污水处理厂设计计算-高程计算习题库

污水处理厂设计计算——高程计算习题库说明：本习题库聚焦污水处理厂高程计算核心内容，涵盖单项选择题、多项选择题、填空题、简答题及综合计算题，旨在帮助学习者掌握高程计算的原则、步骤、关键参数及实际应用方法，提升设计计算实操能力。一、核心基础知识点（一）单项选择题污水处理厂高程计算的核心目的是（）

A.确定各构筑物的建设高度B.保证水流顺畅重力自流C.降低工程建设成本D.满足设备安装高度要求

以下不属于污水处理厂高程计算基本依据的是（）

A.厂区地形地貌资料B.污水处理工艺流程C.各构筑物设计流量D.当地气象资料

污水在构筑物内的水头损失不包括（）

A.沿程水头损失B.局部水头损失C.构筑物进出口水头损失D.管道埋深损失

当污水处理厂出水排入天然水体时，最终出水构筑物的水位应（）天然水体的常水位

A.高于B.低于C.等于D.无要求

高程计算中，各构筑物之间的连接管水头损失计算需采用（）

A.最大设计流量B.平均设计流量C.最小设计流量D.瞬时峰值流量

（二）多项选择题污水处理厂高程计算应遵循的原则包括（）

A.尽量采用重力流，减少提升设备B.满足各构筑物的工艺设计水位要求C.考虑地形起伏，降低土方开挖量D.预留一定的水位余量，应对水量波动

以下属于高程计算需确定的关键参数的是（）

A.各构筑物的有效水深B.构筑物之间的水头损失C.厂区地面设计标高D.出水水体的最高洪水位

影响水头损失计算的因素包括（）

A.管道材质B.管道流速C.管道长度D.水流雷诺数

当厂区地形无法实现全程重力流时，需设置提升泵站，提升泵站的设计需考虑（）

A.提升高度B.提升流量C.泵站位置D.备用泵配置

（三）填空题污水处理厂高程计算的起始点通常是__________或__________。各处理构筑物的顶部标高应至少高于设计水位__________m，以防止污水溢出。管道沿程水头损失可采用__________公式或__________公式计算。高程平衡计算中，若前一构筑物出水水位低于后一构筑物进水水位，需设置__________提升污水。考虑到暴雨期间的排水需求，厂区雨水管网的设计标高应__________污水处理构筑物的地面标高。二、计算原则与步骤（一）简答题简述污水处理厂高程计算的基本步骤。说明重力流工艺流程下，高程计算的核心逻辑及关键控制条件。简述构筑物水头损失的组成及计算方法。当出水水体存在洪水位时，高程计算应如何处理以避免污水倒灌？（二）判断题高程计算时，只需考虑污水的流动需求，无需兼顾污泥处理系统的高程衔接。（）各构筑物之间的连接管水头损失计算，应按满流状态考虑。（）厂区地面设计标高应高于当地最高地下水位，防止地下水渗入厂区。（）生物反应池的设计水位应根据曝气设备的安装高度确定，与后续构筑物无关。（）高程计算完成后，需绘制厂区高程布置图，标注各构筑物的顶标高、底标高及水位标高。（）三、综合计算题某污水处理厂采用重力流工艺流程，依次为：格栅井→沉砂池→初沉池→A²/O生物反应池→二沉池→接触消毒池→出水排入河流。已知条件如下：

（1）河流常水位为18.50m，最高洪水位为20.30m；

（2）各构筑物设计水位及水头损失如下表：

构筑物名称构筑物内水头损失（m）进出口水头损失（m）格栅井0.200.10沉砂池0.300.15初沉池0.400.20A²/O生物反应池0.800.30二沉池0.500.25接触消毒池0.300.15

（3）各构筑物之间连接管的水头损失：格栅井-沉砂池0.15m，沉砂池-初沉池0.20m，初沉池-A²/O生物反应池0.25m，A²/O生物反应池-二沉池0.30m，二沉池-接触消毒池0.20m，接触消毒池-河流0.15m；

（4）接触消毒池有效水深为4.0m，池顶超高0.5m。

要求：

（1）确定接触消毒池的设计水位、池顶标高及池底标高；

（2）按逆水流方向推算各构筑物的设计水位、池顶标高及池底标高（假设各构筑物有效水深均满足工艺要求，超高均为0.5m）；

（3）判断该高程布置是否能避免河流洪水期污水倒灌。

某污水处理厂厂区地面设计标高为25.00m，采用“提升泵+重力流”组合工艺流程，具体为：污水提升泵站→细格栅→曝气沉砂池→生化池→二沉池→消毒池→出水。已知条件如下：

（1）进水总管管底标高为20.00m，设计流量下进水总管水头损失为0.50m；

（2）提升泵站集水井最低水位为19.50m，最高水位为21.00m；

（3）各构筑物及连接管水头损失：细格栅（含进出口）0.40m，曝气沉砂池（含进出口）0.50m，生化池（含进出口）0.90m，二沉池（含进出口）0.60m，消毒池（含进出口）0.30m；连接管水头损失合计1.20m；

（4）消毒池出水水位需高于受纳水体常水位（22.50m）0.30m，消毒池有效水深3.5m，超高0.5m。

要求：

（1）确定消毒池的设计水位、池顶标高及池底标高；

（2）推算生化池、二沉池、曝气沉砂池、细格栅的设计水位及池顶标高；

（3）计算提升泵站的最小提升高度。

某小型污水处理厂采用一体化处理工艺，构筑物依次为调节池→MBR池→消毒池，设计流量500m³/d。已知条件如下：

（1）厂区地形平坦，地面标高为16.00m；

（2）调节池有效水深4.0m，超高0.5m，池内水头损失0.20m；

（3）MBR池有效水深5.0m，超高0.5m，池内水头损失0.80m，膜组件安装高度要求池内最低水位不低于11.00m；

（4）消毒池有效水深3.0m，超高0.5m，池内水头损失0.30m；

（5）各构筑物之间连接管水头损失：调节池-MBR池0.25m，MBR池-消毒池0.20m，消毒池-排放口0.15m；

（6）排放口处受纳水体常水位为13.50m。

要求：

（1）判断各构筑物是否可采用重力流衔接；

（2）若可重力流，计算各构筑物的设计水位、池顶标高及池底标高；

（3）若不可重力流，说明需增设提升设备的位置，并计算最小提升高度。

四、参考答案（一）核心基础知识点1.单项选择题：1.B2.D3.D4.B5.A2.多项选择题：1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.ABCD3.填空题：1.出水水体常水位、厂区地面标高；2.0.5；3.达西-魏斯巴赫、谢才；4.提升泵站；5.低于（二）计算原则与步骤1.简答题（要点）：（1）基本步骤：①确定计算起始点（出水水体水位或厂区地面标高）；②收集各构筑物工艺参数及水头损失数据；③按逆水流方向（重力流）或顺水流方向（有提升泵）推算各构筑物设计水位；④确定各构筑物池顶标高（设计水位+超高）及池底标高（设计水位-有效水深）；⑤核算各构筑物及连接管的高程衔接合理性；⑥绘制高程布置图。（2）核心逻辑：以出水水体常水位为控制基准，按逆水流方向依次推算各构筑物的设计水位，确保前一构筑物出水水位高于后一构筑物进水水位，实现污水重力自流。关键控制条件：①各构筑物之间的水位差满足水头损失要求；②构筑物顶标高高于设计水位（预留超高）；③避免出水水体洪水位时污水倒灌。（3）水头损失组成：①构筑物内水头损失（如沉淀池内水流扩散、转弯损失，生物反应池内曝气阻力损失等）；②构筑物进出口水头损失（进口收缩、出口扩散损失）；③连接管水头损失（沿程损失+局部损失）。计算方法：构筑物内及进出口水头损失可参考规范经验值或模型计算；管道沿程损失采用达西-魏斯巴赫公式或谢才公式，局部损失采用局部阻力系数法。（4）处理措施：①提高消毒池或最终出水构筑物的池顶标高，确保池顶标高高于最高洪水位；②在出水管道上设置止回阀或闸门，防止洪水倒灌；③若洪水位过高，可增设提升泵站，在洪水期将污水提升排放。2.判断题：1.×2.√3.√4.×5.√（三）综合计算题1.解答：（1）接触消毒池相关标高：设计水位=河流常水位+接触消毒池-河流水头损失=18.50+0.15=18.65m（因需重力流排放，设计水位应高于常水位）；池顶标高=设计水位+超高=18.65+0.5=19.15m；池底标高=设计水位-有效水深=18.65-4.0=14.65m。（2）逆水流推算各构筑物标高（单位：m）：①二沉池：设计水位=接触消毒池设计水位+二沉池-接触消毒池水头损失+接触消毒池进出口水头损失=18.65+0.20+0.15=19.00m；池顶标高=19.00+0.5=19.50m；池底标高=19.00-二沉池有效水深（假设工艺要求4.5m）=14.50m；②A²/O生物反应池：设计水位=二沉池设计水位+A²/O-二沉池水头损失+二沉池进出口水头损失=19.00+0.30+0.25=19.55m；池顶标高=19.55+0.5=20.05m；池底标高=19.55-工艺有效水深（假设6.0m）=13.55m；③初沉池：设计水位=A²/O设计水位+初沉池-A²/O水头损失+A²/O进出口水头损失=19.55+0.25+0.30=20.10m；池顶标高=20.10+0.5=20.60m；池底标高=20.10-工艺有效水深（假设4.0m）=16.10m；④沉砂池：设计水位=初沉池设计水位+沉砂池-初沉池水头损失+初沉池进出口水头损失=20.10+0.20+0.20=20.50m；池顶标高=20.50+0.5=21.00m；池底标高=20.50-工艺有效水深（假设3.0m）=17.50m；⑤格栅井：设计水位=沉砂池设计水位+格栅井-沉砂池水头损失+沉砂池进出口水头损失=20.50+0.15+0.15=20.80m；池顶标高=20.80+0.5=21.30m；池底标高=20.80-工艺有效