水污染防治工程实践-3.1

1、水污染防治工程案例水污染防治工程案例全国注册环保工程师考试二二O O一一O O年六月年六月课程主要内容课程主要内容1.城市污水处理工程实践2.工业废水处理工程实践3.污水再生利用工程实践4.污水自然净化工程实践1.城市污水处理工程实践考核内容1.了解排水系统的类型及功能2.掌握管线和泵站设计的基本方法3.掌握主要工业废水和生活污水处理规模的确定、厂址选 择、总平面布置及水力流程确定的基本原则和方法污水收集与提升重点内容污水收集与提升概述 排水体制的类型及功能污水管网水力计算及工程设计污水及污泥泵站的工程设计概述城市污水生活污水工业废水降水排水体制的类型及功能排水体制分流制排水系统合流制排水系统

2、将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上的各自独立的管渠系统内排除合用一个管渠系统，将雨、污水（生活污水、工业废水）排除污水管网水力计算及工程设计污水管道系统的工程设计设计基础数据的收集污水管道系统平面布置污水管道设计流量计算和水力计算污水管道系统附属构筑物的选择与设计污水管道在街道横断面上位置的确定绘制污水管道系统平面图和剖面图污水管网水力计算及工程设计供水污水管网水力计算及工程设计设计方案确定：关键问题（1）排水体制选择 （2）污水的分散与集中处理以及污水处理的程度 （3）污水管道走向和污水厂位置 （4）污水管道与其他管线的交叉矛盾污水设计流量的计算污水设计流量的计算污水设计流量的计

3、算注意：（1）污水量设计标准，表2-3-1 排水定额和用水定额的关系：对于给排水系统完善的地区可按用水定额90计，一般地区可按用水定额的80计。（2）污水量变化系数Kz(2008年专业基础考试）污水设计流量的计算污水设计流量的计算污水设计流量的计算污水设计流量的计算污水设计流量的计算例题：黑龙江省某城市根据当地规划部门的统计数字，市区总人口为70万，且给水排水设施非常完善，请计算该市区生活污水的设计流量 360024KzNnQsLKzNnQ. 1700000126360024解：根据其中n为居住区生活水量标准，根据P242页表2-3-1（1）取上限则：n1400.91

4、26L/人.d由于是大城市，Kz1.3，则：污水管道的水力计算污水管道中污水流动的特点及设计原则污水管道设计参数污水管道设计参数设计充满度（h/D）污水管道设计参数设计充满度（h/D）例题：污水管道应按不满流计算，当管径或暗渠高800mm时，最大设计满度为多少？ 解：根据上表可知h/D0.7污水管道设计参数污水管道设计参数设计流速污水管道设计参数最小管径污水管道设计参数最小设计坡度污水管道设计参数污水管道埋设深度：冰冻线以上0.15m：不小于0.7m污水管道设计参数街道管网最小埋设深度：污水管道设计参数污水管道埋设深度注意：（1）在干旱土壤中，最大埋深不超过78m；（2）在多水、流砂、石灰岩地

5、层中，一般不超过5m； 水力计算公式和水力计算表水力计算公式和水力计算表管道水力计算的方法管道水力计算的方法h/D例题计算管段的设计流量注意：（1）每一计算管段的污水设计流量包括下面三种流量：本段流量转输流量集中流量（2）本段流量计算公式； P2498640001npqKFqqz管道的衔接（1）管道衔接的原则： 尽可能地提高下游管段的高程，减小埋深，降低造价； 下游管段起端的管底和水面标高都不得高于上游管段终端的水面和管底标高； 避免上游管段回水淤积；（2）管道衔接方式： 水面平接 管顶平接 跌水连接污水管道在街道上的设置位置注意： 在敷设和检修时，不应互相影响； 排水管道损坏时，不应影响附近

6、建筑物、构筑物的基础或污染生活饮用水； 排水管道与道路中心线平行敷设，并尽量设在快车道以外； 污水管道、合流管道与生活给水管道相交时，应敷设在生活给水管道的下面； 当管道的埋深小于2.2m时，管道离房屋边线的距离应不小于3.5m。当埋深大于2.2m时，离房屋边线的距离不小于5-6m; 有压管避让无压管，小管让大管，设计管线让已建管线，临时管线让永久管线，柔性结构管线让刚性结构管线，检修次数少的让检修次数多的。 上水、电力管线、煤气管线、热水管线在下水管之上；污水及污泥泵站的工程设计1.1.排水泵站的基本组成排水泵站的基本组成：机器间、集水池、格栅、辅助间，有时还附设有变电所。机器间、集水池、格

7、栅、辅助间，有时还附设有变电所。2.2.分类（分类（P256P256）（1 1）按水泵启动前能否自流充水分：自灌式泵站和非自灌按水泵启动前能否自流充水分：自灌式泵站和非自灌式泵站。式泵站。（2 2）按泵房的平面形状可分为：圆形泵站和矩形泵站。）按泵房的平面形状可分为：圆形泵站和矩形泵站。（3 3）按集水池与机器间的组合情况，可分：合建式泵站和）按集水池与机器间的组合情况，可分：合建式泵站和分建式泵站。分建式泵站。（4 4）按泵房的位置可分：地下式和半地下式）按泵房的位置可分：地下式和半地下式小结设计要点：小结设计要点：（1 1）水泵台数不多于）水泵台数不多于4 4台台的污水泵站，其地下部分结构

8、采用的污水泵站，其地下部分结构采用圆形圆形最为经济，其地面以上构筑物的形式，必须与周围建筑最为经济，其地面以上构筑物的形式，必须与周围建筑物相适应。物相适应。（2 2）当水泵台数超过）当水泵台数超过4 4台台时，地下及地上部分都可以采用时，地下及地上部分都可以采用矩矩形或由矩形组合成的多边形形或由矩形组合成的多边形；地下部分有时为了发挥圆形结；地下部分有时为了发挥圆形结构比较经济和便于沉并施工的优点，也可以来取将集水池和构比较经济和便于沉并施工的优点，也可以来取将集水池和机器间分开为两个构筑物的布置方式，或者将水泵分设在两机器间分开为两个构筑物的布置方式，或者将水泵分设在两个地下的圆形构筑物内

9、，地上部分可以处理为矩形或腰圆形。个地下的圆形构筑物内，地上部分可以处理为矩形或腰圆形。这种布置适用于流量较大的雨水泵站或合流泵站。这种布置适用于流量较大的雨水泵站或合流泵站。污水及污泥泵站的工程设计污水及污泥泵站的工程设计1 1、泵站设计流量的确定、泵站设计流量的确定 排水泵站的设计流量一般均按最高日最高时污水流量决定。 一般小型排水泵站(最高日污水量在5000m3以下)，设l-2套机组；大型排水泵站(最高日污水量超过15000m3)设3-4套机组。水泵的选择2 2、泵站的扬程、泵站的扬程( (例题例题）污水及污泥泵站的工程设计水泵的选择失吸水管、出水管沿程损、计，按自由水头，所提升高度水位

10、之差集水池最低工作水位与重力加速度，出水管流速，吸水管流速，局部阻力系数、出水管水头损失，吸水管水头损失，式中：214322121214321hh 1.0m-0.5mh h s/9.81mg s/mv s/mv mmhhhhhhH例题例题：某污水泵站为自灌式泵站，集水池最低水位某污水泵站为自灌式泵站，集水池最低水位12.40m12.40m，出水，出水井水位井水位18.10m18.10m，吸水管水头损失，吸水管水头损失0.56m0.56m，出水管水头损失，出水管水头损失1.35m1.35m，试计算该泵站水泵所需总扬程。试计算该泵站水泵所需总扬程。污水及污泥泵站的工程设计水泵的选择解：泵站的总扬程

11、： 则：H0.56+1.35+（18.10-12.40）+（0.51.0） H8.118.614321hhhhH污水及污泥泵站的工程设计3 3、选泵要点、选泵要点(1)所选水泵在集水池水位变化范围内都应在高效段内(2)水泵并联时，联合运行与单泵运行时都应在高效段内水泵的选择集水池中水位变化时水泵工况集水池中水位变化时水泵工况水泵并联及单独运行时工况水泵并联及单独运行时工况污水及污泥泵站的工程设计(3) 选用工作泵的要求是在满足最大排水量的条件下，减少投资，节约电耗，运行安全可靠，维护管理方便。 a.流量选择：大小兼顾、型号整齐 b.泵的形式：污水泵站中一般选立式离心污水泵；当流量大时，可选择轴

12、流泵；当泵房不太深时，也可选用卧式离心泵。对于排除含有酸性或其他腐蚀性工业废水的泵站，应选择耐腐蚀的水泵。排除污泥，应尽可能选用污泥泵。(4) 备用泵选择：如果泵站经常工作的水泵不多于4台，且为同一型号，则可只设1套备用机组；超过4台时，除安设1套备用机组外，在仓库中还应存放1套。(5)考虑扩建水泵的选择污水及污泥泵站的工程设计(1)全昼夜运行的大型污水泵站：不小于泵站中最大一台水泵5min出水量的体积。（例题）(2) 小型污水泵站：能够满足储存夜间流入量的要求。(3) 工厂的污水泵站：根据短时间内淋浴排水量来复核(4)集泥池：根据从沉淀池、消化池一次排出的污泥量或回流和剩余的活性污泥量计算确

13、定集水池容积确定污水及污泥泵站的工程设计例题：某城市人口180000人，生活污水量定额为120L/人.d，若采用合建式自灌式污水泵房，设计选用3台泵（2用1备），请设计集水池的最小容积。解：平均秒流量为：Q120180000/86400250L/s 最大秒流量为：QmaxKzQ1.48250370L/s（注意Kz） 因为要求选3台泵，2用1备，则单台泵的最大流量为370/2185L/s 根据设计要求，集水池的最小容量应按最大泵5min流量考虑： 则：集水池容积W185605/100055.5m31 1、机组布置的特点、机组布置的特点(a)适用于卧式污水泵；适用于卧式污水泵；(b)及及(c)适用

14、于立式污水泵。适用于立式污水泵。污水及污泥泵站的工程设计机组与管道的布置特点2 2、管道的布置与设计特点、管道的布置与设计特点(1)每台水泵应设置一条单独的吸水管(2)吸水管的设计流速一般采用0.8-1.5m/s ，最低不得小于0.7m/s ，以免管内产生沉淀。吸水管很短时，流速可提高到2.0-2.5m/s 。(3)压水管的流速一般不小于1.5m/s ，当两台或两台以上水泵合用一条压水管而仅一台水泵工作时，其流速也不得小于0.7m/s，以免管内产生沉淀。(4)其它：每台水泵的压水管上均应装设闸门,污水泵出口一般不装设止回阀；电气安全；防腐等。污水及污泥泵站的工程设计机组与管道的布置特点污水处理

15、厂总体设计重点内容污水处理厂总体设计概述 污水处理厂设计水量的确定污水处理厂平面布置原则及竖向设计污水处理厂水力流程设计原则和方法 污水处理厂处理工艺的选择和厂址确定概 述污水处理厂设计原则：(1)必须确保处理后污水符合水质要求；(2) 采用的各项设计参数必须可靠；(3) 应做到经济合理、力求技术先进、安全运行；(4)必须注意近远结合；(5)注意环境保护、绿化和美观。污水处理厂设计水量的确定生活水量的确定（可根据居民生活污水定额或综合生活污水定额确定）：(1)居民生活污水水量定额（取决于生活用水量，按用水的80-90确定）；(2) 综合生活污水水量定额（参考表2-3-1(1),2-3-1(2)

16、）；注意：生活污水量确定：生活排水定额人口污水处理厂设计水量的确定工业废水量的确定（可根据单位产品耗水量或万元产值耗水量确定，也可根据实测水量计算）：污水处理厂设计水量确定：(1)平均日流量(m3/d):用于表示污水处理厂的设计规模；(2) 最大日最大时流量(m3/h或L/s ):污水厂进水管设计用此流量；(3)降雨时的设计流量(m3/d或L/s ):用这一流量校核初沉池前的处理构筑物和设备；(4)最大日平均时流量( m3/h):考虑到最大流量的持续时间较短，当曝气池的设计反应时间在6h以上时，可采用最大日平均时流量设计曝气池。污水处理厂工艺的选择和厂址确定工艺的选择（P272）：城市污水处理

17、的基本工艺及其作用（P273表2-3-25）污水处理厂厂址选择考虑因素：(1)位于城镇水体的下游；(2) 在城镇夏季最小频率风向的上风向侧；(3)有良好的工程地质条件；(4)少拆迁、少占农田，有一定的卫生防护距离；(5)有扩建的可能；(6)便于污水、污泥的排放和利用；(7)厂区地形不受水淹，有良好的排水条件；(8)有便利的交通、运输和水电条件。污水处理厂平面布置原则及竖向设计污水处理厂平面布置原则（P274）：注意：(1)处理单元构筑物的平面布置：布置紧凑；构筑物之间的连接管、渠要便捷、直通，避免迂回曲折，尽量减少水头损失；处理构筑物之间应保持一定距离，以便敷设连接管渠；土方量做到基本平衡，并尽避开劣质土壤地段；(2)辅助构筑物的布置原则：方便生产、便于生活、确保安全有利环保。如鼓