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绍兴水处理发展有限公司尾水排放系统的设计与应用绍兴水处理发展有限公司尾水排放系统的设计与应用
文| 蔡芝斌、蔡宇翔 摘要：绍兴污水处理厂是目前国内最大的印染废水处理厂，是区域性污水治理的典范，随着区域经济的进一步发展，绍兴污水处理厂配套工程建设已迫在眉睫，其中100×104m3/d尾水排放系统正在准备实施，包含排放管线、提升系统、排放口工程，针对此工程，主要介绍了系统的组成、管线走向、排放口选址、投资、建设方案及应急预案等。 关键词：排放管线；提升系统；排放口；尾水 绍兴污水处理厂为浙江省重点工程，是目前国内规模最大的印染废水处理厂，也是国内年CODcr削减量最多的污水处理厂。设计处理规模为100×104m3/d，一期30×104m3/d采用厌氧+好氧工艺，于2001年6月份投运；二期工程30×104m3/d采用意大利全生化延时曝气工艺，于2003年底投入试运行。三期工程20×104m3/d的曹娥江工程也已投入运行。绍兴污水处理工程的实施，对于减轻钱塘江流域的污染，改善投资环境，推进市县的城市化进程，提高人民生活质量和生存环境，都具有十分重要的作用。 绍兴污水处理一、二、三期工程建成后，总处理规模将达到100×104m3/d。目前一、二 期工程(60×104m3/d)处理后尾水以岸边排放的方式就近排入曹娥江，属于临时排放方式。曹娥江口门大闸建成后，曹娥江水域属于饮用水源，其水体功能和稀释能力均将不适宜接纳印染尾水。处理后的尾水须引到距现有处理工程12km外的口门大闸西侧钱塘江尖山河段落的南岸进行深水多点排放。 图1：杭州湾绍兴工业新城区污水处理系统示意图 尾水排放系统方案选择 尾水排放系中需铺设12km左右的排放管线，因管线位于绍兴滨海工业区内，需与滨海工业区的整体规划及工厂、绿化、堤岸相互协调后确定最佳走向，同时排放口需考虑与其它在建、拟建工程的配合及污染物的稀释扩散等因素后确定可行方案。 1.1 管线走向方案 一、二期工程和三期钱塘江工程分别位于不同的地点，需敷设连接管道，两路管道会合后再通过排放管排至钱塘江，针对滨海工业区现状，排海管线提出了以下三个方案：①沿与曹娥江平行的内河的东北侧敷设；②沿与曹娥江平行的内河的西南侧敷设；③沿规划兴滨路敷设，三种方案的优、缺点比较见表1。 表1：管线走向三种方案的优、缺点比较 通过规划、设计和优化后采用第一种实施方案，即处理尾水经出水泵房提升后由西北向东南沿曹娥江大堤的绿化带平行敷设至钱塘江污水处理厂附近，折向西南方向敷设至钱塘江污水处理厂，与钱塘江污水处理厂的处理尾水合并，通过尾水输送管道排入钱塘江。 1.2 排放口位置方案 图2：排放口平面位置图 1.2.1 选址择原则 排放口位置选择的原则有三条：①江道相对稳定，河床冲淤幅度小，特别上河床的可能淤积高程低，能保证排放口不被泥沙所淤死封堵，保证正常排水；②江道的主流尽量靠近岸段，且冲刷浓度小，经便保证水流的对流扩散、稀释能力强，放流管和扩散管长度小，总投资小而环境效益好；③排放口距污水处理厂的距离短，其排放口所形成的超标污染带面积尽可能小，事故排放超标面积小而不叠加。 1.2.2 平面位置选择 绍兴污水处理钱塘江排放口位置，只有在绍兴钱塘江沿岸约5km的堤岸线范围内进行选择，将这5km堤岸线分为上(1#~2#)、中(3#~4#)、下(5#~6#)三段进行比较，选择相对较佳的位置。 通过对3个位置的排放管线长度、投资、污水稀释效果、建成后的运行风险及与其它工程间相互影响进行比较，可以看出1#~2#断面间虽然稀释效果好，运行风险小，但投资大，与其它工程影响较多，5#~6#断面投资较大，排放口离岸线较远，运行风险较大，与航运、曹娥江口门大闸矛盾较大，所以从综合因素来看，中段3#~4#断面间设置排放口的技术经济条件指标较好。 表2：各排放口位置经济技术指标比较表
2.1 排放系统组成及流程 2.1.1 排放系统组成 排放系统主要由三部分组成，由一期、二期排水提升泵房和三期钱塘江工程排海泵站共三个泵房组成的提升系统；两支12km长，直径为2 000mm、2 400mm的排放管线；包含高位井、排江主管、扩散管、喷口的海底排放口，各部分如图3所示。 2.1.2 提升系统 一期排水提升泵房现设置四台轴流泵，与三期曹娥江续建工程的20×104m3/d污水处理厂共用一只泵房，曹娥江续建工程建成后可在泵房上增设轴流泵，达到50×104m3/d的提升量；二期排水提升泵房现设置五台潜污泵，可实现30×104m3/d的提升量；排海泵站设置5台大流量的潜污泵, 实现100×104m3/d的提升量。 图3：绍兴污水处理厂100×104m3/d尾水排放系统 2.1.3 排放管线 绍兴污水处理厂曹娥江续建工程的处理尾水接至绍兴污水处理厂一期工程的提升泵房内，与一期处理尾水汇合并经提升泵提升后，输送至排海泵房；绍兴污水处理厂二期工程的处理尾水通过二期提升泵房提升后，输送至排海泵房；排海泵房设置在绍兴污水处理三期钱塘江污水处理厂内，汇合后的100×104m3/d尾水通过管道送至排放口。 排海泵房只有在钱塘江水位高于多年平均水位时才使用，当钱塘江水位在多年平均高水位以下时，开启闸门，尾水可自流排入钱塘江，高于多年平均高水位时，关闭闸门，启动排海泵，处理尾水通过排海泵提升后排入钱塘江。 2.1.4 排放口 拟建排放口处在钱塘江河口段的下游段，该区域属钱塘江的强涌潮区，河床变化剧烈，在设计中排放口设计高水位为100年一遇高水位，设计低水位取用20年一遇低水位。 排放管设计排水总量100×104m3/d，放流段长度为350米，在未端设置扩散管，每支扩散管有8根上升管，上升管的端部喷口，喷口处设置柔性鸭嘴式止回阀。 当尾水排江时，遇到偶然或突发性事故或钱塘江水位超过设计高水位时，污水将通过事故应急排放管排出，排放口位置距离钱塘江标准海塘堤轴线外为120m，同时，在曹娥江的一、二期排放口也作为应急排放口使用，排放口位置及管线具体结构见图4。 图4：排放口位置及管线 (正面与剖面) 示意图 2.2 主要设施设备 排放系统工程的主要设备含排水泵、输送管道等，表1为各设施设备的具体情况。 表3：100×104m3/d排放系统设施设备统计表 设计特色 该排放系统具有典型的“未端集中处理，达标排放”特征。表现为系统组成复杂，安全系数要求高，环境风险大，投资额较大等特点和难点，在设计时充分考虑利用现有设施，优化管线路径，利用自流排放和合理选择排放口，并充分考虑地域地形特点。 3.1 尾水排放与中水回用建设“二位一体”的管线走向 尾水排放采用沿江铺设，同时配套铺设 “中水回用”管路系统，供滨海工业区内相应厂家的工业用水，实现水资源的循环利用。 3.2 已建工程与拟建工程“相辅相成”的有机组合 一、二期工程在设计时设置了排水提升泵房，此泵房目前主要为潮汛期间临时开启，在排放系统建成后，可用于排海泵站的组成部分，仅需对现有管线进行改造，即可与新建管线相连，节约了大量建设资金。 表 4 四种管材性能比较表 3.3 地质条件与安全性能“万无一失”的管材配置 绍兴滨海地域为钱塘江、曹娥江冲积母质发育而成的潮土，绝大部分土地是1989年以后围起的海涂，属于软土地基，流沙土质。对污水处理中常用的管道材质如预应力钢筋混凝土管、预应力钢套筒混凝土管、钢管及玻璃钢管道等的性能进行比较，见表4。 从地域的土质、工程的重要性、日后运行维护和开发区在建设过程中的诸多不安全因素考虑，对所选管材的承受工作压力、耐腐蚀、抗震及保证运行安全等方面要求较高，为完全确保安全输水，故选用钢管作为输送管道以增加长距离输水管道对软土地基的适应能力。 3.4 排放口与周边工程“唇齿相依”的位置选择 在进行钱塘江排放口选址设计中，不仅考虑到钱塘江尖山河段目前、今后和河势变化和工程区域的河床冲淤对排放口的影响，也充分考虑了曹娥江口门大闸、绍兴出海码头、绍兴 排涝闸等周边工程与排放口之间的相互干扰，通过选取四个位置对污染物稀释扩散研究和局部冲刷模型试验，模拟曹娥江口门和绍兴出海码头建成后河床的演变、河势变化、河床冲於变化等因素，适应时代的发展要求，确定了排放口的位置。
绍兴污水处理三期工程尾水排放系统工程总投资约为3.1亿元，其中排海泵站占2.9%，输送管线占78.9%，深水排海口占17.3%。绍兴污水处理厂尾水排放系统建成投运后运行正常。 邮箱：bengyouquan@126.com 微信：stephen528（验证消息：泵友圈） 收录于合集 #蔡芝斌 6上一篇 |
