地下污水处理厂的设计结构设计

A. 污水处理厂工艺设计 怎样和结构配合

(1)废水首先经过格栅、筛网后流至絮凝沉淀池，为了使处理效果好，在絮凝沉淀池中加入混凝剂，使废水中悬浮物治理效果更好，混凝加药也起到调节废水的作用。絮凝沉淀后的废水流入预曝气调节池中。
(2)曝气调节池中通入空气，起到预曝气调节的作用。调节均匀的废水用泵提升到一级浮动填料生化池中。
(3)生化池中安装充氧效率很高的曝气头，并装入浮动填料，实践证明该项技术对COD和BOD有较高的去除效率。一级浮动填料生化池中废水自流入二级浮动填料生化池，二池采用方法相同。
(4)二级浮动填料生化池水自流入斜板沉淀池中。池中加入聚丙烯蜂窝斜管，可大大提高沉降效率，另外水力负荷高，停留时间短，占地面积小。
(5)混凝沉淀池与斜板沉淀池沉淀污泥排入污泥浓缩池中，然后经污泥脱水机械脱水。
(6)斜板沉淀池排出的水流入清水池中，经检测后外排。

B. 污水处理厂建筑设计

以下是中达咨询为建筑人士整理的关于污水处理厂建筑设计相关资料。具体内容如下：
在目前污水处理厂建筑的设计中，设计师要根据污水处理工程的特点，借鉴他人的经验与技术，慎重选择工艺、考虑优化方案。同时重视发挥地区性的文化特点，在满足污水处理工艺流程要求的基础上，将污水处理厂建筑的特点、功能与地域、民族、文化相结合，充分发掘并塑造独特的企业形象，丰富企业文化的内涵。追求污水处理厂建筑物与自然环境、文化环境的整体协调，竖起一座座环保形象的丰碑。
1、污水处理厂的工艺流程
整个污水处理过程是通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后，经过格栅或者筛率器之后进入沉砂池，再经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，以上为一级处理（即物理处理）。初沉池的出水进入生物处理设备，用活性污泥法和生物膜法，生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理，一级处理结束到此为二级处理，三级处理包括生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂滤法、活性炭吸附法、离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后，污泥被最后利用。
2、污水处理厂建筑物设计的特点
2.1、基础工程设计
主要构筑物如提升泵房、臭氧接触池、鼓风机房、臭氧发生器室等基础一般采用<500预应力薄壁管桩基础，有效桩长12m，根数根据实际需要确定。注意预应力管桩施工时采用静压法，打桩施工时先打试桩。
2.2、主体结构工程设计
管廊及滤池底板、壁板、走道板等主体结构一般采用现浇C25补偿收缩防水混凝土，混凝土抗渗等级S6；砖砌体用MU10烧结多孔砖，地面以下用M10水泥砂浆砌筑，地面以上用M5混合砂浆；垫层用C10混凝土，预制板用C30混凝土；铁梯栏杆均采用不锈钢栏杆。
2.3、提升泵房、臭氧接触池设计
提升泵房、臭氧接触池构筑物的设计等级、基础与结构的施工方法同其他建筑物，但面层则有不同的做法：外立面用水泥砂浆分层抹平，白色长条外墙面砖贴面。水池非露天顶板采用抛光玻化砖面层；内壁采用清水混凝土，清水混凝土表面修整后，采用IPN8710-2B两地两面防腐涂层。
2.4、废水池设计
一般面层做法为地板面用C20素混凝土找坡；壁板内外壁及顶板底面采用清水混凝土；由于水池全部埋入土中，水池顶板顶面和水池壁板外侧均要求刷冷底子油二道。
2.5、污泥浓缩池设计
地基一般采用换土垫层法施工，挖去淤泥质黏土层至粉质黏土层，并换成中粗砂垫层至池底。面层做法为：底板面、壁板及毛石混凝土锥壁内壁采用1B2水泥砂浆分层抹平；外壁地面以下刷冷底子油二道，地面以上外壁用水泥砂浆抹光，中高档外墙用涂料刷面。走道板面采用广场地面砖。
2.6、鼓风机房、臭氧发生器室设计
建筑耐火等级、屋面防水等级按要求设计，一般为现浇钢筋混凝土框架结构，基础为<500预应力薄壁管桩基础。1）砌体工程：通常室内设计地面以下采用MU10标准黏土砖，M10水泥砂浆砌筑；室内设计地面以上采用MU10烧结多孔砖，M5混合砂浆砌筑。2）屋面工程：通常建筑找坡材料为膨胀珍珠岩，保温材料为聚苯乙烯泡沫塑料保温板40厚，防水涂料采用1.5厚JS高分子防水涂料，防水卷材采用氯化聚乙烯橡胶共混卷材。3）顶棚工程：通常采用轻钢龙骨穿孔金属板吊顶，纸筋灰抹面。4）墙面装修工程：墙面基层水泥砂浆均加抗渗王）?型，内墙面用白色乳胶漆面或瓷砖饰面；外墙面用面砖面。5）门窗工程：通常采用铝合金门窗或木门窗。6）油漆防腐工程：一般木制预埋件冷底子油两度防腐，金属预埋件及明露铁件刷PN8710防腐涂料防腐；木门满刮腻子。
2.7、脱水机房设计
基础一般采取柱下独立基础和条形基础。其他构造跟鼓风机房、臭氧发生器室相似。
2.8、其他建筑物设计
厂区内变配电设备房、综合办公楼、化验室、宿舍、食堂和保安室等的设计，只要考虑满足基本生产控制要求即可，主要是为了节约投资。在污水处理厂建筑物整体土建设计时，应结合污水处理厂规模、污水水质、处理工艺及当地的实际条件和场地岩土工程条件，积极稳妥地采用先进技术，减少占地面积，降低工程投资。
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3、污水处理厂建筑设计的发展趋势
3.1、污水处理厂建筑的风景化趋势
越来越多的建设单位及设计师开始将建筑的规划设计中心从以往的污水处理设备转移到以人与自然的理念上来，重视并努力体现人对自然风景的热爱。在建筑空间设计上，创造让人产生美感和亲切感的良好生活环境，最终达到人与自然的统一协调。
3.2、污水处理厂建筑的高科技化趋势
污水处理厂建筑在建筑材料上是利用高科技材料，提高建筑的灵活性、通用性和多样化；在建筑结构体系上，采用新型大跨度结构体系；在技术及设备上，更多地满足污水处理与管理的微型化、自动化、洁净化、精密化、环境无污染化等要求；在信息技术上，建立计算机自动化控制系统，使工艺流程、信息流更加顺畅。
3.3、污水处理厂建筑的节能环保趋势
由于污水、污泥本身的臭气在工艺流程中释放出来，给周边环境带来一定程度的污染，为此对臭气的处理，要污水处理厂消除自身污染。采用鼓风曝气的污水处理厂要选择低噪声的鼓风系统，污泥采用填埋处置工艺，要防止污泥废液污染地下水，并将废液进行处理后方可排放。采用污泥干燥焚烧工艺的污泥处置厂，要将有毒害气体进行处理，防止有毒害气体污染大气。
3.4、污水处理厂建筑的多元化趋势
污水处理厂投资主体的多元化、建设场地地域文化的多元化、企业品牌的多元化以及多元文化背景下的设计事务所的参与等，极大地促进了污水处理厂建筑多元化的形成和发展。国内设计师们在接受全球性的同时，也开始承认各民族、地区和地方文化的价值，在平等合作、竞争的同时，正在努力创造丰富多彩的跨文化的特色建筑。
3.5、污水处理厂建筑的城市设计化趋势
在各级政府重视城镇设计的大背景下，也应重视污水处理厂建筑。污水处理厂不能只简单地完成单体设计，而应从城市设计的高度，将建筑学的学科特征应用到创造城市空间上，对城市规划进行合理延伸和补充，并致力于厂区交通与城市交通流线的条理化。建立建筑与城市的生态关系以及可持续发展性，必将为城市带来全新的形象。有些污水处理厂通过建立企业标志建筑，塑造了城市地标性视觉焦点和建筑形象。
4、结束语
任何国家在经济发展的同时，随之带来了不同程度的环境污染，而污水是造成环境污染的来源之一。污水这个污染源的出现已引起了各级政府的关注，治理水污染的措施和法律法规也随之出台，其中建设污水处理厂为重要举措之一。目前已经有不少城镇和工业区投入大量资金建设和运营污水处理厂。建设污水处理厂，已经成为其他城镇和工业区净化污水环境的必要措施。
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C. 污水处理厂设计计算书，非常实用!

一、粗格栅设计

设计流量为30000m³/d，日平均流量约为1250m³/h，等效流量为0.347m³/s或347L/s，取Kz为1.40。计算最大日流量为42000 m³/d，即1750m³/h，等效流量为0.486m³/s。设定栅前水深为0.8m，过栅流速为0.9m/s，格栅条间隙宽度为0.02m，格栅倾角为60°，则栅槽宽度为1.11m。进水渠道渐宽部分长度及栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度需根据具体情况计算。过格栅的水头损失计算考虑格栅受污物堵塞时水头损失的增大倍数，一般为3，计算水头损失h0及阻力系数ε，其中ε与栅条断面形状相关。栅后槽总高度为1.38m，格栅总长度为2.80m。每日栅渣量需大于0.2 m³/d，宜采用机械格栅清渣及输送设备。

二、细格栅设计

设计流量同粗格栅，取Kz为1.40，最大流量为0.486m³/s。栅条间隙数设定为53，栅槽宽度为1.1m，总槽宽为2.4m，考虑中间隔墙厚度。进水渠道渐宽部分长度及栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度需计算。过格栅的水头损失及阻力系数计算与粗格栅类似。栅后槽总高度为2.08m，格栅总长度为2.8m。每日栅渣量需采用机械格栅清渣设备。

三、沉砂池设计

采用曝气沉砂池，建议设两组，每组设计流量为0.243 m³/s。池子总有效容积、水流断面积、池长、所需空气量、沉砂池所需容积、每个沉砂斗容积、沉砂池上口宽度、沉砂斗有效容积、进水渠道、出水装置设计需分别计算。出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水。

四、辐流沉淀池设计

选择两组辐流沉淀池，每组设计流量为0.243m³/s。沉淀部分有效面积、有效水深、沉淀池直径、污泥所需容积、周边传动刮泥机设计、污泥斗容积、沉淀池总高度、进水配水井、进水渠道、进水穿孔花墙、出水堰、出水渠道、排泥管、刮泥装置等设计需分别计算。进水挡板和出水挡板设计确保水质均匀，排泥管采用重力排泥方式，刮泥装置采用行车式刮泥机。

五、污水生物处理设计

设计条件包括平均流量、最大流量、BOD5、SS、TN、TP及水温。污水处理程度计算后确定为二级处理。设计参数包括BOD5污泥负荷率、曝气池内混合液污泥浓度等。平面尺寸计算包括曝气池的有效容积、单座曝气池面积、长度、总高度等。进出水系统设计包括曝气池进水设计和曝气池出水设计，采用多点进水以实现均匀配水。

六、二沉池计算

采用辐流沉淀池设计，配水采用集配水井，各池之间配水均匀，结构紧凑。设计两组辐流沉淀池，每次设计流量为0.243/s，从曝气池流出的混合液进入集配水井。沉淀池表面积、直径、有效水深、径深比、污泥部分所需容积、总高度、进水管计算、进水竖井计算、稳流筒计算、出水槽计算、出水堰计算、出水管设计、排泥装置设计、集配水井设计等需分别计算。

七、消毒设施计算

污水处理后，需进行消毒处理以减少细菌数量。消毒剂选择液氯，每日加氯量为7.0mg/L，设计采用ZJ-1型转子加氯机，消毒接触池采用2个3廊道平流式结构，单池容积、表面积、池长、池高、进水部分、混合、出水部分等设计需分别计算。

八、污泥处理构筑物设计计算

处理后的污泥需进行有效处理以防止二次污染。初沉污泥直接进行消化、脱水处理，剩余污泥需先进行浓缩处理，再进行消化、脱水处理。初沉池污泥量计算、剩余污泥量计算、辐流浓缩池设计、贮泥池设计等需分别计算，包括有效部分面积、直径、容积、有效水深、浓缩后剩余污泥量、池底高度、污泥斗容积、总高度、分离出的污水量、溢流堰、溢流管、刮泥装置、排泥管、贮泥池容积、高度等设计。

D. 污水处理工艺流程的设计

污水处理工程是城市市政建设、工业企业建设或排污达标治理的一个重要部分，其建设须按国家基本建设程序进行，现行的基本建设程序一般分编制项目建议书、项目可行性研究、项目工程设计、工程和设备招投标、工程施工、竣工验收、运行调试和达标验收几个步骤。这些建设步骤基本包括了项目建设的全过程，它们也可划分为三个阶段。
第一阶段项目立项阶段。该阶段需根据城市市政规划或环境保护部门要求，分析项目建设的必要性和可行性。本阶段以确定项目为中心，一般由建设单位或其委托的设计研究单位编制项目建议书和项目可行性研究报告，通过国家计划部门、投资银行或企业计划部门论证便可获得立项，对于某些小规模项目，只编制污水处理工程方案设计，并通过投资部门的论证便可立项。第二阶段工程建设阶段。包括工程设计、工程和设备招投标、工程施工、竣工验收等过程。
设计的前期工作
设计的前期工作主要是可行性研究，以可行性研究报告(大型、重要的项目)或工程方案设计(小型、简单的项目)的文件形式表达，主要是论证污水处理项目的必要性、工艺技术的先进性与可靠性、工程的经济合理性，为项目的建设提供科学依据。可行性研究报告是国家投资决策的重要依据，主要内容如下。
①总论项目编制依据、自然环境条件(地理、气象、水文地质)、城市社会经济概况或企业生产经营概况；城市或企业的排水系统现状、污染源构成、污水排放量现状、污水水质现状、项目的建设原则与建设范围、污水处理厂建设规模、污水处理要求目标(设计进水、出水水质)。
②工程方案污水处理厂厂址选择及用地；污水处理工艺方案比较(比较方案工艺技术与总体设计、工艺构筑物及设备分析、技术经济比较)，处理水的出路(回用水深度处理工艺选择)；工程近、远期结合问题；节能、安全生产与环境保护，推荐方案设计(污水污泥及回用水处理工艺系统平面及高程设计、主要工艺设备及电气自控、土建工程、公用工程及辅助设施)；生产组织及劳动定员。
③工程投资估算及资金筹措工程投资估算原则与依据；工程投资估算表；资金筹措与使用计划。
④工程进度安排。
⑤经济评价总论(工程范围及处理能力、总投资、资金来源及使用计划)；年经营成本估算；财务评价。⑥研究结论、存在问题及建议。
初步设计
初步设计的主要目的如下：①提供审批依据，进一步论证工程方案的技术先进性、可靠性和经济合理性；②投资控制，提供工程概算表，其总概算值是控制投资的主要依据，预算和决算都不能超过此概算值；③技术设计，包括工艺、建筑、变配电系统、仪表及自控等方面的总体设计及部分主要单元设计，各专业所采用的新技术论证及设计；④提供施工准备工作，如拆迁、征地三通(水、电、路)一平(墙)并与有关部门签订合同；⑤提供主要设备材料订货要求，即设备与主材招标合同的技术规格书的依据，包括污水、污泥、电气与自控、化验等方面设备与主材的工艺要求、性能、技术规格、数量。初步设计的任务包括确定工程规模、建设目的、投资效益，设计原则和标准、各专业个体设计及主要工艺构筑物设计、工程概算、拆迁征地范围和数量、施工图设计中可能涉及的问题及建议。初步设计的文件应包括设计(计算)说明书、工程量、主要设备与材料、初步设计图纸、工程总概算表。初步设计文件应能满足审批、投资控制、施工图设计、施工准备、设备订购等方面工作依据的要求。
1．初步设计
(1)设计依据①可行性研究报告的批准文件；②建设单位(甲方)的设计委托书；③其他有关部门的协议和批件；④建设单位(甲方)提供的设计资料清单(名称、来源、单位、日期)。
(2)城市或企业概况及自然条件①城市现状与总体规划，或企业生产经营现状及发展。②自然条件方面资料a．气象，包括气温、湿度、雨量、蒸发量、冰冻期及冻土深度冰温、风向等；b．水文，包括地表水体的功能、地理位置、方向、水位、流速、流量等，地下水的分布埋深、利用等。工程地质，包括污水处理厂建址地区的地质钻孔柱状图、地基承载能力、地震等级等。③有关地形资料，包括污水处理厂及相关地区的地形图。·④城市污水排放现状及环境污染问题。
(3)处理要求污水排放应达到国家的排放标准或环境保护部门要求。
(4)工程设计①设计污水处理水质水量在分析排水系统污水的平均流量、高峰流量、现状流量、预期流量等水量资料基础上，确定污水处理厂设计规模(包括2012年处理能力和总处理能力)；根据城市或企业排污状况，在分析主要污染源(必要时作一定时间污染源监测)和混合污水现状监测资料的基础上，确定污水厂设计进水水质指标。②厂址选择说明结合城市现状和总体规划，具体说明厂址选择的原则和理由，并说明已选厂址的地形、地质、用地面积及外围条件(即三通一平)③工艺流程的选择说明主要说明所选工艺方案的技术先进性、合理性，尤其要说明所采用新技术的优越性(技术经济方面)和可靠性(技术方面)o④工艺设计说明说明所选工艺方案初步设计的总体设计(平面和高程布置)原则，并说明主要工艺构筑物的设计(技术特征、设计数据、结构形式、尺寸)⑤主要处理设备说明说明主要设备的性能构造、材料及主要尺寸，尤其是新技术设备的技术特征、构造形式、原理、施工及维护使用注意事项等。
(5)处理厂内辅助建筑(办公、化验、控制、变配电、药库、机修等)和公用工程(供水、排水、采胶、道路、绿化)的设计说明
(6)处理厂自动控制和监测设计说明
(7)处理厂污水和污泥的出路
(8)存在的问题及对策建议
2．工程量列出本工程各项构(建)筑物及厂区总图所涉及的混凝土量、钢筋混凝土土量、建筑面积等。
3．设备和主要材料量、挖土方量、回填土方量列出本工程的设备和主要材料清单(名称、规格、材料、数量)。
4．工程概算书说明概算编制依据、设备和主要建筑材料市场供应价格、其他间接费情况等。列出总概算表和各单元概算表。说明工程总概算投资及其构成。
5．设计图纸各专业(工艺、建筑、电气与自控)总体设计图(总平面布置图、系统图)，比例尺(1：200)~(1：1000)，主要工艺构筑物设计图(平面、竖向)，比例尺(1：100)~(1：200)。