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關鍵詞:城鎮化;城鄉接合部;河流污染;污水截流;污水集中處理
本文根據國家新型城鎮化規劃發展實施綱要和改造區現狀情況,介紹了沈陽市營城子地區污水改造工程的規劃建設方案。文中采用了多方案比較的方法,充分考慮現狀問題以及后期實施操作的可能性,制定規劃方案,力求將規劃方案落地,改善該區域污水無出路、無處理、河流污染等問題,并有效的使污水在源頭上得到有效控制,消除污染源,改善河流環境,并保證下游主城區景觀水系的水質清潔、清澈、無污染。
1國家城鎮化發展要求
2014年,國家出臺《國家新型城鎮化規劃(2014-2020)》發展實施綱要,綱要指出,“優化城市空間結構和管理格局,改善城鄉接合部環境”,“提升城市基本公共服務水平,加強市政公用設施建設,加強城鎮污水處理及再生利用設施建設,推進雨污分流改造和污泥無害化處置”。
2區域現狀情況
2.1區域位置
營城子位于沈陽渾河南岸,主城區南部,國家大學科技城東部,面積20km2,區域范圍內水系比較豐富,有過境河流3條,即白塔堡河、桃仙河、沈撫灌渠等。主要道路有304國道、白塔河二路、全運路、全運五路等。
2.2居住現狀
營城子地區屬于沈陽市的城鄉接合部區域,街道下屬8個社區,居住類型有新建住宅小區、老舊住宅樓和棚戶區等,現有居住人口約2萬人。隨著國家推進城鎮化建設力度的加大,居住環境和配套設施得到改善,老舊小區和棚戶區居民逐漸向新建住宅小區轉移。
2.3環境衛生
在城鄉接合部發展過程中,城市公共服務設施、市政基礎設施嚴重不足,如缺乏市政燃氣管線,導致居民無法正常使用燃氣;缺乏市政供熱管線,導致小鍋爐房增多,冬季大氣污染加劇,并且是北方產生霧霾的主要成因之一;缺乏市政供水管道,導致居民無法使用市政統一供水,采用自備井取水,水質無法保障;缺乏市政污水管道和污水處理設施,居民生活污水沒有出路,直接排河,使水環境遭到嚴重破壞,導致居住環境惡化,臭聞熏天,嚴重影響居民的正常生活和身體健康。
3現狀存在的問題
3.1缺少污水配套設施
該地區現狀無市政污水處理廠及市政污水管道系統,新建住宅小區項目主要分布在現狀304國道兩側,由于304國道建成時間要早于住宅項目,故無市政污水管道來收集新建小區的生活污水,導致該地區污水沒有出路。304國道現狀較窄,只有機動車道,無人行道和綠化隔離帶,由于歷史原因,兩側違章建筑較多,重新敷設污水管道條件有限,基本無法實施。
3.2污水未經處理排河,污染水體,惡化環境
新建小區生活污水直接排入現狀河道,造成水體污染,水質惡化,水微生物紊亂,并且散發臭味,夏季蚊蟲增多,叮咬易傳染疾病,亦給居民健康造成危害。
3.3上游水體污染,降低下游景觀水質
流經該區域的白塔堡河,是渾南(三環內)重要的景觀水系上游,受污染的水體做為景觀水系源頭,勢必對下游水體景觀造成嚴重影響,失去了景觀河原應有的意義。
4項目建設的必要性
隨著城市建設的不斷發展,人居環境進一步提高的要求,原有老小區或新建小區污水通過管道長期排入河道,使水環境遭到嚴重污染,導致居住環境惡化,嚴重影響居民的正常生活,既不符合國家城鎮化建設的基本目標,又阻礙人們日益提高的居住格局,因此,城區污水改造工程勢在必行。
5解決方案
5.1數據調查
5.1.1現場勘查對河流沿線的污水排污點進行統計,并對其管徑、充滿度、管底高程數據進行測量,作為規劃實施方案的基本依據。圖1現狀污水點分布圖
5.1.2污水量確定該地區現狀居住人口約2萬人,根據沈陽市生活用水量標準,人均用水量240升/人?日,污水量取用水量的90%。該地區現狀人口2萬人,遠期居住人口15萬人,日用水量及日產污水量計算見表1。表1污水量計算表人口生活用水量指標日用水量日污水量現狀2萬人240升/人?日0.48萬t/日0.43萬t/日遠期15萬人240升/人?日3.6萬t/日3.2萬t/日
5.2規劃方案
針對以上實際情況,根據實施難易程度,制定了兩個規劃擬選方案,通過優缺點比對的方式,最終確定實施方案。
5.2.1方案一
方案一流程圖污水截留管道收集污水,排至規劃污水廠處理,達標后排入河流。規劃管道:根據現狀居住小區用地分布、現狀污水排污點分布以及規劃居住用地分布情況,規劃布設污水管道。根據現場實際勘查,現狀污水排污點沿河分布,污水直排進河,因此,沿河布設污水截留管道,將排入河流的污水接到污水管道中,排至下游規劃污水處理廠,進行處理后排入河流。規劃污水管道總長34km,管徑D500-1000mm。規劃設施:規劃區域北側,三環高速南側、富民南街東側,河流下游,規劃污水處理廠一座,占地0.5km2,規模3.0萬t/日。污水截留管道收集污水,排至規劃污水泵站,轉輸至區域外污水處理廠集中處理,達標后排放。規劃管道:與方案一規劃污水管道思路相同,污水末端排入規劃污水泵站,轉輸排至區域外(國家大學科技城)污水管道,最終排入新南部污水處理廠集中處理。規劃污水管道總長36km,管徑D500-1000mm。圖3污水處理廠方案
5.2.2方案二
方案二流程圖規劃設施:方案一提及規劃污水處理廠處,規劃設置污水泵站一座,占地0.0015km2,規模3.0萬t/日。圖5污水泵站方案
6方案比較
6.1優點
6.1.1方案一1)規劃污水截留管道沿河布置,無拆遷,施工條件較好,能有效收集污水。2)污水廠選址位置,位于區域河流下游,現狀為空地,具備實施條件。3)處理達標后的污水直排入河,可以補充下游景觀河水源,實現水資源高效利用。
6.1.2方案二1)規劃污水截留管道沿河布置,無拆遷,施工條件較好,能有效收集污水。2)污水泵站選址位置,位于區域河流下游,現狀為空地,具備實施條件。3)污水泵站占地較小,易于與周邊景觀結合,對環境影響小。4)區域內不設污水處理廠,減小對本區域的影響,與其他區域污水實行集中統一處理,能有效降低處理成本,并能減少工程造價。
6.2缺點
6.2.1方案一1)污水廠選址對場站南側居住用地造成環境影響,降低宜居舒適度。2)污水廠占用土地面積較大,工程總造價大,實施周期長。
6.2.2方案二1)減小下游水系補水來源。2)增加區域外污水廠(新南部污水廠)處理負荷。
6.3方案選擇通過方案比對,考慮整體工程造價、工程實施難度、施工工期和對周邊環境影響的大小,最終確定方案二作為實施方案。
7實施建議
7.1降低對環境的影響生活污水改造工程是一項民生工程,是推進城鎮化建設的重要組成部分。工程的實施,旨在提高人們的居住環境,呼吸新鮮空氣,親近水系,親近自然,人與自然和諧共生。河流水系環境的改善,有效調節了小區域氣候,提升居民的居住品質。工程實施過程中,要合理安排施工計劃,制定施工方案,切莫在改造污水工程的同時,破壞環境,造成不可逆的環境損失。
7.2多方合作,積極推進建設污水截流管道,目的是為了更好的解決現狀排污口直排入河的問題,在下一步施工圖設計過程中,設計單位要積極進行現場調研、數據測量,各個居住小區也應積極配合,做好實施工作,建設單位應做好協調工作,保證工程順利推進。
7.3各司其職,各盡其責污水改造提升工程,是為百姓造福的工程,工程的根本目的是為了提高居民的生活居住環境,助力社會經濟的更好發展。建設單位在工程實施過程中,要發揮其主導、協調作用,監理單位要發揮其監督作用,嚴控工程質量,施工單位要嚴格按照設計圖紙進行施工,保證工程進度和施工質量,設計單位要全程跟進,派駐專人負責現場指導,保證工程技術難點得以解決。
8結論
本文從工程實際出發,結合工程本身的特點,制定出符合項目實施的具體方案,進行方案比對,綜合考慮實施過程中可能存在的不利因素,最終選擇影響性、實施難度小的方案。推進城鎮化建設是十三五規劃中的一部分,也是規劃的重中之重。各地在推進實施過程中,城鄉接合部由于缺少必要的市政基礎設施,居民污水是一個龐大的、較難解決的問題,希望通過本文的規劃理念和設計思想,能夠為解決城鎮化建設過程中存在的問題,提供一些借鑒和參考。
參考文獻
[1]國家新型城鎮化規劃(2014-2020年).
[2]沈陽市規劃設計研究院.沈陽市總體規劃(2011-2020年).
[3]沈陽市規劃設計研究院.營城子地區用地規劃(2015-2020年).
[4]沈陽市規劃設計研究院.營城子地區市政基礎設施規劃(2015-2020年).
一、*鎮發展現狀
(一)經濟社會發展狀況
*鎮地處資中縣西部,距資中縣城50余公里,全鎮總人口45689人,其中城鎮人口18000人。幅員面積59.2平方公里,有28個村1個社區居委會。293個農業合作社,2個居民小組。城鎮建區1.3平方公里,現有耕地面積34195.01畝。2007年全鎮實現工業總產值1.13億元,國內生產總值1.67億元,人均純收入3660元。
(二)*鎮水污染和生態環境狀況
*鎮現建有集中供水站1座,設計規模為2100立方米/日,位于珠溪河*段閔堂山村七組,取水位置屬*下游*河段起點處,主要水區取*流域內,鎮轄內行政村取水主要為地下水。
場鎮污水90%隨住戶排水溝直接排入河流。場鎮建有沼氣池15口,街道設有排水溝及暗溝,上游因*鎮轄,有部分工業廢水和場鎮集中污水排放,且有養鴨及其農業、生活面源污染,直接進入珠溪河*段,致使河流污染,水質改變,嚴重超標,給人們生活造成損害,影響人民群眾身體健康。
二、規劃的指導思想和目標
近年來,隨著改革和對外開放的不斷深入,帶來了我鎮農業的迅速發展,城市化進程的不斷加快和場鎮規模的日益擴展,帶來了工業廢水和生活污水的聚然增加,場鎮將面臨水污染日趨嚴重和水域質量的下降局勢。因此,如何保護生態環境,尤其是人居環境,切實改變水質,確保飲水安全,對于建設美好家園構建和諧社會,親民愛民,以人為本都有十分重要的作用。
三、污水處理的總體需求分析
(一)人口預測
根據鎮域社會,經濟發展和城鎮建設規劃,到2015年場鎮人口將達2.52萬人。
(二)供水量預測
按照小城鎮城市人口綜合用水指標按每人每天0.4立方米標準計算,預測到2015年,場鎮區域內居民供水量每日綜合用水量將達10800立方米,加之周邊村民人畜用水,每日綜合用水量可達12000立方米。
(三)排水量預測
預計到2015年場鎮生活污水每天將達4000立方米,其它還有部分污水排放約6000立方米,日污水排放量將達10000立方米。
(四)排水管網設置
按照場鎮建設的總體規劃和現有設施狀況,排水體制采用雨污水分流制,場鎮規劃區范圍內有溝渠設置的雨水可就近排入。沿途居民住房生活污水和其它污水采用PRC管道將污水統一排放到污水處理廠處理,達標后再排入珠溪河(場鎮下游)。鎮域內工業污水經處理達標再進入場鎮的污水系統,經污水處理后達標排放,預計排水管網安置總長達43公里。
四、水污染治理設施規劃及投資
結合場鎮地理位置和城鎮建設總體規劃,決定建污水處理廠1座,選址在場鎮下游的閔堂山林場,距鎮政府0.8公里,占地5畝,其規模日處理9000噸,預計總投資1200萬元,其中污水處理廠為700萬元(包括征地、建筑物、處理設備等),場鎮管網,污泥處置500萬元。
五、組織措施
1、建立領導小組。鎮黨委、政府高度重視,成立了由書記彭紹智為組長,鎮長熊國斌為副組長,經發辦、建管所、國土所、財政所、水電管理站負責人為成員的領導小組,下設辦公室,作了具體的明確。
【關鍵詞】污水;深度處理;CASS池;絮凝沉淀+過濾。
1.工程概況
景縣龍華鎮污水處理廠工程設計規模1萬m3/d,遠期2萬m3/d。污水處理達標后排入廣川渠。本項目廠址位于龍華鎮糧庫路以南,西外環以東,近期占地11480平方米,約17.22畝,遠期占地8537平方米,約12.81畝。總占地30.03畝。
2.設計水質
龍華鎮生活污水水質可參考北方類似城市而確定;由于龍華鎮北部排水分區工業排放水水質無實際監測資料,可參照《污水排入城鎮下水道水質標準》(CJ343-2010)。出水水質執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A排放標準。本工程設計進出水水質如表1所示。
表1 景縣龍華鎮污水處理廠工程進出水水質
3.工藝流程
本工程采用“預處理+水解酸化+CASS池”工藝,深處處理工程采用“網格絮凝+斜板沉淀+纖維轉盤濾池+紫外線消毒”工藝。污泥處理采用“均質+板框脫水機脫水”工藝。除臭采用生物土壤除臭工藝。
3.1污水處理工藝
3.2污泥處理工藝
4.工藝設計
4.1預處理系統
粗格柵及提升泵站內設兩臺寬度為800mm的回轉式粗格柵機(遠期互為備用,近期1用1備),設3臺潛污泵(2用1備,1臺變頻),遠期再增加2臺(4用1備),流量320m3/d,揚程15米,功率18.5kw。細格柵及旋流沉砂池設兩臺寬度為1000mm的旋轉式細格柵(遠期互為備用,近期1用1備),旋流沉砂池1座2池,水力停留時間:Tmax=35s。
4.2二級生化處理
4.2.1 CASS反應池
4.2.2鼓風機房
4.5除臭系統
6.結語
(1)景縣龍華鎮污水處理廠的出水標準應執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)的一級排放標準A標準。污水廠建成后對于小區域和大區域的污染治理都是勢在必行,也是保障龍華鎮可持續發展的有效措施。
(2)本工藝對景縣龍華鎮污水有較強的針對性,具有抗沖擊負荷能力強、運行費用低的特點?!科]
【參考文獻】
[1]張自杰.排水工程下冊?。ǖ谒陌妫M].中國建筑工程出版社,2000.6.
[2]陶俊杰.城市污水處理技術及工程實例(第二版)[M].化學工業出版社,2005.6.
關鍵詞:污水管網;管網設計;管道埋深;
Abstract: with the development of society and economy, environmental protection and people's health is closely linked, city sewage treatment plant and supporting the sewage pipe network construction has attracted more and more attention, this paper through a Henan urban sewage pipe network engineering design and analysis, put forward some key problems in the design process.
Keywords: sewage pipe network; network design; buried depth of pipe;
中圖分類號:TU992.25 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
城市污水處理系統是城市最重要的基礎設施之一, 其發展水平直接影響到城市廣大居民的身體健康和生活質量的改善, 對城市投資環境的改善和社會經濟的可持續發展都有重要的意義。河南某城鎮污水處理事業總體上起步較晚, 發展水平較低, 且受城市地形地質條件、規劃布局及新建、改建等諸多因素影響, 許多縣城的污水管網建設滯后于污水處理廠建設, 造成污水處理系統運轉不正常?,F結合筆者在一些城市污水管網工程設計中的一些問題,供設計研究參考。
一、工程概況
河南某城鎮地勢較平坦,地下水位高,屬于中小城鎮,污水與大中城市污水相比具有水量小,水質水量不穩定,工業廢水含量高,沖擊負荷大等特點。目前城區人口10萬,生活污水量 0.72萬m3/d,工業廢水量1.20萬m3/d,總污水量約1.92萬m3/d。城區重點工業污染源 主要有石化公司(煉油廢水)、植物蛋白公司、紡織公司、化肥廠等。
排水體制確定為雨污分流制。污水管網工程覆蓋整個城區,收集全部生活污水進人污水處理廠處理,同時要求各工業企業的工業廢水應達到污水排人城市下水道水質標準,未達標準的工業廢水,須單獨進行預處理,達到標準后方可排入城市污水管道。污水管網設計采用一次設計,分期分階段實施的方案。項目一期工程主干管總長約 24km ,投資2100萬元,中途提升泵站3座 ,管線中途穿越河流2次,管網設計總排污量(高日高時)為 5萬m3/d。
2設計中遇到的問題
2.1排水體制
現狀排水為合流制排水體制,污水量由于區排水系統不完善,尚無一座污水處理廠?,F有各類排水管線39km,排水系統大部分為暗溝和明渠相結合的合流制管渠。排水管道的建設期較早,經過多年的使用,現狀城鎮排水設施由于淤積、不均勻沉降等原因,部分已失去使用功能;每到雨季則出現路面積水、排水檢查井返水等現象。大量生活污水和工業廢水未經處理直接排入干凈的河水里,排水系統的落后既對城市環境造成一定危害,又對兩岸地下水源造成污染。廣東臨近靠海,工業廢水及生活污水的排放量日益增大,污水未經處理直接排入水體,成為臨海的一個重要地區污染城鎮。
管網設計中涉及到原有排水系統,如何充分利用原有排水系統是本次設計所要考慮的首要問題。
2.2污水設計流量參數難確定
城市污水管網設計流量是根據設計期限終期的規劃人口數、生活水平和工業企業發展情況確定的,包括生活污水和工業廢水兩大類,生活污水量預測由排水人口預測值與生活污水量定額的乘積得出,生活污水量定額2020年按照生活用水量定額的85%確定,排水人口預測值等于用水人口預測值。工業廢水根據工業污水產污率, 2020年按用水量的85%確定,其中工業用水量采用萬元產值耗水率法計算。對于該鎮來說,市鎮的人口分布不明確,工業企業分布不集中,每年工業污水增量不確定 ,而且很多企業生活、工業用水用自備水源,因此很難通過其使用自來水量來準確預測其排水量。其次由于中小城鎮缺乏許多必備的基礎資料和城市發展的未知性等因素,故污水管網的設計流量不易準確確定。
2.3水文地質條件對管網埋深的影響
通常污水管道投資占污水工程總投資的50 %--75 %,而構成污水管道造價的挖填溝槽、溝槽支撐、濕土排水、管道基礎、管道敷設等各部分的比重,與管道的埋深及開槽支撐方式有很大關系。該城鎮地勢較平坦,地下水位很高,城區地面絕對標高均在5.6~8m之間,地下常水位標高也在3.5~5 m之間,開挖至2m就有地下水涌現。管道埋深在5m以上時,施工難度和工程造價會急劇加大。所以,合理地減小污水管道的設計坡度,減小整個城市的污水管網埋深,對降低整個城市排水系統造價意義重大。
2.4地下水水質對管材的影響
該城鎮地下水含鹽量較高。傳統的鋼筋混凝土管由于具有抵抗酸、堿侵蝕及抗滲性能較差、管節短、接頭多、施工復雜等缺點,在本設計中不宜采用。應采用耐腐蝕、耐老化、造價低,并且施工管理方便的管材。
3設計中的具體措施
3.1完全分流排水
結合原有排水系統以及當地實際情況;經綜合考慮,城區排水體制采用雨污完全分流制。
根據城區地形的特點,城區雨水系統充分利用現有的排水管道并加以完善,用于雨水排入,設計本著快速便捷的原則,采取多出口分散排入的方法 ,盡量縮短管線長度,就近排入附近河道。
本次設計只考慮污水排水系統,污水管網設計采用一次設計,分期分階段實施的方案。
3.2污水管網總平面布置
正確的管網定線是合理的、經濟的設計污水管道系統的先決條件,定線應遵循的主要原則是:應盡可能地在管線較短和埋深較小的情況下,讓最大區域的污水能自流排出。根據此原則進行污水管網總平面布置,生活污水和工業廢水混合后輸入污水處理廠。
(1)整個城區有兩個河流穿越,為了減少管道過河,降低工程造價,以河流分區作為一個重要的原則,將整個城區分為三個大的排水區域,分別設三條主干管收集三個排水區域的污水。
(2) 盡量增加上游管段的流量 ,增大初始管段管徑 ,從而能夠減小后續管網的埋深。管徑300mm的管道最小設計坡度為 3‰,管徑300mm的管道對整個管網埋深影響很大,相對合理地減少300mm管徑的污水管可有效減小整個污水管網的埋深。
(3)由于城區地勢較平坦,地下水位較為減小埋深,降低施工費用,經管網水力計算, 在主干管埋深5m左右時,設置中途提升泵站,本工程共設3座中途提升泵站。
3.3比流量的確定
新舊城區的比流量計算僅考慮綜合生活污水量,工業污水作為集中大用戶考慮,接人污水管網。
根據污水處理工程可行性研究報告、污水處理工程環境影響評價報告等說明書、文本,并通過實地調查,該城鎮現狀老城區與規劃發展區人口密度不一樣。現狀老城區面積 2.75hm 2,人口密度 200人/ hm 2,根據城市總體規劃, 2020年城區總人口達 20萬,城區總面積2000 hm 2,平均人口密度100人/ hm 2 ,即老城區人口密度不斷下降,而規劃新城區人口密度不斷增加。因此老城區按現狀人口密度計算比流量,
以后人口密度會有所下降,管道將有富裕量。規劃新城區在規劃年限內人口密度會增加,應以遠期規劃平均人口密度計算比流量,現在管道會有富裕,但是以后利用率會逐年提高。老城區污水設計流量按現狀綜合生活用水量定額,按照《室外給水設計規范》(GBJ13-86)定為150L /(人?d),則綜合生活污水量定額為150×0.8= 120 L/ (人?d),老城區比流量為0.278 L/ (hm 2?s)。規劃新城區 (2020年)綜合居民生活用水量定額定為180 L /(人?d),則綜合生活污水量定額為 180×0.85 = 153L/ (人?d),規劃新城區比流量為0.177 L/ (hm 2?s)。
3.4管材的確定
根據水文地質條件以及地下水水質情況,設計采用HDPE中空壁纏繞管。HDPE中空壁纏繞管具有化學性質穩定、抗沖擊、耐老化、適應溫度范圍廣、重量輕、連接方便、耐磨性優越、水力條件好、經濟環保等特點。因此 HDPE中空壁纏繞管對地下水含鹽量高、松砂淤泥土質的城區非常適合。
3.5有效地降低管道埋深
(1)合理的確定管網系統的控制點??刂泣c即管網的最不利點,對主干管埋深起著決定作用。本工程控制點選在距離污水廠最遠的老城區西北地勢最高點,控制點埋深考慮管道覆土厚度、對后續管網埋深的影響以及街區污水支管的接入,設為1.3m。
(2)選擇質量高、材料新的管材。HDPE中空壁纏繞管具有管壁光滑、水流阻力小、較小的坡度下不易堵塞等優點,可以有效地降低埋深。其次,其相連接部位加人環型橡膠圈,管與管為柔性連接,對地基的不均勻沉降和管道彎曲敷設的適應能力較強,同時也為管道的快速施工創造了條件。
(3)結合遠景規劃,部分起始管段管徑適當放大,尤其是管徑300~400mm的管段,降低管道敷設坡度,這樣可以減小整個污水管網的埋深,減少泵站的設置數量。在滿足充滿度和設計流速的前提下,增大管徑不易淤積且清通方便,能夠滿足長遠規劃。
(4)設置提升泵站。在污水管網適當的地方設置泵站,但是應該盡量減少提升泵站的設置數量,因為污水泵站每年的運行費用很大。設置提升泵站要進行方案比較 ,既要考慮管網一次性投資,又要考慮以后的運行費用 ,以確定合適的泵站數量。
(5)管道銜接時盡量采用水面平接的方法。水面平接比管頂平接有時能夠減少管道埋深,但是一定要注意避免上游管段中形成回水而造成淤積。
3.6提升泵站的設計
當管道埋深較大時(5m 左右時),為了減小下游管道的埋深,需設置提升泵站。提升泵站要能夠最大限度的提升污水,也就是說在條件允許的情況下,盡量的將周圍污水支管接進泵站。本設計經過方案比較,盡量優化泵站的位置,共設提升泵站3座,做法如下:
(1)采用地下式泵站,設在污水管道所在的馬路一側,上設蓋板與地面相平,上面可通行。泵站設兩格,前格作為沉泥池,內設格柵、防止雜物堵塞。其前端與上游檢查井連通。這樣做的優點是:結構簡單,不占用地面空間,避免了泵站與街道景致環境的不協調,不影響通行。
(2)提升泵選用潛水泵,省去泵與電機的龐大基礎。只需簡單的固定基礎和支架即可。水泵的開啟或關閉采用自動控制,按照上游管段的流量和泵站的有效容積開啟或關閉。
4設計經驗及體會
設計是工程建設的前提,設計的成敗決定整個項目的命運。只有合理的設計,其施工乃至一系列建設才能最終實現。要做到設計合理可行,現場調查是至關重要的環節,只有現場調查才能獲得第一手資料,才能設計出切實可行的方案。
(1)污水管網設計要和城市總體發展規劃相協調。對于發展較快的城鎮來說,外來人口多,用水量增長較快,基礎資料不太完備。因此,污水量標準、居住人口密度、土地服務范圍等不易確定。如果參數選用不合理 ,就會影響城市經濟的發展。因此,做城市排水設計時,污水設計流量應從多方面預測并要為將來留有發展余地。在小城鎮設計中,因各區域的自然條件以及修建情況相差較大,因地制宜在各區域采用不同的排水標準是合理的。
(2)合理的比流量是計算污水設計流量前提。不論是大城市還是小城鎮,在污水管網設計時,可以在城市老城區和城市規劃區、開發區根據不同的人口密度確定不同的比流量,這樣才能更合理的確定各分區的污水量,進而進行合理的管網設計。
(3)排水系統的布置形式,要充分考慮城市的地形地貌,合理地劃分排水區域。對于地形平坦、地下水位高的城市來說,采用盡量沿河敷設排水管道是可行的。沿河敷設施工不破壞路面,不影響交通,并且穿越河道次數少,減少工程造價。
(4)選用先進的技術,對于施工和維護都是有利的。比如采用水力條件好的塑料管材,可有效地減小坡度和埋深。而且還可減少施工環節、縮短工時。更重要的是采用柔性接頭可以適應沿海地區的軟性地基。雖然價格相對較高,但使用壽命長,管壁光滑,有好的抗滲漏指標等優點,總體費用基本持平,工程總造價不會有大的增加,有較好的經濟、社會和環境效益。
(5)對于地形平坦、地下水位高的城市來說,減小管道埋深是至關重要的。管道埋深較大時,施工難度加大,對溝槽排水措施、管道地基加固、溝槽回填均要求較高,對已建公用事業管線及道路兩側建筑物影響很大 ,得投人較大的施工保護費用。
參考文獻:
[1]葉娟.淺議城市排水管網的建設[J].中國市政工程, 2004(2):39-40廖日紅 .
[2]廖日紅.北京市小城鎮排水管網規劃設計探討[J].北京水利, 2003(3):33-35
關鍵詞:管網改造,污水處理,雙壁波紋管
1.序言
隨著社會經濟建設速度的加快,各行各業的發展也進入一個嶄新的時代,在全國各地城鎮化戰略的推動下我國城鎮化進程明顯加快。據2008年城市水業戰略論壇研討會公布的相關信息, 我國城鎮化率已達44.9%,與世界平均水平差距縮小到約5個百分點,小城鎮對中國經濟的貢獻,已是“三分天下有其一”。大力發展小城鎮,已成為統籌城鄉發展的關鍵。工業技術的革新、生產力的大力發展,人民生活水平的明顯提高,對城鄉排水系統提出了較高的要求,全國各地也廣泛開展了城市排水管網改建、擴建工程。隨著國家西部大開發戰略的實施,各項優惠政策向西部傾斜,為西部地區的經濟發展帶來了新的契機,國家對西部鄉鎮基礎設施建設扶植力度也不斷加大,也加快了小城鎮招商引資進程,人民生活水平得到極大程度的改善。但是由于長期以來的經濟滯后性問題,導致西部大部分地區基礎設施建設與經濟建設不協調,如何在較短暫的時間內提高西部地區城鎮基礎設施硬件條件,加快打造二、三產業的發展平臺,促進產業化模式的經濟持續發展,是政府機構需要深入研究的問題。而城鎮發展帶來的排水系統效率低下,容納承載污水能力小就是非常突出而且嚴重的問題之一,解決城鎮排水系統排污治污能力,是促進西部地區城鎮加工制造業發展、提高人民生活質量的一個關鍵問題。
2.工程背景
馬橋鎮位于新疆呼圖壁縣城西北84Km處,在天山北麓呼圖壁河下游沖積平原上,古爾班通古特沙漠的南緣,現有漢、回、滿、蒙古、哈薩克、壯、哈尼等7個民族,以畜牧業和少數工業為主。據項目前期調查,馬橋鎮基礎設施建設十分滯后,尤其是鎮區現狀無污水處理廠,排水管網覆蓋率只有15%,且建設年代較早,滲漏堵塞嚴重。隨著國家西部大開發政策的實施該鎮建設十分迅速,環境面貌發生了很大變化,人民的生活水平也日益提高,隨著鎮區供水量的不斷增大,排水量也在不斷上升。當地居民或將污水排入自制滲坑,自然滲入地下,嚴重污染了地下水;或將污水任意潑灑,天氣炎熱時惡臭彌漫,影響了居民的生活環境及身體健康。滯后局面使得投資商望而卻步,從而制約了鎮區經濟的發展,而且給人民的日常生活、城鎮建設的可持續發展都帶來了極為不利的影響。
3.管網擴建排水方案可行性分析
城市排水系統的體系大致可以分為合流制和分流制兩種類型,為滿足項目區當地環境保護的需要,根據馬橋鎮地理條件以及當地經濟團體的分布,確定采用不完全分流制,即雨、雪水就近排入道路邊溝、渠道、或直接引入路邊林地。生活污水、工業廢水(需達到文獻[1]要求)合并排入城鎮排水管網。考慮當地人民生活水平的提高,生活污水有機物含量日趨增多,設計中可以參照新疆中小城鎮污水中等濃度的指標進行。而對于工礦企業的污水排放,必須達到文獻[1]的規定,方可排入管網系統。
污水處理廠是污水處理終端,城鎮排水管網的全部污水,在污水廠處理后方可進行農業灌溉利用??紤]到原來排水系統無污水處理廠,因此本次規劃需結合城鎮水源地、拆遷占地、便于灌溉、交通水電、必要的工程地址、水文條件及馬橋鎮2025年規劃的相關內容,綜合選定為鎮區北側規劃界限北500米處。結合新疆已建中小城鎮污水處理廠的工藝情況,確定本次規劃的馬橋鎮污水處理廠采用兼行穩定塘處理工藝,能滿足污水生化處理的要求保證出水水質達標以實現二次利用。
4.排水管網擴建設計
4.1污水排水量預測
依據文獻[2]第3.2.1款之規定,按當地綜合生活用水定額的60%~90%,本設計采用85%。馬橋鎮近、遠期排水普及率為100%,因此,綜合生活排水量可按供水預測的最高日居民生活用水量和最高日公共建筑用水量之和的百分比取后,再除以供水日變化系數得出。經計算,該地區近期綜合排水量Q為635.0m3/d,遠期綜合排水量Q1為893.0m3/d。而工業用水量根據文獻[2]表4.1.3中各工業排水定額與近遠期工業生產能力綜合確定確定。初步估算該地區工業污水近期排放量Q2為134.0m3/d,遠期排放量Q2為196.0m3/d。因此總排水量近期排放量Q總為769.0m3/d,遠期排放量Q總為1089.0m3/d,最終設計排水量Q=1100.0m3/d。
4.2排水管網設計
排水管網由管徑400mm和300mm的承插式雙壁波紋管組成,充分考慮馬橋鎮城區地形西高東地的特點,盡量滿足自流條件、體現節能主導思想。排水管網按照遠期規模1100m3/d(即28.9L/s)進行設計,管道總變化系數K總=2.27,按照近期需求敷設施工。采用水力學明流計算公式,初步計算鎮屬轄區各段排水管路的基本水力要素,如下表。最終確定干管內在i=0.0015,充滿度0.33條件下,過流流速達到v=0.8m/s,過流能力滿足要求。各支管段的內徑為D=300mm,在i=0.0015~0.003范圍時,管道充滿度0.18~0.2時,相應的流速v=0.6~0.8m/s,滿足遠期規模日排水量需求。
表1排水管網水力計算表
4.3污水處理廠設計
本次規劃的污水處理廠采用兼行穩定塘處理工藝,按近期水量800m3/d(即21.94L/s)設計,并為遠期留有發展余地,污水處理工藝流程如下圖。
兩用一備,每臺水泵Q=43m3/h,揚程H=13m,功率為4Kw;其中設備選用1臺單梁電動葫蘆,啟閉力1t。
4.3.2土沉淀池
土沉淀池壩體采用均質土壩,壩體頂寬 3.5m,總高2.8m,外邊坡采用 1:3,內邊坡(迎水面邊坡)采用1:2;壩體內側全部鋪混凝土板護砌,具體結構為均質土壩-粉土300mm-砂礫墊層厚200mm-C30混凝土板(L×B×H=500mm×500mm×80mm)。土沉淀池池底防滲采用HDPE防滲膜(750),粉土(粒徑小于5mm)作為膜上、膜下保護層。池底自底層向上具體結構為:混凝土板-原土夯實-粉土300mm(粒徑小于5mm)- 0.5mmHDPE防滲膜-粉土300mm(粒徑小于5mm)。沉淀池設計水量1100m3/d,平均有效水深1.0m,存泥深度0.5m,超高高度0.8m,單池平面尺寸26m×13m=338m2。單池近期設計停留時間為20h,遠期停留時間為14h。實際運行時,可采取先運行一座土沉池,待三個月或半年后,觀察沉泥情況,當沉泥達到0.5m左右厚時,該池停止運行,將水用潛污泵排空,進行曬池(相當于干化場),同時開啟另一座土沉池,也可采取雙格并聯運行,需清泥時再交替運行。
4.3.3氧化塘設計
氧化塘(兼性穩定塘)共設三級塘,設計水量按照近期預測值800m3/d,各塘面積、尺寸相同,均為150m×40m=6000m2,停留時間為45d,平均有效水深2.0m,總占地面積約為2.0hm2。氧化塘堤壩采用堆土碾壓式均質土壩,內外邊坡均為1:2,壩頂寬3.5m,塘泥深度0.50m,有效水深2.0m,壩頂超高0.8m。迎水面壩坡設混凝土防浪護坡,塘底原土夯實,上鋪300mm粘土防滲層。由于當地夏季氣溫較高,穩定塘的五日生化需氧量總平均表面負荷采用5g/m2.d,計算得出夏季的出水水質BOD5值為(200mg/L×800m3/d-150m×40m×3×5 g/m2•d)/800m3=87.5mg/L,冬季的出水水質BOD5值為120mg/L,夏季出水完全可以滿足文獻[3]的旱作作物水質標準。擬建氧化塘的出水用于在下游植樹造林、防風固沙,完全符合污水處理工藝的選擇應考慮與污水資源化的原則。在冬季冰凍季節,可考慮在氧化塘周圍林帶堆冰,開春時冰融水可用于灌溉林帶樹木。
5.結語
關鍵詞 山地鄉鎮 排水體制 污水管網系統 設計
中圖分類號:S276 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著國家新農村及城鎮化建設的持續推進,各個建制鄉鎮的農村環境連片整治不斷被提上建設議程,筆者參與了重慶市城口縣部分鄉鎮污水管網設計及施工工作,本文旨在總結山地鄉鎮排水管網設計施工時的特點、難點,探討解決途徑。
1、山地鄉鎮排水現狀調查
1.1 地質條件復雜
山地鄉鎮地形地貌特殊,鄉鎮一般是依山傍河修建,地質條件復雜。污水管道設計有過河、穿山等形式,不同地質條件下管材選用和管道基礎處理等方面,對技術要求高,對投資及環境影響比較大。另外山地鄉鎮一般地勢起伏、道路坡度大、條塊分割嚴重,常常形成各種不同高程的臺地,各臺地地面標高相差較大。
1.2現狀資料缺乏
山地鄉鎮老鎮區排水工程資料往往不健全,許多原有管道未按圖施工或無圖施工,污水排出口位置、管徑及埋深混亂,現狀管網資料與現場勘測的往往不相吻合。
1.3原排水系統無規劃, 建設隨意性較大
山地鄉鎮現況多為混接的排水系統,排水大多為雨污合流,即通過鄉鎮內管渠或明溝在旱季收集污水,在雨季兼顧收集雨水,而后通過直排式河流管渠,直接將雨水和生活污水就近排入附近水體,環境污染較嚴重。
因缺乏統一的規劃,管道和渠道混雜,其分布廣、數量多、建設隨意性較大;有的管道上部已修建房屋,維修人員難以進行維護;管道缺乏竣工資料,也沒有地下管纜測圖;建筑物密集、街巷狹窄。
1.4管網系統布局分散,排水口多
鄉鎮現狀排水管道多是分階段配合鄉鎮房屋與道路建設而敷設,走向依道路坡向,且坡度隨地勢起伏,敷設在地勢較高道路上的污水干管埋深較小,導致部分區域的生活污水無法排入污水干管。鄉鎮往往被分割成幾個獨立的排水區,每一個排水區內又形成許多互不相連的排水管網,因而眾多的排水口排入低洼溝渠或自然水體,對鄉鎮地表水及地下水造成污染。
2、山地鄉鎮排水管網規劃設計的特殊性
山地鄉鎮難得有可利用土地供建造城市污水處理廠使用,因為歷史的原因造成街區布置雜亂,城區道路狹窄,使得排水系統規劃和建設十分困難。因此,整個排水管網的投資巨大。表2.1是以山地縣市城口縣部分鄉鎮為例的排水工程費用分類列表??梢钥闯觯芫W投資占整個鄉鎮污水處理工程投資的50%,甚至更高。
表2.1 城口縣幾個鄉鎮排水工程費用
除此而外,山地鄉鎮排水管網處于山地,坡陡,匯水區域起點至排出點排水管網的最小排水坡度一般都在0.4%以上,有些可達到15%;故山地鄉鎮采用重力流排水是有別于平原鄉鎮的一大特點,在污水的輸送和轉輸過程中,有效利用山地的特點,避免泵站提升,節約了整個污水處理環節排放的費用。但是,在普遍采用的污水截流后重力流到污水處理廠中,截留管一般都在河邊設置,受河流坡度影響,高程變化不大,排水坡度變化很小,故二級支管、小范圍支管從高坡度到低坡度的接入,也帶來一系列淤積的問題。山地鄉鎮排水管網規劃設計在排水體制選擇、定線、劃分排水區域、管道的敷設形式方面都有其特殊性,而且存在穿越山河和翻山的問題。一味套用一般原則顯然是行不通的。
3 山地鄉鎮排水管網設計的幾個關鍵問題
3.1 現場踏勘和調查、科學分析和預測
污水管網設計應以鄉鎮總體規劃和給排水專項規劃為依據,但有時又不能完全依賴規劃,特別是對不確定因素較多的項目,現場實地踏勘、調查,基礎資料的收集,科學的分析和預測工作十分重要。
(1) 了解近年流域范圍內各類人口數字及增長趨勢、各工業企業類型和規模、現況供水范圍和水量變化、現況排水狀況及存在問題、江河歷年水文資料等,并對這些資料進行科學的分析取證[1]。
(2) 參考新舊版本的城鎮總體規劃和上下游水利工程方案等文件,合理劃分流域面積,合理確定排水體制和污水收集系統。在工程實施過程中,對于規劃道路調整使局部管段變更的,對相應管段進行水力計算并局部調整,同時核算整個管網系統的有關數據,避免出現倒坡、逆流、沉積等因局部變更對整個排水系統造成的不利影響。
(3)鄉鎮具有發展潛力,污水管網設計年限至少應與城鎮遠期總體規劃年限一致,污水管網設計規模一定要留有發展余地。在資金允許并可滿足近期污水量和管內最低速度要求的前提下,污水管道斷面應盡可能加大。當個別起端管道內流速難于在近期滿足最低流速要求時可設置沉井[2],在管道沿線距河道水系較近處設置沖洗井和相應設施。在道路交叉口預留過街污水管道,兼顧其他市政管纜,盡量避免二次破路,為區域今后發展創造條件。
3.2 山地鄉鎮管網設計中需注意的問題
早期鄉鎮建設缺乏規劃,這給后期的基礎建設留下諸多不便,如,排水規劃沒規律,房屋建設過密,巷道上除了化糞池和雨水排水溝外,幾乎沒有空間用來新建排水管渠,所以鄉鎮管網在設計上要區別一般的小區和大型市政工程,力求做到安全基礎上管理方便,避免造成因管理不善而出現重建設輕管理的不良循環[3]。
⑴以現有實際地形、地勢和污水排放方向為依據,科學合理地劃分排水系統。對排水系統進行優化組合、分析,提出的污水收集系統方案應能充分利用現有污水系統設施。
⑵污水干管的走向及位置應充分考慮現狀地形條件,并符合用地規劃,盡量減小或避免拆遷、占用農田。
⑶應盡量減少污水提升次數或盡量避免使用動力設備,節省工程投資,降低運行費用;同時要便于管道的施工及長期運行管理。
⑷山地降雨強度較大;老鄉鎮建筑物密集綠地面積有限,地面透水性較差。綜合考慮山地鄉鎮經濟實力和社會發展的需要,由于鄉鎮規模相對較小, 在確保環境評價可行的前提下,考慮到節省投資,其截流倍數n0取1可滿足要求[4]。截流倍數的選取還有待在不同地區實際運行中檢驗。
4 結 論
選擇山地鄉鎮污水收集方式要充分考慮鄉鎮經濟基礎、地理位置和鄉鎮管理水平現狀,采取因地制宜、投資低的收集系統。具有較大發展潛力的小城鎮,隨著資金的逐步到位,居民文化水平的逐步提高,排水系統應該走一條不完全分流制 完全分流制的發展路線,最終達到對環境污染最小,管道系統運行管理最為方便的目的;而一些街道狹窄,發展受到限制的小城鎮,截流式合流制排水系統較為合適,待資金到位以后,在溢流井處修建局部的溢流污水處理設施,以減輕對水體的污染。
[1]中華人民共和國建設部,城市排水工程規劃規范(GB 50318-2000),[S].北京:中國建筑工業出版社,2001;
[2] 宋桂杰、張 韻.三峽庫區小城鎮污水管網設計和實施中的問題探討.給水排水[J] 2007.3(33):116~119;
關鍵詞:污水管網;管網工程;管網設計
中圖分類號:S611文獻標識碼: A
Practical Design of Sewer System in Lishui County
Chen Man
(Nanjing Municipnl Design and Research Institute Cu. Ltd., Nanjing210008, China)
Abstract:Based on the analysis of the current drainage status and the existing problems of sewerage network in Lishui County, the optimal design of the sewerage network was put forward .
Keywords: sewer system; network project; design of network
1 前言
溧水位于江蘇省南京市南部,地處長江三角洲和上海經濟區,是南京的南大門。本污水工程規劃總規劃面積約為51.41km2,污水管道總長度為157.789km,近期污水管道長度為86.998km;工程總投資42891萬元,其中近期建設計劃總投資23472萬元。
2 城市排水現狀及問題
2.1排水管理體制現狀
溧水縣城現狀排水體制:新建區雨污分流制,老城部分地區截流式合流制。
2.2城市排水管網現狀
1、城北開發區現狀為雨污分流體制,已建完善的污水收集系統,從雙塘路向南接入中山河北側d1200污水管。城北私營園一、二期紡織、機械等工業廢水直排入河。
2、老城區:
(1)、中山河:二里橋至秦淮河入口段,在兩岸建設截污管網d1200-1.6km, d800-3.5km;沿線污水(除開發區機場小區、永陽鎮段林河外)已接入污水管道。
(2)、秦淮河:東側建設截污管網d600~d1200-1.3km;
(3)、護城河:沿兩岸建設截污管網d400~d600-2.5km;沿線污水已接入污水管道。
(4)、南門河:西岸建設截污管網d400 ~ d600-1.8km;沿線污水已接入污水管道。
3、城東、城南片區還沒有污水主干管,城南金蛙集團污水及金蛙路附近生活污水直排入河。
2.3排水現狀問題分析
溧水縣城現狀排水系統主要存在以下問題:
(1)、污水收集系統不完善
僅有老城區的污水通過沿河污水截流管截流一部分排入污水處理廠,其余大部分地區的排水系統為直泄式合流制。一些新建地區,道路尚未設置排水管線,市政設施落后。
(2)、排水管道建設無序
城南、城東排水管道的現狀特點是還未形成系統,缺乏必要的規劃控制,各單位自行建設排水管道,就近排入河道,管網布置較為分散。
(3)、現狀污水截流管不能滿足要求
排水管口徑偏小,建設標準低。根據溧水縣污水工程建設的實際情況,管道排入水體時截流倍數采用n=1。
中山河東側d800的截流管,不能滿足城東遠期(2030年)4.2萬噸/天污水量(C、G片區),護城河南側d500的截流管,不能滿足城南遠期(2030年)1.95萬噸/天污水量(E片區)。
(4)、排水體制界限不清
大部分地區都是雨污合流制,在排水系統建設過程中應考慮劃定合流制與分流制排水系統的界限,盡可能縮小合流制區域在整個排水系統當中所占的比例。
(5)、河道污染嚴重
隨著規劃區內社會經濟的迅速發展,每天大量未經處理的城市污水直接排入內河道,導致水體遭受污染、水質日益惡化。溧水城區護城河、中山河水質呈現V類,水質污染嚴重,水環境的容量十分有限。
(6)、現狀污水廠的規模滿足不了城市的發展需要?,F狀污水廠運行主要面臨的問題是COD偏低,是排污管目前為雨污合流,排水管混接、亂接,并且存在管網滲漏情況。
3 污水管網工程設計
污水管網是城市排水管網的主要構成[[[] 容立新. 污水管網設計中存在的問題和對策[J]. 建材技術與應用, 2012, (5): 24-26.]],其負責輸送城市居民生活企業生產自然聚集等因素形成的污水。
3.1污水管網布置原則
1、根據南京市總體規劃及南京市溧水縣城鄉總體規劃要求,新建地區一律采用雨污分流,老城區結合舊城改造,逐步過渡到雨污分流。因地制宜在各個區域采用不同的排水標準是合理的[[[] 王永磊, 張克峰, 李紅蘭, 塵峰. 墾利縣污水管網設計研究[J]. 山東建筑工程學院學報, 2006, 21(1): 91-94.]]。對排入本次續建工程管網的工業廢水,要求達到《污水排入城鎮下水道水質標準》 (CJ343-2010)或經地方環保部門的批準后,方可排入本工程管道系統。對以易降解有機廢水為主的工業廢水,標準可適當放寬。
2、在收集系統的規劃中,考慮一次布局、逐步實施的原則。做城市排水規劃設計時應從多方面預測并要留有發展余地[[[] 劉如平. 淺談城市排水管網的設計與實施管理[J]. 山西建筑, 2002, 28(7): 83-84.]]污水管道考慮為規劃遠期(2030年)污水量規模的收集系統。設計流量按面積當量計算,并按各排污單位現狀排水量進行核算,以此確定污水管的管徑、標高。
3、根據地塊劃分,結合已建及擬建道路的布置和區內用地劃分,確定污水收集系統主、干管的走向和管網布局。
4、為節約工程造價,避免重復建設,優化調整并合理利用現狀污水收集系統。
5、管道布置時,力求符合道路的地形趨勢,順坡排水,管道最短,盡量避免穿越河流等障礙物,減少管道迂回往返,確保良好的水利條件并降低工程造價。
6、污水管起端覆土以使所服務地塊污水管能順利接入為原則,大流量污水的工業企業和公共建筑污水盡量接入污水干管起端。
7、污水管按設計充滿度計算,在設計高程上采用管頂平接或設計充滿度下水面平接方式銜接。
8、結合區域內河道整治,合理布置的污水管網。
9、結合老城區改造逐步建設分流制污水管道,將截流管道改造為污水管。
10、污水系統結合地塊開發,根據基礎設施實施計劃進行綜合考慮。
11、污水管線與其它管線相互間的水平、垂直凈距必須符合《城市工程管線綜合規劃規范GB50289-98》中的規定。
3.2 污水量預測
在城市排水工程規劃中,確定其污水量規模是首要內容,規模預測是否符合發展趨勢和實際需要,將對水資源的合理利用、工程總體布局、實施步驟和工程費用產生重大影響。
4 結語
1、 從溧水縣污染源調查報告及水環境現狀看出,溧水縣的污水管網建設勢在必行。加快南京市溧水縣的污水治理,是進一步改善地區生態環境和投資環境的需要,是一項急需完成的民心工程。
2、本工程服務范圍:本次規劃范圍為溧水縣城區。北至機場路,西至寧高高速公路,南至外環路,東至中山水庫以西、寧杭高速,面積約51.41平方公里 ,人口40萬人。本次污水管網規劃工程鋪設污水管網157789m,其中近期污水管網工程量為86998m。經計算,污水總量分別為2015年:4萬m3/d;2030年:10萬m3/d。
參考文獻
[] 容立新. 污水管網設計中存在的問題和對策[J]. 建材技術與應用, 2012, (5): 24-26.
關鍵詞:小城鎮 農村 生活污水 對策
Abstract: in this paper, the small towns and rural sewage treatment situation of the investigation and analysis, this paper analyses the regional sewage treatment and existing problems, and puts forward the relevant countermeasures on measures.
Key words: rural towns sewage countermeasures
中圖分類號:G812.42文獻標識碼:A 文章編號:
目前我國社會經濟正處于高速發展之中,但水質惡化問題也嚴重困擾著社會經濟的可持續發展。近年來,污水處理廠不斷興建,但主要集中在大中城市,但大中城市污染物排放量的大幅削減并不意味著地表水環境質量的根本改善[1]。在南方經濟發達地區,人口高度密集,小城鎮數量眾多,來自小城鎮的污染物排放量占有相當大的比重。目前只有極少數小城鎮建有污水處理廠,而廣大農村地區的生活污水更是未經處理就直接排入各種水體,小城鎮和農村地區的生活污水排放造成了當地水環境質量的惡化。本文對小城鎮和農村區域生活污水處理現狀、存在問題進行調查分析,在此基礎上對區域生活污水處理的對策措施進行了探討。
1區域生活污水處理現狀
1.1小城鎮生活污水
在小城鎮,由于生活水平不斷提高,家庭衛生條件改善,生活污水總量在日益增加。目前大多數小城鎮內排水體系不健全,而且排水體制為雨污合流。小城鎮生活污水處理幾乎為空白,生活污水未經處理直接排入河道,對地表水環境造成了較大污染。
1.2農村生活污水處理
目前國家新農村建設正在穩步推進中,農村生活污水處理作為新農村建設的重要內容,已受到高度重視。農村生活污水處理已取得一定成效,但大多數村鎮仍不能有效的治理農村生活污水,生活污水的直排、亂排現象依然普遍,使得農村水環境質量惡化,對村民的生活環境和衛生狀況造成很大影響[2]。
2存在的問題及原因分析
2.1小城鎮生活污水處理問題
(1)經濟規模偏小
小城鎮經濟發展較快,但相對而言經濟規模仍偏小。其污水處理設施建設、運行的投資和技術相對薄弱。建設污水處理廠和配套管網需要巨資,且日常運行費用也非常高昂,因此大多數小城鎮不具備建設和運行污水處理廠的經濟能力。
(2)對專業技術人員吸引有限
小城鎮與大中城市相比,經濟發展水平相對較低,對專業技術人員不具備較強的吸引力,這也會影響污水處理廠的管理和維護工作,污水處理廠正常運行的保證率較低。
(3)經濟效益不明顯
由于小城鎮人口數量較少,2000年江蘇省中心鄉集鎮平均人口1.67萬人,普通鄉集鎮人口0.53萬人[3]。這種人口規模決定了小城鎮生活污水水量大多在5000t/d以下。污水處理廠規模較小,難以獲得規模效益和投資回報。
2.2農村生活污水處理問題
(1)經濟力量薄弱,政府投入較少
多數村落經濟實力薄弱,沒有力量建設生活污水處理設施。且由于投資大,見效慢,導致融資渠道單一,造成農村生活污水處理率較低。
(2)生活污水的處理工藝推廣困難
農村生活污水的處理技術在理論上已經很純熟,但在實踐方面目前還處于試驗階段,未積極推廣?,F有的一些處理模式基本是套用大中城市的模式,未能與農村的實際情況結合,治理效果并不理想。
(3)未有效利用現有資源處理污水
部分農村地區建有標準的三格式化糞池,在正常情況下污水經過三格式化糞池后,可去掉污水中近一半的COD和BOD[4],但大多數污水卻不經化糞池處理而直接排放,化糞池并未發揮應有的作用。此外,農村也具有建設氧化塘、人工濕地的條件,目前這些資源也未得到充分的利用。
(4)環境保護機構不健全,缺乏專業人才
目前在農村工作中仍普遍存在重經濟而輕環?,F象,并沒有專業的環保人才進行環境管理,使得生活污水的污染問題突出。
(5)環保意識較為淡薄
農村居民的生活水平在不斷提高,但環保意識卻沒有得到相應的增強。對環境危害的源頭和危害程度認識不夠,對生活污水隨意排放所造成的潛在環境危害往往忽略。
(6)外來人口增加,加大負擔
在南方部分農村,外來人口已占有相當分量的比重,上海市部分村落外來人口約占63%[2]。他們居住的房屋多為本地居民私建的出租房,沒有配套的衛生設備,致使許多村落周邊河道變成了天然垃圾場。另外由于外來人口居住相對分散,在管理上也造成了較大的困難。
3區域生活污水處理對策探討
小城鎮和農村地區的生活污水處理應與當地經濟水平、地理條件相結合,因地制宜,采取合適的污水處理方式,并盡可能實現污水資源化,從根本上改善區域水環境質量,保證經濟社會的可持續發展。
3.1小城鎮生活污水處理對策
(1)污水處理廠的工藝選擇
適合小城鎮污水處理的工藝包括普通活性污泥法、氧化溝法、SBR法、水解好氧法、AB法、生物濾池、人工濕地等。選擇合適的處理工藝是污水處理系統高效運轉的關鍵。在工藝選擇時應滿足以下幾方面的要求:
①處理工藝適應性強,耐沖擊負荷,處理效果穩定,對COD、BOD、氮、磷等污染物的去除效率高,確保處理出水達標排放;
②工藝高效節能,長期運行費用低;
③自動化程度高,操作管理方便;
④基建投資合理,適合中小規模的污水處理廠建設。
(2)運營機制
資金是小城鎮污水處理的最主要問題。許多學者探討BOT模式融資建設小城鎮污水處理系統的可行性[5],但這種模式僅適合鄉鎮工業發達、以處理工業廢水為主的小城鎮,并不適合普遍意義上的小城鎮污水處理。因此對于以生活污水為主的小城鎮,還須依靠政府投資、融資還貸,企業集資等多種渠道結合,籌集基建資金。
(3)區域集中處理的可能性
在地理條件具備的情況下,可在某一個區域中心的小城鎮建設污水處理廠,將兩個或兩個以上小城鎮的生活污水通過管道輸送進行統一處理,以避免小規模污水處理廠的重復建設,并可降低運行和管理成本。城市周邊的小城鎮也可考慮通過管道將污水直接輸送至城市污水處理廠進行處理。這些處理方式需要在城鎮污水處理規劃中進行綜合考慮和協調。
(4)利用濕地處理的可能性
利用濕地處理生活污水具有能耗低、投資少、出水水質較好的優點。在南方地區,濕地資源比較豐富,利用自然和人工濕地對生活污水進行處理具有廣闊的發展前景[6]。
(5)污水資源化的可行性
生活污水中的氮、磷等污染物對于農業而言是農作物的營養物質。宰松梅等對污水用于農業灌溉的現狀與展望進行了研究探討,指出污水灌溉是解決農業灌溉水源不足和治理環境污染的一項重要而有效的措施[7]。在南方,由于具有較為充裕的水資源量,污水灌溉一直未得到重視,生活污水經處理后直接排入河道,造成水環境質量惡化,也造成了資源的浪費。在今后的社會發展過程中,生活污水經處理后用于農業灌溉應是一條切實可行的出路,但在技術上必須使處理后的出水滿足《農田灌溉水質標準》(GB5084-2005)。
3.2農村生活污水處理對策建議
(1)加強宣傳,提高農民環保意識
在南方,很多農村居民沒有缺水的危機感,認為水是取之不盡,用之不竭的資源,用水浪費,造成了污水排放量的增加。另外農民環保意識的薄弱,也是造成了農村污染的重要原因。要加強節水宣傳,調動農民節水的積極性,減少污水排放量;同時加強環境教育,使農民充分認識到農村水環境質量逐步惡化的現狀,提高環保意識,自覺的加入到防治水污染的隊伍中來。
(2)建立農村環境保護的法律法規
在現行的法律體系中,對農村的環境保護問題涉及得很少,即使有也都局限于原則性的規定,未把農村、農業和資源的保護統一起來[8]。農村環境保護法律法規的建立可以明確管理體制,明確相關機構的職能,為農村環境保護工作提供法律支撐。
(3)加大投資力度,構建多元化資金保障體系
目前農村生活污水處理中最主要的是資金問題,必須采取多種融資形式,加大資金投入力度。相比較大中城市、小城鎮建設污水處理廠而言,農村污水處理所需資金相對較少,可從財政預算中拿出一定資金設立農村環境保護專項資金,用于生活污水處理設施的建設等。還可鼓勵村鎮自籌資金,鼓勵民間資本加入等,多渠道投入,建立長效的資金保障機制。
(4)選取合適的污水處理技術
大多數村鎮居住分散,適合建立污水就地處理設施。由于農村生活污水中主要含有機物及氮、磷等營養鹽,因此在選取污水處理技術時要考慮對上述污染物是否具有良好的處理效果,同時盡可能滿足污水資源化的標準。我國農村常用的污水處理工藝見表1[2]。
表1農村常用生活污水處理工藝
處理工藝 處理原理 工藝流程 處理效果 優點 缺點
地下滲濾技術 污水投配到具有一定構造和良好擴散性能的土層中,利用土壤毛細管浸潤擴散原理,通過生態系統的物質循環和能量流動,逐級降解、凈化。 生活污水―化糞池初沉淀池―地下滲濾系統。 總氮、總磷和COD的去除率分別為80%、90%和80% -90%。 基建投資低、運行費用低、操作管理簡便、不擴散臭氣、處理效果穩定。 進水預處理效果不好,易出現堵塞現象,降低水力負荷。
人工濕地 污水、污泥流經人工建造的濕地上,利用土壤、人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用,對污水、污泥進行處理。 生活污水―柵格―沉淀池―穩定塘―人工濕地―達標排放。 BOD5、COD去除率為85% -95%和80%,TN、TP去除率為60%和90%。 運行費用低、運行維護方便、管理簡單、處理過程能耗低、具有良好的景觀效應。 占地面積大,易受氣候影響,表面徑流的臭味比較大。
慢速滲濾土地處理系統 污水投配到天然土壤或種有植物的天然土壤表面,污水垂直入滲地下,通過過濾、吸附和微生物降解等十分復雜的綜合過程,使污水得以凈化。 生活污水―預處理池―植物地塊―達標排放。 BOD5、COD、SS、TOC、TN、TP的去除率分別可達到96%、87%、50%、80%、81%、90%左右。 管理簡便、經濟效益高。污水凈化效率高,出水水質好,基本不產生二次污染。 污水投配負荷一般較低,滲濾速度較慢。
快速滲濾土地處理系統 污水投配到具有良好滲透性能的土地表面,在污水向下滲濾的過程中,在過濾、沉淀、氧化、還原以及生物氧化、硝化、反硝化等一系列的物理、化學及生物作用下,使污水得到凈化處理。 生活污水―預處理池―植物地塊―達標排放。 BOD5、COD、SS、TOC、TN、TP的去除率分別可達到95%、 90%、71%、80%、79%、 89%左右。 高效、低耗,處理效果好,基建投資、運行費用低,管理方便。 占地面積大、需要較大的滲濾速度和消化速度,對污水預處理要求高。
氧化塘 由若干自然或人工挖掘的池塘通過菌藻互生作用或菌藻、水生生物的綜合作用而實現污水凈化。 生活污水―柵格―沉淀池―氧化塘―達標排放。 能有效去除污水中的有機物和病原體,達標排放。 基建投資和運轉費用低、維護和維修簡單、便于操作、無需污泥處理。 占地面積大,處理效果受氣候影響,設計運行不當時,可能形成二次污染。
在選取工藝時應考慮以下幾個因素:一是滿足當前達標處理與今后再生利用需要;二是處理技術要經濟適用;三是運行操作簡便,日常維護管理簡單。
(5)加強污水處理站的管理力度
應根據當地實際情況,農村小型污水處理站的運營可由專業化的公司負責,進行企業化管理,同時制定科學合理的收費政策。環保部門對出水水質進行監督和監測,加強管理。各部門緊密合作,以保證污水處理站的持續穩定運行。
(6)加強農村環保專業人才的建設
需要建立引進和培養相結合機制。政府要從完善激勵機制入手,引進一批愿意在農村基層從事環境保護工作的專業人才,使其愿意為農村環境保護貢獻力量。同時要對農村干部開展環境保護教育培訓,加強干部的環保意識。兩方面結合才能將農村環境建設好,使農村水環境質量得到改善。
參考文獻:
[1]汪磊,高超.江蘇省小城鎮生活污水處理的問題與對策[J],生態經濟(學術版),2007,2(345-346).
[2]梁卓,何國富,劉偉等.城郊農村生活污水排放現狀分析及對策研究[J],安徽農學通報,2009,15(5):78-80.
[3]李新.蘇南人口密集地區城鎮化過程中的環境特征分析[J],長江流域資源與環境,2005,14(5):595-599.
[4]蘭虹.上海新農村建設中生活污水污染現狀及處理對策[J],環境科學與管理,2008,33(4):5-8.
[5]呂宏德,楊萬東.BOT方式建設小城鎮污水處理廠的探討[J],廣州大學學報(自然科學版),2006,5(2):63-66.
[6]張毅敏,張永春.利用人工濕地治理太湖流域小城鎮生活污水可行性探討[J],農業環境保護,1998,17(5):232-234.
[7]宰松梅,王朝輝,龐鴻賓.污水灌溉的現狀與展望[J],土壤,2006,38(6):805-813.
關鍵字:城市排水體制;合流制;分流制;復合制;截流倍數
一、城市排水體制的分類
城市排水體制一般分為合流制和分流制兩種類型:
(一)合流制排水系統
合流制排水系統是將城市生活污水、工業廢水和雨水徑流匯集人在一個管渠內予以輸送、處理和排放。按照其產生的次序及對污水處理的程度不同,合流制排水系統可分為直排式合流制、截流式合流制和全處理式合流制。
城市污水與雨水徑流不經任何處理直接排入附近水體的合流制稱為直排式合流制排水系統。國內外老城區的合流制排水系統均屬于此類。
隨著工業化的不斷發展,污水對環境造成的污染越來越嚴重,必須對污水進行適當的處理才能夠減輕城市污水和雨水徑流對水環境造成的污染,為此產生了截流式合流制。截流式合流制是在直排式合流制的基礎上,修建沿河截流干管,并在適當的位置設置溢流井,在截流主干管(渠)的末端修建污水處理廠。該系統可以保證晴天的污水全部進入污水處理廠,雨季時,通過截流設施,截流式合流制排水系統可以匯集部分雨水(尤其是污染重的初期雨水徑流)至污水處理廠。但另一方面雨量過大,混合污水量超過了截流管的設計流量,超出部分將溢流到城市河道,不可避免會對水體造成局部和短期污染。并且,進入處理廠的污水,由于混有大量雨水,使原水水質、水量波動較大,勢必對污水廠各處理單元產生沖擊,這就對污水廠處理工藝提出了更高的要求。
在雨量較小且對水體水質要求較高的地區,可以采用完全合流制。將生活污水、工業廢水和降水徑流全部送到污水處理廠處理后排放。這種方式對環境水質的污染最小,但對污水處理廠處理能力的要求高,并且需要大量的投資和運行費用。
(二)分流制排水系統
當生活污水、工業廢水和雨水用兩個或兩個以上排水管渠排除時,稱為分流制排水系統。
其中排除生活污水、工業廢水的系統稱為污水排水系統;排除雨水的系統稱為雨水排水系統。根據排除雨水方式的不同,又分為完全分流制、不完全分流制和截流式分流制。
完全分流制排水系統分設污水和雨水兩個管渠系統,前者匯集生活污水、工業廢水,送至處理廠,經處理后排放或加以利用。后者通過各種排水設施匯集城市內的雨水和部分工業廢水(較潔凈),就近排入水體。但初期雨水未經處理直接排放到水體后,將對水體造成污染。
近年來,對雨水徑流的水質調查發現,雨水徑流特別是初降雨水徑流對水體的污染相當嚴重,因此提出對雨水徑流也要嚴格控制的截流式分流制排水系統。截流式分流制既有污水排水系統,又有雨水排水系統,與完全分流制的不同之處是它具有把初期雨水引入污水管道的特殊設施,稱雨水截流井。小雨時,雨水經初期雨水截流干管與污水一起進入污水處理廠處理;大雨時,雨水跳躍截流干管經雨水管排入水體。截流式分流制的關鍵是初期雨水截流井,它要保證初期雨水能進入截流管,而中期以后的雨水能直接排入水體,同時截流井中的污水不能溢出泄入水體。截流式分流制可以較好地保護水體不受污染。由于僅接納污水和初期雨水,截流管的斷面小于截流式合流制,進人截流管內的流量和水質相對穩定,亦減少污水泵站和污水處理廠的運行管理費用。
不完全分流制只建污水排水系統,未建雨水排水系統,雨水沿著地面、道路邊溝和明渠泄入水體?;蛘咴谠星琅潘芰Σ蛔阒幮藿ú糠钟晁艿?,待城市進一步發展或有資金時再修建雨水排水系統。該排水體制投資省,主要用于有合適的地形、有比較健全的明渠水系的地方,以便順利排泄雨水。目前還有很多城市在使用,不過因為沒有完整的雨水管道,在雨季容易造成徑流污染和洪、澇災害,所以最終還得改造為完全分流制。對于常年少雨、氣候干燥的城市可采用這種體制,而對于地勢平坦,多雨易造成積水地區,不宜采用不完全分流制。
分流制的優點是它可以分期建設和實施,一般在城市建設初期建造城市污水下水道,在城市建設達到一定規模后再建造雨水道,收集、處理和排放降水尤其是暴雨徑流水。
在一個城市中,有時采用的是復合制排水系統,即既有分流制也有合流制的排水系統。復合制排水系統一般是在由合流制的城市需要擴建排水系統時出現的。在大城市中,因各區域的自然條件以及修建情況可能相差較大,因地制宜地在各區域采用不同的排水體制也是合理的。
二、城市排水體制的選擇
為了進一步改善受納水體的水質,建立理想的分流制或將合流制改為完全分流制系統,在排水體制的選擇上應改變觀念,允許部分地區在相當長的時間內采用合流制截流體系并將工作重點放在提高污水處理率上,這才是保護水體的根本方法。在對老城市合流制排水系統改造時要結合實際制定可行方案,在各地新建開發區規劃排水系統時也有必要充分分析當地條件、資金的合理運作,同時還要從管理水平、動態發展角度進行研究,不要盲目模仿、生搬條款。在已有二級污水處理廠的合流制排水管網中,適當的地點建造新型的調節、處理設施(滯留池、沉淀滲濾池、塘和濕地等)是進一步減輕城市水體污染的關鍵性補充措施。它能攔截暴雨初期“第一次沖刷”起的污染物送往污水廠處理,減少混合污水溢流的次數、水量和改善溢流的水質,以及均衡進入污水廠混合污水的水量和水質,它也能對污染物含量較多的雨水作初步處理。
三、排水系統體制選擇及建設中存在的問題及建議
(一)排水管網的建設
不少城市和地區,往往只把污水處理廠作為重點工程對待,而放松與之相配套的污水管網的建設。常常是污水處理廠按計劃建成投產,而污水管網卻只建了部分污水干管。造成一方面污水處理廠處理量不足,一方面污水仍直接排入河體污染環境的情況。因此,排水管網的建設應與污水處理廠的建設作為一個整體,同步實施。
(二)截流倍數
無論是合流制還是分流制(雨水道),其排水干管或干渠,都應采用截留式排水系統,在其末端加設溢流井,其頂端設置溢流堰,排水干管采用適宜的截留倍數;其大小直接影響受納水體的潔凈與否,過小會導致受納水體遭受嚴重污染;過大則會造成浪費。故合理選取截流倍數是關鍵,其取值應綜合考慮受納水體的水質要求、受納水體的自凈能力、城鎮的文明程度(或級別)、人口密度、降雨量、投資等各種因素。
(三)雨水徑流污染物含量及控制
隨著經濟的高速發展,城市人口密度不斷增加,對污水收集系統容量的要求也不斷增加,這不僅由于不斷擴大的城市產生了越來越多的污水,而且由于不透水排水面積的增加導致了城市暴雨徑流量的增加。最終導致了在大的居民區內,更多的是大城市、超大城市的周邊,水文環境和城市水源受到嚴重的污染和破壞。因此,無論合流制或分流制排水系統,都應對截留雨水徑流進行處理。
(四)排水管網的管理
加強管理,對于建成后排水管網的成效至關重要。如果一個排水系統已經進行了雨、污分流,而管理措施跟不上,沿街居民私自亂接出戶管,或圖方便省錢,將生活污水管就近接人雨水管道,就會造成花大量資金建成的雨污分流系統失去作用,污水由雨水管直接排入水體造成河流污染。因此,城市排水系統能否真正發揮其應有的環境效益、社會效益和經濟效益,必須采取有效措施加強對排水管網的管理,從源頭上做好雨、污分流。