全康環(huán)保:隨著(zhù)污水量增加、水質(zhì)標準提高和處理功能拓展，使污水處理廠(chǎng)建設用地需求不斷增加，為節省污水處理廠(chǎng)占地，鄭州新區污水處理廠(chǎng)二期工程格柵及沉砂池采用了集約化設計方案。該方案集合了粗格柵及提升泵房、細格柵及曝氣沉砂池、消防泵房、消防水池、再生水泵房、再生水調節池、生物除臭裝置、工具間、垃圾小車(chē)緩存間，共9種功能單元。通過(guò)對各單元工藝設計的詳細介紹，總結了構筑物集約化設計的經(jīng)驗。

0 引言

污水處理廠(chǎng)作為城市水環(huán)境保護不可或缺的組成部分，對于改善城鎮化環(huán)境質(zhì)量具有重要的意義。在滿(mǎn)足污水處理廠(chǎng)工藝要求的前提下，科學(xué)合理地使用土地，解決好近期、遠期土地使用的關(guān)系，提高土地利用率已成為眾多污水工程亟須解決的難題之一。本文總結了地上污水處理廠(chǎng)格柵和沉砂池集約化設計案例，從另一種角度提出了一種節省占地、集約化設計的做法，為地上污水處理廠(chǎng)如何節約占地提供了一種思路，旨在為相關(guān)工程提供參考。

1 工程概況

鄭州新區污水處理廠(chǎng)遠期規劃總規模為120萬(wàn)m3/d。其中一期工程建設規模為65萬(wàn)m3/d（含污泥厭氧消化），污泥干化為300 t/d（以含水率80%計）；一期工程于2015年建成通水，出水水質(zhì)指標優(yōu)于《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》（GB 18918-2002）一級A標準。二期工程新增污水處理規模35萬(wàn)m3/d，設計出水主要水質(zhì)指標達到地表水準Ⅲ類(lèi)水體標準（TN≤10 mg/L）；同時(shí)將一期65萬(wàn)m3/d一級A出水主要水質(zhì)指標提標至地表水準Ⅲ類(lèi)水體標準（TN≤10 mg/L）；新增污泥干化焚燒1 000 t/d（含水率80%計）。

2 集約化設計

二期工程格柵和沉砂池土建規模按照遠期55萬(wàn)m3/d一次建成，設備按照近期35萬(wàn)m3/d進(jìn)行安裝。根據2018-2019年一期工程實(shí)際進(jìn)水水量的變化情況，二期工程總變化系數K總取1.5，近期高峰流量Qmax=21 875 m3/h。污水經(jīng)過(guò)進(jìn)水分配井→粗格柵→提升泵→細格柵→沉砂池進(jìn)入后續處理構筑物。粗格柵采用懸掛移動(dòng)抓斗式格柵除污機，細格柵采用內進(jìn)流孔板式格柵除污機，沉砂池采用曝氣沉砂池池型。

本項目將格柵和沉砂池進(jìn)行合建，該單體集合了粗格柵及提升泵房、細格柵及曝氣沉砂池、消防泵房、消防水池、再生水泵房、再生水調節池、生物除臭裝置、工具間、垃圾小車(chē)緩存間，共9種功能單元，見(jiàn)圖1~圖3。設計階段對設備安裝、巡檢、物料運輸路由等影響因素進(jìn)行了重點(diǎn)規劃。

2.1 粗格柵及進(jìn)水泵房

粗格柵及進(jìn)水泵房1座（含進(jìn)水分配井）。進(jìn)水分配井直徑13 m（內徑），通過(guò)2根DN2 400配水管將污水分配至粗格柵。粗格柵分為2倉，每倉設4條進(jìn)水渠道，渠道寬度1.6 m，每條渠道內設粗格柵1套，設備有效寬度1.5 m，柵條間隙20 mm，安裝角度75°。進(jìn)水泵房分為可獨立運行的2倉，每倉設4處潛水離心泵泵位，共8處泵位；近期水泵4用1備，其中2臺變頻（規模35萬(wàn)m3/d），遠期水泵6用2備（規模55萬(wàn)m3/d），Q=5 730 m3/h，H=20.00 m（19.70~22.00 m）。

2.2 細格柵及曝氣沉砂池

細格柵及曝氣沉砂池1座，分為4組。為保證細格柵配水均勻，每組細格柵前設配水渠1條，根據水力模型模擬，當配水渠道長(cháng)度31~32 m，寬度7 m時(shí)配水效果較好。為防止配水渠底沉積泥沙，渠底布置曝氣管。每組細格柵設3套內流式非金屬孔板格柵，近期安裝8臺（6用2備），預留遠期4臺空位。單臺細格柵過(guò)流能力Q=3 646 m3/h，孔隙3 mm。為防止內流式非金屬孔板格柵設備故障時(shí)污水溢流，孔板格柵應設溢流超越渠。細格柵配套沖洗水泵位于細格柵渠道下方，沖洗水泵共11臺，8用3備，Q=10 m3/h，H=80 m，沖洗水源為再生水。曝氣沉砂池4組共8池，近期安裝設備6池，預留遠期2池。沉砂池高峰流量時(shí)水力停留時(shí)間8 min，沉砂池曝氣量為0.2 Nm3/m3。

2.3 消防水池及消防泵房

根據《消防給水及消火栓系統技術(shù)規范》，本項目同一時(shí)間內的火災起數按1起考慮。消防給水1起火災滅火用水量應按需要同時(shí)作用的室內外消防給水用水量之和計算，兩座及以上建筑合用時(shí)，應取最大者。鄭州新區污水廠(chǎng)二期工程消防用水量最大的建筑為干化車(chē)間，經(jīng)計算消防總水量為1 026 m3。消防水源采用污水廠(chǎng)處理后的再生水。本項目消防水池有效容積為1 050 m3，根據《消防給水及消火栓系統技術(shù)規范》要求，應設置能獨立使用的兩座消防水池，見(jiàn)圖2。因工藝水力高程需要，細格柵及曝氣沉砂池豎向標高位于設計地坪以上，可利用細格柵及曝氣沉砂池下部空間設置消防泵房、再生水泵房、再生水調節池和消防水池，見(jiàn)圖3~圖5。

消防泵房?jì)仍O室內消防水泵3臺（2用1備），服務(wù)室內消火栓，水炮，自噴等消防設施，Q=50 L/s，H=90 m；設室外消防水泵2臺（1用1備），服務(wù)室外消火栓，Q=40 L/s，H=45 m。

2.4 再生水調節池及再生水泵房

本項目污泥焚燒車(chē)間內設置2套應急冷卻器，事故時(shí)需向應急冷卻器內補充冷卻水，冷卻水水源采用再生水。單套應急冷卻器需補水150 m3/h，水壓需求40 m。設計應急冷卻器最大連續工作時(shí)長(cháng)6 h，共需再生水1 800 m3，設計再生水調節池有效容積2 000 m3。再生水泵房?jì)仍O置再生水泵3臺（2用1備），Q=150 m3/h，H=50 m。本項目應急冷卻水與消防用水共用水池，為確保消防用水量不作他用，再生水泵吸水管管頂標高為77??15 m（與消防水位相同），并在吸水管管頂設置??25真空破壞孔，見(jiàn)圖5。

2.5 生物除臭裝置

根據項目環(huán)評報告要求，本項目除臭尾氣排放標準執行GB 18918-2002表4二級標準。污水處理廠(chǎng)粗格柵及進(jìn)水泵房、細格柵及曝氣沉砂池的臭氣需重點(diǎn)收集、處理和排放。

為節省占地，將生物除臭裝置布置于細格柵配水渠道下部，根據除臭風(fēng)量計算，需設2套生物除臭裝置，每套處理規模4萬(wàn)m3/h，單套除臭裝置尺寸31 m×4.52 m×3.4 m。

2.6 輔助工程設計

根據污水處理廠(chǎng)運行管理的需求，在細格柵配水渠道下方設置工具間和垃圾小車(chē)緩存間，見(jiàn)圖2和圖3。工具間建筑面積391.6 ?O，層高3.88 m；垃圾小車(chē)緩存間建筑面積162.4 m2，層高2.98~3.88 m，最多可容納68輛垃圾小車(chē)。細格柵配水渠下方布置結構柱時(shí)應注意預留物料運輸路由，見(jiàn)圖2。

3 結語(yǔ)

鄭州新區污水處理廠(chǎng)二期工程格柵和沉砂池土建規模按照遠期55萬(wàn)m3/d一次建成，設備按照近期35萬(wàn)m3/d進(jìn)行安裝。本工程將格柵和沉砂池進(jìn)行合建，同時(shí)集合了粗格柵及提升泵房、細格柵及曝氣沉砂池、消防泵房、消防水池、再生水泵房、再生水調節池、生物除臭裝置、工具間、垃圾小車(chē)緩存間，共9種功能單元。本項目在設計階段充分利用平面和豎向空間，集約化設計，達到了節省占地、降低工程費用的目的；并且對設備安裝、巡檢、物料運輸路由等影響因素進(jìn)行重點(diǎn)規劃，實(shí)現了整體化、集約化、系統化和人性化的設計理念，可供同類(lèi)工程參考。