农村人居环境整治项目集中式污水处理设施及污水管网工程初步设计_第1页
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错误!未找到引用源。和REF_Ref272668833\h错误!未找到引用源。所示。农户污水经化粪池或沼气池处理后进入村落污水收集。图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s13多户污水统一预处理工艺流程图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s14多户污水独立预处理工艺流程本次设计新建污水管网,实现雨、污分流,针对以上几种农村常见排水方式,对污水的污染问题全面安排,合理布局,防患于未然,尽可能减少污染源数量和排污规模,并积极开展污水的综合利用。排污管道管材可根据地方实际选择混凝土、塑料管等多种材料。污水管道依据地形坡度铺设,坡度应满足污水重力自流的要求;同时应防止因地形坡度过大,冲刷管道或管道露出地面。污水管道铺设应尽量避免穿越场地,公路和河流,并应设置检查井。村落生活污水排水管径在150mm以上。污水处理系统总体方案根据新合村、拱桥村及蜂窝坝村的地形、居民分布等情况,因地制宜对污水处理系统的管网及污水处理设施进行具体设计。污水量大且集中区域宜建设污水一体化处理设备,结合项目地内已建污水处理设施,对尚有处理容量的污水处理设施,尽量将污水管网接入已建污水处理设施内;对蜂窝坝村化粪池污水溢流区域,实施处理设施改造建设。设计标准及基本参数设计用水量及水质分析预测水量分析预测根据业主要求和现场实际考察,各村居民分布具体情况如下表:表STYLEREF1\s4SEQ表格\*ARABIC\s11居民分布情况表区域常住人数房屋栋数备注新合村(三、四、五、社)32489考虑蒲公英成长酷玩营地及其它未来工程建设等;拱桥村一社14090拱桥村二社230蜂窝坝村4社479已建化粪池根据《农村生活污水处理导则》(GB/T37071-2018)、《镇(乡)村排水工程技术规程》(CJJ124-2008)、《村镇供水工程技术规范》(SL310-2019)确定综合生活用水定额取值120L/人·天。根据调研数据新合村三、四、五社常驻人口约324人,三社1季度共计用水1590吨,四社1季度共计用水2060吨,五社1季度共计用水3600吨,新合村根据用水数据计算污水量;拱桥村常住人口为一社140人、二社230人、三社500人,每日用水量为217.5吨(其中含生活用水,以及部分农用水)根据对对所提供数据调查及核算,用水量中包含大量农业浇灌用水,因此本项目排水系数定为0.6。各村分区域污水量水量计算表如下:表STYLEREF1\s4SEQ表格\*ARABIC\s12新合村污水水量计算表村名区域一季度用水量(吨)排水系数平均日排水量(m³/d)污水量(m³/d)污水总量(m³/d)新合村新合村五社(何家湾)+新合村四社56600.637.7337.7352.73预留露营基地用水12.00预留公厕用水3.00新合村三社15900.810.6010.6010.60综上分析,治理范围内新合村的污水总量为63.33m³/d,考虑到乡村振兴国家战略,该区域未来人口会有小幅度增加,因此,设计何家湾片区未来污水量为60m³/d,新合村三社污水量10m³/d。表STYLEREF1\s4SEQ表格\*ARABIC\s13拱桥村、蜂窝坝村污水水量计算表村名收集区域用水量标准(L/d·人)排水系数人口/人次污水量(m³/d)拱桥村彭家湾部分区域1200.8363.46村委东侧1200.8403.84村委1200.8282.69二社罗家槽及生态园部分区域1200.819018.24二社厂房附近沿省道区域1200.8807.68蜂窝坝村4社还建房区域1200.8474.51拱桥村村户分散,周边村户主要分布于地势低洼,相对平坦处,生活污水均为散排未接入污水管网,本次设计该片区污水管网,减少居民污水直排进入附近水体,通过一体化泵站提升至拱桥新村已建污水处理设施。设计进出水水质分析根据常规生活污水水质规律,设计进水水质见下表。依我公司对此类工程经验,考虑冲击负荷。具体设计时指标留一定余量。表STYLEREF1\s4SEQ表格\*ARABIC\s14进水水质表(mg/L)项目CODcrSS氨氮总氮总磷pH取值30015025-47处理规模500m³/d(含)以上的农村生活污水集中处理设施,水污染物排放限值应按照GB18918执行。根据受纳水体的水域功能与处理设施规模,将处理规模20m³/d(含)~500m³/d(不含)的污水处理设施水污染物排放限值分为一级标准、二级标准、三级标准,适用情况应按照表4-4执行。小于20m³/d(不含)规模的农村生活污水集中处理设施处理后的排水需利用的,应达到相应的回用标准;确不能回用的,建议选控pH值、化学需氧量(CODCr)、悬浮物(SS)和氨氮(NH3-N),其基本控制指标值参考不高于本文件的三级标准的排放限值。表STYLEREF1\s4SEQ表格\*ARABIC\s15各级标准适用情况表排放规模收纳水体农村生活污水集中处理设施规模100m³/d(含)~500m³/d(不含)20m³/d(含)~100m³/d(不含)II类、III类功能水域一级标准一级标准IV、V类功能水域二级标准二级标准其他功能未明确水域二级标准三级标准本次设计出水按要求达到《重庆市农村生活污水集中处理设施水污染物排放标准》(DB50/848-2018)二级标准。(所选一体化设备产品实际出水可达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准,净化槽产品出水可达一级B标准。)表STYLEREF1\s4SEQ表格\*ARABIC\s16出水水质表(mg/L)项目CODcrSS氨氮总氮总磷pH二级标准1005025-4.06~9经处理后向环境直接排放的污水出水水质,其中各污染物最高允许排放限值应符合下表的规定。表STYLEREF1\s4SEQ表格\*ARABIC\s17出水标准表序号控制类型控制项目名称一级标准二级标准三级标准1基本控制项目pH值6~92化学需氧量(CODCr),mg/L601001203悬浮物(SS),mg/L2030404氨氮(NH3-N),mg/L>12℃:8≤12℃:1520(15)25(15)5总磷(以P计),mg/L2.0(1.0)b3.0(2.0)b4.0(3.0)b6选择控制项目总氮(以N计)c,mg/L20——7动植物油d,mg/La设施出水排入氨氮不达标水体或黑臭水体时执行括号内限值;b设施出水排入湖泊、水库等封闭水体或磷不达标水体时执行括号内限值;c设施出水排入湖泊、水库等封闭水体时执行;d处理民宿、农家乐等餐饮废水的设施执行。

污水处理工艺选择工艺比选原则根据重庆市农村地区选用污水处理设备的的情况,对常用的工艺类型进行比较,择优选择占地面积小,出水标准高且稳定、运行费用少的工艺。农村生活污水常用处理工艺目前国内外应用农村生活污水治理的处理技术比较多,名称也多种多样,但从工艺原理上通常可归为两类:第一类是自然处理系统。利用土壤过滤、植物吸收和微生物分解的原理,又称为生态处理系统,常用的有:氧化塘、人工湿地处理系统、地下土壤渗滤净化系统等;第二类是生物处理系统,又可分为好氧生物处理和厌氧生物处理。好氧生物处理是通过动力给污水充氧,培养微生物菌种,利用微生物菌种分解、消耗吸收污水中的有机物、氮和磷,常用的有:普通活性污泥法、MBR法、MBBR法、SBR法、接触氧化法、净化槽等。厌氧生物处理是利用厌氧微生物的代谢过程,在无需提供氧气的情况下把有机污染物转化为无机物和少量的细胞物质,常用的有:厌氧接触法、厌氧滤池、UASB升流式厌氧污泥床等。无论是好氧生物处理还是厌氧生物处理,其一般工艺流程通常采用的都是“预处理+生化处理+深度处理”。由于农村生活污水中的污染物是以有机物为主,其生化性较好,所以通常情况下生活污水的治理都是采用以生物治理为核心的工艺,在治理方式上有集中处理和分散治理。农村生活污水的治理应选用投资少、运行管理方便费用低的小型分散式治理方法为主。污水预处理污水在进行生物处理前必须进行预处理,即物理处理阶段,主要包括格栅、沉淀池、调节池等。格栅可以用以去除污水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质,以保证后续处理单元和水泵的正常运行,减轻后续处理单元的处理负荷。调节池的作用是调节水量及水质,确保后续处理单元的高效稳定运行。生物处理工艺(1)MBR工艺MBR为膜生物反应器(MembraneBio-Reactor)的简称,是集生物反应器的生物降解和膜的高效分离于一体,是膜技术和污水生物处理技术有机结合产生的新型高效污水生物处理工艺。其工作原理是利用反应器的好氧微生物降解污水中的有机污染物,同时利用反应器内的硝化细菌转化污水中的氨氮,以去除污水中产生的异味(污水中的异味主要由氨氮产生),最后,通过中空纤维膜进行高效的固液分离出水。膜--生物反应器工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能,与传统的生物处理方法相比,具有生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质稳定、占地面积小、排泥周期长、易实现自动控制等优点,是目前最有前途的污水回用处理技术之一。MBR利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留住,省掉二沉池。膜--生物反应器工艺通过膜的分离技术大大强化了生物反应器的功能,使活性污泥浓度大大提高,其水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)可以分别控制。图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s11MBR工艺流程图1)MBR工艺的优点:①出水水质优秀。由于膜的分离作用,不必设立沉淀、过滤等其他固液分离设备。高效的固液分离将废水中的悬浮物质、胶体物质、生物单元流失的微生物菌群与已净化的水分开。MBR对SS的去除率在99%以上,对生活污水COD的平均去除率在94%以上,BOD的平均去除率在96%以上,对氨氮的去除率平均在98%以上,采用A/O复合式MBR工艺,对TP的去除率可达70%以上。②占地面积小。膜生物反应器生物处理单元内微生物维持高浓度,使容积负荷大大提高,膜分离的高效性使处理单元水力停留时间大大缩短,占地面积减少。同时膜生物反应器由于采用了膜组件,不需要沉淀池和专门的过滤车间,系统占地仅为传统方法的60%。③节省运行成本。由于MBR高效的氧利用效率,和独特的间歇性运行方式,大大减少了曝气设备的运行时间和用电量,节省电耗。同时由于膜可滤除细菌、病毒等有害物质,可显著节省加药消毒所带来的长期运行费用,膜生物反应器工艺不需加入絮凝剂,减少运行成本。④系统抗冲击性强,适应范围广。防止各种微生物菌群的流失,有利于生长速度缓慢的细菌(硝化细菌等)的生长,使一些大分子难降解有机物的停留时间变长,有利于它们的分解,从而系统中各种代谢过程顺利进行。⑤二次污染小。膜生物反应器内生物污泥在运行中可以达到动态平衡,几乎无剩余污泥排放。⑥自动化程度高,无人看管。MBR由于采用膜技术,大大缩短了工艺的流程,通过先进的电脑控制技术,使设备高度集成化、智能化。⑦模块化设计,易于根据水量情况进行自由组合。由于高度的集成化,MBR形成了规格化、系列化的标准设备,用户可根据工程需要进行组合安装。2)MBR工艺的不足:①投资大:膜组件的造价高,导致工程的投资比常规处理方法增加约30%~50%。②能耗高:泥水分离的膜驱动压力;高强度曝气;为减轻膜污染需增大流速。③需要对膜进行定期清洗,操作及控制较复杂,要求较高。④膜的寿命及更换,导致运行成本高。膜组件一般使用寿命在5年左右,到期需更换。3)MBR适用范围:①现有城市污水处理厂的更新升级。②无排水管网系统地区的污水处理,如居民点、旅游度假区、风景区等。③有污水回用需求的地区或场所,如宾馆、洗车业、客机、流动厕所等。④高浓度、有毒、难降解工业废水处理,如造纸、制糖、皮革等行业。⑤垃圾填埋厂渗滤液的处理及回用。⑥小规模污水厂(站)的应用。(2)MBBR工艺移动床生物膜反应器工艺(movingbedbiofilmreactor,简称为MBBR),既可以作为独立的生物处理系统,也能够与活性污泥法组合,以增加活性污泥法的处理效能,污水处理负荷可以高达6kgBOD/m³.d,大大减少占地面积。通过在反应器内投加高效生物填料,使生物量可以打到12g/L,有效提高微生物数量。在活性污泥工艺中增加高效生物填料,有利于硝化菌等的附着,形成优势菌种,因而具有显著的脱氮除磷能力,载体上的生物膜污泥龄长,硝化菌浓度高,因此硝化脱氮能力显著。氨氮的去除率可以达到90%以上。在污水处理工程中显示巨大的潜力。图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s12MBBR工艺图1)MBBR工艺的优点:直接投放,不需固定,在曝气池中自由运动,无死角,传质好;②挂膜容易,膜生物活性高,不堵塞,不需反冲洗,无需污泥回流;材质稳定,使用寿命长,比表面积大,压头损失小;设计、安装、维修、更换方便;传氧效率高、节省能耗,可应用于好氧、缺氧、厌氧生物处理;操作弹性大、有机负荷高、耐冲击负荷。2)MBBR工艺的不足:部分污水处理厂存在填料泄露是情况,对于MBBR池拦截筛网需进行特殊定制处理,可以有效保证填料的拦截。填料表面生物膜过厚,失去活性。可以选择孔径合理,密度更接近于水的填料,保证良好的流化状态。(3)ICEAS工艺ICEAS工艺于20世纪80年代初由澳大利亚开发,是一种变型的SBR工艺。运行方式采用连续进水、间歇曝气、周期排水的形式,没有明显的反应阶段和闲置阶段。反应器由预反应池(区)(生物选择器)和主反应池(区)组成。两部分可合建或分建,剩余污泥间歇排放。预反应池(区)的设立,微生物能通过酶的转移机理吸附污水中大部分可溶性有机物,经历一个高负荷的基质快速积累过程,这对进水水质、水量、pH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用,同时对丝状菌的生长起到抑制作用,可有效防止污泥膨胀;随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程。污水反复经过“曝气好氧”和“闲置缺氧”的状态,从而产生有机物降解、硝化、反硝化,释放磷、吸收磷等反应,能够取得比较彻底的BOD去除、脱氮和除磷的效果。污水的生化反应和活性污泥与水的分离都在ICEAS反应池中完成,不需设置二沉池。图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s13ICEAS工艺图1)ICEAS的特点:①ICEAS最大特点是在反应池的进水端增设一个预反应区(池),保证菌胶团细菌的生长,抑制丝状菌生长、控制污泥膨胀。运行方式为连续进水(沉淀期和排水期仍进水)、间歇排水。ICEAS在处理城市污水和工业废水方面比传统的SBR法费用更省、管理更方便。该工艺是延时曝气,污泥负荷低,污泥量较其他处理工艺少,减少了污泥处理费用。不用设二沉池,但污泥负荷低,反应池容池容大。间歇排水方式,后续深度处理系统需设调节池。工艺运行对自动控制要求高。2)ICEAS工艺适用范围:①中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水,尤其是间歇排放和流量变化较大的地方。②需要较高出水水质的地方,如风景游览区、湖泊和港湾等,不但要去除有机物,还要求出水中除磷脱氮,防止河湖富营养化。③水资源紧缺的地方ICEAS系统可在生物处理后进行物化处理,不需要增加设施,便于水的回收利用。④用地紧张的地方。⑤对已建连续流污水处理厂的改造等。非常适合处理小水量,间歇排放的工业废水与分散点源污染的治理。(4)接触氧化生物接触氧化法(biologicalcontactoxidationprocess)又称浸没式曝气生物滤池,是从生物膜法派生出来的一种废水生物处理法,是在生物滤池的基础之上演变而来的。生物接触氧化法主要依靠反应器内的填料及生物膜首先对有机物的吸附和阻留作用,然后再在微生物作用下降解。填料具有巨大的比表面积,污水中有机物进入反应器后很快被填料吸附和阻留,这种吸附和阻留所积聚的有机颗粒增加了填料表面的粗糙程度,加强了吸附阻留作用。与此同时,微生物同样在填料表面落户并大量繁殖形成生物膜,相应地也增加了生物吸附作用。由于吸附作用,生物膜表面上附着一层滞流薄水层,氧通过滞流层进入生物膜,有氧条件下,污水层内有机物不断被膜中微生物吸附、氧化、分解。滞流水层内有机物浓度极大地低于流动层,在传质推动力作用下,流动层内有机物不断向附着层转移,使流动水层在整体流动中逐步得到净化,达到处理污水目的。在此期间,生物膜的增长、新陈代谢过程与溶氧值关系密切,生物膜厚度随着微生物浓度增殖而不断加厚,当滞流水层中溶解氧被膜表层微生物耗尽时,膜内层就会滋生出大量厌氧微生物,经过一段时间后,厌氧菌的数量上亦开始下降,加上代谢气体(H2S,NH3)的逸出,使生物膜出现许多空隙,附着力减弱,过厚的生物膜在本身重力及废水流动力作用下脱落,最后大块脱落。在脱落的填料表面,生物膜又重新生长。事实上,新陈代谢过程在生物接触氧化反应器中生物膜发展的每一阶段都是同时存在,这样就使其去除有机物能力保持在一个较高水平上。生物接触氧化池的曝气空气通过设在池底的布气装置进入水流,随气泡上升时向微生物提供氧气。生物接触氧化法可有效地去除污水中的悬浮物、有机物、氨氮、总氮等污染物。生物接触氧化法是以附着在载体(俗称填料)上的生物膜为主,净化有机废水的一种高效水处理工艺。具有活性污泥法特点的生物膜法,兼有活性污泥法和生物膜法的优点。在可生化条件下,不论应用于工业废水还是养殖污水、生活污水的处理,都取得了良好的经济效益。该工艺因具有高效节能、占地面积小、耐冲击负荷、运行管理方便等特点而被广泛应用于各行各业的污水处理系统。接触氧化工艺可单独应用,也可与其他污水处理工艺组合应用。单独使用时可用做碳氧化和硝化,需要脱氮时,在接触氧化池前设置缺氧池,尽管前段增加了厌氧,但生化除磷除磷的效率难以保证TP的浓度小于0.5mg/L,所以除磷时还需与化学除磷组合。生物膜法改进型A/O法也称前置型反硝化生物脱氮工艺,基本原理是污水先进入缺氧池与好氧池的回流液混合进行反硝化,利用原水中的有机物作为碳源,将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮转化为氮气从水中逸出,因此,缺氧池的作用是除去COD和硝态氮。好氧池的出水大部分通过回流,将硝态氮返回到缺氧池,在异养菌作用下完成反硝化过程,达到脱氮目的。1)生物接触氧化法优点生物接触氧化法是介于活性污泥法和生物滤池二者之间的污水生物处理技术,兼有活性污泥法和生物膜法的特点,具有下列优点:①结构简单,占地面积小。②由于填料的比表面积大,池内的充氧条件良好。生物接触氧化池内单位容积的生物固体含量高于活性污泥法曝气池及生物滤池。因此,生物接触氧化池具有较高的容积负荷。③生物接触氧化法不需要污泥回流,不存在污泥膨胀的问题,运行管理简便。④由于生物固体量多,水流又属于完全混合型,因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力。⑤净化效率高,处理时间短。⑥生物接触氧化池有机负荷较高时,其F/M保持在较低水平,污泥产率较低。2)存在的问题:①池内填料间的生物膜有时会出现堵塞现象。②曝气充氧需耗电能。③加入生物填料导致建设费用增高。④生物接触氧化池对磷的处理效果较差,对总磷指标要求较高的农村地区应配套建设深度除磷单元。(5)厌氧滤池厌氧滤池也叫厌氧生物滤池(AnaerobicBiofilter,简称AF),又称厌氧固定膜反应器,是由美国Standford大学的Young和Mc.Carty于1967年在生物滤池的基础上研发,是公认的早期高效厌氧生物反应器。厌氧生物滤池是一种内部装填有微生物载体(即滤料)的厌氧生物反应器。厌氧微生物部分附着生长在滤料上,形成厌氧生物膜,部分在滤料空隙间悬浮生长。污水流经挂有生物膜的滤料时,水中的有机物扩散到生物膜表面,并被生物膜中的微生物降解转化为沼气,净化后的水通过排水设备排至池外,所产生的沼气被收集利用。厌氧生物滤池由滤料、布水系统、沼气收集系统三个主要部分组成,根据废水在厌氧生物滤池中的流向的不同,可分为升流式厌氧生物滤池、降流式厌氧生物滤池和混合型厌氧生物滤池。1)厌氧生物滤池的特点:是一种内部填充有微生物载体的厌氧生物反应器。厌氧微生物部分附着生长在填料上,形成厌氧生物膜,部分在填料空隙间处于悬浮状态。废水流过被淹没的填料,污染物被去除并产生沼气。典型的生产性AF呈筒状,常用直径和高度分别为6~26m和3~13m。滤池中可维持相当高的微生物浓度,一般可达5~15kgVSS/m³,故AF能承受较高的有机物体积负荷〔生产性使用装置的最大有机负荷通常在10~16kgCOD/(m³·d)之间〕。由于较高的污泥浓度和长达100d以上的泥龄,AF具有良好的运行稳定性,较能承受水质或水量的冲击负荷,在常温下能处理城市污水等低浓度有机废水。出水可不回流,但如果出水回流,可降低进水浓度,减小堵塞的可能性,使填料中生物量趋向于均匀分布。反应器内污泥产率低,运行启动快。有资料报导,生产性AF在600d的运行中没有废弃污泥。Jhung等在UASB和AF的对比试验中发现,当进水为高浓度糖蜜废水,有机负荷为0.8kgCOD/(m³·d)时,UASB需6周启动时间,而AF只用了4周。严伟等也曾报导,用大孔聚氨脂泡沫塑料的AF处理橄榄厂稀释废水,其启动时间比活性污泥法和UASB明显缩短。AF具有生物浓度高、微生物停留时间长、耐冲击负荷;停止运行后,再启动容易;无需污泥回流.运行管理简便等优点。但同是具有占地面积大.基建投资高等缺点,因而适宜于处理污水量小、排放不均匀、土地资源不受限制的农村分散点源和小城镇等区域的生活污水。2)厌氧生物滤池具有以下优点:①处理能力比一般消化池高;废水与生物膜两相接触面大,强化了传质过程,因而有机物去除速度快。②生物量浓度高,可获得较高的有机负荷;由于填料为微生物附着生长提供了较大的表面积,滤池中的微生物量较高,又因生物膜停留时间长,平均停留时间长达100天左右,因而可承受的有机容积负荷高,COD容积负荷为2~16kgCOD/(m³·d),且耐冲击负荷能力强。③不需要专门的搅拌设备,装置简单,工艺自身能耗低。④微生物菌体停留时间长,耐冲击负荷能力较强。⑤微生物固着生长为主,不易流失,因此不需污泥回流和搅拌设备;无需回流污泥,运行管理方便。在处理水量和负荷有较大变化的情况下,运行能保持较大的稳定性。启动或停止运行后再启动比UASB、厌氧接触法时间短。3)厌氧生物滤池的主要不足是:

①滤池容易堵塞,尤其是底部,因此主要适用于悬浮物浓度较低的溶解性有机废水处理。

②对布水装置要求较高,否则易发生短流,影响处理效果。

③滤池的清洗尚无简单有效的方法。(6)净化槽净化槽,起源于日本是JOHKASOU的中文译音,是一种小型生活污水处理装置。用于分散型生活污水或者类似生活污水的处理。污水进入净化槽后,沉淀分离槽进行预处理,去除比重较大的颗粒及悬浮物,提高污水的可生化性;预过滤槽内装有填料,在填料上的厌氧生物膜的作用下,去除可溶性有机物;曝气槽集曝气,高滤速,截留悬浮物和定期反冲洗为一体。沉淀槽溢水堰设置了消毒装置,对出水进行消毒处理。净化槽采用一体化设计,安装方便,无需大量重型机械安装装备;投资小,费用低。单体处理规模覆盖1t/d-200t/d,满足10-2000人生活污水处理。通过多个净化槽单体的灵活组合,合理布局,可服务数千乃至数万人规模的村镇。图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s14净化槽工艺图1)净化槽适用范围:封闭、半封闭敏感水体污水处理。风景名胜区生活污水处理。城郊点源污水处理。饮用水源保护地、生态保护区污水处理。农村环境连片整治。酒店、宾馆等中水回用通过以上比较可以得出下述工艺优缺点对比表:表STYLEREF1\s4SEQ表格\*ARABIC\s18工艺特点对比表工艺类型占地规模先进性运行稳定性单位建设成本单位运行成本维护要求MBR小好好高高高MBBR小好好中中中ICEAS较大一般一般中中中生物接触氧化一般一般一般中中中厌氧滤池小一般一般中中低净化槽小一般一般低低低规划推荐农村生活污水处理技术工艺选择原则(1)指标先进这里主要指具备高效的处理效果或者优于国家标准的水质指标。这也是污水处理最重要的目标,也是污水处理产品的质量要求。在必要的场合,例如水源保护区、风景名胜区、旅游镇街等,应该充分考虑氮、磷营养物的去除率,这对保护水环境有着重要的意义。(2)经济节能节省工程投资是农村污水处理设施建设的重要前提,合理确定处理标准,选择简捷紧凑的处理工艺,尽可能减少占地面积,力求降低工程投资。同时必须充分考虑节电和能耗、药耗,把运行费用减至最低,特别是对于经济发展水平不够高的农村地区而言,这一点尤为重要。较低的经济指标同样是先进性的重要体现。(3)成熟可靠在2008年6月1日施行的《中华人民共和国水污染防治法》对于农村的水污染防治只有对于造成农村面源污染的农药和化肥施用问题及畜禽、水产养殖问题作了详细的规定和要求,缺少对农村生活污水处理的内容。同时,对于现阶段农村分散型污水处理还没有相应的排放标准及技术规范。合理把握工艺先进性和成熟性(可靠性)的辩证关系,一方面,应当重视技术、经济指标的先进性,同时必须考虑适合农村现状和工程性质。工艺的选择必须注重成熟性和可靠性,强调技术的合理,而不是简单地提倡技术先进。必须把技术的风险降低到最小程度。(4)易于管理我国的环境管理体系是以城市污染和工业污染防治为目标建立起来的,目前农村环境管理还存在管理机构匮乏、环境保护职能权限分割与污染性质不匹配、没有基础的环境监测和统计工作等一系列问题。在工艺选择过程中,必须充分考虑到我国现有的农村环境运行管理机制,尽可能做到设备简单,维护方便。适当采取可靠适用的自动化技术。应特别注意工艺本身对水质变化的适应性及出水的稳定性。某些工艺尽管技术经济指标先进,但是对运行管理有着过分精细的要求,或完全依赖全自动化运行,在现阶段可能并不适合我国农村实情。(5)因地制宜,综合考虑事实上,任何一种工艺总是有利有弊,关键在于适用性如何。有的工艺适用于小型污水处理设施而不适用于大型污水处理厂;而有的则适用于城市污水处理厂而不适用于农村;有的地方适宜于利用水域的自净能力而有的地方则要求严格的脱氮除磷工艺;同时,不同经济发展水平对工艺的要求也不一样。在工程实践中,应该具体情况具体分析,因地制宜,综合比较,取长补短,做出较为优化的选择。工艺推荐根据国内外相关技术调研,考虑大渡口区各农村地区的经济发展水平、地形地貌、排放标准等情况,本项目中污水处理设施出水水质按重庆市《农村生活污水集中处理设施水污染物排放标准》(DB50/848-2018)标准执行,设计规模大于等于20m³/d小于500m³/d的污水处理站执行一级标准,设计规模小于20m³/d的污水处理站执行二级标准。执行一级标准的污水处理站推荐MBBR;执行二级标准的污水处理站推荐净化槽。管材选择管材的选择污水管道属于市政地下设施,因其隐蔽性强,不宜检查,因此要求较高的安全可靠性,导致污水排水管道管材选用非常重要。具体选用原则如下:1)污水管道必须不透水,防止污水渗出或地下水渗入,防止污染地下水,或造成道路或者建筑物基础下陷。2)污水管道必须具有足够的强度,承受外部荷载。3)污水管道必须能抵抗污水中杂质冲刷和磨损。也应有抗腐蚀的功能,特别对有某些腐蚀性的工业废水。4)排水管渠的内壁应平整光滑,使水流阻力尽量减小。5)排水管渠应尽量就地取材,并考虑到预制管件及快速施工的可能,减少运输和施工费用。传统混凝土管材概述混凝土管材是传统的排水管材,具有制造方便,造价低,可根据不同的内压和外压分别设计制成无压管、低压管、预应力管等,其综合造价比其他管材要低,在过去几十年取得了广泛的应用。但混凝土管材管节较短,接头较多,容易造成管漏,造成地下水的污染。同时混凝土大口径管重量大,搬运安装不便,粗糙系数大,施工困难。新型排水管材概述为了克服混凝土管使用寿命短,密封性差等缺点,国内已经开始使用新型排水管材。目前比较常用的新型管材具有高密度聚乙烯(HDPE)双壁波纹管、HDPE中空壁缠绕聚乙烯管道、聚乙烯HDPE波轮增强复合管以及顶管专用钢筋砼管,分裂简介如下:(1)高密度聚乙烯(HDPE)双壁波纹管该管材是利用专用设备将高密聚乙烯为原料挤出成管,其内壁光滑,外壁带有系列中空波纹,结构独特,具有如下特点:1)HDPE比重约为0.94-0.96g/cm3,是目前所有埋地管材中较轻的材质管。2)HDPE双壁波纹管外壁呈中空矩型结构,重量比同材质平壁管又大大减轻,且更具优良的抗压性。3)HDPE双壁波纹管管内壁平滑(粗糙系数仅为0.009;混凝土管为0.013),可使水流更为流畅,并可避免废弃物的囤积停滞免除管路日后疏通之忧。4)HDPE双壁波纹管在流量、流速方面,因其内壁平滑在同样坡度铺设条件下,二项数值均高于混凝土管,从而在管材规格选择上可小于混凝土管。5)HDPE双壁波纹管具有优良的韧性及塑性,即使受力超过其抗压系数时管身也无破裂之处。(2)聚乙烯(SRWPE)塑钢中空缠绕管1)聚乙烯(SRWPE)塑钢中空缠绕管具有HDPE管的所有优点。2)聚乙烯(SRWPE)塑钢中空缠绕管主要是以高密度聚乙烯(PE)为基体,并且内衬高强自由活动的“Ω”形钢骨架而制成的一种新型轻质管材,该产品具有重量轻、耐高压、韧性好(环刚度可达21KN/㎡或更高)、施工快、寿命长等特点,其“Ω”形钢骨架与双层塑料管壁的组合,让钢和塑料不受气温升降而分离。3)聚乙烯(SRWPE)塑钢中空缠绕管为双层管壁结构,抗拉伸性能优越,能有效抵抗地基不均匀沉降,使用安全性能高。4)聚乙烯(SRWPE)塑钢中空缠绕管既有塑料柔性性能也具备了钢的强度,抗压强度高于普通塑料管材,伸长率高达钢管的二十多倍,其延展性十分好,性能远远优于钢管和其它普通塑料管。5)聚乙烯(SRWPE)塑钢中空缠绕管可采用多种连接方式,其中F型承插橡胶圈连接,施工方便,密闭性能好,不需要电,施工安全保障,在有水的工作环境也可以施工。(3)球墨铸铁排水管球墨铸铁亦称可锻铸铁(Ductileiron),其特点在于铸铁管中存在一定数量的球形石墨(灰铸铁件中的石墨星片状),这些球形石墨使铸件具有较高的机械性能。球墨铸铁管诞生于二十世纪四十年代,欧美和日本自五十年代开始逐步以球墨铸铁管取代灰口铸铁管,并制订了ISO2531标准。球墨铸铁管按其生产工艺不同分为铸态球墨铸铁管和离心球墨铸铁管。球墨铸铁管与普通铸铁管的性能比较:球墨铸铁管的制作过程是在普通铸铁管的原材料中添加了镁、钙等碱土金属或稀有金属铸造而成。球墨铸铁管的铸造工艺有连续铸造法、热模铸造法和水冷离心铸造法,其中水冷法为当今世界最先进工艺,不同工艺球墨铸铁技术性能它与普通铸铁管对比,不仅保持了普通铸铁管的抗腐蚀性,而且具有强度高、韧性好、壁薄、重量轻、耐冲击、弯曲性能大、安装方便等优点。近年来球墨铸铁排水管道在国内排水管道建设中应用越来越多,在国内也得到了很好的推广使用,管道在DN500及以下的新建污水管,建议选用钢筋混凝土管、钢管、球墨铸铁管、HDPE管等管材。(4)聚乙烯HDPE波轮增强复合管聚乙烯(HDPE)波轮增强复合管是以高硅含量超细滑石粉增韧增刚改性聚乙烯为主要原料,通过模具一次性成型、带有承插接头、具有圆滑内壁及波轮形外壁结构,是一种新型复合管材。改善传统波纹型排污排水管道产品(双壁波纹管、内肋管、克拉管等排水管产品)存在的抗沉降能力不佳的问题,通过多边形结构设计,增加设计多个波轮状结构均匀分布于管材外表面,灵感来源于砌墙原理,提高了管材与土壤的抓紧力,同时增加管材的受力面积,分散受力,从而保证管材的强度和稳定性。通过模具一次性成型、带有承插接头,生产效率高,生产成本低,目前小口径很多污水项目采用该种管型。(5)UPVC管材优点:良好的排水性能,管材轻、施工方便,经济、美观。缺点:排水噪声大,承压能力较弱。管材比较表STYLEREF1\s4SEQ表格\*ARABIC\s19管材特点对比表项目HDPE管聚乙烯(SRWPE)塑钢中空缠绕管球墨铸铁排水管聚乙烯HDPE波轮增强复合管UPVC塑料管单根管长6m以上12m6m6m以上6m管内承压情况排水管不承压可承压可承压排水管不承压排水管不承压材料耐腐蚀良好良好良好良好良好抗外压况一般良好良好良好一般粗糙系数0.0090.0090.012~0.0140.012~0.0140.009后期维护管理不方便方便方便方便方便防渗热熔连接,不渗漏胶圈密封承插连接、不渗漏抗渗性能较强抗渗性能较差不渗漏使用寿命长长长较长较长单价较高高高低安装方法可开槽施工或牵引法施工可开槽施工或牵引法施工可开槽施工,可顶管施工可开槽施工,可顶管施工可开槽施工管材选择基于本项目的现场地质情况,经综合考虑,本项目确定管材如下:出户管DN100管材采用UPVC管;DN200~DN600管材采用聚乙烯(SRWPE)塑钢中空缠绕管。坡度大于10%时采用球墨铸铁管。污水工程设计详细设计跳蹬镇新合村污水系统设计新合村何家湾片区村户相对集中,拱新路周边村户主要沿道路两侧分布,生活污水均为散排未接入污水管网,大部分化粪池亦未接入污水管网,直接排放对环境造成污染;拟建场地远离外部道路,需要修建便道。污水系统收集范围主要为五社何家湾片区及四社拱新路沿道路两侧村户,污水主干管采用采用DN300聚乙烯(SRWPE)塑钢中空缠绕管,支干管采用DN200HDPE双壁波纹管,村户污水经管道收集后排入集中污水处理设施。在何家湾片区低洼处设置一台处理规模为60m³/d的污水处理设施,接纳何家湾片区及拱新路沿路部分生活污水;拱新路西侧有部分村户地势低洼,无法接入何家湾片区污水处理设施,根据地形地貌条件,基本能排入拱新路已建污水处理设施,因此,该部分污水顺拱新路排入南侧已建污水处理设计,经复核,新合新村已建污水处理设施规模能满足要求。新合新村污水处理站处理工艺:生活污水→格栅井→初沉池→塑料球池→调节池→分水器→土壤反应池→清水池→巴氏计量槽→达标排放,出水达到一级A排放。本次新建污水处理设备采用MBBR工艺,由厂家进行二次设计,占地面积30.4平方米。本次设计新建污水管网DN300管3014米,DN400管283米,DN200支干管388m,出户管3150m,检查井共177座。各污水处理设施规模计算如下表所示:表STYLEREF1\s5SEQ表格\*ARABIC\s11设施规模计算表村名设施编号收集区域一季度用水量(吨)排水系数平均日排水量(m³/d)污水量(m³/d)污水总量(m³/d)设施规模新合村设施01新合村五社(何家湾)+新合村四社56600.837.7337.7352.7360.00预留露营基地用水12.00预留公厕用水3.00新合村三社15900.810.6010.6010.60改厕故设计一体化污水处理设备处理规模为60立方米/天。污水系统的总平面布置如下图所示:图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s11新合村污水系统总平面布置示意图图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s12一体化设备平面布置图图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s13一体化设备剖面图图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s14一体化设备基础平面布置图图STYLEREF1\s59一体化设备系统流程图表STYLEREF1\s5SEQ表格\*ARABIC\s12新合村主要工程量表序号系统名称规格(mm)单位数量材料备注1污水管网子项聚乙烯(SRWPE)塑钢中空缠绕管DN400米283塑钢环刚度SN≥8KN/㎡2聚乙烯(SRWPE)塑钢中空缠绕管DN300米3014塑钢环刚度SN≥8KN/㎡3支干管DN200米388塑钢4出户管DN100米3150U-PVC5球墨铸铁排水管DN300米97陡坡区域6检查井φ1000座163钢筋混凝土20S515,页307密封检查井φ1000座13做法详见大样图8跌水井2100x1000座1钢筋混凝土20S515,页2599一体化污水处理设备座1Q=60m3/d10玻璃钢调节池m³120m³11开挖量m³1245212回填量m³1058513破路恢复㎡46014施工便道㎡20015青苗补偿㎡400跳蹬镇拱桥村污水系统设计拱桥村村户分散,周边村户主要分布于地势低洼,相对平坦处,生活污水均为散排未接入污水管网,大部分化粪池亦未接入污水管网,直接排放对环境造成污染。本次设计将居民污水收集起来,经一体化泵站提升至拱桥村已建污水处理设施,经核实,处理规模能满足要求。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s15拱桥村改厕系统总平面布置示意图本次设计新建污水DN300管1230米,DN400管350米,DN200支干管885米,出户管2775米,检查井共165座,一体化提升泵2座。

表STYLEREF1\s5SEQ表格\*ARABIC\s13拱桥村主要工程量表序号系统名称规格(mm)单位数量材料备注1污水管网聚乙烯(SRWPE)塑钢中空缠绕管DN300米1230塑钢环刚度SN≥8KN/㎡2聚乙烯(SRWPE)塑钢中空缠绕管DN400米350塑钢环刚度SN≥8KN/㎡3支干管DN200米885HDPE4出户管DN100米2775U-PVC5球墨铸铁排水管DN200米120陡坡区域6球墨铸铁排水管DN300米165陡坡区域7检查井φ1000座158钢筋混凝土20S515,页308跌水井2100x1000座4钢筋混凝土20S515,页2599压力管(PE100)DN75米20210压力管(PE100)DN90米47311预制一体化提升泵座1WQ10-10-0.7512预制一体化提升泵座1WQ18-15-1.513开挖量m³746514回填量m³634615破路恢复㎡23016青苗补偿㎡30017施工便道㎡58018管道保护处2跳蹬镇蜂窝坝村污水系统设计蜂窝坝村4社水泥厂还建房区域现状污水收集后排入集中的设置化粪池,化粪池直接溢流,对污染造成环境。应当地居民强烈要求,本次设计在化粪池设置处理规模5m³/d的净化槽处理化粪池出水,净化槽出水主要用于农田浇灌,待拱新路污水管网建好后,净化槽出水可接入主管网,经核实,拟建净化槽标高比现状主干道标高高1米,不需要提升泵,可直接接入,污水系统的总平面布置如下图所示:图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s16蜂窝坝村污水系统总平面布置示意图表STYLEREF1\s5SEQ表格\*ARABIC\s14峰窝坝村主要工程量表序号系统名称规格(mm)单位数量材料备注1球墨铸铁排水管DN300米80陡坡区域2检查井φ1000座4钢筋混凝土20S515,页303跌水井2100x1000座3钢筋混凝土20S515,页2594净化槽Q=5m³/d座15开挖量m³2726回填量㎡2317施工便道㎡80污水管网系统设计设计标准及基本参数(1)排水体制对于新建污水管采用雨、污分流制。(2)排水管道水力计算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;水力计算采用谢才曼宁公式式中:V—流速,m/s;R—水力半径,m;I—水力坡降;n—管材粗糙系数;塑料管采用0.01,钢筋混凝土管采用0.014。(3)基本设计参数充满度如下表:表STYLEREF1\s5SEQ表格\*ARABIC\s15污水管道最大设计充满度管径或渠高(mm)最大设计充满度200~3000.55350~4500.65500~9000.70污水管最大控制设计流速:Vmax=5m/s;污水管最小控制设计流速:设计充满度下Vmin=0.6m/s;最小设计坡度:相应于最小设计流速的坡度为最小设计坡度,最小设计坡度是保证不发生淤积时的坡度。设计充满度一定时,管径越大,最小设计坡度越小。本次设计管径200mm的最小设计坡度为0.01;管径300mm的最小设计坡度为0.005。本工程排水管道均采用管顶平接。因建设地点为农村人口数量相对较少且分散,DN300管径在最小坡度0.005,充满度为0.55的情况下,排水能力约为:52.06L/s,可以满足各村的污水排放要求。因此本项目污水主管管径为DN300,支干管为DN200,出户管≥DN100。管线设计污水管道原则上沿现状道路铺设。对于道路较小或者条件较差的地方,管道主要布置在现状道路下。为减少破坏路面,尽可能靠道路一侧位置实施。污水管道的埋设深度满足地面荷载要求:车行道下最小覆土厚度0.7m满足街坊污水连接管衔接要求:在干燥土壤中,沟道最大埋深一般不超过7~8m;在多水、流沙、石灰岩地层中,一般不超过5m。新建污水支管接入污水主干管或支干管,应根据地面标高情况采用跌水或管顶平接的形式。本项目主要包括污水(主)干管和支管接入段,支管仅接到居民户门口。为保证本次设计污水管道有效收集污水,设计建议对接户管进行部分改造,建筑卫生间须设于道路标高以上的地面层内,凡设于负一层及以下的卫生间及排水管需逐步改造并禁止使用,对低于路面的建筑排污管须从地面上逐步进行改造,改造排污管应接入设计污水管道。接户管改造由居民自主完成较为困难,本次设计对居民建筑污水接户管改造工程量仅作暂估,按每户15米考虑。管材基础及连接方式(1)基础明开挖施工的聚乙烯(SRWPE)塑钢中空缠绕管、Ⅱ级钢筋混凝土管、排水用聚乙烯(PE)管均采用砂垫层基础。详细作法参照本设计图册《管道基础及管道接口断面图》。聚乙烯(SRWPE)塑钢中空缠绕管必须严格按要求的级配沙碎石回填,达到密实度要求。当开挖沟槽基础为岩石时,槽底应超挖200mm,采用砂砾石回填至设计高程后上敷粗砂,再施工管道基础。管槽各深度范围的开挖要求参见《给排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008)中相应内容。管道基础在接口部位的凹槽,在铺设管道时随铺随挖。凹槽长度为0.4~0.6米,深度为0.05~0.1m,宽度为管道外径的1.1倍。在接口完成后,凹槽随即用砂回填密实。管道采用承插接头,管道承口应放在进水方向,插口放在出水方向。排水管道地基处理应满足相应的要求和管道基础对承载力的要求,地基承载力不小于0.12MPa。管底填方高度不大于3m时,可按密实度要求回填到路基标高后,再开挖管槽施工管道。管底填方大于3m时,应按密实度要求回填至管顶以上1.5m后,再开挖管槽施工管道;且管道基槽应超挖0.5m,再回填0.5m厚的砂卵石或级配碎石,最后施工管道基础。管道施工回填压实后,再分层回填压实至设计路面高程。当开挖沟槽基础为岩石时,槽底应超挖200mm,采用砂砾石回填至设计高程后,再施工管道基础。(2)连接方式1)塑料管道接口均采用柔性接口。2)出户管:采用DN100管,采用胶粘剂连接,DN200铸铁管,采用承插连接,橡胶圈密封。3)重力污水管:采用DN300聚乙烯(SRWPE)塑钢中空缠绕管,承插连接,橡胶圈密封,管道基础采用180°中粗砂基础。具体参照聚乙烯(PE)双壁波纹管接口及橡胶圈(06MS201-2/30,34)。4)高流速管:污水管采用球磨铸铁管,采用承插连接,橡胶圈密封。污水管网附属构筑物(1)检查井1)检查井的位置在直线管段上按规范要求每隔一定间距设置检查井,且在管线转弯角度较大处、管道交汇处、断面变化处、支管接入处、管道或坡度改变处、跌水处等也应按规范要求设置检查井。设置在道路上的检查井井顶高程与路面平。检查井一般采用钢筋混凝土井筒。2)检查井最大间距按下表取值。表STYLEREF1\s5SEQ表格\*ARABIC\s16污水检查井最大间距管径最大间距(m)200~40040500~700603)检查井各部分尺寸应符合下列要求:①井口、井筒和井室的尺寸应便于养护和检修,爬梯和脚窝的尺寸、位置应便于检修和上下安全;②检修室高度在管道埋深许可时一般为1.8m,污水检查井由流槽顶起算。③检查井井底宜设流槽。污水检查井流槽顶可与0.85倍大管管径处相平。流槽顶部宽度宜满足检修要求。④接入检查井的支管(接户管或连接管)数不宜超过3条。(2)防坠落网所有污水井井口处应设置防坠落防护网(市场成品,直径650~700mm),网孔6-10毫米,网绳直径6毫米-8毫米,以高强丝、膨体纱、涤纶、维纶、及其他材料为原料制成。防护网采用8个专用不锈钢膨胀螺栓钩固定于井口(井口首轮300mm厚砌块的正中或现浇混凝土井口下15~18cm)。不锈钢膨胀螺栓采用M12规格(直径12mm)带有挂钩的内迫型膨胀螺栓,挂钩弯折半径为7mm,胀管长度不小于50mm,固定螺栓的埋深及受力性能应符合《膨胀螺栓JB-ZQ4763—2006》。不锈钢膨胀螺栓的安装及防坠落防护网要求承重能力≥200kg。(3)井盖及爬梯检查井井盖采用具有防盗防坠落功能的井盖,井盖应有标识。位于路面上的井盖,宜与路面持平;位于绿化带内的井盖,不低于地面。人行道上井盖外观宜与人行道铺装相一致。在车行道下井盖基座与井体分离。检查井井盖位于人行道上采用新型复合材料井盖及盖座,选用B125类型,车行道上采用防盗铸铁井盖及盖座,按承载能力,最低选用D400类型。为加强地下设施检查井的管理,保护行人、车辆的安全,在检查井井盖丢失、损坏的情况下,减少车辆和人身事故,检查井应具有防坠落安全措施,本设计检查井安装安全网。爬梯采用新型复合材料成品。(4)跌水井跌水井是设有消能设施的检查井。当污水管的跌落水头大于1米时,检查井应做成跌水井。当管道直径小于或等于400mm时,采用竖管式(或矩形竖槽式)跌水井:当管道直径大于400mm时,采用溢流堰式跌水井。根据跌水高度和跌水井深度,可分别采用砌块砌筑或钢筋混凝土现浇。(5)沉砂井污水管管网敷设坡度平缓,流速较小的管段,适当设置沉砂井,将污水中夹杂的大颗粒污染物沉淀下来,以便于养护、清通污水管道及相关管网附属构筑物。沉砂井井底标高宜比管底标高底500-800mm。(6)通气井本工程污水检查井顶面标高均高于20年一遇洪水位(规划要求的防洪标准),不设压力检查井,污水管道检查井全部采用通风井盖。(7)出水口雨水管道排出口采用八字出水口或一字出水口,具体形式根据现场地形确定,雨水管道出口至接入水体间自然地面应采取有效措施进行铺砌,以防止水流长期冲刷对挡墙基础或现有河岸造成影响,具体铺砌方式及范围应根据地形情况,由参建各方现场确定,其工程量现场按实计量。(8)井盖井盖的设置根据所在位置不同,采用不同材质和型号的检查井盖。位于硬面道路中的检查井或者阀门井,都采用重型铸铁井盖和井座,位于绿化带中没有荷载的检查井及阀门井,则采用轻型铸铁井盖和井座。管道施工沟槽开挖与回填(1)管道放线本工程排水管道放线均按检查井坐标表严格放线,检查井坐标点为主线管道轴线投影与检查井横轴线交点。(2)现场复核本工程污水上下游管线必须接顺。设计要求在施工放线时首先复核上下游现状管渠、接纳水体等的位置、标高、断面尺寸等,若与设计有不符之处,必须立即通知设计单位研究处理。(3)沟槽开挖管道及构筑物沟槽开挖边坡应有一定的坡度以保证施工安全。沟槽开挖边坡最陡值根据不同土质按1:0.1~1.5控制,具体应按地勘报告要求放坡。如果现场条件不允许,必须采取加支撑等措施。管底填方高度不大于3m时,可按道路密实度要求回填到路基标高后,再开挖管槽施工管道。管底填方大于3m时,应按道路密实度要求回填至管顶以上1.5m后,再开挖管槽施工管道;且管道基槽应超挖0.5m,再回填0.5m厚的砂卵石或级配碎石,最后施工管道基础。管道施工回填压实后,再分层回填压实至设计路面高程。当开挖沟槽基础为岩石时,槽底应超挖200mm,采用砂砾石回填至设计高程后,再施工管道基础。(4)地基处理管道地基应为未扰动的原状土或经处理后回填密实的地基,地基承载力特征值柔性接口管道不小于0.12MPa。若地基为膨胀土,管道、检查井基础下增铺15cm厚8%灰土垫层加强,再按国标图进行基础施工。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%。当管道位于回填土基础上时,可采用砂卵石或8%灰土回填,其宽度为沟槽底宽度。先按土基要求检测合格后,再按照管道基础图进行施工。对于地质条件较差地段,如淤泥、松散杂填土等,必须进行换填,具体采用材料及换填深由不同的地质情况确定。(5)管道安装所有管道的安装必须严格执行《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268—2008)的规定。塑料管的安装主要参考生产厂家提供的使用说明书技术要求。(6)沟槽回填管道及构筑物沟槽回填必须在混凝土及砂浆达到80%以上设计强度后方可进行,回填要求分层压实、对称均匀回填,压实度不小于95%。对于钢筋混凝土管道,填料采用符合要求的原土回填,回填压实度不小于95%;对于塑胶管道具体详管道基础及接口大样图;在道路范围内,压实度应达到道路路基密实度要求,同时必须符合《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268—2008)相关规定。沟槽回填从管底基础部分开始到管顶以上500mm范围内,必须采用人工回填;管顶500mm以上部分,可用机械从管顶轴线两侧夯实,每层回填高度不应大于200mm。(7)抗震结构设计根据《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》GB50032-2003第1.0.8条,本项目抗震设防烈度为6度,管道结构可不进行抗震验算,需按7度设防的要求采用抗震措施,为此,本次排水管道采用以下的抗震措施:(1)排水管道选用承插式柔性管材,接口处采用柔性材料。(2)管道基础在地基土质突变处设置变形缝。(3)在穿管的墙体上设置套管,穿管与套管间的缝隙应填充柔性材料。(4)结构材料应符合《建筑抗震设计规范》GB50011的规定,块石砌体的强度等级不应低于MU20,砂浆不低于M7.5,混凝土强度不低于C30。道路破损与修复本次设计污水管网开挖时会存在破坏居民的混凝土坝子、混凝土人行道、混凝土路面和沥青路面、沟渠等情况,需要考虑破损修复方案。(1)破坏居民的混凝土坝子:拆除恢复C20混凝土路面厚10cm。(2)破坏人行道:拆除恢复人行道C20砼路面10cm。(3)破坏混凝土路面:拆除恢复C20混凝土路面厚20cm+碎石基层厚10cm。(4)破坏沥青路面:拆除恢复沥青混凝土路面厚10cm+水稳基层40cm。污水提升及处理工艺一体化泵站一体化泵站选择本次设计采用一体化泵,具有如下优点:耐腐蚀性优良,无需任何防腐,使用寿命长;轻质高强度:是传统预制钢筋混凝沉井重量的1/2,抗压强度高出2倍多;密封性好:内外结构层采用玻纤与树脂增强,内外表面不会出现如钢水泥沉井那样细小裂纹;无需大开挖,无需基坑围护,作业面积小,施工安全度高;施工快捷,周期短,如4米口径,10米深,施工周期3-5天。而水泥混凝土沉井施工2-3个月;图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s17一体化泵站剖面图图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s18施工流程图预制泵站结构组成水泵采用自耦立式湿式安装,水泵间和进水井集成在同一个井筒内,带内部维修平台和地面控制面板,必须在运输前进行装和工厂测试,使现场安装时间最小化,提高系统可靠性。1)防滑顶盖2)泵站上盖3)简体4)吊耳:筒体内安装2个预制吊耳,易于安装5)压力管路:采用不锈钢304。所有管路在出厂前均通过压力测试,以防泄漏6)液位传感器采用压力传感器,配套专用监测继电器和远程通讯系统,实现泵站液位自动控制运行7)服务平台检修时为方便关闭阀门,泵站内置服务平台。8)智能底部设计经计算机流场模拟设计的一体化泵站智能化底部采用下凹式结构可抵抗地下水的压力而不变形,同时只允许少量的污水停留在泵坑当泵再次启动时,泵坑附近的大流速可以达到自清洁的效果,免除了人工清淤。9)移动通信智能控制系统移动通信智能控制系统必须具备GPRS/GSM无线远程通讯功能并提供配套SCADA远程监控平台。具备发送故障短信、在网上可以看到泵站运行状态、泵的启动次数、运行时间、可生成运行报表、并能实现在线控制等功能。10)配水泵泵站配套性能优越的污水泵,在设计负荷范围内,无振动和气蚀现象,运行平稳。泵的所有旋转部件(包括电机)在制造时均须进行动、静平衡实验。泵运转噪音低于80dB(A)。泵站配套的螺旋排污泵叶轮为螺旋无堵塞叶轮或者进口管段式单通道叶轮水泵,确保操作过程中不发生堵塞,电机冷却为油冷却(可选配),可确保水泵在低液位下长时间运行。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s19预制泵站结构组成图MBBR工艺选择本次设计采用MBBR填料AO工艺技术。工艺优势:MBBR填料具有活性污泥附着快、污泥挂膜好、需要曝气量小、流动性强等特点,在工程项目实际使用中过程中运行状况良好,出水水质稳定达标。能耗上,主要是曝气系统和提升泵用电。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s110污水系统流程图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s111工艺流程图MBBR即活性生物填料生物膜工艺,又称移动床生物膜反应器工艺(MovingBedBiofilmReactor),是上世纪90年代初从国外迅猛发展起来的一种新型水处理工艺。它既可以作为独立的生物处理系统,也能够与活性污泥法组合,以增加活性污泥法的处理效能,也可作为中高浓度废水的生物预处理手段。该工艺在国外已经广泛应用于城镇污水处理和工业污水处理。污水处理负荷可以高达6kgCOD/m³·d以上,能大大减少占地面积。通过在反应器内投加活性生物填料,生物量可以达到12g/L,有效提高了微生物数量。在活性污泥工艺中增加活性生物填料,有利于硝化菌等的附着,形成优势菌种,因而具有显著的脱氮除磷能力,载体上的生物膜污泥龄长,硝化菌浓度高,因此硝化脱氮能力显著。氨氮的去除率可以达到90%以上。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s112MBBR填料及反应原理MBBR活性生物填料在工程上的应用优势主要表现在以下几个方面:(1)高效的脱碳能力:高浓度的生物菌群可获得很强的COD降解能力,COD容积负荷达到6-10kgCOD/m³·d;同时载体上丰富的生物菌群类型,增加了对难降解有机物的降解性能。因此系统的出水水质更好。(2)优越的脱氮效果:载体上的生物膜污泥龄长,硝化菌浓度高,因此硝化脱氮能力显著。氨氮的去除率可以达到98%以上。(3)稳定的出水水质:高浓度的生物量以及附着生长的特性使反应池内一直保持着较高的生物浓度,来水水质的波动可被迅速分解,确保出水水质稳定。(4)便捷的运行管理:生物膜技术不存在传统活性污泥法的污泥膨胀、污泥上浮以及污泥流失等问题,因此不必频繁的监控反映污泥情况和调整运行参数,可使日常的运行管理更便捷。(5)较低的运行能耗:该填料的引入可提高3~5%氧利用率,因此充氧能耗降低。(6)较低的占地面积:在获得相同处理能力和处理效果的条件下,该填料的增加可减少构筑物容积和占地面积1-3倍。(7)较少的维护和检修:填料材质稳定,可保证使用20年以上不需更换。配套使用的曝气系统长期使用可以免维护,从而大大减少了日常维护和检修费用,降低运维成本。(8)较少的剩余污泥产量:填料上的微生物污泥龄长,生物相多而且稳定化,同时微生物自身氧化分解,故系统污泥产生量少,相应减少了污泥处理费用。(9)灵活的运行方式:该填料可根据不同的来水水质,选择不同的填料填充率,在好氧、厌氧、缺氧池内投加,以获得相应的处理能力。填料的投入可大大提升系统处理效率,并为日后污水扩能预留一定的空间。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s113MBBR填料挂膜照片净化槽净化槽工艺说明智能净化槽是基于传统生物处理工艺,结合技术先进、稳定成熟的MBBR生物处理工艺技术。反应器主要依托生物处理单元高效去除有机污染物、氨氮、总氮、总磷。智能净化槽采用消氧池+厌氧滤池+好氧MBBR工艺。净化槽结构及说明图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s114净化槽结构示意图污水处理设备,每一槽设置专门检修人孔。如四槽则设有四个检修人孔(1-3吨设备设置两个人孔),便于检修和察看水质状况,人孔还设有安全防坠网,可保证检修和调试人员的安全性。初沉消氧池和厌氧滤池装填固定床填料,仓底设置反冲洗管,定期维护或堵塞时反冲洗。每仓设有清淤管,设备有故障时,或者定期维护时,需要排污清理,从清淤口插入自吸泵进行清理检修,方便高效,节省清理检修的人力及时间。沉淀过滤区装填过滤填料。脱落生物膜等悬浮物质经过滤填料截留,缓慢沉淀,悬浮物质随锥斗斗壁缓慢向底部堆积,有利于SS的高效去除,避免因污泥沉降效果差而带来的污泥漂浮,可以有效进行污泥沉淀。消毒槽加药口设计,在保证足够浸没深度的情况下,加药口靠近人孔,不仅能够方便加药还使后期清理便捷,采取投加缓释消毒氯片的形式消毒,消毒溶药装置,采用耐腐蚀材质,且选择透明溶药装置,能够便于观察加药量及溶药状况,方便调试人员加药。设备内部需要手动检修及调试的阀门,统一设置在一个区域,避免了设备内部管道阀门的错综复杂,还可以方便集中管理,以便于调试人员操作。一体化设备上部设有井盖,可以有效避免臭味散发,同时该一体化设备采用活性污泥与移动床生物膜反应器结合的工艺,工艺本身就能消除污染物质除臭。站区采用全地埋式,地面敷设草皮,整体绿化效果较好,故臭味对站区周边环境几乎无影响。填料填料是生物膜赖以栖息的场所,是生物膜的载体,同时亦有截留悬浮物质的作用。因此,载体填料是氧化池的核心组成,直接影响MBBR填料的效能。一般采用比表面积大的组合填料,组合填料挂膜速度快,对空气有切割作用,能提高曝气器的氧转移效率。对于接触氧化工艺来讲,是最为理想的填料。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s115移动床填料曝气系统曝气系统主要有三个作用:第一,充氧。工艺主要是利用好氧菌完成生物净化作用,微生物的氧化、合成和内源呼吸全部需要氧。所以,除了营养物质外,氧是保持微生物正常活动的一个重要条件。曝气系统使好氧池中的溶解氧控制在一个相当的水平上。第二,充分搅拌,形成紊流。从流体力学的观点来看,曝气系统使池内的水流充分搅动,形成紊流,紊流愈甚,被处理水与生物膜的接触效率愈高,传质效应良好,从而提高处理效果。第三,防止填料堵塞,促进生物膜更新。曝气系统的搅动作用使填料上衰老的生物膜及时剥落,防止填料堵塞。同时,还促进生物膜更新,提高处理效果。智能化运维村镇水务云平台基于大数据和云计算体系架构,利用GIS、物联网等技术,采用分散监控、集中管理模式,形成安防、水质监控、运维管理等系统,提供集中运营管控机制,实现远程监控、集中运维、智能巡检、设备管理、数据管理、无人值守等功能。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s116控制系统示意结构设计结构设计标准(1)设计使用年限根据《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2018),本工程设计使用年限为50年。(2)结构的安全等级根据《混凝土结构设计规范(2015年版)》(GB50010-2010),本工程结构的安全等级为二级,结构构件的重要性系数γ0=1.0;根据《给水排水工程管道结构设计规范》(GB50332-2002),管道的重要性系数:污水管γ0=1.0。根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011),本工程地基基础设计等为丙级。根据《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013),本工程边坡工程安全等级为二级。构筑物的设计抗浮稳定性抗力系数取1.05。(3)抗震设防类别根据《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008),本工程生产构筑物:格栅、调节、污泥池合建、厌氧池等抗震设防类别为标准设防类(丙类)。(4)结构构件的裂缝控制等级根据《混凝土结构设计规范(2015年版)》(GB50010-2010)和《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002),本工程结构构件的裂缝控制等级:三级。污水构筑物最大裂缝宽度限值为≤0.2mm,建筑物最大裂缝宽度限值为≤0.2mm(二a类环境)。结构设计采用的规范和标准(1)《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068—2018;(2)《建筑结构荷载规范》GB50009—2012;(3)《给水排水工程构筑物结构设计规范》GBJ50069—2002;(4)《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》CECS138:2002;(5)《给水排水工程预应力混凝土圆形水池结构技术规程》CECS216:2006;(6)《给水排水工程混凝土构筑物变形缝技术规程》T/CECS117:2000;(7)《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332-2002;(8)《给水排水工程埋地预制混凝土圆形管管道结构设计规程》CECS143:2002;(9)《给水排水工程埋地钢管管道结构设计规程》CECS141:2002;(10)《建筑抗震设计规范(2016年版)》GB50011—2010;(11)《构筑物抗震设计规范》GB50191—2012;(12)《室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范》GB50032—2003;(13)《建筑地基基础设计规范》GB50007—2011;(14)《建筑地基处理技术规范》JGJ79—2012;(15)《混凝土结构设计规范(2015年版)》GB50010—2010;(16)《砌体结构设计规范》GB50003—2011;(17)《建筑边坡工程技术规范》GB50330—2013;(18)《混凝土外加剂应用技术规范》GBJ50119—2013;(19)《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008;(20)《地下工程防水技术规范》GB50108-2008;(21)《给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程》CECS117:2000;(22)《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332-2002;(23)《给水排水工程埋地钢管管道结构设计规程》CECS141:2002;(24)《埋地聚乙烯排水管管道程工程技术规程》CECS164:2004;主要建筑材料(1)混凝土1)混凝土强度等级建(构)筑物的主体结构及基础为C30,建(构)筑物底板及基础下垫层为C20,构筑物内填料为C20。2)水泥采用普通硅酸盐水泥,强度等级不低于42.5。3)混凝土抗渗等级埋深小于10m时有抗渗要求的构筑物池壁、底板和顶板混凝土抗渗等级为P6。4)混凝土耐久性分类水处理构筑物、房屋基础、其它和土壤直接接触的构件处于二a类环境;房屋建筑地面以上部分处于一类环境。(2)钢材1)钢筋:采用HPB300、HRB400级。2)型钢、钢板等:采用Q235B钢。3)HPB300钢筋、Q235B钢材焊接采用E43系列;HRB400钢筋焊接采用E55系列。(3)砌体1)水处理构筑物、地下构(建)筑物及房屋建筑承重墙的砌体材料采用MU15烧结页岩P型多孔砖,砌筑砂浆采用M7.5~M10水泥沙浆。2)房屋建筑的填充墙及其它非承重墙采用MU10烧结页岩空心砖,砌筑砂浆采用M7.5水泥砂浆。3)砌体施工质量控制等级为B级。设计荷载及其它设计参数根据《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2018)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)、《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)及《给水排水工程管道结构设计规范》(GB50332-2002)。(1)构筑物内的水压力按设计水位的静水压力计算。钢筋混凝土容重:25KN/m3,钢材容重:78.5KN/m3,素砼容重:22KN/m3。对给水处理构筑物,水重度标准值为10KN/m3;对污水处理构筑物,水重度标准值为10~10.8KN/m3。(2)作用在开槽施工地下构筑物侧壁上的压力按主动土(岩)压力与地下水静水压力之和计算。(3)地下水浮托力在不考虑场地浸水、内涝的情况下,场地抗浮设防水位按室外设计地坪标高考虑。(4)贮水或水处理构筑物的温、湿度变化作用的标准值对于地下式或设有保温措施的构筑物,不计算温、湿度变化作用;对于暴露在大气中的盛水构筑物,拟取壁面温差△t=10℃;圆形构筑物和设置有伸缩变形缝的矩形构筑物暂不考虑其中面温、湿度变化的作用;(5)地面堆积荷载标准值10.0KN/m2。(6)基本组合的荷载分项系数,永久

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