中国矿业大学2010届本科生毕业设计 第31页
E4=SP 式中 S―工程总费用, 24814.79万元 P―综合折旧提成率,一般取5% E4=SP=1240.74(万元/年) (5)检修维护费 :
E5=S*1% =248.15(万元/年) (6)其它费用 :
E6=(E1 + E2+ E3 + E4+E5)*6%=122.49(万元/年) 因此,年经营费用为:
ΣE=E1 + E2+ E3 + E4+E5+ E6=2163.99(万元/年) 年处理水量为:
ΣQ=365Q=7300万m3 单位制水成本为:
T=ΣE/ΣQ=0.296(元/m3 )
6 污水处理厂总体布置
6.1污水处理厂平面布置
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6.1.1污水处理厂平面布置的原则
1、处理单元构筑物的平面布置
处理构筑物事务水处理厂的主体建筑物,在作平面布置时,应根据各构筑物的功能要求和水力要求,结合地形和地质条件,确定它们在厂区内平面的位置,对此,应考虑:
(1)功能分区明确,管理区、污水处理区及污泥处理区相对独立。 (2)构筑物布置力求紧凑,以减少占地面积,并便于管理。
(3)考虑近、远期结合,便于分期建设,并使近期工程相对集中。 (4)各处理构筑物顺流程布置,避免管线迂回。
(5)变配电间布置在既靠近污水厂进线,又靠近用电负荷大的构筑物处,以节省能耗。 (6)建筑物尽可能布置为南北朝向。
(7)厂区绿化面积不小于30%,总平面布置满足消防要求。
(8)交通顺畅,使施工、管理方便。
厂区平面布置除遵循上述原则外,还应根据城市主导风向,进水方向、排水方向,工艺流程特点及厂区地形、地质条件等因素进行布置,既要考虑流程合理,管理方便,经济实用,还要考虑建筑造型,厂区绿化及与周围环境相协调等因素。
2、管、渠的平面布置
厂区主要管道有污水管道、污泥管道、超越管道、雨水管道、厂区给水管、厂区污水管及电缆管线等,设计如下:
(1)污水管道
污水管道为各污水处理构筑物连接管线及厂区污水管道,管道的布置原则是线路短,埋深合理。厂区污水管道主要是排除厂区生活污水、生产污水、清洗污水、构筑物数量大,厂区污水经污水管收集后接入厂区进水泵房,与进厂污水一并处理。
(2)污泥管道
污泥管道主要为氧化沟出泥管,污泥泵房出泥管以及脱水机房污泥管。管道设计时考虑污泥含水率相对较低的特点,选择适当的管径及设计坡度以免淤积。
(3)事故排放管
在泵房格栅前调置事故排放管,一旦格栅或水泵发生故障以及需检修时,关闭格栅前后闸门,进厂污水可通过事故排放管溢流临时排入渭河。
(4)超越管
主要在进水泵房溢流井设事故超越管(直接排放),以便在进水泵房发生事故时污水能全部构筑物
(5)雨水管道
为避免产生积水,影响生产,在厂区设雨水排放管,厂区雨水直接排入某河。 (6)厂区给水管
厂内给水由城市给水管直接接入,给水管道的布置主要考虑各处生活饮用和消防用水。污水厂的理构筑物的冲洗,辅助建筑物的用水绿化等用深度处理出水。 (7)电缆管线
厂内电缆管线主要采用电缆沟形式敷设,局部辅以穿管埋地方式敷设。
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3.厂区道路,围墙设计
为便于交通运输和设备的安装、维护,厂区内主要道路宽为8米和6米,次要道路为3~4米,道路转弯半径一般均在6米以上。道路布置成网格状的交通网络。每个建、构筑物周边均设有道路。路面采用混凝土结构。
污水处理厂围墙:采用花池围墙,以增加美观,围墙高2.1m。
4、辅助建筑物
污水处理厂内的辅助建筑物有:泵房、办公室、综合楼、水质分析化验室、变电所、维修间、仓库、食堂等。他们是污水处理厂不可缺少的组成部分。其建筑面积大小应按具体情况与条件而定。
有可能时,可设立试验车间,以不断研究与改进污水处理技术。辅助构筑物的位置应根据方便、安全等原则确定。
在污水处理厂内应合理的修筑道路,方便运输,广为植树绿化美化厂区,改善卫生条件,改变人们对污水处理厂“不卫生”的传统看法。按规定,污水处理厂厂区的绿化面积不得少于30%。
5、本设计污水处理厂的平面布置
根据污水处理厂平面布置的原则,本设计污水处理厂的平面布置采用分区的方法,共分四区:厂前区、污水处理水区、污泥处理区和中水处理区。
(1)厂前区布置:设计力争创造一个舒适、安全、便利的条件,以利于工作人员的活动。设有综合楼、车库、维修车间、食堂、浴室及传达室等。建筑物前留有适当空地可作绿化用。综合楼前设喷泉一座,以美化环境,喷泉用水为循环水。大门左右靠墙两侧设花坛。 1)水区布置:设计采用“一”型布置,其优点是布置紧凑、分布协调、条块分明。同时对辅助构筑物的布置较为有利。
2)泥区布置:考虑到空气污染,将泥区布置在夏季主导风向的下风向,同时,远离人员集中地区。脱水机房接近厂区后门,便于污泥外运。 6.1.2 污水处理厂的平面布置
在厂区平面布置及高程布置时,主要根据各构筑物的功能和流程的要求,结合厂址地形、地质条件、进出水方向的可能来进行布置。在平面布置中根据进水方向,在进厂污水管道旁(处理厂东南角)就近设污水进水泵房,而根据排放水体方向及考虑夏季主导风向将污水处理构筑物依其流程由被向北布置,形成处理厂生产区,作为辅助生产构筑物的维修间设在进水泵房东侧,机修间位于处理厂中心,靠近鼓风机房,中心办公楼则位于进厂大门的西侧,内设化验楼,会议楼,厂区绿化用地较多,可改善厂内卫生条件。在高程布置上,处理构筑物标高仅按处理后污水能自然排出为前提,使进厂污水泵房扬程最小,节省经常运行费用。
6.2污水处理厂的高程布置
6.2.1污水处理厂高程布置方法
(1)选择两条距离较低,水头损失最大的流程进行水力计算。 (2)以污水接纳的水体的最高水位为起点逆污水处理流程向上计算。
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(3)在作高程布置时,还应注意污水流程与污泥流程积极配合。
污水处理厂污水处理流程高程布置的主要任务是:确定各处理构筑物和泵房的标高,确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高,通过计算确定各部位的水面标高,从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间通畅地流动,保证污水处理厂的正常运行。
为了降低运行费用和便于维护管理,污水在处理构筑物之间的流动,以重力流考虑为宜(污泥流动不在此例)。为此,必须精确的计算污水流动中的水头损失,水头损失包括:
(1)污水流经各处理构筑物的水头损失。在作初步设计时可按下表所列数据估算。但应当认识到,污水流经处理构筑物的水头损失,主要产生在进口和出口和需要的跌水(多在出口处),而流经构筑物本身的水头损失则很小。
(2)污水流经连接前后两处构筑物管渠(包括配水设备)的水头损失。包括沿程与局部水头损失。
(3)污水流经量水设备的水头损失。
在对污水处理污水处理流程的高程布置时,应考虑下列事项:
(1)选择一条距离最长,水头损失损失最大的流程进行水力计算。并应适当留有余地,以保证在任何情况下,处理系统都能够运行正常。
(2)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。
(3)设置终点泵站的污水处理厂,水力计算常以接纳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,而泵需要的扬程则较小,运行费用也较低。但同时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。
(4)在作高程布置时还应注意污水流程与污泥流程的配合,尽量减少抽升的污泥量,在决定污泥干化场、污泥浓缩池,消化池等构筑物高程时,应注意它们的污泥水能自动排入污水入流干管或其它构筑物的可能。
6.2.2本污水处理厂高程计算
本设计处理后的污水排入河流后,河流水面水位接近厂区高程,故以河流水面水位作为起点,逆流向上推算各水面高程:
1. 污水流经各处理构筑物的水头损失。在作初步设计时可按下表所列数据估算。但应当认识到,污水流经处理构筑物的水头损失,主要产生在进口和出口和需要的跌水(多在出口处),而流经构筑物本身的水头损失则很小。
构筑物名称 水头损失(cm) 格栅 沉砂池 沉淀池:平流 沉淀池:竖流 沉淀池: 辐流 10~25 10~25 20~40 40~50 50~60 构筑物名称 双层沉淀池 曝气池污水潜流入池 污水跌水入池 水头损失(cm) 10~20 25~50 50~150 中国矿业大学2010届本科生毕业设计 第35页
2. 各处理构筑物间连接管渠的水力计算表: 管渠设计参数 管渠名称 设计流量(L/s) 尺寸D(mm) 或B×H 出厂管 出厂管至接触池 二沉池出水管 配水井到二沉池 二沉池到配水井 曝气池到配水井 沉砂池到配水井 泵房到沉砂池 2315 900 1125 0.001 1.2 6 753 1600 1125 0.001 1.2 12 926 1000 560 0.0012 1.2 197.7 926 1600 1125 0.001 1.2 32 926 1200 750 0.0014 1.2 30 926 1200 750 0.0014 1.2 2 2266 1600 1125 0.001 1.2 10 2266 1600 水深 H(mm) 1125 流速 v(m/s) 1.2 长度 L(m) 500 i 0.001
(1) 污水处理部分高程计算:
河面最高水位:4.1m
出水厂管沿程损失:0.001×150=0.15m 接触池下游水位:4.25m 接触池出水口损失:0.2m 自由跌水:0.3m
接触池上游水位:4.75m 二次沉淀池出水口损失:0.20m