环境土建工程概论第6章剖析

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1、2 1 第6章 环境工程土建设计 6.1 概述 6.2 污水厂土建设计 6.3 生活辅助用房土建设计 6.4 泵房土建设计 6.5 贮水池土建设计 6.6 管道沟土建设计 6.7 烟囱土建设计 6.8 垃圾土地填埋场设计 2 2 6.1 概述 环境工程土建设计主要是指以环境工程为主的各种房 屋建筑物、构筑物的建筑设计及构造设计。 厂房的选址和平面布 置、空间处理、各种构筑 物的选型和构造、污染物 的运输处理、建筑物或构 筑物的采光和通风等。 2 3 B 环境工程土建的特点 建筑方面：满足生产工艺流程的需要；设置各种设备 及生产和检修时所必需的起重运输设备。 结构方面：结构上应考虑采取防腐措施，

2、以满足结构 耐久性要求。 施工方面：土建施工的安装技术水平要求较高，管道 的施工复杂，构筑物基础埋设较深，土石方量大，注 意采取排水与防水措施等。 环境工程土 建设计要求 满足污染治理工艺要求； 满足土建技术要求。 2 4 B 环境工程土建的类型 污水治理工程：如污水厂的土建设计，包括 厂房、各类贮水池、管道、泵房等设计。 废气治理工程：如建筑物中的烟道与构筑物 烟囱的土建设计。 固体废物最终处置工程：如垃圾填进场的土 建设计。 2 5 6.2 污水厂的土建设计 2 6 B 污水厂平面设计 1. 了解规划要求，使总平面布置与之相适应。 2. 满足生产要求，工艺流程合理。 3. 在高程布置上，充

3、分利用地形，少用水泵并 力求挖填土方平衡。 4. 风向、朝向、减少污染。 总平面布置的基本原则与要求 2 7 B 污水厂平面设计 5.防火、防爆、防震、防噪。 6.适应内外运输，线路短捷顺直。 7.重视节约用地，布置紧凑合理。 8.远近建设关系，全面统一考虑。 9.建筑群体组合注重艺术效果 10. 考虑施工问题。 总平面布置的基本原则与要求 2 8 B 污水厂平面设计 厂址的选择 1.污水厂必须位于集中给水水源的下游，并设在城市与工厂 厂区及生活区的下游，同时保持300m以上的距离。 2.城镇夏季最大频率风向的下风侧。 3.良好的工程地质条件，地下水位较低。 4.少拆迁，不占农田，有一定的卫生

4、防护距离。 5.有扩建的可能。 6.便于污水、污泥的排放和利用。 7.厂区地形不受水淹，有良好的排水条件。 8.有方便的交通、运输和水电条件。 2 9 B 污水厂平面设计 处理厂面积的确定 污水处理厂所需面积 2 10 B 污水厂平面设计 功能分区 1.生产区：由生产车间或生产构筑物或建筑物组成，污泥处 理构筑物布置在主导风向的下风向。 2.动力区：为生产提供动力来源的设施，布置在能耗中心或 耗能大的车间位置 3.仓库区：包括原材料区和发货成品库。 4.厂前区：由行政办公用房和生活福利用房组成，布置在主 导风向上风向。 2 11 B 污水厂平面设计 合理的组织人货流 总平面设计时人货流分开。

5、构筑物的布置应使贯通连接的管、渠便捷、直通，避 免迂回曲折。 设置能使各处理构造物独立运行的管渠及超越管。 给水管、空气管、消化气管、蒸汽管及输配电线路要 求紧凑、少占地、便 于施工。 2 12 B 污水厂平面设计 厂区道路和绿化 道路分为主干道、次主干道、辅助道、车间引道和人行道 。 道路分为单车道与双车道。单车道宽3.54.0m，双车道宽 67m。 2 13 B 污水厂平面设计 厂区道路和绿化 一般由行道树、绿篱、 草地、花坛组成。绿化 面积不能小于30%。 2 14 B 污水厂平面设计 2 15 B 污水厂平面设计 自然条件对平面设计的影响 气候对平面设计的影响 炎热地区：厂房宽度不宜过

6、大，最好采用长条，并使厂房长 轴与夏季主导风向垂直或大于45度。U型平面的开口应朝向 迎风面，并在侧墙上开设门窗，有利于组织车间内的穿堂 风。 寒冷地区：长边应平等冬季主导风向，主导风向的墙上应尽 量减少门窗的面积。 2 16 B 污水厂平面设计 地形对平面设计的影响 污水在处理构筑物间的流动以按重力流动为宜，尽量减少 提升次数。污水与污泥的流向应充分利用原有地形。 各构筑物之间的连接管渠应简单、便捷、避免迂回曲折， 符合排水通畅、降低能耗、平衡土方的要求。 地形变化较大的地区建厂应充分考虑地形对厂房平面形状 设计的影响。 2 17 B 污水厂平面设计 平面设计与工艺流程的关系 污水处理工程流

7、程的选择 原水的性质原水的性质 污水处理的程度 污水的水量及其变化动态 工程造价与运行费用 当地的自然条件 施工的难易程度与运行管理 2 18 2 19 B 污水厂平面设计 平面设计与工艺流程的关系 城镇污水的处理流程 一级处理厂沉淀法 一级强化处理厂 化学混凝沉淀法 快速生物处理法 化学生物絮凝处理 二级处理厂生物处理法 2 20 一级处理厂 2 21 一级强化处理厂 2 22 二级处理厂 2 23 B 污水厂平面设计 平面设计与工艺流程的关系 工业废水的处理 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； 循环给水和压缩废水

8、量的可能性； 回收利用废水中的有用物质的方式方法； 废水排入城市沟道的可能性； 生活污水情况。 2 24 B 污水厂平面设计 平面设计与工艺流程的关系 工业废水的处理 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； 循环给水和压缩废水量的可能性； 回收利用废水中的有用物质的方式方法； 废水排入城市沟道的可能性； 生活污水情况。 2 25 工业废水处理实例工业废水处理实例 2 26 B 污水厂平面设计 平面设计与工艺流程的关系 工艺流程对平面设计的影响 各构筑物和厂房的平面设计首先要满足生产工艺的要求 。 各处理构筑物之间，应保持

9、一定的间距：一般取5-10m， 但消化池除与初沉池外，与其它构筑物之间的距离不得 小于20m。 排水管道与建筑物水平净距：管道埋深浅于建筑物基础 时，一般不小于2.5 m，管道埋深深于建筑物基础时，不 得小于3.0m。 2 27 B 污水厂剖面设计 处理构筑物的高程布置 在污水厂内，各构筑物之间水流一般依靠重力流，两构筑 物之间的水面高差为水头损失（包括构筑物本身、连接管 道、计量设备等的水头损失）。 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。 2 28 B 污水厂剖面设计 高程

10、布置原则 以距离最长、水头损失最大的流程进行水力计算； 水力计算时以近期的Qmax作为设计流量来计算其水头损失 ；涉及远期流量的管渠和设备时，应以远期的Qmax计算； 控制点：受纳污水水体的最高水位，然后逆处理流程向上 倒推计算，以使洪水季节能自流排出； 污水、污泥流程应配合好，尽量减少需抽升的污泥量； 处理构筑物的高程布置 2 29 处理构筑物的高程布置 B 污水厂剖面设计 2 30 B 污水厂剖面设计 构筑物连接管（渠）的水头损失，包括沿程与局部水头 损失，可按下列公式计算确定： 式中： h1沿程水头损失，m； h2局部水头损失，m； i单位管长的水头损失(水力坡度)，根据流量、管 径和流

11、速等查阅给水排水设计手册获得； L连接管段长度，m； 局部阻力系数，查阅给水排水设计手册获得； g重力加速度，m/s2； v一连接管中流速，m/s。 处理构筑物的高程布置 2 31 B 污水厂剖面设计 污水厂房的高度取决于安置于室内的 各污水构筑物的高程，以及最大生产 设备在使用、安装和检修时所需的净 空高度。 室内地坪与室外高差一般为100- 150mm。 污水厂房的高度设计 2 32 车间生活间一般由卫生用室、行政办公及生产 辅助用房组成。 浴室、盥洗室、厕所的设计计算人数按最大班 工人人数的93%计算。 生活间的布置方式主要有毗连式、独立式、车 间内部式三种。污水厂生活间最好采用独立式

12、方案。 6.3 生活辅助用房的土建设计 2 33 动力式泵:动力式泵靠快速旋转的叶轮对液体的作用力，将机械能 传递给液体，使其动能和压力能增加，然后再通过泵缸，将大部 分动能转换为压力能而实现输送。如离心泵、轴流泵和混流泵 容积式泵:能量通过力的作用，周期性地向1个或1个以上的移动式 有效附件的界面施压，导致压力直接上升，达到输送液体通过阀 门或管件直至排出管线所需压力的装置。 其它：喷射泵、空气升液泵、电磁泵 6.4 泵房土建设计 B 水泵的类型 2 34 B 水泵的类型 离心泵 叶轮1安装在泵壳2内，并 紧固在泵轴3上，泵轴由电机 直接带动。泵壳中央有一液体 吸入口4与吸入管5连接。液体

13、经底阀6和吸入管进入泵内。 泵壳上的液体排出口8与排出 管9连接。 2 35 B 水泵的类型 单吸式叶轮只能从叶轮一侧吸人液体，双吸式 叶轮可同时从叶轮两侧对称地吸入液体。 离心泵的构造 2 36 B 水泵的类型 叶轮 单吸离心泵 2 37 B 水泵的类型 双吸离心泵 2 38 B 水泵的类型 轴流泵 轴流泵是利用叶轮在水中 旋转时产生的推力将水提升的 ，这种泵由于水流进入叶轮和 流出导叶都是沿轴向的，故称 轴流泵。 2 39 B 水泵的类型 混流泵 混流泵是介于离心泵和轴 流泵之间的一种泵，它是靠叶 轮旋转而使水产生的离心力和 叶片对水产生的推力双重作用 而工作的。 2 40 B 水泵的类型

14、 容积式泵 依靠工作部件在泵缸内往复或 回转运动，使工作容积交替地 增大和缩小，以实现排气、吸 气和输液等功能。 2 41 B泵房类型 按泵房作用分：取水泵房、送水泵房、排水泵房、污 水泵房、污泥泵房等。 按泵启动前能否自流：自灌式泵房和非自灌式泵房。 按泵房平面形状：圆形泵房、矩形泵房。 按泵机组设置的位置与地面的相对标高：地面式、全 地下式、半地下式泵房。 按集水池与机器间的组合情况分：合建式和分建式 按建筑材料分：钢筋混凝土结构泵房和砖砌体泵房 2 42 B泵房类型 某化工厂地下式取水泵房 2 43 半地下式泵房平面布置图 B泵房类型 2 44 B泵房类型 自灌式和非自灌式泵站 2 45

15、 B泵房类型 自 灌 式 泵 站 2 46 B泵房类型 2 47 B泵房类型 合建式矩形排水泵站 2 48 B泵房类型 合建式圆形排水泵站 2 49 分建式矩形排水泵站 B泵房类型 2 50 B 给水泵房的设计 给水泵房的分类 在给水工程中，常见的分类是按泵站在给水系统中的作用 可分为：取水泵站、送水泵站、加压泵站及循环水泵站。 a. 取水泵站(也称一级泵站) 水源吸水井 取水泵房 净水构筑物 2 51 B 给水泵房的设计 b.送水泵站(也称二级泵站) 清水池 送水泵房 吸水井 管网 高地水池 吸水井作用：有利于水泵吸水管道布置，也有利于清水池 的维修。 2 52 B 给水泵房的设计 吸水井形式：分离式和池内式。 2 53 B 给水泵房的设计 c. 循环水泵站 1 一生产车间；2 一净水构筑物；3 一热水井；4 一循环泵站 ；5 一冷却构筑物；6 一集水池；7 一补充新鲜水 在某些工业企业中，生产用水可以循环使用或经过简单处 理后回用时采用。 2 54 B 给水泵房的设计 给水泵房的土建要求 泵房建筑应为一、二级防火等级。 有条件或必要时，泵房可采取隔振和吸音措施。 泵房建筑静高规定：满足通水、采光要求；采用固定吊钩可移 动吊架时，净高不小于3.0m；采用固定吊车时，保证吊起物底 部与吊运所超越过的物体顶部有0.5m以上的净距； 泵房大门应保证最大设备进入