Question

污水处理厂 高程布置时 污泥管道水头损失怎么确定

Answer 1

污水处理厂的水流常依靠重力流动，以减少运行费用。为此，必须精确计算其水头损失（初步设计或扩初设计时，精度要求可较低）。水头损失包括：
（1）水流流过各处理构筑物的水头损失，包括从进池到出池的所有水头损失在内；在作初步设计时可按表1估算。
表1 处理构筑物的水头水损失
构筑物名称 水头损失(cm) 构筑物名称 水头损失(cm)
格栅 10～25 生物滤池(工作高度为2m时)：
沉砂池 10～25
沉淀池： 平流
竖流
辐流 20～40 1)装有旋转式布水器 270～280
40～50 2)装有固定喷洒布水器 450～475
50～60 混合池或接触池 10～30
双层沉淀池 10～20 污泥干化场 200～350
曝气池：污水潜流入池 25～50
污水跌水入池 50～150

(2)水流流过连接前后两构筑物的管道(包括配水设备)的水头损失，包括沿程与局部水头损失。
(3)水流流过量水设备的水头损失。
水力计算时，应选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行计算，并应适当留有余地；以使实际运行时能有一定的灵活性。
计算水头损失时，一般应以近期最大流量（或泵的最大出水量）作为构筑物和管渠的设计流量，计算涉及远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量，并酌加扩建时的备用水头。
设置终点泵站的污水处理厂，水力计算常以接受处理后污水水体的最高水位作为起点，逆污水处理流程向上倒推计算，以使处理后污水在洪水季节也能自流排出，而水泵需要的扬程则较小，运行费用也较低。但同时应考虑到构筑物的挖土深度不宜过大，以免土建投资过大和增加施工上的困难。还应考虑到因维修等原因需将池水放空而在高程上提出的要求。
在作高程布置时还应注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少需抽升的污泥量。污泥干化场、污泥浓缩池（湿污泥池），消化池等构筑物高程的决定，应注意它们的污泥水能自动排人污水人流干管或其他构筑物的可能性。
在绘制总平面图的同时，应绘制污水与污泥的纵断面图或工艺流程图。绘制纵断面图时采用的比例尺：横向与总平面图同，纵向为1∶50-1∶100。
现以图2所示的乙市污水处理厂为例说明高程计算过程。该厂初次沉淀池和二次沉淀池均为方形，周边均匀出水，曝气池为四座方形池，表面机械曝气器充氧，完全混合型，也可按推流式吸附再生法运行。污水在入初沉池、曝气池和二沉池之前；分别设立了薄壁计量堰（、为矩形堰，堰宽0.7m，为梯形堰，底宽0.5m）。该厂设计流量如下:
近期 =174L/s 远期 =348L/s
=300L/s =600L/s
回流污泥量以污水量的100%计算。
各构筑物间连接管渠的水力计算见表2。
处理后的污水排人农田灌溉渠道以供农田灌溉，农田不需水时排人某江。由于某江水位远低于渠道水位，故构筑物高程受灌溉渠水位控制，计算时，以灌溉渠水位作为起点，逆流程向上推算各水面标高。考虑到二次沉淀池挖土太深时不利于施工，故排水总管的管底标高与灌溉渠中的设计水位平接（跌水0.8m）。
污水处理厂的设计地面高程为50.00m。
高程计算中，沟管的沿程水头损失按表2所定的坡度计算，局部水头损失按流速水头的倍数计算。堰上水头按有关堰流公式计算，沉淀池、曝气池集水槽系底，且为均匀集水，自由跌水出流，故按下列公式计算：
B＝ （1）
=1.25B （2）
式中Q--集水槽设计流量，为确保安全，常对设计流量再乘以1.2～1.5的安全系数（）；
B--集水槽宽（m）；
h0--集水槽起端水深（m）。
高程计算：
高程(m)
灌溉渠道(点8)水位 49.25
排水总管(点7)水位
跌水0.8m 50.05
窨井6后水位
沿程损失=0.001×390 50.44
窨井6前水位
管顶平接，两端水位差0.05m 50.49
二次沉淀池出水井水位
沿程损失=0.0035×100=0.35m 50.84
二次沉淀池出水总渠起端水位
沿程损失=0.35-0.25=0.10m 50.94
二次沉淀池中水位
集水槽起端水深 =0.38m
自由跌落=0.10m
堰上水头（计算或查表）=0.02m
合计 0.50m 51.44
堰F3后水位
沿程损失=0.002810=0.03m
局部损失==0.28m
合计 0.31m 51.75
堰F3前水位
堰上水头=0.26m
自由跌落=0.15m
合计 0.41m 52.16
曝气池出水总渠起端水位
沿程损失=0.64－0.42=0.22m 52.38
曝气池中水位
集水槽中水位=0.26m 52.64
堰F2前水位
堰上水头=0.38m
自由跌落=0.20m
合计 0.58m 53.22
点3水位
沿程损失=0.62-0.54=0.08m
局部损失=5.85×=0.14m
合计 0.22m 53.44
初次沉淀池出水井（点2）水位
沿程损失=0.0024×27＝0.07m
局部损失=2.46×=0.15m
合计 0.22m 53.66
初次沉淀池中水位
出水总渠沿程损失=0.35-0.25＝0.10m
集水槽起端水深 =0.44m
自由跌落 =0.10m
堰上水头=0.03m
合计 0.67m 54.33
堰F1后水位
沿程损失=0.0028×11＝0.04m
局部损失==0.28m
合计 0.32m 54.65
堰F1前水位
堰上水头=0.30m
自由跌落＝0.15m
合计 0.45m 55.10
沉砂池起端水位
沿程损失=0.48-0.46＝0.02m
沉砂池出口局部损失=0.05m
沉砂池中水头损失=0.20m
合计 0.27m 55.37
格栅前（A点）水位
过栅水头损失0.15m 55.52m
总水头损失 6.27m
上述计算中，沉淀池集水槽中的水头损失由堰上水头、自由跌落和槽起端水深三部分组成，见图3。计算结果表明：终点泵站应将污水提升至标高55.52m处才能满足流程的水力要求。