您好,欢迎访问中国给水排水登录 | 注册
当前位置: 首页 > 文集专利 > 好文推荐
江西省首座花园式全地下水质净化厂工程设计
2024-01-10 14:36       来源:《中国给水排水》       作者:       分享:
摘要:江西省首座花园式全地下水质净化厂工程设计
摘要:在长江大保护的背景下,江西省九江市两河全地下水质净化厂应运而生。作为江西省首座花园式概念全地下污水处理设施,设计规模3×104m3/d,负责收集处理九江市濂溪区约10km2范围内的生活生产污水,出水水质需达到地表水准Ⅳ类标准,尾水最终排入长江。该净化厂污水处理构筑物均位于地下,地上设计运行管理用房及构思巧妙的景观公园。污水处理采用预处理+Bardenpho活性污泥法+高密度沉淀+反硝化深床滤池工艺,通水后各项出水指标均稳定达标。

1.png
01

项目背景


九江市为江西省唯一拥有长江岸线的城市,成为全面参与“长江大保护”的首批试点城市之一。九江市两河全地下水质净化厂工程作为九江水环境治理一期项目中的示范项目,设计规模3×104m3/d,是江西省首座花园式概念的全地下水质净化厂,位于九江市濂溪区,负责处理中心城区昌九高速以南约10km2范围内的生活生产污水。工程内容包括一座占地约2.2hm2的地下水质净化厂、约2km的河道补水管线及一座占地约3.1hm2的地上景观公园(双溪公园)。净化厂生物处理采用Bardenpho活性污泥法。设计出水水质为地表水准Ⅳ类标准。


02

设计水质及工艺流程


本工程出水COD、BOD5、氨氮、TP执行《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中的Ⅳ类水标准,要求出水TN≤10mg/L,其余指标执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的一级A标准。具体设计水质见表1。

本工程部分尾水直接作为地上景观公园用水,部分作为河道补水排入九江市十里河。

2.png

03

工程设计


3.1 总体布局
该工程位于九江市濂溪区九柴社区,仪表厂西侧拆迁地块,现状标高为30.9~36.9m,总征地面积约2.2hm2,地下箱体实际占地面积为1.06hm2

净化厂总体由两部分组成:地下水质净化厂(地下箱体)及地上管理用房。整个地下箱体考虑顶板、底板及墙壁厚度,总尺寸为133.3m×78.2m×17.0m。其结构分为两层,其中负一层为操作层,主要包括鼓风机房、加药设备、除臭设备、脱水机房、变配电间以及污水设备检修平台等空间;负二层主要为厂区污水处理设施及综合管线廊道等。

管理用房为地上二层、地下二层。地上二层包括九江三峡智慧水务展示中心和数据监控中心,及办公室、中控室等;地上一层及地下一层为九江市双溪公园科普体验馆,通过介绍九江与水的故事反映九江治水的新篇章;地上一层除科普馆外,还包括了会议室、控制室、厨房餐厅以及值班室等;地下一层除科普馆外,还包括了实验室、化验室操作间、药品库房等;地下二层主要为消防控制中心,包括消防水泵房、消防水池、配电间以及储藏室。地下箱体内主干道宽6.0m,主干道转弯内半径为6.0m。

3.2 竖向设计
该净化厂坐落于城市中心,采用全地下式布置形式的箱体结构。其操作层位于地下一层,底部绝对标高为28.5m,为方便运行人员操作,设计层高约6.6m;地下二层主要功能为污水处理,其底部绝对标高为21.5m,设计层高约7.0m。

3.3 工艺设计
① 预处理工段(格栅及沉砂池)
速闭闸门3台,B×H=1000mm×1000mm,N=3kW;链条回转式粗格栅3台,B=1000mm,b=10mm;网板细格栅2台,B=900mm,b=3mm;潜水轴流泵(大)3台,Q=630m3/h,H=40kPa,N=15kW;潜水轴流泵(小)2台,Q=438m3/h,H=40kPa,N=11kW;链板式刮砂机2套,B=1000mm,N=0.75kW。

② 生物处理工段(生物池)
Bardenpho活性污泥法生物池,共分为2组,单组平面尺寸为68.5m×21.8 m,设计水深7.0m(见图3)。总水力停留时间14.5h,其中厌氧区2h、缺氧区5h、好氧区7.5h。MLSS为3.5~4g/L。内回流泵(好氧池至缺氧池)6台(4用2备),Q=936m3/h,H=10kPa,N=5kW;微孔曝气盘1950套,规格为Ø330mm,4m3/h;精确曝气设备:热式气体流量计(一体式)3套,规格DN300。


3.png

③ 沉淀处理工段(沉淀池)

矩形周进周出沉淀池,分为2组,峰值表面负荷为1.5m3/(m2·h)。沉淀设备为成套设备,采用非金属链条式刮泥机3台,运行速度0.6m/min;排泥系统3套,包括液压穿孔排泥板、污泥控制阀等设施;配水系统3套,包括进水渠配水孔管、反射挡板及导水裙板等设施;撇渣管3套,规格为Ø219mm。

④ 曝气工段(鼓风机房)
配备空气悬浮鼓风机4套(3用1备),单机Q=54m3/min,H=80kPa,N=110kW。

⑤ 深度处理工段(高密度沉淀池、深床滤池)
高密度沉淀池平面尺寸为22.2m×24.6m。絮凝池4座,有效总容积约300m3,总停留时间12.4min。斜管沉淀池共2座,直径12m,总水深6.0m,总有效斜管面积206m2,斜管区上升流速为0.6mm/s,PAC计算投加量20~50mg/L,PAM计算投加量1.0mg/L。设混合搅拌器2台,N=5.5kW;絮凝搅拌器2台,N=5.5kW;中心传动浓缩刮泥机共2套,直径12m,N=0.55kW;污泥螺杆泵6台,Q=22m3/h,H=0.6MPa,N=5.5kW,负责回流及剩余污泥的输送;斜管设备225m2,材质为PP,规格Ø80mm,斜长1m,安装角度60°。

深床滤池4组,总平面尺寸22.5m×33.8m,总过滤面积290m2,滤池滤速为4.40m/h。设布气布水装置(滤砖)4套,单格尺寸14.88m×4.88m,HDPE材质;滤料约530m3,有效粒径约2~3mm;卵石垫层约110m3;反冲洗泵2台(1用1备),Q=1090m3/h,H=0.1MPa,N=0.37kW;罗茨鼓风机3台(2用1备),Q=56m3/min,H=78kPa,N=110kW。

⑥ 消毒工段(紫外及消毒接触池)
总平面尺寸21.7m×26.4m;紫外线消毒模块组2个,每个模块组6个模块,每模块10根灯管,共120根灯管;消毒接触池1座,渠道长度约140m;巴氏计量槽1座,喉宽450mm。

⑦ 尾水排放工段
净化厂尾水由水泵提升后排出,部分尾水直接排至十里河补水,部分排至箱体上部景观公园,最终进入十里河。尾水泵房采用湿式泵房,平面尺寸13.0m×7.8m。设潜水泵3台(2用1备),Q=425m3/h,H=200kPa,N=45kW,变频控制;潜水泵3台(2用1备),Q=638m3/h,H=260kPa,N=65kW,1台变频。

⑧ 加药工段(加氯加药间)
包括PAC、PAM、乙酸钠、次氯酸钠投加系统各1套。

⑨ 污泥处理工段(污泥脱水机房)
设计污泥量约4t/d,进泥含水率约99.3%,脱水后污泥含水率达80%。设离心脱水机2台(1用1备),Q=55m3/h,N=90kW;进泥螺杆泵2台(1用1备),变频控制,Q=40~60m3/h,N=11kW;电动污泥斗2套,V=15m3;泥饼泵2台,Q=4~7m3/h,N=18.5kW,输送含水率为80%的脱水污泥。

3.4 结构设计(含基坑设计)
净化厂地下箱体平面内净尺寸为130.5m×75.4m,高度为14.35~16.0m,箱体结构为地下两层,顶层覆土厚度1.0m。地下一层采用钢筋混凝土地下室外墙+框架结构,柱距7.2~12.6m,地下二层采用钢筋混凝土地下室外墙+钢筋混凝土池壁+梁板结构。采用钻孔灌注桩+钢筋混凝土筏板基础。考虑到地下结构埋深和覆土厚度,箱体外池壁厚度确定为0.6~1.2m,底板厚度确定为1.3~1.4m,顶板厚度确定为0.25m,桩基直径1m。地下箱体采用设置膨胀加强带的方式以适应温度变化,在地下箱体长度方向上设置三道膨胀加强带,宽度方向上设置二道膨胀加强带。

管理用房为地上三层、地下二层建筑。抗震设防类别为乙类。采用现浇钢筋混凝土框架结构,柱距为5~8m,主梁高度为600~800mm。采用天然地基+钢筋混凝土筏板基础。地下箱体部分基坑开挖深度11.80~18.25m,支护采用放坡土钉墙+灌注桩+预应力锚索形式,桩间采用高压旋喷桩止水。管理用房部分基坑开挖深度3.15~7.25m,浅部采用放坡开挖,深部采用放坡+土钉墙结合钻孔灌注桩+内支撑的支护方式,深浅结合部位采用高压旋喷桩重力式挡墙支护。

3.5 除臭及通风设计
箱体内的臭气主要来自预处理工段、生物处理工段以及污泥处理工段。除臭标准应达到上海地标《污水综合排放标准》(DB 31/199—2009)。设置生物除臭设施2座,离子送风设施1座,每座除臭设施负责局部臭气收集。预处理及污泥处理工段设置1套生物除臭塔,尺寸为5.0m×10.0m×3.5m,除臭风量为14500m3/h;生物处理工段设置1套生物除臭塔,尺寸为5.0m×10.0m×3.5m,除臭风量为13000m3/h;设置离子发生器6台,N=0.4kW,送风机1套,Q=12000m3/h,N=7.5kW。

本工程采用全面排风与局部排风相结合的送排风方式。箱体地下一层操作间、地下二层处理池以及各处理工段车间,采用机械送风系统;排风采用机械排风系统;排风系统与排烟系统共用风道及风口。平时的排风及消防排烟合设1套系统。

地下楼梯间采用机械加压送风方式,加压送风量按照《建筑防烟排烟系统技术标准》(GB 51251—2017)计算。汽车隧道设置自然排烟系统。

3.6消防设计
防火分区设计一直是地下污水厂的重点及难点。地下戊类箱体共分7个防火分区,每个防火分区面积≤2000m2(每个防火分区设置了自动喷淋系统、火灾报警系统、紧急广播系统),而且箱体设有直通地面的防烟楼梯间。消防采用室内消火栓及灭火器相结合的方式,室内消火栓用水量按40L/s考虑;自动喷淋灭火系统用水量按35L/s考虑,采用临时高压消防给水系统。地下箱体内配电间、电控间等采用气体灭火系统,设置七氟丙烷气体灭火设施。

3.7 防洪设计
根据《防洪标准》(GB 50201—2014)、《九江市中心城区排水(雨水)防涝设施建设规划》中相关技术要求,综合考虑净化厂的防洪标准为50年一遇。

厂区设计双电源供电,以保证净化厂电气系统的连续、可靠运行。在地下箱体粗格栅前设置速闭闸门,当意外停电时能利用蓄电池供电,将此闸门关闭。当突发电力事故,造成污水处理设施不能正常运行时,能立即反馈信号给厂外进水闸井(带EPS电源),使其迅速关闭,同时通过消防电源自动关闭粗格栅前的进水速闭闸门,以确保地下空间不被水淹;在箱体负二层最低点亦设置了废水泵池,服务于地下空间的突发性浸水,泵后直排厂外污水管道。废水泵池内设置潜水泵(大)2台,Q=780m3/h,H=150kPa,N=55kW;潜水泵(小)1台,Q=50m3/h,H=150kPa,N=3.7kW,紧急时全部开启。

3.8 景观设计
位于箱体之上的双溪公园(见图4),与项目中上游龙门公园、下游水木清华公园交相辉映,成为城市生态景观的又一个重要节点。


4.png

园区布置由假山瀑布、游园、水系景观等构成,集观赏休闲、科普教育及污水处理等功能于一体。


园区水系设置了源头出水、生态潜流、生态滞留、生态静流及生态溢流等五大功能区。共采用了74类植物,涵盖乔木、灌木、地被及水生植物等四大类。打造出了水清岸绿、鱼翔浅底的人间仙境。


04

运行效果及经济分析


该厂于2021年6月建设完成并投入试运行,通过半年多的运行调试,目前设备运行良好、稳定。近期实际进水量为(1.6~2.0)×104m3/d。出水各项指标均达标,并全部补充至附近河道水体,环境效益明显。试运行实际水质情况见表2。工程概算总投资为4.3亿元,经营成本约1.4元/m3,总成本约2.8元/m3,全厂能耗约0.50kW·h/m3

5.png

05

设计亮点


① 本工程采用了地下水质净化与地上生态公园紧密结合的理念,公园结构与城市布局融为一体,利用地上空间打造了供市民休闲娱乐的绿色城市中轴线。
② 主要处理工艺选择了适应当地污水特性的Bardenpho活性污泥法,在强化脱氮除磷效果的同时,可有效降低能耗,践行绿色低碳理念。
③ 生物处理采用了高效率的智能精确曝气控制系统,实现了能耗的精确控制。它是基于活性污泥数学模型+鼓风机+阀门的联合控制系统,可根据曝气池的需要合理供给、分配气量,使曝气池的溶氧量尽可能接近预设目标值,确保出水稳定,以较经济的电耗、药耗和运行成本实现出水达标。
④ 在进水水质波动的情况下,通过投加药剂、碳源等辅助手段,经Bardenpho生物池处理后的污水再经过高密度沉淀池及带有反硝化功能的深床滤池进行处理,可保证出水水质达标。


06

结语


该工程为江西省首个花园式全地下水质净化厂,运行时周边无异味、无噪声,极大程度降低了污水处理设施对周边居民生活的不利影响,不仅惠及民生,还构筑了城市生态屏障。


本文的完整版刊登在《中国给水排水》2023年第8期,作者及单位如下:

江西省首座花园式全地下水质净化厂工程设计
卫佳,方帅,许怀奥,孙未,邱栋,王阳
(中国市政工程华北设计研究总院有限公司,天津 300381)

参考文献引用的标准著录格式:

卫佳,方帅,许怀奥,等.江西省首座花园式全地下水质净化厂工程设计[J].中国给水排水,2023,39(8):68-72.
WEI Jia,FANG Shuai,XU Huai'ao,et al.Design of the first garden-type full underground wastewater treatment plant in Jiangxi Province[J].China Water & Wastewater,2023,39(8):68-72(in Chinese).


相关阅读
● 深圳市宝安区小湖塘库水体生态治理工程分析 ● 膜芬顿+BAC/BAF工艺用于RO浓水深度处理 ● 污水厂不停水应急达标改造工程设计及实施 ● 回顾海绵城市10年发展历程:总结、思考、再出发 ● 基于微波变送器实时监测的沉淀池排泥运行优化 ● 给排水专业BIM技术人才培养的思考与实践 ● 化工园区工业污水“分类分质”处理工艺系统设计 ● 非均相催化臭氧氧化技术用于高盐废水零排放工程 ● 多维度耦合丝状菌监测方法在污泥膨胀中的应用 ● A2/O工艺用于污水处理厂升级改造的适宜性探讨 ● 江西新余仙女湖镉铊砷突发环境事件应急供水 ● 昆明第四水质净化厂MBR工艺7年运行实践分析 ● 实际城市污水培养好氧颗粒污泥的中试研究 ● 郑州市马头岗污水处理厂污泥热干化系统工艺设计 ● 絮体污泥和好氧颗粒污泥中藻酸盐的提取研究 ● 呼吸图谱表征活性污泥微生物的休眠与流失 ● 不同溶解氧环境下氨氧化菌的氧半饱和常数比较 ● 某污水厂预处理系统跌水复氧成因初探及控制措施 ● 嘉兴市贯泾港水厂次氯酸钠消毒技术工程应用研究 ● 南方某城市供水管网系统三层分区控漏实践 ● 催化氧化滤池中As(Ⅴ)与铁、锰、氨氮的协同去除 ● 膜生物反应器Anammox的快速启动及其抑制动力学 ● 培养过程中接种部分厌氧颗粒污泥促进好氧颗粒化 ● 基于流式细胞仪方法评价饮用水紫外/氯消毒效果 ● 介孔SBA-15掺杂聚砜超滤复合膜的制备与性能研究 ● 基于多目标的池州市齐山大道海绵化改造经验
在线投稿系统
Welcome to the online submission and editorial system for China Water & Wastewater.
热读排行
1
杜邦水处理亮相2019上海国际水展,诠释水的无限可能
杜邦水处理亮相2019上海国际水展,诠释水的无限可能
2
2020年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会同期召开中国无废城市建设及固废资源化利用大会邀请函
3
3403家 2018年河北省重点排污单位名录(2501-3403)
4
3403家 2018年河北省重点排污单位名录(1001-2500)
5
2019年污泥处理与资源利用国际高峰论坛 暨国际标准化组织(ISO)污泥处理和利用标准工作组会议
6
3403家 2018年河北省重点排污单位名录(1-1000)
7
李杰翔调研主城区水资源保护与再生水利用工作
8
《湖南省城乡生活污水治理PPP项目操作指引》发布
9
广东省城镇污水处理厂提质增效三年目标
10
曼谷唐人街启动首个顶管冲压排水系统
11
中西部城镇污水垃圾处理工作提速 探索实行差别化垃圾处理收费
12
唐建国:如何做好城市排水管网的提质增效
13
2019年上半年建筑业发展统计分析
14
连续流好氧污泥颗粒化:No longer a dream!
15
央企加速入场环保行业 首创集团携手三峡集团保护长江生态环境
16
王洪臣:不要让不切实际的排放标准阻碍农村污水治理
17
住建部发布《农村生活污水处理工程技术标准》 12月1日施行
18
首届亚洲环境治理研讨会在昆明举行
19
博天环境亏本甩卖“亲儿子”股权,近两月水务行业收并购案例一览!
20
中国给水排水2020年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会 (第十一届)邀请函暨征稿启事
21
中国节能余红辉:让天更蓝、山更绿、水更清、生活更美好!
22
太原市中心城区污水排放总量调查
23
2019年天津市科学技术奖授奖决定:特等奖6项,一等奖23项(名单)
24
第三批城市黑臭水体治理示范城市竞争性选拔结果公示
25
5.2亿!国际巨头胜科水务长期偷排废水,被开出中国环保史上最大罚单!
26
三峡集团:从开发长江到保护长江
27
住建部《农村生活污水处理工程技术标准》
28
打击围标串标!2019年“围标串标”典型案例披露......
29
生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范(征求意见稿)
30
北京国际水展盛大开幕 十年发展铸辉煌砥砺奋进再出发
31
通报!5家环评单位及其环评工程师,2家单位及编制主持人限期整改6个月,3家审批申请被暂停,技术整改6个月
32
跨界打劫来了?阿里与中规院联手中标雄安BIM管理平台第一标
33
曲久辉:中国城市污水处理的发展历程及未来展望
34
新型冠状病毒引起的肺炎疫情期间水厂生产运行指导意见(试行)
35
国务院取消造价资质审批,对造价工程师有何影响?
36
财政部令第101号——政府采购信息发布管理办法 ,自2020年3月1日起施行
37
2019科创板环保上市公司盘点
38
紫外杀菌灯在防护2019新型冠状病毒传播中的应用
39
污水消毒方法汇总
40
《中国给水排水》2019年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会
关键词
返回首页 | 人才招聘 | 广告征订 | 联系我们 | 订阅中心 |
地址:天津市和平区新兴路52号都市花园大厦21层
商务热线:022-27835639 传真:022-27835592 E-mail: cnwater@vip.163.com
Copyright © 2019《中国给水排水》杂志社有限公司 版权所有 津ICP备20004590号 津公网安备 12010102000028号 本站推荐IE8.0及以上浏览器1024×768以上分辨率浏览