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)設施,可以很好地對北區(qū)的污水進行收集與處理;但江南片區(qū)缺少污水處理等基礎設施,且排水系統(tǒng)極為缺乏,對南區(qū)自然環(huán)境的保護和水資源的浪費造成了極大地破壞,且嚴重的影響了南區(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急劇增長,因此,急需建立污水處理廠及配套管網(wǎng)工程。
隨著西部大開發(fā)的進程進一步加快,環(huán)境保護政策的下達以及國家對于節(jié)能減排的要求,進而保護生態(tài)環(huán)境,保護居民的生活質量、身心健康,形成環(huán)境友好型社會、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)基礎設施,對實現(xiàn)該區(qū)人與自然和諧發(fā)展、保障居民身體健康、實現(xiàn)經(jīng)濟向前發(fā)展、環(huán)境友好型社會具有極大的促進作用。對此,本文綜合對勉縣江南污水處理廠及配套管網(wǎng)設施可行性進行了分析。
建設項目計劃實施之前,可行性分析占有非常重要的地位與作用。這是因為,在重大的投資項目之前,可行性分析是一項重要的研究內容,它為投資實施項目過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性的,是項目過程的工作工序之一[2]。
可行性分析是指在投資項目之前,調查、研究與設計實施項目有關的社會、經(jīng)濟效益、技術資料,并對之分析比較投資方案,預測可能實現(xiàn)的經(jīng)濟效益,環(huán)境改善,居民生活質量水平的提高。并在此基礎上,研究可行性分析的必要性,經(jīng)濟效益上的合理性,技術以及建設條件、實施過程的合理性,從而為下一步的工作提供科學上的合理依據(jù)??尚行苑治鲅芯渴菄覍潭ㄙY產(chǎn)的調控與管理依據(jù),尤其是重大工程涉及項目種類多、投入資金數(shù)額大,考慮的主觀及客觀因素多,對居民以及城市遠、近期的發(fā)展規(guī)劃帶來了深遠的影響,如中國著名的長江三峽大壩工程,工程種類大、項目多、工期長、投資巨大,甚至還得有一部分居民的搬遷移民,因而設計方案、工程實施過程工序之多,且對其須有詳細的可行性研究分析,作為計劃綜合部門對投資、項目實施管理的可靠依據(jù)[3]。
污水處理廠的進水水質影響著處理工藝的選擇,影響著污水處理占地面積、設備選擇、投資成本,在污水處理廠工廠建設上具有重要的意義。
根據(jù)GB 50014—2006《室外排水設計規(guī)范》的規(guī)定,確定污水處理廠的水質條件,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,而且還應考慮到遠期城市的發(fā)展及規(guī)劃。
勉縣江南片區(qū)缺乏主要排污口污水水質統(tǒng)計資料?,F(xiàn)有排水系統(tǒng)混雜,部分排水為合流制,出口多而分散,各出水口水質差別較大,無代表性,城市污水無化驗資料。因此本項目從相近地區(qū),相近生活習慣的縣城污水水質化驗資料確定污水處理廠進水水質。以下列舉近期陜南地區(qū)類似同等城區(qū)污水處理廠進水水質資料,以供參考。
表1 陜南地區(qū)類似城鎮(zhèn)污水處理廠進水水質
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,TN值在30mg/L~40mg/L范圍內,而關鍵的TP取值在3mg/L~6mg/L范圍內。
勉縣江南污水處理廠處理的污水對象主要為江南片區(qū)居民生活污水。建議若本項目區(qū)域內新建工廠,對于將來有毒有害工業(yè)廢水,以及餐飲業(yè)排放的含油廢水等,水中有害物質濃度必須達到CJ 343—2010《城市污水排入下水道標準》及GB 50014—2006《室外排水設計規(guī)范》中對有毒物質排放允許濃度的規(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準》一級A標準。
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,管材費用約占50%左右。排水管道屬于城市地下永久性隱藏工程設施,要求具有很高的安全可靠性。因此,合理選擇管材非常重要。
選擇管道材料對于整個工程建設具有重要的意義,一方面結合技術、經(jīng)濟和市場方面的供應情況,還要根據(jù)材料本身的特點和適應條件。為了節(jié)省投資,供貨方便,施工技術簡單及工期等因素,本項目管徑不大于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;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。
DN400管道選用Φ1250圓形檢查井。管頂覆土大于4m時,采用鋼筋混凝土排水檢查井;管頂覆土大于6m 時,采用加厚型鋼筋混凝土排水檢查井。
排水管采用大開挖施工,設計邊坡為1:0.33(遇砂層邊坡為1:1);施工時可根據(jù)實際工程地質情況適當調整。溝槽回填土壓實度應符合GB 50268—2008《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》3.5.12中相關規(guī)定。最低壓實度車行道下采用重型夯實標準,人行道下采用輕型夯實標準。
管頂以上500mm以內的管側部位密實度應達到90%~95%,管頂以上500mm以內的管中部位密實度應達到80%~85%,管頂以上500mm以上部位若當年筑路時密實度應達到95%以上,若當年不筑路時,密實度應達到90%以上。
污水處理技術路線的設計對于勉縣江南污水排水廠的建設意義重大,技術路線的設計一方面是基于進出廠的水質、污水廠的規(guī)模大小、以及當?shù)氐膶嶋H條件。地質情況,而另一方面要考慮整個建設工程的可靠性與方便性。因地制宜,合理的選擇設計技術路線,并且可以引進外來的先進設備和技術思想,爭取逐步將勉縣污水處理廠建設成一個方便、可靠、質量保證的現(xiàn)代化工廠。
當前國內外的污水處理廠多數(shù)采用“預處理+二級處理+深度處理”的工藝路線。其中一級處理的工藝主要是采用物理方法,通過沉淀等基礎手段去除污水廠中的顆粒物,但對于這一技術的應用國內外都已成熟,且技術工藝的差別幾乎沒有。
較為新穎的二級處理法采用的是生化處理技術,通過微生物的自發(fā)運動處理污水廠中的懸浮顆粒和有害物質。目前,這一處理工藝有多種方法,歸結起來,主要分為生物膜法和活性污泥法兩大類。而就現(xiàn)階段運行情況來看,活性污泥法應用更為廣泛,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)進出水質的要求以及當?shù)氐臈l件,工藝熟度和可靠度,通過比較,勉縣江南污水處理廠一級處理采用“粗格柵進水泵房+細格柵及旋流沉砂池”,二級處理采用“A2/O氧化溝工藝”,深度處理采用“高密度澄清池+纖維轉盤濾池+紫外線消毒工藝”;污泥處理采用“化學調理+高壓板框壓濾工藝”。
上述對勉縣江南污水處理廠及配套管網(wǎng)工程的可行性分析過程中,研究了進出水質的選擇、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,對工程的設計與實施提高了必要的依據(jù),更針對性的對工程實施進行管理與調控。其中,本工程總投資概算為11862.58萬元,建成后將會對城市面貌、居民生活質量帶來很大的改善。