浅析污水处理厂管廊设计

陈怡

　　【摘要】 本文简述了污水处理厂管廊的设计内容，并就平面布置，节点设计、排水、通风、消防等做了扼要介绍。
　　【关键词】 管廊 布置 管线 排水 安全

1 管廊的作用及设置管廊的意义

　　管廊是位于污水处理厂的地下构筑物，在大型污水处理厂内应设置地下综合管廊。管廊的作用是把埋设在地下的各种压力管线综合在一起，以减少管道交叉处理的麻烦；而且可以避免管道迂回曲折，有利于管线布置，减少占地，并对日后的维修管理也十分方便。
　　随着经济的高速发展，越来越多的污水处理厂都开始设置地下管廊，人们也逐渐认识到管廊设置所带来的方便。目前，国外一些中小型污水处理厂也采用了管廊。
　　现就高碑店污水处理厂综合管廊的设计问题综述如下。

2 管廊平面布置、断面的确定及节点设计

2.1 平面布置
　　由于在大型污水处理厂中为了尽可能地压缩占地，处理构筑物的型式大部分采用方形池子。因此，综合管廊可利用各处理构筑物的间隙，紧靠池壁布置，也可设在输、配水（泥）渠道下面，即节省占地，又利用空间；施工时还可与构筑物、建筑物同时开槽施工，不增加开槽土方量。
2.2 断面尺寸的确定
　　在确定管廊断面尺寸时，首先应确定设置在此段管廊内管线的种类、数量，然后根据管线种类（水管、泥管或电缆）、管径大小、管线坡度要求、管理便利等因素来布置。原则上应尽可能地把同性质的管线布置在一侧，电缆、控制、通讯线路布置在另一侧；当管线种类多，不能满足上述要求时则尽可能把电缆、控制、通讯线路设在上侧；横穿管廊的管线应尽量走高处，以不妨碍通行为准；管线之间的上下间距及左右间距应满足工艺要求；当断面应一些因素限制不可能加大而管线又太多布置不开时，还可将小口径管线并列布置，中间留出一定的人行通道宽度。
　　确定管廊通行宽度时，需考虑维修管理时便于通行，局部地段受条件限制可适当压缩，但应满足人能通行。一般高度应不小于1.8m，有条件处可做到2.0－2.5m。中间人行通道宽度应不小于1.0－1.5米。根据高碑店污水处理厂管线种类繁多以及电缆敷设的要求，一般管廊宽度在2.0－3.0m，最宽处为5m。
2.3 节点设计
　　管廊会合、转弯处称为管廊节点。节点的形式亦分为十字型、丁字型及转折型等。管廊内的管线亦在节点处出现交叉。当交叉管线发生矛盾时，一旦现有交叉口不能容纳通向各方向管线，可适当加以调整，以便于布置管线。具体办法有：
　　① 如果交叉管廊断面高度不一样，可将较矮管廊在交叉口前后5米左右范围内的高度加高到与高管廊一致。
　　② 如果交叉管廊高程不一样，可将低高程管廊断面加高到与高程较高管廊顶平。
　　③ 加宽节点断面。

3 管廊内管线的种类及选择

3.1 管线的种类
　　污水处理厂内有管线二、三十种，管径也大小不等，从φ50mm到近φ2000mm 直径，依据工艺管线的介质不同、压力不等，选择管线布置在管廊中，应注意避免把输送有害气（液）体的管线设在管廊内。高碑店污水处理厂管廊内布置了以下几种管线：
　　① 上水管
　　② 中水管
　　③ 混合污泥管
　　④ 剩余污泥管
　　⑤ 电缆（电力、通讯、照明、控制、广告电缆等）
　　⑥ 氯气管
　　⑦ 采样管
3.2 管线的选择
　　选择置于管廊内的管线时应注意：
　　①泥区的沼气管是压力管线，沼气一旦泄漏，将对人体造成危害，因此，需将其单独埋地敷设，不设在管廊内。
　　②氯气管泄漏对人体也将有危害，但由于氯气是负压输送即管内压力低于大气压，因此把它布置于管廊内。
　　③电力电缆（强电）对控制电缆（弱电）有干扰，应尽可能不布置在同侧，并保持一定的隔离距离。
　　④热力管线需设置膨胀弯头，且自身散热较大，如果设在管廊内，将引起管廊温度升高，对电缆敷设不利，所以，将它单独埋地敷设，不设在管廊内。
　　⑤在与构筑物相邻的管廊中放采样管（水、泥），可取得不同深度处的水样、泥样。

4 管廊排水

　　由于管廊内布置了众多管线，使用或维修中难免会有跑、冒、滴、漏，因而不能忽视管廊排水。为了便于尽快将积水排除，在管廊内设置单侧排水边沟，积水经排水边沟排至管廊外的排水管中。排水边沟的设计应同管廊设计联系起来。
　　当管廊有纵向坡度时：使排水边沟与管廊坡向一致，于管廊最低点的排水边沟处设集水坑，将排水边沟内的水排出管廊，接人管廊排水管中。
　　当管廊纵向没有坡度即为平坡时：在管廊外靠排水边沟一侧，平行于管廊设一条管廊排水管，管廊排水管为重力流管，设计同污水管。于管廊排水边沟上，在管廊排水边沟与管廊排水管检查井平行处设积水坑，从积水坑至检查井设排水管以排掉管廊积水。积水坑间距与检查井一致，在两个积水坑之间的排水边沟中间设高点，坡向积水坑。
　　管廊横断面也应设有坡度，一般为2％左右，以把步道一侧的积水引向另一侧的单侧排水边沟；另外，管廊内因经常有积水存在，除需设置管廊排水系统外，还应加设人行步道，以防止因积水而影响通行。为此，可采用п形钢筋混凝土预制板块铺砌步道（见图1）。

如果采用素混凝土步道，则需间隔一段距离设横向排水沟（见图2）。

5 管廊附属设施

5.1 通风装置
　　因管廊位于地下，空气流通不畅。加上管廊内有些管线（如泥管）可能会有些泄漏，臭味在管廊中不易散去，因而必须设置通风装置以达到换气的目的；管廊内如有散热的管道（如空气管），也需设通风装置以达到散热的作用。
　　①通风方式：采用屋顶风机，并在两个抽风机之间设进气孔进气。
　　②通风机的风量确定：
　　·按换气量计算：以每小时换气五次计，求出风量。
　　·按散热量计算：以设备或管道散热量，求出风量。
　　取两个计算结果的较大值。
　　③通风机之间的间距：100米左右。
　　设计中应注意的几个问题：
　　①管廊断面风速以0.5m／s左右为好，最大不超过1m／s。
　　②可利用管廊出入口作为进风孔。
　　③进风孔应尽量设在能够形成空气对流的位置。
　　④布置通风机、进风孔时，应注意它们与地面建筑物、构筑物、道路之间的关系，使之与周围协调。
5.2 管廊出入口
　　出入口均匀分布，间距100－200米左右。为防止下雨时雨水流入管廊，同时从管理方便的角度出发，在人口处盖房屋，设大门并加锁。由于管廊还与建筑物相通，可把建筑物的进出口作为管廊的进出口。
5.3 吊物孔
　　当某些设备尺寸较大，不能从管廊出入口进入管廊，同时为便于施工时设备、管线的安装及维修时对其进行更换，应设置吊物孔。吊物孔应尽量靠近设备及大管径管线安放处，尺寸以满足设备最大件或最大（长）管道的进出为好；吊物孔数量可视具体情况确定。吊物孔不需使用时，加上采光罩，以作采光之用。
5.4 方位标志
　　在管廊节点处及进出口处应设置明显的方向标志，可用灯箱指示出走向，位置及通行方向。
5.5 照明
　　① 直线段管廊应有照明，在管廊出入口、转弯、交叉处及设备安置处应加强照明。
　　② 在上述地点及直线段处，每隔30米左右安装应急灯，为事故断电情况下提供照明。
　　③ 为节省用电，将位于绿地处的管廊上部设置自然采光罩，以充分利用自然光线。采光罩间距20米左右。
　　④ 照明装置：管廊空间较高时，可选用吊灯照明，尽量使灯靠近步道，增加亮度；管廊高度较低处，可选用吸顶灯；在空间较大的管廊内，还可加壁灯辅助照明。
　　⑤ 所选用的灯具必须防潮。
5.6 安全报警系统
　　位于地下的管廊，经常没有管理人员在场，一旦发生火灾，不易及时发现，将造成重大财产损失，影响处理厂的正常运行。所以火灾报警系统是必不可少的。它能及时向值班室通报火灾发生的地段。报警装置有烟感报警器及缆式报警器。烟式报警器比较敏感，能及时通报火灾的发生；但它对环境要求比较苛刻，环境条件不好容易引起误报。缆式报警器能有效准确地通报因电缆过热引起的火灾。另外在电缆桥架上间隔安装阻燃板也是有效制止火灾蔓延的措施之一。
5.7 消防系统
　　根据建筑消防规范的规定，在管廊内安装室内消火栓，间距约100米。

6其他

　　（1） 泄空管及建筑物的污水管均应接入厂区污水管；地下或地下泵房的排水管可接人管廊排水管。
　　（2） 确定管廊高度时，能满足管线安排及行人通行即可。高度不易太大。管廊在地下所占纵向高度太大将影响管廊外其他管线的通行。
　　（3） 管廊有坡度时，其坡向应与厂区地势、道路坡向一致。
　　（4） 穿行管廊的管线在穿墙处应做柔性处理。
　　（5） 设在管廊内的管线（如空气管）若散发热量，需作隔热处理。
　　（6） 管廊内的所有管线及设备应根据其不同功能按规定的色标标上不同颜色，以便于工作人员维护管理时识别。
　　（7）因管廊内比较潮湿，当选择设备仪表时，需考虑防潮。
　　① 有些仪表带自动加热功能，当管廊内湿度太大时，可以起防潮作用。
　　② 设备或仪表加外罩，在罩内设加热系统，也可以防潮。
　　③ 在安放设备或仪表的管廊段的进气孔处，设干燥剂，使进入管廊的空气得以干燥。