污水处理厂设计原理与建设（PPT 92）

第八章污污水水处理厂厂的设计计第一节厂厂址址选择第二节厂厂、、站处理理方法和和流程的的选择第三节污污水水厂的平平面布置置第四节污污水水厂的高高程设计计二、设计计原则1.工业废水水与城市市污水处处理的关关系工业废水水在厂内内进行局局部处理理，去除除城市污污水处理理厂不能能有效去去除的有有毒有害害物质，，使工业业废水达达到排入入城市下下水道的的水质标标准（CJ18-86）以后再再与生活活污水一一起进入入城市污污水处理理厂进行行处理。。2.基础数据据可靠、、厂址选选择合理理、工艺艺先进实实用、总总体布置置考虑周周全、避避免二次次污染、、运行管管理方便便、近期期远期结结合、满满足安全全要求三、设设计步骤骤及设计计文件编编制1、设计前前期工作作a.项目建议议书预可行性性研究是是建设单单位向上上级送审审的《项目建议议书》的技术文文件。b.可行性研研究①概述②工程方案案③工程投资资估算及及资金筹筹措④工程远近近期结合合的考虑虑⑤工程效益益分析⑥工程进度度安排⑦存在问题题及建议议⑧附图及附附件2、初步设设计①设计说明明书②工程量③材料及设设备量④工程概算算⑤初设图纸纸3、施工图图设计设计步骤骤为加强建建设项目目的前期期工作，，严格按按照设计计程序办办事，使使建设项项目的确确定建立立在充分分调查研研究、认认真分析析论证的的基础上上，努力力做到：：技术上先先进、经经济上合合理、投投资效益益显著，所以在在一座废废水处理理厂建设设以前，，必须先先做设计计的前期期工作。。其内容容包括：：项目建议议书；可可行性研研究。在此基基础上再再进行下下一步的的设计。。项目建议议书项目建议议书是建设单单位向国国家提出出要求建建设某一一具体项项目的建建议文件件，是基基建程序序中最初初阶段的的工作，，是投资资决策前前对拟建建项目的的轮廓设设想。项目建议议书一般般应包括括以下内内容：建设项目目提出的的必要性性和依据据，需引引进技术术和进口口设备的的项目，，应说明明国内外外技术差差距、概概括引进进和进口口的理由由。项目内容容范围，，拟建规规模和建建设地点点的初步步设想。。资源情况况、建设设条件、、协作关关系，需需引进技技术和进进口设备备的要做做出引进进国别、、厂商的的初步分分析和比比较。投资估算算和资金金筹措设设想，利利用外资资项目要要说明利利用外资资的理由由和可行行性，以以及偿还还贷款能能力的初初步测算算。项目建设设进度的的设想。。经济效益益和社会会效益的的初步估估算。可行性研研究可行性研研究应以批准的项项目建议议书和委委托书为依据，研究项项目的经经济和社社会的可可行性，，向决策策者和主主管机关关审批的的上报文文件。其主要任务务是：在充充分调查查研究、、评价预预测和必必要的勘勘查工作作基础上上，对项项目建设设必要性性、经济济合理性性、技术术可行性性、实施施可能性性进行综综合性的的研究和和论证，，对不同同建设方方案进行行比较，，提出推推荐建设设方案。。可行性研研究的工工作成果果是提出出可行性性研究报报告，批批准后的的可行性性研究报报告是编编制设计计任务书书和进行行初步设设计的依依据。污水处理理厂的基基本建设设程序规划项目建议议书工程可行行性研究究报告初步设计计扩大初步步设计施工图设设计土建施工工设备安安装设计院审批批准评审评审设计监理理施工监理理设计院调试运行行批准施工安装装单位一、设计计资料基础资料料：1、设计依依据：可研及批批准书、、环评、、城市规规划资料料、设计计委托书及及合同、、其他资资料2、自然条条件：气气象、水水温、地地质、地地形3、编制概概预算资资料：《建筑工厂厂综合预预算定额额》《安装工工程预预算定定额》《建筑企企业单单位工工程收收费标标准》基本建建设费费率，，租地地，征征地，，青苗苗补偿偿，拆拆迁补补偿一、设设计资资料相关设设计规规范《室外排排水设设计规规范》《建筑给给水排排水设设计规规范》《室外给给水设设计规规范》《污水再再生利利用工工程设设计规规范》《建筑中中水设设计规规范》《城市污污水处处理厂厂附属属建筑筑和附附属设设计标标准》一、设设计资资料水质排排放标标准：：《污水综综合排排放标标准》《城镇污污水处处理厂厂污染染物排排放标标准》《污水排排入城城市下下水道道水质质标准准》《污水海海洋处处置工工程污污染控控制标标准》设计水水质1.生活污污水的的BOD5和SS设计值值BOD5=20~35g/（人•d）SS=30~50g/（人•d）2.工业废废水BOD5和SS值折合合成人人口当当量计计算3.设计水水质浓浓度S式中：：S——某污染染物质质在污污水中中的浓浓度，，mg/L；αs——每人每每日对对该污污染物物质排排出的的总数数，g；Qs——每人每每日的的排水水量，，以L计。设计水水量1.设计最最大流流量（（m3/h或L/s）除曝气气池外外各处处理构构筑物物与厂厂内连连接管管渠的的设计计采用用。当污水水处理理厂进进水用用泵提提升时时，则则用组组合泵泵的工工作流流量作作为设设计最最大流流量，，但应应与设设计流流量相相吻合合。2.平均日日流量量（m3/d）表示污污水处处理厂厂的公公称规规模，，并用用于处处理总总水量量，污污泥总总量、、耗药药量、、耗电电量的的计算算。3.降雨时时的设设计流流量（（m3/d或L/s）该流量量包括括旱天天流量量和截截流n倍的初初期雨雨水流流量，，用于于校核核初沉沉池。。4.曝气池池容积积用最最大日日平均均时流流量进进行设设计。。设计图图纸平面布布置图图污水污污泥工工艺流流程纵纵断面面图竖向布布置图图厂内管管渠结结构示示意图图厂内各各处理理构筑筑物的的工艺艺施工工图，，各处处理构构筑物物和管管渠附附属设设备安安装详详图管道综综合图图泵房、、处理理构筑筑物、、综合合楼、、维修修车间间、仓仓库的的建筑筑图、、结构构图采暖、、通风风、照照明、、室内内给排排水安安装图图，电电气图图，自自动控控制图图、非非标准准机械械设备备图等等第一节节厂厂址址选选择择选择厂厂址或或站址址(在工厂厂、企企业内内，往往往将将污水水处理理厂称称为废废水站站)时，一一般应应考虑虑以下下一些些问题题：（1）厂厂址应应选在在地质质条件件较好好的地地方。。地基基较好好，承承载力力较大大，地地下水水位较较低，，便于于施工工。（2）处处理厂厂应尽尽量少少占土土地和和不占占良田田。同同时，，要考考虑今今后有有适当当的发发展余余地。。（3）要要考虑虑周围围环境境卫生生条件件。（4）处处理厂厂应设设在靠靠近电电源的的地方方，并并考虑虑排水水、排排泥的的方便便。（5）处处理厂厂应选选择在在不受受洪水水威胁胁的地地方，，否则则应考考虑防防洪措措施。。选择厂址址或站址址(在工厂、、企业内内，往往往将污水水处理厂厂称为废废水站)时，一般般应考虑虑以下一一些问题题：（1）位置置：水体体下游，，下风向向，卫生生防护距距离（300m以上距离离）（2）要求求条件：：地质，，用地，，防洪，，交通运运输，电力力（3）靠近近：回用用水用户户，受纳纳水体处理厂占占地面积积与处理理水量、、处理方方法的选选择有关关处理水量水量/m3·d-1一级处理所需面积/104m2二级处理所需面积/104m2生物滤池活性污泥法或高负荷生物滤池50000.5-0.72-31.0-1.25100000.8-1.24-61.5-2.0200001.2-1.88-122.2-3.0300001.6-2.512-183.0-4.5500002.5-3.820-305.0-7.51000005.0-6.540-6010.0-12.5污水处理理厂所需需面积第二节厂厂、站站处理方方法和流流程的选选择处理工艺艺和流程程的选择择以前对于于城市污污水处理理厂来说说，主要要在一级级处理和和二级处处理之间间作选择择，一些些小型污污水处理理厂可以以按一级级处理设设计。但但是随着着我国经经济发展展，以及及其他经经济发达达国家的的经验，，城市污污水处理理厂一般般都采用用二级处处理工艺艺。在选择处处理的工工艺路线线时，应应注意考考虑如下下基本原原则。合法性先进性可靠性安全性结合实际际情况简洁和简简单性上述六项项原则必必须在选选择处理理工艺路路线时全全面衡量量，综合合考滤。。第三节工工艺流流程选择择确定工艺流程程的选择择主要受受以下因因素的影影响：污水处理理的程度度；污水规模模和水质质特点；；工程造价价与运行行费用；；污水处理理控制要要求；污泥处理理工艺；；第三节常常见的的污水处处理工艺艺水质水量量调节化学物理物理化学学生物生态一、城镇镇污水厂厂的流程程按照处理理效率，，污水厂厂可以分分为三级级：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一级污水水处理厂厂一级处理理（沉淀淀法）一级强化化污水处处理厂一级强化化处理（（混凝沉沉淀法））二级生化化污水处处理厂高碑店污污水处理理厂工艺艺流程图图邯郸市东东污水处处理厂工工艺流程程图城市污水水处理厂厂工艺流流程的确确定选定处理理工艺流流程应考考虑的因因素：污水处理理程度（（排放标标准，回回用目标标）；工程造价价、运行行费用及及占地面面积；当地的自自然与工工程条件件；污水的水水量规模模与污水水量日变变化程度度；工程施工工和运行行管理需需要的技技术条件件。典型的城城市污水水处理厂厂工艺流流程：二、工工业废水水的处理理(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。在具体确确定工厂厂的废水水处理方方案之前前，先要要调查研研究下列列各点：：(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。在调查研研究的基基础上，，顺次解解决下列列各问题题：在解决上上述问题题后，可可研究各各分散处处理和集集中处理理的方法法和流程程。思考：化化工厂废废水处理理工艺如如何选择择？化工厂废废水特点点：（1）酸碱性性，（2）高悬浮浮物，（（3）高挥发发性，（（4）对生物物有毒有有害。。工艺选择择：1).物理处理理法。如如过滤法法、沉淀淀法。(2).物理化学学法。如如混凝沉沉淀法。。(3).生物处理理法。思考：印印染废水水工艺？？水质特点点：水量量大、有有机污染染物含量量高、碱碱度和pH值变化大大、水质质变化大大；可生生化性能能差，废废水BOD5/COD值一般在在20%左右；色色度高。。工艺选择择：（1）物理化化学法。。如混凝凝沉淀法法（2）生物处处理法。。如：水水解酸化化—UASB—SBR，水解酸化化—生物接触触氧化，，活性污污泥—接触氧化化（3）多种方方法联用用：混凝凝—水解酸化化—接触氧化化，二级级生物接接触氧化化-砂滤-活性生物物炭，，水解-接触氧化化-气浮工艺路线线选择的的基本步步骤收集资料料，调查查研究①要处理污污染物种种类、数数量、规规模、物物理化学学性质、、其他特特性；②国内外处处理该污污染物的的工艺方方法、路路线；③试验研究究报告；；④处理技术术先进与与否、自自动化的的高低以以及污染染物的测测试方法法；⑤所需要设设备的制制造、运运输和安安装情况况；⑥处理项目目建设的的投资、、运行费费用、占占地面积积；⑦水、汽、、电和燃燃料以及及主要基基建材料料的用量量及供应应；⑧厂址、水水文、地地质、气气象等资资料；⑨车间的位位置、环环境和周周围的情情况。设备、设设施及仪仪器的落落实全面比较较全面分析析对比的的内容很很多．主主要比较较以下几几项：①要处理污污染物的的各种处处理工艺艺路线在在国内外外应用的的状况及及发展趋趋势；②处理效果果；③处理数量和规规模；④处理时材料和和能源消耗的的情况：⑤工程项目的总总投资和处理理运行费用情情况；⑥其他特殊情况况。4、处理工艺路路线最终的确确定在以上三项的的基础上，综综合各种处理理方法的优点点，减少缺陷陷，最终确定定出最佳的处处理工艺路线线．使该处理理工艺路线在在技术上，在在经济上都可可行。第三节污污水厂的的平面布置平面布置的内内容(1)处理构筑物（（污水处理，，污泥处理））(2)辅助构筑物（（泵站，配水水井）(3)辅助建筑物（（变电站，鼓鼓风机房）(4)生活管理设施施（办公楼））(4)管线（雨水，，污水，给水水，电气，超超越，放空））(5)道路(6)绿化地主要附属建筑筑物和人员编编制主要附属建筑筑物：综合楼（办公公、化验、食食宿、洗浴））：300m2左右；变电站：70m2左右；机修间：100m2左右；汽车库：70m2左右锅炉房：70m2左右；门卫值班室：：20m2左右人员编制：生产人员（工工艺运行操作作，值班警卫卫，化验）：4班3倒（5班3倒）；生产辅助人员员（水、电、、机修，司机机，绿化）：：1班；生产管理人员员（厂长，工工程师，办公公、后勤）：：1班。中小型污水处处理厂辅助建建筑面积名称面积/m2化验室25－35器皿与药品贮藏室10－15办公室20－40机修间20－30仓库20－30平面布置的原原则(1)布置应紧凑，，以减少处理理厂占地面积积和连接管(沟道)的长度，并应应考虑工作人人员的方便。。(2)考虑分期施工工和扩建的可可能性，留有有适当的扩建建余地。(3)处理构筑物与与生活管理设设置分区明确确，保持距离离，一般按厂厂前区、污水水区、污泥区区设置。(4)构筑物之间的的距离应满足足施工要求，，方便操作检检修。平面布置的原原则(5)产生臭气和噪噪声的辅助构构筑物和辅助助建筑物应注注意其对周围围环境的影响响。特殊构筑筑物的距离符符合要求。(6)各种管线应全全面安排，避避免相互干扰扰，可考虑设设置管廊。水水管避免迂回回曲折，做到到水流通畅(7)道路位置和宽宽度设置合理理，各构筑物物和建筑物设设置必要通道道，满足物品品运输、日常常操作和管理理维修需要。。(8)绿化面积不少少于全厂面积积30%。污水厂应设置置通向各构筑筑物和附属建建筑物的必要要通道。通道道的设计应符符合下列要求求：一、主要车行行道的宽度：：单车道为3.5m，双车道为6～7m，并应有回回车道；二、车行道的的转弯半径不不宜小于6m；三、人行道的的宽度为1.5～2m。四、通向高架架构筑物的扶扶梯倾角不宜宜大于45度。五、天桥宽度度不宜小于1m。注意事项方案比较可调整各处理理构筑物的个个数均匀配水妥善安排管线线设置计量设备备道路宽度平面布置图(1)比例尺（1：500---1：1000）(2)指北针(3)风玫瑰图(4)主图(4)图例(5)图表办公楼化验室车库配电室鼓风机房接触氧化竖流式沉淀池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房污水处理厂工工艺平面图1＃图纸一张；；比例：1：500；图签：大小、、格式统一；；线型：粗：0.6mm，中：0.4mm，细：0.2mm；字体：不限（（本次设计不不限）字高：3mm，4.5mm，7.5mm；标注：建筑标标注格式，格格式、符号、、字体统一；；平面图形完整整，道路、分分区、平面布布局合理顺畅畅，构、建筑筑物编号，编编制构建筑物物一览表；主要工艺管线线完整准确，，管线区分明明确，走向合合理厂区给排水管管线，图纸设设计说明；第四节污污水厂的的高程设计水头损失为两两构筑物之间间的水面高差差。如进水沟道和和出水沟道之之间的水位差差大于整个处处理厂需要的的总水头，则则厂内就不需需设置废水提提升泵站；反反之，就必须须设置泵站。。污水厂的高程布置就是确定各构筑物的高程。水头损失包括括：1、污水流经各各处理构筑物物的水头损失失2、污水流经连连接前后两处处理构筑物管管渠的水头损损失3、污水流经水水设备的水头头损失高程布置一般般原则：水力计算时，，应选择一条条距离最长、、水头损失最最大的流程进进行计算，应应适当留有余余地。原则上应以最最大设计流量量计算，对大大中型的处理理厂，按设计计平均流量计计算，应留有有充分的池面面超高，同时时构筑物之间间的联结管渠渠应按最大设设计流量设计计。高程计算时，，经常以受纳纳水体的最高高水位或下游游用水的水位位要求作为起起点，由下游游倒推向上游游计算，以使使处理后的废废水在洪水季季节也能够自自流排出，使使总提升泵房房的扬程最小小。高程布置和平平面布置时，，都应注意废废水处理流程程与污泥流程程的相互协调调，应尽量减减少提升的污污泥量。纵断高程图所所采用的比例例：纵向1:100，横向1:500-1:1000。6污水流经处理理构筑物的水水头损失，主主要产生在进进口、出口和和需要的跌水水处，而流经经处理构筑物物本身的水头头损失则较小小。7避免处理构筑筑物之间跌水水等浪费水头头的现象，充充分利用地形形高差，实现现自流。8在计算并留有有余量的前提提下，力求缩缩小全程水头头损失及提升升泵站的扬程程，以降低运运行费用。9考虑远期发展展，水量增加加的预留水头头10计量设施的水水头损失：一一般污水处处理厂进、出出水管上计量量仪表中水头头损失可按0.2m计算。⑧构筑物连接管管（渠）的水水头损失，包包括沿程与局局部水头损失失，可按下列列公式计算确确定：式中：h1－沿程水头损损失，m；h2－局部水头损损失，m；i－单位管长的的水头损失(水力坡度)，根据流量、、管径和流速速等查阅《给水排水设计计手册》获得；L－连接管段长长度，m；ξ－局部部阻力力系数数，查查阅《给水排排水设设计手手册》获得；；g－重力力加速速度，，m/s2；v一连接接管中中流速速，m/s。污水处处理构构筑物物的水水头损损失构筑物水头损失cm格栅10-25沉砂池10-25沉淀池竖流式40-50平流式20-40辐流式50-60生物滤池滤床高2米回转布水器池270-280固定喷嘴布水系统池450-475曝气池废水潜流入池25-50废水跌流入池50-100消毒接触池20-50污泥干化场200-350处理构构筑物物之间间连接接管道道渠水水力计计算表表如下：：设计点编号管渠名称设计流量(L/s)管渠设计参数尺寸D(mm)或B×H(m)h/D水深h(m)i流速v(m/s)长度l(m)123456789⑧～⑦⑦～⑥⑥～⑤⑤～④④～EE～F3′F3′～F3F3～DD～F2F2～③③～②②～CC～F1′F1′～F1F1～①出厂管入灌溉渠出厂管出厂管沉淀池出水总渠沉淀池集水槽沉淀池入流管计量堰曝气池出水总渠曝气池集水槽计量堰曝气池配水渠往曝气池配水渠沉淀池出水总渠沉淀池集水槽沉淀池入流管计量堰沉淀池配水渠60060030015075/2150①150600150300300②300150150/2150150150100010006000.6×1.00.30×0.53③4500.84×1.00.6×0.550.84×0.856000.6×1.00.35×0.534500.8×1.50.80.80.750.80.80.450.35～0.25④0.38③0.64～0.420.26⑤0.62～0.540.35～0.250.440.48～0.460.0010.00350.00280.00240.00281.011.370.941.070.943901002828104827528113高程布布置置图(1)构筑物物(2)池底、、池顶顶、水水面、、地面面高程程(3)比例尺尺（横向向1：500---1：1000，纵向向1：50---1：100）连接沟沟道的的水力力计算算污水处处理厂厂的设设计和和计算算一、确定污污水处处理厂厂的设设计计水质质二、确确定污污水处处理厂厂的设设计水水量平均日日流量量（m3/d）：这种流流量一一般用用于表表示污污水处处理厂厂的公公称规规模，，用以以表示示处理理总水水量。。计算污污水处处理厂厂的年年抽升升电耗耗和耗耗药量量。计算产产生并并处理理的污污泥总总量。。设计最最大流流量（（m3/h或L/s）：污水处处理厂厂的进进水管管的设设计用用此流流量。。当污污水处处理厂厂的进进水是是用水水泵抽抽升时时，则则用组组合水水泵的的工作作流量量作为为设计计最大大流量量，但但应与与设计计流量量相吻吻合。。污水处处理厂厂的各各处理理构筑筑物（（除另另有规规定外外）及及厂内内连接接各处处理构构筑物物的管管渠，，都应应满足足设计计最大大水量量的要要求。。考虑到到最大大设计计流量量持续续时间间较短短，当当曝气气池的的设计计反应应时间间在6小时以以上时时，可可采用用时平平均流流量为为曝气气池的的设计计流量量。降雨时时的设设计流流量（（m3/h或L/s）这一流流量包包括旱旱天流流量和和截留留n倍的初初雨水水流量量。用用这一一流量量校核核初沉沉池以以前的的处理理构筑筑物和和设备备。三、选选择厂厂址1、厂址址必须须位于于集中给给水水水源下下游，并应应设在在城镇镇、工工厂厂厂区及及生活活区的的下游游和夏夏季风风向的的下风向向，为保证证卫生生要求求，厂厂址应应与城城镇、、工厂厂的厂厂区及及农村村居民民点保保持300m以上的的距离离，但但也不不宜太太远，，以免免增加加管道道长度度，提提高造造价。。2、当处处理后后的污污水或或污泥泥用于于农业业、工工业或或市政政时，，厂址址应考考虑与与用户户靠近近，或或者便便于运运输。。当处处理水水排放放时，，则应应与受受纳水水体靠靠近。。3、厂址址不宜宜设在在