舊碼頭煤污水收集系統的設計

第10卷第4期中國水運Vol. 10No.42010年4月China Water TransportApril2010舊碼頭煤污水收集系統的設計宋光敏'，皮洪章2(1廣東省航運規劃設計院，廣東廣州510050; 2廣州華躍電力工程設計有限公司，廣東廣州510660)商要:本設計針對某電廠(chǎng)煤碼頭現狀，增設碼頭煤污水收集系統,收集并輸送受污染初期雨水及碼頭面沖洗污水，減少對碼頭周邊海域的環(huán)境污染。關(guān)鍵詞:煤污水;煤碼頭;初期雨水中圖分類(lèi)號: TU99文獻標識碼: A文章編號: 1006-7973 (2010) 04-0138-02-、 項目的由來(lái)由于場(chǎng)地用途、堆放貨物和地面形式的不同，對于初期隨著(zhù)水環(huán)境保護形勢的嚴峻，如何最大限度地減少碼頭對雨水量的計算也有所不同。目前有按暴雨強度取前5min.環(huán)境的影響，是每個(gè)碼頭設計施工及運營(yíng)中首要考慮的問(wèn)題。10min、20min降雨視為初期雨水，有按照項目所在地平均煤碼頭在作業(yè)過(guò)程中容易產(chǎn)生煤粉揚塵飄灑在碼頭面上,碼頭降雨量或日最大降雨量的10%來(lái)估算，也有按照地面降水深沖洗或降雨過(guò)程中形成煤污水，污染環(huán)境。東莞某電廠(chǎng)煤碼頭度3~30mm計算。是電廠(chǎng)專(zhuān)用煤炭運輸碼頭,由于建設年代早使用時(shí)間長(cháng),碼頭本設計按照疑雨強度取前5min降雨計算，采用深圳市需要進(jìn)行升級加固改造。同時(shí)為降低碼頭作業(yè)產(chǎn)生的煤粉塵對暴雨強度公式口及雨水流量計算公式為:周邊海域的污染,按照“以新帶老”原則增加碼頭煤污水收集9751 +0.745lgP)系統，將碼頭和碼頭輸煤廊道的煤污水- -并收集輸送至碼頭后p442方的污水處理站進(jìn)行處理回用，實(shí)現碼頭污水“零排放”.Q=YqF二、現狀介紹式中: q-暴雨強度(L/s . ha);該煤碼頭共有2個(gè)泊位，分兩期建設，均于80年代末P-設計重現期(a), 采用2a;90年代初建成投產(chǎn)。碼頭呈“T” 型離岸式布置,碼頭總長(cháng)t- -降雨歷時(shí)(min), 取5min;度499.0m,其中- -號泊位長(cháng)237. .5m,二號泊位長(cháng)261.5m;ψ一綜合徑流系數，碼頭面按0.9考慮;棧橋1座,長(cháng)約260m;碼頭上部及棧橋設有輸煤皮帶廊道，F-匯水面積(ha), 取1.4ha;碼頭上部輸煤皮帶廊道為敞開(kāi)式，棧橋部分為封閉式。碼頭Q一雨水設計流量(L/s)?，F在并無(wú)專(zhuān)門(mén)的污水收集系統，煤污水直接外排入海。則初期雨水產(chǎn)生歇約為230m/次。碼頭后方污水處理站于2000年年底投入運行，設計處從以上計算可得出，該項目污水收集系統的排水量為理能力為400t/h,目前實(shí)際處理廢水量為200t/h,采用絮230m'.后方污水處理廠(chǎng)設計處理能力為400t/h,現在實(shí)際凝沉降分離法處理技術(shù)，工藝流程為:原水→初沉池→污水處理廢水量為200t/h,能夠容納該碼頭新增加的煤污水量。泵→(加混凝劑)-→反應池→分離池→出水。 最終的出水送2.項目難點(diǎn)及方案比選入輸煤沖洗水系統作為輸煤沖洗補充水、廠(chǎng)區綠化或其他用該碼頭污水收集系統按照“清污分流、雨污分流、循環(huán)途。在分離池出水管裝設有PH在線(xiàn)監測儀、濁度儀和流量用水”及“盡量不動(dòng)碼頭結構”的原則進(jìn)行優(yōu)化設計。計，自動(dòng)監測、記錄污水廠(chǎng)出水水質(zhì)、處理流量和累計處理①方案一.水量。污水站建成后運行狀況良好，處理出水均能達標排放，在碼頭面開(kāi)鑿排水槽，引橋靠近陸域的根部設置大集水自動(dòng)化水平較高，基本上實(shí)現無(wú)人值班。池。由于該碼頭已使用將近30年，若碼頭面開(kāi)鑿排水槽，三、系統設計及布置會(huì )破壞碼頭結構梁體?，F有的結構樁、梁一旦被鑿穿，即使1.系統煤污水量的確定加固新的結構和舊結構伸縮變形不同,很難形成穩固的-體，該碼頭的煤污水主要是碼頭面和輸煤皮帶廊道的地面沖存在安全隱患。同時(shí)在伸縮縫處排水槽較難處理。洗污水和受污染初期雨水，主要成分是煤渣和煤粉，其ss②方案二:含量- -般為1,000~3,000mg/il".沿碼頭陸側設置排水溝，引橋靠近陸域的根部設置大集水①沖洗污水量:碼頭面面積約為13,676m2 (扣除配電池。排水溝若設置在現有碼頭結構樁上,排水溝的混凝土加溝房、設備間)，碼頭輸煤廊道面積為3,450m2, 沖洗強度為內集水重量，會(huì )對碼頭橫向結構形成不對稱(chēng)應力，構成威脅;51/m2.次"，每日沖洗2次，排水系數以0.85計算，每次若在排水溝溝底設管樁專(zhuān)樓.格訴700多米的排水溝需設置的地面沖洗廢水發(fā)生厭約為146m3/d.管樁婁中國煤化工現有碼頭樁的難度大。②初期雨水量:YHCNMHG收稿日期: 2010-03-16作者簡(jiǎn)介:宋光敏(1980-) ,女,廣東省航運規劃設計院，從事港口給排水工程設計。第4期宋光敏等:舊碼頭煤污水收集系統的設計139③方案三水池采用人工啟系浮球閥自動(dòng)停泵的方式，在每個(gè)集水池附近沿碼頭陸側設置多個(gè)小集水池，收集調恭初期雨水及沖洗廊道支柱設置水泵控制箱，采用就地單- -控制。 污水泵參數為污水，待沖洗污水或大雨過(guò)后靜沉去除大顆粒煤渣煤粉等污染Q=58m2/h, H=30m, N=18.5kw。本設計選用立式單級單吸物后，由污水泵泵入污水管線(xiàn)、輸送至后方污水處理站。集水液下礦漿泵,該泵輸送液體最大濃度按重量計為50%~70%,允池內沉積煤渣煤粉定期由人工清理或污泥泵抽吸至清運車(chē),送許通過(guò)少最大固體顆粒，具有壽命長(cháng)、維修方便、效率高且運行至后方污水處理站處理。該方案僅需在集水池處設置管樁,管安全可靠的特點(diǎn)。每個(gè)集水池由4根預應力鋼筋混凝土管樁支樁設置較少,水下施工時(shí)可盡量避開(kāi)現有水下構筑物，相對方撐, 管樁樁徑為600mm。污水支管由特制鋼結構管托架沿碼頭案二較易實(shí)現。污水管線(xiàn)由管托架支撐沿碼頭邊線(xiàn)敷設。陸側邊線(xiàn)敷設，污水干管鋪設在棧橋平臺外側。綜合考慮碼頭現狀、施工難度和施工進(jìn)度,選用方案三。四、運行效果及設計總結3.系統布置該套煤污水收集系統在2009年上半年施工完成，系統綜合考慮碼頭現有布置形式及均勻匯水原則，共在-號、收集的沖洗污水及初期雨水經(jīng)后方污水處理站處理后滿(mǎn)足二號泊位端部及陸側邊線(xiàn)外設置8個(gè)集水池;利用碼頭廊道《水污染物排放限值》(DB44/26-2001) 第二時(shí)段一級標;地面現有的向陸側傾斜的坡度和散水功能，在碼頭廊道陸側準要求，出水基本回用于煤堆場(chǎng)噴酒和廠(chǎng)區綠化。梁底敷設PVC排水橫管,并在距離集水池最近的廊道支柱處日前關(guān)于初期雨水量的確定并無(wú)統- -規定，需要由設計設置排水立管，廊道沖洗污水及初期雨水經(jīng)廊道地漏匯流入人員根據項目特點(diǎn)確定。今后還需加強此方面的研究。新建排水管，并最終排至集水池內;碼頭面利用原有的護輪坎及煤碼頭在結構設計中優(yōu)化設置煤污水收集構筑物，將會(huì )降低新設置的10cm高擋水坎，將整個(gè)碼頭面四周?chē)饋?lái)，僅在收集難度，更利于碼頭污水“零排放”目標的實(shí)現。集水池所在位置處留有排水口，這樣一來(lái)碼頭面沖洗污水及參考文獻初期雨水經(jīng)地面徑流匯入集水池內，不會(huì )直接排入水體。集[1} 港口工程環(huán)保設計規范(JTS149-1-2007) [M].北京:人水池內積滿(mǎn)初期雨水后，后期清凈雨水溢流進(jìn)入水體。民交通出版社, 2008. .集水池大小為6mX 5mX1.6m,有效容積為32m',總集[2] 給水排水設計手冊-城鎮排水[M].北京:中國建筑工業(yè)出水容積約為250m',可以滿(mǎn)足碼頭煤污水排水收集量需求。集版社，2004, 62.(上接第137頁(yè))施可能會(huì )影響到新區建設， 諸多實(shí)際問(wèn)內,甚至有的會(huì )超出目前城市總體規劃區域，雨水千管排水題在新區的雨水工程規劃中均要納入要考慮和解決的范疇。分區邊界的確定需要依據地理要素、結合相關(guān)規劃，因地制新區雨水千管的規劃需要注意與豎向高程的協(xié)調和雨水千管宜地劃分，有時(shí)要考慮到轉輸區域外部雨水流量，否則當遠出水口的選擇問(wèn)題。期新區向外圍發(fā)展的時(shí)候外部雨水找不到理想的出口。此外,新區的雨水管道建設往往會(huì )遇到與郊區農田水利工(2)規劃重現期:雨水千管的規劃重現期宜根據地塊的程矛盾的情況，如征地不能一一次性完成或新區外的農田尚有用重要性質(zhì)確定不同的重現期，特別是對于重要干道(如立交水要求，此時(shí)還要考慮到雨水管道與灌溉系統之間的關(guān)系。橋)、重要地區(政府部門(mén)、城市中心廣場(chǎng)等)和特別地區(機(3)具有超前意識，按高標準規劃建設場(chǎng)、軍事用地等)應該采用較高的重現期，如5年-10 年或在市政排水管網(wǎng)建設中，雨水干管由于埋深相對較大、更商;而對于次要地區或本身地勢較高排水條件較好的地區基建費用高、系統具有不可逆性等特點(diǎn)，彼此間難以互為調可酌情降低取現期，如采用1年。節，一且形成以后更新改造難度很大。因此對雨水千管的規(3)徑流系數:新區建設過(guò)程中土地的大量開(kāi)發(fā)利用，劃建設應該具有超前意識，全面結合遠景規劃目標、廣州市使地表滲流和調蓄能力下降，地表徑流量大為增加，再加上地區降雨和地質(zhì)條件特點(diǎn)適當地提高規劃設計標準，同時(shí)盡天然河湖水系的自然淤積或沖刷，使其水流條件遭到嚴重破可能多的考慮到新區城市發(fā)展建設過(guò)程中如產(chǎn)匯流條件改變壞。新區雨水干管規劃中徑流系數的選擇宜根據新區建成后等多種不確定因索對管道設計標準的影響。的區域特點(diǎn)和密集程度適當選擇鉸高的徑流系數,同時(shí)引入2.新區排水體制的選擇管理機制，把徑流系數這一指標在各規劃設計環(huán)節和新區的總體上來(lái)說(shuō)，目前廣州市老城區現狀多為合流制排水體開(kāi)發(fā)過(guò)程中始終嚴格控制，避免今后出現廣州市目前由于地制,規劃對新建城區實(shí)行嚴格的雨污分流?！冻鞘信潘こ桃幟鎻搅鳁l件的改變導致排水能力不足的情況。劃規范》(GB50318-2000)中也明確規定:新建城區、擴建新區、新開(kāi)發(fā)區或舊城改造地區的排水體制應采用分流制，[1]關(guān)玲娟.淺談城市雨水綜合利用D1.山西建筑，200，33而且在廣州市有條件的地區可采用截流初期雨水的分流制排水系統。因此在新區對于排水體制的選擇原則性上不存在爭[2]宋序彤.關(guān)于我國城市給排水科技優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域的探討[].議，至于是否考慮采用截流初期雨水的分流制排水系統，需中國給水排水，1995, (02) .要視新區建設的具體要求因地制宜進(jìn)行取舍。[3)周鑫根.城市給排水現代化指標體系探索[U).給水排水，3.雨水干管規劃需要注意的問(wèn)題中國煤化工(1)排水分區邊界:新區的用地范圍是受行政區劃限定41關(guān):CH.CN MH G制要點(diǎn)I1.科技情報的，但是排水規劃所考慮的匯水區域未必圈定于該行政區劃開(kāi)及習理所，2001, U5) .