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给水排水2015精彩回顾之【建筑给排水篇】如何取代化粪池?有理有据

给水排水2018-06-19 12:56:12

给水排水

 回顾2015,在这里,我们的水业家园已逾7万人;在这里,汇百家之言,问用水之道;在这里,分享前沿资讯,解读政策规范,探讨热点问题;在这里,交流工程经验...
在这里,让我一起点开历史消息,重现精彩内容:

2月4日院士篇

2月5日政策规范解读篇

2月6日海绵城市篇

2月7日除夕拜年

2月8日管廊建设篇

2月9日给水处理篇

2月10日污水处理篇

2月11日污泥处理篇

2月12日建筑给排水篇

2月13日建筑消防篇

2月14日大讲堂篇



小编导语:上周小编发了一篇化粪池为何会成为“定时炸弹”,众多网友热议,引起行业思考,究竟如何解决化粪池问题,本文从另一个角度来谈如何取代化粪池,有理有据,值得一看。


国内化粪池应用较为普遍,这是由于我国以前大多数城市的排水系统为合流制,很少有污水处理厂的缘故。随着我国经济不断发展,城市建设的日新月异,很多城市都已建设了城镇污水处理厂,而在日常的应用管理中,化粪池暴露出了很多缺点和问题,也使得各省市陆续出台了取消化粪池的文件。


但多地排水管理部门为了防止市政污水管网堵塞又往往要求污水需经过格栅沉砂池才能排入,目前国家还没有出台格栅沉砂池的国标图集,造成了设计及施工的困惑。

化粪池现状及问题

建设化粪池是城市排污系统不完善情况下的一种必要选择,化粪池作为环境保护的基本措施之一,虽然在消除病原体、减少污染等方面曾发挥了重要作用,但是,目前化粪池运行管理薄弱,清理不及时,带来了一系列问题。

1)大部分化粪池很难做到定期清掏, 有的甚至十几年从不清掏, 等到粪便溢漏才清理。因此, 造成大部分化粪池沦为“过流池”, 粪便几乎不经任何处理就排入下水道。

2)厌氧过程产生恶臭气体,造成周围空气质量恶化,尤其在清掏过程中,恶臭气体可影响数百米远。而且容易滋生蚊蝇等,对健康和环境造成极大威胁。

3)运输过程中产生二次污染。吸粪车的滴洒泄漏使臭气蔓延。如果粪渣无出路,会发生清掏者随意倾倒,粪渣的最终处置引起再次污染。

4)粪便在消化处理过程中,产生大量二氧化碳、甲烷、硫化氢等气体。当清渣工作人员揭开池顶上的盖板,进行清渣吸渣时,会发生窒息伤亡的危险。而且,空气灌入池内,与池内可燃气体混合还会有爆炸的危险。

5)经过化粪池的酸性发酵后,其出水呈酸性,酸性污水对城市下水道有腐蚀作用。

国内城市在取消化粪池方面的进展

——上海篇

上海在其“十五”规划中明确表示:利用合流污水的纳污能力,将设置粪便预处理厂作为过渡阶段采取的主要措施,将市区粪便预处理后排入合流管道。规划建设粪便预处理厂6座,基本解决市区大部分地区的粪便出路问题。“十五”期间,将通过取消化粪池和建设粪便预处理设施,大力开展粪便纳管工作,将城市粪便污水逐步纳入城市污水处理系统。

分析:

根据上海市和杭州市等地的经验,取消化粪池对城市污水处理厂的运营管理是有利的。在兴建集中式城市污水处理厂情况下再设置化粪池,对脱氮除磷反而起到了副作用,造成进入污水处理厂所需碳源不足。同时也浪费投资及用地,增加不必要的维护管理成本,加大了地下构筑物开挖空间的工程复杂性,人为制造了建筑红线与大范围地下室边缘间管道敷设的困难和用地紧张状态。开发公司也往往根据项目难找合适位置及节省投资等原因,要求设计单位取消化粪池。

——四川篇

2009年《四川省城市排水管理条例》通过,其中第九条规定城市污水集中处理设施及配套管网已覆盖的区域内,不得新建化粪池及相关活性污泥截污池、塘。

分析:

在实际工作中,因为住户使用不当将属于垃圾的杂物、块件倒入卫生器具内,造成管道堵塞;部分老城区污水管网设计坡度不够以及缺乏有效的清掏措施都会导致管道堵塞。因此四川的排水主管部门要求即便在市政污水处理厂的服务范围内,小区污水也不能直接排入市政污水管网,需用格栅沉砂池代替化粪池,在污水接入市政管网之前起到清除大的杂物、防止堵塞的预处理作用,而污水的可生化性并不受到影响。


——广州篇

2005年广州市政府宣布,将借鉴上海、杭州、香港等城市经验,从当年开始逐步取消市区化粪池,并已在大坦沙、猎德、西朗、沥滘四大污水处理系统服务范围内开展相关工作。目前在广州大学城、珠江新城等取消化粪池试点地区完全避免了化粪池的一些不利影响。


格栅沉砂池取代化粪池可行性分析:

由国标图集03S702可知,6#13#化粪池内部结构分3格,每格都有各自功能,第一格是粪便池,主要起储粪和一级厌氧功能;第二格是粪便过滤池,主要起过滤沉淀和二级厌氧功能;第三格是清水池,主要起排污功能作用。而1#5#化粪池因尺寸和容积太小,分为2格,原第一、第二格的功能合并在一起。格栅沉砂池的主要作用是阻隔污水中大的杂物,没有储粪及厌氧酸化的功能,同等污水处理量的情况下其容积就会比化粪池小得多,也为甲方节省了投资减少了用地,缓解了上述问题。


格栅沉砂池取代化粪池如何设计及选型?

目前国家针对格栅沉砂池还没有出台统一的标准图集,设计方对图纸表达也存在分歧,有些所谓的格栅池图纸不考虑其作用和功能,相互拷贝抄袭,个别甚至根本无法使用。笔者结合成都地区已建成工程采用格栅沉砂池的情况,提出了一个格栅沉砂池的设计选型方案以供参考。

格栅沉砂池有效容积计算

格栅沉砂池容积计算公式参考化粪池容积计算公式,对其部分参数做以下调整:

tw:污水在池中停留时间(h),污水无需厌氧酸化,结合《室外排水设计规范》(GB50014-20062014年),采用0.5~2 h

tn:污泥清掏周期,采用13个月(清掏周期的选择受污水温度和当地气候条件及市政工作周期的影响,由于污水无需厌氧酸化,在市政条件允许下可取小值,建议采用30 d)。

格栅沉砂池的施工选型

由于格栅沉砂池是近年来各地为代替化粪池做的一个清除大块杂物的预处理构筑物,国家还没有出台相应的国家标准图集以供设计选型及施工指导,在实际工程中设计单位和施工部门都很为难。笔者在所做工程项目中,做了以下尝试性的设计选型。

在按照以上方法计算得出格栅沉砂池的体积后,在《钢筋混凝土化粪池》(03S702)中以相同体积选型,尺寸大小、结构设计也参照相同型号化粪池,这样简化了设计的工作量。格栅沉砂池的作用只是清除大的杂物和沉砂,不需要原化粪池中存粪和厌氧酸化的步骤,故在对应选型需要6#13#化粪池大小时,可在施工图说明中写取消第2格,只保留两个室,同时将第一格做格栅室,参照《室外排水设计规范》要求,放置间隙为40100 mm的格栅,格栅的安装角度宜为30°~60°。因出水接入市政管网不是直接进入水泵,故格栅间隙可取大值100 mm


工程实例

某住宅小区750人,原采用化粪池设计时,生活污水和生活废水合流排入,最高日生活用水标准为250 L/(人·d),污水停留时间12 h,清掏周期取3个月,则化粪池有效容积为:

根据以上计算结果需采用1G13-100SQF化粪池,化粪池有效容积100 m3

若采用格栅沉砂池,参考化粪池容积计算公式,污水停留时间取1 h,清掏周期取1个月,则:

在总图施工图说明中写明“格栅沉沙池参照5#钢筋混凝土化粪池施工,详GB 03S702-P45

第一格设置间隙为100 mm的格栅。”

若体积算下来需要采用6#13#钢筋混凝土化粪池,则在上条说明中补充写“取消第二格”。

由此可见,若用格栅沉砂池代替化粪池,构筑物体积能减少很多,占地面积及建设成本也能相应减少。


结论和建议

通过调查及经济、技术比较,笔者认为采用上述方法设计格栅沉砂池取代化粪池是可行的,经济上更优。

需注意的是在城市污水处理厂服务范围外的地区,是不能用格栅沉砂池取代化粪池的。

修建格栅沉砂池时应按照化粪池的国标图集做好双层加锁井盖,防止人员误入也方便清掏杂物。

笔者在成都及都江堰的多个工程项目,使用上述设计取得了不错的效果。此观点还希望与同行共同探讨,达成共识,提请主管部门引起重视,以期制定出相应的本行业统一的格栅沉砂池标准图集,对设计及施工能起到更规范合理的指导作用。

本文来自《给水排水》杂志2015年第1期。


原标题为:格栅沉砂池取代化粪池的设计与应用

作者:四川中瀚建筑设计有限公司青志鹏/成都思纳誉联建筑设计有限公司王靖乔



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