氣囊/套井在城市污水處理廠提標(biāo)改造中的應(yīng)用

湯 樺

(南京江寧水務(wù)集團(tuán)有限公司，江蘇 南京 211100)

隨著國家對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量要求的不斷提高，江蘇省加快推進(jìn)城市污水處理廠的提標(biāo)改造工作，2016年江蘇省政府發(fā)布文件要求南京市江寧某污水處理廠于2017年年底完成一級(jí)(B)到一級(jí)(A)的提標(biāo)改造工作。

1 項(xiàng)目概況

南京市江寧某污水處理廠總設(shè)計(jì)規(guī)模8萬t/d,分三期建設(shè)，一期、二期規(guī)模分別為2萬t/d, 三期規(guī)模分別為4萬t/d，2009年全部建成并投入運(yùn)行。由于該廠周邊配套成熟，已無多余土地進(jìn)行利用，該項(xiàng)目只能在不新增土地的情況下，合理規(guī)劃、優(yōu)化布局，對(duì)原有部分建構(gòu)筑物進(jìn)行拆除、遷建和改造。由于該廠進(jìn)水負(fù)荷率已達(dá)90%左右 ，停產(chǎn)施工期間極易造成污水外溢，所以必須對(duì)施工期間的停產(chǎn)時(shí)間和停產(chǎn)規(guī)模進(jìn)行嚴(yán)格控制，對(duì)施工方案進(jìn)行詳細(xì)研究，盡可能減少污水外溢，杜絕大規(guī)模污染事件的發(fā)生。

2 減產(chǎn)施工期間需注意的問題

由于某污水處理廠周邊以及廠區(qū)內(nèi)部已無多余土地用于建設(shè)，該廠的提標(biāo)改造工作是在沒有條件創(chuàng)造的情況下實(shí)施的，對(duì)廠內(nèi)生產(chǎn)功能較弱的機(jī)修車間、倉庫、污泥濃縮池等進(jìn)行拆除遷建，而我們能做的就是將施工對(duì)生產(chǎn)的影響降到最小。

1)由于施工涉及生產(chǎn)設(shè)備和構(gòu)筑物的拆除和遷移，肯定會(huì)對(duì)污水處理廠正常生產(chǎn)造成一定的影響。一方面，廠里做好應(yīng)急預(yù)案，將不利影響降到最低；另一方面，加強(qiáng)與政府環(huán)保部門、住建部門、園區(qū)等進(jìn)行溝通和匯報(bào)，項(xiàng)目只有得到他們的支持方可實(shí)施。

2)隨著政府監(jiān)管工作的不斷細(xì)化，污水處理廠出水儀表間數(shù)據(jù)不僅要上傳至環(huán)保的省市級(jí)平臺(tái)，同時(shí)住建省市級(jí)平臺(tái)也進(jìn)行了生產(chǎn)全過程數(shù)據(jù)的采集，該項(xiàng)目涉及出口在線儀表間設(shè)備及監(jiān)控的多次遷移，要及時(shí)做好監(jiān)管部門的報(bào)備，以及遷移后設(shè)備的比對(duì)入網(wǎng)上傳工作。減產(chǎn)施工前必須與政府、園區(qū)、環(huán)保等部門進(jìn)行充分溝通，盡可能避開政府考核、檢查、大型活動(dòng)的時(shí)間進(jìn)行，盡可能安排在廠外水量最少的時(shí)間段進(jìn)行。停產(chǎn)前加大產(chǎn)能，將廠外管網(wǎng)和泵站前池的水位降到最低。停產(chǎn)過程中做好污水泵站間的水量調(diào)配，加大未停產(chǎn)部分的產(chǎn)能(可適當(dāng)放寬內(nèi)控指標(biāo))，防止廠外污水的外溢。

3)在布設(shè)氣囊和帶水破除井室時(shí)要做好安全措施，防止安全事故的發(fā)生。

4)熟悉施工單位的施工能力，根據(jù)施工單位的能力來制定合理的施工方案，施工方案必須得到施工單位和施工班組的一致認(rèn)可。施工前必須做好充分的方案交底工作，以最不利的情況進(jìn)行資源的配備，施工過程中做好全程跟蹤和監(jiān)控。

3 工藝管道改造遷移方案

針對(duì)施工單位提供的施工方案進(jìn)行了全面調(diào)整，對(duì)施工的順序、施工時(shí)間的安排和資源的配置提出新的要求。該項(xiàng)目不可能以按部就班的方法來組織施工，必須先將遷移管道全部安裝到位，停產(chǎn)期間只進(jìn)行管道開頭和碰頭工作，停產(chǎn)的時(shí)間盡可能安排在一天中廠外水量最少的時(shí)間進(jìn)行，施工單位需做好夜間施工的準(zhǔn)備。停產(chǎn)前做好與園區(qū)和環(huán)保部門的充分溝通，得到相關(guān)部門允許和支持后方可實(shí)施。

考慮到主要構(gòu)筑物濾池周邊，有二沉池、高壓電塔基礎(chǔ)、軍用電纜等重大危險(xiǎn)源，深基坑施工采用鉆孔灌注樁+旋噴樁止水帷幕，施工前需將基坑范圍內(nèi)的生產(chǎn)管線全部遷移至基坑之外。具體實(shí)施順序如下：

1)進(jìn)行一、二期儀表間及廠內(nèi)中水回用泵房的遷移。儀表間涉及出廠水水質(zhì)在線上傳，以及加氯接觸消毒池的破除，施工期間加氯消毒只能通過投加消毒片的方式進(jìn)行，出廠水細(xì)菌指標(biāo)會(huì)有一定的波動(dòng)，需與環(huán)保、住建等相關(guān)部門溝通好，同時(shí)確定好遷移過程中在線儀表間和廠內(nèi)回用水的臨時(shí)取水點(diǎn)位置。

2)進(jìn)行一期氧化溝出水管線遷移和廠內(nèi)自來水管線遷移。先將所有管道均鋪設(shè)對(duì)接到位，關(guān)閉3號(hào)、4號(hào)氧化溝出水閥門，安排潛水員用氣囊堵塞3號(hào)、4號(hào)二沉池分配水井的進(jìn)水管，進(jìn)行工藝管道的碰頭施工。具體工作量：管道開口4處、切斷管道3處，封堵管道3道焊縫、封閉天窗4道焊縫。具體減產(chǎn)狀態(tài)：一期規(guī)模2萬t/d，停產(chǎn)6 h。

3)進(jìn)行一期二沉池出水管線的遷移。先將所有管道均鋪設(shè)對(duì)接到位，關(guān)閉3號(hào)、4號(hào)二沉池出水閥門，安排潛水員從臨時(shí)在線儀表取水口進(jìn)入主管，用氣囊堵塞3號(hào)、4號(hào)二沉池出水主管，1號(hào)、2號(hào)二沉池正常運(yùn)行，堵塞完畢后進(jìn)行3號(hào)、4號(hào)二沉池出水主管開口和封堵工作，施工完畢后潛水員取出氣囊，3號(hào)、4號(hào)二沉池恢復(fù)生產(chǎn)(見圖1)。具體工作量：管道開口4處、切斷管道3處，封堵管道3道焊縫、封閉天窗4道焊縫。具體減產(chǎn)狀態(tài)：一期規(guī)模2萬t/d，停產(chǎn)8 h，二期規(guī)模2萬t/d，停產(chǎn)0.5 h。

4)進(jìn)行一、二期總出水管的遷移。首先，將所有管道均鋪設(shè)對(duì)接到位，完成出水井的套井施工(見圖2)，將一、二期總出水管接入套井，并充分保養(yǎng)。停產(chǎn)后進(jìn)行出水管的碰頭和原有出水井的破除施工(見圖3)。具體工作量：切斷管道3處，封閉管道1處，管道對(duì)接2道焊縫、修補(bǔ)焊縫1道、封閉天窗1道焊縫。減產(chǎn)時(shí)間：一、二期規(guī)模4萬t/d，停產(chǎn)8 h。

5)一、二期和三期出水管網(wǎng)并入新建的中間提升泵房。該步驟分兩次實(shí)施分別是：

a.一、二期出水管網(wǎng)并入新建的中間提升泵房。先將所有管道均鋪設(shè)對(duì)接到位，切斷并封堵原管道，對(duì)進(jìn)入濾池管道進(jìn)行開口(見圖4)。具體工作量：管道開口1處、封閉法蘭連接天窗1處。減產(chǎn)時(shí)間：一、二期規(guī)模4萬t/d，停產(chǎn)3 h。

b.三期出水管網(wǎng)并入新建的中間提升泵房。先將所有管道均鋪設(shè)對(duì)接到位，套井施工并保養(yǎng)完畢，采用氣囊對(duì)原有管道進(jìn)行封堵，在原有管道增設(shè)閥門一個(gè)，提前將新建濾池的四格濾砂清洗干凈，三期出水通過新建濾池從一、二期原出口出水，全過程可無需停產(chǎn)(見圖5)。由于三期紫外消毒渠水下設(shè)備需拆除利用，三期需共停產(chǎn)3 h進(jìn)行水下設(shè)備拆除，原有井室可在停產(chǎn)期間不帶水進(jìn)行破除。

6)最后一段DN1 200總出水管施工。由于濾池與圍墻之間空間受限制，需破除部分基坑支護(hù)樁方可鋪設(shè)DN1 200總出水管。由于基坑支護(hù)樁的破除只能采用人工破除，施工速度極慢，為了確保項(xiàng)目按期完工，需將一、二期總出水管移除，鋪設(shè)DN1 200

總出水管，一、二期臨時(shí)總出水管需要再次遷移，該管道施工期間不影響一、二期的正常運(yùn)行。具體方案如下：

a.完成除基坑段DN1 200總出水管線施工。

b.關(guān)閉新設(shè)DN900一、二期出水管主閥，一、二期出水通過濾池外排，將一、二期總出水管與DN1 200總出水管聯(lián)通，無需停產(chǎn)，一、二期出水從新建濾池通過。

c.對(duì)接完最后的一段主管道，進(jìn)行管道盲板切除。提前將管道的天窗做好，放置好封堵氣囊，進(jìn)行兩道盲板的割除，取出氣囊后進(jìn)行天窗的封堵，最后封堵一、二期總出口。具體工作量：分兩次停產(chǎn)，一次潛水員下水放置氣囊2處，另一次潛水員下水取回放置氣囊2處，封閉法蘭連接天窗2處(見圖6)。減產(chǎn)時(shí)間：一、二期規(guī)模4萬t/d，停產(chǎn)0.5×2 h。

4 施工效果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)

在10個(gè)月的施工周期內(nèi)，共進(jìn)行管線對(duì)接6次，涉及減產(chǎn)2萬t/d的時(shí)間為14 h，減產(chǎn)時(shí)間僅為常規(guī)施工方法的19%；涉及減產(chǎn)4萬t/d的時(shí)間為15.5 h，減產(chǎn)時(shí)間僅為常規(guī)施工方法的18%；停產(chǎn)施工的時(shí)間均安排在一天中廠外水量最少的夜間進(jìn)行，經(jīng)過精密籌劃和合理的組織安排，未出現(xiàn)全廠停產(chǎn)的情況，也將施工對(duì)生產(chǎn)的影響降到了最小，達(dá)到預(yù)期的效果。

5 結(jié)語

合理采用潛水員氣囊封堵需改造工藝管道，可以起到臨時(shí)閥門的作用，可以解決工藝管道改造和碰頭施工過程中長時(shí)間停產(chǎn)的問題，同時(shí)也大大減少了施工前抽水的時(shí)間；管道天窗采用法蘭連接，可以在帶水的情況下封閉天窗，減少停產(chǎn)施工的時(shí)間；由于混凝土和砌體結(jié)構(gòu)的保養(yǎng)周期長，工藝管道接入井室需要長時(shí)間停產(chǎn)方可施工，該廠采用套井的施工方法，做到工藝管道入井施工不停產(chǎn)。