定講-城市污水處理廠的設(shè)計.ppt

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污水處理廠的設(shè)計,第三節(jié)廠址選擇,第四節(jié)廠、站處理方法和流程的選擇,第五節(jié)污水廠的平面布置,第六節(jié)污水廠的高程設(shè)計第七節(jié)污水處理廠的配水與計量第八節(jié)污水處理廠驗收、運行管理、水質(zhì)監(jiān)測與自動控制,第一節(jié)概述,第二節(jié)設(shè)計步驟,生活污水1、城市污水工業(yè)廢水部分雨水2、水質(zhì)高中低,1.1城市污水的組成與水質(zhì)特征,,BOD5=20-35g/人.dSS=35-50g/人.d平均時流量（m/d）設(shè)計最大流量（m/h,L/S）,1.2城市污水處理廠,（1）設(shè)計水質(zhì),,（2）設(shè)計水量,,第一節(jié)概述,1、城市污水處理廠的優(yōu)勢（總費用低、占地面積小、便于管理、保證處理效果）2、工業(yè)廢水排放的要求（1）不得含有破壞管道的成分；（2）能微生物降解；（3）濃度適宜；（4）水溫不得高于40℃；（5）病原菌的醫(yī)院、療養(yǎng)院等污水須消毒后再行排如。,1.3工業(yè)廢水與城市污水的關(guān)系,進水管（設(shè)計最大流量）各處理構(gòu)筑物管渠（應(yīng)滿足設(shè)計最大流量的要求）曝氣池hrt>6h(可采用時平均流量作為曝氣池的設(shè)計流量),,設(shè)計步驟設(shè)計前期初步擴大設(shè)計施工圖設(shè)計,2.1設(shè)計的前期工作,,1、預(yù)可研（項目建議書的階段）2、可研（設(shè)計任務(wù)書）,第二節(jié)設(shè)計步驟,技術(shù)上可行重要文件經(jīng)濟上合理社會效益和環(huán)境效益,（1）概述（2）工程方案（3）工程投資估算和資金籌措（4）工程遠近期結(jié)合問題（5）工程效益分析（6）工程進度安排（7）存在問題及建議（8）附加及附圖,,2.2擴大初步設(shè)計2.3施工圖設(shè)計1、設(shè)計說明書2、工程量3、材料與設(shè)備量4、工程概算書5、圖紙,污水處理廠的基本建設(shè)程序,規(guī)劃,項目建議書,工程可行性研究報告,初步設(shè)計,擴大初步設(shè)計,施工圖設(shè)計,土建施工設(shè)備安裝,設(shè)計院,審批,批準,評審,評審,設(shè)計監(jiān)理,施工監(jiān)理,設(shè)計院,調(diào)試運行,批準,施工安裝單位,第三節(jié)廠址選擇,1、應(yīng)符合城市總體規(guī)劃2、廠址與后續(xù)處理工藝相適應(yīng)，與居民區(qū)距離不小于300m3、廠址應(yīng)位于城市夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向4、要考慮周圍環(huán)境衛(wèi)生條件。處理廠排污口距水源距離大于500m，不能回流5、利用地形6、處理廠應(yīng)盡量少占土地和不占良田。同時，要考慮今后有適當(dāng)?shù)陌l(fā)展余地。7、廠址應(yīng)選在地質(zhì)條件較好的地方。地基較好，承載力較大，地下水位較低，便于施工。8、處理廠應(yīng)設(shè)在靠近電源的地方，并考慮排水、排泥的方便。9、處理廠應(yīng)選擇在不受洪水威脅的地方，否則應(yīng)考慮防洪措施。,選擇廠址或站址(在工廠、企業(yè)內(nèi)，往往將污水處理廠稱為廢水站)時，一般應(yīng)考慮以下一些問題：,第四節(jié)廠、站處理方法和流程的選擇,按水體的水質(zhì)標(biāo)準1、污水處理程度按處理廠所能達到的程度考慮受納水體自凈能力2、工程造價與運行費用3、當(dāng)?shù)氐母黜棗l件（地形、氣候條件等、原材料與電力供應(yīng)等）4、原污水的水量（水質(zhì)、水量變化較大的原污水，應(yīng)考率設(shè)調(diào)節(jié)池）,,一、城鎮(zhèn)污水廠的流程,按照處理效率，污水廠可以分為三級：,一級處理廠,沉淀法,二級處理廠,生物處理法,一級加強處理廠,化學(xué)混凝沉淀法,化學(xué)生物絮凝處理,生物處理法,一級污水處理廠,,一級處理（沉淀法）,一級強化污水處理廠,一級強化處理（混凝沉淀法）,二級生化污水處理廠,高碑店污水處理廠工藝流程圖,鄲邯市東污水處理廠工藝流程圖,,1,2,3,4,4,5,6,7,8,9,10,12,13,14,1615,,,1,2,3,4,5,7,8,9,第五節(jié)污水廠的平面布置,平面布置的原則,(1)布置應(yīng)緊湊，以減少處理廠占地面積和連接管(溝道)的長度，并應(yīng)考慮工作人員的方便。,(2)各處理構(gòu)筑物之間的連接管(溝道)應(yīng)盡量避免立體交叉，并考慮施工、檢修方便。,(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)使需要開挖的處理構(gòu)筑物避開劣質(zhì)地基。,(5)考慮分期施工和擴建的可能性，留有適當(dāng)?shù)臄U建余地。,方案比較,可調(diào)整各處理構(gòu)筑物的個數(shù),均勻配水,妥善安排管線,設(shè)置計量設(shè)備,道路寬度,便捷、直通，避免迂回曲折1、處理單元土方量平衡各構(gòu)筑物保持一定的距離（5-10m）各構(gòu)筑物應(yīng)考慮適當(dāng)緊湊,,管渠的布置2、超越管（超越構(gòu)筑物，排入水體）其它管線（凈距）（空氣管、排雨水管道等）3、輔助的構(gòu)筑物（泵房、鼓風(fēng)機房、辦公室、集中控制室、水質(zhì)分析化驗室、變電所、機修、倉庫、食堂等）---方便、安全等原則。如：,,第五節(jié)污水廠的平面布置,鼓風(fēng)機房應(yīng)設(shè)于曝氣池附近，以節(jié)省管道與動力；變電所宜設(shè)于耗電量大的構(gòu)筑物附近；化驗室應(yīng)遠離機器間和污泥干化場，以保證良好的工作條件；辦公室、化驗室等均應(yīng)與處理構(gòu)筑物保持適當(dāng)距離，并應(yīng)位于處理構(gòu)筑物的夏季主風(fēng)向的上風(fēng)向處。按規(guī)定，污水處理廠廠區(qū)的綠化面積不得少于30%。,第五節(jié)污水廠的平面布置,第六節(jié)污水廠的高程設(shè)計,1、確定各構(gòu)筑物和泵房的標(biāo)高2、確定管渠尺寸及標(biāo)高，水面標(biāo)高為了降低運行費用和便于維護管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流動，以按重力流考慮為宜（污泥流動不在此例）。為此，必須精確地計算污水流動中的水頭損失。,水頭損失為兩構(gòu)筑物之間的水面高差。,第六節(jié)污水廠的高程設(shè)計,水頭損失包括：（1）污水流經(jīng)構(gòu)筑物的水頭損失:主要產(chǎn)生在進口和出口和需要的跌水（多在出口處），而流經(jīng)處理構(gòu)筑物本體的水頭損失則較小。（2）連接管渠的水頭損失:（包括配水設(shè)備）的水頭損失。包括沿程與局部水頭損失。（3）流經(jīng)計量設(shè)備的水頭損失取一條距離較長，水頭損失最大的流程要注意污水與污泥高程布置的配合,如進水溝道和出水溝道之間的水位差大于整個處理廠需要的總水頭，則廠內(nèi)就不需設(shè)置廢水提升泵站；反之，就必須設(shè)置泵站。,1.在高程布置前，先設(shè)計各條連接處理構(gòu)筑物的溝道,連接溝道的水力計算,2.泵站設(shè)在流程的中間,計算時，流量采用泵站的最大設(shè)計流量。,在對污水處理廠污水處理流程的高程布置時，應(yīng)考慮下列事項：（1）選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進行水力計算。并應(yīng)適當(dāng)留有余地，以保證在任何情況下，處理系統(tǒng)都能夠運行正常。（2）計算水頭損失時，一般應(yīng)以近期最大流量（或泵的最大出水量）作為構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計流量；計算涉及遠期流量的管渠和設(shè)備時，應(yīng)以遠期最大流量為設(shè)計流量，并酌加擴建時的備用水頭。（3）設(shè)置終點泵站的污水處理廠，水力計算常以接納處理后污水水體的最高水位作為起點，逆污水處理流程向上倒推計算，以使處理后污水在洪水季節(jié)也能自流排出，而水泵需要的揚程則較小，運行費用也較低。但同時應(yīng)考慮到構(gòu)筑物的挖土深度不宜過大，以免土建投資過大和增加施工上的困難。還應(yīng)考慮到因維修等原因需將池水放空而在高程上提出的要求。（4）在作高程布置時還應(yīng)注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少需抽升的污泥量。在決定污泥干化場、污泥濃縮池（濕污泥池）、消化池等構(gòu)筑物的高程時，應(yīng)注意它們的污泥水能自動排入污水入流干管或其他構(gòu)筑物的可能。,表-1污水流經(jīng)各處理構(gòu)筑物的水頭損失,注：本表僅作為初步設(shè)計階段水頭損失的估算,表-2處理構(gòu)筑物之間連接管道渠水力計算表如下：,污水處理流程高程計算成果圖如下：,,污泥處理高程設(shè)計-1,（1）設(shè)計原則a.高程計算從控制點開始，一般從污泥脫水反推至消化池的最高泥面標(biāo)高，然后從沉淀池推算到消化前污泥投配池的最低泥位標(biāo)高，最后確定污泥控制室污泥泵所需的揚程。b.污泥管道的水頭損失hf（m）式中：L——管長（m）v——污泥流速（m/s）D——管徑（m）CH——哈森—威廉姆斯系數(shù)c.二級消化池的泥面標(biāo)高是撇去上清液的泥面標(biāo)高，而不是正常運行時的池內(nèi)泥面標(biāo)高。,,污泥處理高程設(shè)計-2,（2）設(shè)計計算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頭損失hf（管長L=300m，管徑D=0.3m，流速v=1.5m/s）初沉池至投配池的污泥排出自由水頭取1.5m。則進投配池進泥管道中心標(biāo)高為：6.7-（1.20+1.50）=4.0mc.投配池污泥有效水深為2.0m，則投配池最低泥位標(biāo)高為2.0md.由河中運泥船的最高標(biāo)高確定貯泥池排泥管管中心標(biāo)高為3.0me.貯泥池有效水深取2.0m，則貯泥池泥面標(biāo)高為5.0mf.消化池至貯泥池的水頭損失hf：鑄鐵管長L=70m，管徑D=200mm，管內(nèi)流速v=1.5m/s，所以有消化池排至貯泥池的自由水頭取1.5m消化池采用間歇排泥運行方式，一次排泥后泥面下降0.5m，所以排泥結(jié)束時消化池內(nèi)泥面標(biāo)高為式中0.1為進貯泥池的管道半徑，即貯泥池設(shè)計泥面與進泥管管底相平。開始排泥時泥面標(biāo)高：7.8+0.5=8.3mg.據(jù)以上計算結(jié)果，該廠污泥處理流程的高程圖如下圖（圖24-5）：,,,污泥處理流程高程圖,7.1處理構(gòu)筑物之間的明渠，管道7.2配水中管式配水井倒虹管式配水井7.3計量設(shè)備一般安裝在沉砂池與初次沉淀池之間的渠道上或廠的總出水管渠上。,1、計量槽2、薄壁堰3、電磁流量計,第七節(jié)污水處理廠的配水與計量,第八節(jié)污水處理廠驗收、運行管理、水質(zhì)監(jiān)測與自動控制,