污水處理工程設計

1、污水處理廠(工程)設計第一節(jié) 設計程序廢水處理廠工程設計時，要遵循一定的設計程序。廢水處理廠的設計一般可分為三個階段：（1） 設計的前期工作；（2） 擴初設計；（3） 施工圖設計。如工程規(guī)模較大，技術復雜，應在擴初設計后增設技術設計階段。對于小的污水處理工程設計,(1)與(2)可簡化為方案設計,完成方案設計后直接進放施工圖設計。一、設計的前期工作設計的前期工作非常重要，主要工作內容有:收集設計所需的所有原始數據、資料，并通過對這些數據、資料的分析、歸納，得出切合實際的結論。其工作內容主要包括預可行性研究和可行性研究兩項。1、預可行性研究報告：我國規(guī)定投資在3000萬元以上的工程工程，應進行預可

2、行性研究，提交預可行性研究報告并經過專家評審后，作為建設單位向上級送審的?工程建議書?的技術附件。經審批同意后，才能進行下一步的可行性研究。2、可行性研究報告：可行性研究是對本建設工程進行全面的技術經濟論證，為工程的建設提供科學依據，保證建設工程在技術上先進、可行；經濟上合理、有利；并具有良好的社會與環(huán)境效益?？尚行匝芯繄蟾媸菄铱刂仆顿Y決策、批準設計任務書的重要依據，它主要包括以下內容：城市污水處理廠工程可行性研究報告的主要內容有：1 概述1.1 編制依據、原那么和范圍；1.2 污水水量、水質。2 工程方案2.1 城市排水系統；2.2 處理廠位置及用地；2.3 污水處理工藝選擇與方案比擬、推

3、薦方案；2.4 人員編制、輔助建筑；2.5 處理水的出路。3 工程投資估算及資金籌措3.1 工程投資估算原那么；3.2 工程投資估算表；3.3 資金籌措。4 工程遠近期結合問題5 工程效益分析6 工程進度安排7 存在問題及建議8 附圖及附件（1） 工程概況：廢水的來源、水量、水質、處理工藝、處理要求等；（2） 工程方案：處理工藝的選擇與多方案的比擬，合理的用地與選址，人員編制等；（3） 投資估算、資金來源及工程經濟效益分析；（4） 工程量估算及工程進度安排；（5） 存在的問題及建議；（6） 附圖及文件。二、擴初設計原那么上，擴大初步設計應當在可行性研究報告批準后進行。擴大初步設計由以下五局部組

4、成：（1） 設計說明書；（2） 工程量；（3） 材料與設備量；（4） 工程概算；5擴初圖紙。1設計說明書設計說明書應包括以下各項內容：1本設計依據1可行性研究報告的批準文件；2工程建設單位甲方的設計委托書。2其他有關文件：主要是和本項工程有關的單位，如供電、供水、鐵路、運輸以及環(huán)保等部門簽訂的協議和批件等。1城市現狀與總體規(guī)劃資料。2自然條件方面的資料。氣象特征數據，氣溫、濕度、雨量、蒸發(fā)量資料、土壤冰凍資料和風向玫瑰圖等；水文資料，當地水體一覽表，有關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、保證率為95%的水文年的最高月平均流量資料、潮汐資料，同時

5、還應了解有關水體在城鎮(zhèn)給水、漁業(yè)和水產養(yǎng)殖、農田灌溉、航運等使用情況和衛(wèi)生情況的資料；水文地質資料，在喀斯特發(fā)育地區(qū)，特別應注意地下水和地面水的相互補給動態(tài)和地下水綜合利用情況；地質資料，污水處理廠廠址地區(qū)的地質鉆孔柱狀圖、地基的承載能力、地下水位包括流砂、地震等級等資料。3有關地形資料污水處理廠及其附近15000的地形圖，處理廠廠址和排放口附近120011000一般為1500的地形圖。4現有的排水工程概況與環(huán)境問題。3工程設計1廠址選擇：應著重說明在選定廠址時，如何遵循選址的原那么，如何與城市的總體規(guī)劃相照應，如何解決防洪與衛(wèi)生防護問題等。此外還應說明所選廠址的地形、地質條件以及用地面積等；

6、2污水的水質、水量，包括污水水質各項指標的數值，污水的平均流量、頂峰流量、現狀流量、開展流量等水量資料；3工藝流程的選擇與布置，主要說明選定的工藝流程的合理性、先進性、科學性、優(yōu)越性和平安性等。4對工藝流程中各處理設備的描述。按流程順序描述，主要描述內容：處理設備的主要尺寸、構造、材料與特征等；所選用的附加設備的型號、性能、臺數。如采用某項新工藝、新技術時，應詳細地加以說明。5處理后污水和污泥的出路；6扼要地對廠區(qū)輔助建筑物以及道路等加以說明；7污水處理廠的總體布置；8對污水處理廠分期建設的說明；9存在的問題及對其解決途徑的建議。2工程量需經計算列出本工程所需要的混凝土量、挖土方量、回填土方量

7、等。3材料與設備量列出本工程所需鋼材、水泥、木材的數量和所需各種設備規(guī)格的清單。4工程概算書為了編制工程概算，必須掌握：1當地建筑材料與各種設備的供給情況和價格；2當地有關施工力量技術水平、施工設備、勞動力的資料；3編制概算、預算的定額資料，包括地區(qū)差價、間接費用定額、運輸費等；4有關租地、征地、拆遷補償、青苗補償等資料。5 擴初圖紙擴大初步設計的圖紙主要包括：污水處理工藝系統圖1/50001/10000、構筑物圖1/2001/500、處理構筑物布置圖、污水處理廠總平面布置圖等。三、施工圖設計施工圖設計是在擴初設計被批準后，以擴初圖紙和說明書為依據所繪制土建筑施工和設備加工安裝正式詳圖。各處理

8、構筑物的各個節(jié)點的構造、尺寸都用圖紙表示出來，每張圖紙都應按一定的比例，用標準圖例精確繪制，使施工人員能夠按照圖紙準確施工。施工圖設計的圖紙量很大，是設計內容的表達。第二節(jié) 流程的選擇污水處理工藝流程的選擇，一般要考慮以下因素。一廢水處理程度 這是廢水處理工藝流程選擇的主要依據，而廢水處理程度又取決于廢水的水質特征、處理后水的去向。廢水的水質特征，表現為廢水中所含污染物的種類、形態(tài)及濃度，它直接影響廢水處理的程度及工藝流程。各種受納水體對處理水的排放要求各不相同，由各種水質的標準規(guī)定，它決定了廢水處理廠對廢水的處理程度。二建設及運行費用考慮建設與運行費用時，應以處理水到達水質標準為前提。在此前

9、提下，工程建設及運行費用低的工藝流程應得到重視。此外，減少占地面積也是降低建設費用的重要措施。三工程施工難易程度工程施工的難易程度也是選擇工藝流程的影響因素之一。如地下水位高，地質條件差的地方，就不宜選用深度大、施工難度高的構筑物。四當地的自然和社會條件當地的地形、氣候等自然條件對廢水處理流程的選擇具有一定的影響。如當地氣候很冷，那么應采用在采取適當的技術措施后，在低溫季節(jié)也能正常運行，并保證取得達標水質的工蔚藝。當地的社會條件，如原材料、水資源與電力供給等也是流程選擇應當考慮的因素。五廢水水量除水質外，廢水的水量也是影響因素之一。對于水量、水質變化大的廢水，應選擇耐沖擊負荷強的工藝，或考慮設

10、立調節(jié)池等緩沖設施以減少不利影響。綜上所述，廢水處理流程的選擇應綜合考慮各項影響因素，進行多種方案的技術經濟比照才能得出合理的結論。城市生活污水的水質特征較有規(guī)律，處理要求也較統一，主要是降低廢水的生化需氧量和懸浮固體，已形成了較完整的典型處理流程。而工業(yè)廢水那么種類繁多，不可能提出標準的處理流程，因此只能進行個別分析，最好通過試驗確定處理流程。在具體確定某工廠廢水的處理流程前，首先要調查以下各點：（1） 所含污染物的種類及源強；（2） 循環(huán)利用及減少廢水量的可能性；（3） 回收利用廢水中有毒有害物質的可能性；（4） 廢水排入城市下水道系統的可能性。附錄所列的是我國制定的工業(yè)廢水排入城市排水系

11、統的水質標準CJ30821999。表9-1 工業(yè)廢水排入城市管網的水質要求主要污染物指標限值主要污染物指標限值水溫 不得超過45有機磷不得超過1mg/LpH值不得低于5和高于9鎘Cd不得超過0.1mg/LBOD值 不得高于600mg/L鉛Pb不得超過1mg/LSS值不得高于600mg/L鉻Cr6價不得超過0.5mg/L礦物性油脂不得超過5mg/L砷As不得超過0.5mg/L動植物油脂不得超過30mg/L總汞不得檢出碘消耗量在220mg/L以上鉻Cr不得超過2.0mg/L酚類化合物不得超過5mg/L銅Cu不得超過3.0mg/L氰類化合物不得超過1mg/L鋅Zn 不得超過5.0mg/L有機汞不得檢

12、出第三節(jié) 廢水處理廠平面及高程布置一、總平面布置 廢水處理廠的建構筑物包括生產性處理構筑物、輔助建筑物和連接各構筑物的管渠。對廢水處理廠平面布置規(guī)劃時，應考慮的原那么有以下幾條：（1） 布置盡可能緊湊，以減小處理廠的占地面積和連接管線的長度；（2） 生產性處理構筑物作為處理廠的主要建筑物，在作平面布置時，必須考慮各構筑物的功能要求和水力要求，結合地形、地質條件，合理布局，減少投資、運行管理方便；（3） 對于輔建筑物，應根據平安方便等原那么布置。如泵房、鼓風機房等應盡量靠近處理構筑物，變電所應盡量靠近最大用電戶，以節(jié)省動力管道；辦公室、化驗室等與處理構筑物保持一定的距離，并處于它們的上風向，以保

13、證良好的工作條件；貯氣罐、貯油罐等易燃易爆建筑的布置應符合防爆防火規(guī)程；廢水處理廠內的管路應方便運輸。（4） 廢水管渠的布置應盡量短，防止交叉。此外還必須設置事故排放水渠和超越管，以便發(fā)生事故或檢修時，廢水能超越該處理構筑物。（5） 廠區(qū)內給水管、空氣管、蒸汽管及輸配電線路的布置，應防止相互干擾，既要便于施工和維護管理，又要占地緊湊。當很難敷設在地上時，也可敷設在地下或架空敷設。（6） 要考慮擴建的可能，留有適當的擴建余地，并考慮施工方便。 應當指出，在工藝設計計算時，就應考慮平面布置，相應地，在平面布置時，如發(fā)現不妥，也可根據情況重新調整工藝設計?？傊?，廢水處理廠的平面設計，除應滿足工藝設計

14、上的要求外，還必須符合施工、運行上的要求。對于大中型處理廠，還應作多方案的比擬，以便找出最正確方案。為了更也地解決平面布置原那么，圖列出了某市污水處理廠總平面布置圖。二、高程布置高程布置的目的是為了合理地處理各構筑物在高程上的相互關系。具體地說，就是通過水頭損失的計算，確定各處理構筑物的標高，以及連接構筑物間的管渠尺寸和標高，從而使廢水能夠按處理流程在各構筑物間順利流動。高程布置的主要原那么有二條：一是盡量利用地形特點使各構筑物接近地面高程布置，以減少施工量，節(jié)約基建費用。二是使廢水和污泥盡量利用重力自流，以節(jié)省運行動力費用。為了到達重力自流的目的，必須精確計算廢水流動中的水頭損失。水頭損失包

15、括：1流經處理構筑物的水頭損失，包括進出水管渠的水頭損失，在初步設計時可參照表9-2所列的數據；2流經管渠的水頭損失，包括沿程和局部水頭損失，按所選類型計算。表9-2 廢水流經處理構筑物的水頭損失構筑物名稱水頭損失，cm構筑物名稱水頭損失，cm格柵1025通氣濾池工作高度為4m650675沉砂池1025曝氣池1廢水潛流入池 2廢水跌水入池255050150平流式沉淀池2040混合或接觸池1030豎流式沉淀池4050污泥干化場200235輻流式沉淀池5060生物濾池（1） 裝有旋轉布水器（2） 裝有固定噴灑布水器270280450475雙層沉淀池1025高程布置時應考慮的因素如下：（1） 初步確

16、定各構筑物的相對高差，只要選某一構筑物的絕對高程，其他構筑物的絕對高也可確定。（2） 進行水力計算時，要選擇一條距離最長、水頭損失最大的流程，按遠期最大流量計算。同時還應留有余地，以保證系統出現故障或處于不良工況下，仍能正常運行。（3） 當廢水及污泥不能同時保證重力自流時，因污泥量較少，可采用泵提升污泥。（4） 高程布置應保證出水能排入受納水體。廢水處理廠一般以受納水體的最高水位作為起點，逆廢水流程向上倒推計算，以使處理后廢水在洪水季節(jié)也能自流排出，如設立泵站，那么可使泵站揚程最小。（5） 結合實際情況來考慮高程布置。如地下水較高，那么應適當提高構筑物的設置高度，以減少水下施工的工程量，降低工

17、程造價。第四節(jié) 污水處理廠的驗收、運行管理、水質監(jiān)測一、 污水處理構筑的驗收對竣工后的污水處理構筑物，應由運行管理單位組織有關人員認真而全面地進行驗收。1 土建驗收要認真查對竣工構筑物是否和施工圖紙相符合，檢查管道、孔洞位置，注意其施工質量。將構筑物注滿清水，以檢查其是否漏水，沉淀池的堰口是否水平、光潔等。要注意各構筑物的細部，重力流管渠等的相對標高是否符合要求。此外，還應有地下管線和其他隱蔽工程的竣工圖和驗收合格證明。2 設備安裝工程驗收對安裝工程的驗收，除一般的管道及設備安裝質量檢查外，對受壓容器如壓縮空氣罐、消化氣罐等應作壓力試驗；對各種運動機械設備及所有儀表，均應檢查其是否正常運行。二

18、、 污水處理廠的調試驗收工作結束后，即可進行污水處理構筑物的調試。1 設備調試對泵、風機、污泥脫水及其他設備的性能進行測定，運轉是否正常，發(fā)現問題，及時解決。2各污水處理工藝的調試，如活性污泥的馴化等。3在單池調試根底上，應進行全廠性聯動調試。三、 污水處理廠的運行管理污水處理廠的設計即使是非常合理，但如運行管理不善，也不能使整個處理廠運行正常和充分發(fā)揮其凈化功能。要不斷地提高污水處理廠操作工人的污水處理根本知識和技能，提高技術管理水平。切實做好控制、觀察、記錄與水質分析監(jiān)測工作。對進水和出水定期地作水質分析或自動連續(xù)記錄，分析工程要能反映處理效果和水質對運行的影響。每一處理構筑都必須備有值班

19、記錄本，逐日記錄其運行情況、處理效果、事故、設備的檢修等事項。上述運行記錄、水質監(jiān)測分析數據，處理廠應設立技術檔案妥善保管、備查。定時對處理系統進行巡視和做好處理構筑物的清潔保養(yǎng)工作，是提高技術管理水平的一個重要措施。應與操作工人一起訂出合理的切實可行的巡視路線，定時巡視觀察，以便能及時發(fā)現運行中的不正常情況而采取相應措施。并應每天都認真做好處理構筑物的清潔保養(yǎng)工作。四、 污水處理廠的水質監(jiān)測水質監(jiān)測是每座污水處理廠每日例行的工作。污水處理廠必須設有儀器、設備齊全的水質監(jiān)測中心。每日對每座處理構筑物的水溫、pH值、電導率、溶解氧、COD、BOD、TOD、TOC、氨氮以及曝氣池內混合液濃度MLS

20、S等參數進行測定，并進行記錄。由于在城市污水中工業(yè)廢水大多占有一定的比例，工業(yè)廢水往往含有有毒有害物質，如重金屬等，這些物質在城市污水中多是微量的或超微量的，對這些物質的監(jiān)測只能使用儀器才能取得較為精確的結果。因此，有條件的污水處理廠還應當設置能夠監(jiān)測這些物質的儀器如：氣相色譜儀、原子光譜吸收儀等。目前國內已開始在污水處理廠設置水質綜合自動監(jiān)測系統裝置，在各處理構筑物內的適當位置安設相應的傳感裝置，能夠連續(xù)地將處理構筑物的水質狀況傳給中心控制室，使監(jiān)測人員及時地掌握水質的變化動態(tài)。如水質出現異常狀態(tài)，發(fā)出報警信號，使監(jiān)測人員及時采取必要的技術措施。小型污水處理廠站設計對于小型污水處理廠或污水處

21、理站，由于處理水量較小，水質單一，一般不進行可行性研究報告和擴初設計階段，而直接根據建設單位要求，進行污水處理工程方案的設計。建設單位對多個方案進行分析、比擬及專家論證，最終確定一家設計單位進行設計。一、 接受建設單位委托二、 水量、水質調研分析三、 編制方案根據要處理廢水水量水質及處理要求，進行方案的編制。污水處理方案的主要內容有：1、 概述總論：介紹與本工程有關的情況。2、 設計依據；（1） 業(yè)主的委托書或合同；（2） 水質分析化驗結果、小試、中試結果；（3） 有關污水處理設計標準、標準、規(guī)定等；這些標準或標準主要有：3、 工藝設計（1） 設計水量水及處理要求排放標準；（2） 污水處理工程設計原那么：（3） 工藝流程：根據經驗、資料、小試，確定污水處理工藝流程及處理單元的設計參數；需對不同的工藝流程進行比擬、分析；（4） 工藝流程說