污水处理厂的设计PPT课件

第十九章污水处理厂的设计第一节概述第二节厂址选择第三节工艺流程选择确定第四节平面布置与高程布置第五节技术经济分析第六节污水处理厂的运行与控制第一节概述1.设计主要依据•工程建设单位（甲方）的设计委托书及设计合同•工程可研报告•污水处理厂建设的环评报告•城市现状与总体规划资料•排水专业规划及现有排水工程概况•其他与工程建设相关的文件一、主要设计资料（一）设计基础资料2.自然条件资料•(1)气象特征数据：气象资料、雨量资料、土壤冰冻资料和风向玫瑰图等。•(2)水文资料：排放水体的水位(最高水位、平均水位、最低水位等)、水域功能、水体本身自净能力等。•(3)水文地质资料：包括该地区地下水位及地表水和地下水水相互补给情况。•(4)地质资料：包括污水处理工程所处地区的地质钻孔柱状图、地基的承受能力、地下水位、地震等级等资料。•(5)地形资料：污水处理厂厂址和污水处理工程所处地段的地形图(通常为1:500-1:1000的地形图)及室外给水排水管网系统图和总排放口位置的地形图。（一）设计基础资料3.有关编制概预算和组织施工方面的资料•(1)关于当地建筑材料(主要以钢构、水泥和木构等三材)、设备的供应情况和价格.•(2)关于施工力量(技术水平、设备、劳动力)的资料。•(3)关于编制概算、预算的定额资料，包括地区差价、间接费用定额、运输费用等情况。•(4)关于污水处理工程所处地段周围建筑物情况，施工前拆迁补偿等规章和办法。（一）设计基础资料1.主要设计规范•(1)室外排水设计规范(GB50014-2006),•(2)建筑给水排水规范(GB50015-2003),•(3)室外给水设计规范(GB50013-2006),•(4)污水再生利用工程设计规范(GB50335-2002),•(5)建筑中水设计规范(GB50336-2002),•(6)城镇污水处理厂附属建筑和附属设计标准(CJJ31-89),•(7)相关设备设计与安装规范。（二）设计规范及水质排放标准（二）设计规范及水质排放标准2.主要排放标准•《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）•《污水综合排放标准》（GB8978－1996）•基础数据可靠•厂址选址合理：选择建设条件好、环境影响小的厂址。•工艺先进实用：技术先进、运行稳定、投资和处理成本合理。•总体布置考虑周全•避免二次污染•运行管理方便•远期近期结合•满足安全要求二、设计原则•设计工作可划分为城市污水处理厂工程设计和工业企业废水处理站工程设计。•设计工作按建设项目技术的复杂程度可划分为两个阶段(初步设计和施工图设计)•一般设计程序可分为：设计前期工作、初步设计和施工图设计三个阶段三、设计步骤1.前期工作•主要任务：编制《项目建议书》和《工程可行性研究报告》。（1）项目建议书•主要目的：为上级部门的投资决策提供依据。•主要内容：建设项目的必要性、项目的规模和地点、采用的标准、主要工艺路线、工程投资估算、预期社会效益和经济效益。三、设计步骤1.前期工作（2）可行性研究报告•主要是论证污水处理项目的必要性、工艺技术的先进性与可靠性、工程的经济合理性，为项目的建设提供科学依据。可行性研究报告是国家投资决策的重要依据，主要内容如下。•①总论项目编制依据、自然环境条件(地理、气象、水文地质)、城市社会经济概况或企业生产经营概况；城市或企业的排水系统现状、污染源构成、污水排放量现状、污水水质现状、项目的建设原则与建设范围、污水处理厂建设规模、污水处理要求目标(设计进、出水水质)。•②工程方案污水处理厂厂址选址及用地；污水处理工艺方案比较(比较方案工艺技术与总体设计、工艺构筑物及设备分析、技术经济比较)；处理水的出路(回用水深度处理工艺选择)；工程近、远期结合问题；节能、安全生产与环境保护，推荐方案设计(污水污泥及回用水处理工艺系统平面及高程设计、主要工艺设备及电气自控、土建工程、公用工程及辅助设施)；生产组织及劳动定员。•③工程投资估算及资金筹措工程投资估算原则与依据；工程投资估算表；资金筹措与使用汁划。•④工程进度安排•⑤经济评价总论(工程范围及处理能力、总投资、资金来源反使用计划)；年经营成本估算；财务评价。•⑥研究结沦、存在问题及建议。2.初步设计（1）主要目的•①提供审批依据进一步论证工程方案的技术允进性、可靠性和经济合理性；•②投资控制，提供工程概算表其总概算值是控制投资的主要依据，预算和决算绝不能超过此概算值；•③技术设计，包括：工艺、建筑、变配电系统、仪表及自控等方面的总体设计及部分主要单体设计，各专业所采用的新技术论证及设计；•④提供施工准备工作，如拆迁、征地三通(水、电、路)一平(墙)并与有关部门签订合同；•⑤提供设备与主材招标合同的技术规格书的依据，包括污水、污泥、电气与自控、化验等方面设备与主材的工艺要求、性能、技术规格、数量。2.初步设计（2）主要任务•确定工程规模、设计原则和标准、工程概算、投资效益、主要工艺构筑物设计、拆迁征地范围和数量、施工因设计中可能涉及的问题及建议。3.施工图设计•施工图设计在初步设计或方案设计批准后进行，其任务是以初步设计的说明书和图纸为依据，根据土建施工、设备安装和组（构）件加工及管道（线）安装所需要的程度将初步设计精确具体化，除污水处理厂总平面布置与高程布置、各处理构筑物的平面和竖向设计外，所有构筑物的各个节点构造、尺寸都用图纸表达出来，每张图均应按一定比例与标准精确绘制。施工图设计的深度，应满足土建施工、设备与管道安装、构件加工、施工预算编制的要求。施工图文件以图纸为主，还包括说明书、主要设备材料表。四、污水处理厂的基本建设程序规划项目建议书工程可行性研究报告初步设计扩大初步设计施工图设计土建施工设备安装设计院审批批准评审评审设计监理施工监理设计院调试运行批准施工安装单位第二节厂址选择选择厂址或站址(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。城市污水处理厂厂址选择原则•（1）厂址必须位于集中给水水源下游。•（2）处理后的水排放时应与纳污水体靠近。•（3）便于污泥处理和处置。•（4）应位于城镇夏季主导风向的下风侧，并与城镇、厂区、生活区之间，保持一定的卫生防护距离300m。•（5）少占农田。•（6）厂址有良好的工程地质条件。•（7）预留发展用地。•（8）不受洪涝灾害的影响。•（9）有方便的交通、运输和水电条件。•（10）如有可能，选择在有适当坡度的位置，以利于处理构筑物高程布置，减少土方工程量。第三节工艺流程的选择一、考虑因素1.污水的处理程度相应的水质标准•《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002)•《污水综合排放标准》（GB8978-1996）•其他标准2.处理规模和水质特点•如完全混合曝气池、塔式生物滤他和竖流沉淀池只适用于水量不大的小型污水处理厂。•原污水水质水量变化很大时，处理方案中因考虑对水质水量的调节(如设调节池)或选用承受冲击负荷能力较强的处理工艺。•3.工程造价与运行费用4.当地的自然条件•当地的气候、地形等自然条件也是污水处理工艺选定的影响因素。•如太冷或太热地区。不适合采用普通生物滤他和生物转盘工艺。•降雨量明显高于蒸发量的地区，不宜采用污泥干化场。某些特殊的地形，如旧河道、洼地、沼泽地等，可以考虑采用稳定塘、土地处理等工艺。•建址地区水文、地质、电力供应等具体问题，也要求考虑一些特殊的工艺。5.自控的要求•计量、水质检验及自控所需的仪器设备的设置不单纯是管理工作的需要，更重要的是为了做到严格控制工艺过程达到高效、安全与经济的目的。而某些工艺在此方面有特殊要求、如三沟式氧化沟的选用需要随时检测氧化沟的水位、水质；新型间歇式活性污泥法要求随时检测曝气池水位、水质(如DO)、运行时间等，并采用计算机进行自动控制。•要充分考虑控制要求的可行性和可靠性，使工艺过程运行高效、安全和经济。6.选择合理的污泥处理工艺•污泥处理工艺作为污水处理系统方案的一部分，决定于污泥的性质与污泥的出路(农用、填地、排海等)。•污水处理构筑物排出的剩余污泥性质不同，对选用污泥处理工艺有较大影响，如采用普通活性污泥法工艺，污泥一般需进行消化处理，采用低负荷的氧化沟工艺，剩余污泥处理可不进行厌氧消化。二、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三级处理厂化学处理和过滤一级污水处理厂方法：•沉降•气浮一级处理（沉淀法）一级强化污水处理厂一级强化处理（混凝沉淀法）一级强化处理（快速生化法）曝气池浓缩初沉池二级生化污水处理厂高碑店污水处理厂工艺流程图邯郸市东污水处理厂工艺流程图二沉池三、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：(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。第四节平面与高程布置主要任务：对各处理构筑物与辅助设施等的相对位置进行平面定位。•处理构筑物；•辅助构筑物：泵站、配水井等•污泥处理构筑物；•辅助建筑物：办公楼、鼓风机房、变电站等；•各类管（渠）道、供电线路位置；•各种管道交叉位置；•检查井的布置；•道路、绿化、围墙等。一、平面布置的主要内容二、平面布置的原则(1)厂区功能分区明确，一般分为厂前区、污水处理区、污泥处理区。厂前区：包括生活、管理设施。应布置处理构筑物的上风向，与构筑物保持一定的距离，且用绿化带隔离；污水处理区包括预处理区、生物处理区和深度处理区。将排放异味、有害气体的构(建)筑物布置在居住、办公场所的下风向。一般将污泥处理放在厂区后部；若污泥处理过程中产生沼气，则应按消防要求设置防火间距。各主要构筑物之间有道路连接，便于管道铺设和设备的运输、安装和维修。(2)顺流排列、流程简洁处理构(建)筑物尽量按流程方向布置，避免进(出)水方向相反安排。各构筑物之间的连接管(渠)应以最短路线布置。尽量避免不必要的转弯和用水泵提升。严禁将管线埋在构(建)筑物下面，目的在于减少水头损失、便于施工和检修。(3)充分利用地形，平衡土方，降低能耗，降低工程费用某些构筑物放在较高处，便于减少土方、便于放空、排泥，又减少了工程量，而另一些构筑物放在较低处，使水流按重力顺畅输送。(4)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。(5)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。(6)使需要开挖的处理构筑物避开劣质地基。(7)考虑分期施工和扩建的可能性，留有适当的扩建余地。(8)并联运行的构筑物间应设置均匀配水装置，各处理构筑物间应考虑设置可切换的连接管、渠。三、污水厂的平面布置污水厂的平面布置是在工艺设计计算之后进行的，根据工艺流程、单体功能要求及单体平面图形进行。污水厂总平面图应有风向玫瑰图、构(建)筑物、主要管渠、围墙、道路及相关位置。列出主要构筑物和建筑物一览表和工程数量表。占地面积指标表及必要的说明，比例尺一般为1:500～1:1000，图上应有坐标轴线或方格控制网。1.各处理构筑物的平面布置根据构筑物的功