市政工程教学课件:环境工程土建-污水厂(上).ppt
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- 市政工程 教学 课件 环境工程 土建 污水
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1、 概述概述 污水厂土建设计污水厂土建设计 泵房土建设计泵房土建设计 管道设计管道设计 6.1概述概述 环境工程土建设计主要是指以环境工程为主的各环境工程土建设计主要是指以环境工程为主的各 种房屋建筑物、构筑物的建筑设计及构造设计。种房屋建筑物、构筑物的建筑设计及构造设计。 厂房的选址和平面厂房的选址和平面 布置、空间处理、各种布置、空间处理、各种 构筑物的选型和构造、构筑物的选型和构造、 污染物的运输处理、建污染物的运输处理、建 筑物或构筑物的采光和筑物或构筑物的采光和 通风等。通风等。 特点特点 满足生产工艺流程的需要;设置各满足生产工艺流程的需要;设置各 种设备及生产和检修时所必需的起种设
2、备及生产和检修时所必需的起 重运输设备。重运输设备。 建筑建筑 结构上应考虑采取防腐措施,以结构上应考虑采取防腐措施,以 满足结构耐久性要求。满足结构耐久性要求。 结构结构 土建施工的安装技术水平要求较土建施工的安装技术水平要求较 高,管道的施工复杂,构筑物基高,管道的施工复杂,构筑物基 础埋设较深,土石方量大,注意础埋设较深,土石方量大,注意 采取排水与防水措施等。采取排水与防水措施等。 施工施工 环境工程土环境工程土 建设计要求建设计要求 满足污染治理工艺要求;满足污染治理工艺要求; 满足土建技术要求。满足土建技术要求。 类型类型 污水治污水治 理工程理工程 废气治废气治 理工程理工程 固
3、体废固体废 物处置物处置 6.2污水厂土建设计污水厂土建设计 1 1 厂址的选择厂址的选择 v 1.厂址应选在地质条件较好的地方。地基较好,承载力较大,厂址应选在地质条件较好的地方。地基较好,承载力较大, 地下水位较低,便于施工。地下水位较低,便于施工。 v 2. 处理厂应尽量少占土地和不占良田。同时,要考虑今后有适处理厂应尽量少占土地和不占良田。同时,要考虑今后有适 当的发展余地。当的发展余地。 v 3. 要考虑周围环境卫生条件。要考虑周围环境卫生条件。 v 4. 处理厂应设在靠近电源的地方,并考虑排水、排泥的方便。处理厂应设在靠近电源的地方,并考虑排水、排泥的方便。 v 5. 处理厂选择在
4、不受洪水威胁的地方,否则应考虑防洪措施。处理厂选择在不受洪水威胁的地方,否则应考虑防洪措施。 污水处理厂的厂址选择受到污水的处理方式与排放点位置污水处理厂的厂址选择受到污水的处理方式与排放点位置 的影响,应在整个排水系统设计方案中综合考虑,全面规划。的影响,应在整个排水系统设计方案中综合考虑,全面规划。 处理厂占地面积与处理水量、处理方法的选择有关。处理厂占地面积与处理水量、处理方法的选择有关。 处理水量水量 /m3d-1 一级处理所需面 积/104m2 二级处理所需面积/104m2 生物滤池 活性污泥法或高 负荷生物滤池 50000.5-0.72-31.0-1.25 100000.8-1.2
5、4-61.5-2.0 200001.2-1.88-122.2-3.0 300001.6-2.512-183.0-4.5 500002.5-3.820-305.0-7.5 1000005.0-6.540-6010.0-12.5 污水处理厂所需面积污水处理厂所需面积 2 2 污水处理工程流程的选择污水处理工程流程的选择 适宜的污水处理工艺适宜的污水处理工艺 (1) 城镇污水厂的流程城镇污水厂的流程 v按照处理效率,污水厂可以分为三级:按照处理效率,污水厂可以分为三级: 一级处理厂一级处理厂沉淀法沉淀法 一级强化处理厂一级强化处理厂 化学混凝沉淀法化学混凝沉淀法 快速生物处理法快速生物处理法 化学生
6、物絮凝处理化学生物絮凝处理 二级处理厂二级处理厂生物处理法生物处理法 一级处理厂 一级处理厂实例 一级强化处理厂 化学混凝沉淀法 二级处理厂 二级处理厂实例1 二级处理厂实例2 (1) 工业废水的特点:包括污染环境的是有毒物、有机工业废水的特点:包括污染环境的是有毒物、有机 物,还是特殊物质物,还是特殊物质(如油、酸、碱、悬浮物等如油、酸、碱、悬浮物等),水量,水量 多少,变化如何;多少,变化如何; (2) 循环给水和压缩废水量的可能性;循环给水和压缩废水量的可能性; (3) 回收利用废水中的有用物质的方式方法;回收利用废水中的有用物质的方式方法; (4) 废水排入城市沟道的可能性;废水排入城
7、市沟道的可能性; (5) 生活污水情况。生活污水情况。 2. 工业废水的处理工业废水的处理 v (1) 确定废水的处理要求;确定废水的处理要求; v (2) 经过处理后的废水是循环使用、灌溉农田、排入城市沟经过处理后的废水是循环使用、灌溉农田、排入城市沟 道,还是排放天然水体;道,还是排放天然水体; v (3) 哪些废水就地哪些废水就地(车间车间)解决,哪些废水集中处理,哪些废解决,哪些废水集中处理,哪些废 水就地进行预处理后再集中处理;哪些废水能同本厂生活水就地进行预处理后再集中处理;哪些废水能同本厂生活 污水一起处理。污水一起处理。 在调查研究的基础上,顺次解决下列各问题:在调查研究的基础
8、上,顺次解决下列各问题: 在解决上述问题后,可研究各分散处理和集中处理在解决上述问题后,可研究各分散处理和集中处理 的方法和流程。的方法和流程。 工业废水处理实例工业废水处理实例 3 3 污水处理厂平面设计污水处理厂平面设计 污水处理厂包括生产性的处理构筑物和泵站、鼓风机房、污水处理厂包括生产性的处理构筑物和泵站、鼓风机房、 药剂间、化验室等构筑物,以及辅助性的修理间、仓库、药剂间、化验室等构筑物,以及辅助性的修理间、仓库、 办公室、值班室等。办公室、值班室等。 v1. 布置应紧凑,以减少处理厂占地面积和连接管布置应紧凑,以减少处理厂占地面积和连接管 (沟道沟道)的长度,并应考虑工作人员的方便
9、。的长度,并应考虑工作人员的方便。 v2. 各处理构筑物之间的连接管各处理构筑物之间的连接管(沟道沟道)应尽量避免立应尽量避免立 体交叉,并考虑施工、检修方便。体交叉,并考虑施工、检修方便。 v3. 在高程布置上,充分利用地形,少用水泵并力在高程布置上,充分利用地形,少用水泵并力 求挖填土方平衡。求挖填土方平衡。 v4. 使需要开挖的处理构筑物避开劣质地基。使需要开挖的处理构筑物避开劣质地基。 v5. 考虑分期施工和扩建的可能性,留有适当的扩考虑分期施工和扩建的可能性,留有适当的扩 建余地。建余地。 平面布置的原则平面布置的原则 功能分区功能分区 动力区:为生产提供动动力区:为生产提供动 力来
10、源的设施,布置在力来源的设施,布置在 能耗中心或耗能大的车能耗中心或耗能大的车 间位置间位置 仓库区:包括原材料仓库区:包括原材料 区和发货成品库。区和发货成品库。 厂前区:由行政办公用房厂前区:由行政办公用房 和生活福利用房组成,布和生活福利用房组成,布 置在主导风向上风向。置在主导风向上风向。 生产区:由生产车间或生生产区:由生产车间或生 产构筑物或建筑物组成,产构筑物或建筑物组成, 污泥处理构筑物布置在主污泥处理构筑物布置在主 导风向的下风向。导风向的下风向。 厂区的运输与道路厂区的运输与道路 场内采用的运输方式:铁路运输、道路运输、带式运输、场内采用的运输方式:铁路运输、道路运输、带式
11、运输、 管道运输等。管道运输等。 厂区设有:超越管、给水管、排水管、空气管、消化气管、厂区设有:超越管、给水管、排水管、空气管、消化气管、 蒸汽管和输配电线管。蒸汽管和输配电线管。 道路分为主干道、次主干道路分为主干道、次主干 道、辅助道、车间引道和道、辅助道、车间引道和 人行道。人行道。 道路分为单车道与双车道。道路分为单车道与双车道。 单车道宽单车道宽3.54.0m,双车,双车 道宽道宽67m。 厂区绿化厂区绿化 一般由行道树、绿篱、草一般由行道树、绿篱、草 地、花坛组成。绿化面积地、花坛组成。绿化面积 不能小于不能小于30%。 v 1.对大、中型污水处理厂,应作方案比较,选择较为经对大、
12、中型污水处理厂,应作方案比较,选择较为经 济合理的方案。济合理的方案。 v 2.地形条件的影响。地形条件的影响。 v 3.多个构筑物构成一组时,要均匀配水。多个构筑物构成一组时,要均匀配水。 v 4.处理厂各种管线,在平面上的位置要妥善安排,避免处理厂各种管线,在平面上的位置要妥善安排,避免 互相干扰及检修方便。互相干扰及检修方便。 v 5.设置计量设备。设置计量设备。 v 6.厂内人行道的宽度厂内人行道的宽度1.5-2.0米,车行道宽度米,车行道宽度3-4米。米。 注意事项注意事项 平面布置图可根据污水厂的规模采用平面布置图可根据污水厂的规模采用1 2001 1000 比例尺的地形图绘制,常
13、用的比例尺为比例尺的地形图绘制,常用的比例尺为l:500。 4 4 污水处理厂高程设计污水处理厂高程设计 v 在污水厂内,各构筑物之间水流一般依靠重力流,在污水厂内,各构筑物之间水流一般依靠重力流,两构筑两构筑 物之间的水面高差为水头损失物之间的水面高差为水头损失(包括构筑物本身、连接管(包括构筑物本身、连接管 道、计量设备等的水头损失)。道、计量设备等的水头损失)。 v 如进水沟道和出水沟道之间的水位差大于整个处理厂需要如进水沟道和出水沟道之间的水位差大于整个处理厂需要 的总水头,则厂内就不需设置废水提升泵站;反之,就必的总水头,则厂内就不需设置废水提升泵站;反之,就必 须设置泵站。须设置泵
14、站。 v 污水厂的高程布置就是确定各构筑物的高程。污水厂的高程布置就是确定各构筑物的高程。 布置原则布置原则 v 以距离最长、水头损失最大的流程进行水力计算以距离最长、水头损失最大的流程进行水力计算; v 水力计算时以近期的水力计算时以近期的Qmax作为设计流量来计算其水头损失;作为设计流量来计算其水头损失; v 涉及远期流量的管渠和设备时,应以远期的涉及远期流量的管渠和设备时,应以远期的Qmax计算;计算; v 控制点控制点:受纳污水水体的最高水位,然后逆处理流程向上倒推:受纳污水水体的最高水位,然后逆处理流程向上倒推 计算,以使洪水季节能自流排出;计算,以使洪水季节能自流排出; v 污水、
15、污泥流程应配合好,尽量减少需抽升的污泥量;污水、污泥流程应配合好,尽量减少需抽升的污泥量; v 比例:横向比例:横向1:500、纵向、纵向 1:501:100 构筑物名称构筑物名称 水头损失水头损失 (cm) 构筑物名称构筑物名称 水头损失水头损失 (cm) 格栅格栅 沉砂池沉砂池 沉淀池:平沉淀池:平 流流 竖流竖流 辐流辐流 双层沉淀池双层沉淀池 曝气池:污曝气池:污 水潜流入池水潜流入池 污水跌水入污水跌水入 池池 1025 1025 2040 4050 5060 1020 2550 50150 生物滤池生物滤池(工作高度为工作高度为 2m时时): 1) 装有旋转式布水器装有旋转式布水器
16、 2) 装有固定喷洒布水器装有固定喷洒布水器 混合流或接触池混合流或接触池 污泥干化场污泥干化场 270280 450475 1030 200350 天然采光与通风天然采光与通风 白天室内利用天然光进行白天室内利用天然光进行 照明照明 根据室内生产采光的要求根据室内生产采光的要求 确定窗子的大小、形式与确定窗子的大小、形式与 位置位置 天然采光天然采光 分为机械通风与自然通风分为机械通风与自然通风 进行厂房设计时尽可能采进行厂房设计时尽可能采 用自然通风用自然通风 污水管道、合流管道、污污水管道、合流管道、污 水厂、泵站等需设计通风水厂、泵站等需设计通风 设施设施 通风通风 6.3泵房土建设计
17、泵房土建设计 1 1 水泵的类型水泵的类型 Title in here 动力动力 Title in here 容积式容积式 Title in here 其他其他 喷射泵喷射泵 空气升液泵空气升液泵 电磁泵电磁泵 动力式泵动力式泵 离心泵离心泵 离心泵是利用叶轮旋转而使水产生离心力来工作的。离心泵是利用叶轮旋转而使水产生离心力来工作的。 如下图。如下图。 叶轮叶轮1安装在泵壳安装在泵壳2内,内, 并紧固在泵轴并紧固在泵轴3上,泵轴由上,泵轴由 电机直接带动。泵壳中央有电机直接带动。泵壳中央有 一液体吸入一液体吸入4与吸入管与吸入管5连接。连接。 液体经底阀液体经底阀6和吸入管进入和吸入管进入 泵
18、内。泵壳上的液体排出口泵内。泵壳上的液体排出口 8与排出管与排出管9连接。连接。 离心泵的工作原理离心泵的工作原理 启动后,叶轮由轴带动高速转动,叶片间的液体也随着转启动后,叶轮由轴带动高速转动,叶片间的液体也随着转 动。在离心力的作用下,液体从叶轮中心被抛向外缘并获得动。在离心力的作用下,液体从叶轮中心被抛向外缘并获得 能量,以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。在蜗壳中,液体能量,以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。在蜗壳中,液体 由于流道的逐渐扩大而减速,又将部分动能转变为静压能,由于流道的逐渐扩大而减速,又将部分动能转变为静压能, 最后以较高的压力流入排出管道,送至需要场所。最后以较高的压力流入
19、排出管道,送至需要场所。 在泵启动前,泵壳内在泵启动前,泵壳内 灌满被输送的液体;灌满被输送的液体; 液体由叶轮中心流向外缘时,在叶轮中心形成了一定的真空,液体由叶轮中心流向外缘时,在叶轮中心形成了一定的真空, 由于贮槽液面上方的压力大于泵入口处的压力,液体便被连由于贮槽液面上方的压力大于泵入口处的压力,液体便被连 续压入叶轮中。续压入叶轮中。 离心泵的构造离心泵的构造 单吸式单吸式 双吸式双吸式 单吸式叶轮只能从叶轮一侧吸人单吸式叶轮只能从叶轮一侧吸人 液体,双吸式叶轮可同时从叶轮液体,双吸式叶轮可同时从叶轮 两侧对称地吸入液体。两侧对称地吸入液体。 vIS型型单吸离心泵单吸离心泵 叶轮叶轮
20、 vS型型双吸离心泵双吸离心泵 vZLB型立式型立式轴流泵轴流泵 轴流泵是利用叶轮在水中轴流泵是利用叶轮在水中 旋转时产生的推力将水提旋转时产生的推力将水提 升的,这种泵由于水流进升的,这种泵由于水流进 入叶轮和流出导叶都是沿入叶轮和流出导叶都是沿 轴向的,故称轴流泵。轴向的,故称轴流泵。 魁岐排涝站厂房内的魁岐排涝站厂房内的3台斜置轴流大型水泵台斜置轴流大型水泵 混流泵混流泵 混流泵是介于离心泵和轴混流泵是介于离心泵和轴 流泵之间的一种泵,它是流泵之间的一种泵,它是 靠叶轮旋转而使水产生的靠叶轮旋转而使水产生的 离心力和叶片对水产生的离心力和叶片对水产生的 推力双重作用而工作的。推力双重作用
21、而工作的。 容积式泵容积式泵 依靠工作部件在泵缸内往复或回依靠工作部件在泵缸内往复或回 转运动,使工作容积交替地增大转运动,使工作容积交替地增大 和缩小,以实现排气、吸气和输和缩小,以实现排气、吸气和输 液等功能。液等功能。 2 2 给水泵站设计给水泵站设计 一、泵站的分类一、泵站的分类 v (1)按照水泵机组设置的位置与地面的相对标高关系按照水泵机组设置的位置与地面的相对标高关系:地地 面式泵站、地下式泵站与半地下式泵站。面式泵站、地下式泵站与半地下式泵站。 v (2)在给水工程中,常见的分类是按泵站在给水系统中在给水工程中,常见的分类是按泵站在给水系统中 的作用可分为:取水泵站、送水泵站、
22、加压泵站及循的作用可分为:取水泵站、送水泵站、加压泵站及循 环水泵站。环水泵站。 a. 取水泵站取水泵站(也称一级泵站也称一级泵站) 水源水源吸水井吸水井 取水泵房取水泵房 净水构筑物净水构筑物 b.送水泵站送水泵站(也称二级泵站也称二级泵站) 清水池清水池 送水泵房送水泵房 吸水井吸水井 管网管网 高地水池高地水池 v 吸水井吸水井 v 作用:有利于水泵吸水管道布置,也有利于清水池的维修。作用:有利于水泵吸水管道布置,也有利于清水池的维修。 v 形式:形式: A A B B 二级泵房二级泵房 分离式分离式 清水池清水池 清水池清水池 池内式池内式 二级泵房二级泵房 v 在某些工业企业中,生产
23、用水可以循环使用或经在某些工业企业中,生产用水可以循环使用或经 过简单处理后回用时采用。过简单处理后回用时采用。 v 在循环系统的泵站中,一般设置输送冷、热水的两组在循环系统的泵站中,一般设置输送冷、热水的两组 水泵,热水泵将生产车间排出的废热水,压送到冷却水泵,热水泵将生产车间排出的废热水,压送到冷却 构筑物进行降温,冷却后的水再由冷水泵抽送到生产构筑物进行降温,冷却后的水再由冷水泵抽送到生产 车间使用。车间使用。 7 循环循环 给水给水 系统系统 工艺工艺 流程流程 1 1 一生产车间;一生产车间;2 2 一净水构筑物;一净水构筑物;3 3 一热水井;一热水井;4 4 一循环一循环 泵站;
24、泵站;5 5 一冷却构筑物;一冷却构筑物;6 6 一集水池;一集水池;7 7 一补充新鲜水一补充新鲜水 c. 循环水泵站循环水泵站 二、水泵的选择二、水泵的选择 流量流量 变化变化 规律规律 扬程扬程 1. 1. 一级泵站的设计流量一级泵站的设计流量 v A、泵站从水源取水,输送到净水构筑物。泵站从水源取水,输送到净水构筑物。 Qr一级泵站中水泵所供给的流量一级泵站中水泵所供给的流量(m3h); Qd供水对象最高日用水量供水对象最高日用水量(m3d); 为计及输水管漏损和净水构筑物自身用水而加为计及输水管漏损和净水构筑物自身用水而加 的系数,一般取的系数,一般取=1.05-1.1 T为一级泵站
25、在一昼夜内工作小时数。为一级泵站在一昼夜内工作小时数。 T Q Q d r v B 、泵站将水直接供给用户或送到地下集水池泵站将水直接供给用户或送到地下集水池 给水系统中自身用水系数,一般取给水系统中自身用水系数,一般取1.01- 1.02 T Q Q d r 2. 2. 一级泵站扬程一级泵站扬程 (1)(1)送水至净化构筑物送水至净化构筑物 (2)(2)直接供水直接供水 )21 (HhHH sevST )21 (hhHH dsST H HST ST水源井中枯水位 水源井中枯水位( (或最低动水位或最低动水位) )与给水管网中与给水管网中 控制点的地面标高差控制点的地面标高差(mH(mH2 2
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