城市污水处理设计方案

第一章设计资料一、自然条件1、气候：该城镇气候为亚热带海洋季风性季风气候,常年主导风向为东南风。2、水文:最高潮水位6.48m(罗零高程，下同)高潮常水位5。28m低潮常水位2.72m二、城市污水排放现状1、污水水量生活污水按人均生活污水排放量300L/人。d；生产废水量按近期1。5万m3/d,远期2。4万m3/d;公用建筑废水量排放系数按近期0.15,远期0.20考虑;(4)处理厂处理系数按近期0.80,远期0.90考虑。2、污水水质(1)生活污水水质指标为CODcr60g/人.dBOD530g/人。d(2)工业污染源参照沿海开发区指标,拟定为：CODcr300mg/L；BOD5170mg/L(3)氨氮根据经验确定为30md/L。三、污水处理厂建设规模与处理目标1、建设规模该污水处理厂服务面积为10.09km2,近期(2000年)规划人口为6.0万人，远期(2020年)规划人口为10.0万人。处理水量近期3。0万m3/d,远期6。0万m3/d。2、处理目标根据该城镇环保规划，污水处理厂出水进入的水体水质按国家3类水体标准控制，同时执行国家关于污水排放的和标准，拟定出水水质指标为CODcrW100mg/L；BOD5W30mg/L；SSW30mg/L;NH3—NW10mg/L四、建设原则污水处理工程建设过程中应遵从下列原则：污水处理工艺技术，在达到治理要求的前提下应优先选择基建投资和运行费用少、运行管理简便的先进的工艺；所用污水、污泥处理技术和其他技术不仅要求先进，更要求成熟可靠;和污水处理厂配套的厂外工程应同时建设，以使污水处理厂尽快完全发挥效益；污水处理厂出水应尽可能回用，以缓解城市严重缺水问题;污泥及浮渣处理应尽量完善，消除二次污染；尽量减少工程占地。第二章污水处理工艺方案选择一、工艺方案分析本项目污水以有机污染为主，BOD/COD=0。54可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标，针对这些特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。由于将来可能要求出水回用,处理工艺尚应硝化。根据国内外已运行的大、中型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用“普通活性污泥法”或“氧化沟"法。普通活性污泥法，也称传统活性污泥法，推广年限长，具有成熟的设计运行经验，处理效果可靠，如设计合理，运行得当，出水BOD5可达10-20mg/L，它的缺点是工艺路线长,工艺构筑物及设备多而复杂，运行管理困难，运行费用高。氧化沟处理技术是20世纪50年代有荷兰人首创。60年代以来，这项技术在国外已被广泛采用，工艺及构筑物有了很大的发展和进步。随着对该技术缺点（占地面积大）的克服和对其优点的逐步深入认识，目前已成为普遍采用的一项污水处理技术.氧化沟工艺一般可不设初沉池，在不增加构筑物及设备的情况下，氧化沟内不仅可完成碳源的氧化,还可实行脱氮，成为A/O工艺，由于氧化沟内活性污泥已经好氧稳定，可直接浓缩脱水,不必厌氧消化.氧化沟污水处理技术已被公认为一种成功的革新的活性污泥法工艺，与传统活性污泥系统相比较，它在技术、经济等方面具有一系列独特的优点。1、工艺简单、构筑物少，运行管理方便.一般情况下,氧化沟工艺可比传统活性污泥法少建初沉池和污泥厌氧消化系统，基建投资少。另外,由于不采用鼓风曝气和空气扩散器，不建厌氧硝化系统，运行管理方便.2、处理效果稳定，出水水质好.3、基建投资省,运行费用低。4、污泥量少，污泥性质稳定。5、具有一定承受水量、水质冲击负荷的能力.6、占地面积少。污水处理厂的基建投资和运行费用与各厂的污水浓度和建设条件有关，但在同等条件下的中、小型污水厂,氧化沟比其他低，据国内众多已建成的氧化沟污水处理厂的资料分析，当进水BOD5在120—180mg/L时，单方基建投资约为700-900元/（m3.d）,运行成本为0.15—0.30元/m3污水.由以上资料,经过简单的分析比较，氧化沟工艺具有明显优势，故采用氧化沟工艺。二、工艺流程确定：（如图所示）说明：由于不采用池底空气扩散器形成曝气,故格栅的截污主要对水泵起保护作用,拟采用中格栅,而提升水泵房选用螺旋泵，为敞开式提升泵。为减少栅渣量,格栅栅条间隙已拟定为25。00mm。曝气沉砂池可以克服普通平流沉砂池的缺点：在其截流的沉砂中夹杂着一些有机物，对被有机物包裹的沙粒，截流效果也不高，沉砂易于腐化发臭，难于处置。故采用曝气沉砂池.本设计不采用初沉池，原则上应根据进水的水质情况来确定是否采用初沉池.但考虑到后面的二级处理采用生物处理，即氧化沟工艺。初沉池会除去部分有机物,会影响到后面生物处理的营养成分，即造成C/N比不足•因此不予考虑。拟用卡罗塞尔氧化沟，去除C0D与BOD之外，还应具备硝化和一定的脱氮作用，以使出水NH3低于排放标准，故污泥负荷和污泥泥龄分别低于0。15kgBOD/kgss*d和高于20。0d。氧化沟采用垂直曝气机进行搅拌,推进,充氧，部分曝气机配置变频调速器，相应于每组氧化沟内安装在线DO测定仪，溶解氧讯号传至中控室微机，给微机处理后再反馈至变频调速器,实现曝气根据DO自动控制为了使沉淀池内水流更稳定（如避免横向错流、异重流对沉淀的影响、出水束流等）、进出水更均匀、存泥更方便，常采用圆形辐流式二沉池。向心式辐流沉淀池采用中心进水，周边出水，多年来的实际和理论分析，认为此种形式的辐流沉淀池，容积利用率高，出水水质好。设计流量Q=2。85万m3/d=1208.3iWh，回流比R=0。7。第三章污水处理工艺设计计算一、水质水量的确定1.水量的确定近期水量：生活废水Q=6。0X104X300L/人•天=1.8X104m3/d生活工业废水Q=1.5X104m3/d工业公用建筑废水Q=1.8X104X0。15=0.27X104m3/d公用所以近期产生的废水量为QQ=Q+Q+Q=(1.8+1。5+0.27)X104=3.57X104m3/d生活工业公用近期的处理系数为0。8，故近期污水处理厂的处理量Qp=3。57X104X0。8=2。856X104m3/d远期水量：生活废水Q=10.0X104X300L/人•天=3.0X104m3/d生活工业废水Q=2.4X104m3/d工业公用建筑废水Q=3。0X104X0。2=0.6X104m3/d公用所以远期产生的废水量为QQ=Q+Q+Q=(3。0+2。4+0.6)X104=6。0X104m3/d生活工业公用远期的处理系数为0.9，故远期污水处理厂的处理量Qp=6。0X104X0。9=5.4X104m3/d通常设计污水处理厂时远期的设计处理量为近期的两倍，综合考虑近期和远期的处理水量,取近期的设计处理水量Qp=3.0X104m3/d,远期的设计处理水量Qp=6。0X104m3/d。2.水质的确定近期COD：COD==242mg/L近期BOD5：BOD5==129mg/L远期COD：COD==240mg/L远期BOD5：BOD5==128mg/LNH3—N按规定取为30mg/L所以处理厂的处理水质确定为COD=242mg/L,BOD5=129mg/L,NH3—N=30mg/L二、曝气沉砂池设计计算说明书沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重比较大的无机颗粒,以免这些杂质影响后续构筑物的正常运行。常用的沉砂池有平流式沉砂池、曝气沉砂池、竖流沉砂池和多尔沉砂池等。平流式沉砂池构造简单,处理效果较好,工作稳定,但沉砂中夹杂一些有机物,易于腐化散发臭味,难以处置,并且对有机物包裹的砂粒去除效果不好。曝气沉砂池在曝气的作用下颗粒之间产生摩擦,将包裹在颗粒表面的有机物除掉,产生洁净的沉砂,通常在沉砂中的有机物含量低于5%,同时提高颗粒的去除效率.多尔沉砂池设置了一个洗砂槽,可产生洁净的沉砂。涡流式沉砂池依靠电动机机械转盘和斜坡式叶片,利用离心力将砂粒甩向池壁去除,并将有机物脱除。后3种沉砂池在一定程度上克服了平流式沉砂池的缺点,但构造比平流式沉砂池复杂.和其它形式的沉砂池相比,曝气沉砂池的特点是：一、可通过曝气来实现对水流的调节,而其它沉砂池池内流速是通过结构尺寸确定的,在实际运行中几乎不能进行调解；二通过曝气可以有助于有机物和砂子的分离。如果沉砂的最终处置是填埋或者再利用（制作建筑材料）,则要求得到较干净的沉砂,此时采用曝气沉砂池较好,而且最好在曝气沉砂池后同时设置沉砂分选设备.通过分选一方面可减少有机物产生的气味,另一方面有助于沉砂的脱水。同时,污水中的油脂类物质在空气的气浮作用下能形成浮渣从而得以被去除,还可起到预曝气的作用。只要旋流速度保持在0。25〜0。35m/s范围内，即可获得良好的除砂效果.尽管水平流速因进水流量的波动差别很大,但只要上升流速保持不变,其旋流速度可维持在合适的范围之内。曝气沉砂池的这一特点,使得其具有良好的耐冲击性,对于流量波动较大的污水厂较为适用，其对0.2mm颗粒的截流效率为85%.由于此次设计所处理的主要是生活污水水中的有机物含量较高,因此采用曝气沉砂池较为合适。曝气沉砂池的设计参数:（1）旋流速度应保持0。25—0。3m/s;（2）水平流速为0.08-0.12m/s;(3)最大流量时停留时间为1—3min；有效水深为2—3m,宽深比一般采用1〜1。5；长宽比可达5，当池长比池宽大得多时，应考虑设置横向挡板；(6)1污水的曝气量为0。2空气;空气扩散装置设在池的一侧，距池底约0。6〜0.9m,送气管应设置调节气量的阀门；池子的形状应尽可能不产生偏流或死角，在集砂槽附近可安装纵向挡板；(9)池子的进口和出口布置，应防止发生短路，进水方向应与池中旋流方向一致，出水方向应与进水方向垂直,并考虑设置挡板；10)池内应考虑设置消泡装置。一、曝气沉砂池的设计与计算1。最大设计流量QmaxmaxQ=KzXQpmax式中的Kz为变化系数,Kz=1。42Qmax=1.42X0.347=0.493m3/S2。池子的有效容积V=60Qmaxt式中V——沉砂池有效容积，m3；Qmax最大设计流量，m3/s；maxt-—最大设计流量时的流动时间,min,设计时取1〜3min。所以V=60X0.493X1.5=44.37m3水流断面面积A=式中A——水流断面面积，m2Qmax最大设计流量，m3/s;maxV--水流水平流速，m/s。所以A=4。11m2取A=4.2m24。池宽BB=h沉砂池的有效水深，m。取h=2m.所以B==2。1mB/h=1.05，满足要求.5．池长L==m,取L=10。5m此时L/B=5满足要求6．流速校核Vmin=m/s,在0。8〜1.2m/s之间，满足要求7．曝气沉砂池所需空气量的确定设每立方米污水所需空气量d=0。2m3空气/m3污水8．沉砂槽的设计若设吸砂机工作周期为t=ld=24h,沉砂槽所需容积式中Qp的单位为m3/h设沉砂槽底宽0.5m,上口宽为0.7,沉砂槽斜壁与水平面夹角60°,沉砂槽高度为hl=沉砂槽容积为9．沉沙池总高设池底坡度为0.3,坡向沉砂槽,池底斜坡部分的高度为h2=0.3X0o7=0。21m设超高,沉沙池水面离池底的高m10．曝气系统的设计采用鼓风曝气系统,罗茨鼓风机供风,穿孔管曝气干管直径d]：由于设置两座曝气沉砂池，可将空气管供应两座的气量，即主管最大气量为q]=0.0694X2=0o1388m3/s,取干管气速v=12m/s,干管截面积A===0。0116m2d1==m=120mm,因为没有120mm的管径，所以采用接近的管径100mm.回算气速v=17.7m/s虽然超过15m/s,但若取150的管气速又过小，所以还是选择管径100mm。支管直径d2：由于闸板阀控制的间距要在5m以内，而曝气的池长为10.5米，所以每个池子设置三根竖管,设支管气速为v=5m/s,支管面积A=m2d2==mm,取整管径d2=80mm校核气速v=4。6m/s(满足3—5m/s)穿孔管：采用管径为6mm的穿孔管，孔出口气速为设5m/s,孔口直径取为5mm(在2〜6mm之间)一个孔的平均出气量q==9。81X10—5m3/s孔数：n=个孔间隔为，在10~15mm之间，符合要求。穿孔管布置：在每格曝气沉砂池池长一侧设置1根穿孔管曝气管,共两根.选用XG1000型细格栅,设备宽B：1000mm耙线速度:2m/min渠宽B3：1050mm、细格栅的选型和计算有效栅隙:5m安装角度：60°流体流速：0。5〜1.0m/s参数如下有效栅宽B1：850m电机功率：1。1kw栅前水深h2：1o0m/s栅条宽度s=0。01m1．栅前后的水头损失水流断面面积m2栅前流速在0。4〜0.9m/s范围内，复合要求设过栅流速为v=0。6m/s设栅条断面为锐边矩形断面，取k=3，则通过格栅的水头损失为：。3．栅槽总长度栅前的渠道超高设为0.45m,所以渠道高度为1.45m因为安装高度是取60°，所以格栅所占的渠道长为1。45Xctg=1o45Xctg60°=0.84m栅后长1米。所以渠道的总长度L=0.5+0。84+1=2.34m三、水面标高根据经验值污水每经过一个障碍物水面标高下降3〜5cm,根据曝气沉砂池的有效水深以及砂斗的高度可推算出各个构筑物的水面标高，本次设计以经过一个障碍物水位下降5cm来计算，以曝气沉砂池的砂槽底为0米进行计算。曝气沉砂池的水面标高:2.38m细格栅与曝气沉砂池之间的配水井的水面标高：2。43m细格栅栅后水面标高：2。48m细格栅栅前水面标高：2.48+0.29=2。77m配水井外套桶水面标高:2.82m配水井内套桶水面标高:2。88设配水井超高为0。35m则整个曝气沉砂池系统的最高标高为3.23m则曝气沉砂池的超高为％=3.23—2.38=0.85m四、配水井的计算设配水井的平均停留时间为T=1o5min,Qp=0.347m3/s，假设配水井水柱高为5。03米。配水井面积为配水井直径为因为进水管径为1000，管离底为200mm.所以覆土厚度为1。28m。五、砂水分离器和吸砂机的选择选用直径LSSF型螺旋式砂水分离器根据池宽选用LF-W—CS型沉砂池吸砂机，其主要参数为：潜污泵型号:AV14-4(潜水无堵塞泵)潜水泵特性扬程：2m，流量:54m"h，功率：1。4kw行车速度为2—5m/min，提耙装置功率0.55kw驱动装置功率：0。37X2kw钢轨型号15kg/mGB11264—89轨道预埋件断面尺寸(mm)(b「20)6010(%：沉砂池墙体壁厚)轨道预埋件间距1000mm四、氧化沟1、设计说明拟用卡罗塞尔氧化沟，去除COD与BOD之外，还应具备硝化和一定的脱氮作用，以使出水NH3低于排放标准•采用卡式氧化沟的优点：立式表曝机单机功率大，调节性能好，节能效果显著;有极强的混合搅拌与耐冲击负荷能力；曝气功率密度大，平均传氧效率达到至少2.1kg/(kW^h)；氧化沟沟深加大，可达到5。0以上，是氧化沟占地面积减小，土建费用降低。氧化沟采用垂直曝气机进行搅拌，推进，充氧，部分曝气机配置变频调速器,相应于每组氧化沟内安装在线DO测定仪，溶解氧讯号传至中控室微机，给微机处理后再反馈至变频调速器，实现曝气根据DO自动控制2、设计计算。设计参数：q=30000m3/d(设计采用双池，则单池流量=15000m3/d)，v设计温度15°C，最高温度25°C,进水水质：近期：COD=242mg/L，BOD=129。4mg/L，NH—N=30mg/L，TOC\o"1-5"\h\zCr53远期：COD=240mg/L，BOD=128mg/L，NH—N=30mg/L，Cr53出水水质：COD=100mg/L，BOD=30mg/L,SS=30mg/L,NH—N=10mg/LCr53。确定采用的有关参数：取MLSS=3500mg/L,假定其70%是挥发性的，DO=3.0mg/L，k=0。05，C=9.07mg/Ls(20)y=0.6mgVSS/mgB0D,Kd=0。05d-i，q=0。05kgNH—N/kgMLVSS•d,CS(20)=9。07mg/L，5D，203a=0。90,B=0.94,剩余碱度：100mg/L(以CaCO3),所需碱度7。14mg碱度/mgNH3-N氧化;产生碱度3.0mg碱度/mgNO3-N还原,硝化安全系数:3。。设计泥龄：确定硝化速率卩N卩=0.47e0.098(t-i5)*N/K+N*D0/Ko+D0=0・47*e°。098*(15—15)*30/(100.051＊15—1。158+30)＊2/(1。NN3+2)=0。22d—l9m=l/=l/0。22=4。5d,设计泥龄e=3*4。5=13。5dcc为了保证污泥稳定，应选择泥龄为30d.设计池体体积：确定出水中溶解性BOD的量：5出水中悬浮固体BOD=1.4*0.68*30*70%=20mg/L5出水中溶解性BOD的量=30—20=10mg/L5好氧区容积计算：V=y*q*(So—Se)*9/MLVSS*(1+Kd*9)=0。6*30000*(129。4—10)*30/(0。7*35001vcc*(1+0.05*30))=9278m3水力停留时间t=V/q=9278/30000=0.31d=7.4h11v脱氮计算：产生污泥量=y*q*(So-Se)/(1+Kd*9)=0。6*30000*(129。4—10)/(1000*(1+0.05vc*30))=860kg/d假设污泥中大约含12。4%的氮，这些氮用于细胞合成,用于合成的氮=0.124*860=106.6kg/d,转化为：106。6*1000/30000=3.55mg/L故脱氮量=30—10—3。55=16.45mg/L。碱度计算：剩余碱度=300—7.14*20+3。0*16。45+0。1(129。4—10)=218。5mg/L(以CaCOs)大于100mg/L，可以满足pH>7。2缺氧区容积计算：q=q*1。08—20=0。05*1.0815—20=0。032kgNH—N/kgMLVSS・dDD，203V=q*^N/q/MLVSS=30000*16o45/0.032/0.7/3500=6295m3水力停留时间七2刃2巾广6295/30000=0。21d=5h总池容积计算V=V+V=9278+6295=15573m3，t=t+t=7.4+5=12.4h1212。曝气量计算①计算需氧气量R=(So-Se)q*/(1-e-kt)—1.42Px+4。6*q*△“一2.6*q*NO-0.56Pxvvv3=30000*(129.4-10)/(1—e—kt)/1000-1。42*856.8+4。6*30000*20/1000-2。6*30000*16。45/1000—0。56*856。8=5049kg/d=211kg/h②实际需氧量Ro'=1.2*R=1.2*211=253。2kg/d校核：Ro=R*C/a/(B*C-0/1.024—20=253。2*9。07/0。9/(0。94*8。24—3)s(20)s(T)/1。02425—20=477。6kg/h(在400—500之间符合)6。沟型尺寸设计及曝气设备选型采用卡式氧化沟(两座并联)：取有效水深H=3。5m,单沟的宽度b=7。8m,进水量15000m3/d,则单沟长二[V/2—0.5n(2b)2h-2*0。5nb?h]/4Hb=53m,单沟好氧区总长度=单沟长*4*V1/V=126m单沟厌氧区总长度=单沟长*4*V2/V=76m采用四沟道，两台55kW的立式表曝气机(单池)曝气设备：PSB3250：D=3.25m,P=132kW,n=30r/min，清水充氧量：252kg/h,7。配水井设计污水在配水井的停留时间最少不低于3min(不计回流污泥的量)，设截面中半圆的半径为r,矩形的宽度为r,长度为2r，设计的有效水深为4。0m(2*r*r+0。5nr2)*4=30000*3/24/60r=2。7m其它附属构筑物的设计工程设计中墙的厚度为250mm；氧化沟体表面设置走道板的宽度为800mm；；倒流墙的设计半径为3。9m;配水井的进水管道采用的为DN900,污泥回流管道采用的规格为DN500;出水井的设计尺寸为3000mm*1000mm*1000mm，出水堰高为100mm，堰孔直径为40mm，出水管采用的规格为DN700。五、辐流式二沉池设计说明1.1二沉池的类型二沉池的类型有：平流式二沉池、竖流式二沉池、辐流式二沉池、斜流式二沉池。其中,辐流式二沉池又分为：中进周出式、周进周出式、中进中出式.1。2选择辐流式(中进周出)二沉池的原因由于平流式二沉池占地面积大；竖流式二沉池多用于小型废水中絮凝性悬浮固体的分离；斜流式二沉池较多时候，在曝气池出口污泥浓度高,而且没有设置专门的排泥设备,容易造成阻塞。因此选择辐流式二沉池。从出水水质和排泥的方面考虑，理论上是周进周出效果最好。但是，实际上,考虑异重流，是中进周出的效果最好。因此，选择了选择辐流式（中进周出）二沉池。设计计算2.1污泥回流比：2。2沉淀部分水面面积：流量：；最大流量（设计流量）:单个池子的设计流量:污泥负荷q取1。lm3/（m2.h）,池子数n为2。沉淀部分水面面积:2。3校核固体负荷：因为142V150,符合要求。2.4池子直径池子直径:根据选型取池子直径为35.0m。2。5沉淀部分的有效水深沉淀时间t为2.5s有效水深:2.6沉淀池总高2。7校核径深比：径深比为符合要求。2。8进水管的设计单体设计污水流量：进水管设计流量：取管径D=700mm,流速为因为，0.697>0.6符合要求，所以进水管直径为D=700mm。2.9稳流筒进水井的流速为0.8m/s,则过水面积为过水面积和泥管面积的总和:由过水面积和泥管面积的总和求出直径为筒壁厚为250mm,取管径为900mm。进行校核：过水面积为流速为。筒上有8个小孔，孔面积为S2=，所以。二沉池采用的是ZBX型周边传动吸泥机，稳流筒的直径为3880mm。取稳流筒出流速度为0.1m/s,则过水面积为稳流筒下部与池底距离为所以稳流筒下部与池底距离大于0.2m，即符合要求。2.10配水井配水井设计为马蹄形，在外围加宽700mm为污泥井。时间取3分钟流量为取配水井直径为D=3000mm则配水井高度其中，设计水深为7。0m,超高为0.6m。2。11出水部分单池设计流量：出水溢流堰设计（1）堰上水头H=0.05mH2O（2）每个三角堰的流量0。783L/S（3）三角堰个数因此取n=223（个）2.12排泥部分回流污泥量为剩余污泥量为因为剩余污泥量小，所以忽略不计,即总污泥量为0.188m3/S。取流速为0.8（m/S）直径为取直径为D=400mm校核：流速为0.6V0.75V0。9因此符合要求。综上，二沉池采用的是ZBX型周边传动吸泥机池径为35000mm.第四章污水处理厂总体布置一、污水厂总体布置内容：污水厂的总体布置包括平面布置和高程布置两部分。二、总平面布置（一）、平面布置平面布置的内容主要包括：各种构（建）筑物的平面定位;各种输水管道、阀门的布置；排水管渠及检查井的布置；各种管道交叉位置;供电线路位置，道路、绿化、围墙及辅助建筑的布置等。（二）、污水厂的平面布置1、污水厂平面布置原则（1）按功能分区。配置得当。主要是指对生产、辅助生产、生产管理、生活福利等各部分的布置，要做到分区明确、配制得当，而又不过分独立分散，既有利于生产，又避免非生产人员在生产区通行和逗留,确保安全生产。在有利条件时（尤其是建新厂时），最好把生产区和生活区分开,但二者之间不必设置围墙。（2）功能明确、布置紧凑。首先应保证生产的需要,结合地形，地质、土方、结构和施工等因素全面考虑.布置时力求减少占地面积，减少连接管（渠）的长度,便于操作管理。（3）顺流排列,流程简捷。指处理构（建）筑物尽量按流程方向布置，避免与进（出）水方向相反安排,各构筑物之间的连接管（渠）应以最短路线布置，尽量避免不必要的转弯和用水泵提升，严禁将管线埋在构（建）筑物下面，目的在于减少能量（水头）损失,节省管材，便于施工和检修。（4）充分利用地形、平衡土方,降低工程费用。某些构筑物放在较高处，便于减少土方，便于放空,派泥，又减少了工程量，而另一些构筑物放在较低处，使水按流程按重力顺畅输送。（5）必要时应预留适当余地,考虑扩建和施工可能（尤其是对大中型污水处理厂）。（6）构（建）筑物布置应注意风向和朝向。将排放异味、有害气体的构（建）筑物布置在居住与办公场所的下风向；为保证良好的自然通风条件,建筑物布置应考虑主导风向.2、污水厂的平面布置污水厂的平面布置是在工艺设计计算之后进行的，根据工艺流程、单体功能要求及单体平面图形进行，污水厂总平面上应有风向玫瑰土，构（建）筑物一览表、占地面积指标表及必要的说明，比例尺一般为1：（200-500），图上应有坐标轴线或者放格控制网。（1）首先对处理构筑物和建筑物进行组合安排.布置时对其平面位置、方位、操作条件、走向、面积等统盘考虑。安排时应对高程、管线和道路进行协调。建筑物在平面上、高程上组合起来,进行组合布置。构筑物的组合原则如下：a、对工艺过程有利或者无害，同时从结构,施工角度看也是允许的，可以组合，如曝气池（或氧化池）与沉淀池的组合,反应池与沉淀池的组合，调节池与浓缩池的组合.b、从生产上看，关系密切的构筑物可以组合成一座构筑物,如调节池和泵房,变配电与鼓风机房，投药间与药剂仓库等。c、为了集中管理和控制，有时对于小型污水厂还可以进一步扩大组合范围。构筑物间的净距离,按它们中间的道路宽度和铺设管线所需要的宽度,或者按其他特殊要求来定，一般为5-20m.布置管线时，管线之间及其他构（建）筑物之间，应留出适当的距离，给水管或排水管距构（建）筑物不小于3m,给水管和排水管的水平距离，当d《200m时，不应小于1。5m,当d>200m时不小于3m。（2）生产辅助建筑物的布置,亦应尽量考虑组合布置，如机修间与材料库的组合,控制室，值班室、化验室、办公室的组合布置.（3）预留面积的考虑.必要时预留生产设施的扩建用地。（4）生活附属建筑物的布置，宜尽量与处理构筑物分开单独设置，可能时应尽量放在厂前区,应避免构（建）筑物与附属生活设施的风向干扰。（5）道路、围墙及绿化带的布置。通向一般构（建）筑物应设置人行道，宽度1。5〜2.0m；通向仓库、检修间等应设车行道，其路面宽度为3〜4m,转弯半径为6m,厂区主要车行道宽5~6m；行车道边缘到房屋或构筑物外墙面的最小距离为1。5m.道路纵坡一般为1%〜2%,不大于3%。污水厂部长除应保证生产和整洁卫生外，还应注意美观，充分绿化,在构（建）筑物处理上，应因地制宜，与周围情况相称，在色调上做到活泼，明朗和清洁。应合理规划花坛、草坪、林荫等，使厂区景色园林化，但曝气池、沉淀池等露天水池周围不宜种植乔木，以免落叶入池。（6）污泥区的布置.由于污泥的处理和处置一般与污水处理相互独立，且污泥处理过程卫生条件比污水处理差，一般将污泥处理放在厂区后部,若污泥处理过程中产生沼气,则应按消防要求设置防火间距。由于污泥来自于污水处理部分，而污泥处理脱出的水分又要送到调节池或初沉池中,必要时，可考虑某些污泥处理设施与污水处理设施的组合。（7）管（渠）的平面布置.在各处理构筑物之间应有连通管（渠）,还应有使各处理构筑物独立运行的管（渠）。当某一处理构筑物因故停止工作时候，使其后接按处理构筑物，仍能够保持正常的运行，污水厂应设超越全部或部分处理构筑物，直接排放水体的超越管.此外还应设有给水管、空气管、消化气管、蒸汽管及输配电线路等，这些管线有的敷设在地下,但大部分在地上，对他们的安排,既要便于施工和维护管理，也要紧凑，少占用地。（8）、进出口的布置。污水厂的正门一般设在办公楼附近。污泥及物料运输最好另辟侧门，就近进出厂,以免影响环境卫生，并防止噪音干扰。3、布置结果布置结果见附图三、管道设计及布置（一）、进水管、事故管由设计任务书知，进水管的管径为DN=1200mm,采用的是钢筋混凝土管。设计流量计算如下:由于工业废水无变化系数，故只考虑生活污水的变化系数，以远期的生活污水进行设计，远期生活污水量生活污水的总变化系数为：所以总设计流量为取设计流量为。查沟道水力学算图得，管内流速，充满度，.校核近期水量的管内流速.近期生活污水的水量为总变化系数计算的设计流量为取设计流量为600L/S，查图知，在坡度，管径D=1200mm时，管内流速〉，故设计合理。事故管与进水管采用同一材料同一规格的管.（二）、污水管1、从泵房到曝气沉砂池的管道、从曝气沉砂池到配水井的管道以远期的流量进行设计，即，配水井只设一个。管道拟用铸铁管.由以及得，，取流速。则，取整后D=1000mm。校核流速.，介于0。6m/s—1。5m/s之间，设计合理.查《铁管及铸铁管水力计算表》得，当管径D=1000mm,设计流量时，坡度，满流，管内流速。2、从氧化沟到下一个配水井的管道以近期的设计流量进行设计，即，分期建设，都是满流管，拟用铸铁管。取流速.则，取整D=700mm。将取整后的D=700mm代入校核流速。则，介于0.6m/s—1。5m/s之间，设计合理。查《铁管及铸铁管水力计算表》得,当管径D=700mm,设计流量时，坡度，满流，管内流速。3、从配水井到二沉池的管道也是取近期的污水量进行设计。污泥回流比，设有两个二沉池，则设计流量：取流速计算管径，取整后D=700mm.将取整后的D=700mm代入校核流速。贝V，介于6m/s—1.5m/s之间，设计合理。拟用铸铁管,查《铁管及铸铁管水力计算表》得,当管径D=700mm,设计流量时，坡度，满流，管内流速4、二沉池出水管的管道以近期的污水量进行设计.设计流量：取流速计算管径，取整后D=500mm。校核流速，介于6m/s-1o5m/s之间，设计合理。拟用铸铁管，查《铁管及铸铁管水力计算表》得,当管径D=500mm,设计流量时，坡度，满流，管内流速.5、出厂管的管道以近期的设计流量进行设计，即，分期建设，都是满流管，拟用铸铁管.取流速.则，取整D=700mm。将取整后的D=700mm代入校核流速。则，介于0。6m/s-1.5m/s之间，设计合理。查《铁管及铸铁管水力计算表》得，当管径D=700mm,设计流量时，坡度，满流，管内流速。（三）、污泥管从污泥泵房到污泥浓缩池的管道，即剩余污泥管，其设计流量为：，取流速，则剩余污泥管的管径为：，取整后D=30mm。查《铁管及铸铁管水力计算表》得，管径D=25mm，1000i=58.6，管内流速，采用铁管。从污泥泵房到氧化沟的回流污泥管道，即回流污泥管回流比为0.54。设计流量，取设计流速，则：，取整D=500mm。查《铁管及铸铁管水力计算表》得，管内流速，1000i=2.5,采用铸铁管。从二沉池到污泥泵房的管道设计流量，采用铸铁管.查《铁管及铸铁管水力计算表》得，管径D=500mm，流速，1000i=2.5,符合设计要求。（四）、雨水管、厂区污水管雨水管和厂区污水管通常采用非金属的管材,雨水管采用的管径，厂区污水管采用的管径。（五）、给水管给水管拟采用钢管，采用的管径.（六）、布置结果布置结果见附图四、高程布置（一）布置原则污水处理工程的污水流程高程布置的只要任务是确定各处理构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接灌渠的尺寸及其标高;通过计算确定各部位的水面标高,从而使污水能够处理构筑物之间畅通地流动,保证污水处理工程的正常运行。污水处理工程的高程布置一般应遵守如下原则：（1）认真计算管道沿程损失,局部损失，各处理构筑物,计量设备及联络管渠的水头损失；考虑最大时流量，雨天流量和事故时流量的增加，并留有一定的余地；还应考虑当某座构筑物停止运行时，与其并联运行的其余构筑物及有关的连接管渠能通过全部流量.（2）考虑远期发展，水量增加的预留水头.（3）避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差,实现自流。（4）在认真计算并留有余量的前提下,力求缩小全程水头损失及提升泵站的扬程，以降低运行费用。（5）需要排放的处理水，在常年大多数时间里能够自流排放水体。注意排放水位不一定选取水体多年最高水位,因为其出现时间较短，易造成常年水头浪费，而应选取经常出现的高水位作为排放水位,当水体水位高于设计排放水位时，可进行短时间的提升排放。本设计中最高潮水位为6.48m,高潮常水位为5.28m,低潮常水位为2.72m,而污水处理厂平整后地面标高为6.85m。进水管水面标高为2。30m,管顶标高为3。02m.（6）应尽可能使污水处理工程的出水管渠高程不受水体洪水顶托,并能自流。（二）构筑物的水头损失为了降低运行费用和便于维护管理,污水在处理构筑物之间的流动,以按重力流考虑为宜,为此,必须精确地计算污水流动中的水头损失。水头损失包括：（1）污水流经各处理构筑物的水头损失，按照下表进行估算：构筑物名称水头损失/m构筑物名称水头损失/m格栅0。1-0.29生物滤池（工作高度为2m时）沉沙地0。1-0.25（1）装有旋转式布水器2。7-2.8沉沙地：平流0.2-0.4（2）装有固定喷洒布水器4.5—4.75竖流0。4—0.5混合池或接触池0.1-0。3辐流0.5—0。6污泥干化场2—3.5双层沉淀池0.1-0.2曝气池:污水潜流入池0。25-0.5污水跌水入池0.5-1。5（2）污水流经连接前后两处理构筑物的管渠（包括配水设施）时产生的水头损失，包括沿程和局部水头损失沿程水头损失的计算公式如下:式中i坡度，可查给水排水手册得；L为管长，单位为m。局部水头损失的计算公式如下：式中：E为局部阻力系数,查设计手册;v为管内流速，m/s,O。6〜1.2；因为初步设计，故局部水头损失估为0。2倍的沿程水头损失，即h2=0。2h1（3）污水流经计量设备时产生的水头损失（三）注意事项：（1）选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算，并应适当留有余地，以保证在任何情况下,处理系统都能够正常运行.（2）计算水头损失时，一般应以近期最大流量（或泵的最大出水量）作为构筑物和管渠的设计流量,计算涉及远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量,并酌加扩建时的备用水头。（3）设置终点泵站的污水处理厂，水力计算常以接纳处理后污水水体的最高水位为起点，逆污水处理流程向上倒推计算,以使处理后污水在洪水季节也能自流排出,出水泵需要的扬程则较小，运行费用也较低。但同时应考虑到构筑物的挖土深度不宜过大，以免土建投资过大和增加施工上的困难。此外,还应考虑到因维修等原因需将池水放空而在高程上提出的要求。（4）在做高程布置时还应注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少需抽升的污泥量.在决定污泥干化厂，污泥浓缩池,消化池等构筑物的高程时，应注意它们的污水能自动排入干管或其它构筑物的可能。（四）计算表该地水文状况为：低潮常水位为2.27m高潮常水位为5.28m最高潮水位为6.48m.而污水厂厂址处的地坪标高基本上在6。85m,河道最高常水位为5.28m（相对污水厂地面标高为—1。57m）。污水经提升泵后自流排出，由于不设污水厂终点泵站，从而布置高程时，确保配水井4#的水面标高（相对污水厂地面标高）大于-1。0m（即（一1。57+0.517+0。1）=—0.953^^1。0m），同时考虑挖土埋深.本设计污水处理厂的近期设计流量为3万吨，远期设计流量为6万吨计算厂区内污水在处理流程中的水头损失,选最长的流程计算，结果见下表：水头损失计算表名称计量S)LL设流—管径(mm)I(%0)V(m/s)管长L(m)IL(m)局部阻力损失(IL*0。1)(m)Sh(m)出厂管3477001。450.92410。349450。0349450.384395配水井4#0.1二沉池至配水井1745001.890。8970。013230.0013230。014553二沉池0.5配水井到二沉池2897001.030.75290.029870。0029870。032857配水井3#0.1氧化沟至配水井3477001。450。9620。08990。008990.09889氧化沟0.5氧化沟至配水井00配水井2#0。1沉砂池到配水井69410000。8640.88440.0380160.00380160.0418176沉砂池0.33删前跌落1。0细格栅0。29配水井1#0。1泵房至沉砂池69410000.8640。88120.0103680。00103680。0114048进水井至泵房98612001。21.2240。02880.002880。03168设计配水井4#处的标高为0.0m(相对污水厂地面标高)，然后根据各处理构筑物的之间的水头损失，推求其它构筑物的设计水面标高，同时考虑远期发展，为水量增加一定的预留水头.经过计算各污水处理构筑物的设计水面标高见下表。再根据各处理构筑物的水面标高、结构稳定的原理推求各构筑物地面标高及池底标高。具体结果见流程图。各污水处理构筑物的设计水面标高及池底标高构筑物名称水面标咼(m)池顶标高(m)池底标咼(m)构筑物名称水面标咼(m)池顶标高(m)池底标咼(m)配水井1#8。95氧化沟8.098.594。59细格栅前8.85配水井3#7.49沉砂池8.469.313.93二沉池7。368.731。70配水井2#8。19配水井4#6.85四)布置结果布置结果见附图参考文献:韩洪军。污水处理构筑物设计与计算[M]•哈尔滨工业大学出版社，哈尔滨：2002.曾科，卜秋平，陆少鸣•污水处理厂设计与运行[M]。化学化工出版社，北京：2001.高庭耀。水污染控制工程[M].高等教育出版社。1998。张志杰。环境工程手册-水污染防治卷。高等教育出版社。1996。给水排水手册,第5册,城市排水.北京市政设计院主编.中国工业出版社.1986.简明排水设计手册。北京市政设计院主编.中国建筑工业出版社。1990.三废处理工程技术手册—废水卷。北京水环境技术与设备中心等主编。化学工业出版社2000.汪大量等.水处理新技术及工程设计。化学工业出版社。2000。