上海宏波工程咨询管理有限公司 上海市 201700
摘要：农村地区各家各户的生活污水一般都是经简易化粪池处理后就近排入河道，对水环境造成不良影响，大范围的农村生活污水处理工程不断地开展起来。本文主要通过《2018年奉贤区柘林镇农村生活污水处理工程》来研究工程中的提升井的布置原则、提升井的方案选取、提升井的规模计算、提升井筒体的有效高度计算。
关键词：农村生活污水；提升井；规模计算；筒体有效高度计算
本文参考《2018年奉贤区柘林镇农村生活污水处理工程》来研究提升井的选取及相关计算，工程涉及奉贤区柘林镇2个行政村，其中胡桥村涉及535户居民、海湾村涉及159户居民，受益住户共计694户。
农村生活污水处理的方案一般分为纳管方案和污水处理站方案2种，2种方案的基本原理都是利用污水的自重，通过铺设一定坡度的管道引导污水流向指定的处理地点。然而管道铺设的越长，相应的管道埋深也会不断的增加，埋深过大的管道铺设不仅相应的投资会增加很多，铺设工作的危险性也会增加，因此需要在适当的管线位置增加提升井来抬高水头，以保证工程顺利的建设和运行。
1提升井的布置原则
部分管线较长导致开挖工程量较多或管线布置距现状民居较近不适合大开挖，本次在管线布设路线中根据开挖深度及实际情况，在适当位置设置提升井将管道的埋设高程进行提升，用以减小对周边建筑的影响，便于以后的维护管理，同时减少开挖工程量。提升井的布置原则主要有3点：管道埋深在地面以下2.5米时，需设立提升井；提升井的位置尽量选择场地开阔便于施工的位置；尽量选择靠近供电区域附近，便于后期供电电缆与信号光缆的接入。
2提升井的方案选取
提升井一般分为一体化提升井和传统提升井2种。
一体化提升井的特点主要有以下几点：系统的集成度高且占地面积小；施工工艺简单分为基坑开挖、预制底板、设备运输安装、回填压实4个步骤；相应的施工量小且安装工期短；并且可配置专用监控系统实现无人值守的泵站远程控制；由于一体化提升井是由同一厂商整体成套供货，从而可充分保证各设备间、设备与筒体及筒体与基础间的匹配；一体化提升井的筒体为玻璃钢材质，具有较强的抗化学腐蚀能力，使用寿命较长；设备出厂前会进行防渗漏压力测试保证不渗漏；检修的话需要厂家专业技术的支持；总的投资成本较高。
传统提升井的特点主要有以下几点：组件来自不同的厂家供应商，需要各供应商和土建方的相互配合，系统集成度低且占地面积大；施工工艺复杂分为基坑开挖、垫层浇筑、底板浇筑、池壁浇筑、顶板浇筑、回填压实6个步骤；相应的施工量大且施工时间长；设备需要建专人管理的专门的控制室，相应的前期投入和后期管理费用都较高；不同品牌的不同部件组装在一起匹配程度较差，不满足最优的水力条件；传统的提升井的筒体为混凝土材质，多孔材料的混凝土可与土壤中的气体和酸性物质发生反应，易腐蚀泄漏缩减使用寿命；同时由于地层不稳定会使筒体产生裂缝不防漏；传统的提升井的内部空间大且检修方便。
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经对比，综合考虑施工因素、检修因素，当施工地点远离农户房屋且可用面积较大且开挖深度较浅（小于2.5米）且地质较好时，采用传统提升井；当施工地点靠近农户房屋且面积较小且开挖深度较深（大于2.5米）且地质较差时，采用一体化提升井。另外，当管线较长时选用深度较深的一体化提升井可以减少提升井的数量并减少后期维护工作量。
3提升井的规模计算
根据《室外排水设计规范》[1]规定，污水泵井的设计流量，应按泵井进水总管的最高日最高时流量计算确定。污水泵井的设计扬程，应按泵井前后水位差和水泵管路系统的水头损失及安全水头确定。本工程根据农户污水量计算泵井流量；泵井扬程等于安全水头加上泵站内部水头损失加上最低水位以下泵的高度加上出水管沿程损失加上集水池最低水位与出水管水位差。本次设计泵井内部水头损失取2.5米，安全水头取1.0米，最低水位以下泵的高度取0.3米。
本工程共用到8个提升井，其中胡桥村6个、海湾村2个，根据相应的提升井接收的上游污水量来计算提升井的流量并根据提升井上下游水位差来计算提升井的扬程如下：胡桥村1号提升井接收大树10组水量为每天14.2方，取综合生活污水量总变化系数为2.7，那么胡桥村1号提升井进水最高日最高时流量为每小时1.60方，取胡桥村1号提升井流量规模为每小时5方，胡桥村1号提升井上下游水位差为1.05米，取胡桥村1号提升井扬程规模需大于4.85米；胡桥村2号提升井接收孙桥13组水量为每天19.5方，取综合生活污水量总变化系数为2.7，那么胡桥村2号提升井进水最高日最高时流量为每小时2.19方，取胡桥村2号提升井流量规模为每小时5方，胡桥村2号提升井上下游水位差为1.27米，取胡桥村2号提升井扬程规模需大于5.07米；胡桥村3号提升井接收孙桥7组水量为每天19.4方，取综合生活污水量总变化系数为2.7，那么胡桥村3号提升井进水最高日最高时流量为每小时2.18方，取胡桥村3号提升井流量规模为每小时5方，胡桥村3号提升井上下游水位差为1.12米，取胡桥村3号提升井扬程规模需大于4.92米；胡桥村4号提升井接收窑桥6组水量为每天20.8方，取综合生活污水量总变化系数为2.7，那么胡桥村4号提升井进水最高日最高时流量为每小时2.34方，取胡桥村4号提升井流量规模为每小时5方，胡桥村4号提升井上下游水位差为1.32米，取胡桥村4号提升井扬程规模需大于5.12米；胡桥村5号提升井接收窑桥8组水量为每天10.7方，取综合生活污水量总变化系数为2.7，那么胡桥村5号提升井进水最高日最高时流量为每小时1.20方，取胡桥村5号提升井流量规模为每小时5方，胡桥村5号提升井上下游水位差为1.32米，取胡桥村5号提升井扬程规模需大于5.12米；胡桥村6号提升井接收孙桥11组水量为每天21.3方，取综合生活污水量总变化系数为2.7，那么胡桥村6号提升井进水最高日最高时流量为每小时2.40方，取胡桥村6号提升井流量规模为每小时5方，胡桥村6号提升井上下游水位差为1.30米，取胡桥村6号提升井扬程规模需大于5.10米；海湾村1号提升井接收西湾6组新农河西水量为每天12.41方，取综合生活污水量总变化系数为2.7，那么海湾村1号提升井进水最高日最高时流量为每小时1.40方，取海湾村1号提升井流量规模为每小时5方，海湾村1号提升井上下游水位差为0.83米，取海湾村1号提升井扬程规模需大于4.63米；海湾村2号提升井接收西湾12组新桥河东水量为每天1.12方，取综合生活污水量总变化系数为2.7，那么海湾村2号提升井进水最高日最高时流量为每小时0.39方，取海湾村2号提升井流量规模为每小时5方，海湾村2号提升井上下游水位差为1.12米，取海湾村2号提升井扬程规模需大于4.92米。
4提升井筒体的有效高度的计算
由提升井的规模计算可以看出，柘林镇8个提升井的流量规模统一可以选取5方/小时，提升井每小时启停12次，那么提升井每次提升水量为0.42方。所选提升井筒体直径统一为1.2米，那么提升井筒体的有效高度为0.37米。
5结论
通过对奉贤区柘林镇农村生活污水处理工程中提升井选取的相关研究得出以下结论：（1）提升井多布置于管道埋深较深处，布置场地需较开阔，且近供电区域。（2）当施工地点远离农户房屋且可用面积较大且开挖深度较浅且地质较好时，采用传统提升井；反之采用一体化提升井。（3）提升井配置的污水泵井的设计流量应按泵井进水总管的最高日最高时流量计算确定，提升井配置的污水泵井的设计扬程应按泵井前后水位差和水泵管路系统的水头损失及安全水头确定。（4）提升井筒体的有效高度需满足蓄水要求即筒体有效高度对应的筒体有效体积至少需要满足提升井一次启停的水量。
参考文献
[1]GB50014-2006,室外排水设计规范[S].北京：中国计划出版社,2006.
论文作者:韩明克
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/1
标签：流量论文; 扬程论文; 水位论文; 每小时论文; 规模论文; 污水论文; 海湾论文; 《防护工程》2019年第6期论文;