污水處廠理設計流程

A. 如何進行污水處理廠的高程計算及平面、高程布置

污水處理廠平面布置及高程布置
一、污水處理廠的平面布置
污水處理廠的平面布置應包括：
- 處理構築物的布置
- 廠內管線的布置
- 輔助建築物的布置
處理構築物的布置時，要根據各構築物（及其附屬輔助建築物，如泵房、鼓風機房等）的功能要求和流程的水力要求，結合廠址地形、地質條件，確定它們在平面圖上的位置。在這一工作中，應使聯系各構築物的管、渠簡單而便捷，避免遷回曲折，運行時工人的巡迴路線簡短和方便；在作高程布置時土方量能基本平衡；並使構築物避開劣質土壤。布置應盡量緊湊，縮短管線，以節約用地，但也必須有一定間距，這一間距主要考慮管、渠敷設的要求，施工時地基的相互影響，以及遠期發展的可能性。構築物之間如需布置管道時，其間距一般可取5-8m，某些有特殊要求的構築物（如消化池、消化氣罐等）的間距則按有關規定確定。
廠內管線的布置應使各處理構築物或各處理單元能獨立運行，當某一處理構築物或某處理單元因故停止運行時，也不致影響其他構築物的正常運行，若構築物分期施工，則管、渠在布置上也應滿足分期施工的要求；必須敷設接連人廠污水管和出流尾渠的超越管，在不得已情況下可通過此超越管將污水直接排人水體，但有毒廢水不得任意排放。廠內尚有給水管、輸電線、空氣管、消化氣管和蒸氣管等。所有管線的安排，既要有一定的施工位置，又要緊湊，並應盡可能平行布置和不穿越空地，以節約用地。這些管線都要易於檢查和維修。
輔助建築物包括泵房、鼓風機房、辦公室、集中控制室、化驗室、變電所、機修、倉庫、食堂等。它們是污水處理廠設計不可缺少的組成部分。其建築面積大小應按具體情況與條件而定。有可能時，可設立試驗車間，以不斷研究與改進污水處理方法。輔助建築物的位置應根據方便、安全等原則確定。如鼓風機房應設於曝氣池附近以節省管道與動力；變電所宜設於耗電量大的構築物附近等。化驗室應遠離機器間和污泥干化場，以保證良好的工作條件。辦公室、化驗室等均應與處理構築物保持適當距離，並應位於處理構築物的夏季主風向的上風向處。操作工人的值班室應盡量布置在使工人能夠便於觀察各處理構築物運行情況的位置。
此外，處理廠內的道路應合理布置以方便運輸；並應大力植樹綠化以改善衛生條件。
應當指出：在工藝設計計算時，就應考慮它和平面布置的關系，而在進行平面布置時，也可根據情況調整構築物的數目，修改工藝設計。
總平面布置圖可根據污水廠的規模採用1∶200～1∶1000比例尺的地形圖繪制，常用的比例尺為l：500。
二、污水處理廠的高程布置
污水處理廠高程布置的任務是：確定各處理構築物和泵房等的標高，選定各連接管渠的尺寸並決定其標高。計算決定各部分的水面標高，以使污水能按處理流程在處理構築物之間通暢地流動，保證污水處理廠的正常運行。
污水處理廠的水流常依靠重力流動，以減少運行費用。為此，必須精確計算其水頭損失（初步設計或擴初設計時，精度要求可較低）。水頭損失包括：
1. 水流流過各處理構築物的水頭損失，包括從進池到出池的所有水頭損失在內；在作初步設計時可按表1估算。
2. 水流流過連接前後兩構築物的管道（包括配水設備）的水頭損失，包括沿程與局部水頭損失。
3. 水流流過量水設備的水頭損失。
水力計算時，應選擇一條距離最長、水頭損失最大的流程進行計算，並應適當留有餘地；以使實際運行時能有一定的靈活性。
計算水頭損失時，一般應以近期最大流量（或泵的最大出水量）作為構築物和管渠的設計流量，計算涉及遠期流量的管渠和設備時，應以遠期最大流量為設計流量，並酌加擴建時的備用水頭。
設置終點泵站的污水處理廠，水力計算常以接受處理後污水水體的最高水位作為起點，逆污水處理流程向上倒推計算，以使處理後污水在洪水季節也能自流排出，而水泵需要的揚程則較小，運行費用也較低。但同時應考慮到構築物的挖土深度不宜過大，以免土建投資過大和增加施工上的困難。還應考慮到因維修等原因需將池水放空而在高程上提出的要求。
在作高程布置時還應注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少需抽升的污泥量。污泥干化場、污泥濃縮池（濕污泥池），消化池等構築物高程的決定，應注意它們的污泥水能自動排入污水人流干管或其他構築物的可能性。
在繪制總平面圖的同時，應繪制污水與污泥的縱斷面圖或工藝流程圖。繪制縱斷面圖時採用的比例尺：橫向與總平面圖同，縱向為1∶50-1∶100。
現以圖2所示的乙市污水處理廠為例說明高程計算過程。該廠初次沉澱池和二次沉澱池均為方形，周邊均勻出水，曝氣池為四座方形池，表面機械曝氣器充氧，完全混合型，也可按推流式吸附再生法運行。污水在入初沉池、曝氣池和二沉池之前；分別設立了薄壁計量堰（矩形堰，堰寬0.7m，梯形堰，底寬0.5m）。該廠設計流量如下:
近期 =174L/s
遠期 =348L/s
=300L/s
=600L/s
迴流污泥量以污水量的100%計算。
各構築物間連接管渠的水力計算見表2。
處理後的污水排入農田灌溉渠道以供農田灌溉，農田不需水時排入某江。由於某江水位遠低於渠道水位，故構築物高程受灌溉渠水位控制，計算時，以灌溉渠水位作為起點，逆流程向上推算各水面標高。考慮到二次沉澱池挖土太深時不利於施工，故排水總管的管底標高與灌溉渠中的設計水位平接（跌水0.8m）。
污水處理廠的設計地面高程為50.00m。
高程計算中，溝管的沿程水頭損失按表2所定的坡度計算，局部水頭損失按流速水頭的倍數計算。堰上水頭按有關堰流公式計算，沉澱池、曝氣池集水槽系底，且為均勻集水，自由跌水出流，故按下列公式計算：
B＝（1）
=1.25B（2）
式中Q--集水槽設計流量，為確保安全，常對設計流量再乘以1.2～1.5的安全系數（）；
B--集水槽寬（m）；
h0--集水槽起端水深（m）。
高程計算：
高程(m)
灌溉渠道(點8)水位
49.25
排水總管(點7)水位
跌水0.8m
50.05
窨井6後水位
沿程損失=0.001×390
50.44
窨井6前水位
管頂平接，兩端水位差0.05m
50.49
二次沉澱池出水井水位
沿程損失=0.0035×100=0.35m
50.84
二次沉澱池出水總渠起端水位
沿程損失=0.35-0.25=0.10m
50.94
二次沉澱池中水位
集水槽起端水深 =0.38m
自由跌落=0.10m
堰上水頭（計算或查表）=0.02m
合計 0.50m
51.44
堰F3後水位
沿程損失=0.0028×10=0.03m
局部損失==0.28m
合計 0.31m
51.75
堰F3前水位
堰上水頭=0.26m
自由跌落=0.15m
合計 0.41m
52.16
曝氣池出水總渠起端水位
沿程損失=0.64－0.42=0.22m
52.38
曝氣池中水位
集水槽中水位=0.26m
52.64
堰F2前水位
堰上

B. 污水廠處理流程及原理

1、物理法：主要利用物理作用分離污水中的非溶解性物質，在處理過程中不改變化學性質。常用的有重力分離、離心分離、反滲透、氣浮等。物理法處理構築物較簡單、經濟，用於村鎮水體容量大、自凈能力強、污水處理程度要求不高的情況。

2、生物法：利用微生物的新陳代謝功能，將污水中呈溶解或膠體狀態的有機物分解氧化為穩定的無機物質，使污水得到凈化。常用的有活性污泥法和生物膜法。生物法處理程度比物理法要高。

3、化學法：是利用化學反應作用來處理或回收污水的溶解物質或膠體物質的方法，多用於工業廢水。常用的有混凝法、中和法、氧化還原法、離子交換法等。化學處理法處理效果好、費用高，多用作生化處理後的出水，作進一步的處理，提高出水水質。

C. 污水處理工藝流程的設計

污水處理工程是城市市政建設、工業企業建設或排污達標治理的一個重要部分，其建設須按國家基本建設程序進行，現行的基本建設程序一般分編制項目建議書、項目可行性研究、項目工程設計、工程和設備招投標、工程施工、竣工驗收、運行調試和達標驗收幾個步驟。這些建設步驟基本包括了項目建設的全過程，它們也可劃分為三個階段。
第一階段項目立項階段。該階段需根據城市市政規劃或環境保護部門要求，分析項目建設的必要性和可行性。本階段以確定項目為中心，一般由建設單位或其委託的設計研究單位編制項目建議書和項目可行性研究報告，通過國家計劃部門、投資銀行或企業計劃部門論證便可獲得立項，對於某些小規模項目，只編制污水處理工程方案設計，並通過投資部門的論證便可立項。第二階段工程建設階段。包括工程設計、工程和設備招投標、工程施工、竣工驗收等過程。
設計的前期工作
設計的前期工作主要是可行性研究，以可行性研究報告(大型、重要的項目)或工程方案設計(小型、簡單的項目)的文件形式表達，主要是論證污水處理項目的必要性、工藝技術的先進性與可靠性、工程的經濟合理性，為項目的建設提供科學依據。可行性研究報告是國家投資決策的重要依據，主要內容如下。
①總論項目編制依據、自然環境條件(地理、氣象、水文地質)、城市社會經濟概況或企業生產經營概況；城市或企業的排水系統現狀、污染源構成、污水排放量現狀、污水水質現狀、項目的建設原則與建設范圍、污水處理廠建設規模、污水處理要求目標(設計進水、出水水質)。
②工程方案污水處理廠廠址選擇及用地；污水處理工藝方案比較(比較方案工藝技術與總體設計、工藝構築物及設備分析、技術經濟比較)，處理水的出路(回用水深度處理工藝選擇)；工程近、遠期結合問題；節能、安全生產與環境保護，推薦方案設計(污水污泥及回用水處理工藝系統平面及高程設計、主要工藝設備及電氣自控、土建工程、公用工程及輔助設施)；生產組織及勞動定員。
③工程投資估算及資金籌措工程投資估算原則與依據；工程投資估算表；資金籌措與使用計劃。
④工程進度安排。
⑤經濟評價總論(工程范圍及處理能力、總投資、資金來源及使用計劃)；年經營成本估算；財務評價。⑥研究結論、存在問題及建議。
初步設計
初步設計的主要目的如下：①提供審批依據，進一步論證工程方案的技術先進性、可靠性和經濟合理性；②投資控制，提供工程概算表，其總概算值是控制投資的主要依據，預算和決算都不能超過此概算值；③技術設計，包括工藝、建築、變配電系統、儀表及自控等方面的總體設計及部分主要單元設計，各專業所採用的新技術論證及設計；④提供施工准備工作，如拆遷、征地三通(水、電、路)一平(牆)並與有關部門簽訂合同；⑤提供主要設備材料訂貨要求，即設備與主材招標合同的技術規格書的依據，包括污水、污泥、電氣與自控、化驗等方面設備與主材的工藝要求、性能、技術規格、數量。初步設計的任務包括確定工程規模、建設目的、投資效益，設計原則和標准、各專業個體設計及主要工藝構築物設計、工程概算、拆遷征地范圍和數量、施工圖設計中可能涉及的問題及建議。初步設計的文件應包括設計(計算)說明書、工程量、主要設備與材料、初步設計圖紙、工程總概算表。初步設計文件應能滿足審批、投資控制、施工圖設計、施工准備、設備訂購等方面工作依據的要求。
1．初步設計
(1)設計依據①可行性研究報告的批准文件；②建設單位(甲方)的設計委託書；③其他有關部門的協議和批件；④建設單位(甲方)提供的設計資料清單(名稱、來源、單位、日期)。
(2)城市或企業概況及自然條件①城市現狀與總體規劃，或企業生產經營現狀及發展。②自然條件方面資料a．氣象，包括氣溫、濕度、雨量、蒸發量、冰凍期及凍土深度冰溫、風向等；b．水文，包括地表水體的功能、地理位置、方向、水位、流速、流量等，地下水的分布埋深、利用等。工程地質，包括污水處理廠建址地區的地質鑽孔柱狀圖、地基承載能力、地震等級等。③有關地形資料，包括污水處理廠及相關地區的地形圖。·④城市污水排放現狀及環境污染問題。
(3)處理要求污水排放應達到國家的排放標准或環境保護部門要求。
(4)工程設計①設計污水處理水質水量在分析排水系統污水的平均流量、高峰流量、現狀流量、預期流量等水量資料基礎上，確定污水處理廠設計規模(包括2012年處理能力和總處理能力)；根據城市或企業排污狀況，在分析主要污染源(必要時作一定時間污染源監測)和混合污水現狀監測資料的基礎上，確定污水廠設計進水水質指標。②廠址選擇說明結合城市現狀和總體規劃，具體說明廠址選擇的原則和理由，並說明已選廠址的地形、地質、用地面積及外圍條件(即三通一平)③工藝流程的選擇說明主要說明所選工藝方案的技術先進性、合理性，尤其要說明所採用新技術的優越性(技術經濟方面)和可靠性(技術方面)o④工藝設計說明說明所選工藝方案初步設計的總體設計(平面和高程布置)原則，並說明主要工藝構築物的設計(技術特徵、設計數據、結構形式、尺寸)⑤主要處理設備說明說明主要設備的性能構造、材料及主要尺寸，尤其是新技術設備的技術特徵、構造形式、原理、施工及維護使用注意事項等。
(5)處理廠內輔助建築(辦公、化驗、控制、變配電、葯庫、機修等)和公用工程(供水、排水、采膠、道路、綠化)的設計說明
(6)處理廠自動控制和監測設計說明
(7)處理廠污水和污泥的出路
(8)存在的問題及對策建議
2．工程量列出本工程各項構(建)築物及廠區總圖所涉及的混凝土量、鋼筋混凝土土量、建築面積等。
3．設備和主要材料量、挖土方量、回填土方量列出本工程的設備和主要材料清單(名稱、規格、材料、數量)。
4．工程概算書說明概算編制依據、設備和主要建築材料市場供應價格、其他間接費情況等。列出總概算表和各單元概算表。說明工程總概算投資及其構成。
5．設計圖紙各專業(工藝、建築、電氣與自控)總體設計圖(總平面布置圖、系統圖)，比例尺(1：200)~(1：1000)，主要工藝構築物設計圖(平面、豎向)，比例尺(1：100)~(1：200)。

D. 污水廠處理流程及原理 污水處理廠的工藝流程和原理方法

污水廠處理流程分為三步：1、運用離心分離原理，將污水排放至調節池進行除油、過濾等；2、運用生物凝聚、吸附原理，使用活性污泥對污水中的有機物進行降解；3、運用離子交換原理，使用微濾、反滲透、電滲析、離子交換的方法對污水的有害物質進行生物降解。達到排放標準的污水可直接對外排放。
污水處理廠介紹：
從污染源排出的污水，因含污染物總量或濃度較高，達不到排放標准要求或不適應環境容量要求，從而降低水環境質量和功能目標時，必需經過人工強化處理的場所，這個場所就是污水處理廠，又稱污水處理站。
污水處理：
能源密集型的綜合技術。能否解決耗污水廠的能耗問題，合理進行能源分配，已經成為決定污水處理廠運行效益好壞的關鍵因素。
能耗是否較低，也是未來新的污水處理廠可行性分析的決定性因素，開發能效較高的污水處理技術，合理設計及運行污水處理廠，必將是未來污水處理廠設計和運行的必由之路。

E. 污水廠處理流程及原理關於污水廠處理流程及原理

1. 污水處理廠處理流程：
污水處理廠接收來自污染源的廢水，這些廢水通常含有超出了排放標准或環境容量限制的污染物總量或濃度。為了恢復水體質量，廢水必須經過專門的處理。處理廠通常分為兩類：城市集中處理廠和分散在各個污染源附近的處理廠。處理過程結合了物理、化學和生物方法，以實現高效、經濟的技術方案。設計時需遵循國家建設政策和標准，確保技術先進、經濟合理，並滿足水質要求。
2. 污水處理原理：
現代污水處理技術根據處理程度，分為三個級別：一級、二級和三級處理。一級處理主要通過物理方法去除懸浮固體，而二級處理則專注於去除膠體和溶解態有機物，以達到較高的去除率。三級處理進一步降解難降解有機物和氮、磷等可溶性無機污染物，以防止水體富營養化。常見的三級處理方法包括生物脫氮除磷、混凝沉澱、砂濾、活性炭吸附、離子交換和電滲析等。整個處理流程從粗格柵開始，通過沉砂池、初次沉澱池、生物處理設備（如活性污泥法和生物膜法）、二次沉澱池，最後進行消毒排放或三級處理。污泥處理則包括濃縮、消化、脫水和乾燥，以實現資源的最終利用。