城市污水处理厂工程设计指导

城市污水处理厂工程设计指导污水处理厂的设计第三节厂址选择第四节厂、站处理方法和流程的选择第五节污水厂的平面布置第六节污水厂的高程设计第七节污水处理厂的配水与计量第一节概述第二节设计步骤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设计步骤设计前期初步设计施工图设计2.1设计的前期工作1、预可研（项目建议书的阶段）2、可研（设计任务书）第二节设计步骤技术上可行重要文件经济上合理社会效益和环境效益（1）概述（2）工程方案（3）工程投资估算和资金筹措（4）工程远近期结合问题（5）工程效益分析（6）工程进度安排（7）存在问题及建议（8）附加及附图2.2初步设计1、设计说明书2、工程量3、材料与设备量4、工程概算书5、图纸2.3施工图设计1、设计图纸2、工程量3、施工图预算第三节厂址选择1、应符合城市总体规划2、厂址与后续处理工艺相适应，与居民区距离不小于300m3、厂址应位于城市夏季主导风向的下风向4、要考虑周围环境卫生条件。处理厂排污口距水源距离大于500m，不能回流5、利用地形6、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。7、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。8、处理厂应设在靠近电源的地方，并考虑排水、排泥的方便。9、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。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：第四节厂、站处理方法和流程的选择按水体的水质标准1、污水处理程度按处理厂所能达到的程度考虑受纳水体自净能力2、工程造价与运行费用3、当地的各项条件（地形、气候条件等、原材料与电力供应等）4、原污水的水量（水质、水量变化较大的原污水，应考率设调节池）一、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一级污水处理厂一级处理（沉淀法）一级强化污水处理厂一级强化处理（混凝沉淀法）二级生化污水处理厂高碑店污水处理厂工艺流程图污水处理厂工艺流程图123445678910121314161512345789第五节污水厂的平面布置平面布置的原则(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。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便捷、直通，避免迂回曲折1、处理单元土方量平衡各构筑物保持一定的距离（5-10m）各构筑物应考虑适当紧凑管渠的布置2、超越管（超越构筑物，排入水体）其它管线（净距）（空气管、排雨水管道等）3、辅助的构筑物（泵房、鼓风机房、办公室、集中控制室、水质分析化验室、变电所、机修、仓库、食堂等）---方便、安全等原则。如：第五节污水厂的平面布置鼓风机房应设于曝气池附近，以节省管道与动力；变电所宜设于耗电量大的构筑物附近；化验室应远离机器间和污泥干化场，以保证良好的工作条件；办公室、化验室等均应与处理构筑物保持适当距离，并应位于处理构筑物的夏季主风向的上风向处。按规定，污水处理厂厂区的绿化面积不得少于30%。第五节污水厂的平面布置第六节污水厂的高程设计1、确定各构筑物和泵房的标高2、确定管渠尺寸及标高，水面标高为了降低运行费用和便于维护管理，污水在处理构筑物之间的流动，以按重力流考虑为宜（污泥流动不在此例）。为此，必须精确地计算污水流动中的水头损失。污水厂的高程布置就是确定各构筑物的高程。水头损失为两构筑物之间的水面高差。第六节污水厂的高程设计水头损失包括：（1）污水流经构筑物的水头损失:主要产生在进口和出口和需要的跌水（多在出口处），而流经处理构筑物本体的水头损失则较小。（2）连接管渠的水头损失:（包括配水设备）的水头损失。包括沿程与局部水头损失。（3）流经计量设备的水头损失取一条距离较长，水头损失最大的流程要注意污水与污泥高程布置的配合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。1.在高程布置前，先设计各条连接处理构筑物的沟道连接沟道的水力计算2.泵站设在流程的中间高程布置的水力计算分两段进行：泵站上游为一段，从进水干沟终点顺流算起；泵站下游为另一段，从河道逆流算起。计算时，流量采用泵站的最大设计流量。在对污水处理厂污水处理流程的高程布置时，应考虑下列事项：（1）选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算。并应适当留有余地，以保证在任何情况下，处理系统都能够运行正常。（2）计算水头损失时，一般应以近期最大流量（或泵的最大出水量）作为构筑物和管渠的设计流量；计算涉及远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量，并酌加扩建时的备用水头。（3）设置终点泵站的污水处理厂，水力计算常以接纳处理后污水水体的最高水位作为起点，逆污水处理流程向上倒推计算，以使处理后污水在洪水季节也能自流排出，而水泵需要的扬程则较小，运行费用也较低。但同时应考虑到构筑物的挖土深度不宜过大，以免土建投资过大和增加施工上的困难。还应考虑到因维修等原因需将池水放空而在高程上提出的要求。（4）在作高程布置时还应注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少需抽升的污泥量。在决定污泥干化场、污泥浓缩池（湿污泥池）、消化池等构筑物的高程时，应注意它们的污泥水能自动排入污水入流干管或其他构筑物的可能。表-1污水流经各处理构筑物的水头损失构筑物名称水头损失(cm)构筑物名称水头损失(cm)格栅沉砂池沉淀池：平流竖流辐流双层沉淀池曝气池：污水潜流入池污水跌水入池10～2510～2520～4040～5050～6010～2025～5050～150生物滤池(工作高度为2m时)：1)装有旋转式布水器2)装有固定喷洒布水器混合流或接触池污泥干化场270～280450～47510～30200～350注：本表仅作为初步设计阶段水头损失的估算表-2处理构筑物之间连接管道渠水力计算表如下：设计点编号管渠名称设计流量(L/s)管渠设计参数尺寸D(mm)或B×H(m)h/D水深h(m)i流速v(m/s)长度l(m)123456789⑧～⑦⑦～⑥⑥～⑤⑤～④④～EE～F3′F3′～F3F3～DD～F2F2～③③～②②～CC～F1′F1′～F1F1～①出厂管入灌溉渠出厂管出厂管沉淀池出水总渠沉淀池集水槽沉淀池入流管计量堰曝气池出水总渠曝气池集水槽计量堰曝气池配水渠往曝气池配水渠沉淀池出水总渠沉淀池集水槽沉淀池入流管计量堰沉淀池配水渠60060030015075/2150①150600150300300②300150150/2150150150100010006000.6×1.00.30×0.53③4500.84×1.00.6×0.550.84×0.856000.6×1.00.35×0.534500.8×1.50.80.80.750.80.80.450.35～0.25④0.38③0.64～0.420.26⑤0.62～0.540.35～0.250.440.48～0.460.0010.00350.00280.00240.00281.011.370.941.070.943901002828104827528113污水处理流程高程计算成果图如下：56.3055.5255.3755.2555.2055.1054.6554.3354.6353.7653.6653.4453.2252.6450.8452.3852.1651.7551.4451.7450.9450.8450.4950.4450.2050.0549.25点8点7点6点5点4（灌溉渠）二次沉淀池43.74F3曝气池点3点246.63初次沉淀池F1曝气沉沙池格栅点153.3050.00图24-B市污水处理厂污水处理流程高程布置图污泥处理高程设计-1（1）设计原则a.高程计算从控制点开始，一般从污泥脱水反推至消化池的最高泥面标高，然后从沉淀池推算到消化前污泥投配池的最低泥位标高，最后确定污泥控制室污泥泵所需的扬程。b.污泥管道的水头损失hf（m）式中：L——管长（m）v——污泥流速（m/s）D——管径（m）CH——哈森—威廉姆斯系数c.二级消化池的泥面标高是撇去上清液的泥面标高，而不是正常运行时的池内泥面标高。85.117.1))((49.2HfCvDLh污泥处理高程设计-2（2）设计计算a.二沉池排出的剩余污泥由污泥泵站打入初沉池b.初沉池污泥重力流入污泥投配池的水头损失hf（管长L=300m，管径D=0.3m，流速v=1.5m/s）初沉池至投配池的污泥排出自由水头取1.5m。则进投配池进泥管道中心标高为：6.7-（1.20+1.50）=4.0mc.投配池污泥有效水深为2.0m，则投配池最低泥位标高为2.0md.由河中运泥船的最高标高确定贮泥池排泥管管中心标高为3.0me.贮泥池有效水深取2.0m，则贮泥池泥面标高为5.0mf.消化池至贮泥池的水头损失hf：铸铁管长L=70m，管径D=200mm，管内流速v=1.5m/s，所以有消化池排至贮泥池的自由水头取1.5m消化池采用间歇排泥运行方式，一次排泥后泥面下降0.5m，所以排泥结束时消化池内泥面标高为式中0.1为进贮泥池的管道半径，即贮泥池设计泥面与进泥管管底相平。开始排泥时泥面标高：7.8+0.5=8.3mg.据以上计算结果，该厂污泥处理流程的高程图如下图（图24-5）：mhf2.1)715.1)(3.0150(49.285.117.1mhf20.1)325.1)(2.070(49.217.1m8.75.12.11.00.20.3污泥处理流程高程图7.1处理构筑物之间的明渠，管道7.2配水中管式配水井倒虹管式配水井7.3计量设备一般安装在沉砂池与初次沉淀池之间的渠道上或厂的总出水管渠上。1、计量槽2、薄壁堰3、电磁流量计第七节污水处理厂的配水与计量