北京乡镇污水处理厂项目设计的几点思考 4页

给水排水工程器WaterSupply&DmlnageEngineering北京乡镇污水处理厂项目设计的几点思考罗丁(北京市市政工程设计研究总院有限公司，北京100082)摘要：随着北京城镇化建设的不断发展，远郊区县的乡镇污水处理厂项目建设进程不断加快，项目建设标准中设计规模、出水水质与占地面积不完善或不匹配现象日益突显，针对设计过程中遇到的情况及存在的问题，提出思考和建议。关键词：污水处理；乡镇污水处理厂；设计依据中图分类号：X703文献标志码：B文章编号：1009—7767(2016)02-0111一04DesignReviewofBeijingTownshipSewageTreatmentPlantProjectsLuoDing1乡镇污水处理厂建设的必要性随着我国经济水平的不断提高和社会的不断发展．加强污水处理及强化再生水利用成为我国生态文明建设的重要举措。近年来。我国城镇化建设进程不断加快，新农村建设的成果日益显著，村镇人口相对集中，其生活、工业排水逐步增加，乡镇污水处理厂的建设对可持续发展具有十分重要的意义。2乡镇污水的特点2．1水质、水量乡镇污水一般由生活污水和工业废水组成，其中生活污水所占比重较大。污水管渠多为雨污合流，污水量受季节变化影响较大，水质随季节变化明显，且污水的收集率相对较低。由于乡镇人口相对城镇人口要少．故乡镇污水处理厂的建设规模也相对较小。北京远郊区县中，有的乡镇镇域内的排水为雨污合流或者直接排入河道、水沟．没有独立的污水管和污水处理设施：镇域内亦无任何再生水设施。以房山区周口店镇、河北镇为例，在进行水质预测时，参照了GB50014--2006(室外排水设计规范》(2014年版)[11第3．4．1条的规定：城镇污水的设计水质应根据调查资料确定．或参照邻近城镇、类似工业区和居住区的水质确定。因此参考房山区城关污水处理厂进、出水水质进行预测。在进行水量预测时，用水定额的选取是关键。根据《北京市城市总体规划(2004--2020年)》给出的全市城镇人均生活综合用水量标准185～300U(人·d)，并结合GB50282--1998(城市给水工程规划规范》【2】选取用水定额，预测出供水规模(最高Et流量)。根据GB50013--2006(室外给水设计规范》【3】给出的日变化系数1．1～1．5及污水与给水的折算系数，预测出镇中心区污水量。2．2出水标准GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》【·1城镇污水处理厂排人地表水域环境功能和保护目标，以及污水处理厂的处理工艺，将基本控制项目的常规污染物标准分为一级标准、二级标准和三级标准【5】。目前我国污水处理厂污水排放执行的是该标准和各地区颁布的地方标准。目前。小城镇污水处理厂污水排放主要执行GB18918—2002的一级B标准．也有专家提议小城镇污水处理厂污水排放可以依据各地区自身的能源、经济、环境情况给予适当放宽，例如：处理后污水排入封闭及半封闭水体．可以考虑脱氮除磷要求；而排入开放式水体，可以适当降低氮、磷有关标准。这样可以缩短处理流程，减小处理构筑物池容，减少相关机械设备、自控仪表掣6】。如果污水进行再生利用．则处理后污水水质还应满足国家相关标准对再生水水质的相应要求。此外，北京、广东等一些经济较发达，对生态环境保护要求较高的地区，近年来陆续颁布的地方标准在某些指标上比国家标准的一级A标准、污水再生利用的一系列标准更严格。这也对该地区污水处理出水水质提出了更高的要求。2016年第2期(3一)第34拳辛荭焱木111\n器给水排水工程WaterSupply&DrainageEngineedng3乡镇污水处理厂的设计依据我国城镇污水处理厂的设计依据主要包括GB50016--2006{室外排水设计规范》(2014年版)⋯、《城市污水处理工程项目建设标准》(建标[2001177号)用、《城市生活垃圾处理和给水与污水处理工程项目建设用地指标》(建标[2005]157号)181、《小城镇污水处理工程建设标准》(建标148--2010)㈨等。《城市污水处理工程项目建设标准》【71将建设规模分为5类，其中V类的规模范围为1万～5万m3／d。《小城镇污水处理工程建设标准》f91适用于小城镇中建设规模在1万m3／d以下的污水处理厂工程。乡镇污水处理厂的建设规模有可能存在近、远期套用不同标准的问题。这2个标准在建设用地、处理工艺、绿化率、自控仪表、劳动定员等方面存在差异，如表l所示。表1建标[2001]77号与建标148—2010对比表艇I毖项目_。建标[200t弱7号鬟。曩薹j鎏蕊i“：崩舞。建标148_20lOzjj．。．⋯．。第五十五条按I～V类污水处理厂及一级处第三十七条按I～Ⅳ类污水处理厂及一级处理、二级处理建设用地理、二级处理、深度处理划分用地指标划分用地指标此外，在设计阶段可行性研究报告报批时，需得到土地、规划、水土保持方案、环境影响评价、防洪评价等部门的相应批复。4建设模式乡镇污水处理厂所面临的最重要的问题有2个：一是建设资金问题，二是运行管理问题。目前，BOT、PPP建设模式是解决这2个问题较好的方式。并且已在污水处理领域涌现出一批成功的范例。通过对污水处理项目建设、运营的改革，可实现投资主体多元化。5工艺选择污水处理厂的工艺选择与进出水水质要求、厂区规划占地面积、成本、投资规模、运营方式、当地业主运行经验等因素有关，需因地制宜、经济合理地选用处理工艺。统筹规划，近远期结合，以近期为主，通过技术经济比较来确定工艺路线。乡镇污水处理厂的规划占地面积是影响工艺路线选择的重要因素。建标[2001177号、建标[2005]157号、建标148—2010分别针对不同建设规模及处理程度112．事荭投木2016No．2(Mar．)V01．34进行用地指标划分，如表2～4所示。表2建标[2001]77号对污水处理厂建设用地控制指标m2／(n^(1)i攀鏊；“建辫jj攀。瑶雾黎擎j霉爹蓉i爹由表2可知，建设规模为1万m3／d的深度处理污水处理厂占地不超过1．60hm2。表3建标[2005]157号对城市污水处理厂建设用地控制面积hm2由表3可知．建设规模为l万m3／d的深度处理污水处理厂占地不超过1．75hm2。\n表4建标148—2010对污水处理厂建设用地控制面积i11一建设规模‘级污水处理厂二级污水处理厂『由表4可知。建设规模为l万m3／d的二级污水处理厂占地不超过1．20hm2。由此可见，当处理规模处在几个规范的临界点时，所考虑的占地审批问题成为工艺选择的制约因素。6工程设计乡镇污水处理厂由于受投资模式、运营方式的限制。对投资成本要求较严格，所以各专业的设计在保证污水处理厂正常运转的前提下．应尽可能地节省投资。一方面需要满足出厂水的水质标准，另一方面需要降低投资．使处理效果和处理成本达到最优化组合。乡镇污水处理厂的工艺设计及自控设计要充分考虑工人对运行的要求．一般厂区中每班的运行人员仅为2～3人。需要实现无人值守或少人值守的运行模式。因此对于加药、污泥脱水等设计单元需考虑自动卸料、自动投加。对于建筑结构方面，满足使用功能即可。7存在问题北京市的乡镇污水处理厂项目上报审批时，需满足规划部门的占地要求。2008年3月，北京市规划委员会与北京市国土资源局共同发布了《北京市城市建设节约用地标准》(国发[200813号)[tOl，其中规定市政设施用地类别中的污水处理厂项目的节地标准与《城市生活垃圾处理和给水与污水处理工程项目建设用地指标》(建标[2005]157号)181中的相关规定一致。以设计规模为1万m3／d的采用深度处理工艺的乡镇污水处理厂为例．其占地面积最大不超过1．75hm2。深度处理工艺的出水只能达到国标一级A标准，不能达到北京地标B类或A类标准，即从国标一级A标准到北京地标A／B类标准所采取工艺的占地没有考虑在内，这对处理工艺的技术经济比较提出了更高的要求。《北京市建设工程绿化用地面积比例实施办法》(京政发[199017l号)规定：对于其他建筑工程，绿化用地面积按地处城区的不低于25％、地处郊区的不低于20％的比例执行。此规定给乡镇污水处理厂设计带来的问题是：依据国标设计时满足规范要求，但达不到地区相应项目如园林绿化、绿色建筑等的审批要求，其结果是同一地区乡镇污水处理厂的设计审批项目与给水排水工程留WaterSupply&DrainageEngineedng城镇大中型污水处理厂相同，因此，乡镇污水处理厂的建设标准并没有得到适度降低。8建议1)进一步更新、完善与乡镇污水处理厂建设相关的法律、法规、政策，以便更好地指导乡镇污水处理厂的建设。2)随着污水处理设施和再生水利用设施建设的不断加快，建议规范编制部门加强规范新编、修订工作，使得乡镇污水处理厂的设计依据不断完善。3)加强规范编制组与项目审批组之间的沟通，细化项目审批程序中的执行文件．使乡镇污水处理厂与城镇污水处理厂的审批限值有所区别，真正实现在某种程度上降低乡镇污水处理厂的设计标准。4)设计人员尽量提高乡镇污水处理厂设计回访工作的频率和深度．对已运行或调试阶段出现的问题加以总结、分析，收集运营方反馈的意见，为今后的设计积累经验。5)强化污水处理厂进厂管线与厂站设计分界点的对接工作，避免出现厂站已经建好，但管线没有敷设完毕，导致建成的污水处理厂不能正常运转现象的出现。6)参考目前流行的PPP、BOT运营模式，根据不同的处理工艺、出水水质、运行要求，优化处理工艺。词参考文献：【1】上海市政工程设计研究总院，等．室外排水设计规范：GB50014—2006[S]．2014年版．北京：中国计划出版社。2012．【2】浙江省城乡规划设计研究院．城市给水工程规划规范：GB50282—1998[S]．北京：中国建筑工业出版社，1998．【3]上海市政工程设计研究院．室外给水设计规范：GB50013—2006[$1．北京：中国计划出版社．2006．【4】国家环境保护总局．城镇污水处理厂污染物排放标准：GB18918-2002[S]．北京：中国环境科学出版社．2003．【5】苏诚，刘康怀，史奇峰，等．小城镇污水处理排放标准小议叨．中国给水排水，201l，27(6)：32—35．[6】杭世瑁．小城镇污水处理工程设计的反思与建议【J】．给水排水，2004，30(10)：17—21．[7】中华人民共和国建设部．城市污水处理工程项目建设标准：建标[2001177号[EB／OL]．(2015—08—12)[2015—1l一10]．http：／／www．tjwq．gov．cn／guihj／zcfgui／201308／7f83fd4e46a54aI19366c483e795795d．shtml．[8】中华人民共和国建设部．城市生活垃圾处理和给水与污水处理工程项目建设用地指标：建标【2005】157号【EB／OL]．(2008-05-13)[2015-1l-10]．http：／^^n”1r．mlr．gov．cn／zwgk／gfbz／200805／t20080513102805．htm．(下转第185页)2016#$2期(3一)第34巷辛荭敏畚113\n竖向荷载／MPa科3竖向茼载对层问抗剪强度的影口64．3．3剪切速率对层间抗剪强度的影响在温度为25℃．黏层油用量为0．8L／m2、竖向荷载为0．2MPa的条件下，采用不同的剪切速率测试层间抗剪强度的大小，结果见图4。由图4可以看出，随着剪切速率的增大，3种乳化沥青的层间抗剪强度也随之逐渐增大，增加的趋势近似相同，并且无论剪切速率的大小如何，试验制备的改性乳化沥青的层间抗剪强度始终最大。4．3．4温度对层间拉拔强度的影响对芯样进行直接拉拔试验可以较好地反应黏结材料性能的优劣．更好地评价层间黏结效果。在不同的温度条件下进行拉拔试验的结果见图5。由图5可以看出，在较高的温度条件下，层间抗拉拔强度较低温时小很多；在常温条件下，试验所用改性乳化沥青的拉拔强度最大。说明其具有一定的抗工程材料与设备器EngineeringMatedal&Equipment温度，气目5温度对层间拉拔性能的影响拉拔性能。5结论1)由试验得出，随着黏层油撒布量的增加，层间抗剪强度出现先增大后减小的趋势，存在一最佳撒布用量：25℃条件下的黏层油最佳用量为0．8IJm2。2)竖向荷载对层间抗剪强度的影响显著，在黏层油用量相同的条件下，随着竖向荷载的增大，层间抗剪强度也逐渐增大。3)层间抗剪强度随着剪切速率的增大而增大。4)25oC条件下的改性乳化沥青层间抗剪强度与层间拉拔强度值均大于60℃条件下的值，这说明在一定温度范围内低温条件更有利于改性乳化沥青黏层油性能的发挥。饲参考文献：[1】肖晶晶．微表处改性乳化沥青及混合料性能研究【D】．西安：长安大学，2007：23—39．【2】刘尚乐．乳化沥青及其在道路、建筑工程中的应mtM]．北京：中国建筑工业出版社，2008：49—68．【3】施来顺，曹晓新，郭之宁，等．影响阳离子乳化沥青破乳时间因素的探讨[J】．山东大学学报(工学版)，2003，33(1)：97—99．【4】交通运输部公路科学研究院．公路工程沥青及沥青混合料试验规程：JTGE20—201I[S1．北京：人民交通出版社，2011．【5】交通部公路科学研究所．公路沥青路面施工技术规范：J，I'GF40—2004[S]．北京：人民交通出版社．2005．收稿日期：2015—10—21作者简介：李杨，男．工程师，学士，主要从事施工技术及项目管理工作。(上接第113页)[9】中华人民共和国国家发展和改革委员会．小城镇污水处理工程项目建设标准：建标148-2010[EB／OL]．(2012-02-29)[2015-11-10]．http：／／www．doc88．com／p--446541890031．html．【10】北京市规划委员会，等．北京市城市建设节约用地标准【EB，0L]．(2014—11-10)[2015-11一lo】．http：／／www．doc88．corn／p-9952740270612．html．收稿日期：2015一11—29作者简介：罗丁，女，工程师，硕士，主要从事市政给水排水工程设计工作。2016年第2期(3一)第34拳寺荭投右185伽枷瑚|荨瑚|弓啪啪咖咖