《城市污水處理廠》PPT課件

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1、第二十章 城市污水處理廠的設(shè)計,,,,,,污水處理廠的基本建設(shè)程序,規(guī)劃,項目建議書,工程可行性研究報告,初步設(shè)計,擴大初步設(shè)計,施工圖設(shè)計,土建施工設(shè)備安裝,設(shè)計院,審批,批準(zhǔn),評審,評審,設(shè)計監(jiān)理,施工監(jiān)理,設(shè)計院,調(diào)試運行,批準(zhǔn),施工安裝單位,,第一節(jié)、概述,1、城市污水的組成與水質(zhì)特征 組成：居民的生活污水和位于城區(qū)內(nèi)的企業(yè)排放的工業(yè)廢水以及部分的降水 不同的組成構(gòu)成不同的水質(zhì),2、城市污水處理廠設(shè)計水質(zhì),（1）生活污水 BOD5和SS的設(shè)計值可?。? BOD5 =2035g/（cap.d） SS= 3550g/（cap.d） （2）工業(yè)廢水 一般在排污口實測，也可以轉(zhuǎn)化成人

2、口當(dāng)量,3、城市污水處理廠的設(shè)計水量,（1）平均日流量m3/d污水處理廠的公稱規(guī)模。 （2）設(shè)計最大流量m3/h污水廠的進(jìn)廠水管的設(shè)計用此流量。 （3）降雨時的設(shè)計流量 （4）考慮最大流量的持續(xù)時間 （5）當(dāng)污水處理廠分期建設(shè)，以相應(yīng)的各期流量作為設(shè)計流量,4、正確處理工業(yè)廢水與城市污水處理的關(guān)系,水污染綜合防治最有效途徑之一：由市政部門建設(shè)統(tǒng)一的城市污水處理廠，對生活污水與工業(yè)廢水進(jìn)行綜合的處理，中、小型的工業(yè)企業(yè)的廢水都排入城市排水系統(tǒng)。,該技術(shù)路線的優(yōu)點：,（1）建設(shè)費用與運行費用較低,大型污水處理廠的單位水量的建設(shè)投資和運行的處理成本低于小型污水處理廠 中、小型的污水處理廠(站)，設(shè)調(diào)

3、節(jié)池，投加化學(xué)藥劑，增大建設(shè)投資和運行費用。,（2）占地面積小，不影響環(huán)境衛(wèi)生,工業(yè)企業(yè)分散，占地多，給廠區(qū)環(huán)境帶來一些不良影響。 城市污水處理廠建于郊區(qū)，中間隔以衛(wèi)生防護(hù)帶，無礙于城市環(huán)境衛(wèi)生。,（3）便于運行管理，節(jié)省管理人員,污水處理廠備技術(shù)水平較高的技術(shù)管理人員，單位污水量配備的管理人員數(shù)也大大地低于分散處理。,（4）能夠保證污水的處理效果,工業(yè)廢水的水質(zhì)、水量波動大，給運行管理帶來困難，并影響處理效果。 城市污水處理廠，水質(zhì)、水量得到均衡，有毒物質(zhì)得到稀釋，能保證污水處理廠保持一定的處理效果。,,,在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，順次解決下列各問題：,在解決上述問題后，可研究各分散處理和集中處理

4、的方法和流程。,5、排入城市排水系統(tǒng)的工業(yè)廢水的一般要求,水溫：不得超過45度 pH值：不得低于5和高于9 BOD值：不得高于600mg/L,第二節(jié)、設(shè)計步驟,1. 設(shè)計前期工作 2. 初步設(shè)計 3. 施工圖設(shè)計,1.設(shè)計前期工作,1.1 預(yù)可行性研究報告 1.2 項目建議書 1.3 可行性研究,1.1 預(yù)可行性研究報告 預(yù)可行性研究報告是編制項目建議書的依據(jù)，主要是闡明項目的必要性，提出項目建設(shè)內(nèi)容、規(guī)模、投資估算及效益評價。,,1.2 項目建議書 項目建議書是建設(shè)單位向國家提出要求建設(shè)一項目的建議文件，也是項目審查立項的文件。一般應(yīng)包括以下內(nèi)容： 項目建設(shè)的必要性； 項

5、目內(nèi)容； 建設(shè)條件； 規(guī)模與投資估算； 環(huán)境效益分析； 技術(shù)經(jīng)濟評價。,,1.3 可行性研究 污水處理廠可行性研究報告主要論證以下內(nèi)容： 項目建設(shè)的必要性和環(huán)境效益； 項目內(nèi)容及實施方案技術(shù)上和經(jīng)濟上的可行性(包括廢水與污泥出路論證)，工藝方案比較一般要對3-4個方案進(jìn)行論證； 規(guī)模、投資和運行費用的評估及資金來源的可行性。,,2 初步設(shè)計,包括： 設(shè)計說明書； 工程量； 材料和設(shè)備量； 工程概算； 擴出圖紙,2.1設(shè)計說明書,(1)本設(shè)計依據(jù) 1)可行性研究報告的批準(zhǔn)文件； 2)工程建設(shè)單位(甲方)的設(shè)計委托書。 (2)其他有關(guān)文件：主要是和與本項工程有關(guān)的單位

6、，如供電、供水、鐵路、運輸以及環(huán)保等部門簽訂的協(xié)議和批件等。,,(3)城市概況與自然條件資料： 1)城市現(xiàn)狀與總體規(guī)劃資料。 2)自然條件方面的資料。 氣象特征數(shù)據(jù)：氣溫、濕度、雨量、蒸發(fā)量資料、土壤冰凍資料和風(fēng)向玫瑰圖等； 水文資料：當(dāng)?shù)厮w一覽表；河流的水位、流速(各特征水位下的平均流速)、流量資料；潮汐資料； 水文地質(zhì)資料： 地質(zhì)資料，污水處理廠廠址地區(qū)的地質(zhì)鉆孔柱狀圖、地基的承載能力、地下水位、地震等級等資料。 3)有關(guān)地形資料 污水處理廠及其附近1：5000的地形圖，處理廠廠址和排放口附近l：2001：1000(一般為1：500)的地形圖。 4)現(xiàn)有的排水工程概況與環(huán)境問題。,,(4

7、)工程設(shè)計 1)廠址選擇：應(yīng)著重說明在選定廠址時，如何遵循選址的原則（后講），如何與城市的總體規(guī)劃相呼應(yīng)，如何解決防洪與衛(wèi)生防護(hù)問題等。此外還應(yīng)說明所選廠址的地形、地質(zhì)條件以及用地面積等： 2)污水的水質(zhì)、水量：包括污水水質(zhì)各項指標(biāo)的數(shù)值，污水的平均流量、高峰流量、現(xiàn)狀流量、發(fā)展流量等水量資料； 3)工藝流程的選擇與布置：主要說明所選定的工藝流程的合理性、先進(jìn)性、科學(xué)性、優(yōu)越性和安全性等。,,4)對工藝流程中各處理設(shè)備的描述。按流程順序描述，主要描述內(nèi)容：處理設(shè)備的主要尺寸、構(gòu)造、材料與特征等；所選用的附加設(shè)備的型號、性能、臺數(shù)。如采用某項新工藝、新技術(shù)時，應(yīng)詳細(xì)地加以說明。 5)處理后污水和

8、污泥的出路； 6)扼要地對廠內(nèi)輔助建筑物以及道路等加以說明； 7)污水處理廠的總體布置； 8)對污水處理廠分期建設(shè)的說明； 9)存在的問題及對其解決途徑的建議。,,2.2工程量 工程量混凝土量挖土方量回填土方量等。 2.3材料與設(shè)備量 鋼材、水泥、木材的數(shù)量和所需各種設(shè)備規(guī)格的清單。,2.4工程概算書,編制工程概算書 應(yīng)掌握：(1)當(dāng)?shù)亟ㄖ牧吓c各種設(shè)備的供應(yīng)情況和價格；(2)當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)施工力量(技術(shù)水平、施工設(shè)備、勞動力)的資料；(3)編制概算、預(yù)算的定額資料，包括地區(qū)差價、間接費用定額、運輸費等；(4)有關(guān)租地、征地、拆遷補償、青苗補償?shù)荣Y料。,2.5圖紙,擴大初步設(shè)計的圖紙主要包括： 污水

9、處理工藝系統(tǒng)圖(15000110000) 構(gòu)筑物圖(12001500) 處理構(gòu)筑物布置圖 污水處理廠總平面布置圖等。,3 施工圖設(shè)計,擴大初步設(shè)計被批準(zhǔn)后進(jìn)行施工圖設(shè)計。以擴大初步設(shè)計的圖紙和說明書為依據(jù)。 施工圖設(shè)計的任務(wù)：將污水處理廠各處理構(gòu)筑物的平面位置和高程，精確地表示在圖紙上；將各處理構(gòu)筑物的各個節(jié)點的構(gòu)造、尺寸都用圖紙表示出來，每張圖紙都應(yīng)按一定的比例，用標(biāo)準(zhǔn)圖例精確繪制，使施工人員能夠按照圖紙準(zhǔn)確施工。 施工圖設(shè)計的圖紙量很大，是設(shè)計內(nèi)容的體現(xiàn)。,4 城市污水處理廠廠址的選擇,,,選擇廠址或站址(在工廠、企業(yè)內(nèi)，往往將污水處理廠稱為廢水站)時，一般應(yīng)考慮以下一些問題：,（1）應(yīng)與

10、選定的污水處理工藝相適應(yīng)，如選擇穩(wěn)定塘或土地處理系統(tǒng)為處理工藝時，必須由足夠的土地； （2）廠址應(yīng)選在地質(zhì)條件較好的地方。地基較好，承載力較大，地下水位較低，便于施工； （3）廠址必須位于集中給水水源下游，并應(yīng)設(shè)在城鎮(zhèn)、工廠廠區(qū)及生活區(qū)的下游和夏季主風(fēng)向的下風(fēng)向； （4）當(dāng)處理后的污水或污泥用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)或市政設(shè)施時，廠址應(yīng)考慮與用戶靠近，或者便于運輸。當(dāng)處理水排放時，則應(yīng)與受納水體靠近； （5）廠址不宜設(shè)在雨季易受水淹的低洼處； （6）要充分利用地形，應(yīng)選擇有適當(dāng)坡度的地區(qū)，以滿足污水處理構(gòu)筑物高程布置的需要，減少土方工程量； （7）根據(jù)城市總體發(fā)展規(guī)劃，污水處理廠的選址應(yīng)考慮長

11、期發(fā)展的可能性，有擴建的余地。,5 污水處理工藝流程的選定,,5.1 處理工藝流程選定應(yīng)考慮的因素 污水理廠的工藝流程：指在保證處理水達(dá)到所要求的處理程度的前提下，所采用的污水處理技術(shù)各單元的有機組合。 依據(jù)： 5.1.1污水的處理程度 這是污水處理工藝流程選定的主要依據(jù)，而污水的處理程度又主要取決于處理水的出路、去向。 當(dāng)處理水排放水體時，污水處理程度可考慮用以下幾種方法進(jìn)行確定： (1)按水體的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)確定 (2)按城市污水處理廠所能達(dá)到的處理程度（二級處理技術(shù)）確定 (3)考慮受納水體的稀釋自凈能力 (4) 處理水回用時，在進(jìn)行深度處理之前，城市污水必須經(jīng)過完整的二級處理?；赜盟_(dá)到回

12、用標(biāo)準(zhǔn)。,,5.1.2工程造價與運行費用 在保證處理水達(dá)到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)時，要盡可能地降低工程造價和運行費用。這樣，以原污水的水質(zhì)、水量及其他自然狀況為已知條件，以處理水應(yīng)達(dá)到的水質(zhì)指標(biāo)為制約條件，而以處理系統(tǒng)最低的總造價和運行費用為目標(biāo)函數(shù)，建立三者之間的相互關(guān)系。 減少占地面積也是降低建設(shè)費用的重要措施。,,5.1.3 當(dāng)?shù)氐母黜棗l件 當(dāng)?shù)氐牡匦巍夂?當(dāng)?shù)氐脑牧吓c電力供應(yīng) 如當(dāng)?shù)負(fù)碛修r(nóng)業(yè)開發(fā)利用價值不大的舊河道、洼地、沼澤地等，就可以考慮采用穩(wěn)定塘、土地處理等污水的自然生物處理系統(tǒng)，在寒冷地區(qū)應(yīng)當(dāng)采用在采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施后，在低溫季節(jié)也能夠正常運行，并保證取得達(dá)標(biāo)水質(zhì)的工藝，而且處理構(gòu)筑物都

13、建在露天，以減少建設(shè)與運行費用。,,5.1.4 原污水的水量與污水流入工況 水質(zhì)、水量變化較大，選用承受沖擊負(fù)荷能力較強的處理工藝，如完全混合型曝氣池等，某些處理工藝，如塔式濾池和豎流式沉淀池只適用于水量不大的小型污水處理廠。 工程施工的難易程度和運行管理需要的技術(shù)條件也是選定處理工藝流程需要考慮的因素，地下水位高，地質(zhì)條件較差的地方，不宜選用深度大、施工難度高的處理構(gòu)筑物。,5.1.5工業(yè)廢水的處理,在具體確定工廠的廢水處理方案之前，先要調(diào)查研究下列各點：,,總之，污水處理工藝流程的選定是一項比較復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須對上述各項因素加以綜合考慮，進(jìn)行多種方案的經(jīng)濟技術(shù)比較，必要時應(yīng)當(dāng)進(jìn)行深入的

14、調(diào)查研究和試驗研究工作，這樣才有可能選定技術(shù)可行、先進(jìn)，經(jīng)濟合理的污水處理工藝流程。,5.2 城市污水處理工藝的典型流程,一級處理：格柵沉砂池初次沉淀池 作用：去除污水中的固體污染物質(zhì)，從大塊垃圾到顆粒粒徑為數(shù)mm的懸浮物(非溶解性的和溶解性的)。污水的BOD值，通過一級處理能夠去除2030。 二級處理：活性污泥法、生物膜法以及自然生物處理技術(shù) 作用：去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機污染物(以BOD或COD表示)。BOD5可降至2030mgL。 污泥：厭氧消化、好氧氧化、脫水、干化,6污水處理廠的平面布置與高程布置,6.1 污水處理廠的平面布置 內(nèi)容：各處理單元構(gòu)筑物；連通各處理構(gòu)筑物之間的管

15、、渠及其他管線；輔助性建筑物；道路以及綠地等。,平面布置的原則,（1）力求處理工藝流程簡短、順暢，盡量減少管線長度，降低沿程水頭損失； （2）施工時，應(yīng)考慮土方平衡，減少外運土方量，避開劣質(zhì)土壤地段； （3）處理構(gòu)筑物之間保持一定間距，一般為510m，有特殊要求的構(gòu)筑物，如消化池、消化氣貯罐等，間距可取2025m； （4）各處理構(gòu)筑物在平面布置時，應(yīng)考慮適當(dāng)緊湊。,各處理單元構(gòu)筑物的平面布置,平面布置的原則,（1）在各處理構(gòu)筑物之間，設(shè)有貫通連接的管、渠，設(shè)置必要的超越管、渠。 （2）應(yīng)設(shè)置超越全部處理構(gòu)筑物直接排放水體的總超越管、渠； （3）各處理構(gòu)筑物宜設(shè)排空設(shè)施，排出

16、的水應(yīng)回流處理； （4）在廠區(qū)內(nèi)還應(yīng)設(shè)置給水管、空氣管、消化氣管、蒸汽管，以及輸配電線路； （5）污水處理廠內(nèi)各種管渠應(yīng)全面安排、避免相互干擾，管道復(fù)雜時可設(shè)置管廊。,管道及渠道平面布置,平面布置的原則,（1）輔助建筑有泵房、鼓風(fēng)機房、辦公樓、集中控制室、化驗室、變電所、機修間、倉庫、食堂、鍋爐房和車庫等； （2）輔助建筑的面積應(yīng)按具體情況和條件而定； （3）輔助建筑的位置應(yīng)根據(jù)方便、安全等原則確定。例如：鼓風(fēng)機房應(yīng)設(shè)在曝氣池附近，以節(jié)省管道與動力消耗；變電所宜設(shè)在耗電量大的構(gòu)筑物附近； （4）污水處理廠通道設(shè)計應(yīng)符合如下要求： 主要車行道的寬度：單車道3.5m，雙車道

17、67m，并應(yīng)有回車道； 車行道的轉(zhuǎn)彎半徑不宜小于6m； 人行道的寬度為1.52.0m； 通向高架構(gòu)筑物的扶梯傾角不宜大于450； 天橋?qū)挾炔灰诵∮?m。,輔助建筑物,平面布置的原則,A市污水處理廠總平面布置圖,,,方案比較,可調(diào)整各處理構(gòu)筑物的個數(shù),均勻配水,妥善安排管線,設(shè)置計量設(shè)備,道路寬度,6.2 污水處理廠的高程布置,按重力流考慮為宜(污泥流動不在此例)。 主要任務(wù)：確定構(gòu)筑物和泵房的標(biāo)高；確定連接管渠的尺寸及其標(biāo)高；確定水面標(biāo)高。 水頭損失：(1)各構(gòu)筑物的水頭損失，按表估算。 (2)管渠(包括配水設(shè)備)的水頭損失。 (3)量水設(shè)備的水頭損失。,如進(jìn)水溝道和出水溝道之

18、間的水位差大于整個處理廠需要的總水頭，則廠內(nèi)就不需設(shè)置廢水提升泵站；反之，就必須設(shè)置泵站。,水頭損失為兩構(gòu)筑物之間的水面高差。,水頭損失包括： （1）污水流經(jīng)各構(gòu)筑物的水頭損失。 主要產(chǎn)生在進(jìn)口、出口和跌水，而流經(jīng)構(gòu)筑物本體的水頭損失較小。作初步設(shè)計時可按下表估算。,水頭損失包括： （2）污水流經(jīng)連接前后兩處理構(gòu)筑物管渠（包括配水設(shè)備）的水頭損失。包括沿程與局部水頭損失。查表計算。 （3）污水流經(jīng)計量水設(shè)備的水頭損失。 在對污水處理廠污水處理流程的高程布置時，應(yīng)考慮： （1）選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計算，并應(yīng)適當(dāng)留有余地，以保證在任何情況下，處理系統(tǒng)都能夠正常運行； （2）

19、計算水頭損失時，一般應(yīng)以近期最大流量作為構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計流量，計算設(shè)計遠(yuǎn)期流量的管渠和設(shè)備時，應(yīng)以遠(yuǎn)期最大流量作為設(shè)計流量； （3）在做高程設(shè)計布置時還應(yīng)注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少需要抽升的污泥量。在決定污泥干化場、污泥濃縮池、消化池等構(gòu)筑物的高程時，應(yīng)注意它們的污水能自動排入污水干管和其他構(gòu)筑物的可能。,,(4)水力計算以接納處理后污水水體的最高水位作為起點，逆污水處理流程向上倒推計算，以使處理后污水在洪水季節(jié)也能自流排出；(5)盡量減少需抽升的污泥量。,,高程布置舉例,B市污水處理廠污水處理流程高程布置圖,150.94,F3,155.12,155.17,7 污水處理廠的配水與

20、計量,7.1 處理構(gòu)筑物之間連接管渠的設(shè)計 連接污水處理構(gòu)筑物之間的管渠矩形明渠（便于維修和清刷），在明渠上加設(shè)蓋板（防止結(jié)凍）。由鋼筋混凝土制成，也可采用磚砌，也可以采用鋼筋混凝土管或鑄鐵管。 為了防止污水中的懸浮物在管渠內(nèi)沉淀，污水在明渠內(nèi)必須保持一定的流速。 設(shè)計流速：最大流量時1.01.5ms 最低流量時不得小于0.40.6ms 特殊渠道0203ms 管道流速大于明渠流速，大于lms,7.2 配水設(shè)備,(a)中管式中央管進(jìn)水，四周設(shè)配水管 (b)倒虹管式用倒虹吸管中央進(jìn)水，四周設(shè)配 水管，類似中管式，常用于2座或4座為一組的圓形處理構(gòu)筑物的配水 (c)擋板式配水槽在配水管前加擋板，

21、類似指形，用于同類型的處理構(gòu)筑物 (d)簡單形式的配水槽易建價低不均勻 (e)改進(jìn)式用于同類型構(gòu)筑物多時的情況，配水效果較好，但構(gòu)造稍復(fù)雜。,7.3 污水計量設(shè)備,污水計量設(shè)備的要求：精度高、操作簡單，不沉積雜物，并且能夠配用自動記錄儀表。 總水量的計量設(shè)備：安裝在沉砂池與初次沉淀池之間 常用：計量槽薄壁椻,,,,8 污水處理廠的驗收、運行管理、水質(zhì)監(jiān)測與自動控制,8.1 污水處理構(gòu)筑物的驗收 土建工程的驗收：1）查對竣工構(gòu)筑物是否和施工圖紙相符合（尺寸），檢查其管道、孔洞位置；2）注意其施工質(zhì)量(如混凝土池壁等是否有蜂窩或其他隱患)；3）檢查是否漏水（注滿清水）；4）沉淀池的堰口是否水平

22、、光潔等；5）注意細(xì)部，重力流管渠等的相對標(biāo)高是否符合要求；6）還應(yīng)有地下管線和其他隱蔽工程的竣工圖和驗收合格證明。 安裝工程的驗收：1）一般的管道及設(shè)備安裝質(zhì)量檢查；2）受壓容器(如壓縮空氣罐、消化氣罐等)作壓力試驗；3）對機械設(shè)備及儀表，檢查是否正常。,8.2 污水處理廠的調(diào)試,主要工作：1）對設(shè)備性能測定；2）馴化活性污泥(對活性污泥法)或“掛膜”(對生物膜法)。 對污水處理廠的主要構(gòu)筑物及其設(shè)備的性能進(jìn)行測定。設(shè)備(如曝氣葉輪、布?xì)馄鞯?的充氧能力或氧的利用率等的測定。 在單池調(diào)試基礎(chǔ)上，應(yīng)進(jìn)行全廠性聯(lián)動調(diào)試。,8.3 污水處理廠的運行管理,做好控制、觀察、記錄與水質(zhì)分析監(jiān)測工作 控制

23、與觀察記錄的內(nèi)容：1)處理的污水量；2)污泥產(chǎn)量或污泥處理量及消化氣產(chǎn)量； (3)空氣、蒸汽(或熱水)、藥劑耗用量：4)生產(chǎn)耗電量；5)各處理構(gòu)筑物及整個污水處理廠的處理效果。 每一處理構(gòu)筑物都必須備有值班記錄本，逐日記錄其運行情況、處理效果、事故、設(shè)備的檢修等事項。,8.4 污水處理廠的水質(zhì)監(jiān)測,水質(zhì)監(jiān)測是每座污水處理廠每日例行的工作水質(zhì)監(jiān)測中心。 指標(biāo)：水溫、pH值、電導(dǎo)率、溶解氧、COD、BOD、氨氮、MLSS等 水質(zhì)綜合自動監(jiān)測系統(tǒng)：在各處理構(gòu)筑物內(nèi)的適當(dāng)位置安設(shè)相應(yīng)的傳感裝置，能夠連續(xù)地將處理構(gòu)筑物的水質(zhì)狀況傳給中心控制室，使監(jiān)測人員及時掌握水質(zhì)的變化動態(tài)。,8.5 污水處理廠運行的自動控制,自動監(jiān)測、自動記錄、自動操作、調(diào)節(jié)及集中控制、采用電視設(shè)備對水泵機組等運轉(zhuǎn)機械實行集中顯示。 曝氣池的空氣量最優(yōu)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，與水質(zhì)、水量、回流污泥的質(zhì)與量、溶解氧含量等參數(shù)有關(guān)，可以根據(jù)污水處理廠的運行數(shù)據(jù)與理論推導(dǎo)建立數(shù)學(xué)模式，輸入計算機主存貯器，然后由計算機實現(xiàn)調(diào)節(jié)。,