鹽湖區(qū)王范鄉(xiāng)姚張村污水處理設(shè)計(jì)分析

郝國(guó)慧

（運(yùn)城市鹽湖區(qū)水務(wù)局，山西 運(yùn)城 044000）

改善農(nóng)村人居環(huán)境，建設(shè)美麗宜居鄉(xiāng)村，是實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的一項(xiàng)重要任務(wù)，事關(guān)全面建成小康社會(huì)，事關(guān)廣大人民群眾根本福祉，事關(guān)農(nóng)村社會(huì)文明和諧。近年來(lái)，各地區(qū)各部門(mén)認(rèn)真貫徹落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院決策部署，把改善農(nóng)村人居環(huán)境作為社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的重要內(nèi)容，大力推進(jìn)農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和城鄉(xiāng)基本公共服務(wù)均等化，農(nóng)村人居環(huán)境建設(shè)取得顯著成效。同時(shí)，我國(guó)農(nóng)村人居環(huán)境狀況很不平衡，臟亂差問(wèn)題在一些地區(qū)還比較突出，與全面建成小康社會(huì)要求和農(nóng)民群眾期盼還有較大差距，仍然是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的短板。

1 項(xiàng)目概況

1.1 項(xiàng)目村情況

王范鄉(xiāng)姚張村為水庫(kù)移民集中安置村，位于運(yùn)城市區(qū)東北方向25 km 處，涑水河位于村西南方向，直線(xiàn)距離約340 m，姚張村南靠劉村莊，北臨姚張莊，西靠霍趙村，交通比較便利。姚張村總?cè)丝?73 人，3 個(gè)居民組。耕地面積176.23 hm2，村中經(jīng)濟(jì)以種植農(nóng)作物為主。主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)以種植糧棉、蔬菜、梨果為主，是一個(gè)純農(nóng)業(yè)村。

目前，村內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施不完善，沒(méi)有污水處理實(shí)施，雨污不分流，村內(nèi)無(wú)污水排放管網(wǎng)，污水未進(jìn)行統(tǒng)一排放處理，路面污水到處流淌，自流入村邊低洼耕地，影響村內(nèi)及周邊環(huán)境，直接威脅廣大農(nóng)民群眾的身體健康以及村內(nèi)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

1.2 項(xiàng)目設(shè)計(jì)目的

運(yùn)城市鹽湖區(qū)王范鄉(xiāng)姚張村污水處理工程建設(shè)項(xiàng)目，堅(jiān)持以人為本，全心全意為人民服務(wù)的宗旨，按照開(kāi)發(fā)性移民方針政策，“授人以漁”的開(kāi)發(fā)思路，以提高庫(kù)區(qū)移民和受影響群眾的生活衛(wèi)生水平，改善移民區(qū)及涑水河生態(tài)環(huán)境、灌溉條件，不斷增加移民收入，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，達(dá)到農(nóng)業(yè)增產(chǎn)，移民致富，人民安居，社會(huì)穩(wěn)定的目的。

1.3 項(xiàng)目設(shè)計(jì)原則

項(xiàng)目村為水庫(kù)移民集中安置村，此次設(shè)計(jì)本著經(jīng)濟(jì)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)的原則，完善村內(nèi)配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，改善村內(nèi)整體環(huán)境衛(wèi)生質(zhì)量及涑水河生態(tài)環(huán)境，項(xiàng)目村污水處理站及配套管網(wǎng)設(shè)計(jì)原則：

合法性原則。設(shè)計(jì)方案符合國(guó)家及各級(jí)地方政府的有關(guān)法律、法規(guī)、政策、規(guī)定的要求，符合城市總體規(guī)劃的要求。

合理性原則。從全局出發(fā)，利用好舊有設(shè)施，使工程建設(shè)切實(shí)經(jīng)濟(jì)合理，安全適用，技術(shù)先進(jìn)，真正保護(hù)環(huán)境。

規(guī)范性原則。設(shè)計(jì)方案內(nèi)容完整，形式規(guī)范，符合審批要求。

在不斷總結(jié)科研和生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，積極采用經(jīng)過(guò)鑒定的、行之有效的新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備。

2 項(xiàng)目污水處理站設(shè)計(jì)

污水處理站設(shè)計(jì)建設(shè)內(nèi)容為格柵井、調(diào)節(jié)池、事故池、生化處理系統(tǒng)、接觸消毒池及閥門(mén)井等。

2.1 生活污水量預(yù)測(cè)

生活污水總量QS，按用居民生活用水總量的80%計(jì)取，居民生活用水總量依據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL 687-2014）進(jìn)行計(jì)算。項(xiàng)目村現(xiàn)狀為集中供水，考慮到項(xiàng)目村遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃及廁所改造之后，會(huì)增加洗滌池，衛(wèi)生設(shè)施等因素?！洞彐?zhèn)供水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL 687-2014）規(guī)定，居民生活平均日用水定額為80 L/cap·d，不可預(yù)見(jiàn)水量W，按用水量10%計(jì)。

（1）項(xiàng)目區(qū)綜合生活污水量預(yù)測(cè)

生活污水總量按用居民生活用水總量的80%計(jì)取，具體計(jì)算如下：

a、設(shè)計(jì)用水居民人數(shù)：

式中：P——設(shè)計(jì)用水居民人數(shù)，人；

P0——供水范圍內(nèi)的現(xiàn)狀常住人口數(shù)，873 人；

γ——設(shè)計(jì)年限內(nèi)人口的自然增長(zhǎng)率，可根據(jù)當(dāng)?shù)亟陙?lái)的人口自然增長(zhǎng)率確定，取6‰；

n——工程設(shè)計(jì)年限，15 年；

P1——設(shè)計(jì)年限內(nèi)人口的機(jī)械增長(zhǎng)總數(shù)。根據(jù)項(xiàng)目區(qū)發(fā)展規(guī)劃，人口機(jī)械增長(zhǎng)總數(shù)為0 人；

b、居民生活用水量公式 W＝1.1×P×q/1 000 計(jì)算：

式中：W——居民生活用水量，m3/d；

P——設(shè)計(jì)用水居民人數(shù)，955 人；

q——平均日居民生活用水定額，L（/人·d），取80 L（/人·d）。

則 W＝1.1×P×q/1 000＝84.04 m3/d。

因此項(xiàng)目區(qū)綜合生活污水量預(yù)測(cè)為：QS=84.04×80%=67.23 m3/d。污水處理站設(shè)計(jì)處理能力為72 m3/d。

（2）流量復(fù)核

本項(xiàng)目中污水從源頭到污水處理站的管損，根據(jù)巷道干、支管道長(zhǎng)度、管徑、縱坡及過(guò)流量確定。

2.2 進(jìn)出水水質(zhì)及處理程度

（1）設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)

項(xiàng)目區(qū)污水為普通村鎮(zhèn)綜合性生活污水，主要污染物質(zhì)是 BOD5、CODcr、SS、TP 等。參考同類(lèi)項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)，水質(zhì)檢測(cè)符合同類(lèi)項(xiàng)目規(guī)定要求。

（2）設(shè)計(jì)出水水質(zhì)

污水處理站的出水排入涑水河（上馬水庫(kù)庫(kù)區(qū)），根據(jù)《山西省地表水水環(huán)境功能區(qū)劃》（DB 14/67-2014）的要求，處理后的出水水質(zhì)執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）的V 類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，符合規(guī)定要求。

（3）處理程度

本項(xiàng)目污水處理各工藝段水質(zhì)控制目標(biāo)，符合規(guī)定要求。

2.3 工藝特點(diǎn)及工藝流程圖

污水成分簡(jiǎn)單、濃度低，水中含一定量的氮、磷，水質(zhì)波動(dòng)較大，可生化性強(qiáng)；不同時(shí)段的水質(zhì)和水量不同。污水排放集中在下午及晚上，水量變化明顯，即污水排放呈不連續(xù)狀態(tài)，變化幅度大。處理系統(tǒng)的工藝流程：污水、格柵井、調(diào)節(jié)池、事故池、厭氧池、缺氧池、接觸氧化池、MBR 膜生物反應(yīng)池、斜板沉淀池、去磷加藥系統(tǒng)、消毒池、淤泥池（罐車(chē)運(yùn)至卓奇水務(wù)進(jìn)行處理）、次錄酸鈉消毒系統(tǒng)。

2.4 處理工藝設(shè)施

處理工藝設(shè)施包括：格柵井、閥門(mén)井、調(diào)節(jié)池、事故池、一體化設(shè)備、接觸消毒池等。

2.5 工程總平面布置

項(xiàng)目村污水處理工程建設(shè)項(xiàng)目，擬建站址位于項(xiàng)目村口南，站址處自然地面高程為428.66—429.09 m，污水站占地面積為1 467.4 m2。站區(qū)總平面由工藝建（構(gòu)）筑物、綜合設(shè)備間、站區(qū)道路、圍墻、大門(mén)、綠化工程等組成。

污水處理站平面是按照污水及相應(yīng)的污泥處理設(shè)施的使用要求進(jìn)行布置，分為預(yù)處理區(qū)、一體化處理設(shè)備區(qū)；各區(qū)即相互關(guān)聯(lián)，又具獨(dú)立性。

按污水處理站工藝要求，兼顧風(fēng)向等各種影響因素，預(yù)處理區(qū)、一體化處理設(shè)備區(qū)自西南向東北依次布置，建構(gòu)筑物按工藝流程順序布置。

各分區(qū)的布置，按工藝流程的要求，盡量做到管路短、不逆行。生產(chǎn)聯(lián)系密切的建（構(gòu)）筑物，盡可能靠近或集中，以縮短工藝流程運(yùn)行路線(xiàn)。

2.6 構(gòu)筑物設(shè)計(jì)

構(gòu)筑物設(shè)計(jì)，按照專(zhuān)業(yè)建筑規(guī)范及相關(guān)專(zhuān)業(yè)提供的條件圖及相關(guān)資料進(jìn)行設(shè)計(jì)。構(gòu)筑物包括格柵井、調(diào)節(jié)池、事故池、閥門(mén)井、一體化設(shè)備及接觸消毒池等。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限為50 年，建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)為Ⅱ級(jí)。建筑物及構(gòu)筑物的抗震設(shè)防類(lèi)別為丙類(lèi)。根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50007-2011）要求，污水處理站區(qū)內(nèi)建（構(gòu)）筑物為丙類(lèi)。

2.7 建筑設(shè)計(jì)

建筑工程有綜合設(shè)備間。建筑物的單體設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想按照國(guó)家有關(guān)建筑規(guī)范，執(zhí)行污水處理站附屬建筑物的有關(guān)規(guī)定，同時(shí)根據(jù)國(guó)家《城市污水工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》而確定。

3 配套排污管網(wǎng)設(shè)計(jì)

3.1 管網(wǎng)布置

由于整個(gè)項(xiàng)目要實(shí)現(xiàn)對(duì)每家每戶(hù)的污水進(jìn)行收集，并進(jìn)入污水處理站。項(xiàng)目區(qū)的管網(wǎng)布置，要求管網(wǎng)覆蓋整個(gè)項(xiàng)目區(qū)，項(xiàng)目區(qū)東邊與西邊的污水匯集在項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的主管道上，最終進(jìn)入污水處理站。

項(xiàng)目村污水量為70 m3/d，根據(jù)《鎮(zhèn)（鄉(xiāng)）村排水工程技術(shù)規(guī)程》（CJJ 124-2008），規(guī)定污水管道的最小管徑為200 mm。設(shè)計(jì)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的管徑為：主管道管徑為300 mm，小巷道管徑為160 mm，其余位置管徑為200 mm。

3.2 管材選擇

目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)最常用的排污管道管材，有混凝土管、鋼筋混凝土管、PVC 管、PE 管、HDPE 雙壁波紋管等。

綜上，考慮本工程管線(xiàn)地的村內(nèi)車(chē)行道路，上部荷載不是很大，結(jié)合項(xiàng)目區(qū)內(nèi)實(shí)際情況，要求及考慮施工方便、輸水能力、良好的水密性、造價(jià)等因素，本次管道采用塑料雙壁波紋管、PVC 與PE 管。具體規(guī)格如下：DN 300 雙壁波紋管、De 200 PVC 管、De 160P VC 管、De 90 PE 管。

3.3 管線(xiàn)縱斷設(shè)計(jì)

污水管埋深根據(jù)《鎮(zhèn)（鄉(xiāng)）村排水工程技術(shù)規(guī)程》（CJJ 124-2008）的 3.3.2、3.3.4 規(guī)定，并結(jié)合現(xiàn)狀地面確定。污水排水管坡度采用0.2%～3%。

管頂覆土厚度不小于0.7 m，具體覆土厚度以各管線(xiàn)縱斷圖為準(zhǔn)，不同管徑的管道，在檢查井處按管頂上平連接。

3.4 管線(xiàn)橫斷設(shè)計(jì)

項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)有路面全部為水泥硬化，施工時(shí)需對(duì)現(xiàn)狀水泥路面進(jìn)行破除并恢復(fù)，村民應(yīng)積極配合，管槽開(kāi)挖時(shí)可能接觸建筑物及地下管線(xiàn)，當(dāng)接近建筑及管線(xiàn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)機(jī)械配合人工開(kāi)挖。管槽選用矩形斷面，管槽底寬工作寬度，按規(guī)范和實(shí)際施工進(jìn)行取值。

3.5 管線(xiàn)附屬建筑物

管道大部分位于混凝土路面下，均采用大開(kāi)挖方式，管道安裝結(jié)束后，再恢復(fù)原狀。

附屬建筑物的確定：檢查井宜采用磚砌井、條石井、鋼筋混凝土井、鋼筋混凝土預(yù)制井或非混凝土材質(zhì)整體預(yù)制井。根據(jù)管徑與實(shí)際操作情況，此次檢查井選用直徑為700 mm 的圓形磚砌檢查井及400 mm方形檢查井。污水檢查井應(yīng)進(jìn)行防滲漏處理，直徑為700 mm 的圓形磚砌檢查井底采用流槽。

4 結(jié)論

農(nóng)村污水處理措施，采用建設(shè)污水處理站和排污管網(wǎng)，排污效果好，節(jié)約水資源，實(shí)施后效果明顯。項(xiàng)目村建設(shè)污水集中收集和處理設(shè)施，凈化后的污水達(dá)到了排入涑水河標(biāo)準(zhǔn)，將不再污染村內(nèi)環(huán)境和地下水，有效改善了村內(nèi)衛(wèi)生環(huán)境及修復(fù)涑水河生態(tài)環(huán)境，進(jìn)一步改善了移民群眾的人居環(huán)境，推動(dòng)了美麗鄉(xiāng)村建設(shè)。項(xiàng)目在解決了環(huán)境污染問(wèn)題的同時(shí)，還解決了農(nóng)灌用水水源問(wèn)題，為農(nóng)業(yè)用水提供了新的安全的水源，改善了周邊農(nóng)田灌溉情況。