初振宇(北京市市政工程設計研究總院有限公司廣東分院,廣東廣州510070)
廣州市獅嶺污水處理廠(二期)工程節地設計介紹
初振宇(北京市市政工程設計研究總院有限公司廣東分院,廣東廣州510070)
獅嶺污水處理廠位于獅嶺鎮聯合村逕口經濟社以西、廣清高速公路南側田心路以西,二期工程處理規模為7.0萬m3/d,二級處理采用多模式AAO工藝,深度處理采用高效沉淀池+濾布濾池工藝,出水滿足《城市污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)的一級A標準及廣東省地方標準《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二時段一級標準中較嚴值。本文詳細介紹本工程工藝流程及節地設計成果。
污水處理廠;AAO;集約設計;濾布濾池
獅嶺污水處理廠廠址位于獅嶺鎮聯合村逕口經濟社以西、廣清高速公路南側田心路以西。獅嶺污水處理廠一期處理規模為5.0萬m3/d,出水水質執行《城市污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)的一級B標準,二期工程污水處理規模為7.0萬m3/d,出水水質執行《城市污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)的一級A標準及廣東省地方標準《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二時段一級標準中較嚴值。
獅嶺污水處理廠總征地面積為6.88hm2,實際用地面積為5.47hm2,剩余建設用地面積僅為2.13hm2,且其需滿足獅嶺污水處理廠二期工程、獅嶺污水處理廠一期提標工程及獅嶺污水處理廠污水深度脫水等用地需求,用地十分緊張。
本工程預處理工藝為細格柵旋流沉砂池,生化處理柴永多模式式AAO生物反應+矩形周進周出二沉池,深度處理采用高效沉淀池+濾布濾池,消毒工藝采用紫外線消毒工藝技術。其工藝流程見圖1。

圖1 污水處理及污泥處理工藝流程圖
獅嶺污水處理廠(二期)工程各主要處理單元概況詳見表1。
目前我國污水處理廠建設用地標準主要參照 《城市污水處理工程項目建設標準》,該標準根據處理規模將污水處理廠分為五類,分類標準如表2所示。
不同類型污水處理廠的用地指標如表3所示,生產管理及輔助生產區用地面積宜控制在總用地面積的8~20%。
通過對全國400余座典型城市污水處理廠的占地情況進行分析,統計各功能設施的占地面積,結果如表4所示,綠化占地面積最大,其次是生化處理設施,廠區的道路占地排在第3位。

表1 獅嶺污水處理廠(二期)工程主要處理單元一覽表

表2 污水處理廠規模分類

表3 污水廠建設用地指標

表4 污水廠各功能設施占地比例
針對污水處理廠占地關鍵因子,提出目前污水處理廠的節地途徑主要包括:布置節地、工藝節地和豎向強化節地,三種節地途徑的效果和成本存在較大的差異。其中優化布置是工程設計中應首先考慮的節地方式;若通過優化布置場地仍不滿足建設需要,則需要通過高負荷工藝的應用進一步減小占地面積,如生化處理工藝可采用MBR、MBBR、BAF等占地面積小的工藝,但工藝節地通常會帶來建設和運行成本的增加;若需要進一步釋放污水處理廠的用地,則必須通過豎向強化建設半地下式或者地下式污水處理廠實現,豎向強化節地將導致污水處理廠的建設和運行成本大幅度增加。
污水處理廠節地應科學規劃現狀用地和預留用地,在滿足污水處理需要的基礎上節約用地;根據地形條件、地質條件、城市主導風向及衛生防護距離進行功能分區布局研究,統籌兼顧造價與占地,有效組織人流、物流;根據進水方向、排放水體位置進行生產構筑物布局研究,達到節地且流程順暢;根據周邊環境、建筑物朝向等進行道路、廠區綠化布局研究,達到敏感環境影響最小化。
污水處理廠優化布置應通過模塊化、一體化布置減少無效面積;通過優化單元內部布置、采用占地更省的設備、簡化附屬構筑物等方式,減少單體構(建)筑物的占地面積;結合污水處理廠操作維護需要,建設污水處理廠集中式綜合管廊,在節地的同時方便污水處理廠日常維護。總體而言布置節地需遵循以下幾個原則:
(1)功能區集中布置;
(2)構筑物優化組合,包括池型和長寬尺寸;
(3)組團布置,對于工藝流程中埋深相近的相鄰構筑物可采用組團的布置方式;
(4)緊湊布置,合理控制構筑物之間的間距,減少構筑物之間的無效面積;
(5)精簡道路,在滿足污水處理廠日常生產和辦公需要的基礎上減少道路長度和寬度;
(6)管線優化布置,減少管廊占地面積,可考慮將部分管線建于車流較小的路面下。
在土地面積有限的前提下,為滿足獅嶺污水處理廠二期工程處理規模需求,采用組團布置方案進行節地,處理規模可以提升至7萬m3/d,并為遠期污泥深度處理及一期提標改造預留用地。
8.1 平面布置分區
本工程根據功能可分為以下7個區域:
(1)預處理區
預處理區面積約0.23hm2,位于本工程用地的西南部,由西至東依次布置粗格柵及進水泵房、細格柵及旋流沉砂池,其中粗格柵及進水泵房土建一期已建。
(2)二期工程二級處理區
二期工程污水主處理區面積約1.45hm2,位于本工程的中部,主要構筑物有:AAO生物反應池、矩形周進周出二沉池、鼓風機房及變電所。
(3)二期工程污水深度處理區
二期工程污水深度處理區面積約0.44hm2,位于本工程用地的東部,廠前區的北側,主要布置有中間提升泵房、高效沉淀池、濾布濾池及紫外線消毒渠、加藥間。
(4)污泥深度處理預留區
預留獅嶺污水處理廠污泥深度處理面積約0.26hm2,位于本工程用地的西北部,靠近一期工程儲泥池。
(5)一期提標改造預留用地
預留獅嶺污水處理廠一期提標預留用地,面積約為0.25hm2,位于本工程用地的東側。
(6)污泥處理區
二期污泥處理位于本工程用地西側,面積為0.13hm2,主要構筑為重力濃縮池。
(7)廠前區
二期工程廠前區面積約0.12hm2,位于一期綜合樓的南側,主要布置有綜合控制中心。

圖2 污水處理廠平面布置圖

表5 本工程功能分區列表
根據《城市污水處理工程項目建設標準》,處理規模7萬m3/d的污水處理廠的建設用地指標為 0.89m2/(m3/d),考慮30%的綠化面積,扣除綠化后的其它功能區占地指標約為0.62m2/(m3/d)。
在現有剩余建設用地中實現7萬m3/d的處理能力,獅嶺污水處理廠二期工程采取了以下三方面措施:
(1)生化反應池和沉淀池組合布置;
(2)周進周出二沉池;
(3)廠區設施緊湊布置。
對污水處理廠的占地進行統計分析,扣除預留用地后的實際占地面積為2.36hm2,單位處理水量的占地僅為0.34m2/(m3/d),相對于國家建設用地指標基準值節約了45%。
[1]李 捷,隨 軍.昆明市第九、十污水處理廠的設計要點,中國給水排水,2013,06.
[2]邱 維.廣州京溪地下污水處理廠設計經驗總結.給水排水,2011,2.
[3]張 碩.給水廠集約化設計對策.凈水技術.2014,S1.
[4]王 晏.城鎮給水廠集約化設計實例.工業用水與廢水,2014,03.
X703
A
2095-2066(2016)05-0005-02
2016-2-1
初振宇(1984-),男,漢族,工程師,大學本科,主要從事市政給水排水工程設計工作。