谈污水处理厂总图设计

褚 明 兴

(天津市市政工程设计研究院，天津 300051)

谈污水处理厂总图设计

褚 明 兴

(天津市市政工程设计研究院，天津 300051)

对污水处理厂总图设计包括的厂区平面设计与竖向设计进行了介绍，通过综合考虑水厂工艺、地形状况、周围环境等因素，对设计中的多种方案作了比选与优化，以使总图设计达到实用、合理、经济、美观的效果。

总图设计，优化，实用经济，合理美观

1 概述

总图设计在污水处理厂设计中既是先驱，也是各部分设计成果的整合，其主要包括厂区建(构)筑物平面定位与竖向设计、厂区交通组织设计、厂区绿化与美化设计以及厂区管线综合设计等元素[1]，总图设计者只有充分掌握各要素设计的基本原则与方法，同时对工程特点能够实现融会贯通，方可实现工程项目的实用经济、合理美观。

2 污水处理厂总图设计要素与参考条件

2.1 厂区建(构)筑物平面定位与竖向设计

污水处理厂建(构)筑物平面定位不仅要考虑污水处理功能的实现，同时要考虑工艺流程、近远期用地特点、厂区日常运行管理的便捷。一般情况下，对水处理构筑物、辅助生产建筑物、生活办公建筑物进行合理分区为优先选择。此外，建(构)筑物平面定位也直接影响到厂区交通组织设置、厂区绿化的布置以及厂区管线综合的设计。因此，在对污水处理厂建(构)筑物进行平面定位前宜根据水处理构筑物单体的尺寸、水厂可用地块地形、当地气候条件与季节风向情况、水厂进水方向、受纳水体位置、水厂临近地块使用功能等客观条件，以及工程建设方与管理方的要求，既要保证工艺流程的连续性，也要在位置上使生产单元与公共工程单元相互协调，将生产区、辅助生产区、生活办公区进行划分，以使水厂建(构)筑物定位合理。

尤其伴随社会经济的发展，人们物质生活水平的大幅改善，人类对环境质量的要求也日趋严格，顺势而为，污水处理行业相关规范标准也相应提高。目前，新建污水处理厂在处理水质方面普遍采用GB 18918—2002城镇污水处理厂污染物排放标准的一级A标准。这种趋势下，污水处理厂多采用一级处理、二级生物处理、深度处理相结合的污水处理工艺，同时对剩余污泥采用机械浓缩脱水或厌氧消化等处理工艺。因此，针对较为复合的污水处理厂，建(构)筑物合理的平面定位更为重要。

对于水处理与污泥处理建(构)筑物，污水一级处理与污泥处理建(构)筑物会产生臭味，严重影响附近空气质量，在总平面定位时宜设置在城市夏季主导风向的下方，远离厂前区，削弱臭味对工作人员办公生活的不利影响。此外，污水一级处理与污泥处理构筑物会产生厂区主要残渣与剩余污泥，在对其进行平面定位时亦应设置在交通便捷区域，利于将残余固体外运处置。污水二级生物处理建(构)筑物是污水处理厂的核心部分，其可满足污水二级出水要求，其也是占地面积最大的污水处理环节[2]，故而在对该部分建(构)筑物进行平面定位时需结合厂区地形特点，兼顾上、下游工艺接顺，使良好的水力条件与充分的土地利用实现共赢。深度处理建(构)筑物是实现处理水达到GB 18918—2002城镇污水处理厂污染物排放标准一级A标准的重要保障，通常包括混合、反应、沉淀、过滤、消毒等环节，也是厂区水质环境较好的区域，为充分利用土地资源，宜设置在厂前区附近，同时亦需考虑与受纳水体优越的水力衔接。

污水处理厂生产性辅助建筑物是为污水处理设备提供安置的场所，是设备修理维护的场地，在平面定位时应靠近主要服务场所，便于管线衔接，同时相邻建筑物应满足防火间距要求，功能上衔接生产区与生活区。这种布置原则，既便于厂区运行管理，也可缩短连通管线及减少交叉，降低动力损耗，进而降低工程建设投资与运行费用。

厂前区是水厂工作人员办公生活的主要区域，其通常包括办公楼、传达室、厂区供热间、食堂、浴室、职工宿舍，在平面定位时宜集中布置，形成集管理、办公、生活一体区。此外，宜将其定位于厂区主要人流出入口附近、所在地区夏季主导风向的上风向、远离污水一级处理与污泥处理建(构)筑物，这种布置既便于职工日常出入，也为员工营造了舒适良好的办公生活环境。

厂区建(构)筑物竖向设计是确定各单体高程的过程，其应与平面定位相结合，结合水力流程特点及工程建设地地质情况等因素，充分利用场地地形优势，设计中进行多方案论证，反复计算，不断优化，直至获得最优的设计方案，使各单体在正常发挥功能的情况下减少土方量，降低工程整体投资[3]。

合理的建(构)筑物平面定位与竖向设计，还应为交通组织与管线综合设计预留足够空间，充分考虑绿化用地需求，同时要考虑工程远期建设[4]。

2.2 厂区交通组织设计

污水处理厂交通组织设计表面上体现为厂区道路的布置，形成各单体联系的纽带，便于厂区残余固体外运，为基本设备和药品的运输提供畅通的条件，在道路宽度与转弯半径的设计上符合要求，满足与围墙距离要求，满足消防安全要求。不过，伴随人们对生活环境要求的提高，厂内交通组织也需注重人文关怀，在满足基本功能要求外，也要确保物料运输对人员产生的负面影响最小，道路网布局尽量避免横平竖直的形式，以免使水厂显得缺少变化甚至略显呆滞；出入口宜选择开放、新颖、适用、美观大方、使人感到亲切的设计形式；构建主要的人流与物流通道及主要人流出入口与主要物流出入口。此外，厂区交通组织的竖向设计，应保证交通功能正常发挥，标高控制与场地周边区域相互衔接，保证区域设计标高可使雨水顺利排出而不产生雨水冲刷，利用自然地形标高减少土方量[5]。通过对交通组织的精心设计，从而使其也能形成水厂一道靓丽的风景。

2.3 厂区绿化与美化设计

厂区绿化与美化设计在污水处理厂总图设计中具有举足轻重的作用，其不仅可以降噪，净化大气，同时厂区内建(构)筑物以绿化、小品作为衬托和背景，可实现厂区的整体美。

对于厂区绿化与美化的具体形式，在植物的配置上基本分为孤植、对植、行植、丛植、群植及林植等多种布局样式，各种样式具有不同的绿化效果和形状特点，相互融合设计更会彰显厂区绿化的整体美。植物种植方面，植被易于种植，可消除裸露地面，同时由于高度有限，其可带来开阔的视野体验；乔木枝繁叶茂，形体高大，景观效果显著，不仅具有美化作用与观赏价值，同时具有调节气候、增加湿度、制造氧气、滞尘、减噪、杀菌、抗污染、防止水土流失等功能[6]；灌木姿态丰富，兼具观赏价值和美化环境的作用，可以孤植，亦可丛植，密植时，具有较强的降噪与过滤灰尘的功效，也能以绿化带的景致起到分隔空间的效果。

不同绿化样式与不同植物具有不同的特点，在厂区绿化与美化的具体设计中，要处理好植被、灌木、乔木与小品的映衬关系，将各种绿化方式有机结合，彼此彰显，同时配以精心的道路铺装设计，使污水处理厂的景观更具立体性与丰富感。另外，厂区绿化与美化设计中，也要充分考虑不同植物适宜栽植的位置，以免对水厂正常运行管理带来不必要的麻烦，如落叶乔木不宜栽植于敞开式污水处理构筑物附近，避免落叶对水处理工艺产生不良影响。

2.4 管线综合设计

污水处理厂的管线是实现厂区功能必不可少的元素，通常包括连接水处理构筑物的工艺管线、事故状态下工作的超越管线、提供曝气的空气管线、加药管线、污泥回流与剩余污泥传输用污泥管线、厂区雨水管线、厂区污水管线、厂区给水管线、热力管线等。在对管线进行平面布置时，应使管线短捷、顺直，满足相邻管线间水平净距要求，满足管线与建(构)筑物的距离要求，如特殊情况无法满足间距要求，需根据实际情况采取安全措施后减少其最小水平净距，同时管线布置应重视近期建设，并应考虑远景需要。管线竖向设计中，不同管线垂直相交时应满足最小垂直净距要求，重力自流管线与热力管线应满足最小坡度要求，并要结合厂区地形设置合适的坡度，尽量减小管道埋深。不同管线高程发生冲突时，遵循压力管线避让重力自流管线、可弯曲管线让不易弯曲管线、分支管线让主干管线、小管径管线让大管径管线原则。

3 结语

污水处理厂总图设计是一个多专业紧密配合的过程，要求设计人看清全局，不仅需考虑场地红线范围内要素，也要考虑界区外状况。在总平面布置与竖向设计上不断优化方案，结合厂区地块特点等因素，实现厂区地块平面上合理使用与厂区竖向优势充分发挥的同时，也要与城市环境、周边道路、市政设施紧密衔接，以实现总图设计的实用经济、合理美观[5]。

[1] 孙 泽.总图运输设计与节约用地[J].山西建筑，2011,37(23)：16-17.

[2] 禹海斌.山西省清徐县城市污水处理厂总图布置[J].山西科技，2008(5):137.

[3] 张 维,肖辉玉,朱 平,等.浅谈污水处理厂山地建厂的总图设计[J].给水排水,2014(17):149.

[4] 林常委.水厂建筑总图规划设计要点[J].江西建材，2014(17):31.

[5] 曹 禺，阎 伟.孟家拉国凝析油处理厂总图设计[J].当代化工，2014,43(5):819-821.

[6] 曹国兵.乔木在城市园林绿化中的应用研究综述[J].安徽农业科技，2010,38(4)：2133-2135.

On wastewater treatment plant general layout design

Chu Mingxing

(TianjinMunicipalEngineeringDesign&ResearchInstitute,Tianjin300051，China)

Wastewater treatment plant general layout design includes plane design and vertical design in the factory. Considering wastewater treatment process, terrain conditions of construction site, environment factors around and so on, designers should make as many as schemes and gain the most optimal scheme to make the general layout design practical, reasonable, economy and beautiful.

general layout design, optimise, practical and economy, reasonable and beautiful

2015-01-24

褚明兴(1989- )，男，助理工程师

1009-6825(2015)10-0022-02

X703

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