速分式污水处理系统施工工法.docx
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速分式污水处理系统施工工法
速分式污水处理系统施工工法
1前言
随着社会的高速发展，水资源消耗越来越大，可利用的水资源越来越短缺。
然而公共建筑及民用建筑的绿化、冲厕等用水大部分仍然采用自来水，与生活用水争夺宝贵的水资源，同时污、废水的大量排出也加大了污水处理厂的负荷。
当今随着污水处理技术的不断发展，污水回收利用得以实现，公共和民用建筑的污水回收综合利用越来越受到人们的重视，污水处理回用也成为进一步改善区域环境卫生，减少水资源污染、保护环境的重要措施。
速分式污水处理系统采用速分生化处理技术，是将流体“速分现象”与微生物处理技术结合在一起，速分生化处理技术的核心是“速分生化球”，速分生化球采用特殊矿石及加入净导材料的粘合剂粘压而成，填充在速分生化池内，作为生物载体。
速分生化处理技术是利用流体力学中的“流离”原理，流体在流动中总存在着不同的流速快和流速慢的场所，固体物在流体的流动中，总是由流速快的一侧向流速慢的一侧集中聚集；速分生化池中污水在流动中存在着球体外流速快、球体内流速慢，水中漂浮污染物集中在流速慢的地方产生速分，进入载体—速分生化球的集合体内；利用速分生化球内外部繁殖形成的完整生物链及反复进行的好氧—厌氧—好氧的生物处理系统，经过好氧、厌氧的多变环境，厌氧状态使其水解酸化、流出、再被好氧分解，从而具有良好的脱氮效果，池内的污染物通过连续不断的速分，产生分解和消化。
生活污水由化粪池初步沉淀、分解后，经污水提升井内提升泵提升至调节池前的人工格栅井，在人工格栅井内截留较大的悬浮物及杂质；污水流入调节池，调节池起到调节水量和均衡水质的作用，使后续处理单元获得稳定的水量和水质保证处理效果，同时起到对污水的预处理及反硝化处理作用；污水经增压泵提升至配水池，经配水池与速分生化池间的导流墙均匀流入速分生化池内，速分生化池内设曝气管，并填充速分生化球填料，通过填料表面的微生物新陈代谢作用降解污水中的污染物；处理后的水经过速分生化池与集水池间的导流墙均匀导流至集水池；由集水池导入中间水池，中间水池起到调节水量及水质的作用，避免对后续处理工艺产生波动性的影响；设备间设置增加水泵，原水经过石英砂过滤器去除悬浮物后进入中水池，即清水水池，再由回用水泵提升至用水点。
北京科净源科技股份有限公司与相关单位，运用最新的“速分生化技术”在污水治理领域研究、开发了本工法的核心技术——“速分生化污水处理系统及装置”，该技术通过了国家级科学技术成果鉴定，获国家环境保护技术奖二等奖；并荣获北京市科技进步三等奖，获得了多项专利，具有自主知识产权，成功地应用于北京奥运工程污水处理项目等多项工程，受到了业主的好评。
我公司与北京科净源科技股份有限公司合作在全国组织干部学院工程中成功应用，取得了显著的效果。
经多项工程实践证明，速分式污水处理系统施工工法保证了处理水质优良，同时大大缩短了初期投入使用时间，大大降低了运行成本，取得了良好的经济效益和社会效益。
2特点
2.0.1施工简单，占地面积小，节约了基建投资。
2.0.2工艺流程简单，自动化程度高，运行管理方便。
2.0.3速分式污水处理系统可采用模块化设置，总处理水量分成若干个处理量模块，根据处理水量的要求选择处理模块，具有使用范围广等特点。
3适用范围
3.0.1本工法适用于生活污水处理。
尤其适用于不具备市政污水排放条件的居住小区污水处理的类似工程施工。
4工艺原理
4.0.1速分池内曝气管道位于速分池底，曝气管道两边铺设水池砖作为承托层，速分球安装时支承点位于承托层上承受速分球自重，避免了由于速分球自重挤压曝气管道，使管道变形，曝气孔出气方向改变曝气不均匀。
图4.0.1速分池速分球安装示意图
4.0.2速分池内曝气管道成环状布置，一般曝气池内设置2-3个曝气环网，使曝气均匀。
每个曝气环网单独控制，根据进水水质和速分池内不同水处理段确定每个环网的曝气量，保证处理后的出水水质。
5工艺流程及操作要点
5.1工艺流程
图5.1工艺流程图
5.2操作要点
5.2.1污水站结构物施工
1土建施工首先进行土方开挖和污水站结构施工，施工质量达到《给排水构筑物工程施工及验收规范》（GB50141－2008）要求，满水试验完毕，池内清理干净。
2速分池池壁、池底的表面平整度必须在1.5mm/m以内。
5.2.2导流管预埋
1结构墙体钢筋绑扎完毕后，进行导流管预埋。
导流管采用细铁丝绑扎形式固定在墙体钢筋上。
固定完毕后的导流管两端用轻质泡沫等材料和彩带布等进行封堵。
2导流管安装要成排成列。
导流管安装完毕后，在每一列导流管的最上端，即混凝土墙体顶部再绑扎一根管，用于标识每一列管的位置，防止在混凝土浇注、振捣过程中把预埋管振动移位。
墙体浇注完成后用于标识的管道拆除。
图5.2.2导流管安装示意图
2制作安装要求
（1）导流管采用UPVC管制作，导流管长度与导流墙体宽度一致。
（2）速分池两端的墙体均应预留导流管，在导流墙体距水池底部100mm处开始安装导流管，并根据水池的有效容积确定安装数量。
（3）为保证导流效果，导流管间距垂直间距保证200mm，水平间距200mm，允许偏差为±2mm。
5.2.3设备间曝气机安装
1曝气机安装
曝气机安装前进行混凝土基础制作，待基础强度达到设计要求后进行基础验收，合格后才能进行设备安装。
曝气机的安装均应符合《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275-2010的规定。
2曝气机试运转
（1）进气和排气口阀门应在全开的条件下进行空负荷运转，运转时间不得小于30min。
（2）空负荷运转正常后，应逐步缓慢地关闭排气阀，直至提成气压力调节到设计升压值时，电动机的电流不得超过其额定电流值。
（3）负荷试运转中，不得完全关闭进气、排气口的阀门，不应超负荷运转，并应在逐步卸荷下突然停机。
（4）负荷试运转中，各项指标符合《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275-2010的规定。
5.2.4供气、曝气管道安装
1供气管道采用给水用U-PVC管道，粘接连接。
管道安装前对材质进行检验，有相关物资证明文件。
2在速分池检验合格后，池底清理干净无杂物后开始安装曝气管道。
曝气管道安装于速分池底层，曝气管道安装见图5.2.4。
图5.2.4曝气管道安装
3曝气管连接采用粘接连接，安装质量要符合《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002和《建筑排水塑料管道工程技术规程》CJJ/T29-2010的规定。
4曝气管成环形布置，一般速分池内设置2-3个曝气环网，曝气管之间间距为400mm，曝气管道管径由处理水量所需曝气量决定。
5曝气管开孔
设置在速分池底的曝气管道需开曝气孔，孔径为2～3mm，开孔角度为与管道垂直斜向上45°，孔与孔之间距离为50mm。
5.2.5承托层安装
曝气管道安装完毕后开始安装承托层，承托层采用200×100×50mm的水泥砖，在曝气管两侧铺设，水泥砖距曝气管的距离为10mm，允许偏差±1mm。
5.2.6速分球的安装
1承托层安装完成检验合格后开始进行速分球安装。
速分球分层码放，球与球间错缝摆放，码放时网罩的结合处必须横向放置，放置1-4层速分球时要小心摆设，不要挤压曝气管道。
速分球摆放顺序为：
由速分生化池的两端向中间依次摆放，梯次前进，先管道两侧，再填补空缺。
2当速分球安装到4层高度时，注水进行曝气试验，检验方法为注入淹没球层100mm左右的清水，开启曝气系统，观察整个水池的曝气是否均匀，若有不匀的地方，检查管道是否被压，及时调整。
3速分球安装的高度以高出最上一排导流孔50mm为准，允许偏差±10mm，每立方米容积安装750个速分球；允许偏差±5个。
4安装速分球时，必须在已安装好的速分球上用木板设置临时性行走通道，不得踩踏速分球。
5速分池的有效水深宜为2.5～3.5米。
6速分球的储存
地面要求平整，无杂物；地面宜铺垫木板与地面隔离；卸车及搬运要轻拿、轻放，杜绝碰撞现象；准备防尘、防水苫布，不能立即安装的，应加盖好苫布保存；速分球保存时码放高度限于7层。
5.2.7设备间其它工艺设备安装
1设备基础验收
（1）设备基础的位置、几何尺寸要符合施工图纸；施工质量要求要符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》的规定，在设备安装前，应按规范中的允许偏差对设备基础位置和几何尺寸进行复检，形成验收资料和施工记录。
（2）设备基础表面和地脚螺栓预留孔中的油污、碎石、泥土、积水等均应清除干净；预埋地脚螺栓的螺纹和螺母应保护完好；放置垫铁部位的表面应平整。
（3）地脚螺栓预留孔中应垂直，无偏斜；地脚螺栓任一部分离孔壁的距离应大于15mm：
地脚螺栓底端不应碰孔底。
2设备开箱验收
（1）设备开箱应按下列要求进行检查，并应作出记录：
箱号、箱数以及包装情况；设备的名称、型号和规格；装箱清单、设备技术文件、资料及专甩工具；设备有无缺损件，表面有无损坏和锈蚀等；其他需要记录的情况。
（2）设备及其零、部件和专用工具，均应妥善保管，不得使其变形、损坏、锈蚀、错乱或丢失。
3设备安装前的条件
（1）对临时建筑、运输道路、水源、电源、照明、消防设施、主要材料和机具及劳动力等，应有充分准备，并做出合理安排。
（2）其厂房屋面、外墙、门窗和内部粉刷等工程应基本完工，当必须与安装配合施工时，有关的基础地坪、沟道等工程已完工，其混凝土强度不应低于设计强度的75％；安装施工地点及附近的建筑材料、泥土、杂物等，应清除干净。
（3）利用建筑结构作为起吊、搬运设备的承力点时，应对结构的承载力进行核算，必要时应经设计单位的同意，方可利用。
（4）设备就位前，应按施工图和有关建筑物的轴线或边缘线及标高线，划定安装基础线。
（5）地脚螺栓上的油污和氧化皮等应清除干净，螺纹部分应涂少量油脂；螺母与垫圈、垫圈与设备底座间的接触均应紧密；拧紧螺母后，螺栓应露出螺母，露出的长度宜为螺栓直径的l／3～2／3。
4设备安装
（1）水泵安装试运转应符合《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275-2010的规定。
（2）加药装置安装要点
1）使用前依据使用说明书对加药泵进行运转前检查。
2）调节加药泵的冲程，控制投药量。
3）采用的药剂为：
次氯酸钠溶液加药量：
5㎎/L。
（3）加药装置调试控制要点
1）启动前：
检查泵上的可见零件和设施是否无损并且处于良好状态。
2）泵的启动：
启动前检查合格后，即可送电启动；
3）冲程速度调节范围0－100SPM。
根据工艺运行情况调节。
4）泵开或关时都可以改变速度，按向上键和向下键可增大或降低速度。
5）泵的最大压力设定可调，以减少排出端的脉动。
泵有6级压力控制刻度，最低点为0，最高位为5。
同时按住方式键和向上键2秒钟，就进入压力设置状态。
压力调节可在泵的开或关状态，内部方式或外部方式下进行。
5设备单机试运转应符合《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002的规定。
5.2.8设备间管道安装
1设备间管道安装时，应根据施工现场实际情况进行管线综合布置，并画出管线综合布置图。
2根据管道不同材质的施工要求进行相应管道施工。
没有施工完的部分要及时做好临时封堵。
3胶粘连接的管道需在48小时后才能进行水压试验。
4水压试验要求：
各系统管道试验要求按国家标准《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002要求执行。
5.2.9调整和试运转
1调试步骤如下：
引入施工现场临时用水→调整水量平衡→调整曝气系统→使污水进入格栅调节池→调整汽水比→调整污水水位→清水过滤加药→负荷运转
2系统运行开启顺序
（1）首先将风机分气缸阀门全部打开，其次将风机开启到自动状态；
（2）将提升泵进出口阀门全部打开，将提升泵开启到自动状态；
（3）将石英砂过滤器设置为自动状态；（确保进出口阀门处于开启状态）
（4）将增压泵开启到自动状态；（确保进出口阀门处于开启状态）
（5）将消毒加药泵开启到自动状态；（确保进出口阀门处于开启状态）
（6）将设备间积水坑排污泵开启到自动状态；
（7）将电磁阀开启到自动状态；
（8）将回用泵开启到自动状态；（确保进出口阀门处于开启状态）
（9）将排风扇开启到自动运行状态；
3运转过程中注意事项
（1）调试过程中坚持以人为本的思想,保障人员、设备安全。
（2）严格按操作规程进行机电设备的操作。
（3）保持操作间、值班室及所有设备、管道的清洁卫生。
（4）所需药剂及运转设备的润滑油储量充足，并保存在干燥的库房。
（5）设备运转过程中应运行平稳，无卡滞跑偏现象；检测电气系统对地电阻，以满足整机受电要求及运行安全性；检测空载与负载运转时的电机电流，复核运行负载。
6材料与设备
6.0.1主要材料技术参数
1速分球：
采用北京科净源科技股份有限公司的“速分生化球”，专利号：
ZL2253989.1。
2与速分球配套使用的水处理设备有：
储水自洁器、格栅、提升泵、增压泵、反冲洗泵、石英砂过滤器、消毒加药装置、罗茨风机、集水坑排污泵等。
6.0.2主要施工机具设备
污水回收设备施工主要施工机具见表6.0.2。
表6.0.2主要施工机具
型号
设备机具名称
单位
数量
型号
l
汽车吊
台
1
8~20t
2
货车
辆
l
5—25t
3
交流电焊机
台
l
300,500型
4
直流电焊机
台
l
500型
6
手电钻
把
2
Φ6～Φ12
7
电冲击钻
台
2
Φ8～Φ25
8
液压开孔器
台
2
1／2”～4”
9
砂轮切割机
台
2
400型
10
捌链
个
2
2~10t
ll
电锤
台
2
Φ8~Φ25
12
扳手
把
10
13
水准仪
台
1
7质量控制
7.1执行标准
7.1.1《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231—2009
7.1.2《建筑安装工程质量检验评定统一标准》GB50300-2002
7.1.3《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2001
7.1.4《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275-2010
7.1.5《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB50236-2011
7.1.6《建筑排水塑料管道工程技术规程》CJJ/T29-2010
7.2质量要求
7.2.1速分池池壁、池底的表面平整度必须在1.5mm/m以内。
7.2.2导流管中心允许偏差±10mm。
7.2.3曝气管安装纵横方向弯曲不得大于0.5mm/m。
曝气管两侧水泥砖距曝气管的距离为10mm,允许偏差±1mm。
7.2.4速分球安装的高度以高出最上一排配水孔50mm为准，允许偏差±10mm；安装到工艺规定的高度时，速分球平面平整度允许偏差≯±50mm；每立方米容积安装750个速分球，允许偏差±5个；速分球摆放的形状一定要横平竖直，允许偏差≯±10mm。
8安全措施
8.0.1进入施工现场，戴好安全帽，注意现场的安全标志，高空作业带好安全带。
8.0.2吊装工作前，应对索具严格检查，确认符合规范要求后方可使用。
作业人员严格遵守施工现场的机械、用电的规程。
8.0.3吊装时，应对吊装环境进行检查，并划出安全区域，无关人员不得进入，确保安全。
吊装时，作业施工人员必须坚守岗位，统一信号，统一指挥，吊装过程中，重物下和受力绳索周围人员不得停留。
8.0.4在设备安装工作与其他工序交叉进行时，须特别注意人身安全和防止设备事故的发生。
9环保措施
9.0.1在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对工程材料、设备、废水、生产生活垃圾的控制和治理，遵守有关防火及废弃物处理的规章制度。
9.0.2管道预制加工在固定场地，并设置隔音措施，减少噪音对环境污染。
9.0.3设备及材料进场一般在夜间，因此要求收料人员监督卸货人员轻拿轻放，尽量减少对附近居民影响。
9.0.4在夜间采用电焊作业施工的，在施工现场设置遮光板，避免光污染。
9.0.5施工中的污水、冲洗水及其它施工用水要排入临时沉淀池沉淀处理后，再合理排放。
10效益分析
10.0.1社会效益
本工法有效保证了水处理系统的正常运行，保证了处理后的中水水质优良，可100%回用于绿化、冲厕、改良景观水系水质等，极大提高了建筑物周边的环境质量，实现节水、节能减排，符合目前提倡的“科学发展观”和“生态循环利用理念”，为北京市的“绿色低碳建筑”提供了应用基础。
10.0.2经济效益
本工法经济效益可观，主要体现在：
1、整个水处理利用过程全自动控制，无需专门人员操作。
2、系统基本上不产生污泥，节约污泥处理费用和相关人工费用。
3、污水处理站的处理工艺选择——速分生物处理工艺，其核心填料的使用年限可在30年以上，期间不需要跟换填料，粒状球体在水的流动分解有机物在多变环境的条件下进行，其性能较平衡高效。
4、污水处理站依据培训人员规模增长的波动进行模块化设计，解决了一次性建设成为远期规模而造成的运行费用过高、处理效率低的问题，由下表可看出，无论单模块运行或全负荷运行，水处理成本均维持在较低的水平。
表10.0.2.1项目运行费用统计表
项目运行费用统计表
序号
区域
吨水处理费用（元/m3）
1
污水处理站
单模块运行（100m³/d）
0.70
2
全负荷运行（200m³/d）
0.60
5、生活污水处理使非传统水源的利用率高，大大减少了自来水用量，具有可观的经济和社会效益。
11应用实例
11.0.1全国组织干部学院工程，总建筑面积40061.92m2，是由教学楼、办公楼、学员宿舍楼及餐厅等配套设施组成的综合性建筑。
工程在非传统水源利用方面综合考虑，采用自建的污水处理设施，利用“速分生化污水处理系统及装置”技术将院区的生活污水处理后生成中水，用于绿化、景观湿地、人工湖、洗车、冲厕等；该系统工艺简单，设备少，易于操作管理，综合成本较低；满足了全力打造节能环保、低耗减排、自然和谐的绿色建筑的要求，业主非常满意。
11.0.2崔各庄乡南皋组团定向安置房生活污水处理工程覆盖周边定向安置居民4366户，和所有商业区、托儿所、幼儿园、医疗站等社区配套设施。
处理规模为每天2200吨。
生活污水经化粪池后排至污水管道，经系统处理后部分回用于绿化灌溉、道路浇洒。
其余部分达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A排放标准，排入附近的北小河（北京市地表Ⅴ类水体）。
在施工过程中都严格按前期计划，有序的完成各项施工任务，工程竣工后，污水处理系统运行良好，受到业主好评。
11.0.3奥运森林公园是奥运会期间为世界运动员提供晨练和休闲的地方，园区建筑分散，产生的污水排放困难，为此建设单位将速分生物处理技术引入园区，并承建了奥运森林公园的十五个污水处理站，污水经速分生物处理站及速分生化床深度处理后补入园内龙形水系。
本工程施工期间，工期紧、任务重，在项目部科学的工程管理体系下保证了工程进度和工程质量，使得2008年奥运会前系统正常投入运行，并保证了奥运期间各个建筑物的正常运行。
特别是该技术在应对污水负荷冲击能力方面，满足了森林公园的日常运行要求。
污水处理站的出水水质、运行成本、维护管理等都能达到设计要求，满足奥运会的日常使用，受到了业主的好评。
三、工法资料照片
安装导流管
导流墙
安装速分球
速分池试曝气
污水处理机房
污水处理机房
院区生态景观
奥运森林公园生态景观
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