第一节污水厂设计总体要求。
1、污水厂设计的内容及原则。
污水要达标排放，一般需经预处理、一级处理、二级处理才能达到要求，甚至需要**处理才能达到目的。
污水厂的设施，一般可以分为处理构筑物、辅助生产构(建)筑物、附属生活建筑物。
根据污水的特征、水质、水量、处理后排放标准，比较确定了污水处理方案之后，就应根据批准的设计方案，去完成设计计算与绘图工作。
污水厂处理工艺设计一般包括以下内容：根据城市或企业的总体规划或现状与设计方案选择处理厂厂址；处理工艺流程设计说明；处理构筑物型式选型说明；处理构筑物或设施的设计计算；主要辅助构(建)筑物设计计算；主要设备设计计算选择；污水厂总体布置(平面或竖向)及厂区道路、绿化和管线综合布置；处理构(建)筑物、主要辅助构(建)筑物、非标设备设计图绘制；编制主要设备材料表。
①、污水厂的设计和其他工程设计一样，应符合适用的要求，首先必须确保污水厂处理后达到排放要求。考虑现实的经济和技术条件，以及当地的具体情况(如施工条件)，在可能的基础上，选择的处理工艺流程、构(建)筑物型式、主要设备、设计标准和数据等，应最大限度地满足污水厂功能的实现，使处理后污水符合水质要求。
、污水厂设计采用的各项设计参数必须可靠。设计时必须充分掌据和认真研究各项自然条件，如水质水量资料、同类工程资料。按照工程的处理要求，全面地分析各种因素，选择好各项设计数据，在设计中一定要遵守现行的设计规范，保证必要的安全系数。
对新工艺、新技术、新结构和新材料的采用持积极慎重的态度。
③、污水处理厂(站)设计必须符合经济的要求。污水处理工程方案设计完成后，总体布置、单体设计及药剂选用等要尽可能采取合理措施降低工程造价和运行管理费用。
④、污水厂设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下，必须根据需要，尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术，但要确保安全可靠。
⑤、污水厂设计必须注意近远期的结合，不宜分期建设的部分，如配水井、泵房及加药间等，其土建部分应一次建成；在无远期规划的情况下，设计时应为今后发展留有挖潜和扩建的条件。
、污水厂设计必须考虑安全运行的条件，如适当设置分流设施、超越管线、甲烷气的安全贮存等。
、污水厂的设计在经济条件允许情况下，厂内布局、构(建)筑物外观、环境及卫生等可以适当注意美观和绿化。
2、污水处理设施设计一般规定。
①、该市排水系统为合流制，污水流量总变化系统数取1.2，截流雨季污水经初沉池。
可直接排入水体。
②、处理构筑物流量：曝气池之前，各种构筑物按最大日最大时流量设计；曝气池之后(包括曝气池)，构筑物按平均日平均时流量设计。
③、处理设备设计流量：各种设备选型计算时，按最大日最大时流量设计。
④、管渠设计流量：按最大日、最大时流量设计。
、各处理构筑物不应小于2组(个或格)，且按并开设计。
3、污水厂厂址选择。
污水厂厂址选择是进行设计的前提，应根据选址条件和要求综合考虑，选出适用可。
靠、管道系统优化、工程造价低、施工及管理条件好的厂址。选址时，应考虑以下几方面：
①、应符合城市或企业现状和规划对厂址的要求；
②、应与选定的污水处理工艺相适应，如选定氧化沟、稳定塘或土地处理系统为处理工艺时，必须有适当可利用的土地面积；
、厂址选择，应尽量做到少占农田和不占良田，选择在有扩建条件的地方，为今后发展留有余地；
④、厂址必须位于给水水源下游，并应设在城镇、工厂厂区及生活区的下游和夏季主风向的下风向，为保证卫生要求，厂址应与城镇、厂区、生活区及农村居民点保持约300m以上的距离，但也不宜太远，以免增加管道长度，提高造价；
⑤、厂址应在工程地质条件较好的地方，在有抗震要求的地区还应考虑**、地质条件。目的是减少基础处理和排水费用，降低工程造价并有利于施工。一般应选在地下水位较低．地基承载力较大，湿陷性等级不高，岩石无断裂带，以及对工程抗震有利的地段；
、厂址应尽量选在交通方便的地方，以利施工运输和运行管理，否则就要增辟道路，增加工程量和工程造价；
⑦、厂址应尽量靠近供电电源，以利安全运行和降低输电线路费用。对大型或不允许间断供水的工程需要连接两路电源；
⑧、当处理后的污水或污泥用于农业、工业或市政时，厂址应考虑与用户靠近，或方便运输，当处理水排放时，应与受纳水体靠近；
⑨、厂址不宜设在雨季易受水淹的低洼处，靠近水体的处理厂，要考虑不受洪水威胁；
⑩、要充分地用地形，应选择有适当坡度的地区，以满足污水处理构筑物高程布置的需要，减少土方工程量。若有可能，宜采用污水不经水泵提升而自流进入处理构筑物的方案，以节省动力费用，降低处理成本。
4、平面布置原则。
①、按功能分区，配置得当。主要是指对生产、辅助生产、生产管理、生活福利等各部分的布置，要做到分区明确、配置得当、而又不过分独立分散。既有利于生产，又避免非生产人员在生产区通行和逗留，确保安全生产。
在有条件时(尤其建新厂时)，最好把生产区和生活区分开，但二者之间不必设置围墙。
②、功能明确、布置紧凑。首先应保证生产的需要，结合地形、地质、土方、结构和施工等因素全面考虑。布置时力求减少占地面积，减少连接管(渠)的长度，便于操作管理。
③、顺流排列，流程简捷。指处理构(建)筑物尽量按流程方向布置，避免与进(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，目的在于减少能量(水头)损失、节省管材、便于施工和检修。
④、充分利用地形，平衡土方，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，使水按流程按重力顺畅输送。
⑤、必要时应预留适当余地，考虑扩建和施工可能(尤其是对大中型污水处理厂)。
、构(建)．筑物布置应注意风向和朝向。将排放异味、有害气体的构(建)筑物布置在居住与办公场所的下风向；为保证良好的自然通风条件，建筑物布置应考虑主导风向。
第二节污水处理工艺设计要点。
一、格栅。格栅是一组平行的金属栅条制成的框架，斜置于污水流经的渠道上，或泵站集水井进口处，用以截流大块的悬浮或漂浮状态的污物。
设计数据。1、栅条间距栅条间距按污水泵型号选定。若在处理系统前还应符合下列要求：
人工清渣：25~40mm；
机械清渣：16~25mm；
最大间距：40mm。
栅条间距与截污物数量的关系见下表。
表2—1格栅的栅条间距与截污量。
2、清渣方式： 大型格栅（每日格栅量大于0.2m3）应用机械清渣。
3、含水率、容重： 格栅的含水率按80%计算；容重约为960kg/m3。
4、过栅流速： 过栅流速一般采用0.6∽1.0m/s。
5、栅前渠内流速一般采用0.4∽0.9m/s。
6、过栅水头损失一般采用0.08∽0.15m。
7、格栅倾角一般采用45∽750。
二）计算公式：
格栅计算公式见表2—2。
表2—2 格栅计算公式。
注： -考虑格栅的经验系数。
表2—3 阻力系数ξ的计算公式。
表2—4 生活污水量总变化系数kz
注：当平均日流量为中间值时，可用内插法求得。
二、沉砂池。
沉砂池的功能是从污水中分离比较重的无机颗粒，如砂等。沉砂池一般设于泵站、倒虹管和沉淀池之前，保护机件和管道免于受磨损；同时还能使无机颗粒与有机颗粒分离，便于处理和处置。
按水流形式分，沉砂池分为平流式、竖流式和旋流式（曝气沉砂池）。平流式和竖流式沉砂池的设计资料较多，一般设计手册上都可找到，这里仅介绍曝气池沉砂池的设计。
曝气沉砂池设计。
曝气沉砂池从50年代开始研究和使用，当前有推广的趋势，这种沉砂池中水流旋转流速达0.25—0.30m/s，而水平流速可降低到0.
01—0.1m/s，而不致使有机物下沉。它能去除粒径小于0.
6mm的细纱，并且使沉砂中含有机物量小。这种沉砂池具有预曝气、脱臭、除泡和防止污水厌气分解及加速油类分离作用，这些特点为沉淀池、曝气池、消化池等构筑物正常运行及砂的干燥脱水提供了条件。
1. 设计数据
1） 旋转速度：0.25—0.30 m/s；
2） 水平流速：0.1m/s；
3） 最大流量时停留时间：1—3min；
4） 有效水深：2—3m，宽深比1—1.5；
5） 长宽比可达5
6） 供气量：每m3污水供气量0.2m3；
7） 空气扩散装置安在池子一侧，距池底0.6—0.9m；
8） 池子进出口布置注意防止短流，进水与旋转方向一致。
2.计算公式计算公式见表2—5。
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