褚 明 興

(天津市市政工程設(shè)計研究院，天津 300051)

談污水處理廠總圖設(shè)計

褚 明 興

(天津市市政工程設(shè)計研究院，天津 300051)

對污水處理廠總圖設(shè)計包括的廠區(qū)平面設(shè)計與豎向設(shè)計進(jìn)行了介紹，通過綜合考慮水廠工藝、地形狀況、周圍環(huán)境等因素，對設(shè)計中的多種方案作了比選與優(yōu)化，以使總圖設(shè)計達(dá)到實(shí)用、合理、經(jīng)濟(jì)、美觀的效果。

總圖設(shè)計，優(yōu)化，實(shí)用經(jīng)濟(jì)，合理美觀

1 概述

總圖設(shè)計在污水處理廠設(shè)計中既是先驅(qū)，也是各部分設(shè)計成果的整合，其主要包括廠區(qū)建(構(gòu))筑物平面定位與豎向設(shè)計、廠區(qū)交通組織設(shè)計、廠區(qū)綠化與美化設(shè)計以及廠區(qū)管線綜合設(shè)計等元素[1]，總圖設(shè)計者只有充分掌握各要素設(shè)計的基本原則與方法，同時對工程特點(diǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)融會貫通，方可實(shí)現(xiàn)工程項目的實(shí)用經(jīng)濟(jì)、合理美觀。

2 污水處理廠總圖設(shè)計要素與參考條件

2.1 廠區(qū)建(構(gòu))筑物平面定位與豎向設(shè)計

污水處理廠建(構(gòu))筑物平面定位不僅要考慮污水處理功能的實(shí)現(xiàn)，同時要考慮工藝流程、近遠(yuǎn)期用地特點(diǎn)、廠區(qū)日常運(yùn)行管理的便捷。一般情況下，對水處理構(gòu)筑物、輔助生產(chǎn)建筑物、生活辦公建筑物進(jìn)行合理分區(qū)為優(yōu)先選擇。此外，建(構(gòu))筑物平面定位也直接影響到廠區(qū)交通組織設(shè)置、廠區(qū)綠化的布置以及廠區(qū)管線綜合的設(shè)計。因此，在對污水處理廠建(構(gòu))筑物進(jìn)行平面定位前宜根據(jù)水處理構(gòu)筑物單體的尺寸、水廠可用地塊地形、當(dāng)?shù)貧夂驐l件與季節(jié)風(fēng)向情況、水廠進(jìn)水方向、受納水體位置、水廠臨近地塊使用功能等客觀條件，以及工程建設(shè)方與管理方的要求，既要保證工藝流程的連續(xù)性，也要在位置上使生產(chǎn)單元與公共工程單元相互協(xié)調(diào)，將生產(chǎn)區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)、生活辦公區(qū)進(jìn)行劃分，以使水廠建(構(gòu))筑物定位合理。

尤其伴隨社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們物質(zhì)生活水平的大幅改善，人類對環(huán)境質(zhì)量的要求也日趨嚴(yán)格，順勢而為，污水處理行業(yè)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)也相應(yīng)提高。目前，新建污水處理廠在處理水質(zhì)方面普遍采用GB 18918—2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的一級A標(biāo)準(zhǔn)。這種趨勢下，污水處理廠多采用一級處理、二級生物處理、深度處理相結(jié)合的污水處理工藝，同時對剩余污泥采用機(jī)械濃縮脫水或厭氧消化等處理工藝。因此，針對較為復(fù)合的污水處理廠，建(構(gòu))筑物合理的平面定位更為重要。

對于水處理與污泥處理建(構(gòu))筑物，污水一級處理與污泥處理建(構(gòu))筑物會產(chǎn)生臭味，嚴(yán)重影響附近空氣質(zhì)量，在總平面定位時宜設(shè)置在城市夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下方，遠(yuǎn)離廠前區(qū)，削弱臭味對工作人員辦公生活的不利影響。此外，污水一級處理與污泥處理構(gòu)筑物會產(chǎn)生廠區(qū)主要?dú)堅c剩余污泥，在對其進(jìn)行平面定位時亦應(yīng)設(shè)置在交通便捷區(qū)域，利于將殘余固體外運(yùn)處置。污水二級生物處理建(構(gòu))筑物是污水處理廠的核心部分，其可滿足污水二級出水要求，其也是占地面積最大的污水處理環(huán)節(jié)[2]，故而在對該部分建(構(gòu))筑物進(jìn)行平面定位時需結(jié)合廠區(qū)地形特點(diǎn)，兼顧上、下游工藝接順，使良好的水力條件與充分的土地利用實(shí)現(xiàn)共贏。深度處理建(構(gòu))筑物是實(shí)現(xiàn)處理水達(dá)到GB 18918—2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一級A標(biāo)準(zhǔn)的重要保障，通常包括混合、反應(yīng)、沉淀、過濾、消毒等環(huán)節(jié)，也是廠區(qū)水質(zhì)環(huán)境較好的區(qū)域，為充分利用土地資源，宜設(shè)置在廠前區(qū)附近，同時亦需考慮與受納水體優(yōu)越的水力銜接。

污水處理廠生產(chǎn)性輔助建筑物是為污水處理設(shè)備提供安置的場所，是設(shè)備修理維護(hù)的場地，在平面定位時應(yīng)靠近主要服務(wù)場所，便于管線銜接，同時相鄰建筑物應(yīng)滿足防火間距要求，功能上銜接生產(chǎn)區(qū)與生活區(qū)。這種布置原則，既便于廠區(qū)運(yùn)行管理，也可縮短連通管線及減少交叉，降低動力損耗，進(jìn)而降低工程建設(shè)投資與運(yùn)行費(fèi)用。

廠前區(qū)是水廠工作人員辦公生活的主要區(qū)域，其通常包括辦公樓、傳達(dá)室、廠區(qū)供熱間、食堂、浴室、職工宿舍，在平面定位時宜集中布置，形成集管理、辦公、生活一體區(qū)。此外，宜將其定位于廠區(qū)主要人流出入口附近、所在地區(qū)夏季主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向、遠(yuǎn)離污水一級處理與污泥處理建(構(gòu))筑物，這種布置既便于職工日常出入，也為員工營造了舒適良好的辦公生活環(huán)境。

廠區(qū)建(構(gòu))筑物豎向設(shè)計是確定各單體高程的過程，其應(yīng)與平面定位相結(jié)合，結(jié)合水力流程特點(diǎn)及工程建設(shè)地地質(zhì)情況等因素，充分利用場地地形優(yōu)勢，設(shè)計中進(jìn)行多方案論證，反復(fù)計算，不斷優(yōu)化，直至獲得最優(yōu)的設(shè)計方案，使各單體在正常發(fā)揮功能的情況下減少土方量，降低工程整體投資[3]。

合理的建(構(gòu))筑物平面定位與豎向設(shè)計，還應(yīng)為交通組織與管線綜合設(shè)計預(yù)留足夠空間，充分考慮綠化用地需求，同時要考慮工程遠(yuǎn)期建設(shè)[4]。

2.2 廠區(qū)交通組織設(shè)計

污水處理廠交通組織設(shè)計表面上體現(xiàn)為廠區(qū)道路的布置，形成各單體聯(lián)系的紐帶，便于廠區(qū)殘余固體外運(yùn)，為基本設(shè)備和藥品的運(yùn)輸提供暢通的條件，在道路寬度與轉(zhuǎn)彎半徑的設(shè)計上符合要求，滿足與圍墻距離要求，滿足消防安全要求。不過，伴隨人們對生活環(huán)境要求的提高，廠內(nèi)交通組織也需注重人文關(guān)懷，在滿足基本功能要求外，也要確保物料運(yùn)輸對人員產(chǎn)生的負(fù)面影響最小，道路網(wǎng)布局盡量避免橫平豎直的形式，以免使水廠顯得缺少變化甚至略顯呆滯；出入口宜選擇開放、新穎、適用、美觀大方、使人感到親切的設(shè)計形式；構(gòu)建主要的人流與物流通道及主要人流出入口與主要物流出入口。此外，廠區(qū)交通組織的豎向設(shè)計，應(yīng)保證交通功能正常發(fā)揮，標(biāo)高控制與場地周邊區(qū)域相互銜接，保證區(qū)域設(shè)計標(biāo)高可使雨水順利排出而不產(chǎn)生雨水沖刷，利用自然地形標(biāo)高減少土方量[5]。通過對交通組織的精心設(shè)計，從而使其也能形成水廠一道靚麗的風(fēng)景。

2.3 廠區(qū)綠化與美化設(shè)計

廠區(qū)綠化與美化設(shè)計在污水處理廠總圖設(shè)計中具有舉足輕重的作用，其不僅可以降噪，凈化大氣，同時廠區(qū)內(nèi)建(構(gòu))筑物以綠化、小品作為襯托和背景，可實(shí)現(xiàn)廠區(qū)的整體美。

對于廠區(qū)綠化與美化的具體形式，在植物的配置上基本分為孤植、對植、行植、叢植、群植及林植等多種布局樣式，各種樣式具有不同的綠化效果和形狀特點(diǎn)，相互融合設(shè)計更會彰顯廠區(qū)綠化的整體美。植物種植方面，植被易于種植，可消除裸露地面，同時由于高度有限，其可帶來開闊的視野體驗(yàn)；喬木枝繁葉茂，形體高大，景觀效果顯著，不僅具有美化作用與觀賞價值，同時具有調(diào)節(jié)氣候、增加濕度、制造氧氣、滯塵、減噪、殺菌、抗污染、防止水土流失等功能[6]；灌木姿態(tài)豐富，兼具觀賞價值和美化環(huán)境的作用，可以孤植，亦可叢植，密植時，具有較強(qiáng)的降噪與過濾灰塵的功效，也能以綠化帶的景致起到分隔空間的效果。

不同綠化樣式與不同植物具有不同的特點(diǎn)，在廠區(qū)綠化與美化的具體設(shè)計中，要處理好植被、灌木、喬木與小品的映襯關(guān)系，將各種綠化方式有機(jī)結(jié)合，彼此彰顯，同時配以精心的道路鋪裝設(shè)計，使污水處理廠的景觀更具立體性與豐富感。另外，廠區(qū)綠化與美化設(shè)計中，也要充分考慮不同植物適宜栽植的位置，以免對水廠正常運(yùn)行管理帶來不必要的麻煩，如落葉喬木不宜栽植于敞開式污水處理構(gòu)筑物附近，避免落葉對水處理工藝產(chǎn)生不良影響。

2.4 管線綜合設(shè)計

污水處理廠的管線是實(shí)現(xiàn)廠區(qū)功能必不可少的元素，通常包括連接水處理構(gòu)筑物的工藝管線、事故狀態(tài)下工作的超越管線、提供曝氣的空氣管線、加藥管線、污泥回流與剩余污泥傳輸用污泥管線、廠區(qū)雨水管線、廠區(qū)污水管線、廠區(qū)給水管線、熱力管線等。在對管線進(jìn)行平面布置時，應(yīng)使管線短捷、順直，滿足相鄰管線間水平凈距要求，滿足管線與建(構(gòu))筑物的距離要求，如特殊情況無法滿足間距要求，需根據(jù)實(shí)際情況采取安全措施后減少其最小水平凈距，同時管線布置應(yīng)重視近期建設(shè)，并應(yīng)考慮遠(yuǎn)景需要。管線豎向設(shè)計中，不同管線垂直相交時應(yīng)滿足最小垂直凈距要求，重力自流管線與熱力管線應(yīng)滿足最小坡度要求，并要結(jié)合廠區(qū)地形設(shè)置合適的坡度，盡量減小管道埋深。不同管線高程發(fā)生沖突時，遵循壓力管線避讓重力自流管線、可彎曲管線讓不易彎曲管線、分支管線讓主干管線、小管徑管線讓大管徑管線原則。

3 結(jié)語

污水處理廠總圖設(shè)計是一個多專業(yè)緊密配合的過程，要求設(shè)計人看清全局，不僅需考慮場地紅線范圍內(nèi)要素，也要考慮界區(qū)外狀況。在總平面布置與豎向設(shè)計上不斷優(yōu)化方案，結(jié)合廠區(qū)地塊特點(diǎn)等因素，實(shí)現(xiàn)廠區(qū)地塊平面上合理使用與廠區(qū)豎向優(yōu)勢充分發(fā)揮的同時，也要與城市環(huán)境、周邊道路、市政設(shè)施緊密銜接，以實(shí)現(xiàn)總圖設(shè)計的實(shí)用經(jīng)濟(jì)、合理美觀[5]。

[1] 孫 澤.總圖運(yùn)輸設(shè)計與節(jié)約用地[J].山西建筑，2011,37(23)：16-17.

[2] 禹海斌.山西省清徐縣城市污水處理廠總圖布置[J].山西科技，2008(5):137.

[3] 張 維,肖輝玉,朱 平,等.淺談污水處理廠山地建廠的總圖設(shè)計[J].給水排水,2014(17):149.

[4] 林常委.水廠建筑總圖規(guī)劃設(shè)計要點(diǎn)[J].江西建材，2014(17):31.

[5] 曹 禺，閻 偉.孟家拉國凝析油處理廠總圖設(shè)計[J].當(dāng)代化工，2014,43(5):819-821.

[6] 曹國兵.喬木在城市園林綠化中的應(yīng)用研究綜述[J].安徽農(nóng)業(yè)科技，2010,38(4)：2133-2135.

On wastewater treatment plant general layout design

Chu Mingxing

(TianjinMunicipalEngineeringDesign&ResearchInstitute,Tianjin300051，China)

Wastewater treatment plant general layout design includes plane design and vertical design in the factory. Considering wastewater treatment process, terrain conditions of construction site, environment factors around and so on, designers should make as many as schemes and gain the most optimal scheme to make the general layout design practical, reasonable, economy and beautiful.

general layout design, optimise, practical and economy, reasonable and beautiful

2015-01-24

褚明興(1989- )，男，助理工程師

1009-6825(2015)10-0022-02

X703

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