污水處理廠高程設(shè)計(jì)參考

1、12 。1 處理流程高程設(shè)計(jì)為使污水能在各處理構(gòu)筑物之間通暢流動(dòng)， 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(fèi)用和便于維護(hù)管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流動(dòng)已按重力流考慮為宜；污泥也最好利用重力流動(dòng)，若需提升時(shí)， 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(jì)算處理構(gòu)筑物之間的水頭損失， 并考慮擴(kuò)建時(shí)預(yù)留的儲(chǔ)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) 通過計(jì)算

2、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(dòng)，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(jì)算各處理構(gòu)筑物的水頭損失時(shí)， 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(jì)算， 考慮最大流量、 雨天流量和事故時(shí)流量的增加。 并應(yīng)適當(dāng)留有余地， 以防止淤積時(shí)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(jì)算水頭損失時(shí)， 以最大流量（設(shè)計(jì)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(jì)流量。 還應(yīng)當(dāng)考慮當(dāng)某座構(gòu)筑物停止運(yùn)行時(shí)，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(jì)算時(shí)，常以受納水體的最高

3、水位作為起點(diǎn)， 逆廢水處理流程向上倒推計(jì)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(shí)抽水排放。如果水體最高水位很低時(shí)， 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)高。(4) 在做高程布置時(shí)， 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(jì)算在污水處理工程中， 為簡化計(jì)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，最高水位為 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(jì)算

4、：v2h fL iLC2 R（ 7.1 ）式中h f 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 為謝才系數(shù)。局部水頭損失為：v 2hm2g（ 7.2 ）式中 局部阻力系數(shù)，查閱給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第一冊(cè)獲得。1.3.1構(gòu)筑物初步設(shè)計(jì)時(shí)，構(gòu)筑物水頭損失可按經(jīng)驗(yàn)數(shù)值計(jì)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(jì)中若在設(shè)計(jì)計(jì)算過程中計(jì)算了的就用計(jì)算的結(jié)果， 若在設(shè)計(jì)計(jì)算過程中沒計(jì)算的就用經(jīng)驗(yàn)值，各構(gòu)筑物水頭損失見表7.1 。表 7.1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

5、稱水頭損失（ m）粗格柵0.081DE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(jì)量槽0.281.3.2管渠水力計(jì)算計(jì)量槽至出水口取一個(gè)進(jìn)出口損失及一個(gè)90 彎頭損失，取局部阻力系數(shù)為：1.0 +0.10+1.1=2.2。接觸池至計(jì)量槽取一個(gè)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(gè)進(jìn)出口損失及一個(gè)90 彎頭損失，取局部阻力系數(shù)為： 0.11.01.12.2 。集配水井至二沉池取一個(gè)進(jìn)出口損失，取局部阻力系數(shù)為：0.1+1.0 1.1 。氧化溝至集配水井取一個(gè)進(jìn)出口損失及二個(gè)90 彎頭損失，取局部

6、阻力系數(shù)為： 0.1+1.0+2.2=3.3 。厭氧池至氧化溝取一個(gè)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(gè)進(jìn)出口損失及一個(gè)90 彎頭損失，取局部阻力系數(shù)為： 0.1+1.0+1.1=2.2 。管渠水力計(jì)算見表7.2 。表 7.2污水管渠水力計(jì)算表管渠及構(gòu)流量管渠設(shè)計(jì)參數(shù)水頭損失 m筑物名稱L sD mmI （）v m sL m沿程局部合計(jì)出水口至85610002.151.46240.00.5160.2390.755計(jì)量槽計(jì)量槽至85610002.151.463.50.0070.1200.127接觸池接觸池至7499002.081.3770.00.1460

7、.2110.357二沉池二沉池至7499002.081.3735.00.0730.1050.178集配水井集配水井5678002.521.4040.00.1010.2250.326至氧化溝氧化溝至5678002.521.408.50.0210.1100.131厭氧池厭氧池至4287002.181.1768.50.1490.1540.303沉砂池1.3.3污水處理高程計(jì)算及布置污水處理廠水力計(jì)算以接受處理后污水水體的最高水位45.220m 作為起點(diǎn)，沿污水處理流程向上倒推計(jì)算， 以使處理后的污水在洪水季節(jié)也能自流排出， 同時(shí)，還要考慮挖土埋深的狀況。 以 50.000m 為基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)中考慮污水管

8、的非充滿度（一般管徑大于或等于 1000mm時(shí)，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(jì)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。從降低土建工程投資考慮，接觸消毒池水面相對(duì)高程定為±0.00m， 這樣布置亦利于排泥及排空檢修。計(jì)算結(jié)果見下表7.3 。表 7.3構(gòu)筑物及管渠水力計(jì)算表序管渠及構(gòu)筑物名稱（ m）水面上游水面下游構(gòu)筑物水地面標(biāo)號(hào)標(biāo)高（ m）標(biāo)高（ m）面標(biāo)高（ m

9、）高（ m）1出水口至計(jì)量槽49.44348.68850.0002計(jì)量槽49.72349.44349.58350.0003計(jì)量槽至接觸池49.85049.72350.0004接觸池50.15049.85050.00050.0005接觸池至二沉池50.50750.15050.0006二沉池51.80751.30751.55750.0007二沉池至集配水井51.98551.8077集配水井至 DE型氧化溝52.31151.98550.0008DE型氧化溝52.71152.31152.51150.0009DE型氧化溝至厭氧池52.84252.71150.00010厭氧池53.04252.84252.

10、94250.00011厭氧池至沉砂池53.34553.04250.00012沉砂池53.74553.34553.54550.00013細(xì)格柵54.06553.74550.00014粗格柵48.50048.41950.0001.3.4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(jì)算：1. 85L v hf 2.49 D1.17 C H（ 7.3 ）管道局部損失計(jì)算：hiv22g（ 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(jì)手冊(cè) 可知：當(dāng)污泥含水率為 97%時(shí)，污泥濃度系數(shù) CH =71，管

11、徑為 150-200mm時(shí)，最小設(shè)計(jì)流速為 0.8m/s; 污泥含水率為 95%時(shí)，污泥濃度系數(shù)為 CH =53， 管徑為 150-200mm時(shí)，最小設(shè)計(jì)流速為 1m/s。各連接管道的水頭損失見下表7.4 。表 7.4連接管道的水頭損失管渠及構(gòu)流量管渠設(shè)計(jì)參數(shù)水頭損失（ m ）筑物名稱L sD mmv m sI （）L m沿程局部合計(jì)濃縮池至4.461500.8114.15.00.0290.0740.103貯泥池(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(shí)，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(jì)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(jì)中污泥在二

12、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(duì)地標(biāo)為0.000m，超高 0.3m。污泥高程布置計(jì)算如下表7.5 。表 7.5 污泥高程布置計(jì)算表序上游泥面下游泥面構(gòu)筑物泥面地面標(biāo)高管渠及構(gòu)筑物名稱標(biāo)高（ m）標(biāo)高（ m）（ m）號(hào)標(biāo)高（ m）1貯泥池50.30050.002濃縮池至貯泥池51.90350.30050.003濃縮池51.90350.004.4 高程計(jì)算污水廠廠址處的地坪標(biāo)高基本在30 米左右。本設(shè)計(jì)中的高程計(jì)算分別為泵提升前和泵提升后兩部分。泵提升前按順序計(jì)算，泵提升后按逆向計(jì)算。污水廠主干道管采用鋼筋混凝土圓管，按非滿流設(shè)計(jì)，阻力系數(shù)為

13、 n=0.013 ，坡度 i=0.003 。4.4.1 泵前水位計(jì)算采用 DN300鋼筋混凝土圓管， L=150m，查表得Q=0.00209 m3/s ，i=0.003時(shí)， v=0.5m/s ，設(shè)污水入口水位為29.4m，則溝道沿程水力損失： i L0.003100 0.3mv20.52局部水力損失： hf10.0128 m2 g29.8合計(jì)： 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(jì)算設(shè)計(jì)出水管的出水水位為29m，(1

14、) 消毒池至出水3采用 DN300鋼筋混凝土圓管， L=30m，查表得 Q=000209 m/s ，i=0.003 時(shí)，v=0.5m/s沿程阻力損失： i L0.003 2000.6m局部水力損失： h fv 20.520.520.0064 m2 g9.8消毒池內(nèi)部損失： 0.3m。合計(jì)： 0.09+0.0064+0.3=0.45m消毒池內(nèi)水位為： 29+0.45=29.45m(2) SBR反應(yīng)池至消毒池3采用 DN200鋼筋混凝土圓管， L=30m，查表得 Q=0.00104 m/s ， i=0.003 時(shí)，v=0.4m/s沿程阻力損失： iL 0.003300.09m局部阻力損失： h f

15、v 20.422 g0.50.0041m （入管口）29.8v 20.42h f0.750.0062 m （90 標(biāo)準(zhǔn)彎頭 1 個(gè)）2 g29.8v20.42h f0.250.00205 m （小管口進(jìn)大管口）2g29.8v 20.4 20.0369 m （閘閥 1/2 開）h f4.52 g29.8采用 DN400鋼筋混凝土圓管，3時(shí)，L=10m，查表得 Q=0.00209 m/s ， i=0.003v=0.45m/s沿程阻力損失： iL 0.0031000.3m局部阻力損失： h fv210.45 22 g20.0104 m （流入大容器）9.8v 20.45 20.0018 m （閘閥全

16、開）h f0.179.82 g2SBR反應(yīng)器內(nèi)部損失： 0.4m合計(jì)：0.09+0.0041+0.0062+0.00205+0.0369+0.03+0.0104+0.0018+0.4=0.58mSBR反應(yīng)器內(nèi)部水位為： 29.45+0.58=30.03m 。(3) UASB反應(yīng)器至 SBR反應(yīng)池3采用采用 DN200鋼筋混凝土圓管， L=20m，查表得 Q=0.00104 m/s ，i=0.003時(shí)， v=0.4m/s沿程阻力損失： iL0.003200.06m局部阻力損失： h fv 20.422 g0.50.0041m （入管口）29.8v 20.42h f0.750.0062 m （90

17、 標(biāo)準(zhǔn)彎頭 1 個(gè)）2 g29.8v 20.42h f0.170.00138 m （閘閥全開）2 g29.8采用 DN400鋼筋混凝土圓管， L=8m，查表得 Q=0.00209 m3 /s ，i=0.003時(shí)，v=0.45m/s沿程阻力損失： iL0.003500.15m局部阻力損失： h fv 20.250.45 22 g0.0026 m （小管徑流入大管徑）2 9.83時(shí)，采用 DN300鋼筋混凝土圓管， L=15m，查表得 Q=000209 m/s ， i=0.003v=0.5m/s沿程阻力損失： iL0.003450.135m局部水力損失：v 20.750.52h f0.0096 m

18、 （ 90 標(biāo)準(zhǔn)彎頭 1 個(gè)）2 g2 9.8h fv20.520.0019 m （大管徑流入小管徑）0.152 9.82 gUASB反應(yīng)器內(nèi)部跌水： 0.5m合計(jì)：0.06+0.0041+0.0062+0.00138+0.024+0.0026+0.045+0.0096+0.0019+0.5=0.66mUASB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3采用 DN300鋼筋混凝土圓管， L=30m，查表得 Q=000209 m/s ，i=0.003 時(shí)，v=0.5m/s沿程阻力損失： iL0.003500.15m局部水力損失： h fv 20.52

19、2 g0.50.0064 m29.8采用 DN200鋼筋混凝土圓管，3時(shí)，L=50m，查表得 Q=0.00104 m/s ， i=0.003v=0.4m/s沿程阻力損失： iL0.003800.24mv20.42h f0.250.00205 m （大管口進(jìn)小管口）2g29.8v 20.42h f0.750.0062 m （90 標(biāo)準(zhǔn)彎頭 1 個(gè)）2 g29.8v210.4 20.0081 m （入反應(yīng)池）h f2 9.82g厭氧消化池內(nèi)部損失： 0.5m。合計(jì)： 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

20、.69+0.76=31.45m(5) 調(diào)節(jié)池至厭氧消化池3采用 DN300鋼筋混凝土圓管， L=35m，查表得 Q=000209 m/s ，i=0.003 時(shí)， v=0.5m/s沿程阻力損失： iL0.003900.27mv20.52局部水力損失： h f(0.5 1)0.019 m2g2 9.8調(diào)節(jié)池內(nèi)部損失： 0.2m合計(jì)： 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3采用 DN300鋼筋混凝土圓管， L=25m，查表得 Q=000209 m/s ，i=0.003 時(shí)，v=0.5m/s沿程阻力損失： i L 0

21、.003650.195mv2(0.50.52局部水力損失： h f1)0.019 m2g2 9.8沉淀池內(nèi)部損失： 0.5m合計(jì)： 0.075+0.0382+0.5=0.61m.沉淀池內(nèi)部水位為31.80+0.61=32.41m(7) 沉砂池至沉淀池3采用 DN300鋼筋混凝土圓管， L=35m，查表得 Q=000209 m/s ，i=0.003 時(shí)，v=0.5m/s沿程阻力損失： iL 0.003350.105m局部水力損失： h fv2(0.50.5 22g1)0.019 m29.8v20.5 20.0095 mh f0.759.82g2沉沙池內(nèi)部損失： 0.4m.合計(jì)： 0.105+0.

22、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3采用 DN300鋼筋混凝土圓管， L=10m，查表得 Q=000209 m/s ，i=0.003 時(shí)，v=0.5m/s沿程阻力損失： i L 0.003250.075mv2(0.50.52局部水力損失： h f1)0.019 m2g2 9.8合計(jì)： 0.03+0.019=0.049m則泵后的水位： 32.94+0.049=32.99m4.4.3各構(gòu)筑物高程確定表 4-1 各構(gòu)筑物高程格柵柵前水深29.30m泵前水面標(biāo)高28.63m泵后水面標(biāo)高32.99m沉砂池水面標(biāo)高32.

23、94m初沉池水面標(biāo)高32.41m調(diào)節(jié)池水面標(biāo)高31.80m厭氧消化池水面標(biāo)高31.45mUASB反應(yīng)池水面標(biāo)高30.69mSBR反應(yīng)池水面標(biāo)高30.03m消毒池水面標(biāo)高29.45m4.2污水廠的高程布置高程布置的內(nèi)容主要包括確定各處理構(gòu)( 建 ) 筑物和泵房的標(biāo)高( 如池頂、池底、水面等) 、處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸及其標(biāo)高，從而使污水能夠沿流程在處理構(gòu)筑物之間通暢地流動(dòng)保證污水處理廠的正常運(yùn)行。高程圖上的垂直和水平方向的比例尺一般不相同，一般垂直的比例大 ( 取 1： 100) ，而水平的比例小些 ( 取 1： 600) 。4.2.1高程布置原則(1) 污水廠高程布里時(shí)。所依據(jù)的主要技術(shù)參數(shù)是構(gòu)筑物高度和水頭損失。在處理流程中，相鄰構(gòu)筑物的相對(duì)高差取決于兩個(gè)構(gòu)筑物之間的水面高差，這個(gè)水面高差的數(shù)值就是流程中的水頭損失；它主要由三部分組成，即構(gòu)筑物本身的、連接管 ( 渠 ) 的及計(jì)量設(shè)備的水頭損失等。 因此進(jìn)行高程布置時(shí)，應(yīng)首先計(jì)算這些水頭損失，而且計(jì)算所得的數(shù)值應(yīng)