时间：2022-03-24 23:03:19
关键词：自来水厂 水厂设计 管网
水厂的设计中选择水处理工艺是首要问题，合理的净水工艺是保证供水水质的关键，但水厂总平面布置、厂区道路、绿化、管线设计、建筑结构、变配电、以及水厂监控系统也非常重要，要结合当地具体情况和发展的需要进行研究；同时水厂的运行管理也是重要环节，运行管理的好坏直接影响水厂的两个效益。本文就水厂设计方面的几个问题谈谈自己的看法。 1 总平面布置的注意事项
净水厂总平面布置的要求是功能分区合理，各构筑物布置紧凑、流程合理、管理方便，同时尽可能利用地形，并适当留有发展的余地。但有些设计中总图布置过于松散片面贪大，非生产性设施过多，有的水厂设计中设有游泳池、观赏鱼池、亭台楼阁，既不符合国情浪费了土地资源，又增大了工程投资，还给水厂管理带来不便。在总平面具体布置时下面几点要引起设计者注意：
①加矾间应靠近反应沉淀池进口。
②加氯间一般宜靠近滤池与清水库。当需要对原水预加氯时，此时可能管线较长，对于水源水质较差、菌藻含量较高，预投氯量相对较大的宜把加氯间设在沉淀池前端；对水源距水厂较远而又需预加氯的可在取水泵房处增设加氯间就近加注。另外，也可利用下面办法解决：如系氯、水混合后加注的，可采取在加注点增设水射器；或改用氯气输送，距离可达100～200m。
③沉淀池和滤池尽量靠近。
④在厂区道路布置上，各生产构筑物之间如：沉淀池、过滤池、加矾加氯间等处，必须道路便捷，除地面交通外，池与池之间也应设置架空桥，以便巡回检查管理。
⑤加矾用料往往品种多样，不易整洁，最好避开厂主干道两侧，将加矾间设到较为隐蔽的地方。
⑥滤料堆场应尽量靠近滤池布置，并合理利用厂区空地砌筑堆砂池，以使厂区整洁，环境优美。 2 厂区标高的确定
厂区设计地面标高宜高出厂外地面0.3～0.5m，或更高一些，以免汛期淹水。但若填方量过大，一时难以办到，可先只填高道路。解决这一问题最可行的办法是利用生产排出污泥，经过长期填充之后，使厂区地坪逐渐升到设计标高。
供水泵房一般均为地下式或半地下式，为了减小埋深，一般选在厂区地势最低处建造，虽然泵房的地下埋深浅了，建造费用省了，但从安全生产角度来看，却最为不利，每遇暴雨或构筑物溢水事故时，水就会涌向泵房，即使泵房有排水系统，仍旧有被淹的危险。所以，将泵房设到地势较高的场所比较好，或提高泵房周边地面标高。 3 厂自用水系统设计
厂自用水管网宜布置成环状管网，并分别由两根出厂总管上接出，管径应根据水厂规模、自用水量计算确定，但不宜小于dn200。
沉淀池上、清水库边要专设清洗用水管，管径dn100～150；设dn50～65消火栓，沿池分布，其间距在30～60m，不宜过长。露天管线要有防冻措施。
双阀滤池，进水、排水两虹吸管的外露抽气管，寒冷地区冬季常冻结，影响滤池运行，可在管子的一端接一个水射器，不停抽吸防冻。 4 滤池反冲洗排水回收
近年来，新设计的水厂多将滤池反冲洗排水集中排入回收池，经回收泵送回源水管中再用。但必须使回收水含泥浓度保持基本稳定，做到均衡输送。若时清时浑，时大时小，时送时停，人工加矾无法掌握，即使自动投加，亦不好控制，最后索性废止不用，这已为经验所证实。基于上述原因，回收工艺必须：
①池中设搅拌设备（如潜水搅拌泵），使含泥浓度稳定。
②每小时回流水量，按全民总冲洗水量的1/24考虑。
③回收池容量不宜过大，可按可能出现的连续冲洗滤池格数和总排水量考虑，或按日总冲洗水量的1/5考虑，但不能小于单格滤池冲洗排水量。过大不但会造成污泥沉积，而且占用场地。
④回收系统不宜放在加矾间和沉淀池之间。该处是加矾人员经常往返的通道，一旦阻断，影响生产管理，故应结合排污设施，另行布置。
⑤回收池上应设盖板，池内不需分格，既便于管理，也减少造价；一旦发生故障，可以暂停运行，废水则可直接排入排污系统。
滤池反冲洗排水的回收可以节省水厂自用水量，减少水资源浪费。但若水源距水厂很近，由于回收水泵小，泵效率较低，单位电耗相对较大，很可能大于取水单位电耗，或两者相当，同时回收系统还增加了设备的管理维护。若滤池使用气水冲洗，冲洗水量减少，也可能节水不明显，所以，回收与否应从整体上考虑。
5 构筑物和清洗 5.1 沉淀池的清洗、排泥
在大中型水厂，反应-沉淀池多采用隔板反应-平流式沉淀池，其排泥问题应引起重视。反应室内一般积泥甚少，排泥间除大清洗外，不经常启用。平流沉淀池内，花墙两侧积泥最多，有时堆达池深的1/3以上。墙前（过渡区）多无排泥设施，墙后面排泥机又无法吸到，应在此两处增设小型排泥设备，如潜污泵等，定时排泥。墙侧近处、池底设排泥槽或排泥斗，作为大清洗用。
沉淀池出口积泥虽然相对较少，但最易影响出水水质，而排泥机的吸泥口又无法吸到，建议沿池尾墙壁内侧浇筑一混凝土斜坡，坡度50～60°。出口端的积泥随时可顺坡滑卸1～2m外，这样就可被吸泥机吸走。
沿池的排空阀兼有大清洗时排泥沙功能，故阀的间距不宜超过30m，以缩短清扫的距离，缩短冲洗水枪水龙带的长度。
如用斗式排泥，凡连续运行的反应-沉淀池，泥斗坡度不要小于55°，以便用池内水头排污。对于水质较好，泥沙含量很少的水库水，山溪水等水源的反应-沉淀池，一般只在汛期水浑时运行。斗底坡度可以小到20～30°，作为停池清洗之用。
为保证斗式排泥不被堵塞，可在泥斗排泥管进口处接dn50的压力水管，或在排泥管出口排泥阀内侧（迎水面）接一dn50压力水管，一旦不通则以水冲开，很快就能排泥。
5.2 清水池清洗及配管
关键词：污水处理；运行管理；设备；记录
1.工程介绍
楚雄市供排水有限公司第一污水处理厂位于楚雄市程家坝收费站旁，采用的污水处理工艺为Carrouset氧化沟二级生物处理工艺，日设计处理规模4万吨，设计排放指标为国家二级排放标准，即BOD5≤30mg/L，SS≤30mg/L ，CODcr≤100mg/L。该厂于2004年6月1日投入试生产，2005年9月5日正式投产，工程总投资5484.78万元。
2.污水处理厂试运行管理
污水处理工程试运行，不但要检验工程质量，更重要的是要检验工程运行是否能够达到设计的处理效果。污水处理工程试运行的内容和要求有：（1）通过试运行检验土建、设备和安装工程的质量，建立相关设备的档案材料，对相关机械、设备及仪表的设计合理性、运行操作注意事项等提出建议。（2）对某些通用或专用设备进行带负荷运转，并测试其能力。如水泵的提升流量与扬程、曝气设备充氧能力、刮（排）泥机械的运行稳定性、保护装置的效果、刮（排）泥效果等。（3）单项处理构筑物的试运行，要求达到设计的处理效果，尤其是采用生物处理法的工程，要培养（驯化）出微生物污泥，并在达到处理效果的基础上，找出最佳运行工艺参数。（4）在单项设施试运行的基础上，进行整个工程的联合运行和验收。确保污水处处理能够达标排放。
3.污水处理系统的运行管理
3.1预处理的运行管理
3.1.1格栅间
（1）格栅工作台数的确定：通过污水厂前部设置的流量计、水位计可得知进行污水厂的污水流量及渠内水深，再按设计推荐或运行操作规程设计的入流污水量与格栅工作的关系，确定投入运行的格栅数量。
（2）栅渣的清除：格栅除污机每日什么时候清污，主要利用栅前液位差来控制，必要时结合时开时停方式来控制。不管采用什么方式，值班人员都应经常巡视，以手动开停方式积累的栅渣发生量决定于很多因素，一天、一月或一年中什么时候栅渣量大，管理人员应注意摸索总结，以利于提高操作效率。此外，要加强巡查及时发现格栅除污机的故障；及时压榨、清运栅渣；做好格栅间的通气换气。
（3）定期检查渠道的沉砂情况：由于污水流速的减慢，或渠道内粗糙度的加大，格栅前后渠道内可能会积砂，应定期检查清理积砂，或修复渠道。
（4）做好运行测量与记录：应测定每日栅渣量的重量或容量，并通过栅渣量的变化判断格栅是否正常运行。
3.1.2污水提升泵房
（1）泵组的运行调度
污水厂的污水进入泵房前一般不设调节池，为保证抽升量与来水量一致，泵组的运行调度应注意：a、尽量利用大小泵的组合来满足水量，而不是靠阀门来调节，以减少管路水头损失，节能降耗；b、保持集水池的高水位，可降低提升扬程；c、水泵的开停次数不可过于频繁；d、各台泵的投运次数及时间应基本均匀。
（2）注意各种仪表指针的变化
如真空表、压力表、电流表、轴承温度表、油位表的变化。若指针发生偏位或跳动，应查明原因，及时解决。
3.2氧化沟及沉淀池的运行与管理
（1）经常检查与调整氧化沟配水系统和回流污泥的分配系统，确保各池之间的污水和污泥均匀。（2）经常观测氧化沟混合液的静沉速度、DO、SV及SVI，若活性污泥发生污泥膨胀，判断是否存在下列原因：入流污水有机质太少，氧化沟内F/M负荷太低，入流污水氮磷营养不足，PH值偏低不利于菌胶团细菌生长；混合液DO偏低；污水水温偏高等，及时采取针对性措施控制污泥膨胀。（3）经常观测氧化沟的泡沫发生状况，判断泡沫异常增多原因，并及时采取处理措施。（4）及时清除氧化沟边角外飘浮的部分浮渣。（5）每班测定氧化沟混合液的DO，并及时调节表面曝气机的转速，以控制DO达到一个合理的水平。（6）注意氧化沟护栏的损坏情况并及时更换或修复。（7）经常检查并调整沉淀池的配水设施，使进入各池的混合液均匀。（8）经常检查并调整出水堰板的平整度，防止出水不均和短流，及时清除挂在出水堰板的浮渣。
4.活性污泥系统的运行管理
4.1运行调度
4.1.1活性污泥系统的运行调度
在运行管理中，经常要进行调度，对一定水质水量的污水，确定表面曝气机的运行速度、台数，以及多大的回流能力，每天要排放多少污泥。
4.1.2活性污泥系统的控制周期问题
处理厂对活性污泥系统很难作到实时调控。曝气系统应实时控制；回流比可在较长的时间段内维持恒定。
4.1.3异常问题对策
由于工艺控制不当，进水水质变化以及环境因素变化等原因会导致污泥膨胀、生物相异常、污泥上浮、生物泡沫等生物异常现象，要求运行操作人员要严格按操作规程操作，遇到以上问题及时处理并上报公司。
4.1.4污泥脱水机的运行管理
（1）经常检测脱水机的脱水效果，若发现分离液（或滤液）浑浊，固体回收率下降，应及时分析原因，采取针对措施予以解决。（2）经常观测污泥脱水效果，若泥饼含固量下降，应分析情况采用针对措施解决。（3）经常观察污泥脱水装置的运行状况，针对不正常现象，采取纠偏措施，保证正常运行。（4）每天应保证脱水机的足够冲洗时间，当脱水机停机时，机器内部及周身冲洗干净彻底，保证清洁，降低恶臭。否则积泥干后冲洗非常困难。（5）按照脱水机的要求，经常做好观察和机器的检查维护。（6）经常注意检查脱水机易磨损情况，必要时予以更换。（7）及时发现脱水机进泥中泥中砂粒对滤带的破坏情况，损坏严重时应及时更换。（8）作好分析测量记录。
5.污水处理机械设备的运行管理
5.1污水处理厂设备管理
污水处理厂的所有设备都有它的运行、操作、保养、维修规律，只有按照规定的工况和运转规律，正确地操作和维修保养，才能使设备处于良好的技术状态。同时，机械设备在长时期运行过程中，因摩擦、高温、潮湿和各种化学效应的作用，不可避免地造成零部件的磨损、配合失调、技术状态逐渐恶化、作业效果逐渐下降，因此还必须准确、及时、快速、高质量地拆修，以使设备恢复性能，处于良好的工作状态。
5.2建立完善的设备档案
设备档案包括技术资料、运行记录、维修记录三个部分。
6.污水处理电气设备的运行管理与维护
高压配电装置运行前应做相应的检修，运行中对电气开断元件及机械传动、机械连锁等部位要进行定期或不定期的检修。而正确的检修方法是保证装置的安全运行及延长使用寿命的重要条件，必须按照规定的程序进行操作，维修人员才能进入断路器室等进行检修，这样方能确保维修人员的人身安全。
7.污水处理厂自动化与测量仪表的管理与维护
7.1污水厂运行工艺参数的在线测量
随着科学技术的发展和污水处理工艺的要求，污水处理过程自动化控制也越来越多，也就需要大量的现场在线测量仪表的应用。在污水处理过程中，需要测量的参数是多种多样的，例如污水处理厂的进、出水温度，氧化沟中的溶解氧，污水中的PH值，污泥浓度、浊度等。测量仪表种类很多，结构各异，因而分类方法也很多。按仪表使用的能源和信号分类，可分为气动仪表、电动仪表和液动仪表。按安装方式分类，可分为架装仪表和盘装仪表；按组成形式分类，可分为单元组合式仪表和基地式仪表；按所测量的参数分类，可分为压力仪表、液位测量仪表、温度测量仪表、流量测量仪表、成分分析仪表。
7.2测量仪表的日常维护与管理
自动化检测仪表应用于污水处理领域相比于其他生产领域要晚的多，从设计、施工、安装到日常管理及仪表人员的操作、维修、维护水平都需要进一步提高。对于污水处理厂在线仪表的日常维护、保养，定期检查，标定调整，是保证其正常运行的重要条件。
8.污水处理的运营管理
8.1运行考核的主要指标
为加强污水处理系统运行管理工作，必须对处理成本、处理总量、处理质量、设备（设施）完好率、设备运转率、能源（材料）消耗、安全生产等一系列指标进行考核，以便反映和掌握运行系统总体状况。
8.2记录与统计
在污水处理系统的日常管理中，有系统的记录与统计分析工作是十分重要的。每年每月乃至每日都要进行及时记录，并注意检查原始记录的准确性与真实性。做好收集、保存、积累分析、整理与汇总等工作。
8.3管理制度
在污水处理运行系统的日常管理中，为了运行好各种设施设备，管理好各种运营工作，保证设备正常稳定地发挥作用，保护和调动职工的积极性和责任感，需要污水处理运行系统建立和执行岗位责任制等一系列整套规范化管理制度，并通过奖励和批评，鼓励职工贯彻执行规章制度，使污水处理厂的管理人员和操作人员积极、主动、熟练地投入日常运行和维护保养工作之中。
8.4安全技术管理的基本要求
安全技术管理是对安全技术工作进行的组织、计划和控制活动。主要包括：对工艺和设备的管理；对生产环境安全的管理；组织制定和实施安全技术操作规程；加强个人防护用品的管理；组织制定安全技术标准。
8.5对工艺和设备的管理
生产工艺过程产生的危险因素，是导致事故发生、造成人员伤亡和财物损失的主要危险源。加强生产工艺过程安全技术管理，是防止发生事故，避免或减少损失的主要环节。生产工艺过程安全技术管理主要包括工艺安全管理和设备安全管理。
8.6对生产环境的安全管理
污水处理厂的环境安全，是保障生产者安全与健康的基本条件。国务院颁布了《工厂安全卫生规程》其中厂院、道路、坑、壕，原材料、成品、半成品和废料的堆放，及建筑物、电网等的安全卫生要求；工作场所总体布置、危险护栏、地面、墙壁、天花板、采光、降温、防寒、供水等一般安全卫生要求；特殊环境（如气体、粉尘和危险品）的劳动条件和安全卫生要求。
8.7组织制定和实施安全技术操作规程
污水处理厂应当根据国家的主管部门颁发的安全技术操作规程和各工程、各岗位的实际需要定出安全操作的详细要求，以进一步实施这些规程，确保操作安全。
关键词：自来水厂 排泥水 污泥量 污泥处理
0 概述
自来水厂排泥水含有大量来自原水的污染物，排泥水直接排放，会对地表水体造成污染。随着经济的发展和人们环保意识的提高，我国自来水厂排泥水处理已经提上议事日程。
实施排泥水处理，首先必须确定合理的污泥量，因为污泥量的确定直接影响整个排泥水处理工程的设计规模，从而影响到设备配置和投资规模。自来水厂的污泥量受多种因素影响，包括原水水质、水处理药剂投加量、采用的净水工艺和排泥的方式等。污泥量确定包括两方面内容：一是排泥水总量，它决定浓缩池规模；二是总干泥量，确定污泥脱水设备的规模。
污泥量确定一般需要较长时间数据的统计结果，因此即使目前没有建设排泥水处理工程计划的自来水厂，着手进行有关水厂污泥产量资料的收集工作仍然是明智之举。
1 排泥水总量确定
排泥水总量可分为沉淀池(或澄清池，下同)排泥水量和滤池反冲洗废水量两部分。
通常可以认为自来水厂一泵房取水量和二泵房出水量之间的差值即为自来水厂排泥水的总量。但它不能分别确定出沉淀池排泥水量和滤池反冲洗废水量，且这一估算方法不够准确。
已投产的自来水厂，根据水厂的有关运行参数可以较准确地计算出沉淀池排泥水量和滤池反冲洗废水量。水厂沉淀池采用人工定时排泥，只需根据每天排泥次数、每次排泥历时和排泥流量以及沉淀池格数，就可以计算出沉淀池的排泥水量。同样道理，也可以根据滤池每天冲洗次数、每次冲洗历时、冲洗强度及单格滤池面积和格数，计算出滤池反冲洗废水量。如果沉淀池排泥和滤池反冲洗实现了自动化运行，则需要对水厂沉淀池排泥和滤池反冲洗进行现场观测，了解沉淀池排泥和滤池反冲洗流量、每次历时和统计每天排泥或冲洗的次数，然后进行计算。
尚未建成或仍处在设计阶段的自来水厂，沉淀池排泥水量和滤池反冲洗废水量可根据沉淀池排泥和滤池反冲洗的设计参数进行估算，也可以参照已建成投产的、条件相近的自来水厂实际运行资料进行估算。
排泥水总量的确定，最好能绘制出排泥水量在一天内的变化曲线。由于水厂沉淀池排泥和滤池反冲洗都是在较短的时间内完成，瞬间流量很大，绘出变化曲线，对确定排泥水截留池和浓缩池设计规模有很大帮助。
2 干污泥产量确定
2.1 计算法
根据投加混凝剂在混凝过程中的化学反应、原水中悬浮固体对污泥量的贡献及其它污泥成份的来源，可以近似地计算出干污泥的产量。当硫酸铝用作混凝剂时，化学反应可简化为：
Al2(SO4)3·14H2O+6HCO3-=
2Al(OH)3+6CO2+14H2O+3SO42-(1)
由式(1)可知，氢氧化铝是形成污泥的主要产物。根据方程式的计量关系，投加1 mg/L的Al2(SO4)3·14H2O大约会产生0.26 mg/L的氢氧化铝沉淀物。原水中的悬浮物因为在混凝过程中不发生化学变化，它将产生相同重量的干污泥。其它水处理中的添加物，如高分子絮凝剂或粉末活性炭，也可认为以1∶1的比例产生污泥。
根据以上分析，可以建立干污泥量的计算公式。同样的分析也适用于铁盐作混凝剂的净水工艺。
日本水道协会［1］推荐采用(2)式计算干污泥量：
S=Q(TE1+CE2)×10-6(2)
式中S--干污泥量，t/d；
Q--自来水厂净水量，m3/d；
T--原水浊度，NTU；
E1--原水浊度与SS的换算率；
C--铝盐混凝剂投加率(以Al2O3计)，mg/L；
E2--铝盐混凝剂(以Al2O3计)换算成干污泥量的系数，取1.53。
英国水研究中心［2］推荐用(3)式计算干污泥量：
S=2T+0.2C+1.53A+1.9F
(3)
式中S--干污泥量，mg/L；
T--去除的原水浊度，NTU；
C--去除的原水色度，H；
A--铝盐混凝剂投加率(以Al2O3计)，mg/L；
F--铁盐混凝剂投加率(以Fe计)，mg/L。
美国Cornwell［3］推荐用(4)式和(5)式分别计算用铝盐和铁盐作混凝剂时的污泥产量：
S= 8.34Q(0.26Al+SS+A)
(4)
S= 8.34Q(1.9Fe+SS+A)
(5)
式中S--干污泥量，lb/d(1 lb/d=0.453 6 kg/d)；
Q--自来水厂净水量，mgd(1 mgd=3.785×103 m3/d)；
Al--铝盐混凝剂投加率(以Al2(SO4)3·14H2O计)，mg/L；
Fe--铁盐混凝剂投加率(以Fe计)，mg/L；
SS--原水总悬浮固体，mg/L；
A--水处理中其它添加剂，mg/L。
同时Cornwell推荐(6)式为原水浊度T与SS关系式：
SS=bT
(6)
式中b--SS与浊度T的相关系数；
T--原水浊度，NTU。
Cornwell认为，在原水色度不高的情况下，b在0.7～2.2之间变化。综合以上3种计算公式，可知它们均出于同一思路，具有相似的形式，都要求测定原水浊度与SS的相关关系，这主要是因为SS的测定比较烦琐，自来水厂一般不对原水的SS做常规分析，而对原水浊度则有每天的记录。
2.2 混凝剂物料平衡分析法
该方法是根据自来水处理系统中混凝剂成份的物料平衡进行分析的。无论在净水过程中加入什么样的混凝剂，它在水处理系统中的物料进入和排出应该是平衡的。该法第一步，分析所用混凝剂中的铝(或铁)的实际含量，然后计算出净水过程中向原水加入铝(或铁)的投加率；第二步，获取自来水厂原水、沉淀池排泥水、滤池反冲洗废水和出厂水样品，并对这些样品进行铝(或铁)含量的分析；第三步，对排泥水平行样品进行总悬浮固体的分析。经过以上的分析，干污泥产量就可以计算出来。
例如，假设一个10万m3/d的自来水厂，由混凝剂投入原水的铝为5 mg/L，沉淀池排泥水分析测得总悬浮固体浓度为1.0%，其中铝的含量测得为400 mg/L。这里忽略原水、滤池反冲洗废水和出厂水中微量铝的影响，则每天加入净水系统的铝为： 10×104×103×5=5.0×108mg/d。
因为排泥水中含有400 mg/L的铝，则总排泥水量为1.25×106 L/d(5.0×108/400)或1250 m3/d，则干污泥量为1.25×104 kg/d(12.5 t/d)。
由于任何一种方法都难以准确地确定自来水厂的干污泥量，因此建议以两种方法所得到的结果进行相互校核。
3 原水浊度与SS相关性分析
计算法是应用较多的干污泥量确定方法，该方法需要确定原水浊度T与SS之间的相关关系。不同地域、不同水源及不同季节这个相关关系可能存在较大差异，因此建议每个自来水厂都对原水进行浊度T与SS相关关系的测定，测定的时间应尽可能长些，有一年以上的时间跨度。测定结果可以进行分月、分季度原水浊度T与SS相关关系分析。
Cornwell［4］列举了一个浊度T与SS相关关系的例子(见图1)。由图1可知，该测定结果有较强的相关性。
图1 Cornwell的原水浊度T与SS相关关系
图2和图3分别是作者对上海市A水厂和B水厂原水浊度T与SS相关性分析的结果，从图中可以看出，自来水厂原水浊度T和SS有较好的相关性。
图2 上海市A水厂原水浊度T与SS相关关系
图3 上海市B水厂原水浊度T与SS相关关系
从以上图中可以看出，不同水源水的相关关系存在较大差别。实际上，即使在同一水源，不同季节测定的相关关系也可能会有变化。
在测定浊度T与SS相关关系时，原水SS的测定必须认真仔细。因为部分滤纸能滤过的颗粒在混凝时则能够从水中去除，因此有条件的地方应采用0.45 μm的滤膜代替滤纸进行过滤，以提高测定的准确性。有很多水厂的原水浊度T和SS都很低(如湖泊、水库水)，为了提高测定的准确性，SS测定时需要采集1 L甚至几L水样进行过滤。各自来水厂可以通过摸索后确定实际测定的水样量。
如果原水的色度很高，对污泥产量会存在影响。因为大多数原水的色度在滤纸过滤时不会被截留，而在水处理工艺中色度会被混凝、沉淀、过滤工艺去除，形成色度的物质也会存在于污泥中。在这种情况下，计算干污泥量时应考虑色度的影响。
4 自来水厂排泥水处理干污泥量设计值的选取
自来水厂干污泥产量随原水浊度、处理水量、混凝剂投加率变化，因此水厂的干污泥产量是一个变量。那么，选择怎样的干污泥产量设计值才是经济合理的呢?
一般可以用两种方法来确定自来水厂干污泥量设计值。一种方法是目前设计单位常采用的，就是通过试验分析原水浊度T和SS的相关关系，通过资料分析确定原水浊度的设计值和混凝剂投加率设计值，再结合水厂规模，根据计算公式算出干污泥量设计值。用原水浊度最大值和混凝剂最大投加率对设计值进行最不利情况校核。例如：试验得出B水厂原水浊度T与SS 的相关关系为：y=0.6x，考虑一定的安全系数，取浊度T和SS的比值为1∶1。该水厂原水浊度和混凝剂投加率分析分别见图4和图5。
图4 B水厂原水浊度统计分析结果
图5 B水厂混凝剂投加率统计分析结果
从图4可以看出，B水厂原水浊度主要分布在20～75 NTU之间，其中在40～45 NTU之间出现的概率最高。从累积概率曲线看，浊度65 NTU以下占近80%。因此取65 NTU作为浊度设计值。从图5可以看出，该厂混凝剂投加率主要在12～14 mg/L之间，投加率16 mg/L以下的累积概率在75%左右，因此取16 mg/L作为混凝剂投加量设计值。由于该厂是以Al2(SO4)3·18H2O计量混凝剂投加率，它与Al(OH)3的化学计量关系为0.234。另外，该厂去除色度约10 度，水处理规模为40万m3/d，根据以上数据可以计算该厂干污泥量的设计值：
S =4.0×10 8×(0.234×16+65×1+10×0.2)÷1.0×109
=28.3 t/d
该厂原水浊度最大值为109 NTU，混凝剂最大投加率为29.8 mg/L，则最大干污泥产量：
Smax =4.0×10 8×(0.234×29.8+109×1+10×0.2)÷1.0×109
=47.2 t/d
如果以28.3 t/d设计脱水设备，每天运行1班，则增加1班就可满足处理最大日污泥量的要求。
选取干污泥量设计值的另一种方法是根据水厂每天的处理水量、原水平均浊度及当天的混凝剂投加率，计算出每天的干污泥产量。然后对一定时间内日干污泥产量进行统计分析，就可以得到：平均每天的干污泥产量；最高日的干污泥产量；出现概率最高的干污泥产量范围。
如果脱水设备正常情况下每天运行1班，则干污泥产量设计值可以依据以下原则选取：
(1)该设计值必须大于平均每天的干污泥产量；
(2)该设计值要大于最高日干污泥产量的1/3；
(3)该设计值应不小于概率最高的干污泥日产量范围。
依据这三条原则确定的干污泥量设计值，当干污泥产量在最大概率的污泥日产量以下时，可以使污泥脱水在正常运行模式下完成。当干污泥产量超 过设计值时，可以通过以下途径解决：
(1)增加污泥脱水设备运行班次，直至每天24 h运行；
(2)通过排泥水处理工艺系统的平衡调节池贮存过量的污泥。
例如B水厂日干污泥产量分析见图6，其平均干污泥产量为12.66 t/d，最大干污泥产量为30.94 t/d。
图6 B水厂干污泥日产量分析结果
从图6可以看出，该厂干污泥日产量出现概率最高为8～10 t/d，有90%的概率是在18 t/d以下，如果选取18 t/d作为干污泥日产量的设计值完全符合上述选取原则，也可以满足处理要求。需要说明的是，以上所举两例，前一种方法计算干污泥量时每天的处理水量是以40万m 3/d进行计算的，后一种方法是以每天实际处理水量来进行计算的，由于实际处理水量不到40万m3/d，因此两者所选取的值差别较大。比较以上两种方法所得到的结果可知，前一种方法偏于安全。
上述方法确定的干污泥量设计值，既能保证排泥水处理的正常运转，又充分考虑了利用排泥水处理运行模式可挖掘的潜力，是经济可行的选取方法。
5 结论
(1)实施自来水厂排泥水处理工程，确定经济合理的污泥产量十分重要。
(2)污泥量确定包括排泥水量和干污泥产量，排泥水量决定排泥水处理工程中浓缩池规模，干污泥量则决定脱水设备规模。
(3)排泥水量需根据自来水厂沉淀池排泥方式和滤池反冲洗方式确定，相对较容易。
(4)干污泥量可用计算法和物料平衡分析法进行确定，其中计算法使用较多。建议用两种方法所得到的结果进行相互校核。
(5)计算法要求分析自来水厂原水浊度T与SS的相关性。研究表明，同一水源浊度T与SS均有一定的相关性，但不同水源间这一相关关系差别较大，因此每一水厂都应进行原水浊度T与SS相关性的分析。
(6)干污泥量设计值的选取有两种方法，一种方法是先选取原水浊度的混凝剂投加率的值，然后进行计算获得；另一种方法是先计算出一定时间范围内水厂每天的干污泥产量，然后分析得出干污泥产量设计值。前一种方法偏安全。
参考文献
1 日本水道协会.水道设施设计指南·解说.1990
2 英国水研究中心.九十年代污泥处理手册.1992
辉煌成绩的背后，有每一位同事的辛勤劳动： 2011 年我们根据实际情况将销售部内部责任分工，下设四个科：信用合同科，资金保障科，合同执行科，销售管理科。信用合同科负责合同签订、信息收集、回条收取，日清月结，客户对账等工作；资金保障科负责货款回收工作；合同执行科负责计划的执行、车辆运输管理、开票、与外调厂家对账、每个月给生产部报月销量、协助化验室给车辆发放化验单等工作；销售管理科负责和各个工地的联系，计划的收集工作。对每项工作都制定了详细的管理考核办法，使得人人都知道自己的职责是什么，知道自己每天要干什么、怎么干。通过加强管理，销售部的工作进行的井然有序。
作为合同执行科的成员，我的工作从每天早晨的 6 点钟开始，到科里首先是根据前一天晚班工作人员留下的销量表编辑短信息，发给李总，张总，张部长，郭科长，安科长，焦科长，车队郭队长 7 位领导。然后开始根据临汾办事处前一天晚上发过来的水泥发放计划，根据工地需要，车队配合我们安排车辆开票，进厂装货。每天早晨熟料车，散装车，袋装车三种车辆集中进厂比较忙碌，大约一个小时左右的时间所有车辆就能进厂完毕，我们开始打扫科室内外卫生。尤其是6S管理任务安排后，大家干的热火朝天，大有过年时候的架势，我们分工明确，打水的，扫地的，洗抹布的，各司其职，确保每天都有一个窗明几净的工作环境。说句心里话，水泥厂在大家心
目中是扬灰漫天的印象，销售科外面每天经过的原料车，水泥车，熟料车来来回回有上千辆，想保持一个整洁的办公环境就得忙里偷闲，没事就扫扫擦擦，自从水管接到了家门口，打扫卫生更方便了。每天电话铃声是忙碌工作中的交响曲，“喂你好！xx水泥销售科！”每天会有不同的客户打来电话，有询问水泥价格的，有询问水泥往工地安排情况的，有查户上还有多少水泥的，有查某个时间段户上拉了多少水泥的，有打来电话投诉水泥破袋的……能解决的问题我们就直接处理，存在问题的我们就向上级领导汇报。不知不觉就到晚上了，这是一天比较轻松的时候了，23点左右，临汾办事处就会给我们发过来明天的计划，把一天的票据，派车单规整起来按顺序放好，打印水泥发放计划，整理一天的本厂水泥、外调水泥、熟料销量，填好报表，关掉电脑、打印机、饮水机，关灯锁门，一天的工作就完成了，第二天周而复始的开始新的一天的工作。
11年下半年，厂办公室通知我接手销售科党分会小组组长，我很欣然的接受了党交给我的任务，负责每个季度党费的收缴工作，各种事项通知配合等工作。我很喜欢这个工作，积极地向党组织靠拢，时刻以一名党员的要求来衡量自己做人做事的标准，给自己的人生找到了标尺，明确的定位，更好的改正自己的缺点和不足，发挥优点，做更完美的自己。
展望2012年，全新的一年，我要立足本职，把做的好的工作继续发扬，做的不好的工作要虚心接受领导同事的批评并加以改正。在过去的工作中和对未来工作的憧憬里，心里有几点建议想说：
1、每年冬季都要限电，我不懂水泥的生产工艺，也喊不出节能降耗的倡导，在我们的小家庭里，我跟殷长亮讨论制成电耗的问题，从比较专业的他那里了解到1吨水泥生产出来需要50°左右的电，而从网上看到别的生产厂家需要40°左右就能生产出来了。请教有知识的人的建议是：建议制成车间使用辊压机。电耗低了，对厂里水泥生产成本和厂里家属都是一个好消息。
2、每年水泥销售的黄金季节水泥的制造环节总掉链子，如果没有兄弟单位的鼎力相助，真的不敢想我们要失去多少个工地，多少个客户。销售员在外面很辛苦，当预付款打到公司账号上，可水泥迟迟送不到工地上，亚萍姐姐给我打电话：你知道人家怎么骂我吗？骂的有多难听，我都不敢接人家电话。姐姐在电话那端哭了，听着姐姐的哭诉我却无能为力，我只能倾听，陪她默默流泪。首席员工背 3、打造学习型组织。曾经好一阵子我迷茫了，休息了不知道该做什么？我建议厂里组织大家一起学习，考取证书，把每个部门需要什么人才定向培养，让大家在一个浓郁的学习氛围里充实的过好每一天，每一年。这样，企业员工的工作素质提高了，整个企业文化也随之提高了。
回想11年的工作，找差距、比贡献，工作中还存在着这样或那样的缺点，各种学习还不够好，服务质量还不是很高，思想认识还有待进一步提高。在以后的工作中，我将不断加强学习，提高自己身心修养，努力完善自我，克服困难，力争上游，改正缺点，搞好服务，加强团结，按时上下班，不早退、不迟到，诚心实意接受领导和同事们的批评。工作中要和同事们搞好团结，协调工作，强化安全意识和服务意识，把安全责任落到实处，爱岗敬业，一丝不苟，尽职尽责完成 $False
关键词 调度管理系统；水泥项目；应用
中图分类号 TP 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)031-0164-01
当前我国的水泥企业规模不断扩大，并且市场竞争更加激烈。所以调度管理系统的科学与否在很大程度上影响着水泥企业的长远发展。我国水泥产业要想解决当前的主要问题就必须建立科学的调度管理系统，重新分配企业的内部资源。
1 水泥项目中调度管理系统的设立背景
以A企业为例，来阐述调度管理系统在水泥项目中的应用。A企业一直以来严格按照国家的相关规定进行组织生产，其产品具有稳定的性能，质量符合国家标准，获得国家免检产品、省著名商标等荣誉称号。
然而，当前市场竞争越来越激烈，企业规模需要进行扩大，A企业要想获得更好的发展就必须建立科学的调度管理系统，以有效解决企业在发展中遇到的问题，合理规划和分配企业内存在的资源，最终对生产资源进行统一的调配和控制。在科学的调度管理体系中，企业只要能够进行适当的投资，就可以集成局部的信息，在业务范围内不断优化内部资源，使得企业减轻在业务重组和资金方面的压力。对全厂实现科学的调度管理，建立信息化服务平台。
A企业采用中控PIMS调度管理系统具有以下几方面的好处，它对网络技术、通讯技术、总线技术等进行了相应的融合，确保能够与现场的设备进行随时的数据通讯。具体表现在：
1）数据接口非常丰富，可以确保与各种设备之间的通讯。
2）实现了全方位的开放，可以实现新增设备和系统的兼容。
3）采用科学的B/S结构模式，计算机能够通过安全的形式获取需要的信息。
4）用户维护方面非常便利，能进行报表、实时模拟、报警等功能。
5）将控制网和管理网进行科学的融合，使得企业信息化水平不断提高。
6）提供相应的技术支持，以确保产品能够具有先进的水平。
2 水泥项目中调度管理系统的基本情况
在A企业中存在4套生产装置，因为生产厂家的不同，所以控制系统的型号并不相同，并且所分布的位置分散，有些控制系统还超过了规定的使用年限。现需要统一管理全部的数据控制系统，其中包括对全厂生产安全进行涉及的电力系统等。应在水泥企业的网络环境中建立采集和管理全厂数据的科学调度管理系统。通过这个系统能够在全厂范围内进行相关生产信息的查询和管理，建立企业生产管理的调度制度，使得不同分厂之间的生产紧密联系起来，管理者能够对各个阶段的情况进行及时了解，合理调配产、供、物之间的关系，使得企业能够在调度资源、生产计划、营销产品和决策预测方面不段完善，实现经济效益的最大化。
3 水泥项目中调度管理系统的设计方案
结合A企业的生产现状以及长远发展的需要，设计了过程信息管理方案即PIMS。所谓过程信息管理方案，就是对企业的生产管理进行调度的软件。它能够集成信息并对其进行管理，其存在的主要目的是在企业的网络环境中实现生产过程的数据存储、数据采集、数据处理、数据查看、数据管理。能够达到生产场地和办公室之间的信息自由流通，企业在网络环境中能够对实时数据进行查看、管理、浏览、记录。在这个过程信息管理方案中，应该将有关生产信息的管理系统放置在企业的调度中，实现数据的采集、处理、等相应的功能。
在过程信息的控制层和企业的管理层中，应通过工业网来控制不同的信息系统。以实现企业过程信息管理层、管理层之间通过太网的方式来进行相关的通讯。在水泥企业的管理层中进行ERP数据库的科学配置，通过水泥企业中的管理网将生产数据上传到ERP数据库中，以形成详细的统计报表。通过光纤的形式来对整个网络进行控制。过程信息管理的服务器主要在总厂的调度室中进行安置，进行双网卡的配置，在对公司控制网和主干网进行连接时应使用网关连接的方式，将其中的网卡联系到现场数据的采集设备中并与现场的监控机构进行有机联系，形成完整的控制网络体系；而另一个网卡应在水泥企业的管理网中进行控制，实现控制网和管理网的有效分离，确保控制网能够安全可靠。同时对设备进行控制的过程信息管理系统为实时数据的收集系统，在这个系统中采用的是单向数据流的方式，从而确保现场控制具有足够的安全性。
4 水泥项目中调度管理系统的实施
水泥项目的调度管理系统包括很多方面其中主要为：系统联网、工程开发、网络、报表开发等。其中最为关键的就是系统的联网，其责任是从不同的控制角度对数据进行收集，它的存在能够为系统的稳定运行打下坚实基础。
1）水泥项目中调度管理工程的开发。过程信息管理系统能够提供调度管理的开发环境，在这个环境中进行工程画面的设置、系统参数的配置，以及对其他程序进行启动。开发的过程有项目的控制过程基本类似，主要是通过软件来为工程提供绘画功能和子图，满足项目的需要，同时它还支持ICO、JPG、BMP、GIF、JPEG等常用的格式，及时画出和现场一模一样的浏览画面，一便于进行控制。在开发中还应进行配置实时数据库、连接数据、选择趋势、报警设置等内容，所有的这些操作都应方便运行，比如只需要点击鼠标就能够完成工作。
2）对调度管理系统中的报表进行科学管理。过程信息管理系统能够结合生产数据来进行月报、班报的自动生成工作。在下班以前该系统会在每个班的实时数据库进行数据采集，继而处理数据并进行相应的计算。然后通过网页的方式来对报表数据进行显示，同时对于那些必须采用手工录入方式的数据如实验室内的数据等采用直接填写的方式进行收集。此外，项目工程还进行了区分报警等级的机制，主要划分为位号报警、安全报警等方式，通过各种不一样的方式进行相关的显示。
3）调度管理系统在水泥项目中的实施效果。通过运用科学合理的调度管理系统，可以摆脱分厂独立生产的情况，避免在出现问题后才去对关连的工段进行查找。总厂以及各个分厂都可以对生产中出现的参数变化情况进行及时了解，并结合这些数据调度相关的工段，这样就将事后弥补成功转化为了事前预防，使得生产效率得到大大提高，避免出现损失，同时在对各个生产工段进行考核时能够提供可靠真实的数据。A企业正是通过运行调度管理系统，才促进了企业的信息化水平，实现了生产效率的大幅度提升，取得了更好的经济效益，确保企业的竞争力不断增强。
参考文献
[1]张凤刚,张继堂.浅谈水泥生产线EPC总承包的项目管理[J].中国水泥,2011,07.
[2]玉建宁.如何做好总承包项目档案管理工作[J].中国金属通报,2009,34.
关键词：半地下式污水处理厂；冬季运行；工艺调控；设备调控
目前我国城市生活污水处理厂所采用的主体工艺主要是活性污泥法和生物膜法，这两种方法的核心技术均是利用活性微生物将污水中的有机污染物降解为小分子物质，从而在环境中去除。在影响微生物活性的诸多因素中，温度是极其重要的一种[1]。在冬季寒冷地区，气候变化会导致污水处理厂微生物的活性降低、易引发污泥膨胀等现象[2]。关于地上式污水处理厂冬季运行管理的经验总结，目前已经有人做了大量研究。胡涛等[3]结合在哈尔滨文昌污水处理厂多年的运行管理经验，对污水处理厂的冬季运行进行研究，认为在冬季低温条件下，要关注与污水接触的各种设备和工艺管线，做好防冻保温措施，防止上冻结冰。孟杰等[4]分析了东北地区某污水处理厂在冬季低温条件下污泥膨胀的特点及控制措施。叶红等[5]研究了江苏淮安某污水处理厂冬季运行现状及运行管理，通过分析污泥负荷和运行效率，得出了微生物的活性随水温变化的曲线，并列举了设备常见的故障及保养情况。而关于半地下式污水处理厂在冬季低温条件下，工艺及设备的运行管理，目前研究的较少。本文根据多年来在半地下式污水处理厂的运行管理经验，总结了在冬季低温条件下，半地下式污水处理厂的工艺调控及设备管理经验，对同类半地下式污水处理厂的冬季运行管理，具有较强的参考价值。
1工程简介及主要工艺流程
1.1工程简介。我国华中地区某半地下式污水处理厂工程位于郑州市南部地区，总占地面积约196亩，设计规模为10×104m3/d。该污水处理厂于2014年9月对单系列进行培菌试运行，同年11月底出水达标。1.2主要工艺流程。该污水处理厂的污水处理工艺流程图如图1所示。预处理段采用常规的粗细格栅及曝气沉砂池工艺，同时，根据实际需要，在预处理段设置了初沉池，二级生物处理段采用前置缺氧段A2/O工艺，三级深度处理段采用高效反应沉淀池及V型滤池，然后经二氧化氯消毒处理后，达标排放。初沉池的初沉污泥、二沉池的剩余活性污泥以及高效池的剩余化学污泥，统一进入污泥均质池，然后经进泥泵提升至脱水机房，进行离心脱水处理。
2冬季工艺运行方案
2.1预处理段工艺运行方案。污水预处理段作为污水处理厂的第一道处理工序，在整个工艺流程中都起着至关重要的作用。该半地下式污水处理厂污水预处理段采用常规的粗细格栅、曝气沉砂池以及平流式初沉池工艺。与常规的地上式污水处理厂一样，在冬季运行时，半地下式污水处理厂预处理段的工艺运行首先要考虑根据泵前池水位的高低来确定进水泵的开启台数；其次，当温度在零度以下时，加大粗细格栅及螺旋输送器的开启频次和每次的开启时间[6]。由于半地下式污水处理厂的粗细格栅都在箱体内，即使在冬季，箱体内的温度也较为稳定，因此，半地下式污水处理厂在冬季运行时，螺旋输送器的开启频次和开启时间都比地上式污水处理厂少一些。2.2生物处理段工艺运行方案。在冬季，由于水温较低，微生物活性降低，为了维持总体的微生物活性，达到与夏季一样的处理效果，地上污水处理厂一般采用延长污泥停留时间、增大生物池污泥浓度等方法来调整工艺。该半地下式污水处理厂也采用类似的方法，同时通过增加生物池溶解氧浓度来保证微生物的呼吸需要，通过投加乙酸钠碳源来保证总氮的处理效果。夏季，半地下式污水处理厂生物池的污泥浓度一般在2000~2500mg/L即可达到处理要求，而在冬季，污泥浓度一般控制在3000~3500mg/L，冬季污泥在生物池的总停留时间控制在16~24d，生物池出口DO控制在2.0~2.5mg/L。2.3深度处理段工艺运行方案。该半地下式污水处理厂的深度处理段工艺采用高效反应沉淀池及纤维转盘滤池，所加药剂为聚合氯化铝，消毒所用的原材料为盐酸和氯酸钠，深度处理段对总磷有较好的处理效果。为保证出水总磷达标，聚合氯化铝单耗控制在25~30mg/L；氯酸钠单耗控制在1.5~2mg/L，盐酸单耗控制在4~5mg/L。2.4污泥处理段工艺运行方案。该半地下式污水处理厂的污泥处理采用高速离心浓缩脱水机，所投加的药剂为聚丙烯酰胺，在夏季，每处理1t干污泥，所需的聚丙烯酰胺一般为4~5kg，而在冬季，将处理1t干污泥所需的聚丙烯酰胺控制在5~6kg。
3冬季设备调控方案
3.1预处理段设备调控方案。该半地下式污水处理厂污水预处理段的设备主要有粗格栅、进水泵、细格栅、曝气沉砂池相关设备、初沉池刮吸泥机等。楚金喜等[6]介绍了地上污水处理厂冬季设备运行方案，主要从设备的保温、防冻等方面采取措施。由于该半地下式污水处理厂预处理段的大部分设备都在箱体内，即使在冬季，也很少出现结冰的情况，因此，预处理段的设备调控主要考虑加强巡视，调整设备运行模式，尽量采用手动模式运行。考虑到栅渣的清运问题，将预处理段的砂水分离器设置在箱体外部，砂水分离器与曝气沉砂池的提砂泵是联动运行的，当提砂泵运行时，砂水分离器会自动运行。在冬季低温条件下，若提砂泵故障或因其他问题而停运时，应把砂水分离器中的砂水放空，防止上冻结冰；如遇上冻现象，也不能强行开启，应采取解冻措施后，方可正常开启。3.2生物处理段设备调控方案。整个生物池、二沉池及鼓风机房等生物处理段的构筑物都设置在箱体内，在冬季外界低温的情况下，箱体内的温度始终保持恒定，对于生物处理非常有好处。对于搅拌器，在冬季可根据需要，间歇运行；对于污泥泵，应确保每台设备每个月运行的总时间基本相同；对于高速鼓风机，即使自动运行的情况下，也应设置每台鼓风机当月的运行时间基本相同。3.3深度处理段设备调控方案。该半地下式污水处理厂深度处理段采用高效反应沉淀池+V型滤池工艺，消毒以盐酸和氯酸钠为原料，二者反应生成二氧化氯。深度处理段的构筑物中，高效反应池以及V型滤池、消毒池均在箱体内部，加氯、加药间以及盐酸间在箱体外部。冬季的设备调控主要通过观察药剂的混凝效果、矾花的生成情况以及斜管是否堵塞来调整设备的运行频率以及投药的数量。V型滤池在冬季重点观察过水能力，当过水能力降低时，可手动调节，缩短反冲洗周期。盐酸间和加氯、加药间在污水处理厂是重要危险源，在冬季加强巡视，发现安全隐患及时上报。3.4污泥处理段设备调控方案。该半地下式污水处理厂污泥处理段的主要设备是高速离心浓缩脱水机及其配套设备，储泥池上有搅拌器。由于储泥池在箱体外，在冬季低温条件下可能会结冰，因此，储泥池的搅拌器需要加大开启频次，当池面上冻时，禁止强行开启。由于该污水厂的脱水机是两用一备，三台脱水机轮流开启，确保每个月每台脱水机的开启时间基本相等，因此在实际运行时，总有一台脱水机处于停运状态，在机器停运前，需要对转鼓进行冲洗。在冬季运行时，加大对脱水机的冲洗力度，保证脱水机内的污泥全部冲洗干净。
4结论
箱体是一个相对密闭的空间，其优点在于温度较为恒定，能降低温度变化对微生物的冲击负荷，缺点在于箱体内的气体不易扩散，因此，箱体的通风和消防安全防护措施应该更加完善。相对于地上式污水处理厂来说，半地下式污水处理厂的主要设备均在箱体内部，冬季的运行管理也相对轻松。
作者:商晓敏 王江涛 王亚鹏 单位:中原环保股份有限公司
参考文献：
［1］钱程，任丽波，姚瑶．寒冷地区冬季低温对污水处理厂运行效率的影响研究[J].环境科学与管理，2008，33（5）：84-86.
［2］田口广.活性污泥膨胀与控制对策[M].张志杰,译.北京:中国建筑工业出版社,1982：15-50.
［3］胡涛,高玉顺.北方高寒地区污水处理厂冬季运行管理[J].科技论坛，2009，9：29.
［4］孟杰.东北地区污水处理厂冬季低温运行办法[J].民营科技，2014，8：255.
关键词: 污泥 减量化 无害化 污泥处理 污泥处置 方法探究
引言
目前,我国污水处理厂每年排放的污泥量(干重)约 140 万吨,且以每年10%以上的速度增长。污泥产生的环境污染问题日益突出,已造成极大的安全隐患、环境压力和经济负担。由于污泥中含有大量的重金属物质、病原菌等有毒有害物质,如果这些污泥得不到安全、环保处理处置,就会对环境造成较大危害。因此,采用切实可行的对污泥处理处置技术,按照污泥处理、处置工艺 “减量化、稳定化、无害化”原则,加强污泥处理处置的全过程管理,并在坚持“安全、环保”的原则下,实现污泥的综合利用,回收和利用污泥中的能源、氮磷等资源物质,从而达到节能减排和循环经济的目的。
1.城市污水处理厂的污泥
1.1 污泥的特性
一般污水处理厂产生的污泥为含水量在75～99%不等的固体或流体状物质。其中的固体成分主要由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体及絮凝所用药剂等组成,是一种以有机成分为主,组分复杂的混合物,其中包含有潜在利用价值的有机质、氮(N)、磷(P)、钾(K)和各种微量元素。
⑴ 物理特性
污泥组成为水中悬浮固体经不同方式胶结凝聚而成,结构松散,形状不规则,比表面积与孔隙率极高(孔隙率常大于99%),含水量高,脱水性差。外观上具有类似绒毛的分支与网状结构。
⑵ 化学特性
生物污泥以微生物为主体,同时包括混入生活污水泥沙、纤维、动植物残体等固体颗粒以及可能吸附的有机物、金属、病菌、虫卵等物质。污泥中也含有植物生长发育所需的氮、磷、钾及维持植物正常生长发育的多种微量元素和能改良土壤结构的有机质。
⑶ 污泥中水分的存在形式及其性质
污泥中的水分有四种形态:表面吸附水、间隙水、毛细结合水和内部结合水。表面张力作用吸附的水分为表面吸附水。间隙水一般要占污泥中总含水量的65%～85%,这部分水是污泥浓缩的主要对象。毛细结合水:浓缩作用不能将毛细结合水分离, 分离毛细结合水需要有较高的机械作用力和能量,如真空过滤、压力过滤、离心分离和挤压可去除这部分水分。各类毛细结合水约占污泥中总含水量的 15%~25%。内部结合水:指包含在污泥中微生物细胞体内的水分,含量多少与污泥中微生物细胞体所占的比例有关。去除这部分水分必须破坏细胞膜,使细胞液渗出,由内部结合水变为外部液体。内部结合水一般只占污泥中总含水量的10%左右。
1.2 污泥对环境的危害
污泥有机物含量高、易腐烂,有强烈的臭味,并且含有寄生虫卵、病原微生物和铜、锌、铬、汞等重金属以及盐类、多氯联苯、二英、放射性核素等难降解的有毒有害物质,如不加以妥善处理,任意排放,将会造成二次污染;污泥对环境的二次污染还包括污泥盐份的污染和氮、磷等养分的污染。污泥盐分含盐量较高,会明显提高土壤电导率,破坏植物养分平衡,抑制植物对养分的吸收,甚至 对植物根系造成直接的伤害;在降雨量较大地区且土质疏松土地上大量施用富含氮、磷等的污泥之后,当有机物的分解速度大于植物对氮、磷的吸收速度时,氮、磷等养分就 有可能随水流失而进入地表水体造成水体的富营养化,进入地下引起地下水的污染。
2.城市污水处理厂的污泥处理
2.1污泥处理
根据污泥所在处理单元不同,采用的不同的方法达到污泥减量化的目的。在污水处理单元操作过程中产生的污泥通过减容、减量、稳定以及无害化的过程称为污泥处理。污泥处理工艺单元主要包括污泥浓缩、脱水、消化(厌氧消化和好氧消化)、堆肥、干化等工艺过程。
2.1.1城市污泥处理的减量化方法
2.1.1.1调整污水处理工艺实现污泥减量化
在污水处理过程中,可以通过调整污水处理工艺,增设污泥浓缩池或适当增加污泥浓度和延长污泥龄,使污泥自身氧化分解的能力增强,减少微生物的数量,达到污泥减量化的目的。
2.1.1.2利用膜处理装置化技术实现污泥减量化
污水处理中的活性污泥微生物一般由细菌(菌胶团)、真菌、原生动物和后生动物等组成,其中以细菌为主,且种类繁多。微型动物中以固着类纤毛虫为主,如钟虫、盖纤虫、累枝虫等原生动物,以细菌为食料;后生动物如纤毛虫、线虫、轮虫等,以细菌、原生动物为食料。采用填料装置化设施,在氧化沟、二沉池中设置利于原生动物和后生动物寄生的生物膜,利用生物接触氧化法技术,减少污泥的产量。通过膜装置化技术在氧化沟、二沉池中的应用,使活性污泥中的微生物通过系统内部的生物链的物质循环,消化部分污泥,达到污泥减量化的目的。
2.1.1.3利用臭氧技术或超声波实现污泥减量化
利用紫外线高级氧化功能而发展起来的光化学氧化和光催化氧化都是近年来新兴的水处理技术。光化学氧化法是在光的作用下进行化学反应,采用臭氧或过氧化氢作为氧化剂,在紫外线的照射下使污染物氧化分解,从而达到水中污染物质的高效降解。臭氧是一种强氧化剂,能破坏存在于空气中或水中的微生物的细胞壁,使微生物立刻死亡。通过在回流污泥中,利用臭氧发生器加入一定量的臭氧或紫外线照射,可使部分污泥分解再利用,达到污泥减量化的目的。超声波使得污泥中的部分细胞体受热膨胀而破裂,释放出蛋白质和胶质、矿物质以及细胞膜碎片,使部分污泥分解再利用,从而达到污泥减量化的目的。
2.1.1.4采用污泥干化处理、污泥消化、污泥发酵技术实现污泥减量化
脱水后剩余污泥污泥的干化处理,一是通过晾晒蒸发水分,是最简单的减量方法,但所需场地大,且受天气的影响太大,不适合大规模的处理污泥;二是在污泥产生量比较大,且难以有效利用其它热源的情况下,采用干化焚烧方式可称为可行技术。污水污泥干化,最好是利用回收的焚烧热量,在装置正常运行工况条件下,通常不需要添加辅助燃料(如:在此情况下,除开机、停机和偶尔使用辅助燃料维持燃烧温度)。
通过污泥的消化降解,建设污泥厌氧发酵池,由于建设费用高,运行不安全,运行费用高,再则厌氧后的污泥还需进一步处理,以达到进一步减量化和稳定化的目的。因此,大、中型城镇污水处理厂应优先选用厌氧消化工艺处理污泥,产生的沼气宜优先考虑综合利用;有条件进行土地园林利用的小型城镇污水处理厂可优先考虑选用好氧堆肥处理工艺。
通过污泥的好氧发酵,建阳光大棚发酵池、静态发酵池或使用立式发酵器、卧式发酵器,可以把含水率60%左右含量的污泥降到20%-30%,很好的达到减量的目的,且通过高温发酵,分解内部的高分子有机物、纤维素、木质素,增加有机质含量,对污泥中的细菌、病毒、蛔虫卵进行了高效灭活,起到了污泥稳定化、无害化的处置目的。
2.1.1.5通过污泥焚烧实现其减量化、无害化的目的
另外,通过污泥焚烧,也可实现其减量化、无害化的目的。建设专门的污泥焚烧厂,对产生的城市污泥进行高温焚烧,废渣可用来制砖或填路;也可对现有的热电厂、火电厂进行改造,把污泥当做添加料进行焚烧,可节约大部分投资。因此,污泥热干化工艺宜选在就近可持续稳定获得余热热源的地方,如:污泥消化池、生活垃圾焚烧发电厂、火力发电厂、水泥厂等,利用其废热、烟气余热作为干化热源。不宜单独设置污泥干化设施,也不宜选用优质一次能源作为热源。由于污泥燃烧产生Hg、二英等,影响镇内生活空气质量,不宜采用自然干化技术。
2.1.1.6污泥处理从污泥的稳定化、无害化着手。
2.1.1.6.1污泥处理稳定化原理概述.
好氧发酵是在有氧条件下,好氧微生物对废弃物进行分解、转化并生产出发酵产品的过程。微生物通过自身的生命活动,把一部分被吸收的有机物分解成简单的无机物,同时释放出可供微生物生长活动所需的能量,而另一部分有机物则被合成新的细胞质,使微生物不断生长繁殖,产生出更多的生物体的过程。在有机物生化降解的同时,伴有热量产生,因发酵工艺中该热能不会全部散发到环境中,就必然造成发酵物料的温度升高,这样就会使一些不耐高温的病原菌及虫卵死亡,而达到无害化的目的。
2.1.1.6.2城市污泥处理的好氧发酵工艺应达到的技术指标
好氧发酵后污泥的含水率 35～45%;
污泥的有机物降解率>50%;
蠕虫卵死亡率>95%;
粪大肠菌群菌值>0.01;
种子发芽指数≥75%。
在污泥处理工艺选择上应遵循“减量化、稳定化、无害化”原则,遵循源头削减和全过程控制,并加强有毒有害物质的源头控制。根据污泥最终安全处置要求和污泥特性,选择适宜的污水和污泥处理工艺,在安全、环保的前提下实现污泥的妥善处置。
只要污泥中的重金属不超标,利用好氧发酵堆肥法处置污泥,无论从污泥的减量化、稳定化、无害化、资源化哪方面考虑,无异议是一种优良的污泥处置方式。
2.2.最佳工艺技术路线的选择
在污泥处理工艺选择上应遵循“减量化、稳定化、无害化”原则,遵循源头削减和全过程控制,并加强有毒有害物质的源头控制。根据污泥最终安全处置要求和污泥特性,选择适宜的污水和污泥处理工艺,在安全、环保的前提下实现污泥的妥善处置。同时,国家鼓励回收和利用污泥中的能源和资源,达到节能减排和循环经济的目的。
统一技术路线,因地制宜确定污泥处置方式,以往,由于污泥处理处置技术路线的不统一造成了很多建设运营方面的混乱,明确对污泥处置的技术路线,就是综合考虑污泥泥质特征、地理位置、环境条件和经济社会发展水平等因素,因地制宜地确定污泥处置方式。鼓励采用土地利用方式处置符合标准的污泥。污泥土地利用主要包括园林绿化、土地改良、农用等,泥质不但应符合相关标准,还需进行场地环境影响评价和环境风险评估。
3.城市污水处理厂的污泥处置
污泥处置以自然或人工方式使经处理后的污泥或污泥产品污泥能够达到长期稳定综合利用的方式来处置和消纳污泥,并对生态环境无不良影响的最终消纳方式是污泥处置的过程。污泥处置主要包括土地利用、污泥农用、填埋和焚烧以及综合利用(建材利用)等。
3.1 污泥处理处置工艺
一般而言,在污水处理厂内污泥经过预处理(浓缩、脱水及相关辅助设施)后,在厂内(或厂外)根据后续处置的不同,采用不同的处理方式,主要处置污泥的方式有土地利用、焚烧等。
3.1.1污泥土地利用方式
污泥土地利用的方式主要包括城市园林绿化、苗圃、林地利用以及土壤修复及改良。污泥城市园林绿化指处理后的污泥用于行道树、灌木、花卉、草坪等栽培过程中作为肥料、基质和营养土。
苗圃及林地利用是将处理后的污泥用于为城市绿化提供幼树、苗、草坪、花卉的生产基地的介质土以及大片的林地等。
土壤修复及改良堆肥处理后的污泥用于严重扰动土地的改良,包括采煤场,各种采矿业开采场(金属矿、粘土矿、砂子的采掘场等)、矸石场、露天矿坑、尾矿堆、取土坑、城市垃圾填埋场等。粉煤灰堆积场以及森林采伐地,森林火灾毁坏地,滑坡和其它天然灾害需要恢复植被的土地等。
3.1.2污泥的焚烧
污泥焚烧最佳可行技术主要技术关键内容为“干化+焚烧”技术,同时包含污泥预处理过程、烟气处理、烟气余热利用、废水收集处理以及灰渣、飞灰收集处理环境管理实践等相关内容。
污泥焚烧关键技术包含:干燥器、干污泥贮存仓、焚烧炉、烟气处理系统、烟气再循环系统、废水收集处理系统、灰渣、飞灰收集处理系统等。
4. 结论
污水处理厂通过脱水后的剩余污泥,含水率在80%左右,长期放置不但占用大量的土地,而且会厌氧消化,产生的废水影响地下水质,散发的气味影响空气质量,同时,又造成细菌在空气中的传播。严重的可能会造成二次污染,与我们的环境治理背道而驰。所以,污泥的稳定化、无害化处理和处置非常重要,不能简单的一埋了事,2004年发生的“SARS”事件应在我们环保人耳边警钟长鸣!因此,对污水处理厂污泥的稳定化、无害化处置,连同污泥的减量化处置一并考虑,找到最适合本身污水厂污泥处置的最佳技术路线和途径,结合资源化的目的,以达到共赢的效果。
关键词：堆焊再制造 水泥 粉磨设备 应用
一、前言
当前，经济的发展加剧了能源供应的紧张局面，为了最大限度开发和利用废旧资源的价值，节约资源，开展再制造工程是发展的必然趋势。
二、水泥行业粉磨装备磨损现状及磨损种类分析
1.水泥行业磨损现状
水泥生产过程在物料的采掘、破碎、粉磨和输送过程中都会出现大量的磨损何题并造成机器零部件的损坏，水泥干法生产线的石灰石破碎系统、预均化系统、生料粉磨系统、燃料煤磨系统、烧结系统、水泥粉磨系统、余热发电系统等装备均存在严重磨损。据统计，水泥行业因磨损而引起的停机时间占总停机时间的50%一55%，磨损问题已经严重影响水泥行业的正常生产并因此导致生产成本和维修费用的增加。
2.磨损种类分析
在水泥生产线的各个不同磨损部位，根据磨损的机理和形式，磨损可分为：磨料磨损、冲刷磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损等多种类型。目前，干法水泥生产线的生料立磨、煤立磨、辊压机等设备主要以磨粒磨损和疲劳磨损为主；粉料输送系统大多采用封闭式气力输送，物料在流转过程中主要以冲刷磨损为主，例如送粉管道、风机叶轮和壳体、旋风筒、选粉机、热风管道等；而块料输送系统测以疲劳磨损为主，如各类溜槽、料斗、料仓等部位；烧结系统则多以腐蚀磨损、冲刷磨损为主要表现形式。
三、在线堆焊再制造的优势
1.降低磨机检修成本：因不用拆装磨辊、盘瓦，能节省拆卸需要的大量人力、时间和费用，检修总费用大大降低，且耐磨件还能够重复进行在线堆焊，这是在线堆焊最大的优势。
2.缩短设备检修停工时间：因不用拆卸磨辊和衬板，用户可在设备检修和设备停机的较短时间内进行堆焊修复，满足即时检修的需要，最大程度缩短停工时间。
3.降低设备拆卸带来的风险：可避免磨辊、盘瓦由于拆卸不当造成的断裂。
4.施工时间更灵活、更机动：施工期可随时根据厂家的检修时间安排，特殊情况下也可在厂家维护设备的间隙里进行。
5.施工更安全：在线堆焊设备小巧、轻便，在磨内安装方便，不会对磨机造成伤害，比更换备件更安全。
四、堆焊施工应用
1.水泥企业堆焊施工时机的选择
由于中国地域广阔，地质情况复杂，不仅原煤成分多种多样，各水泥厂家生料、熟料中的矿种及添加物都不尽相同，导致物料料质成分多样化，因而耐磨件的应用场合就非常复杂。在不同水泥企业、不同物料，设备结构不同情况下，同样的耐磨件反映出的耐磨效果差异就很大，因此其堆焊施工的时机也不能一概而论。就立磨而言，不同磨机制造厂家生产的磨机结构差异很大，水泥企业对磨机运行的维护管理也有其个性化，需要水泥企业和堆焊服务厂家在实践中不断探索，不断积累经验，针对磨机的不同情况进行分析论证，确定合适的堆焊施工时机。耐磨件使用的时间太长，会磨坏基体造成更大损失；使用时间太短，堆焊又会增加设备维护成本。因此根据设备健康管理模式思路，建议企业对磨机的运转时间、产品产量、物料的性能、耗电量做详细记录，并对耐磨件的磨损进行监视和测量，据此分析、优化出磨损部件的堆焊周期和方法。一般而言，水泥企业对磨机的检修都是有年度检修计划的，在检修期，企业会视部件磨损情况、备品备件情况选择对磨辊/盘瓦进行离线或在线堆焊。
2.堆焊施工服务企业的计划管理
水泥企业一般会选择在水泥销售的淡季（即当年12月至次年3月，包括春节）进行检修，因此冬季会成为堆焊施工需求的高峰期。堆焊施工服务企业如何应对冬季施工高峰，成为考验企业管理水平高低的一个标杆，因此，加强堆焊施工的计划管理就变得尤为重要。可以说，堆焊施工服务企业的计划性反应的不仅仅是企业实力的综合体现，更是企业工程管理调度能力的体现。因为突然增长的堆焊工程需求考验的是企业对人、财、物的综合调度能力，例如对工程总需求是否有足够预见性，对不同厂家、不同地区的工程是否有统筹安排的能力，当需求不能被及时满足时是否有和水泥企业协商的能力，堆焊材料、堆焊设备的备货是否充足，技术以及施工人员是否足够、能否及时安排到位等等。这是因为，具有中国特色的“春运”，会使人员调度、交通、货物运输、雨雪天气等等因素都包含很多的不确定性，而这些因素都可能最终成为工程顺利与否的关键。同时，堆焊工程的可复制性较差，施工现场条件、耐磨件旧品状态都千变万化，施工人员需要有丰富的临场经验，能根据现场情况调整方案、修正工艺等，而不是拘泥于某些硬性规定或者固有经验。因此，堆焊施工的计划管理要求堆焊施工服务企业平时能苦练“内功”，不仅要依靠技术进步提高生产效率，还要进行人员储备、技术和工程管理经验的积累，不断加强统筹调度能力，不断提出创新性的解决实际问题的办法，在工程高峰期到来时才能确保工期，确保产品质量，确保用户满意。
3.在线堆焊与离线堆焊的选择
耐磨件离线堆焊在我国大概上个世纪末就开始了，它先从电力行业磨煤机磨辊的堆焊开始，后随着新型干法水泥生产线的迅速发展而得到越来越多的应用。用户如果拥有备件，一般会选择把磨辊/盘瓦拆卸下来运到堆焊生产基地进行堆焊再制造。最初的离线堆焊一般是将耐磨件运到堆焊企业车间进行堆焊，近几年来堆焊企业为满足用户工期紧、省运费的要求，也发展了现场离线堆焊，也就是在水泥厂设立简易的堆焊车间，由堆焊企业组织堆焊设备和人员在水泥厂现场提供离线堆焊。拥有备件的离线堆焊再制造的磨辊/盘瓦尺寸不受限制，施工都不会影响停机时间，也不会造成任何附加损失；磨损后的磨辊、磨盘拆下来后可详细检查工件基体是否存在裂纹等缺陷，施工品质可以得到保证。离线堆焊风险虽小，但相对施工周期长，且存在拆卸、运输、安装费用，检修成本较高，同时堆焊后设备还存在安装及安装中的安全等问题。因此，在线堆焊再制造也成为厂家的选择之一。
五、结束语
总之，随着再制造技术的发展和进步，堆焊再制造技术在水泥粉磨设备的应用也将更加广泛，其发挥的效用也会更大。
参考文献：
摘要：建设污水处理厂新问题
国地域辽阔，资源总量大，是资源大国；但人均拥有的资源量却很少，在这个意义上我们只是“资源小国”。我国淡水资源人均占有量为世界人均水平的1/4。水资源业已成为制约我国经济发展最重要的瓶颈。多年的监测和统计数据表明，在水资源短缺的同时，我国城市普遍存在着水污染新问题。1996年《中国环境状况公报》指出，在统计的138个城市河段中，133个受到不同程度的污染。70%以上的城市河段不宜作饮用水源，50%的城市地下水受到污染。长江、黄河、珠江、淮河、松花江、辽河、海河等七大水系的水质状况不断恶化，水污染程度在加剧，范围在扩大。湖泊水库普遍受磷、氮和有机物污染，个别湖泊水出现重金属污染。近年来，我国沿海水体富营养化日益严重，赤潮发生的频率逐年增高，范围逐年扩大。据海洋探究所的报告，从1993年到1997年我国已观察到的赤潮中，东海共发生132次，黄渤海共发生72次，南海为61次。1999年7月，勃海在不到10天内连续发生两次大面积赤潮。
我国的水污染如此严重，这是长期以来城市排水工程欠账太多之故，每年有近300亿立方米污水未经处理而直接排放，使水环境的污染量大大超过了自净能力所能承受的程度，从而破坏了水的良性循环，导致水资源危机的加剧，进而影响城市的可持续发展。水资源的短缺和水污染的加重，使人们已警觉到污水再生处理已直接关系到人民的健康平安和社会、经济的可持续发展，关系到子孙后代的可持续生存。
由于我国水环境污染和生态破坏相当严重，并呈发展趋向，1996年的全国第四次环境保护会议强调保护环境是实施我国可持续发展的关键，并将防治水污染作为全国性重点。所以，建设城市污水处理厂已是刻不容缓的事，现笔者拟对建设城市污水处理厂的五个新问题作一发言，请大家批评指正。
1投资和收费
建设城市污水处理厂需大量资金，首先是污水收集系统，许多城市的下水道很不完善，要建厂就要先埋管道，以往先盖楼后修路，污水满街流的现象相当普遍。所以水污染防治口号喊得响，资金却十分缺乏。笔者参和过不少项目，污水处理设备计划争取较易获得的外国政府贷款，土建投资计划争取国内贷款，而项目所在城市自己的配套资金却迟迟不能落实，项目因此一拖再拖。大家请看我国的高速公路建设，到1999年，我国高速公路的通车里程已达11605km，按每km投资3000万元计，十年间，投资总额达3000多亿元！平均每年投资300亿元！好厉害！相比之下，城市污水处理事业却投资紧缺，为什么投资者把资金都愿投向高速公路的建设，而不愿意投向和环境保护和子孙后代密切相关的污水处理事业？笔者认为，其主要原因是高速公路通行收费到位，投资的回报有保证。现在从深圳到哈尔滨的沿途，高速公路收费站估计有数百座，可见收费的力度相当大。相反，污水处理厂的收费不到位，投资者的回报没有保证。大家都来抢廉价的水，排免费的污水，靠牺牲环境获取利润，实际上，此路不通！我们希望新世纪，我国的城市污水处理事业能够象高速公路建设那样，每年有上百亿元的资金投入，早日改变水环境的现况。所以污水收费到位，才能有足够的资金，水工业的发展靠市场机制，投入和回报是并存的，没有回报就没有投入。高速公路是国家的重要基础设施，其建设可引入市场机制，同样，城市污水处理厂的建设也不应由政府统包。
2建设和运行
众所周知，我们建设污水处理厂不是最终目的，我们的目的是保护水环境保护水资源。所以，如何把污水处理厂运行好就非凡重要，天津市纪庄子污水处理厂1986～1992年一直保持良好运行，共处理了6.53亿m3污水，运行费用为人民币9070万元。相当于污水处理厂的总投资费用。以此推算，假如建设一座处理量为10万m3/d的城市污水处理厂其投资为1.0亿元的话，那么该厂每年的运行费约需1500万元。所以一些城市建不起污水处理厂，一些城市建了污水处理厂却没有能力运行或没有能力开足马力运行。也有热衷于建设污水处理厂而不关心污水处理厂的运行，也不积极解决污水处理厂的运行经费，听任污水处理厂开工不足甚至接近停产。所以笔者认为污水处理厂有必要由当地环保部门安装在线监测仪表，应对污水处理厂每年处理的污染物总量进行考核。天津纪庄子污水处理厂就曾经按所处理的污水量由财政部门拔款，处理量和运行经费挂钩是十分必要的。
目前，已经有污水处理厂运行招标活动，把污水处理厂的运行委托给运行公司来管理，业主按合同支付运行费。把市场机制引入城市污水处理厂的运行管理领域，可降低运行费用，保证运行效果，这样我国水环境根本改善的日子为期不远了。
3分散和集中
城市污水处理厂的规模大小，一般取决于城市规划。城市污水处理厂是城市排水系统的重要组成部分，恰当地选择污水处理厂的位置，进行合理的规划，关系到城市排水系统的总投资，关系到城市环境保护、水源保护、再生水的利用以及整个排水系统的经营维护和管理费用。一般情况下，污水处理厂的位置往往决定了污水处理厂的规模。总之，城市污水处理厂的规模应从厂址选择入手，结合投资能力、投资效益、近期实现的可能性和城市总体规划的要求通盘考虑。
从城市污水处理总体上来说，根据排水出路确定污水处理厂的规模，也不考虑投资能力，单纯从经济上分析，当然污水处理厂规模大，其单方造价、管理费用都比修建小型污水处理厂显得经济。但是，要修建大型污水处理厂，首先要建设一个庞大的排水系统，包括几百至上千公里管道及许多中途泵站，才能将污水收集后集中输送到污水处理厂。这个污水收集系统的投资将超过污水处理厂，而我们近期又缺乏资金，污水收集系统建不起来就更谈不上建污水处理厂。为此，应该根据城市近期的投资能力，从修改排污水规划入手，适当缩小排水系统，争取用较少的资金使系统完善起来，并随城镇建设的发展，逐年修建一批小型廉价的污水处理厂。
城市污水的资源化已是缺水地区的重要课题，因为城市污水已经被证实是可靠的水资源，而随着水处理技术的进步，污水再生技术已经广为应用。在这种情况下，增加一些投资，改善污水处理厂本身的环境保护条件，使城市污水可就近处理、就近回用是非常值得的。因为城市污水就近处理，可以节省大量管道投资；而处理达标后就近排放，为污水资源化、进行再生回用创造了条件。假如污水处理厂的出口远离再生水的回用点，又将出现回用水工程的管道投资过大新问题，使本来就不轻易推行的污水再生回用事业更加困难，这一点是十分清楚的。
4污水和污泥
一座每日处理100,000m3污水的城市污水处理厂，如每日正常运行，则每日将产生污泥干固体10～20t，折合成含水（一般为80%）污泥，将达50～100t。如何处置这些污泥是一个大新问题。在城市污水处理厂建设前或建设后不正常运行（也有作为政绩供参观用）时，此新问题尚不突出，但作为建设、管理人员必须在建厂初期进行认真的探究、决策。
污泥是污水处理的副产品，有相当大的产量。污泥含有水分和固体物质，主要是所截留的悬浮物及经过处理后的胶体物质和溶解物质所转化而来的产物。污泥聚集了污水中的污染物，还含有大量细菌和寄生虫卵，所以必须经过适当处理，防止二次污染。现在大量未经稳定处理的污泥已成为城市污水处理厂的沉重负担和环境的极大威胁，在城市污水处理厂建设工程中，必须考虑污泥的出路，减少污泥对环境的污染。
污泥的成分主要取决于污水水质、处理的工艺和方法。污泥主要有以下几种摘要：初沉池污泥，二沉池污泥，栅渣、沉砂沉渣及浮渣等。初沉池污泥的成分以有机物为主，二沉池污泥含有生物体和化学药剂。污泥中含有大量水分，沉淀池污泥含水率一般在95%以上，含水率能大大影响污泥的体积，若将含水率由99.5%降至95%，则污泥体积可缩减到原来的1/10。
污泥的最终处置主要是根据一定的环境要求和经济条件，最终部分或全部加以利用以及排入大海或土壤，返回到自然环境中。污泥利用和处理前一般要进行浓缩，根据不同的处置方法，通常还要进行稳定、调理、脱水甚至消毒等过程。
污泥稳定的基本方法是厌氧消化，通过这个过程污泥中大部分可降解的有机物被分解，固体总量减少，杀灭病菌。厌氧消化可以产生沼气，为污水处理厂补充能源。
污泥可以用作农业肥料，这可以充分利用污泥中的营养成分，但应进行灭菌处理。污泥也可以用于工业作建筑材料。污泥不能利用时，其最终处置方法有填埋、焚烧、投海等。在考虑利用处置方法时，一定要注重防止环境污染及减少处理费用。根据我国目前状况，应充分考虑农业选用，有可能条件下进行工业利用。
5设备订货和初步设计
城市污水处理厂其设备投资约占投资的25%～45%，由专用设备、通用设备、自控设备投资及安装工程费组成。污水处理设备的质量是污水处理厂能否正常运行的关键。据有关报告指出摘要：“近20年来，国家仅对石油、化工、冶金、造纸、机械、染料等几个待业废水处理设施的投资就超过了20亿元人民币，建立处理装置5000多套。根据调查结果表明处理设施的正常运行率不到30%。”造成这种现象的原因是多方面的，但设备本身的质量新问题是重要原因之一。另外，市政工程往往一旦立项，急于建成，设备尚未落实，土建就先开工，以应付上级要求，这样情况为数不少。实际程序是，主要设备应在初步设计批准后进行订货，以要求施工图设计按所订设备进行设计，避免施工图设计完成后所订购的主要设备和设计不符，造成土建设计（尤其是预留、预埋设计）、设备安装设计乃至电气和自控设计的大量返工。此类变更设计极易影响设计质量，在资金到位的情况下应该可以避免。一般世界银行贷款项目就没有此类新问题，因为世界银行项目都实行初步设计招标，施工图设计由中标的施工单位委托设计院进行（一般由设计、施工单位组成联合体投标），其主要设备的性能规格、质量保证和价格都在投标书中列出，所以施工图设计时主要设备已经落实，设计质量较易得到保证。
目前不少工程，都是主要设备尚未落实，建设单位就要求设计单位进行施工图设计。这种情况下，建设单位应和设计单位及时沟通，尽可能避免设计返工，以保证工程质量。
参考文献
水泥厂总平面创新设计的原则是：1）节约集约用地；2）统一规划，分步实施，远近兼顾，创造可持续发展空间；3）平面布局紧凑、功能分区科学合理，工艺流程顺捷；4）因地制宜，充分利用场地条件，以节省投资；5）优化工厂运输系统，降低工厂运营费用，减少能源消耗；6）绿化厂区，保护生态环境，做到人与自然和谐发展。
笔者结合本企业几个厂点及国内近几年设计的水泥厂总平面布置实践，介绍总平面创新设计在工程中的应用。
一、节约集约用地，促进社会和谐发展
按照《水泥工厂设计规范》（GB50295-1999）要求，近20年来，水泥建设项目在节约用地方面已经取得了长足的进步。以下是节约用地的几点措施和看法。
1）水泥厂规模大型化。建一个大型水泥厂比建小型水泥厂单位占地面积要小得多，规模大型化是在保证产能前提下有效降低水泥厂单位占地面积和总占地面积的主要途径。
2）装备大型化、工艺流程先进化。这是水泥厂规模大型化的关键。可在很大程度上压缩工艺单元的空间，使主厂房有条件实现联合布置，从根本上节约用地。
3）运输方式的变化。以前我国水泥厂的运输多以铁路方式为主，厂内铁路的布置不可避免地在总图上产生三角形的空隙地带，用地面积较大。近年来，随着水泥厂分布密度的改变及公路运输业的发展，物料运输主要采用胶带机、道路和管道等方式，各主要生产单元可以按工艺流程布置，使厂区更加紧凑，从而减少了占地面积。
4）联合、集中布置工艺车间，提高一体化程度。联合布置是指不同主要生产工艺车间联合布置在一起，既缩短运输距离，节省能源，又节约用地；集中布置是指将工厂中分立的建构筑物尽可能地集中，以减少占地。
5）露天化布置。在满足生产可靠的前提下，尽量使厂房采用露天化布置，既可减少占地面积，又大幅度降低土建投资。
6）立体化布置。将设备、设施通过竖向发展减少平面占地。亦即将相当一部分设施“住进高楼”，从而大大节省用地。
7）在厂址选择阶段应严格遵守《中华人民共和国土地管理法》的有关规定，尽量不占或少占耕地，充分利用山坡地、劣地、荒地建厂。
8）合理确定通道宽度。水泥厂的通道宽度主要考虑道路、管线、排水沟、发展预留等因素，在设计中应予以统一规划。避免管线曲折迂回，以最小的通道宽度满足生产需要。
9）辅助生产设施社会化。随着社会的发展，水泥厂的辅助生产设施、公用工程设施、生活福利设施都可充分利用社会资源。
10）施工场地统一规划。总体布署中应在建设用地范围内统一规划施工场地，严格控制修建临时设施，合理利用下期工程和物料储存场作为临时施工场地，避免施工场地的位置影响主车间的建设，拆了又建；离主车间距离较远，增加了施工成本；超出了征地范围，占用了耕地。
通过采取以上措施的工程实践表明，只要在总平面设计中做到与时俱进、积极创新，就可达到节约土地的目的。
二、统一规划，分步实施，远近兼顾，创造可持续发展空间
实践表明，绝大部分水泥厂的扩建规模超越了最初的规划，有的老水泥厂由于预留发展空间不足，多次扩建，拆小建大，扩大几倍，造成总体布置不合理，功能分区混乱，增加了设计和施工难度。针对这些实际情况，总图设计宜采用“统一规划、分步实施、近期为主、远近兼顾”的建设模式。
三、平面布局紧凑、功能分区科学合理，工艺流程顺捷
厂区总平面布置是水泥厂总体规划的核心，目的是将水泥厂各系统组成科学合理的有机整体，形成生产流程简捷、物料运输顺畅、平面布局紧凑、空间利用有效的现代化工厂。因此需根据厂址的地形、地质、气象、运输、周边环境等条件，结合工艺流程要求，扬长避短，优化设计，力求厂区工程量最小化和综合效益最大化。
四、因地制宜，充分利用场地条件，以节省投资
统计2000年以后新建水泥厂建设场地85％以上为山坡地。山坡、荒地建厂虽可节约耕地，但由于其坡度陡、高差大、宽度受局限，设计中应充分利用场地地形条件，采用高台段阶梯式布置，合理确定竖向标高，以降低施工和生产成本，缩短物料运输距离。该方法对同类建筑设计亦具有一定的借鉴意义。
五、优化工厂运输系统，降低工厂运营费用，减少能源消耗
运输系统在工厂总平面布置及工艺流程中具有举足轻重的作用。美国规划专家J.A.Tompkins指出：据估计，在制造业中，总经营费用的20%～50%是物料搬运费用。优良的平面布置可使这一费用至少减少10%～30%。工厂总平面是将来最重要的领域之一和加速生产率提高的决定性因素。水泥厂运输系统的占地一般约占全厂总面积的1/4～1/3，包括铁路运输、汽车运输及胶带运输。
铁路运输作为一种长距离运输方式，上世纪80年代中期以前是水泥厂的主要运输方式。随着交通运输业的蓬勃发展和水泥厂分布密度的改变，汽车运输及胶带运输逐步成为主要的运输方式。汽车运输具有初期投资少、布置灵活、管理方便等优越性，但其活动频率高、运营费用大，易对环境产生废气、噪音、粉尘污染，因此在总平面设计中做好汽车车流规划至关重要。总平面设计中应按如下原则进行汽车车流规划：1）运输车流尽量集中布置在厂外公路一侧，以减少对工厂环境的干扰；2）进出车流应最大限度地靠近装车点、卸车点，缩短在工厂内的停留时间；3）保证进出厂的主要重车车流在道路右侧顺向行驶，减少交织点，避免交叉；4）对于流量或运量较大的熟料、水泥等成品车流，应规划好装卸作业场地和线路，尽量不倒车，以加快通行速度。
胶带运输具有运营费用低、安全、可靠、环保等特点，是水泥厂厂内物料运输的主要输送方式。厂内胶带输送，因其低运营成本成为水泥厂厂内的物料运输的主要输送方式，但受到爬坡能力的限制，其长度往往影响总平面布置的紧凑。因此在设计中应利用台段压缩输送长度，减少转运点，以降低投资、节省电耗；尽量将胶带傍依建构筑物集中布置，以减少有效占地面积。
关键词：厂房温控设计 高温季节施工 后浇带 台阶缝
1、工程概述
该水电站枢纽主要建筑物由左、右岸接头土坝、左、右岸接头混凝土重力坝、船闸、河床式发电厂房及泄水闸等组成，以厂房结构最为庞大复杂，安装8台灯泡贯流式机组，两机一缝，其标准结构段的长宽高约为40m×84m×65m；
本工程混凝土浇筑总量约109万m3。分两期施工，一期工程采用全年围堰，围护船闸、发电厂房和4孔泄水闸进行全年施工，二期采用枯水围堰围护右岸主河槽的7孔泄水闸和右岸重力坝等进行施工。
2、厂房温控设计
混凝土温度控制主要包括浇筑温度控制和降低绝热温升两个方面。
2.1 浇筑温度控制
按照初设阶段施工总进度安排，厂房1#-8#机组底板混凝土均计划在冬季浇筑，无需风冷、加冰等骨料及混凝土预冷，而实际浇筑时间推迟至4月份初夏，当地月平均气温已达21℃，重新设计拌合系统，增加骨料及混凝土预冷系统势必影响工期，增加投资。因此，混凝土浇筑温度控制，以不考虑骨料预冷为主，采用一般常规的浇筑温度控制措施，主要有以下几个方面：
a.成品料场骨料防晒
成品骨料料场搭建凉棚，料场保持6m以上堆高并采用地弄取料，骨料在运输过程中也要采取防晒措施；
b.降低出机口温度
进场水泥温度不超过65℃，作好水泥和粉煤灰料灌的运行程序，先使用低温材料，料灌刷白漆减少日晒影响，采用4℃～6℃制冷水拌合混凝土；
c.降低施工现场温度
高温时要求喷雾降温，混凝土平仓振捣后，用泡沫塑料等隔热材料及时覆盖，表面漫水养护；厂房底板属于基础约束区，要求安排在晚上或上午低温时段浇筑。
由于浇筑温度控制采取的仅是常规的手段，夏季气温又比较高，在无骨料预冷措施的情况下，浇筑温度仅能控制在各月气温加3℃以内（见表1）
2.2 混凝土最高温升控制
由于混凝土浇筑温度只能控制在月平均气温加3℃的范围内，从而在初夏时节，不考虑降低水化热温升措施浇筑的基础大体积混凝土，其内部将会产生超过50℃以上的最高温升。计算获得的准稳定温度见图1，由此温差导致的基础应力将会增加混凝土开裂的可能性，影响结构的耐久性及安全性，因此，必须采取有效的措施降低混凝土最高温升。
图1 厂房底板准稳定温度场（单位：℃）
2.2.1 混凝土原材料及配比改善
厂房底板使用水化热不高于中热水泥标准的水泥，降低绝热温升；水泥氧化镁含量提高至3.5%～5.0%，以补偿混凝土收缩；混凝土掺20%-35%的粉煤灰，以减少水泥用量。
2.2.2 分缝设计
厂房的顺水流向长度达84m，坝轴线方向宽40m，均远远大于规范对一般纵、横缝间距的要求。因此需合理的分层分块进行浇筑，有效降低温度应力。由于混凝土浇筑温度较高，底板基础约束区按照1m分层，同时设置施工纵、横缝，纵缝的设置除了考虑减少温度应力外，还解决了混凝土入仓、抢浇厂房上、下游挡水墙的难题。
为了在初夏气温还不是最高的时候完成厂房底板的浇筑，并且方便布置施工门机，厂房纵向除设置一条下部错缝上部台阶缝外，还在中部设置了一个后浇带，方便先期浇厂房底板及上、下游挡水墙，见图2。
图2 厂房分层分块示意图
2.2.3 预埋水管冷却
为简化施工，本工程只采用低温河水冷却。
a. 一期通水冷却在混凝土浇筑后4小时以内开始，使用高密聚乙烯管（HDPE管），供水管路进行防晒、保温，干管埋入地下，暴露地面的干支管路用隔热防晒的材料妥加保护。由于夏季河水冷却的效果较差，故延长通水时间至30～40天，将底板温度降至30℃以下，以减少二期冷却压力。
b.后浇带混凝土在冬季回填前，对先期浇筑的混凝土需进行二期通水冷却，将后浇带邻近混凝土冷却到准稳定温度。经计算厂房底板的准稳定温度场（见本文图1）温度依部位不同在19℃～21℃之间，在一月份河水的温度约16℃左右，不需使用制冷水，延长通水冷却时间也可以将后浇带邻近块体冷却到准稳定温度。通水时间满45d后，闷管温度达到该浇筑块的准稳定温度即可结束通水冷却，作水管封堵，如尚未达到准稳定温度则需继续通水直到满足设计要求。
3、后浇带方案温度及应力计算
温度应力计算离不开施工仿真模拟，为及时的进行工程施工过程温控模拟计算，并提供设计依据起到了重要作用。
厂房底板准稳定温度见图1，最高温度包络图见图4：
图4 底板最高温度包络图（单位：℃）
运行期冬季（3月初）拉应力最大时，底板应力计算结果见图5，图中应力受拉为正，受压为负。
图5 运行期厂房底板主应力（单位：Mpa）
厂房通过3条纵向施工缝分4块浇筑。安排4月开始浇筑底板混凝土，通过预埋水管通洁净河水冷却等合理温控措施，挡墙最高温度42.7℃，底板最高温度40℃，底板最大拉应力2Mpa，大部分区域拉应力在1～1.5Mpa范围内，小于混凝土极限拉应力，满足规范要求。
4、总结
南方气候炎热，厂房又在夏季进行基础大体积混凝土施工，在没有骨料预冷等设备的情况下，温控设计还是比较成功的。该电站厂房目前已通过验收，投入正常运行，没有发现开裂漏水现象，运行情况良好。它在厂房结构越做越大的今天，对厂房施工有一些值得总结和借鉴的经验：
1、采用厂房中部设置预留槽、后浇带等浇筑方式，在低温季节回填的少量混凝土中，使用微膨胀水泥，有利于抵消混凝土收缩的不利影响。对于整个结构都使用高掺氧化镁的方式，由于掺和氧化镁的均匀性等问题，其作用和弊端还有待进一步的论证。
2、在厂房中部设置后浇带及台阶缝后，方便厂房上、下游挡水墙的施工，在抢浇至施工期挡水高程后即可下闸，进行厂房内部混凝土、机组安装等施工，避免错缝需跳仓浇筑同步上升，工期较长的弊端。同时厂房的底板部分依然使用错缝浇筑，避免新老混凝土结合问题对温度应力最敏感的底板产生不利影响。
3、根据现场施工进度及施工条件的改变，及时进行温度应力计算，不断修改温控设计，采取相应的温控措施，是该厂房温控设计能够比较简单有效的重要原因。
4、厂房整个结构非常复杂，但是，产生较大基础温度应力的主要是底板，因此需重点控制厂房底板的浇筑层厚，合理分块；同时改善底板混凝土的原材料性能，高掺粉煤灰减少水泥用量，并在底板布设水管对混凝土进行冷却降温。
参考文献
关键词：喷钢纤维混凝土快速有效自稳能力
中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：
1、工程概况
江苏溧阳抽水蓄能电站地处江苏省溧阳市，枢纽建筑物主要由上水库、输水系统、地下厂房及下水库等4部分组成。地下厂房包括主机间、安装间和副厂房三部分，开挖总长度219.90m，岩壁吊车梁以上开挖跨度为25.00m，以下为23.50m，尾水管底板至厂房顶拱开挖高度为55.30m，共安装6台单机容量250MW的可逆式水泵水轮发电机组，总装机容量1500MW。上水库正常蓄水位291.00m，死水位254.00m，调节库容1195.9万m，库口面积0.388km2，主坝、副坝为钢筋混凝土面板堆石坝。输水系统布置在上水库左侧，引水和尾水均采用一洞三机供水方式，其中引水系统主要由上水库进/出水口、引水主洞、引水岔管、引水支洞等组成，尾水系统主要由尾水支洞、尾水闸门室、尾水岔管、尾水调压室、尾水主洞、下水库出/进水口等组成，单条输水隧洞总长度为1969.094m～2153.334m。
2、工程地质条件
厂区洞室围岩主要由S3m3-1中厚～巨厚层(少量薄层)岩屑石英砂岩夹少量泥质粉砂岩组成，岩石饱和抗压强度大于40MPa。受岩层褶皱及断层错动影响，厂区岩层产状变化较大，大部分地段岩层倾角较陡，但F54上盘岩层变缓。厂区断层平均发育间距10m～15m，大部分断层破碎带宽度小于0.30m，规模较大的断层主要有F10(宽约10m～18m)、F32(沿断层充填蚀变安山岩脉宽18～40m)、F54(宽约0.5m～1.8m)、F161（宽约0.3~1.2m）等断层。厂区主要洞室避开了F10和F32断层，但F161、F54断层穿越主厂房及主变室。通过主要洞室的其余断层破碎带宽度一般为0.1m～0.3m，破碎带主要由角砾岩、碎块岩夹断层泥等组成，断层普遍充填有次生黄泥。厂区岩体节理裂隙十分发育，且受岩层产状影响较大，发育方向分散，主要节理间距一般为0.2m～0.5m，但节理密集带较多，大部分节理的延伸一般受层面限制而出露较短小，近70%的节理倾角大于60°。
厂区主要洞室围岩岩性相对较单一，围岩质量主要受断层及层间错动带分布及节理裂隙发育程度等影响，围岩大部分位于弱风化带内，岩体多属于镶嵌结构或镶嵌碎裂结构，洞室围岩质量以Ⅳ～Ⅴ类为主（主厂房实际揭露围岩类别：Ⅲ类约7.4%、Ⅳ类约76%、Ⅴ类约16.6%。）。因各类结构面均较发育，已将厂区岩体切割成各种大小不一的块体，除断层及层间软弱带以外，块体边界绝大部分由较短小的硬性节理面、层面构成。局部蚀变岩脉及破碎带较宽的断层易产生塑性变形，围岩稳定性主要是受结构面控制，各洞室不稳定块体主要分布于洞顶。
3、喷钢纤维混凝土的优点
由于地下厂房及主变洞等部位围岩自身受节理、裂隙等发育的影响，绝大部分被切割成不稳定块体，且主要分布于洞室顶拱部位。特别在断层及岩脉地带，围岩揭露吸收潮湿空气或水分后，极易逐层剥落，从而导致大的塌方事故，给施工造成了极大的安全隐患，因此，需及时对揭露岩体进行封闭。
若采用普通喷混凝土进行封闭，虽能达到快速封闭的目的，但混凝土自身劈裂抗拉和抗折强度不足，不能有效起到稳定作用；若采用挂网喷混凝土进行封闭，其挂网时间长，不能起到快速封闭的作用，且对施工人员的人身安全造成极大的威胁。
为此，为防止洞室爆破开挖完成后顶拱部位及掌子面不稳定块体的塌落，或断层及岩脉地带吸收潮湿空气或水分造成大面积塌方或其他安全隐患，特采用喷钢纤维混凝土对顶拱部位及部分掌子面进行快速封闭，以提高不稳定块体及围岩自身的自稳能力，确保后续支护施工安全。
4、喷钢纤维混凝土施工
喷钢纤维混凝土主要采用湿喷台车进行喷射施工，对于小断面洞室亦可采用混凝土喷射机进喷射施工。其施工工艺流程如下：
喷钢纤维混凝土施工工艺流程图
（1）主要材料选用
1）水泥：选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥。水泥标号不低于P.O42.5MPa。选用安徽海螺水泥有限公司生产的P.O42.5MPa海螺水泥。
2）骨料：选用人工砂、细度模数大于2.5的粗、中砂。使用时，含水率控制在3%~5%；粗骨料选用人工碎石，粒径不大于15mm。
3）外加剂：速凝剂的初凝时间不大于5min，终凝时间不大于10min。
4）钢纤维：钢纤维的抗拉强度在600～1000MPa之间。选用上海贝卡尔特有限公司生产的规格为RC-65/35-BN、直径0.55 mm、长度35mm型钢纤维。委托江苏省建筑工程质量检测中心有限公司对钢钎维进行检测，检测结果符合《混凝土钢钎维》YB/T151-1999的技术要求，其检测结果如下：
5）水：采用生活饮用水，符合混凝土拌和用水标准。
（2）喷钢纤维混凝土配合比
喷钢纤维混凝土配合比参数表
注：速凝剂为巴斯夫化学有限公司生产的MEYCOSA160无碱液态速凝剂；减水剂为江苏博特新材料有限公司生产的SBTJM-B型萘系高效减水剂。混凝土塌落度按140~180mm控制。
（3）混合料拌制
喷钢纤维混凝土用强制式搅拌机进行拌制，每立方混凝土中钢纤维掺入量为35kg。为确保钢纤维在混凝土中的分布均匀，应分次加入钢纤维，严禁整包倒入搅拌机料斗内，投料后先将钢纤维与干料进行拌和，干拌1~2次后再加水湿拌，直至拌和完成，混合料搅拌时间不少于2min，混合料达到搅拌均匀，颜色一致的要求。同时为保证混凝土质量，必须对各种材料严格计量，钢纤维允许偏差不超过2%，砂石料±2%，水泥±1%，外加剂±1%。
（4）喷射施工
主要采用湿喷台车进行钢纤维混凝土喷射施工，小断面洞室亦可采用小型湿喷机进行喷射施工。受喷面作业顺序采用自下而上分段分区方式进行，区段间的接合部和结构的接缝处应妥善处理，喷射作业时，不得漏喷，连续供料，工作风压稳定。封闭厚度8~10cm，分次喷射施工，一次喷射厚度以3~5cm为宜，待初凝前进行二次喷射施工。
5、喷钢纤维混凝土力学性能
根据现场施工取样，对喷钢纤维混凝土进行相关力学分析，其抗压强度、抗折强度及劈裂抗拉性能结果如下：
喷钢钎维混凝土力学性能结果
6、结论
喷钢纤维混凝土较之普通喷射混凝土其各项力学性能指标均有大幅提高，能有效提高围岩自稳能力；较之挂网喷混凝土能有效缩短施工时间，从而达到快速封闭的目的，且能有效保证施工人员的人身安全。
另外，喷钢纤维混凝土与普通喷混凝土一样方便快捷，对于大断面洞室可采用湿喷台车进行喷射施工，能有效提高施工效率；对于小断面洞室亦可采用混凝土喷射机进行喷射施工。
因此，在围岩结构破碎、节理裂隙发育、断层或岩脉等不良地质条件的地下洞室施工时，采用钢纤维喷射混凝土能快速、有效的封闭揭露出的岩体，防止其不稳定块体的塌落或防止断层、岩脉因吸收潮湿空气或水分逐层剥落而导致的大面积塌方。既利于工程施工进度，同时亦能更大程度的保证施工人员的人身安全。
参考文献：
【1】《混凝土钢钎维》YB/T151-1999。
【2】《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》DL/T5099―1999。
