高欽

（廣東省冶金建筑設(shè)計(jì)研究院　廣東省　廣州市　510080）

污水處理廠尾水長(zhǎng)距離排放關(guān)鍵技術(shù)論證

高欽

（廣東省冶金建筑設(shè)計(jì)研究院廣東省廣州市510080）

結(jié)合揭東開發(fā)區(qū)污水處理廠尾水排放工程的實(shí)例，論證了尾水長(zhǎng)距離排放方案中的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：尾水管道走向線位、管道設(shè)置數(shù)量、采用重力流還是壓力流，得出了適用可行的尾水管道排放方案。

尾水排放；長(zhǎng)距離；線位；重力流；壓力流

1　項(xiàng)目概況

揭東開發(fā)區(qū)位于揭東中心城區(qū)西北部，開發(fā)區(qū)污水處理廠規(guī)劃選址位置為其中南偏西部，車田河?xùn)|岸，總設(shè)計(jì)規(guī)模為6萬(wàn)t/d，首期規(guī)模為3萬(wàn)t/d。

受近年揭東水體污染加劇的影響，污水處理廠附近的車田河水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，稍遠(yuǎn)的楓江水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)，且均無環(huán)境容量，不允許新增排污口，而揭東區(qū)市政污水管網(wǎng)作為揭東中心城區(qū)的污水收集系統(tǒng)，規(guī)模有限，不宜接納開發(fā)區(qū)污水廠的處理尾水，開發(fā)區(qū)污水處理廠尾水需排入更遠(yuǎn)的榕江北河下游，直線距離超過7km。

2　尾水長(zhǎng)距離排放關(guān)鍵技術(shù)論證

合理可行的設(shè)置尾水管道是關(guān)系到工程投資，污水處理廠運(yùn)行穩(wěn)定性的重要因素，本文對(duì)尾水管道走向線位、管道設(shè)置數(shù)量、采用重力流還是壓力流等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)論證。

2.1尾水管道走線方案論證

揭東開發(fā)區(qū)污水廠位于揭東中心城區(qū)西北部，距離榕江北河較遠(yuǎn)，擬定兩個(gè)尾水管走線方案：

方案一：開發(fā)區(qū)污水廠尾水出廠后沿車田河?xùn)|岸由北向南布置，后橫穿車田河，經(jīng)車田大道及橫山路排入榕江北河。方案一管道全長(zhǎng)約10km。

方案二：開發(fā)區(qū)污水廠尾水出廠后沿車田河?xùn)|岸由北向南布置，后橫穿車田河，經(jīng)車田大道及龍港路排入榕江北河。方案二管道全長(zhǎng)約8.5km（如圖1、如表1）。

方案二雖然較方案一投資少，但是排污口位于揭東中心城區(qū)，對(duì)城市環(huán)境造成一定污染；且經(jīng)過交通繁忙的龍港路，施工時(shí)對(duì)周邊交通影響較大，不推薦采用。

方案一對(duì)市民生活和道路交通影響較小，污水出口位于中心城區(qū)下游，有利于環(huán)境保護(hù)，推薦采用方案一。

2.2尾水管道設(shè)置數(shù)量論證

開發(fā)區(qū)污水廠規(guī)劃總處理能力為6萬(wàn)t/d，分2期實(shí)施，首期和二期規(guī)模同為3萬(wàn)t/d。

污水廠尾水管道可采用1根管道或者2根管道并行兩種方式[1]，如采用1根管道，根據(jù)總規(guī)模6萬(wàn)t/d，需選用DN1000管徑的管道；如采用2根管道，需選用2根DN700管徑的管道，兩種方式的比較如表2。

圖1　尾水管道走線方案圖

表1　方案一與方案二優(yōu)缺點(diǎn)比較

表2　1根管與2根管優(yōu)缺點(diǎn)比較

采用2根并行的尾水管道可保證輸水的安全性，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，使水廠近遠(yuǎn)期建設(shè)有效結(jié)合，建議采用2根DN700的尾水管道并行的方式。首期先使用1根管道，污水廠全部建成后再2根管道同時(shí)使用。

2.3尾水管道壓力流與重力流可行性論證

開發(fā)區(qū)污水廠規(guī)劃地面標(biāo)高約為14m，榕江北河楓口碼頭附近地面標(biāo)高約為3m，榕江北河楓口段河床底標(biāo)高為-4.76m，50年一遇洪水位為2.82m。開發(fā)區(qū)污水廠尾水排放口壓力應(yīng)高于榕江北河該段50年一遇洪水位，即應(yīng)高于2.82m。

開發(fā)區(qū)污水廠尾水管道可以采用重力流和壓力流兩種形式：

壓力流：污水廠內(nèi)增設(shè)尾水泵房，與消毒池合建，尾水經(jīng)水泵加壓最終打到榕江北河[2]。

重力流：不設(shè)泵站，完全靠尾水管道起、終點(diǎn)標(biāo)高差產(chǎn)生的壓力差提供水流動(dòng)力[3]。要求管道全程水頭損失不得超過起終點(diǎn)的高差（約11m）。

（1）重力流可行性論證

重力流管道的水頭損失計(jì)算如下：

沿程水頭損失H1：按照推薦方案管道全長(zhǎng)約10km，管道坡度取i=0.00145，則：

局部水頭損失H2：管道沿線穿越河道1次，橫穿省道S335和國(guó)道G206各一次，橫穿排水箱涵、給水管道、煤氣管道、電力電信管溝、有線電視管溝等管線若干次，均采用倒虹管的方式；且污水廠至廣梅汕鐵路段路面坡降較大，約為i0.003，需逐段跌水。考慮其他不確定性因素造成的水頭損失，因此局部水頭損失H2取沿程水頭損失的30%，為4.4m。

總水頭損失：H=H1+H2=18.9m

管道埋設(shè)時(shí)仍有一些不確定因素會(huì)導(dǎo)致水頭損失增加，且管道運(yùn)行時(shí)存在淤積的情況，同樣會(huì)導(dǎo)致水頭損失增加，如采用重力流管道，尾水不能保證正常排放，不可行。建議采用壓力流管道。

（2）壓力流可實(shí)施性

由于污水廠和排出口的高差不足以抵消水頭損失，需要設(shè)置尾水泵房，增加水泵提升。

尾水泵房與消毒出水池合建，泵房設(shè)置3臺(tái)水泵，2用1備，首期水泵選用250QW700-11-37型潛污泵，其規(guī)格參數(shù)為Q= 700m3/h，H=11m，N=37kW。遠(yuǎn)期需更換水泵。

壓力流管道及尾水泵站運(yùn)行費(fèi)用：

增加尾水泵房，需考慮其用電、維修、維護(hù)及相關(guān)人工的費(fèi)用，經(jīng)核算，尾水泵房近期每噸水運(yùn)行費(fèi)用約為0.12元/t，成本增加相對(duì)較少，可實(shí)施性較強(qiáng)。

2.4尾水長(zhǎng)距離排放關(guān)鍵技術(shù)論證小結(jié)

（1）尾水管道走向推薦采用方案一，即管道出廠后沿車田河?xùn)|岸由北向南布置，后橫穿車田河，經(jīng)車田大道及橫山路排入榕江北河，道全長(zhǎng)約10km。方案一對(duì)市民生活和道路交通影響較小，污水出口位于城區(qū)下游，有利于環(huán)境保護(hù)。

（2）建議采用2根并行的DN700尾水管道，可保證輸水的安全性，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，使水廠近遠(yuǎn)期建設(shè)有效結(jié)合。首期使用1根管道，污水廠全部建成后2根管道同時(shí)使用。

（3）尾水管道采用壓力流形式，污水廠內(nèi)增設(shè)尾水泵房，與消毒池合建，泵房設(shè)置3臺(tái)水泵，2用1備，首期水泵選用250QW700-11-37型潛污泵，其規(guī)格參數(shù)為Q=700m3/h，H=11m，N=37kW。遠(yuǎn)期需更換水泵。

3　結(jié)語(yǔ)

目前國(guó)內(nèi)部分污水處理廠由于規(guī)劃相對(duì)滯后，水廠選址后周邊水體污染加重?zé)o法排放等因素，面臨著尾水長(zhǎng)距離排放的問題[4]，尾水管道的合理設(shè)置是水廠能正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。

本文結(jié)合揭東開發(fā)區(qū)污水處理廠尾水排放工程，詳細(xì)論證了污水處理廠長(zhǎng)距離尾水排放的關(guān)鍵性技術(shù)問題：管道的走向線位、管道設(shè)置數(shù)量、采用重力流或者壓力流。根據(jù)論證的結(jié)論，提出經(jīng)濟(jì)合理，可行性較好的長(zhǎng)距離尾水排放方案。

[1]張志峰，蔡芝斌.紹興污水處理廠尾水排放系統(tǒng)設(shè)計(jì).中國(guó)給水排水，2006（4）：37～40.

[2]朱滿林，沈冰，張言禾，王濤.長(zhǎng)距離壓力輸水工程水錘防護(hù)研究.西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007（2）：40～43.

[3]張生財(cái).長(zhǎng)距離有壓重力流輸水在供水工程中的設(shè)計(jì)及應(yīng)用.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2014（10）：74～76.

[4]戴羅平，居凱燕，夏文偉.污水處理廠長(zhǎng)距離大口徑尾水外排管設(shè)計(jì).中國(guó)市政工程，2012（10）：46～48.

X703

A

1673-0038（2015）08-0173-02

2015-2-6

高欽（1982-），男，工程師，碩士，主要從事給排水設(shè)計(jì)工作。