第十九章污水处理厂的设计第十九章污水处理厂的设计

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1、第一十九章 污水处理厂的设计,第一节 厂址选择 第二节 厂、站处理方法和流程的选择 第三节 污水厂的平面布置 第四节 污水厂的高程设计,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,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,第一节 厂 址 选 择,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（特别是基本农田）。同时，

2、要考虑今后有适当的发展余地。,（3） 出水如考虑回用，厂址与用户靠近，缩短输送管道,（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。,（6）厂址应选在城镇水体下游，排水对上游下游水源的影响最小。 （7）厂址一般位于城镇夏季主导风向的下风向，与城镇、工厂厂区、生活区及农村居民点之间，按环评和其它相关要求，保持一定的卫生防护距离（风玫瑰图） 根据工业企业卫生防护距离标准中城市污水处理工程项目建设标准建表200177号，污水厂产生臭气的生产设施的应设置不小于50-100米的卫生防护距离。 （8）如果有可能，选择在有适当坡度的

3、位置，利于处理构筑物高程布置，减少土方工程量。,第二节 厂、站处理方法 和流程的选择,一、主要设计资料,（一）设计基础资料 1、设计依据： 2、自然条件资料 3、编制概预算 资料 （二）设计规范及水质排放标准,1、设计依据：,甲方委托书、合同 可研报告及批准 环评报告及批准 城市总体规划 排水专业规划及现有排水工程概况,（一）设计基础资料,2、自然条件资料,（1）气象特征资料： 气温、土壤冰冻资料和风向玫瑰图 （2）水文资料： 排放水体的水位（最高、平均、最低水位） 流速、流量和潮汐以及水体的功能等 （3）地质资料： 地质钻孔柱状图、地基承载能力、地下水位、地震 （4）地形资料： 厂址和排放口

4、附近的地形图,3、概预算编制资料,建筑工程综合预算定额 安装工程预算定额 当地建材价格、设备供应价格 建筑企业单位工程收费标准 租地、征地、青苗补偿费、拆迁补偿,（二）设计规范及水质排放标准,室外排水设计规范 城镇污水处理厂附属建筑结构和附属设计标准 设计规模及水质排放标准在可研报告和环评报告中提出，在初步设计中确定。,二、设计原则,基础数据可靠 厂址选择合理 工艺先进实用 总体布置考虑周全 避免二次污染 运行管理方便 近期远期结合 满足安全要求,三、设计步骤,1、前期工作 2、初步设计 3、施工图设计,1、前期工作,（1）项目建议书 为上级部门的投资决策提供依据 主要内容： 建设项目的必要性

5、 建设项目的规模和地点 采用的技术标准 污水和污泥处理的主要工艺路线 工程投资估算 预期达到的社会效益和环境效益,1,（2）工程可行性研究 依据批准的项目建议书和建设单位提出的任务委托书 主要任务： 根据工程目的和基础资料，对项目的可行性、经济合理性和实施可能性等进行综合分析论证、方案比较和评价 提出工程的推荐方案 保证项目技术先进、可行、经济合理，有良好的社会效益和经济效益。,1、前期工作,依据批准的可行性研究报告 主要任务： 明确工程规模、设计原则和标准 深化设计方案 进行工程概算 确定主要工程数量和主要设备数量 提出设计中需要进一步解决的问题、注意事项,2、初步设计,初步设计的主要内容：

6、 设计说明书 工程数量(土建工程、管网工程、电气工程、安全工程等) 主要设备和材料数量 工程概算 设计图纸（平面布置图、工艺流程图、主要构筑物布置图）,图纸是工程师的语言 依据批准的初步设计 主要任务： 提供能满足施工、安装和加工等要求的设计图纸、设计说明和施工图预算 应能满足施工招标、施工、安装、材料设备订货、非标设备加工制作、工程验收,3、施工图设计,四、设计文件编制,设计计算说明书 设计图纸： （1）工艺图（平面图：比例1:2001:500、高程图） （2）主要构筑物工艺图（单体图1:1001:200） （3）主要构筑物建筑图、主要辅助建筑物的建筑图,第三节 工艺流程选择,一、城镇污水厂

7、的流程,按照处理效率，污水厂可以分为三级：,三级处理厂,物理、化学处理法,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）,一级强化污水处理厂,一级强化处理（快速生化法）,二级生化污水处理厂,高碑店污水处理厂工艺流程图,邯郸市东污水处理厂工艺流程图,二、 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

8、案之前，先要调查研究下列各点：,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。,第三节 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。厂前区、污水处理区、污泥处理区,(2) 构筑物按顺序布置，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。,方案比较 经济合理,可调整各处理

9、构筑物的个数,均匀配水 配水井,妥善安排管线 设置超越管,设置计量设备,道路宽度 人行道 车行道,平面布置图的内容 坐标轴 风玫瑰图 构筑物和辅助构筑物（一览表、工程数量表） 主要管渠 围墙 道路,第四节 污水厂的高程设计,高程设计的任务： 对各单元处理构筑物与辅助设施等相对高程作竖向布置 通过计算确定各单元处理构筑物和泵站的高程 各单元处理构筑物之间连接管渠的高程和各部位的水面高程 使污水能够沿处理流程在构筑物之间通畅地流动。,原则： （1）尽量采用重力流，减少提升，降低电耗、方便运行。 （2）选择距离最长、水头损失最大的流程进行水力计算，并留有余地。 （3）以近期流量（水泵最大流量）作为设

10、计流量。远期工程要预留贮备水头。 （4）污水流程和污泥流程间注意配合，污泥处理设施排出的废水应能自留入集水井或调节池 （5）出水管渠高程应使最后一个构筑物的出水能自流排出，不受水体顶托。 （6）调节池宜采用半地下或地下式,水头损失为两构筑物之间的水面高差。 （1）污水流经构筑物的水头损失：主要在进口和出口和需要的跌水 （2）污水流经连接前后两处构筑物的管渠的水头损失 （3）污水流经量水设备的水头损失,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。,废水处理构筑物水头损失的估计,某镇污水处理厂工艺流程图,这个厂的污水流程如下：,这

11、个厂各种处理构筑物个数和有效尺寸列于下表中：,2. 在高程布置前，先设计各条连接处理构筑物的沟道,这个厂的设计流量为： 近期：qV平均87L/s，qVmin44L/s； qVmax140L/s 远期：qV平均174L/s，qVmax245L/s。,连 接 沟 道 的 水 力 计 算,3.在本例中，泵站设在流程的中间,计算时，流量采用泵站的最大设计流量。,已知地面高程，泵站前10.00m，泵站后8.00m；河道最高水位8.50m，常水位5.50m，进水干沟终点窨井最高水位8.05m。,(1) 先决定初次沉淀池最高水位和泵站进水池最高水位(这一水位同决定进水池低水位有关)。,堰口水头(b2m):,

12、自由跌落:,水槽沿程水头损失:,水槽局部水头损失:,合计:,(2) 再决定二次沉淀池最高水位和生物滤池滤床表面高程(倒算)。,合计：,排水系统(假底)高度：,4. 二次沉淀池同初次沉淀池配水井(点2)之间的水位差将在9.65m-7.72m=1.93m左右，足以把二次沉淀池的污泥压送至配水井，回流初次沉淀池,二次沉淀池污泥管管底高程采用8.0m，流向配水井的污泥槽采用0.02坡度，污泥槽终点高程为8.0m-0.02 20m7.6m，高于配水井的井底(7.72m-0.28m7.44m)。,污泥干化场场面高程采用9.5m。,消化池池墙底部高程采用8.1m，二级消化池污泥面最高高程将为8.1m+4.5m12.6m，比污泥干化场高12.6m-9.5m3.1m，足敷排泥之用，有部分容积可用于蓄泥。,5. 根据计算结果，绘制高程布置图,某镇污水处理厂高程布置草图,三、配水与计量,