城市污水处理工程实践.ppt

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1、注册环保工程师专业考试复习教材注册环保工程师专业考试复习教材水污染防治工程基础与实践水污染防治工程基础与实践第第3 3章章 城市污水处理工程实践城市污水处理工程实践 城市污水按其来源的不同，可分为生活污水、工业废水和降水三类。生活污水人们日常生活中用过的水。生活污水中的主要污染物有蛋白质、脂肪、碳水化合物、尿素和氨氮、合成洗涤剂以及在粪便中出现的病原微生物等。工业废水在工业生产中排出的废水。按其所含污染物成分分类，如酸性废水、碱性废水、含氰废水、含汞废水、含酚废水、含油废水等。降水大气降水，包括液态降水（如雨、露）和固态降水（如雪、冰雹、霜等）。3.1 污水收集与提升污水收集与提升1 排水体制

2、的类型及选择 按城市污水的不同排放方式，排水体制一般分为合流制和分流制两种。1)排水体制的类型 分流制排水系统 根据雨水管渠系统的完整性，分流制排水系统又可分为完全分流制和不完全分流制两种排水系统 3.1 污水收集与提升污水收集与提升3.1 污水收集与提升污水收集与提升 合流制排水系统 合流制排水系统是合用一个管渠系统，将雨、污水（包括生活污水、工业废水）排除。工业企业内部的排水系统 由于工业废水的成分和性质很复杂，在工业企业中，一般采用分流制排水系统。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性质的废水。3.1 污水收集与提升污水收集与提升2)排水系统的组成与布置形式 城

3、市污水排水系统的主要组成 城市污水排水系统由室内污水管道系统、室外排水管道系统、污水泵站、污水处理厂和出水口组成。工业企业内部废水排水系统的主要组成 车间内部的设备和排水管道系统、厂区排水管道系统、污水泵站及压力管道、废水处理站。3.1 污水收集与提升污水收集与提升 雨水排水系统的主要组成 建筑物的雨水管道系统；居住小区或工厂的雨水管渠系统；街道雨水管渠系统；雨水泵站；排洪沟；出水口。城市排水系统的布置形式 平面布置形式：城市排水系统的平面布置形式可分为：正交式；截流式；平行式；分区布置形式和辐射状分散式布置。高程布置：排水管网的高程布置应根据城市的竖向规划，由控制点、最小埋深、最大埋深、泵站

4、和跌水等条件确定。3.1 污水收集与提升污水收集与提升3)排水体制的选择 合流制排水系统，对于降水量较少的干旱地区和汇水面积较小的村镇排水较为适用。但是由于合流管渠平时输送的旱季污水量和雨季输送的合流污水量相差悬殊，因此，合流管渠容易产生沉积。分流制排水系统，可以为系统终端的分质处置提供条件。因此，对于充分利用水资源来说，是比较理想的排水体制。3.1 污水收集与提升污水收集与提升 在选择和确定排水系统体制时，工程建设的总投资和初期投资费用以及维护管理费用，通常是重要的影响因素，但保护环境应该是选择排水体制首先要考虑的问题。排水系统体制的选择应根据当地条件，通过技术经济比较确定。选择排水体制需考

5、虑以下主要因素：环境保护要求 工程经济造价 维护管理费用3.1 污水收集与提升污水收集与提升2 污水管网水力计算及工程设计 1)污水管道设计方案的确定设计资料的调查与收集 与设计任务有关的基础资料 关于自然条件方面的资料 有关工程情况的资料3.1 污水收集与提升污水收集与提升 设计方案的确定 在方案设计中主要考虑的关键问题是：排水体制的选择 污水的分散与集中处理以及污水处理的程度 污水管道走向和污水厂位置 污水管道与其他管线的交叉矛盾。3.1 污水收集与提升污水收集与提升2)污水管网水力计算 污水设计流量的计算：污水量设计标准 污水量变化系数 污水量计算公式 污水量计算实例3.1 污水收集与提

6、升污水收集与提升 污水管道的水力计算：水力计算基本公式 水力计算设计数据 管道的埋设深度和覆土厚度 污水管道水力计算的方法 3.1 污水收集与提升污水收集与提升3)污水管道的设计 污水管道系统的平面布置：污水干管和主干管平面布置的一般原则街区内污水支管的平面布置 污水管道控制点标高和污水泵站设置地点：控制点标高的确定 污水泵站的设置地点 3.1 污水收集与提升污水收集与提升 设计管段及设计流量的确定：设计管段的划分 设计管段的设计流量 污水管道的衔接：管段在衔接时应遵循的原则 管道衔接方式 3.1 污水收集与提升污水收集与提升 污水管道在街道上的设置位置：排水管道在街道上布置的一般要求污水管道

7、与给水管道的关系污水管道距房屋的距离地下管线布置的一般原则管线交叉的处理方式 污水管道与其他地下管线的最小净距3.1 污水收集与提升污水收集与提升 污水管道的设计计算步骤：排水系统总平面设计 干、支管线的平面设计 确定设计标准 确定设计流量 进行水力计算 绘制管道平面图和纵剖面图 3.1 污水收集与提升污水收集与提升3 污水泵站及污泥泵站的工程设计1)污水泵站的工程设计 污水泵站的特点 泵房的设计内容及一般规定 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 选泵 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 水泵全扬程计算3.1 污水收

8、集与提升污水收集与提升2)污泥泵站的工程设计 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。污泥泵站的设计要点 集泥池容积计算、选泵 3.2 污水处理厂污水处理厂总体设计总体设计污水处理厂设计原则：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。3.2 污水处理厂污水处理厂总体设计总体设计1)污水处理厂设计水量的确定 居民生活污水量定额 生活污水量的大小取决于生活用水量，人们在日常生活中，绝大多数用过的水都成为污水流入污水管道。综合生活污水水量定额 生活污水量的计

9、算 生活污水量，通常采用的计算方法是定额计算法。3.2 污水处理厂污水处理厂总体设计总体设计2)工业废水水量的确定 3)污水厂设计水量的确定 平均日流量（m3/d）最大日最大时流量（m3/h）或（L/s）降雨时的设计流量（m3/d）或（L/s）最大日平均时流量（m3/h）3.2 污水处理厂污水处理厂总体设计总体设计2 污水处理厂处理工艺的选择和厂址确定 1)污水处理厂处理工艺的选择 处理工艺选定应考虑的因素 污水处理程度 工程造价与运行费用 污水量和水质变化情况 当地的其他条件 3.2 污水处理厂污水处理厂总体设计总体设计 城市污水处理的基本工艺表3-1 污水分级处理的主要方法及作用 3.2

10、污水处理厂污水处理厂总体设计总体设计2)污水处理厂厂址确定 位于城镇水体的下游；在城镇夏季最小频率风向的上风向侧；有良好的工程地质条件；少拆迁、少占农田，有一定的卫生防护距离；有扩建的可能；便于污水、污泥的排放和利用；厂区地形不受水淹，有良好的排水条件；有方便的交通、运输和水电条件。3.2 污水处理厂污水处理厂总体设计总体设计3 污水处理厂平面布置原则及竖向设计1)污水处理厂平面布置原则 总图布置 处理单元构筑物的平面布置 管、渠的平面布置 污泥处理构筑物的布置 辅助建筑物的布置 厂区道路的布置 3.2 污水处理厂污水处理厂总体设计总体设计2)污水处理厂竖向设计 处理水在常年绝大多数时间里能自

11、流排入水体；各处理构筑物和联接管渠的水头损失要仔细计算。考虑最大时流量、雨天流量和事故时流量的增加。并留有一定余地；考虑规模发展水量增加的预留水头；处理构筑物间避免跌水等浪费水头的现象；在仔细计算并留有余地的前提下，全程水头损失及原污水提升泵站的全扬程都应力求缩小。3.2 污水处理厂污水处理厂总体设计总体设计4 污水处理厂水力流程设计原则和方法1)水力流程设计原则及规定 考虑远期发展，水量增加的预留水头。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。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。需要排放的处理水，常年大多数时间里能够自流排

12、放水体。3.2 污水处理厂污水处理厂总体设计总体设计2)水力流程设计计算 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。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 计量设备的水头损失计算 3.3 处理工艺与构（建）筑物设计处理工艺与构（建）筑物设计 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

13、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 处理工艺与构（建）筑物设计处理工艺与构（建）筑物设计1 污水处理工艺流程及污水处理程度的确定1)污水处理工艺流程 污水设计水质 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 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 城市污水处理程度计算式 3.3 处理工艺与构（建）筑物设计处理工艺与构（建）筑物设计2 污水一级处理工艺及构筑物设计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 设计内容、计算公式及计算简图

14、3.3 处理工艺与构（建）筑物设计处理工艺与构（建）筑物设计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。3.3 处理工艺与构（建）筑物设计处理工艺与构（建）筑物设计 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 3.3 处理工艺与构（建）筑物设计处理工艺与构（建）筑物设计3)沉淀池 沉淀池的种类及特性比较 沉淀池主要去除悬

15、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。3.3 处理工艺与构（建）筑物设计处理工艺与构（建）筑物设计 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 3.3 处理工艺与构（建）筑物设计处理工艺与构（建）筑物设

16、计3 污水二级处理工艺及构筑物设计1)普通活性污泥法处理单元的设计 普通活性污泥法的工艺组成和基本工艺参数 普通活性污泥法亦称传统活性污泥法，其系统主要由曝气池、曝气系统、二沉池、污泥回流系统和剩余污泥排放系统组成。3.3 处理工艺与构（建）筑物设计处理工艺与构（建）筑物设计 普通活性污泥法的设计内容及基本计算公式 普通活性污泥法设计计算内容：处理效率 曝气池容积 污泥产量 曝气池需氧量 设计例题 表3-2 污水分级处理的主要方法及作用3.3 处理工艺与构（建）筑物设计处理工艺与构（建）筑物设计 设计例题 计算污水处理效率 曝气池的计算 剩余污泥的计算 鼓风曝气供气量的计算 3.3 处理工艺与构（建）筑物设计处理工艺与构（建）筑物设计2)氧化沟工艺处理单元的设计 工艺流程及工艺特点 氧化沟是活性污泥法的一种特殊形式。氧化沟的水力停留时间较活性污泥法长，可达1030h。污泥龄一般2030d，有机负荷很低。氧化沟的基建费用和运行费用，比常规活性污泥法低40%60%和30%50%。具有出水水质好、耐冲击负荷、运行稳定的特点，并可脱氮除磷。3.3 处理工艺与构（建）筑物设计处理工艺与构（建）筑