高－21.84～－23.51m，层底标高－23.39～－25.60m，层厚1.05～1.95m。取土样4件。1.4.9、中砂：灰～灰黄色，饱和，中密～密实。级配良好，含多量泥质。本层仅分布于ZK8、ZK10、ZK12～ZK20、ZK44、ZK45、ZK46、ZK49、ZK50、ZK56、ZK58、ZK60、ZK61、ZK62、ZK65、ZK66、ZK69号孔一带。层顶标高－19.66～－25.60m，层底标高－21.38～－27.74m，层厚0.85～5.80m。标贯试验24次，击数N=13.4～21.0击，平均值17.1击，标准值16.4击。1.4.10、砂质粘性土、粘性土：灰黄色、灰白色，可塑～硬塑，中压缩性。本层以砂质粘性土为主，由花岗岩风化残积而成，原岩组份已完全破坏，长石风化为土状，石英砾石约占5～10%；粘性土则由煌斑岩脉风化残积而成。局部含强风化花岗岩或煌斑岩团块。ZK41、ZK43号孔一带本层中上部分布有厚度为0.80～1.50m的中风化花岗岩球状体。层位分布稳定，层顶标高－18.92～－27.74m，层底标高－27.55～－34.82m，层厚（含中风化花岗岩球状体）4.10～14.80m。标贯试验115次，击数N=10.0～17.9击，平均值14.7击，标准值14.4击。取土样11件。1.4.11、全风化花岗岩、煌斑岩：灰黄～灰白色，岩芯呈土状，原岩组份已被破坏，长石风化为土状，花岗或斑状结构尚可辨认。层位分布稳定，层顶标高－27.55～－34.82m，层底标高－29.95～－38.35m，层厚1.30～4.85m。标贯试验69次，击数N=18.6～27.5击，平均值21.1击，标准值21.6击。1.4.12、强风化花岗岩、煌斑岩：灰黄色～褐黄色，岩芯呈土状或碎块状，手捏松散，原岩组份大部分已破坏，花岗或斑状结构清晰可辨。ZK15号孔本层上部分布有厚度为0.60m的中风化花岗岩球状体。层位分布稳定，本层未揭穿，层顶标高－29.95～－38.35m，层底揭露标高－33.75～－48.18m，揭露层厚（含中风化花岗岩球状体）3.80～13.10m。标贯试验93次，击数N=27.8～61.0击，平均值40.7击，标准值39.2击。设计计算参数层次土层名称土层厚度（m）地基承载力特征值的经验值fak（KPa）预应力混凝土管桩桩侧摩擦力特征值的经验值qsa（KPa）桩端阻力特征值的经验值qpa（KPa）①杂填土0.4～3.0②淤泥0.3～1.2456③细砂25.7～30.77012④淤泥1.0～7.34562000～2500⑤粘土4.7～16.4130255000～5500⑥淤泥3.4～6.0507⑦粘土（中、粗砂）0.5～1.418030⑧淤泥质土7012⑨中砂22035⑩砂质粘性土粘性土（中风化花岗岩）220351600（L≤30m）2000（L≥30m）eq\o\ac(○,11)全风化花岗岩、煌斑岩450703500～4000eq\o\ac(○,12)强风化花岗岩、煌斑岩8001005000影响施工的地下水主要是土层浅部潜水，水位埋深高程为0.62m（黄标）1.5、工程特点汕头市南区污水处理濠江分厂工程是典型的污水处理厂工程，它除了具有模板量大、现浇混凝土量大、建筑物构筑物兼有、工艺管线复杂、设备种类多、安装工艺复杂等特点外，还具有以下特点：1.5.1、地质软弱根据污水厂的工艺流程，水处理构筑物工程的基底埋设深度较深，但建筑物基底标高较高,构建筑物基础采用高强预应力管桩，管道、阀门井、检查井等管线及附属物地基处理均采用水泥土搅拌桩，所以需对原有池塘排水清除淤泥后进行回填处理，场区盐田部分存在块石等硬质杂物，需进行清基后再进行桩施工。拟建场地地下水有上部潜水及下部承压水，上部地下水位埋深较浅，根据地质资料表明上部潜水地下水位高程0.62m左右，水位受海水涨退潮影响。场区上部分布有厚层的流塑状淤泥、淤泥质土，属高压缩性土，属软弱土结构层，强度低，稳定性差，且上部潜水水位埋深较浅，桩基施工时需考虑挤土效应的影响，需合理安排施工顺序及合适的沉桩速率，以保证工程的质量；基坑开挖时必须采取有效的围护措施，确保施工安全。1.5.2、性能要求高及结构形式复杂汕头市南区污水处理濠江分厂工程混凝土设计性能指标要求高、结构复杂。污水厂进水泵房及涡流沉砂池结构型式复杂多样，混凝土均有抗渗要求。而且为满足设备对土建的要求，土建施工标准要求较高。