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城镇水厂生活污水截污纳管改造工程
时间: 2021-03-18 15:50:24
随着国家对环境保护的高度重视,各大城市均围绕国务院发布的“十三五”生态环境保护规划,开展各项环保专项治理工作,“十三五”生态环境保护规...

  随着国家对环境保护的高度重视,各大城市均围绕国务院发布的“十三五”生态环境保护规划,开展各项环保专项治理工作,“十三五”生态环境保护规划中提出“全面加强城镇污水处理及配套管网建设,加大雨污分流、清污混流污水管网改造,优先推进城中村、老旧城区和城乡结合部污水截流、收集、纳管,消除河水倒灌、地下水渗入等现象,到2020年,全国所有县城和重点镇具备污水收集处理能力,城市和县城污水处理率分别达到95%和85%左右,地级及以上城市建成区基本实现污水全收集、全处理”,上海市环境保护和生态建设“十三五”规划中亦提出“加快建设污水收集管网,加强老镇区、城郊结合部等人口集中地区,以及城中村、195区域等薄弱区域的污水管网建设,加强截污纳管力度,积极推进非建成区直排污染源纳管,到2020年底,全市城镇污水处理率达到95%以上”。

  上海浦东新区自来水有限公司下属城镇水厂3个车间分别建造于1985年、1991年和1993年,制水工艺属于传统工艺,无预处理、排泥水处理及深度处理等,同时建造的3栋办公大楼生活污水均采取了纳入简易化粪池,通过发酵、沉淀后直接排入雨水管道,最后与生产废水管道直排入川杨河。上海城投水务集团于2018年要求所属水厂均要开展退水口水量水质监测工程,同时要将厂区生产污水进行截留、纳入市政污水管网,城镇水厂生产区域3栋大楼合计4个化粪池需要废弃并接入污水管网,由于存在原有图纸残缺、地下管线复杂、管道敷设困难等诸多原因,施工期间通过严格依据规范要求、灵活处理交叉管线、严格把关施工质量等措施,如期完成了厂区生活污水改造工程。

  1、生活污水管道设计要点

  1.1 水量、管径计算及最小坡度选择

  根据《室外排水设计规范》(GB50014-2006)有关生活污水量和工业废水量设计要求,生活污水量的定额应结合建筑物内部给排水设施水平确定,可按照当地相关用水定额的80%~90%采用。本次截污纳管所涉及到的4个生活污水混接点,根据工业企业生活用水定额估算,A楼排放量约为12m3/d;B楼、C楼排放量约为10m3/d。为校核排放量的合理性,采取了分时段记录各大楼自来水进水表读数方式,基本控制在合理范围之内。根据水量计算结果,结合设计规范要求,排水管管径选择DN300,最小坡度选择3‰。

  1.2 管材选择

  合理选择排水管材对于管道的使用寿命、日常维护以及控制工程造价都起到非常关键的作用,本次施工选用高密度聚乙烯(HDPE)双壁波纹管、排水检查井选用塑料检查井(成品),此类管道、井体不仅抗压耐冲击、内壁光滑摩阻小,而且重量轻、施工快捷。

  1.3 污水提升系统设计及设备选择

  由于A、B、C楼生活污水设计管道按照3‰坡度至市政接入管道位置标高低约50cm,同时还与DN1000清水管标高一致并要穿过药师弄马路,需要避让。故采取了提升方式,提升井尺寸为2m×1.8m×3m(长×宽×高),提升泵选用自动搅匀潜水排污泵Q=30m3/h,扬程10m,功率3kW,采用两台,互为备用,同时自带配套控制柜。

  1.4 管路走向设计及优化

  城镇水厂因属多年老厂,基础资料不全,地下管线错综复杂、埋深不同,为此设计了甲、乙两种排管方案,方案甲为直埋式,其优点是施工简单、运行维护费用低、造价成本低,缺点是开挖深度大、穿越重要管线均需要保护;方案乙为提升式,在中间位置建造监测井和提升井,通过两次提升方式快速将生活污水输送至主管道,其优点是开挖深度小、穿越重要管线保护成本低,其缺点为增加了运维费用、增加了造价投资。通过综合比较确定了采用方案甲。

  2、施工期关键环节处理

  2.1 污水管道与10kV高压电缆交叉施工

  管沟开挖前联系电力公司现场图纸确认10kV高压电缆直埋位置,在其垂直方向挖长槽探沟,用铁锨挖土,用平铲法挖土,表层清理至40cm时发现沙土层,即为电缆上方的保护层,然后进一步将电缆清理。先剖开PVC塑料管包裹,再用两根75×5的等边角钢对口将电缆固定,角钢两侧长度在管沟以外50cm以上,角钢用8号镀锌铁丝绑扎,并对角钢进行防锈漆处理,然后在基坑内回填黄沙,高于角钢上方20cm后放置电力专用水泥板保护,最后上方采用水泥黄沙做平路面(中间铺设钢筋网),见图1。

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  2.2 污水管道与DN200压力水管道交叉施工

  排管施工至某处开挖出埋深100cm处存在交叉的厂内DN200压力水管,与污水管道标高一致,按照规范要求,只能采取压力水避让措施。首先沿压力水方向开槽200cm宽度,临时停水,并在据污水管道中心线两侧100cm处将压力水管截断,采取4个45°弯头方式将压力水管提高至污水管道上方50cm位置,考虑到该压力水管道材质为铸铁管,为避免水质污染,在该段污水管道外套DN400钢管,两端通过聚氨酯泡沫填充剂密封填实,同时基坑回填上方放置钢丝网增加抗压强度。

  3、施工验收及效果分析

  3.1 闭水试验注意事项

  因高密度聚乙烯(HDPE)双壁波纹管施工安装便捷,管道连接及检查井连接均采用橡胶圈方式,所有排水管道系统完毕后,在未进行基坑回填前必须要进行闭水试验,根据管道设计方案,闭水试验分为三段进行,每段试验程序:清理检查井及管道、封堵待试验管口(预留洞口)、注水浸泡并标识、检查外壁接口渗水情况、观察24h记录水位下降值、检查验收、抽水回填土方。由于分段试验,封堵部分检查井口时采取充气式管道封堵气囊,不仅操作简单,而且密封性能强。

  3.2 管沟回填注意事项

  闭水试验检验合格后应及时对管沟进行回填,回填时应该从管道、检查井两侧同时对称回填,并确保管道及管井不发生移位,同时对管道临时采取限位措施,管顶上方50cm以内应采取人工回填,不得用推土机回填,也避免使用压路机压实,在路面混凝土浇筑时对不同的道路通行要求进行加筋保护,避免沉降。

  4、结论

  第一,通过截污纳管措施来提高环境水体质量是各级政府面临的紧迫问题,各企事业单位、社区小区等应给予十分重视,应具体问题具体分析,不断优化设计方案。

  第二,生活污水排管设计需要综合考虑管线的平面布置,管线的高程控制,排水管材的选择、排水体系的选择以及最小坡度的选择等关键因素,并要进行不同设计方案的比较才能确定科学、合理、经济的施工组织方案。

  第三,由于各路管线众多、管道网络复杂,在施工过程中必须要对管线网络进行统筹考虑,并加强对管线的保护和避让,严格按照规范要求做好规范化施工,以确保工程质量。(来源:上海浦东新区自来水有限公司)


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