污水处理厂高程设计参考

1处理流程高程设计

为使污水能在各处理构筑物之间通畅流动，以保证处理厂的正常运行，需进行高程布置，以确定各构筑物及连接管高程。为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已按重力流考虑为宜；污泥也最好利用重力流动，若需提升时，应尽量减少抽升次数。为保证污泥的顺利自流，应精确计算处理构筑物之间的水头损失，并考虑扩建时预留的储备水头，高程图的比例与水平方向的比例尺一般不相同，一般垂直比例大，水平的比例小些[12]。

主要任务

污水处理厂污水处理流程高程布置的主要任务是： (1) 确定各处理构筑物和泵房的标高；

(2) 确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高；

(3) 通过计算确定各部分的水面标高，从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间畅通地流动，保证污水处理厂的正常运行。

高程布置的一般原则

(1) 计算各处理构筑物的水头损失时，应选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行较准确的计算，考虑最大流量、雨天流量和事故时流量的增加。并应适当留有余地，以防止淤积时水头不够而造成的涌水现象，影响处理系统的正常运行。

(2) 计算水头损失时，以最大流量（设计远期流量的管渠与设备，按远期最大流量考虑）作为构筑物与管渠的设计流量。还应当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与有关的连接管渠能通过全部流量。

(3) 高程计算时，常以受纳水体的最高水位作为起点，逆废水处理流程向上倒推计算，以使处理后废水在洪水季节也能自流排出，并且水泵需要的扬程较小。如果最高水位较高，应在废水厂处理水排入水体前设置泵站，水体水位高时抽水排放。如果水体最高水位很低时，可在处理水排入水体前设跌水井，处理构筑物可按最适宜的埋深来确定标高。

(4) 在做高程布置时，还应注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少需要提升的污泥量。

污水高程计算

在污水处理工程中，为简化计算一般认为水流是均匀流。管渠水头损失主要有沿程水头损失和局部水头损失。出水排至长江，最高水位为。总损失=构筑物的损失+沿程损失+局部损失，沿程水头损失按下式计算：

iL L R C v h f ==22

（）

式中 f h ——为沿程水头损失，m ；

L ——为管段长度，m ； R ——为水力半径，m ；

v ——为管内流速，m s ；

C ——为谢才系数。

局部水头损失为： g v h m 22

ξ=

（）

式中 ξ——局部阻力系数，查阅《给排水设计手册第一册》获得。

构筑物

初步设计时，构筑物水头损失可按经验数值计算。污水流经处理构筑物的水头损失，主要产生在进出口和需要的跌水处，而流经处理构筑物本身的水头损失则较小。本设计中若在设计计算过程中计算了的就用计算的结果，若在设计计算过程中没计算的就用经验值，各构筑物水头损失见表。

表 构筑物水头损失表

管渠水力计算

计量槽至出水口取一个进出口损失及一个90︒弯头损失，取局部阻力系数为：

++=。

接触池至计量槽取一个进出口损失，取局部阻力系数为：+=。

二沉池至接触池取一个进出口损失及一个90︒弯头损失，取局部阻力系数为：

0.11.01.12.2

++=。 集配水井至二沉池取一个进出口损失，取局部阻力系数为： +＝。

氧化沟至集配水井取一个进出口损失及二个90︒弯头损失，取局部阻力系数为：++=。 厌氧池至氧化沟取一个进出口损失，取局部阻力系数取为：

+=。

沉砂池至厌氧池取一个进出口损失及一个90︒弯头损失，取局部阻力系数为：++=。 管渠水力计算见表。

表 污水管渠水力计算表

污水处理高程计算及布置

污水处理厂水力计算以接受处理后污水水体的最高水位作为起点，沿污水处理流程向上倒推计算，以使处理后的污水在洪水季节也能自流排出，同时，还要考虑挖土埋深的状况。以为基准，设计中考虑污水管的非充满度（一般管径大于或等于1000mm时，最大充满度为）和管道的覆土厚度（一般不小于且不考虑冻土深度），城市污水主干管进入污水处理厂处的管径为1000m，管道水面标高为。由于采用的DE氧化沟方案中二沉池、氧化沟占地面积大，如果埋深设计过大，一方面不利于施工，也不利于土方平衡，故按尽量减少埋深。从降低土建工程投资考虑，接触消毒池水面相对高程定为±，这样布置亦利于排泥及排空检修。计算结果见下表。

表构筑物及管渠水力计算表

污泥处理构筑物高程布置

(1) 污泥管道的水头损失

管道沿程损失按下式计算：

85

.117.149.2⎪

⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=H f C

v D L h

（）

管道局部损失计算：

g v h i 22

ξ

=

（） 式中 H C ——污泥浓度系数； D ——污泥管管径，m ； v ——管内流速，s m ；

L ——管道长度，m ；

ξ——局部阻力系数。

查《给水排水设计手册》可知：当污泥含水率为97%时，污泥浓度系数H C =71，管径为150-200mm 时，最小设计流速为s;污泥含水率为95%时，污泥浓度系数为H C =53， 管径为150-200mm 时，最小设计流速为1m/s 。

各连接管道的水头损失见下表。

表 连接管道的水头损失

(2) 污泥处理构筑物水头损失

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，浓缩池一般取，二沉池一般取。

(3) 污泥高程布置

设计中污泥在二沉池到污泥浓缩池以及贮泥池到脱水车间得到提升，取脱水机房标高为53m，贮泥池泥面相对地标为，超高。

污泥高程布置计算如下表。

表污泥高程布置计算表

高程计算

污水厂厂址处的地坪标高基本在30米左右。本设计中的高程计算分别为泵提升前和泵提升后两部分。泵提升前按顺序计算，泵提升后按逆向计算。

污水厂主干道管采用钢筋混凝土圆管，按非满流设计，阻力系数为n=，坡度i=。

采用DN300钢筋混凝土圆管，L=150m，查表得Q= m3/s，i=时，v=s，设污水入口水位为，则

沟道沿程水力损失：0.0031000.3

i L m

⨯=⨯=

局部水力损失：

22

0.5

10.0128

229.8

f

v

h m

g

ξ

==⨯=

⨯

合计：+=

则格栅前水位为：格栅的水头损失为：

栅后水位为：。

即泵前水位为：。

设计出水管的出水水位为29m，

(1)消毒池至出水

采用DN300钢筋混凝土圆管，L=30m，查表得Q=000209 m3/s，i=时，v=s 沿程阻力损失：0.0032000.6

i L m

⨯=⨯=

局部水力损失：

22

0.5

0.50.0064

229.8

f

v

h m

g

ξ

==⨯=

⨯

消毒池内部损失：。