某污水处理厂的工程设计要点

2018-03-28纪涛

四川水泥 2018年5期

关键词：滤池外加剂处理厂

纪涛

(青岛市市政工程设计研究院有限责任公司，山东青岛 266000)

0 引言

随着城市的飞速发展和人口的持续增加，工业及生活污水的排放量日益增大，迫切的需要建设污水处理设施，污水处理设施修建完成后可减轻污水的排放对于环境的污染，有效改善河道水质，并能收到明显的社会、环境及经济效益。

1 工程概况

根据总体规划、排水系统状况、预测污水量和经济发展状况，确定污水处理厂工程建设规模为1.5万m3/d。根据受纳水体及省、市环保部门的要求，出水的水质应满足一级A的排放标准。

2 工艺方案选择

2.1 生化处理工艺的确定

根据本项目污水的特点及污水处理的要求，本工程二级生化处理的工艺选择A/A/O法。

2.2 深度处理工艺的确定

由于本工程污水中总氮、COD、氨氮、BOD5、总磷等主要指标的去除放在二级生化处理功能段，如若在深度处理功能段再进行曝气处理，势必会增加运行费用，进而增加工程投资。建议充分发挥二级生化处理功能段的去除作用，无需进行二次曝气。因此本工程采用混凝沉淀加过滤法作为三级深度处理的工艺方案。

2.3 预处理工艺的确定

目前比较常用的沉砂池分为曝气沉砂池和旋流沉砂池。本工程采用旋流沉砂池作为预处理的工艺方案。

2.4 沉淀池工艺的确定

作为目前比较常用的辐流式沉淀池，因其采用机械排泥，具有良好的运行效果，并且现场管理比较简单，因此本工程采用圆形辐流式沉淀池作为沉淀池的工艺方案。

2.5 滤池工艺的确定

对于处理后的污水，如若采用纤维束滤池进行处理，久而久之会有板结现象出现，并且对于气水反洗的要求较高。而对于V型砂滤池则不会出现这种现象，并且V型砂滤池造价相对较低，因此本工程采用V型砂滤池作为滤池的工艺方案。

2.6 污泥处理工艺的确定

本工程采用污泥浓缩池加高压隔膜压滤机作为污泥处理的工艺方案，经污泥浓缩池及压滤机处理后的污泥含水率应小于 60%。现状污水处理厂离污泥集中处置项目较远，运输的成本较高，并有在运输过程中有二次污染的风险，因此本项目经处理后的污泥采用直接外运至垃圾处理厂进行最终处置。

2.7 消毒工艺的确定

综合比较几种消毒方法，考虑到本污水处理厂建设意义重大，二级出水在进行过滤时，由于污水中有机物的存在，会在滤池内大量滋生藻类而堵塞滤池，影响滤池的正常工作，因此在滤池进水前也需要投加氯，防止藻类的滋生，而在污水最终出水也需要进行消毒。因此本工程推荐采用二氧化氯消毒工艺。

3 建筑方案选择

3.1 建筑设计原则

污水处理厂作为城市污水的集散地，它的建成对于城市环境的改善及美化起到积极的作用。因此污水厂的设计和实施必须要体现城市的总体建设、环境的保护以及社会、经济效益。设计应以人为本，因地制宜，尽量利用原有的自然条件，构建一个与自然协调的园林工厂，并应符合时代及当地特点。综上所述，本工程建筑设计的原则如下：

1）整体的设计原则。厂区的建筑设计应以厂区的大环境为切入点，以空间的必然联系为基础，结合工艺流程及厂区的外部环境需求，综合协调考虑建、构筑物的布局，共同构建一个与自然协调的园林工厂。

2）点面结合的设计原则。厂前区为综合办公楼，对于其它附属性建筑均吸收厂前区建筑的细部设计手法，以突出整体建筑形象的连续性。

3.2 平面设计

经过对整个厂区及工艺流程的分析，项目厂区分为两部分：生产区及厂前区。综合楼、传达室等建筑物位于厂前区。

位于生产区的建筑物应简洁明了，色彩应统一。生产区应尽量加大绿化，将建筑物掩映到绿化中，营造一种公园式效果。

3.2 建筑风格

采用较宽的绿化带将建筑物与构筑物进行分离，生产、生活及办公各司其职，避免相互影响，外立面与周边环境协调，掩映其间，并充分发挥特色构思，使之成为城市的特色景观。

4 结构方案选择

4.1 结构的安全性等级、设计使用年限等

1）设计使用年限：50年；2）建筑抗震设防类别：乙类；3）地基基础设计等级：丙级； 4）结构的安全等级为二级。

4.2 抗震设计

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）和《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），本工程场地的抗震设防烈度为7度，地震动峰值加速度为0.10g，地震动反应谱特征周期值为0.35s，设计地震分组为第一组，Ⅱ类建筑场地。

根据《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008），排水建筑工程中，20万人口以上城镇、抗震设防烈度为7度及以上的县及县级市的污水干管（含合流），主要污水处理厂的主要水处理建（构）筑物、中控室、进水泵房、化验室等，抗震设防类别应划为重点设防类，故本污水厂建（构）筑物地震作用计算时按 7度考虑，抗震措施按8度考虑。

4.3 抗浮设计

根据地勘资料及工艺专业条件，本工程建（构）筑物底板大部分坐落于细砂层上，抗浮设防水位埋深1.0m，因场地地下水埋深较浅，须验算结构的抗浮稳定问题，包括施工期间的抗浮和使用期间的抗浮，经验算，需采取抗拔锚杆进行抗浮。

4.4 建筑材料

1）混凝土

池体混凝土：水泥采用不低于标号 42.5MPa普通硅酸盐水泥；强度等级均为C35；抗渗等级P8；抗冻等级F150。

基础垫层及池内素混凝土填料均采用C20混凝土。

2）钢筋

HPB300钢筋，fy=270MPa。

HRB400钢筋，fy=360MPa。

3）墙体结构

砌体施工质量控制等级为B级；

砌体材料：非粘土烧结实心砖：MU15；水泥砂浆:M10。

4.5 外加剂

外加剂：为避免混凝土早期在温差、干缩、自收缩等不利因素的联合作用下而导致混凝土产生早期收缩裂缝，建议在混凝土施工时掺加具有微膨胀性能的高效复合型外加剂以抗渗，限制干缩率满足《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2013）表13.3.1的规定，混凝土内不得掺加含有硫酸根离子和氯离子的对钢筋和混凝土有腐蚀作用的外加剂，外加剂的质量尚应符合《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2013）的要求，并应根据试验鉴定其适用性、匹配性，

并确定相应掺量。外加剂应满足卫生、无毒、防疫等相关要求。

4.6 防裂、防水、防腐蚀设计

污水厂建（构）筑物所用混凝土采用普通硅酸盐水泥，采用缓凝高效减水剂，严格控制水胶比，减少水泥用量，合理设置后浇带、诱导缝等，浇注耐久性高的防水混凝土。严格控制混凝土的入模塌落度和入模温度，减少温差收缩和干缩带来的不良影响。构筑物池壁与土接触部分刷沥青冷底子油两遍，沥青胶泥涂层，厚度不少于300微米。构筑物与污水接触的内部表面采用水泥基渗透结晶防水涂料。