《污水處理廠》PPT課件.ppt

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1、集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 第 19章 污 水 處 理 廠 的 設(shè) 計 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 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） 廠 址 應(yīng)

2、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 。 （ 2） 處 理 廠 應(yīng) 盡 量 少 占 土 地 和 不 占 良 田 。 同時 ， 要 考 慮 今 后 有 適 當(dāng) 的 發(fā) 展 余 地 。 （ 3） 要 考 慮 周 圍 環(huán) 境 衛(wèi) 生 條 件 。 （ 4） 處 理 廠 應(yīng) 設(shè) 在 靠 近 電 源 的 地 方 ， 并 考 慮排 水 、 排 泥 的 方 便 。 （ 5） 處 理 廠 應(yīng) 選 擇 在 不 受 洪 水 威 脅 的 地 方 ， 否則 應(yīng) 考 慮 防 洪 措 施 。 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué)

3、院 劉 啟 明 1 集 中 與 分 散 的 關(guān) 系2 近 期 與 遠(yuǎn) 期 的 關(guān) 系3 排 水 與 水 源 保 護(hù)4 排 放 與 利 用 的 關(guān) 系選 擇 廠 址 需協(xié) 調(diào) 的 關(guān) 系 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 1 集 中 與 分 散 的 關(guān) 系分 合 分 ？l 小 型 簡 易 污 水 廠l 大 型 超 大 型 污 水 廠l 新 型 高 效 中 小 型 污 水 廠 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明香 港 污 水 處 理 廠 分 布 圖 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 廈門市城市污水處理廠分布同安污水廠5 萬 m3/d 筼 筜污水廠

4、30 萬 m3/d海滄污水廠10萬 m3/d杏林污水廠6萬 m3/d集美污水廠4.5 萬 m3/d石渭頭污水廠10 萬 m3/d翔安污水廠2.5 萬 m3/d污水處理一廠13.4萬 m3/d 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 2 近 期 與 遠(yuǎn) 期 的 關(guān) 系遵 循 城 市 及 規(guī) 劃 區(qū) 域 總 體 發(fā) 展 藍(lán) 圖 ， 分期 建 設(shè) ， 節(jié) 約 并 充 分 發(fā) 揮 近 期 投 資 效 益 ，又 為 長 遠(yuǎn) 發(fā) 展 預(yù) 留 空 間 。 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 3 排 水 與 水 源 保 護(hù)l 原 則 上 應(yīng) 將 污 水 廠 建 于 流 經(jīng) 城 市

5、或 規(guī) 劃 區(qū)域 的 河 流 的 下 游 。l 有 多 條 河 流 匯 合 區(qū) 域 ， 污 水 廠 的 位 置 選 擇應(yīng) 綜 合 各 條 河 流 的 水 文 條 件 而 定 。l 對 于 潮 汐 河 口 ， 應(yīng) 考 慮 漲 潮 倒 灌 的 影 響 。 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明丹 東 市 污 水 處 理 廠 位 置 圖 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明吉 林 市 污 水 處 理 廠 位 置 圖 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 4 排 放 與 利 用 的 關(guān) 系l 處 理 后 污 水 的 排 放 應(yīng) 符 合 受 納 水 體 的水 質(zhì)

6、標(biāo) 準(zhǔn) 要 求 。l 處 理 后 污 水 （ 尤 其 在 缺 水 地 區(qū) ） 應(yīng) 充分 利 用 作 工 業(yè) 冷 卻 水 、 景 觀 水 、 灌 溉 水 、清 洗 水 等 。l 如 有 的 地 方 直 接 把 “ 污 水 處 理 廠 ” 更名 為 “ 再 生 水 處 理 廠 ” 。 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 基本原則 l 遵 循 國 家 和 地 方 的 有 關(guān) 標(biāo) 準(zhǔn)l 適 合 當(dāng) 地 環(huán) 境 氣 候 、 資 源 土 地 等 狀 況l 充 分 考 慮 廢 水 的 水 量 和 水 質(zhì) 的 真 實 狀 況l 排 放 和 利 用 結(jié) 合 的 工 藝 系 列 組 合l 采 用

7、分 期 分 級 處 理 工 藝l 必 須 考 慮 污 泥 的 后 續(xù) 處 理 與 處 置 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 工 藝 流 程 l 廢 水l 污 泥l(xiāng) 沼 氣l 冷 卻 水 、 中 水 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 一 、 城 鎮(zhèn) 污 水 廠 的 流 程 按 照 處 理 效 率 ， 污 水 廠 可 以 分 為 三 級 ：一 級 處 理 廠 沉 淀 法二 級 處 理 廠 生 物 處 理 法一 級 加 強(qiáng) 處 理 廠 化 學(xué) 混 凝 沉 淀 法化 學(xué) 生 物 絮 凝 處 理生 物 處 理 法 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 一

8、 級 污 水 處 理 廠 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明一 級 處 理 （ 沉 淀 法 ） 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 一 級 強(qiáng) 化 污 水 處 理 廠一 級 強(qiáng) 化 處 理 （ 混 凝 沉 淀 法 ） 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 一 級 強(qiáng) 化 污 水 處 理 廠一 級 強(qiáng) 化 處 理 （ 快 速 生 化 法 ） 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 二 級 生 化 污 水 處 理 廠 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明高碑店污水處理廠工藝流

9、程圖 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明北 京 高 碑 店 污 水 廠 平 面 圖 污 泥 消 化 池初 沉 池曝 氣 池二 沉 池 污 泥 處 理 系 統(tǒng) 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明邯鄲市東污水處理廠工藝流程圖 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 二 、 工 業(yè) 廢 水 的 處 理 (1) 本 廠 工 業(yè) 廢 水 的 特 點 ， 包 括 污 染 環(huán) 境 的 是有 毒 物 、 有 機(jī)

10、物 ， 還 是 特 殊 物 質(zhì) (如 油 、 酸 、 堿 、懸 浮 物 等 )， 水 量 多 少 ， 變 化 如 何 ； (2) 循 環(huán) 給 水 和 壓 縮 廢 水 量 的 可 能 性 ； (3) 回 收 利 用 廢 水 中 的 有 用 物 質(zhì) 的 方 式 方 法 ； (4) 廢 水 排 入 城 市 溝 道 的 可 能 性 ； (5) 生 活 污 水 情 況 。 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 ： 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 (1) 確 定 廢 水 的 處 理 要 求 ； (2) 經(jīng) 過 處 理

11、后 的 廢 水 是 循 環(huán) 使 用 、 灌 溉 農(nóng)田 、 排 入 城 市 溝 道 ， 還 是 排 放 入 天 然 水 體 ； (3) 哪 些 廢 水 就 地 (車 間 )解 決 ， 哪 些 廢 水 集 中處 理 ， 哪 些 廢 水 就 地 進(jìn) 行 預(yù) 處 理 后 再 集 中 處 理 ，哪 些 廢 水 能 同 本 廠 生 活 污 水 一 起 處 理 。 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 的 方 法 和 流 程 。 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明

12、集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 平 面 功 能 分 區(qū) l 廢 水 區(qū)l 污 泥 區(qū)l 輔 助 性 建 筑 區(qū)l 生 活 辦 公 區(qū) 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 平 面 布 置 的 原 則(1) 布 置 應(yīng) 緊 湊 ， 以 減 少 處 理 廠 占 地 面 積 和 連 接管 (溝 道 )的 長 度 ， 并 應(yīng) 考 慮 工 作 人 員 的 方 便 。(2) 各 處 理 構(gòu) 筑 物 之 間 的 連 接 管 (溝 道 )應(yīng) 盡 量 避免 立 體 交 叉 ， 并 考 慮 施 工 、 檢 修 方 便 。(3)

13、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 開 挖 的 處 理 構(gòu) 筑 物 避 開 劣 質(zhì) 地 基 。(5) 考 慮 分 期 施 工 和 擴(kuò) 建 的 可 能 性 ， 留 有 適 當(dāng) 的擴(kuò) 建 余 地 。 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 注意事項方 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 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 構(gòu) 筑 物 類 型 l 進(jìn) 水 泵 房l 格 柵 、 沉 砂 池l

14、 初 沉 池l 水 解 酸 化 池l 曝 氣 池l 二 沉 池l 污 泥 濃 縮 池l 消 化 池l 污 泥 脫 水 干 化 系 統(tǒng)l 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明北 京 高 碑 店 污 水 廠 平 面 圖 污 泥 消 化 池初 沉 池曝 氣 池二 沉 池 污 泥 處 理 系 統(tǒng) 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 北 京 高 碑 店 污水 廠 工 藝 流 程 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 美 國 舊 金 山 東 南 污 水 廠平 面 圖 初 沉 池曝 氣 池 終 沉 池污 泥 池污 泥 處 理 系 統(tǒng) 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程

15、 學(xué) 院 劉 啟 明美 國 舊 金 山 東 南 污 水 廠 工 藝 流 程 圖 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 水 頭 損 失 為 兩 構(gòu) 筑 物 之 間 的 水 面 高 差 。 如 進(jìn) 水 溝 道 和 出 水 溝 道 之 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 。污 水 廠 的 高 程 布 置 就 是 確 定 各 構(gòu) 筑 物 的 高 程 。 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明某 鎮(zhèn) 污 水 處 理 廠 平 面 布 置 草 圖

16、集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 污 水 流 程 如 下 ： 污 泥 干 化 場 的 濾 液 回 流 到 泵 站 (G)的 進(jìn) 水 井同 初 次 沉 淀 池 的 出 水 相 混 合 。 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 這 個 廠 各 種 處 理 構(gòu) 筑 物 個 數(shù) 和 有 效 尺 寸 列 于 下 表 中 ： 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 2. 在 高 程 布 置 前 ， 先 設(shè) 計 各 條 連 接 處 理 構(gòu) 筑物 的 溝 道 這 個 廠 的 設(shè) 計 流 量 為 ： 近 期 qV平 均 87L/s，qVmin 140L/s； 遠(yuǎn) 期

17、qV平 均 174L/s， qVmax 245L/s。 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 連 接 溝 道 的 水 力 計 算 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 3.在 本 例 中 ， 泵 站 設(shè) 在 流 程 的 中 間 高 程 布 置 的 水 力 計 算 分 兩 段 進(jìn) 行 ： 泵 站 上 游 為 一 段 ， 從 進(jìn) 水 干 溝 終 點 順 流 算 起 ； 泵 站 下 游 為 另 一 段 ， 從 河 道 逆 流 算 起 。 計 算 時 ， 流 量 采 用

18、泵 站 的 最 大 設(shè) 計 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， 進(jìn) 水 干 溝 終點 窨 井 最 高 水 位 8.05m。 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 (1) 先 決 定 初 次 沉 淀 池 最 高 水 位 和 泵 站 進(jìn) 水 池最 高 水 位 (這 一 水 位 同 決 定 進(jìn) 水 池 低 水 位 有 關(guān) )。高 程進(jìn) 水 干 溝 終 點 窨 井 (點 1)最 高 水 位 : 8.05m溝 道 沿 程 水 頭 損 失 : )m(15.050003.0

19、溝 道 局 部 水 頭 損 失 : )m(08.081.92 02.15.1 2 格 柵 水 頭 損 失 : m10.0合 計 : m33.0 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 配 水 進(jìn) (點 2)最 高 水 位 : 7.72m堰 口 水 頭 (b 2m):自 由 跌 落 :水 槽 沿 程 水 頭 損 失 :水 槽 局 部 水 頭 損 失 :合 計 : )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 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 初 次 沉 淀 池 (A)

20、最 高 水 位 : 7.41m堰 口 水 頭 (b 2 5m) :自 由 跌 落 :出 水 槽 水 頭 損 失 :溝 管 沿 程 水 頭 損 失 :溝 管 局 部 水 頭 損 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 計 : m61.0泵 站 (G)進(jìn) 水 點 (點 3)最 高 水 位 : 6.80m 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 (2) 再 決 定 二 次 沉 淀 池 最 高 水 位 和 生 物 濾 池 濾 床表 面 高 程 (倒 算

21、)。河 道 (點 9)最 高 水 位 ： 高 程8.50m出 水 干 溝 局 部 損 失 ：出 水 干 溝 局 部 濕 頭 損 失 ：合 計 ： )m(56.080007.0 )m(26.081.92 55.12 2 m82.0 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 泵 站 (G)出 流 (點 8)最 高 水 位 ： 9.32m出 水 槽 沿 程 水 頭 損 失 ：出 水 槽 局 部 水 頭 損 失 ：自 由 跌 落 ：堰 口 水 頭 (b=4 9m)：合 計 ： )m(10.035003.0 )m(12.081.92 08.12 2 m10.0 )m(01.0)3685.1 0

22、87.0( 3/2 m33.0 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 二 沉 池 (C)最 高 水 位 ： 9.65m匯 水 井 (點 7)最 高 水 位 ： 9.72m進(jìn) 水 管 沿 程 水 頭 損 失 ：進(jìn) 水 管 局 部 水 頭 損 失 ：合 計 ： )m(02.0100018.0 )m(05.081.92 71.02 2 m07.0溝 道 沿 程 水 頭 損 失 ：溝 道 局 部 水 頭 損 失 ： 合 計 ： )m(05.015003.0 )m(18.081.92 08.13 2 m23.0 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 匯 水 井 (點 6)最

23、高 水 位 ： 9.95m9.90m生 物 濾 池 (B)排 水 系 統(tǒng) 中 央 干 溝 溝 底 高 程 ：中 央 干 溝 高 度 ：排 水 系 統(tǒng) (假 底 )高 度 ：濾 床 高 度 ：合 計 ： m50.0 m25.0 m00.2 m75.2生 物 濾 池 (B)濾 床 表 面 高 程 ： 12.65m 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 4. 二 次 沉 淀 池 同 初 次 沉 淀 池 配 水 井 (點 2)之 間 的水 位 差 將 在 9.65m-7.72m=1.93m左 右 ， 足 以 把 二 次 沉淀 池 的 污 泥 壓 送 至 配 水 井 ， 回 流 初 次 沉

24、 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 終 點 高 程 為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 場 場 面 高 程 采 用 9.5m。 消 化 池 池 墻 底 部 高 程 采 用 8.1m， 二 級 消 化 池 污泥 面 最 高 高 程 將 為 8.1m+4.5m 12.6m， 比 污 泥 干 化場 高 12.6m-9.5m 3.1m， 足 敷 排 泥 之 用 ， 有 部 分 容積 可 用 于

25、 蓄 泥 。 5. 根 據(jù) 計 算 結(jié) 果 ， 繪 制 高 程 布 置 圖 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 明 某 鎮(zhèn) 污 水 處 理 廠 高 程 布 置 草 圖 集 美 大 學(xué) 生 物 工 程 學(xué) 院 劉 啟 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點 8點 7點 6點 5點 4 （ 灌 溉 渠 ）二 次 沉 淀 池43.74F3曝 氣 池點 3點 246.63初 次 沉 淀 池F1曝 氣 沉 沙 池格 柵 點 153.30 50.00 圖 24- B市 污 水 處 理 廠 污 水 處 理 流 程 高 程 布 置 圖