村莊污水截污工程設(shè)計(jì)

孫立建，梅姣姣

(北京良鄉(xiāng)藍(lán)鑫水利工程設(shè)計(jì)有限公司，北京 102400)

1 工程背景

北京市房山區(qū)X村沿用著過(guò)去雨污合流的方式，將污水直接排入馬泉水河，在河左岸共有六處排污點(diǎn)，六處排污點(diǎn)均通過(guò)d300鋼筋砼管線(xiàn)穿過(guò)左岸護(hù)河墻壁，直接排入河中。排污點(diǎn)附近建有一座拱橋，右岸為污水處理站。項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀情況見(jiàn)圖1～3。

圖1 項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀

圖2 排污點(diǎn)示意

圖3 拱橋

2 設(shè)計(jì)方案

2.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)模

X村常住人口為2500人，日用水定額取160 L/(人·d)，折污系數(shù)取0.8，則X村日污水量=2500×160×0.8=13.3 m3/h，生活污水總變化系數(shù)為2.3，截污倍數(shù)取1，則截流后污水量=13.3×2.3×(1+1)=61.2 m3/h。則確定一體化提升泵站規(guī)模為65 m3/h。進(jìn)水管dn400，泵站出水管線(xiàn)為dn160，流速為0.9 m/s。

2.2 平面布置

本工程擬在拱橋附近一處污水出流較大的排污點(diǎn)上游新建截流井1座，通過(guò)重力流污水管線(xiàn)接入擬建一體化提升泵站。因左岸護(hù)河墻壁上方道路寬度不足1 m，無(wú)新建截污管線(xiàn)的空間，固擬沿護(hù)河墻壁采用懸掛污水管線(xiàn)的方式，污水采用圓形落水斗承接的方式收集，接入拱橋北側(cè)擬建一體化提升泵站中，而后通過(guò)管線(xiàn)懸掛于拱橋上，過(guò)河至河右岸，然后向西鋪設(shè)管線(xiàn)接入污水處理廠預(yù)留污水檢查井。

2.3 管材、基礎(chǔ)及接口形式

本工程泵站進(jìn)水管，污水重力流管線(xiàn)開(kāi)槽施工段采用HDPE雙壁波紋管，180°砂石基礎(chǔ)，管線(xiàn)之間采用承插式橡膠圈接口；壓力流管線(xiàn)及河道擋墻、拱橋托架管線(xiàn)采用PE管(PE100級(jí) SDR17 1.0 MPa)，開(kāi)槽施工段管道基礎(chǔ)均采用150 mm厚中砂基礎(chǔ)，熱熔連接。

2.4 管徑、設(shè)計(jì)坡度

道路鋪設(shè)重力流管線(xiàn)管徑DN400mm，設(shè)計(jì)坡度1.5‰；河道擋墻、拱橋托架管線(xiàn)管徑為dn200mm，設(shè)計(jì)坡度2‰～8‰；壓力流污水管線(xiàn)管徑dn160mm。

2.5 管線(xiàn)高程設(shè)計(jì)

道路開(kāi)槽施工段重力流污水管線(xiàn)平均埋深2.5 m，壓力流污水管線(xiàn)平均埋深1.3 m。

2.6 管道銜接

重力流污水管道采用管頂平接，壓力流管道采用管中平接[10]。

2.7 落水斗

落水斗選用鋁合金材質(zhì)，需廠家定制，尺寸440 mm×320 mm，直徑160 mm，壁厚1.5 mm，具體見(jiàn)《落水斗設(shè)計(jì)圖》。

2.8 管線(xiàn)托架

河道擋墻、拱橋明設(shè)管線(xiàn)采取托架方式，具體做法見(jiàn)03S402-69，托架間距1.5 m，施工時(shí)需在每個(gè)落水斗以及管線(xiàn)銜接處設(shè)置托架。

2.9 管線(xiàn)保溫

河道擋墻、拱橋托架明設(shè)管線(xiàn)以及壓力管線(xiàn)出入地銜接覆土不足1 m的管線(xiàn)需要采取保溫措施，保溫采用50 mm厚硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，油氈玻璃布保護(hù)層。

2.10 附屬構(gòu)筑物設(shè)計(jì)

重力流污水管線(xiàn)檢查井做法參見(jiàn)《混凝土模塊式排水檢查井》(12S522-22)，壓力流污水管線(xiàn)檢查井井室做法參見(jiàn)圖集《混凝土模塊式室外給水管道附屬構(gòu)筑物》(12SS508-24)。

混凝土模塊井均采用MU 10混凝土模塊砌筑，砌筑砂漿采用M 10砌塊專(zhuān)用水泥砂漿。灌孔混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30 W6，灌孔混凝土采用高流動(dòng)性低收縮性混凝土。底板混凝土強(qiáng)度為C30 W6 F150，預(yù)制蓋板混凝土強(qiáng)度為C30，墊層混凝土強(qiáng)度等級(jí)C 15，重力流污水檢查井中流槽采用C 15混凝土澆筑?；炷林械暮瑝A量最大限制應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土含堿量限制標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，最大氯離子含量≤0.15%，最大水膠比≤0.5[8]。

鋼筋采用HPB 300級(jí)和HRB 400級(jí)。圖集中所列HRB335級(jí)鋼筋調(diào)整為HRB400。重力流管線(xiàn)檢查井混凝土保護(hù)層厚度：底板和預(yù)制蓋板均為40 mm；壓力流管線(xiàn)檢查井、閥門(mén)井混凝土保護(hù)層厚度：底板下層為40 mm，底板上層和預(yù)制蓋板均為30 mm。

各類(lèi)井的井蓋位于車(chē)行道路面時(shí)采用重型球墨鑄鐵五防井蓋(D400級(jí))，位于非車(chē)行道路面、河岸時(shí)采用輕型球墨鑄鐵五防井蓋(C250級(jí))，位于道路上的井蓋與路面平齊，位于河岸的井蓋高出地面30 cm,井蓋的選用及承載要求應(yīng)滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《檢查井蓋》(GB/T 23858-2009)的要求，并加裝安全網(wǎng)。

2.11 一體化預(yù)制泵站設(shè)計(jì)

本工程擬在拱橋北側(cè)道路上新建一體化提升泵站一座，泵站設(shè)計(jì)流量65 m3/h，設(shè)計(jì)揚(yáng)程11 m。泵站采用地埋式，泵站筒體直徑2.5 m，筒體采用復(fù)合玻璃鋼。泵站基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土標(biāo)號(hào)C30 W6 F150，厚400 mm。

預(yù)制泵站進(jìn)水端設(shè)置提籃格柵，格柵間距25 mm，采用不銹鋼304材質(zhì)，格柵耦合在進(jìn)水管法蘭面上，并配套導(dǎo)桿和提升鏈。

泵站中安裝潛水排污泵2臺(tái)，一用一備，流量Q=65 m3/h，揚(yáng)程H=11 m，功率N=4 kW，潛水排水泵啟閉采用浮球閥控制。因泵站為濕式泵站，水泵配套電機(jī)采用防護(hù)等級(jí)IP 68的潛水電機(jī)，并配套安裝電機(jī)冷卻系統(tǒng)。

泵站內(nèi)設(shè)置人梯及檢修平臺(tái)，便于泵站檢修。操作平臺(tái)采用不銹鋼304材質(zhì)。泵站設(shè)置不銹鋼304導(dǎo)軌和提升鏈等提升裝置。預(yù)制泵站蓋板具備限位安全鎖、防墜落和防盜功能，蓋板采用壓花鋁板。

泵站出水管安裝止回閥和檢修閘閥，安裝在泵站內(nèi),泵站設(shè)置通風(fēng)管采用自然通風(fēng)。

3 結(jié)論

本工程通過(guò)擬建重力流、壓力流管線(xiàn)以及一體化泵站，能夠很好地解決該村污水未經(jīng)處理、直接排入河道中，嚴(yán)重地污染首都水資源的問(wèn)題，本工程實(shí)施完畢后，目前運(yùn)行情況良好。