总工带你一起看德国污水处理厂工程建造和验收

2023-05-18 23:00:13

2015年6月6日—16日，由《中国给水排水》杂志社策划组织的“德国污水处理厂工程建造和验收标准专题培训”圆满完成。本次活动由德国Emscher水处理技术公司主办。参加本次培训的人员主要来自国内污水处理厂的设计、建设和施工单位，通过培训使所有学员全面了解了欧洲的市政污水工程建设以及标准编制和工艺应用情况，学习了工程管理、城市地下空间规划、绿色施工等方面的先进理念，尤其在城市雨水管网建设和雨水调蓄方面的工程经验可为国内“海绵城市”的建设提供借鉴。

颁发培训证书

主要活动安排

（一）技术培训

（1）德国污水处理概述

德国共有大约10 000座污水处理设施。其中有70%以上是＜1万人口当量的小型污水处理厂，服务了全国10%的人口，10万人口当量以上的大污水处理厂仅占3%，服务了全国52%的人口。德国污水处理厂的建设单位和运营主体包括公共法人机构、机关事业单位、国有企业单位和水务联盟多种形式。

（2）德国排水行业统计数据分析

德国的污水处理体系从19世纪就开始建立，目前污水处理率达96%，质量标准按照欧洲最高标准执行，系统性能稳定持久，整体污水处理水平居世界前列。

（3）德国建筑工程发包和合同规范（VOB）

德国建筑工程发包和合同规范（VOB）是德国工程建设合同必须遵守的规范，也是德国工程建设体系的基础。VOB由三部分组成，其中VOB/A主要为招投标方法程序等一般规定；VOB/B主要为工程施工的合同规定；VOB/C为施工合同技术规范。混凝土、钢筋等材料检测报告需由第三方检测机构完成并备案，功能性检测、设备单机试运转需在水务协会专门的检测场地进行，满水试验则需要单独准备检测试用池。验收包括材料试验、性能试验、测量验收、功能性试验等内容，施工方提出验收申请后，投资方应在21天内完成验收，如工程有重大缺陷，投资方可以指出并拒绝验收，否则必须验收。隐蔽工程随工程进度随时验收。

（4）市政污水处理工程项目相关法律法规

德国工程适用的工程质量验收标准是由合同里的条文协商规定的，并不是由法律强制执行的。现在德国最常用的权威标准DIN也不是由政府而是由民间组织的技术协会（德国标准化学会）编制的。如果有实力，任何的组织和个人都可以自由编写标准规范，只要得到了合同双方的认可，就可以用于实际工程。编制主体由政府转为私人，标准编制行为也随之市场化。DIN的编委包括德国1 600多个高校、机构的专家。除DIN之外，德国水处理工程建设常用的标准还有欧盟标准EN和德国水质协会标准DWA等，其中DIN主要侧重于材料与设备，而DWA则是侧重工艺与操作。

（二）工程参观

（1）污水处理厂改造工程

埃姆歇河污水处理厂改造工程从2011年开始，改造目标是使原本以净化河水为主的污水处理厂改为净化市政管网污水，使原功能分开，河水和市政管网污水分离并分开处理，工程内容为改变进水口的位置、改建并新建沉砂池、初沉池，利用并调整原有曝气池和二沉池的结构，减小处理规模，优化工艺，节约资源。

技术交流

工程参观

污水厂化验室

施工现场俯视

（2）雨水利用系统

雨水利用系统在普通居民小区的基础上，在规划中做了细微改造，在屋顶设置雨水收集管道，地面人为设置明渠导流，在小区中间空地处设置低洼区域，使得在下雨时，雨水能够经由人为的水道流入雨水收集管道，与污水管路分开，在雨量超过雨水管道承载力时，这些低洼区域则成为暂时的人工湖，既起到了临时蓄水降低管网压力的作用，又形成了微型人工河湖景观，解决了雨污水分流、雨水收集问题，还美化了小区环境。

（3）饮用水厂

该饮用水厂已有115年历史。当地地质条件特殊，数千年前曾是沿海沙滩，现在成为陆地，在很薄的表土层下面是厚度将近200m的细砂层，砂质细腻均一，具有天然的净化作用，使得当地的地下水水质优异，达到了饮用水标准。现在饮用水厂共有天然砂滤池26座，面积共有335 000 m²，每年过滤量达8 000×10⁴ m³，多滤池循环使用，定期养护，保证砂层的持续净水能力。共有69口大型抽水井，每年最大可生产1.12×108 m³净水，不仅可以直接饮用，还是酿酒、食品的高级原料。

（4）医院废水处理工程

医院废水成分特殊，不能直接排放到市政污水管网，必须处理达标后才能排入受纳水体。该废水处理工程采用膜处理、臭氧氧化、粉末活性炭吸附等工艺单元，具有占地面积小、结构紧凑、处理效率高的特点。小规模污水处理设施在德国很普遍，在如何高效利用空间的设计上有独到之处。

（5）EMSCHER流域改造工程

埃姆歇河改造是当今德国最大的流域修复治理工程，共兴建4座污水处理厂，新铺设400 km的排水管网，总投资为44 亿欧元。埃姆歇污水管网改造工程的一个重要部分就是在河床下面铺设人工排水管路，通过抽水、清除淤泥来彻底净化河流。为铺设管路，在河岸共打了113口深井，每两口井的间距为1 200 m，总长度为150 km，在井下进行顶管作业。顶管井深26 m，顶管管径2.8 m，每一节长4 m，重40 t，每天顶进6节共24m。管道内设铁轨，工程机器人在工作面挖掘淤泥并装进运泥车，沿轨道运出洞口，由龙门吊吊起到井外卸下淤泥进行处理。顶进采用液压千斤顶，压力35MPa，顶进方向采用激光纠偏，液压控制钻头方向调整，轴线总偏差控制在5cm以内。

(6) 科隆莱茵河泵站

科隆市沿莱茵河建有多座小型泵站，设计师的理念是将泵站的使用功能和景观装饰功能结合，泵站设计外观充满现代风格，在泵站外墙采用了低能耗LED材料，使得泵站在夜晚发光，而且会根据莱茵河的水位高低自动变换不同的颜色，在节日夜晚还会通过程序让河边的各座泵站规律性发光，点缀夜景。泵站内部也考虑了装饰和隔音效果，本地社区居民可在泵站内举办音乐会和读书会。泵站的主泵为1000 L/s的泵4台，同时启动3台，一台备用，另有100L/s的泵2台，瞬时流量达到3.2 m³/s。沿河各个泵站外地下设有防洪墙，紧急情况下可以提升为6 m高的河堤。

泵站外观

泵站内景

（7）垃圾焚烧厂

该垃圾焚烧厂于1987年开工，1992年新厂建成。除了在技术上保证垃圾焚烧的功能，焚烧产热用来城市供暖，焚烧废气也经过妥善处理，同时建筑又具有很高的艺术价值，厂房和烟囱的设计都与街区景观相配合，达到了艺术技术环境的统一。

（8）维也纳下水道系统

维也纳的下水管网历史悠久，从中世纪就已经开始有老式的下水道系统，同时也有了地下空间规划的雏形。现在的新式下水道系统是19世纪开始建立的。目前管网总长度为2 400 km，加上雨水管道近5000 km，管网结构完备。在下水道的下方，地下30m深处还有一个大型空间，里面有欧洲最大的地下河-维也纳河。维也纳河是维也纳城市得名的原因，穿过维也纳城区，然而河流水位低，规划时为了更好的利用空间同时保留维也纳河，就将城市基础和地下管网整个悬空在河上，让河流从地底穿过。地下河道宽20m，高14 m，总长度2.6 km，地下河的设计体现了奥地利在城市地下空间规划方面的预见性和创造性。

下水道入口

电影《第三人》取景地

（9）慕尼黑地下管网和雨水收集系统

慕尼黑地下管网1811年开始建立，于1875年进行大规模改造，1880年建成，总长20 km，是现在的地下管网系统的核心部分。现在的地下管网总长2 500km，包括5万个井口、150余个泵站、两个大型污水处理厂，总流量（45~50）×10⁴m³，服务165万城市人口。慕尼黑雨水收集系统包括22个雨污分流/溢流结构，13个蓄水池，总容量706 000 m³。系统是为了保护伊萨尔（Isar）河而建立的。原先在雨季降水量大时，由于地下管网的容量有限，大量雨水沿排水管网直接排放到河里，而现在雨水流量>4m³/s时，过量雨水会暂时存储在蓄水池中，之后再依据河流水位情况逐渐排放。1998年启动的最新的改进排水系统计划进一步强化雨污水的分离，远期目标是逐渐减少密闭雨水管道，促进非污染的雨水的自然渗透。