盐湖区王范乡姚张村污水处理设计分析

郝国慧

（运城市盐湖区水务局，山西 运城 044000）

改善农村人居环境，建设美丽宜居乡村，是实施乡村振兴战略的一项重要任务，事关全面建成小康社会，事关广大人民群众根本福祉，事关农村社会文明和谐。近年来，各地区各部门认真贯彻落实党中央、国务院决策部署，把改善农村人居环境作为社会主义新农村建设的重要内容，大力推进农村基础设施建设和城乡基本公共服务均等化，农村人居环境建设取得显著成效。同时，我国农村人居环境状况很不平衡，脏乱差问题在一些地区还比较突出，与全面建成小康社会要求和农民群众期盼还有较大差距，仍然是经济社会发展的短板。

1 项目概况

1.1 项目村情况

王范乡姚张村为水库移民集中安置村，位于运城市区东北方向25 km 处，涑水河位于村西南方向，直线距离约340 m，姚张村南靠刘村庄，北临姚张庄，西靠霍赵村，交通比较便利。姚张村总人口873 人，3 个居民组。耕地面积176.23 hm2，村中经济以种植农作物为主。主导产业以种植粮棉、蔬菜、梨果为主，是一个纯农业村。

目前，村内基础设施不完善，没有污水处理实施，雨污不分流，村内无污水排放管网，污水未进行统一排放处理，路面污水到处流淌，自流入村边低洼耕地，影响村内及周边环境，直接威胁广大农民群众的身体健康以及村内的经济发展。

1.2 项目设计目的

运城市盐湖区王范乡姚张村污水处理工程建设项目，坚持以人为本，全心全意为人民服务的宗旨，按照开发性移民方针政策，“授人以渔”的开发思路，以提高库区移民和受影响群众的生活卫生水平，改善移民区及涑水河生态环境、灌溉条件，不断增加移民收入，促进经济社会可持续发展，达到农业增产，移民致富，人民安居，社会稳定的目的。

1.3 项目设计原则

项目村为水库移民集中安置村，此次设计本着经济建设和环境保护相协调的原则，完善村内配套基础设施建设，改善村内整体环境卫生质量及涑水河生态环境，项目村污水处理站及配套管网设计原则：

合法性原则。设计方案符合国家及各级地方政府的有关法律、法规、政策、规定的要求，符合城市总体规划的要求。

合理性原则。从全局出发，利用好旧有设施，使工程建设切实经济合理，安全适用，技术先进，真正保护环境。

规范性原则。设计方案内容完整，形式规范，符合审批要求。

在不断总结科研和生产实践经验的基础上，积极采用经过鉴定的、行之有效的新技术、新工艺、新材料、新设备。

2 项目污水处理站设计

污水处理站设计建设内容为格栅井、调节池、事故池、生化处理系统、接触消毒池及阀门井等。

2.1 生活污水量预测

生活污水总量QS，按用居民生活用水总量的80%计取，居民生活用水总量依据《村镇供水工程设计规范》（SL 687-2014）进行计算。项目村现状为集中供水，考虑到项目村远期发展规划及厕所改造之后，会增加洗涤池，卫生设施等因素。《村镇供水工程设计规范》（SL 687-2014）规定，居民生活平均日用水定额为80 L/cap·d，不可预见水量W，按用水量10%计。

（1）项目区综合生活污水量预测

生活污水总量按用居民生活用水总量的80%计取，具体计算如下：

a、设计用水居民人数：

式中：P——设计用水居民人数，人；

P0——供水范围内的现状常住人口数，873 人；

γ——设计年限内人口的自然增长率，可根据当地近年来的人口自然增长率确定，取6‰；

n——工程设计年限，15 年；

P1——设计年限内人口的机械增长总数。根据项目区发展规划，人口机械增长总数为0 人；

b、居民生活用水量公式 W＝1.1×P×q/1 000 计算：

式中：W——居民生活用水量，m3/d；

P——设计用水居民人数，955 人；

q——平均日居民生活用水定额，L（/人·d），取80 L（/人·d）。

则 W＝1.1×P×q/1 000＝84.04 m3/d。

因此项目区综合生活污水量预测为：QS=84.04×80%=67.23 m3/d。污水处理站设计处理能力为72 m3/d。

（2）流量复核

本项目中污水从源头到污水处理站的管损，根据巷道干、支管道长度、管径、纵坡及过流量确定。

2.2 进出水水质及处理程度

（1）设计进水水质

项目区污水为普通村镇综合性生活污水，主要污染物质是 BOD5、CODcr、SS、TP 等。参考同类项目设计进水水质，水质检测符合同类项目规定要求。

（2）设计出水水质

污水处理站的出水排入涑水河（上马水库库区），根据《山西省地表水水环境功能区划》（DB 14/67-2014）的要求，处理后的出水水质执行《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）的V 类标准，符合规定要求。

（3）处理程度

本项目污水处理各工艺段水质控制目标，符合规定要求。

2.3 工艺特点及工艺流程图

污水成分简单、浓度低，水中含一定量的氮、磷，水质波动较大，可生化性强；不同时段的水质和水量不同。污水排放集中在下午及晚上，水量变化明显，即污水排放呈不连续状态，变化幅度大。处理系统的工艺流程：污水、格栅井、调节池、事故池、厌氧池、缺氧池、接触氧化池、MBR 膜生物反应池、斜板沉淀池、去磷加药系统、消毒池、淤泥池（罐车运至卓奇水务进行处理）、次录酸钠消毒系统。

2.4 处理工艺设施

处理工艺设施包括：格栅井、阀门井、调节池、事故池、一体化设备、接触消毒池等。

2.5 工程总平面布置

项目村污水处理工程建设项目，拟建站址位于项目村口南，站址处自然地面高程为428.66—429.09 m，污水站占地面积为1 467.4 m2。站区总平面由工艺建（构）筑物、综合设备间、站区道路、围墙、大门、绿化工程等组成。

污水处理站平面是按照污水及相应的污泥处理设施的使用要求进行布置，分为预处理区、一体化处理设备区；各区即相互关联，又具独立性。

按污水处理站工艺要求，兼顾风向等各种影响因素，预处理区、一体化处理设备区自西南向东北依次布置，建构筑物按工艺流程顺序布置。

各分区的布置，按工艺流程的要求，尽量做到管路短、不逆行。生产联系密切的建（构）筑物，尽可能靠近或集中，以缩短工艺流程运行路线。

2.6 构筑物设计

构筑物设计，按照专业建筑规范及相关专业提供的条件图及相关资料进行设计。构筑物包括格栅井、调节池、事故池、阀门井、一体化设备及接触消毒池等。建筑结构的设计使用年限为50 年，建筑结构的安全等级为Ⅱ级。建筑物及构筑物的抗震设防类别为丙类。根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）要求，污水处理站区内建（构）筑物为丙类。

2.7 建筑设计

建筑工程有综合设备间。建筑物的单体设计指导思想按照国家有关建筑规范，执行污水处理站附属建筑物的有关规定，同时根据国家《城市污水工程项目建设标准》而确定。

3 配套排污管网设计

3.1 管网布置

由于整个项目要实现对每家每户的污水进行收集，并进入污水处理站。项目区的管网布置，要求管网覆盖整个项目区，项目区东边与西边的污水汇集在项目区内的主管道上，最终进入污水处理站。

项目村污水量为70 m3/d，根据《镇（乡）村排水工程技术规程》（CJJ 124-2008），规定污水管道的最小管径为200 mm。设计项目区内的管径为：主管道管径为300 mm，小巷道管径为160 mm，其余位置管径为200 mm。

3.2 管材选择

目前，国内市场最常用的排污管道管材，有混凝土管、钢筋混凝土管、PVC 管、PE 管、HDPE 双壁波纹管等。

综上，考虑本工程管线地的村内车行道路，上部荷载不是很大，结合项目区内实际情况，要求及考虑施工方便、输水能力、良好的水密性、造价等因素，本次管道采用塑料双壁波纹管、PVC 与PE 管。具体规格如下：DN 300 双壁波纹管、De 200 PVC 管、De 160P VC 管、De 90 PE 管。

3.3 管线纵断设计

污水管埋深根据《镇（乡）村排水工程技术规程》（CJJ 124-2008）的 3.3.2、3.3.4 规定，并结合现状地面确定。污水排水管坡度采用0.2%～3%。

管顶覆土厚度不小于0.7 m，具体覆土厚度以各管线纵断图为准，不同管径的管道，在检查井处按管顶上平连接。

3.4 管线横断设计

项目区现有路面全部为水泥硬化，施工时需对现状水泥路面进行破除并恢复，村民应积极配合，管槽开挖时可能接触建筑物及地下管线，当接近建筑及管线时，应当机械配合人工开挖。管槽选用矩形断面，管槽底宽工作宽度，按规范和实际施工进行取值。

3.5 管线附属建筑物

管道大部分位于混凝土路面下，均采用大开挖方式，管道安装结束后，再恢复原状。

附属建筑物的确定：检查井宜采用砖砌井、条石井、钢筋混凝土井、钢筋混凝土预制井或非混凝土材质整体预制井。根据管径与实际操作情况，此次检查井选用直径为700 mm 的圆形砖砌检查井及400 mm方形检查井。污水检查井应进行防渗漏处理，直径为700 mm 的圆形砖砌检查井底采用流槽。

4 结论

农村污水处理措施，采用建设污水处理站和排污管网，排污效果好，节约水资源，实施后效果明显。项目村建设污水集中收集和处理设施，净化后的污水达到了排入涑水河标准，将不再污染村内环境和地下水，有效改善了村内卫生环境及修复涑水河生态环境，进一步改善了移民群众的人居环境，推动了美丽乡村建设。项目在解决了环境污染问题的同时，还解决了农灌用水水源问题，为农业用水提供了新的安全的水源，改善了周边农田灌溉情况。