城市污水处理工程实践.pptx

1工程基础工程基础水污染防治工程基础与实践水污染防治工程基础与实践工程实践工程实践相关环境法规、标准和技术政策相关环境法规、标准和技术政策第一章第一章 污水物理化学处理工程基础污水物理化学处理工程基础第二章第二章 污水生物处理工程基础污水生物处理工程基础第三章第三章 城市污水处理工程实践城市污水处理工程实践第四章第四章 工业废水处理工程实践工业废水处理工程实践第五章第五章 污水再生利用工程实践污水再生利用工程实践第六章第六章 污水自然净化工程实践污水自然净化工程实践 School of Chemical and Environmental Engineering，Beijing Technology and Business University注册环保工程师专业考试复习教材23.1 污水收集与提升3.2 污水处理厂总设计3.3 污水处理工艺与构（建）筑物设计3.4 污水及污泥处理常用仪表与过程控制系统3.5 污水及污泥处理系统常用设备3.6 污水及污泥处理常用设备第第3章章 城市城市污水水处理工程理工程实践践3.1 3.1 污水收集与提升污水收集与提升33.1.1 排水管网系统的体制排水系统的体制排水系统的体制是指在一个地区内收集和输送废水是指在一个地区内收集和输送废水 的方式，简称排水体制（制度）。的方式，简称排水体制（制度）。它有合流制和分流制两种基本方式。它有合流制和分流制两种基本方式。1 1合流制合流制 所谓合流制是指用同一种管渠收集和输送生活所谓合流制是指用同一种管渠收集和输送生活污水、工业废水和雨水的排水方式。污水、工业废水和雨水的排水方式。根据污水汇集后的处置方式不同，又可把合根据污水汇集后的处置方式不同，又可把合流制分为下列三种情况：流制分为下列三种情况：（）（）直排式合流制直排式合流制：管道系统的布置就近坡管道系统的布置就近坡向水体，分若干排出口，混合向水体，分若干排出口，混合的污水未经处理直接排入水体，的污水未经处理直接排入水体，我国许多老城市的旧城区大多我国许多老城市的旧城区大多采用的是这种排水体制。采用的是这种排水体制。特点特点：对水体污染严重，系统简单。：对水体污染严重，系统简单。这种直排式合流制系统目前不宜采用。这种直排式合流制系统目前不宜采用。（）截流式合流制（）截流式合流制：这种系统是在沿河的这种系统是在沿河的岸边铺设一条截流干管，岸边铺设一条截流干管，同时在截流干管上设置溢同时在截流干管上设置溢流井，并在下游设置污水流井，并在下游设置污水处理厂。处理厂。晴天和初降雨时污晴天和初降雨时污水水污水处理厂污水处理厂排入水体或再利用排入水体或再利用当混合污水的流量截流干管的输水能力，特点：特点：比直排式有了较大的改比直排式有了较大的改 进，但在雨天时，仍有部进，但在雨天时，仍有部 分混合污水未经处理而直分混合污水未经处理而直 接排放，成为水体的污染接排放，成为水体的污染 源而使水体遭受污染。源而使水体遭受污染。适用于适用于对老城市的旧合流制对老城市的旧合流制的改造的改造（）完全合流制（）完全合流制 是将污水和雨水合流于一条管渠，全部送往污是将污水和雨水合流于一条管渠，全部送往污水处理厂进行处理。水处理厂进行处理。特点:卫生条件较好，在街道下，管道综 合也比较方便，但工程量较大，初期投资大，污水厂的运行管理不便。采用者不多。采用者不多。2 2分流制分流制 所谓分流制是指用不同管渠分别收集和输送生活所谓分流制是指用不同管渠分别收集和输送生活污水、工业废水和雨水的排水方式。污水、工业废水和雨水的排水方式。排除生活污水、工业废水的系统称为排除生活污水、工业废水的系统称为污水排水系统污水排水系统 排除雨水的系统称为排除雨水的系统称为雨水排水系统雨水排水系统。根据雨水的排除方式不同，分流制又分为下列两种根据雨水的排除方式不同，分流制又分为下列两种情况：情况：生活污水生活污水工业废水工业废水污水厂污水厂排入水体或再利用排入水体或再利用（）完全分流制（）完全分流制 既有污水管道系统，又有雨水管渠系统既有污水管道系统，又有雨水管渠系统 雨水雨水排入水体排入水体雨水排水系统雨水排水系统污水排水系统污水排水系统特点：比较符合环境保特点：比较符合环境保 护的要求，但对护的要求，但对 城市管渠的一次城市管渠的一次 性投资较大。性投资较大。适用于新建城市。适用于新建城市。（）不完全分流制（）不完全分流制 这种体制只有污水排水系统，这种体制只有污水排水系统，没有完整的雨水排水系统。各没有完整的雨水排水系统。各种污水通过污水排水系统送至种污水通过污水排水系统送至污水厂，经过处理后排污水厂，经过处理后排 如城镇的地势适宜，不易积水时，或初建城镇和小区可采用不完全分流如城镇的地势适宜，不易积水时，或初建城镇和小区可采用不完全分流制，先解决污水的排放问题，待城镇进一步发展后，再建雨水排水系统，制，先解决污水的排放问题，待城镇进一步发展后，再建雨水排水系统，完成完全分流制的排水系统。这样可以节省初期投资，有利于城镇的逐步完成完全分流制的排水系统。这样可以节省初期投资，有利于城镇的逐步发展。发展。入水体；雨水沿道路边沟，地面明渠和小河，然后进入较入水体；雨水沿道路边沟，地面明渠和小河，然后进入较大的水体。大的水体。（3 3）半分流制：）半分流制：既有污水排水既有污水排水系统，又有雨水系统，又有雨水排水系统。排水系统。初降雨水初降雨水污水厂污水厂排入水体或再利用排入水体或再利用后续雨水后续雨水排入水体排入水体雨水排水系统雨水排水系统雨水跳跃井雨水跳跃井特点：可以更好地保护水特点：可以更好地保护水 环境，但工程费用较大，环境，但工程费用较大，目前使用不多。适用于目前使用不多。适用于污染较严重地区。污染较严重地区。混合制混合制 既有分流制，又有合流既有分流制，又有合流制，这种体制可称为混制，这种体制可称为混合制。合制。新建的城镇和小区宜采用分流制和不完全分流制；新建的城镇和小区宜采用分流制和不完全分流制；老城镇可采用截流式合流制；老城镇可采用截流式合流制；在干旱少雨地区；或街道较窄地下设施较多而修建污水和雨水两条管线在干旱少雨地区；或街道较窄地下设施较多而修建污水和雨水两条管线有困难的地区，也可考虑采用合流制有困难的地区，也可考虑采用合流制。由于工业废水的成分和性质很复杂，在工业企业由于工业废水的成分和性质很复杂，在工业企业 中，一般采用分流制排中，一般采用分流制排水系统。水系统。工厂内废水宜采用分质分流、清污分流等多种管工厂内废水宜采用分质分流、清污分流等多种管 道系统来分别排除不同道系统来分别排除不同性质的废水。性质的废水。排水系统体制的选择，应根据城镇和工业企业规划、当排水系统体制的选择，应根据城镇和工业企业规划、当地降雨情况和排放标准、原有排水设施、污水处理和利用情地降雨情况和排放标准、原有排水设施、污水处理和利用情况、地形和水体等条件，在满足况、地形和水体等条件，在满足环境保护的前提下，全面规环境保护的前提下，全面规划，按近期设计，考虑远期发展，通过技术经济比较，综合划，按近期设计，考虑远期发展，通过技术经济比较，综合考虑而定。考虑而定。3 3排水体制的选择排水体制的选择3.1.2 排水管网布置形式 排水管网一般布置成树状网，根据地形、竖向规划、污水厂的位置、土壤条件、河流情况以及污水种类和污染程度等分为多种形式，以地形为主要考虑因素的布置形式有以下几种：(1)正交式：在地势向水体适当倾斜的地区，各排水流域的干管可以最短距离沿与水体垂直相交的方向布置。特点：特点：干管长度短，管径小，较经济，污水排出也迅速。由于污水未经处理就直接排放，会使水体遭受严重污染，影响环境。适用：适用：雨水排水系统。(2)截流式：沿河岸再敷设主干管，并将各干管的污水截流送至污水厂，是正交式发展的结果。特点：减轻水体污染，保护环境。适用：分流制污水排水系统。（3）平行式：在地势向河流方向有较大倾斜的地区，可使干管与等高线及河道基本上平行，主干管与等高线及河道成一倾斜角敷设。特点：保证干管较好的水力条件，避免因干管坡度过大以至于管内流速过大，使管道受到严重冲刷或跌水井过多。适用：地形坡度大的地区。(4)分区式：在地势高低相差很大的地区，当污水不能靠重力流至污水厂时采用。分别在高地区和低地区敷设独立的管道系统。高地区的污水靠重力流直接流入污水厂，而低地区的污水用水泵抽送至高地区干管或污水厂。优点：能充分利用地形排水，节省电力。适用：个别阶梯地形或起伏很大的地区。(5)分散式：当城镇中央部分地势高，且向周围倾斜，四周又有多处排水出路时，各排水流域的干管常采用辐射状布置，各排水流域具有独立的排水系统。特点：干管长度短，管径小，管道埋深浅，便于污水灌溉等但污水厂和泵站（如需设置时）的数量将增多。适用：在地势平坦的大城市(6)环绕式：可沿四周布置主干管，将各干管的污水截流送往污水厂集中处理，这样就由分散式发展成环绕式布置。特点：污水厂和泵站（如需设置时）的数量少。基建投资和运行管理费用小。3.1.3 污水污水管网布置管网布置主要内容包括：确定排水区界，划分排水流域；选定污水厂和出水口的位置；进行污水管道系统的定线；确定需要抽升区域的泵站位置；确定管道在街道上的位置等。一般按主干管、干管、支管的顺序进行布置。1确定排水区界、划分排水流域 排水区界是污水排水系统设置的界限。它是根据城市规划的设计规模确定的。在排水区界内，一般根据地形划分为若干个排水流域。（1）在丘陵和地形起伏的地区：流域的分界线与地形的 分水线基本一致，由分水线所围成的地区即为一个 排水流域。（2）在地形平坦无明显分水线的地区：可按面积的大小 划分，使各流域的管道系统合理分担排水面积，并 使干管在最大合理埋深的情况下，各流域的绝大部 分污水能自流排出。每一个排水流域内，可布置若干条干管，根据流域地势标明水流方向和污水需要抽升的地区。2选定污水厂和出水口位置 现代化的城市，需将各排水流域的污水通过主干管输送到污水厂，经处理后再排放，以保护受纳水体。在污水管道系统的布置时，应遵循如下原则选定污水厂和出水口的位置。（1）出水口应位于城市河流下游。当城市采用地表水源 时，应位于取水构筑物下游，并保持100 m以上的 距离。（2）出水口不应设在回水区，以防止回水污染。（3）污水厂要位于河流下游，并与出水口尽量靠近，以 减少排放渠道的长度。（4）污水厂应设在城市夏季主导风向的下风向，并与城 市、工矿企业和农村居民点保持300 m以上的卫生防 护距离。（5）污水厂应设在地质条件较好，不受雨洪水威胁的地 方，并有扩建的余地。3污水管道定线污水管道定线 在城市规划平面图上确定污水管道的位置和走向，称为污水管污水管道系统的定线道系统的定线。主要原则主要原则：采用重力流排除污水和雨水，尽可能在管线最 短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能 自流排出。影响因素：影响因素：城市地形、竖向规划、排水体制、污水厂和出水口位置、水文地质、道路宽度、大出水户位置等。（1）主干管 地形平坦或略有坡度，主干管一般平行于等高线 布置，在地势较低处，沿河岸边敷设，以便于收 集干管来水。地形较陡，主干管可与等高线垂直，这样布置主 干管坡度较大，但可设置数量不多的跌水井，使 干管的水力条件改善，避免受到严重冲刷。避开地质条件差的地区（2）干管 尽量设在地势较低处，以便支管顺坡排水；地形平坦或略有坡度，干管与等高线垂直（减小埋 深）地形较陡，干管与等高线平行（减少跌水井数量）一般沿城市街道布置。通常设置在污水量较大、地 下管线较少、地势较低一侧的人行道、绿化带或慢 车道下，并与街道平行。当街道宽度40m，可考虑 在街两侧设两条污水管，以减少连接支管的长度和 数量。（3）支管 取决于地形和街坊建筑特征，并应便于用户接管排水。布置形式有：1）低边式：当街坊面积较小而街坊内污水又采用集中出水方式时，支管敷设在服务街坊较低侧的街道下。2）周边式（围坊式）3）穿坊式 当街坊或小区已按规划确定，其内部的污水管网已按建筑物需要设计，组成一个系统时，可将该系统穿过其它街坊，并与所穿街坊的污水管网相连。当街坊面积较大且地势平坦时，宜在街坊四周的街道下敷设支管。4泵站位置泵站位置（1）中途泵站中途泵站：当管道的埋深超过最大允许埋深时，应设置泵站以提高下游管道的管位；（干管或主干管中途）（2）局部泵站：局部泵站：地形复杂的城市，往往需要将地势较 低处的污水抽升至地势较高地区的污 水管道中；（局部低洼地区）（3）总泵站（或终点泵站）总泵站（或终点泵站）：污水管道系统终点的埋深一般都很大，而污水厂的第一个处理构筑物一般埋深较浅，或设在地面以上，这就需要将管道系统输送来的污水抽升到第一个处理构筑物中。（污水厂起端）泵站设置的具体位置，应综合考虑环境卫生、地质、电源和施工条件等因素，并征得规划、环保、城建部门的同意。5确定污水管道在街道下的具体位置 在城市街道下常有各种管线，如给水管、污水管、雨水管、煤气管、热力管、电力电缆、电讯电缆等。此外，街道下还可能有地铁、地下人行横道、工业隧道等地下设施。这就需要在各单项管道工程规划的基础上，综合规划，统筹考虑，合理安排各种管线在空间的位置，以利施工和维护管理。由于污水管道为重力流管道，其埋深大，连接支管多，使用过程中难免渗漏损坏。所有这些都增加了污水管道的施工和维修难度，还会对附近建筑物和构筑物的基础造成危害，甚至污染生活饮用水。因此，污水管道与建筑物应有一定间距，与生活给水管道交叉时，应敷设在生活给水管的下面。污水管道与其它地下管线或构筑物的最小净距可参照附录101确定。v 管线综合规划时，所有地下管线都应尽量设置在人行 道、非机动车道和绿化带下，只有在不得已时，才考 虑将埋深大，维修次数较少的污水、雨水管道布置在 机动车道下。v 各种管线在平面上布置的次序一般是，从建筑规划 线向道路中心线方向依次为：电力电缆 电讯电 缆 煤气管道 热力管道 给水管道 雨水管道 污水管道。v 若各种管线布置时发生冲突，处理的原则是：未建让 已建的，临时让永久的，小管让大管，压力管让无压 管，可弯管让不可弯管。v 在地下设施较多的地区或交通极为繁忙的街道下，应把污水管道与其它管线集中设置在隧道（管廊）中，但雨水管道应设在隧道外，并与隧道平行敷设。3.1.2 污水管网设计与计算 污水管道系统是由污水管道及管道系统上的附属构污水管道系统是由污水管道及管道系统上的附属构筑物组成。筑物组成。污水管（渠）道设计的主要内容包括：污水管（渠）道设计的主要内容包括：1 1划分排水流域，进行管网定线；划分排水流域，进行管网定线；2 2划分设计管段，确定各设计管段的设计流划分设计管段，确定各设计管段的设计流 量；量；3 3进行管（渠）道的水力计算，确定管径、坡度、进行管（渠）道的水力计算，确定管径、坡度、流速及埋深等；流速及埋深等；4 4绘制管（渠）道平面图及剖面图。绘制管（渠）道平面图及剖面图。污水设计流量计算 污水设计流量是污水管道系统及附属构筑物设计的依据。设计污水量定额1.居民生活污水定额和综合生活污水定额居民生活污水定额是指居民每人每日所排出的平均污水量。居民生活污水定额与居民生活用水定额、建筑内给排水设施水平及排水系统普及程度等因素有关。我国现行室外排水设计规范规定，可按当地用水定额的8090采用。对给排水系统完善的地区可按90计，一般地区可按80计。综合生活污水定额(还包括公共建筑排放的污水)注意：采用平均日污水量定额。2工业企业工业废水和职工生活污水和淋浴废水定额：与给水定额相近，可参考。污水污水量的变化量的变化 通常用变化系数来反映城镇污水量的变化程度。通常用变化系数来反映城镇污水量的变化程度。变化系数有日变化系数、时变化系数和总变化系数。变化系数有日变化系数、时变化系数和总变化系数。日变化系数日变化系数KdKd：在一年中最大日污水量与平均在一年中最大日污水量与平均日污水量的比值称为日变化系数。日污水量的比值称为日变化系数。时变化系数时变化系数KhKh：最大日中最大时污水量与该日最大日中最大时污水量与该日平均时污水量的比值，称为时变化系数。平均时污水量的比值，称为时变化系数。总变化系数总变化系数KzKz：最大日最大时污水量与平均日最大日最大时污水量与平均日平均时污水量的比值称为总变化系数。平均时污水量的比值称为总变化系数。Kz=Kd KhKz=Kd Kh 1 1居民生活污水量变化系数居民生活污水量变化系数总变化系数与平均流量有一定关系，平均流量愈大，总变总变化系数与平均流量有一定关系，平均流量愈大，总变化系数愈小。生活污水量总变化系数宜按现行化系数愈小。生活污水量总变化系数宜按现行室外排水室外排水设计规范设计规范规定采用。规定采用。（1 1）查表）查表生活污水量总变化系数生活污水量总变化系数 污水平均污水平均日流量日流量（L/s）51540701002005001000总变化系总变化系数数Kz2.32.01.81.71.61.51.41.3注：注：1.1.当污水平均日流量为中间数值时，总变化系当污水平均日流量为中间数值时，总变化系 数用内差法求数用内差法求得。得。2.2.当居住区有实际生活污水量变化资料时，可按实际数据采当居住区有实际生活污水量变化资料时，可按实际数据采用。用。（2 2）公式计算）公式计算 该式是我国在多年观测资料的基础上进行综合分析总结该式是我国在多年观测资料的基础上进行综合分析总结出的计算公式。它反映了我国总变化系数与平均流量出的计算公式。它反映了我国总变化系数与平均流量之间的关系：之间的关系：污水设计流量计算 居民居民生活污水设计流量的确定生活污水设计流量的确定 居民生活污水是指居民日常生活中洗涤、冲厕、洗澡等产居民生活污水是指居民日常生活中洗涤、冲厕、洗澡等产生的污水。生的污水。居民生活污水设计流量可按下式计算：居民生活污水设计流量可按下式计算：式中 Q1 居民生活污水设计流量（L/s）；q1 居民生活污水定额（L/人d）；N1 设计人口数；Kz生活污水量总变化系数。设计设计管段设计流量的确定管段设计流量的确定 每一设计管段的污水设计流量可能包括以下几种每一设计管段的污水设计流量可能包括以下几种流量。流量。（1 1）本段流量）本段流量 q q1 1 是从本管段沿线街坊流来的是从本管段沿线街坊流来的 污水量；污水量；（2 2）转输流量）转输流量 q q2 2 是从上游管段和旁侧管段流来是从上游管段和旁侧管段流来的污水量；的污水量；（3 3）集中流量）集中流量q q3 3 是从工业企业或其它产生大量是从工业企业或其它产生大量污水的公共建筑流来的污水量。污水的公共建筑流来的污水量。污水管道设计参数1设计充满度h/D：在设计流量下，污水管道中的水深 h与管道直径 D的比值称为设计充满度（或水深比）。当 h/D时称为满流；当 h/D1时称为不满流。2污水管道的设计有按满流和非满流两种方法。在我国，按非满流进行设计。原因是：污水的流量很难精确确定，而且雨水或地下水可能渗入污水管道增加流量，因此，选用的污水管道断面面积应留有余地，以防污水溢出；污水管道内沉积的污泥可能分解析出一些有害气体，需留出适当的空间，以利管道内的通风，排除有害气体便于管道的疏通和维护管理。3最大设计充满度的规定如下表 最大设计充满度 管径或渠高（mm）最大设计充满度20030035045050090010000.550.650.700.75 在进行水力计算时，所选用的充满度，应小于或等于表中所规定的数值。2.最小管径1原因：（1）养护方便：一般在污水管道的上游部分，设计流量很小，若根据流量计算，则管径会很小，根据养护经验表明，管径过小易堵塞，使养护管道的费用增加。而小口径管道直径相差一号在同样埋深下，施工费用相差不多。（2）减小管道的埋深：此外采用较大的管径，可选用较小的坡度，使管道埋深减小。最小管径可见下表。最小管径和最小设计坡度污水管道位置最小管径（mm）最小设计坡度街坊和厂区内街道2003000.0040.003 不计算管段：在污水管道的上游，由于设计管段服务的排水面积较小，所以流量较小，由此而计算出的管径也很小。如果某设计管段的设计流量小于在最小管径、最小设计坡度（最小流速）、充满度为0.5时管道通过的流量时，这个管段可以不必进行详细的水力计算，直接选用最小管径和最小设计坡度，该管段称为不计算管段。在有冲洗水源时，这些管段可考虑设置冲洗井定期冲洗以免堵塞。3.最小设计坡度相应于管内最小设计流速时的坡度叫做最小设计坡度，即保证管道内污物不淤积的坡度。不同管径的污水管道应有不同的最小设计坡度，管径相同的管道，由于充满度不同，也可以有不同的最小设计坡度。在表中规定了最小管径管道的最小设计坡度。4.污水管道埋设深度在在污水管道工程中，管道的埋设深度愈大，工程造价愈高，污水管道工程中，管道的埋设深度愈大，工程造价愈高，施工期愈长。施工期愈长。（1 1）覆土厚度）覆土厚度指管外壁顶部到地面的距离；指管外壁顶部到地面的距离；（2 2）埋设深度）埋设深度指管内壁底部到地面的距离。指管内壁底部到地面的距离。（3）最小埋深 确定污水管道最小埋设深度时，必须考虑下列因素：必须防止管内污水冰冻或土壤冰冻而损坏管道 土壤的冰冻深度，不仅受当地气候的影响，而且与土壤本身的性质有关。所以，不同的地区，由于气候条件不同，土壤性质不同，土壤的冰冻深度也各不相同。在污水管道工程中，一般所采用的土壤冰冻深度值，是当地多年观测的平均值。由于生活污水水温教高，且保持一定的流量不断地流动，所以污水不易冰冻。由于污水水温的辐射作用，管道周围的土壤不会冰冻，所以，在污水管道的设计中，没有必要将整个管道都埋设在土壤的冰冻线以下。但如果将管道全部埋在冰冻线以上，则会因土壤冻涨而损坏管道基础。现行的室外排水设计规范规定：无保温措施的生活污水或水温与其接近的工业废水管道，管底可埋设在土壤冰冻线以上0.15m。有保温措施或水温较高或水流不断、流量较大的污水管道，其管底在冰冻线以上的距离可适当增大，其数值可根据经验确定。（2）必须保证管道不致因为地面荷载而破坏 为保证污水管道不因受外部荷载而破坏，必须有一个覆土厚度的最小限值要求，这个最小限值，被称为最小覆土厚度。此值取决于管材的强度、地面荷载类型及其传递方式等因素。现行的室外排水设计规范规定：在车行道下的排水管道，其最小覆土厚度一般不得小于0.7 m。在对排水管道采取适当的加固措施后，其最小覆土厚度值可以酌减。（3）必须满足街坊污水管衔接的要求 此值受建筑物污水出户管埋深的控制。从安装技术方面考虑，建筑物污水出户管的最小埋深一般在0.50.7 m之间，以保证底层建筑污水的排出。所以街坊污水管道的起端埋深最小也应有0.60.7 m。由此值可计算出街道污水管道的最小埋设深度。对每一管道来说，从上面三个不同的要求来看，可以得到三个不同的管道埋深。这三个值中，最大的一个即是管道的最小设计埋深。3最大埋深 管道的最大埋深，应根据设计地区的土质、地下水等自然条件，再结合经济、技术、施工等方面的因素确定。一般在土壤干燥的地区，管道的最大埋深不超过78；在土质差、地下水位较高的地区，一般不超过5。当管道的埋深超过了当地的最大限度值时，应考虑设置排水泵站提升，以提高下游管道的设计高程，使排水管道继续向前延伸。6.污水管道的衔接1检查井设置原则：污水管道在管径、坡度、高程、方向发生变化及支管接入的地方及直线管段每隔一定距离。2污水管道在检查井中衔接时应遵循两个原则：（1）尽可能提高下游管段的高程，以减少管道埋深，降低造价；（2）避免上游管段中形成回水而造成淤积。3管道的衔接方法：主要有水面平接、管顶平接两种（1）水面平接：是指在水力计算中，上游管段终端和下游管段起端在指定的设计充满度下的水面相平，即上游管段终端与下游管段起端的水面标高相同。适用于管径相同时的衔接。（2）管顶平接：是指在水力计算中，使上游管段终端和下游管段起端的管顶标高相同。采用管顶平接时，下游管段的埋深将增加。这对于平坦地区或埋深较大的管道，有时是不适宜的。这时为了尽可能减少埋深，可采用水面平接的方法。适用于管径不相同时的衔接。4注意：（1）下游管段起端的水面和管内底标高都不得高于上游管段终端的水面和管内底标高。（2）当管道敷设地区的地面坡度很大时，为调整管内流速所采用的管道坡度将会小于地面坡度。为了保证下游管段的最小覆土厚度和减少上游管段的埋深，可根据地面坡度采用跌水连接。（3）在旁侧管道与干管交汇处，若旁侧管道的管内底标高比干管的管内底标高相差1m以上时，为保证干管有良好的水力条件，最好在旁侧管道上先设跌水井后再与干管相接。1)污水泵站的工程设计p污水泵站的特点p泵房的设计内容及一般规定p泵房的形式、常用引水设备、格栅、集水池、机器间、泵站仪表及计量设备、泵站的自动控制p选泵p常用水泵的种类、轴功率的计算、水泵工作的 特性曲线、管路的特性曲线p水泵全扬程计算61三、污水泵站及污泥泵站的工程设计1)污泥泵站的工程设计p污泥泵站的特点及一般规定 污泥泵站的特点是提升的介质为粘稠度比污水大 的污泥。p污泥泵站的设计要点 集泥池容积计算、选泵62三、污水泵站及污泥泵站的工程设计首先必须确保处理后污水符合水质要求；采用的各项设计参数必须可靠；应做到经济合理、力求技术先进、安全运行；必须注意近远期结合；注意环境保护、绿化和美观。63污水处理厂设计原则原始原始资料资料一、有关废水性质、水量和处理方面的资料一、有关废水性质、水量和处理方面的资料(1)确定废水的水质水量确定废水的水质水量 工工(企企)业的性质、规模、生产工艺、原材料，金元业的性质、规模、生产工艺、原材料，金元期的规划等等都需要了解透彻期的规划等等都需要了解透彻(2)确定处理厂的处理工艺确定处理厂的处理工艺 一般需小试。大厂要中试一般需小试。大厂要中试(生产的生产的1/10规模规模)二、有关气象和水文地质的资料二、有关气象和水文地质的资料(1)收集有关的气象资料：收集有关的气象资料：历年最热历年最热(冷冷)的平均气温；最大冷冻程度；多年平均风向，的平均气温；最大冷冻程度；多年平均风向，风向玫瑰图。风向玫瑰图。(2)有关水体的资料：有关水体的资料：河流：河流：百年一遇的最大洪水水量、水位；枯水期的百年一遇的最大洪水水量、水位；枯水期的 95%的保证量；水流速，污染情况。的保证量；水流速，污染情况。水库、湖泊：水库、湖泊：容量多大。容量多大。海：海：潮汛资料。潮汛资料。水体的利用情况：水体的利用情况：养殖业、航行。养殖业、航行。(3)地下水的情况地下水的情况三、有关地形、工程地质的资料三、有关地形、工程地质的资料(1)地形地形 厂区：厂区：1/5000地图地图 厂至排放口：厂至排放口：1/500地图地图。(2)地质资料地质资料四、有关编制概算、预算、施工组织方面的资料四、有关编制概算、预算、施工组织方面的资料(1)当地建材、设备供应及价格当地建材、设备供应及价格(2)施工力量、技术水平施工力量、技术水平(3)概算、预算的定额、差价、运输费概算、预算的定额、差价、运输费(4)租地、征地、补偿、拆迁租地、征地、补偿、拆迁水污染水污染的综合防治的综合防治1、产生污染管理、产生污染管理 2、处理后水的出路：、处理后水的出路：达标后，直接排放；初步处理，城市下水道；直接排入下水道达标后，直接排放；初步处理，城市下水道；直接排入下水道。厂址厂址的选择的选择原则：原则：1、少占农田、少占农田2、设在给水水源的下游居民区、设在给水水源的下游居民区100米以上米以上3、在夏季主导风的下风口、在夏季主导风的下风口4、充分利用地形，选有坡的地方、充分利用地形，选有坡的地方5、选择地质条件较好，不宜在低洼处、选择地质条件较好，不宜在低洼处6、要考虑留有发展、要考虑留有发展流程流程的选择的选择1、综合利用、综合利用2、工艺改革、工艺改革3、再考虑处理、再考虑处理一级一级 BOD5去除率去除率30%；二级二级 7090%，出水，出水2030ppm；三级三级 硝化硝化 脱氮、除磷、去色度、回用；脱氮、除磷、去色度、回用；考虑：考虑：1、技术上必须合理先进，不造成二次污染、技术上必须合理先进，不造成二次污染2、经济上节约、经济上节约3、有一定的适应水量水质变化状态的能力、有一定的适应水量水质变化状态的能力4、当地具体条件对流程的影响、当地具体条件对流程的影响69平面布置平面布置与高程布置与高程布置1、平面布置、平面布置(1)布置紧凑、节约用地布置紧凑、节约用地(2)利用地形、减少土方量利用地形、减少土方量(3)运转管理方便运转管理方便(4)施工地基的影响，远期发展的可能施工地基的影响，远期发展的可能(5)干净的构筑物可放在夏季主导风向的上方干净的构筑物可放在夏季主导风向的上方2、高程布置、高程布置(1)确定各个构筑物处于自然流；确定各个构筑物处于自然流；(2)水利计算选择泵的大小，以阻力损失最大为水利计算选择泵的大小，以阻力损失最大为计，并考虑扩建水头；计，并考虑扩建水头；(3)给水管线以经济流速计算管径，废水排出按自给水管线以经济流速计算管径，废水排出按自净流速净流速(0.5m/s)，反冲洗排水，反冲洗排水11.2m/s；(4)高程布置图横向比例尺与平面图相同，纵向高程布置图横向比例尺与平面图相同，纵向1:501:100，标出构筑物顶部、底部标高，水面标，标出构筑物顶部、底部标高，水面标高及管渠标高，管渠太长可用断线断开；高及管渠标高，管渠太长可用断线断开；1)水力流程设计原则及规定p考虑远期发展，水量增加的预留水头。p避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象，充 分利用地形高差，实现自流。p在计算并留有余量的前提下，力求缩小全程水头 损失及提升泵站的流程，以降低运行费用。p需要排放的处理水，常年大多数时间里能够自流 排放水体。72污水处理厂水力流程设计原则和方法1)水力流程设计计算p处理构筑物的水头损失计算 格栅水头损失计算、集水槽水头损失计算、处理 构筑物集、配水渠道的水头损失计算。p连接管渠的水头损失计算 沿程水头损失计算、局部水头损失计算、连接管 渠的设计规定p计量设备的水头损失计算73污水处理厂水力流程设计原则和方法3.3 3.3 污水处理工艺与构（建）污水处理工艺与构（建）筑物设计筑物设计74 School of Chemical and Environmental Engineering，Beijing Technology and Business University注册环保工程师专业考试复习教材75生活污水是城市污水的主要组成部分，其主要污 染物是耗氧性有机污染物、颗粒和胶体性悬浮物以 及营养性污染物。重要的污染指标是：BOD5，CODcr，SS，氨氮，总磷等。其它排入城市下水道的污水应满足污水排入城 市下水道水质标准（CJ3082-1999）的规定，生 物处理构筑物的进水中有害物质不得超过规定的容 许浓度。3.3 污水水处理工理工艺与构（建）筑物与构（建）筑物设计 School of Chemical and Environmental Engineering，Beijing Technology and Business University注册环保工程师专业考试复习教材763.3.1 污水一级处理单元的类型、功能、设计原则及计算方法3.3.2 污水二级处理单元的类型、功能、设计原则及计算方法3.3.3 污水深度处理单元的类型、功能、设计原则及计算方法3.3.4 污泥处理单元的类型、功能、设计原则及计算方法3.3.5 熟悉各个处理单元的基本结构与建筑形式3.3 污水水处理工理工艺与构（建）筑物与构（建）筑物设计1)污水处理工艺流程 p污水设计水质p城市污水处理工艺流程2)污水处理程度确定的原则和方法 p确定污水处理程度的原则 根据受纳水体的稀释自净能力、根据城市污水工 艺技术来确定、根据国家规定和地方的要求确定p城市污水处理程度计算式77污水处理工艺流程及污水处理程度的确定1)格栅 格栅的作用及设置 设计运行工艺参数 栅前流速、过栅流速、过栅水头损失、栅渣量。格栅的设计计算783.3.1 污水一级处理单元的类型、功能、设计原则及计算方法2)沉砂池 作用与设计规定沉砂池的功能及种类：去除污水中比重较大的无机颗粒，主要包括无机 性的砂粒、砾石和少量较重的有机物质。沉砂池的 种类：按流态分为平流沉砂池、竖流沉砂池、旋流 式沉砂池等。一般规定：沉砂池的格数不应少于2个，并应接并联系列设 计。793.3.1 污水一级处理单元的类型、功能、设计原则及计算方法2)沉砂池沉砂池的设计参数及方法平流沉砂池、曝气沉砂池、旋流式沉砂池 设计参数 设计内容 计算公式参见给排水设计手册 设计例题803.3.1 污水一级处理单元的类型、功能、设计原则及计算方法3)沉淀池沉淀池的种类及特性比较沉淀池主要去除悬浮于污水中的可沉淀的固体物 质。初次沉淀池的作用是对污水中的以无机物为主 体的比重大的固体悬浮物进行沉淀分离。二次沉淀 池的作用是对污水中的以微生物为主体的生物固体 悬浮物进行沉淀分离。沉淀池的种类按其水流方向分，有平流式、竖流 式、辐流式3种形式。每种沉淀池均包含五个区，即进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区。813.3.1 污水一级处理单元的类型、功能、设计原则及计算方法3)沉淀池设计参数及一般规定 设计流量；沉淀池的设计参数；沉淀池的一般规定沉淀池的设计要点 平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池 设计参数 计算公式参见给排水设计手册 设计例题823.3.1 污水一级处理单元的类型、功能、设计原则及计算方法 平流平流式沉淀池的设计与计算式沉淀池的设计与计算 池子的总表面积池子的总表面积池子的总表面积池子的总表面积沉淀池功能设计的内容包括：沉淀池功能设计的内容包括：沉淀池的只数沉淀池的只数沉淀池的只数沉淀池的只数、沉淀区的尺寸沉淀区的尺寸沉淀区的尺寸沉淀区的尺寸和和污泥区尺寸污泥区尺寸污泥区尺寸污泥区尺寸等。设计时应根据需达到的去除效率，确定沉淀池等。设计时应根据需达到的去除效率，确定沉淀池的的表面水力负荷表面水力负荷表面水力负荷表面水力负荷、沉淀时间沉淀时间沉淀时间沉淀时间以及以及污水在池内的平均流速污水在池内的平均流速污水在池内的平均流速污水在池内的平均流速等。等。最大设计流量，最大设计流量，m3/s表表面面水水力力负负荷荷，m3/m2.h，初初沉沉池池一一般般取取1.51.53 3，二二沉沉池池一一般般取取1 12 2。表表示示单单位位面面积积的的沉淀池在单位时间内通过的流量。沉淀池在单位时间内通过的流量。和单位有关系，和单位有关系，和单位有关系，和单位有关系，注意注意注意注意单位！单位！单位！单位！沉淀区有效水深沉淀区有效水深 沉淀时间，初沉池一般取沉淀时间，初沉池一般取12h，二沉池一般取，二沉池一般取1.52.5h，沉淀区有效水深通常取，沉淀区有效水深通常取23m 沉淀区有效容积沉淀区有效容积 沉淀池长度沉淀池长度 最大设计流量时的水平流速，最大设计流量时的水平流速，mm/s，初沉池一般取初沉池一般取5-7，二沉池一般取，二沉池一般取5长深比一般采用长深比一般采用8-12，长宽比以，长宽比以3-5为宜为宜 q q q q 和和和和 t t t t 彼此约束彼此约束彼此约束彼此约束 沉淀池的总宽度沉淀池的总宽度 沉淀池的只数沉淀池的只数 每只沉淀池的宽度每只沉淀池的宽度平流式沉淀池的长度一般为平流式沉淀池的长度一般为3050m，为了保证污水在池内分，为了保证污水在池内分布均匀，池长与池宽比不小于布均匀，池长与池宽比不小于4，以，以45为宜。为宜。污泥区所需容积污泥区所需容积 每人每天的污泥量，每人每天的污泥量，0.3-0.8L/(人人.d)设计人口数设计人口数污泥储存时间，污泥储存时间，d，初沉池一般采用，初沉池一般采用2d，二沉池可按，二沉池可按2h考虑，考虑，机械排泥初沉池机械排泥初沉池机械排泥初沉池机械排泥初沉池和生物膜法处理后的二沉池和生物膜法处理后的二沉池可按可按可按可按4h4h考虑考虑考虑考虑进水悬浮颗粒浓度（进水悬浮颗粒浓度（kg/m3）出水悬浮颗粒浓度（出水悬浮颗粒浓度（kg