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]。

1.1 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。

1.2 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。

1.3 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45.22m。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

（7.1）

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

=

（7.2）

式中 ξ——局部阻力系数，查阅《给排水设计手册第一册》获得。

1.3.1 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7.1。

表7.1 构筑物水头损失表

1.3.2 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：

1.0 +0.10+1.1=

2.2。

接触池至计量槽取一个进出口损失，取局部阻力系数为：1.0+0.10=1.1。 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：

0.1+1.0＝1.1。

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：0.1+1.0+2.2=3.3。

厌氧池至氧化沟取一个进出口损失，取局部阻力系数取为：

0.1+1.0=1.1。

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：0.1+1.0+1.1=2.2。

管渠水力计算见表7.2。

表7.2 污水管渠水力计算表

1.3.3 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45.220m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50.000m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0.75）和管道的覆土厚度（一般不小于0.7m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48.500m。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±

0.00m ， 这样布置亦利于排泥及排空检修。计算结果见下表7.3。

表7.3 构筑物及管渠水力计算表

1.3.4 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

（7.3）

管道局部损失计算： g v h i 22

ξ

=

（7.4）

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

C=71，

H

管径为150-200mm时，最小设计流速为0.8m/s;污泥含水率为95%时，污泥浓度系数为

C=53，管径为150-200mm时，最小设计流速为1m/s。

H

各连接管道的水头损失见下表7.4。

表7.4 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1.5m，二沉池一般取1.2m。

(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0.000m，超高0.3m。

污泥高程布置计算如下表7.5。

表7.5 污泥高程布置计算表

4.4 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=0.013，坡度i=0.003。

采用DN300钢筋混凝土圆管，L=150m，查表得Q=0.00209 m3/s，i=0.003时，v=0.5m/s，设污水入口水位为29.4m，则

沟道沿程水力损失：0.0031000.3

⨯=⨯=

i L m