中国城市建设研究院有限公司西南分院 610011
摘要：污水处理厂的总平面布置取决于很多因素：处理厂所在的地理位置，周围的环境，交通状况，进出水方向，主导风向，厂址处的地形、地质条件，污水处理工艺流程及远近期结合等。下面作者根据几个污水处理厂总图设计的体会，结合威远县第二污水处理厂项目的总平面布置探讨如何优化总图设计问题（附威远县第二污水处理厂项目总平面布置图）
关键词：山区；污水厂厂址；厂站总平面设计；工艺流程；
污水处理厂的总平面布置是污水处理厂设计中十分重要的问题，合理的总图布置方案可以节省污水处理厂的建设成本，降低运行成本，提高投资收益，改善工作环境，提高景观效果。
一、总图平面布置因地制宜，综合考虑
威远县位于四川盆地中南部，东邻内江，南连自贡，西接荣县，北接资中、仁寿。县境地跨北纬29°22′-29°47′，东经104°16′-104°53′，幅员面积1287.22km2，县城严陵镇距内江市57公里，距自贡市30公里，距省会成都市214km。县内地形按地表形态特征分为低山、丘陵两大地貌区。西部低山区包括山王、黄荆沟、观英滩等10镇，面积共785.45平方公里，占县域总面积的61%。区内山峦起伏，沟谷纵横，相对高差200-300m，一般海拔500-800m，新场大堡山海拔902m，为全县最高点。东部为丘陵区，包括铺子湾、严陵、新店等10镇，面积共501.77 km2，占县域总面积的39%。区内多为馒头山，方山和漫岗岭脊，一般海拔300-400m，相对高差30-80m，最低处在向义镇双河口，海拔277.60m。
威远县第二污水处理厂位于威远县东南面徐家坝威远河左岸，处理总规模20000m3/d，工程总占地31.91亩。总投资约为10295.51万元（其中厂内部分投资6830.88万元），出水水质达到一级A标标准。
污水处理工艺：改良型AAO（改良型氧化沟）+转鼓滤池+紫外线消毒
污泥处理工艺：机械浓缩+脱水处理工艺
从附图中可以看出整个地块形状不规则，高低错落，整个区高程分布在299.0m-312.0m。经现场勘查，整个厂区土质为岩石土，不易开挖，低平洼地的土质为粉砂黏土，利于施工，此地区主导风向为东北风，鉴于这种地形条件的平面布置尽量减少当地平整土石方量，充分利用现有地形的原则。从满足工艺流程的使用要求将整个厂区分为四个区域，厂前区，污水处理区，污泥处理区和远期发展预留区。
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根据《工业企业总平面设计规范》（GB 50187-2012）的要求，首先将厂前区设置在常年主导风向的上风口处。区域内布置有综合楼、门卫室、停车场等行政办公设施，主要建筑物采光通风良好，有利于创造良好的工作生产环境，同时该处靠近厂外主要道路，方便进出。
污水处理区为整个厂区的核心生产区，设置在厂区的中部。如图所示厂外污水管道从污水厂的的东南方向进入厂区，处理后达标后从西南侧排入威远河。把污水提升泵房、细格栅、旋流沉砂池布置在厂区东北侧；将A20池（改良型氧化沟）和二沉池布置在厂区的中部；在厂区的西北侧布置鼓风机房和配电房；使得配电室靠近污水提升泵房，鼓风机房以及A20池等用电负荷较高的建、构筑物，配电、供气亦均匀、方便；同时兼顾了远期的发展需要；根据近远期规模需要，将远期A20池（改良型氧化沟）、二沉池布置在厂区中部，尽量与预处理构筑物靠近，使得工艺流程顺畅。
污泥处理处置区布置在远离厂前区的西南角，处于整个厂区的下风向，最大限度的减少对厂前区及周围居民聚集点的空气污染。A20氧化池的剩余污泥通过污泥管排入污泥贮池内，经浓缩后由污泥泵提升至污泥脱水间脱水处理，当脱水率达到80%以下，将泥饼运输至污水处理厂外的生活垃圾填埋场处理。
远期发展预留用地布置在厂区的西南侧，暂时将这块预留地设计为绿地，结合主入口附近绿地及厂前区的绿化，达到改善厂区环境的作用，使人进入厂区有种“洁净、优美、整洁”的视觉感官。污水处理厂的建设本身就是改善环境，减少对环境的污染的地方。因此更注重自然环境的体现，达到内容与形式统一。
二、构（建）筑物的定位应与配套管线相结合
各构建筑物的位置的确定与其配套的工艺生产管线密切相关，要尽量使配套管线便捷、顺直，满足管线与构（建）筑物的距离要求。
首先从工艺流程考虑，污水提升泵房应设置在厂外截污干管来水的方向上，使进厂的污水直接进入粗格栅，经粗格栅处理后通过提升泵房提升至细格栅处理后进入沉砂池，进行一级处理。粗格栅与提升泵房合建，细格栅与沉砂池合建，减少占地。省去管道连接。A20池（改良型氧化沟）和二沉池设置在厂区的中部，靠近粗细格栅及沉砂池，经沉砂池处理后的污水利用管道运输至A20池（改良型氧化沟）和二沉池进行二级处理。二沉池处理后污水进入转鼓滤池进行深度处理，最后再经过紫外线消毒渠进行消毒处理。消毒处理后的污水达标排放至厂外的威远河。由于主要水处理构筑物A2O池（改良型氧化沟）和二沉池设在厂区中部，与预处理渠的沉砂池和深度处理区转鼓滤池及紫外线消毒渠均相邻。同时紫外线消毒渠设置在靠近出水口威远河，使整个生产的工艺管线都很短，整个工艺流程简洁顺畅，水头损失较小。
从生产构筑物的使用功能考虑，确定构筑物与配套生产辅助用房的位置，如鼓风机房主要是为A2O池好氧段提供氧气，因此把它设置在A20池（改良型氧化沟）的左上方，空气可以通过最短的管道直接输入A2O池（改良型氧化沟）内。而鼓风机房和预处理区的提升泵房均为厂内用电量较大的生产用房。因此在这2个建筑之间考虑放置变配电间，使其配套的电缆沟大大缩短，节约电力电缆，减少能源损耗。同样把转鼓滤池和紫外线消毒渠设置在相邻的位置，缩短管道长度。总之构筑物与配套生产辅助用房的布置合理，可大大缩短管道长度，减少水头损失，减少能源消耗，节省工程投资，避免多种管线相互交叉。
三、厂区竖向设计与现状地形相结合
（1）竖向设计
根据总图设计规范要求，厂区应按照50年一遇防洪水位加不小于0.5m安全超高值确定。根据现场踏勘及业主提供资料可以看出，威远河50年一遇的洪水位标高为304.4m，结合厂址处规划及现状高程要求，厂址处标高暂定为307.0m。粗格栅处场地标高暂定为305.0m。
（2）道路设计
厂内道路需要能够有效的满足污水厂站在生产、运输以及消防等方面的相关要求，确保最大纵坡应该小于8%。同时在工程具体建设过程中，需要针对近远期进行分期建设，并要统一协调场地高程、运输线路以及坡度等。
厂内主干路宽度为4.0m，其余道路宽度为2.0m，道路转弯半径均为9.0m。呈环形布置，把生活区、生产区分开，使厂区功能分区明确。考虑消防及会车要求，厂内道路最小宽度为4.0m，人行道宽度为1.5m，以满足生产和管理要求。
（3）挡土墙设计
在满足工艺流程及生产要求的前提下，利用现状地形地势，减少厂区平整过程中的土方工程。
厂区在进行平整后，需要将厂区和现状地形进行结合，其厂区地面标高和周围地势之间会存在的相应的高差，西侧及西南侧临河段和厂区地面的最大落差可以达到7.0m，为保持厂区的生产及功能，厂区西侧及西南侧临河需要设置重力式挡土墙，最大高度为7.0m。
四、厂区绿化设计与厂区构建筑的生产功能相结合
厂区绿化布置应以简洁、大方、便民；美化环境；体现建筑设计风格为原则，使绿化和建筑相互融合，相辅相成。使环境成为工厂文化的延续。充分发挥绿地效益，创造一个幽雅的环境，美化环境、陶冶情操，坚持“以人为本”，充分体现现代的生态环保型的设计理念。力求建筑和环境绿化城市环境相协调，使全区的绿地形成以集中绿地为中心的绿地体系。厂区内绿化景观设计与建筑物、广场、道路、协调搭配，并适当配以花坛、景观小品等。绿地主要以草坪和抗污染等抗性较好的常绿植物为主如夹竹桃，大叶女贞、广玉兰，并在其中点缀观赏性落叶植物如银杏、红千层、樱花、桢楠、臭椿等。综合楼前的隔离绿化带种植观赏性乔灌木、藤本类植物及花卉如含笑、小叶榕、红枫、红梅等。另外，厂区绿化设计中，也充分考虑不同植物适宜栽植的位置，以免对污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。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；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。
综上所述，本文分别从污水处理厂在山区总图布置设计方面进行了具体分析。首先，在对污水处理厂厂址进行选择时，一方面需要能够和城市的总体规划以及远期发展相符合，同时还需要对建厂条件、社会效益、投资、环境等因素进行考虑，确保布局合理，并搭配相应的污水管网。而在山区地形对污水处理厂厂址进行选择时，还需要对基础处理工程、土方工程以及污水提升费用等进行综合分析。在满足相关工艺要求的基础上，结合具体的地形高差合理进行布局，充分发挥地形优势，使工程开挖和回填等工程量得到降低，同时还需要对厂区设计地面高程、地质条件、挡土墙、护坡以及厂区道路等项目加大关注。
总图设计是一个多专业紧密配合的过程，要求设计人对工艺及土建结构知识有相应基础了解，不仅需考虑场地红线范围内的要素，也要考虑范围周围的地质情况，同时减少建设成本等，因此总图设计是一项综合性强的工作，因此必须要高度重视。
参考文献：
1.《威远县第二污水处理厂及配套管网工程可行性研究报告》2016年6月
2.GB 50187-2012《工业企业总平面设计规范》
3.GB50014-2006，《室外排水设计规范》
4.夏文辉.北苑污水处理厂可行性研究[D].天津大学，2015.
5.井瑞生.《总图设计》[M].北京：冶金工业出版社，1989.