市政污水厂尾水处理人工湿地施工工艺技术要点.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 22 日 作者简介：李继顺（1975），男，汉族，山东济宁人，本科学历，中级工程师，研究方向为水利工程。-119-市政污水厂尾水处理人工湿地施工工艺技术要点 李继顺 中铁二十三局集团第一工程有限公司，山东 济宁 273599 摘要：摘要：随着现代城市化进程加快，城市基础建设也越来越完善，其中市政污水尾水处理人工湿地工程的建设施工中涉及到多项关键工艺技术。文章阐述了市政污水尾水处理人工湿地工程的特征，结合邹城市一污尾水人工湿地工程，具体从地基、挡墙、防渗、填料、管道等施工环节，对相关工艺技术的实施要点进行了分析，希望能为相关工程的施工管理提供参考。关键词：关键词：市政；污水厂尾水处理；人工湿地；施工工艺技术 中图分类号：中图分类号：X703 市政污水厂尾水处理是保障城市环境和居民生活质量的重要环节，而人工湿地作为一种生态友好的处理方式，在近年来得到了广泛应用和研究。人工湿地可以模拟自然湿地的生态系统功能，利用填料、植物和微生物等元素协同作用，对污水中的有害物质进行拦截和净化。因此，人工湿地施工工艺技术的研究和应用对于提高市政污水厂尾水处理效果具有重要意义。1 市政污水厂尾水处理工程湿地工程概述 1.1 复杂性 市政污水厂尾水处理人工湿地工程通常需要应对不同规模和浓度的污水，处理过程涉及到各种物理、化学和生物反应。因此，设计和运行人工湿地需要综合考虑多种环境因素，并进行相应的调控和管理1。显然，由于工程构成及施工内容较为复杂，市政污水厂尾水处理工程人工湿地工程施工涉及到的工艺也具有复杂性，如地基处理、防渗施工、污水处置、绿化施工与养护等等。1.2 长期稳定性要求高 通常情况下，市政污水厂尾水处理工程人工湿地需要保持较长时间的稳定性才能确保持续高效的处理效果。由于人工湿地是一个复杂的生态系统，植被、微生物群落和土壤等组成部分都需要适应不断变化的环境条件，并且要经历生命周期长、环境压力大等挑战。同时，市政污水厂尾水处理工程人工湿地要求出水达到相关排放标准，即使在季节变化、气候波动等条件不确定下，也需要保证出水质量的稳定性2。这就需要科学合理的设计与运营管理，以实现有效去除有害物质，同时保护周边环境和自然资源。1.3 工程及系统集成程度高 市政污水尾水处理工程往往是一个多功能、多阶段的处理系统，需要与其他处理单元（如沉淀池，水生态稳定塘等）进行协同作业，以实现更好的处理效果。系统集成设计需要充分考虑不同单元之间的物质流动、能量平衡和技术配套问题，确保整个处理链路具备良好的协调性和稳定性。2 市政污水厂尾水处理工程人工湿地构筑施工要点分析 邹城市供水能力提升项目是一个涵盖了水质提升工程、取水及供水工程和景观工程的综合性项目。其中，水质提升工程主要施工内容是一污尾水人工湿地和二污尾水人工湿地的建设。通过人工湿地的建设，目的在于有效去除污染物，为改善供水水质提供支持。一污尾水人工湿地采用水平潜流湿地工艺，设计处理规模 4 万 t/d，占地面积 11.2 公顷，水源为邹城市第一污水处理厂尾水，经人工湿地处理后就近排入大沙河。取水及供水工程包括一污泵站及管线、二污泵站及管线、大沙河取水涵闸以及西故下泵站。这些设施共同组成了从取水到供水的完整系统，确保对用水户的正常供水3。此外，该项目还注重景观开发，在设计和建设过程中充分考虑了环境美化和生态保护因素。通过合理规划景观设施和绿化植被，增加了城市的景观价值，并促进了周边环境的生态恢复。该项目采用污水再生回用技术可以有效利用资源，实现了对废水的再利用。其次，雨洪资源利用技术可以将雨洪资源中国科技期刊数据库 工业 A-120-转化为可持续利用的供水来源。最后，通过景观开发提升了城市的形象和居民的生活环境，实现了塌陷区治理和水资源开发的协调统一4。本文以一污尾水人工湿地为案例，在该项目的人工湿地构筑物施工中，涉及到的施工环节及技术工艺要点如下：2.1 地基处理（1）土质情况及含水量勘察及处置。在进行土方开挖前，需要根据勘察报告了解土质情况及含水量高低。如果含水量较大，需要先进行降水处理，并确保水降至湿地基底以下 50cm 才能开始施工。（2）排除地表积水。在土方开挖时，在基槽四周及中间部位挖排水沟，并在道路较近处的合适位置设置集水坑，通过使用水泵将积水直接排至道路排水沟。（3）清理湿地基面。在清基前，必须按设计断面准确放线，确定清基范围。清除范围的边界约在设计基面边线外的 2m 左右处。在整个清基的范围之内，对树桩、草木、淤泥、石块、杂草及垃圾等进行全部清除。清基厚度需控制在 300mm 以上。该环节尤其注意将腐植土和植物根须彻底清理干净，避免影响后续施工。（4）耕作层的处理。该项目中，按照设计图纸，表层 0.3 至 0.5m 深度范围内为耕作层，施工时按照计划，挖除相关涂层到附近指定位置堆存，做好防淋防污染措施，以备后续绿化工程使用。2.2 湿地钢筋混凝土挡墙施工（1）测量放线。在进行湿地钢筋混凝土挡墙施工前，根据设计要求进行测量，并使用放线仪器确定准确的位置和高度6。（2）基础土方开挖。按照设计要求，进行基础土方开挖。开挖范围应符合设计图纸规定的尺寸和深度，并确保底面平整、垂直度良好。土方开挖时，严格避免对原土的扰动，并预留好工作宽度，做好边坡系数的把控，保证边坡稳定。在挖至距设计深度约0.5m 的位置时，在距槽底约 0.2m 的位置，按照 2 至3m 的间隔在槽帮上设置小木钉，以保证水平标高符合要求。（3）钢筋制作与绑扎。钢筋在加工场地集中加工，钢筋原材进场要通过试验，合格后方能投入使用，钢筋焊接试验室要按频率进行抽检。严格按图纸下料，加工成型好的钢筋按规格、长度堆放整齐，并注意防雨、防锈。最后集体运至现场绑扎、成型。钢筋加工时，还应着重注意以下几点：钢筋表面应洁净，使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净；应避免在结构的最大应力处设置接头，并应尽可能使接头交错排列，接头间距互错开的距离大于 50cm；焊接点与弯曲处的间距应符合设计要求；焊接时存留的焊渣应除去。（4）模板安装。本工程采用铝合金模板有利于环保，节约木材，保护树林，可多次再利用，符合国家节能减排政策，且铝模具有自重轻，承载力高，施工容易，维护费用低，施工效率高，混凝土表面质量好，周转次数多等特点，在国外发达国家以及新兴的工业国家已被广泛运用于高层建筑中，目前中国还运用的较少，未来全铝合金模板的运用将是建筑业的趋势。根据设计图纸，按照放线支垫层支筏板的顺序进行模板安装加固。确保模板稳固牢靠，能够承受混凝土浇注时的压力，并严格控制挡墙倾斜度。（5）混凝土浇注。主体结构混凝土强度等级为C30，抗渗等级为 P6，抗冻等级为 F200，混凝土水胶比不大于 0.50，胶凝材料用量不得低于 350kg/m，最大氯离子含量不超过 0.10%，最大碱含量不超过3.0kg/m。在模板安装完成后，进行混凝土浇注。整个浇注过程严格注意控制好浇筑速度，保证匀速浇筑与充分振捣，避免出现蜂窝麻面和烂根振捣不密实的情况。（6）主体施工顺序。一污湿地钢筋混凝土挡墙施工要按照顺序，先施工中间的排水渠，然后再施工隔墙混凝土，确保后期填料有序开展，最后施工收水渠。2.3 湿地防渗 湿地池体单元底部及四周挡墙采用复合土工膜防渗，两布一膜形式，规格为 300g/0.5mm/300g。（1）土工膜拼接。施工人员均应穿平底布鞋或软胶底鞋进行铺设，严禁穿钉鞋以防踩坏土工膜，做到随铺随压，复合土工膜铺设要与保护层铺设相协调。拼接中复合土工膜焊缝质量是拼接关键，施工中尤其要加强接缝检测，在复合土工膜焊接好后，观察有无中国科技期刊数据库 工业 A-121-漏接，接缝是否烫损，有无褶皱，是否拼接均匀等。（2）锚固。为了使土工膜能够紧密贴合基底，在敷设后对连接处及特殊位置进行锚固处理。防渗膜从池底延伸到池体四周，贴隔墙与渠墙上升至填料高度平齐，顶端 30cm 用热沥青胶与隔墙和渠壁粘接，用热镀锌扁铁与膨胀螺栓加固，防止发生渗漏。（3）垫层处理。土工膜铺设完成后，整体应完整、平顺、无绷紧、无局部损坏，垂直深度 25mm 以内不得有树根、瓦砾、石子、钢筋头等杂物，膜与膜之间搭接宽度不小于 100mm,防渗膜在每个池底与侧壁处应至少进行一次折叠以预防防渗膜的拉伸变形，折叠宽度不小于 100mm。周边齿槽固膜封闭完好。应尽快及时填级配砂石，级配砂石不得损伤土工膜。一般填 2050cm,其可以增加土工膜的抗压性能和耐久性。2.4 填料敷设（1）底层验收和回填。在填料敷设前，对土工膜进行验收，确保土工膜与混凝土构筑物间和土工膜之间连接质量和高程达到设计要求，然后再进行填料敷设施工。（2）填料及敷设。滤料是人工湿地的基质与载体，它支撑着人工湿地动植物与微生物的生命过程，滤料对污染物的成功截留为后续植物吸收创造良好条件，是出水水质的重要保证。人工湿地滤料对污染物的去处过程包括物理过滤，离子交换、专性与非专性吸附、整合作用和沉降反应等。人工湿地的床位有多种类型，不同的床体结构，形成不同的渗流能力和净化机理，对湿地的净化处理效果有明显的影响。选择滤料应根据对磷吸附效率、水力传导性、材料易得性和价格等因素综合考虑。进水渠和出水渠采用 40-60mm 碎石以预防淤堵，净化渠采用 20-40mm 碎石，在强化净化区采用 20-40mm 火山岩以增强水质净化效果。以标准池体单元为例子，横向长度为 16m，纵向长度 48m 两侧隔墙高度为 1.9m，根据两布一膜的具体宽度确定横向单次的施工宽度，运料车可以选择不同位置进行倒料，并使用挖机进行堆料。这种方法可以减少钢板的使用，减少不必要的二次周转，加快现场填料施工，同时在车辆填料过程可以针对性对填料进行补充，在一道施工完成后进行下一道两布一膜的施工搭接，可以保护池体搭接的密封性，同时保护两布一膜，机械堆料使用自然堆坡，每一道完成进行下一道流水施工。在敷设过程中，严格要求所使用的填料足够洁净无污染，未含有渣土、泥灰等杂质。为了做到这一点，现场设置专门区域及装置对填料进行过筛及水洗处理，并且在检验合格后才投入使用。2.5 管道安装（1）施工准备。在进行管道施工之前，结合设计图纸及现场情况，做好周密的方案设计和施工计划。对施工区域进行全面清理，确保施工现场整洁有序，以便进行后续的管道铺设和安装。池体内通气管采用DN50PE 管，间隔 0.2m 均匀打孔，直径 5mm,通气管长1.4m,管顶露出填料顶 0.1m。通气管均匀布置，相邻通气管间隔 5.0m*10.0m,外侧通气管与池间隔墙距离为 3m；集水管采用 DN200-DN100UPVC 管，并与收水管衔接，集水管长 14m，迎水侧斜向下 45 度布孔，孔直径 30mm，每间隔 0.2m 一孔。严格选用合格且符合设计要求的材料，确保其质量可靠性。（2）管道安装。根据施工图纸，PVC 承插管道安装方面主要采用的是先粘接再焊接的连接方式，为保证粘接质量，使用 PVC 材料管道专用的粘接剂，并且严格按照规范方法进行粘接，确保其牢固。在 U-PVC管在安装的安装中，严格控制切割时认准坡口。在管道粘接方面，使用专用胶水，保证胶水涂抹均匀且填充密实。在集水管的安装之前，提前制作好接头，并对接头和辅助材料进行认真检查。然后将集水管铺设在预留好的位置与高度，并固定好接头，在铺设过程中严格注意保持一致的距离和高度。根据给水排水管道工程施工及验收规范（GB50268-2008）的相关要求，在管道安装时，需要将管节的中心和高程逐节调整正确。同时，在一定区域的管道安装完毕之后，需要对相应管节进行复测，确保其合格后，方可进行后续施工。（3）管道试压。在管道安装完成后，进行试压以验证管道的密封性。首先将施工中遗留在管 道内的杂质、水分和空气排净，确保管道内部干净无杂质。然后使用适当的水泵或氮气泵对管道施加一定的压力，并监测指定时间内的渗漏情况。在试压过程中需要注意保持恒定的试验压力，以及同时记录下各个接头处是否有渗漏现象。若发现存在漏水点，及时进行处理修补。中国科技期刊数据库 工业 A-122-3 结语 综上所述，作为现代城市基础建设的重要环节，市政污水厂尾水处理人工湿地工程施工涉及到较为复杂的工艺和技术要求。为此，应当做好人工湿地基础的处理，科学选择质量可靠的填料材料，做好填料敷设及管道安装施工，严格保证施工质量。唯有如此，才能更好地发挥人工湿地工程的应用价值，为城市的健康发展打下坚实基础。参考文献 1骆建.市政污水处理人工湿地构筑施工工艺技术详析J.居舍,2018(12):53-184.2邱惠芳.城市修复理念下的湿地公园施工技术问题及对策J.绿色科技,2019(7):162-163.3周宗志.钻孔灌注桩施工技术在市政道路桥梁施工中的应用分析J.砖瓦世界,2019(2):235.4孙厚振,顾慧慧.市政园林绿化施工的有效管理和控制措施J.建筑工程技术与设计,2020(7):4028.5宋海涛.市政道路园林绿化施工要点与养护策略J.文渊(小学版),2020(2):2815-2816.6段治穷,郭双园.市政给排水工程施工现场管理方式分析J.电脑校园,2020(5):251.