污水处理厂高程设计参考

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,以保证处理厂得正常运行,需进行高程布置，以确定各构筑物及连接管高程.为降低运行费用与便于维护管理,污水在处理构筑物之间得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。为保证污泥得顺利自流，应精确计算处理构筑物之间得水头损失,并考虑扩建时预留得储备水头,高程图得比例与水平方向得比例尺一般不相同,一般垂直比例大,水平得比例小些[1２].

1、1 主要任务

污水处理厂污水处理流程高程布置得主要任务就是:

（1） 确定各处理构筑物与泵房得标高；

（2) 确定处理构筑物之间连接管渠得尺寸及其标高;

（3) 通过计算确定各部分得水面标高，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,保证污水处理厂得正常运行．

1、2 高程布置得一般原则

(１） 计算各处理构筑物得水头损失时，应选择一条距离最长、水头损失最大得流程进行较准确得计算，考虑最大流量、雨天流量与事故时流量得增加。并应适当留有余地,以防止淤积时水头不够而造成得涌水现象,影响处理系统得正常运行。

(2) 计算水头损失时,以最大流量（设计远期流量得管渠与设备,按远期最大流量考虑)作为构筑物与管渠得设计流量.还应当考虑当某座构筑物停止运行时,与其并联运行得其余构筑物与有关得连接管渠能通过全部流量。

(3) 高程计算时，常以受纳水体得最高水位作为起点,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,并且水泵需要得扬程较小.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得埋深来确定标高。

(4） 在做高程布置时,还应注意污水流程与污泥流程得配合，尽量减少需要提升得污泥量．

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就是均匀流。管渠水头损失主要有沿程水头损失与局部水头损失.出水排至长江,最高水位为４5、22m。总损失=构筑物得损失+沿程损失＋局部损失,沿程水头损失按下式计算: iLLRCvhf22

（7、1)

式中 fh——为沿程水头损失,m;

L--为管段长度,m；

R——为水力半径,m;

v——为管内流速，ms;

C——为谢才系数。

局部水头损失为： gvhm22

(7、2)

式中 ——局部阻力系数,查阅《给排水设计手册第一册》获得。

１、3、１ 构筑物ﻩ

初步设计时，构筑物水头损失可按经验数值计算。污水流经处理构筑物得水头损失，主要产生在进出口与需要得跌水处，而流经处理构筑物本身得水头损失则较小．本设计中若在设计计算过程中计算了得就用计算得结果,若在设计计算过程中没计算得就用经验值，各构筑物水头损失见表７、1.

表７、1 构筑物水头损失表

构筑物名称 水头损失(ｍ) 构筑物名称 水头损失(ｍ)

粗格栅 ０、081 DE型氧化沟 ０、40

细格栅 ０、32 辐流沉淀池 0、50

平流式沉砂池 ０、40 平流接触池 0、3０

厌氧池 0、20 巴氏计量槽 ０、28

1、3、２ 管渠水力计算

计量槽至出水口取一个进出口损失及一个90弯头损失,取局部阻力系数为:

1、0 +0、１0+１、1=2、２。

接触池至计量槽取一个进出口损失,取局部阻力系数为：1、０+0、10=1、1。

二沉池至接触池取一个进出口损失及一个90弯头损失,取局部阻力系数为:0.11.01.12.2。

集配水井至二沉池取一个进出口损失，取局部阻力系数为：

０、1+１、0=1、1。 氧化沟至集配水井取一个进出口损失及二个弯头损失，取局部阻力系数为:０、1+1、0＋2、２=3、3。

厌氧池至氧化沟取一个进出口损失，取局部阻力系数取为:

0、1+１、0=１、1。

沉砂池至厌氧池取一个进出口损失及一个90弯头损失,取局部阻力系数为:0、１+1、0+1、1=2、2。

管渠水力计算见表7、２．ﻩ

表７、2 污水管渠水力计算表

管渠及构筑物名称 流量

sL 管渠设计参数 水头损失m

mmD I(‰） vms mL 沿程 局部 合计

出水口至

计量槽 8５6 １000 ２、1５ 1、４6 ２40、0 0、51６ ０、２39 0、755

计量槽至

接触池 856 1000 2、15 1、46 3、５ 0、０07 0、１２0 ０、127

接触池至

二沉池 749 900 2、08 1、37 70、0 0、1４６ 0、２11 0、357

二沉池至

集配水井 7４9 ９00 2、0８ 1、37 35、0 0、073 0、1０5 0、178

集配水井至氧化沟 5６７ ８００ 2、52 1、４0 40、0 0、1０1 0、225 ０、326

氧化沟至

厌氧池 567 80０ 2、52 1、4０ 8、5 0、0２1 0、１10 0、131

厌氧池至

沉砂池 4２8 700 2、18 1、17 68、５ 0、1４９ ０、1５4 0、303

1、３、3 污水处理高程计算及布置

污水处理厂水力计算以接受处理后污水水体得最高水位45、220m作为起点,沿污水处理流程向上倒推计算,以使处理后得污水在洪水季节也能自流排出,同时,还要考虑挖土埋深得状况。以50、0０0m为基准,设计中考虑污水管得非充满度（一般管径大于或等于１0００mｍ时，最大充满度为0、７5)与管道得覆土厚度(一般不小于0、7ｍ且不考虑冻土深度)，城市污水主干管进入污水处理厂处得管径为1000m,管道水面标高为48、500ｍ.由于采用得DE氧化沟方案中二沉池、氧化沟占地面积大，如果埋深设计过大,一方面不利于施工,也不利于土方平衡,故按尽量减少埋深。从降低土建工程投资考虑,接触消毒池水面相对高程定为±0、００m， 这样布置亦利于排泥及排空检修。计算结果见下表７、３。

表7、3 构筑物及管渠水力计算表

序号 管渠及构筑物名称（m) 水面上游

标高（m) 水面下游

标高(m） 构筑物水

面标高(m) 地面标

高(m)

1 出水口至计量槽 4９、443 48、688 5０、000

2 计量槽 49、７23 4９、443 4９、５８3 50、000

3 计量槽至接触池 ４9、850 49、723 50、000

４ 接触池 ５0、150 49、850 50、000 ５0、０00

5 接触池至二沉池 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型氧化沟 ５２、３11 5１、985 5０、00０

8 ＤＥ型氧化沟 5２、711 ５２、31１ ５2、511 50、０00

9 DE型氧化沟至厌氧池 52、8４2 52、7１1 50、000

10 厌氧池 53、042 ５2、８42 52、94２ 50、0００

11 厌氧池至沉砂池 ５3、3４5 5３、0４2 50、０00

1２ 沉砂池 53、745 53、3４5 5３、545 50、0０0

13 细格栅 5４、065 53、745 5０、000

1４ 粗格栅 48、50０ 48、4１９ 50、000

1、3、4 污泥处理构筑物高程布置

（1) 污泥管道得水头损失

管道沿程损失按下式计算:

85.117.149.2HfCvDLh

(７、３）

管道局部损失计算：

gvhi22

（7、４）

式中 HC-—污泥浓度系数; D——污泥管管径，m;

v--管内流速,sm;

L——管道长度,m;

-—局部阻力系数．

查《给水排水设计手册》可知:当污泥含水率为97%时,污泥浓度系数HC=7１,管径为150－2００ｍm时，最小设计流速为０、8ｍ/s；污泥含水率为９５%时,污泥浓度系数为HC=5３, 管径为150—20０mm时，最小设计流速为１m/s。

各连接管道得水头损失见下表7、４。

表７、4 连接管道得水头损失

管渠及构筑物名称 流量sL 管渠设计参数 水头损失(m）

mmD vms I(‰) mL 沿程 局部 合计

浓缩池至贮泥池 ４、46 １50 0、８１ １4、1 ５、０ 0、０29 ０、074 0、１03

(２) 污泥处理构筑物水头损失

当污泥以重力流排出池体时,污泥处理构筑物得水头损失以各构筑物得出流水头计算,浓缩池一般取1、5ｍ,二沉池一般取1、２ｍ。

(3） 污泥高程布置

设计中污泥在二沉池到污泥浓缩池以及贮泥池到脱水车间得到提升,取脱水机房标高为5３m，贮泥池泥面相对地标为0、0００m,超高0、３m。

污泥高程布置计算如下表７、5。ﻩﻩ

表7、5

污泥高程布置计算表

序号 管渠及构筑物名称 上游泥面

标高(m) 下游泥面

标高(m) 构筑物泥面标高(m） 地面标高

（m)

１ 贮泥池 50、３０0 50、00

2 浓缩池至贮泥池 51、903 50、30０ 5０、00

３ 浓缩池 5１、903 50、0０

4、4 高程计算

污水厂厂址处得地坪标高基本在３0米左右。本设计中得高程计算分别为泵提升前与泵提升后两部分.泵提升前按顺序计算,泵提升后按逆向计算。

污水厂主干道管采用钢筋混凝土圆管,按非满流设计，阻力系数为n=0、０13,坡度i＝０、00３。 4、4、1泵前水位计算

采用DＮ300钢筋混凝土圆管，L=１50m，查表得Q=0、00２0９ ｍ3/s,i=0、０0３时，ｖ=0、5m/s,设污水入口水位为２9、４m,则

沟道沿程水力损失：

局部水力损失:

合计:0、09＋０、０128=0、10m

则格栅前水位为：29、４—0、10＝29、3m

格栅得水头损失为:0、６７ｍ

栅后水位为:29、3-0、６7=28、63m。

即泵前水位为:28、63ｍ。

4、4、2泵后水位得计算

设计出水管得出水水位为29m,

(1) 消毒池至出水

采用ＤN3０0钢筋混凝土圆管,L=30m,查表得Ｑ=00０209 m３/s，ｉ=０、003时,v=０、5ｍ／ｓ

沿程阻力损失:

局部水力损失：

消毒池内部损失：０、3m。

合计:０、09+０、00６4+０、3=0、45m

消毒池内水位为：29+0、45＝２９、４5m

(2) SＢR反应池至消毒池

采用DN200钢筋混凝土圆管，Ｌ=３0m,查表得Q＝0、00104 m３/s,ｉ＝0、０03时,v＝0、4m／s

沿程阻力损失:

局部阻力损失：(入管口)

（9０标准弯头1个)

(小管口进大管口)

（闸阀1／２开)

采用DN４00钢筋混凝土圆管,L＝10ｍ,查表得Ｑ=0、00２0９ m３/ｓ,ｉ＝0、00３时,ｖ=0、45m／s

沿程阻力损失：

局部阻力损失:(流入大容器）

（闸阀全开)