污水处理厂配套管网设计研究

　【摘 要】文章介绍了某县的概况以及结合时下排水存在的问题，提出了一项可行的管网设计、管材选择的方案。

　　【关键词】污水处理厂；管网；管材

　　一、概述

　　某县位于山东省北部，黄河下游，地处鲁北平原、黄河三角洲地带，是山东半岛内陆通往京、津、唐地区的交通要道。地形平坦，地势南高北低，中部稍微隆起。地层从上向下共分11层，岩土呈现粉质粘土、粉土和粘土，有规律交替出现，层厚度交替出现，层厚度约在2～6m不等。地下水埋深较浅，约在2.2～2.3米，相应标高8.92～-3.42米，地下水位稳定。

　　县城区面积6.1平方公里人口6.1万人。按城区总体规划，县城2010年城区规划面积将达13平方公里，规划人口13万人。根据资料分析，远期（2025年）城区收集到的污水量近5万m3/d，2006年开工建设的县污水处理厂，污水设计处理一期规模3万t/d，目前日进水量约为1万t/d，大部分为开发区的工业废水和生活污水。

　　随着城市建设的迅速发展，污水排放量也随之增大。现状污水管网普及率低，管网系统不完善，大量污水排到城区河道，严重污染着城区的水环境，对生态造成严重的破坏。由于排水沟渠多年淤积和人为堵塞严重，生活污水和工业废水污染环境，县城卫生条件较差。为保护水环境，促进县经济的可持续发展，完善市政配套设施，某县已建设完成县污水处理厂工程，污水厂一期规模为3万m3/d。工程具体目标：（1）远期规模5万m3/d；（2）建设完善市区污水管网系统，提高污水收集率，该工程配套污水管网为23.9公里，工程总投资为3031.03 万元。

　　二、排水系统存在的问题

　　（1）城区排水设施基本为雨污混排，污废水直接排入河流、坑塘，导致河流严重污 染，城区环境明显恶化，破坏了城市景观，给生态环境和人民生活都造成一定的危害。

　　（2）部分排水管沟断面小，坡度小，再加以人为的填倒垃圾现象，造成沟道堵塞，排水不畅，使的部分区域雨季受淹。

　　（3）由于城区地面比较平坦，管道自流出水口小，而机排能力弱，因此造成雨季时小马拉大车现象，这是制约城区积水外排的一个主要原因。

　　（4）排水河道淤积及侵占河道用地现象严重，存在着洪涝隐患。

　　（5）已建污水处理厂，一期规模3万t/d，目前进水仅1万t/d，不能满负荷运行，造成设备的闲置浪费。

　　三、厂外污水配套管网设计

　　1、用水量预测

　　根据县城市总体规划，2010年规划人口为10.2万人，2020年规划人口为20万人。本次预测居民生活用水量标准为2010年150 L/人·d，2020年 180 L/人·d，预测期内服务区内生活、公建用水量为2010年1.53万m3/d，2020年3.60万m3/d。2010年工业规划用地为1.96km2，2020年工业规划用地为2.96km2，本次预测工业用水量指标为2010年180 m3/ha·d，2020年200m3/ha·d；预测期内服务区内生活、公建用水量为2010年3.53万m3/d，2020年5.92万m3/d。未预见用水量按生活、工业用水量的10%计预测总用水量，2010年5.57万m3/d，2 020年10.47万m3/d。

　　2、污水量预测

　　本项目产污率按当地生活和公建用水定额的90%计算，预测城区生活污水排放量为2010年0.98万m3/d，2020年2.31万m3/d；以当地工业企业平均废水排放率75%～80%为基数，考虑工业重复用水率，确定工业废水产污率按排水系数0.75计算，相应年份的工业污水排放量分别为2010年1.89万m3/d，2020年3.17万m3/d；产污率按未预见用水量的50%计算，2010年0.26万m3/d，2020年0.48万m3/d；污水总排放量2010年3.13万m3/d，2020年5.96万m3/d。

　　3、污水管网设计规模确定

　　根据县发展状况，近期（2010年）可通过污水管网收集到的污水量近3万m3/d，远期（2025年）可通过污水管网收集到的污水5万m3/d。考虑到污水管线设计不同于污水厂设计，为避免重复投资浪费，应按照远期规模设计，同时采用近期流量进行校核。

　　4、管网布局

　　于环城西路、环城北路、环城南路、环城东路、乐胡路、武定府路敷设污水管（双侧布置，形成并行的污水管，分别收集两侧污水），通过武定府路污水管接入现状污水厂进厂管，其中于乐胡路与府前路交叉处新建污水提升泵站。西部排水系统沿环城西路向北敷设接入环城北路污水管，承接环城西路污水，沿环城北路向东接入乐胡路污水管，沿环城南路向东接入环城东路污水管，承接环城南路污水，沿环城东路向东接入乐胡路污水管；中部排水系统承接环城北路以及环城东路污水，沿乐胡路向南接入武定府路北侧污水管，其中于乐胡路与府前路交叉处新建污水提升泵站一座；南部排水系统沿武定府路北侧向东接入现状武定府路北侧污水管，沿武定府路南侧向东接入现状武定府路南侧污水管。

　　四、管材选择

　　本次工程设计在考虑某县现状地形的特点的同时还需要满足设计规范要求，即污水管道在设计充满度下最小流速应大于0.6m/s，以避免污水中的杂质在管道内因流速过小而沉积，并且干管起点还要满足一定的埋设深度，以保证能够有效的收纳管道服务范围内的污水。针对上述现状条件和技术要求，对目前国内常用的污水管材进行技术和经济比较，选取更适合本次工程的污水管材，降低工程投资和施工难度。

　　首先某县地势非常平坦，道路自然坡度很小，为避免管道埋深增加，而增加污水提升泵站，造成工程投资和运行费用不必要的加大，因此需要管道的摩阻系数较小；其次城市的发展是一个持续的过程，需要管道使用寿命长，不宜经常更换；最后考虑远期发展的需要，需要管道内壁光滑，不易结垢。当管径小于等于DN500mm时，塑料管（UPVC）在经济指标、管道安装施工和使用寿命上有比较大的优势，可选用UPVC双壁波纹管；当管径大于DN500mm时，钢筋混凝土管在经济指标、管道安装施工和使用寿命上有比较大的优势，可选用钢筋混凝土管。

　　五、结论

　　1、确定本次污水管网系统总共23.9公里，服务范围为东起大济路，西至庆淄路，南起规划九路，北到环城北路，服务范围21.6km2。

　　2、根据某县的管网服务范围和地质条件，本次工程需设置1座污水提升泵站。

　　3、污水管材的选择，在对三种不同类型的市政污水管材进行比较后，推荐选择塑料（UPVC）管材和钢筋混凝土管材两种相结合。

　　参考文献：

　　[1]刘骜烈，论城市污水处理配套管网改造[J].工程技术，1994，6，755

　　[2]李红雁，农村污水处理中管网设计问题[J].企业科技与发展，2010，4，52-53