污水處理廠設計模塊1第十章污水廠的設計10.1原始資料一、有關明確設計任務的資料二、有關水量、水質的資料三、有關自然條件的資料四、有關預算及施工方面的資料10.2廠址選擇城市的排水系統(tǒng)與城市的總體規(guī)劃有密切的關系，而城市污水處理廠的數(shù)目及位置又受到城市排水管系布置的支配，因此，在城市總體規(guī)劃中，污水廠的位置范圍已有所規(guī)定，但是，在污水廠的總體設計時，對具體廠址的選擇，仍須進行深入的調查研究和詳盡的技術經濟比較。其一般原則如下:2一、廠址應與規(guī)劃居住區(qū)或公共建筑群保持不小于300米的衛(wèi)生防護距離。二、廠址應設在城市集中供水水源的下游不小于500米的地方。三、在選擇廠址時應盡可能少占農田或不占良田，且應便于農田灌溉和處置污泥。四、廠址應盡可能設在城市和工廠夏季主導風向的下方。五、要充分利用地形，把廠址設在地形有適當坡度的城市下游地區(qū)，以滿足污水處理構筑物之間水頭損失的要求，使污水和污泥有自流的可能，以節(jié)約動力消耗。六、廠址如果靠近水體，應考慮汛期不受洪水的威脅。七、廠址應設在地質條件較好、地下水位較低的地段。3八、廠址的選擇應考慮交通運輸及水電供應等條件。九、廠址的選擇應結合城市總體規(guī)劃，考慮遠景發(fā)展，以利施工，并降低造價。留有充分的擴建余地。10.3處理工藝流程選擇根據處理要求、水質水量情況、地質條件、資金及施工技術條件等，進行合理的處理方案及流程、處理構筑物形式的選擇。10.4處理廠平面及高程布置一、平面布置及總平面圖1、污水處理廠的平面布置包括：處理構筑物的布置，辦公，化驗及其它輔助建筑物的布置，以及各種管道、道路、綠化等的布置。根據處理廠的規(guī)模大小，采用l：200～1：500比例尺的地形圖繪制總平面圖。42、平面布置的一般原則：(1)處理構筑物的布置應緊湊，節(jié)約用地并便于管理。1)池形的選擇應考慮占地多少及經濟因素。圓形池可用環(huán)狀拉力設計，造價較低，但進出水構造較復雜。方形池或矩形池池墻較厚，但可利用公共墻壁以節(jié)約造價，且可緊湊布置，減少占地。一般小型處理廠采用圓形池較為經濟，而大型處理廠則以采用矩形池為經濟。除了占地，構造和造價等因素以外，還應考慮水力條件，浮渣清除，及設備維護等因素。52)一種單元過程的池數(shù)可根據處理廠規(guī)模及流程圖中處理池布置對整個系統(tǒng)的關系來確定。每一單元過程的最低要求為兩座池子。但在大型處理廠中，由于設備尺寸的限制，往往有許多座池子。當發(fā)生事故，一座池子停止運轉時，其余的池子流量和污染負荷增加，必須計算其對出水水質的影響，確定每一池子的尺寸。根據生產實踐，每一單獨處理池的能力可達10～20萬米3／日。在選擇池子的尺寸和數(shù)目時，必須考慮處理廠的擴建。對每一種單元過程的全部處理池，最好采用相同的尺寸，并且在設計中應避免在初期運行時有過多的富余能力。6

(2)處理構筑物應盡可能地按流程順序布置，以避免管線迂回，同時應充分利用地形，減少土方量。遠期設施的安排應在原始設計中仔細考慮，除了滿足遠期處理能力的需要而增加的處理池以外，還應為改進出水水質的設施預留場地。

(3)經常有人工作的建筑物如辦公、化驗等用房應布置在夏季主風向的上風一方。在北方地區(qū)，并應考慮朝陽。

(4)在布置總圖時，應考慮安排充分的綠化地帶，為污水處理廠的工作人員提供優(yōu)美舒適的環(huán)境。7(5)總圖布置應考慮遠近期結臺，有條件時，可按遠期規(guī)劃水量布置，將處理構筑物分為若干系列，分期建設。(6)構筑物之間的距離應考慮敷設管渠的位置，運轉管理的需要和施工的要求，一般采用5～10米．

(7)污泥處理構筑物應盡可能布置成單獨的組臺，以利安全，并方便管理。污泥消化池應距初次沉淀池較近，以縮短污泥管線，但消化池與其它構筑物之間的距離不應小于20米。貯氣罐與其他構筑物的間距應根據容量大小按有關規(guī)定辦理。(8)變電站的位置宜設在耗電量大的構筑物附近，高壓線應避免在廠內架空敷設。

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(9)污水廠內管線種類很多，應綜合考慮布置，以免發(fā)生矛盾。污水和污泥管道應盡可能考慮重力自流。自流管道應繪制縱斷面圖。

(10)如有條件，污水廠內的壓力管線和電纜可合并敷設在一條管廊或管道溝內，以利于維護和檢修。

(11)污水廠內應設超越管，以便在發(fā)生事故時，使污水能超越一個或全部構筑物，進入下一級構筑物或事故溢流。

(12)污水廠的占地面積、隨處理方法和構筑物選型的不同，而有很大的差異。在方案階段，可按下表估算。91011二、高程布置及流程縱斷面圖1、為了使污水能在處理構筑物之間通暢流動，以保證處理廠正常運行，在進行平面布置的同時，必須進行高程布置，以確定各處理構筑物及連接管渠的高程，并繪制處理流程的縱斷面圖，比例一般采用：縱向1：50～1：l00，橫向1：500~1：10000圖上應注明構筑物和管渠的尺寸、坡度、各節(jié)點水面、內底面及原地面和設計地面的高程。2、在整個污水處理過程中，應盡可能使污水和污泥為重力流，但在多數(shù)情況下，污泥往往須抽升。高程布置的一般規(guī)定如下：12(1)為了保證污水在各構筑物之間能順利自流，必須精確計算各構筑物之間的水頭損失，包括沿程損失、局部損失及構筑物本身的水頭損失。此外，還應考慮污水廠擴建時預留的貯備水頭。(2)進行水力計算時，應選擇距離最長，損失最大的流程，并按最大設計流量計算。當有二個以上并聯(lián)運行的構筑物時，應考慮某一構筑物發(fā)生故障時，其余構筑物須負擔全部流量的情況。計算時還須考慮管內淤積、阻力增大的可能。因此，必須留有充分的余地，以防止水頭不夠而發(fā)生涌水現(xiàn)象，影響構筑物的正常運行。(3)污水廠的出水管渠高程，須不受水體洪水頂托，并能自流進行農田灌溉。

13(4)各處理構筑物的水頭損失(包括進出水渠的水頭損失)可按下表估算。

(5)污水廠的場地豎向布置，應考慮土方平衡，并考慮有利排水。

1415第十八章污水廠的設計與運行管理161710.5配水、量水設備一、配水設施在污水廠中，處理構筑物往往建成兩座或兩座以上并聯(lián)運行，在這種情況下，配水均勻與否就成為一個重要的問題。如果配水不均，一部分構筑物超負荷，處理效果就會降低，而另一部分構筑物達不到設計負荷：就不能充分發(fā)揮其功能。為了實現(xiàn)均勻配水，應在構筑物前設置有效的配水設備。二、常用的配水方式：1、對稱式配水：可用于明渠或暗管，構筑物數(shù)目不超過四座，否則，層次過多，管線占地過大。這種配水形式必須是完全對稱的，如果一邊管道或渠道較長，則水頭損失較大，兩邊配水就不均勻。181920212、非對稱式配水：在場地狹窄處采用，但這種形式采用較少，因為流量是變化的，水力計算不可能精確，因此配水很難達到均勻。

3、渠道式配水：當污水廠的規(guī)模較大時，構筑物的數(shù)目較多，往往采用配水渠道向一側進行配水的方式。由于配水渠道很長，渠中水面坡降可能很大，渠道終端又可能出現(xiàn)壅水，故配水很難均勻。解決的辦法是適當加大配水渠道斷面，使其中水流流速小于0.3米／秒，以降低沿程水頭損失，這樣，渠中水面坡降極小，就容易達到均勻配水的目的。為了避免渠中出現(xiàn)沉淀，可在渠底設曝氣管攪動。對于大中型污水廠，此種配水方式更為適用。

4、中心配水井：為了均勻配水，輻流沉淀池一般采用中心配水井，有堰板的水頭損失較大，但配水均勻度較高。222324三、計量設施為了提高污水廠的工作效率和運轉管理水平，并積累技術資料，以總結運轉經驗，為今后處理廠的設計提供可靠的數(shù)據，必須設置計量設備，正確掌握污水量、污泥量，空氣置，以及動力消耗等。氣體流量和耗電量有現(xiàn)成的計量裝置可資應用，這里只涉及污水和污泥量的計量設備，其選擇和布置的一般原則如下：1、測量污水或污泥的裝置應當是水頭損失小、精度高、操作簡便，并且不易沉積雜物的。

2、分流制污水處理廠計量設備一般設在沉砂池后、初次沉淀池前的渠道上，或設在污水廠的總出水管道上。如有條件，應對各主要構筑物的進水分別計量。253、測量原水或污泥的裝置，宜采用不易發(fā)生沉淀的設備，如咽喉式計量槽、電磁流量計、文氏管、超聲流量計等，其中以咽喉式計量槽應用最為廣泛。對二級處理出水的計量，除上述設備外，也可采用各種型式的溢流堰進行測量。4、咽喉式計量槽以巴氏槽最常用，這種計量設備的優(yōu)點是水頭損失小、不易發(fā)生沉淀．精確度可達95％～98％。它的缺點是施工技術要求較高，尺寸如不準確，即影響測量精度。5、咽喉式計量槽的一般規(guī)定：

1)計量槽應設在渠道的直線段上，直線段的長度不應小于渠道寬度的8～10倍。在計量槽上游，直線段不小于渠寬的2～3倍，下游不少于4～5倍，當下游有跌水而無回水影響時，可適當縮短。26272)計量槽的軸線應與渠道中心線重合。3)計量槽上下游渠道的坡度應保持均勻，但坡度可以不同。

4)計量槽的喉寬一般采用上游渠道水面寬度的l／3～l／2。

6、溢流堰：在污水廠中，有時也可采用非淹沒薄壁溢流堰作為計量裝置。這種計