污水處理廠設計原理與建設

第八章污水處理廠的設計二、設計原則1.工業(yè)廢水與城市污水處理的關系工業(yè)廢水在廠內(nèi)進行局部處理，去除城市污水處理廠不能有效去除的有毒有害物質(zhì)，使工業(yè)廢水達到排入城市下水道的水質(zhì)標準（CJ18-86）以后再與生活污水一起進入城市污水處理廠進求預可行性研究是建設單位向上級送審的《項目建議書》①概述②工程方案③工程投資估算及資金籌措④工程遠近期結合的考慮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設計說明書②工程量③材料及設備量④工程概算⑤初設圖紙為加強建設項目的前期工作，嚴格按照設計程序為加強建設項目的前期工作，嚴格按照設計程序辦事，使建設項目的確定建立在充分調(diào)查研究、項目建議書是建設單位向國家提出要求建設某一具體項目的建議文件，是基建程序中最初階段的工作，是投資決策前對擬建項目的輪廓設想。項目建議書一般應包括以下內(nèi)容：4.投資估算和資金籌措設想，利用外資項目要說明利用外資的理由和可行性，以及償還貸款能力的初步測算。5.項目建設進度的設想。6.經(jīng)濟效益和社會效益的初步估算?？尚行匝芯靠尚行匝芯繎耘鷾实捻椖拷ㄗh書和委托書為依據(jù)，研究項目的經(jīng)濟和社會的可行性，向決策者和主管機關審批的上報文件。其主要任務是：在充分調(diào)查研究、評價預測和必要的勘查工作基礎上，對項目建設必要性、經(jīng)濟合理性、技術可行性、實施可能性進行綜合性的研究和論證，對不同建設方案進行比較，提出推薦建設方案?？尚行匝芯康墓ぷ鞒晒翘岢隹尚行匝芯繄蟾?，批準后的可行性研究報告是編制設計任務書和進行初步設計的依據(jù)?！督ㄖS綜合預算定額》《安裝工程預算定額》《建筑企業(yè)單位工程收費標準》償《室外排水設計規(guī)范》《建筑給水排水設計規(guī)范》《室外給水設計規(guī)范》《污水再生利用工程設計規(guī)范》《建筑中水設計規(guī)范》《城市污水處理廠附屬建筑和附屬設計標準》《污水綜合排放標準》《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》《污水海洋處置工程污染控制標準》BOD5=20~35g/（人.d）SS=30~50g/（人.d）3.設計水質(zhì)濃度SS=sQss1.設計最大流量（m3/h或L/s）除曝氣池外各處理構筑物與廠內(nèi)連接管渠的設計采用。當污水處理廠進水用泵提升時，則用組合泵的作為設計最大流量，但應與設計流量相吻合。3.降雨時的設計流量（m3/d或L/s）該流量包括旱天流量和截流n倍的初期雨水流量，用于校核初沉池。4.曝氣池容積用最大日平均時流量進行設計。平面布置圖污水污泥工藝流程縱斷面圖豎向布置圖廠內(nèi)管渠結構示意圖廠內(nèi)各處理構筑物的工藝施工圖，各處理構筑物和管渠附屬設備安裝詳圖管道綜合圖泵房、處理構筑物、綜合樓、維修車間、倉庫的建筑圖、結構圖采暖、通風、照明、室內(nèi)給排水安裝圖，電氣圖，自動控制圖、非標準機械設備圖等選擇廠址或站址(在工廠、企業(yè)內(nèi)，往往將污水處選擇廠址或站址(在工廠、企業(yè)內(nèi)，往往將污水處理廠稱為廢水站)時，一般應考慮以下一些問題：則應考慮防洪措施。選擇廠址或站址(在工廠、企業(yè)內(nèi)，往往將污水處選擇廠址或站址(在工廠、企業(yè)內(nèi)，往往將污水處理廠稱為廢水站)時，一般應考慮以下一些問題：（300m以上距離）處理廠占地面積與處理水量、處理方法的選擇污水處理廠所需面積0.5-0.72-34-61.2-1.81.6-2.53.0-4.52.5-3.85.0-7.55.0-6.510.0-12.5在選擇處理的工藝路線時，應注意考慮如下基本原則。3.可靠性5.結合實際情況6.簡潔和簡單性上述六項原則必須在選擇處理工藝路線時全面衡量，綜合考濾。v工藝流程的選擇主要受以下因素的影v水質(zhì)水量調(diào)節(jié)v化學v物理v物理化學v生物v生態(tài) 化學混凝沉淀法 化學混凝沉淀法化學生物絮凝處理 二級生化污水處理廠二級生化污水處理廠城市污水處理廠工藝流程的確定城市污水處理廠工藝流程的確定v污水處理程度（排放標準，回用目標）；v工程造價、運行費用及占地面積；v當?shù)氐淖匀慌c工程條件；v污水的水量規(guī)模與污水量日變化程度；v工程施工和運行管理需要的技術條件。研究下列各點：(2)(2)循環(huán)給水和壓縮廢水量的可能性；(3)回收利用廢水中的有用物質(zhì)的方式方法； 在調(diào)查研究的基礎上，順次解決下列各問題：(1)確定廢水的處理要求；廢水能同本廠生活污水一起處理。在解決上述問題后，可研究各分散處理和集中處理的方法和流程。思考：化工廠廢水處理工藝如何選擇？化工廠廢水特點1）酸堿性2）高懸浮物3）高揮發(fā)性4）對生物有毒有害。工藝選擇：1).物理處理法。如過濾法、沉淀法。(2).物理化學法。如混凝沉淀法。(3).生物處理法。水質(zhì)特點：水量大、有機污染物含量高、堿度和pH值變化大、水質(zhì)變化大；可生化性能差，廢水BOD5/COD值一般在20%左右；色度高。工藝選擇：（1）物理化學法。如混凝沉淀法（2）生物處理法。如：水解酸化—UASB—SBR，水解酸化—生物接觸氧化，活性污泥—接觸氧化（3）多種方法聯(lián)用：混凝—水解酸化—接觸氧化，二級生物接觸氧化-砂濾-活性生物炭，水解-接觸氧化-氣浮1.收集資料，調(diào)查研究①要處理污染物種類、數(shù)量、規(guī)模、物理化學性質(zhì)、其他特性；②國內(nèi)外處理該污染物的工藝方法、路線；③試驗研究報告；④處理技術先進與否、自動化的高低以及污染物的測試方法；⑤所需要設備的制造、運輸和安裝情況；⑥處理項目建設的投資、運行費用、占地面積；⑦水、汽、電和燃料以及主要基建材料的用量及供應；⑧廠址、水文、地質(zhì)、氣象等資料；⑨車間的位置、環(huán)境和周圍的情況。2.設備、設施及儀器的落實3.全面比較全面分析對比的內(nèi)容很多．主要比較以下幾項：①要處理污染物的各種處理工藝路線在國內(nèi)外應用的狀況及發(fā)展趨勢；44、處理工藝路線最終的確定在以上三項的基礎上，綜合各種處理方法的優(yōu)點，減少缺陷，最終確定出最佳的處理工藝路線．使該處理工藝路線在技術上，在經(jīng)濟上都可行。主要附屬建筑物和人員編制v主要附屬建筑物：v綜合樓（辦公、化驗、食宿、洗?。?00m2左右；v變電站：70m2左右；v機修間：100m2左右；v汽車庫：70m2左右v鍋爐房：70m2左右；v門衛(wèi)值班室：20m2左右v生產(chǎn)人員（工藝運行操作，值班警衛(wèi)，化驗）：4班3倒）；v生產(chǎn)輔助人員（水、電、機修，司機，綠化）：1班；v生產(chǎn)管理人員（廠長，工程師，辦公、后勤）：1班。中小型污水處理廠輔助建筑面積面積/m2化驗室25－35器皿與藥品貯藏室辦公室20－40機修間20－30倉庫20－30(5)產(chǎn)生臭氣和噪聲的輔助構筑物和輔助建筑物應注意其對周圍環(huán)境的影響。特殊構筑物的距離符合要求。(8)(8)綠化面積不少于全廠面積30%。污水廠應設置通向各構筑物和附屬建筑物的必要通道。通道的設計應符合下列要求：一、主要車行道的寬度：單車道為3.5m，雙車道為6~二、車行道的轉(zhuǎn)彎半徑不宜小于6m；三、人行道的寬度為1.5～2m。四、通向高架構筑物的扶梯傾角不宜大于45度。五、天橋?qū)挾炔灰诵∮?m。妥善安排管線妥善安排管線設置計量設備設置計量設備構筑物的個數(shù)279285177 111222222222456667788889999211212辦化車配公驗電樓室?guī)焓屹A泥池主要構筑物一覽表6 污泥脫水間 2 15X107.5X510X615X511666 111111111444211污泥提升泵房辦公樓3化驗室 35鼓風機房污泥脫水間格柵污水提升泵房調(diào)節(jié)沉淀池UASB反應器豎流式沉淀池污泥提升泵房濃縮池貯泥池集泥井6 71228 39D＝8D＝8D＝5671279285177 111222222222456667788889999211212辦化車配公驗電樓室?guī)焓屹A泥池主要構筑物一覽表6 污泥脫水間 2 15X107.5X510X615X511666 111111111444211污泥提升泵房辦公樓3化驗室 35鼓風機房污泥脫水間格柵污水提升泵房調(diào)節(jié)沉淀池UASB反應器豎流式沉淀池污泥提升泵房濃縮池貯泥池集泥井6 71228 39D＝8D＝8D＝56711152格柵 1 8調(diào)節(jié)沉211 112濃縮池平面布置圖 配電室配電室鼓風機房鼓風機房1 129329 x:78.0 x:78.0122D＝32111111接觸11 接觸11 1.圖中和表中單位均以米計2.本圖比例尺為1：2001111 豎流式沉淀池2水解酸化水解酸化444448888888 污水工藝管道123污水工藝管道123污水處理廠工藝平面圖v比例：1：500；v圖簽：大小、格式統(tǒng)一；v線型：粗：0.6mm，中：0.4mm，細：0.2mm；v字體：不限（本次設計不限）v字高：3mm，4.5mm，7.5mm；v標注：建筑標注格式，格式、符號、字體統(tǒng)一；v平面圖形完整，道路、分區(qū)、平面布局合理順暢，構、建筑物編號，編制構建筑物一覽表；v主要工藝管線完整準確，管線區(qū)分明確，走向合理v廠區(qū)給排水管線，圖紙設計說明； 水頭損失為兩構筑物之間的水面高差。如進水溝道和出水溝道之間的水位差大于整個處理廠需要的總水頭，則廠內(nèi)就不需設置廢水水頭損失包括：水頭損失包括：1、污水流經(jīng)各處理構筑物的水頭損失2、污水流經(jīng)連接前后兩處理構筑物管渠的水頭損失3、污水流經(jīng)水設備的水頭損失污水廠的高程布置就是確定各構筑物的高程。污水廠的高程布置就是確定各構筑物的高程。高程布置一般原則：1.水力計算時，應選擇一條距離最長、水頭損失最大的流程進行計算，應適當留有余地。2.原則上應以最大設計流量計算，對大中型的處理廠，按設計平均流量計算，應留有充分的池面超高，同時構筑物之間的聯(lián)結管渠應按最大設計流量設計。3.高程計算時，經(jīng)常以受納水體的最高水位或下游用水的水位要求作為起點，由下游倒推向上游計算，以使處理后的廢水在洪水季節(jié)也能夠自流排出，使總提升泵房的揚程最小。4.高程布置和平面布置時，都應注意廢水處理流程與污泥流程的相互協(xié)調(diào)，應盡量減少提升的污泥量。5.縱斷高程圖所采用的比例：縱向1:100，橫向1:500-1:1000。6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。7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。8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。9考慮遠期發(fā)展，水量增加的預留水頭10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。⑧構筑物連接管（渠）的水頭損失，包括沿程與局部水頭損失，可按下列公式計算確定：+h2=ΣiL+Σζ(m)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。污水處理構筑物的水頭損失構筑物水頭損失cm格柵沉砂池沉淀池豎流式40-50平流式20-40輻流式50-60生物濾池濾床高2米回轉(zhuǎn)布水器池270-280固定噴嘴布水系統(tǒng)池450-475廢水潛流入池25-50廢水跌流入池50-100消毒接觸池20-50污泥干化場200-350hivl123456789⑧~⑦⑦~⑥⑥~⑤⑤~④④~EE～F3′F3～DD～F2F2~③③~②②~CC～F1′F1~①0.30×0.53③0.35～0.25④53二、確定污水處理廠的設計水量）：這種流量一般用于表示污水處理廠的計算污水處理廠的年抽升電耗和耗藥計算產(chǎn)生并處理的污泥總量。v設計最大流量（m3/h或L/s）：污水處理廠的進水管的設計用此流量。當污水處理廠的進水是用水泵抽升時，則用組合水泵的工作流量作為設計最大流量，但應與設計流量相吻合。污水處理廠的各處理構筑物（除另有規(guī)定外）及廠內(nèi)連接各處理構筑物的管渠，都應滿足設計最大水量的要求。考慮到最大設計流量持續(xù)時間較短，可采用時平均流量為曝氣池的設計