第三章高程计算
一、水头损失计算
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：
污水厂水头损失计算表
231.5 600
400 3.08
二、高程确定
1. 计算污水厂处神仙沟的设计水面标高
根据式设计资料，神仙沟自本镇西南方向流向东北方向，神仙沟沟底标高为-1.5m ，河床水位控制在0.5－1.0m 。
而污水厂厂址处的地坪标高基本上在2.25m 左右（2.10－2.40），大于神仙沟最高水位 1.0m （相对污水厂地面标高为-1.25）。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，确保接触池的水面标高大于0.8m 【即神仙沟最高水位(－1.25+0.154+0.3）＝-0.796≈0.8m 】,同时考虑挖土埋深。 2. 各处理构筑物的高程确定
设计氧化沟处的地坪标高为 2.25m （并作为相对标高±0.00），按结构稳定的原则确定池底埋深-2.0m ，再计算出设计水面标高为 3.5-2.0＝1.5m ，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。
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。具体结果见污水、污泥处理流程图。
各污水处理构筑物的设计水面标高及池底标高
1处理流程高程设计 为使污水能在各处理构筑物之间通畅流动，以保证处理厂的正常运行，需进行高程布置，以确定各构筑物及连接管高程。为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已按重力流考虑为宜；污泥也最好利用重力流动，若需提升时，应尽量减少抽升次数。为保证污泥的顺利自流，应精确计算处理构筑物之间的水头损失，并考虑扩建时预留的储备水头，高程图的比例与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]。 主要任务 污水处理厂污水处理流程高程布置的主要任务是： (1) 确定各处理构筑物和泵房的标高； (2) 确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高； (3) 通过计算确定各部分的水面标高，从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间畅通地流动，保证污水处理厂的正常运行。 高程布置的一般原则 (1) 计算各处理构筑物的水头损失时，应选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行较准确的计算，考虑最大流量、雨天流量和事故时流量的增加。并应适当留有余地，以防止淤积时水头不够而造成的涌水现象，影响处理系统的正常运行。 (2) 计算水头损失时，以最大流量（设计远期流量的管渠与设备，按远期最大流量考虑）作为构筑物与管渠的设计流量。还应当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与有关的连接管渠能通过全部流量。 (3) 高程计算时，常以受纳水体的最高水位作为起点，逆废水处理流程向上倒推计算，以使处理后废水在洪水季节也能自流排出，并且水泵需要的扬程较小。如果最高水位较高，应在废水厂处理水排入水体前设置泵站，水体水位高时抽水排放。如果水体最高水位很低时，可在处理水排入水体前设跌水井，处理构筑物可按最适宜的埋深来确定标高。 (4) 在做高程布置时，还应注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少需要提升的污泥量。 污水高程计算 在污水处理工程中，为简化计算一般认为水流是均匀流。管渠水头损失主要有沿程水头损失和局部水头损失。出水排至长江，最高水位为。总损失=构筑物的损失+沿程损失+局部损失，沿程水头损失按下式计算：
污水处理厂 平面布置及高程布置 黎松强编 嘉应学院 环境工程与监测专业教研室 2001年6月29日
一污水处理厂的平面布置 污水处理厂的平面布置应包括： 处理构筑物的布置污水处理厂的主体是各种处理构筑物。作平面布置时，要根据各构筑物（及其附属辅助建筑物，如泵房、鼓风机房等）的功能要求和流程的水力要求，结合厂址地形、地质条件，确定它们在平面图上的位置。在这一工作中，应使：联系各构筑物的管、渠简单而便捷，避免迁回曲折，运行时工人的巡回路线简短和方便；在作高程布置时土方量能基本平衡；并使构筑物避开劣质土壤。布置应尽量紧凑，缩短管线，以节约用地，但也必须有一定间距，这一间距主要考虑管、渠敷设的要求，施工时地基的相互影响，以及远期发展的可能性。构筑物之间如需布置管道时，其间距一般可取5—8m，某些有特殊要求的构筑物（如消化池、消化气罐等）的间距则按有关规定确定。 厂内管线的布置污水处理厂中有各种管线，最主要的是联系各处理构筑物的污水、污泥管、渠。管、渠的布置应使各处理构筑物或各处理单元能独立运行，当某一处理构筑物或某处理单元因故停止运行时，也不致影响其他构筑物的正常运行，若构筑物分期施工，则管、渠在布置上也应满足分期施工的要求；必须敷设接连人厂污水管和出流尾渠的超越管，在不得已情况下可通过此超越管将污水直接排人水体，但有毒废水不得任意排放。厂内尚有给水管、输电线、空气管、消化气管和蒸气管等。所有管线的安排，既要有一定的施工位置，又要紧凑，并应尽可能平行布置和不穿越空地，以节约用地。这些管线都要易于检查和维修。 污水处理厂内应有完善的雨水管道系统，以免积水而影响处理厂的运行。 辅助建筑物的布置辅助建筑物包括泵房、鼓风机房、办公室、集中控制室、化验室、变电所、机修、仓库、食堂等。它们是污水处理厂设计不可缺少的组成部分。其建筑面积大小应按具体情况与条件而定。有可能时，可设立试验车间，以不断研究与改进污水处理方法。辅助建筑物的位置应根据方便、安全等原则确定。如鼓风机房应设于曝气池附近以节省管道与动力；变电所宜设于耗电量大的构筑物附近等。化验室应远离机器间和污泥干化场，以保证良好的工作条件。办公室、化验室等均应与处理构筑物保持适当距离，并应位于处理构筑物的夏季主风向的上风向处。操作工人的值班室应尽量布置在使工人能够便于观察各处理构筑物运行情况的位置。 此外，处理厂内的道路应合理布置以方便运输；并应大力植树绿化以改善卫生条件。 应当指出：在工艺设计计算时，就应考虑它和平面布置的关系，而在进行平面布置时，也可根据情况调整构筑物的数目，修改工艺设计。 总平面布置图可根据污水厂的规模采用1∶200～1∶1000比例尺的地形图绘制，常用的比例尺为l：500。 图1为某甲市污水处理厂总平面布置图、主要处理构筑物有：机械除污物格栅井、曝气沉砂池、初次沉淀池与二次沉淀池（均设斜板）、鼓风式深水中层曝气
污水处理厂设计高程 计算
第三章高程计算 一、水头损失计算 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： 污水厂水头损失计算表 名称 设计 流量 （L/s） 管径 （mm） I （‰） V (m/s) 管长 （m） IL （m） Σξ Σξ g v 2 2 （m） Σh （m） 出厂管231.5 600 1.48 0.84 80 0.118 1.00 0.036 0.154 接触池0.3 出水控 制井 0.2 出水控 制井至 二沉池 115.8 400 3.08 0.92 100 0.308 6.18 0.267 0.575 二沉池0.5 二沉池 至流量 计井 115.8 400 3.08 0.92 10 0.031 3.84 0.166 0.197 流量计 井 0.2 氧化沟0.5 氧化沟 至厌氧 池 115.8 400 3.08 0.92 12 0.037 4.22 0.182 0.219 厌氧池0.3 厌氧池 至配水 井 151 450 2.82 0.95 15 0.042 5.00 0.230 0.272 配水井0.2 配水井 至沉砂 池 301 600 2.41 1.07 60 0.145 7.26 0.424 0.569 沉砂池0.33 细格栅0.26 提升泵房 2.0 Σ＝6.776 中格栅0.1 进水井0.2 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2
ΣΣ＝7.076 二、高程确定 1.计算污水厂处神仙沟的设计水面标高 根据式设计资料，神仙沟自本镇西南方向流向东北方向，神仙沟沟底标高 为-1.5m，河床水位控制在0.5－1.0m。 而污水厂厂址处的地坪标高基本上在2.25m左右（2.10－2.40），大于神 仙沟最高水位1.0m（相对污水厂地面标高为-1.25）。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，确保接触池的水面标高大于 0.8m【即神仙沟最高水位(－1.25+0.154+0.3）＝-0.796≈0.8m】,同时考虑挖 土埋深。 2.各处理构筑物的高程确定 设计氧化沟处的地坪标高为2.25m（并作为相对标高±0.00），按结构稳 定的原则确定池底埋深-2.0m，再计算出设计水面标高为3.5-2.0＝1.5m，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。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。具体结果见污水、污 泥处理流程图。 各污水处理构筑物的设计水面标高及池底标高 构筑物名称水面标高 (m) 池底标高 (m) 构筑物名称水面标高 (m) 池底标高 (m) 进水管-3.93 -4.41 沉砂池 3.26 2.10 中格栅-4.23 -4.70 厌氧池 2.02 -1.98 泵房吸水井-5.23 -7.00 氧化沟 1.5 -2.00 细格栅前 3.65 3.18 二沉池0.60 -4.53 细格栅后 3.39 2.92 接触池-0.67 -2.97 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢3
第三章高程计算 一、水头损失计算 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： 污水厂水头损失计算表 设计管径I V管长IL Σξ v2 名称流量Σξ （L/s ）（mm）（‰）(m/s)（ m）（m）2g （m） Σh （m） 出厂管231.5600 1.480.84800.118 1.000.0360.154接触池0.3 出水控0.2 制井 出水控 制井至115.8400 3.080.921000.308 6.180.2670.575二沉池 二沉池0.5 二沉池 至流量115.8400 3.080.92100.031 3.840.1660.197计井 流量计0.2 井 氧化沟0.5 氧化沟 至厌氧115.8400 3.080.92120.037 4.220.1820.219池 厌氧池0.3 厌氧池 至配水151450 2.820.95150.042 5.000.2300.272井 配水井0.2 配水井 至沉砂301600 2.41 1.07600.1457.260.4240.569池 沉砂池0.33 细格栅0.26 提升泵 2.0 房Σ＝ 6.776中格栅0.1 进水井0.2 ΣΣ＝ 7.076
二、高程确定 1.计算污水厂处神仙沟的设计水面标高 根据式设计资料，神仙沟自本镇西南方向流向东北方向，神仙沟沟底标高为-1.5m ，河床水位控制在 0.5 － 1.0m。 而污水厂厂址处的地坪标高基本上在 2.25m左右（ 2.10 －2.40 ），大于神仙沟最高水位 1.0m（相对污水厂地面标高为-1.25）。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，确保接触池的水面标高大于0.8m 【即神仙沟最高水位 ( －1.25+0.154+0.3 ）＝ -0.796 ≈ 0.8m】,同时考虑挖土埋深。2.各处理构筑物的高程确定 设计氧化沟处的地坪标高为 2.25m（并作为相对标高± 0.00 ），按结构稳定的原则确定池底埋深-2.0m ，再计算出设计水面标高为3.5-2.0 ＝1.5m，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。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。具体结果见污水、污泥处理流程图。 各污水处理构筑物的设计水面标高及池底标高 构筑物名称水面标高池底标高构筑物名称水面标高池底标高 (m)(m)(m)(m)进水管-3.93-4.41沉砂池 3.26 2.10中格栅-4.23-4.70厌氧池 2.02-1.98 泵房吸水井-5.23-7.00氧化沟 1.5-2.00 细格栅前 3.65 3.18二沉池0.60-4.53 细格栅后 3.39 2.92接触池-0.67-2.97
6.2 污水厂的高程布置 污水处理厂污水处理高程布置的主要任务是：确定各构筑物和泵房的标高确定处理构筑物之间连接管（渠）的尺寸及其标高，通过计算确定各部位的水位标高，从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间通畅的流动，保证污水处理厂的正常运行[2]。 6.2.1 污水处理厂高程布置应考虑事项 考虑事项[2]： （1）选择一条最长、水头损失最大的流程进行水力计算，并应适当留有余地，以保证任何情况下，处理系统都能够运行正常； （2）计算水头损失时一般以近期最大的流程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）在做高程布置时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。 6.2.2 污水厂的高程布置 为了降低运行费用和便于管理，污水在处理构筑物之间的流动按重力流考虑为宜（污泥流动不在此例）。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[2]： （1）污水经各处理构筑物的内部水头损失； （2）污水经连接前后两构筑物管渠的水头损失，包括沿程水头损失和局部水头损失； （3）局部水头损失按沿程水头损失的0.3倍计。 6.2.3 高程计算 沿程水头损失按：h = iL计算，i 为管渠的坡度； 局部水头损失按：h = ξv2/ 2g计算，ξ为局部水头损失系数 1.污水水头损失[1,4]
构筑物水头损失表 管道的设计包括管材的选择,管径及其流速确定.为了便于维修,本设计除泵房(提升泵房,污泥泵房)内及相关压力管道选择铸铁管和气体管道选择钢管外,其余管道均选择钢筋混凝土管. 表6-2 污水管渠水力计算表 2. 污泥管道水头损失[1,7] 表6-3 污泥管渠水力计算表
污水处理厂高程设计参考Last revision on 21 December 2020
1处理流程高程设计为使污水能在各处理构筑物之间通畅流动，以保证处理厂的正常运行，需进行高程布置，以确定各构筑物及连接管高程。为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已按重力流考虑为宜；污泥也最好利用重力流动，若需提升时，应尽量减少抽升次数。为保证污泥的顺利自流，应精确计算处理构筑物之间的水头损失，并考虑扩建时预留的储备水头，高程图的比例与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]。 主要任务 污水处理厂污水处理流程高程布置的主要任务是： (1) 确定各处理构筑物和泵房的标高； (2)确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高； (3)通过计算确定各部分的水面标高，从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间畅通地流动，保证污水处理厂的正常运行。 高程布置的一般原则 (1)计算各处理构筑物的水头损失时，应选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行较准确的计算，考虑最大流量、雨天流量和事故时流量的增加。并应适当留有余地，以防止淤积时水头不够而造成的涌水现象，影响处理系统的正常运行。 (2) 计算水头损失时，以最大流量（设计远期流量的管渠与设备，按远期最大流量考虑）作为构筑物与管渠的设计流量。还应当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与有关的连接管渠能通过全部流量。 (3)高程计算时，常以受纳水体的最高水位作为起点，逆废水处理流程向上倒推计算，以使处理后废水在洪水季节也能自流排出，并且水泵需要的扬程较小。如果最高水位较高，应在废水厂处理水排入水体前设置泵站，水体水位高时抽水排放。如果水体最
污水处理厂平面布置及高程布置 一、污水处理厂的平面布置 污水处理厂的平面布置应包括： 处理构筑物的布置污水处理厂的主体是各种处理构筑物。作平面布置时，要根据各构筑物（及其附属辅助建筑物，如泵房、鼓风机房等）的功能要求和流程的水力要求，结合厂址地形、地质条件，确定它们在平面图上的位置。在这一工作中，应使：联系各构筑物的管、渠简单而便捷，避免迁回曲折，运行时工人的巡回路线简短和方便；在作高程布置时土方量能基本平衡；并使构筑物避开劣质土壤。布置应尽量紧凑，缩短管线，以节约用地，但也必须有一定间距，这一间距主要考虑管、渠敷设的要求，施工时地基的相互影响，以及远期发展的可能性。构筑物之间如需布置管道时，其间距一般可取5-8m，某些有特殊要求的构筑物（如消化池、消化气罐等）的间距则按有关规定确定。 厂内管线的布置污水处理厂中有各种管线，最主要的是联系各处理构筑物的污水、污泥管、渠。管、渠的布置应使各处理构筑物或各处理单元能独立运行，当某一处理构筑物或某处理单元因故停止运行时，也不致影响其他构筑物的正常运行，若构筑物分期施工，则管、渠在布置上也应满足分期施工的要求；必须敷设接连人厂污水管和出流尾渠的超越管，在不得已情况下可通过此超越管将污水直接排人水体，但有毒废水不得任意排放。厂内尚有给水管、输电线、空气管、消化气管和蒸气管等。所有管线的安排，既要有一定的施工位置，又要紧凑，并应尽可能平行布置和不穿越空地，以节约用地。这些管线都要易于检查和维修。 污水处理厂内应有完善的雨水管道系统，以免积水而影响处理厂的运行。 辅助建筑物的布置辅助建筑物包括泵房、鼓风机房、办公室、集中控制室、化验室、变电所、机修、仓库、食堂等。它们是污水处理厂设计不可缺少的组成部分。其建筑面积大小应按具体情况与条件而定。有可能时，可设立试验车间，以不断研究与改进污水处理方法。辅助建筑物的位置应根据方便、安全等原则确定。如鼓风机房应设于曝气池附近以节省管道与动力；变电所宜设于耗电量大的构筑物附近等。化验室应远离机器间和污泥干化场，以保证良好的工作条件。办公室、化验室等均应与处理构筑物保持适当距离，并应位于处理构筑物的夏季主风向的上风向处。操作工人的值班室应尽量布置在使工人能够便于观察各处理构筑物运行情况的位置。 此外，处理厂内的道路应合理布置以方便运输；并应大力植树绿化以改善卫生条件。 应当指出：在工艺设计计算时，就应考虑它和平面布置的关系，而在进行平面布置时，也可根据情况调整构筑物的数目，修改工艺设计。 总平面布置图可根据污水厂的规模采用1∶200～1∶1000比例尺的地形图绘制，常用的比例尺为l：500。 图1为某甲市污水处理厂总平面布置图、主要处理构筑物有：机械除污物格栅井、曝气沉砂池、初次沉淀池与二次沉淀池（均设斜板）、鼓风式深水中层曝气池、消化池等及若干辅助建筑物。 该厂平面布置特点为：流线清楚，布置紧凑。鼓风机房和回流污泥泵房位于暖气池和二次沉淀池一侧，节约了管道与动力费用，便于操作管理。污泥消化系统构筑物靠近四氯化碳制造厂（即在处理厂西侧），使消化气、蒸气输送管较短。节约了基建投资。办公室。生活住房与处理构筑物、鼓风机房、泵房、消化池等保持一定距离，卫生条件与工作条件均较好。在管线布置上，尽量一管多用，如超越管、处理水出厂管都借道雨水管泄入附近水体，而剩余污泥、污泥水、各构筑物放空管等，又都与厂内污水管合并流人泵房集水井。但因受用地限制（厂东西两恻均为河浜），远期发展余地尚感不足。 图2为乙市污水厂的平面布置图，泵站设于厂外。主要构筑物有：格栅、曝气沉砂池、初次沉淀池、曝气池、二次沉淀池及回流污泥泵房等一些辅助建筑物。湿污泥池设于厂外便于农民运输之处。 该厂平面布置的特点是：布置整齐、紧凑。两期工程各自成系统，对设计与运行相互干扰较
（1）接纳水体广澳湾近岸海域??→巴式计量槽 0W L 水位设计为3.50m 出水管：DN1000，钢筋混凝土管道 管底坡度：0.03i = 管长：约50m 流量：33m ax 2736m /h=0.76m /s Q = 1L =排出管出口管底标高：3.00m 2L =排出管进口管底标高：3.15m 正常水深=0.65m,而临界水深=0.58，管中水为非满流，自由出流至广澳湾近岸海域。 管道进口水力损失为0.03 1W L =巴式计量出口槽标高2L +正常水深+管道进口水力损失 3.150.650.03 3.83m =++= 1W L ——巴式计量槽下游水面标高 （2）巴式计量槽??→接触消毒池 巴式喉管是由不锈钢制成，浇铸于巴式计量槽中；巴式计量槽水力高程 2 3.15m L =， 3 3.56m L =， 4 3.41m L =， 5 3.61m L =， 6 3.20m L = 计量设备的水头损失计算 巴式计量槽在自由流的条件下，计量槽的流量按下式计算： 10.0261.5690.372(3.28)b Q b H = 式中 Q ——过堰流量，0.763m /s ； b ——喉宽，m ； 1H ——上游水深，m 。 设计中取 1.00m b =，则11.5702.402Q H =，得10.73m H = 对于巴式计量槽只考虑跌落水头。 淹没度151()/(3.83 3.61)/0.730.3W L L H =-=-= 可以满足自由出流。 521 3.610.73 4.34m W L L H =+=+= 2W L 为巴式计量槽上游水面标高
[]3=(4.34 3.20) 1.680.39m/s v -?=0.75/ 3v 为巴式槽上游渠中流速 320.05W L W L H =++?(渠道等约为0.1m) 4.340.050.1 4.49m =++= 式中 3W L ——接触池出水堰下游水面标高 73L W L =+自由跌落到3=4.49+0.05=4.54m W L 堰长为3m 堰上水头约为h =0.3m 74 4.540.3 4.84m h W L L +=+== 4W L 为接触池水面标高 （3）接触池??→ 配水池 DN800，L=10m 管底坡度：0.003i = 堰上水头约为h =0.3m 254/290g W L W L ?+?+= 出水（10）（0.98-0.50）弯头（0.40.98/2g ） 2 ???+40.0007+500.00095+配水井配进水管道和弯头（0.50.98/2g ）+h 4.840.0140.00280.0060.00350.0470.0250.3=+++++++ 5.24m = 配水井溢流堰顶标高 58L W L =+自由出流至5W L 标高 5.240.1 5.34m =+= 68 5.340.3 5.64m h W L L +=+== h ——堰上水头约为0.3m （4）配水井?? →SBR 反应池 760.010.01 5.66m W L W L +=+= 7W L ——接触池进口处最大水位标高 DN800，L=10m 管底坡度：0.003i =，滗水器水力损失为0.05m
一、工程设计（1）厂址选择应着重说明在选定厂址时，如何遵循从选址的原则、如何与长治的总体规划相配合。此外，还应说明所选厂址的地形、地质条件以及用地面积、卫生保护距离等。 （2）污水的水质、水量，包括污水水质各项指标的数值，污水的平均流量、高峰流量、现状流量、发展水量等水量资料。 （3）工艺流程的选择与计算，主要说明所选定工艺流程的合理性、先进性、优越性和安全性等。 （4）对工艺流程中各处理设施的计算、处理设施的主要尺寸、构造、材料与特征等；所选用的附加设备的型号、性能、台数。 （5）处理后污水和污泥的出路。 （6）扼要的对厂区辅助建筑物以及道路等情况加以说明。 （7）其他设计，包括建筑设计、结构设计、采暖通风设计、供电设计、仪表及自动控制设计、劳动卫生设计、人员编制设计等。 （8）污水处理工程的总体布置。 （9）存在的问题及对其解决途径的建议。 （10）列出本工程各建（构）筑物及厂区总图所涉及的混凝土量、挖运土方量、回填土方量、建筑面积等。 （11）列出本工程的设备和主要材料清单（名称、规格、材料、数量）。（12）说明概算编制的依据及设备和主要建筑材料市场供应的价格以及其他间接费用情况等，列出总概算表和各单元概算表，说明工程总概算投资及其构成。
二、图纸 （1）污水处理工艺系统图（1/5000~1/10000）。 （2）污水处理构筑物单体图（1/200~1/500）。 （3）污水处理构筑物布置图及污水工程总平面布置图。 （4）各专业总体设计图。 三、施工图设计 施工图设计是在初步设计批准之后进行的。其任务是以初步设计图纸和说明书为依据，根据土建施工、设备安装、组（构）件加工及管道安装所需要的程度，将初步设计精确具体化，设计图纸除了污水处理厂总平面布置图与高程布置、各处理构筑物的平面和竖向设计外，所有构筑物的各个节点构造、尺寸都用图纸表达出来，每张图均应按一定比例与标准图例精确绘制。施工图设计的深度，应满足土建施工、设备与管道安装、构件加工、施工预算编制的要求。施工图纸设计文件以图纸为主，还包括说明书、主要设备材料表、施工图预算。 1、设计说明书 （1）设计依据。初步设计或方案设计批准文件。设计进水、出水的水质和水量。 （2）设计方案。简要说明污水处理、污泥处理及废气处理的设计方案，与初步设计比较有何变更，并说明其理由、设计处理效果。 （3）图纸目录、应用标准图集号及页码。 （4）主要设备材料表。 （5）施工安装注意事项及质量、验收要求。
污水处理厂平面及高程设计 平面布置及高程布置 一、污水处理厂的平面布置 污水处理厂的平面布置应包括： 处理构筑物的布置污水处理厂的主体是各种处理构筑物。作平面布置时，要根据各构筑物（及其附属辅助建筑物，如泵房、鼓风机房等）的功能要求和流程的水力要求，结合厂址地形、地质条件，确定它们在平面图上的位置。在这一工作中，应使：联系各构筑物的管、渠简单而便捷，避免迁回曲折，运行时工人的巡回路线简短和方便；在作高程布置时土方量能基本平衡；并使构筑物避开劣质土壤。布置应尽量紧凑，缩短管线，以节约用地，但也必须有一定间距，这一间距主要考虑管、渠敷设的要求，施工时地基的相互影响，以及远期发展的可能性。构筑物之间如需布置管道时，其间距一般可取5-8m，某些有特殊要求的构筑物（如消化池、消化气罐等）的间距则按有关规定确定。 厂内管线的布置污水处理厂中有各种管线，最主要的是联系各处理构筑物的污水、污泥管、渠。管、渠的布置应使各处理构筑物或各处理单元能独立运行，当某一处理构筑物或某处理单元因故停止运行时，也不致影响其他构筑物的正常运行，若构筑物分期施工，则管、渠在布置上也应满足分期施工的要求；必须敷设接连人厂污水管和出流尾渠的超越管，在不得已情况下可通过此超越管将污水直接排人水体，但有毒废水不得任意排放。厂内尚有给水管、输电线、空气管、消化气管和蒸气管等。所有管线的安排，既要有一定的施工位置，又要紧凑，并应尽可能平行布置和不穿越空地，以节约用地。这些管线都要易于检查和维修。 污水处理厂内应有完善的雨水管道系统，以免积水而影响处理厂的运行。 辅助建筑物的布置辅助建筑物包括泵房、鼓风机房、办公室、集中控制室、化验室、变电所、机修、仓库、食堂等。它们是污水处理厂设计不可缺少的组成部分。其建筑面积大小应按具体情况与条件而定。有可能时，可设立试验车间，以不断研究与改进污水处理方法。辅助建筑物的位置应根据方便、安全等原则确定。如鼓风机房应设于曝气池附近以节省管道与动力；变电所宜设于耗电量大的构筑物附近等。化验室应远离机器间和污泥干化场，以保证良好的工作条件。办公室、化验室等均应与处理构筑物保持适当距离，并应位于处理构筑物的夏季主风向的上风向处。操作工人的值班室应尽量布置在使工人能够便于观察各处理构筑物运行情况的位置。 此外，处理厂内的道路应合理布置以方便运输；并应大力植树绿化以改善卫生条件。 应当指出：在工艺设计计算时，就应考虑它和平面布置的关系，而在进行平面布置时，也可根据情况调整构筑物的数目，修改工艺设计。总平面布置图可根据污水厂的规模采用1∶200～1∶1000比例尺的地形图绘制，常用的比例尺为l：500。 图1为某甲市污水处理厂总平面布置图、主要处理构筑物有：机械除污物格栅井、曝气沉砂池、初次沉淀池与二次沉淀池（均设斜板）、鼓风式深水中层曝气池、消化池等及若干辅助建筑物。 该厂平面布置特点为：流线清楚，布置紧凑。鼓风机房和回流污泥泵房位于暖气池和二次沉淀池一侧，节约了管道与动力费用，便于操作管理。污泥消化系统构筑物靠近四氯化碳制造厂（即在处理厂西侧），使消化气、蒸气输送管较短。节约了基建投资。办公室。生活住房与处理构筑物、鼓风机房、泵房、消化池等保持一定距离，卫生条件与工作条件均较好。在管线布置上，尽量一管多用，如超越管、处理水出厂管都借道雨水管泄入附近水体，而剩余污泥、污泥水、各构筑物放空管等，又都与厂内污水管合并流人泵房集水井。但因受用地限制（厂东西两恻均为河浜），远期发展余地尚感不足。 图2为乙市污水厂的平面布置图，泵站设于厂外。主要构筑物有：格栅、曝气沉砂池、初次沉淀池、曝气池、二次沉淀池及回流污泥泵房等一些辅助建筑物。湿污泥池设于厂外便于农民运输之处。 该厂平面布置的特点是：布置整齐、紧凑。两期工程各自成系统，对设计与运行相互干扰较少。办公室等建筑物均位于常年主风向的上风向，且与处理构筑物有一定距离，卫生、工作条件较好。在污水流人初次沉淀池、曝气池与二次沉淀池时，先后经三次计量，为分析构筑物的运行情况创造了条件。利用构筑物本身的管渠设立超越管线，既节省了管道，运行又较灵活。 第二期工程预留地设在一期工程与厂前区之间，若二期工程改用别的工艺流程或另选池型时，在平面布置上将受一定限制。泵站与湿污泥池均设于厂外，管理不甚方便。此外，三次计量增加了水头损失。 二、污水处理厂的高程布置 污水处理厂高程布置的任务是：确定各处理构筑物和泵房等的标高，选定各连接管渠的尺寸并决定其标高。计算决定各部分的水面标高，以使污水能按处理流程在处理构筑物之间通畅地流动，保证污水处理厂的正常运行。 污水处理厂的水流常依靠重力流动，以减少运行费用。为此，必须精确计算其水头损失（初步设计或扩初设计时，精度要求可较低）。水头损失包括： （1）水流流过各处理构筑物的水头损失，包括从进池到出池的所有水头损失在内；在作初步设计时可按表1估算。 表1 处理构筑物的水头水损失 构筑物名称水头损失(cm) 构筑物名称水头损失(cm) 格栅10～25 生物滤池(工作高度为2m时)： 沉砂池10～25 沉淀池：平流
第三章高程计算一、水头损失计算 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： 污水厂水头损失计算表 名 称设计 流量 （L/s）管径 （mm） I （‰） V (m/s) 管长 （m） IL （m） Σξ Σξ g v 2 2 （m） Σh （m） 出厂 管 231.5600 1.480.84800.118 1.000.0360.154 接触 池 0.3 出水 控制 井 0.2 出水 控制 115.8400 3.080.921000.308 6.180.2670.575
二、高程确定 1.计算污水厂处神仙沟的设计水面标高 根据式设计资料，神仙沟自本镇西南方向流向东北方向，神仙沟沟底标高为-1. 5m，河床水位控制在0.5－1.0m。 而污水厂厂址处的地坪标高基本上在2.25m左右（2.10－2.40），大于神仙沟最高水位1.0m（相对污水厂地面标高为-1.25）。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，确保接触池的水面标高大于0.8m【即神仙沟最高水位(－1.25+0.154+0.3）＝-0.796≈0.8m】,同时考虑挖土埋深。 2.各处理构筑物的高程确定 设计氧化沟处的地坪标高为2.25m（并作为相对标高±0.00），按结构稳定的原则确定池底埋深-2.0m，再计算出设计水面标高为3.5-2.0＝1.5m，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。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。具体结果见污水、污泥处理流程图。 各污水处理构筑物的设计水面标高及池底标高
污水处理厂高程设计计算 （1）接纳水体广澳湾近岸海域??→巴式计量槽 0WL 水位设计为3.50m 出水管：DN1000，钢筋混凝土管道 管底坡度：0.03i = 管长：约50m 流量：33max 2736m /h=0.76m /s Q = 1L =排出管出口管底标高：3.00m 2L =排出管进口管底标高：3.15m 正常水深=0.65m,而临界水深=0.58，管中水为非满流，自由出流至广澳湾近岸海域。 管道进口水力损失为0.03 1WL =巴式计量出口槽标高2L +正常水深+管道进口水力损失 3.150.650.03 3.83m =++= 1WL ——巴式计量槽下游水面标高 （2）巴式计量槽?? →接触消毒池 巴式喉管是由不锈钢制成，浇铸于巴式计量槽中；巴式计量槽水力高程 2 3.15m L =， 3 3.56m L =， 4 3.41m L =， 5 3.61m L =， 6 3.20m L = 计量设备的水头损失计算 巴式计量槽在自由流的条件下，计量槽的流量按下式计算： 10.026 1.5690.372(3.28) b Q b H = 式中 Q ——过堰流量，0.763m /s ； b ——喉宽，m ； 1H ——上游水深，m 。 设计中取 1.00m b =，则11.570 2.402Q H =，得10.73m H =
对于巴式计量槽只考虑跌落水头。 淹没度151()/(3.83 3.61)/0.730.3WL L H =-=-= 可以满足自由出流。 521 3.610.73 4.34m WL L H =+=+= 2WL 为巴式计量槽上游水面标高 []3=(4.34 3.20) 1.680.39m/s v -?=0.75/ 3v 为巴式槽上游渠中流速 320.05WL WL H =++?(渠道等约为0.1m) 4.340.050.1 4.49m =++= 式中 3WL ——接触池出水堰下游水面标高 73L WL =+自由跌落到3=4.49+0.05=4.54m WL 堰长为3m 堰上水头约为h =0.3m 74 4.540.3 4.84m h WL L +=+== 4WL 为接触池水面标高 （3）接触池?? → 配水池 DN800，L=10m 管底坡度：0.003i = 堰上水头约为h =0.3m 2 54/290g WL WL ?+?+=o o 出水（10）（0.98-0.50）弯头（0.40.98/2g ） 2???+40.0007+500.00095+配水井配进水管道和弯头（0.50.98/2g ）+h 4.840.0140.00280.0060.00350.0470.0250.3=+++++++ 5.24m = 配水井溢流堰顶标高
污泥处理构筑物设计计算 一、回流污泥泵房 1.设计说明 二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中，然后由管道输送至回流泵房，其他污泥由刮泥板刮入污泥井中，再由排泥管排入剩余污泥泵房集泥井中。 设计回流污泥量为Q R=RQ,污泥回流比R=50％－100％。按最大考虑，即Q R= 100%Q=231.5L/s＝20000m3/d 2.回流污泥泵设计选型 （1）扬程： 二沉池水面相对地面标高为0.6m,套筒阀井泥面相对标高为0.2m，回流污泥泵房泥面相对标高为－0.2-0.2＝-0.4m，氧化沟水面相对标高为1.5m，则污泥回流泵所需提升高度为：1.5-（-0.4）＝1.9m （2）流量： 两座氧化沟设一座回流污泥泵房，泵房回流污泥量为20000m3/d＝833m3/h （3）选泵： 选用LXB-900螺旋泵3台（2用1备），单台提升能力为480m3/h，提升高度为2.0m－2.5m,电动机转速n=48r/min,功率N=55kW （4）回流污泥泵房占地面积为9m×5.5m 二、剩余污泥泵房 1.设计说明 二沉池产生的剩余活性污泥及其它处理构筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井，剩余污泥泵（地下式）将其提升至污泥浓缩池中。 处理厂设一座剩余污泥泵房（两座二沉池共用） 污水处理系统每日排出污泥干重为2×1334.4kg/d,即为按含水率为99％计的污泥流量2Q w＝2×133.44m3/d＝266.88m3/d＝11.12m3/h 2.设计选型 （1）污泥泵扬程:
辐流式浓缩池最高泥位（相对地面为）-0.4m ，剩余污泥泵房最低泥位为 -（5.34-0.3-0.6）-4.53m,则污泥泵静扬程为H 0=4.53-0.4＝4.13m ，污泥输送管道压力损失为4.0m ，自由水头为1.0m ，则污泥泵所需扬程为H=H0+4+1=9.13m 。 （2）污泥泵选型: 选两台，2用1备，单泵流量Q>2Q w /2＝5.56m 3/h 。选用1PN 污泥泵Q 7.2 －16m 3/h, H 14-12m, N 3kW （3）剩余污泥泵房: 占地面积L ×B=4m ×3m ，集泥井占地面积m m H3.00.321 ?Φ 三、污泥浓缩池 采用两座幅流式圆形重力连续式污泥浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥，剩余污泥泵房将污泥送至浓缩池。 1.设计参数 进泥浓度：10g/L 污泥含水率P 1＝99.0％，每座污泥总流量: Q ω＝1334.4kg/d=133.44m 3/d=5.56m 3/h 设计浓缩后含水率P 2=96.0％ 污泥固体负荷：q s =45kgSS/(m 2.d) 污泥浓缩时间：T=13h 贮泥时间：t=4h 2.设计计算 （1）浓缩池池体计算： 每座浓缩池所需表面积 65.2945 4.1334=== s w q Q A m 2 ? 浓缩池直径 m A D 14.614 .365.2944=?= = π 取D=6.2m 水力负荷 )./(184.0)./(42.41 .344 .1332 323 2 h m m d m m A Q u w === = π
1处理流程高程设计为使污水能在各处理构筑物之间通畅流动，以保证处理厂的正常运行，需进行高程布置，以确定各构筑物及连接管高程。为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已按重力流考虑为宜；污泥也最好利用重力流动，若需提升时，应尽量减少抽升次数。为保证污泥的顺利自流，应精确计算处理构筑物之间的水头损失，并考虑扩建时预留的储备水头，高程图的比例与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 主要任务 污水处理厂污水处理流程高程布置的主要任务是： (1) 确定各处理构筑物和泵房的标高； (2) 确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高； (3) 通过计算确定各部分的水面标高，从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间畅通地流动，保证污水处理厂的正常运行。 1.2 高程布置的一般原则 (1) 计算各处理构筑物的水头损失时，应选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行较准确的计算，考虑最大流量、雨天流量和事故时流量的增加。并应适当留有余地，以防止淤积时水头不够而造成的涌水现象，影响处理系统的正常运行。 (2) 计算水头损失时，以最大流量（设计远期流量的管渠与设备，按远期最大
流量考虑）作为构筑物与管渠的设计流量。还应当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与有关的连接管渠能通过全部流量。 (3) 高程计算时，常以受纳水体的最高水位作为起点，逆废水处理流程向上倒推计算，以使处理后废水在洪水季节也能自流排出，并且水泵需要的扬程较小。如果最高水位较高，应在废水厂处理水排入水体前设置泵站，水体水位高时抽水排放。如果水体最高水位很低时，可在处理水排入水体前设跌水井，处理构筑物可按最适宜的埋深来确定标高。 (4) 在做高程布置时，还应注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少需要提升的污泥量。 1.3 污水高程计算 在污水处理工程中，为简化计算一般认为水流是均匀流。管渠水头损失主要有沿程水头损失和局部水头损失。出水排至长江，最高水位为45.22m 。总损失=构筑物的损失+沿程损失+局部损失，沿程水头损失按下式计算： iL L R C v h f ==22 （7.1） 式中 f h ——为沿程水头损失，m ； L ——为管段长度，m ； R ——为水力半径，m ；