胡維杰¹， 許春華²， 張 建²
(1．上海市政工程設計研究院，上海 200092；2．山東大學 環境科學與工程學院，山東 濟南 250100)

　　摘　要：從上海市石洞口城市污水處理廠的設計中總結出城市大型污水處理廠在初步設計階段、招標文件編制階段及施工圖階段可能存在的問題和解決措施，尤其對一體化活性污泥工藝施工圖設計中可能出現的問題進行了探討。
　　關鍵詞：大型污水處理廠； 初步設計； 一體化活性污泥工藝； 招標文件編制
　　中圖分類號：X703.1　　　文獻標識碼：C　　　文章編號：1000-4602(2004)11-0066-03

Problems for Attention in Design of Large-scale Wastewater Treatment Plant
HU Wei-jie¹， KU Chun-hua²， ZHANG Jian²
(1．Shanghai Municipal Engineering Design and Research lnstitute，Shanghai 200092，China；
2．School of Environmental Science and Engineeing；Shandong University,Jinan 250100，China)

　　Abstract：In the design of Shidongkou Municipal Wastewater Treatment Plant in Shanghai City，the problems that may exist in the phases of preliminary design，bidding document compilation，and construction drawing，and the solving measures were summed up．Particularly，the problems that may occur in designing construction drawing of integrative activated sludge process were discussed．
　　Key words： large-scale wastewater treatment plant； preliminary design； integrative activated sludge process； bidding document compilation

　　上海市石洞口城市污水處理廠位于寶山區盛橋鎮西區污水總管出口處，一期規模為40x10⁴m³／d，服務范圍主要為西干線現服務區域(市區蘇州河兩岸的普陀、閘北等地區)和蘇州河支流截污工程北片以及南翔等地區。工程總投資為8.6億元(包括遠期工程的征地及拆遷費用)，采用一體化活性污泥工藝，污泥處理采用機械濃縮、脫水、干化、焚燒工藝，中水處理采用加氯消毒及重力過濾工藝^[1]。
　　該工程為亞行貸款項目，于1998年進行設計招投標，其后主要工作包括初步設計、招標文件編制及施工圖設計。
1 初步設計階段
　　作為采用新型工藝的大型污水廠，工程初設涵蓋內容眾多，包括全廠污水處理、污泥處理、污泥處置、中水處理工藝選擇以及其中某些構筑物及機械設備的選擇等。需要注意的是：初設工作并非單純編制初設文件，還需對工程初設評審意見以及規劃部門、環保部門、消防部門、衛生防疫部門、港政部門等相關的工程審批意見完成相應修改及補充工作，或進行相關解釋說明，直至取得同意意見。
2 招標文件編制階段
　　大型緘市污水處理廠包括土方工程、建筑工程、道路工程、樁基工程、綠化景觀工程、碼頭工程、機械設備工程、電氣設備工程、儀表控制設備工程等分標工程。工程分標除考慮各階段工程費外，還必須注意污水處理廠的系統性特點，若過度細分工程標段則要求在污水處理廠建設及運行調試中有較強的管理協調能力，以避免各相關標段之間產生扯皮現象由于大型污水處理廠中設備、管路、電纜復雜，各標的界面較多，要求設計單位在進行全廠整體系統工藝設計的同時，必須注意各標段與相關標段的劃分
界面，明確各標段的具體工程量，以免影響各標段工程費。
　　為了保證招標文件的質量，宜盡可能達到主體的施工圖深度，只有這樣才有可能控制招投標的技術質量及工程費用。土建標編制必須注意含鋼量的正確性。為把握土建標工程量，構筑物土建設計深度宜達到土建模板的施工圖深度。另外，土建標在編制過程中必須預先落實工程測量及地勘資料。
　　招標文件編制必須在保證工藝設計質量、熟悉新穎工藝的同時，充分了解所有設備，特別是那些復雜的、系統性較強的設備。
　　標書編制中某些問題舉例如下：
　　① 若工程量計算明顯偏小，同時在投標文件中有意識地放大單位投標價，則非常不利于招投標工作。在標書管配件清單中，錯誤的管道數量會引起標價的顯著變化。
　　② 空氣管僅說明管材為鋼管，但未明確鋼管的壁厚。
　　③ 在插板閘門的技術條款編制中，一般明確配套自動著鉤吊具，但實際上，若插板閘門尺寸較大、質量較大，則利用吊具無法起吊門板，因此應補充電動葫蘆及相關內容的設計。
　　④ 在鼓風機房等建筑物內安裝的無軌起重機的工作級別宜采用A3級，不一定采用A5級。
　　⑤ 大型污水處理廠的管道、電纜眾多，在招投標階段必須明確其對應的管道支架、吊架、橋架等相關工程量及其工程費。
3　施工圖設計階段
　　a．一體化活性污泥工藝存在沉淀出水初期的混合液排放問題，將對污水的進水量產生沖擊負荷。對于獨立運行分組數較少的一體化生物反應池而言，該部分的沖擊負荷較大，因此必須注意反應池組數的劃分。
　　b．在以壓力箱涵進流的進水泵房的設計中，若仍以現行污水泵房規范設計，則由于廠內生產水回流或水泵備用數量較少而投入運行的工作泵數量不足而極易發生進水泵房的溢流現象。設計宜保證進水溢流通道，另外由于以壓力箱涵進流的進水泵房埋設較淺，需注意廠內生產水回流人進水泵房的可行性，否則需根據具體情況在廠內增設污水泵房。由于反應池間隙回水量比例較高，在工藝設計中必須考慮回水蓄水構筑物。
　　c．一體化生物反應池的優點之一是占地面積較小，需注意的是兩邊池的斜板設計并非反應池必須增設的內容。根據進出水處理要求，適當調整單格反應池的表面積、設計水深以及反應池總格數，可以取消反應池兩邊格斜板(或斜管)。
　　d．需注意反應池的放空時間不宜過長，尤其針對進、出水交替運行的一體化反應池，若為減少整個反應池的出水閘門而取消每座反應池中每格反應池的出水閘門，則必須注意在任一格反應池處于空池狀態或放空情況下，每座反應池中其他格反應池進水時通過出水渠道溢流人空池的情況。
　　e．在以壓力箱涵進流的進水泵房的設計中，必須注意大型構筑物(如反應池)放空時，尤其是初期放空時對進水泵房的沖擊負荷。同樣，必須注意池底放空時污水無法自流人進水泵房的情況，并考慮如何合理設置污水泵房。
　　f. 必須注意盡可能縮短所需的回水排放時間，在進行正向水力流程、高程設計的同時，必須注意回水管渠(其中部分與出水管渠重復)的水力計算，尤其是當單格反應池處理流量較大時，由于水力負荷要求設置的出水堰槽的布置形式可能不利于回水排放，因此必須注意出水槽的結構形式及其斷面的變化設計，適當增加回水的排放流速。
　　g. 由于反應池格數較多，需注意邊池排泥的均勻性與可調性問題。為減少排泥管路系統及設備，往往多個邊格反應池通過一根排泥管路進行排泥。在實際操作時，若同時排泥，往往很難保證所有邊格反應池的均勻排泥。這就要求每格反應池排泥蝶閥的開啟度調節或調整每格反應池的排泥時間，減少排泥流量較多格反應池的排泥時間，增加排泥流量較小格的反應池排泥時間。
　　h．需注意大型一體化反應池的出水閘門(包括回水閘門)的選型問題。為避免回水排放不干凈問題，出水閘門宜選用渠道閘門。同時，為避免反應池進水時可能引起的溢流現象，出水閘門宜選用孔口閘門。另外，由于出水閘門按工藝要求開、關動作頻繁，宜在不明顯增加出水排放水頭損失的情況下盡可能縮小閘門尺寸。
　　i．對于污水處理構筑物，尤其是預處理構筑物的設計，必須注意池頂加蓋設計的合理性問題。構筑物加蓋設計必須區分內部通行構筑物的加蓋情況及池頂的簡單加蓋情況。若構筑物內需有人通行、檢修，則其加蓋設計必須要求內部的通風設計滿足有關標準規范，以免由于H₂S等氣體積累而影響構筑物的正常安全使用，在以壓力流方式進入污水處理廠進水泵房的情況下尤其需引起注意，由于進水管渠中污水長時間處于厭氧狀態，惡臭氣體極易在污水預處理構筑物中釋放，如相對停留時間較長的平流式水力旋流沉砂池。而且，該種型式的沉砂池由于水力旋流的作用，會加劇污水中H₂S等氣體的釋放。
　　j.對于沉砂池的設計，需注意在沉砂、洗砂的同時，防止砂粒隨出水帶至后續的生物反應池，在平流式水力旋流沉砂池的設計中更需引起注意。由于水力旋流泵安裝于沉砂池出水端，若水力旋流擴散管在池長方向上的管徑設計、噴口尺寸及間距設計不合理，則有可能影響沉砂池的沉砂效果。可在沉砂池進水側水力旋流擴散管末端安裝蝶閥，在一定程度上可調節水力旋流強度。
　　k．由于反應池三格間均通過池底連通管連接，因此進出水頭損失較一般的反應池大，若以出水格水深作為計算水深，則必須注意進水格水深及其池頂超高的情況，還需注意空氣管等管道及電纜敷設及其池壁留孔的標高合理性問題。同時必須注意在反應池前設置超越管路，以免在有反應池檢修時由于水量增加而產生上游的水力高程問題。
　　l．必須注意不同特點構筑物的通風設計，如離心鼓風機房的土建設計在合理設計進風廊道及出風管路的同時，必須注意鼓風機隔音罩排風、鼓風機油冷卻風機排風的氣流組織設計。另外，必須注意鼓風機房建筑本身的進風及出風組織設計，避免氣流短路現象。雖然鼓風機的進風過濾主要依靠風機進口的過濾器，但為進一步保護鼓風機運行，防止飛鳥等進入進風廊道，可在進風廊道始端配以自動空氣過濾器。加氯間的通風設計需注意自動氯吸收裝置及通風機在不同漏氯濃度情況下的運行操作工況。尤其需注意的是，當漏氯濃度>1X1０^-5時通風機必須停止工作，而除氯裝置繼續運行。期間，加氯間及周邊區域內的工作人員必須緊急疏散，關閉加氯間門窗，盡量減少氯氣向外擴散，加氯間門窗的設計宜做到單向進風。
　　m．加氯接觸池的設計必須注意解決：池面浮渣的清通問題；加氯池的放空問題；超越問題。其中任一問題的存在均會對加氯池的運行產生不利影響。
　　n．為測定污水處理廠的實際處理水量，往往需要在出水區設置電磁流量計。為保證流量計的計量精度，必須注意在污水處理廠處理水量較小時通過電磁流量計水流速度較小或在受納水體水位較低等情況下的非滿管流狀態對電磁流量計計量精度的影響。
　　o．為保證污泥濃縮系統的處理效果，避免由于進泥濃度變化而影響濃縮效果，必須注意在濃縮系統前的污泥調蓄池設置攪拌裝置，以保證進泥濃度的一致性。
　　P．在設有較多在線儀表的污水處理廠，儀表沖洗水系統宜增設專用過濾器，儀表沖洗水管宜設置防凍保溫設施。
　　q．自動板框機系統的選用需考慮污水生物處理工藝的特點、污泥組分、絮凝劑選型、濾布自動沖洗裝置選型、濾布材質結構選型、自動沖洗裝置選型等眾多因素，以避免脫水含固率達不到要求或含固率不均。

　參考文獻：
　[1] 胡維杰．上海市石洞口城市污水處理廠設計[J]．中國給水排水，2003，19(7)：68—71．　

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　收稿日期：2004—05—25