城市污水工程规划设计探讨

林文周 李莹莹

(株洲市规划设计院，湖南株洲 412007)

近20年来，株洲市城区没有制订全市区域比较完整、详细的排水专项规划，对城市新区开发、旧城改造的排水管网及设施建设缺乏指导，造成城区排水系统不完善、管网建设滞后，为了解决城市飞速发展带来的排水问题，更好的指导城市新区开发、旧城改造建设，株洲市排水工程专项规划的编制迫在眉睫。

2010年6月，株洲市规划设计院进行《株洲市排水工程专项规划》的编制工作，规划范围为株洲市市区管辖范围，总面积535 km2，包含天元区、芦淞区、石峰区、荷塘区和云龙示范区。规划期末，城市建设区面积约320 km2，规划城市人口约320万人。规划期限2010年～2030年，近期至2015年，中期至2020年，远期至2030年。

1 污水量预测

污水量预测是污水工程规划的基础，常用的预测方法是预测给水量，然后乘以一个污水排放系数，得出规划污水量。规划给水量的预测一般采用:分类单位用水量指标预测法、人均综合用水量指标预测法、单位建设用地面积指标预测法。

株洲市现状工业用水量约占整个供水量的60%左右，2005年～2009年实际供水量、人均综合用水量见表1。株洲市实际人均综合用水量呈逐年减小的趋势。

考虑未来城市居民生活水平的提高，规划期末(2030年)人均综合用水量为500 L/(人·d)。满足湖南省地方标准DB 43/T 388-2008用水定额中特大城市和水利部SL 367-2006城市综合用水量标准中特大城市人均综合用水指标的要求。

表1 2005年～2009年实际人均用水量

根据人均综合用水量指标预测法预测，2030年株洲市最高日用水量约为160万m3/d(320万人×500 L/(人·d))，日变化系数取1.2，平均日用水量约为133.3万m3/d。规划采用分类单位用水量指标预测法及单位建设用地面积指标预测法进行复核取较大者作为规划的最高日用水量。综合污水排放系数取90%，地下水渗入量按平均日污水量的5%～10%计，预测远期总污水量约为130万m3/d。

2 污水处理厂规划

污水处理厂位置的选择宜符合下列要求:1)在城市水系的下游并应符合供水水源防护要求;2)在城市夏季最小频率风向的上风侧;3)与城市规划居住、公共设施保持一定的卫生防护距离;4)靠近污水污泥的排放和利用地段;5)应有方便的交通、运输和水电条件［1］。

根据各污水分区，预测污水量，结合上层规划落实的污水处理厂布局，最终确定2030年株洲中心城区内共设置9座污水处理厂，污水处理总规模137万m3/d。各污水处理厂名称规模详见表2。各污水处理厂位置分布详见图1。

现状及正在建设的生活污水处理厂的处理工艺主要是A2/O工艺，A2/O+MBR膜处理工艺，A2/O+高效沉淀池+滤布滤池工艺，氧化沟+曝气生物滤池工艺等;工业废水采用水解酸化+A/O+MBR工艺。现状污水处理厂执行国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准。

表2 株洲市污水处理厂一览表

图1 株洲市污水处理厂规划图

规划期末污水处理厂执行国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准，尾水经深度处理达到再生水回用标准后进行回用。再生水主要用于环境景观用水、工业用水、城市杂用水。规划期末，城市污水集中处理率达到95%以上，城市污水回用率达到20%以上。

3 污水分散处理

分散处理利用的是自然系统，或者采用小型的低成本的集水管道来输送相对短的距离到较小的、维护费用较低的加强式处理单元(经常是土壤处置或出水回用)，所以分散式废水处理系统的投资和维修费用都不大。

污水集中处理的优点较多，管理可靠、高效，基建投资和运行费用也少。缺点是集中处理的长距离输送，导致污水大量的渗漏问题。

株洲市污水处理采用集中处理与分散处理相结合。城市中心地带，污水量大，采用集中处理;郊区城市污水管网较难敷设到位置，污水量较少的采用分散处理。

职教城地区近期污水总量较小(约2 000 m3/d)，白石港水质净化中心建成前，污水主干管未敷设至该区域，近期在龙母河两侧新建两座1 000 m3/d的膜生物反应器(MBR)处理生活污水，保证近期污水不污染龙母河，待白石港水质净化中心投入使用，污水主管敷设到位后则切换至白石港水质净化中心。

云龙示范区云田村、龙头铺等郊区，距离污水处理厂较远，目前采用小型人工湿地处理污水，既美化了周边环境，又处理了污水。

4 污泥的处理及处置

根据预测的污水量，结合现状污水处理厂的污泥产率，预计规划期末株洲市将产生干污泥406 m3/d(含水率50%)。

规划各污水处理厂污泥，一般采用离心脱水+生物发酵工艺处理，污泥在厂内处理至50%以下含水率的干污泥后，再运往垃圾焚烧发电厂焚烧或景观绿化堆肥等处置。

5 污水管网及泵站规划

根据地势走向和污水管道重力流的特点，将株洲市规划区划分为九大污水汇流区域。

污水管道系统应符合城市总体规划以及区域规划的要求，并与城市用地开发、道路修建等其他工程建设密切配合，互相协调。

污水干管应按先主干管、后次干管的顺序实施。

管线走向既要保证各污染源能够就近便捷的接入，又能方便施工，且建成后便于维护管理。

排水管道尽量设在人行道或绿化带下，避免设在快车道上。

污水管径按远期规划污水量一次规划设计。市政道路上污水管道最小管径不宜小于400 mm。

规划确定合理的管道埋深。污水管起端覆土以使所服务街坊污水管能顺利接入，并满足与其他管线竖向交叉的需要。

尽量采用重力流输送污水，不设或少设中途提升泵站，减少污水管与河道、大断面雨水管渠的交叉穿越，尽量避免设置污水倒虹管，减少工程投资和运行费，减少管理维护难度。

规划共设污水提升泵站17座。局部短距离埋深较深段，采用顶管施工处理，以减少泵房的设置。

污水干管因穿越较深且断面较宽的港渠，导致管道埋深较深的，则通过污水提升泵站提升过港渠，至最高位置后，通过自流进污水处理厂。

6 结语

污水处理工程是株洲市创建国家环保模范城市中重要的城市基础设施，牵涉面广，影响大。本次污水工程专项规划的成果已经开始应用和指导城市污水系统的设计、建设和管理，使株洲市污水管网建设逐步有序地完善。加大了污染减排力度，强化了环境监管，使得全市的水环境得到了持续的改善。

［1］全国勘察设计注册公用设备工程师给水排水专业考试教材(第二册排水工程)［M］.北京:中国建筑工业出版社，2011:481.

［2］王迎春.关于污水处理厂的建设建议［J］.山西建筑，2013，39(28):111-112.