劉寶華 朱文雅 吳 茜
江蘇凌志環(huán)保工程有限公司
勉縣位于陜西省南部漢中盆地,東西寬約65km,南北長(zhǎng)約140km,總面積2406km2,四周被群山圍繞,中間是漢江上游谷地平原。漢江橫穿勉縣中心區(qū)域,將縣城分為南北兩個(gè)片區(qū),江北片區(qū)建有一套完整的污水處理廠及配套管網(wǎng)設(shè)施,可以很好地對(duì)北區(qū)的污水進(jìn)行收集與處理;但江南片區(qū)缺少污水處理等基礎(chǔ)設(shè)施,且排水系統(tǒng)極為缺乏,對(duì)南區(qū)自然環(huán)境的保護(hù)和水資源的浪費(fèi)造成了極大地破壞,且嚴(yán)重的影響了南區(qū)居民的生活水平。隨著城市化程度的不斷提高,居民人口的增加,污水排放量隨即也會(huì)急劇增長(zhǎng),因此,急需建立污水處理廠及配套管網(wǎng)工程。
隨著西部大開(kāi)發(fā)的進(jìn)程進(jìn)一步加快,環(huán)境保護(hù)政策的下達(dá)以及國(guó)家對(duì)于節(jié)能減排的要求,進(jìn)而保護(hù)生態(tài)環(huán)境,保護(hù)居民的生活質(zhì)量、身心健康,形成環(huán)境友好型社會(huì)、人與自然和諧發(fā)展的大好局面[1]。江南片區(qū)建立污水處理廠配套管網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,對(duì)實(shí)現(xiàn)該區(qū)人與自然和諧發(fā)展、保障居民身體健康、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)向前發(fā)展、環(huán)境友好型社會(huì)具有極大的促進(jìn)作用。對(duì)此,本文綜合對(duì)勉縣江南污水處理廠及配套管網(wǎng)設(shè)施可行性進(jìn)行了分析。
建設(shè)項(xiàng)目計(jì)劃實(shí)施之前,可行性分析占有非常重要的地位與作用。這是因?yàn)?,在重大的投資項(xiàng)目之前,可行性分析是一項(xiàng)重要的研究?jī)?nèi)容,它為投資實(shí)施項(xiàng)目過(guò)程提供了不可缺少的直接證據(jù),并且可行性研究方法是科學(xué)性的,是項(xiàng)目過(guò)程的工作工序之一[2]。
可行性分析是指在投資項(xiàng)目之前,調(diào)查、研究與設(shè)計(jì)實(shí)施項(xiàng)目有關(guān)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益、技術(shù)資料,并對(duì)之分析比較投資方案,預(yù)測(cè)可能實(shí)現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)效益,環(huán)境改善,居民生活質(zhì)量水平的提高。并在此基礎(chǔ)上,研究可行性分析的必要性,經(jīng)濟(jì)效益上的合理性,技術(shù)以及建設(shè)條件、實(shí)施過(guò)程的合理性,從而為下一步的工作提供科學(xué)上的合理依據(jù)。可行性分析研究是國(guó)家對(duì)固定資產(chǎn)的調(diào)控與管理依據(jù),尤其是重大工程涉及項(xiàng)目種類多、投入資金數(shù)額大,考慮的主觀及客觀因素多,對(duì)居民以及城市遠(yuǎn)、近期的發(fā)展規(guī)劃帶來(lái)了深遠(yuǎn)的影響,如中國(guó)著名的長(zhǎng)江三峽大壩工程,工程種類大、項(xiàng)目多、工期長(zhǎng)、投資巨大,甚至還得有一部分居民的搬遷移民,因而設(shè)計(jì)方案、工程實(shí)施過(guò)程工序之多,且對(duì)其須有詳細(xì)的可行性研究分析,作為計(jì)劃綜合部門對(duì)投資、項(xiàng)目實(shí)施管理的可靠依據(jù)[3]。
污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)影響著處理工藝的選擇,影響著污水處理占地面積、設(shè)備選擇、投資成本,在污水處理廠工廠建設(shè)上具有重要的意義。
根據(jù)GB 50014—2006《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定,確定污水處理廠的水質(zhì)條件,以及參照鄰近城鎮(zhèn)、類似工業(yè)園和居住區(qū)的污水水質(zhì),而且還應(yīng)考慮到遠(yuǎn)期城市的發(fā)展及規(guī)劃。
勉縣江南片區(qū)缺乏主要排污口污水水質(zhì)統(tǒng)計(jì)資料?,F(xiàn)有排水系統(tǒng)混雜,部分排水為合流制,出口多而分散,各出水口水質(zhì)差別較大,無(wú)代表性,城市污水無(wú)化驗(yàn)資料。因此本項(xiàng)目從相近地區(qū),相近生活習(xí)慣的縣城污水水質(zhì)化驗(yàn)資料確定污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)。以下列舉近期陜南地區(qū)類似同等城區(qū)污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)資料,以供參考。
表1 陜南地區(qū)類似城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)
從表中得出,城市生活污水中的BOD5/CODCr比值在0.4~0.5,其中大部分的SS 的取值范圍在150mg/L~250mg/L 范圍內(nèi),TN值在30mg/L~40mg/L范圍內(nèi),而關(guān)鍵的TP取值在3mg/L~6mg/L范圍內(nèi)。
勉縣江南污水處理廠處理的污水對(duì)象主要為江南片區(qū)居民生活污水。建議若本項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)新建工廠,對(duì)于將來(lái)有毒有害工業(yè)廢水,以及餐飲業(yè)排放的含油廢水等,水中有害物質(zhì)濃度必須達(dá)到CJ 343—2010《城市污水排入下水道標(biāo)準(zhǔn)》及GB 50014—2006《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)有毒物質(zhì)排放允許濃度的規(guī)定,方可排入城市污水管網(wǎng)。
根據(jù)漢中市環(huán)保局的相關(guān)要求,勉縣江南污水廠的排放污水要采用GB 18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。
在排水工程中,管道工程投資在工程總投資中占有很大的比例,而管道工程總投資中,管材費(fèi)用約占50%左右。排水管道屬于城市地下永久性隱藏工程設(shè)施,要求具有很高的安全可靠性。因此,合理選擇管材非常重要。
選擇管道材料對(duì)于整個(gè)工程建設(shè)具有重要的意義,一方面結(jié)合技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和市場(chǎng)方面的供應(yīng)情況,還要根據(jù)材料本身的特點(diǎn)和適應(yīng)條件。為了節(jié)省投資,供貨方便,施工技術(shù)簡(jiǎn)單及工期等因素,本項(xiàng)目管徑不大于DN400 的采用高密度聚乙烯HDPE管,管徑大于DN400的采用鋼筋混凝土管,承插式橡膠圈接口。
本工程埋地污水管道:支管采用高密度聚乙烯HDPE管,管道接口為承插式橡膠圈接口,砂墊層基礎(chǔ);主干管、干管采用鋼筋混凝土管,管道接口為承插式橡膠圈接口,采用混凝土澆筑基礎(chǔ)。
DN400管道選用Φ1250圓形檢查井。管頂覆土大于4m時(shí),采用鋼筋混凝土排水檢查井;管頂覆土大于6m 時(shí),采用加厚型鋼筋混凝土排水檢查井。
排水管采用大開(kāi)挖施工,設(shè)計(jì)邊坡為1:0.33(遇砂層邊坡為1:1);施工時(shí)可根據(jù)實(shí)際工程地質(zhì)情況適當(dāng)調(diào)整。溝槽回填土壓實(shí)度應(yīng)符合GB 50268—2008《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》3.5.12中相關(guān)規(guī)定。最低壓實(shí)度車行道下采用重型夯實(shí)標(biāo)準(zhǔn),人行道下采用輕型夯實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。
管頂以上500mm以內(nèi)的管側(cè)部位密實(shí)度應(yīng)達(dá)到90%~95%,管頂以上500mm以內(nèi)的管中部位密實(shí)度應(yīng)達(dá)到80%~85%,管頂以上500mm以上部位若當(dāng)年筑路時(shí)密實(shí)度應(yīng)達(dá)到95%以上,若當(dāng)年不筑路時(shí),密實(shí)度應(yīng)達(dá)到90%以上。
污水處理技術(shù)路線的設(shè)計(jì)對(duì)于勉縣江南污水排水廠的建設(shè)意義重大,技術(shù)路線的設(shè)計(jì)一方面是基于進(jìn)出廠的水質(zhì)、污水廠的規(guī)模大小、以及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際條件。地質(zhì)情況,而另一方面要考慮整個(gè)建設(shè)工程的可靠性與方便性。因地制宜,合理的選擇設(shè)計(jì)技術(shù)路線,并且可以引進(jìn)外來(lái)的先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)思想,爭(zhēng)取逐步將勉縣污水處理廠建設(shè)成一個(gè)方便、可靠、質(zhì)量保證的現(xiàn)代化工廠。
當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的污水處理廠多數(shù)采用“預(yù)處理+二級(jí)處理+深度處理”的工藝路線。其中一級(jí)處理的工藝主要是采用物理方法,通過(guò)沉淀等基礎(chǔ)手段去除污水廠中的顆粒物,但對(duì)于這一技術(shù)的應(yīng)用國(guó)內(nèi)外都已成熟,且技術(shù)工藝的差別幾乎沒(méi)有。
較為新穎的二級(jí)處理法采用的是生化處理技術(shù),通過(guò)微生物的自發(fā)運(yùn)動(dòng)處理污水廠中的懸浮顆粒和有害物質(zhì)。目前,這一處理工藝有多種方法,歸結(jié)起來(lái),主要分為生物膜法和活性污泥法兩大類。而就現(xiàn)階段運(yùn)行情況來(lái)看,活性污泥法應(yīng)用更為廣泛,工藝更加成熟、穩(wěn)定。而活性污泥法又可分為:A2/O 氧化溝工藝、生物倍增工藝、傳統(tǒng)A/O 及A2/O 工藝、SBR 及其變形工藝等。根據(jù)進(jìn)出水質(zhì)的要求以及當(dāng)?shù)氐臈l件,工藝熟度和可靠度,通過(guò)比較,勉縣江南污水處理廠一級(jí)處理采用“粗格柵進(jìn)水泵房+細(xì)格柵及旋流沉砂池”,二級(jí)處理采用“A2/O氧化溝工藝”,深度處理采用“高密度澄清池+纖維轉(zhuǎn)盤濾池+紫外線消毒工藝”;污泥處理采用“化學(xué)調(diào)理+高壓板框壓濾工藝”。
上述對(duì)勉縣江南污水處理廠及配套管網(wǎng)工程的可行性分析過(guò)程中,研究了進(jìn)出水質(zhì)的選擇、污水處理工藝方案的合理性、管網(wǎng)材料的選擇以及布置方案的可行性,對(duì)工程的設(shè)計(jì)與實(shí)施提高了必要的依據(jù),更針對(duì)性的對(duì)工程實(shí)施進(jìn)行管理與調(diào)控。其中,本工程總投資概算為11862.58萬(wàn)元,建成后將會(huì)對(duì)城市面貌、居民生活質(zhì)量帶來(lái)很大的改善。