湔江河谷污水处理设施及污水管网建设一期项目初步设计说明_第1页
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.概述1.1设计依据(1)我院与业主单位签订的设计合同。(2)《彭州市湔江河谷污水处理设施及污水管网建设一期项目可行性研究报告》(3)《关于彭州市湔江河谷污水处理设施及污水管网建设一期项目的规划选址和用地意见》彭州市规划和自然资源局(4)《关于彭州市湔江河谷污水处理设施及污水管网建设一期项目可行性研究报告的批复》彭州市发展和改革局1.2主要设计资料《彭州市城市总体规划(2014-2030)》;《彭州市“十四五”排水专项规划》(2020-2035);《彭州市农村生活污水治理规划(2018-2022)》《彭州市统计年鉴》(2020年);《彭州市污水处理及再生回用规划》(2012-2020);《彭州市排水(雨水)防涝综合规划》(2012-2022);彭州市排水管、渠现状普查资料;《彭州市城建十年攻坚规划》(2015-2025);《成都市农村生活污水治理实施方案》。1.3采用的规范和标准《室外排水设计标准》(GB50014-2021);《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002);《四川省农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(DB51/2626—2019);《岷江、沱江流域水污染物排放标准》(DB51/2311-2016);《地表水环境质量标准》(2002年版)(GB3838-2002);《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002));《城镇污水处理厂污泥处理技术规程》(CJJ131-2009);《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002);《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T31962-2015);《室外给水设计标准》(GB50013-2018);《城市防洪工程设计规范》(GB/T50805-2012);《泵站设计规范》(GB50265-2010);《城镇给水排水技术规范》(GB50788-2012);《城市排水工程规划规范》(GB50318-2017);《城市给水工程规划规范》(GB50282-2016);《污水再生工程利用设计规范》(GB50335-2016);《膜分离法污水处理工程技术规范》(HJ579-2010);《城市工程管线综合规划规范》(GB50289-2016);《城镇给水排水技术规范》(GB50788-2012);《关于印发农村人居环境整治三年行动方案的通知》(中办发〔2018〕5号);《关于印发四川省农村生活污水治理五年实施方案的通知》(川办发〔2018〕14号);《关于印发成都市农村生活污水治理实施方案的通知》(成办函〔2018〕14号)《水污染防治行动计划》(国发〔2015〕17号);《城镇排水与污水处理条例》(国务院,2013年);《成都市地面水水域环境功能类别管理规定》;《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南(试行)》(住房和城乡建设部、国家发展和改革委员会,2011年);其它有关规范和标准。1.4结论及主要经济指标1.4.1结论彭州市湔江河谷污水处理设施及污水管网建设一期项目对彭州市农村环境保护建设是非常有意义的,为彭州市的后续建设,提供了必要的环境基础条件,对带动整个经济开发地价的升值,具有显著的社会经济效应,也为人民群众创造一个良好的生活环境,因此该项目是可行的。依据各章节的论述,可以得出如下结论性意见:建设规模及方案:包括污水主管网10962m,管径为DN80~DN600;污水主管网附属管网800米(暂定);一体化污水处理站1座;污水提升泵站2座等配套设施;现状总服务人口数约为9850人,规划服务总人口数约为14432人。环境影响评价:该项目对环境的影响轻微,采取适当的环保措施后可消除对环境的影响。社会评价:项目的建设改善了人民群众生活条件,必将对彭州市社会经济事业的发展产生积极影响。方案实施的基本条件:项目场地基础设施可以满足项目需求,在资金保证的前提下,能够保证项目尽快实施完成。综上所述,彭州市湔江河谷污水处理设施及污水管网建设一期项目的实施,将促进彭州市社会经济发展,改善农村居住环境,有利于当地和谐社会的构建,因此项目建设是有必要的。1.4.2主要经济技术指标建设内容及规模:一体化污水处理站:新建一体化污水处理站一座,规模为20m³/d。一体化污水提升泵站:新建一体化污水提升泵站两座,规模分别为9.92m³/h,24.04m³/h。污水收集主管网:本次污水管道总长为10962米,压力管道采用钢管,彭白路上DN600的管道采用钢筋混凝土管,其它均采用钢带增强螺旋波纹管。钢管总长为5569米,DN80管径管长为702米,DN100管径管长为847米,DN300管径管长4020米;钢带增强聚乙烯螺旋波纹管总长为3809米,管径为DN300。钢筋混凝土管总长1584,管径为DN600。为污水主管网建设附属管网:丹景山风景区居民污水出户管采用DN200PVC管材暂定760米,木鱼半岛小区新建污水污水处理站尾水排水管DN100PE管材暂定40米。主要经济技术指标表序号指标名称单位规模备注一建设内容1污水主管网米109622污水主管网附属管网米8003一体化污水处理站座1规模为:20m³/d4一体化污水提升泵站座2规模分别为:9.92m³/h,24.04m³/h项目总投资万元1建设投资万元2005.791.1工程费用万元1674.30占总投资83.5%1.2其他费用万元182.91占总投资9.1%1.3预备费用万元148.58占总投资7.4%三建设年限月52022年9月-2023年1月进水水质:水质指标CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)pH浓度<300<150<200<35<50<46~9出水水质水质指标CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)pH浓度6020208(15)201.06~91.5区域概况及自然条件1.5.1区域概况本项目彭州市湔江河谷污水处理设施及污水管网建设一期项目位于彭州市,本项目主要涉及彭州市丹景山镇范围内木鱼半岛小区、临江天然居小区、花坪村、田家沟集中居住点,丹景山风景区区域,共涉及5个处理点,现状服务人口约9850人,规划服务人口为14432人污水排放问题。本项目位于彭州市丹景山镇,丹景山镇,原名九陇镇,因九陇山而名,即关口到唐昌的横山子。《太平寰宇记》说:"九陇山至永昌连亘至县界,曲曲而九折也。"古老的湔江滚滚南流,蜿蜒如带;巍然屹立的寿阳山、牛心山,夹江对峙。九陇镇坐落在彭州市北面,13公里的湔江出山口,雄居湔江分流之堰首,扼山区七场之门户,早有"一夫当关,万夫莫开"之说,地形非常险要,故人们又称她"关口"。丹景山镇现有省级风景旅游区丹景山,主要以牡丹文化、佛教、道教文化,休闲娱乐为主。著名景点有金华寺、净水寺、审魂殿、圣迹寺、牡丹园、杜鹃园、丹霞园等18处。每年春节庙会和4月中旬牡丹花会期间,游人如潮,各种歌会、舞会、擂台赛更吸引人,年游客达万人次。1.5.2自然条件(1)地理位置彭州市位于成都平原西北部,市政府驻地天彭镇,南距成都市约36km,是全市的政治、经济、文化中心。彭州市地跨北纬30°54,~31°26,、东经103°40农104°10'之间。市域北部龙门山脉为天然屏障,南部接成都平原。北以太子城为分水岭界接茂县和汶川县,东北和东南与什邡、广汉市接壤,南以蒲阳河一青白江与郸县、新都区隔河相望,西连都江堰市。现有成彭、彭什、温彭、汉彭、彭郸公路在此交汇,分别与成都市区、什邡、郸县、广汉、都江堰等城市相连;此外,青灌铁路(青白江至都江堰)及成青公路分别从城市南部及东南部边缘通过。因此,彭州亦是成都市域西北重要的交通枢纽。彭州市境域轮廓从北向南呈斜长形,北部往西偏较窄,南部往东斜较宽。境域东至点是漾阳镇与广汉市南兴镇交界处的麻石桥,西至点是小鱼洞镇与都江堰市虹口乡毗连的黄青杠梁子,南至点是致和镇白祥村青白江河道中心线,北至点是太子城峰。南北两至点长约60km;东西宽度,在北部通过海汇桥线约20km,通过白水河场线约23km,在南部通过天彭镇线约36km。(2)地形地貌彭州地处龙门山脉南段与成都平原的交接处,地形比较复杂。地貌类型分为山地、丘陵(含台地)和平原三大类,各占全市总面积的50%、11%、39%。在地质构造上,跨“东部四川中台拗”和“西部龙门山褶断带”两种地质构造单元,形成了银厂沟、白水河一带的“彭灌杂岩”,以及罕见的地质奇观一巨型灰岩冰川漂砾。市境内地貌轮廓南北长,东西窄,地势西北高东南低,海拔最高处为4812米,最低为489米,由西北向东南呈阶梯状下降。北部是群山争拱,风光秀丽的山区。(3)气候彭州市属四川盆地亚热带湿润气候区,气候温和,雨量充沛,光照较同纬度地区偏少,四季分明,无霜期长,光照较同纬度地区偏少,高温期与多雨期同季,春季气温回暖早,但不稳定,夏无酷暑,冬无严寒。气候温和,雨量充沛,四季分明。地处彭州市南部平原地区,年平均气温16°C,年平均降雨量为950毫米。(4)河流水系彭州市境内有丰富的水源水能,水资源丰富,青白江、湔江、白土河贯穿全境,为辖区内工业用水、灌溉提供了良好的条件,拥有致和电站、太平电站等两家电站。(5)工程地质条件彭州市属湔江冲积扇平原,地面坡降顶部11%,下游为6.6%,自扇顶至扇缘约20km,整个冲洪积扇面积约340km2,城区内地形平坦,西北高、东南低,高程为590m-572m,坡度约7%。其地层构成主要为轻亚粘土和沙卵石层,由上而下分为耕植土、轻亚粘土和卵石层。耕植土呈灰褐一黑褐色,结构疏松,含有较多的有机质,厚度0.5-0.8m;轻亚粘土呈褐黄色,湿一饱和、可塑,土质较均,厚度1.5-2m;卵石层呈浅褐色,稍湿一饱和、中密,粒径一般3-4cm,容许承载为[fK]=250-600kpa,厚度0.5m。以下为中密一密实卵石层,卵石直径为3-20cm,[fK]=400-800kpa,厚度13-17m。地下水位埋深3-5m,无侵蚀性,具有较好的工程建设条件。1.6城市排水现状及存在问题(1)排水体制现状根据现场踏勘,设计范围内现状排水体制在尚未完全实施雨污分流制,并且部分农村区域内几乎未建有系统性的污水处理设施和市政污水管网,农村居民生活污水接入化粪池进行简单生化处理后均就近散排至现状边沟或是沟渠,严重影响周边生活环境。(2)污水管网现状项目区位于彭州市城乡结合部,根据《彭州市“十四五”排水专项规划》、《彭州市农村生活污水治理规划(2018-2022)》、2018年《彭州市城镇污水管网建设工程可行性研究报告》等相关规划和资料以及实地考察,彭州市主城区市政污水管网建设相对完善,截至可行性研究报告编制时,本项目范围区域内基本无完善的污水管网及相关污水处理设施设备。1.7城市排水规划概况1.7.1彭州市“十四五”排水专项规划(1)规划范围污水专项规划范围为彭州市市域面积约68.6km²及周边场镇合计约117km²,雨水专项规划范围为彭州市市域面积约68.6km²,到2019年,全市户籍总人口约79.87万人其中城镇人口约26.76万人。本规划将结合成都市排水专项规划、彭州市城市总体规划及各镇控制性详细规划,充分发挥区域性规模化优势,重点解决规划范围内的排水问题。彭州市下辖4个街道、9个镇,包括:天彭街道、致和街道、隆丰街道、激阳街道、敖平镇、九尺镇、通济镇、丽春镇、桂花镇、白鹿镇、龙门山镇、丹景山镇、葛仙山镇。其中天彭街道为市政府所在地,是彭州市政治、经济和文化中心。(2)规划期限本规划基准年为2020年,规划期限为近期2020~2025年,远期2026~2035年。(3)污水体系构建理念彭州市污水收集处理排放体系将秉承统筹规划、因地制宜、立足长远、集散结合、相对集中、大小结合和协调发展的宗旨。彭州市已经初步建立了一套具有一定规模的覆盖城区和各主要场镇的污水收集处理排放体系。本规划将立足于彭州市各镇排水系统现状,充分利用城区和各镇现有的污水处理设施及相应的排水管道系统,结合彭州市城市总体规划、各镇总体规划,完善城区、各场镇污水收集处理排放基础设施建设。在污水体系的构建过程中,统筹规划,合理布局,强化城镇生活污染治理,全面加强配套管网建设,推进污泥处理处置。所选择的体系方案应经济合理、技术先进、系统稳定性好、运行管理简单,并以此指导彭州市的排水基础设施建设,促使彭州市的经济持续、快速、健康地发展。(4)污水处理设施彭州市目前建成的城镇生活污水处理厂共计21座,处理能力达9.48万m3/d,正常运行19座,停运2座。城区目前已建2座污水处理厂,设计总规模达到6万m3/d。彭州市第一、第二污水处理厂设计出水主要污染物指标执行《四川省岷江、沱江流域水污染物排放标准》(DB51/2311-2016),彭州市各镇级污水处理厂4座污水处理厂执行《四川省岷江、沱江流域水污染物排放标准》(DB51/2311-2016),15座污水处理厂执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标排放标准。污水处理达标后主要就近排入河流或农田灌渠中。部分镇级污水处理厂由于规模较小,且部分水厂进水负荷和水质变化较大,难以消化当地工业污水的冲击,存在处理水质不达标和运行规模与设计规模相差较大等问题给水厂的正常高效运行带来困难,造成出水水质降低;部分镇级污水厂由于工艺适应性差及施工水平参差不齐,导致出水水质不能达到设计排放标准。彭州市是5·12”汶川地震的重灾区,广大的农村地区房屋等基础设施损毁严重,通过统一进行的新村规划,彭州市现有许多农村集中安置点和新型社区,其污水就近排入微型污水处理站处理后排放。截止目前为止,彭州市目前共有微污站63座,合计处理规模6940m3/d,设计处理水出水标准为农污一级。运行过程中存在许多问题:微污站分布极其分散,难以形成规模效应,所以对于运行管理形成极大挑战;部分微型损毁严重,不能及时修缮,出水水质不达标;需要大量的专业人员进行维护管理;处理水出水点分散,存在风险。所以,本规划考虑随着污水设施建设,逐步取缔微污站,近期将规划沿线的新型社区和新村集中收集至服务污水厂进行处理,远期根据发展扩散管网服务范围,尽可能集中处理。(5)污水收集处理方案由于彭州市各个场镇、聚居点分布广、较分散,本方案以“污水就地处理”为基本思路,延续原各场镇、聚居点污水系统单独考虑的污水体系。根据彭州市地形地貌,将彭州市市域范围内的污水系统划分为19个片区。具体分区见分散处理方案污水处理厂服务范围图。①分区界线的确定根据2019年《成都市人民政府关于同意彭州市调整部分镇(街道〉行政区划的批复》,彭州市内街道、乡镇的行政区划由原有的20个整合为13个。受地形限制,本方案基于原有街道、乡镇的布局,对于污水系统进行分区。其中,除天彭街道、致和街道为一个片区外,剩余原18个乡镇(隆丰、丽春、新兴、丹景山、桂花、磁峰、红岩、敖平、濠阳、葛仙山、九尺、三界、升平、军乐、通济、白鹿、龙门山、小鱼洞)各自单独成片、自成体系。本项目位于丹景山镇污水管网规划与通济镇(原新兴镇片区)污水管网规划之间。1.7.2丹景山镇排水规划丹景山镇排水规划图方案种类方案一方案二方案名称立足本镇单独处理污水方案丹景山镇和周边场镇联合处理污水方案方案概述全镇污水处理以“丹景山镇污水处理厂”和“鸭子河污水处理厂”为主,将场镇和周边几个新村安置点污水纳入“丹景山镇污水处理厂”范围处理,石洞埝社区及其周边的新村安置点污水纳入“鸭子河污水处理厂”范围处理。全镇污水处理以“丹景山镇污水处理厂”为主,隆丰镇和葛仙山镇污水处理厂为辅,将场镇和周边的新村安置点污水纳入“丹景山镇污水处理厂”范围处理,超出污水厂处理负荷的污水将排至隆丰镇污水处理厂处理,减少其运行负荷:石洞塔社区及其周边的新村安置点污水纳入“葛仙山镇污水处理厂”范围处理。优点本方案能充分利用已建的丹景山镇污水厂及配套已建管网,分别能将场镇及周边安置点污水和石洞埝社区及周边安置点污水分别全部纳入丹景山镇污水处理厂和鸭子河污水处理厂处理。a.本方案能充分利用已建的丹景山镇污水厂及配套已建管网,能将场镇及周边安置点污水纳入丹景山镇污水处理厂:b.相对于方案一,不用对丹景山镇污水处理厂规模进行扩建,减少污水厂基建、改造投资:c.将石洞埝社区及周边安置点污水纳入葛仙山镇污水处理厂处理,沿高程而下途经新春村,可以不用设提升泵站;d.将丹景山镇污水和隆丰镇、葛仙山镇污水联合处理,不局限于单独镇域处理,有利于片区污水处理资源的合理分配。缺点a.由于地形高差原因,新春村安置点的污水要进入鸭子河污水处理厂,需要进行加压处理,建设提升泵站,提高维护管理成本;b.且鸭子河污水处理厂出水标准要达到一级A标需要对污水厂改造升级,成本高;c.根据污水量预测,丹景山镇污水处理厂规模已不能适应规划人口的发展,需要对丹景山镇污水处理厂规模进行升级,基建成本高。a.相对于方案一,敷设管道较长,管道建设工程量较大:b.同时需要和其他两个镇进行协调管理。结论综上所述,对比方案一和方案二,二者均有效地收集丹景山镇的污水,相对于方案一,方案二不需建设泵站,闲置鸭子河污水处理厂,减轻了管理负担,减少了人员配置,同时方案二整合了周边排水系统资源,合理地进行了片区整合,更有利于长期的规划发展,故本规划采用方案二。规划中,石梯村、花坪村、丹景村沿线污水均通过管道收集后排入丹景山镇污水管网。经业主介绍,2021年底丹景山镇污水管网将进行改造,污水将直接排入彭州市第二污水处理厂进行处理。目前彭州市第二污水处理厂日处理能力为1.5万立方,目前处于非满负荷状态,后期第二污水处理厂将扩建为日处理能力3万立方。现状丹景山镇污水处理厂处理能力为800m³/d,丹景山镇污水处理厂处于超负荷状态,无法处理本次设计区域内污水量。待丹景山镇污水管网改造完成后,本次设计区域内污水直接排入彭州市第二污水厂,保证丹景山镇污水处理厂日处理污水量低于800m³/d,满足现目前处理能力。木鱼半岛小区新建污水处理站,该污水处理站主要处理木鱼半岛小区居民生活污水。在木鱼半岛小区周边预留场地,用于止马岛开发完成后建设污水处理站。2.设计内容2.1总体设计2.1.1工程规模(1)工程建设范围由于止马岛正在进行开发建设,止马岛至岛外污水转输管网无建设条件,与业主及其他主管部门沟通后确定,本次项目止马岛至岛外污水转输管网段仅为规划,待满足建设条件后进行止马岛至岛外污水转输管网段工程建设。根据业主单位提供的资料和现场勘查反馈交流的意见,本项目主要涉及彭州市丹景山镇范围内木鱼半岛小区、临江天然居小区、花坪村、田家沟集中居住点,丹景山风景区区域,共涉及5个处理点,现状服务人口约9850人,规划服务人口为14432人污水排放问题。花坪村临江天然居丹景山风景区木鱼半岛止马岛田家沟花坪村临江天然居丹景山风景区木鱼半岛止马岛田家沟各项目位置图(2)污水量预测依据《彭州市排水专项规划》(2020-2035)的相关规定,丹景山街道农村综合用水量指标为150(L/cap-d),总变化系数取值为1.2,则平均日用水定额为125(L/cap-d)。由于无相关设计规范确定游客用水定额,参考周边同等景区游客用水量后,综合考虑确定本项目游客用水定额为20(L/cap-人)。根据彭州市相关旅游规划,经综合考虑后确定按照旅游景区住宿游客人数为旅游游客人数10%取值。污水收集系数取值为0.9,污水排放系数取值为0.85。各区域人口及污水量预测编号名称规划人口(人)平均日用水定额(L/cap-d)最高日用水定额(L/cap-d)污水收集系数污水排放系数最高日污水量(m3/d)平均日污水量(m3/d)一体化处理规模(m³/d)1丹景山风景区(常住人口)2091251500.90.8523.9819.98丹景山风景区(住宿游客)12501251500.90.85143.44119.53丹景山风景区(旅游游客)1125016.67200.90.85172.13143.442木鱼半岛1571251500.90.8518.0215.013临江天然居1571251500.90.8518.0215.014花坪90.85165.1137.65田家沟4701251500.90.8553.9344.94止马岛旅游高峰需水量根据十四五排水专项规划住宿为2200m³/d,不住宿为880m³/d,合计3080m³/d,污水量为2356.2m³/d。污水量预测采用最高日污水总量,作为泵站、管道设计依据。(3)建设规模及方案确定根据项目建设区域内居民点及旅游景区污水量预测,结合《成都市农村生活污水治理实施方案》相关内容:“到2022年,20户以上的农民集中居住区生活污水处理设施覆盖率达100%,基本实现农村生活污水应集尽集、应治尽治、达标排放。”;“成都市将优化污水处理厂网布局,一般应以20户以上的农民集中居住区为单位设站(点)。对距离城镇污水处理厂或收集干管2公里以内的20户以上的农民集中居住区,除特殊情况外,必须纳入城镇污水处理系统集中处理。对较为集中的多个20户以上的农民集中居住区,应适度集中处理。”;“完善农户付费制度,坚持“谁污染、谁治理,谁受益、谁付费”的原则,对有自来水管网覆盖且建成投用生活污水集中处理设施的农村集中居住区,可通过自来水公司代收的方式按量收取污水处理费。”。与主管部门沟通协商后,经综合考虑后确定本次设计方案,具体方案如下:1.由于止马岛正在进行建设且岛上无建设用地,需将止马岛上生活污水转输至岛外进行处理排放。止马岛至岛外转输污水管网无建设条件,是由于连接止马岛东西两侧(彭白路、湔江路)桥梁未完成建设,污水管道无铺设通道。待桥梁建设完成后,进行止马岛至岛外转输污水管网段工程建设,本次设计仅为污水管网规划。在木鱼半岛小区周边设置污水处理站,处理木鱼半岛小区居民生活污水,待处理达标后排放至周边灌溉沟渠。木鱼半岛小区污水处理站日处理量为20m³/d。远期结合止马岛污水规划,沿湔江路铺设管网,最终接入既有污水系统。2.由于临江天然居、花坪村、田家沟地形高差较大,需在地形最低点增设一座污水提升泵站,将该区域内居民生活污水转输至下游污水管道。在区域内最低点(临江天然居小区附近)设置污水提升泵站,转输花坪村、田家沟及临江天然居小区居民生活污水。污水通过提升泵站加压至临江天然居,在临江天然居设置污水重力管道,由北向南沿彭白路铺设,接入丹景山风景区污水提升泵站。3.由于丹景山风景区现状污水管道低于彭白路,需新增一座污水提升泵站,将丹景山景区污水提升至彭白路现状污水管网,排入现状丹景山镇污水处理厂。待下游污水管网改建后,污水排入彭州市第二污水处理厂进行处理。项目区拟建设方案情况项目区位排放规模设计规模木鱼半岛小区18.02方/天(平均日)一体化污水处理站设计规模20吨/天临江天然居小区237.05立方/天(最高日)一体化污水提升泵站设计规模238立方/天。丹景山风景区576.6立方/天(最高日)一体化污水提升泵站设计规模577立方/天。2.1.2天然水体本项目区域内主要水体是湔江,发源于彭州市龙门山脉中的太子城峰(海拔4814m)西南,全长139KM,流域面积2057.3平方公里。是沱江三大源头之一。西北--东南流向,在彭州市境内穿越龙门山,在丹景山镇进入成都平原,在广汉市境内又名鸭子河,与金堂县的交界处汇合石亭江、绵远河后,称为北河。在金堂县城与中河(清白江下游)、毗河汇合后称为沱江。目前湔江主河道是二类水域环境功能,汇入的支渠执行三类水域环境功能。严格控制设计污水处理设施的出水水质,改善环境水质。为了更好的保护环境,控制污染物排放,本次设计污水排放执行《四川省农村生活污水处理设施水污染排放标准》(DB51/2626-2019)一级标准要求。2.1.3排水系统选择项目中各点位服务区域内的排水体制均为雨污分流制,村镇区域、彭白区域污水由管道收集后排入污水处理厂。木鱼半岛小区近期由一体化污水处理站处理污水,尾水排入灌溉渠用于农田灌溉。远期结合止马岛排水管网建设,由管道收集后排入污水处理厂。2.1.4处理程度(1)设计进水水质1)现状水质污水站进水水质与居民生活水平、生活用水量、工业用水量以及污水收集方式等相关。本工程服务范围主要包括居民区的生活污水,且无工业污水进入。在各个项目修建一体化污水处理站,主要用以收集处理农村安置点内居民污水。为了合理地制定一体化污水处理站新建方案,根据《彭州市农村生活污水治理规划(2018-2022)》、《四川省建制镇生活污水处理设施建设和运行管理技术导则(试行)》,及结合周边桂花镇实际进水水质,分析现状水质特点。桂花镇实际污水进水水质地区pHCODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)西南地区6.5〜8≤380≤200≤350≤35≤62)进水水质指标分析根据业主提供的彭州市项目点的水质情况,由于其是瞬时数据,不够全面,本项目结合参考周边生活污水水质以及典型西南地区农村生活污水水质,提出各一体化污水处理站进水指标如下表所示:各一体化污水处理站进水指标水质指标CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)pH浓度<300<150<200<35<50<46~9(2)出水水质标准根据四川省《农村生活污水处理设施水污染排放标准》(DB51/2626-2019)出水水质标准按以下7个控制指标(单位:mg/L)执行。(1)化学需氧量(CODcr):一级标准≤60,二级标准≤80,三级标准≤100;(2)氨氮(NH3-N):一级标准≤8(15),二级标准≤15,三级标准≤25;(3)总磷(以TP计):一级标准≤1.5,二级标准≤3,三级标准≤4;(4)总氮(TN):一级标准≤20,二、三级标准无要求;(5)悬浮物(SS):一级标准≤20,二级标准≤30,三级标准≤40;(6)PH值:一、二、三标准为6~9之间;(7)动植物油:一级标准≤3,二级标准≤5,三级标准≤10。为严格控制设计污水处理设施的出水水质,改善环境水质。根据现场实地踏勘,在本次范围内的集中居住点为较小规模的农村聚集区,与一般性的场镇规模相当,因此,为了更好的保护环境,控制污染物排放,本次设计提高出水水质标准,一体化污水处理站污水排放执行《四川省农村生活污水处理设施水污染排放标准》(DB51/2626-2019)一级标准要求,结合项目区水环境特点,本项目中各一体化污水处理站设计出水指标确定见表。一体化污水处理站设计出水指标水质指标CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)备注浓度6020208(15)201.0一级(3)污染物去除率预测污水处理的目的是去除水中的污染物,使污水得到净化,污水中的主要污染物有BOD5、CODcr、SS、N和P等,污水处理工艺的选用是与要求达到的处理效率密切相关的,因此首先需要分析各种污染物所能达到的去除程度。通过新建一体化污水处理站,各污染物去除率预测见表。水质指标CODcrBOD5SSNH3-NTNTP去除率80.00%86.67%85.00%71.4%50.00%50.00%2.3污水管渠设计2.3.1设计原则1)尽量利用地形高差,高水高排,降低投资成本。2)管线走向在结合现状管道敷设的情况下,既考虑各污染源能够就近便捷接入,又能够施工方便,最大限度减少对现状设施的破坏和施工期间对交通的妨碍及利于建成后的运行管理。3)便于城市排水管网雨、污分流改造时新建污水管道的接入。4)尽量减少破除道路,有条件沿道路敷设的尽量沿道路敷设。2.3.2设计范围根据项目方案确定,管网工程主要涉及彭州市辖区内丹景山风景区、木鱼半岛小区、临江天然居小区、花坪村、田家沟,共涉及5个处理点。由于止马岛建设方案暂未确定,故本次项目暂不考虑止马岛居民及游客生活污水量;木鱼半岛小区常住人口最高日污水量约为18.00立方,本次设计拟采用一体化污水处理设备进行处理后排放至灌溉渠,用于农田灌溉;临江天然居小区、花坪村、田家沟设计范围内最高日污水量为237.05立方,本次设计拟采用污水管网将污水汇合至最低点,在最低点设置污水提升泵将污水提升至丹景山风景区外拟建提升泵站处;丹景山风景区内最高日污水量为339.55立方及临江天然居小区、花坪村、田家沟237.05立方居民生活污水,需通过提升泵站转输至现状丹景山镇污水管网,最终接入彭州市第二污水处理厂。本次项目考虑沿线污水接户管工程量。2.3.3排水体制项目中各点位服务区域内的排水体制均为雨污分流制,污水由管道收集后排入污水处理厂。2.3.4污水管道总体设计1)贯彻国家关于环境保护的基本国策,严格执行国家现行的相关法规、政策、规范及标准。2)排水管网设计应满足地区经济和社会长远发展的需要,同时注意远期发展与分期实施相结合的原则。排水管道均按远期设计,并能适应片区建设需要,考虑分期实施的可能性。3)新建排水管网充分考虑区域排水现状及地块建设的情况,结合地块建设规划,在排水管道断面、平面布置、高程布置上适应功能的需要和接入的可能性、便利性。4)设计选材在不断总结科研和工程实践的基础上,既考虑技术发展的趋势,积极推动新技术、新工艺、新材料的应用,同时又兼顾经济投入的合理性。不得使用淘汰产品及与国家产业政策不符的材料和产品。2.3.5管道平面布置本项目污水管道主要为市政管网,依照设计原则,尽量采用合理的路线,节省投资,尽量采用重力流的方式布置管线。经过现场踏勘,结合当地的地形、建筑物及沟渠的实际条件及选定的位置及特点,针对止马岛、花坪村、田家沟、临江天然居小区及丹景山风景区做出以下平面布置方案。止马岛目前止马岛正处于开发建设初期,止马岛有未法定化的总图规划,但无具体污水设计方案,造成岛内污水管网布置不明,污水量测算无依据、不准确,无法确定污水处理设施及规模。根据本项目可研评审会专家评审意见,待岛上排水设计方案明确后,再进行污水量测算、管网布置、设施建设等。止马岛目前仅有建设工人生活污水、且污水量较小,并已由国有公司建设临时污水处理设施处理,故而近期建设污水处理设施必要性不充分。根据止马岛开发商要求,岛内不能建设污水设施,需将污水转输至岛外处理。结合止马岛实际情况,污水转输至岛外必须跨越湔江(根据规范要求,污水管道不能挂桥建设,故拟采用地埋方式)。为保证污水管网过河稳定可靠性,污水管在下游大坝处跨江。结合可研阶段成果综合分析,止马岛近期新建污水压力管网必要性不充分,方案阶段已对止马岛污水转输方案进行论证,不纳入本次项目实施范围,止马岛污水转输建设投资不计入本项目。(2)木鱼半岛小区近期拟在木鱼半岛小区新建污水处理站,收集处理木鱼半岛小区居民生活污水。在木鱼半岛小区新建污水处理站,待污水经处理达标后,排入周边自然水体-灌溉渠,用于农田灌溉。木鱼半岛小区新建污水处理站本次设计管网工程仅包含DN100PE管,用于新建污水处理站尾水排放管,管长暂定40米。(3)花坪村、田家沟及临江天然居小区拟建花坪村、田家沟及临江天然居小区居民生活污水汇合至一处进行处理或转输至下游污水管网。在花坪村、田家沟及临江天然居小区最低点设置污水提升泵站,通过新建重力流污水管道收集居民生活污水,污水重力流管道接入新建污水提升泵站。污水通过泵站提升作用,将污水提升至临江天然居小区最高点。再沿彭白路设置污水重力流管道,将污水转输至下游丹景山风景区提升泵站内。在丹景山风景区污水提升泵站作用下,将污水提升至彭白路现状污水检查井内。最终接入丹景山镇污水处理站,丹景山镇污水处理站目前处于超负荷运行状态。据业主介绍,2021年底将对现状丹景山镇污水管网进行改建,部分污水管网将接入彭州市第二污水处理厂,将保证丹景山镇污水处理站日处理能力小于800m³/d。新建污水处理站新建污水处理站临江天然居小区附近最低点设置污水提升泵站结合彭州市十四五排水专项规划,本次彭白路上重力流管网采用DN600钢筋混凝土管,其余路段管网采用DN300钢带增强螺旋波纹管及DN80、DN100钢管。其中DN600钢筋混凝土管长1584米,其中DN300钢带增强螺旋波纹管长3米,DN80钢管702米,DN100钢管847米。入户管暂定400米,采用DN200PVC管(4)丹景山风景区拟建丹景山风景区居民聚集点及游客聚集点生活污水汇合至一处进行处理或转输至风景区外现状化粪池内。现状丹景山风景区内常住人口约为200人,节假日期间游客人数约为8000人。沿现状人行步道附近设置重力式污水管网,收集并转输沿线居民及游客生活污水,将生活污水转输至风景区外现状化粪池内。在现状化粪池外新建污水提升泵站,通过提升泵站作用,将化粪池内污水提升至彭白路现状市政污水管网内,最终排入彭州市第二污水处理厂。丹景山镇污水处理站目前处于超负荷运行状态。据业主介绍,2021年底将对现状丹景山镇污水管网进行改建,部分污水管网将接入彭州市第二污水处理厂,将保证丹景山镇污水处理站日处理能力小于800m³/d。沿现状人行步道设置污水管道接入风景区外现状化粪池本次管网采用DN300钢管及DN200PVC管,总长为4780米。其中DN300钢管长4020米,入户DN200PVC管暂定760米。2.3.6污水量计算污水设计流量按人均综合污水量指标计算,公式如下:污水管道设计流量计算:Qmax=Qave×Kz(L/s)式中Qmax:设计污水流量(L/s)Qave=q0×F(L/s)Qave:平均日污水流量(L/s)F:污水管道服务面积q0=人口密度×综合用水定额×0.85×1.1/86400q0:比流量L/(s.ha)1.1:考虑地下水渗入量系数10%Kz-污水总变化系数。综合污水量总变化系数参照生活污水考虑,按《室外排水设计标准》GB50014-2021),生活污水量总变化系数Kz值按下表取值。污水平均日流(L/S)5154070100200500≧1000总变化系数Kz2.01.5污水管道水力计算计算公式:Q=A×v式中:Q-污水干管设计流量,m3/s;A-水流过水断面面积,m2;v-流速,m/s;流速计算公式:式中:v-流速,m/s;R-水力半径,m;I-水力坡降;n-管材粗糙系数;设计充满度:污水按非满流计算;污水管道的最大流速不得高于5m/s,最小流速不得低于0.6m/s;污水重力管道水力计算见下表:项目区位服务面积(ha)面积比流量(L/S*ha)变化系数(Kz)设计流量Q(L/S)设计管段管径D(mm)坡度i(%)充满度流速(m/s)过流能力(L/S)临江天然居8.396003.00.131.5443.74丹景山风景区115.60.092.321.7130016.00.196.845.422.3.7管材及附属构筑物(1)管材及接口本工程依据成都地区相近工程项目及成都地区区域发展的要求,结合彭州市十四五排水专项规划,确定污水管道管材采用钢带增强聚乙烯螺旋波纹管、钢筋混凝土管以及钢管。根据《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008)的要求,钢带增强聚乙烯螺旋波纹管污水管道均采用柔性承插接头,采用砂石基础。由于丹景山风景区内坡度较陡,管道流速较快,本次设计采用无缝钢管。沿彭白路的DN600管道根据彭州市十四五排水专项规划采用钢筋混凝土管,管道采用橡胶承插接头。本项目涉及到两座提升泵站,压力管道采用钢管,钢管的管道连接方式采用焊接,沟槽采用砂石基础。管道与检查井连接采用短管连接,管道与井壁间采用中介层,加水泥砂浆及素灰浆,中介层材料由厂家提供。承插头距离检查井不小于1.5m。(2)管道基础管道及构筑物地基承载力不小于0.2Mpa。沟槽在填方地段或沟槽超挖的,管道基础以下必须分层夯实回填,密实度不小于90%。对于地质条件较差地段,如淤泥、杂填土等,必须进行换填。换填材料根据具体情况分别采用原土、砂卵石、浆砌片石等,具体采用材料及换填深由不同的地质情况确定。(3)管材防腐所有钢制构件、管件在安装前或安装后,必须进行防腐处理:1)直接埋入混凝土的铁件外表面仅需作表面除锈处理,不需涂刷任何涂料。2)管道外壁加强防腐:凡过塘、翻堤、穿渠、顶管,均需采用加强防腐层,具体作法有如下三种(可选其中一种),面漆颜色由建设单位自定:①涂刷二道IPN8710-1G防腐涂料底漆,外包玻璃丝布一道,再外刷二道面漆。②涂刷两道GZ-2高分子防腐涂料底漆,外包玻璃丝布一道,外刷二道配套面漆。③CXHL52-03环氧煤沥青防腐涂料,刷底漆两道,干膜厚度不小于70μm/道,外包玻璃丝布一道,再刷面漆2-3道,平均用量1.4--1.6Kg/m。玻璃丝布为中碱布,宽600mm,经纬密度为12×12根/cm。3)普通防腐层:可使用上述涂料中任何一种,但取消玻璃丝布改为二道底漆,二道面漆。4)管道内壁:可采用IPN类高分子涂料,一般为二道底漆,1--2道面漆,平均用量应大于0.5Kg/m。无需加强防腐。环氧煤沥青等可能影响水质的涂料不得采用。防腐注意事项1)采用高分子系列防腐涂料防腐,衬涂前须清除金属表面的油污、尘土、焊渣、氧化物、浮锈等附着物,再用砂轮除锈处理,质量达St3级。处理后,要求基层平整干燥无水迹。2)防腐施工中,必须等前一道涂漆干透后才能进行下一道涂漆。3)为了保证焊缝处的漆膜厚度,涂刷时应先将焊缝部位涂刷两道,然后再全面涂刷防腐漆。4)涂刷后的表面应光洁,无流挂,无皱皮,无刷痕,无露底和开裂现象,涂层应均匀。5)每节管道两端各留100mm不衬涂,待安装完毕后,再按要求进行涂漆。6)管道在运输吊装过程中应尽量避免与异物硬性摩擦,以避免损伤涂层,否则应修补至合格为止。(7)在雨雪天和大气湿度在85%以上时,不得在露天涂刷防腐漆。(8)在施工前,应要求供货方进行技术示范性的操作。主要管道的防腐应作漆膜厚度电火花及绝缘检查。(3)附属构筑物1)检查井为便于管道维护及清通,管道应设置检查井。检查井通常设在管道交汇、转弯、变径或坡度改变、跌水等处,另外直线管段上相隔一定距离也需设置检查井。检查井形式采用圆形和矩形两种,材料采用钢筋混凝土。本项目污水管管径为DN300,检查井采用钢筋混凝土结构。检查井在直线管段上的最大间距按下表采用。检查井最大间距一览表管径(mm)300〜400500~700800~10001100~1500>1500最大间距(m)406080100120检查井采用钢筋混凝土检查井,作法参照国标图集06MS201-3。检查井均加设防坠落网,防坠落网装置应牢固可靠,具有一定承重能力,防护网强度大于200kg。注:当采用国标图集06MS201时,应做以下修正:C30代替C25,用HPB300钢筋替代HPB235钢筋,HRB400钢筋替代HRB335钢筋。2)跌水井当上下管段连接出现较大跌差(大于1.0m)时,采用跌水井连接上下游管段,主要避免水流跌落时冲刷井壁。本次设计无跌水井。3)井盖井盖满足“五防”(防盗,防跳,防坠落,防沉降,防噪声)要求,安装防坠网等安全设施,井盖需满足GB/T23858-2009的相关要求。检查井井盖选用原则:住宅小区、背街小巷、仅有轻型机动车或小型式的区域,道路两边路缘石开始0.5m以内,选用C250级;城市主路、公路、高等级公路、高速公路等区域,选用D400级。详见国标《检查井盖(GB/T23858-2009)》。由此,本项目中,各点位的农村道路均要通车,故本次设计检查井井盖采用带防盗合页重型球墨铸铁井盖,穿农田的管道采用带防盗合页的轻型球墨铸铁井盖。车行道承载类别为D400,其他为C250。考虑行车安全性,井盖需在井盖厂家指导下完成。此外,球墨铸铁井盖材料需符合国标QT500-7的要求,球化率大于90%;高分子材料井盖应满足《城市道路高分子复合材料检查井盖、水算技术规程》(DB51/5057-2008)的要求,且井盖应符合《检查井盖GB/T23858-2009》和《成都市城市道路桥梁检查井盖监督管理技术规定(暂行)》(成城发【2012】241号)通知中的要求,其余未尽事宜应按国家及相关规范执行。(4)压力检查井一体化泵站出来后采用压力管,需采用压力检查井,检查井考虑通气,可采用通气管引至绿化带等区域。(5)消能井当接入管道流速大于5m/s时采用消能井,其做法见消能井大样图。2.4泵站设计临江天然居附近最低点地面高程为775.90m,提升至临江天然居小区最高点地面高程为786.73m,高差较大,所以需要设置提升泵站;另外,丹景山风景区化粪池附近地面高程为756.7m,丹景山风景区外彭白路地面高程为759.8,彭白路现状污水检查井地面高程为750.8m,考虑到铺设重力管道施工对彭白路交通及丹景山风景区影响较大,且该段道路起伏高差较大。与业主沟通后,考虑丹景山风景区至彭白路现状检查井之间新建管段采用压力流管道,同样需设置提升泵站。据调查,上述临江天然居附近最低点有耕地可设置污水提升泵站,丹景山风景区化粪池旁有空地可设置提升泵站。综上,本项目拟设置2处污水泵站,用于将污水加压提升。设计采用目前市场上的一体化泵站,向其提供污水泵站的流量,扬程,泵型参数即可定制一体化泵站:污水泵站工艺计算泵站1、泵站采用一体化预制泵站,设置两台水泵,一用一备,水泵运行时,两台潜污泵可相互切换。(1)泵站流量根据污水服务人口计算,该片区污水流量约为2.75L/s。(2)泵站扬程水泵扬程共包括两部分,水泵提升高度、水头损失、安全水头。其扬程计算表如下:泵站进水管底标高773.169m,水泵底板772.274m,途径最高点标高786.73m水泵提升高度:最低水位与最高点H1=786.73-772.769=14.456m。水头损失:出水管总流量Q=2.75L/s,设计选用DN80涂塑钢管;根据《给水排水设计手册》(第01册常用资料)中钢管和铸铁管水力计算表,1000i=10.3,v=0.56m/s,出水管长702m。沿程水头损失h1=iL=10.3×702/1000=7.2m;局部水头损失按沿程水头损失10%计,则总水头损失H2=7.2×1.1=7.92m。安全水头H3=2.5m。故水泵扬程H=H1+H2+H3=24.876m,取值25m。泵站2、泵站采用一体化预制泵站,设置两台水泵,一用一备,水泵运行时,两台潜污泵可相互切换。(1)泵站流量根据污水服务人口计算,该片区污水流量约为6.68L/s。(2)泵站扬程水泵扬程共包括两部分,水泵提升高度、水头损失、安全水头。其扬程计算表如下:泵站进水管底标高754.764m,水泵底板753.737m,途径最高点标高759.3m,终点高程为749.9水泵提升高度:最低水位与最高点H1=759.3-753.7379=5.563m。水头损失:出水管总流量Q=6.68L/s,设计选用DN100涂塑钢管;根据《给水排水设计手册》(第01册常用资料)中钢管和铸铁管水力计算表,1000i=12.8,v=0.77m/s,出水管距最高点长20m。沿程水头损失h1=iL=12.8×30/1000=0.384m;局部水头损失按沿程水头损失10%计,则总水头损失H2=0.384×1.1=0.443m。安全水头H3=2.5m。由于最高点至终点沿途损失较大,高差较小,终点高程为749.9m,高差:最高点与终点高差H4=759.3-749.9=9.4,沿程水头损失h1=iL=12.8×847/1000=10.84m;局部水头损失按沿程水头损失10%计,则总水头损失H5=10.84×1.1=11.924m。故水泵扬程H=H1+H2+H3+H5-H4=9.59m,取值10m。主要提升泵站参数表泵站编号位置设计规模(m³/d)流量/扬程选泵备注1临江天然居附近238Q=9.92m³/hH=25m50QW/E20-42-5.5潜水排污泵临江天然居附近最低点,一用一备筒体直径2m,深度4.8m2丹景山风景区577Q=24.04m³/hH=10.0m50WQ/E20-14-1.5潜水排污泵化粪池旁,一用一备筒体直径2m,深度4.8m预制一体化提升泵站由顶盖、玻璃钢(GRP)简体、底座、格栅及碎渣机、潜水泵、服务平台、管道等部分组成,其结构示意图见下图。预制一体化泵站结构示意图预制一体化提升泵站工艺流程示意图如下图所示:泵站运行方式:污水提升泵均设计为紧凑型地埋式全自动无人值守泵站,设置粉碎格栅,粉碎污水中的垃圾与杂质,整个泵站力求最大限度节约用地与能耗,最大限度节约劳动成本与维修成本,发生故障时最大限度由控制程序自动处理,控制程序不能自动处理时将通过移动通讯报警给运行单位管理人员。一体化泵站待选定供货商后,应由供货商进行二次深化设计。2.5污水处理厂工艺设计2.5.1总体设计(1)选址原则1)根据控制性详细规划的要求,同时结合实际发展情况进行厂区规划,解决好污水处理与企业建设协调的问题。2)结合污水管道系统布置及出水口位置,污水处理厂的位置选择应与污水管道系统布局统一考虑。从污水自流排放出发,厂址宜选在城市低处,沿途尽量不设或少设提升泵站。3)厂址宜结合出水口位置考虑,污水处理厂设在接纳污水的水体附近,便于处理后的出水就近排入水体,减少排放渠道的长度。4)污水处理厂宜设在水体附近以便于排水,但又要考虑到不受洪水的威胁;5)必须有满足污水处理工艺所需的土地保证;6)厂址的选择需考虑交通运输及水电供应等条件;7)为保证环境卫生的要求,厂址应与规划居住区或公共建筑群等保持一定的卫生防护距离。(2)设计原则污水厂设计原则除了第一章的编制原则外,还应遵循下列原则:1)全面满足处理出水水质排放标准;2)根据各个点位污水组成和水质情况,根据方案比较确定的处理工艺流程和处理要求,选择处理构筑物型式和设计参数。3)根据各站规模的预测,本次新建一体化污水处理站1座,处理规模分别为20m3/d。(3)厂址用地本项目一体化污水处理站选址已通过彭州市规划和自然资源局同意,拟用地面积为0.0142公顷。序号项目区域用地面积(m2)取得用地方式用地意见1木鱼半岛小区142征地同意(4)防洪标准根据室外排水设计规范GB50014-2006(2016年版)6.1.1第8条,“厂区防洪标准不应低于城镇防洪标准。”根据《彭州市人民政府关于濛阳河、白土河、马牧河、鸭子河、土溪河、白鹿河、沙金河、白水河、湔江河道管理范围划界成果的公告》(彭州市人民政府2020年11月30日)注明,“彭州市沿线街镇段防洪标准采用20年一遇,湔江四川石化基地段防洪标准采用100年一遇,其他乡村河段防洪标准采用10年一遇。”故本次污水处理站防洪标准采用20年一遇。2.5.2一体化污水处理站设计本次设计为小型污水处理站设计,为了节约用地及生产管理方便,考虑将格栅渠、调节池、污泥池合建。(1)格栅/调节池污水首先通过格栅去除漂浮物等较大垃圾,减少污水中头发丝、绒状絮体等细小漂浮物进入后端生化处理系统。格栅渠设置在调节池内。通过格栅拦截污水中的纤维状及较大的颗粒状杂质。调节用以均衡水量、水质,内置潜污泵及回流措施,以保证一定的额定流量提升至污水处理设备。主要设计参数:1)格栅过栅流速:0.4—0.9m/s2)格栅安装角度:90°3)调节池停留时间:停留时间12h,有效容积10m3主要构筑物尺寸:1)格栅渠:L×B×H=1.0m×0.6m×1.0m,地埋式钢筋砼2)调节池:L×B×H=2.5m×2.0m×2.5m,有效水深2.0m,地埋式钢筋砼3)污泥池:L×B×H=2.0m×1.0m×2.5m,有效水深2.0m,地埋式钢筋砼4)阀门计量井:L×B×H=1.0m×1.0m×0.7m主要设备:1)细格栅:B×H=0.6×1.0m,e=5mm,SS304材质,共计1套2)调节池提升泵:Q=1.0m3/h,H=6m,N=0.15kw,配套耦合导轨,共计2台,1用1备3)液位浮球:PP材质,共计3个4)电磁流量计:DN50一体式,法兰接口,共计1台(2)污水处理设备处理工艺:AAO-MBBR主要设计参数:产品材质:碳钢安装方式:地上安装产品结构尺寸:L×B×H=5.0×2.0×2.0m,其中厌氧段L×B×H=0.6×2.0×2.0m,缺氧段L×B×H=1.2×2.0×2.0m,好氧段L×B×H=1.8×2.0×2.0m,沉淀池L×B×H=0.6×2.0×2.0m,设备间L×B×H=0.8×2.0×2.0m碳源:采用葡萄糖或乙酸钠。生化段主要设备:1)缺氧池组合填料:φ150mm,填充率70%,PP+纤维材质,共计1批2)穿孔曝气管:缺氧池均布,UPVC化工管,共计1批3)微孔曝气器:φ215mm,ABS+EPDM材质,共计1批4)MBBR填料:φ25×10mm,装填率大于30%,聚乙烯材质,共计1批5)硝化液回流泵:Q=2.5m3/h,H=6.0m,N=0.25kW,复合材质,共计1台6)污泥回流泵:Q=1.0m3/h,H=6m,N=0.15kw,复合材质,共计1台设备间主要设备:1)碳源溶液箱:V=100L,PE材质,共计1台2)碳源加药泵:Q=1L/h,N=22W,泵头PVDF,隔膜PTFE材质,共计1台3)PAC溶液箱:V=100L,N=0.37kW,PE材质,共计1台4)PAC加药泵:Q=1L/h,N=22W,泵头PVDF,隔膜PTFE材质,共计1台5)回转式风机:Q=0.36m3/min,H=30kPa,N=0.55kW,共计2台,1用1备6)紫外消毒器:N=25W,过流式,SS304材质,共计1台2.5.3尾水排放据现场调查,由于本项目涉及的一体化污水处理站均建设在各点位化粪池附近,所以一体化污水处理站达标尾水排放均由一体化设备(消毒区)消毒后,至周边排水管渠就近排放。由此,尾水达标排放既保证了对下游的环境友好,又尽量利用现有管渠。2.6建筑设计本项目中所建设污水处理站、加压泵站的建设规模很小,为小型污水处理设施,采用地埋式格栅渠、调节池,一体化设备放置地面,无人值守,不设值班室等管理用房,因此本项目污水处理站以构筑物及一体化设备为主。2.6.1设计依据1)《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-20022)《给水排水工程钢筋砼水池结构设计规程》CECS138-20023)《砼结构设计规范》GB50010-20104)《建筑抗震设计规范》GB50011-20105)《建筑地基基础设计规范》GB50007-20116)《建筑结构荷载规范》GB50009-20127)《砌体结构设计规范》GB50003-20118)《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)9)《建筑地面设计规范》(GB50037-2013)2.6.2建筑设计概述本工程建筑设计范围可分两大部分。1)生产设施部分:水处理主体构(建)筑物等。2)行政管理部分:配电间等。本工程建筑安全等级:二级;耐火等级:均为二级;屋面防水等级均为二级;防腐等级为中腐蚀。本工程生产的火灾危险性类别:均为丁、戊类。2.6.3建筑装饰本设计中污水处理站的构筑物应充分融入建筑学或园林艺术学,艺术处理地表景观瑕疵的设施面。设备颜色、外墙融入景观设计中。各建筑物在工艺既定的方案平面布置上进行建筑设计,确保布局合理,人员进入操作顺畅。2.7结构设计2.7.1设计依据1)《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-20012)《建筑结构荷载规范》GB50009-20123)《混凝土结构设计规范》GB50010-20104)《砌体结构设计规范》GB50003-20115)《建筑抗震设计规范》GB50011-20106)《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-20087)《建筑地基基础设计规范》GB50007-20118)《建筑桩基技术规范》JGJ94-20089)《建筑地基处理技术规范》JGJ79-201210)《地下工程防水技术规范》GB50108-200811)《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-200312)《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-200213)《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》 CECS138: 200214)《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332-200215)《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》 GB50032-2003662.7.2设计技术标准1)设计使用年限根据《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001),本工程设计使用年限为50年。2)构筑物安全等级根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010),本工程所有建构筑物安全等级为二级;结构重要性系数r0=1.0。3)地基基础设计等级根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011),本工程建(构)筑物基础设计等级为丙级。4)结构抗震场地抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度值为0.15g,设计地震分组为第二组。5)结构荷载标准根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012):风载:基本风压(R=50) 0.35kPa。雪载:基本雪压(R=50)0.25kPa。屋面均布荷载:(1)不上人屋面:0.7kPa。(2)上人屋面:2.0kPa。办公室、化验室、会议室楼面均布活荷载2.0kPa。挑出阳台均布活荷载2.5kPa。控制室、配电室均布活荷载4.0kPa。施工、检修、汽车、吊车、设备等荷载按实际情况采用。吊车动力系数1.20。(3)建筑物地基变形控制标准根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)建筑物的地基变形允许值应符合下表的要求。建筑物的地基变形允许值变形特征地基土类别中、低压缩性土高压缩性土砌体承重结构基础的局部倾斜0.0020.003工业与民用建筑相邻柱基的沉降差框架结构0.00210.003l砌体墙填充的边排柱0.0007l0.001l当基础不均匀沉降时不产生附加应力的结构0.005l0.005l单层排架结构(柱距为6m)柱基的沉降量(mm)(120)2006)构筑物稳定性设计构筑物的设计稳定性抗力系数Ks应符合表的规定构筑物的设计稳定性抗力系数失稳特征设计稳定性抗力系数Ks沿基底或沿齿墙底面连同齿墙间土体滑动1.30沿地基内深层滑动(圆弧面滑动)1.20倾覆1.50上浮1.05注:沉井封底和使用两个阶段的抗浮系数均应>1.0(2)钢管闭合时温度在冬季不低于5°C,夏季不高于30°C,最大闭合温差不大于±25°C。10、混凝土结构耐久性设计根据初勘资料,初步按如下原则设计(1)(建)构筑物基础:地下水、土壤等介质对基础(钢筋混凝土、素混凝土、砖砌体)无腐蚀。(2)水池中污水对钢筋混凝土池体和砖砌体按弱腐蚀考虑。(3)(建)构筑物中普通钢筋混凝土最大裂缝宽度限值见表:构筑物中普通钢筋混凝土最大裂缝宽度限值类别部位及环境条件Wmax(mm)水处理构筑物、水池污水处理构筑物、水塔的水柜主要材料1)水泥采用普通硅酸盐水泥,强度等级不低于42.5。2)混凝土防水、贮水构筑物C30,抗渗标号S6;一般建筑物C25;垫层、填料C15。部分构筑物及后浇带混凝土中应加入具有微膨胀及抗渗作用的外加剂,外加剂宜选用低碱复合型。3)钢材钢筋采用HPB300钢筋fy=270N/mm2,HRB400钢筋fy=360N/mm2。设计选用标准(或通用)图集中的钢筋按图集要求执行。4)砌体地面以下采用MU10混凝土实心砌块,地面以上采用混凝土空心砌块强度Mu7.5,框架填充墙采用KM1型空心砖,标号Mu5或其它轻质砌体。5)砌筑砂浆地面以下采用水泥砂浆,地面以上采用混合砂浆,强度M7.5。6)粉刷及防腐材料污水构筑物内壁采用化学涂料防腐。钢制件采用涂层防腐。2.8电气设计2.8.1设计依据1)设计依据污水处理工艺及各用电专业设计条件和功能需要进行。2)设计执行建设工程标准强制性条文,参照国家部委颁发的现行相关电气设计规范、规、标准主要有:(1)《20kV及以下变电所设计规范》GB50053—2013(2)《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062—2008(3)《供配电系统设计规范》GB50052—2009(4)《电力装置的电测量仪表装置设计规范》GB50063—2008(5)《低压配电设计规范》GB50054—2011(6)《建筑物防雷设计规范》GB50057—2010(7)《电力工程电缆设计规范》GB50217—2018(8)《通用用电设备配电设计规范》GB50055—2011(9)《建筑照明设计标准》GB50034—2013(10)《建筑设计防火规范》GB50016—2014(2018版)(11)《城镇排水系统电气与自动化工程技术规程》CJJ120—20182.8.2设计内容及范围本工程电气设计包括以下内容:(1) 10/0.4kV变配电系统;(2) 电力配电系统;(3) 电缆敷设设计;(4) 防雷、接地系统及安全措施;本项目为一体化设备,其电气系统由设备厂家集成,本方案设计仅包含为一体化污水处理站提供进线电源。2.8.3供电电源本工程项目生活污水治含1个一体化污水处理站点位项目,设计污水站总共处理规模20m³/d。电源由就近公用变压器引入,采用双电源进线。根据《镇(乡)村排水工程技术规程》3.5.10要求,本工程各个点位用电负荷等级均按照为三级考虑。2.8.4负荷计算本工程用电负荷分为工业动力负荷和辅助照明负荷两大类,主要动力设备负荷为鼓风机及泵类负荷。主要动力设备负荷量按照轴功率法计算;其余机械设备负荷量采用需要系数法计算;辅助照明负荷及办公用电负荷按单位建筑面积用电指标计算。本工程均为三级负荷。一体化污水处理站主要用电负荷分布在一体化设备内(鼓风、提升、反冲洗、加药、管式紫外消毒、电磁流量计等)及调节池提升泵,另有其它生产用电及办公用电(照明等)。设计规模:20m3/d序号设备名称单位数量装机kw运行kw运行时间h/d耗电量1调节池提升泵台20.30.15121.82消化液回流泵台10.250.2244.83污泥回流泵台10.30.1242.44回转式风机台11.10.55240.65紫外线消毒器台10.0250.025240.6合计22.8根据上表,各点位的用电负荷均较小,因此站点用电考虑在附近接入380V低压电源即可。2.8.5主要设备选型设备选择是一项非常重要的工作,应以先进、可靠、适用的原则来选择设备,同时也应注意结构新颖及经济上的合理性。本项目低压配电柜采用户外式柜体,防护等级IP5。组柜简单,功能分隔明确,接线简单,可靠性高,便于操作维护,美观大方,档次较高。2.8.6电能计量本项目未单独设置变压器,其电源由就近建筑引入380V电源;电能计量采用低压侧计量,在电源进线位置装设电能计量装置。2.8.7无功补偿在就近变压器低压侧集中安装并联电容器装置做无功自动补偿,补偿后10kV侧功率因数为0.95。荧光灯、气体放电灯等自带就地补偿,补偿后功率因数≥0.9。2.8.8保护和控制1)设备启动与控制继电保护原则上按国家有关规定配置,采用变电站综合自动化系统对污水处理站的供配电系统进行保护和监控,使变配电站实现无人值守,提高污水处理站自动化水平。所有设备采用两种控制方式:(1)可编程序控制器PLC的自动编程控制;(2)就地按钮箱或电控柜上的手动控制。设备旁的就地手动控制级别高于PLC自动控制的控制级别。自控由计算机进行控制,手控即为机旁按钮操作,二者可通过切换开关进行选择。2)电气保护(1)为了加强继电保护的先进性、可靠性,10kV继电保护系统采用分布式电站自动化系统。该系统遵循集中管理、测控保护分散的基本思想,将变电站中的保护、控制、测量、报警、遥控等多方面的功能综合为一体。各保护控制单元直接分布在10kV开关柜上,各单元相互独立,互不影响,微机保护及微机监控既统一又不失独立性。同时所有的控制、保护、测量、报警等信号均在各保护控制单元内处理成数据信号后经网络通讯电缆传送至监控机系统。值班人员可通过监控机系统CRT视窗观察各10kV开关柜的运行状态,并通过监控机系统可直观的进行遥测、遥控、遥信和遥调。采用电站自动化系统还可以简化了二次接线,减少了控制电缆,缩短线路故障的查询时间。(2)低压用电设备采用常规保护器件(如断路器、熔断器、热继电器等)进行保护,低压系统总进线开关(断路器)设短路速断、延时速断及长延时过电流三段保护;电动机保护回路设短路、过负荷及缺相等保护;配电回路设两段保护。(3)电动机保护普通电动机:设短路、过负荷及缺相保护、接地故障保护;大容量电动机:设短路、过负荷、缺相、温度及接地保护、接地故障保护;潜水式电动机:设短路、过负荷、缺相、温度及渗漏保护、接地故障保护;阀门电动机:设短路、过负荷、缺相及过力矩保护、接地故障保护。(4)对于手握式电气设备、插座、热水器、电热淋浴器、落地空调设备等设置漏电保护开关,以进一步提高安全性。(5)电气抗震:电压为330KV及以上的电气设施,7度及以上时,应进行抗震设计。电压为220KV及以下的电气设施,8度及以上时,应进行抗震设计。具体抗震措施如下:1.变压器的安装应符合下列规定:①安装就位后应焊接牢固,内部线圈应牢固固定在变压器外壳内的支承结构上;②变压器的支承面宜适当加宽,并设置防止其移动和倾倒的限位器;③应对接入和接出的柔性导体留有位移的空间;2.配电箱(柜)的安装应符合下列规定:①配电箱(柜)的安装螺栓或焊接强度应满足抗震要求;②靠墙安装的配电柜底部安装应牢固,当底部安装螺栓和焊接强度不够时,应将顶部与墙壁进行连接。③当配电柜等非靠墙落地安装时,根部应采用金属膨胀螺栓或焊接的固定方式。当8度或9度时,可将几个柜在重心位置以上连成整体。④壁式安装的配电箱与墙壁之间应采用金属膨胀螺栓连接;⑤配电箱(柜)、通信设备机柜内的元器件应考虑与支承结构间的相互作用,元器件之间采用软连接,接线处应做防震处理。⑥配电箱(柜)面上的仪表应与柜体组装牢固。3.电缆及导体敷设应符合下列要求:①硬母线敷设直线长度大于80米时,应每50米设置伸缩节;②在电缆桥架、电缆槽盒内敷设的电缆在引进、引出和转弯处,应在长度上留有余量;③接地线应采取防止地震时被切断的措施。4.引入建筑物的电气管路敷设应符合下列规定:①在进口处采用挠性线管或采取其他抗震措施;②当进户井贴邻建筑物时,缆线应在井中留有余量;③进户套管与引入管之间的间隙应采用柔性防腐、防水材料密封。2.8.9照明在保证不降低作业面视觉要求,不降低照明质量的前提下,力求减少照明系统中光能的损失,从而最大限度地利用光能,设计符合照明功能密度值(GB50034-2013)的要求,采用高效节能灯具和使用寿命长、光色好的光源,以降低能源损耗和运行费用,实现绿色照明。室外照明采用高效投光灯及庭园灯作为主要照明灯具。灯具形式与建筑物风格和厂区绿化环境相谐调,营照良好的光效环境。所有灯具均要求配用与光源匹配的高效节能电器附件。2.8.10防雷与接地建筑物防雷工程是一个系统工程,应根据建筑物的重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果因地制宜的采取防雷措施。本工程防雷设计需根据预计雷击次数计算确定防雷类别。对于大于0.25次/a的办公楼或一般性工业建筑物以及应急加药间等具有爆炸危险场所的建筑物均按二类防雷建筑物设防,其余建筑物则按三类防雷建筑物设防。本建筑物按三类防雷建筑物设防。防直击雷措施:沿建筑物屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设热镀锌接闪带进行保护。防雷击电磁脉冲:建筑物内的设备、管道、轨道、构架等主要金属物,应就近接至防直击雷接地系统或电气设备的保护接地装置上。防雷电波入侵的措施:电缆入户端应将电缆金属外皮、金属管道接地。过电压保护措施:10kV电源进线侧装设避雷器;变压器低压侧设置1级电涌保护器;计算机、仪表等贵重电子设备采用电源电涌保护器及信号、数据电涌保护器进行双重保护,防止线路和设备过流和过电压,避免损坏设备。TN-S接地系统:本工程0.4/0.23kV低压配电系统采用TN-S接地系统。整个系统的中性线(N)与保护线(PE)分开设置,电力系统有一点直接接地,受电设备的外露导电部份通过保护线与接地点连接。电源电缆在进入每个构(建)筑物的进线处,PE线均应做重复接地。各建(构)筑物均设置等电位连接。电源进线处设置总等电位联结箱。电源进线配电柜的PE母排、金属管道,如水管、电缆保护管、建(构)筑物金属结构钢筋、用电设备的金属外壳、人工接地体的接地极引线、金属栏杆等均应与各等电位连接箱的接地母排相互连通。对于潮湿场所或环境特别恶劣场所的用电设备、手握式及移动用电设备插座专用回路等设置漏电保护。本次新建的构筑物利用池壁、池顶板及底板钢筋等做自然接地体,要求将池壁、池顶板及底板钢筋之间可靠连接成一整体。并与成套设备安装基础及设备外壳同原厂区接地系统可靠连接。2.8.11电缆敷设高压电源进出线为YJV-10/15kV系列电缆,低压配线则采用YJV-0.6/1kV系列电缆,在腐蚀性恶劣的场所,采用防腐型电缆。一体化污水

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