第一篇:硅藻精土处理污水技术BOT合同书(一)
硅藻精土处理污水技术BOT合同书
(一)总则
BOT是英文BUILT(建设)—OPERATE(营运)—TRANSFER(移交)的缩写,是国际上广泛采用的投资方式,即承建者对该项目进行投资建设、营运,并在特许期内拥有该项目的所有权和经营权。特许期满后,将该项目无偿移交给委托人。在特许期内,承建者通过对该项目的良好管理,收回投资成本并取得合理利润。
BOT形式建设污水处理厂可大大减轻地方政府的投资,加快污水处理厂的建设进程。这种社会化投资,企业化运作的模式得到了国家发改委、建设部和国家环保总局的肯定和推广。
××市××区××污水处理厂项目建设、运营与移交合同(以下简称“本合同”)经以下双方,协商一致,于×××年 ×月×日在××市签订:
甲方:××市××区××街道办事处(以下简称“特许机关”)法人代表:
职务: 地址:
邮编:
电话:
传真:
乙方:
法人代表:
职务: 地址: 邮编:
电话:
传真: 鉴于:
(1)为发展××市××区城市环境保护事业,本项目采用“硅藻精土”技术处理污水,提高污水处理水平,××省人民政府以及下属机构鼓励社会资本投资、建设与运营城市污水处理项目:(2)甲方确认××市××区××污水处理厂项目(以下简称“项目”)已经××市××区人民政府批准(×府复[2×××]××号文),允许利用社会资本投资方式,建设日处理能力为×万m3首期×万m3的污水处理厂,选择具有投资能力,先进技术和运营管理经验的投资者。
(3)200×年×月×日,××市××区人民政府根据市污水处理系统运营管理实施方案的“四统三分”实施原则,确立××街道办事处为特许机关并发布建设、运营、移交的方式对项目进行招商邀请,经市××区人民政府批准选定BOT投资者为XXXXXXX有限公司。
(4)乙方按照BOT运作方式负责项目的投资、勘察、设计、建设和运营,通过向甲方收取污水处理费的方式收回投资,获取合理回报,并在特许期满时将该项目无偿地移交给甲方;(5)为使本合同项下的项目能够如期完成并投入正常运营,工程投资额与本合同的约定有出入时,由乙方自行负责,本合同约定的包括处理费单价在内的所有其他条款不变。
1.定义和解释
1.1定义
除非另有定义或上下另有要求,本合同所定义的词语,用在本合同中具有被约定的含义。
1.1.1“项目合同”指甲方与乙方签订的“××市区××污水处理厂项目建设、运营与移交合同”及其附件。甲方签订本合同是经过市区人民政府授权与批准,乙方签订本合同是经过乙方董事会批准; 1.1.2“项目场地”是经甲方批准的乙方在特许期内享有全部通行权、道路使用权和土地使用权的项目所占场地;
1.1.3“批准”指乙方根据法律和法规从政府部门获得的,为项目的投资、勘察、设计、施工、监理、运营、维护和移交所需的许可、执照、同意、授权、批准、特许权授予、认可或相同或类似的文件等; 1.1.4“正常处理能力”指在设计文件中确定以m3/日为计量单位完成生活污水处理工艺的正常运行负荷×万m3/日;
1.1.5“最大处理能力”指在设计文件中确定的项目最大运行负荷,在本合同中,项目最大处理能力×万m3/日;
1.1.6“法律和法规”指适用于本项目的投资、勘察、设计、施工、监理、验收、运营、维护和移交以及与本项目有关的事项的中华人民共和国法律、法规、行政规章,包括××省与市的地方性法规、政府规章和政府颁发的标准、准则、及规范性文件;
1.1.7“政府”、“主管部门”、“相关部门”指中华人民共和国政府及其下属部门,省级或地方政府及其任何下属部门,以及对乙方、本项目、本合同或其任何部分具有管辖权的中华人民共和国政府或省级或地方政府的任何部门、机构、组织、代理机构、委托机构、包括甲方及其下属机构;
1.1.8“物价部门”指对本项目有物价行政管辖权的政府机构及其继任人;
1.1.9“甲方”指×市×区××街道办事处及其继任人;
1.1.10“原污水”指×市×区××街道办事处管辖地区内的指标不超过附件5要求的生活污水;
1.1.11“建筑安装工程承包商”指由乙方根据国家有关法律、法规进行公开招标确定的承包者及其继承人;
1.1.12“生效日”指甲方和乙方正式签署本合同的日期; 1.1.13“工作日”指中华人民共和国的法定工作日;
1.1.14“特许期”指甲方按本合同约定给予乙方享有项目特许权的期限;
1.1.15“基本完成日”指项目土建工程完成和主要设备、配套设施安装完毕的那一天;
1.1.16“试运行”指在建设期内对生活污水处理系统工程进行的检验、调试与测试;
1.1.17“完工日”指项目通过法定验收的那一天; 1.1.18“商业运营开始日”指法定验收完成后第一天;
1.1.19“污水处理费”指甲方按本合同约定向乙方支付的生活污水处理费用; 1.1.20“非计划停运”指在发生不可抗力的情况下或非乙方原因导致的意外情况下,项目被迫停止运行;
1.1.21“移交日”指特许期结束后的第一个工作日;
1.1.22“技术方案”指由乙方提出、编制的,本合同附件5规定的生活污水处理生产工艺过程。
1.2解释
在本合同中,除上下文另有要求外:
1.2.1各小标题为方便而设,不影响对本合同的解释和理解; 1.2.2提及人,包括第三人时,并包括任何企业、公司、合作组织、信托、社团或其他法人团体及任何政府部门;
1.2.3提及款、条、附件或一方时,应指本合同的该款、条、附件或一方;
1.2.4提及任一文件时,应包括对该文件的修订、补充、重述、替换或更新,但对于违反本合同所作的任何修订、补充、重述、替换或更新则不包括在内;
1.2.5提及任何文件之任何一方时,也应包括该方继任或承继人; 1.2.6“元”指人民币单位;
2.项目概况
2.1项目名称:×市×区××污水处理厂 2.2项目建设范围:
市区所有规划中新建的××污水处理厂的建设,包括污水处理厂站区围墙以内的所有设施,厂外一级提升泵站、围墙以内的所有设施及自提升泵站至厂区的压力管道,以及污水厂及提升泵站区内为本项目所使用的车辆和其他服务器材,污水厂及提升泵站厂区内道路、围墙、大门及绿化。包括满足污水最大处理能力的厂区内所有建(构)筑物、设备及配套设施等(包括但不限于厂区道路、围墙、大门及绿化等)。
2.3项目规模:生活污水正常处理能力×万m3/日。2.4项目地址:××××××××××。2.5项目投资:
暂定××万元,施工招标后再作调整。
3.双方的权利、义务、责任
3.1甲方的权利
3.1.1甲方及有关行政主管部门有权审核项目设计;
3.1.2甲方有权监督或检查项目质量控制过程及方法,以确保建设工程的质量要求;
3.1.3如果项目或其任何部分被发现任何危及公共安全之处,甲方可以对项目运营采取限制或其他措施,直至甲方认为项目达到公共安全的要求为止。
3.1.4甲方有权在任何时候对项目的运行情况进行检查、检测,也可以委托有资质的单位对水质进行检测。如果检测的结果不满足附件5的指标要求,检测费用由乙方承担,结果满足则检测费用由甲方承担。3.1.5甲方的合同终止权利
本条例以下每一款所述事件,如果不是由于甲方违约或由于不可抗力所致,即构成乙方违约事件,如果在被允许的90天内的时期内未得到改正,甲方有权书面通知乙方立即终止合同,该通知对乙方当即生效;
3.1.5.1乙方声明放弃项目的建设、运营与维护;
3.1.5.2乙方在本合同生效日后的60天内没有开始进行地质勘察设计工作;
3.1.5.3未经甲方事先书面同意,乙方没有任何正当理由,停止建设或运营或维护行为的时间超过15天;
3.1.5.4乙方在原污水正常供应的情况下,不履行运行和维护的义务,造成生活污水处理量低于正常处理能力的70%,且连续60天。3.1.5.5乙方申请破产或资不抵债;
3.1.5.6贷款人根据融资文件声明乙方构成严重违约而丧失还贷能力;
3.2甲方的义务
3.2.1甲方应负责为项目的建设运营、维护所必需的一切行政批准,包括:
3.2.1.1项目的市一级人民政府的立项文件审核批准或允许区级人民政府立项的政府相关文件; 3.2.1.2项目可生性研究报告批准; 3.2.1.3项目设计文件审核批准;
3.2.1.4项目场地土地使用权的批准及项目场地土地使用权的权证获得;
3.2.1.5项目规划许可; 3.2.1.6建筑许可与开工许可批准;
若有关行政批准延误的过失,都将由甲方负责,工期应予顺延; 3.2.2甲方不向乙方增收因建设用地划拨的所发生任何费用; 3.2.3本合同生效之日起的30天内,甲方完成项目场地的“三通一平”(即电通、水通、路通及场地平整)工作,并向乙方办理项目前期工作的移交手续;
3.2.4甲方保证在特许期内,将其所管辖的行政区域内的生活污水第一优先满足乙方×万m3/日的生活污水处理;
3.2.5在特许期内,给予乙方以实施本项目为目的的场地使用权,不收取任何土地使用的费用,场地能完全满足乙方的建设与运营要求。项目场地占地
亩(公顷);
3.2.6按合同约定准时支付乙方的污水处理费。
3.2.7甲方负责原污水进水点前及生活污水处理后的出水点后的各类设备、设施的建设、运营及维护;
3.3甲方的责任
3.3.1甲方在特许期内应当履行约定的义务。如果因甲方的过失造成乙方的经济损失,应当向乙方赔偿;
3.3.2甲方向乙方提出索赔要求不能成立时,甲方应当补偿由于该索赔所导致乙方的各种费用支出;
3.3.3甲方负责将项目场地完整的无任何民事责任与纠纷地并能满足乙方项目开工建设地移交乙方;如乙方接受项目场地后,一旦发现不完整、或存在民事责任与纠纷,不能满足项目开工建设等情况,甲方接到乙方通知后,应及时予以解决,并承担由此产生的全部后果; 3.3.4甲方必须控制排污单位所排出的污水中如含有重金属、有毒有害物、动植物油脂、矿物油、病原体和难以进行生物降解物质的,必须进行预处理,达到国家和地方规定的排放标准后,方准排入市政下水道;污水中的其它指标,应符合国家规定排入污水处理厂的水质标准;
3.3.5甲方必须将城市生活污水和工业污水分类收集,不将非城市市政污水输送给乙方;
3.3.6甲方向乙方提供原污水进水与污水处理后出水接收的各类设备、设施等的建设、运营及维护费用,应完全由甲方承担,不可分摊给乙方。
3.4乙方的权利
3.4.1乙方有权按照国家法律、法规对项目实施建设、运营及维护; 3.4.2乙方有权对项目场地进行考察和检查,如有证据证明场地不利于项目建设与运营时,乙方应书面通用通知甲方,甲方在接到乙方通知之日起14天内提出回复意见,直至符合项目的建设和运营条件。3.4.3乙方的合同终止权利
如果甲方违反本合同项下给乙方的任何承诺、保证与义务,致使乙方无法对项目进行建设、运营与维护超过一个月,即构成甲方不可挽回的违约事件,并且在收到乙方要求甲方补救的书面通知后的90天内未采取措施,乙方有权书面通知甲方终止本合同,该通知对甲方当即生效。3.5乙方的义务
3.5.1乙方应充分遵守公众健康与公共安全的法律法规,保护项目周边环境;
3.5.2乙方应采取有效措施保护项目在建设、运营、维护期间发现的具有考古学、地质学和历史意义的任何物品,并报告甲方; 3.5.3乙方的任何行为,应不构成对本合同的任何矛盾、干扰与不一致;
3.5.4乙方保证向甲方提供的各项信息与证明应是真实的、准确的。3.5.5在特许期内,乙方负责项目的投资、勘察、设计、建设、采购、调试、试运行、运营、维护和管理等,并承担费用和风险,且应使项目始终处于良好的运营状态;
3.5.6在特许期内,乙方应按本合同规定,对甲方管辖范围内的生活污水按时进行处理后达标排放,不得随意削减和暂停生活污水处理,未经甲方同意不得将未处理的生活污水直接排放; 3.5.7特许期满时,将项目无偿移交给甲方;
3.5.8乙方必须以实施本项目为目的拥有项目场地使用权,项目场地不得用作与本项目无关的其他用途;
3.5.9乙方应保证生活污水处理后水质满足附件5规定,除非甲方提供的原污水的水质没有满足附件5规定;
3.5.10水质不符的通知:无论是原污水,还是乙方的处理后出水,不符合附件5的要求,乙方应在24小时内书面通知甲方,书面通知应包括:检测结果,原因分析,补救措施建议与估计的超标时间; 3.5.11在建设工程开始前,乙方应制定由乙方与建筑安装承包商遵照执行的质量保证和质量控制计划(根据附件8的原则);
3.5.12在工程建设期间,乙方应配合甲方或者各主管部门进行的检查; 3.5.13项目的建设、运营与维护,应不影响项目外部的环境及第三人; 3.5.14项目在建设、运营与维护中,须严格处理任何有害物质,包括生活污水处理后的污泥等废料;
3.6乙方的责任
3.6.1乙方对项目勘察设计负全责,包括但不限于技术可行性,运营能力,安全和可靠性;
3.6.2乙方委托有相应资质的设计单位编制的有关项目设计文件(包括地质勘察报告、初步设计、施工图设计等)应报甲方及有关建设主管部门批准,但甲方或其他主管部门对上述文件进行审核、批准,并不承担由于设计文件原因出现任何错误的责任;
3.6.3若由乙方的原因,致使生活污水处理不能达标排放,甲方有权拒付污水处理费,直到甲方及有关部门检测达标为止;同时若上述生活污水处理不达标而排放,造成了严重后果,乙方承担一切责任; 3.6.4若乙方未能对项目进行运营及维护,造成项目生活污水处理量低于正常处理能力的70%,持续时间达60天,甲方可以停止乙方的运营与维护,并由乙方承担违约责任;
3.6.5如果乙方违反11.5款约定未进行恢复性大修,甲方可自行大修,由乙方承担费用; 4.特许期和特许权
4.1特许期的确定
特许期为本合同规定的商业运营开始日至合同约定的项目移交日的间隔时间,共计贰拾年。但项目施工招标完成后,若项目投资总额高或低于××××万元,使得乙方的投资回收年限增加或缩短,则特许期也随之相应增加或减小{即:特许期=20+(上述投资回收增加或缩短年限)}。特许期期满后,乙方在无任何补偿的情况下,无条件将项目移交给甲方或其指定的政府相关部门。
4.2特许期的延长
特许期可根据本合同的规定,在必要时或由于下列原因,经双方协商并书面同意后报上级主管部门,经批准后延长,甲方负责办理延长的报批手续,并相应地通知乙方;
4.2.1甲方履行其义务时造成的错误或疏忽产生的任何延误; 4.2.2由于国家政策、法律变更导致乙方在项目特许期内受到实质性影响并遭受损失;
4.2.3由于不可抗力事件发生导致乙方在项目建设期和特许期内违约的,乙方不承担违约责任,甲方也不延长乙方的特许期。
4.3特许权
4.3.1甲方授予乙方在特许期内独占与优先地处理×万m3/日生活污水的权利,即在区××街道办管辖范围内所产生的生活污水,将第一优先地满足乙方×万m3/日的处理量。甲方的授予是特许机关合法、有效的行政许可。
4.3.2在特许期内,乙方拥有项目的所有财产、设备和设施的所有权及以实施本项目为目的的项目场地土地使用权,并有权运营项目。同时,乙方可以为本项目融资之目的在本项目的运营权、资产、设施和设备上设定担保(包括但不限于抵押、质押与留置),以及将本合同项下的特许权,包括生活污水处理费收取的权益上设定担保(包括但不限于质押与留置),必须经甲方在事先将出具书面同意,与按贷款机构要求出具的相关同意文件。4.3.3特许期的独占性
4.3..3.1甲方授予乙方以特许权是独占的,即在区××街道办管辖范围内,所产生的城市市政生活污水,将独立的、第一优先地满足项目公司处理,未经项目公司认可,特许机关不得将本合同项下的任何部分授予第三人。除非乙方因未能履行本合同下的乙方的责任和义务而失去了本项目特许经营权。
4.3.3.2当合同中规划的生活污水处理厂处理规模增至×万m3/日时,乙方自动拥有其BOT运作的特许经营权,除非乙方丧失其履行扩建部分项目特许经营权的能力,或自动放弃该扩建工程的特许经营权。4.3.3.3扩建工程启动前,甲乙双方应就该部分的运作及污水处理价格的重新核算签订补充合同。
5.建设期履约保证金、建设工期及工期延误处理
5.1建设期履约保证金
5.1.1建设期履约保证金为本项目暂定投资额的10%即×××万人民币。在合同签订后的10天内,乙方以现金或银行出具的履约保函方式交给甲方,逾期不交甲方有权终止合同;项目完工验收合格后的十天内,甲方按建设期履约保证金退还给乙方。
5.1.2甲方按建设工程实际完成施工进度的比例每月无息退回履约保证金给乙方; 5.2建设工期
本项目建设工期为__________个月,该工期系指本合同签定生效日至本项目商业运营开始日的间隔时间,包括设计和施工工期; 其中:设计工期为:____年____月____日至____年____月____日
施工工期为:____年____月____日至____年____月____日 5.3工期延误处理
5.3.1甲方原因导致的工期延误处理
如果由于甲方未及时完成并移交甲方应做的前期工作,或者未完成项目必要的各类审核批准等行政手续,造成工期延误,则工期应予须延,则建设工期每推迟壹天,给予甲方罚款叁仟元;工期延误超过45天,由此产生一切后果由甲方承担。5.3.2减少延误损失的责任
乙方及时采取所有适当的措施避免、降低或挽回由甲方原因引起的延误或费用的增加,但这并不免除甲方的责任,包括支付费用的责任,以及赔偿责任。
5.3.3乙方原因导致的工期延误处理
如果乙方原因导致的工期延误,则建设期每推迟壹天,给予乙方罚款叁仟元;工期延误超过45天,甲方可以终止合同,没收剩余履约保证金,同时由此产生的一切后果由乙方承担。
5.3.4甲方应及时帮助纠正或协调乙方的工期延误的行为,尽量减少延误损失。
6.项目设计、施工
6.1项目设计
6.1.1乙方负责委托有相应资质的勘察、设计单位编制项目勘察、设计文件(包括地质勘察报告、初步设计、施工图设计等),项目设计应严格执行国家有关设计规范,满足××万m3/日的最大生活污水处理能力和环保要求,同时,还需满足项目今后扩建成日正常处理能力××万m3时的各种要求,因此本项目设计必须对工艺接口、平面布置、公用建筑及各种设施等各方面予以充分考虑,务必使其能满足今后项目扩建的需要;
6.1.2本项目设计须在生活污水处理系统第一个提升泵站的原污水集水池中设置超量溢流装置,从而避免原污水超量问题出现。6.1.3项目设计必须落实和体现××年×月由乙方和××公司编制的本项目《可行性研究报告》中:第五章污水处理工艺设计、第六章辅助工程描述的内容。
6.2项目施工
6.2.1乙方负责根据国家、省、市、区有关法律法规进行公开招标确定本项目的建筑安装工程承包商;招标方案应报甲方及招标管理部门批准,建筑安装工程开工前,应通过有关主管部门的规划许可。6.2.2乙方应负责督促建筑安装工程承包商严格按照国家有关规范、规程进行施工,确保工程达到合格或优良标准;
7.调试、初步验收、试运行及完工验收
7.1调试
乙方应按建设工程设计文件和有关国家标准规范进行调试。7.1.1乙方应在开始调试前五天通知甲方。7.1.2甲方和其专家有权参加双方同意的调试。
7.1.3调试结束后,乙方应按有关规定要求向甲方提供书面报告。
7.2初步验收和初步完工证书
7.2.1乙方如认为本项目的建设工程及运行设施的安装与调试已完成,可提请甲方进行初步验收;
7.2.2乙方应在验收日期前的7个工作日内书面通知甲方(书面通知应陈述申请初步验收的内容、日期、地点与步骤),甲方应在收到该书面通知后的7个工作日内组织有关主管部门进行初步验收。初步验收完成后,乙方应向甲方提交一份由参加验收的各方代表共同签发的验收报告,阐明验收的详细程序及内容。甲方应在接到该验收报告后的5个工作日内书面通知乙方对验收报告的意见;
7.2.3如果甲方完全接受验收报告中的结论,应视为初步验收合格并签发初步完工证书,如果甲方对验收报告提出异议,乙方应向甲方做出澄清,或者根据甲方的意见,对工程与设施进行改进,并再次申请初步验收,直至甲方通过初步验收并签发初步完工证书止; 7.2.4上述初步完工证书签发之日为试运行开始日。7.3试运行
7.3.1本项目试运行不超过3个月;
7.3.2乙方应在试运行开始之日起的30日内对项目进行至少一次试运行,以确认其符合本合同及相关法律法规的设计标准与规格; 7.3.3乙方应在不少于7个工作日之前,将其在现场开始进行任何试运行的时间与安排书面通知甲方。试运行应在甲方代表到场的情况下进行,除非甲方接到书面通知后,无故不参加试运行;
7.3.4甲方应在接到乙方的上述运行的书面通知后,在上述试运行前,负责安排原污水的供应,该供应应满足乙方的要求,包括供应水质、水量;在试运行期内,允许生活污水达标处理量不足×万吨/日,但达标处理量不得少于进水量的70%(按月平均计算)。
7.3.5试运行期内,如生活污水达标处理量达到附件5所述标准,甲方将按本合同确定的污水处理费单价和实际处理量支付污水处理费;当处理后的水质不达标时,甲方不支付污水处理费;
7.3.6每次试运行完成后,乙方应向甲方提交一份该次试运行已完毕的书面报告,阐明每次试运行的详细程序与结果。甲方应在收到该报告之日起7日内书面通知乙方是否接受或拒绝该项试运行的结果,只有在甲方对至少一次试运行的结果表示接受时,项目试运行才能被认为完成。
7.4完工验收和完工证书
7.4.1在试运行完成后7天内,如果试运行的所有参数均已达到本合同有关法律法规规定的技术规范和指标,乙方应向甲方提交关于申请完工验收和开始商业运营的书面报告,并附上技术参数达标的说明; 7.4.2甲方在收到上述书面报告后的7天内,应组织有关部门进行完工验收。如果本项目通过完工验收,甲方应在随后的7天内签发完工证书,或者如果存在需要整改的地方,甲方应向乙方发出整改通知,乙方应在收到整改通知后立即澄清或整改,并再次申请完工整改,直至甲方签发完工证书;
7.4.3完工证书签发之日即为项目的实际完工日,亦为项目的商业运营开始日。
7.4.4拒绝验收:甲方有权以书面形式拒绝验收不合格的任何工程、材料或设备,而且有权要求乙方予以改进或采用合适的材料和设备。上述验收的标准,必须是完全符合国家现行法律、法规的有关规定。
7.5试运行期间的约定
7.5.1在试运行期间,甲方供应的原污水应达到本合同附件5的要求; 7.5.2乙方在试运行期间如因排水不达标,而造成的环境污染不承担任何民事责任;
7.5.3若发生甲方提供的原污水不符合附件5规定的水质与水量时,可能对试运行造成一定影响,甲乙双方可根据影响程度的大小,协商适当延长试运行时间,甲方将按本合同确定的污水处理费单价和实际处理量支付污水处理费。
8.运行
8.1乙方应在特许期内,负责项目的管理、运行、维护、修理和大修,应确保状况良好。
8.1.1项目的运营及维护安全和技术要求
在项目完工后30天内,乙方与甲方应讨论并制订为项目运营所需的安全和技术规程提交甲方,并按照此原则不定期地修改完善,运营和维护项目。
8.1.2检验与维护手册
乙方应在商业运营开始日之前30天内,根据运营参数准备一份项目运营检验与维护手册,并提交甲方,该手册应包括进行定期和年度检验,日常维修,大修和年度维护的程序计划,以及调整和改进检验及维护安排的程序计划。
8.2紧急处理
在出现紧急情况时,无论甲方还是乙方应尽早通知对方,同时主动采取应急处理措施,将损失降至最小程度,下述任一种情况即被认为紧急情况:
1)出现水传媒的疫情; 2)原污水突发性大量增加; 3)污水网管突然发生险情; 4)重大停电事故; 5)其他认定的紧急情况。
第二篇:软土地基处理技术
软土地基处理技术
摘要:软土地基的处理质量是保证建筑物安全、高效运营的关键,也直接影响到地基的基础承栽力。目前在国内较为常用的地基处理方法有:垫层法、强夯法、和灰土挤密桩、石灰桩、砂桩、碎石桩、深层搅拌法和高压旋喷注浆法等。不同的软土地基应该结合工程的实际采取有效经济的处理办法。关键词:软土地基处理 主要类型 危害 地基承载力 地基土 变形
一、绪论
1、什么是软土
研究工程的软土地基处理,首先我们需要去了解什么是软土。具体该如何定义软土,各行业部门如建筑、铁路、公路等,根据行业特点和习惯,给出的定义或判定条件不尽相同。
例如,在建筑工程中认为:软(弱)土是指淤泥、淤泥质土、充填土、杂填土或其他高压缩性土。其中淤泥是在静水或缓慢流水环境中沉积并经生物化学作用而形成,为天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1.5的粘性土;天然含水量大于液限而天然孔隙比小于1.5、但大于或等于1.0的粘性土或粉土称为淤泥质土。[1] 此外公路工程中认为:软土为天然含水量大、压缩性高、承载力低的一种软塑到流塑状的粘性土,如淤泥、淤泥质土,以及其他高压缩性饱和粘性土、粉土等。淤泥和淤泥质土的特征解释为,在静水或缓慢流水环境中沉积,经生物化学作用而形成的饱和粘性土,含有机质,天然含水量大于液限。当孔隙比大于1.5时称为淤泥;天然孔隙比小于1.5而大于1.0时称为淤 泥质土。当土的烧失量大于5%时,称有机质土;大于60%时称为泥炭。[2] 关于软土定义,除以上所述的两点观点外还有一些,但大同小异。总而言之,工程界通常口语称呼的软土指天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、承载力低的土。
一般而言,软土是指近代水下沉积的饱和粘性土,是淤泥、淤泥质粘土、泥质粉土、泥炭、泥炭质土等一类土体的简称。软土广泛分布在我国沿海内陆平原或间盆地。不同地域软土的成因、结构和形态各不相同,但都具有基本相同的物理力学特征:天然含水量高、天然孔隙比大、渗透系数小、压缩性高、强度低,可呈灵敏性结构。如果软土作为工程建筑的地基,由于其承载力低、往往就会产生不同程度的坍滑或沉降。所以当一个工程在遇到地基土为软土时,如何做到正确且经济的处理就显得尤为重要。
2、软土地基的特性
软土的性质与地基土的成层构造、沉积年代、成因类型有密切关系。不同年代和成因的软土,其物理性质指标尽管可能相近,但作为地基,工程性质却可能相差很大,其大概特点总结如下:
1.含水量较高。因为软土的成分主要是由粘土粒组和粉土粒组组成,并含少量的有机质。粘粒的矿物万分之二为蒙脱石、高岭石和伊利石。这些矿物晶粒很细,呈薄片状,表面带负电荷,它与周围介质的水和阳离子相互作用,形成偶极水分子,并吸附于表面形成水膜,在不同的地质环境下沉积形成各种絮状结构。因此这类土的含水量比较高。
2.透水性差。软土的渗透系数一般在1×10-6~1×10-8cm/s之间,所以在荷载作用下固结速度很慢。当地基中有机质含量较大时,土中可能产生气泡,堵塞渗流通道而降低其渗透性。所以在软土层上的建筑物基础的沉降拖延很长时间才能稳定,同样在荷载作用下地基土的强度增长也是很缓慢的。
3.压缩性较高。一般正常固结的软土层的压缩系数约为0.5~1.5Mpa-1,最大可达到4.5Mpa-1;压缩指数约为0.35~0.75。天然状态的软土层大多数属于正常固结状态,但也有部分是属于超固结状态,近代海岸滩涂沉积为欠固结状态。欠固结状态土在荷重作用下产 1 生较大沉降。超固结状态土,当应力未超过先期固结压力时,地基的沉降很小。
4.流变性强。在荷载的作用下,软土承受剪应力的作用产生缓慢的剪切变形,并可能导致抗剪强度的衰减,在主固结沉降完毕之后还可能继续产生可观的次固结沉降。
3、软土地基的危害
软土地基的危害是承载力低,变形大,特别是不均匀变形大,而且变形稳定时间很长,几年甚至几十年。往往造成建筑物沉降大且不均匀,造成建筑物开裂,倾斜等。
例1:2009年6月27日上海闵行区“莲花河畔景苑”一在建13层住宅楼于清晨连根“卧倒”的事件。事后专家分析,最有可能是地基出现问题,因为莲花河畔景苑所在的区域属于上海流沙比较严重的区域,其地基是属于我们常说的软土地基,如果地基不经过加固处理,很容易引起房屋倾斜。专家认为由于是对土芯取样出现问题,导致设计存在偏差;或者是打桩不深、水泥标号等存在问题。因为地桩的水泥有高标要求,如果没有达到会发生断裂。
例2:2010年8月,福建正得房地产开发有限公司开发的格林兰景3号楼地基塌陷一事,以及各地不断传来的“楼薄薄”、“楼脆脆”、“楼歪歪”等新闻,如此多的房屋出现质量问题,已经让老百姓不寒而栗。
例3:2004年4月4日下午4点左右,福建罗长高速公路马尾到琯头段长柄高架桥往北500米处发生大面积塌方,塌方路段长度约70米,塌陷落差达15米左右。陷下去的公路上有一辆小轿车。驾驶员心有余悸地告诉记者,当时的感觉就像乘电梯往下掉,所幸人车都没有受损。据福建省高速公路公司负责人介绍,造成事故的主要原因是路基软、土质差,淤泥又深又厚,雨季来临使地下淤泥产生流动。
根据以上三个例子可见,工程中软土地基处理的重要性和必要性。
二、软土地基处理目的和意义以及发展现状和存在问题
1、软土地基处理的目的和意义
意义:众所周知,地基与建(构)筑物的关系极为密切,建(构)筑物的安全与正常使用,地基基础起着非常重要的作用。据调查统计,世界各国各种土建,水利、交通等类的工程事故中,因地基问题造成的工程事故的比例最大。软基处理恰当与否,关系到整个工程质量、投资和进度,其重要性已越来越多的被人们所认识。
目的是:利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固,2 用以改良地基土的工程特性。
1、提高地基的抗剪强度
2、降低地基的压缩性
3、改善地基的透水特性
4、改善地基的动力特性
5、改善特殊土的不良地质特性
2、软土地基处理技术的发展现状和存在的问题 2.1发展现状
近40年来,国外的地基处理技术发展的十分迅速,老方法得到改进,新方法不断涌现。在20世纪60年代中期,从如何提高土的抗拉性质这一思路上,发展到土的加筋法;从如何有利于土的排水和排水固结这一基本观点出发,发展到了土工合成材料、砂井预压和塑料排水带;从如何进行深层密实处理的方法考虑,采用加大击实工的措施,发展到了强夯法和振动水冲法等。另外,国外现代工业的发展,对地基工程提供了强大的生产手段,如能制造重达几十吨的强夯起重机械;潜水电机的出现,带来了振动水冲法中振动器等施工机械;真空泵的问世,建立真空预压法,生产了大于20MPa气压的空气压缩机,从而产生了高压喷射注浆法。通过不断的发展使得如今对软土地基处理变得更加简单快捷。
2.2现有软土地基处理方法所存在的问题
为什么在世界各国各种土建,水利、交通等类的工程事故中地基问题造成的工程事故的比例最大,现有的处理方法中存在哪些问题?
(1)未能因地制宜合理选用处理方法。在合理选用地基处理方法方面有时存在一定的盲目性。例如饱和软粘土地基不适宜采用振密、挤密法加固。根据工程地质条件和地基加固原理,因地制宜合理选用处理方法特别重要。在这方面,现在的问题是对几个技术上可行方案进行比较、优化不够。采用的不是较好的方法,更不是最好的方法。有时工程问题是解决了,但造价高和工期长。
(2)不能正确评价每种地基处理方法的适用性。人人都承认每种地基处理方法都有一定的适用范围,但遇到具体问题就会盲目扩大其应用范围,对这种情况施工单位更应注意。
(3)施工单位素质差影响地基处理质量。这方面最典型的例子是搅拌桩施工。几年前上海市建委发文禁用粉喷深层搅拌法,接着不少地区也采取类似措施。深层搅拌法不能满足地基处理要求并不是深层搅拌法工法本身不成熟,也不是深层搅拌法加固地基设计方法不对。影响施工质量主要是施工单位素质和施工机械两方面问题。先分析施工单位素质存在的问题。前些年,地基处理施工队伍的快速膨胀,造成绝大多数施工队伍缺乏必要的技术培训,熟练技术工人缺乏是普遍现象。除此之外,还存在偷工减料现象。其它地基处理方或轻或重也存在类似问题。
(4)施工机械简陋影响地基处理水平和质量。近二十几年来,我国地基处理施工机械发展很快,许多已形成系列化产品。但应看到与我国工程建设需要相比较,差距还很大。还以深层搅拌法为例,不能很好保证施工质量不仅与施工单位素质有关,也与目前应用的施工机械水平有关。简陋的机械要保持稳定良好的施工质量是困难的。
(5)地基处理理论落后于实践。从实践一理论一再实践的角度看,实践先于理论是一般规律,对土木工程更是如此。但重视理论研究,用理论指导实践也是很重要的。对地基处理各种工法及一般理论缺乏深入系统的研究也是发展中存在的问题之一。
(6)不少工法缺乏完善的质量检验手段。完善的质量检验手段是保证施工质量的重要措施。目前不少工法缺乏完善的质量检验手段。
三、简要介绍常用的软土地基处理方法及其原理
随着现代工程技术的发展进步以及新的加固技术、新型材料的不断研发,使得软土地基处理技术日趋完善。(1)换土垫层法
换土垫层法的原理是:将基础底面以下不太深的一定范围内的软弱土或不良土挖去,以质地坚硬、强度较高、性能稳定、压缩性较小、具有抗侵蚀性的砂、砾、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填,并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动,使之达到要求的密实度,形成良好的人工地基。垫层能有效扩散基底压力,提高地基承载力、减少沉降、加速软弱土层的排水固结、防止冻胀、消除膨胀土的胀缩作用等。适用于各种软弱土及山地不良地基的浅层处理。使用的主要材料:砂、砾石、石渣、粉煤灰、矿渣等。使用的主要机械设备:人工挖土或机械挖土、垫层材料运输、压实或夯实机械。
(2)挤淤置换法
挤淤置换法的原理是:依靠换填材料的自重以及借助于其他外力,如压载、振动、爆炸、强夯或卸荷等,使软弱层遭受破坏后被强制挤出而进行的换填处理。适用于厚度较小的淤泥地基。
(3)强夯置换法
强夯置换法是一种普遍运用的方法,其原理是采用边填碎石边强夯的强夯置换法在地基中形成碎石墩体,由碎石墩、墩间土以及碎石垫层形成复合地基,以提高地基承载力、减少沉降。适用于人工填土、砂土、粘性土和黄土、淤泥和淤泥土地基。使用的主要材料:碎石、矿渣等。使用的主要机械设备:夯锤、起重设备、脱钩装置及运输装卸机械。
(4)碎石桩(置换)法
原理是在软粘土地基中采用沉管法或其它方法设置密实的砂桩或碎石桩,以置换同体积的粘性土形成砂石桩复合地基,以提高地基承载力。同时砂石桩还可以同砂井一样起排水作用,以加速地基土固结。适用于软粘土地基。使用的主要材料:砂或碎石、砾石。使用的主要机械设备:打桩机。
(5)振冲置换法
振冲置换法的原理是利用振冲器在高压水流作用下边振边冲在地基中成孔,在孔内填入碎石、卵石等粗粒料且振密成碎石桩。碎石桩与桩土间形成复合地基,以提高承载力,减小沉降。适用于不排水抗剪强度不小于20kPa的粘性土、粉土、饱和黄土和人工填土等地基。使用的主要材料:碎石、砾石。使用的主要机械设备:振冲器、起重机或施工专用平台和水泵。
(6)加载预压法
原理是在建造建筑物之前,天然地基在预压荷载作用下压密、固结,地基产生变形,地基土强度提高,卸去预压荷载后再建造建筑物,完工后沉降小,地基承载力也得到提高。堆载预压有时也利用建筑物自重进行。当天然地基土渗透性较小时,为了缩短土体排水固结的排水距离,加速土体固结,在地基中设置竖向排水通道,常用形式有普通砂井、袋装砂井、塑料排水板等。当采用竖向排水通道时,也分别称为袋装井法、袋装砂井法或塑料排水带法等。[7]适用于软粘土、粉土、杂填土、冲填土、泥炭土地基等。使用的主要材料:堆载用料可用土石方或其他填料;垫层材料用渗透系数大于10-3 m/s、含泥量小于3%、级配较好的中粗砂;竖向排水通道之砂井法需用同垫层材料要求相同的砂,袋装砂井法还需聚丙烯机织土工物,塑料排水带法需塑料排水带。使用的主要机械设备:堆载用料的运输、装卸机械,也可用人工运输,静压沉管机械、锤击沉管机械,动力螺旋钻机,袋装砂井专用打设机,塑料排水带插板机。
(7)降低地下水位法
原理是通过降低地下水位,改变地基土受力状态,其效果如堆载预压,使地基土固结。在基坑开挖围护设计中可减小作用在围护结构上的土压力。适用于砂性土或透水性较好的软粘土层。
4(8)石灰桩法
原理是通过机械或人工成孔,在软弱地基中填入生石灰或生石灰块加其他掺合料,通过石灰的吸水膨胀、放热以及离子交换作用改善桩周土的物理力学性质,并形成石灰桩复合地基,可提高地基承载力、减少沉降。适用于杂填土、软粘土地基。使用的主要材料:生石灰。使用的主要机械设备:打桩机或洛阳铲成孔。
(9)深层搅拌法
原理是利用深层搅拌机将水泥或石灰和地基土原位搅拌形成圆柱状、格栅状或连续墙水泥土增强体,形成复合地基以提高地基承载力,减小沉降。深层搅拌法分为喷浆搅拌法和喷粉搅拌法两种,也可用它形成防渗帷幕。适用于淤泥、淤泥质土和含水量较高、地基承载力不大于120KPa的粘性土、粉土等软土地基。用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时宜通过试验确定其适用性。使用的主要材料:水泥。使用的主要机械设备:深层搅拌机,按搅拌轴分为单轴和双轴两种,按喷射方式分为浆液喷射和粉体喷射两种。配套设备:浆液喷射主要有灰浆搅拌机、灰浆泵,粉体喷射主要有粉体发送器、空气压缩机以及计量器等。
(10)高压旋喷注浆法
原理是利用钻机将带有喷嘴的注浆管钻进预定位置,然后用20Mpa左右的浆液或水的高压流冲切土体,形成水泥土增强体。有单管法、二重管法、三重管法。在喷射浆液的同时通过旋转、提升形成定喷、摆喷和旋喷。可形成复合地基以提高承载力,减少沉降,也常用它形成防渗帷幕。适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。当土中含有较多的大块石,或有机质含量较高时应通过试验确定其适用性。使用的主要材料:水泥。使用的主要机械设备:钻机、高压泵、泥浆泵、空气压缩机、注浆管、喷嘴、流量计、输浆管、制浆机等。
以上论述的几种软土地基处理方法,仅仅是众多处理方法中较具代表性的,在各个不同的工程建设过程中,建设人员要针对不同的地质条件、技术条件、设备条件、资金力度等因地制宜的采用一种最为经济合理,施工方便的地基处理技术。本文将要重点介绍的喷粉桩加固地基处理技术,就是一种具有加固工艺合理、施工简单、技术可靠、成本低廉、进度快、无振动、无噪音、工期短、占地面积小等优点的处理技术。
四、喷粉桩加固地基的处理方法
1、喷粉桩加固地基处理技术的概述
粉喷桩是粉体喷射深层搅拌桩加固软土技术的简称。国外定名为DJM工法(Dry Jet Mixing Method)喷粉桩最早是由瑞典和日本于20世纪60年代后期提出的加固地基的技术工艺。80年代初,国内开始研究,1984年7月在广东省云浮硫铁矿铁路专用线上用石灰搅拌桩加固单孔4.5m盖板箱涵软土地基获得成功,1985年4月通过铁道部部级技术鉴定。此后,很多设计单位将喷粉桩技术进行了推广应用,特别是地下水位较高的地区。
2、该技术的工作原理
通过喷射搅拌机将粉状加固料如水泥、石灰粉等用压缩空气喷入地基深部凭借搅拌机的回转钻头叶片使加固料与原位软土混合就地搅拌形成具有整体性、水稳性及一定强度的桩体。桩体中的加固料与软土产生一系列物理化学反应使软土硬结从而使桩体与桩间土一起组成复合地基起到加固地基的目的。
2.1喷粉桩所采用固化剂的分类
当前在实际工程中喷粉桩所用的固化剂主要是水泥或石灰两钟,喷拌成水泥土桩或石灰土桩。
采用水泥作为固化剂时,水泥的水化与其在混凝土中的变化机理不同,混凝土的硬化是水泥在粗骨料中进行,而水泥土硬化是水泥在具有活性的粘土介质中进行,作用缓慢而复 5 杂。采用生石灰作固化剂时,石灰在土层中吸水、膨胀、发热和进行复杂的离子交换,土微粒凝聚、火山灰、碳酸钙、固结等一系列物理化学反应,生成复杂的化合物,这些化合物在水和空气中逐渐硬化、使土粒得到牢固结合和加强,促使周边土体固结,从而形成较高强度的石灰土。
3、喷粉桩处理的特性
喷粉桩是由水泥或石灰作固化剂而形成的灰土桩,因为它既不能掺入高强度的粗石骨料,也不能通过用配置钢筋的方法来提高自身的承载力,所以喷粉桩仅考虑竖直荷载的作用,不象砼桩那样,承受竖向力的同时还能承受水平力。喷粉桩自身性质介于刚性桩(钢筋混凝土灌注桩、钢筋混凝土预制桩、木桩、钢管桩等)与柔性桩(碎石桩、砂桩、土桩等)之间的一种桩型,它的刚度、抗压强度和抗侧向压力作用均小于刚性桩而大于柔性桩。由于喷粉桩所用的固化剂是在钻孔过程中、通过钻杆喷入土层中的,桩载面中心的钻杆占去一定的空间,钻头叶片距端头越近搅拌力矩越大,使灰土搅拌愈均匀;因此桩身截面的强度是不均匀的,中心轴处强度最低,沿截面经向由中心轴向外边缘强度逐渐增强,在喷粉桩施工过程中应空杆复钻一次,以便提高混合土的均匀性是非常必要的。喷粉桩的轴向应力分布是不均匀的,从桩顶自上而下轴向力逐渐减小,最大轴向力位于桩顶3-5倍桩径范围内,再往下轴向力收敛很快,所以,喷粉桩的破坏机理是,以浅层桩向纵向压缩变形增长,外荷载继续增加,桩向达到抗裂极限状态,而使桩体失去传力功能。
4、喷粉桩在工程施工中的应用
1、提高基础地耐力:喷粉桩适用于加固软土地基,增强软土地基的承载力,使之提高建筑物的基础地耐力。
2、加固软土边坡:当此次工程进行建筑物基坑开挖时,我们遇到地面宽度不够使放坡受到限制,开挖边坡的稳定性不够等问题。由于喷粉桩可用于加固软土边坡,所以采用单个喷粉桩互相搭接而形成竖壁状墙体作护岸结构,这样比起砼连续墙、预制钢筋砼桩、钢板桩等护岸方案,不但施工简便,而且经济效益可观。
3、基坑的施工:采用水泥作固化剂制成的喷粉桩,由于水泥与原位土混合后,原位土变成较密实的水泥土,大大降低软土的渗透系数,可有效地起到阻水作用,避免坑壁流砂发生。同时,由于喷粉桩下端入土深度校长,切断了地下水的渗透途径,使得基坑降水漏斗变陡,减小了由于降水量大对周围环境的危害,从而使基坑排水作业简便化,有利于基坑的施工。
具有的优点:
加固工艺合理、施工简单、技术可靠、成本低廉、进度快、无振动、无噪音、工期短、占地面积小、对环境无污染、对周围建筑物无影响、加固效果好等,更引人注意的还有:
(1)可以直接在含有地下水的地层中施工成型。
(2)虽然负温下固化料与土的反应减弱,但温度回升后,反应可继续进行,故在地温为-10℃以上的情况下进行施工,毫不影响桩的质量。
(3)施工过程中只向土层中喷射固化料干粉,无需向地层中注入附加水分,不但减少了施工污染,而且使固化料能充分吸收软土中的水分,从而增强加固效果。
(4)施工原料除原位软土外,仅掺入少量固化剂,因此施工工艺简单,施工成本低。
5喷粉桩施工程序:
1、平整场地,整套设备根据实际地形安装就位。
2、喷粉桩机自动纵横向移动,钻头对准孔位。
3、启动搅拌机,钻头正向旋转,实施钻进作业。为了不至堵塞钻头上的喷射口,钻进过程中不喷固化料,只喷射压缩空气,即确保顺利钻进,又减小负载扭矩。随着钻进,使 6 被加固的软土体在原位受到搅动。
4、钻至设计孔底标高后停钻。
5、再次启动搅拌机,反向旋转提升钻头,同时打开发送器前面的控制阀,按需要量向被搅动的疏松土体中喷射固化料——水泥粉(或石灰粉),边提升边喷射边搅拌,尽量达到搅拌均匀,使软土与固化料充分混合,喷射量与控制阀的开放大小成正比,与钻头的提升速度成反比。
6、当钻头提升至高出桩顶40cm~50cm时,发送器停止向孔内喷射粉料,桩柱已形成,将钻头提出地面。
7、为了确保固化剂与土体充分混合或感到某一根桩喷粉质量欠佳时,对原孔应复钻一次,以达到图纸设计要求。
8、实践证明:在喷粉过程中,当钻头提升到最后阶段时应注意控制,使钻头距地表面≥50cm时停止喷粉,不然粉体被带出地面而向空中飞散污染环境。
6.1喷粉桩施工程序图
a.钻机定位 b.喷气钻井 c.终孔停钻 d.喷粉提升 e.成桩、钻头提至地面
1.喷钻机 2.钻架 3.钻杆 4.钻头 5.钻孔 6.成桩
结束语:
软土地基有极大的危害性,如果不处理或处理不当,就会造成地基失稳,使构造物沉降过大或不均匀沉降,对构造物造成不同程度的危害。软土地基的处理方法很多,但是结合实际情况,我国各地区的环境,土质皆有不同。前辈们的工程实践经验很宝贵,值得我们借鉴,但在实际工程中需要我们勇于探索,力求用最简单、最经济的施工方法完成任务。
参考文献:
[1]中国建筑科学研究院.《建筑地基基础设计规范》.北京:中国建筑工业出版社,2002 [2]交通部第一公路勘察设计院.《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》.北京:人民交通出版社,1996 [3]铁道第一勘察设计院.《铁路工程地质手册》[M].北京:中国铁道出版社,1999 [4]铁道第三勘察设计院.铁路工程设计手册:《桥梁地基和基础》[M].北京:中国铁道出版社,2002 [5]建设部综合勘察研究设计院.《岩土工程勘察规范》.北京:中国建筑工业出版社,2001 [6]殷宗泽、龚晓南.《地基处理工程实例》.中国水利水电出版社.2000 [7]翁春旭.处理软土地基排水固结法的技术经济分析. 2000
第三篇:污水纤维球处理技术论文
1给水处理工艺的比较、启示及其困惑
1.1自来水厂净水工程简介
现代自来水厂处理工艺是随着工业文明的到来和现代城市的产生而同步产生的,所以,其发展历史远远地超过城市污水厂。而且自来水厂处理工艺一经产生,就万变不离其宗,并且今后将仍然持续有效。自来水厂的水源主要为天然水体,水处理的目的是去除水体中的胶体颗粒与控制水体中的细菌、致病菌和其他微生物。自来水厂的处理工艺包括处理单元、清水池和二级泵站等设施。净水工程设施的功能是将原水净化处理成符合城市用水水质标准的净水,并通过二级泵站加压输入城市供水管网。
1.2污水厂二级生化处理工艺介绍
城市污水中含有悬浮物、胶体、有机物、致病菌和工业生产中的有毒有害物质,目前,污水处理的方法也多种多样,通常将其分为:一级处理方法、二级处理方法和三级处理方法。我国城市污水厂已经逐步普及了二级处理工艺。上述工艺也是全球公认的典型的城市污水处理工艺。所以,如果想进一步改善污水厂尾水水质,只有在二级沉淀池后,增加处理设施和处理单元。
1.3比较和启示
通过比较自来水厂处理工艺,可以看出,在污水沉淀处理工艺后,最佳后续单元应该是过滤处理工艺。
1.4污水厂尾水过滤处理的困境
(1)污水中悬浮颗粒浓度高自来水沉淀池出水中,悬浮物颗粒是絮凝反应后的粘土类颗粒物,粒径较小、强度很低,进入粒径0.6-1.5毫米的滤料颗粒滤池(如自来水厂的石英砂滤池)后,水中的颗粒物能够深入滤料层20-40毫米以上,实现滤料的深层过滤,滤料层不会形成表层过滤,有助于发挥深层滤料的过滤作用,提高过滤周期,降低滤料层反冲洗频率。并且沉淀池出水中的悬浮颗粒浓度通常不超过10-20mg/L,所以,自来水厂过滤池的运行周期一般可以达到12-24小时以上。和自来水处理工艺不同的是,污水厂二级沉淀池出水中,悬浮物浓度通常高达30-50mg/L左右,而石英砂滤床等传统滤料的滤层空隙率较低,滤料层的截污能力低,是缩短过滤周期的一个因素。
(2)污水中悬浮颗粒粒径大、强度高污水处理工艺中,二沉池去除的悬浮颗粒未经过混凝反应,而且水体中或悬浮颗粒自身常常带有气泡,所以,即使粒径达3-5毫米的悬浮颗粒,也很容易随着水流上浮而流出沉淀池。这些悬浮颗粒多为脱落的生物膜或活性污泥颗粒物,强度较大,不能借助过滤水流的剪切作用而深入滤床。
(3)传统滤料过滤污水周期短、反冲洗耗水量大当人们采用石英砂过滤方法处理二沉池尾水时,很容易导致滤料表层的堵塞而形成表层过滤,过滤周期只有几十min,过滤池的反冲洗水量占过滤水量的比例高达1/3到1/2左右。即使人们努力通过改进颗粒滤料工艺,如采用升流式滤床过滤、无烟煤-石英砂双层滤料过滤、陶粒滤料过滤等,也只能些微地延长过滤周期,而根本无法达到实用效果。
(4)污水过滤对滤料的基本要求摆在污水处理研究工作者面前的最基本的任务是,寻找适宜的污水过滤技术,改进污水处理厂尾水水质。污水过滤滤层应该具有滤料空隙率高、滤料层孔径大,便于污水中的悬浮颗粒深入滤料层内部,发挥深层滤料的过滤作用,延长过滤周期,降低滤池的反冲洗频率和反冲洗周期,使污水过滤实用化。
2纤维球滤料的结构特征
纤维球过滤技术最早是日本于上世纪80年代发明的技术,并且经过我国水处理和废水处理专家几十年努力改进的、不断发展的处理技术。主要产品有刚性纤维球和弹性纤维球等类型。其技术参数特征为:
2.1滤料层空隙率高
纤维球滤料层空隙率高达95%左右,过滤起始阶段,滤料层空隙率甚至高达98%左右;而传统石英砂滤料层空隙率只有41%左右,即使多孔隙性的陶粒滤料,其滤料层的空隙率也只有70%,况且每个陶粒的核内空隙和过度细小的空隙根本无法发挥过滤截流作用)。所以,和传统滤料相比,纤维球滤料层的空隙率占有绝对优势。
2.2滤料层空隙大,便于发挥深层滤料的过滤作用
传统石英砂滤料的粒径只有0.5-1.2毫米,滤料层的孔隙直径0.3-0.5毫米,甚至更低。即使陶粒滤料或无烟煤滤料,滤层孔隙直径一般也不超过1毫米。而纤维球滤料的粒径一般达30-50毫米,滤料层的孔隙直径高达10-30毫米。为悬浮颗粒深入滤料层创造了条件。
2.3滤料层空隙分布合理
传统滤料层都是粒径粗细不等颗粒组成的,在滤料层反冲洗过程中,很自然地将细小颗粒滤料冲洗到滤池上方甚至冲出池外,由此,形成了上层细小、下层粗大的滤层结构,即反粒径分布结构。而纤维球则是人为加工的滤料,滤料粒径大小一致,所以,反冲洗后,上下层滤料的粒径也是均匀一致的。不仅如此,由于弹性纤维球滤料具有可压缩性,当进行过滤时,滤料层受到过滤阻力以及自身重力、截流的悬浮颗粒的重力等作用,滤料层受到垂直向下的压力,并且这种压力从上到下而逐渐增大,使得弹性纤维球滤料层从上到下的压缩程度也逐渐增大,结果,滤料层空隙率从上到下逐渐减少,即和传统滤料层的反粒径分布特征正好相反,这也是纤维球滤料能够发挥深层过滤作用的另一重要原因。
2.4滤料层比表面积大,吸附能力强
石英砂滤料层的比表面积通常约300—400m2/m3,即使滤粒自身带孔隙的陶粒滤料层,比表面积也只有600—700m2/m3,而纤维球滤料层的比表面积高达3000—10000m2/m3。纤维球滤料通常为聚酯纤维等材料制成,对于污水中的活性污泥或生物膜颗粒,具有很强的吸附能力,即使在高速过滤状态,也能够将悬浮颗粒截流在滤层中,保证良好的过滤出水水质。
3纤维球滤料的过滤运行特征
3.1滤料层过滤阻力小
正是由于纤维球滤料层的高空隙率、大孔径特征,滤料层过滤阻力很小。如反冲洗结束后,纤维球滤料层的起始过滤阻力只有0.02-0.03米的水头损失,而石英砂滤料层的起始过滤阻力达到0.15-0.2米的水头损失。
3.2过滤滤速高
由于传统滤料过滤的阻力较大,所以,过滤速度受到限制,通常滤速不超过10-15m/h,否则,滤层阻力将迅速增加,达到过滤阻力极限值,不得不频繁地进行反冲洗。此外,传统滤料层的空隙结构分布不合理,一旦水体中的悬浮颗粒随着高速水流深入到滤料层内部,又很容易导致滤料层的穿透,这也是传统滤料层无法进行高速过滤的原因。纤维球滤料过滤阻力小,即使滤速高达30-40米,过滤阻力的增长速度仍然较缓慢,不会因阻力的迅速上升而中止过滤。而且,纤维球滤料层下层的空隙率小、孔径小、比表面积大,即使悬浮颗粒随着高速水流深入到滤料层内部,也能够通过底层细密滤料层的有效截流,防止滤料层穿透。当然,整个纤维球滤料层的高比表面积以及纤维球的高吸附能力,也是防止滤料层穿透的有效手段,同样也是纤维球高速过滤的保证。
3.3滤料层截污能力强
由于纤维球滤料层的高空隙率,以及纤维球滤料深层滤料层的空隙分布特征,使得纤维球滤料层的截污能力大大提高。给水过滤同步比较实验表明,传统石英砂滤料的截污能力一般不超过1-2kg/m3,而纤维球滤料层的截污能力高达3-5kg/m3;污水过滤同步实验表明,石英砂滤料层因为表层滤料空隙的迅速堵塞,截污能力反而下降到0.1-0.2kg/m3,当纤维球滤料过滤废水时,恰恰因为大颗粒悬浮物在滤料层表面的截流,更加充分地发挥了滤料层内部的截流作用,使得纤维球滤料层的截污能力进一步提高到5-10kg/m3。
3.4过滤周期长
由于纤维球滤料层的截污能力强,所以,过滤周期显著提高。在同等滤速过滤给水时,纤维球过滤的周期至少是石英砂滤料的3-4倍;在同等滤速过滤污水时,石英砂滤料的周期甚至只有10-20min,而纤维球过滤至少达8小时以上。即纤维球过滤污水的周期甚至是石英砂滤料的50倍以上。由于不需要频繁地进行反冲洗,所以,纤维球过滤运行非常便捷稳定,并且可以减少工作量。
3.5节省反冲洗水量
纤维球过滤过滤周期长,反冲洗频率低,是节省反冲洗水量的一个原因。纤维球过滤可以进行气、水同时反冲洗,通过气体的强烈搅动作用使悬浮颗粒脱离滤料表面进入水体,随着反冲洗水而流出滤池,从而节省大量的反冲洗水量。由于纤维球过滤池上方设有多孔板,能够防止滤料随着反冲洗水流失,所以,反冲洗的气体强度和水流强度都不需要严格控制,并且能够同时进行气水反冲洗,操作简便。传统滤料的粒径很小,不能够通过多孔板防止反冲洗状态的滤料流失,所以,不能进行气水同时反冲洗。即使进行气体辅助冲洗,也必须先气体搅动、后水流冲洗,操作不便,也不便于节约反冲洗水。纤维球滤料和石英砂滤料的同步给水过滤实验表明,纤维球过滤的反冲洗水量与过滤产水量之比,只有石英砂的1/6-1/8。当用于污水过滤时,纤维球过滤的反冲洗水量与过滤产水量之比,仅为石英砂的1/10。
4纤维球滤料过滤能够应用于污水处理
事实上,从上述运行特征已经可以得出结论:纤维球滤料可以用于污水过滤,并且能够稳定运行。纤维球滤料孔径大,且自上向下逐渐递减,污水过滤时,活性污泥颗粒或脱落的生物膜,也能够轻易地深入到滤料层深层,发挥深层滤料的过滤作用,不至于因为滤料表层堵塞使过滤周期急剧下降。相反,传统石英砂或无烟煤等滤料过滤污水时,则不能够发挥深层滤料的过滤作用,周期急剧下降而不能适用。相对于给水处理,污水中的悬浮颗粒浓度更高,一般滤料即使发挥深层截污能力,也难以保持较高的过滤周期;纤维球滤料空隙率高、截污能力大,这也是纤维球滤料能够用于污水过滤的另一主要原因。纤维球过滤设备的反冲洗条件是气水同时反冲洗。借助于气体搅动,可以提高反冲洗效果、降低反冲洗用水量。而污水处理工艺中,常常采用鼓风曝气。借助鼓风曝气气源进行纤维球过滤设备反冲洗,可以避免增设鼓风设备,这也是纤维球过滤设备能够便捷地用于污水过滤的另一条件。
5纤维球滤料过滤工艺是当今污水深度处理的最佳选择
5.1技术优势
由于我国城市污水量逐年增加,我国不得不执行更加严格的污水尾水排放标准。但是,我国污水处理厂的处理工艺仍然停留在污水二级生化处理,并且今后一段时期内,国家或地方政府也不可能要求污水厂增设活性炭、臭氧氧化、反渗透等深度处理工艺。而针对越来越严格的排放标准,二级生物处理又无能为力,这应该是业内人士的共同认识。上述运行数据表明,纤维球过滤二沉池出水时,悬浮颗粒浓度从10-20mg/L左右下降到2mg/L以下,SS去除率接近90%;COD浓度从70-80mg/L左右下降到40mg/L左右,COD去除率接近50%。纤维球过滤不仅能够显著改善尾水水质,符合当今发展趋势;而且能够高速过滤,滤速可以达到20-40m/h。而且过滤周期达到10-20h,即能够稳定地用于污水过滤,不必频繁地进行反冲洗。
5.2经济优势
纤维球过滤设备投资较省,一般约20-30元/(m3水/日)。只需要增加二级生物化学处理工艺投资的1-2%的投资,即可以实现污水深度处理。而其它深度处理单元的投资通常高达纤维球过滤的几十倍甚至几百倍。纤维球过滤设备再生简便,只需要进行气水反冲洗,并且反冲洗耗水量很少,成本很低。与活性炭吸附的再生费用简直不能比较。
5.3空间改造优势
纤维球过滤设备占地很少,通常相当于二沉池占地的1/40-1/20。由于体量很小,所以,便于在已经建有二级生物处理工艺的现状污水厂内增设,改造工程非常简便。此外,纤维球过滤设备体量小,所以,常常制造成罐式过滤设备,运输、移动、安装等也非常便捷。
第四篇:公路软土路基处理技术
公路软土路基处理技术
软土地基的处理是道路设计经常遇到的情况。软土是指湖沼、滨海、谷地、湿地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有孔隙比大、含水量高、压缩性强、固结系数小、固结时间长、抗剪强度弱、灵敏性强、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。主要包括冲填土,杂填土,淤泥质土以及其他高压缩性土等。
一、软土路基浅层处理方法
软土地基浅层处理的方法主要包括加筋土法,强夯法,换填法和抛石挤淤法等(浅层处理是指对路床处理深度不超过5米)。
(一)加筋土法
加筋土法是将土工织物或是土工栅格等植入地基土中,两者形成一个整体,增大压力扩散角,从而提高地基的承载能力,减少其沉降。加筋土法一般适用于由回填土形成的路堤,适用于软土,沙土和粘性土等。
(二)强夯法
强夯法是利用重物对软弱地基进行强夯,增加其密实度,从而提高路基地基承载能力和减少沉降,一般适用于地基处理深度不超过3米的低饱和度粉土,粘性土,湿陷性黄土,素填土和杂填土等。
施工前,对重夯地段测量放样,确定夯点位置及间距。夯击遍数为3遍,从两侧开始向中部一排接一排进行,每夯点连续夯击4次。夯击过程中随时测量夯沉量,当后两击平均夯沉量为1~2cm 时,即可终止夯击。
(三)换填法
换填法是将软弱土层清除并清底,然后回填砂碎石并压实。一般适用于淤泥质土和黄土和人工回填土,适用深度不超过5米。
测量放样,挖除路基坡脚全部软弱土、冻胀土。对材料的配合比进行标准试验,确定适合施工需要的各项参数,以便合理指导施工。
备料、摊铺及拌和,自卸车按规定计量将砂砾运至施工路段,确保配料的均匀性及准确性,然后用平地机摊铺,直到达到设计要求的深度和规范要求均匀度为止。摊铺应控制厚度,避免破坏下承层,每次的摊铺宽度应与上一次的摊铺重叠50cm。
碾压养生,现场取样成型试件,满足要求后,立即进行稳压,然后平地机初平一次,用振动压路机振压4~6遍直到达到要求的标准。碾压成型后的第2天,洒水养生,并控制车辆运行。
(四)袋装沙井法
袋装沙井法具有理论成熟,施工简易,造价低廉,质量容易被控制等优点。袋装沙井法是固结排水法的一种,是在软弱地基中设置若干沙井,在沙井上铺砂垫层,再在砂垫层上铺设土工布。通过增加排水措施,缩短排水距离,提高排水速度,从而使地基土的密实度增加,提高其承载能力。土工布的作用是提高其稳定性,使之不会沿滑动面滑动。
二、软土地基深层处理方法
软土地基深层处理的方法主要是深层搅拌法、排水固结法、石灰桩法、复合地基法和高压喷射注浆法等(深层处理是指对路床处理深度超过5米)。
(一)深层搅拌法
深层搅拌法是将水泥或是其他减水联结剂利用深层搅拌机与地基土在原位进行搅拌,使之成为复合地基,提高整体的承载能力。此法一般适用于不超过12米的粉土或是粘性土等。
(二)排水固结法
排水固结法是利用在地基中设置的排水系统,减少周围地基土中的含水量,提高地基的密实度,增强抗剪能力,适用于厚度较大的饱和土地基或是冲填土地基。
(三)石灰桩法
石灰桩法是在地基土中,利用人工或是机械成孔,将石灰回填路基中,由于石灰的吸水性以及离子交换作用,改变周围地基土的物理性质,形成复合地基。此法适用于处理深度不超过12米的软弱粘性土和杂填土。
(四)高压喷射注浆法
高压喷射注浆法是利用钻机将带有喷嘴的注浆管钻至设计的土层深度,然后高压喷浆,使混凝土砂浆与土体形成一个整体,彻底改变地基的结构组成,提高地基的承载能力,减少其沉降。此法适用于软弱地基深度较大的地基,可以超过30米。
三、工程实例
某公路改建工程,桩号为K2+23~K5+73,全长3.5km。水泥混凝土路面,路基宽度23m,双向4车道,荷载等级为公路一级。此次改建工程的地基由于软弱土厚度较大,土质软弱,埋深浅,承载能力和抗剪能力相对薄弱,容易触变,对上面公路的沉降及稳定性影响较大,需进行软基处理。K2+34~K3+77段的地基,为由淤泥质亚粘土组成的软土段,埋深2~5m,软土层厚6~10m。参考《公路路基设计规范》(JTGD30-2004),软土地基处理设计包括沉降处治设计和稳定处治设计,稳定安全系数的计算采用固结有效应力法,当不考虑固结时,稳定安全系数取值不能小于1.2,一般路段容许工后沉降不能超过0.3m。具体对于本工程,大部分的路段地基为淤泥质亚粘土,路堤填土高度均不大于5.5m,软弱土层厚,土质较弱,沉降较大。根据以往经验,参考相关类似工程,本工程采用袋装沙井法进行软基处理。袋装沙井法具有理论成熟,施工简易,造价低廉,质量容易被控制等优点。
K2+34~K3+77段相关数据如下:路堤顶部设计宽度23.00,路堤设计高度3.75m,路堤边坡坡度为1:1.5,地基土层数为3层,砂垫层厚度为0.4m,竖向排水体半径0.035m,间距1米,竖向排水体的长度为11m。工后沉降基准期为334天,其中路基施工期为183天,路基预压期为122天。采用经验系数法进行沉降计算,e-P曲线法进行主固结沉降计算,按多层土实际容重进行基底应力计算,在计算沉降时,要考虑弥补地基沉降引起的路堤增高。在进行稳定计算时,采用固结有效应力法,同时考虑超载和地震力的影响。其中地震烈度为7度,重要系数为1.0,综合系数为0.25。
沉降计算部分:考虑地基沉降的影响,路堤的计算高度为4.021m,公路竣工时,地基的沉降量为0.512m,工后沉降基准期结束时,地基的沉降量为0.621m。公路竣工后,基准期内的残余沉降为0.101m。故总的沉降为1.2×0.723=0.868m。
如若采用粉喷桩进行软基加固,拟采用直径为0.5m的粉喷桩,桩距1.2m,梅花形布置。
单桩承载力计算:混凝土单桩承载力取分别按桩材强度和桩侧摩阻力计算的较小者。
虽然两种方案,都可以达到提高地基土的承载力,减小沉降的要求,但是对这两者的造价进行比较,采用袋装沙井法时,总造价为98.34万,采用粉喷桩时,总造价为177.65万。显然,无论是从地基处理效果还是从造价上比较,袋装沙井的处理方案都是优于粉喷桩处理方案。
第五篇:浆造纸工业污水的化学处理技术
浆造纸工业污水的化学处理技术
2007-11-27 15:
43制浆造纸厂排放的污水来自制浆造纸生产的各个过程,这些污水含有不同的污染物质,常规的沉淀、澄清、气浮、过滤等物理处理方法,无法满足日益严格的排放标准,必须采用化学法辅助。
制浆造纸厂排放的污水主要有制浆废液、洗涤污水、漂白污水、脱墨污水和造纸污水等。处理过程既要分离其中的悬浮固体,除去COD、BOD以及各种可溶性的有害物质,还要脱除颜色、气味等。传统的铝盐、铁盐、或单一聚合物很难满足处理各种污水的需要,对于不同的污水必须采用不同的化学药品。污水处理用的化学药品除了常用的凝聚剂和絮凝剂以外,还有脱色剂、除硅剂等,很多时候需要使用一种以上的药品,以达到处理的目的。
1.蒸煮废液
目前碱回收是处理碱法制浆黑液的最佳方法,但是化学法处理黑液也取得了一定的成功。化学法首先利用除硅剂将黑液中的硅及木素分离出来,然后再用絮凝剂将其沉淀后出去,达到处理的目的。
2.脱墨污水
碱性脱墨工艺排放的污水难以处理。脱墨厂大多采用气浮法处理脱墨污水,其中使用单一聚丙烯酰胺絮凝剂,处理后的水质很差。实践证明,由高聚物和碱性瓷土组成的双元系统是处理碱性脱墨污水的最佳药品,它不仅效果好,而且成本不高。
3.纸机白水
纸机白水中主要污染物是悬浮固体,悬浮固体大部分是纤维和填料,处理相对比较简单。中国大多数大中型造纸厂采用了白水处理装置,但许多装置因为没有使用性能优良的絮凝剂,再加上入水浓度很高,处理效率普遍偏低。为了提高处理效率,首先应该采用污水防治技术降低白水的入水浓度,其次应该在污水处理中使用专用的高分子量有机絮凝剂。
4.污泥脱水
污水处理将水中的悬浮固体除出,最终产生污泥,常用的污泥处理方法是填埋。污泥填埋需要占用大面积的土地,例如一个日产300吨脱墨浆的车间,效率按82%计算,每天排出污泥约55吨,如果填埋高度为6米,每年需占用6000平方米的土地。为了尽量减少污泥填埋需要占用的土地面积,应该在填埋前对污泥进行脱水处理,尽可能的将污泥中的水分脱掉,使污泥的体积减少。
近年来,由于污泥填埋的成本不断上升,一些造纸厂已开始采用流化床燃烧去处理污泥。污泥焚烧要求进焚烧炉的污泥具有一定的干度,特别是当污泥的燃烧值较低时,需要通过脱水使污泥的干度达50%才可保证有效燃烧。
对污泥进行脱水处理时,使用絮凝剂可以有效地改善污泥脱水装置的脱水效率,提高处理后污泥的干度,并降低污泥脱除水的二次污染负荷。、造纸工业耗水量大,若要发展,必须减少污水排放,降低污水污染。污水治理既要处理,更要防治,化学法是造纸污水防治和处理的有效手段,造纸厂应该充分利用这一手段来解决污水的污染问题。