城市污水处理厂工程设计指导PPT教案

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
第六节 污水厂的高程设计
污水厂的高程布置就是确定各构筑物的高程。
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。
水头损失为两构筑物之间的水面高差。
1000 1000 600 0.6×1.0 0.30×0.53③ 450 0.84×1.0 0.6×0.55 0.84×0.85 600 0.6×1.0 0.35×0.53 450 0.8×1.5
0.8 0.8 0.75
管渠设计参数
水深
h
i
(m)
6
7
流速 v
(m/s)
8
0.8 0.8 0.45 0.35～0.25④ 0.38③ 0.64～0.42 0.26⑤ 0.62～0.54 0.35～0.25 0.44 0.48～0.46
hf
2.49( 150 )(1.5 )1.85 0.31.17头取1.5m。 则进投配池进泥管道中心标高为：
6.7-（1.20+1.50）=4.0m
c. 投配池污泥有效水深为2.0m，则投配池最低泥位标高为2.0m
d. 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3.0m
（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
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
hf 2.49(
式中：L——管长（m）
L )( v )1.85 D1.17v—C—H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。
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）
水头损失 (cm)
构筑物名称
水头损失 (cm)
10～25 10～25 20～40 40～50 50～60 10～20 25～50 50～150
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
270～280 450～475
10～30 200～350
设计院
初步设计 扩大初步设计
评审
设计监理
施工图设计
施工监理 土建施工设备安装
施工安装单位
调试运行
第二节 设计步骤
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）
重要文件
技术上可行 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
3.0 2.0 0.1 1.2 1.5 7.8m
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=8.3m g. 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）：
污泥处理流程高程图
第七节 污水处理厂的配水与计量
7.1 处理构筑物之间的明渠，管道 7.2 配水
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
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、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300m 3、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。
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
1
⑧～⑦ ⑦～⑥ ⑥～⑤ ⑤～④ ④～E E～F3′ F3′～F3 F3～D D～F2 F2～③ ③～② ②～C C～F1′ F1′～F1 F1～①
管渠名称
2
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
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：
0.001 0.0035 0.0028 0.0024 0.0028
1.01 1.37 0.94 1.07 0.94
长度 l
(m)
9
390 100 28 28 10 48 27
5 28 11 3
污水处理流程高程计算成果图如下：
56.30 55.5255.37 55.25 55.20 55.10 54.65 54.33 54.63
点7 点6
点8
（灌溉渠）
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）
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。
一级处理厂 一级加强处理厂 二级处理厂
沉淀法 化学混凝沉淀法 生物处理法 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
16 15
5
9 10 8 14 12 3
e. 贮泥池有效水深取2.0m，则贮泥池泥面标高为5.0m
f. 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
hf
2.49( 70 )(1.5) 1.20m 0.21.17 32
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
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。
6
13 74
4 12
4
5
8
9
3
7
1
2
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。
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 注 意
设置计量设备 事 项
道路宽度
第五节 污水厂的平面布置
1、处理单元
便捷、直通，避免迂回曲折 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）
城市污水处理厂工程设计指导
会计学
1
污水处理厂的设计
第一节 概述 第二节 设计步骤 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
污水处理厂的基本建设程序
设计院
规划
审批
项目建议书 批准
工程可行性研究报告 评审 批准
53.76 53.66 53.4453.22 52.64
50.84 52.16 51.44 52.38 51.75 51.74
50.94 50.84
50.4950.44505.02.00549.25
格栅
点1 53.30
曝气沉沙池 50.00 F1
初次沉淀池 46.63
点2 点3
曝气池
点5
F3
点4
二次沉淀池 43.74
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
设计
流量
尺寸
(L/s)
D(mm)或
h/D
B×H(m)
3
4
5
600 600 300 150 75/2 150① 150 600 150 300 300② 300 150 150/2 150 150 150
（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。
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%。
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