污水處理廠高程設(shè)計參考

1、1處理流程高程設(shè)計 為使污水能在各處理構(gòu)筑物之間通暢流動，以保證處理廠的正常運(yùn)行，需進(jìn) 行高程布置，以確定各構(gòu)筑物及連接管高程。為降低運(yùn)行費用和便于維護(hù)管理， 污水在處理構(gòu)筑物之間的流動已按重力流考慮為宜；污泥也最好利用重力流動， 若需提升時，應(yīng)盡量減少抽升次數(shù)。為保證污泥的順利自流，應(yīng)精確計算處理構(gòu) 筑物之間的水頭損失，并考慮擴(kuò)建時預(yù)留的儲備水頭，高程圖的比例與水平方向 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主要任務(wù) 污水處理廠污水處理流程高程布置的主要任務(wù)是： (1) 確定各處理構(gòu)筑物和泵房的標(biāo)高； (2) 確定處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸及其標(biāo)高； (3) 通過

2、計算確定各部分的水面標(biāo)高，從而能夠使污水沿處理流程在處理構(gòu) 筑物之間暢通地流動，保證污水處理廠的正常運(yùn)行。 1.2高程布置的一般原則 (1) 計算各處理構(gòu)筑物的水頭損失時，應(yīng)選擇一條距離最長、水頭損失最大 的流程進(jìn)行較準(zhǔn)確的計算，考慮最大流量、雨天流量和事故時流量的增加。并應(yīng) 適當(dāng)留有余地，以防止淤積時水頭不夠而造成的涌水現(xiàn)象， 影響處理系統(tǒng)的正常 運(yùn)行。 (2) 計算水頭損失時，以最大流量(設(shè)計遠(yuǎn)期流量的管渠與設(shè)備，按遠(yuǎn)期最 大流量考慮)作為構(gòu)筑物與管渠的設(shè)計流量。還應(yīng)當(dāng)考慮當(dāng)某座構(gòu)筑物停止運(yùn)行 時，與其并聯(lián)運(yùn)行的其余構(gòu)筑物與有關(guān)的連接管渠能通過全部流量。 (3) 高程計算時，常以受納水體的

3、最高水位作為起點，逆廢水處理流程向上 倒推計算，以使處理后廢水在洪水季節(jié)也能自流排出， 并且水泵需要的揚(yáng)程較小。 如果最高水位較高，應(yīng)在廢水廠處理水排入水體前設(shè)置泵站，水體水位高時抽水 排放。如果水體最高水位很低時，可在處理水排入水體前設(shè)跌水井， 處理構(gòu)筑物 可按最適宜的埋深來確定標(biāo)咼。 (4) 在做高程布置時，還應(yīng)注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少需要 提升的污泥量。 1.3污水高程計算 在污水處理工程中，為簡化計算一般認(rèn)為水流是均勻流。 管渠水頭損失主要 有沿程水頭損失和局部水頭損失。出水排至長江，最咼水位為45.22m?？倱p失= 構(gòu)筑物的損失+沿程損失+局部損失，沿程水頭損失按下式計

4、算： 2 hfV2 L f c2r iL （7.1） 式中 hf 為沿程水頭損失， m ； L 為管段長度，m ； R -為水力半徑，m ； v 為管內(nèi)流速，m s ； C -一為謝才系數(shù)。 局 部 水頭損 失為： 2 hm 2g （7.2） 式中 -局部阻力系數(shù)，查閱 給排水設(shè)計手冊第一冊 獲彳得。 1.3.1 構(gòu)筑物 初步設(shè)計時，構(gòu)筑物水頭損失可按經(jīng)驗數(shù)值計算。污水流經(jīng)處理構(gòu)筑物的水 頭損失，主要產(chǎn)生在進(jìn)出口和需要的跌水處，而流經(jīng)處理構(gòu)筑物本身的水頭損失 則較小。本設(shè)計中若在設(shè)計計算過程中計算了的就用計算的結(jié)果，若在設(shè)計計算 過程中沒計算的就用經(jīng)驗值，各構(gòu)筑物水頭損失見表7.1。 表7.1

5、構(gòu)筑物水頭損失表 構(gòu)筑物名稱 水頭損失（m） 構(gòu)筑物名稱 水頭損失（m） 粗格柵 0.081 DE型氧化溝 0.40 細(xì)格柵 0.32 輻流沉淀池 0.50 平流式沉砂池 0.40 平流接觸池 0.30 厭氧池 0.20 巴氏計量槽 0.28 1.3.2管渠水力計算 計量槽至出水口取一個進(jìn)出口損失及一個 90彎頭損失，取局部阻力系數(shù) 為： 1.0 +0.10+1.1=22 接觸池至計量槽取一個進(jìn)出口損失，取局部阻力系數(shù)為：1.0+0.10=1.1。 二沉池至接觸池取一個進(jìn)出口損失及一個 90彎頭損失，取局部阻力系數(shù) 為：0.1 1.0 1.1 2.2。 集配水井至二沉池取一個進(jìn)出口損失，取局部

6、阻力系數(shù)為： 0.1+1g 1.1 氧化溝至集配水井取一個進(jìn)出口損失及二個90彎頭損失，取局部阻力系數(shù) 為：0.1+1.0+2.2=3.3。 厭氧池至氧化溝取一個進(jìn)出口損失，取局部阻力系數(shù)取為： 0.1+1.0=1.1。 沉砂池至厭氧池取一個進(jìn)出口損失及一個90彎頭損失，取局部阻力系數(shù) 為：0.1+1.0+1.1=22 管渠水力計算見表7.2。 表7.2污水管渠水力計算表 管渠及構(gòu) 筑物名稱 流量 L/s 管渠設(shè)計參數(shù) 水頭損失m D mm I (%0) v m/s L m 沿程 局部 合計 出水口至 計量槽 856 1000 2.15 1.46 240.0 0.516 0.239 0.755

7、 計量槽至 接觸池 856 1000 2.15 1.46 3.5 0.007 0.120 0.127 接觸池至 二沉池 749 900 2.08 1.37 70.0 0.146 0.211 0.357 二沉池至 集配水井 749 900 2.08 1.37 35.0 0.073 0.105 0.178 集配水井 至氧化溝 567 800 2.52 1.40 40.0 0.101 0.225 0.326 氧化溝至 厭氧池 567 800 2.52 1.40 8.5 0.021 0.110 0.131 厭氧池至 沉砂池 428 700 2.18 1.17 68.5 0.149 0.154 0.30

8、3 1.3.3污水處理高程計算及布置 污水處理廠水力計算以接受處理后污水水體的最高水位45.220m作為起點， 沿污水處理流程向上倒推計算，以使處理后的污水在洪水季節(jié)也能自流排出，同 時，還要考慮挖土埋深的狀況。以50.000m為基準(zhǔn)，設(shè)計中考慮污水管的非充滿 度（一般管徑大于或等于1000mm時，最大充滿度為0.75）和管道的覆土厚度（一 般不小于0.7m且不考慮凍土深度），城市污水主干管進(jìn)入污水處理廠處的管徑為 1000m，管道水面標(biāo)高為48.500m。由于采用的DE氧化溝方案中二沉池、氧化 溝占地面積大，如果埋深設(shè)計過大，一方面不利于施工，也不利于土方平衡，故 按盡量減少埋深。從降低土建

9、工程投資考慮，接觸消毒池水面相對高程定為土 0.00m,這樣布置亦利于排泥及排空檢修。計算結(jié)果見下表7.3 表7.3構(gòu)筑物及管渠水力計算表 序 號 管渠及構(gòu)筑物名稱（m） 水面上游 標(biāo)高（m） 水面下游 標(biāo)高（m） 構(gòu)筑物水 面標(biāo)高（m） 地面標(biāo) 高（m） 1 出水口至計量槽 49.443 48.688 50.000 2 計量槽 49.723 49.443 49.583 50.000 3 計量槽至接觸池 49.850 49.723 50.000 4 接觸池 50.150 49.850 50.000 50.000 5 接觸池至二沉池 50.507 50.150 50.000 6 二沉池 51.8

10、07 51.307 51.557 50.000 7 二沉池至集配水井 51.985 51.807 7 集配水井至DE型氧化溝 52.311 51.985 50.000 8 DE型氧化溝 52.711 52.311 52.511 50.000 9 DE型氧化溝至厭氧池 52.842 52.711 50.000 10 厭氧池 53.042 52.842 52.942 50.000 11 厭氧池至沉砂池 53.345 53.042 50.000 12 沉砂池 53.745 53.345 53.545 50.000 13 細(xì)格柵 54.065 53.745 50.000 14 粗格柵 48.500 4

11、8.419 50.000 1.3.4污泥處理構(gòu)筑物高程布置 （1）污泥管道的水頭損失 管道沿程損失按下式計算: 1.85 hf 2.49 1 17 D v CH （7.3） 管道局部損失計算: 2g hi （7.4） 式中 Ch 污泥濃度系數(shù)； D污泥管管徑，m ； v管內(nèi)流速，m s； L 管道長度，m ; 局部阻力系數(shù)。 查給水排水設(shè)計手冊可知：當(dāng)污泥含水率為97%時，污泥濃度系數(shù)CH =71 , 管徑為150-200mm時，最小設(shè)計流速為0.8m/s;污泥含水率為95%時，污泥濃度 系數(shù)為Ch =53，管徑為150-200mm時，最小設(shè)計流速為1m/s。 各連接管道的水頭損失見下表7.4

12、。 表7.4連接管道的水頭損失 管渠及構(gòu) 筑物名稱 流里 L/s 管渠設(shè)計參數(shù) 水頭損失（m） D mm v m/s I (%o) L m 沿程 局部 合計 濃縮池至 貯泥池 4.46 150 0.81 14.1 5.0 0.029 0.074 0.103 （2）污泥處理構(gòu)筑物水頭損失 當(dāng)污泥以重力流排出池體時，污泥處理構(gòu)筑物的水頭損失以各構(gòu)筑物的出 流水頭計算，濃縮池一般取1.5m，二沉池一般取1.2m。 （3）污泥高程布置 設(shè)計中污泥在二沉池到污泥濃縮池以及貯泥池到脫水車間得到提升，取脫水 機(jī)房標(biāo)高為53m，貯泥池泥面相對地標(biāo)為 0.000m,超高0.3m。 污泥高程布置計算如下表7.5。

13、 表7.5 污泥咼程布置計算表 序 號 管渠及構(gòu)筑物名稱 上游泥面 標(biāo)高（m） 下游泥面 標(biāo)高（m） 構(gòu)筑物泥面 標(biāo)高（m） 地面標(biāo)咼 （m） 1 貯泥池 50.300 50.00 2 濃縮池至貯泥池 51.903 50.300 50.00 3 濃縮池 51.903 50.00 4.4高程計算 污水廠廠址處的地坪標(biāo)高基本在 30米左右。本設(shè)計中的高程計算分別為泵 提升前和泵提升后兩部分。泵提升前按順序計算，泵提升后按逆向計算。 污水廠主干道管采用鋼筋混凝土圓管，按非滿流設(shè)計，阻力系數(shù)為n=0.013， 坡度 i=0.003。 441泵前水位計算 采用DN300鋼筋混凝土圓管，L=150m查表得

14、 Q=0.00209 H7s , i=0.003 時，v=0.5m/s，設(shè)污水入口水位為 29.4m，貝U 溝道沿程水力損失：i L 0.003 100 0.3m 局部水力損失： 2 2 hfV1.0.0128m 2g2 9.8 合計： 0.09+0.0128=0.10m 則格柵前水位為：29.4-0.10=29.3m 格柵的水頭損失為：0.67m 柵后水位為：29.3-0.67=28.63m 。 即泵前水位為：28.63m。 4.4.2泵后水位的計算 設(shè)計出水管的出水水位為29m, (1)消毒池至出水 采用DN300鋼筋混凝土圓管，L=30m查表得Q=000209 rr/s , i=0.00

15、3時, v=0.5m/s 沿程阻力損失： i L 0.003 2000.6m 局部水力損失： 2 2 hf0.50.0064 m 2g2 9.8 消毒池內(nèi)部損失：0.3m 合計：0.09+0.0064+0.3=0.45m 消毒池內(nèi)水位為：29+0.45=29.45m (2) SBF反應(yīng)池至消毒池 采用DN200鋼筋混凝土圓管, L=30m 查表得 Q=0.00104 m/s，i=0.003 時, v=0.4m/s 沿程阻力損失： i L 0.003 300.09m 局部阻力損失： 2 2 v0.4/、處、 hf0.50.0041m （入管口） 2g2 9.8 2 v 0.42 hf 2g 0.

16、75 2 9.8 0.0062 m （90標(biāo)準(zhǔn)彎頭1個） hf 2 v 0.25 0.42 0.00205 m （小管口進(jìn)大管口） 2g 2 9.8 hf 2 v 4.5 0.42 0.0369 m （閘閥 1/2 開） 2g 2 9.8 采用DN400筋混凝土圓管， L=10m 查表得 Q=0.00209 nVs，i=0.003 時, v=0.45m/s 沿程阻力損失: i L 0.003 100 0.3m 局部阻力損失: hf 2 v 0 452 1.0.0104 m （流入大容器） 2g 2 9.8 hf 2 v 0.170.40.0018m （閘閥全開） 2g 2 9.8 SBF反應(yīng)器

17、內(nèi)部損失：0.4m 合計： 0.09+0.0041+0.0062+0.00205+0.0369+0.03+0.0104+0.0018+0.4=0.58m SBF反應(yīng)器內(nèi)部水位為：29.45+0.58=30.03m。 UASBz應(yīng)器至SBF反應(yīng)池 采用采用DN200鋼筋混凝土圓管， L=20m 查表得 Q=0.00104 nVs，i=0.003 時，v=0.4m/s 沿程阻力損失: i L 0.003 20 0.06m 局部阻力損失: hf 2 v 0.5 2 .0.0041m （入管口） 2g 2 9.8 hf 2 v 0.75 0.42 0.0062 m （90標(biāo)準(zhǔn)彎頭1個） 2g 2 9.

18、8 hf 2 v 0.17 0.42 0.00138m （閘閥全開） 2g 2 9.8 采用DN400I岡筋混凝土圓管，L=8m查表得Q=0.00209卅/s , i=0.003時， v=0.45m/s 沿程阻力損失：i L 0.003 500.15m v20452 局部阻力損失：hf 一 0.25 0.0026 m （小管徑流入大管徑） 2g2 9.8 采用DN300I岡筋混凝土圓管，L=15m查表得Q=000209m/s，i=0.003時, v=0.5m/s 局部水力損失：hf 2 v 0.75 0 52 .0.0096 m （ 90標(biāo)準(zhǔn)彎頭1個） 2g 2 9.8 2 hf- 0.15

19、0.52 0.0019m （大管徑流入小管徑） 2g 2 9.8 UASB反應(yīng)器內(nèi)部跌水：0.5m 合計： 0.06+0.0041+0.0062+0.00138+0.024+0.0026+0.045+0.0096+0.0019+0.5=0 .66m UASB反 應(yīng)器內(nèi)水位為：30.03+0.66=30.69m （4）厭氧消化池至UASB反應(yīng)器 采用 DN300ffl筋混凝土圓管，L=30m 查表得 Q=000209 rr/s，i=0.003 時, v=0.5m/s 沿程阻力損失： i L 0.003 500.15m 局部水力損失： 2 2 v0.5 hf0.50.0064 m 2g2 9.8

20、采用DN200鋼筋混凝土圓管, L=50m 查表得 Q=0.00104 m/s，i=0.003 時, v=0.4m/s 沿程阻力損失：i L 0.003 80 0.24m 2 hf 0.25 0.42 0.00205 m （大管口進(jìn)小管口） 2g 2 9.8 2 hfv 0.75 0.42 0.0062 m （ 90標(biāo)準(zhǔn)彎頭1個） 2g 2 9.8 2 hfV 0 42 10.0081m （入反應(yīng)池） 2g 2 9.8 厭氧消化池內(nèi)部損失：0.5m。 合計：0.09+0.0064+0.0096+0.15+0.00205+0.0062+0.0081+0.5=0.76m 厭氧消化池水位：30.69

21、+0.76=31.45m （5）調(diào)節(jié)池至厭氧消化池 采用 DN300ffl筋混凝土圓管，L=35m 查表得 Q=000209 rr/s，i=0.003 時, v=0.5m/s 沿程阻力損失：i L 0.003 900.27m 局部水力損失： 20 52 hf糅(0.5 1) 2 .9.8 0.019m 調(diào)節(jié)池內(nèi)部損失：0.2m 合計：0.105+0.0478+0.2=0.35m. 調(diào)節(jié)池內(nèi)部水位為：31.45+0.35=31.80m (6) 沉淀池至調(diào)節(jié)池 采用 DN300ffl筋混凝土圓管，L=25m 查表得 Q=000209 rr/s , i=0.003 時, v=0.5m/s 沿程阻力損

22、失： i L 0.003 65 0.195m 局部水力損失： 2 hf(0.5 0 52 1)0.019m 2g 2 9.8 沉淀池內(nèi)部損失: 0.5m 合計：0.075+0.0382+0.5=0.61m. 沉淀池內(nèi)部水位為 31.80+0.6仁32.41m (7) 沉砂池至沉淀池 采用 DN300ffl筋混凝土圓管，L=35m 查表得 Q=000209 rr/s，i=0.003 時, v=0.5m/s 沿程阻力損失: 局部水力損失: i hf L 0.003 35 0.105m 0.52 1)0.019m 2 9.8 2 v 2g (0.5 2 v 0.52 hf 0.75 0.0095 m 2g 2 9.8 沉沙池內(nèi)部損失：0.4m. 合計：0.105+0.019+0.0095+0.4=0.533m 沉沙池內(nèi)部水位為：32.41+0.533=32.94 。 (8) 泵房至沉砂池 采用DN300I岡筋混凝土圓管，L=10m查表得Q=000209 rr/