第五章-污水處理廠平面及高程布置課件

第五章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五章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1第一節(jié)污水處理廠平面布置

污水處理廠廠區(qū)內(nèi)有各處理單元構筑物、連通各處理構筑物之間的管、渠及其它管線、輔助性建筑物、道路以及綠地等。第一節(jié)污水處理廠平面布置污水處理廠廠區(qū)21.各處理單元構筑物的平面布置

處理構筑物是污水處理廠的主體建筑物，在作平面布置時，應根據(jù)各構筑物的功能要求和水力要求，結合地形和地質(zhì)條件．確定它們在廠區(qū)內(nèi)平面的布置，應考慮：A.貫通連接各處理構筑物之間的管、渠，應便捷，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.在各處理構筑物之間，應保持一定間距，以保證施工要求，一般間距要求5～10m，某些有特殊要求的構筑物，如消化池，貯氣罐等，其間距按消防有關規(guī)定執(zhí)行。D．各處理構筑物在平面布置上應盡量緊湊，以減少占地，同時減少各處理構筑物之間的管線長度。E.必要時考慮預留生長設施的擴建用地面積。

1.各處理單元構筑物的平面布置處理構筑32.管渠的平面布置（1）除了在各處理構筑物之間設有貫通連接的管、渠，還應該設置能夠使各處理構筑物獨立運行的超越管線，當某一處理構筑物出現(xiàn)故障時，其后的構筑物仍然能夠保持正常的運行。（2）同時還應設置事故排放管（超越管），它可超越全部處理構筑物，直接排放水體。（3）此外，廠區(qū)內(nèi)還應設有：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，少占用地，也可以考慮采用架空的方式敷設。（4）在污水處理廠廠區(qū)內(nèi)，應有完善的排雨水管道系統(tǒng)，必要時應考慮設防洪溝渠。2.管渠的平面布置（1）除了在各處理構筑物之間設有貫通連接的43.輔助建筑物

污水處理廠內(nèi)的輔助建筑物有：泵房、鼓風機房、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。附屬構筑物的布置應根據(jù)方便、安全等原則確定。如：鼓風機房應設于曝氣池附近，以節(jié)省管道與動力；

變電所宜設在耗電量大的構筑物如泵房等附近。

化驗室應設在綜合樓內(nèi)，遠離污泥堆廠、機器間和污泥干化場，以保證良好的工作條件。辦公室、化驗室等均應與處理構筑物保持適當距離，并應位于處理構筑物的夏季主風向的上風向處。操作工人的值班室應盡量布置在使工人能夠便于觀察各處理構筑物運行情況的位置。3.輔助建筑物污水處理廠內(nèi)的輔助建筑物有：泵54.道路、圍墻、綠化帶的布置

通向一般構(建)筑物應設置人行道，寬度1.5~2.0m；通向倉庫、檢修間等應設車行道，其路面寬為3—4m，轉彎半徑為6m，廠區(qū)主要車行道寬5～6m；車行道邊緣至房屋或構筑物外場面的最小距離為1.5m。污水廠布置除應保證生產(chǎn)安全和整潔衛(wèi)生外，還應注意美觀、充分綠化，在構(建)筑物處理上，應因地制宜，與周圍情況相稱；在色調(diào)上做到活潑、明朗和清潔。應合理規(guī)劃花壇、草坪、林蔭等，使廠區(qū)景色園林化。4.道路、圍墻、綠化帶的布置通向一般構(建)筑6辦公樓化驗室車庫配電室鼓風機房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辦公樓化驗室車庫配電室鼓風機房SBR豎流式沉淀池UASB調(diào)7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(建)筑物的標高(如池頂、池底、水面等)、處理構筑物之間連接管渠的尺寸及其標高，從而使污水能夠沿流程在處理構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)。第二節(jié)污水處理廠高程布置高程布置的內(nèi)容8①污水廠高程布置時，所依據(jù)的主要技術參數(shù)是構筑物高度和水頭損失。在處理流程中，相鄰構筑物的相對高差取決于兩個構筑物之間的水面高差，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，即構筑物本身的、連接管(渠)的及計量設備的水頭損失等。因此進行高程布置時，應首先計算這些水頭損失，而且計算所得的數(shù)值應考慮一些安全因素，以便留有余地。②考慮遠期發(fā)展，水量增加的預留水頭。③避免處理構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。④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。⑤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①污水廠高程布置時，所依據(jù)的主要技術參數(shù)是構筑物高度和水頭9⑥應盡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。⑦污水流經(jīng)處理構筑物的水頭損失，主要產(chǎn)生在進口、出口和需要的跌水處，而流經(jīng)處理構筑物本身的水頭損失則較小。構筑物名稱水頭損失（cm）構筑物名稱水頭損失（cm）格柵10～25沉砂池10～25沉淀池：平流20～40雙層沉淀池10～20豎流40～50混合池10～30輻流50～60接觸池10～30曝氣池：污水潛流入池25～50污泥干化場200～350污水跌水入池50～150生物濾池270～475污水流經(jīng)各處理構筑物的水頭損失

⑥應盡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10⑧構筑物連接管（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－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《給水排水設計手冊》獲得；L－連接管段長度，m；ξ－局部阻力系數(shù)，查閱《給水排水設計手冊》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0.7～1.5m/s；進入沉淀池時流速可以低些；進入曝氣池或反應池時，流速可以高些。流速太低時，會使管徑過大，相應管件及附屬構筑物規(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。⑧構筑物連接管（渠）的水頭損失，包括沿程與局部水頭損失，可按11⑨計量設施的水頭損失：一般污水處理廠進、出水管上計量儀表中水頭損失可按0.2m計算。⑩污水廠高程水力計算時，應選擇一條距離最長、損失最大的流程，并按最大設計流量計算。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。但同時應考慮土方平衡，并考慮有利排水。⑨計量設施的水頭損失：一般污水處理廠進、出水管上計量儀表中12高程布置圖高程布置圖13第六章廢水處理廠的技術經(jīng)濟分析第一節(jié)編制廢水處理廠工程概預算的基礎資料第二節(jié)造價構成分析第三節(jié)基本建設投資估算第四節(jié)污水處理成本的計算第六章廢水處理廠的技術經(jīng)濟分析第一節(jié)編制廢水處理廠工程概14第一節(jié)編制廢水處理廠工程概預算的基礎資料一、概、預算主要基礎資料(1)國家或地方有關主管部門批準的設計任務書(或計劃任務書)和其他有關規(guī)定文件。(2)設計文件(初步設計或施工圖設計及施工組織設計文件)。(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、預算定額、建筑材料、機電設備預算價格等。(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準。(5)各省市地區(qū)或國家頒發(fā)的民用建筑經(jīng)濟指標。(6)建設地點的地質(zhì)情況、土壤類別、地下水位、一般性氣象資料。(7)類似工程的概預算及技術經(jīng)濟指標資料。

第一節(jié)編制廢水處理廠工程概預算的基礎資料一、概、預算主要基15二、一般資料調(diào)查收集內(nèi)容

(1)定額當?shù)噩F(xiàn)行的建筑安裝工程和市政工程概算定額、綜合預算定額或預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算價格、機具臺班費、現(xiàn)行有關差價調(diào)整的計算方法，建筑安裝工程工資單價和組成，現(xiàn)行有關設備原價和運雜費率等。(3)費率標準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，有關建設單位管理費、培訓費、辦公和生活家具購置費、預備費等規(guī)定，當?shù)亍叭ㄒ黄健钡馁M用標準等方面的規(guī)定。(4)當?shù)氐氖┕l件及習慣做法施工組織設計文件，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)資金情況二、一般資料調(diào)查收集內(nèi)容16第二節(jié)造價構成分析廢水處理廠的造價受地區(qū)條件、工程規(guī)模和設計標準的影響很大，造價變化幅度可能相差2—3倍，其變化規(guī)律也不易學握。但構成廢水處理廠的各單項構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成有一定的比例關系。一般來說，這個比例受工程規(guī)模的影響較小，在工藝標準和結構類型大致相近的情況下，各部分與總造價的比重比較接近。第二節(jié)造價構成分析廢水處理廠的造價17廢水處理廠的造價構成（常規(guī)二級生物處理)構筑物名稱各構筑物占廢水處理廠總造價的比例構筑物名稱各構筑物占廢水處理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5～126～9沼氣柜2～52～4沉砂池1～21～2脫水機房4～104～8初次沉淀池5～116～10其他構筑物3～53～5曝氣池及鼓風機房17～2519～23綜合樓及輔助建筑3～84～6二沉池8～169～14平面布置11～1712～16消化池及控制室7～118～10機修、化驗、通訊及運輸設備4～85～7污泥濃縮池2～42～3家屬宿舍3～64～5廢水處理廠的造價構成（常規(guī)二級生物處理)各構筑物占廢水處理廠18

由表可看出，處理構筑物的初沉池、曝氣池(包括鼓風機房)、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計對降低廢水處理廠造價十分重要。綜合分析廢水處理廠造價構成，其工藝(包括設備、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。由表可看出，處理構筑物的初沉池、曝氣19第三節(jié)基本建設投資估算

一、基本建設投資基本建設投資是指一個建設項目從籌集、設計、施工、試生產(chǎn)到正式投入運行所需的全部資金?；窘ㄔO投資組成的分類方法主要有兩種。

第三節(jié)基本建設投資估算一、基本建設投資201．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)容包括征地費及拆遷費、建設單位管理費、生產(chǎn)人員培訓費、堪察設計費、試驗研究費、施工機械遷移費、場地清理費、四源建設費(上水、下水、煤氣、熱力)、供電貼費、聯(lián)合試車費、技術咨詢和考察費、監(jiān)理費、設計費、引進技術和進口設備項目的其他費用等；

第三部分：不可預見的費用(預備費)，包括工程預備費和考慮建設期間價格上漲等因素的價格預備費，建設期間貸款利息等項費用。1．按總概算的費用項目劃分212．按建設費用的性質(zhì)劃分按建設費用性質(zhì)，一般可分為五個部分：(1)建設工程費包括各種房屋和構筑物的建筑工程，各種管道鋪設工程，采暖通風及照明工程和其他特種工程費用等；(2)設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；(3)設備購置費用包括各種水處理機械、通用設備，如水泵及電機、自控儀表、電氣、機修、運輸、化驗等設備的購置費用；(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，如建設單位管理費、生產(chǎn)人員培訓費、勘察設計費等。2．按建設費用的性質(zhì)劃分22

二、基本建設投資的估算方法常用的估算方法有以下4種。1．指標估算法

采用國家或部門、地區(qū)制定的技術經(jīng)濟指標為估算依據(jù)，或以已經(jīng)建設的同類工程的造價指標為基礎，結合工程的具體條件，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年建設部頒發(fā)的《全國市政工程投資估算指標》和《給水排水設計手冊·第10冊·技術經(jīng)濟》，并結合近年來各地市政設施建設項目的實際施工工程投資結算情況，對基本建設投資進行估算，見表。二、基本建設投資的估算方法23污水處理廠單位水量投資及主要材料消耗的綜合指標（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950~100016~1995~1150.013~0.0159~114~610～201100~125018~22115~1400.015~0.01811~156~85～101250~145020~24135~1600.018~0.02215~178~92～51450~175024~28150~1800.022~0.02517~239~121～21750~200028~32180~2400.025~0.03023~4012~22污水處理廠單位水量投資及主要材料消耗的綜合指標規(guī)模104m324

2．造價公式估算法

造價公式(或稱費用模型)是通過數(shù)學關系式來描述工程費用特征及其內(nèi)在聯(lián)系。1996年材料價格和設計標準分析得出的二級廢水處理廠的造價計算公式為：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為廢水處理廠的設計水量，104m3/d；2．造價公式估算法式中：CS為處理廠工程投資，不包括二類費253．主要造價構成估算法

估算時著重于造價構成的主要方面，次要方面則按主、次兩者的比例關系進行估算。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上增加30％一35％，就能估算出整個廢水處理廠的工程費用。為提高精確度，可先估算單項構筑物造價，然后累計得出總造價。在進行單項構筑物造價估算時，同樣可以利用造價構成的比例關系．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。應首先認真估算土建工程費用，因為土建費用占總造價的80％左右。3．主要造價構成估算法264．參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筑物的造價資料作為估算基礎，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，必須按概算指標或概算定額的分項要求，計算出主要工程數(shù)量，然后按概算定額單價進行估算。4．參照同類工程的造價或根據(jù)概算定額進行估算27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％，建設期貸款利息750萬元，綜合基本折舊率4.6％(土建70年，設備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，計算單位處理成本。第四節(jié)污水處理成本的計算1.污水處理成本概念28電費：E1＝(365×24×1100×0.58)/1.3＝429.91單位：萬元藥劑費：E2＝365×50000×10-6×(0.45×15000十3×1500)＝20.53工資福利費：E3＝96×12000＝115.2基本折舊費：E4＝(7500×0.92+750)×0.046＝