广东广州中铁二十五局集团有限公司 谢碧辉 510641
摘要：微生态滤床水处理工程主要以物理过滤沉降处理和生态降解无害化处理的治理方式。该方法与传统水处理相比，出水水质高、无二次污染运行维护更简单、土地占用少、投资回报率高、使用寿命更长，是现代城市水污染综合治理及园林美化于一体的单体工程。本文通过中铁二十五局集团有限公司施工的南宁轨道交通公司心圩车辆段微生态滤床工程的关键工艺、质量安全保证、施工方法改进等进行分析总结的实践应用，通过本工程施工案例分析微生态滤床水处理工程产生的经济效益、环境保护效益和社会效益，对同类工程施工具有参考施工案例。
关键词：微生态滤床;城市轨道交通;车辆段;施工方法;效果分析
0引言
我国人均淡水资源在世界上名列110位，日趋严重的水污染降低了水体使用价值，2016年的统计：全国295座地级及以上城市中，共有216座城市排查出黑臭水体1811个，仅河流污染就占85.4%，微生态滤床水处理方法是最有效、最经济、最美观的污水处理治理方式，把污水通过微生态滤床的有效分解和转移有害物质，成为可再利用的中水。南宁市是具有“中国绿城”的称号，为了保持南宁的“中国绿城”称号，南宁轨道交通集体在心圩车辆段水处理工程采用先进的微生态滤床施工，结合南宁市的水文特征构建符合水资源可持续发展策略的城市轨道交通区域绿色湿地走廊。微生态滤床工程由于是施工工艺复杂，施工质量要求高设备型工程，要求施工方面采取工期短、施工方法合理、施工质量优、施工成本低的有效措施才能完成，我就从这几个方面介绍本工程的施工应用分析。
1工程概况
南宁轨道交通3号线心圩车辆段是全国首个整体海绵车辆段，位于广西南宁市高新区心圩镇，新际路西侧，其湿塘位于车辆段西侧，湿塘共三块区域：两块前置塘和蓄水塘，整个湿塘总面积6367㎡，调蓄容积1416.10m3。为解决湿塘生态水处理问题采用了微生态滤床水处理工程。该项目由中铁二十五局集团承建，从2018年9月26日开工，于2018年11月20日建成。2019年2月28日正式投入使用。微生态滤床生态水处理工程是整体海绵车辆段湿塘调蓄区的污水处理的重要单体工程，在湿塘周围设置微生物滤床，利用过滤床对污水、雨水进行物理和微生物净化和沉积变成中水后再流入湿塘，保护生态。
2施工现场平面布置图：如图1所示。在铁路边的月型湿塘边建造微生物滤床。
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3施工工艺流程：如图2所示。
微生态滤床施工工艺：在心圩车辆段现湿塘边现场测量、放线滤床位置→土方开挖滤床基础底部→滤床床体周边建筑→回填床体外边土方→安装滤床进、出水管道→滤床基底及墙壁清理干净→在滤床内铺设一层土工布→铺设一层HDPE防渗膜→再铺设一层土工布→安装集水管道→铺设过滤陶粒层→铺设青砾石层→铺设玻璃轻石层→铺设青碎石层→投放兼氧微生物基质→铺设混合层→铺设固磷吸附填料→添加好氧微生物基质→铺设青碎石→表层铺设水管道→安装水泵→安装电控系统→种植水生植物→验收。
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图2心圩车辆段微生态滤床工艺剖面示意图
4关键工序施工措施：如图3所示。
4.1微生态滤床外床的施工
根据设计图要求，在现有鱼塘边打桩放线好滤床的位置，用挖掘机挖到滤床底标高下去300mm，挖走300mm厚是淤泥状的杂填土，然后用报废的铁道渣及石粉换填、平整，在滤床四周用390×190×190mm3水泥空心砖砌筑围墙1000mm高，回填滤床体外边土方，微生态滤床外床完成。
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4.2基层土工布铺设施工
按照土工布与土工布相接部位叠层以烧毛粗糙的土工布面朝上，将一端用固定器固定，拉平粘贴到滤床基底，用射钉枪固定土工布，保证土工布横向搭接长度控制在4～5cm。
4.3HDPE防渗膜铺设施工如图4所示。防渗膜进场前要检查防渗膜的合格证证明文件，外观质量，现场抽样做实试验合格后才能使用，按现场实际裁切防渗膜。防渗膜铺设时，严格不容许人为褶皱，温度低时，尽量拉紧铺平，防止施工完后温度升高时出现褶皱质量问题。防渗膜铺设完后，禁止在防渗膜上人、车辆行走，防止防渗膜损伤。施工要求防渗膜表面应清除油脂、水分、灰尘、垃圾和其他杂物，尽量减少边脚和零星膜的焊接，膜焊接边坡时，焊缝长度方向应沿坡度延伸，不能横穿，在防渗膜膜搭接处，应去掉皱折，当皱折大小于10厘米时，采用圆形或椭圆补丁，补丁大小应超出切口周边5厘米。防渗膜在焊接操作时应有一位焊接主管人员进行监督。
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4.4陶粒铺设施工
如图5所示。陶粒直径选用粒径为1.8~3cm，在集水管间隙之间平铺，在滤床四周墙体铺设少量陶粒，按每平方米铺设1~3L。
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4.5青砾石铺设施工
青砾石直径选择粒径为13~25mm，青砾石经过水洗干净，控制含尘量含泥量少于1%，铺设厚度为25cm,厚度误差不超过正负5cm。
4.6玻璃轻石铺设施工
玻璃轻石选择J3品种，有合格证。玻璃轻石铺设量为20L/㎡。
4.7青碎石铺设施工
青碎石选择粒径为5~15mm，青碎石过水洗干净，控制含尘量含泥量少于1.5%，铺设厚度为青碎石铺设厚度在8~12cm,厚度误差不超过正负2cm。
4.8投放兼氧微生物基质施工
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如图6所示。根据南宁市水质控制要求购买专用兼氧微生物数量,进行投加入混合基质中，本工程投加兼氧微生物控制在50kg/200㎡。
4.9.混合层铺设施工
混合层主要由粒径为5~15mm青碎石和粒径为0.1~5mm粗砂混合铺设。青碎石和粗砂质量比是5.5：6.5。混合层铺设厚度在33cm，厚度误差不超过5cm。
4.10固磷吸附填料铺设施工：
固磷吸附填料由粒径为5~15mm的青碎石和粒径为10~30mm火山岩两种材料组成。按体积比青碎石：火山岩=1：2，铺设量按5~10L/㎡。
4.11添加好氧微生物基质施工
按好氧微生物基质添加量约为4L/㎡，放入混合青碎石、生物砖、混合砂使用。
4.12青碎石铺设施工
选择青碎石粒径为5~15mm，青碎石经过水洗，含尘量含泥量达到少于1%。青碎石铺设厚度为10cm，厚度铺设误差不超过3cm。
4.13滤床上面水管道铺设施工。如图7所示。
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主管采用优质DN100、DN80的UPVC管材，支管DN50的UPVC管材。先在支管上开管孔，管孔间距严格按施工图要求布置,满足出水水量均匀。支管的布置按@1m，距离滤床墙壁大于0.2m。所有的UPVC管材采用专用UPVC粘合剂连接。
4.14滤床表面种
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如图8所示。植水生植物绿化施工滤床的美化是在其上面种植水生植物施工。在滤床上面水管道铺设完成后，选用经济适用四季长青的水生植物叶芦竹、美人蕉、西伯利亚鸢尾按植物种植密度为5~15棵/㎡配置种植。
5微生态滤床工程验收
如图9所示。本工程微生物滤床采用的都是由传统的建筑材料水管、土工布、HDPE防渗膜、过滤陶粒、青砾石、玻璃轻石、青碎石、兼氧微生物基质、固磷吸附填料、好氧微生物基质、水泵、电控系统、水生植物组成，经过我们合理选材、优化的施工工艺、严格的分层验收，最后本工程施工完后一次性通过试运行验收，电控系统运行正常、液位控制系统运行正常，水泵取水正常，布水管出水正常，集水管集水速度正常，排水管正常出水，微生态滤床水处理系统正常完成水循环，工程质量优良。
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6.效果分析
如图10所示。采用传统的建筑材料建造微生物滤床，达到净化水资源的效果，不需要专门的污水处理设备机房，节约用地；微生物滤床不产生二次污染，高效降解水体中的污染物，相对节约净化水资源建造成本，不需专人管理，节约了运行维护成本，净化水效果好，表面是水生植物绿化美观。心圩车辆段微生物滤床工程，收集轨行区及整个段区的雨水进入滤床水处理，达到自然循环和自然净化。本工程微生物滤床建设完成投入使用后，心圩车辆段段区年径流污染物削减率提高至51%，年径流总量控制率提高至69%。有效控制雨水径流污染，雨水利用率达到9.7%，每年可节约用水2万吨。露天的微生物滤床是整齐绿色开花的水生植物叶芦竹、美人蕉、西伯利亚鸢尾覆盖，景观效果美化漂亮，保证了心圩车辆段花园式段区的实现，由于心圩车辆段微生态滤床工程的成功应用，保证了心圩车辆段工程获得2020年国家鲁班奖。
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7结论与希望
本工程微生态滤床水处理，第一次在轨道车辆段成功建造使用，净化段区水资源，重复利用水资源，让车辆段段区工作的人们告别黑臭水体，构建美丽环保的生态工作环境和生活环境，造成一个花园式的轨道车辆段，提高了南宁市的绿城知名度，造福子孙后代。
因此，微生态滤床水处理工程，在环境、经济和社会方面都有着巨大的价值和意义。本文简要介绍了其施工要点、工艺原理，结合心圩车辆段施工中的实践应用明确了施工工艺流程和操作要点，对今后施工同类微生态滤床工程具有参考施工指导意义。
参考文献
[1]《南宁市人民政府办公厅关于印发南宁市海绵城市规划建设管理暂行办法的通知》（南府办[2015]11号文）；
[2]《关于全面推进海绵城市建设的决定》（南发〔2015〕7号）；
[3]《关于下达南宁市2015年海绵城市建设项目投资计划的通知》南发改投资﹝2015﹞77号文；
[4]《南宁市海绵城市总体规划》；
[5]《雨水集蓄利用工程技术规范》（GB/T50596-2010）.
作者介绍：谢碧辉(1973-)，男，高级工程师，大学本科，任中铁二十五局集团大湾区建设有限公司总经理，主要研究方向工程管理。