第五章：污水處理廠平面及高程布置

1、第五章第五章 污水處理廠平面及高程布置污水處理廠平面及高程布置第一節(jié) 污水處理廠平面布置第二節(jié) 污水處理廠高程布置第一節(jié) 污水處理廠平面布置 污水處理廠廠區(qū)內(nèi)有各處理單元構(gòu)筑物、連通各處理構(gòu)筑物之間的管、渠及其它管線、輔助性建筑物、道路以及綠地等。1.各處理單元構(gòu)筑物的平面布置 處理構(gòu)筑物是污水處理廠的主體建筑物，在作平面布置時，應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能要求和水力要求，結(jié)合地形和地質(zhì)條件確定它們在廠區(qū)內(nèi)平面的布置，應(yīng)考慮： A.貫通連接各處理構(gòu)筑物之間的管、渠，應(yīng)便捷，直通，避免迂回曲折。 B.土方量作到基本平衡，避開劣質(zhì)土壤地段。 C.在各處理構(gòu)筑物之間，應(yīng)保持一定間距，以保證施工要求，一般間距

2、要求510m，某些有特殊要求的構(gòu)筑物，如消化池，貯氣罐等，其間距按消防有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 D各處理構(gòu)筑物在平面布置上應(yīng)盡量緊湊，以減少占地，同時減少各處理構(gòu)筑物之間的管線長度。 E.必要時考慮預(yù)留生長設(shè)施的擴建用地面積。 2.管渠的平面布置（1）除了在各處理構(gòu)筑物之間設(shè)有貫通連接的管、渠，還應(yīng)該設(shè)置能夠使各處理構(gòu)筑物獨立運行的超越管線，當(dāng)某一處理構(gòu)筑物出現(xiàn)故障時，其后的構(gòu)筑物仍然能夠保持正常的運行。（2）同時還應(yīng)設(shè)置事故排放管（超越管），它可超越全部處理構(gòu)筑物，直接排放水體。（3）此外，廠區(qū)內(nèi)還應(yīng)設(shè)有：給水管、生活污水管、雨水管、輸配電線路等。對它們的安排，既要便于施工和維護管理，但也要緊湊，少占

3、用地，也可以考慮采用架空的方式敷設(shè)。（4）在污水處理廠廠區(qū)內(nèi)，應(yīng)有完善的排雨水管道系統(tǒng)，必要時應(yīng)考慮設(shè)防洪溝渠。3.輔助建筑物 污水處理廠內(nèi)的輔助建筑物有：泵房、鼓風(fēng)機房、辦公室、集中控制室、水質(zhì)分析化驗室、變電所、機修間、倉庫、食堂等。附屬構(gòu)筑物的布置應(yīng)根據(jù)方便、安全等原則確定。如：鼓風(fēng)機房應(yīng)設(shè)于曝氣池附近，以節(jié)省管道與動力； 變電所宜設(shè)在耗電量大的構(gòu)筑物如泵房等附近。 化驗室應(yīng)設(shè)在綜合樓內(nèi)，遠(yuǎn)離污泥堆廠、機器間和污泥干化場，以保證良好的工作條件。 辦公室、化驗室等均應(yīng)與處理構(gòu)筑物保持適當(dāng)距離，并應(yīng)位于處理構(gòu)筑物的夏季主風(fēng)向的上風(fēng)向處。 操作工人的值班室應(yīng)盡量布置在使工人能夠便于觀察各處理構(gòu)

4、筑物運行情況的位置。4.道路、圍墻、綠化帶的布置 通向一般構(gòu)(建)筑物應(yīng)設(shè)置人行道，寬度1.52.0m；通向倉庫、檢修間等應(yīng)設(shè)車行道，其路面寬為34m，轉(zhuǎn)彎半徑為6m，廠區(qū)主要車行道寬56m；車行道邊緣至房屋或構(gòu)筑物外場面的最小距離為1.5m。 污水廠布置除應(yīng)保證生產(chǎn)安全和整潔衛(wèi)生外，還應(yīng)注意美觀、充分綠化，在構(gòu)(建)筑物處理上，應(yīng)因地制宜，與周圍情況相稱；在色調(diào)上做到活潑、明朗和清潔。應(yīng)合理規(guī)劃花壇、草坪、林蔭等，使廠區(qū)景色園林化。編號 構(gòu)筑物名稱 規(guī)格尺寸單位數(shù)量12345678917座座座座座座座座座座座座座座座座座座座1181916151413121110門衛(wèi)值班室辦 公 樓化 驗 室

5、車 庫配 電 室鼓風(fēng)機房污泥脫水間格 柵污水提升泵房調(diào)節(jié)沉淀池UASB反應(yīng)器豎流式沉淀池SBR 池配 水 井巴式計量槽污泥提升泵房濃 縮 池貯 泥 池集 泥 井15X107.5X57.5X512.5X610X615X512.5X6D825X8D8D513X6.510X68.5X8.5D3111111111421131244171111111111111111111111112111112222222222222222222222234444555666666677777777788888888899999x:7.0y:10.8x:6.0y:42.8x:8.5y:50.3x:29.5y:48.1

6、x:34.5y:20.6x:34.5y:30.6x:34.5y:10.6x:34.5y:40.6x:53.0y:38.6x:53.0y:25.6x:53.0y:12.6x:53.0y:51.6x:70.0y:11.6x:68.0y:47.3x:75.5y:46.1x:94.0y:74.6x:57.5y:73.6x:48.0y:67.1x:38.0y:73.3x:6.0y:69.1x:88.0y:30.1x:7.0y:23.8x:7.0y:30.3y:17.3x:7.0 x:0.0y:0.012345678910111111111212121213131313141415161717171819

7、19主要構(gòu)筑物一覽表管線圖例：說明： 1.圖中和表中單位均以米計 2.本圖比例尺為1：200 3.廠區(qū)內(nèi)的空地部分應(yīng)充分進行綠化污水工藝管道超 越 管 道污 水 管 道雨 水 管 道空 氣 管 道污 泥 管 道回流污泥管道給 水 管 道回流液管道147285396x:99.0y:84.6x:31.5y:77.6x:54.0y:79.6x:70.0y:79.6x:90.5y:56.1x:73.0y:54.8x:78.0y:36.6x:20.0y:36.8x:39.5y:54.1x:21.0y:47.8x:18.5y:56.3設(shè)計題目教研室主任指導(dǎo)教師學(xué)生姓名蘭州交通大學(xué)給水排水00級畢業(yè)設(shè)計某啤

8、酒廢水處理設(shè)計日期廠區(qū)總平面布置圖比例辦公樓化驗室車庫配電室鼓風(fēng) 機房SBR豎流式沉淀池UASB調(diào)節(jié)沉淀池污水提升泵格柵污泥脫水間濃縮池貯泥池平面布置圖第二節(jié) 污水處理廠高程布置 高程布置的內(nèi)容主要包括各處理構(gòu)(建)筑物的標(biāo)高(如池頂、池底、水面等)、處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸及其標(biāo)高，從而使污水能夠沿流程在處理構(gòu)筑物之間通暢地流動，保證污水處理廠的正常運行。 高程圖上的垂直和水平方向的比例尺一般不相同，一般垂直的比例大(取1：100)，而水平的比例小些(1：500)。 污水廠高程布置時，所依據(jù)的主要技術(shù)參數(shù)是構(gòu)筑物高度和水頭損失。在處理流程中，相鄰構(gòu)筑物的相對高差取決于兩個構(gòu)筑物之間的水面

9、高差，這個水面高差的數(shù)值就是流程中的水頭損失它主要由三部分組成，即構(gòu)筑物本身的、連接管(渠)的及計量設(shè)備的水頭損失等。因此進行高程布置時，應(yīng)首先計算這些水頭損失，而且計算所得的數(shù)值應(yīng)考慮一些安全因素，以便留有余地。 考慮遠(yuǎn)期發(fā)展，水量增加的預(yù)留水頭。 避免處理構(gòu)筑物之間跌水等浪費水頭的現(xiàn)象，充分利用地形高差，實現(xiàn)自流。 在計算并留有余量的前提下，力求縮小全程水頭損失及提升泵站的揚程，以降低運行費用。 需要排故的處理水，常年大多數(shù)時間里能夠自流排放水體。注意排放水位一定不選取每年最高水位，因為其出現(xiàn)時間較短，易造成常年水頭浪費，而應(yīng)選取經(jīng)常出現(xiàn)的高水位作為排放水位。 一、 污水廠高程布置原則應(yīng)盡

10、可能使污水處理工程的出水管渠高程不受洪水頂托，并能自流。污水流經(jīng)處理構(gòu)筑物的水頭損失，主要產(chǎn)生在進口、出口和需要的跌水處，而流經(jīng)處理構(gòu)筑物本身的水頭損失則較小。構(gòu)筑物名稱水頭損失（cm）構(gòu)筑物名稱水頭損失（cm）格柵1025沉砂池1025沉淀池：平流2040雙層沉淀池1020 豎流4050混合池1030 輻流5060接觸池1030曝氣池：污水潛流入池2550污泥干化場200350 污水跌水入池50150生物濾池270475污水流經(jīng)各處理構(gòu)筑物的水頭損失污水流經(jīng)各處理構(gòu)筑物的水頭損失 構(gòu)筑物連接管（渠）的水頭損失，包括沿程與局部水頭損失，可按下列公式計算確定：式中： h1沿程水頭損失，m； h2

11、局部水頭損失，m； i單位管長的水頭損失(水力坡度)，根據(jù)流量、管徑和流速等查閱 給水排水設(shè)計手冊獲得； L連接管段長度，m； 局部阻力系數(shù)，查閱給水排水設(shè)計手冊獲得； g重力加速度，m/s2； v一連接管中流速，m/s。 連接管中流速一般取0.71.5m/s；進入沉淀池時流速可以低些；進入曝氣池或反應(yīng)池時，流速可以高些。流速太低時，會使管徑過大，相應(yīng)管件及附屬構(gòu)筑物規(guī)格亦增大；流速太高時，則要求管(渠)坡度較大，水頭損失增大，會增加填、挖土方量及水泵揚程等。在確定連接管渠時，可考慮留有水量發(fā)展的余地。)(2221mgviLhhh計量設(shè)施的水頭損失： 一般污水處理廠進、出水管上計量儀表中水頭損

12、失可按0.2m計算。污水廠高程水力計算時，應(yīng)選擇一條距離最長、損失最大的流程，并按最大設(shè)計流量計算。水力計算常以接受處理后污水水體的最高水位作為起點，逆行水流程向上倒推計算，以使處理后的污水在洪水季節(jié)也能自流排出，而水泵需要的揚程則較小，運行費用也較低。但同時應(yīng)考慮土方平衡，并考慮有利排水。8.007.006.005.004.003.002.001.000.00-1.00-2.00-3.00-4.00-5.00-6.00-7.00-8.00提升泵房壓力管調(diào)節(jié)沉淀池壓力管配水井豎流式沉淀池配水井UASB反應(yīng)器壓力管壓力管壓力管壓力管壓力管壓力管SBR池 巴式計量槽設(shè)計地面標(biāo)高河流水 面 標(biāo) 高管

13、渠底面標(biāo)高管 材距 離0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00鑄 鐵鑄 鐵鑄 鐵鑄 鐵鑄 鐵鑄 鐵鑄 鐵鑄 鐵8m(直徑)37m55m30m45m25m45m35m200m8m(直徑)25m（長度）5m(直徑)13m（長度）-1.2-1.2-1.2-1.2-2.3-2.3-2.3-1.2-1.2-1.2-1.2-1.2-1.2-1.2-1.2-1.8-1.86.786.786.485.825.624.804.804.303.042.842.102.100.421.600.42-0.1-0.2-1.5-1.5

14、-1.500-0.170-0.1100.4160.9161.6032.1032.4032.8383.0384.3004.8005.1005.6175.8176.4786.7787.2784.150DN200DN200DN250DN250DN125DN125DN125DN250DN125DN125DN125DN250DN250DN250DN250-5.365-4.515-2.515-2.335-2.751-2.000-4.747-4.584說明： 1.圖中縱向比例為1：50 2.圖中橫向比例不定 3.圖中標(biāo)高以米計 4.表中單位以米計 四川大學(xué)環(huán)境工程98級畢業(yè)設(shè)計教研室主任設(shè)計題目學(xué)生姓名指導(dǎo)

15、教師廠區(qū)內(nèi)高程布置圖某啤酒廢水處理設(shè)計比例日期高程布置圖第六章 廢水處理廠的技術(shù)經(jīng)濟分析第一節(jié) 編制廢水處理廠工程概預(yù)算的基礎(chǔ)資料第二節(jié) 造價構(gòu)成分析第三節(jié) 基本建設(shè)投資估算第四節(jié) 污水處理成本的計算第一節(jié) 編制廢水處理廠工程概預(yù)算的基礎(chǔ)資料一、概、預(yù)算主要基礎(chǔ)資料(1)國家或地方有關(guān)主管部門批準(zhǔn)的設(shè)計任務(wù)書(或計劃任務(wù)書)和其他有關(guān)規(guī)定文件。(2)設(shè)計文件(初步設(shè)計或施工圖設(shè)計及施工組織設(shè)計文件)。 (3)各省市地區(qū)或國家各部頒的現(xiàn)行市政工程、建筑安裝工程概、預(yù)算定額、建筑材料、機電設(shè)備預(yù)算價格等。(4)各省市地區(qū)或國家各部所規(guī)定的現(xiàn)行間接費定額及其他工程費用的收費標(biāo)準(zhǔn)。(5)各省市地區(qū)或國

16、家頒發(fā)的民用建筑經(jīng)濟指標(biāo)。(6) 建設(shè)地點的地質(zhì)情況、土壤類別、地下水位、一般性氣象資料。(7)類似工程的概預(yù)算及技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)資料。 二、一般資料調(diào)查收集內(nèi)容 (1)定額 當(dāng)?shù)噩F(xiàn)行的建筑安裝工程和市政工程概算定額、綜合預(yù)算定額或預(yù)算定額以及單位估價表等。 (2)人工及材料價格 包括土建材料預(yù)算價格、機具臺班費、現(xiàn)行有關(guān)差價調(diào)整的計算方法，建筑安裝工程工資單價和組成，現(xiàn)行有關(guān)設(shè)備原價和運雜費率等。 (3)費率標(biāo)準(zhǔn) 施工管理費和各項獨立費用的費率，工程所在地的土地征購、租用、清苗、拆遷等補償價格和費用，有關(guān)建設(shè)單位管理費、培訓(xùn)費、辦公和生活家具購置費、預(yù)備費等規(guī)定，當(dāng)?shù)亍叭ㄒ黄健钡馁M用標(biāo)準(zhǔn)等方面

17、的規(guī)定。 (4)當(dāng)?shù)氐氖┕l件及習(xí)慣做法 施工組織設(shè)計文件，挖、運土方式和運距，基坑或溝槽開挖邊坡支撐方式，降水方法。 (5)供電及電費 (6)資金情況第二節(jié) 造價構(gòu)成分析 廢水處理廠的造價受地區(qū)條件、工程規(guī)模和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的影響很大，造價變化幅度可能相差23倍，其變化規(guī)律也不易學(xué)握。但構(gòu)成廢水處理廠的各單項構(gòu)筑物的造價與總造價的比例有一定規(guī)律，即與處理廠的造價構(gòu)成有一定的比例關(guān)系。一般來說，這個比例受工程規(guī)模的影響較小，在工藝標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)類型大致相近的情況下，各部分與總造價的比重比較接近。廢水處理廠的造價構(gòu)成（常規(guī)二級生物處理)構(gòu)筑物名稱各構(gòu)筑物占廢水處理廠總造價的比例構(gòu)筑物名稱各構(gòu)筑物占廢水處理

18、廠總造價的比例幅度范圍通常比例幅度范圍通常比例進水泵房51269沼氣柜2524沉砂池1212脫水機房41048初次沉淀池 511610其他構(gòu)筑物 3535曝氣池及鼓風(fēng)機房17251923綜合樓及輔助建筑3846二沉池816914平面布置11171216消化池及控制室711810機修、化驗、通訊及運輸設(shè)備4857污泥濃縮池 2423家屬宿舍3645 由表可看出，處理構(gòu)筑物的初沉池、曝氣池(包括鼓風(fēng)機房)、二次沉淀池、消化池(包括控制室)、脫水機房及廠區(qū)平面布置等六項工程的造價約占整個廢水處理廠造價的75左右，其中曝氣池造價最高，其造價占廢水處理廠造價的1/4一1/5，故對曝氣池工藝的合理設(shè)計對降

19、低廢水處理廠造價十分重要。 綜合分析廢水處理廠造價構(gòu)成，其工藝(包括設(shè)備、配管及管線綜合)占總造價的30左右，電氣及自控儀表部分約占總造價的20左右，整個土建工程約占總造價的50，工藝、電氣儀表、土建三者的平均比例大致是30：20：50。第三節(jié) 基本建設(shè)投資估算 一、基本建設(shè)投資 基本建設(shè)投資是指一個建設(shè)項目從籌集、設(shè)計、施工、試生產(chǎn)到正式投入運行所需的全部資金。 基本建設(shè)投資組成的分類方法主要有兩種。 1按總概算的費用項目劃分 總概算的費用項目，目前一般分為三部分： 第一部分：工程費用項目(也稱一類費或直接費)，內(nèi)容包括主要工程項目、附屬工程項目等工程費用； 第二部分：其他費用(二類費)，內(nèi)

20、容包括征地費及拆遷費、建設(shè)單位管理費、生產(chǎn)人員培訓(xùn)費、堪察設(shè)計費、試驗研究費、施工機械遷移費、場地清理費、四源建設(shè)費(上水、下水、煤氣、熱力)、供電貼費、聯(lián)合試車費、技術(shù)咨詢和考察費、監(jiān)理費、設(shè)計費、引進技術(shù)和進口設(shè)備項目的其他費用等； 第三部分：不可預(yù)見的費用(預(yù)備費)，包括工程預(yù)備費和考慮建設(shè)期間價格上漲等因素的價格預(yù)備費，建設(shè)期間貸款利息等項費用。2按建設(shè)費用的性質(zhì)劃分按建設(shè)費用性質(zhì)，一般可分為五個部分：(1)建設(shè)工程費 包括各種房屋和構(gòu)筑物的建筑工程，各種管道鋪設(shè)工程，采暖通風(fēng)及照明工程和其他特種工程費用等；(2)設(shè)備安裝工程費用 包括動力、電氣、自控儀表的安裝，管道配件及閘門安裝等；

21、(3)設(shè)備購置費用 包括各種水處理機械、通用設(shè)備，如水泵及電機、自控儀表、電氣、機修、運輸、化驗等設(shè)備的購置費用；(4)工程器具及生產(chǎn)家具購置費；(5)其他費用 是指上述費用以外的其他非生產(chǎn)性費用，如建設(shè)單位管理費、生產(chǎn)人員培訓(xùn)費、勘察設(shè)計費等。 二、基本建設(shè)投資的估算方法常用的估算方法有以下4種。1指標(biāo)估算法 采用國家或部門、地區(qū)制定的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)為估算依據(jù)，或以已經(jīng)建設(shè)的同類工程的造價指標(biāo)為基礎(chǔ)，結(jié)合工程的具體條件，考慮時間、地點、材料差價等可變因素作必要的調(diào)整。 參照1996年建設(shè)部頒發(fā)的全國市政工程投資估算指標(biāo)和給水排水設(shè)計手冊第10冊技術(shù)經(jīng)濟，并結(jié)合近年來各地市政設(shè)施建設(shè)項目的實際施

22、工工程投資結(jié)算情況，對基本建設(shè)投資進行估算，見表。污水處理廠單位水量投資及主要材料消耗的綜合指標(biāo)（二級處理）規(guī)模104m3/d單位投資元/m3主要材料鋼材/kg水泥/kg木材/m3金屬管/kg 非金屬管/kg二級污水處理20以上95010001619951150.0130.0159114610201100125018221151400.0150.0181115685101250145020241351600.0180.022151789251450175024281501800.0220.0251723912121750200028321802400.0250.03023401222 2造價公

23、式估算法 造價公式(或稱費用模型)是通過數(shù)學(xué)關(guān)系式來描述工程費用特征及其內(nèi)在聯(lián)系。1996年材料價格和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)分析得出的二級廢水處理廠的造價計算公式為：77. 0)15001000(ssQC式中：CS為處理廠工程投資，不包括二類費及材料價格上漲因素，萬元； QS為廢水處理廠的設(shè)計水量，104m3/d；3主要造價構(gòu)成估算法 估算時著重于造價構(gòu)成的主要方面，次要方面則按主、次兩者的比例關(guān)系進行估算。例如廢水處理廠的造價估算，可利用前節(jié)介紹的廢水處理廠的造價分析成果著重于初沉池、曝氣池、二沉池、消化池、脫水機房及廠區(qū)平面布置等六項費用的估算，在得出 這六項工程費用的基礎(chǔ)上增加30一35，就能估算出整

24、個廢水處理廠的工程費用。 為提高精確度，可先估算單項構(gòu)筑物造價，然后累計得出總造價。在進行單項構(gòu)筑物造價估算時，同樣可以利用造價構(gòu)成的比例關(guān)系重點估算比重較大的方面。如在估算輻流式二沉池的投資時。應(yīng)首先認(rèn)真估算土建工程費用，因為土建費用占總造價的80左右。4參照同類工程的造價或根據(jù)概算定額進行估算 利用過去已建成的同類工程或同一類型構(gòu)筑物的造價資料作為估算基礎(chǔ)，分析兩個工程項目的不同特征對造價可能產(chǎn)生的影響。根據(jù)工程環(huán)境的具體條件、主體工程量、施工條件、材料價格等因素的差異，對造價作出必要的調(diào)整。 在缺乏同類工程造價資料的情況下，必須按概算指標(biāo)或概算定額的分項要求，計算出主要工程數(shù)量，然后按概

25、算定額單價進行估算。第四節(jié) 污水處理成本的計算1.污水處理成本概念 所謂成本是指廢水處理廠的運行管理費，包括處理廠運行的電費、資源費、藥劑費以及職工工資福利、勞?；?、大修、基建、設(shè)備折舊、管理費等總和被處理水量除，即得出年成本和單位處理成本。計算動態(tài)成本時的投資收益率一般可按4計算。2.計算示例 例：某城市廢水處理廠，平均日處理水量50000m3，總用電量為1100kw，電費單價0.58元，廢水量總變化系數(shù)為1.3，混凝劑平均投加量為0.45mg/L，單價為1500元/t，消毒劑平均投加量3mg/L，單價1500元/t，職工定員96人，人均年工資及福利12000元，基建投資7500萬元，固定資產(chǎn)投資形成率92，建設(shè)期貸款利息750萬元，綜合基本折舊率4.6(土建70年，設(shè)備30年，平均為50年)，大修基金提存率2.5，投資收益率4，投資回收年限20年，計算單位處理