污水厂竖向布置PPT课件

专题三 污水处理厂竖向设计
2020/2/22
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一、竖向设计的目的和要求
目的：确定处理流程中各处理构筑物内水位标高的合 理设置高度，以确保在良好水力条件下运行，且使能 量消耗最小，最终定出始端水泵所需的设计扬程。 要求：确定各处理构筑物及连接管渠的高程，并绘制 处理流程的纵断图，其比例一般采用纵向 (1:50)~(1:100)，横向为(1:500)~(1:1000 ）。
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二、竖向设计的任务
确定污水、污泥处理构筑物高程之间的关系。
确定污水厂内提升泵的扬程。
确定构筑物的标高（顶面、水面及底面）。
确定连接管渠的断面尺寸和定位标高
尽量采用明渠，不得已才用管道
高、宽、水深
管径
渠道
管道
渠底标高
管心标高
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三、一般规定
污水处理厂的工艺流程，竖向设计应充分利用地形， 符合排水通畅、降低能耗和平衡土方的要求。竖向流 程布置一般应遵循如下规定。
(1)为了保证污水在各构筑物之间的顺利自流，必须 精确计算各构筑物之间的水头损失，包括沿程损失、 局部损失及构筑物本身的水头损失，此外还应考虑污 水处理厂扩建时预留的储备水头。
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(2)进行水力计算时，应选择距离最长、损失最大的 流程，并按最大设计流量计算。当有两个以上并联运 行的构筑物时，应考虑某一构筑物发生故障时，其余 构筑物需负担全部流量的情况。
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当污水厂排出管的水头损失远小于地面标高与20 年一遇洪水位之间的差值时，则以最后一个构筑 物的水面为基准逆水流方向计算，然后综合考虑 构筑物的施工和放空等因素确定最后一个构筑的 水面标高。 然后根据：上一构筑物水位高程=下构筑物水位高
程+水头损失(这里水头损失主要包过水构筑物水头 损失和管渠之间的水头损失)原则倒推法计算各个构 筑物的标高。
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四、竖向布置的计算
1、污水处理高程水力计算
连接 管渠
构筑 水头 计量
物
损失 设备
配水 设备
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(1)构筑物 各处理构筑物的水头损失（包括进出水渠的水头损
失），初步设计时可按下表估算。
构筑物 格栅 沉淀池 平流式沉淀池 竖流式沉淀池 辐流式沉淀池
水头损失/cm 10~25 10~25 20~40 40~50 50~60
CH：Hazen-Williams系数。 K—安全系数。
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当污泥管内的流速为0.6~2.0m/s时，局部水头损失
按下式计算
hf
v2
2g
ξ：局部阻力系数，查设计手册第5分册获得。
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在初步设计时，压力流输泥管道也可采用以下简单 的计算方法： 按清水计算，并乘以比例系数。
(3)计算时还需考虑管内淤积、阻力增加的可能。因 此，必须留有充分的余地，以防止水头不够而发生滴 水现象。
(4)污水处理厂的出水管高程，需不受洪水顶托，并 且要考虑预留自由水头，一般采用0.5~1 m 。
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(5)充分利用地形高差，实现重力自流。 (6)在认真计算并留有余量的前提下，力求缩小全程 水头损失，降低水泵提升扬程。 (7)避免跌水等浪费水头的现象。 (8)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。污泥干化场、污泥 浓缩池（湿污泥池），消化池等构筑物高程的决定， 应注意它们的污泥水能自动排人污水人流干管或其他 构筑物的可能性。
污泥量。
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（3）计量设备 水头损失应通过计算确定，初步设计时可按0.2m估 算。 （4）配水设备 配水井的水头损失可按一般水力学公式计算。
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2、污泥处理高程水力计算 目前污泥水力特性研究还不完善，其水力计算主要采 用经验公式或实验资料确定。 （1）重力输泥管道 适用于污水厂内短距离输送；设计坡度采用0.01~0.02； 最小管径DN200，中途设清通口。
在紊流状态下，污泥含水率大于98%，污泥管道水头 损失为清水的2~4倍；含水率为90~92%时，为清水的 6~8倍。
当污泥管道较长时，为使水头损失不过大，一般流 速采用1.0m/s。丹麦Kruger公司规定：污泥管道水头损 失按输水管道损失计算，在增加一定的百分数。固含 率1~4%的初沉污泥，增加100~150%；固含率0.1~0.4% 的活性污泥，增加50~100%.
构筑物 生物滤池 氧化沟 曝气池 混合池 接触池
水头损失/cm 27-~280 30~40 25~50 10~30 10~30
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（2）连接管渠
包括沿程和局部水头损失，污水管道按满流计算，
水头损失按下式计算：
h h1 h2
iL
v2
2g
i：单位管长的水头损失(水力坡降)，可根据流量、
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（2）压力流污泥管道 适用于长距离输送，或加压设备加压后输送。
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污泥沿程流动阻力计算公式
hf

K

6.82(
L D1.17
v )(
CH
)1.85
hf:输泥管沿程水头损失,m。
L：输泥管长度,m。
D：输泥管直径，m，D>0.15。
v：连接管中的流速,m/s。
管径和流速查阅《给水排水设计手册》第一册获得。
ξ：局部阻力系数，同上获得。
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说明： 连接管道中的流速一般取为0.7~1.5m/s。 连接明渠中的流速，最大流量时为1.0~1.5m/s，
最小流量时为0.4~0.6m/s。 在确定连接管时，可考虑留有水量发展的余地。 生化池至二沉池的管道流量为：设计流量+回流
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五、高程布置计算方法
选取一条距离最长，水头损失最大的流程进行计算。 （1）计算或根据经验确定各构筑物的水头损失。 （2）确定第一个构筑物的水面标高： 当污水厂选址处的地面标高距离20年一遇洪水位
较低时，则以洪水位为基准逆水流方向计算，高 于洪水位1.5~2.0m。
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（3）计算污泥处理流程的高程布置。 （4）应当注意的是许多污水处理厂设计时在中间会 设置一个污水泵站用于提升污水，一般设在格栅之 后。所以高程布置分两段进行:泵站上游为一段，从 进水管渠终点顺流算起;泵站下游为另一段，从河道 逆流算起。