鄭州市陳三橋污水處理廠設(shè)計及施工特點(diǎn)

趙德江，喬海兵

1.鄭州市鄭東新區(qū)水務(wù)有限公司，河南鄭州 450008

2.河南省城市規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司，河南鄭州 450000

鄭州市陳三橋污水處理廠設(shè)計及施工特點(diǎn)

趙德江1，喬海兵2

1.鄭州市鄭東新區(qū)水務(wù)有限公司，河南鄭州 450008

2.河南省城市規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司，河南鄭州 450000

鄭州市陳三橋污水處理廠工程總設(shè)計規(guī)模為20萬m3/d，一期工程10m3/d，介紹了該廠的進(jìn)出水水質(zhì)、處理工藝、設(shè)計和施工中采取的一些技術(shù)特點(diǎn)，有利于提高污水處理廠的運(yùn)行管理水平。

污水處理廠；改良型UCT；設(shè)計特點(diǎn)；施工特點(diǎn)

1 工程概況

1.1 設(shè)計規(guī)模及服務(wù)范圍

鄭州市陳三橋污水處理廠位于鄭州市京珠高速公路以東、姚橋路以南、賈魯支河以北，工程總設(shè)計規(guī)模為20萬m3/d，設(shè)計年限為2020年，其中一期為10m3/d，設(shè)計年限為2015年。該污水廠服務(wù)范圍為鄭東新區(qū)龍湖北區(qū)東部，龍子湖北區(qū)、龍子湖大學(xué)園區(qū)、龍子湖南區(qū)及部分經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)東拓區(qū)，總面積為105km2，一期工程服務(wù)范圍為46.75km2。

1.2 設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)

本污水處理廠服務(wù)范圍內(nèi)90%以上為生活污水，生活污水的特點(diǎn)是BOD/TN低，設(shè)計中根據(jù)實(shí)測排污口水質(zhì)、理論水質(zhì)、周邊污水廠水質(zhì)等，確定進(jìn)水水質(zhì)。

污水處理廠出水部分回用，其余排入淮河流域潁河水系的賈魯支河，回用用戶主要為鄭東熱電廠作為電廠循環(huán)冷卻水和龍子湖補(bǔ)水、市政雜用等。因此出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）的一級標(biāo)準(zhǔn)的A標(biāo)準(zhǔn)，同時也要結(jié)合《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T19923-2005）、《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T18920-2002）、《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》（GB/T18921-2002）等水質(zhì)要求。陳三橋污水處理廠設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)如表1所示。

表1 陳三橋污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)（單位mg/L）

1.3 工藝流程

由于處理程度較高，采用三級處理，其中二級處理采用改良型UCT工藝，深度處理采用混凝、沉淀及過濾工藝。

主要構(gòu)筑物包括粗格柵及進(jìn)水泵房1座、細(xì)格柵及曝氣沉砂池1座、輻流式初沉池2座、改良型UCT生物池2座、輻流式二沉池4座、鼓風(fēng)機(jī)房及總變配電所1座、污泥濃縮脫水機(jī)房1座、二氧化氯及加藥間1座、污泥泵站2座、翼片隔板反應(yīng)平流沉淀池2座、V型濾池及反沖洗間1座、清水池2座、送水泵房及分配電間1座。

2 設(shè)計特點(diǎn)

2.1 工藝設(shè)計特點(diǎn)

1）采用改良型UCT工藝，該工藝在傳統(tǒng)UCT工藝的基礎(chǔ)上將缺氧池一分為二，回流污泥進(jìn)入第一缺氧池，混合液回流進(jìn)入第二缺氧池，缺氧池回流從第一缺氧池出流液引出至厭氧池。使脫氮效果更佳，很好的解決了脫氮除磷的矛盾。而且該工藝可采用多種方式運(yùn)行，如A2/O、改良型A2/O、UCT、改良型UCT等，調(diào)節(jié)和控制靈活簡便，有利于低碳氮比生活污水的脫氮除磷。

2）在設(shè)計中采用周進(jìn)周出二沉池，比中心進(jìn)水周邊進(jìn)水二沉池的表面負(fù)荷增加了50%以上，減少占地面積。單管吸泥機(jī)設(shè)備效率高，提高回流污泥濃度，減少回流量，可節(jié)省電耗。

3）采用新型高效的單級離心鼓風(fēng)機(jī)，具有高效率、低噪音等優(yōu)點(diǎn)，可在45%～100%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)供氧能力，節(jié)省能耗。

4）設(shè)計中考慮了多處超越，以方便運(yùn)行管理，節(jié)約能耗，例如在進(jìn)水SS濃度不高，碳源缺乏的情況下，可超越初沉池進(jìn)入改良型UCT池；在二級處理能達(dá)標(biāo)排放的情況下，可超越深度處理階段等。

5）設(shè)計時考慮到服務(wù)區(qū)內(nèi)前期水量變化較大的特點(diǎn)，在水泵選擇時，考慮多臺布置，以適應(yīng)水量變化。

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計特點(diǎn)

1）在進(jìn)水泵房設(shè)計中，由于其埋深達(dá)15m，采用泵室分隔減小結(jié)構(gòu)應(yīng)力，節(jié)約了工程造價。

2）為防止溫度應(yīng)力造成混凝土裂縫，本工程改良型氧化溝、V型濾池、細(xì)格柵及曝氣沉砂池、接觸池等構(gòu)筑物設(shè)置了變形縫，一般控制在30m左右，縫寬30mm，采用橡膠止水帶連接，縫內(nèi)填塞聚乙烯板，外露表面用聚硫密封膏嵌縫。

3）由于由于濾池及反沖洗間合建，為避免各部分之間的互相拉扯造成的變形或破壞，分別在濾池中部以及濾池和反沖洗間之間設(shè)置兩道伸縮縫，設(shè)計中因池體較長，采用了設(shè)置后澆帶的做法，并在混凝土結(jié)構(gòu)后澆帶中摻入膨脹抗裂型外加劑，依靠加強(qiáng)帶混凝土較大的膨脹應(yīng)變，補(bǔ)償兩側(cè)混凝土的溫差應(yīng)變及混凝土的收縮，達(dá)到設(shè)計要求。

2.3 電氣自控設(shè)計特點(diǎn)

1）整個廠區(qū)設(shè)置了兩座變電所，均靠近大功率負(fù)荷中心，即鼓風(fēng)機(jī)房和送水泵房，有效地節(jié)省了電纜敷設(shè)長度，降低了損耗。

2）主要設(shè)備均考慮了變頻控制，一方面適應(yīng)流量變化，對設(shè)備起到緩沖的作用，保護(hù)設(shè)備，同時也可降低能耗，節(jié)省運(yùn)行成本。

3）在控制系統(tǒng)中通過就地控制、過程控制和監(jiān)控管理三級系統(tǒng)，有效地實(shí)現(xiàn)了廠區(qū)的自動化水平。

3 施工特點(diǎn)

本工程為河南省重點(diǎn)工程，工期緊、任務(wù)重，施工內(nèi)容主要包括測量、土石方及地基處理、水處理構(gòu)筑物施工、附屬建筑物施工、管線及設(shè)備安裝、功能性實(shí)驗(yàn)、竣工驗(yàn)收等環(huán)節(jié)。該廠于2007年7月開工建設(shè)，在施工中采用了較好的施工組織、施工技術(shù)和施工管理，于2010年1月順利建成運(yùn)行。

施工過程中的主要特點(diǎn)有：

1）粗格柵及進(jìn)水泵房下部池體很深，最高為15.4m，而且由于土層多為粉土和粉砂，土性較差，含水率高，易發(fā)生流砂、管涌等現(xiàn)象，基坑開挖十分困難，施工時采取井點(diǎn)降水和噴錨網(wǎng)支護(hù)的基坑支護(hù)方案，確保了施工安全。

2）細(xì)格柵及曝氣沉砂池、改良型UCT生物池、V型濾池及反沖洗間、平流沉淀池等構(gòu)筑物體量較大，均需要設(shè)置伸縮縫，施工時，做好橡膠止水帶的固定，以及其位置、平直度和接頭的處理；混凝土澆筑時，查看振搗棒的插入位置是否會損壞橡膠止水帶，并保證橡膠止水帶周圍的混凝土密實(shí)度；保證橡膠止水帶不發(fā)生損壞或移位；拆模后另一側(cè)橡膠止水帶的保護(hù)及清理；閉水試驗(yàn)時，主要檢查橡膠止水帶的部位是有滲漏。

3）本工程翼片隔板反應(yīng)池共有方格21個，單格尺寸為1 750×1 800mm，下部有錐形排泥斗，由于空間狹小，施工時支模及混凝土振搗、壓實(shí)等較為困難，施工時采取了混凝土泵送技術(shù)，較好地解決了施工困難。

4）進(jìn)廠管道埋深約14m，地下水位較高，采用了泥水平衡法機(jī)械頂管，注漿減阻，工作井、接收井均采用沉井，沉井采用現(xiàn)場預(yù)制。施工前根據(jù)地質(zhì)情況，技術(shù)裝備水平對沉井施工方案、漿液配比及中繼間的采用等編制詳盡的施工組織設(shè)計，從而保證了工程質(zhì)量和施工安全。

5）曝氣頭安裝重點(diǎn)是安裝精平度和氣密性，施工時，通過定位放線、曝氣主干管安裝找平、壓縮空氣吹掃、氣密試驗(yàn)、曝氣管安裝精平、安裝精平、曝氣管注水試漏、曝氣頭試漏、曝氣系統(tǒng)、曝氣均勻度及曝氣能力試驗(yàn)等步驟保證了施工質(zhì)量。

6）本工程廠區(qū)內(nèi)管道繁雜，主要有工藝管線(污水、污泥、空氣、放空、浮渣、加氯、加藥、溢流、超越)、廠區(qū)污水、給水、回用水、雨水管線、電力管線、自控、照明及通信管線等，施工時采取先深槽后淺槽的施工方法，多頭并進(jìn)，流水作業(yè)，交叉工作，較好地解決了管線綜合的問題。

4 實(shí)際運(yùn)行情況

目前污水處理廠處于試運(yùn)行階段，出水穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）的一級標(biāo)準(zhǔn)的A標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)要求，已經(jīng)通過了鄭州市環(huán)保局的環(huán)保驗(yàn)收。

[1]室外排水設(shè)計規(guī)范GB50014-2006.

[2]鄭州陳三橋污水處理及回用工程初步設(shè)計及施工圖，2008.

TU7

A

1674-6708（2010）24-0130-02