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：

（7.1）

式中——为沿程水头损失，；

——为管段长度，；

——为水力半径，；

——为管内流速，；

——为谢才系数。

局部水头损失为：（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

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的水头损失，主要产生在进出口和需要的跌水处，而流经处理构筑物本身的水头损失则较小。本设计中若在设计计算过程中计算了的就用计算的结果，若在设计计算过程中没计算的就用经验值，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弯头损失，取局部阻力系数为：。

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。

表7.2污水管渠水力计算表

管渠及构筑物名称扭剪型螺栓	流量	管渠设计参数				水头损失
管渠及构筑物名称扭剪型螺栓	流量		（‰）			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的最高水位45.220m作为起点，沿污水处理流程向上倒推计算，以使处理后的污水在洪水季节也能自流排出，同时，还要考虑挖土埋深的状况。以50.000m为基准，设计中考虑污水管的非充满度（一般管径大于或等于1000mm时，最大充满度为0.75）和管道的覆土厚度（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的管径为1000m，管道水面标高为48.500m。由于采用的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

彩钢管

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烘手机	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)污泥管道的水头损失

管道沿程损失按下式计算：饮用水净化器

（7.3）

管道局部损失计算：

（7.4）

式中——污泥浓度系数；

——污泥管管径，；

——管内流速，；

圆钢加工——管道长度，；

——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=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=53，管径为150-200mm时，最小设计流速为1m/s。

各连接管道的水头损失见下表7.4。

表7.4连接管道的水头损失

管渠及构筑物名称	流量	管渠设计参数				水头损失（）
管渠及构筑物名称	流量			（‰）		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，污泥处理构筑物的水头损失以各构筑物的出流水头计算，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。

表7.5污泥高程布置计算表管线电伴热

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