郑州市陈三桥污水处理厂设计及施工特点

赵德江，乔海兵

1.郑州市郑东新区水务有限公司，河南郑州 450008

2.河南省城市规划设计研究院有限公司，河南郑州 450000

郑州市陈三桥污水处理厂设计及施工特点

赵德江1，乔海兵2

1.郑州市郑东新区水务有限公司，河南郑州 450008

2.河南省城市规划设计研究院有限公司，河南郑州 450000

郑州市陈三桥污水处理厂工程总设计规模为20万m3/d，一期工程10m3/d，介绍了该厂的进出水水质、处理工艺、设计和施工中采取的一些技术特点，有利于提高污水处理厂的运行管理水平。

污水处理厂；改良型UCT；设计特点；施工特点

1 工程概况

1.1 设计规模及服务范围

郑州市陈三桥污水处理厂位于郑州市京珠高速公路以东、姚桥路以南、贾鲁支河以北，工程总设计规模为20万m3/d，设计年限为2020年，其中一期为10m3/d，设计年限为2015年。该污水厂服务范围为郑东新区龙湖北区东部，龙子湖北区、龙子湖大学园区、龙子湖南区及部分经济技术开发区东拓区，总面积为105km2，一期工程服务范围为46.75km2。

1.2 设计进出水水质

本污水处理厂服务范围内90%以上为生活污水，生活污水的特点是BOD/TN低，设计中根据实测排污口水质、理论水质、周边污水厂水质等，确定进水水质。

污水处理厂出水部分回用，其余排入淮河流域颍河水系的贾鲁支河，回用用户主要为郑东热电厂作为电厂循环冷却水和龙子湖补水、市政杂用等。因此出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级标准的A标准，同时也要结合《城市污水再生利用工业用水水质》（GB/T19923-2005）、《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》（GB/T18920-2002）、《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GB/T18921-2002）等水质要求。陈三桥污水处理厂设计进出水水质如表1所示。

表1 陈三桥污水处理厂进水水质（单位mg/L）

1.3 工艺流程

由于处理程度较高，采用三级处理，其中二级处理采用改良型UCT工艺，深度处理采用混凝、沉淀及过滤工艺。

主要构筑物包括粗格栅及进水泵房1座、细格栅及曝气沉砂池1座、辐流式初沉池2座、改良型UCT生物池2座、辐流式二沉池4座、鼓风机房及总变配电所1座、污泥浓缩脱水机房1座、二氧化氯及加药间1座、污泥泵站2座、翼片隔板反应平流沉淀池2座、V型滤池及反冲洗间1座、清水池2座、送水泵房及分配电间1座。

2 设计特点

2.1 工艺设计特点

1）采用改良型UCT工艺，该工艺在传统UCT工艺的基础上将缺氧池一分为二，回流污泥进入第一缺氧池，混合液回流进入第二缺氧池，缺氧池回流从第一缺氧池出流液引出至厌氧池。使脱氮效果更佳，很好的解决了脱氮除磷的矛盾。而且该工艺可采用多种方式运行，如A2/O、改良型A2/O、UCT、改良型UCT等，调节和控制灵活简便，有利于低碳氮比生活污水的脱氮除磷。

2）在设计中采用周进周出二沉池，比中心进水周边进水二沉池的表面负荷增加了50%以上，减少占地面积。单管吸泥机设备效率高，提高回流污泥浓度，减少回流量，可节省电耗。

3）采用新型高效的单级离心鼓风机，具有高效率、低噪音等优点，可在45%～100%范围内调节供氧能力，节省能耗。

4）设计中考虑了多处超越，以方便运行管理，节约能耗，例如在进水SS浓度不高，碳源缺乏的情况下，可超越初沉池进入改良型UCT池；在二级处理能达标排放的情况下，可超越深度处理阶段等。

5）设计时考虑到服务区内前期水量变化较大的特点，在水泵选择时，考虑多台布置，以适应水量变化。

2.2 结构设计特点

1）在进水泵房设计中，由于其埋深达15m，采用泵室分隔减小结构应力，节约了工程造价。

2）为防止温度应力造成混凝土裂缝，本工程改良型氧化沟、V型滤池、细格栅及曝气沉砂池、接触池等构筑物设置了变形缝，一般控制在30m左右，缝宽30mm，采用橡胶止水带连接，缝内填塞聚乙烯板，外露表面用聚硫密封膏嵌缝。

3）由于由于滤池及反冲洗间合建，为避免各部分之间的互相拉扯造成的变形或破坏，分别在滤池中部以及滤池和反冲洗间之间设置两道伸缩缝，设计中因池体较长，采用了设置后浇带的做法，并在混凝土结构后浇带中掺入膨胀抗裂型外加剂，依靠加强带混凝土较大的膨胀应变，补偿两侧混凝土的温差应变及混凝土的收缩，达到设计要求。

2.3 电气自控设计特点

1）整个厂区设置了两座变电所，均靠近大功率负荷中心，即鼓风机房和送水泵房，有效地节省了电缆敷设长度，降低了损耗。

2）主要设备均考虑了变频控制，一方面适应流量变化，对设备起到缓冲的作用，保护设备，同时也可降低能耗，节省运行成本。

3）在控制系统中通过就地控制、过程控制和监控管理三级系统，有效地实现了厂区的自动化水平。

3 施工特点

本工程为河南省重点工程，工期紧、任务重，施工内容主要包括测量、土石方及地基处理、水处理构筑物施工、附属建筑物施工、管线及设备安装、功能性实验、竣工验收等环节。该厂于2007年7月开工建设，在施工中采用了较好的施工组织、施工技术和施工管理，于2010年1月顺利建成运行。

施工过程中的主要特点有：

1）粗格栅及进水泵房下部池体很深，最高为15.4m，而且由于土层多为粉土和粉砂，土性较差，含水率高，易发生流砂、管涌等现象，基坑开挖十分困难，施工时采取井点降水和喷锚网支护的基坑支护方案，确保了施工安全。

2）细格栅及曝气沉砂池、改良型UCT生物池、V型滤池及反冲洗间、平流沉淀池等构筑物体量较大，均需要设置伸缩缝，施工时，做好橡胶止水带的固定，以及其位置、平直度和接头的处理；混凝土浇筑时，查看振捣棒的插入位置是否会损坏橡胶止水带，并保证橡胶止水带周围的混凝土密实度；保证橡胶止水带不发生损坏或移位；拆模后另一侧橡胶止水带的保护及清理；闭水试验时，主要检查橡胶止水带的部位是有渗漏。

3）本工程翼片隔板反应池共有方格21个，单格尺寸为1 750×1 800mm，下部有锥形排泥斗，由于空间狭小，施工时支模及混凝土振捣、压实等较为困难，施工时采取了混凝土泵送技术，较好地解决了施工困难。

4）进厂管道埋深约14m，地下水位较高，采用了泥水平衡法机械顶管，注浆减阻，工作井、接收井均采用沉井，沉井采用现场预制。施工前根据地质情况，技术装备水平对沉井施工方案、浆液配比及中继间的采用等编制详尽的施工组织设计，从而保证了工程质量和施工安全。

5）曝气头安装重点是安装精平度和气密性，施工时，通过定位放线、曝气主干管安装找平、压缩空气吹扫、气密试验、曝气管安装精平、安装精平、曝气管注水试漏、曝气头试漏、曝气系统、曝气均匀度及曝气能力试验等步骤保证了施工质量。

6）本工程厂区内管道繁杂，主要有工艺管线(污水、污泥、空气、放空、浮渣、加氯、加药、溢流、超越)、厂区污水、给水、回用水、雨水管线、电力管线、自控、照明及通信管线等，施工时采取先深槽后浅槽的施工方法，多头并进，流水作业，交叉工作，较好地解决了管线综合的问题。

4 实际运行情况

目前污水处理厂处于试运行阶段，出水稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级标准的A标准标准要求，已经通过了郑州市环保局的环保验收。

[1]室外排水设计规范GB50014-2006.

[2]郑州陈三桥污水处理及回用工程初步设计及施工图，2008.

TU7

A

1674-6708（2010）24-0130-02