污水处理厂新增初沉池及放空系统改造工程施工探讨

污水处理厂新增初沉池及放空系统改造工程施工探讨

何政

重庆九江水下作业有限公司

摘要：生态环境保护工作是我国可持续发展战略的重要基础，而污水处理能力则直接影响着我国生态环境。随着城市污水处理排放标准的提升，很多原有污水处理厂处理能力难以达到新规要求，这就要求原有污水处理厂进行提标改造，通过技术升级和技术整合来提升整体污水处理能力。根据新规要求，市政污水处理厂必须达到一级a标准，在提标改造过程中，相当一部分污水处理厂需要对初沉尘池进行技术改造，应用相应的生物污水处理技术，提升污水处理能力。

关键词：污水处理厂；初沉池；放空系统

前言：初沉池是市政污水处理的前端结构，多数运行年限较长的市政污水处理厂初沉池采用物理沉淀形式，这样的处理形式很难满足新规对总氮量的处理要求，因此多数污水处理厂在提标改造中需要对初沉池进行调整。为此，本文深入分析污水处理厂新增初沉池及放空系统改造工程施工，以供参考和借鉴。

1工程概况

鸡冠石污水处理厂新增初沉池及放空系统改造工程位于重庆市南岸区，主城区排水一期工程始于1997年，主要建设包括污水主干管、污水截流主干管、过长江预处理站、过长江隧道、污水隧洞及鸡冠石及唐家沱二座大型污水处理厂的预处理工程等。本项目为新增沉淀池1#、2#骑马井砼墙体开孔，1#骑马井护壁连接生返池进水箱涵，2#骑马井护壁连接初沉池进水总箱涵。将箱涵墙体开孔后，经过骑马井引流入新增初淀池。开孔尺寸分别为：2000mm*1500mm、2000mm*2500mm。（如图1-1、图1-2示）两箱涵内均有流水且为封闭式箱涵。墙体开孔后，箱涵内的水流入骑马井内，骑马井高度约4.4米，最高水位约3米。因此，需采用水下打孔、砼剔打、水下切割等技术方式来完成本次工作内容。

图1-1、1#骑马井开孔尺寸设计图

图1-2、2#骑马井开孔尺寸设计图

2具体的施工方案

2.1潜水安全护具焊接制作

1）施工前，在骑马井出水口位置（预留θ1800mm圆孔）加设一道2000mm*2000mm的格栅防护网。材质由钢质材料焊接而成。每格之间尺寸为350mm*350mm，重量约200KG。格栅四边焊接延伸支耳，每格支耳预留两个θ12mm的圆孔，用于植入膨胀螺栓固定格栅防护网。此安全格栅防护网的目的是为了防止水压过大，潜水员水下作业时被吸入预留θ1800mm圆孔内。加设格栅防护网应在护壁开凿前，干施工的情况下进行施工。安装时，采用25T汽车吊装方式进行打孔安装固定。

2）出水口格栅防护网安装完成后，进行潜水员水下操作保护架的制作。水下操作保护架采用钢质材料焊接制作。施工水域面临箱涵内的流水带来的冲击力，制作水下操作保护架目的是为了保护潜水员水下作业时，处于失重状态，箱涵内的水量增大时，流水的冲击力将潜水员冲撞到骑马井结构物体上而引发的伤害事故。同时，可以保护潜水员不被吸入预留θ1800mm圆孔内。

水下操作保护架根据现场骑马井井底与井口高度制作相同高度的长方体框架，内部尺寸为：900mm*500mm。保护架四根立柱间用方形钢进行横接，横接方形钢上下间距为350mm-400mm左右。重约300KG。施工现场的实际情况，箱涵护壁开孔大小为：2000*1500mm、2000*2500mm。根据施工尺寸要求，需要水下悬空作业。潜水员悬空作业，无法保证施工质量。因此，水下操作保护架横接方形刚上下间距设计为350mm-400mm间，一是可以方便潜水员下水与出水；二是当潜水员开孔顶端位置时，潜水员可以脚踩横接方形钢，作为潜水员水下作业时的重心支撑点。从而保证水下施工质量。

水下操作保护架制作完成后，根据井口跨径的尺寸大小，做一个大于井口尺寸的龙门架，根据设计图纸已知，井口最大跨径为2#骑马井4.4米，因此龙门架的跨径长度制作为5米的跨径，龙门架采用方形钢焊接制作，龙门架重约350KG。龙门架用与水下操作保护架连接，连接方式螺栓连接，螺栓采用θ36mm。

2.2水下打孔

本次工作内容为1#、2#骑马井与箱涵墙体开孔，开孔尺寸分别为：2000mm*1500mm*300mm、2000mm*2500mm*300mm。箱涵为封闭式箱涵。因此，只有骑马井内单面施工。砼水下切割采用液压绳锯设备进行切割，在墙体切割前，需得采用气钻和风镐破碎墙体，开凿θ100-150mm孔洞。两孔间距500mm。这样开孔的尺寸与间距目的是为了保证，在单面施工的条件下，可以将金刚石链条牵引栓套在被切割物体上。开孔尺寸大小为了满足潜水员将手自由伸入孔内。两孔间距500mm为了保证潜水员用手将金刚石链条带入孔内后，另只手能顺利拿取金刚石链条并牵引栓套在墙体上。

每井最顶端开孔结束后，潜水员出水，等待骑马井内水位上升于箱涵内水位相同，使骑马井内处于平压状态时，潜水员再次下潜依次进行开孔。

2.3水下切割

1）采用液压绳锯切割混凝土墙体，由潜水员携带风钻下潜到混凝土墙体最顶端，用风钻和风镐开凿出一道开凿θ100-150mm孔洞，用于金刚石链条的贯穿（金刚石链条θ10mm）。将金刚石链条水下贯穿后，金刚石链条牵引出水与液压绳锯组装完整。混凝土切割块尺寸为：500mm*500mm*300mm；整块重约165KG，为了方便水下切割时，绳锯金刚石链条的栓套，潜水员检查被切割砼块件栓套牢固后，潜水员出水。启动液压绳锯进行切割。水下切割方式采用分段式切割，（1#骑马井分为12块；2#骑马井分为20块）。由上向下依次进行切割。

为了方便顺利拿取切割后的混凝土块件，在切割前，先由潜水员在被切割块件上用风钻进行钻孔（θ12mm），并植入θ12mm的膨胀螺栓，加固时，增加一块角钢，将角钢用膨胀螺栓固定在被切割砼块件上。

金刚石链条直径θ10mm，砼块件切割完全与主件断开，间隙只有10mm，为了防止在抽取过程中，缝隙间有细小的碎块卡塞，难以取出。所以，在切割时，需要调整切割方向，调整切割转向轮，使切割链条切割切割，被切割砼块件成外大内小的梯形状。方便砼块件的拿取。起吊出水时，采用25T汽车吊起吊。

2.4溢角砼剔打

1）骑马井护壁砼墙体开孔从上向下依次切割完成至最低端一层后，因为箱涵最底部有砼溢角，溢角宽度一般约为400mm，墙体厚度为300mm，总厚度约为700mm。为了使溢角连同墙体一起被切割拆除，首先将墙体开孔后，再将溢角进行剔打开凿，用于金刚石链条的栓套。溢角剔打出裸露钢筋后潜水员采用水下电氧弧切割机对其进行水下切割，要求剔打、切割后与箱涵底板齐平。剔打拆除腋角过程中，潜水员入水到箱涵底部检查剔打时所破碎的砼碎块，并用袋子统一捡装取出。

2）水下电弧-氧切割工艺与吊装

1.下潜切割

割炬可由潜水员自己带到切割地点，也可由水面工作人员通过信号绳传递给潜水员。割条可放置在妥善的容器内由潜水员带到水下，放到拿取方便的地方，也可装入特制的小口袋中，系在身上。潜水员首先要使自己处于稳定、方便、安全的位置上，然后一手握住割炬，一手持割条并将它夹入割炬的夹头内，拧紧螺钉将割条固定，握住割炬手柄，使割条接近切割点，准备引弧进行切割。引弧前，如无自动供氧装置，首先要开启割炬上的氧气阀门，给出一个较小的气流，以防止灰尘堵塞割条内孔。最好通知水面上工作人员供电，引弧进行切割。

引弧的方法可与水下手工电弧焊引弧一样，可用划擦法，也可用触动法。引弧后，当金属还未被割穿时，潜水员应稳定住割炬，直到割穿后再开始沿切割线进行正常切割。当割条消耗到离钳口30mm左右时停止切割，通知水面上工作人员停电，以便更换割条，然后再继续切割，直到把工件割开。

1.悬空位置的水下切割

水下切割作业中，许多工件处于悬空位置，如果直接切割，会给在悬空状态下工作的潜水员造成很大的危险性，切割效率也低。因此，首先应使潜水员稳定住身体，能安装工作台的尽可能安装，不能安装工作台的可制作一只吊篮，让潜水员站在吊篮中切割。另外，也可利用缆绳稳定住身体。

对于悬空位置的切割，应十分注意切割顺序。对于一般工件或结构进行横割或立割时，应自上而下逐块切割。但对于水平管的切割要严加注意，都要在钢管的上半周处留一段距离，最后再切割或用吊车拉断。

结束语：

概而言之，通过上文的详细分析和阐述，我们可以知道，本文对市政污水厂提标改造相关内容进行了分析，研究了放空系统这一生物池改造的重要技术，明确了初沉池改造的必要性，综合分析了污水处理厂提标改造后的工艺流程，并对相应的改造方案进行解析，通过分析放空系统的运行效果证明了相应改造方案的可行性，希望相关改造方案能给此方向工作提供更多思路。

参考文献：

[1]任丽艳,仲航,苏东霞,等.污水处理厂剩余污泥回流至初沉池的改造设计[J].市政技术,2021,39(6):137-140.

[2]王金鑫,谢毅,姜秀艳.龙口市第二污水处理厂升级改造工程工艺设计[J].市政技术,2022,40(4):182-187.