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集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 第 19章 污 水 处 理 厂 的 设 计 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 选 择 厂 址 或 站 址 (在 工 厂 、 企 业 内 ， 往 往 将 污 水 处 理厂 称 为 废 水 站 )时 ， 一 般 应 考 虑 以 下 一 些 问 题 ： （ 1） 厂 址 应 选 在 地 质 条 件 较 好 的 地 方 。 地 基 较好 ， 承 载 力 较 大 ， 地 下 水 位 较 低 ， 便 于 施 工 。 （ 2） 处 理 厂 应 尽 量 少 占 土 地 和 不 占 良 田 。 同时 ， 要 考 虑 今 后 有 适 当 的 发 展 余 地 。 （ 3） 要 考 虑 周 围 环 境 卫 生 条 件 。 （ 4） 处 理 厂 应 设 在 靠 近 电 源 的 地 方 ， 并 考 虑排 水 、 排 泥 的 方 便 。 （ 5） 处 理 厂 应 选 择 在 不 受 洪 水 威 胁 的 地 方 ， 否则 应 考 虑 防 洪 措 施 。 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 1 集 中 与 分 散 的 关 系2 近 期 与 远 期 的 关 系3 排 水 与 水 源 保 护4 排 放 与 利 用 的 关 系选 择 厂 址 需协 调 的 关 系 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 1 集 中 与 分 散 的 关 系分 合 分 ？l 小 型 简 易 污 水 厂l 大 型 超 大 型 污 水 厂l 新 型 高 效 中 小 型 污 水 厂 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明香 港 污 水 处 理 厂 分 布 图 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 厦门市城市污水处理厂分布同安污水厂5 万 m3/d 筼 筜污水厂30 万 m3/d海沧污水厂10万 m3/d杏林污水厂6万 m3/d集美污水厂4.5 万 m3/d石渭头污水厂10 万 m3/d翔安污水厂2.5 万 m3/d污水处理一厂13.4万 m3/d 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 2 近 期 与 远 期 的 关 系遵 循 城 市 及 规 划 区 域 总 体 发 展 蓝 图 ， 分期 建 设 ， 节 约 并 充 分 发 挥 近 期 投 资 效 益 ，又 为 长 远 发 展 预 留 空 间 。 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 3 排 水 与 水 源 保 护l 原 则 上 应 将 污 水 厂 建 于 流 经 城 市 或 规 划 区域 的 河 流 的 下 游 。l 有 多 条 河 流 汇 合 区 域 ， 污 水 厂 的 位 置 选 择应 综 合 各 条 河 流 的 水 文 条 件 而 定 。l 对 于 潮 汐 河 口 ， 应 考 虑 涨 潮 倒 灌 的 影 响 。 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明丹 东 市 污 水 处 理 厂 位 置 图 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明吉 林 市 污 水 处 理 厂 位 置 图 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 4 排 放 与 利 用 的 关 系l 处 理 后 污 水 的 排 放 应 符 合 受 纳 水 体 的水 质 标 准 要 求 。l 处 理 后 污 水 （ 尤 其 在 缺 水 地 区 ） 应 充分 利 用 作 工 业 冷 却 水 、 景 观 水 、 灌 溉 水 、清 洗 水 等 。l 如 有 的 地 方 直 接 把 “ 污 水 处 理 厂 ” 更名 为 “ 再 生 水 处 理 厂 ” 。 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 基本原则 l 遵 循 国 家 和 地 方 的 有 关 标 准l 适 合 当 地 环 境 气 候 、 资 源 土 地 等 状 况l 充 分 考 虑 废 水 的 水 量 和 水 质 的 真 实 状 况l 排 放 和 利 用 结 合 的 工 艺 系 列 组 合l 采 用 分 期 分 级 处 理 工 艺l 必 须 考 虑 污 泥 的 后 续 处 理 与 处 置 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 工 艺 流 程 l 废 水l 污 泥l 沼 气l 冷 却 水 、 中 水 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 一 、 城 镇 污 水 厂 的 流 程 按 照 处 理 效 率 ， 污 水 厂 可 以 分 为 三 级 ：一 级 处 理 厂 沉 淀 法二 级 处 理 厂 生 物 处 理 法一 级 加 强 处 理 厂 化 学 混 凝 沉 淀 法化 学 生 物 絮 凝 处 理生 物 处 理 法 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 一 级 污 水 处 理 厂 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明一 级 处 理 （ 沉 淀 法 ） 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 一 级 强 化 污 水 处 理 厂一 级 强 化 处 理 （ 混 凝 沉 淀 法 ） 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 一 级 强 化 污 水 处 理 厂一 级 强 化 处 理 （ 快 速 生 化 法 ） 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 二 级 生 化 污 水 处 理 厂 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明高碑店污水处理厂工艺流程图 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明北 京 高 碑 店 污 水 厂 平 面 图 污 泥 消 化 池初 沉 池曝 气 池二 沉 池 污 泥 处 理 系 统 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明邯郸市东污水处理厂工艺流程图 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 二 、 工 业 废 水 的 处 理 (1) 本 厂 工 业 废 水 的 特 点 ， 包 括 污 染 环 境 的 是有 毒 物 、 有 机 物 ， 还 是 特 殊 物 质 (如 油 、 酸 、 碱 、悬 浮 物 等 )， 水 量 多 少 ， 变 化 如 何 ； (2) 循 环 给 水 和 压 缩 废 水 量 的 可 能 性 ； (3) 回 收 利 用 废 水 中 的 有 用 物 质 的 方 式 方 法 ； (4) 废 水 排 入 城 市 沟 道 的 可 能 性 ； (5) 生 活 污 水 情 况 。 在 具 体 确 定 工 厂 的 废 水 处 理 方 案 之 前 ， 先 要 调查 研 究 下 列 各 点 ： 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 (1) 确 定 废 水 的 处 理 要 求 ； (2) 经 过 处 理 后 的 废 水 是 循 环 使 用 、 灌 溉 农田 、 排 入 城 市 沟 道 ， 还 是 排 放 入 天 然 水 体 ； (3) 哪 些 废 水 就 地 (车 间 )解 决 ， 哪 些 废 水 集 中处 理 ， 哪 些 废 水 就 地 进 行 预 处 理 后 再 集 中 处 理 ，哪 些 废 水 能 同 本 厂 生 活 污 水 一 起 处 理 。 在 调 查 研 究 的 基 础 上 ， 顺 次 解 决 下 列 各 问 题 ： 在 解 决 上 述 问 题 后 ， 可 研 究 各 分 散 处 理 和 集 中处 理 的 方 法 和 流 程 。 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 平 面 功 能 分 区 l 废 水 区l 污 泥 区l 辅 助 性 建 筑 区l 生 活 办 公 区 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 平 面 布 置 的 原 则(1) 布 置 应 紧 凑 ， 以 减 少 处 理 厂 占 地 面 积 和 连 接管 (沟 道 )的 长 度 ， 并 应 考 虑 工 作 人 员 的 方 便 。(2) 各 处 理 构 筑 物 之 间 的 连 接 管 (沟 道 )应 尽 量 避免 立 体 交 叉 ， 并 考 虑 施 工 、 检 修 方 便 。(3) 在 高 程 布 置 上 ， 充 分 利 用 地 形 ， 少 用 水 泵 并力 求 挖 填 土 方 平 衡 。(4) 使 需 要 开 挖 的 处 理 构 筑 物 避 开 劣 质 地 基 。(5) 考 虑 分 期 施 工 和 扩 建 的 可 能 性 ， 留 有 适 当 的扩 建 余 地 。 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 注意事项方 案 比 较可 调 整 各 处 理构 筑 物 的 个 数均 匀 配 水 妥 善 安 排 管 线设 置 计 量 设 备道 路 宽 度 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 构 筑 物 类 型 l 进 水 泵 房l 格 栅 、 沉 砂 池l 初 沉 池l 水 解 酸 化 池l 曝 气 池l 二 沉 池l 污 泥 浓 缩 池l 消 化 池l 污 泥 脱 水 干 化 系 统l 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明北 京 高 碑 店 污 水 厂 平 面 图 污 泥 消 化 池初 沉 池曝 气 池二 沉 池 污 泥 处 理 系 统 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 北 京 高 碑 店 污水 厂 工 艺 流 程 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 美 国 旧 金 山 东 南 污 水 厂平 面 图 初 沉 池曝 气 池 终 沉 池污 泥 池污 泥 处 理 系 统 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明美 国 旧 金 山 东 南 污 水 厂 工 艺 流 程 图 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 水 头 损 失 为 两 构 筑 物 之 间 的 水 面 高 差 。 如 进 水 沟 道 和 出 水 沟 道 之 间 的 水 位 差 大 于 整个 处 理 厂 需 要 的 总 水 头 ， 则 厂 内 就 不 需 设 置 废 水提 升 泵 站 ； 反 之 ， 就 必 须 设 置 泵 站 。污 水 厂 的 高 程 布 置 就 是 确 定 各 构 筑 物 的 高 程 。 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明某 镇 污 水 处 理 厂 平 面 布 置 草 图 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 污 水 流 程 如 下 ： 污 泥 干 化 场 的 滤 液 回 流 到 泵 站 (G)的 进 水 井同 初 次 沉 淀 池 的 出 水 相 混 合 。 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 这 个 厂 各 种 处 理 构 筑 物 个 数 和 有 效 尺 寸 列 于 下 表 中 ： 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 2. 在 高 程 布 置 前 ， 先 设 计 各 条 连 接 处 理 构 筑物 的 沟 道 这 个 厂 的 设 计 流 量 为 ： 近 期 qV平 均 87L/s，qVmin 140L/s； 远 期 qV平 均 174L/s， qVmax 245L/s。 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 连 接 沟 道 的 水 力 计 算 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 3.在 本 例 中 ， 泵 站 设 在 流 程 的 中 间 高 程 布 置 的 水 力 计 算 分 两 段 进 行 ： 泵 站 上 游 为 一 段 ， 从 进 水 干 沟 终 点 顺 流 算 起 ； 泵 站 下 游 为 另 一 段 ， 从 河 道 逆 流 算 起 。 计 算 时 ， 流 量 采 用 泵 站 的 最 大 设 计 流 量 。 已 知 地 面 高 程 ， 泵 站 前 10.00m， 泵 站 后 8.00m；河 道 最 高 水 位 8.50m， 常 水 位 5.50m， 进 水 干 沟 终点 窨 井 最 高 水 位 8.05m。 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 (1) 先 决 定 初 次 沉 淀 池 最 高 水 位 和 泵 站 进 水 池最 高 水 位 (这 一 水 位 同 决 定 进 水 池 低 水 位 有 关 )。高 程进 水 干 沟 终 点 窨 井 (点 1)最 高 水 位 : 8.05m沟 道 沿 程 水 头 损 失 : )m(15.050003.0 沟 道 局 部 水 头 损 失 : )m(08.081.92 02.15.1 2 格 栅 水 头 损 失 : m10.0合 计 : m33.0 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 配 水 进 (点 2)最 高 水 位 : 7.72m堰 口 水 头 (b 2m):自 由 跌 落 :水 槽 沿 程 水 头 损 失 :水 槽 局 部 水 头 损 失 :合 计 : )m(11.0285.1 )140.0( 3/2 m10.0 )m(03.010003.0 )m(07.081.92 84.02 2 m31.0 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 初 次 沉 淀 池 (A)最 高 水 位 : 7.41m堰 口 水 头 (b 2 5m) :自 由 跌 落 :出 水 槽 水 头 损 失 :沟 管 沿 程 水 头 损 失 :沟 管 局 部 水 头 损 失 : )m(04.0)1085.1 140.1( 3/2 m10.0 )m(03.010003.0 )m(22.025009.0 )m(22.081.92 47.12 2 合 计 : m61.0泵 站 (G)进 水 点 (点 3)最 高 水 位 : 6.80m 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 (2) 再 决 定 二 次 沉 淀 池 最 高 水 位 和 生 物 滤 池 滤 床表 面 高 程 (倒 算 )。河 道 (点 9)最 高 水 位 ： 高 程8.50m出 水 干 沟 局 部 损 失 ：出 水 干 沟 局 部 湿 头 损 失 ：合 计 ： )m(56.080007.0 )m(26.081.92 55.12 2 m82.0 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 泵 站 (G)出 流 (点 8)最 高 水 位 ： 9.32m出 水 槽 沿 程 水 头 损 失 ：出 水 槽 局 部 水 头 损 失 ：自 由 跌 落 ：堰 口 水 头 (b=4 9m)：合 计 ： )m(10.035003.0 )m(12.081.92 08.12 2 m10.0 )m(01.0)3685.1 087.0( 3/2 m33.0 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 二 沉 池 (C)最 高 水 位 ： 9.65m汇 水 井 (点 7)最 高 水 位 ： 9.72m进 水 管 沿 程 水 头 损 失 ：进 水 管 局 部 水 头 损 失 ：合 计 ： )m(02.0100018.0 )m(05.081.92 71.02 2 m07.0沟 道 沿 程 水 头 损 失 ：沟 道 局 部 水 头 损 失 ： 合 计 ： )m(05.015003.0 )m(18.081.92 08.13 2 m23.0 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 汇 水 井 (点 6)最 高 水 位 ： 9.95m9.90m生 物 滤 池 (B)排 水 系 统 中 央 干 沟 沟 底 高 程 ：中 央 干 沟 高 度 ：排 水 系 统 (假 底 )高 度 ：滤 床 高 度 ：合 计 ： m50.0 m25.0 m00.2 m75.2生 物 滤 池 (B)滤 床 表 面 高 程 ： 12.65m 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 4. 二 次 沉 淀 池 同 初 次 沉 淀 池 配 水 井 (点 2)之 间 的水 位 差 将 在 9.65m-7.72m=1.93m左 右 ， 足 以 把 二 次 沉淀 池 的 污 泥 压 送 至 配 水 井 ， 回 流 初 次 沉 淀 池 二 次 沉 淀 池 污 泥 管 管 底 高 程 采 用 8.0m， 流 向 配水 井 的 污 泥 槽 采 用 0.02坡 度 ， 污 泥 槽 终 点 高 程 为8.0m-0.02 20m 7.6m， 高 于 配 水 井 的 井 底 (7.72m-0.28m 7.44m)。 污 泥 干 化 场 场 面 高 程 采 用 9.5m。 消 化 池 池 墙 底 部 高 程 采 用 8.1m， 二 级 消 化 池 污泥 面 最 高 高 程 将 为 8.1m+4.5m 12.6m， 比 污 泥 干 化场 高 12.6m-9.5m 3.1m， 足 敷 排 泥 之 用 ， 有 部 分 容积 可 用 于 蓄 泥 。 5. 根 据 计 算 结 果 ， 绘 制 高 程 布 置 图 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 某 镇 污 水 处 理 厂 高 程 布 置 草 图 集 美 大 学 生 物 工 程 学 院 刘 启 明 56.30 55.5255.37 55.2555.20 55.10 54.6554.33 54.63 53.76 53.66 53.4453.22 52.64 50.8452.3852.1651.7551.4451.74 50.94 50.84 50.4950.4450.2050.0549.25点 8点 7点 6点 5点 4 （ 灌 溉 渠 ）二 次 沉 淀 池43.74F3曝 气 池点 3点 246.63初 次 沉 淀 池F1曝 气 沉 沙 池格 栅 点 153.30 50.00 图 24- B市 污 水 处 理 厂 污 水 处 理 流 程 高 程 布 置 图