污水處理廠高程設(shè)計(jì)參考

1、1 處理流程高程設(shè)計(jì)為使污水能在各處理構(gòu)筑物之間通暢流動，以保證處理廠的正常運(yùn)行， 需進(jìn)行高程布置，以確定各構(gòu)筑物及連接管高程。為降低運(yùn)行費(fèi)用和便于維護(hù)管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流動已按重力流考慮為宜；污泥也最好利用重力流動，若需提升時， 應(yīng)盡量減少抽升次數(shù)。 為保證污泥的順利自流， 應(yīng)精確計(jì)算處理構(gòu)筑物之間的水頭損失， 并考慮擴(kuò)建時預(yù)留的儲備水頭， 高程圖的比例與水平方向的比例尺一般不相同，一般垂直比例大，水平的比例小些12。1.1 主要任務(wù)污水處理廠污水處理流程高程布置的主要任務(wù)是：(1) 確定各處理構(gòu)筑物和泵房的標(biāo)高；(2) 確定處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸及其標(biāo)高；(3) 通過計(jì)算確

2、定各部分的水面標(biāo)高，從而能夠使污水沿處理流程在處理構(gòu)筑物之間暢通地流動，保證污水處理廠的正常運(yùn)行。1.2 高程布置的一般原則(1) 計(jì)算各處理構(gòu)筑物的水頭損失時，應(yīng)選擇一條距離最長、水頭損失最大的流程進(jìn)行較準(zhǔn)確的計(jì)算， 考慮最大流量、 雨天流量和事故時流量的增加。并應(yīng)適當(dāng)留有余地， 以防止淤積時水頭不夠而造成的涌水現(xiàn)象，影響處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行。(2) 計(jì)算水頭損失時，以最大流量（設(shè)計(jì)遠(yuǎn)期流量的管渠與設(shè)備，按遠(yuǎn)期最大流量考慮） 作為構(gòu)筑物與管渠的設(shè)計(jì)流量。 還應(yīng)當(dāng)考慮當(dāng)某座構(gòu)筑物停止運(yùn)行時，與其并聯(lián)運(yùn)行的其余構(gòu)筑物與有關(guān)的連接管渠能通過全部流量。(3) 高程計(jì)算時，常以受納水體的最高水位作為起點(diǎn)

3、，逆廢水處理流程向上倒推計(jì)算，以使處理后廢水在洪水季節(jié)也能自流排出，并且水泵需要的揚(yáng)程較小。如果最高水位較高， 應(yīng)在廢水廠處理水排入水體前設(shè)置泵站，水體水位高時抽水排放。如果水體最高水位很低時， 可在處理水排入水體前設(shè)跌水井，處理構(gòu)筑物可按最適宜的埋深來確定標(biāo)高。(4) 在做高程布置時，還應(yīng)注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少需要提升的污泥量。1.3 污水高程計(jì)算在污水處理工程中， 為簡化計(jì)算一般認(rèn)為水流是均勻流。管渠水頭損失主要有沿程水頭損失和局部水頭損失。出水排至長江，最高水位為45.22m。總損失 =構(gòu)筑物的損失 +沿程損失 +局部損失，沿程水頭損失按下式計(jì)算：illrcvhf22（7

4、.1）式中fh為沿程水頭損失，m；l為管段長度， m；r 為水力半徑， m；v為管內(nèi)流速，m s；c為謝才系數(shù)。局部水頭損失為：gvhm22（7.2）式中局部阻力系數(shù)，查閱給排水設(shè)計(jì)手冊第一冊獲得。1.3.1 構(gòu)筑物初步設(shè)計(jì)時，構(gòu)筑物水頭損失可按經(jīng)驗(yàn)數(shù)值計(jì)算。污水流經(jīng)處理構(gòu)筑物的水頭損失，主要產(chǎn)生在進(jìn)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。本設(shè)計(jì)中若在設(shè)計(jì)計(jì)算過程中計(jì)算了的就用計(jì)算的結(jié)果，若在設(shè)計(jì)計(jì)算過程中沒計(jì)算的就用經(jīng)驗(yàn)值，各構(gòu)筑物水頭損失見表7.1。表 7.1 構(gòu)筑物水頭損失表構(gòu)筑物名稱水頭損失（ m）構(gòu)筑物名稱水頭損失（ m）粗格柵0.081 de 型氧化溝0.40 細(xì)

5、格柵0.32 輻流沉淀池0.50 平流式沉砂池0.40 平流接觸池0.30 厭氧池0.20 巴氏計(jì)量槽0.28 1.3.2 管渠水力計(jì)算計(jì)量槽至出水口取一個進(jìn)出口損失及一個90彎頭損失，取局部阻力系數(shù)為：1.0 +0.10+1.1=2.2 。接觸池至計(jì)量槽取一個進(jìn)出口損失，取局部阻力系數(shù)為：1.0+0.10=1.1。二沉池至接觸池取一個進(jìn)出口損失及一個90彎頭損失，取局部阻力系數(shù)為：0.11.01.12.2。集配水井至二沉池取一個進(jìn)出口損失，取局部阻力系數(shù)為：0.1+1.01.1。氧化溝至集配水井取一個進(jìn)出口損失及二個90彎頭損失，取局部阻力系數(shù)為：0.1+1.0+2.2=3.3。厭氧池至氧化

6、溝取一個進(jìn)出口損失，取局部阻力系數(shù)取為：0.1+1.0=1.1。沉砂池至厭氧池取一個進(jìn)出口損失及一個90彎頭損失，取局部阻力系數(shù)為：0.1+1.0+1.1=2.2。管渠水力計(jì)算見表7.2。表 7.2 污水管渠水力計(jì)算表管渠及構(gòu)筑物名稱流量sl管渠設(shè)計(jì)參數(shù)水頭損失mmmdi（）v m sml沿程局部合計(jì)出水口至計(jì)量槽856 1000 2.15 1.46 240.0 0.516 0.239 0.755 計(jì)量槽至接觸池856 1000 2.15 1.46 3.5 0.007 0.120 0.127 接觸池至二沉池749 900 2.08 1.37 70.0 0.146 0.211 0.357 二沉池

7、至集配水井749 900 2.08 1.37 35.0 0.073 0.105 0.178 集配水井至氧化溝567 800 2.52 1.40 40.0 0.101 0.225 0.326 氧化溝至厭氧池567 800 2.52 1.40 8.5 0.021 0.110 0.131 厭氧池至沉砂池428 700 2.18 1.17 68.5 0.149 0.154 0.303 1.3.3 污水處理高程計(jì)算及布置污水處理廠水力計(jì)算以接受處理后污水水體的最高水位45.220m作為起點(diǎn)，沿污水處理流程向上倒推計(jì)算， 以使處理后的污水在洪水季節(jié)也能自流排出，同時，還要考慮 挖土埋深的狀況 。以 50.

8、000m為基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)中考慮污水管的非充滿度 （一般管徑大于或等于1000mm時， 最大充滿度為 0.75） 和管道的覆土厚度 （一般不小于 0.7m 且不考慮凍土深度）， 城市污水主干管進(jìn)入污水處理廠處的管徑為1000m，管道水面標(biāo)高為48.500m。由于采用的de 氧化溝方案中二沉池、氧化溝占地面積大，如果埋深設(shè)計(jì)過大，一方面不利于施工，也不利于土方平衡，故按盡量減少埋深。從降低土建工程投資考慮，接觸消毒池水面相對高程定為0.00m， 這樣布置亦利于排泥及排空檢修。計(jì)算結(jié)果見下表7.3。表 7.3 構(gòu)筑物及管渠水力計(jì)算表序號管渠及構(gòu)筑物名稱（m）水面上游標(biāo)高（ m）水面下游標(biāo)高（ m）構(gòu)筑物

9、水面標(biāo)高（ m）地面標(biāo)高（ m）1 出水口至計(jì)量槽49.443 48.688 50.000 2 計(jì)量槽49.723 49.443 49.583 50.000 3 計(jì)量槽至接觸池49.850 49.723 50.000 4 接觸池50.150 49.850 50.000 50.000 5 接觸池至二沉池50.507 50.150 50.000 6 二沉池51.807 51.307 51.557 50.000 7 二沉池至集配水井51.985 51.807 7 集配水井至de 型氧化溝52.311 51.985 50.000 8 de 型氧化溝52.711 52.311 52.511 50.000

10、 9 de 型氧化溝至厭氧池52.842 52.711 50.000 10 厭氧池53.042 52.842 52.942 50.000 11 厭氧池至沉砂池53.345 53.042 50.000 12 沉砂池53.745 53.345 53.545 50.000 13 細(xì)格柵54.065 53.745 50.000 14 粗格柵48.500 48.419 50.000 1.3.4 污泥處理構(gòu)筑物高程布置(1) 污泥管道的水頭損失管道沿程損失按下式計(jì)算：85. 117.149.2hfcvdlh（7.3）管道局部損失計(jì)算：gvhi22（7.4）式中hc污泥濃度系數(shù)；d污泥管管徑， m；v管內(nèi)流

11、速，sm；l 管道長度， m ；局部阻力系數(shù)。查 給水排水設(shè)計(jì)手冊可知： 當(dāng)污泥含水率為 97%時， 污泥濃度系數(shù)hc=71，管徑為 150-200mm時，最小設(shè)計(jì)流速為0.8m/s;污泥含水率為 95%時，污泥濃度系數(shù)為hc=53， 管徑為 150-200mm 時，最小設(shè)計(jì)流速為1m/s。各連接管道的水頭損失見下表7.4。表 7.4 連接管道的水頭損失管渠及構(gòu)筑物名稱流量sl管渠設(shè)計(jì)參數(shù)水頭損失（m）mmdv m si（）ml沿程局部合計(jì)濃縮池至貯泥池4.46 150 0.81 14.1 5.0 0.029 0.074 0.103 (2) 污泥處理構(gòu)筑物水頭損失當(dāng)污泥以重力流排出池體時，污泥

12、處理構(gòu)筑物的水頭損失以各構(gòu)筑物的出流水頭計(jì)算，濃縮池一般取1.5m，二沉池一般取 1.2m。(3) 污泥高程布置設(shè)計(jì)中污泥在二沉池到污泥濃縮池以及貯泥池到脫水車間得到提升，取脫水機(jī)房標(biāo)高為 53m，貯泥池泥面相對地標(biāo)為0.000m，超高 0.3m。污泥高程布置計(jì)算如下表7.5。表 7.5 污泥高程布置計(jì)算表序號管渠及構(gòu)筑物名稱上游泥面標(biāo)高（ m）下游泥面標(biāo)高（ m）構(gòu)筑物泥面標(biāo)高（ m）地面標(biāo)高（m）1 貯泥池50.300 50.00 2 濃縮池至貯泥池51.903 50.300 50.00 3 濃縮池51.903 50.00 4.4 高程計(jì)算污水廠廠址處的地坪標(biāo)高基本在30 米左右。本設(shè)計(jì)中

13、的高程計(jì)算分別為泵提升前和泵提升后兩部分。泵提升前按順序計(jì)算，泵提升后按逆向計(jì)算。污水廠主干道管采用鋼筋混凝土圓管，按非滿流設(shè)計(jì)，阻力系數(shù)為 n=0.013，坡度 i=0.003 。4.4.1泵前水位計(jì)算采用 dn300鋼筋混凝土圓管， l=150m ，查表得 q=0.00209 m3/s ，i=0.003時，v=0.5m/s，設(shè)污水入口水位為29.4m，則溝道沿程水力損失：0.0031000.3ilm局部水力損失：220.510.0128229.8fvhmg合計(jì)： 0.09+0.0128=0.10m 則格柵前水位為： 29.4-0.10=29.3m 格柵的水頭損失為： 0.67m 柵后水位為

14、： 29.3-0.67=28.63m 。即泵前水位為： 28.63m。4.4.2泵后水位的計(jì)算設(shè)計(jì)出水管的出水水位為29m ，(1) 消毒池至出水采用 dn300鋼筋混凝土圓管， l=30m ，查表得 q=000209 m3/s ，i=0.003 時，v=0.5m/s 沿程阻力損失：0.0032000.6ilm局部水力損失：220.50.50.0064229.8fvhmg消毒池內(nèi)部損失： 0.3m。合計(jì)： 0.09+0.0064+0.3=0.45m 消毒池內(nèi)水位為： 29+0.45=29.45m (2) sbr 反應(yīng)池至消毒池采用 dn200鋼筋混凝土圓管， l=30m ，查表得 q=0.00

15、104 m3/s ，i=0.003 時，v=0.4m/s 沿程阻力損失：0.003300.09ilm局部阻力損失：220.40.50.0041229.8fvhmg（入管口）220.40.750.006222 9.8fvhmg（90標(biāo)準(zhǔn)彎頭 1 個）220.40.250.00205229.8fvhmg（小管口進(jìn)大管口）220.44.50.0369229.8fvhmg（閘閥 1/2 開）采用 dn400鋼筋混凝土圓管， l=10m ，查表得 q=0.00209 m3/s ，i=0.003 時，v=0.45m/s 沿程阻力損失：0.0031000.3ilm局部阻力損失：220.4510.010422

16、 9.8fvhmg（流入大容器）220.450.170.001822 9.8fvhmg（閘閥全開）sbr 反應(yīng)器內(nèi)部損失： 0.4m 合計(jì)：0.09+0.0041+0.0062+0.00205+0.0369+0.03+0.0104+0.0018+0.4=0.58m sbr 反應(yīng)器內(nèi)部水位為： 29.45+0.58=30.03m。(3) uasb 反應(yīng)器至 sbr 反應(yīng)池采用采用 dn200鋼筋混凝土圓管， l=20m ，查表得 q=0.00104 m3/s ，i=0.003時，v=0.4m/s 沿程阻力損失：0.003200.06ilm局部阻力損失：220.40.50.0041229.8fvh

17、mg（入管口）220.40.750.006222 9.8fvhmg（90標(biāo)準(zhǔn)彎頭 1 個）220.40.170.00138229.8fvhmg（閘閥全開）采用 dn400鋼筋混凝土圓管， l=8m ，查表得 q=0.00209 m3/s ，i=0.003 時，v=0.45m/s 沿程阻力損失：0.003500.15ilm局部阻力損失：220.450.250.002622 9.8fvhmg（小管徑流入大管徑）采用 dn300鋼筋混凝土圓管， l=15m ，查表得 q=000209 m3/s ，i=0.003 時，v=0.5m/s 沿程阻力損失：0.003450.135ilm局部水力損失：220.

18、50.750.009622 9.8fvhmg（90 標(biāo)準(zhǔn)彎頭 1 個）220.50.150.001922 9.8fvhmg（大管徑流入小管徑）uasb 反應(yīng)器內(nèi)部跌水： 0.5m 合計(jì)：0.06+0.0041+0.0062+0.00138+0.024+0.0026+0.045+0.0096+0.0019+0.5=0.66m uasb 反應(yīng)器內(nèi)水位為： 30.03+0.66=30.69m (4) 厭氧消化池至 uasb 反應(yīng)器采用 dn300鋼筋混凝土圓管， l=30m ，查表得 q=000209 m3/s ，i=0.003 時，v=0.5m/s 沿程阻力損失：0.003500.15ilm局部水

19、力損失：220.50.50.0064229.8fvhmg采用 dn200鋼筋混凝土圓管， l=50m ，查表得 q=0.00104 m3/s ，i=0.003 時，v=0.4m/s 沿程阻力損失：0.003800.24ilm220.40.250.00205229.8fvhmg（大管口進(jìn)小管口）220.40.750.006222 9.8fvhmg（90標(biāo)準(zhǔn)彎頭 1 個）220.410.0081229.8fvhmg（入反應(yīng)池）厭氧消化池內(nèi)部損失： 0.5m。合計(jì)： 0.09+0.0064+0.0096+0.15+0.00205+0.0062+0.0081+0.5=0.76m 厭氧消化池水位： 30

20、.69+0.76=31.45m (5) 調(diào)節(jié)池至厭氧消化池采用 dn300鋼筋混凝土圓管， l=35m ，查表得 q=000209 m3/s ，i=0.003 時，v=0.5m/s 沿程阻力損失：0.003900.27ilm局部水力損失：220.5(0.51)0.019229.8fvhmg調(diào)節(jié)池內(nèi)部損失： 0.2m 合計(jì)： 0.105+0.0478+0.2=0.35m. 調(diào)節(jié)池內(nèi)部水位為： 31.45+0.35=31.80m (6) 沉淀池至調(diào)節(jié)池采用 dn300鋼筋混凝土圓管， l=25m ，查表得 q=000209 m3/s ，i=0.003 時，v=0.5m/s 沿程阻力損失：0.003

21、650.195ilm局部水力損失：220.5(0.51)0.019229.8fvhmg沉淀池內(nèi)部損失： 0.5m 合計(jì)： 0.075+0.0382+0.5=0.61m. 沉淀池內(nèi)部水位為31.80+0.61=32.41m (7) 沉砂池至沉淀池采用 dn300鋼筋混凝土圓管， l=35m ，查表得 q=000209 m3/s ，i=0.003 時，v=0.5m/s 沿程阻力損失：0.003350.105ilm局部水力損失：220.5(0.51)0.019229.8fvhmg220.50.750.009522 9.8fvhmg沉沙池內(nèi)部損失： 0.4m. 合計(jì)： 0.105+0.019+0.00

22、95+0.4=0.533m 沉沙池內(nèi)部水位為： 32.41+0.533=32.94 。(8) 泵房至沉砂池采用 dn300鋼筋混凝土圓管， l=10m ，查表得 q=000209 m3/s ，i=0.003 時，v=0.5m/s 沿程阻力損失：0.003250.075ilm局部水力損失：220.5(0.51)0.019229.8fvhmg合計(jì)： 0.03+0.019=0.049m 則泵后的水位： 32.94+0.049=32.99m 4.4.3 各構(gòu)筑物高程確定表 4-1 各構(gòu)筑物高程格柵柵前水深29.30m 泵前水面標(biāo)高28.63m 泵后水面標(biāo)高32.99m 沉砂池水面標(biāo)高32.94m 初沉

23、池水面標(biāo)高32.41m 調(diào)節(jié)池水面標(biāo)高31.80m 厭氧消化池水面標(biāo)高31.45m uasb 反應(yīng)池水面標(biāo)高30.69m sbr反應(yīng)池水面標(biāo)高30.03m 消毒池水面標(biāo)高29.45m 4.2 污水廠的高程布置高程布置的內(nèi)容主要包括確定各處理構(gòu)(建)筑物和泵房的標(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(yùn)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(取 1： 600)。4.2.1 高程布置原則(1) 污水廠高程布里時。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(jì)量設(shè)備的水頭損失等。 因此進(jìn)行高程布置時，應(yīng)首先計(jì)算這些水頭損失，而且計(jì)算所得的數(shù)值應(yīng)考慮一些安全因素，以便留有余地。初步設(shè)計(jì)時， 可按下表4.1 所列數(shù)據(jù)估算。 污水流經(jīng)處理構(gòu)筑物的水頭損失，主