第一章工程概况一、工程概况随着杭州市北部大型居住区的建设，北部地区将成为杭州市新的居住集中地，北景园经济适用房及都市枫林等住宅小区交付在即，将使杭州城北居住面貌大为改观。

规划北景园污水泵站位于杭州市城市北部，具体位置在上塘河与回龙港交汇处东北角河道绿化带内，其北侧是开发已经接近尾声的经济适用房---北景园住宅区。

根据规划，北景园污水泵站需接纳沈半路的污水，提升后接入永安路污水管，向东排至石桥路已建的D1000三污系统第三次干管。

沈半路在2001—2002年进行了道路整治并实施了污水管道。

沈半路污水管在沈半路与杭玻路交叉口南侧汇合，待接入规划污水提升泵站。

由于沈半路的污水管目前没有出路，故一直未能投入使用，城市北部大片地块的污水仍通过雨水管排至河道中，对环境造成了污染。

最近，永安路的污水管也随道路一起施工，基本实施完毕。

作为这个系统中的进出水管均已实施完毕，北景园污水泵站的建设就迫在眉睫，它的建设和投入使用，能使沈半路的污水顺利接入已投入使用的石桥路污水干管，减少污水对当地水环境的污染。

受杭州市城市建设前期办公室的委托，我院承担了杭州市北景园污水泵站的初步设计任务。

由于沈半路污水管施工终点与规划北景园污水泵站分别位于上塘河的东西两侧，经与建设方与规划局协商，将沈半路至泵站的进水管与泵站一并实施，使整个系统的实施减少协调处理的环节，有利于整个系统早日投入运行。

规划北景园污水泵站现状为其周边建设的小区的工棚，在其南侧的回龙港目前正在施工闸门及河道。

场地现状情况可见下图图一：规划泵站所在地现状图二：正在施工中的回龙港及其闸门二、设计依据及主要设计规范（一）设计依据和主要资料1、建设项目选址意见书（2005）年浙规定字0(00076)号杭州市规划局2005年9月2、杭州市北景园污水泵站用地红线坐标杭州市规划局2001年9月3、杭州市沈半路工程施工图浙江省工业大学建筑设计研究院4、杭州市永安路工程施工图杭州市城市规划设计研究院5、1:500实测地形图浙江城建勘测研究院有限公司6、北景园污水泵站岩土工程勘测报告浙江城建勘测研究院有限公司（二）采用的主要设计规范1、《泵站设计规范》（GB/T50265-97）2、《室外排水设计规范》（GBJ14-87）3、《建筑给排水设计规范》( BJ15-88 )4、《民用建筑设计通则》GB50352-20055、《建筑设计防火规范》GBJ16-87（2001年版）6、《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50322-2002）7、《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）8、《给水排水工程埋地预制混凝土圆形管管道结构设计规程》（CECS143：2002）9、《埋地硬聚氯烯排水管道工程技术规程》（CECS122：2001）10、《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）11、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）12、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）13、《给水排水工程钢筋砼沉井结构设计规程》CECS137：200214、《供配电系统设计规范》GB50052-9515、《低压配电设计规范》GB50052-9516、《民用建筑电气设计规范》JGJ/T-16-9217、《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）18、《中华人民共和国法定计量单位》国(84)28号19、《过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号》GB/T2625-198120、《分散型控制系统工程设计规定》HG/T20573-199521、《自控专业施工图设计内容深度规定》HG20506-199222、《自动化仪表选型规定》HG20507-199223、《控制室设计规定》HG20508-199224、《仪表供电设计规定》HG20509-199225、《信号报警、联锁系统设计规定》HG20511-199226、《仪表配管配线设计规定》HG20512-199227、《仪表系统接地设计规定》HG20513-199228、《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GBJ93-198629、《工业电视系统工程设计规范》GBJ120-88第二章污水进出水管设计1、污水范围：根据规划,北景园污水泵站（进水管）的污水范围北起金昌路，南至杭州北站铁路，西起永宁路，东至沈半路，接纳范围面积为382.4公顷，规划接纳污水量为 1.6万吨/天,规划污水比流量为4180m3/Km2*天。

2、污水管道设计a、污水走向的选择：由于目前沈半路污水在原杭钢污水处理站处汇合，也未穿越过上塘河，而规划（北景园）污水泵站则位于上塘河东侧永安路北侧地块。

故沈半路污水管要么先汇合穿越河道，再向南接入污水泵站，要么先沿上塘河西侧绿化带向南走，再在永安路处穿越河道，接入泵站。

虽然上塘路两侧规划均有绿化带，但由于目前沈半路及上塘河之间地块工厂、仓库林立，拆迁难度较大，而上塘河东侧30m绿带已经实施完毕，故污水管走向确定为先穿越河道，再向南沿上塘河东侧绿化带内向南接至规划污水泵站。

b、施工方法的选择: 目前沈半路污水管汇合处D800管内底标高为-2.116m，而现状地块标高在5.00m左右，管道埋设深度均在7.0m以上，由于此污水管道又要从上塘河底穿越，而上塘河东侧的绿化带已建设完毕，并且建设标准较高，若采用大开挖方法施工，则开挖面达到10m 左右，且靠近上塘河施工，井点降水也比较困难，故确定此污水管道采用顶管施工。

c、污水管设计从沈半路已建W124井引出D800管至Wa（接收井）。

此段管采用大开挖施工，从Wa～Wi均为顶管施工，管径D800,坡度0.1%, 全程共设置顶进井3座，接收井3座。

d、过河管的设计：根据杭州市勘测设计院的资料，目前上塘河河底标高为0.45m，而此处上塘河的规划河底为0.62m,沈半路污水管汇合流至上塘河西侧时D800管内底标高为-2.372m，过河底时管道上的覆土有1.942m(按现状河底标高计)，故过上塘河不需倒虹，而是一过河管,根据初步设计会审会上的要求，采用单根过河管即可。

3、污水检查井在管道交汇处、转弯处、管径及坡度的变化处，及直线段间隔一定距离设置污水检查井，本次设计的污水检查井均为钢筋混凝土井。

4、管材及接口a、管材除大开挖施工的一段D800管采用普通钢筋混凝土管外, 其余顶管段D800管均采用F接口钢筋混凝土管。

b、接口普通钢筋混凝土管采用承插式接头，密封性能好的橡胶圈接口。

顶管段采用F接口.第二章污水泵站工艺设计一、设计原则：1、根据规划，泵房提升流量为1.6万立方米/日2、由于泵站处于河道绿化带内，为使泵站与周围环境协调，泵房尽量采用地理式。

3、设备的选型应保证不干扰周边的居民,同时使以后的维护管理比较方便。

4、设置臭气处理装置，使泵站内的各项指标均符合环保要求。

5、采用先进的监控设备，逐步实现泵房的远程控制及无人值守。

二、关键设备选择（一）格栅目前普遍应用于污水泵站的格栅主要有回转式格栅、钢索式格栅，同时，近年来粉碎型格栅逐步运用于污水泵站，并得到了一致好评。

1. 回转式格栅回转式格栅一般由安装在回转链上相隔一定间距的一排排耙齿组成，在驱动装置的驱动下，回转链带动耙齿按一定方向旋转，在迎水面耙齿由下向上运动，将水中漂浮物捞出至顶端翻转后卸下。

从使用情况看，在设备质量良好的条件下，运行状况还是比较令人满意的。

它的弱点在于对于较大尺寸的漂浮物，如粗大的棍棒、球状物、大块的泡沫塑料或者木块等难以去除，而这些漂浮物在城市污水中是常有的，该型栅格的检修相对而言比较麻烦，虽然它在水下没有传动部件，但由于回转链要通过底部的导棍，有时需要将设备整体吊出才能检修。

2. 钢索式格栅钢索式格栅的栅条是固定的，齿耙由链条带动上下运动，下行时齿耙张开，至格栅底部后闭合，上行时耙齿嵌入栅条，将栅条拦截的漂浮物去除。

该型格栅基本可以克服回转式格栅难以去除较大尺寸的漂浮物的弱点。

它的弱点是长时间运行后，齿耙的两条钢索会产生紧张度不一致而导致齿耙不平，尤其在泵房较深时，这个问题比较容易发生。

3. 粉碎型格栅粉碎型格栅与前两种格栅的不同之处在于它不是拦截水中的漂浮物，而是将其破碎至一定尺寸，确保其对后续的水泵没有破坏力后使其通过格栅。

这种格栅的优点在于设备比较轻巧，且占地面积也较小，安装、拆卸均比较方便，由于设置了这种格栅的泵站没有了栅渣，给泵站平时的养护工作带来很大便利，其次，格栅上方没有敞开部分，也减少了臭气逸出的机会。

三种格栅的优缺点比较如下表所列①回转式格栅景观效果差故障率泵站卫生条件差设备价格相对较较高低②钢索式格栅极差高差相对较低③粉碎型格栅好低好高由于北景园污水泵站是沈半路～石桥站污水管道系统上第一个市政污水泵站，且目前沈半路尚属于城市边缘地区，污水中漂浮物较多，故回转式格栅用于此泵站并不合适，而此污水泵站地坪标高在5.5m左右而进泵站D800管内底标高在-2.872m，泵站的深度较深，若采用钢索式格栅，容易出现钢绳失稳的现象，给日常维护带来较大麻烦。

而粉碎型格栅虽然有价格偏高的缺点，但由于它能使泵站的卫生条件及景观效果都得到较大改善，特别是泵站地处居住区南侧，若采用传统格栅，其上方敞开处散发的臭气容易招至居民的投诉，而每隔一定时间都需栅渣外运，给周边居民造成一定的干扰，故北景园污水泵站设计推荐采用粉碎型格栅。

（二）除臭设备的选择污水泵站的臭气应属于低浓度臭气，常用的脱臭方法有活性碳吸附、土壤脱臭、电离子除臭及用天然植物提取液消除异味四种方法。

而土壤脱臭、活性碳吸附两种方法目前在杭州市污水泵站中尚无应用，且土壤脱臭所需土地面积较大，而活性碳吸附法中吸附剂价格也较高，故这两种方式不作为本次设计中的备选方案。

目前在杭州市污水泵站中运用较多的是电离子除臭和利用天然植物提取液airsolution除臭。

电离子除臭电离子除臭是利用活性氧技术与光催化技术的协同工作，与臭气分子共同发生反应，进而将臭气出去。

它的工作原理如下所述：a、活性氧技术利用高频高压静电的特殊脉冲放电方式（活性氧发射管每秒钟发射上千亿个高能离子），产生高密度的高能活性氧（介于氧分子和臭氧之间的一种过渡态氧），迅速与污染物分子碰撞，激活有机分子，并直接将其破坏；或者高能活性氧激活空气中的氧分子产生二次活性氧，与有机分子发生一系列链式反应，并利用自身反应产生的能量维系氧化反应，进一步氧化有机物质，生成二氧化碳和水以及其他小分子，而且可以在极短的时间内达到很高的处理效率。

由于上述过程是在常温下进行的，因此也称为“低温燃烧”过程，包括了许多种技术和作用，如过氧化氢、.OOH的催化作用和紫外线作用，这是一个极端复杂的物理过程，产生O2、O2-、O2+、•OH、•H02、•O、O等氧簇聚集体，由于具有极强的氧化能力，因此我们称其为“活性氧”。