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摘要:介绍并分析了新疆皮山县的排水现状,并结合皮山县的总体规划,对皮山县近、远期污水量进行了预测,对污水收集系统、污水处理厂、进出水水质及雨水利用设想进行规划。
关键词:排水规划;污水量预测;排水系统;
中图分类号: S276 文献标识码:A
1、基本概况
皮山县位于新疆维吾尔自治区的最南端,塔克拉玛干沙漠南缘,喀喇昆仑山北麓中昆仑造山带上,是一个以维吾尔族为主体,汉族、塔吉克族、柯尔克孜族等12个民族聚居的邊境县,与印控克什米尔交界,是和田地区的西大门,距离首府乌鲁木齐1800公里。皮山县地域辽阔,地形复杂,县城总体地势南高北低,西高东低。气候差异明显,气候条件多种多样,属暖温带荒漠干旱气候区,其特点是四季分明,昼夜温差大,降水稀少,空气干燥,日照充足,无霜期长。
近年来,皮山县紧紧围绕“富民强县固边”战略新目标,国民经济综合实力不断增强,各项社会事业全面进步。整个城市处于一个高速发展的时期,但市政基础设施明显滞后,其中排水工程的建设缺乏排水专项规划的指导,管网建设滞后,污水收集率低,对当地生态环境和居民生活环境造成一定的影响[1]。
2、皮山县总体规划
2.1现状人口及面积
截止2010年底,城区总人口3.1万人。县城中心城区建设用地面积4.3平方公里,人均建设用地138.9 m2/人。
2.2城市性质
南疆地区的三级城市,和田地区的民族特色产业、特色林果精深加工基地,具有绿洲特色的宜业宜居城市。
2.3规划年限
本规划基准年为2011年,近期:2011–2015年,远期:2016–2030年
2.4规划规模
规划区人口规模:10万人,规划区建设用地规模:14.7km2
3、县城排水现状
目前皮山县有一座污水处理厂,位于皮山县东北方向5公里处的沙漠边,工艺为初沉池+氧化塘处理工艺,污水经处理后直接排入沙漠绿洲,用于防风固沙林的灌溉。现状处理能力5000m³/d。
县城目前已建设DN300-DN600排水管网总长18公里,管道最终接入现状污水处理厂。目前开发区铁路南北两侧也敷设了部分污水管道,但尚未与老城区污水管道衔接。受整个区域气候条件决定,现状整个规划区域无需雨水管道。仅有的极少量雨水均自流排入城市绿化带中。
4、污水量预测
4.1指标的选取
根据皮山水厂提供的供水量资料,目前现状最高日用水量为7000m3/d,年供水量110万m3/a,其中生活用水量95万m3/a。得出皮山县现状最高日单位人口综合用水量指标为225L/人·d;最高日单位面积综合用水量指标为0.163万m3/km2.d;平均日综合生活用水定额为84L/人·d;平均日单位面积建设用水指标为0.07万m3/km2•d。
以上指标显示,皮山县用水标准均低于国家标准[2],这与皮山县所处的地理环境,气候条件是密不可分的。同时依据实际调查,皮山县供水日变化系数达到2.33-2.67,分析其主要原因是道路绿化浇灌用水量巨大,考虑到目前皮山县处于高速发展阶段,特别是新区建设的加快,未来用水量还会呈快速增长态势。
同时未来随着节水灌溉的推广,分析皮山县的日变化系数会呈下降趋势。 因此在预测指标的选取上积极考虑上述因素,为皮山县确立一个合理的指标,以便能更好的指导城市的基础设施的建设。
本次规划确定城市单位人口综合用水量指标为:近期2015年综合生活用水定额(平均日)为120升/人·d,远期2030年为140升/人·d(平均日)。生活污水定额按用水定额的80%计。
确定城市建设用地综合用水量指标:近期2015年城镇单位面积建设污水指标为0.1万m3/km2•d(平均日) ,远期2030城镇单位面积建设污水指标为0.12万m3/km2•d(平均日)
4.2工程规模确定
本次规划采用用水定额法、综合指标法预测整个收水区域总污水量。
规划期内整个区域污水总量范围为:
近期(2015年):0.52~0.96万m3/d,远期(2030年):1.26~1.98万m3/d。
根据以上水量预测并适当考虑工程分期实施的合理性及与污水厂可研报告相一致,最终确定整个皮山县城污水量为:
近期(2015年):0.8万m3/d,远期(2030年):1.3万m3/d。
其中,生活污水全部进行处理,严重污染的和水质对生化处理有害的工业废水应在厂内先行预处理达标后再接入污水处理厂,而无害且符合环境卫生的生产废水可直接排入雨水渠排放。
图1 污水分区图
5、污水系统分区
根据新疆皮山县城污水排水系统的规划原则、污水排水现状、城市总体规划、地形条件,将本次规划范围划分为3个区,详见图1。
南部工业区位于皮山县城南部,其收水范围为喀和铁路以南、315国道以北、园区西四路以东、东外环路以西的规划建设区,该区排水体制采用分流制,收水范围约5.2平方公里,预测污水量0.46万m3/d。
中部新城区位于皮山县城中,其收水范围为北纬一路以南、喀和铁路以北、西经四路以东、东经七路以西的规划建设区,该区排水体制采用分流制,收水范围约6.0平方公里,预测污水量0.53万m3/d。
北部老城区位于皮山县城北部,其收水范围为南六街以北、北四路以西、英吾斯坦路以东、欧地央路以南的规划建设区,该区排水体制采用分流制,收水范围约3.5平方公里,预测污水量0.31万m3/d。
6、污水规划
6.1污水收集系统规划
针对新疆皮山县城的排水现状、城市总体规划、地形特点,本次规划提出了污水收集系统布置方案,规划整个皮山县城的污水都进入现状皮山县污水处理厂。在管网布局上,北部老城区基本维持现状污水管,规划完善该区域污水支管。
图2 污水干管规划图
中部新城区、南部工业区为规划新区,规划根据地形特点,沿新建道路敷设污水干管,沿线收集本区域污水,通过加汗巴格南路、东经七路敷设干管输送至现状污水处理厂,整个管网规划如图2所示。
6.2污水处理厂规划
根据污水收集系统规划,整个区域建设一座污水处理厂,即未来在皮山县污水处理厂原址扩建,目前现状污水厂工程规模为0.5万吨/日,未来择机扩建,近期规模0.8万吨/日,最终达到1.3万吨/日的处理规模,其处理尾水排入塔克拉玛干大沙漠中用于防风固沙。污水厂占地按远期规模2公顷控制。
6.3污水处理厂进水水质
为了保证皮山县污水处理厂建成后正常运行,进水水质的确定非常关键,进水水质以实际计算及相关资料为基础,根据计算预测进水水质,同时参照其它污水处理厂的进水水质,并且考虑到将来发展及居民、企业环保意识增强,节水意识提高,污水浓度增加,并参考《皮山县城排水改扩建二期工程可研报告》确定皮山县污水处理厂的进水水质,见表1。
表1规划污水处理厂进水水质
项目 BOD5
(mg/L) CODcr
(mg/L) SS
(mg/L) NH3-N
(mg/L) TP
(mg/L) TN
(mg/L)
进水水质 190~220 340~370 240~260 30~35 3~4 30~35
6.4污水处理厂出水水质
污水处理厂的出水水质需满足受纳水体功能及地方为保护地区水域功能而制定的有关条例、法规。皮山县污水处理处理出水的主要出路是排入排入塔克拉玛干大沙漠中用于防风固沙。规划整个区域污水处理达到国家《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)中的旱体作物标准,见表2[3]。
表2规划污水处理厂进水水质
项目 BOD5
(mg/L) CODcr
(mg/L) SS
(mg/L) 氯化物(mg/L) 硫化物(mg/L) 大肠菌群数
(个/100mL) 蛔虫卵数(个/L) PH
出水水质 ≤100 200 100 250 3~4 4000 2 5.5~8.5
6.5规划污水处理工艺
根据确定的污水厂进、出水水质,并参考现状皮山县污水处理厂一期处理工艺以及新疆自治区的习惯。规划皮山县污水处理厂采用初沉池+氧化塘处理工艺。
6.6污泥处理和处置
在污水处理过程中必然产生大量的污泥,这些污泥应该妥善处置,否则可能引起二次污染。根据皮山县实际情况,污水处理厂污泥如果符合农用标准,可在消毒达标的基础上用于农、林用肥;如果卫生填埋,应规划填埋用地数量和地点,可以分区设置,以减少运距。栅渣因数量较小,随生活垃圾一道外运。
7、雨水利用规划
由于皮山县地处南疆,自然降水十分稀少,分布不均匀,年际变化大,季节变化明显的特点。年平均降水量49.8毫米,蒸发量达到2493.4毫米。依据实际城市建设经验,整个皮山县城区无需建设雨水管网系统[4]。但雨水是非常宝贵的资源,特别对于皮山县这样一个地处沙漠边缘的城市。因此,在排水规划的编制中,特别对皮山县的雨水利用进行了规划设想。
针对皮山县情况,规划新建居住小区、道路、广场和停车场等改为透水路面、同时利用居住小区、道路、广场和停车场等收集雨水。利用绿地入渗回补地下水,可大量增加地下水补给量。低绿地草坪不仅能接给其上的降雨,还可将附近的屋顶、路面等不透水面积上的雨水径流导人绿地,将日降雨量近100mm的次降雨全部渗入。这部分径流滞蓄于草地,可减少草地灌溉用水。且补给超采地下水的环境效益更加显著。
8、结语
1、城市给水排水系统建设应与城市建设进程一致,应加大投资力度,加快排水系统的建设进程。
2、给排水管道敷设应充分与城市道路的建设相结合,尽可能减少对城市交通的影响,降低因管道敷设而造成已建成道路的开挖次数,减少投资及由此带来的交通不便、环境影响等一系列不良因素。
3、为了保证给排水规划的有效实施,必须在规划管理和实施等方面建立和完善相应的法规和机制。树立规划的权威性和严肃性。
4、进一步完善的污水排放收费制度,切实执行排水设施有偿施用的方针,促进排水系统及处理系统的发展和良性循环。
5、对排入城市下水道的工业废水应严格按国家颁布《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的排放标准执行,凡不符合要求的工厂企业必须在厂内进行预处理达到要求后,方可排入城市污水管网。
參考文献
[1]王新,任涛,蔡德智,李海亮,刘源.“十二五”时期新疆城镇排水设施规划建设需求分析[J].中国给水排水.2012.28(10).8-10
[2]GB50282-98.城市给水工程规划规范[S]
[3]GB5084-2005.农田灌溉水质标准[S]
[4]王新. 新疆县城排水工程设计思考[J].给水排水.2003.29(5).31-33
关键词:排水规划;污水量预测;排水系统;
中图分类号: S276 文献标识码:A
1、基本概况
皮山县位于新疆维吾尔自治区的最南端,塔克拉玛干沙漠南缘,喀喇昆仑山北麓中昆仑造山带上,是一个以维吾尔族为主体,汉族、塔吉克族、柯尔克孜族等12个民族聚居的邊境县,与印控克什米尔交界,是和田地区的西大门,距离首府乌鲁木齐1800公里。皮山县地域辽阔,地形复杂,县城总体地势南高北低,西高东低。气候差异明显,气候条件多种多样,属暖温带荒漠干旱气候区,其特点是四季分明,昼夜温差大,降水稀少,空气干燥,日照充足,无霜期长。
近年来,皮山县紧紧围绕“富民强县固边”战略新目标,国民经济综合实力不断增强,各项社会事业全面进步。整个城市处于一个高速发展的时期,但市政基础设施明显滞后,其中排水工程的建设缺乏排水专项规划的指导,管网建设滞后,污水收集率低,对当地生态环境和居民生活环境造成一定的影响[1]。
2、皮山县总体规划
2.1现状人口及面积
截止2010年底,城区总人口3.1万人。县城中心城区建设用地面积4.3平方公里,人均建设用地138.9 m2/人。
2.2城市性质
南疆地区的三级城市,和田地区的民族特色产业、特色林果精深加工基地,具有绿洲特色的宜业宜居城市。
2.3规划年限
本规划基准年为2011年,近期:2011–2015年,远期:2016–2030年
2.4规划规模
规划区人口规模:10万人,规划区建设用地规模:14.7km2
3、县城排水现状
目前皮山县有一座污水处理厂,位于皮山县东北方向5公里处的沙漠边,工艺为初沉池+氧化塘处理工艺,污水经处理后直接排入沙漠绿洲,用于防风固沙林的灌溉。现状处理能力5000m³/d。
县城目前已建设DN300-DN600排水管网总长18公里,管道最终接入现状污水处理厂。目前开发区铁路南北两侧也敷设了部分污水管道,但尚未与老城区污水管道衔接。受整个区域气候条件决定,现状整个规划区域无需雨水管道。仅有的极少量雨水均自流排入城市绿化带中。
4、污水量预测
4.1指标的选取
根据皮山水厂提供的供水量资料,目前现状最高日用水量为7000m3/d,年供水量110万m3/a,其中生活用水量95万m3/a。得出皮山县现状最高日单位人口综合用水量指标为225L/人·d;最高日单位面积综合用水量指标为0.163万m3/km2.d;平均日综合生活用水定额为84L/人·d;平均日单位面积建设用水指标为0.07万m3/km2•d。
以上指标显示,皮山县用水标准均低于国家标准[2],这与皮山县所处的地理环境,气候条件是密不可分的。同时依据实际调查,皮山县供水日变化系数达到2.33-2.67,分析其主要原因是道路绿化浇灌用水量巨大,考虑到目前皮山县处于高速发展阶段,特别是新区建设的加快,未来用水量还会呈快速增长态势。
同时未来随着节水灌溉的推广,分析皮山县的日变化系数会呈下降趋势。 因此在预测指标的选取上积极考虑上述因素,为皮山县确立一个合理的指标,以便能更好的指导城市的基础设施的建设。
本次规划确定城市单位人口综合用水量指标为:近期2015年综合生活用水定额(平均日)为120升/人·d,远期2030年为140升/人·d(平均日)。生活污水定额按用水定额的80%计。
确定城市建设用地综合用水量指标:近期2015年城镇单位面积建设污水指标为0.1万m3/km2•d(平均日) ,远期2030城镇单位面积建设污水指标为0.12万m3/km2•d(平均日)
4.2工程规模确定
本次规划采用用水定额法、综合指标法预测整个收水区域总污水量。
规划期内整个区域污水总量范围为:
近期(2015年):0.52~0.96万m3/d,远期(2030年):1.26~1.98万m3/d。
根据以上水量预测并适当考虑工程分期实施的合理性及与污水厂可研报告相一致,最终确定整个皮山县城污水量为:
近期(2015年):0.8万m3/d,远期(2030年):1.3万m3/d。
其中,生活污水全部进行处理,严重污染的和水质对生化处理有害的工业废水应在厂内先行预处理达标后再接入污水处理厂,而无害且符合环境卫生的生产废水可直接排入雨水渠排放。
图1 污水分区图
5、污水系统分区
根据新疆皮山县城污水排水系统的规划原则、污水排水现状、城市总体规划、地形条件,将本次规划范围划分为3个区,详见图1。
南部工业区位于皮山县城南部,其收水范围为喀和铁路以南、315国道以北、园区西四路以东、东外环路以西的规划建设区,该区排水体制采用分流制,收水范围约5.2平方公里,预测污水量0.46万m3/d。
中部新城区位于皮山县城中,其收水范围为北纬一路以南、喀和铁路以北、西经四路以东、东经七路以西的规划建设区,该区排水体制采用分流制,收水范围约6.0平方公里,预测污水量0.53万m3/d。
北部老城区位于皮山县城北部,其收水范围为南六街以北、北四路以西、英吾斯坦路以东、欧地央路以南的规划建设区,该区排水体制采用分流制,收水范围约3.5平方公里,预测污水量0.31万m3/d。
6、污水规划
6.1污水收集系统规划
针对新疆皮山县城的排水现状、城市总体规划、地形特点,本次规划提出了污水收集系统布置方案,规划整个皮山县城的污水都进入现状皮山县污水处理厂。在管网布局上,北部老城区基本维持现状污水管,规划完善该区域污水支管。
图2 污水干管规划图
中部新城区、南部工业区为规划新区,规划根据地形特点,沿新建道路敷设污水干管,沿线收集本区域污水,通过加汗巴格南路、东经七路敷设干管输送至现状污水处理厂,整个管网规划如图2所示。
6.2污水处理厂规划
根据污水收集系统规划,整个区域建设一座污水处理厂,即未来在皮山县污水处理厂原址扩建,目前现状污水厂工程规模为0.5万吨/日,未来择机扩建,近期规模0.8万吨/日,最终达到1.3万吨/日的处理规模,其处理尾水排入塔克拉玛干大沙漠中用于防风固沙。污水厂占地按远期规模2公顷控制。
6.3污水处理厂进水水质
为了保证皮山县污水处理厂建成后正常运行,进水水质的确定非常关键,进水水质以实际计算及相关资料为基础,根据计算预测进水水质,同时参照其它污水处理厂的进水水质,并且考虑到将来发展及居民、企业环保意识增强,节水意识提高,污水浓度增加,并参考《皮山县城排水改扩建二期工程可研报告》确定皮山县污水处理厂的进水水质,见表1。
表1规划污水处理厂进水水质
项目 BOD5
(mg/L) CODcr
(mg/L) SS
(mg/L) NH3-N
(mg/L) TP
(mg/L) TN
(mg/L)
进水水质 190~220 340~370 240~260 30~35 3~4 30~35
6.4污水处理厂出水水质
污水处理厂的出水水质需满足受纳水体功能及地方为保护地区水域功能而制定的有关条例、法规。皮山县污水处理处理出水的主要出路是排入排入塔克拉玛干大沙漠中用于防风固沙。规划整个区域污水处理达到国家《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)中的旱体作物标准,见表2[3]。
表2规划污水处理厂进水水质
项目 BOD5
(mg/L) CODcr
(mg/L) SS
(mg/L) 氯化物(mg/L) 硫化物(mg/L) 大肠菌群数
(个/100mL) 蛔虫卵数(个/L) PH
出水水质 ≤100 200 100 250 3~4 4000 2 5.5~8.5
6.5规划污水处理工艺
根据确定的污水厂进、出水水质,并参考现状皮山县污水处理厂一期处理工艺以及新疆自治区的习惯。规划皮山县污水处理厂采用初沉池+氧化塘处理工艺。
6.6污泥处理和处置
在污水处理过程中必然产生大量的污泥,这些污泥应该妥善处置,否则可能引起二次污染。根据皮山县实际情况,污水处理厂污泥如果符合农用标准,可在消毒达标的基础上用于农、林用肥;如果卫生填埋,应规划填埋用地数量和地点,可以分区设置,以减少运距。栅渣因数量较小,随生活垃圾一道外运。
7、雨水利用规划
由于皮山县地处南疆,自然降水十分稀少,分布不均匀,年际变化大,季节变化明显的特点。年平均降水量49.8毫米,蒸发量达到2493.4毫米。依据实际城市建设经验,整个皮山县城区无需建设雨水管网系统[4]。但雨水是非常宝贵的资源,特别对于皮山县这样一个地处沙漠边缘的城市。因此,在排水规划的编制中,特别对皮山县的雨水利用进行了规划设想。
针对皮山县情况,规划新建居住小区、道路、广场和停车场等改为透水路面、同时利用居住小区、道路、广场和停车场等收集雨水。利用绿地入渗回补地下水,可大量增加地下水补给量。低绿地草坪不仅能接给其上的降雨,还可将附近的屋顶、路面等不透水面积上的雨水径流导人绿地,将日降雨量近100mm的次降雨全部渗入。这部分径流滞蓄于草地,可减少草地灌溉用水。且补给超采地下水的环境效益更加显著。
8、结语
1、城市给水排水系统建设应与城市建设进程一致,应加大投资力度,加快排水系统的建设进程。
2、给排水管道敷设应充分与城市道路的建设相结合,尽可能减少对城市交通的影响,降低因管道敷设而造成已建成道路的开挖次数,减少投资及由此带来的交通不便、环境影响等一系列不良因素。
3、为了保证给排水规划的有效实施,必须在规划管理和实施等方面建立和完善相应的法规和机制。树立规划的权威性和严肃性。
4、进一步完善的污水排放收费制度,切实执行排水设施有偿施用的方针,促进排水系统及处理系统的发展和良性循环。
5、对排入城市下水道的工业废水应严格按国家颁布《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的排放标准执行,凡不符合要求的工厂企业必须在厂内进行预处理达到要求后,方可排入城市污水管网。
參考文献
[1]王新,任涛,蔡德智,李海亮,刘源.“十二五”时期新疆城镇排水设施规划建设需求分析[J].中国给水排水.2012.28(10).8-10
[2]GB50282-98.城市给水工程规划规范[S]
[3]GB5084-2005.农田灌溉水质标准[S]
[4]王新. 新疆县城排水工程设计思考[J].给水排水.2003.29(5).31-33