城市污水处理厂工程质量验收规范实施手册
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城市污水处理厂工程质量验收规范
实施手册
主编:任家琪石万同
中国建筑工业出版社
本书分为两个部分:第一部分是综述,对规范的主要演变过程、编制原则、编制过程及规范执行中应注意的问题进行了系统的介绍。
以便读者能更好地了解掌握本规范。
第二部分是条文释义,共13章,按规范的章节顺序,从要点概述、释义和本章提示三个方面对每一条中的内容进行系统的讲解论述。
第三部分是附录,附录一为杭州市四堡污水处理厂扩建的卵形消化池工程简介;附录二是规范全文件。
本书供土建、机电设备安装、仪表自动控制等相关专业技术人员学习参考。
黄任编辑:孙玉珍
责任设计:郑秋衡
责任校对:季志瑛王余珠
城市污水处理厂工程质量验收规范实施手册
参编人员名单
主审:张宝林
副主审:吴路阳黄金屏
参审主要专家:杨玉淮高复栋童文威
朱肇源唐鸿德
主编:任家琪石万同
主要起草人:任家琪石万同韩凤桐张多马
李树明李再成熊传美刘福昌
孙济发马万里沈麟祥黄亮
吴英武吴为义
编制下作人员:刘丽娜邹宝刚魏国相
前言
《城市污水处理厂工程质量验收规范》经过中华人民共和国建设部和国家质量监督检验检疫总局联合会审,已批准为强制性国家标准编号为GB 50354--2002,于2003年l月10日发部,自2003年3月l日起实施。
为了使广大工程技术人员尽快理解和贯彻《城市污水处理厂工程质量验收规范》CB 50334--2002(以下简称《规范》),根据建设部建水标委秘〔2003〕8号关于组织编制《城市污水处理厂工程质星验收规范》实施手册的通知要求,委托天津市市政工程质量监督站进行组织编制。
在建设部标准定额司与中国市政工程协会和本规范编制单位大力支待和帮助下,以及杭州市市政公用工程质量监督站、重庆市第二安装工程有限公司的共同努力下,本规范编制组组织编写了《城市污水处理厂工程质量验收规范实施手册》(以下简称《实施手册》),《实施手册》编写组的成员绝大部分来自本规范编制组。
《实施手册》分为二个部分:第一部分是综述,对本规范的丰要演变过程,制定背景、编制原则、编制过程及规范执行中应注意的问题进行了系统的介绍,以便读者能更好地了解掌握本规范。
第二部分是条文释义,共分13章,按《规范》的章节顺序,从要点概述、释义和本章提示三个方面对每一条中的内容进行系统的讲解论述。
第三部分是附录,附录一介绍了杭州市四堡污水处理厂扩建工程中的三座1.09m3容积的卵形消化池,采用无粘结预应力张拉施工方法,总结出一套施工经验,供施工卵形消化池单位的借鉴;附录二是《规范》
全文。
由于时间仓促及限于编写人员的水平和经验,不妥之处,敬请读者指正。
目录
第一部分综述
一、《城市污水处理厂工程质量验收规范》编制的背景
二、国内外城市污水处理工程建设与展望
1.城市污水处理工程的发展过程
2.城市污水处理技术的发展
3.城市污水处理设备的发展
4.水污染治理建设的任务
5.城市污水处理工程建设的展望
6.城市污水处理的脱臭技术
三、《规范》执行中应注意的问题
第二部分条文释义
1 总则
一、要点概述
二、条文释义
三、本章提示
2 术语
一、要点概述
二、条文释义
三、本章提示
3 基本规定
一、要点概述
二、条文释义
3.1 材料与设备
3.2施工
3.3 验收
三、本章提示
4 施工测量
一、要点概述
二、条文释义
4.1 一般规定
4.2 厂区总平面控制4.3 单位工程平面控制
4.4 高程测量控制
三、本章提示
5 地基与基础工程
一、要点概述
二、条文释义
5.1 一般规定
5.2 基坑开挖与回填5.3 天然地基
5.4 人工地基
5.5 桩基础
三、本章提示
6 污水处理构筑物
一、要点概述
二、条文释义
6.1 一般规定
6.2钢筋混凝土预制拼装水池6.3 现浇钢筋混凝土水池
6.4 土建与设备安装连接部位
6.5 水池满水试验
三、本章提示
7 污泥处理构筑物
一、要点概述
二、条文释义
7.1 一般规定
7.2 现浇钢筋混凝土构筑物7.3 消化池与设备安装连接部位7.4 消化池保温与防腐
7.5 消化池气密性试验
三、本章提示
8 泵房工程
一、要点概述
二、条文释义
8.1 一般规定
8.2 钢筋混凝土结构工程
8.3 满水试验
三、本章提示
9 管线工程
一、要点概述
二、条文释义
9.1 一般规定
9.2 给排水管及工艺管线工程
9.3 功能性检测
三、本章提示
10 沼气柜(罐)和压力容器工程
一、要点概述
二、条文释义
10.1 一般规定
10.2沼气柜(罐)的安装
10.3沼气柜(罐)的焊缝检验
10.4沼气柜(罐)的防腐
10.5沼气柜(罐)和压力容器的气密性试验
三、本章提示
11 机电设备安装工程
一、要点概述
二、条文释义
11.1 一般规定
11.2 格栅除污机
11.3 螺旋输送机
11.4 水泵安装
11.5 除砂设备安装
11.6 鼓风装置安装
11.7 搅拌系统装置安装
11.8 曝气设备安装
11.9 刮泥机、吸刮泥机安装
10.10 滗水器安装
11.11 污泥浓缩脱水机安装
11.12 热交换器系统设备安装
11.13 启闭机及闸门安装
11.14 沼气锅炉、沼气发电机、沼气发动机安装11.15 开关柜及配电柜(箱)安装
11.16 电力变压器安装
11.17 电力电缆、电讯电缆、信号电缆、管线工程
11.18 其他设备、装置安装
三、本章提示
12 自动控制及监视系统
一、要点概述
二、条文释义
12.1 一般规定
12.2 调节阀、执行机构的安装和调试
12.3 信号、连锁及保护装置和调试
12.4 调节器的安装和调试
12.5 模拟盘
12.6 计算机控制系统
12.7 监控室设备安装
12.8 仪表设备安装
三、本章提示
13 厂区配套工程
一、要点概述
二、条文释义
三、本章提示
第三部分附录
附录一杭州四堡污水处理厂扩建的卵形消化池工程简介
附录二《城市污水处理厂质量验收规范》GB50334-2002
第一部分综述
一、《城市污水处理厂工程质量验收规范》编制的背景
1.天津市市政工程局于2004年4月受建设部标准定额司和中国市政工程协会的委托,按建设部建标〔2000〕26号关于编制《城市污水处理厂工程质量验收规范》的通知要求,由天津市市政工程质量监督站为主编和组织单位,武汉市市政工程质量监督站、杭州市市政公用工程质量监督站、广州市市政工程安全质量监督站、重庆市第二安装工程有限公司为参编单位。
历时8个月(2001年4月~12月),经过对6个城市的调研和收集了污水厂工程建设的大量资料,通过征求国内40多个城市同行业单位的近1000条反馈意见,几经修改完成了《城市污水处理厂工程质量验收规范》(以下简称《规范》)。
2.《规范》编制调研工作;2001年4月份正式接受任务以后,召开了有关专家参加的专题会,成立了编写组,确定了主笔人,并开始收集相关资料。
为进一步领会《规范》的编制要求,4月23 日组织有关专家专程到建设部标准定额司咨询,了解学习验收规范编制的原则及要求,进一步领会了建设部提出的“验评分离、强化验收,完善手段、过程控制”16字指导思想。
经过认真仔细的讨论,确定了编制大纲,并征求了有关专家和部分城市的意见。
在此基础上,编制组开展了深入细致的调查研究工作,选择了6个具有代表性的城市进行调研,即:武汉、重庆、广州、深圳、厦门、杭州等。
每到一个城市都由当地质监站牵头与建设各方座谈,参加座谈的包括建设、监理、设计、管理、施工等单位代表。
同时、采用信函和现场考察等不同形式收集了大最资料,在调研的同时,还向上海、北京等几十个城市发函,
请协助提供相关资料。
通过上述调研、座谈、查阅资料,了解到目前国内已建成的污水处理厂的处理工艺基本是采用活性污泥法生物处理技术,针对当地污水量和水质处理要求排放的条件确定设计工艺。
考察和收集的资料为完善编制大纲和后期的编制工作发挥了很大作用。
3.编制任务的分工:2001年9月份正式进入编写阶段,由于时间紧、任务重、难度大,中国市政工程协会在天津分别主持了两次专家会议,一次是天津地区专家会议,紧接着召开了武汉、重庆、杭州、广州4个参编城市参加的编写专题会议,会议结合各位专家的专长和各城市的特点进行分工。
天津市政质监站与武汉市政质监站负责污水处理构筑物的现浇混凝土部分;杭州市政质监站负责污泥处理构筑物部分;重庆第二机电设备安装有限公司负责机电设备安装部分;广州市政质监站负责建筑部分,除此之外,天津市政质监站还负责“总则、术语、基本规定”前3章和附录内容的编写。
以及《规范》的统稿工作,会议要求10月底完成初稿。
4.送审稿的完成:第一阶段的初稿通过两次修改,在建设部标准定额司有关专家来津亲自指导下,于2001年11月初完成第一稿。
在11月中旬将征求意见稿报送中国市政工程协会和建没部。
同时,利用速递、电传、电子邮件等快捷方式,向全国40多个城市发送了征求意见稿。
请各地质量监督站协助组织有关专家配合提出修改意见。
在l1月底绝大部分征求意见已反馈给我们,编写组按照反馈意见逐条对照做了修改,于12月初完成了第二稿。
在进一步广泛征求意见的基
础上,形成了第三稿(送审稿),于12月上旬报送建设部,为召开专家评审会做好了准备。
5.召开全国审查会:在2001年12月26日至12月28日由建设部在北京主持召开了《规范》的审查会。
参加会议的有来自全国的建设、设计、施工、监理、质量监督及管理部门等专家共19人。
审查会成立了领导小组。
专家在听取主编单位汇报、看资料、查阅反馈意见、了解有关编制及修改情况后,与会专家经过充分讨论,提出了审查意见。
(1)《规范》送审稿框架符合工程质量验收规范的编制体系,提供的审查文件符合《工程建设标准编制管理规定》的要求。
(2)《规范》在处理工艺方面考虑了国内已经采用的各种类型的活性污泥法生物处理技术,如:改良活性污泥法微孔曝气法、生物脱磷脱氮法、A/O法、氧化沟法等。
土建结构方面重点考虑各地通常做法并兼顾了一些先进做法,如:无粘结预应力工艺,新型保温材料用于污泥消化池等。
机电设备安装和自动控制系统方面设置的比容比较齐全,如:机电设备安装占了一定的比例,满足了污水处理厂工程建设的要求。
主控项目和一般项日的设置,突出了过程控制、完善手段的原则和指导思想,有利于与竣工验收备案制度衔接。
土建章节不搞重复,重点突出了污水处理厂工程施工的特点及关键环节。
综合以上审查意见,与会专家一致认为,该《规范》总体内容比较全面,突出了工程结构的可靠性,适应国内近年来和今后建设发展的需要,《规范》简明易懂,便于操作,检验项目明确、具体,检验
方法便捷易行。
《规范》填补了国内城市污水处理厂工程质量验收规范的空白,为提高污水处理厂工程质量水平奠定了基础。
会议一致通过《规范》的审查。
并根据专家提出的意见进行完善。
二.国内外城市污水处理工程建设与展望
1.城市污水处理工程的发展过程
我国经过50年的污水处理工程的建设实践,使水处理与设备等学科逐渐走向完荐,特别近20年来,在改革开放、与时俱进的新形势下,通过国际借、贷款项目,国内污水处理厂工程建设从先进国家引进了新的水处理工艺和设备,促进和提高了污水处理技术水平,适应我国环境工程的快速发展。
然而我国自身的技术与设备仍落后于发达国家,必须提高我国自身污水处理产业化的水平,提高污水处理技术和设备装备水平,达到符合我国经济和环境发展的目标,尽快赶上发达国家水平。
20世纪60年代末,我国大、中型城市的污水处理主要以小型分散的工业废水处理的治理为主,仅有污水处理厂10座,包括解放前外国人建造的3座规模为5万t以下,处理技术以慢速沉淀法和通用设备的初级水平,运营管理不规范。
20世纪70年代初期,随着工业化的发展,水质发生污染,一些发达国家对环境公害开始重视,开始向污水处理与设备专业化发展。
此时我国污水处理厂也有几十座,随着经济发展向大中型污水厂方向迈进。
70年代后期,水质净化工艺以机械化为主,对水处理降低能耗、降低成本加强运营管理提出要求,使计算机应用进入水处理工程
中,此时水处理的技术、设备、仪表等向更深层次的发展迈进。
20世纪9D年代后,环境产业得到飞速发展,建设规模越来越大,一些发达国家对水处理工程的研究、设计、技术设备开发迈向现代化水平,水处理技术更快地向纵深发展,新型工艺与设备创新不断推出,水质法规、水质标准的不断完善。
环境污染问题得到更有效的控制,城市污水处理技术与设备不断完善,推动了污水处理工程的标准化、系列化、配套化的技术进步。
2Q世纪90年代以来,世界经济迅猛发展。
人们的环境保护意识越来越强,水污染问题与世界性水资源不足的问题越来越突出,要求对水处理工程的建设纳入计划,七五、八五、九五计划是我国建设大型污水处理厂工程的崭新阶段,为此水规、水污、水标是保证和促进水资源保护利用的重要方面,同时要求在污水处理厂工程建设的迅速发展过程中提高建设质量,达到水处理技术高效,节能、优质耐用、操作灵敏可靠、节省成本的更高目标,保证我国改革开放和经济建设的顺利发展。
2城市污水处理技术的发展
国外对污水处理的活性污泥法于1882年进人试验研究以来,至1917年英国曼彻斯特市和美国休斯敦市建成了可连续处理的活性污泥法设施,随后又加深研究其净化能力的原理,1930年肯定了生物反应的理论,随后又向微生物耗氧方面展开研究,经30年的污水处理研究结果对污水处理效率、减少水池体积、节约能源等方面研究取得较大的成果和技术进步,创出不少的活性污泥法改良工艺。
如;
(1)改良曝气法
是维持低的曝气池污泥浓度,减轻二次沉淀池负荷为目标的设计技木工艺方法。
(2)延时曝气法、氧化沟法
是作为污泥产量少,易干维护管理提出的一种新型设计技术工艺方法。
(3)生物脱氮除磷工艺法
是由于20世纪60年代以后工业蓬勃发展,造成污水排放而污染环境日益加剧,美国开展这一新工艺研究,污水处理排放前进行脱氮、除磷,减少污染物的排放。
(4)CMF及RO膜技术
该技术是近年发明的,对污水处理二级水再生回用工程应用使水重复利用率提高20%,CMF是一种连续微滤技术,RO是反渗透技术,这两种技术工艺都是用于污水厂出水深度处理的新技术。
总之,科学家们在活性污泥法的理论基础上,为经济快速发展、减少排放污水的污染,把废水改造再利用,在污水处理工程建设上节支、节能、降低造价,满足人们对环境防治污染方面做出更大的贡献。
从20世纪50年代后期活性污泥处理技术进行了一系列改良,如生物转盘法、接触氧化法、纯氧曝气法、序批式运转法、超深层曝气法A/0法、A2/O4的生物脱氮脱磷法、稳定塘法、土地处理法等,可根据不同地区水质具体情况和工业发展不同水平,选择其中适宜的水处理工艺。
目前我国已建成的二级大型污水处理厂的城市有:北京高
碑店厂50--100万t/d、天津东郊厂40万t/d、成都三瓦窑厂40万t/d、杭州四堡厂40 万t/d、沈阳北部厂4D万t/d,郑州王新庄厂40万t/d等大型污水处理厂。
截至1998年全国已建成187座污水处理厂,年处理污水能力43亿t。
平均668万人拥有一座厂,而发达国家如瑞典5000人拥有一座厂,我们仍需努力追赶,截止2002年我国己建成427座城市污水处理厂,处理能力113.6亿t/d,须测2010~2020年我国城市污水排放总量为440×108t/d以上。
污水处理厂的建设规模及数量将随着我国经济发展和人们生活水平的不断提高将会加速发展,加之日前世界性水资源缺乏,污水(废水)处理再用已提到日程。
国务院己把加快污水处理厂建设纳入南水北调工程计划中,污水经处理再用已势在必行,为此国家建设部为确保工程质量达到设计的要求。
决定对污水处理工程的四项国家标准进行编制,即《建筑中水设计规范》、《污水回用设计规范》、《城市污水处理厂工程质量验收规范》、《再生水回用分类标准》,这标志着我国对水资源和环境工程的建设发展适应WTO要求,有益于保证我国推进改革开放和发展经济,并促进水处理工程技术更大的发展和创新。
3.城市污水处理设备的重要性
污水处理设备在工程建设总投资中占有相当大的比例,因此保证设备的安装质最非常重要,在编制的《城市污水处理厂工程质量验收规范》的条款中占40%,体现了污水处理厂工程设备安装的重要性,也是保证污水处理厂运营效果达到设计要求的重要方面。
一般污水处理厂的设备安装工程包括机械设备、电气设备、自控
仪表设备。
设备安装总投资中的比例是:机械设备占65%~70%,电气设备与自控设备占30%~35%。
其中机械设备又分为通用机械设备与专用机械设备两种,它们分别占机械设备投资比例是:通用机械设备占35%~40%.,专用机械设备占60%~65%。
我们了解机械设备的种类划分和投资比例其目的是更好地掌握污水处理厂工程建设的特性,运用验收规范保证和促进工程质最符合设计要求和产品技术文件的要求。
我国污水处理厂工程的机械设备的国产化率尚低,多数主要技术设备为引用国外的,如近5年国内建成的30座污水处理厂工程中,引用国外设备占总数的64%,国产设备仅占36%,设备投资大部分流向国外,因此提高国产设备的配套率是当务之急。
为了执行好、掌握好验收规范,应了解污水处理设备的划分:通用机械设备包括风机、阀门、水泵等。
专用机械设备包括拦污设备、排泥排砂机械设备、曝气搅拌设备、沼气利用设备、加药与消毒设备,新型工艺的专用设备(如灌水器),污水再生利用设备(如膜设备、电渗析装置等),污泥后处置装置等。
由于各地区污水处理技术和工艺设计的不统一,所以机械设备的选用也不同,这方面是发展的技术问题,但目前我国兴建的城市污水处理厂工程技术和工艺无论是哪类形式,都是以活性污泥法理论为基础的处理技术,如采用拦污、除砂、沉淀处理工艺,或采用生物处理工艺和污泥处理工艺。
本《规范》不能一一分类划分编制,为今后发展和适应不同地区水体,故采取单项机械设备安装的编制方法,以满
足国内各地区不同工艺设计的土建和机械设备安装的检验,达到过程控制和竣工验收的目的。
其次,污水处理设备的性能随着设计工艺的不同,污水处理能力、大中小城市、乡村工业和第三产业的排污水质区别等变化,对污水处理设备标准化、定型化、系列化、成套化、自动化、高科技产品及售前培训、售后服务水平等方面提出要求,这方面在发达国家比我国好,也是设计方案引进国外设备的原因,为此对本《规范》编制内容不能全面涵盖各种名称各种规格的设备,而是采取对普遍性和代表性的同类设备提出质量要求。
今后随着设备国产化率的提高,对污水深度处理和消毒剂、厌氧等技术设备的完善与创新,污水处理将走向国际化和统一化,届时逐步完善本《规范》,以满足污水处理工程建设的发展。
4,水污染治理建设的任务
针对我国当前改革开放、经济建设迅猛发展的大好形势,随之而来的是环境保护任务的加重,特别是水资源的治理任务艰巨,现在我国淡水资源为34550亿t,其中地表水26000亿t。
被污染的水系和水库占82.2 % ,1200多条河流,有850余条受污染,七大江河(即长江、珠江、松花江、辽河、黄河、淮河、海河等),目前水质污染为Ⅰ、Ⅱ类标准的占33.2%,Ⅲ类标准的占28.9%,Ⅳ、V 类标准的占38.9%, 138个城市中的河段有133个城市河段受污染,如此惊人的污染状况,原因是多方面的,主要是人为污染,认识滞后,防御政策与措施差。
当务之急是按照国务院《关于环境保护工作若丁
问题的决定》抓紧治理。
在国家第十个五年计划中,防治水体污染的资金投人约7000亿元。
并提出重点兴建十项具有综合效益的工程,以绿色工程推动“三河、三湖、两区、一市、一海”的水体污染治理,遏制人为的生态破坏,加快水体防污染法规的编制,保证防治水体污染的工程建设质量的提高,满足经济快速发展的形势。
在防治水体污染汁划目标中,用于对污水、废水治理回用的投资达2700亿,提出减少废水中COD 排放量500万t,增加污水处理能力26020万m3/d,这样可减少250万tCOD排放量,并减少工业废水COD排放量20亿t。
及减少畜禽规模化养殖废水的COD排放量50万t等综合治理目标。
所以污水治理任务艰巨,前景广阔,建设发展任重而道远。
根据建设部的信息,目前我国的市政污水处理率不到34%,城市污水集中处理率为13.5%,不足20%,.所以碧水计划要求全国城市集中污水处理率要达到40%,这样全国应建1000座以上的城市污水处理厂,投资4000亿元以上,污水处理行业有着十分广阔的市场前景,而污水处理工程作为改善环境、减少和杜绝水源污染意义深远,如果不被重视,将对我国改革开放、经济建设造成严重影响。
5.城市污水处理工程建设的展望
为实现全国城市污水处理率100%的目标。
首先是提高认识,增强创新意识,其次是实行多元化筹资和研究开发新技术、新工艺,再次应加强污水治理工程建设与设计、管理等方面的法规制定和修订,在此提出几点建议与展望。
(1)改革调整产业结构,实行多元化筹资建设
贯彻学习落实“三个代表”重要思想,提高认识,创新思络,改变只靠国家资金建厂的老路子。
推行国际通用的BOT方法(建设—运行--移交)模式承建污水处理厂。
通过排污收费返还建厂贷款的筹资,合同承包期满污水处理厂回归政府的办法加快城市污水处理厂的建设速度,使污水治理走向市场化、筹资多元化,尽决地使城市污水处理率实现更高目标,改善环境,促进经济发展。
如北京经济技术开发区采用BOT取得了有益的经验,江苏省太仓市城东污水处理厂项目也采用BOT方式解决了城市在发展经济改善环境而缺少资金的难点问题,预计2003年底建成竣工,是太湖流域水体治理的成功经验之一。
(2)污水处理技术应节资节能、综合治理、最终实现处理无害化。
要不断地用创新思路推动城市污水处理厂工程设计技术工艺,提高污水处理效率,提高处理水质标准,减小工程构筑物的体积,减少建厂占地,降低工程建设投资,降低运营费用和能源等目标,为使全国污水处理率达到世界先进水平而奋斗。
当今污水处理采用活性污泥法已有多种创新改良的技术革新,其技术革新都是扩大曝气接触面积,使微生物数量迅速增殖,提高生物体数量,加快处理率,减小水池体积,扩大处理容量,提高处理能力等,采用活性污泥法技术变革的工艺创新,结合全国各地区污水处理条件的实际,展望今后在设计处理技术和工艺创新中继续研究探索向深度处理、减少臭气和最终处理无公害的综合利用等方面取得更大进步。