污水处理厂高程设计参考

1加工流程立面设计为了保证污水在各处理构筑物之间的顺畅流动和处理厂的正常运行，需要进行标高布置，以确定各构筑物和连接管道的标高。为了降低运行成本，便于维护和管理，污水在处理构筑物之间的流动应视为重力流。利用重力使污泥流动也更好。如果需要起吊，应尽可能减少起吊次数。为保证污泥的顺利流动，应准确计算处理构筑物之间的水头损失，并考虑膨胀时的预留水头。高程图的比例尺一般与水平方向不同。一般来说，垂直尺度较大，而水平尺度较小，12。1.1主要任务污水处理厂污水处理工艺立面布置的主要任务是：(1)确定各处理构筑物和泵房的标高；(2)确定处理结构之间的连接管的尺寸和高度；(3)通过计算确定各部分的水面高程，使污水在处理过程中在处理构筑物之间顺畅流动，保证污水处理厂的正常运行。1.2高程布置的一般原则(1)在计算各处理构筑物的水头损失时，应选择距离最长、水头损失最大的工艺进行更精确的计算，并考虑最大流量、雨天流量和事故流量的增加。为防止沉淀过程中水头不足造成的涌水现象，影响处理系统的正常运行，应留有一定的空间。(2)在计算水头损失时，应以最大流量(根据长期最大流量考虑为长期流量设计的管道和设备)作为构筑物和管道的设计流量。还应该考虑到，当某个结构停止运行时，与其平行运行的其余结构以及相关的连接管道和运河可以穿过所有的水流。(3)在计算高程时，往往以受纳水体的最高水位为起点，逆着污水处理过程上下推动计算，使处理后的污水在汛期自动流出，水泵所需的扬程较小。如果最高水位较高，则应在污水处理厂处理后的水排入水体之前建立泵站。当水位高时，泵站应抽水排放。如果水体的最高水位很低，可以在处理后的水排入水体之前设置一个落井，并根据最合适的埋深确定处理后结构的标高。(4)在进行高程布置时，还应注意污水流量和污泥流量的协调，以尽量减少提升的污泥量。1.3污水标高计算在污水处理工程中，为简化计算，一般将水流视为均匀流。管道的水头损失主要包括沿程水头损失和局部水头损失。污水排入最高水位为45.22米的长江。总损失=结构损失、沿线局部损失、沿线水头损失计算如下：(7.1)其中是沿途的水头损失；是管段的长度；是水力半径；是管道中的流速；是谢才系数。局部水头损失为：(7.2)其中局部阻力系数通过参考给排水设计手册第一册获得。1.3.1结构初步设计时，可根据经验值计算结构的水头损失。流经处理结构的污水的水头损失主要产生在入口和出口以及所需的落差，而流经处理结构本身的水头损失相对较小。在本设计中，如果在设计计算过程中进行计算，将使用计算结果；如果在设计计算过程中没有计算，将使用经验值。各结构的水头损失见表7.1。表7.1结构的水头损失结构名称水头损失(m)结构名称水头损失(m)拦污栅0.081德氧化沟0.40精细屏幕0.32径向沉淀池0.50水平流动沉砂池0.40平流接触池0.30厌氧菌从氧化沟到集配水井，取一个进出口损失和两个弯头损失，局部阻力系数为0.1-1.0-2.2=3.3。取厌氧池至氧化沟的进出口损失，取局部阻力系数为：0.1 1.0=1.1 .从沉砂池到厌氧池，取一个入口和一个出口损失和一个弯管损失，局部阻力系数为0.11.01.1=2.2。管沟水力计算见表7.2。表7.2污水管道和渠道水力计算管道和结构的名称交通管道设计参数压头损失()一路上当地的总数出口到计量槽85610002.151.46240.00.5160.2390.755计量罐至接触池85610002.151.463.50.0070.1200.127联系人单元格到二次沉淀池7499002.081.3770.00.1460.2110.357二沉池至集配井7499002.081.3735.00.0730.1050.178将水井收集并分配至氧化沟5678002.521.4040.00.1010.2250.326氧化沟至化粪池5678002.521.408.50.0210.1100.131厌氧池沉砂池4287002.181.1768.50.1490.1540.3031.3.3污水处理标高的计算和布置污水处理厂的水力计算以处理后的45.220米污水水体的最高水位为起点，沿污水处理过程向上和向后推进计算，使处理后的污水在汛期自动流出，同时还应考虑挖掘深度。基于50.000米，设计考虑了污水管道的不充满度(当管道直径大于或等于1000毫米时，最大充满度为0.75)和管道的覆盖层厚度(一般不小于0.7米，且不考虑冻土深度)。进入污水处理厂的城市污水干管管径为1000米，管内水面标高为48.500米，由于采用的德氧化沟方案中二沉池和氧化沟占地面积较大，如果埋深设计过大，一方面不利于施工和土方平衡，因此埋深应尽可能减小。考虑到土建工程投资的减少，与消毒池接触的水面相对标高设置为0.00米，这种布置也有利于泥浆的清除、排空和维护。计算结果如下表7.3所示。表7.3结构和管道的水力计算序列号运河和结构名称(m)水面上游海拔(米)水面下游海拔(米)建筑用水表面高程(米)地面标志高(m)1计量箱的出水口49.44348.68850.0002计量槽49.72349.44349.58350.0003计量罐至接触罐49.85049.72350.0004接触池50.15049.85050.00050.0005接触池至二级沉淀池50.50750.15050.0006二次沉淀池51.80751.30751.55750.0007集配水井二沉池51.98551.8077收集和分配水井至德氧化沟52.31151.98550.0008德氧化沟52.71152.31152.51150.0009DE氧化沟至厌氧池52.84252.71150.00010化粪池53.04252.84252.94250.00011厌氧池至沉砂池53.34553.04250.00012沉砂池53.74553.34553.54550.00013精细屏幕54.06553.74550.00014拦污栅48.50048.41950.0001.3.4污泥处理构筑物的立面布置(1)污泥管道水头损失管道沿线的损失计算如下：(7.3)局部管道损失的计算：(7.4)其中污泥浓度系数为；污泥管道直径；管道中的流速；管道长度；局部阻力系数。检查给水排水设计手册显示，当污泥含水率为97%，污泥浓度系数=71，管径为150-200毫米时，最小设计流量为0.8米/秒；当污泥含水率为95%时，污泥浓度系数=53，当管径为150-200毫米时，最小设计流量为1米/秒各连接管道的水头损失见下表7.4。表7.4连接管道的水头损失管道和结构的名称交通管道设计参数水头损失()()一路上当地的总数浓缩池至泥浆储罐4.461500.8114.15.00.0290.0740.103(2)污泥处理构筑物的水头损失当污泥通过重力流从罐体排出时，污泥处理构筑物的水头损失由各构筑物的出口水头计算。这污泥标高布置计算见下表7.5。表7.5污泥标高布置计算表序列号管道和结构的名称上游泥面海拔(米)下游泥面海拔(米)结构泥面标高(米)地平面(m)1泥浆储罐50.30050.002浓缩池至泥浆储罐51.90350.30050.003浓缩池51.90350.004.4标高计算污水处理厂场地地面标高基本在30m左右。本设计中的高程计算分为两部分：提泵前和提泵后。计算应在泵提升前按顺序进行，在泵提升后按相反顺序进行。污水厂主干管采用钢筋混凝土圆管，按非满流设计，阻力系数n=0.013，坡度i=0.003。4.4.1泵前水位的计算采用DN300钢筋混凝土圆管，从表中L=150m，Q=0.00209 m3/s，当i=0.003，v=0.5m/s，污水进口水位为29.4m时，则沿渠道的水力损失：局部水力损失：总计：0.09 0.0128=0.10米格栅前的水位为29.4-0.10=29.3米网格的水头损失为0.67米闸门后的水位为29.3-0.67=28.63米也就是说，水泵前的水位是28.63米4.4.2泵后水位的计算出水管设计出水水位为29m。(1)对水池进行消毒直至出水采用DN300钢筋混凝土圆管，查表时L=30m，Q=000209 m3/s，i=0.003时v=0.5m/s沿途阻力损失：局部水力损失：消毒池内部损失：0.3m总计：0.09 0.0064 0.3=0.45米消毒池的水位为29.0.45=29.45米(2) SBR反应池至消毒池采用DN200钢筋混凝土圆管，L=30m，查表中Q=0.00104 m3/s，i=0.003时v=0.4m/s沿途阻力损失：局部阻力损失：(入口喷嘴)(90标准弯头1)(小喷嘴变成大喷嘴)(闸阀1/2打开)采用DN400钢筋混凝土圆管，查表时L=10m，Q=0.00209 m3/s，i=0.003时v=0.45m/s沿途阻力损失：局部阻力损失：(流入大容器)(闸阀完全打开)SBR反应器内部损失：0.4m总计：0.09 0.0041 0.0062 0.00205 0.0369 0.03 0.0104 0.0018 0.4=0.58米SBR反应器内部水位为29.450.58=30.03米(3) UASB反应器至丁苯橡胶反应罐采用DN200钢筋混凝土圆管，L=20m，查表中Q=0.00104 m3/s，i=0.003时v=0.4m/s沿途阻力损失：局部阻力损失：(入口喷嘴)(90标准弯头1)(闸阀完全打开)采用DN400钢筋混凝土圆管，查表时L=8m，Q=0.00209 m3/s，i=0.003时v=0.45m/s沿途阻力损失：局部阻力损失：(小管径流入大管径)采用DN300钢筋混凝土圆管，查表时L=15m，Q=000209 m3/s，i=0.003时v=0.5m/s沿途阻力损失：局部水力损失：(1对于90标准弯头)(大管径流入小管径)UASB反应堆中的水滴：0.5m总计：0.06 0.0041 0.0062 0.00138 0.024 0.0026 0.045 0.0096 0.0019 0.5=0.66米UASB反应堆的水位为30.030.66=30.69米(4)厌氧消化池至UASB反应器采用DN300钢筋混凝土圆管，查表时L=30m，Q=000209 m3/s，i=0.003时v=0.5m/s沿途阻力损失：局部水力损失：采用DN200钢筋混凝土圆管，L=50m，查表中Q=0.00104 m3/s，i=0.003时v=0.4m/s沿途阻力损失：(大喷嘴变成小喷嘴)(90标准弯头1)(进入反应罐)厌氧消化池内部损失：0.5m总计：0.09 0.0064 0.0096 0.15 0.00205 0.0062 0.0081 0.5=0.76米厌氧消化池水位：30.690.76=31.45米(5)调节