污水处理厂设计课件

12022/10/31第二十章污水处理厂的设计第一节设计程序第二节厂址选择第三节工艺流程选择第四节污水厂的平面布置和高程布置12022/10/22第二十章污水处理厂的设计第一节22022/10/31第一节设计程序22022/10/22第一节设计程序32022/10/31污水处理厂的基本建设程序规划项目建议书工程可行性研究报告等初步设计扩大初步设计施工图设计土建施工设备安装设计院审批批准评审评审设计监理施工监理设计院调试运行批准施工安装单位32022/10/22污水处理厂的基本建设程序规划项目建议42022/10/31一、污水处理工程的建设程序第一阶段项目立项阶段第二阶段工程建设阶段第三阶段项目验收阶段42022/10/22一、污水处理工程的建设程序第一阶段52022/10/31第一阶段项目立项阶段。该阶段需根据城市市政规划或环境保护部门要求，分析项目建设的必要性和可行性。本阶段以确定项目为中心，一般由建设单位或其委托的设计研究单位编制项目建议书和项目可行性研究报告，通过国家计划部门、投资银行或企业计划部门论证便可获得立项，对于某些小规模项目，只编制污水处理工程方案设计，并通过投资部门的论证便可立项。52022/10/22第一阶段项目立项阶段。62022/10/31第二阶段工程建设阶段。包括工程设计、工程和设备招投标、工程施工、竣工验收等过程。（1）工程设计，项目立项后，设计单位根据审批的可行性研究报告进行施工图设计，其任务是将可行性研究报告确定的设计方案具体化，要将污水处理厂区、各处理构筑物、辅助构筑物等的平面和高程布置，精确的表达在图纸上，其设计深度应能满足施工、安装、加工及施工预算编制要求。在施工图设计之前，可能还需进行扩大初步设计，进一步论证技术的可靠性，经济合理性和投资的准确性。62022/10/22第二阶段工程建设阶段。72022/10/31（2）工程设备招投标，是经过比较投标方的能力、技术水平、工程经验、报价等，来选定工程施工单位和设备供应单位的过程，该过程是保证工程质量和节省工程投资的基础。72022/10/22（2）工程设备招投标，是经过比较投标方82022/10/31（3）工程施工，是项目建设的实现阶段，包括土建施工、设备加工制造及安装的全过程。本阶段设计人员应向施工单位和设备供应单位进行技术交底，施工单位要按设计图纸施工，施工人员发现问题或提出合理化建议，应经过一定手续才能变动，施工时，为了总结设计经验，应及时解决施工中出现的技术问题，或根据具体情况对设计作必要的修改和调整，设计人员要有计划的配合参加施工。对一般设计项目，指派主要设计人员到施工现场，解释设计图纸，说明工程目的、设计原则、设计标准和依据，提出新技术的特殊要求和施工注意事项；对重大或新技术项目，必要时应派现场设计代表，随时解决施工中存在的设计问题。（4）竣工验收，是全面检查设计和施工质量的过程，其核心是质量，不合格工程必须返工或加固。82022/10/22（3）工程施工，是项目建设的实现阶段，92022/10/31第三阶段项目验收阶段。包括联动试车、运行调试、达标验收等过程。联动试车由施工单位、设备供应单位、建设单位共同完成，检查设备及其安装的质量，以确保能正常投入使用。试运行的目的是要确保处理系统达到设计的处理规模和处理效果，并确定最佳的运行条件，对于生物处理系统，往往要用较长时间来完成“生物培养、驯化”任务。达标验收是由环境保护部门检验处理系统出水是否达到排放标准。92022/10/22第三阶段项目验收阶段。包括联动试车102022/10/31二、设计内容1、设计内容：①根据当地的总体规划和各种自然条件，合理确定建厂规模和处理要求；②选择厂址；③确定处理工艺流程；④进行平面和高程布置；⑤对各种处理构（建）筑构进行设计和计算；⑥进行厂区道路、管线和绿化综合布置。2、设计一般分初步设计和施工图设计2个阶段102022/10/22二、设计内容1、设计内容：①根据当地112022/10/311、设计说明书的主要内容：⑴设计依据；①可行性研究报告的批准文件；②建设单位（甲方）⑵建设规模和设计要求；⑶多方案工艺流程的比较；⑷各构筑物和建筑物的型尺寸和结构形式；⑸主要设计参数为计算结果；⑹占地面积和土地利用情况；⑺主要材料（钢材、水泥、木枕等）；三、初步设计

包括设计说明书和若干图纸112022/10/221、设计说明书的主要内容：三、初步设122022/10/31⑻管道及设备（水泵、电机、风机、真空泵、压缩机、大型阀门、起重设备、运输车辆、电器设备等）的规格、尺寸和数量；⑼燃料、动力、药齐的用量和来源；⑽高新技术（含引进技术）采用情况；(11)总图运输；(12)消防与抗震措施；(13)建设顺序和进度安排；(14)人员定编和生产组织；(15)各项技术经济指标和工程总概算；(16)存在问题及对策建议(17)附件122022/10/22⑻管道及设备（水泵、电机、风机、真空132022/10/312、图纸包括：各专业（工艺、建筑、电气与自控）总体设计图（总平面布置图、系统图）比例尺：1:200～1:1000，主要工艺构筑物设计图（平面、刻面）比例尺（1:100）～（1:200）；⑴工艺流程图⑵总平面布置图⑶高程布置图⑷主要构筑物简图⑸主干管道布置图⑹电器设计系统图等132022/10/222、图纸包括：各专业（工艺、建筑、电142022/10/313、初步设计深度应满足的要求⑴设计方案的比选和确定⑵主要设备、材料的订货⑶土地征用⑷基建投资控制⑸施工图设计⑹施工准备初步设计经审批后，方可进行施工图设计142022/10/223、初步设计深度应满足的要求152022/10/31四、施工设计文件说明书、图纸、材料设备表、工程预算表1、施工图的设计深度应满足：施工、安装、加工及编制施工图预算（工程招标标底的依据）的要求；2、所有构筑物的平面图、剖面图、局部详图、安装施工详图、非标准设备加工详图，还应列出各类设备和材料明细清单。3、设计完成后，应向施工单位作施工交底，即向施工单位介绍设计意图和提出施工要求，在施工过程中，如需作某些修改，应由设计人员负责进行，施工完毕后，设计人员应配合建设单位进行调试和试运行。152022/10/22四、施工设计文件162022/10/31第二节厂址选择162022/10/22第二节厂址选择172022/10/31选择厂址或站址(在工厂、企业内，往往将污水处理厂称为废水站)时，一般应考虑以下一些问题：（1）厂址应选在地质条件较好的地方。地基较好，承载力较大，地下水位较低，便于施工。（2）处理厂应尽量少占土地和不占良田。同时，要考虑今后有适当的发展余地。（3）要考虑周围环境卫生条件。（4）处理厂应设在靠近电源的地方，并考虑排水、排泥的方便。（5）处理厂应选择在不受洪水威胁的地方，否则应考虑防洪措施。172022/10/22选择厂址或站址(在工厂、企业城市污水处理厂厂址选择原则（1）厂址必须位于集中给水水源下游。（2）处理后的水排放时应与纳污水体靠近。（3）便于污泥处理和处置。（4）应位于城镇夏季主导风向的下风侧，并与城镇、厂区、生活区之间，保持一定的卫生防护距离300m。（5）少占农田。（6）厂址有良好的工程地质条件。（7）预留发展用地。（8）不受洪涝灾害的影响。（9）有方便的交通、运输和水电条件。（10）如有可能，选择在有适当坡度的位置，以利于处理构筑物高程布置，减少土方工程量。城市污水处理厂厂址选择原则（1）厂址必须位于集中给水水源下游192022/10/31第三节工艺流程的选择192022/10/22第三节工艺流程的选择第三节工艺流程的选择一、考虑因素1.污水的处理程度相应的水质标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002)《污水综合排放标准》（GB8978-1996）其他标准第三节工艺流程的选择一、考虑因素2.处理规模和水质特点如完全混合曝气池、塔式生物滤他和竖流沉淀池只适用于水量不大的小型污水处理厂。原污水水质水量变化很大时，处理方案中因考虑对水质水量的调节(如设调节池)或选用承受冲击负荷能力较强的处理工艺。3.工程造价与运行费用2.处理规模和水质特点4.当地的自然条件当地的气候、地形等自然条件也是污水处理工艺选定的影响因素。如太冷或太热地区。不适合采用普通生物滤他和生物转盘工艺。降雨量明显高于蒸发量的地区，不宜采用污泥干化场。某些特殊的地形，如旧河道、洼地、沼泽地等，可以考虑采用稳定塘、土地处理等工艺。建址地区水文、地质、电力供应等具体问题，也要求考虑一些特殊的工艺。4.当地的自然条件5.自控的要求计量、水质检验及自控所需的仪器设备的设置不单纯是管理工作的需要，更重要的是为了做到严格控制工艺过程达到高效、安全与经济的目的。而某些工艺在此方面有特殊要求、如三沟式氧化沟的选用需要随时检测氧化沟的水位、水质；新型间歇式活性污泥法要求随时检测曝气池水位、水质(如DO)、运行时间等，并采用计算机进行自动控制。要充分考虑控制要求的可行性和可靠性，使工艺过程运行高效、安全和经济。5.自控的要求6.选择合理的污泥处理工艺污泥处理工艺作为污水处理系统方案的一部分，决定于污泥的性质与污泥的出路(农用、填地、排海等)。污水处理构筑物排出的剩余污泥性质不同，对选用污泥处理工艺有较大影响，如采用普通活性污泥法工艺，污泥一般需进行消化处理，采用低负荷的氧化沟工艺，剩余污泥处理可不进行厌氧消化。6.选择合理的污泥处理工艺二、城镇污水厂的流程按照处理效率，污水厂可以分为三级：一级处理厂沉淀法二级处理厂生物处理法一级加强处理厂化学混凝沉淀法化学生物絮凝处理生物处理法三级处理厂化学处理和过滤二、城镇污水厂的流程按照处理效率，污水厂可以分为三级：一262022/10/31一级污水处理厂262022/10/22一级污水处理厂272022/10/31一级处理（沉淀法）272022/10/22一级处理（沉淀法）282022/10/31一级强化污水处理厂一级强化处理（混凝沉淀法）282022/10/22一级强化污水处理厂一级强化处理（混凝292022/10/31一级强化污水处理厂一级强化处理（快速生化法）292022/10/22一级强化污水处理厂一级强化处理（快速302022/10/31二级生化污水处理厂302022/10/22二级生化污水处理厂312022/10/31312022/10/22322022/10/31高碑店污水处理厂工艺流程图322022/10/22高碑店污水处理厂工艺流程图332022/10/31邯郸市东污水处理厂工艺流程图332022/10/22邯郸市东污水处理厂工艺流程图342022/10/31342022/10/22352022/10/31352022/10/22362022/10/31362022/10/22372022/10/31三、工业废水的处理(1)本厂工业废水的特点，包括污染环境的是有毒物、有机物，还是特殊物质(如油、酸、碱、悬浮物等)，水量多少，变化如何；(2)循环给水和压缩废水量的可能性；(3)回收利用废水中的有用物质的方式方法；(4)废水排入城市沟道的可能性；(5)生活污水情况。在具体确定工厂的废水处理方案之前，先要调查研究下列各点：372022/10/22三、工业废水的处理(1382022/10/31(1)确定废水的处理要求；(2)经过处理后的废水是循环使用、灌溉农田、排入城市沟道，还是排放入天然水体；(3)哪些废水就地(车间)解决，哪些废水集中处理，哪些废水就地进行预处理后再集中处理，哪些废水能同本厂生活污水一起处理。在调查研究的基础上，顺次解决下列各问题：在解决上述问题后，可研究各分散处理和集中处理的方法和流程。382022/10/22(1)确定废水的处392022/10/31392022/10/22402022/10/31402022/10/22412022/10/31412022/10/22422022/10/31第四节污水厂的平面布置、高程布置422022/10/22第四节432022/10/31平面布置的原则(1)布置应紧凑，以减少处理厂占地面积和连接管(沟道)的长度，并应考虑工作人员的方便。(2)各处理构筑物之间的连接管(沟道)应尽量避免立体交叉，并考虑施工、检修方便。(3)在高程布置上，充分利用地形，少用水泵并力求挖填土方平衡。(4)使需要开挖的处理构筑物避开劣质地基。(5)考虑分期施工和扩建的可能性，留有适当的扩建余地。432022/10/22平面布置的原则(1)442022/10/31注意事项方案比较可调整各处理构筑物的个数均匀配水妥善安排管线设置计量设备道路宽度442022/10/22注方案比较可调整各处理构筑物的个数均452022/10/31水头损失为两构筑物之间的水面高差。如进水沟道和出水沟道之间的水位差大于整个处理厂需要的总水头，则厂内就不需设置废水提升泵站；反之，就必须设置泵站。污水厂的高程布置就是确定各构筑物的高程。452022/10/22水头损失为两构筑物之主要任务：对各处理构筑物与辅助设施等的相对位置进行平面定位。处理构筑物；辅助构筑物：泵站、配水井等污泥处理构筑物；辅助建筑物：办公楼、鼓风机房、变电站等；各类管（渠）道、供电线路位置；各种管道交叉位置；检查井的布置；道路、绿化、围墙等。一、平面布置的主要内容主要任务：对各处理构筑物与辅助设施等的相对位置进行平面定位。二、平面布置的原则(1)厂区功能分区明确，一般分为厂前区、污水处理区、污泥处理区。厂前区：包括生活、管理设施。应布置处理构筑物的上风向，与构筑物保持一定的距离，且用绿化带隔离；污水处理区包括预处理区、生物处理区和深度处理区。将排放异味、有害气体的构(建)筑物布置在居住、办公场所的下风向。一般将污泥处理放在厂区后部；若污泥处理过程中产生沼气，则应按消防要求设置防火间距。各主要构筑物之间有道路连接，便于管道铺设和设备的运输、安装和维修。二、平面布置的原则(1)厂区功能分区明确，一般分为厂前区(2)顺流排列、流程简洁处理构(建)筑物尽量按流程方向布置，避免进(出)水方向相反安排。各构筑物之间的连接管(渠)应以最短路线布置。尽量避免不必要的转弯和用水泵提升。严禁将管线埋在构(建)筑物下面，目的在于减少水头损失、便于施工和检修。(3)充分利用地形，平衡土方，降低能耗，降低工程费用某些构筑物放在较高处，便于减少土方、便于放空、排泥，又减少了工程量，而另一些构筑物放在较低处，使水流按重力顺畅输送。(2)顺流排列、流程简洁(3)充分利用地形，平衡土方，降低能(4)各处理构筑物之间的连接管(沟道)应尽量避免立体交叉，并考虑施工、检修方便。(5)在高程布置上，充分利用地形，少用水泵并力求挖填土方平衡。(6)使需要开挖的处理构筑物避开劣质地基。(7)考虑分期施工和扩建的可能性，留有适当的扩建余地。(8)并联运行的构筑物间应设置均匀配水装置，各处理构筑物间应考虑设置可切换的连接管、渠。(4)各处理构筑物之间的连接管(沟道)应尽量避免立体交叉，三、污水厂的平面布置污水厂的平面布置是在工艺设计计算之后进行的，根据工艺流程、单体功能要求及单体平面图形进行。污水厂总平面图应有风向玫瑰图、构(建)筑物、主要管渠、围墙、道路及相关位置。列出主要构筑物和建筑物一览表和工程数量表。占地面积指标表及必要的说明，比例尺一般为1:500～1:1000，图上应有坐标轴线或方格控制网。三、污水厂的平面布置污水厂的平面布置是在工艺设计计算之后进行1.各处理构筑物的平面布置根据构筑物的功能要求和水力要求，结合地形、地质条件确定位置。贯通、连接各构筑物的管、渠便捷、直通，避免迂回曲折；处理构筑物物之间距离一般为5-10m。但消化池、消化气贮罐与其他构筑物的间距间距应符合国家《建筑防火设计规范》（GB50016-2006）及地方现行防火规范。1.各处理构筑物的平面布置根据构筑物的功能要求和水力要求，结2.管、渠的平面布置应设超越全部处理构筑物，直接排放水体的超越管；应设置单元处理构筑物之间的超越管，和单元构筑物放空管；以便于停止工作时后续处理构筑物仍能保持正常运行。此外还应没有给水管、空气管、消化气管、蒸汽管及输配电线路等，这些管线有的敷设在地下，但大部分都在地上，对它们的安排，既要便于施工和维护管理，也要紧凑，少占用地，也可考虑架空。2.管、渠的平面布置应设超越全部处理构筑物，直接排放水体的3.辅助建筑物平面布置辅助建筑物：泵房、鼓风机房、办公室、集中控制室、分析化验室、变电所、机修、食堂等；根据方便、安全原则确定平面位置；鼓风机房应设于曝气池附近；变电所宜设于耗电量大的构筑物附近；化验室远离机器间和污泥干化场，以保证良好的工作条件；操作工人值班室应布置在便于观察各处构筑物运行情况的位置。3.辅助建筑物平面布置辅助建筑物：泵房、鼓风机房、办公室、集4.道路、围墙及绿化带的布置通向一般构(建)筑物应设置人行道，宽度1.5-2.0m；通向仓库、机修间等应设车行道，其路面宽为3-4m，转弯半径6m，厂区主要车行道宽5-6m，行车道边缘至房屋或构筑物外墙面的最小距离为1.5m。绿化面积不小于全场总面积的30%。4.道路、围墙及绿化带的布置通向一般构(建)筑物应设置人行道办公楼化验室车库配电室鼓风机房接触氧化竖流沉淀池水解酸化调节沉淀池污水提升泵格栅污泥脱水间浓缩池贮泥池平面布置图污泥提升泵房办公楼化验室车库配电室鼓风机房接触氧化竖流沉淀池水解酸化调第二十章污水处理厂设计课件某污水处理厂平面图某污水处理厂平面图四、高程布置1.高程布置设计的主要任务对各单元处理构筑物与辅助设施等相对高程作竖向布置；计算确定各单元处理构筑物和泵站的高程；各单元处理构筑物连接管渠的高程和各部位的水面高程，使污水能够沿处理流程在构筑物之间通畅流动。四、高程布置1.高程布置设计的主要任务2.高程布置应满足如下要求选择距离最长、水头损失最大的流程进行水力计算、并应适当留有余地、以保证在何情况下，处理系统能够正常运行，不发生涌水；尽量采用重力流，减少提升，以降低电耗，方便运行。污水尽量经一次提升就应能靠重力通过净化构筑物，而中间不应再经加压提升；计算其水头损失时，一般应以近期最大流量作为处理构筑物和管渠的设计计算流量，涉及远期流量的管渠和设施，应按远期流量计算，并适当预留贮备水头；污水处理后应能自流排入下水道或水体，包括洪水季节(一般按25年一遇防洪标准考虑)；2.高程布置应满足如下要求选择距离最长、水头损失最大的流程进高程的布置既要考虑某些处理构筑物(如沉淀池、调节池、沉砂池等)的排空，但构筑物的挖土深度又不宜过大，以免土建投资过大和增加施工的困难；高程布置时应注意污水流程和污泥流程的配合，尽量减少需抽升的污泥量。污泥浓缩池、消化池等构筑物高程的决定，应注意它们的污泥水能自动排人污水井或其他构筑物的可能性：进行构筑物高程布置时，应与厂区的地形、地质条件相联系。当地形有自然坡度时，有利于高程布置。当地形平坦时，既要避免二沉池埋人地下过深，又应避免沉砂池在地面上架得很高，这样会导致构筑物造价的增加，尤其是地质条件较差、地下水位较高时。高程的布置既要考虑某些处理构筑物(如沉淀池、调节池、沉砂池等①污水厂高程布置时，所依据的主要技术参数是构筑物高度和水头损失。在处理流程中，相邻构筑物的相对高差取决于两个构筑物之间的水面高差，这个水面高差的数值就是流程中的水头损失它主要由三部分组成，即构筑物本身的、连接管(渠)的及计量设备的水头损失等。因此进行高程布置时，应首先计算这些水头损失，而且计算所得的数值应考虑一些安全因素，以便留有余地。②考虑远期发展，水量增加的预留水头。3污水厂高程布置原则①污水厂高程布置时，所依据的主要技术参数是构筑物高度和水头损③避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差，实现自流。④在计算并留有余量的前提下，力求缩小全程水头损失及提升泵站的扬程，以降低运行费用。⑤需要排故的处理水，常年大多数时间里能够自流排放水体。注意排放水位一定不选取每年最高水位，因为其出现时间较短，易造成常年水头浪费，而应选取经常出现的高水位作为排放水位。⑥应尽可能使污水处理工程的出水管渠高程不受洪水顶托，并能自流。⑦污水流经处理构筑物的水头损失，主要产生在进口、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。③避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差，3.高程图的要求需表明污水和污泥处理构筑物的池底、池顶和水面高程，表达出各处理构筑物之间的高程关系和处理工艺流程；高程图上的垂自和水平方向比例尺一般不相同；一般纵向的比例大(取1:50～1:100)；横向的比例小些(1:500～1:1000)，使图纸醒目、协调。3.高程图的要求需表明污水和污泥处理构筑物的池底、池顶和水面第二十章污水处理厂设计课件4.高程计算污水厂处理高程布置所依据的主要技术参数是构筑物高度和水头损失。污水厂高程水力计算时，应选择一条距离最长、损失最大的流程，并按最大设计流量计算。水力计算常以受纳水体的最高水位作为起点，逆行水流程向上倒推计算，以使处理后的污水在洪水季节也能自流排出，而水泵需要的扬程则较小，运行费用也较低。但同时应考虑土方平衡，并考虑有利排水。4.高程计算污水厂处理高程布置所依据的主要技术参数是构筑物高第二十章污水处理厂设计课件构筑物名称水头损失（cm）构筑物名称水头损失（cm）格栅10～25沉砂池10～25沉淀池：平流20～40双层沉淀池10～20竖流40～50混合池10～30辐流50～60接触池10～30曝气池：污水潜流入池25～50污泥干化场200～350曝气池：污水跌水入池50～150生物滤池（旋转布水器）270～280污水流经各处理构筑物的水头损失构筑物名称水头损失（cm）构筑物名称水头损失（cm）格栅10构筑物连接管（渠）的水头损失，包括沿程与局部水头损失，可按下列公式计算确定：式中：h1－沿程水头损失，m；

h2－局部水头损失，m；

i－单位管长的水头损失(水力坡度)，根据流量、管径和流速等查阅《给水排水设计手册》获得；

L－连接管段长度，m；

ξ－局部阻力系数，查阅《给水排水设计手册》获得；

g－重力加速度，m/s2；

v一连接管中流速，m/s。

（2）构筑物连接管(渠)水头损失构筑物连接管（渠）的水头损失，包括沿程与局部水头损失，可按下（3）计量设施的水头损失计量槽、薄壁计量堰、流量计的水头损失可通过有关计算公式、图表或设备说明书确定。一般污水厂进、出水管上计量仪表中水头损失可按0.2m计算，流量器中的水头损失可按0.1-0.2m计算。（3）计量设施的水头损失计量槽、薄壁计量堰、流量计的水头损失1.某镇污水处理厂平面布置草图五、实例1.某镇污水处理厂平面布置草图五、实例这个厂各种处理构筑物个数和有效尺寸列于下表中：20651污泥干化场(F)Ф94.51二级消化池(E)Ф961一级消化池(D)9932二次沉淀池(C)Ф2022生物滤池(B)5202.52初次沉淀池(A)有效尺寸/m个数处理构筑物名称这个厂各种处理构筑物个数和有效尺寸列于下表中：2065

2.在高程布置前，先设计各条连接处理构筑物的沟道这个厂的设计流量为：近期qV平均＝87L/s，qVmin＝140L/s；远期qV平均＝174L/s，qVmax＝245L/s。2.在高程布置前，先设计各条连接处理构筑物的沟道连接沟道的水力计算连接沟道的水力计算3.在本例中，泵站设在流程的中间高程布置的水力计算分两段进行：泵站上游为一段，从进水干沟终点顺流算起；泵站下游为另一段，从河道逆流算起。计算时，流量采用泵站的最大设计流量。已知地面高程，泵站前10.00m，泵站后8.00m；河道最高水位8.50m，常水位5.50m，进水干沟终点窨井最高水位8.05m。3.在本例中，泵站设在流程的中间(1)先决定初次沉淀池最高水位和泵站进水池最高水位(这一水位同决定进水池低水位有关)。高程进水干沟终点窨井(点1)最高水位:8.05m沟道沿程水头损失:沟道局部水头损失:格栅水头损失:合计:(1)先决定初次沉淀池最高水位和泵站进水池最高水位(这一水配水进(点2)最高水位:7.72m堰口水头(b＝2m):自由跌落:水槽沿程水头损失:水槽局部水头损失:合计:配水进(点2)最高水位:7.72m堰口水头(b＝2m):自由初次沉淀池(A)最高水位:7.41m堰口水头(b＝25m):自由跌落:出水槽水头损失:沟管沿程水头损失:沟管局部水头损失:合计:泵站(G)进水点(点3)最高水位:6.80m初次沉淀池(A)最高水位:7.41m堰口水头(b＝25(2)再决定二次沉淀池最高水位和生物滤池滤床表面高程(倒算)。河道(点9)最高水位：高程8.50m出水干沟沿程水头损失：出水干沟局部水头损失：合计：(2)再决定二次沉淀池最高水位和生物滤池滤床表面高程(倒泵站(G)出流(点8)最高水位：9.32m出水槽沿程水头损失：出水槽局部水头损失：自由跌落堰口水头(b=49m)：合计泵站(G)出流(点8)最高水位：9.32m出水槽沿程水头损二沉池(C)最高水位：9.65m汇水井(点7)最高水位9.72m进水管沿程水头损失：进水管局部水头损失合计：沟道沿程水头损失沟道局部水头损失合计二沉池(C)最高水位：9.65m汇水井(点7)最高水位9.7汇水井(点6)最高水位：9.95m9.90m生物滤池(B)排水系统中央干沟沟底高程：中央干沟高度排水系统(假底)高度滤床高度合计生物滤池(B)滤床表面高程12.65m汇水井(点6)最高水位：9.95m9.90m生物滤池(B)排4.二次沉淀池同初次沉淀池配水井(点2)之间的水位差将在9.65m-7.72m=1.93m左右，足以把二次沉淀池的污泥压送至配水井，回流初次沉淀池二次沉淀池污泥管管底高程采用8.0m，流向配水井的污泥槽采用0.02坡度，污泥槽终点高程为8.0m-0.02×20m＝7.6m，高于配水井的井底(7.72m-0.28m＝7.44m)。污泥干化场场面高程采用9.5m。消化池池墙底部高程采用8.1m，二级消化池污泥面最高高程将为8.1m+4.5m＝12.6m，比污泥干化场高12.6m-9.5m＝3.1m，足敷排泥之用，有部分容积可用于蓄泥。5.根据计算结果，绘制高程布置图4.二次沉淀池同初次沉淀池配水井(点2)之间的水位差将在9第二十章污水处理厂设计课件例连接管、渠的水力计算表例连接管、渠的水力计算表第二十章污水处理厂设计课件862022/10/31第二十章污水处理厂的设计第一节设计程序第二节厂址选择第三节工艺流程选择第四节污水厂的平面布置和高程布置12022/10/22第二十章污水处理厂的设计第一节872022/10/31第一节设计程序22022/10/22第一节设计程序882022/10/31污水处理厂的基本建设程序规划项目建议书工程可行性研究报告等初步设计扩大初步设计施工图设计土建施工设备安装设计院审批批准评审评审设计监理施工监理设计院调试运行批准施工安装单位32022/10/22污水处理厂的基本建设程序规划项目建议892022/10/31一、污水处理工程的建设程序第一阶段项目立项阶段第二阶段工程建设阶段第三阶段项目验收阶段42022/10/22一、污水处理工程的建设程序第一阶段902022/10/31第一阶段项目立项阶段。该阶段需根据城市市政规划或环境保护部门要求，分析项目建设的必要性和可行性。本阶段以确定项目为中心，一般由建设单位或其委托的设计研究单位编制项目建议书和项目可行性研究报告，通过国家计划部门、投资银行或企业计划部门论证便可获得立项，对于某些小规模项目，只编制污水处理工程方案设计，并通过投资部门的论证便可立项。52022/10/22第一阶段项目立项阶段。912022/10/31第二阶段工程建设阶段。包括工程设计、工程和设备招投标、工程施工、竣工验收等过程。（1）工程设计，项目立项后，设计单位根据审批的可行性研究报告进行施工图设计，其任务是将可行性研究报告确定的设计方案具体化，要将污水处理厂区、各处理构筑物、辅助构筑物等的平面和高程布置，精确的表达在图纸上，其设计深度应能满足施工、安装、加工及施工预算编制要求。在施工图设计之前，可能还需进行扩大初步设计，进一步论证技术的可靠性，经济合理性和投资的准确性。62022/10/22第二阶段工程建设阶段。922022/10/31（2）工程设备招投标，是经过比较投标方的能力、技术水平、工程经验、报价等，来选定工程施工单位和设备供应单位的过程，该过程是保证工程质量和节省工程投资的基础。72022/10/22（2）工程设备招投标，是经过比较投标方932022/10/31（3）工程施工，是项目建设的实现阶段，包括土建施工、设备加工制造及安装的全过程。本阶段设计人员应向施工单位和设备供应单位进行技术交底，施工单位要按设计图纸施工，施工人员发现问题或提出合理化建议，应经过一定手续才能变动，施工时，为了总结设计经验，应及时解决施工中出现的技术问题，或根据具体情况对设计作必要的修改和调整，设计人员要有计划的配合参加施工。对一般设计项目，指派主要设计人员到施工现场，解释设计图纸，说明工程目的、设计原则、设计标准和依据，提出新技术的特殊要求和施工注意事项；对重大或新技术项目，必要时应派现场设计代表，随时解决施工中存在的设计问题。（4）竣工验收，是全面检查设计和施工质量的过程，其核心是质量，不合格工程必须返工或加固。82022/10/22（3）工程施工，是项目建设的实现阶段，942022/10/31第三阶段项目验收阶段。包括联动试车、运行调试、达标验收等过程。联动试车由施工单位、设备供应单位、建设单位共同完成，检查设备及其安装的质量，以确保能正常投入使用。试运行的目的是要确保处理系统达到设计的处理规模和处理效果，并确定最佳的运行条件，对于生物处理系统，往往要用较长时间来完成“生物培养、驯化”任务。达标验收是由环境保护部门检验处理系统出水是否达到排放标准。92022/10/22第三阶段项目验收阶段。包括联动试车952022/10/31二、设计内容1、设计内容：①根据当地的总体规划和各种自然条件，合理确定建厂规模和处理要求；②选择厂址；③确定处理工艺流程；④进行平面和高程布置；⑤对各种处理构（建）筑构进行设计和计算；⑥进行厂区道路、管线和绿化综合布置。2、设计一般分初步设计和施工图设计2个阶段102022/10/22二、设计内容1、设计内容：①根据当地962022/10/311、设计说明书的主要内容：⑴设计依据；①可行性研究报告的批准文件；②建设单位（甲方）⑵建设规模和设计要求；⑶多方案工艺流程的比较；⑷各构筑物和建筑物的型尺寸和结构形式；⑸主要设计参数为计算结果；⑹占地面积和土地利用情况；⑺主要材料（钢材、水泥、木枕等）；三、初步设计

包括设计说明书和若干图纸112022/10/221、设计说明书的主要内容：三、初步设972022/10/31⑻管道及设备（水泵、电机、风机、真空泵、压缩机、大型阀门、起重设备、运输车辆、电器设备等）的规格、尺寸和数量；⑼燃料、动力、药齐的用量和来源；⑽高新技术（含引进技术）采用情况；(11)总图运输；(12)消防与抗震措施；(13)建设顺序和进度安排；(14)人员定编和生产组织；(15)各项技术经济指标和工程总概算；(16)存在问题及对策建议(17)附件122022/10/22⑻管道及设备（水泵、电机、风机、真空982022/10/312、图纸包括：各专业（工艺、建筑、电气与自控）总体设计图（总平面布置图、系统图）比例尺：1:200～1:1000，主要工艺构筑物设计图（平面、刻面）比例尺（1:100）～（1:200）；⑴工艺流程图⑵总平面布置图⑶高程布置图⑷主要构筑物简图⑸主干管道布置图⑹电器设计系统图等132022/10/222、图纸包括：各专业（工艺、建筑、电992022/10/313、初步设计深度应满足的要求⑴设计方案的比选和确定⑵主要设备、材料的订货⑶土地征用⑷基建投资控制⑸施工图设计⑹施工准备初步设计经审批后，方可进行施工图设计142022/10/223、初步设计深度应满足的要求1002022/10/31四、施工设计文件说明书、图纸、材料设备表、工程预算表1、施工图的设计深度应满足：施工、安装、加工及编制施工图预算（工程招标标底的依据）的要求；2、所有构筑物的平面图、剖面图、局部详图、安装施工详图、非标准设备加工详图，还应列出各类设备和材料明细清单。3、设计完成后，应向施工单位作施工交底，即向施工单位介绍设计意图和提出施工要求，在施工过程中，如需作某些修改，应由设计人员负责进行，施工完毕后，设计人员应配合建设单位进行调试和试运行。152022/10/22四、施工设计文件1012022/10/31第二节厂址选择162022/10/22第二节厂址选择1022022/10/31选择厂址或站址(在工厂、企业内，往往将污水处理厂称为废水站)时，一般应考虑以下一些问题：（1）厂址应选在地质条件较好的地方。地基较好，承载力较大，地下水位较低，便于施工。（2）处理厂应尽量少占土地和不占良田。同时，要考虑今后有适当的发展余地。（3）要考虑周围环境卫生条件。（4）处理厂应设在靠近电源的地方，并考虑排水、排泥的方便。（5）处理厂应选择在不受洪水威胁的地方，否则应考虑防洪措施。172022/10/22选择厂址或站址(在工厂、企业城市污水处理厂厂址选择原则（1）厂址必须位于集中给水水源下游。（2）处理后的水排放时应与纳污水体靠近。（3）便于污泥处理和处置。（4）应位于城镇夏季主导风向的下风侧，并与城镇、厂区、生活区之间，保持一定的卫生防护距离300m。（5）少占农田。（6）厂址有良好的工程地质条件。（7）预留发展用地。（8）不受洪涝灾害的影响。（9）有方便的交通、运输和水电条件。（10）如有可能，选择在有适当坡度的位置，以利于处理构筑物高程布置，减少土方工程量。城市污水处理厂厂址选择原则（1）厂址必须位于集中给水水源下游1042022/10/31第三节工艺流程的选择192022/10/22第三节工艺流程的选择第三节工艺流程的选择一、考虑因素1.污水的处理程度相应的水质标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002)《污水综合排放标准》（GB8978-1996）其他标准第三节工艺流程的选择一、考虑因素2.处理规模和水质特点如完全混合曝气池、塔式生物滤他和竖流沉淀池只适用于水量不大的小型污水处理厂。原污水水质水量变化很大时，处理方案中因考虑对水质水量的调节(如设调节池)或选用承受冲击负荷能力较强的处理工艺。3.工程造价与运行费用2.处理规模和水质特点4.当地的自然条件当地的气候、地形等自然条件也是污水处理工艺选定的影响因素。如太冷或太热地区。不适合采用普通生物滤他和生物转盘工艺。降雨量明显高于蒸发量的地区，不宜采用污泥干化场。某些特殊的地形，如旧河道、洼地、沼泽地等，可以考虑采用稳定塘、土地处理等工艺。建址地区水文、地质、电力供应等具体问题，也要求考虑一些特殊的工艺。4.当地的自然条件5.自控的要求计量、水质检验及自控所需的仪器设备的设置不单纯是管理工作的需要，更重要的是为了做到严格控制工艺过程达到高效、安全与经济的目的。而某些工艺在此方面有特殊要求、如三沟式氧化沟的选用需要随时检测氧化沟的水位、水质；新型间歇式活性污泥法要求随时检测曝气池水位、水质(如DO)、运行时间等，并采用计算机进行自动控制。要充分考虑控制要求的可行性和可靠性，使工艺过程运行高效、安全和经济。5.自控的要求6.选择合理的污泥处理工艺污泥处理工艺作为污水处理系统方案的一部分，决定于污泥的性质与污泥的出路(农用、填地、排海等)。污水处理构筑物排出的剩余污泥性质不同，对选用污泥处理工艺有较大影响，如采用普通活性污泥法工艺，污泥一般需进行消化处理，采用低负荷的氧化沟工艺，剩余污泥处理可不进行厌氧消化。6.选择合理的污泥处理工艺二、城镇污水厂的流程按照处理效率，污水厂可以分为三级：一级处理厂沉淀法二级处理厂生物处理法一级加强处理厂化学混凝沉淀法化学生物絮凝处理生物处理法三级处理厂化学处理和过滤二、城镇污水厂的流程按照处理效率，污水厂可以分为三级：一1112022/10/31一级污水处理厂262022/10/22一级污水处理厂1122022/10/31一级处理（沉淀法）272022/10/22一级处理（沉淀法）1132022/10/31一级强化污水处理厂一级强化处理（混凝沉淀法）282022/10/22一级强化污水处理厂一级强化处理（混凝1142022/10/31一级强化污水处理厂一级强化处理（快速生化法）292022/10/22一级强化污水处理厂一级强化处理（快速1152022/10/31二级生化污水处理厂302022/10/22二级生化污水处理厂1162022/10/31312022/10/221172022/10/31高碑店污水处理厂工艺流程图322022/10/22高碑店污水处理厂工艺流程图1182022/10/31邯郸市东污水处理厂工艺流程图332022/10/22邯郸市东污水处理厂工艺流程图1192022/10/31342022/10/221202022/10/31352022/10/221212022/10/31362022/10/221222022/10/31三、工业废水的处理(1)本厂工业废水的特点，包括污染环境的是有毒物、有机物，还是特殊物质(如油、酸、碱、悬浮物等)，水量多少，变化如何；(2)循环给水和压缩废水量的可能性；(3)回收利用废水中的有用物质的方式方法；(4)废水排入城市沟道的可能性；(5)生活污水情况。在具体确定工厂的废水处理方案之前，先要调查研究下列各点：372022/10/22三、工业废水的处理(11232022/10/31(1)确定废水的处理要求；(2)经过处理后的废水是循环使用、灌溉农田、排入城市沟道，还是排放入天然水体；(3)哪些废水就地(车间)解决，哪些废水集中处理，哪些废水就地进行预处理后再集中处理，哪些废水能同本厂生活污水一起处理。在调查研究的基础上，顺次解决下列各问题：在解决上述问题后，可研究各分散处理和集中处理的方法和流程。382022/10/22(1)确定废水的处1242022/10/31392022/10/221252022/10/31402022/10/221262022/10/31412022/10/221272022/10/31第四节污水厂的平面布置、高程布置422022/10/22第四节1282022/10/31平面布置的原则(1)布置应紧凑，以减少处理厂占地面积和连接管(沟道)的长度，并应考虑工作人员的方便。(2)各处理构筑物之间的连接管(沟道)应尽量避免立体交叉，并考虑施工、检修方便。(3)在高程布置上，充分利用地形，少用水泵并力求挖填土方平衡。(4)使需要开挖的处理构筑物避开劣质地基。(5)考虑分期施工和扩建的可能性，留有适当的扩建余地。432022/10/22平面布置的原则(1)1292022/10/31注意事项方案比较可调整各处理构筑物的个数均匀配水妥善安排管线设置计量设备道路宽度442022/10/22注方案比较可调整各处理构筑物的个数均1302022/10/31水头损失为两构筑物之间的水面高差。如进水沟道和出水沟道之间的水位差大于整个处理厂需要的总水头，则厂内就不需设置废水提升泵站；反之，就必须设置泵站。污水厂的高程布置就是确定各构筑物的高程。452022/10/22水头损失为两构筑物之主要任务：对各处理构筑物与辅助设施等的相对位置进行平面定位。处理构筑物；辅助构筑物：泵站、配水井等污泥处理构筑物；辅助建筑物：办公楼、鼓风机房、变电站等；各类管（渠）道、供电线路位置；各种管道交叉位置；检查井的布置；道路、绿化、围墙等。一、平面布置的主要内容主要任务：对各处理构筑物与辅助设施等的相对位置进行平面定位。二、平面布置的原则(1)厂区功能分区明确，一般分为厂前区、污水处理区、污泥处理区。厂前区：包括生活、管理设施。应布置处理构筑物的上风向，与构筑物保持一定的距离，且用绿化带隔离；污水处理区包括预处理区、生物处理区和深度处理区。将排放异味、有害气体的构(建)筑物布置在居住、办公场所的下风向。一般将污泥处理放在厂区后部；若污泥处理过程中产生沼气，则应按消防要求设置防火间距。各主要构筑物之间有道路连接，便于管道铺设和设备的运输、安装和维修。二、平面布置的原则(1)厂区功能分区明确，一般分为厂前区(2)顺流排列、流程简洁处理构(建)筑物尽量按流程方向布置，避免进(出)水方向相反安排。各构筑物之间的连接管(渠)应以最短路线布置。尽量避免不必要的转弯和用水泵提升。严禁将管线埋在构(建)筑物下面，目的在于减少水头损失、便于施工和检修。(3)充分利用地形，平衡土方，降低能耗，降低工程费用某些构筑物放在较高处，便于减少土方、便于放空、排泥，又减少了工程量，而另一些构筑物放在较低处，使水流按重力顺畅输送。(2)顺流排列、流程简洁(3)充分利用地形，平衡土方，降低能(4)各处理构筑物之间的连接管(沟道)应尽量避免立体交叉，并考虑施工、检修方便。(5)在高程布置上，充分利用地形，少用水泵并力求挖填土方平衡。(6)使需要开挖的处理构筑物避开劣质地基。(7)考虑分期施工和扩建的可能性，留有适当的扩建余地。(8)并联运行的构筑物间应设置均匀配水装置，各处理构筑物间应考虑设置可切换的连接管、渠。(4)各处理构筑物之间的连接管(沟道)应尽量避免立体交叉，三、污水厂的平面布置污水厂的平面布置是在工艺设计计算之后进行的，根据工艺流程、单体功能要求及单体平面图形进行。污水厂总平面图应有风向玫瑰图、构(建)筑物、主要管渠、围墙、道路及相关位置。列出主要构筑物和建筑物一览表和工程数量表。占地面积指标表及必要的说明，比例尺一般为1:500～1:1000，图上应有坐标轴线或方格控制网。三、污水厂的平面布置污水厂的平面布置是在工艺设计计算之后进行1.各处理构筑物的平面布置根据构筑物的功能要求和水力要求，结合地形、地质条件确定位置。贯通、连接各构筑物的管、渠便捷、直通，避免迂回曲折；处理构筑物物之间距离一般为5-10m。但消化池、消化气贮罐与其他构筑物的间距间距应符合国家《建筑防火设计规范》（GB50016-2006）及地方现行防火规范。1.各处理构筑物的平面布置根据构筑物的功能要求和水力要求，结2.管、渠的平面布置应设超越全部处理构筑物，直接排放水体的超越管；应设置单元处理构筑物之间的超越管，和单元构筑物放空管；以便于停止工作时后续处理构筑物仍能保持正常运行。此外还应没有给水管、空气管、消化气管、蒸汽管及输配电线路等，这些管线有的敷设在地下，但大部分都在地上，对它们的安排，既要便于施工和维护管理，也要紧凑，少占用地，也可考虑架空。2.管、渠的平面布置应设超越全部处理构筑物，直接排放水体的3.辅助建筑物平面布置辅助建筑物：泵房、鼓风机房、办公室、集中控制室、分析化验室、变电所、机修、食堂等；根据方便、安全原则确定平面位置；鼓风机房应设于曝气池附近；变电所宜设于耗电量大的构筑物附近；化验室远离机器间和污泥干化场，以保证良好的工作条件；操作工人值班室应布置在便于观察各处构筑物运行情况的位置。3.辅助建筑物平面布置辅助建筑物：泵房、鼓风机房、办公室、集4.道路、围墙及绿化带的布置通向一般构(建)筑物应设置人行道，宽度1.5-2.0m；通向仓库、机修间等应设车行道，其路面宽为3-4m，转弯半径6m，厂区主要车行道宽5-6m，行车道边缘至房屋或构筑物外墙面的最小距离为1.5m。绿化面积不小于全场总面积的30%。4.道路、围墙及绿化带的布置通向一般构(建)筑物应设置人行道办公楼化验室车库配电室鼓风机房接触氧化竖流沉淀池水解酸化调节沉淀池污水提升泵格栅污泥脱水间浓缩池贮泥池平面布置图污泥提升泵房办公楼化验室车库配电室鼓风机房接触氧化竖流沉淀池水解酸化调第二十章污水处理厂设计课件某污水处理厂平面图某污水处理厂平面图四、高程布置1.高程布置设计的主要任务对各单元处理构筑物与辅助设施等相对高程作竖向布置；计算确定各单元处理构筑物和泵站的高程；各单元处理构筑物连接管渠的高程和各部位的水面高程，使污水能够沿处理流程在构筑物之间通畅流动。四、高程布置1.高程布置设计的主要任务2.高程布置应满足如下要求选择距离最长、水头损失最大的流程进行水力计算、并应适当留有余地、以保证在何情况下，处理系统能够正常运行，不发生涌水；尽量采用重力流，减少提升，以降低电耗，方便运行。污水尽量经一次提升就应能靠重力通过净化构筑物，而中间不应再经加压提升；计算其水头损失时，一般应以近期最大流量作为处理构筑物和管渠的设计计算流量，涉及远期流量的管渠和设施，应按远期流量计算，并适当预留贮备水头；污水处理后应能自流排入下水道或水体，包括洪水季节(一般按25年一遇防洪标准考虑)；2.高程布置应满足如下要求选择距离最长、水头损失最大的流程进高程的布置既要考虑某些处理构筑物(如沉淀池、调节池、沉砂池等)的排空，但构筑物的挖土深度又不宜过大，以免土建投资过大和增加施工的困难；高程布置时应注意污水流程和污泥流程的配合，尽量减少需抽升的污泥量。污泥浓缩池、消化池等构筑物高程的决定，应注意它们的污泥水能自动排人污水井或其他构筑物的可能性：进行构筑物高程布置时，应与厂区的地形、地质条件相联系。当地形有自然坡度时，有利于高程布置。当地形平坦时，既要避免二沉池埋人地下过深，又应避免沉砂池在地面上架得很高，这样会导致构筑物造价的增加，尤其是地质条件较差、地下水位较高时。高程的布置既要考虑某些处理构筑物(如沉淀池、调节池、沉砂池等①污水厂高程布置时，所依据的主要技术参数是构筑物高度和水头损失。在处理流程中，相邻构筑物的相对高差取决于两个构筑物之间的水面高差，这个水面高差的数值就是流程中的水头损失它主要由三部分组成，即构筑物本身的、连接管(渠)的及计量设备的水头损失等。因此进行高程布置时，应首先计算这些水头损失，而且计算所得的数值应考虑一些安全因素，以便留有余地。②考虑远期发展，水量增加的预留水头。3污水厂高程布置原则①污水厂高程布置时，所依据的主要技术参数是构筑物高度和水头损③避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差，实现自流。④在计算并留有余量的前提下，力求缩小全程水头损失及提升泵站的扬程，以降低运行费用。⑤需要排故的处理水，常年大多数时间里能够自流排放水体。注意排放水位一定不选取每年最高水位，因为其出现时间较短，易造成常年水头浪费，而应选取经常出现的高水位作为排放水位。⑥应尽可能使污水处理工程的出水管渠高程不受洪水顶托，并能自流。⑦污水流经处理构筑物的水头损失，主要产生在进口、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。③避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差，3.高程图的要求需表明污水和污泥处理构筑物的池底、池顶和水面高程，表达出各处理构筑物之间的高程关系和处理工艺流程；高程图上的垂自和水平方向比例尺一般不相同；一般纵向的比例大(取1:50～1:100)；横向的比例小些(1:500～1:1000)，使图纸醒目、协调。3.高程图的要求需表明污水和污泥处理构筑物的池底、池顶和水面第二十章污水处理厂设计课件4.高程计算污水厂处理高程布置所依据的主要技术参数是构筑物高度和水头损失。污水厂高程水力计算时，应选择一条距离最长、损失最大的流程，并按最大设计流量计算。水力计算常以受纳水体的最高水位作为起点，逆行水流程向上倒推计算，以使处理后的污水在洪水季节也能自流排出，而水泵需要的扬程则较小，运行费用也较低。但同时应考虑土方平衡，并考虑有利排水。4.高程计算污水厂处理高程布置所依据的主要技术参数是构筑物高第二十章污水处理厂设计课件构筑物名称水头损失（cm）构筑物名称水头损失（cm）格栅10～25沉砂池10～25沉淀池：平流20～40双层沉淀池10～20竖流40～50混合池10～30辐流50～60接触池10～30曝气池：污水潜流入池25～50污泥干化场200～350曝气池：污水跌水入池