污水处理厂设计原理与建设

第八章污水处理厂的设计二、设计原则1.工业废水与城市污水处理的关系工业废水在厂内进行局部处理，去除城市污水处理厂不能有效去除的有毒有害物质，使工业废水达到排入城市下水道的水质标准（CJ18-86）以后再与生活污水一起进入城市污水处理厂进求预可行性研究是建设单位向上级送审的《项目建议书》①概述②工程方案③工程投资估算及资金筹措④工程远近期结合的考虑⑤工程效益分析⑥工程进度安排⑦存在问题及建议⑧附图及附件①设计说明书②工程量③材料及设备量④工程概算⑤初设图纸为加强建设项目的前期工作，严格按照设计程序为加强建设项目的前期工作，严格按照设计程序办事，使建设项目的确定建立在充分调查研究、项目建议书是建设单位向国家提出要求建设某一具体项目的建议文件，是基建程序中最初阶段的工作，是投资决策前对拟建项目的轮廓设想。项目建议书一般应包括以下内容：4.投资估算和资金筹措设想，利用外资项目要说明利用外资的理由和可行性，以及偿还贷款能力的初步测算。5.项目建设进度的设想。6.经济效益和社会效益的初步估算。可行性研究可行性研究应以批准的项目建议书和委托书为依据，研究项目的经济和社会的可行性，向决策者和主管机关审批的上报文件。其主要任务是：在充分调查研究、评价预测和必要的勘查工作基础上，对项目建设必要性、经济合理性、技术可行性、实施可能性进行综合性的研究和论证，对不同建设方案进行比较，提出推荐建设方案。可行性研究的工作成果是提出可行性研究报告，批准后的可行性研究报告是编制设计任务书和进行初步设计的依据。《建筑工厂综合预算定额》《安装工程预算定额》《建筑企业单位工程收费标准》偿《室外排水设计规范》《建筑给水排水设计规范》《室外给水设计规范》《污水再生利用工程设计规范》《建筑中水设计规范》《城市污水处理厂附属建筑和附属设计标准》《污水综合排放标准》《城镇污水处理厂污染物排放标准》《污水海洋处置工程污染控制标准》BOD5=20~35g/（人.d）SS=30~50g/（人.d）3.设计水质浓度SS=sQss1.设计最大流量（m3/h或L/s）除曝气池外各处理构筑物与厂内连接管渠的设计采用。当污水处理厂进水用泵提升时，则用组合泵的作为设计最大流量，但应与设计流量相吻合。3.降雨时的设计流量（m3/d或L/s）该流量包括旱天流量和截流n倍的初期雨水流量，用于校核初沉池。4.曝气池容积用最大日平均时流量进行设计。平面布置图污水污泥工艺流程纵断面图竖向布置图厂内管渠结构示意图厂内各处理构筑物的工艺施工图，各处理构筑物和管渠附属设备安装详图管道综合图泵房、处理构筑物、综合楼、维修车间、仓库的建筑图、结构图采暖、通风、照明、室内给排水安装图，电气图，自动控制图、非标准机械设备图等选择厂址或站址(在工厂、企业内，往往将污水处选择厂址或站址(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：则应考虑防洪措施。选择厂址或站址(在工厂、企业内，往往将污水处选择厂址或站址(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：（300m以上距离）处理厂占地面积与处理水量、处理方法的选择污水处理厂所需面积0.5-0.72-34-61.2-1.81.6-2.53.0-4.52.5-3.85.0-7.55.0-6.510.0-12.5在选择处理的工艺路线时，应注意考虑如下基本原则。3.可靠性5.结合实际情况6.简洁和简单性上述六项原则必须在选择处理工艺路线时全面衡量，综合考滤。v工艺流程的选择主要受以下因素的影v水质水量调节v化学v物理v物理化学v生物v生态 化学混凝沉淀法 化学混凝沉淀法化学生物絮凝处理 二级生化污水处理厂二级生化污水处理厂城市污水处理厂工艺流程的确定城市污水处理厂工艺流程的确定v污水处理程度（排放标准，回用目标）；v工程造价、运行费用及占地面积；v当地的自然与工程条件；v污水的水量规模与污水量日变化程度；v工程施工和运行管理需要的技术条件。研究下列各点：(2)(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； 在调查研究的基础上，顺次解决下列各问题：(1)确定废水的处理要求；废水能同本厂生活污水一起处理。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。思考：化工厂废水处理工艺如何选择？化工厂废水特点1）酸碱性2）高悬浮物3）高挥发性4）对生物有毒有害。工艺选择：1).物理处理法。如过滤法、沉淀法。(2).物理化学法。如混凝沉淀法。(3).生物处理法。水质特点：水量大、有机污染物含量高、碱度和pH值变化大、水质变化大；可生化性能差，废水BOD5/COD值一般在20%左右；色度高。工艺选择：（1）物理化学法。如混凝沉淀法（2）生物处理法。如：水解酸化—UASB—SBR，水解酸化—生物接触氧化，活性污泥—接触氧化（3）多种方法联用：混凝—水解酸化—接触氧化，二级生物接触氧化-砂滤-活性生物炭，水解-接触氧化-气浮1.收集资料，调查研究①要处理污染物种类、数量、规模、物理化学性质、其他特性；②国内外处理该污染物的工艺方法、路线；③试验研究报告；④处理技术先进与否、自动化的高低以及污染物的测试方法；⑤所需要设备的制造、运输和安装情况；⑥处理项目建设的投资、运行费用、占地面积；⑦水、汽、电和燃料以及主要基建材料的用量及供应；⑧厂址、水文、地质、气象等资料；⑨车间的位置、环境和周围的情况。2.设备、设施及仪器的落实3.全面比较全面分析对比的内容很多．主要比较以下几项：①要处理污染物的各种处理工艺路线在国内外应用的状况及发展趋势；44、处理工艺路线最终的确定在以上三项的基础上，综合各种处理方法的优点，减少缺陷，最终确定出最佳的处理工艺路线．使该处理工艺路线在技术上，在经济上都可行。主要附属建筑物和人员编制v主要附属建筑物：v综合楼（办公、化验、食宿、洗浴）：300m2左右；v变电站：70m2左右；v机修间：100m2左右；v汽车库：70m2左右v锅炉房：70m2左右；v门卫值班室：20m2左右v生产人员（工艺运行操作，值班警卫，化验）：4班3倒）；v生产辅助人员（水、电、机修，司机，绿化）：1班；v生产管理人员（厂长，工程师，办公、后勤）：1班。中小型污水处理厂辅助建筑面积面积/m2化验室25－35器皿与药品贮藏室办公室20－40机修间20－30仓库20－30(5)产生臭气和噪声的辅助构筑物和辅助建筑物应注意其对周围环境的影响。特殊构筑物的距离符合要求。(8)(8)绿化面积不少于全厂面积30%。污水厂应设置通向各构筑物和附属建筑物的必要通道。通道的设计应符合下列要求：一、主要车行道的宽度：单车道为3.5m，双车道为6~二、车行道的转弯半径不宜小于6m；三、人行道的宽度为1.5～2m。四、通向高架构筑物的扶梯倾角不宜大于45度。五、天桥宽度不宜小于1m。妥善安排管线妥善安排管线设置计量设备设置计量设备构筑物的个数279285177 111222222222456667788889999211212办化车配公验电楼室库室贮泥池主要构筑物一览表6 污泥脱水间 2 15X107.5X510X615X511666 111111111444211污泥提升泵房办公楼3化验室 35鼓风机房污泥脱水间格栅污水提升泵房调节沉淀池UASB反应器竖流式沉淀池污泥提升泵房浓缩池贮泥池集泥井6 71228 39D＝8D＝8D＝5671279285177 111222222222456667788889999211212办化车配公验电楼室库室贮泥池主要构筑物一览表6 污泥脱水间 2 15X107.5X510X615X511666 111111111444211污泥提升泵房办公楼3化验室 35鼓风机房污泥脱水间格栅污水提升泵房调节沉淀池UASB反应器竖流式沉淀池污泥提升泵房浓缩池贮泥池集泥井6 71228 39D＝8D＝8D＝56711152格栅 1 8调节沉211 112浓缩池平面布置图 配电室配电室鼓风机房鼓风机房1 129329 x:78.0 x:78.0122D＝32111111接触11 接触11 1.图中和表中单位均以米计2.本图比例尺为1：2001111 竖流式沉淀池2水解酸化水解酸化444448888888 污水工艺管道123污水工艺管道123污水处理厂工艺平面图v比例：1：500；v图签：大小、格式统一；v线型：粗：0.6mm，中：0.4mm，细：0.2mm；v字体：不限（本次设计不限）v字高：3mm，4.5mm，7.5mm；v标注：建筑标注格式，格式、符号、字体统一；v平面图形完整，道路、分区、平面布局合理顺畅，构、建筑物编号，编制构建筑物一览表；v主要工艺管线完整准确，管线区分明确，走向合理v厂区给排水管线，图纸设计说明； 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水头损失包括：水头损失包括：1、污水流经各处理构筑物的水头损失2、污水流经连接前后两处理构筑物管渠的水头损失3、污水流经水设备的水头损失污水厂的高程布置就是确定各构筑物的高程。污水厂的高程布置就是确定各构筑物的高程。高程布置一般原则：1.水力计算时，应选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行计算，应适当留有余地。2.原则上应以最大设计流量计算，对大中型的处理厂，按设计平均流量计算，应留有充分的池面超高，同时构筑物之间的联结管渠应按最大设计流量设计。3.高程计算时，经常以受纳水体的最高水位或下游用水的水位要求作为起点，由下游倒推向上游计算，以使处理后的废水在洪水季节也能够自流排出，使总提升泵房的扬程最小。4.高程布置和平面布置时，都应注意废水处理流程与污泥流程的相互协调，应尽量减少提升的污泥量。5.纵断高程图所采用的比例：纵向1:100，横向1:500-1:1000。6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。7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。8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。9考虑远期发展，水量增加的预留水头10计量设施的水头损失：一般污水处理厂进、出水管上计量仪表中水头损失可按0.2m计算。⑧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：+h2=ΣiL+Σζ(m)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。污水处理构筑物的水头损失构筑物水头损失cm格栅沉砂池沉淀池竖流式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200-350hivl123456789⑧~⑦⑦~⑥⑥~⑤⑤~④④~EE～F3′F3～DD～F2F2~③③~②②~CC～F1′F1~①0.30×0.53③0.35～0.25④53二、确定污水处理厂的设计水量）：这种流量一般用于表示污水处理厂的计算污水处理厂的年抽升电耗和耗药计算产生并处理的污泥总量。v设计最大流量（m3/h或L/s）：污水处理厂的进水管的设计用此流量。当污水处理厂的进水是用水泵抽升时，则用组合水泵的工作流量作为设计最大流量，但应与设计流量相吻合。污水处理厂的各处理构筑物（除另有规定外）及厂内连接各处理构筑物的管渠，都应满足设计最大水量的要求。考虑到最大设计流量持续时间较短，可采用时平均流量为曝气池的设计