第二十章污水处理厂设计.

12019/12/19第二十章污水处理厂的设计第一节设计程序第二节厂址选择第三节工艺流程选择第四节污水厂的平面布置和高程布置22019/12/19第一节设计程序32019/12/19污水处理厂的基本建设程序规划项目建议书工程可行性研究报告等初步设计扩大初步设计施工图设计土建施工设备安装设计院审批批准评审评审设计监理施工监理设计院调试运行批准施工安装单位42019/12/19一、污水处理工程的建设程序第一阶段项目立项阶段第二阶段工程建设阶段第三阶段项目验收阶段52019/12/19第一阶段项目立项阶段。该阶段需根据城市市政规划或环境保护部门要求，分析项目建设的必要性和可行性。本阶段以确定项目为中心，一般由建设单位或其委托的设计研究单位编制项目建议书和项目可行性研究报告，通过国家计划部门、投资银行或企业计划部门论证便可获得立项，对于某些小规模项目，只编制污水处理工程方案设计，并通过投资部门的论证便可立项。62019/12/19第二阶段工程建设阶段。包括工程设计、工程和设备招投标、工程施工、竣工验收等过程。（1）工程设计，项目立项后，设计单位根据审批的可行性研究报告进行施工图设计，其任务是将可行性研究报告确定的设计方案具体化，要将污水处理厂区、各处理构筑物、辅助构筑物等的平面和高程布置，精确的表达在图纸上，其设计深度应能满足施工、安装、加工及施工预算编制要求。在施工图设计之前，可能还需进行扩大初步设计，进一步论证技术的可靠性，经济合理性和投资的准确性。72019/12/19（2）工程设备招投标，是经过比较投标方的能力、技术水平、工程经验、报价等，来选定工程施工单位和设备供应单位的过程，该过程是保证工程质量和节省工程投资的基础。82019/12/19（3）工程施工，是项目建设的实现阶段，包括土建施工、设备加工制造及安装的全过程。本阶段设计人员应向施工单位和设备供应单位进行技术交底，施工单位要按设计图纸施工，施工人员发现问题或提出合理化建议，应经过一定手续才能变动，施工时，为了总结设计经验，应及时解决施工中出现的技术问题，或根据具体情况对设计作必要的修改和调整，设计人员要有计划的配合参加施工。对一般设计项目，指派主要设计人员到施工现场，解释设计图纸，说明工程目的、设计原则、设计标准和依据，提出新技术的特殊要求和施工注意事项；对重大或新技术项目，必要时应派现场设计代表，随时解决施工中存在的设计问题。（4）竣工验收，是全面检查设计和施工质量的过程，其核心是质量，不合格工程必须返工或加固。92019/12/19第三阶段项目验收阶段。包括联动试车、运行调试、达标验收等过程。联动试车由施工单位、设备供应单位、建设单位共同完成，检查设备及其安装的质量，以确保能正常投入使用。试运行的目的是要确保处理系统达到设计的处理规模和处理效果，并确定最佳的运行条件，对于生物处理系统，往往要用较长时间来完成“生物培养、驯化”任务。达标验收是由环境保护部门检验处理系统出水是否达到排放标准。102019/12/19二、设计内容1、设计内容：①根据当地的总体规划和各种自然条件，合理确定建厂规模和处理要求；②选择厂址；③确定处理工艺流程；④进行平面和高程布置；⑤对各种处理构（建）筑构进行设计和计算；⑥进行厂区道路、管线和绿化综合布置。2、设计一般分初步设计和施工图设计2个阶段112019/12/191、设计说明书的主要内容：⑴设计依据；①可行性研究报告的批准文件；②建设单位（甲方）⑵建设规模和设计要求；⑶多方案工艺流程的比较；⑷各构筑物和建筑物的型尺寸和结构形式；⑸主要设计参数为计算结果；⑹占地面积和土地利用情况；⑺主要材料（钢材、水泥、木枕等）；三、初步设计包括设计说明书和若干图纸122019/12/19⑻管道及设备（水泵、电机、风机、真空泵、压缩机、大型阀门、起重设备、运输车辆、电器设备等）的规格、尺寸和数量；⑼燃料、动力、药齐的用量和来源；⑽高新技术（含引进技术）采用情况；(11)总图运输；(12)消防与抗震措施；(13)建设顺序和进度安排；(14)人员定编和生产组织；(15)各项技术经济指标和工程总概算；(16)存在问题及对策建议(17)附件132019/12/192、图纸包括：各专业（工艺、建筑、电气与自控）总体设计图（总平面布置图、系统图）比例尺：1:200～1:1000，主要工艺构筑物设计图（平面、刻面）比例尺（1:100）～（1:200）；⑴工艺流程图⑵总平面布置图⑶高程布置图⑷主要构筑物简图⑸主干管道布置图⑹电器设计系统图等142019/12/193、初步设计深度应满足的要求⑴设计方案的比选和确定⑵主要设备、材料的订货⑶土地征用⑷基建投资控制⑸施工图设计⑹施工准备初步设计经审批后，方可进行施工图设计152019/12/19四、施工设计文件说明书、图纸、材料设备表、工程预算表1、施工图的设计深度应满足：施工、安装、加工及编制施工图预算（工程招标标底的依据）的要求；2、所有构筑物的平面图、剖面图、局部详图、安装施工详图、非标准设备加工详图，还应列出各类设备和材料明细清单。3、设计完成后，应向施工单位作施工交底，即向施工单位介绍设计意图和提出施工要求，在施工过程中，如需作某些修改，应由设计人员负责进行，施工完毕后，设计人员应配合建设单位进行调试和试运行。162019/12/19第二节厂址选择172019/12/19选择厂址或站址(在工厂、企业内，往往将污水处理厂称为废水站)时，一般应考虑以下一些问题：（1）厂址应选在地质条件较好的地方。地基较好，承载力较大，地下水位较低，便于施工。（2）处理厂应尽量少占土地和不占良田。同时，要考虑今后有适当的发展余地。（3）要考虑周围环境卫生条件。（4）处理厂应设在靠近电源的地方，并考虑排水、排泥的方便。（5）处理厂应选择在不受洪水威胁的地方，否则应考虑防洪措施。城市污水处理厂厂址选择原则（1）厂址必须位于集中给水水源下游。（2）处理后的水排放时应与纳污水体靠近。（3）便于污泥处理和处置。（4）应位于城镇夏季主导风向的下风侧，并与城镇、厂区、生活区之间，保持一定的卫生防护距离300m。（5）少占农田。（6）厂址有良好的工程地质条件。（7）预留发展用地。（8）不受洪涝灾害的影响。（9）有方便的交通、运输和水电条件。（10）如有可能，选择在有适当坡度的位置，以利于处理构筑物高程布置，减少土方工程量。192019/12/19第三节工艺流程的选择第三节工艺流程的选择一、考虑因素1.污水的处理程度相应的水质标准•《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002)•《污水综合排放标准》（GB8978-1996）•其他标准2.处理规模和水质特点•如完全混合曝气池、塔式生物滤他和竖流沉淀池只适用于水量不大的小型污水处理厂。•原污水水质水量变化很大时，处理方案中因考虑对水质水量的调节(如设调节池)或选用承受冲击负荷能力较强的处理工艺。•3.工程造价与运行费用4.当地的自然条件•当地的气候、地形等自然条件也是污水处理工艺选定的影响因素。•如太冷或太热地区。不适合采用普通生物滤他和生物转盘工艺。•降雨量明显高于蒸发量的地区，不宜采用污泥干化场。某些特殊的地形，如旧河道、洼地、沼泽地等，可以考虑采用稳定塘、土地处理等工艺。•建址地区水文、地质、电力供应等具体问题，也要求考虑一些特殊的工艺。5.自控的要求•计量、水质检验及自控所需的仪器设备的设置不单纯是管理工作的需要，更重要的是为了做到严格控制工艺过程达到高效、安全与经济的目的。而某些工艺在此方面有特殊要求、如三沟式氧化沟的选用需要随时检测氧化沟的水位、水质；新型间歇式活性污泥法要求随时检测曝气池水位、水质(如DO)、运行时间等，并采用计算机进行自动控制。•要充分考虑控制要求的可行性和可靠性，使工艺过程运行高效、安全和经济。6.选择合理的污泥处理工艺•污泥处理工艺作为污水处理系统方案的一部分，决定于污泥的性质与污泥的出路(农用、填地、排海等)。•污水处理构筑物排出的剩余污泥性质不同，对选用污泥处理工艺有较大影响，如采用普通活性污泥法工艺，污泥一般需进行消化处理，采用低负荷的氧化沟工艺，剩余污泥处理可不进行厌氧消化。二、城镇污水厂的流程按照处理效率，污水厂可以分为三级：一级处理厂沉淀法二级处理厂生物处理法一级加强处理厂化学混凝沉淀法化学生物絮凝处理生物处理法三级处理厂化学处理和过滤262019/12/19一级污水处理厂272019/12/19一级处理（沉淀法）282019/12/19一级强化污水处理厂一级强化处理（混凝沉淀法）292019/12/19一级强化污水处理厂一级强化处理（快速生化法）302019/12/19二级生化污水处理厂312019/12/19322019/12/19高碑店污水处理厂工艺流程图332019/12/19邯郸市东污水处理厂工艺流程图342019/12/19352019/12/19362019/12/19372019/12/19三、工业废水的处理(1)本厂工业废水的特点，包括污染环境的是有毒物、有机物，还是特殊物质(如油、酸、碱、悬浮物等)，水量多少，变化如何；(2)循环给水和压缩废水量的可能性；(3)回收利用废水中的有用物质的方式方法；(4)废水排入城市沟道的可能性；(5)生活污水情况。在具体确定工厂的废水处理方案之前，先要调查研究下列各点：382019/12/19(1)确定废水的处理要求；(2)经过处理后的废水是循环使用、灌溉农田、排入城市沟道，还是排放入天然水体；(3)哪些废水就地(车间)解决，哪些废水集中处理，哪些废水就地进行预处理后再集中处理，哪些废水能同本厂生活污水一起处理。在调查研究的基础上，顺次解决下列各问题：在解决上述问题后，可研究各分散处理和集中处理的方法和流程。392019/12/19402019/12/19412019/12/19422019/12/19第四节污水厂的平面布置、高程布置432019/12/19平面布置的原则(1)布置应紧凑，以减少处理厂占地面积和连接管(沟道)的长度，并应考虑工作人员的方便。(2)各处理构筑物之间的连接管(沟道)应尽量避免立体交叉，并考虑施工、检修方便。(3)在高程布置上，充分利用地形，少用水泵并力求挖填土方平衡。(4)使需要开挖的处理构筑物避开劣质地基。(5)考虑分期施工和扩建的可能性，留有适当的扩建余地。442019/12/19注意事项方案比较可调整各处理构筑物的个数均匀配水妥善安排管线设置计量设备道路宽度452019/12/19水头损失为两构筑物之间的水面高差。如进水沟道和出水沟道之间的水位差大于整个处理厂需要的总水头，则厂内就不需设置废水提升泵站；反之，就必须设置泵站。污水厂的高程布置就是确定各构筑物的高程。主要任务：对各处理构筑物与辅助设施等的相对位置进行平面定位。•处理构筑物；•辅助构筑物：泵站、配水井等•污泥处理构筑物；•辅助建筑物：办公楼、鼓风机房、变电站等；•各类管（渠）道、供电线路位置；•各种管道交叉位置；•检查井的布置；•道路、绿化、围墙等。一、平面布置的主要内容二、平面布置的原则(1)厂区功能分区明确，一般分为厂前区、污水处理区、污泥处理区。厂前区：包括生活、管理设施。应布置处理构筑物的上风向，与构筑物保持一定的距离，且用绿化带隔离；污水处理区包括预处理区、生物处理区和深度处理区。将排放异味、有害气体的构(建)筑物布置在居住、办公场所的下风向。一般将污泥处理放在厂区后部；若污泥处理过程中产生沼气，则应按消防要求设置防火间距。各主要构筑物之间有道路连接，便于管道铺设和设备的运输、安装和维修。(2)顺流排列、流程简洁处理构(建)筑物尽量按流程方向布置，避免进(出)水方向相反安排。各构筑物之间的连接管(渠)应以最短路线布置。尽量避免不必要的转弯和用水泵提升。严禁将管线埋在构(建)筑物下面，目的在于减少水头损失、便于施工和检修。(3)充分