四堡污水处理厂

三十九、杭州市四堡污水处理厂工程
(‘)工程概况
该污水处理厂是杭州中、东河综合治理工程中重要组成部分，担负着杭州市内60km范闹内的居民生活污水和500多个工厂生产污水的处理任务。

建厂前、有中河和东河两条主要河流贯穿市区，并遭到严重污染，致使河水黑臭，对两岸居民身体健康造成很大的影响和危害。

而且市区原有第一条污水干管排放的污水也未经处理，直接排入钱塘江中、均对江水造成严重污染。

为综合治理中河和东河污染问题，经中央和省、市批拨投资达2亿多九。

修建两岸污水截流干管和四堡污水处理厂工程，使城市污水处理后，再徘入钱塘江中、以改善和解决江水污染问题。

该项污水处理厂工程，于1983年3月1日由中国市政工程华北设计院和杭州建筑设计院共同完成初步设计，1984年10月至1985年10月由中国市政工程华北设计院完成施工各项设计，工程于1984年4月开工，1987年底竣工，1988年初投产运行。

经5年运行正常、ff项指标达到设计要求，工程投资为7855．5万元。

四堡污水处理厂设计规模为40万m’／d，位于杭州市东部四堡的钱塘江北岸边。

占地面积为38．5ha。

污水处理程度为一级处理设计，按二级处理考虑、总受益面积为65．88km：。

(二：)工程内容
1．设计污水量是按杭州市第一和第二污水总干管的平均时合流污水流量4．63m’／s设计的。

油水进厂设计水质为SS：250mg／L、BoD：200mg／L、CODcr：350mg／L，污水经—’级处理后出水水质为、SS：100mg／L；BoD：160mg／L。

2．污水处理工艺流程采用，原污水经格栅、一号污水泵房、配水井、曝气沉砂池、辐流式沉淀池、二号污水泵房、竖井、经江底地下管道分散向江中排放。

至于沉淀池中污泥，经污泥泵房进行预热池后，进控制室，然后经—、二级消化池消化后，进行机械脱水后外运或综合利用。

沼气用于燃烧锅炉和厂内生活用气。

(三)主要经验
1．一号进水泵房、型立轴式涡壳混流泵。

泵房前池设4台格栅，每台宽2m，泵房内设8台900HLwB—10可适应二期水量要求，即不需换泵，仅将水泵叶片改变安装角度即可。

2．沉砂池设计，除采用先进的曝气沉砂池外、且采用刮抓结合的排砂方式、即在池前端设沉砂斗，还用抓斗清砂；并对后段沉砂采用衍车式利砂机将砂刮到前端砂斗中、以便将砂集中抓出。

为减少刮砂机和抓砂斗的数量，每二格沉砂池上设一台公用刮砂机，每四格设一台公用的抓斗。

至于初沉池形式，经比较后采用45m直径的辐流式沉淀池，并设计了同步刮泥、刮浮渣机；每4座沉淀池为一组，每组中间设污泥泵房一座，并将配水并、出水井等三者合建在一座构筑物中，中间为泵房、次外因为初沉他的配水井，再外因为韧沉淀池的集水井。

既便于管理，又节省投资。

3．初沉池造型，是通过技术经济比较后采用中间进水、周边出水的、直径为45m圆形预张壁板拼装结构的辐流式沉淀池池形，共8座，池壁厚仅20cm，节约了三材；并装有同步运行的刮泥、刮浮渣机。

辐流式沉淀池每4座池为一组，中间设一座同心因建筑物、将污泥泵房、配水井和出水井集中在三个不同直径的环困内，即污泥泵房设在中央、次外因为配水井、最外因为沉淀池出水集水井，特别对泵房设计还考虑对排泥、排空以及重力、泵排等多种运行方式的可能。

4．出水泵房，近期采用镊旋泵10台，并为远期预留二台泵的位置，每台泵直径为1．8m，Q＝0．92mJ／s，H＝2．75m，电机55kw。

5．污泥消化池，采用中温二级消化方式。

单池直径为24m，有效容积为5875mJ、池形为圆柱形，一级消化池采用沼气搅拌和泵循环搅拌两种方式，而二级消化池不加温也不搅拌。

污泥脱水机房设有引进法国产新型84—3型带宽为3m的带式压滤机2台和国产仿制的1台。

(四)工程特点
1．该厂总平布置合理，按功能分为三个区。

厂前区建设有综合楼、食堂、水房、仓库、车库等辅助性建筑物等；污水处理区包括污水泵房、沉砂池、初次沉淀池、污泥泵房等，并有远期二级处理预留空地；污泥处理厂包括：污泥预热池、消化池、控制室、锅炉房及污泥脱水机房及出水泵房、变电所等。

2．机械化程度较高，如对沉砂池的除砂采用衍架式刮砂机4台，直径为45m的沉淀池的大型刮浮渣机8台、和直径为1．8m螺旋泵10台等均为该院自行设计的。

3．建筑物群造型体现丁功能分区特点，设计成各自不同的风格、色调，并点缀以绿化和景观。

颇具美化环境特色。

(五)工程评价
自1988年投产以来，生产能力达到了40万m‘／d的设计能力。

但实际运行中污水进水口质、平均SS为400—500mg／L、BOD 5：250—350mg／L、COD：500一1000mg／L，远超过设计水质的0．6—2倍多，因而处理效率低于设计要求，SS＞50％、BoD?＞25％、CoD＞25％。

且污泥消化脱水设备不够使用。

该设计获1991年建设部优秀设计表扬奖。

设计单位：中国市政工程华北设计研究院
设计负责人：张恩荣、荣铭涛、邱宝莲
四堡污水处理厂位于东郊四堡。

1985年4月开工建设，1987年12月竣工，1989年7月通过验收。

投资3720万元，占地面积38．47万平方米。

第一期工程占地16．97万平方米，共有26个单项工程，每日可一级处理污水40万吨排入钱塘江，污泥作农肥。

该工程竣工，结束了，杭州市污水不经处理直接徘入钱塘江的历史。

■抗州四堡污水处理厂
四堡污水处理厂坐落在杭州江于区四堡，南临钱塘江，占地40公顷，日处理能力为40万吨(一级处理)，总投资7000多万元，于1985年4月6日开工，1988年9月29日通过验收投入试运行，1991年1月25日正式投入运行。

四堡污水处理厂是杭州市“七五”期间城市基础设施的重点工程之一，系中东河综合治理工程中最大的分项工程。

工程包括8座直径为45米的初沉池和2座日排污量各为40万吨的泵房，还有长1．3公里的大口径双孔暗渠、3．4公里的3．5万千伏高压供电线路、3．2公里600毫米口径的自来水管等24个单项工程。

这一工程从设计能力看，在当时为全国最大的污水处理厂，承担着杭州市区第一、第二污水干管所接纳的生产、生活污水及部分雨水的处理及排放，其受益范围北起样符桥，南至南星桥，西起浙江大学，东到钱塘江边，受益面积60平方公里，受益人口近百万。

仅1989和1990两年的试运行，共处理污水9107．17万吨，各项指标全部达到和超过设计指标和试运行目标。

这一工程的建成，标志着杭州城市在污水排放、处理等技术和设施方面登上了一个新台阶。

附录一杭州四堡污水处理厂扩建的
卵形消化池工程简介
1工程概况
杭州市四堡污水厂扩建工程中三座1．09万m3卵形消化池采用无粘结预应力混凝土结构，总高度42．9m、地下13．6m，池体最大内径24m、上部和下部均为圆锥体，中
间部分由半径为24m、圆心角为85。

的圆弧旋转而成的双曲壳体组成，如图1。

消化池池壁除配置内外双向构造钢筋外，在竖向和环向还分别布置无粘结预应力筋，竖向共布置以64束3×76 j5的无粘结预应力筋，环向布置122束5×76 j5、4×76 j5、3x 76 j5三种无粘结预应力筋，其抗拉强度标准值人fptk＝1860kPa，张拉控制应力。

con＝0．726fptk，为了减少无粘结预应力筋的松弛影响，设计采取超张拉3％，锚具采用0VM锚，混凝土标号为侧，非预应力区混凝土标号为C30，三池共用无粘结筋1864kN。

该工程由中国市政工程华北设计研究院设计、杭州市市政工程总公司施工。

2试验目的及内容
后张无粘结预应力混凝土工艺具有预应力筋与周围混凝土无粘结的特性。

施工时，可免去有粘结预应力混凝土工艺中预留子L洞、穿筋、张拉、灌浆等工艺，只需在混凝土挠筑前与非预府力筋一起固定绑扎，待混凝土达到设计强度后即进行张拉锚固。

此工艺应用于大直径、高水位卵形消化池结构中，在国内尚属首次。

本工程设计要求池体整体混凝土强度达到如％以上后方可进行预应力张拉，张拉顺序为先环向后竖向，环向在池外从下往上隔圈张拉，环向张拉完毕后再在池内进行竖向张拉。

为缩短工期，笔者设想在池体混凝土分段浇筑的同时即对环向预应力筋进行隔圈张拉，方案能否可行需通过测试张拉力对混凝土的影响范围来确定。

规范规定预应力筋曲率变化按60。

考虑，且允许一端先张拉，另一端后张拉。

而本工程中预应力筋曲率为1806，能否完全套用规范值得思考，变角张拉时变角垫块角度选取、单根张拉锚固工艺是否可靠、张拉实际伸长值与理论计算值的差异及张拉控制力的选取等都需通过试验决定，从而保证正常工程施工、达到设计预期效果。

3试验方法及步骤
先在池体外进行试验，现场制作枷一)(枷一x 300—C40混凝土短柱，在中心埋入一束5x 76j5钢绞线，两端设承压板，见图2。

取得摩擦损失和锚因损失值，然后在池体上进行试验。

测试中运用电测和振弦式应变计两种测试手段，较全面地反映了结构内部及表面
应力、应变情况，在两端锚具和锚垫板之间埋设测力传感器，通过读数分析锚具下有效预应力、摩擦损失和锚圆硕天。

(1)环向预应力筋张拉测试
对A池J?、J9号预应力筋进行张拉测试，采用先张拉一整圈中的左半圈，后张拉右半圈的张拉顺序；一端千斤顶为主动张拉端，另一端千斤顶为被动端，传感器埋设位置见图3。

(2)纵向须应力筋张拉测试
对A他的Jv7、Jvl9、Jv35、Jv2、Jv4号预应力筋张拉进行测试，采用两端同时张拉，测力传感器埋没位置如图4(a)、(b)所示。

(3)张拉中混凝土的应力、应变测试
在A池内外壁环向和纵向四个标高处预埋应变计，用以测定各阶段由预应力筋张拉而产生的混凝土应变，并确定应变量随张拉的变化规律及应变沿池壁高度的分布规律。

埋入式应变计位置布置见图5
4试验结果及分析
(1)变角垫角摩擦损失
变角垫角摩擦损失率为‘垫
5 结论
(1)张拉端变角垫块摩擦损失与变角度数大小有关。

(2)单圈预应力筋张拉对混凝土结构应力影响范围为5m o当环向张拉圈上、下5m 范围内的混凝土强度达到设计要求强度时即可进行该环向圈的预应力张拉。

(3)采用单根张拉同样能够满足设计要求。

在一束(5根76J5)内钢绞线的应力损失和伸长值波动幅度都不大。

同时单根张拉的千斤顶体积小，重量较轻，操作和移动方便，可以提高张拉工效，在施工作业面不够的情况下，可优先采用。

(4)本工程实际张拉角为180。

，后张拉的半圈预应力主动端锚固损失也偏大，虽经被动端补足张拉后，锚下有效预应力虽有所提高，但后张拉半圈的主动端锚下有效应力依然偏小，造成同一圈的四个锚固端下有效预应力不均匀。

因此，建议施工中环向筋必须采用一整圈四个锚因端同时张拉，纵向筋张拉时采用两个锚固端同时张拉。

(5)实测摩擦损失和变角垫角损失均比理论计算小50％，因而有效预应力较大。

可适当降低张拉控制应力‘con，但不宜大于钢绞线强度标准值的75％。

(6)规范上的钢绞线弹性模量取值为1．8)(105，有些专家建议采用1．95×1d，按这两个系数计算而得的伸长值均比实际施工中伸长值偏大，因此建议选平均值1*9xl05作为计算伸长值的弹性模量。