污水处理工程设计

污水处理工程设计PAGE9—PAGE11污水处理厂(工程)设计设计程序废水处理厂工程设计时，要遵循一定的设计程序。废水处理厂的设计一般可分为三个阶段：设计的前期工作；扩初设计；施工图设计。如工程规模较大，技术复杂，应在扩初设计后增设技术设计阶段。对于小的污水处理工程设计,(1)与(2)可简化为方案设计,完成方案设计后直接进放施工图设计。一、设计的前期工作设计的前期工作非常重要，主要工作内容有:收集设计所需的所有原始数据、资料，并通过对这些数据、资料的分析、归纳，得出切合实际的结论。其工作内容主要包括预可行性研究和可行性研究两项。1、预可行性研究报告：我国规定投资在3000万元以上的工程项目，应进行预可行性研究，提交预可行性研究报告并经过专家评审后，作为建设单位向上级送审的《项目建议书》的技术附件。经审批同意后，才能进行下一步的可行性研究。2、可行性研究报告：可行性研究是对本建设项目进行全面的技术经济论证，为项目的建设提供科学依据，保证建设项目在技术上先进、可行；经济上合理、有利；并具有良好的社会与环境效益。可行性研究报告是国家控制投资决策、批准设计任务书的重要依据，它主要包括以下内容：城市污水处理厂工程可行性研究报告的主要内容有：1概述1.1编制依据、原则和范围；1.2污水水量、水质。2工程方案2.1城市排水系统；2.2处理厂位置及用地；2.3污水处理工艺选择与方案比较、推荐方案；2.4人员编制、辅助建筑；2.5处理水的出路。3工程投资估算及资金筹措3.1工程投资估算原则；3.2工程投资估算表；3.3资金筹措。4工程远近期结合问题5工程效益分析6工程进度安排7存在问题及建议8附图及附件项目概况：废水的来源、水量、水质、处理工艺、处理要求等；工程方案：处理工艺的选择与多方案的比较，合理的用地与选址，人员编制等；投资估算、资金来源及工程经济效益分析；工程量估算及工程进度安排；存在的问题及建议；附图及文件。二、扩初设计原则上，扩大初步设计应当在可行性研究报告批准后进行。扩大初步设计由下列五部分组成：设计说明书；工程量；材料与设备量；工程概算；（5）扩初图纸。1．设计说明书设计说明书应包括下列各项内容：（1）本设计依据1）可行性研究报告的批准文件；2）工程建设单位（甲方）的设计委托书。（2）其他有关文件：主要是和本项工程有关的单位，如供电、供水、铁路、运输以及环保等部门签订的协议和批件等。1）城市现状与总体规划资料。2）自然条件方面的资料。气象特征数据，气温、湿度、雨量、蒸发量资料、土壤冰冻资料和风向玫瑰图等；水文资料，当地水体一览表，有关河流的水位（最高水位、平均水位、最低水位等）、流速（各特征水位下的平均流速）、流量（平均流量、保证率为95%的水文年的最高月平均流量）资料、潮汐资料，第三节废水处理厂平面及高程布置一、总平面布置废水处理厂的建构筑物包括生产性处理构筑物、辅助建筑物和连接各构筑物的管渠。对废水处理厂平面布置规划时，应考虑的原则有以下几条：布置尽可能紧凑，以减小处理厂的占地面积和连接管线的长度；生产性处理构筑物作为处理厂的主要建筑物，在作平面布置时，必须考虑各构筑物的功能要求和水力要求，结合地形、地质条件，合理布局，减少投资、运行管理方便；对于辅建筑物，应根据安全方便等原则布置。如泵房、鼓风机房等应尽量靠近处理构筑物，变电所应尽量靠近最大用电户，以节省动力管道；办公室、化验室等与处理构筑物保持一定的距离，并处于它们的上风向，以保证良好的工作条件；贮气罐、贮油罐等易燃易爆建筑的布置应符合防爆防火规程；废水处理厂内的管路应方便运输。废水管渠的布置应尽量短，避免交叉。此外还必须设置事故排放水渠和超越管，以便发生事故或检修时，废水能超越该处理构筑物。厂区内给水管、空气管、蒸汽管及输配电线路的布置，应避免相互干扰，既要便于施工和维护管理，又要占地紧凑。当很难敷设在地上时，也可敷设在地下或架空敷设。要考虑扩建的可能，留有适当的扩建余地，并考虑施工方便。应当指出，在工艺设计计算时，就应考虑平面布置，相应地，在平面布置时，如发现不妥，也可根据情况重新调整工艺设计。总之，废水处理厂的平面设计，除应满足工艺设计上的要求外，还必须符合施工、运行上的要求。对于大中型处理厂，还应作多方案的比较，以便找出最佳方案。为了更也地解决平面布置原则，图列出了某市污水处理厂总平面布置图。二、高程布置高程布置的目的是为了合理地处理各构筑物在高程上的相互关系。具体地说，就是通过水头损失的计算，确定各处理构筑物的标高，以及连接构筑物间的管渠尺寸和标高，从而使废水能够按处理流程在各构筑物间顺利流动。高程布置的主要原则有二条：一是尽量利用地形特点使各构筑物接近地面高程布置，以减少施工量，节约基建费用。二是使废水和污泥尽量利用重力自流，以节省运行动力费用。为了达到重力自流的目的，必须精确计算废水流动中的水头损失。水头损失包括：（1）流经处理构筑物的水头损失，包括进出水管渠的水头损失，在初步设计时可参照表9-2所列的数据；（2）流经管渠的水头损失，包括沿程和局部水头损失，按所选类型计算。表9-2废水流经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10~25通气滤池（工作高度为4m）650~675沉砂池10~25曝气池（1）废水潜流入池（2）废水跌水入池25~5050~150平流式沉淀池20~40混合或接触池10~30竖流式沉淀池40~50污泥干化场200~235辐流式沉淀池50~60生物滤池装有旋转布水器装有固定喷洒布水器270~280450~475双层沉淀池10~25高程布置时应考虑的因素如下：初步确定各构筑物的相对高差，只要选某一构筑物的绝对高程，其他构筑物的绝对高也可确定。进行水力计算时，要选择一条距离最长、水头损失最大的流程，按远期最大流量计算。同时还应留有余地，以保证系统出现故障或处于不良工况下，仍能正常运行。当废水及污泥不能同时保证重力自流时，因污泥量较少，可采用泵提升污泥。高程布置应保证出水能排入受纳水体。废水处理厂一般以受纳水体的最高水位作为起点，逆废水流程向上倒推计算，以使处理后废水在洪水季节也能自流排出，如设立泵站，则可使泵站扬程最小。结合实际情况来考虑高程布置。如地下水较高，则应适当提高构筑物的设置高度，以减少水下施工的工程量，降低工程造价。第四节污水处理厂的验收、运行管理、水质监测一、污水处理构筑的验收对竣工后的污水处理构筑物，应由运行管理单位组织有关人员认真而全面地进行验收。土建验收要认真查对竣工构筑物是否和施工图纸相符合，检查管道、孔洞位置，注意其施工质量。将构筑物注满清水，以检查其是否漏水，沉淀池的堰口是否水平、光洁等。要注意各构筑物的细部，重力流管渠等的相对标高是否符合要求。此外，还应有地下管线和其他隐蔽工程的竣工图和验收合格证明。设备安装工程验收对安装工程的验收，除一般的管道及设备安装质量检查外，对受压容器（如压缩空气罐、消化气罐等）应作压力试验；对各种运动机械设备及所有仪表，均应检查其是否正常运行。二、污水处理厂的调试验收工作结束后，即可进行污水处理构筑物的调试。设备调试对泵、风机、污泥脱水及其他设备的性能进行测定，运转是否正常，发现问题，及时解决。2．各污水处理工艺的调试，如活性污泥的驯化等。。3．在单池调试基础上，应进行全厂性联动调试。三、污水处理厂的运行管理污水处理厂的设计即使是非常合理，但如运行管理不善，也不能使整个处理厂运行正常和充分发挥其净化功能。要不断地提高污水处理厂操作工人的污水处理基本知识和技能，提高技术管理水平。切实做好控制、观察、记录与水质分析监测工作。对进水和出水定期地作水质分析或自动连续记录，分析项目要能反映处理效果和水质对运行的影响。每一处理构筑都必须备有值班记录本，逐日记录其运行情况、处理效果、事故、设备的检修等事项。上述运行记录、水质监测分析数据，处理厂应设立技术档案妥善保管、备查。定时对处理系统进行巡视和做好处理构筑物的清洁保养工作，是提高技术管理水平的一个重要措施。应与操作工人一起订出合理的切实可行的巡视路线，定时巡视观察，以便能及时发现运行中的不正常情况而采取相应措施。并应每天都认真做好处理构筑物的清洁保养工作。四、污水处理厂的水质监测水质监测是每座污水处理厂每日例行的工作。污水处理厂必须设有仪器、设备齐全的水质监测中心。每日对每座处理构筑物的水温、pH值、电导率、溶解氧、COD、BOD、TOD、TOC、氨氮以及曝气池内混合液浓度（MLSS）等参数进行测定，并进行记录。由于在城市污水中工业废水大多占有一定的比例，工业废水往往含有有毒有害物质，如重金属等，这些物质在城市污水中多是微量的或超微量的，对这些物质的监测只能使用仪器才能取得较为精确的结果。因此，有条件的污水处理厂还应当设置能够监测这些物质的仪器如：气相色谱仪、原子光谱吸收仪等。目前国内已开始在污水处理厂设置水质综合自动监测系统装置，在各处理构筑物内的适当位置安设相应的传感装置，能够连续地将处理构筑物的水质状况传给中心控制室，使监测人员及时地掌握水质的变化动态。如水质出现异常状态，发出报警信号，使监测人员及时采取必要的技术措施。小型污水处理厂（站）设计对于小型污水处理厂或污水处理站，由于处理水量较小，水质单一，一般不进行可行性研究报告和扩初设计阶段，而直接根据建设单位要求，进行污水处理工程方案的设计。建设单位对多个方案进行分析、比较及专家论证，最终确定一家设计单位进行设计。接受建设单位委托水量、水质调研分析编制方案根据要处理废水水量水质及处理要求，进行方案的编制。污水处理方案的主要内容有：概述（总论）：介绍与本项目有关的情况。设计依据；业主的委托书或合同；水质分析化验结果、小试、中试结果；有关污水处理设计规范、标准、规定等；这些规范或标准主要有：工艺设计设计水量水及处理要求（排放标准）；污水处理工程设计原则：工艺流程：根据经验、资料、小试，确定污水处理工艺流程及处理单元的设计参数；需对不同的工艺流程进行比较、分析；工艺流程说明：对污水处理的工艺过程进行详细的说明；主要建构筑物、设备设计参数：各处理构筑物设计，确定其尺寸大小，并列表说明。对处理效果进行分析（达标可行性分析）；根据现场条件进行总平面布置及高程布置；电气及自控系统设计；确定劳动定员；投资估算；土建投资；设备投资；其他费用（安装费、设计费、调试费、管理费、税金）工程总费用；单位废水处理成本估算；电费；药剂费；人工费；维修费；其他费用。主要技术经济指标分析设计水量水质；装机容量，单位废水消电量等；单位废水投资；劳动定电；单位废水处理成本，日运行费、年运行费；三、专家论证由环保部门组织专家进行论证，关对方案进行完善。必要时，根据确定的工艺流程进行中试。四、施工图设计工艺、土建、电气及自控施工图的设计；工程施工：