城市污水厂高程布置

1、1,污水处理厂高程布置,2,二. 任务,三. 一般规定,四. 计算,五. 绘图,污水处理高程布置图,一. 目的,3,一、高程布置的目的,1. 确保污水、污泥通畅流动。,2. 降低水头损失，节省运行费用。,3. 平衡土石方，降低基建投资。,4. 使工艺简单明了。,一个10万m3/d的污水厂，累计跌水1m，每年浪费电力12万kWh。,4,1. 确定污水、污泥处理构筑物高程之间的关系。,二、高程布置的任务,2. 确定污水厂内提升泵的扬程；,3. 确定构筑物的标高,构筑物的标高,顶面,水面,底面,4. 确定连接管渠的断面尺寸，和定位标高,管道,管径,管中心,渠道,高，宽，水深,渠底标高,尽量采用明渠，

2、不得已才用管道。,5,1.考虑远期发展，水量增加的预留水头；,三、高程布置的一般规定,2.考虑某一构筑物发生故障时，其余构筑物负担全部流量的情况；,3.考虑管内淤积，阻力增加的可能；,4.充分利用地形高差，实现重力自流；,5.在认真计算并留有余量的前提下，力求缩小全程水头损失，降低水泵提扬程；,6.尽可能使污水厂的出水管渠不受排放水体洪水顶托，并尽量实现自流排放；,7.避免跌水等浪费水头的现象。,6,1.污水处理高程水力计算,四、高程布置的计算,水头损失,构筑物,连接管渠,计量设备,(1)构筑物：初步设计时按表1估算。,(2)连接管渠：包括沿程和局部， 污水管道按满流考虑，水头损失按下式计算：

3、,配水设备,7,表1 污水流经各构筑物的水头损失,构筑物的水头损失主要产生在：进口、出口和需要跌水处。流经构筑物本身的水头损失较小。,8,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(水力坡降)，根据流量、管径和流速查阅给水排水设计手册第1册获得； L连接管长度，m; 局部阻力系数，查阅给水排水设计手册第1册获得； g重力加速度，9.81m/s2; 连接管中的流速，m/s.,四、高程布置的计算,9,说明： 连接管道中的流速一般取0.71.5m/s； 2. 连接明渠中的流速，最大流量时为1.01.5m/s，最小流量时为0.40.6m/s; 3. 在确定连接管时，可考虑留有

4、水量发展的余地； 4. 生化池至二沉池的管道流量为：设计流量+回流污泥量。,四、高程布置的计算,10,(3)计量设备：水头损失应通过计算确定。初步设计时可按0.2m估算。,(4)配水设备：配水井的水头损失可按一般水力学公式计算。,四、高程布置的计算,11,2.污泥处理高程水力计算,目前有关污泥水力特征研究还不够，因此污泥管道的水力计算主要采用经验公式或实验资料。,重力输泥管道： 适用于污水厂内短距离输送 ； 设计坡度采用0.010.02； 最小管径DN200，中途设清通口。,(2) 压力流输泥管道： 适用于长距离输送，或加压设备加压后输送；,四、高程布置的计算,12,(2) 压力流输泥管道：,

5、污泥流动的水力特性,牛顿流体(近水流),半塑性或塑性,含固率1%,含固率1%,临界流速 1.01.5m/s,层流,紊流,阻力大,阻力小,四、高程布置的计算,13,为减小阻力，按紊流设计： 此时水头损失包括沿程和局部两部分： 沿程按下式计算(教材P161)：,hf输泥管沿程水头损失，m; L输泥管长度，m; D输泥管管径，m；D0.15m; 连接管中的流速，m/s，最小流速参见表6.1; CHHazen-Williams系数， 参见表6.2。 K水头损失安全系数，参见图8.3(排水工程下册P336或崔玉川编城市污水厂处理设施设计计算P431图11-1),四、高程布置的计算,14,当污泥管内的流速

6、为0.62.0m/s时，局部水头损失按下式计算(第二版手册，第5册p479)：,hi输泥管局部水头损失，m; 局部阻力系数，查阅第二版手册，第5册p479； g重力加速度，9.81m/s2; 连接管中的流速，m/s.,四、高程布置的计算,15,在初步设计时，压力流输泥管道也可采用以下简单的计算方法：崔玉川编, 城市污水厂处理设施设计计算, P432 按清水计算，并乘以比例系数； 在紊流状态下，污泥含水率大于98时，污泥管道的水头损失为清水的24倍；含水率为9092时，为清水的68倍。 当污泥管道较长时，为了不使水头损失过大，一般流速采用1.0m/s。丹麦Kruger公司设计指南中对污泥管道的计

7、算做如下规定： 污泥管道的水头损失可按输水管道水头损失计算，再增加一定的百分数：对于干固体含量为14的初沉污泥，水头损失增加100150；对于干固体含量为0.10.4的活性污泥，增加50100. 高俊发等，污水处理厂工艺设计手册，P287,四、高程布置的计算,16,3.计算方法,(1)计算或根据经验确定各构筑物的水头损失；,选取一条距离最长，水头损失最大的流程进行计算。,(2)确定第一个构筑物的水面标高；,当污水厂选址处的地面标高距离20年一遇洪水位较低时，则以洪水位为基准逆水流方向计算。高于洪水位1.52m。 当污水厂排出管的水头损失远小于地面标高与20年一遇洪水位之间的差值时，则以最后一个

8、构筑物的水面为基准逆水流方向计算，然后综合考虑构筑物的施工和放空等因素确定最后一个构筑的水面标高。,四、高程布置的计算,17,3.计算方法,(3)计算各连接管渠的水头损失；,(4)计算出第一个构筑物至最后一个构筑物的总损失；,(5)计算污泥处理流程；,四、高程布置的计算,部分污水厂总高差统计,18,5.1绘制方法,(1)绘制各个构筑物的纵向剖面图 绘图时，纵向一定按1：1绘制，便于进行标高查询。横向可将构筑物尺寸缩小10倍，然后绘制。一般按单线图绘制。,(4)构筑物的横向大小的处理 可进行拉伸或压缩，但大小要相当；对于特别长的构筑物，如曝气池，可在中间折断。,五、高程布置图的绘制,(2)布图

9、将污水处理构筑物置于图纸的上方，污泥处理构筑物置于图纸下方。,(3)插入图框 插入图框后，放大50或100倍，观察纵向是否合适，注意留出图例、说明和设备表的位置。横向可暂时不考虑。,(5)确定好出图比例后，再进行其他内容的绘制。,19,5.2 高程图应包括的内容,五、高程布置图的绘制,(1)污水、污泥处理构筑物，含鼓风机房、污泥脱水间等,(3)各种管线 污水管、污泥管 空气管、沼气管 上清液管 加药管 排砂管,(4)污水、污泥、栅渣和砂的来源和最终去向 污水自何处来？(自城市污水管网) 处理后污水的出路？(绘出排放水体及水面) 泥饼、栅渣、砂的出路？(文字描述),(2)地面线、室内地坪 室内地坪一般比室外地面高出200400mm；,20,5.2 高程图应包括的内容,五、高程布置图的绘制,(5)各种设备和仪表 格栅、泵、风机、水下推进器、曝气机、微孔曝气器、吸刮泥机等； 计量设备：流量计、计量槽、气体流量计等； 闸板、必要的阀门(排泥管、上清液管、排砂管、空气管等)； 液位计、DO探头、pH测定仪等；,(6)各种标注 标高：地面、水面、构筑物顶、底； 排放水体的水位：20年一遇，常水位； 污水、污泥、空气干管的管径，标注污水、污泥、空气的流向； 构筑物的名称； 图例、说明