城市污水厂的设计.ppt

城市污水厂的设计.ppt

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第十章城市污水处理厂的设计一、概述1、城市污水的组成与水质特征2、城市污水处理厂设计水质3、城市污水处理厂设计水量

（1）平均流量

（2）设计流量应该注意，污水处理厂中哪些构筑物按平均流量计算，哪些构筑物按设计流量计算。

二、设计步骤1、设计的前期工作

（1）预可行性研究（项目建议书）

（2）可行性研究（设计任务书）概述工程方案工程投资估算和资金筹措工程远近期结合问题工程效益分析工程进度安排存在问题及建议附图及附件2、扩大初步设计

（1）设计说明书p本设计依据p其他有关文件p城市概况与自然条件资料p工程设计

（2）工程量（3）材料与设备量（4）工程概算书（5）图纸3、施工图设计污水处理工程所需设计资料n城市规划资料n气象资料n水文地质资料n给水排水设施现状资料n供电资料n有关编制概算和组织施工方面的资料n有关法规的资料设计资料的收集与调查城市规划资料城市的总体规划决定了城市的性质、城市的布局及发展方向、城市的规模、城市的发展速度。

城市总体规划包括人口、居住建筑标准、道路、河流、工业布局及生产规模、近期及远期的划分，城市水厂的位置、处理规模、处理流程、工艺流程等。

设计时必须要取得城市地形资料，包括城市地形（比例尺1：

50001：

10000），城市水厂附近地形（比例尺1：

20001：

5000）。

气象资料n气温（历年最热月、最冷月及正常月的平均气温、年最高和最低气温、逐年各月平均气温）n湿度（蒸发量、相对湿度）n降雨量（最高年降雨量、平均年降雨量、暴雨强度公式）n土壤冰冻资料（平均冰冻深度、最大冰冻深度）n风向（常年主导风向、风向玫瑰）给水排水设施现状资料包括：

城市水源概况、取水方式、净水工艺流程、管网系统及布局、供水范围及水质、水量、水压情况、城市现有雨水管道系统、污水管道系统及管道走向、排水口位置等。

水文地质资料n地表水（洪水位、常水位、最低水位、河流平均流速、最大流量等）n地下水（含水层厚度与分布、水位变化、地下水最高水位、水质情况）n地质资料（水处理厂址区的地质钻孔柱状图、地质承载能力、低下水位、不良地质情况、地震强度等）有关编制概算和组织施工方面的资料包括：

当地建筑材料、设备供应、租地、征地、青苗补偿、拆迁补偿办法、有关编制概算的定额资料、地区差价、间接费用定额、运输费和施工组织力量等。

有关法规的资料包括：

国家的有关法律、法规、规范和标准；地方的有关规定、条例和标准。

供电资料包括：

城市供电部门的要求、供电的电源电压、电源的可靠程度、对大型电机启动的要求、通讯和调度的要求、计量要求及电费收取办法。

设计人员接到设计资料后，应对设计资料进行整理、核实，必要时应深入现场，了解实地情况，搜集补充有关资料。

现场查勘的步骤为：

n了解设计任务书的要求，内容和已知资料n熟悉城市规划，城市地形，列出查勘提纲n现场查勘、访问、收集有关资料n向当地管理部门汇报查勘情况，听取意见三、城市污水处理厂厂址的选择污水处理厂厂址选择应遵循以下原则：

1、应与选定的出水处理工艺相适应，如选定稳定塘或土地处理工艺，必须有适当的闲置土地面积。

2、无论采用什么处理工艺，都应尽可能不占良田和少占农田。

3、厂址必须位于集中给水水源下游，并应设在城区的下游和夏季主导风向的下风向，与居民区距离不小于300m。

4、污水处理厂要和受纳水体靠近并满足防洪问题，出水回用的要考虑靠近回用水点。

排污口距水源距离大于500m，不能回流。

5、充分利用地形，随坡顺势建设污水处理厂，节省能量。

6、要考虑污水处理厂的建设位置的工程地质情况，以节省造价，方便施工。

7、根据城市总体规划，考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。

四、污水处理工艺流程的选定1.处理工艺流程选定应考虑的因素

（2）工程造价与运行费用（3）当地的各项条件（4）原污水的水量与污水流入工况按照国家有关排放标准计算按照建设单位实际要求按照受纳水体的要求通过计算比较，按照要求最严格的处理程度进行设计。

（1）污水处理程度2.城市污水处理工艺的典型流程

（1）预处理格栅沉砂沉淀格栅沉砂水解格栅沉砂混凝沉淀格栅沉砂混凝气浮

（2）生物处理传统活性污泥处理工艺A-O、A-A-O脱氮除磷工艺A-B法SBR工艺及其改进工艺CASS、UNITANK等氧化沟处理工艺厌氧好氧工艺生物接触氧化工艺五、污水处理厂的平面布置与高程布置1、污水处理厂的平面布置污水处理厂平面布置一般原则：

（1）按功能分区，配置得当主要是指对生产、辅助生产、生产管理、生活福利等各部分布置，要做到分区明确、配置得当而又不过分独立分散。

既有利于生产，又避免非生产人员在生产区通行或逗留，确保安全生产。

在有条件时（尤其建新厂时），最好把生产区和生活区分开，但两者之间不必设置围墙。

（2）功能明确、布置紧凑首先应保证生产的需要，结合地形、地质、土方、结构和施工等因素全面考虑。

布置时力求减少占地面积，减少连接管（渠）的长度，便于操作管理。

（3）顺流排列，流程简捷指处理构（建）筑物尽量按流程方向布置，避免与进（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。

目的在于减少能量（水头）损失、节省管材、便于施工和检修。

（4）充分利用地形，平衡土方，降低工程费用某些构筑物放在较高处，便于减少土方，便于放空、排泥，又减少了工程量，而另一些构筑物放在较低处，使水按流程按重力顺畅输送。

（5）必要时应预留适当余地，考虑扩建和施工可能（尤其是对大中型污水处理厂）。

（6）构（建）筑物布置应注意风向和朝向将排放异味、有害气体的构（建）筑物布置在居住与办公场所的下风向；为保证良好的；自然通风条件，建筑物布置应考虑主导风向。

污水处理工程设施组成

（1）生产性构（建）筑物：

分为污水、污泥处理设施。

污水处理设施：

包括污水总泵站、格栅间、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池、消毒池、鼓风机房、污泥回流泵房、加氯间和氯库等。

污泥处理设施：

包括浓缩池、贮泥池、消化池、脱水机房、沼气贮柜、沼气压缩机房等。

（2）辅助设施：

分为生产和生活辅助设施。

生产辅助设施：

包括综合办公楼（含化验室、中心控制室）、仓库、车库、机修间、晒砂场、污泥堆场、管配件场。

生活辅助设施：

包括食堂、浴室、锅炉房、值班宿舍、门卫室。

（3）各类管道：

厂区管道包括污水工艺管道、污泥工艺管道、空气管道、沼气管道、超越管道、上清液回收管道、厂区给水管道、排水管道、加药管。

（4）其它设施：

其他设施有道路、绿化、照明、围墙、大门。

污水厂平面布置的要求

（1）在各处理构筑物之间，设有贯通、连接的管、渠。

此外，还应设有能够使各处理构筑物独立运行的管、渠，当某一处理构筑物因故停止工作时，其后接处理构筑物仍能够保持正常的运行。

（2）应设超越全部处理构筑物，直接排放水体的超越管。

（3）在厂区内还应设有空气管路、沼气管路、给水管路及输配电线路。

这些管线有的敷设在地下，但大都在地上，对它们的安排，既要便于施工和维护管理，又要紧凑，少占用地。

（4）污水厂内的辅助建筑物有集中控制室、变电所、机修间、仓库、浴池、食堂、宿舍、综合楼等。

它们是污水处理厂不可缺少的组成部分。

（5）辅助建筑物建筑面积的大小应按具体情况与条件而定。

辅助建筑物的位置应根据方便、安全等原则确定。

（6）生活居住区、综合楼等建筑物应与处理构筑物保持一定距离，并应位于厂区夏季主风向的上风向。

（7）操作工人的值班室应尽量布置在使工人能够便于观察各处理构筑物运行情况的位置。

（8）布置管线时，管线之间及其他构（建）筑物之间，应留出适当的距离，给水管或排水管距构（建）筑物不小于3m；给水管和排水管的水平距离，当d200mm时，不应小于1.5m，当d200mm时不小于3m。

（9）平面布置时应安排充分的绿化地带，改善卫生条件，为污水厂工作人员提供优美的环境。

但曝气池、沉淀池等露天水池周围不宜种植乔木，以免落叶入池内。

（10）道路布置：

在污水处理厂内应合理的修建道路，方便运输，要设置通向各处理构筑和辅助建筑物的必要通道，通道的设计应符合：

主要车行道的宽度：

单车道为34m，双车道为67m，并应有回车道。

车行道的转弯半径不宜小于6m。

人行道的宽度为1.52m。

通向高架构筑物的扶梯倾角不宜大于45。

天桥宽度不宜小于1m。

污水厂管线的布置污水工艺管道污水经总泵站提升后，按照处理工艺流经各个处理构筑物后排入水体。

污泥工艺管道污水厂在处理污水的同时，也要处理产生的污泥。

污泥来自初沉池和污泥回流泵房，按照工艺经各个处理构筑物处理后运出场外。

厂区排水管道厂区排水管道系统包括四部分，构筑物上清液和溢流管、构筑物放空管、各建筑物排水管、厂区雨水管。

这些污水的污染物浓度很高，不能直接排放，设计中收集后接入泵前集水池继续进行处理。

空气管道空气管道由鼓风机房至曝气池和曝气沉砂池。

沼气管道消化池产生的沼气一部分通过沼气压缩机对一级消化池采用沼气循环搅拌，另一部分送入锅炉房燃烧，供消化池本身加热及处理厂采暖。

超越管道考虑到事故检修时不影响污水厂运行，对沉砂池、初沉池、活性污泥系统、消毒接触池等主要处理工艺分别设置超越管道。

加氯管为了防止管道腐蚀，加氯管采用塑料管，管道安装在管沟内，上设活动盖板以便检修。

厂区给水管道和消防栓布置由厂外接入送至各建筑物用水点。

厂区内每隔120m间距设置1个室外消火栓。

2、污水处理厂的高程布置污水流经各处理构筑物的水头损失污水流经连接前后两处理构筑物管渠的水头损失污水流经计量水设备的水头损失污水处理厂高程布置的主要任务

（1）确定各处理构筑物及泵房的标高；

（2）确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高，（3）通过计算各确定部位的水面标高，从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间通畅地流动，保证污水处理厂的正常运行。

污水厂高程布置的原则

（1）计算管道沿程损失、局部损失，各处理构筑物、计量设备及联络管渠的水头损失；考虑最大时流量、雨天流量和事故时流量的增加，并留有一定的余地；还应考虑当某座构筑物停止运行时，与其并联运行的其余构筑物及有关的连接管渠能通过全部流量。

（2）考虑远期发展，水量增加的预留水头。

（3）避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差，实现自流。

（4）在计算并留有余量的前提下，力求缩小全程水头损失及提升泵站的扬程，以降低运行费用。

（5）应尽可能使污水处理工程的出水管渠高程不受水体洪水顶托，并能自流。

（包括重力排放和提升排放两种情况）

（1）污水高程控制点位的选定p以受纳水体最高洪水位为控制点标高，反推计算；p以受纳水体常水位为控制点标高，反推计算，洪水位时泵站提升外排；p考虑土方平衡，以曝气池中间水位为控制点标高，向两边推算。

（2）选择距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算；（3）以近期最大流量作为设计流量（4）高程布置尽量利用地形坡度，减小工程量；（5）考虑构筑物池体放空要求和施工难度，构筑物埋深不宜过大；（6）尽量减少工艺流程中的提升次数；污水高程布置的方法污泥高程布置

（1）污泥管道水头损失重力管道沿程损失：

一般采用0.010.02的管道坡降管道局部损失：

式中：

CH污泥浓度系数，查表计算；D污泥管管径（m）；L管道长度（m）；v管内流速（m/s）；局部阻力系数，查表计算。

压力管道沿程损失：

（2）污泥处理构筑物的水头损失当污泥以重力流排出池体时，污泥处理构筑物的水头损失以各构筑物的出流水头计算，初沉池、浓缩池、消化池一般取1.5m，二沉池一般取1.2m。

（3）污泥高程布置污泥高程计算的顺序是：

由初沉池液面高程推算贮泥池液面高程，再由贮泥池液面高程反推浓缩池液面高程；由脱水机房高程，再推算一级消化池高程和二级消化池高程；确定二沉池至浓缩池的污泥泵提升高度；确定贮泥池至一级消化池的污泥泵提升高度。

六、污水处理厂的配水与计量1、处理构筑物之间连接管渠的设计从便于维修和清刷的要求考虑，连接污水处理构筑物之间的管渠，以矩形明渠为宜，明渠多由钢筋混凝土制成，也可采用砖砌，必要时或在必要部位，也可以采用钢筋混凝土管或铸铁管。

在寒冷地区，为了防止冬季污水在明渠内结冻，在明渠上加设盖板。