污水處理廠平面及高程布置（畢業(yè)設(shè)計(jì)參考）

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上污水處理廠平面布置及高程布置*編*學(xué)院環(huán)境工程與監(jiān)測專業(yè)教研室2012年6月29日專心-專注-專業(yè) 一 污水處理廠的平面布置 污水處理廠的平面布置應(yīng)包括： 處理構(gòu)筑物的布置污水處理廠的主體是各種處理構(gòu)筑物。作平面布置時，要根據(jù)各構(gòu)筑物（及其附屬輔助建筑物，如泵房、鼓風(fēng)機(jī)房等）的功能要求和流程的水力要求，結(jié)合廠址地形、地質(zhì)條件，確定它們在平面圖上的位置。在這一工作中，應(yīng)使：聯(lián)系各構(gòu)筑物的管、渠簡單而便捷，避免遷回曲折，運(yùn)行時工人的巡回路線簡短和方便；在作高程布置時土方量能基本平衡；并使構(gòu)筑物避開劣質(zhì)土壤。布置應(yīng)盡量緊湊，縮短管線，以節(jié)約用地，但也必須有一定間距，這一間距

2、主要考慮管、渠敷設(shè)的要求，施工時地基的相互影響，以及遠(yuǎn)期發(fā)展的可能性。構(gòu)筑物之間如需布置管道時，其間距一般可取58m，某些有特殊要求的構(gòu)筑物（如消化池、消化氣罐等）的間距則按有關(guān)規(guī)定確定。 廠內(nèi)管線的布置污水處理廠中有各種管線，最主要的是聯(lián)系各處理構(gòu)筑物的污水、污泥管、渠。管、渠的布置應(yīng)使各處理構(gòu)筑物或各處理單元能獨(dú)立運(yùn)行，當(dāng)某一處理構(gòu)筑物或某處理單元因故停止運(yùn)行時，也不致影響其他構(gòu)筑物的正常運(yùn)行，若構(gòu)筑物分期施工，則管、渠在布置上也應(yīng)滿足分期施工的要求；必須敷設(shè)接連人廠污水管和出流尾渠的超越管，在不得已情況下可通過此超越管將污水直接排人水體，但有毒廢水不得任意排放。廠內(nèi)尚有給水管、輸電線、空

3、氣管、消化氣管和蒸氣管等。所有管線的安排，既要有一定的施工位置，又要緊湊，并應(yīng)盡可能平行布置和不穿越空地，以節(jié)約用地。這些管線都要易于檢查和維修。 污水處理廠內(nèi)應(yīng)有完善的雨水管道系統(tǒng)，以免積水而影響處理廠的運(yùn)行。輔助建筑物的布置輔助建筑物包括泵房、鼓風(fēng)機(jī)房、辦公室、集中控制室、化驗(yàn)室、變電所、機(jī)修、倉庫、食堂等。它們是污水處理廠設(shè)計(jì)不可缺少的組成部分。其建筑面積大小應(yīng)按具體情況與條件而定。有可能時，可設(shè)立試驗(yàn)車間，以不斷研究與改進(jìn)污水處理方法。輔助建筑物的位置應(yīng)根據(jù)方便、安全等原則確定。如鼓風(fēng)機(jī)房應(yīng)設(shè)于曝氣池附近以節(jié)省管道與動力；變電所宜設(shè)于耗電量大的構(gòu)筑物附近等?；?yàn)室應(yīng)遠(yuǎn)離機(jī)器間和污泥干化

4、場，以保證良好的工作條件。辦公室、化驗(yàn)室等均應(yīng)與處理構(gòu)筑物保持適當(dāng)距離，并應(yīng)位于處理構(gòu)筑物的夏季主風(fēng)向的上風(fēng)向處。操作工人的值班室應(yīng)盡量布置在使工人能夠便于觀察各處理構(gòu)筑物運(yùn)行情況的位置。 此外，處理廠內(nèi)的道路應(yīng)合理布置以方便運(yùn)輸；并應(yīng)大力植樹綠化以改善衛(wèi)生條件。 應(yīng)當(dāng)指出：在工藝設(shè)計(jì)計(jì)算時，就應(yīng)考慮它和平面布置的關(guān)系，而在進(jìn)行平面布置時，也可根據(jù)情況調(diào)整構(gòu)筑物的數(shù)目，修改工藝設(shè)計(jì)。 總平面布置圖可根據(jù)污水廠的規(guī)模采用120011000比例尺的地形圖繪制，常用的比例尺為l：500。圖1為某甲市污水處理廠總平面布置圖、主要處理構(gòu)筑物有：機(jī)械除污物格柵井、曝氣沉砂池、初次沉淀池與二次沉淀池（均設(shè)斜

5、板）、鼓風(fēng)式深水中層曝氣池、消化池等及若干輔助建筑物。 該廠平面布置特點(diǎn)為：流線清楚，布置緊湊。鼓風(fēng)機(jī)房和回流污泥泵房位于暖氣池和二次沉淀池一側(cè)，節(jié)約了管道與動力費(fèi)用，便于操作管理。污泥消化系統(tǒng)構(gòu)筑物靠近四氯化碳制造廠（即在處理廠西側(cè)），使消化氣、蒸氣輸送管較短。節(jié)約了基建投資。辦公室。生活住房與處理構(gòu)筑物、鼓風(fēng)機(jī)房、泵房、消化池等保持一定距離，衛(wèi)生條件與工作條件均較好。在管線布置上，盡量一管多用，如超越管、處理水出廠管都借道雨水管泄入附近水體，而剩余污泥、污泥水、各構(gòu)筑物放空管等，又都與廠內(nèi)污水管合并流人泵房集水井。但因受用地限制（廠東西兩惻均為河浜），遠(yuǎn)期發(fā)展余地尚感不足。 圖2為乙市污水

6、廠的平面布置圖，泵站設(shè)于廠外。主要構(gòu)筑物有：格柵、曝氣沉砂池、初次沉淀池、曝氣池、二次沉淀池及回流污泥泵房等一些輔助建筑物。濕污泥池設(shè)于廠外便于農(nóng)民運(yùn)輸之處。 該廠平面布置的特點(diǎn)是：布置整齊、緊湊。兩期工程各自成系統(tǒng)，對設(shè)計(jì)與運(yùn)行相互干擾較少。辦公室等建筑物均位于常年主風(fēng)向的上風(fēng)向，且與處理構(gòu)筑物有一定距離，衛(wèi)生、工作條件較好。在污水流人初次沉淀池、曝氣池與二次沉淀池時，先后經(jīng)三次計(jì)量，為分析構(gòu)筑物的運(yùn)行情況創(chuàng)造了條件。利用構(gòu)筑物本身的管渠設(shè)立超越管線，既節(jié)省了管道，運(yùn)行又較靈活。 第二期工程預(yù)留地設(shè)在一期工程與廠前區(qū)之間，若二期工程改用別的工藝流程或另選池型時，在平面布置上將受一定限制。泵站

7、與濕污泥池均設(shè)于廠外，管理不甚方便。此外，三次計(jì)量增加了水頭損失。 二 污水處理廠的高程布置 污水處理廠高程布置的任務(wù)是：確定各處理構(gòu)筑物和泵房等的標(biāo)高，選定各連接管渠的尺寸并決定其標(biāo)高。計(jì)算決定各部分的水面標(biāo)高，以使污水能按處理流程在處理構(gòu)筑物之間通暢地流動，保證污水處理廠的正常運(yùn)行。 污水處理廠的水流常依靠重力流動，以減少運(yùn)行費(fèi)用。為此，必須精確計(jì)算其水頭損失（初步設(shè)計(jì)或擴(kuò)初設(shè)計(jì)時，精度要求可較低）。水頭損失包括： （1）水流流過各處理構(gòu)筑物的水頭損失，包括從進(jìn)池到出池的所有水頭損失在內(nèi)；在作初步設(shè)計(jì)時可按表1估算。表1 處理構(gòu)筑物的水頭水損失構(gòu)筑物名稱水頭損失(cm)構(gòu)筑物名稱水頭損失(

8、cm)格柵1025生物濾池(工作高度為2m時)：沉砂池1025沉淀池：平流 豎流 輻流20401)裝有旋轉(zhuǎn)式布水器27028040502)裝有固定噴灑布水器4504755060混合池或接觸池1030雙層沉淀池1020污泥干化場200350曝氣池：污水潛流入池2550 污水跌水入池50150 (2)水流流過連接前后兩構(gòu)筑物的管道(包括配水設(shè)備)的水頭損失，包括沿程與局部水頭損失。 (3)水流流過量水設(shè)備的水頭損失。 水力計(jì)算時，應(yīng)選擇一條距離最長、水頭損失最大的流程進(jìn)行計(jì)算，并應(yīng)適當(dāng)留有余地；以使實(shí)際運(yùn)行時能有一定的靈活性。 計(jì)算水頭損失時，一般應(yīng)以近期最大流量（或泵的最大出水量）作為構(gòu)筑物和管

9、渠的設(shè)計(jì)流量，計(jì)算涉及遠(yuǎn)期流量的管渠和設(shè)備時，應(yīng)以遠(yuǎn)期最大流量為設(shè)計(jì)流量，并酌加擴(kuò)建時的備用水頭。 設(shè)置終點(diǎn)泵站的污水處理廠，水力計(jì)算常以接受處理后污水水體的最高水位作為起點(diǎn)，逆污水處理流程向上倒推計(jì)算，以使處理后污水在洪水季節(jié)也能自流排出，而水泵需要的揚(yáng)程則較小，運(yùn)行費(fèi)用也較低。但同時應(yīng)考慮到構(gòu)筑物的挖土深度不宜過大，以免土建投資過大和增加施工上的困難。還應(yīng)考慮到因維修等原因需將池水放空而在高程上提出的要求。 在作高程布置時還應(yīng)注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少需抽升的污泥量。污泥干化場、污泥濃縮池（濕污泥池），消化池等構(gòu)筑物高程的決定，應(yīng)注意它們的污泥水能自動排人污水人流干管或其他構(gòu)筑

10、物的可能性。 在繪制總平面圖的同時，應(yīng)繪制污水與污泥的縱斷面圖或工藝流程圖。繪制縱斷面圖時采用的比例尺：橫向與總平面圖同，縱向?yàn)?501100。 現(xiàn)以圖2所示的乙市污水處理廠為例說明高程計(jì)算過程。該廠初次沉淀池和二次沉淀池均為方形，周邊均勻出水，曝氣池為四座方形池，表面機(jī)械曝氣器充氧，完全混合型，也可按推流式吸附再生法運(yùn)行。污水在入初沉池、曝氣池和二沉池之前；分別設(shè)立了薄壁計(jì)量堰（、為矩形堰，堰寬0.7m，為梯形堰，底寬0.5m）。該廠設(shè)計(jì)流量如下: 近期 =174L/s 遠(yuǎn)期=348L/s =300L/s =600L/s回流污泥量以污水量的100%計(jì)算。各構(gòu)筑物間連接管渠的水力計(jì)算見表2。

11、處理后的污水排人農(nóng)田灌溉渠道以供農(nóng)田灌溉，農(nóng)田不需水時排人某江。由于某江水位遠(yuǎn)低于渠道水位，故構(gòu)筑物高程受灌溉渠水位控制，計(jì)算時，以灌溉渠水位作為起點(diǎn)，逆流程向上推算各水面標(biāo)高?？紤]到二次沉淀池挖土太深時不利于施工，故排水總管的管底標(biāo)高與灌溉渠中的設(shè)計(jì)水位平接（跌水0.8m）。 污水處理廠的設(shè)計(jì)地面高程為50.00m。高程計(jì)算中，溝管的沿程水頭損失按表2所定的坡度計(jì)算，局部水頭損失按流速水頭的倍數(shù)計(jì)算。堰上水頭按有關(guān)堰流公式計(jì)算，沉淀池、曝氣池集水槽系底，且為均勻集水，自由跌水出流，故按下列公式計(jì)算：表2 連接管、渠的水力計(jì)算表 B （1） =1.25B （2） 式中Q集水槽設(shè)計(jì)流量，為確保安

12、全，常對設(shè)計(jì)流量再乘以1.21.5的安全系數(shù)（）； B集水槽寬（m）； 集水槽起端水深（m）。高程計(jì)算： 高程(m) 灌溉渠道(點(diǎn)8)水位 49.25 排水總管(點(diǎn)7)水位 跌水0.8m 50.05 窨井6后水位 沿程損失=0.001×390 50.44 窨井6前水位 管頂平接，兩端水位差0.05m 50.49 二次沉淀池出水井水位 沿程損失=0.0035×100=0.35m 50.84 二次沉淀池出水總渠起端水位 沿程損失=0.35-0.25=0.10 m 50.94 二次沉淀池中水位 集水槽起端水深 =0.38m 自由跌落 =0.10m 堰上水頭（計(jì)算或查表） 0.02

13、m 合計(jì) 0.50m 51.44 堰F3后水位 沿程損失=0.=0.03m 局部損失=0.28m 合計(jì) 0.31m 51.75 堰F3前水位 堰上水頭=0.26m 自由跌落=0.15m 合計(jì)0.41m 52.16 曝氣池出水總渠起端水位 沿程損失=0.640.42=0.22m 52.38 曝氣池中水位 集水槽中水位=0.26m 52.64 堰F2前水位 堰上水頭=0.38m 自由跌落=0.20m 合計(jì) 0.58m 53.22 點(diǎn)3水位 沿程損失=0.62-0.54=0.08m 局都損失=5.85×=0.14m 合計(jì) 0.22m 53.44 初次沉淀池出水井（點(diǎn)2）水位 沿程損失=0.

14、0024×270.07m 局部損失=2.46×=0.15m 合計(jì) 0.22m 53.66 初次沉淀池中水位 出水總渠沿程損失=0.35-0.250.10m 集水槽起端水深 =0.44m 自由跌落 =0.10m 堰上水頭=0.03m 合計(jì) 0.67m 54.33 堰F1后水位 沿程損失=0.0028×110.04m 局部損失=0.28m 合計(jì) 0.32m 54.65 堰F1前水位 堰上水頭=0.30m 自由跌落0.15m 合計(jì) 0.45m 55.10 沉砂池起端水位 沿程損失=0.48-0.460.02m 沉砂池出口局部損失=0.05m 沉砂池中水頭損失=0.20m

15、 合計(jì) 0.27m 55.37 格柵前（A點(diǎn)）水位 過柵水頭損失0.15m 55.52m 總水頭損失6.27m 上述計(jì)算中，沉淀池集水槽中的水頭損失由堰上水頭、自由跌落和槽起端水深三部分組成，見圖3。計(jì)算結(jié)果表明：終點(diǎn)泵站應(yīng)將污水提升至標(biāo)高55.52m處才能滿足流程的水力要求。根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制了流程圖，見圖4。 污泥流程的高程計(jì)算以圖1所示的甲市污水處理廠為例。該廠污泥處理流程為： 二次沉淀池污水泵站初次沉淀池污泥投配（預(yù)熱）池污泥泵站消化池貯泥池運(yùn)泥船外運(yùn) 高程計(jì)算順序與污水流程同，即從控制性標(biāo)高點(diǎn)開始計(jì)算。甲市處理廠設(shè)計(jì)地面標(biāo)高為4.2m，初次沉淀池水面標(biāo)高為6.7m。二次沉淀池剩余活性污

16、泥系利用廠內(nèi)下水道排至污水泵站，計(jì)算從略。從初次沉淀池排出污泥的含水率為97，污泥消化后經(jīng)靜澄、撤去上清液，其含水率為96。初次沉淀池至污泥投配池的管道用鑄鐵管，長150m，管徑300mm。設(shè)管內(nèi)流速為15m/s，按式(3)圖3 集水槽水頭損失計(jì)算示意h1堰上水頭；h2自由跌落；h0集水槽起端水深；h3總渠起端水深 (3)圖4 污水處理流程 式中輸泥管道沿程壓力損失(m) L輸泥管道長度(m) D輸泥管管徑(m) v污泥流速(m/s) 海森威廉(HarenWilliams)系數(shù)，其值決定于污泥濃度，見下表：污泥濃度(%)值0.01002.0814.0616.0458.53210.125可求得其水頭損失為： m自由水頭1.5m，則管道中心標(biāo)高為： 6.7-(1.20+1.50)4.0m流入污泥投配池的管底標(biāo)高為： 4.0-0.153.85m 圖5 投配池及標(biāo)高污泥投配池的標(biāo)高可據(jù)此確定，投配池及標(biāo)高見圖5。 消化池至貯泥池的各點(diǎn)標(biāo)高受河水位的影響（即受河中運(yùn)泥船高程的影響），故以此向上推算。設(shè)要求貯泥池排泥管管中心標(biāo)高至少應(yīng)為3.0m才能向運(yùn)泥船排盡池中污泥，貯泥池有效深2.0m。已知消化池至貯泥池的鑄鐵管管徑為200mm，管長70m，并設(shè)管內(nèi)流速為1.5m/s，則根據(jù)式（1）可求得水