污水处理厂毕业设计.doc

摘 要 随着人类生存环境的不断恶化和自然资源的日益减少 人类社会的可持续发 展面临着严峻地挑战 这迫使人类必须重视自然环境的保护与利用 自然资源的合 理开发与利用这样一个生死攸关的大问题 而在这个大问题中 水又是最重要的 因为水是生命的源泉 民以水为天 水在自然资源中是应用最普遍 分布最广 泛 对人类最重要的自然资源 随着人类社会的发展 人类已经认识到 水不是 取之不尽用之不竭的 水是有限的 而这有限的水 正遭到严重污染 这使本来 就十分匮乏的水资源更加匮乏 一方面严重缺水 另一方面又有大量污水排出 流 入江河湖海污染水体 污水处理既可解决水源的严重污染 又可开发新水源 应 该说这是一项事半功倍的事业 城市人口的递增 城市规模的扩大 城市工业生产的发展 生活污水和工业 废水排出量日益增多 大量未经处理的污水直接排入周围河流 致使城市周围环 境污染十分严重 不但直接污染了市区的地下饮用水 而且对河流下游地区的农 业生产和人民生活造成了危害 人类和生物赖以生存的生态环境受到了日益严重 的威胁 同时 水生态系统体现了人与水的和谐共存与协调发展 是城市生态系 统的主要组成部分和关键因素 与一个城市的可持续发展密切相关 因而 城市 污水治理已成当前迫切需要解决的问题之一 我们通过建设城市污水处理厂 经 过一级物理法和二级生物法对污水进行处理然后再将它排入水体 以减轻水体的 负担 关键词 A2O 工艺 辐流式二沉池 平流沉砂池 ABSTRACT The human living environment is deteriorating and the natural resources become less and less The sustainable development of human society is facing severe challenges forcing humans must attach importance to the protection of the natural environment and the use the reasonable development and utilization of natural resources such a life and death problem In this big problem water is the most important because water is the source of life the people water for the sky Water is the most widely used and most widely distributed natural resource in natural resources With the development of human society mankind has realized that water is not inexhaustible and water is limited And this limited water is being severely polluted which makes the already scarce water resources even more scarce On the one hand there is a severe shortage of water and on the other hand there is a large amount of sewage flowing into the rivers and lakes to contaminate the water Sewage treatment can solve the serious pollution of water source but also can develop new water source should say that this is a business with half the effort Increasing urban population the expansion of city scale the development of the city s industrial production domestic sewage and industrial waste water discharge amount is increasing a large number of untreated sewage directly discharged into the surrounding rivers the urban environment pollution is very serious not only polluted urban underground water directly and to the rivers downstream of agricultural production and people s life caused harm the ecological environment to the survival of humans and creatures has been increasingly serious threat At the same time the water ecological system embodies the harmonious coexistence and coordinate development with water is the main part of urban ecological system and the key factors is closely related to the sustainable development of a city Therefore urban sewage treatment has become one of the most urgent problems We through the construction of urban sewage treatment plant after the primary physical method and secondary biological method to deal with sewage and then take it into the water to reduce the burden of water body Keywords A2O process the radial flow the second pond the advection grit chamber 目 录 第一章 概况 1 1 1 城市概况 1 1 2 自然条件 2 1 3 设计任务 2 第二章 污水处理厂设计说明 5 2 1 总体设计 5 2 2 污水及污泥工艺流程的选择 6 2 3 工艺总平面图的布置 10 第三章 污水处理构筑物的工艺设计 12 3 1 主要处理构筑物的选择 12 第四章 污水处理厂设计计算 32 4 1 各处理单元设计计算 32 4 2 污泥处理 72 4 3 高程计算 78 第五章 结论 82 参考文献 83 外文翻译 中文译文 致谢 第一章 工程概况 1 1 城市概况 1 1 1 社会经济 个行政村 27 个社区 总面积 1183 平方公里 人口 19 44 万 2013 年 华亭县是甘 肃省平凉市下辖的一个县 以境内皇甫山麓有华尖山亭而得名 位于甘肃省东部 关 山东麓 东临崇信县 西连庄浪县和宁夏回族自治区泾源县 南接张家川回族自治县 和陕西省陇县 地处陕甘宁三省 区 交汇处 辖 5 个镇 5 个乡 2 民族乡 1 个街 道 1 个省级工业园区 101 华亭素有 煤城瓷都 之称 是古丝绸之路的必经之地 甘肃省煤 电 化 运一体 化综合产业开发的核心区和工业重镇 是全国十三个产煤基地 西北三大产煤基地之 一 也是陇东重要的能源供应与货运集散基地 华亭是甘肃省唯一进入中国西部百强 县的县市 华亭曲子戏为全国首批非物质文化遗产 明朝安口镇的安口窑以 陇上窑 之 名列入全国名窑 1 1 2 交通条件 华亭北距平凉市 崆峒区 55 公里 西至兰州 395 公里 南到咸阳国际机场 290 公 里 宝中铁路 省道 203 线 304 线及已经开工建设的天 水 平 凉 铁路和即将开工的 宝 鸡 平 凉 高速 天 水 平 凉 高速横穿境内 县乡公路总里程达 584 4 公里 有年吞 吐量 1000 万吨的煤炭铁路专用线和 140 万吨的铁路集运站 2013 年 华亭县年完成客运量 289 万人次 比 2012 年增长 7 0 旅客周转量 15599 万人公里 比 2012 年增长 14 8 全年完成货运量 486 万吨 比 2012 年增长 43 8 货物周转量 127458 万吨公里 比 2012 年增长 46 6 华亭县共有道路运输企业 28 户 其中 货运企业 14 家 客运企业 2 家 出租企业 4 家 公交企业 1 家 二类维修企业 4 户 汽车客运站 2 个 汽车综合性能检测站 1 家 运营车辆 3259 辆 其中 货运车辆 2946 辆 班线客车 53 辆 出租车 216 辆 村村通 44 辆 开通客运班线 23 条 1 2 自然条件 1 2 1 地形地貌 华亭县位于甘肃省东部 关山东麓 地处甘肃 陕西 宁夏三省 区 交汇处 东临 崇信县 西连庄浪县和宁夏回族自治区泾源县 南接张家川回族自治县和陕西省陇县 北依平凉市崆峒区 华亭县南北宽 40 公里 东西长 46 公里 总面积 1183 平方公里 地理坐标东经 106 21 106 53 北纬 35 1 35 24 1 2 2 气候特点 华亭气候温润 属黄土高原丘陵沟壑区温带半湿润性气候 多年年平均气温 7 90C 年均降雨量 607 毫米 2010 年度 华亭县全年日照 2122 2 小时 降雨量 845 7 毫米 其中汛期降雨量 701 8 毫米 日最大降雨量 35 6 毫米 无霜期 163 天 平均气温 8 5 其中最高气温 33 1 最低气温 17 9 平均风速 1 8 米 秒 最大风速 10 4 米 秒 平均气压 852 7 百帕 平均水气压 8 9 百帕 平均相对湿度 71 0 1 2 3 水文条件 华亭境内有汭河 黑河 汘河 3 大水系 南北汭河 策底河 南川河 上关河 神峪河 麻庵河 7 条河流 总长 172 2 公里 汭河境内全长 113 2 公里 经崇信 泾川 县流入泾河 黑河在该县境内主要为神峪河 境内全长 26 公里 由上关乡的陈家河与 秋林河在神峪乡下关汇合而成 东经神峪乡柳家河出境入崇信 汘河在该县境内为上 关河和麻庵河 境内全长 33 公里 属渭河支流 向南汇入汘河 1 3 设计任务 1 3 1 设计题目 平凉市华亭县污水处理厂工艺设计 1 3 2 设计的原始资料 1 平凉市华亭县污水处理厂污水排放量 10 万 m3 d 和水质资料 见下表 表 1 1 污水水质参数 项目 SS mg L CODCr mg L BOD5 mg L TN mg L 氨氮 mg L 总磷 mg L pH 平均水温 数值33359033060455 57 120 3 污水处理程度 污水处理厂出水水质以 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 的 一级 B 标准执行 4 主导风向 南风 5 地下其他建筑物不用考虑 6 水文地质资料 污水处理厂地下水位埋深 6 0m 冻深 1 3m 7 污水处理厂地面标高 400 0m 8 污水排放水体 最高水位 1 5m 正常水位 2 5m 最低水位 3 5m 相对地面 标高 第二章 污水处理厂设计说明 2 1 总体设计 2 1 1 厂址选择 厂址选择原则 1 厂址必须位于集中给水水源下游 并应设在城镇 工厂厂区及生活区的下游 和夏季主风向的下风向 为保证卫生要求 厂址应与城镇 工厂厂区生活区及农村居 民点保持约 300m 以上的距离 但也不宜太远 2 无论采用何种处理工艺 都应尽量做到少占农田和不占农田 3 当处理后的污水直接排放时 厂址应考虑与受纳水体靠近 4 靠近水体的处理厂 要考虑不受洪水威胁 厂址尽量设在地质条件较好的地 方 以方便施工 降低造价 5 要充分利用地形 应选择有适当坡度的地区 以满足污水处理构筑物高程布 置的需要 减少土方工程量 6 根据城市总体发展规划 污水处理厂厂址的选择应考虑远期发展的可能性 有扩建的余地 根据以上原则 将污水处理厂建在该县的东南角 离城区 300 米 离河道 15 米左 右 水厂位于流经该城的河流下游 土质为亚粘土 水厂地质条件较好 地下水位也 较低 有利于施工 河流最高水位 398 5 米 水厂不会受冲淹 该城常年主导风向西 南风 水厂设在城市主导风向的下方 不会影响城区的环境卫生 厂内的生活区位于 主导风向的上方 2 1 2 污水收集及排放系统 该县城的污水最后汇总到污水干管送入污水处理厂进行处理 厂内的排放管将处 理过的污水统一排放到河道 2 1 3 进水水量 水质及处理标准 设计中污水处理厂的设计流量为 10 万 m3 d 即平均日流量 平均日流量一般用来 表示污水处理厂的规模 用来计算污水厂的栅渣量 污泥量 耗药量及年抽升电量 最大设计流量用于污水处理厂中管渠计算及各处理构筑物计算 处理标准为一级 B 标 准 2 2 污水及污泥工艺流程的选择 2 2 1 污水处理工艺的选择原则 作为城市基础设施的重要组成部分和水污染控制的关键环节 城市污水处理厂工 程的建设和运行意义重大 由于城市污水处理厂的建设和运行不但耗资较大 而且受 多种因素的制约和影响 其中处理工艺方案的优化选择对确保处理厂的运行性能和降 低费用最为关键 因此有必要根据确定的标准和一般原则 从整体优化的观念出发 结合设计规模 污水水质特性以及当地的实际条件和要求 选择切实可行且经济合理 的处理工艺方案 经全面比较后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式 在本次污水处理厂工艺方案确定中 将遵循以下原则 1 技术成熟 处理效果稳定 保证出水水质达到标书规定的排放要求 2 基建投资和运行费用低 以尽可能少的投入取得尽可能多的效益 3 运行管理方便 运转灵活 并可根据不同的进水水质和出水水质要求调整运 行方式和工艺参数 最大限度的发挥处理装置和处理构筑物的处理能力 4 选定工艺的技术及设备先进 可靠 成熟 5 便于实现工艺过程的合理自动控制 提高管理水平 降低劳动强度和人工费 用 本次设计的污水处理工艺选择针对污水厂服务区域的污水量和污水水质以及经济 条件 管理水平考虑适应力强 调节灵活 低能耗 低投入 少占地和操作管理方便 的成熟处理工艺 2 2 2 原污水生化处理的可行性 1 污水处理厂原污水营养比值验证 BOD5 CODCr 比值 污水 BOD5 CODCr 值是判定污水可生化性的最简便易行和最常用的方法 一般认 为 BOD5 CODCr 0 45 则可生化性较好 BOD5 CODCr 0 3 则较难生化 BOD5 CODCrSS CODCr NH3 N 而污水处理工艺的选用是与要求达到的处理效率密切相关的 因此 首先需要分析各种污染物的去除机理和所能达到的去除程度 1 SS 的去除 污水中 SS 的去除主要靠沉淀作用 污水中的无机颗粒和大直径的有机颗粒靠自然 沉淀作用就可去除 小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除 而小直径的无机颗 粒 包括大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒 则要靠活性污泥絮体的吸附 网络 作用 与活性污泥絮体同时沉淀被去除 2 BOD5的去除 污水中 BOD5 的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用 对 BOD5降解 利用 BOD5合成新细胞 然后对污泥与水进行分离 从而完成 BOD5的去除 在活性污泥与污水接触的初期 就会出现很高的 BOD5去除率 这是由于污水中的 有机颗粒和胶体被絮凝和吸附在微生物表面 从而被去除所至 但是 这种吸附作用 仅对污水中的悬浮物和胶体起作用 对溶解性有机物则不起作用 因此主要靠活性污 泥的这种吸附作用去除 BOD5的污水处理工艺 其出水中残余的 BOD5仍然很高 属于 部分净化 对于非溶解性的有机物 微生物必须先将其吸附在表面 然后才能靠生物 酶的作用对其水解和吸收 从这种意义来讲保证活性污泥具有较高的吸附性能是很有 必要的 3 CODCr 的去除 污水中 CODCr 去除的原理与 BOD5基本相同 污水厂 CODCr 的去除率 取决于 进水的可生化性 它与城市污水的组成有关 由于 BOD5 CODCr 高 比值为 0 714 污水的可生化性较好 采用二级处理工艺能满足设计要求出水 CODCr 50 mg L 2 2 4 方案对比 根据该地区污水水质特征 污水处理工程要求脱氮除磷 其主要去除的是 BOD COD SS NH3 N 和 TP 在当前水处理技术领域中 活性污泥法是应用最为广 泛的技术之一 它是以活性污泥为主体的污水生物处理技术 然而传统的活性污泥法 存在着如曝气池池体比较庞大 占地面积大 耗电高 管理复杂等缺点 但是近年来 也出现一些活性污泥处理系统的新工艺 如氧化沟 间歇式活性污泥法以及 AB 法污水 处理工艺等 1 氧化沟 又称循环曝气池 与传统活性污泥法的曝气池相比较 1 可考虑不设初沉池 有机性悬浮物在氧化沟内能够达到好氧稳定的程度 2 可考虑不单设二次沉淀池 使氧化沟与二次沉淀池合建 可省去污泥回流装置 3 BOD 负荷低 同活性污泥法的延时曝气系统 但是 氧化沟工艺占地面积较大 2 间歇式活性污泥处理系统 SBR 是序列间歇式活性污泥法 Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process 的简称 是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术 又称序批 式活性污泥法 与传统污水处理工艺不同 SBR 技术采用时间分割的操作方式替代空 间分割的操作方式 非稳定生化反应替代稳态生化反应 静置理想沉淀替代传统的动 态沉淀 它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作 与传统活性污泥法相比 1 在大多数情况下 无设置调节池的必要 2 SVI 值较低 污泥易于沉淀 一般情况下 不产生污泥膨胀现象 3 通过对运行方式的调节 在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷的反应 但其也有一定的局限性 1 反应器容积利用率低 由于 SBR 反应器水位不恒定 反应器有效容积需要按照 最高水位来设计 大多数时间 反应器内水位均达不到此值 所以反应器容积利用率 低 2 水头损失大 3 不连续的出水 要求后续构筑物容积较大 有足够的接受能力 而且不连续出 水 使得 SBR 工艺串联其他连续处理工艺时较为困难 4 峰值需氧量高 整个系统氧的利用率低 5 设备利用率低 6 不适合用于大型污水处理厂 采用 SBR 工艺的污水处理厂规模一般在 20000t 以下 规模大于 100000t 的污水处理厂几乎没有采用 SBR 工艺的 3 AB 污水处理工艺 AB 法 生物降解工艺的简称 与传统的活性污泥处理相比 1 全系统共分为预处理段 A 段 B 段等 3 段 在预处理段只设格栅 沉砂池等 简易处理设备 不设初次沉淀池 2 A 段由吸附池和中间沉淀池组成 B 段由曝气池及二次沉淀池组成 3 A 段与 B 段各自拥有独立的污泥回流系统 两段完全分开 每段能够培育出各 自独特的 适于本段水质特征的微生物种群 但其也有一定缺点 1 A 段在运行中如果控制不好 很容易产生臭气 影响附近的环境卫生 这主要 是由于 A 段在超高有机负荷下工作 使 A 段曝气池运行于厌氧工况下 导致产生硫化 氢 大粪素等恶臭气体 2 当对除磷脱氮要求很高时 A 段不宜按 AB 法的原来去除有机物的分配比去除 BOD5 因为这样 B 段曝气池的进水含碳有机物含量的碳 氮比偏低 不能有效的脱氮 3 污泥产率高 A 段产生的污泥量较大 约占整个处理系统污泥产量的 80 左右 且剩余污泥中的有机物含量高 这给污泥的最终稳定化处置带来了较大压力 经过比较 决定选择用 AB 法污水处理工艺 针对其缺点 将其 B 段改为 A2 O 工 艺 本工艺具有以下各项特点 1 A2 O 工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺 总的水力停留时间少 于其他同类工艺 2 在厌氧 缺氧 好氧交替运行条件下 丝状菌不能大量增殖 无污泥膨胀之 虞 SVI 值一般均小于 100 3 污泥中含磷浓度高 具有很高的肥效 4 运行中勿需投药 两个 A 段只用轻缓搅拌 以不增加溶解氧为度 运行费用低 所以污水处理具体的流程为 污水进入水厂 经过格栅至集水井 由水泵提升到 平流沉砂池 然后经平流沉淀池 吸附池 A2 O 反应池 辐流沉淀池 辐流沉淀池出 水后经过三级处理经加氯处理后 排入受纳水体 2 2 5 污水处理工艺流程的确定 处理厂的工艺流程是指在到达到所要求的处理程度的前提下 污水处理各个单元 的有机结合 构筑物的选型则是指处理构筑物形式的选择 两者是互有联系 互为影 响的 水体有一定的自净能力 可根据水体自净能力来确定污水处理程度 设计中既要 充分利用水体的自净能力 又要防止水体遭到污染 破坏水体的正常使用价值 采用 何种处理流程还要根据污水的水质和水量 回收其中有用物质的可能性和经济性 排 放水体的具体规定 并通过调查研究和经济比较后决定 必要时还应当进行科学论证 城市生活污水一般以 BOD SS 等物质为其主要去除对象 因此 处理流程的核心是二 级生物处理法 活性污泥法为主 生活污水和工业废水中的污染物质是多种多样的 不能预期只用一种方法就能把 所有的污染物质去除干净 一种污水往往需要通过由几种方法组成的处理系统 才能 达到处理要求的程度 按处理程度分 污水处理可分为一级 二级和三级 一级处理的内容是去除污水 中呈悬浮状态的固体污染物质 经过一级处理后 污水中的 BOD 只去除 30 左右 但 仍不能排放 还必须进行二级处理 二级处理的主要任务是大量去除污水中呈胶体和 溶解性的有机污染物质 BOD 去除率可达 97 以上 去除后的 BOD 含量可降低到 20 30 mg l 一般 经过二级处理后 污水已具备排放水体的标准了 一级和二级处理 法是城市污水经常采用的 属于常规处理方法 当对处理过的污水有特殊的要求时 才继续进行三级处理 2 2 6 污泥处理工艺流程的确定 在污水处理的各种不同的过程中 分离和产生出大量的污泥 这些污泥含大量有 机物 易于分解 对环境具有潜在的污染能力 同时 污泥含水率甚高 体积庞大 处理和运送均很困难 因此 污泥在最终处置前必须处理 而处理的主要目的是降低 污泥中有机物含量并减少其水分 使之在最终处置时对环境的危害减至最小限度 并 将其体积缩减以便运输和处置 由于污泥中含有大量的水分 因此在污泥处理前需要浓缩 降低含水率 以减少 处理体积及处理成本 污泥处理的方法是厌气消化 使污泥中的有机物质变为稳定的 腐殖质 同时可以减少污泥的体积 并改善污泥的性质 使之易于脱水 破坏和控制 致病的生物 在厌气消化过程中产生大量的消化气 即沼气 是宝贵的能源 消化后 的污泥含水率仍然很高 不宜长途输送和使用 因此 还需要进行脱水和干化等处理 具体过程为 平流沉淀池和辐流沉淀池中的剩余污泥经污泥泵提升至贮泥池 贮 泥池污泥送至浓缩池 浓缩后的污泥进入消化池 进行中温二级消化 污泥在污泥控 制室进行加热 一级消化池加以搅拌 二级消化池不加热 利用余热进行消化 消化 后污泥送至脱水机房脱水 2 3 工艺总平面图的布置 平面布置在满足工艺流程的前提下 利用原有的地形布置 以减少挖方 填方工 程量 减少工程造价 布置大致分为三区 生活区 污水处理区 污泥处置区 要求布置紧凑 进出水 流畅 节省占地 其中综合办公楼 食堂 停车场等在入厂正门一侧附近 方便本厂职工办公和起 居生活 同时也方便外来人员 第三章 污水处理构筑物的工艺设计 3 1 主要处理构筑物的选择 3 1 1 格栅 格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成 安装在污水渠道 泵房集水井的进口 处或污水处理厂的端部 用以截留较大的悬浮物或漂浮物 如纤维 碎皮 毛发 果 皮 蔬菜 塑料制品等 以便减轻后续处理构筑物的处理负荷 并使之正常进行 被 截留的物质称为栅渣 设计中格栅的选择主要是决定栅条断面 栅条间隙 栅渣清除方式等 格栅断面有圆形 矩形 正方形 半圆形等 圆形水力条件好 但刚度差 故一 般多采用矩形断面 格栅按照栅条形式分为直棒式格栅 弧形格栅 辐流式格栅 转 筒式格栅 活动格栅等 按照格栅栅条间距分为粗格栅和细格栅 1 5 10mm 按照 格栅除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅 目前 污水处理厂大多都采用机械 格栅 按照安装方式分为单独设置的格栅和与水泵池合建一处的格栅 设计参数如下 1 水泵前格栅栅条间距 应根据水泵要求确定 2 污水处理系统前格栅栅条间距 应符合下列要求 1 人工清除 25 40mm 2 机械清除 16 25mm 3 最大间隙 40mm 3 栅渣量与地区的特点 格栅的间隙大小 污水流量及排水管道系统等因素有 关在无当地运行资料时 可采用 1 格栅间隙 16 25mm 时 0 10 0 05m3栅渣 103m3污水 2 格栅间隙 30 50mm 时 0 03 0 01m3栅渣 103m3污水 在本设计中 采用机械清除 格栅间距采用 25mm 1 大型污水处理厂或泵站前的格栅 每日栅渣量大于 0 2m3 一般应采用机械 清渣 2 机械格栅不少于两台 如为一台时 应设人工清除格栅备用 3 过栅流速一般采用 0 6 1 0m s 4 格栅前渠道内的水流速度一般采用 0 4 0 9m s 5 格栅倾角一般采用 45 75 6 通过格栅的水头损失 粗格栅一般为 0 2m 细格栅一般为 0 3 0 4m 7 格栅必须设置工作台 台面应高出栅前设计水位 0 5m 工作台上应有安全和冲 洗设施 8 格栅间工作台两侧过道宽度不应小于 0 7m 工作台正面过道宽度 采用人工清 除时不应小于 1 2m 采用机械清除时不应小于 1 5m 9 机械格栅的动力装置一般设在室内 或采取其他保护设备的措施 10 设置格栅装置的构筑物 必须考虑设有良好的通风设施 11 在北方地区格栅的设置必须考虑防止栅渣结冰的措施 12 格栅间内应安运吊运设备 以进行格栅及其他设备的检修 栅渣的日常清除 本设计中格栅间与集水间 水泵房合建 格栅设置四组 栅条间距 25mm 栅条宽 度 10mm 栅槽宽度 1 04m 格栅倾角采用 60 过栅流速采用 0 9m s 栅前水深 0 96m 通过格栅的水头损失采用 0 09m 3 1 2 泵房 1 泵站规模的确定 泵站规模的大小应能满足流量发展的需要 在远景流量已确定和投资允许的情况 下 泵站可以一次建成 但应根据技术经济比较及当地具体情况 考虑对其设备 构 筑物及 或 建筑物进行分期建设的必要性 泵站规模一般根据流量大小确定 也可用人口当量或流域面积来表示 但泵站又 因所提升的水质 如 雨水 污水 合流污水 工业污水 污泥 不同 或抽升规律 常年抽升 季节性抽升和中途加压抽升 不同 其泵站规模也有所不同 泵站占地面积与泵站性质 规模大小以及所处的位置有关 2 附属设施 1 建筑 一般设有工作人员的休息室 厕所 设洗脸盆 工具间 对远离居住 区或交通不便的泵站 应根据需要设厨房 煤棚 在常年运转的大型泵站或在一组泵 站中 应设修配车间 必要时增设小型会议室和淋浴室 处理厂内泵房应设的附属建 筑物 应由处理厂总体设计决定 2 道路 泵站内部应有一条供运输的道路与外部公路相通 其标准可参考道路设 计规范 3 排水 院内不得积水 应根据需要及地形等条件设明渠或管道排水 生活污水 用管道排出 4 绿化 泵站内绿化面积可参考城市绿化标准的有关规定 但最好不少于占地面 积的 20 5 给水 应埋设供泵站维护 生活 消防用的给水管道 6 供电 应就近接通电源 大型泵站 立交泵站或不允许间断工作的泵站 应考 虑双电源 若无第二电源 可设其它动力设施备用 3 泵站位置 泵站位置应结合规划要求 建于排水需要提升的管 渠 段 且距排放水体较近 的地方 并应尽量避免拆迁 少占耕地 设在污水处理厂内的污水或污泥泵站 可与 其它构筑物统一布置 立交排水泵站 应设在距立交尽可能近的地方 4 隔离带 泵站一般设计成独立的院落 为防噪音合污染 应用绿化带与居住房屋和公共建 筑物隔离 隔离带宽度 应根据气候 风向 地形特征等因素确定 并考虑泵站性质 规模不同而有区别 一般不小于 30 米 城市土地紧张不能达到最小要求时 应密植常 青树 泵站周围一般设围墙 墙高为 2 5 2 8 米 立交泵站可不设围墙 以绿篱或树木 与四周建筑物隔开 5 建筑外观 泵站地上建筑形式应与周围的建筑形式相协调 外观应美观大方 6 泵房形式 泵房形式的选择主要取决于水力条件和工程造价 其它考虑的因素还有泵站规模 大小 泵站性质 水文地质条件 地形地物 挖深及施工方法 管理水平 环境要求 选用的水泵形式以及能否就地取材等 1 立式轴流泵的泵房 分干式合湿式两种 a 干式泵房 集水池合机器间由隔墙分开 只有吸水管和叶轮淹没在水中 机器间可经常保持 干燥 以利于对水泵的检修和保养 又可避免污水对轴承 管件 仪表的腐蚀 b 湿式泵房 电动机没在电机间内 水泵叶轮 轴承 引水管等淹没在机器间下部的集水池中 水泵间与集水池合在一起 其结构比干式泵房简单 单缺点较多 如对水泵部件的腐 蚀严重 管理人员工作条件较差 往往要带水维修 换泵 尤其是在合流泵站中 对 管理人员的健康影响很大 除在非常年运转的小型雨水泵站或排灌泵站外 一般较少 采用 2 圆形泵房和矩形泵房 集水池和机器间的形状 与工艺要求 施工条件以及水量大小有关 常采用的有 矩形 圆形合下圆上方形的结构形式 a 圆形及下圆上方泵房 当设计流量较小或水泵台数在 4 台以下时 一般可采用圆形泵房 采用下圆上方 形泵房 室内面积的利用更好些 圆形泵房便于用沉井法施工 中小型泵站以圆形造 价较低 常用内径为 7 15 米 地面以下至来水管底深度一般为 3 8 米 b 矩形泵房或组合形泵房 多为大开槽施工 其设计流量较大为 1 0m s 30m s 选用尺寸范围是宽 4 10 米 长 10 25 米 深 4 16 米 矩形泵房比圆形泵房可利用的空间较大 室内面积利 用率较高 工艺布置用于大中型泵站较为合理 起吊检修方便 3 自灌式泵房和非自灌式泵房 水泵及吸水管的充水 有自灌式 包括半自灌式 和非自灌式两种方式 故泵房 也可分为自灌式与非自灌式两种 a 自灌式 或半自灌式 泵房 采用自灌式时水泵叶轮 或泵轴 低于集水池的最低水位 在最高 中间和最低 水位三种情况下都能直接启动 半自灌式是指泵轴仅低于最高水位 当集水池达到最 高水位时方可启动 自灌式泵房优点是启动及时可靠 不需引水的辅助设备 操作简 便 缺点是泵房较深 增加地下工程造价 有些管理单位反映吊装维修不方便 噪音 较大 甚至会妨碍管理人员利用听觉判断水泵是否正常运转 采用卧式泵时电动机容 易受潮 在自动化程度较高的泵站 较重要地区的雨水泵站 立交排水泵站 开启频 繁的污水泵站中 宜尽量采用自灌式泵房 b 非自灌式泵房 泵轴高于集水池最高水位 不能直接启动 由于污水泵吸水管不得设底阀 故需 采用引水设备 这种泵房深度较浅 具有结构简单 室内干燥 卫生情况较好 利于 采光和自然通风 值班人员管理维修方便等优点 但管理人员必须能熟练地掌握水泵 启动工序 在来水量较稳定 水泵开启并不频繁 或在场地狭窄 或水文地质条件不 好 施工有一定困难的条件下 采用非自灌式的地上式泵房较宜 4 合建式与分建式泵房 合建式与分建式泵房主要指集水池与机器间是合建在一起 还是分成两个独立的 构筑物 一般应根据水文地址 地形 地物等条件 以及水泵型号 管理要求等选定 a 合建式泵房 分机器间与集水池上下设置 和集水池与机器间前后设置两种形式 选用中 小 型立式轴流泵时 宜采用集水池设在机器间地板下面的形式 选用离心泵机混流泵时 多采用集水池与机器间前后排列 以隔墙分开的形式 但设有前池或集水池容积较大 合需要减少挖深时 则选用轴流泵也应采用此种形式 自灌式大多采用合建式 紧凑 占地少 结构较省 尤其是明开施工 b 分建式泵房 集水池合机器间分建为两个独立的构筑物 两者之间可以相隔一定距离 但需满 足水泵吸程和施工中互不干扰的要求 一般集水池为圆形或矩形 地下式 机器间为 矩形 较多为地上式 非自灌式采用分建式较多 结构处理简单 无渗漏问题 水泵 检修方便 只是增加了吸水管的茬高度 在选择泵房合集水池位置时 尽量使两者所 处地基的承载力一致 以防构筑物产生不均匀沉降 使连接管折断 一般可在管道进 入泵房前 可能产生不均匀沉降处加柔口连接 5 半地下式泵房和全地下式泵房 a 半地下式泵房 半地下式有两种情况 一种作法是自灌式 机器间位于地面以下为了满足自灌式 水泵启动的要求 将卧式水泵底座与集水池底设在一个水平面上 另一种是非自灌式 机器间高程取决于吸水管的最大吸程 或吸水管的最小覆土 半地下式泵房地面以上 建筑物的空间药能满足吊装 运输 采光 通风等机器间的操作要求 并能设置管理 人员工作的值班室和配电室 一般排水泵站应采用半地下式泵房 b 全地下式泵房 在某些特定情况下 泵房的全部构筑物都要求设在地面以下 地面以上不允许有 任何建筑物出现 只留有供出入用的门 或人孔 和通气孔 吊装孔 此种泵房几乎 没有占地的问题 本工程泵房采用干式半地下式矩形合建式泵房 具有布置紧凑 占地少 结构较 省的特点 便于开槽施工 适用于自灌式泵站 集水池和机器间由隔墙分开 这样可 保持机器间干燥 有利于水泵的保养和检修 只有吸水管和叶轮淹没在水中 机器间 可经常保持干燥 以利于对泵房的检修和保养 也可避免污水对轴承 管仲 仪表的 腐蚀 在自动化程度较高的泵站 较重要地区的雨水泵站 及开启频繁的污水泵站中 尽量采用自灌式泵房 自灌式泵房的优点是启动及时可靠 不需引水的辅助设备 操 作简便 缺点是泵房较深 增加工程造价 且由于噪音较大 妨害工作人员判断水泵 是否正常工作 采用自灌式泵房时水泵叶轮 或泵轴 低于集水池的最低水位 在最高 中间和 最低水位三种情况下都能直接启动 启动可靠 操作方便 但增加了泵站的深度 增 加地下工程造价 1 集水池 集水池容积根据进水管的设计流量 水泵抽升能力 台数 工作制度 启动时间 开停次数以及泵站前的进水管道是否可以作为调蓄容积而定 根据排水规范 集水池的有效容积应根据水量 水泵能力和水泵工作情况等因素 确定 一般应符合下列要求 1 污水泵房的集水池容积 不应小于最大一台水泵 5min 的流量 如水泵机组为 自动控制时 每小时开动水泵不得超过 6 次 2 雨水泵房的集水池容积 不得小于最大一台水泵 30s 的出水量 3 初沉污泥和消化污泥泵房的集水池容积 应按一次排入的污水量和污水泵抽送 能力计算 活性污泥泵房的集水池容积 应按排入的回流污泥量 剩余污泥量和污泥 泵抽送能力计算 在液位控制水泵自动开停的泵站 可以用集水池的来水和每台水泵抽水之间的规 律推算出有效容积的基本公式为 式 3 1 minmin 4VTQ 式中 Vmin 集水池最有效容积 m3 Tmin 水泵最小工作周期 s Q 水泵流量 m3 2 集水池形式及吸水管部置 1 集水池的形状 尺寸及泵吸水管的布置适当与否 直接影响到水泵的运行状态 特别是立式轴流泵 立式混流泵等叶轮靠近吸水管进口的情况 其影响更大 2 吸水管的布置 为得到较好的吸水效果 应注意以下几点 3 要使来水管 渠道 至集水池进口不发生方向上的急剧变化或显著的流速变化 流向集水池的流速最好平均为 0 5 0 7m s 不大于 1 0m s 取平均流速为 1 4m s 4 因集水池过宽也会产生漩涡 为防止水发生偏流和回流 应设置整流板 导流 板 5 加深吸水管的埋设深度 其最小尺寸为吸水管管径的 1 5 倍 本设计中喇叭口 下缘位于最低水位以下 320mm 距池底为 600mm 喇叭口宽度为 900mm 6 吸水管喇叭口至集水池底距离不宜过大 也不宜太小 否则效率会降低 一般 为 0 8d 或 1 0d 如前所述 喇叭口宽度为 900mm 距池底 600mm 满足要求 池底布置 集水池进水管管底与格栅底边的落差不得小于 0 5m 以防止淤积的杂 物影响过水断面 集水池池底应做成 0 01 0 02 的坡度 坡向吸水坑 吸水坑的深度 一般采用 0 5 0 6m 本设计中设置 i 0 01 的坡度 排空和清泥 为便于集水池的排空和清泥 除检查孔外 应留有安装临时污泥泵 的孔洞和位置 在必需连接运转泵站中 以将集水池分为可连通的两格 中间以闸板 分隔 以便检修 必要时应备橡胶或塑料软管 以便冲洗时使用 本设计中未将集 水池分为两格 设置有检查孔和安装临时污泥泵的孔洞 为更好地进行排泥 在集水 间中设置 DN130 的反冲洗管 以便对集水池吸水槽中的污物进行反冲洗 3 机器间 1 机器间尺寸 主要取决于设计水量 所选水泵的型号和数目 管件的布置 起重的条件以及泵 站的深度 要求对地面和空间充分利用 为保证管理人员的通行和水泵的拆卸安装 泵站机器间布置应符合有关规定 2 高度 高度是指泵房室内地面与屋顶梁底距离 泵房内不设吊车时 泵房高度以满足临 时架设起吊设备和采光通风的要求为原则 一般不小于 3m 泵房内设吊车时 其高度 通过计算确定 辅助用房的高度一般采用 3m 本设计中的泵房设置地上与地下两层 地上为走道 地下为机器间 起吊设备置与地上 3 门 窗 走廊 机器间至少应有一个能满足设备的最大部件搬运出入的门 门宽一般不小于 1 5m 高度不小于 2 0m 在炎热地区 窗应尽量面向夏季主导风向 且两边开窗 以 造成对流 在寒冷地区 窗应向阳 为使空气对流 背面也可适当开窗 窗的总面积 不小于泵房面积的 1 6 在较大的泵站内 为了便于管理和使用 靠窗 或靠墙 一边 宜设有走廊 其宽度可采用 1 0 1 2m 走廊的栏杆高度为 0 9 1 0m 门宽度为采用 2 0m 高度为 3 0m 窗沿长度方向设置六个 每扇窗长 2 0m 高 1 5m 每窗分两格 窗底距地面 1 5m 窗间距 2 0m 4 地面排水 干式水泵间室内地面应做成 0 01 0 02 的坡度 坡向排水沟或集水坑 在本设计 泵房中 地面设置 0 01 的坡度 坡向集水坑 集水坑的宽为 800mm 深度 600mm 水 泵水封滴水有集水盒通过 DN25 排水管 贴地面 接入集水坑 5 通风 为使夏季室内温度不超过 35 采用机械通风 自然通风时 在开窗方向上 使 空气对流 地下部分在对应的位置设拔风筒两个 通向室外 风筒进出风口一高一低 高差两米 使空气流通 机械通风采用离心通风机 排风扇设在窗子的高处 排成一 排 3 1 3 平流沉砂池 沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒 如泥砂 煤渣等 它们的相对密度约 为 2 65 沉砂池一般设于泵站 倒虹管前 以便减轻无机颗粒对水泵 管道的磨损 也可设于初次沉淀池前 以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件 常用 的沉砂池有平流沉砂池 曝气沉砂池 多尔沉砂池和钟式沉砂池等 本次设计采用平流沉砂池 平流沉砂池由入流渠 出流渠 闸板 水流部分及沉 砂斗组成 它具有截留无机颗粒效果较好 工作稳定 构造简单 排沉砂较方便等优 点 平流沉砂池的设计参数 是按去除比重为 2 65 粒径大于 0 2mm 的砂粒确定的 设计参数如下 1 设计流量的确定 当污水自流入池时 应按最大设计流量计算 当污水用水 泵抽升入池时 按工作水泵的最大组合流量计算 合流制处理系统 按降雨时的设计 流量计算 2 设计流量时的水平流速 最大流速为 0 3m s 最小流速为 0 15m s 这样的流 速范围 可基本保证无机颗粒能沉掉 而有机物不能下沉 3 最大设计流量时 污水在池内的停留时间不少于 30s 一般为 30 60s 4 设计有效水深不应在于 1 2m 一般采用 0 25 1 0m 每格池宽不宜小于 0 6m 5 沉砂量的确定 生活污水按每人每天 0 01 0 02L 计 城市污水按每 10 万 m3污水的砂量为 3m3计 沉砂含水率约为 60 容重 1 5t m3 贮砂斗的容积按 2d 的 沉砂量计 斗壁倾角 6 沉砂池超高不宜小于 0 3m 本设计中采用平流沉砂池两座 每座格数为 2 每格一个沉砂斗 3 1 5 沉淀池 沉淀池是分离悬浮物的一种常用处理构筑物 用于生物处理法中作预处理的称为 初次沉淀池 对于一般的城市污水 初次沉淀池可以去除约 30 BOD5与去年相比 55 的悬浮物 设置于生物处理构筑物后的称为二次沉淀池 是生物处理工艺中的一个组 成部分 沉淀池常按水流方向来区分为平流式沉淀池 竖流式沉淀池及辐流式沉淀池等三 种 1 平流式沉淀池 池形呈长方形 废水从池的一端流入 水平方向流过池子 从池的别一端流出 在池的进口处底部设贮泥斗 其它部分池底有坡度 倾向贮泥斗 设计参数如下 1 池子的长宽比不小于 4 以 4 5 为宜 当长宽比过小时 池内水流的均匀性差 容积效率低 影响沉降效果 大型沉淀池可以考虑设导流墙 2 采用机械排泥时 宽度根据排泥设备确定 3 池子的长深比不小于 8 以 8 12 为宜 4 池底纵坡 采用机械刮泥时 不小于 0 005 一般采用 0 01 0 02 5 按表面负荷计算时 应对水平流速进行校核 最大水平流速 初次沉淀池为 7mm s 二次沉淀池为 5mm s 6 刮泥机的行进速度不大于 1 2m min 一般采用 0 6 0 9m min 7 入口的整流措施 可采用溢流式入流装置 冰设置多孔整流墙 穿孔墙 底孔式入流装置 底部设有挡流板 淹没孔鱼挡流板的组合 淹没孔与有孔整流墙的 组合 有孔整流墙上的开孔总面积为池断面积的 6 20 8 出口的蒸馏措施可采用溢流式集水槽 集水槽的形式 溢流式出水堰的形式 其中锯齿形三角堰应用最普遍 水面宜位于齿高的 1 2 处 为适应水流的变化或构筑物 的不同沉降 在堰口处需设置使堰板能上下移动的调整装置 9 进出口处应设置挡板 高出池内水面 0 1 0 15m 挡板淹没深度 进口处视沉 淀池深度而定 不应小于 0 25m 一般为 0 5 1 0m 出口处一般为 0 3 0 4m 挡板位 置 距进水口为 0 5 1 0m 距出水口 0 25 0 5m 10 在出水堰前应设置排除浮渣的设施 如可转动的排渣管 浮渣槽等 当采 用机械排泥时 可一并结合考虑 当沉淀池采用多斗排泥时 污泥斗平面呈方形或近于方形的矩形 排数一般不宜 多于两排 本设计中的初沉池采用平流沉淀池 沉淀池只数为 9 2 辐流沉淀池 辐流沉淀池也称辐射式沉淀池 池型多呈圆形 小型池子有时也采用正方形或