1、哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）- PAGE 107 -遼寧省中部地區(qū)C市排水工程設(shè)計摘 要環(huán)境污染問題是當(dāng)今世界上最大的社會問題之一，尤其是水資源的過度開發(fā)和不合理利用。合理利用水資源是解決這些問題的關(guān)鍵，因此，水處理的發(fā)展對我國能否實現(xiàn)可持續(xù)的戰(zhàn)略目標(biāo)起著舉足輕重的作用。本設(shè)計是遼寧省中部地區(qū)C市的城市排水工程。其由兩部分組成，即，城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計和城市污水處理廠的設(shè)計。其中初步設(shè)計要完成設(shè)計說明書一份、城市給排水系統(tǒng)總平面圖、污水處理廠總平面布置圖一張、污水廠污水與污泥處理高程圖一張、污水總泵站或中途提升泵站工藝施工圖一張，污水與污泥主要構(gòu)筑物工藝圖兩張；單項處理構(gòu)筑物工藝圖設(shè)計

2、中，主要是完成A2/O反應(yīng)池的平面圖和剖面圖。該污水處理廠工程，總規(guī)模達到10萬噸/日。本設(shè)計處理的對象為城市污水，主要污染物質(zhì)為懸浮固體（SS）及溶解和膠體狀態(tài)的有機污染物（BOD）。排水管網(wǎng)系統(tǒng)共設(shè)計了A和B兩套方案，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較，選擇A方案。根據(jù)城市所處的地理位置和污水廠的規(guī)模，并結(jié)合考慮需脫氮除磷的要求，城市污水處理廠設(shè)計采用A2/O工藝。該工藝污水處理流程為：從粗格柵到泵房，進入細(xì)格柵，沉砂池，初沉池，A2/O反應(yīng)池，二沉池，消毒池，電磁流計量，出水排放。污泥處理流程為：從二沉池和初沉池排除的剩余污泥首先進入污泥提升泵房，進入污泥濃縮池，貯泥池，污泥消化池，污泥脫水間，泥餅外運。

3、通過此工藝的處理，出水水質(zhì)將達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）一級B標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：A2/O；脫氮；除磷；城市排水管網(wǎng)；城市污水處理廠AbstractThe problem of environmental pollution is nowadays one of the greatest social concerns in the world, especially overexploitation and unreasonable use of the water resource. The water resource of rational utilizati

4、on is the key to solving these problems。So the development of water treatment plays a decisive role to realize our country the sustainable strategic objective.The design is a drainage system in a town of C of Liaoning Province. It is made up of two parts, namely, the design of the system of urban dr

5、ainage pipeline networks and design of the urban sewage treatment plant. During the preliminary design, we must complete a brochure, a map of general layout, an elevation map, a flow chart, a map of major equipment, piping layout; Construction of structures to deal with individual designs, is comple

6、te anaerobic-anoxic-aerobic tank plants and profiles. The sewage treatment plant project, the total amount to 100,100 tons/day. A and B two sets of schemes that the system of drainage pipeline networks has been designed altogether, and compare through technological economy, choose A scheme. Accordin

7、g to towns geographical position and scale of sewage treatment plant, combining with the demand of denitrification and dephosphorization in treatment process, the sewage treatment plant designs and adopts A2/O craft. The sewage disposal procedure is: from the medium screen to the pumping station, th

8、e fine screen, the grit pool, the preliminary settling tank, the anaerobic pool, the anaerobic-anoxic-aerobic part, the secondary settling tank, the disinfection tank, the electromagnetic flow meter, discharged into the river. The sludge treatment procedure is: from the settling tank and the seconda

9、ry settling tank discharge of the first to reach the bumping room, the gravity thickening tank, the sludge storing tank, the sludge digesting pool, the sludge dewatering room. After the treatment of this craft, the disposal water quality will reach the first class B standard ofpollutant discharge st

10、andard of urban sewage treatment plant (GB18918-2002 ). Keywords： A2/O; removal of nitrogen; removal of phosphorus; Urban drainage pipeline networks; Urban sewage treatment plant目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc233210470 摘 要 PAGEREF _Toc233210470 h I HYPERLINK l _Toc233210471 Abstract PAGEREF _Toc

11、233210471 h II HYPERLINK l _Toc233210472 第1章 緒論 PAGEREF _Toc233210472 h 1 HYPERLINK l _Toc233210473 1.1 概述 PAGEREF _Toc233210473 h 1 HYPERLINK l _Toc233210474 1.1.1 城市概況 PAGEREF _Toc233210474 h 1 HYPERLINK l _Toc233210475 1.1.2 目的和意義 PAGEREF _Toc233210475 h 1 HYPERLINK l _Toc233210476 1.1.3 設(shè)計內(nèi)容 PAG

12、EREF _Toc233210476 h 2 HYPERLINK l _Toc233210477 1.2 設(shè)計原始資料 PAGEREF _Toc233210477 h 2 HYPERLINK l _Toc233210478 1.2.1 地形與城市規(guī)劃資料 PAGEREF _Toc233210478 h 2 HYPERLINK l _Toc233210479 1.2.2 氣象資料 PAGEREF _Toc233210479 h 3 HYPERLINK l _Toc233210480 1.2.3 地質(zhì)資料 PAGEREF _Toc233210480 h 3 HYPERLINK l _Toc2332

13、10481 1.2.4 受納水體水文與水質(zhì)資料 PAGEREF _Toc233210481 h 3 HYPERLINK l _Toc233210482 第2章 城市排水管網(wǎng)設(shè)計與計算 PAGEREF _Toc233210482 h 5 HYPERLINK l _Toc233210483 2.1 城市排水管網(wǎng)設(shè)計原則 PAGEREF _Toc233210483 h 5 HYPERLINK l _Toc233210484 2.1.1 排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計原則 PAGEREF _Toc233210484 h 5 HYPERLINK l _Toc233210485 2.1.2 排水管網(wǎng)定線原則 PAGE

14、REF _Toc233210485 h 5 HYPERLINK l _Toc233210486 2.2 設(shè)計依據(jù)及排水體制的選擇 PAGEREF _Toc233210486 h 6 HYPERLINK l _Toc233210487 2.2.1 設(shè)計依據(jù) PAGEREF _Toc233210487 h 6 HYPERLINK l _Toc233210488 2.2.2 排水系統(tǒng)體制的選擇 PAGEREF _Toc233210488 h 6 HYPERLINK l _Toc233210489 2.3 城市污水管網(wǎng)計算 PAGEREF _Toc233210489 h 8 HYPERLINK l _

15、Toc233210490 2.3.1 城市污水管網(wǎng)設(shè)計方案的確定 PAGEREF _Toc233210490 h 8 HYPERLINK l _Toc233210491 2.3.2 城市污水管網(wǎng)C方案水力計算 PAGEREF _Toc233210491 h 8 HYPERLINK l _Toc233210492 第3章 城市污水處理廠設(shè)計計算 PAGEREF _Toc233210492 h 9 HYPERLINK l _Toc233210493 3.1 城市污水水量水質(zhì)計算 PAGEREF _Toc233210493 h 9 HYPERLINK l _Toc233210494 3.1.1 污水

16、水量水質(zhì)計算 PAGEREF _Toc233210494 h 9 HYPERLINK l _Toc233210495 3.1.2 污水中污染物的處理程度確定 PAGEREF _Toc233210495 h 11 HYPERLINK l _Toc233210496 3.2 城市污水處理工藝流程的確定 PAGEREF _Toc233210496 h 15 HYPERLINK l _Toc233210497 3.2.1 國內(nèi)城市污水處理工藝的比較和選用 PAGEREF _Toc233210497 h 15 HYPERLINK l _Toc233210498 3.2.2 本設(shè)計處理工藝的確定 PAGE

17、REF _Toc233210498 h 17 HYPERLINK l _Toc233210499 3.3 污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計與計算 PAGEREF _Toc233210499 h 17 HYPERLINK l _Toc233210500 3.3.1 總泵站 PAGEREF _Toc233210500 h 17 HYPERLINK l _Toc233210501 3.3.2 細(xì)格柵 PAGEREF _Toc233210501 h 22 HYPERLINK l _Toc233210502 3.3.3 曝氣沉砂池 PAGEREF _Toc233210502 h 25 HYPERLINK l _To

18、c233210503 3.3.4 初次沉淀池 PAGEREF _Toc233210503 h 28 HYPERLINK l _Toc233210504 3.3.5 A2/O生物反應(yīng)池 PAGEREF _Toc233210504 h 32 HYPERLINK l _Toc233210505 3.3.6 二次沉淀池 PAGEREF _Toc233210505 h 38 HYPERLINK l _Toc233210506 3.3.7 消毒接觸池 PAGEREF _Toc233210506 h 41 HYPERLINK l _Toc233210507 3.3.8 計量設(shè)備 PAGEREF _Toc23

19、3210507 h 43 HYPERLINK l _Toc233210508 3.4 污泥處理構(gòu)筑物的設(shè)計與計算 PAGEREF _Toc233210508 h 45 HYPERLINK l _Toc233210509 3.4.1 概述 PAGEREF _Toc233210509 h 45 HYPERLINK l _Toc233210510 3.4.2 污泥濃縮 PAGEREF _Toc233210510 h 45 HYPERLINK l _Toc233210511 3.4.3 貯泥池 PAGEREF _Toc233210511 h 47 HYPERLINK l _Toc233210512 3

20、.4.4 污泥消化池 PAGEREF _Toc233210512 h 48 HYPERLINK l _Toc233210513 3.4.5 污泥脫水 PAGEREF _Toc233210513 h 56 HYPERLINK l _Toc233210514 第4章 城市污水處理廠的布置 PAGEREF _Toc233210514 h 58 HYPERLINK l _Toc233210515 4.1 污水廠的平面布置 PAGEREF _Toc233210515 h 58 HYPERLINK l _Toc233210516 4.1.1 各處理單元構(gòu)筑物的平面布置 PAGEREF _Toc233210

21、516 h 58 HYPERLINK l _Toc233210517 4.1.2 管道及渠道的平面布置 PAGEREF _Toc233210517 h 58 HYPERLINK l _Toc233210518 4.1.3 附屬建筑物 PAGEREF _Toc233210518 h 59 HYPERLINK l _Toc233210519 4.2 污水廠的高程布置 PAGEREF _Toc233210519 h 59 HYPERLINK l _Toc233210520 4.2.1 污水的高程布置 PAGEREF _Toc233210520 h 59 HYPERLINK l _Toc2332105

22、21 4.2.2 污泥的高程布置 PAGEREF _Toc233210521 h 60 HYPERLINK l _Toc233210522 4.3 土建與公共工程 PAGEREF _Toc233210522 h 61 HYPERLINK l _Toc233210523 4.2.3 土建工程 PAGEREF _Toc233210523 h 61 HYPERLINK l _Toc233210524 4.2.4 公共工程 PAGEREF _Toc233210524 h 61 HYPERLINK l _Toc233210525 第5章 污水處理廠工程概算 PAGEREF _Toc233210525 h

23、 63 HYPERLINK l _Toc233210526 5.1 概述 PAGEREF _Toc233210526 h 63 HYPERLINK l _Toc233210527 5.1.1 估算范圍 PAGEREF _Toc233210527 h 63 HYPERLINK l _Toc233210528 5.1.2 編制依據(jù) PAGEREF _Toc233210528 h 63 HYPERLINK l _Toc233210529 5.2 投資估算 PAGEREF _Toc233210529 h 63 HYPERLINK l _Toc233210530 5.2.1 污水廠的直接費用 PAGER

24、EF _Toc233210530 h 63 HYPERLINK l _Toc233210531 5.2.2 工程總概算 PAGEREF _Toc233210531 h 65 HYPERLINK l _Toc233210532 5.2.3 運行成本核算 PAGEREF _Toc233210532 h 65 HYPERLINK l _Toc233210533 結(jié) 論 PAGEREF _Toc233210533 h 67 HYPERLINK l _Toc233210534 致 謝 PAGEREF _Toc233210534 h 69 HYPERLINK l _Toc233210535 參考文獻 PA

25、GEREF _Toc233210535 h 70 HYPERLINK l _Toc233210536 附錄 1 PAGEREF _Toc233210536 h 71 HYPERLINK l _Toc233210537 附錄 2 PAGEREF _Toc233210537 h 75 HYPERLINK l _Toc233210538 附錄 3 PAGEREF _Toc233210538 h 97 緒論 概述隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，環(huán)境問題越來越受到人們的普遍關(guān)注，為保護環(huán)境，解決城市排水對水體的污染以保護自然環(huán)境、自然生態(tài)系統(tǒng)，保證人民的健康，這就需要建立有效的污水處理設(shè)施以解決這一問題，這不僅

26、對現(xiàn)存的污染狀況予以有效的治理，而且對將來工、農(nóng)業(yè)的發(fā)展以及人民群眾健康水平的提高都有極為重要的意義，因此，城市排水問題的合理解決必將帶來重大的社會效益。本設(shè)計是針對C市的排水工程，包括城市排水管網(wǎng)和城市污水處理廠，進行系統(tǒng)全面的設(shè)計。 城市概況C市位于遼寧省中部地區(qū)，該市人口約24萬人。兩條河流由西向東穿過市區(qū)，將城區(qū)分為區(qū)、區(qū)、區(qū)三部分。三區(qū)地勢均坡向河流。城市沿河下游有風(fēng)景區(qū)，交通十分便利，具有良好的發(fā)展前景。 該市屬于規(guī)劃中的新興城市，為保護環(huán)境，實現(xiàn)社會、經(jīng)濟的可持續(xù)性發(fā)展，應(yīng)盡可能的減少污染物的排放量，故需對城市污水及工業(yè)廢水進行綜合處理，使排入河流的污水水質(zhì)達到設(shè)計要求并符合國家

27、規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。 目的和意義此工程設(shè)計研究的目的在于通過對該市進行排水流域劃分，排水體制確定，城市排水管網(wǎng)設(shè)計計算，污水廠規(guī)模、處理程度，各處理構(gòu)筑物工藝尺寸及運行參數(shù)進行計算，并對整個城市的排水工程的總造價進行概預(yù)算分析及不同方案之間的技術(shù)經(jīng)濟比較來確定一個較為合理的方案來解決該市現(xiàn)有的排水狀況問題。意義在于通過設(shè)計研究，可以確定一套技術(shù)可行，經(jīng)濟合理的方案。改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，提高人民生活質(zhì)量和城市形象。避免城市下游旅游區(qū)由于受到污水的污染而影響經(jīng)濟效益。另外通過本次畢業(yè)設(shè)計，讓我們對排水工程有一個更系統(tǒng)全面深入地了解，培養(yǎng)我們分析問題、解決問題，綜合運用所學(xué)知識獨立工作的能力，并能從技術(shù)、經(jīng)濟

28、、環(huán)境與社會等多方面綜合考慮，為將來在排水工程的實際工作崗位上工作打下堅實的基礎(chǔ)。 設(shè)計內(nèi)容1.分析自然現(xiàn)狀的排水條件，經(jīng)濟合理的確定城市排水體制。2.并確定排水管網(wǎng)的走向和位置，并進行經(jīng)濟比較。3.泵站的數(shù)量和規(guī)模。4.確定污水廠位置和規(guī)模。5.進行管網(wǎng)的水力計算。6.確定污水和污泥的處理流程，進行各構(gòu)筑物的設(shè)計計算。7.進行經(jīng)濟概算，成本核算。8.繪制相關(guān)圖紙。 設(shè)計原始資料 地形與城市規(guī)劃資料1.城市地形與總體規(guī)劃平面圖一張，比例 1：10000。2.城市各區(qū)人口密度與居住區(qū)生活污水量標(biāo)準(zhǔn)（平均日）：表1-1 城市人口密度與生活污水量標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域人口密度（人/公頃）污水量標(biāo)準(zhǔn)（升/人日）區(qū)區(qū)

29、區(qū)2702501902302402003.城市各區(qū)中各類地面與屋面的比例（%）：表1-2 地面與屋面比例區(qū)域各種屋面混凝土與瀝青路面碎石路面非鋪砌土路面公園與綠地區(qū)區(qū)區(qū)30305530253055352530105304.工業(yè)企業(yè)與公共建筑的排水量和水質(zhì)資料：表1-3 工業(yè)企業(yè)與公共建筑的排水量和水質(zhì)資料企業(yè)或公共建筑名稱平均排水量m3/d最大排水量m3/dSSmg/lCODmg/lBOD mg/l總氮mg/l總磷mg/lPH水溫食品廠20001603002100105030187.8碼頭800905007004003587.5啤酒廠120070400280015002057.3化工廠1700

30、120800190080027307.8注：工業(yè)企業(yè)廢水的特殊水質(zhì)可以另行說明；如果企業(yè)與公共建筑的廢水已經(jīng)經(jīng)過處理，按處理后的水質(zhì)填寫。 氣象資料氣溫（）等資料見表1-4。表1-4 氣象資料年平均氣溫（）12月平均最高（）29年最低氣溫（）-12月平均最低（）-7年最高氣溫（）33月平均氣溫（）溫度在-10以下的天數(shù)15溫度在0以下的天數(shù)63降雨量（mm/年）年蒸發(fā)量（mm/年）2.常年主導(dǎo)風(fēng)向：西北；最大風(fēng)速：9m/s；（自畫風(fēng)玫瑰圖）。 地質(zhì)資料城市的地質(zhì)資料見表1-5。表1-5 地質(zhì)資料土壤性質(zhì)冰凍深度m地下水位（在地表下）m承載力kpa排水管網(wǎng)在干管處一般性資料亞粘土-0.7-7.5

31、210污水總泵站與污水處理廠址處粘土-0.7-9.0270 受納水體水文與水質(zhì)資料受納水體為河流時，污水處理廠排放口處理資料見表1-6。表1-6 受納水體水文與水質(zhì)資料流量m3/s流速m/s水位標(biāo)高m水溫DO mg/lBOD mg/lSS mg/lSS允許增加量mg/l最小流量時（月平均）7.500.321.507.33.6337最高水位時常水位時80.5021.300.750.5527.3023.307.77.53.93.7373535在污水總排放口下游35公里處有取水口，要求BOD4.5 mg/l。 城市排水管網(wǎng)設(shè)計與計算 城市排水管網(wǎng)設(shè)計原則 排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計原則排水系統(tǒng)是控制水環(huán)境污

32、染、改善和保護環(huán)境的重要設(shè)施，同時也是人民身體健康、日常生活以及廠礦企業(yè)發(fā)展的保障措施。因此，排水工程的規(guī)劃與設(shè)計必須在區(qū)域規(guī)劃及城市工業(yè)企業(yè)的總體規(guī)劃基礎(chǔ)上進行。排水系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計應(yīng)遵循以下原則：1.要認(rèn)真貫徹執(zhí)行憲法中“國家保護環(huán)境和自然資源，防治污染和其它公害”以及環(huán)境保護法、水污染防治法。堅持經(jīng)濟建設(shè)、城市建設(shè)、環(huán)境建設(shè)同時規(guī)劃、同時實施、同時發(fā)展的原則，開展以城市為中心的環(huán)境綜合治理，以實施經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一，在這些指導(dǎo)思想下，進行排水工程的規(guī)劃與設(shè)計。2.認(rèn)真貫徹“全面規(guī)劃、合理布局、綜合利用、化害為利”的環(huán)保方針，正確安排好工農(nóng)、城市、生產(chǎn)、生活等方面的關(guān)系，使

33、經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護統(tǒng)一起來，注意預(yù)防和消除對環(huán)境的污染。3.排水工程的規(guī)劃應(yīng)符合區(qū)域規(guī)劃及城市和工業(yè)企業(yè)的總體規(guī)劃，并應(yīng)與城市和工業(yè)企業(yè)中其它單項工程設(shè)施密切配合，互相協(xié)調(diào)。4.排水工程的設(shè)計應(yīng)全面規(guī)劃，按近期設(shè)計，考慮發(fā)展有擴建的可能性，并應(yīng)根據(jù)使用要求和技術(shù)經(jīng)濟的合理性等因素，對近期工程做出分期建設(shè)安排。5.在規(guī)劃與設(shè)計排水工程時，必須注意要認(rèn)真執(zhí)行有關(guān)部門制定的現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)定。 必須執(zhí)行國家關(guān)于新、改、擴工程實行防治污染的“三同時”規(guī)定。6.排水系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計，要與鄰近區(qū)域的污水、污泥處理與處置相協(xié)調(diào)。必須在較大范圍內(nèi)綜合考慮。7.排水系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計，應(yīng)處理好污染源治理與集

34、中處理的關(guān)系。對工業(yè)廢水要進行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理，達到要求后排入城市排水系統(tǒng)。 排水管網(wǎng)定線原則排水管網(wǎng)的定線原則是：應(yīng)盡可能在管線較短和埋深較淺的情況下，讓最大區(qū)域的污水自流排除。定線時通?？紤]的因素是：地形和豎向規(guī)劃、排水體制、污水廠和出水口位置、水文地質(zhì)條件、道路寬度、地下管線和構(gòu)筑物的位置、工業(yè)企業(yè)和產(chǎn)生大量污水的建筑物的分布情況以及發(fā)展遠(yuǎn)景和修建順序等。地形一般是影響管道定線的主要因素，定線時應(yīng)充分利用地形，使管道的走向符合地形趨勢，一般應(yīng)順坡排水。地形標(biāo)高較高的污水不要經(jīng)較低地區(qū)泵站排水。排水管網(wǎng)定線的順序應(yīng)當(dāng)是先確定污水處理廠的位置，然后依次確定主干管、干管、支管的位置。污水廠應(yīng)設(shè)在河

35、流下游，地下水流向的下游，城市主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向。管道埋深和泵站數(shù)量直接影響到工程總造價，管網(wǎng)定線需做方案比較，選擇最合適的管線位置，使其既能減少埋深，又可少建泵站。排水管道定線應(yīng)盡量避免或減少管道與河流、山谷、鐵路及地下構(gòu)筑物交叉，以降低施工費用，減少養(yǎng)護工作的困難。當(dāng)排水干管與等高線垂直時，排水干管一般采用雙側(cè)集水；當(dāng)排水干管與等高線斜向相交時，排水干管一般采用單側(cè)集水。當(dāng)排水干管雙側(cè)集水時，干管間距一般為600-1000m；當(dāng)排水干管單側(cè)集水時，干管間距一般為600-800m。 設(shè)計依據(jù)及排水體制的選擇 設(shè)計依據(jù)設(shè)計依據(jù)包括：1.GBJ14-87 室外排水設(shè)計規(guī)范；2.GB8978-199

36、6 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)；3.GB18918-2002 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)；4.CJ3082-99 污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；5.遼寧地區(qū)C市排水工程設(shè)計任務(wù)書；6.給水排水設(shè)計手冊；7.C市總體規(guī)劃平面圖；8.土建、市政工程估算定額標(biāo)準(zhǔn)。 排水系統(tǒng)體制的選擇在城市和工業(yè)企業(yè)中通常有生活污水、工業(yè)廢水和雨水。這些污水是采用一個管渠系統(tǒng)來排除，或是采用兩個或兩個以上各自獨立的管渠系統(tǒng)來排除。污水的這種不同排除方式所形成的排水系統(tǒng)，稱作排水系統(tǒng)的體制，簡稱排水體制。排水系統(tǒng)的體制，一般分為合流制和分流制兩種類型。合流制排水系統(tǒng)是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水混合在同一個管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)。現(xiàn)在常

37、用的是截流式合流制排水系統(tǒng)，這種系統(tǒng)實在臨河岸邊建造一條截流干管，同時在合流干管和截流干管相交之前或相交處設(shè)置溢流井，并在截流干管下游設(shè)置污水處理廠。合流制特點如下：1.從環(huán)境保護方面來看，它將生活污水、工業(yè)廢水和雨水全部截流送往污水廠進行處理，然后排放，從控制和防止水體的污染來看，是較好的?？墒怯晏鞎r有部分混合污水經(jīng)溢流井溢入水體，使水體遭受污染，甚至達到不能容忍的程度。但此缺點可在溢流出水口附近設(shè)置雨水污水存儲池以減輕城市水體污染。2.從工程造價方面來看，截流主干管尺寸很大，污水廠容量也增加很多，建設(shè)費用也相應(yīng)地增高。但據(jù)國外有的經(jīng)驗認(rèn)為合流制排水管道的總造價比完全分流制一般要低20%40

38、%。3.從維護管理方面來看，晴天只是部分流，管內(nèi)流速較低，易產(chǎn)生沉淀；雨天時接近滿管流，管中的沉淀物易被暴雨水沖走，故可減低管道維護管理費用。但是晴天與雨天流入污水廠水量變化很大，增加了合流制排水系統(tǒng)污水廠運行管理的復(fù)雜性。分流制排水系統(tǒng)是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水分別在兩個或兩個以上各自獨立的管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)。排除生活污水、城市污水或工業(yè)廢水的系統(tǒng)稱污水排水系統(tǒng)；排除雨水的系統(tǒng)稱雨水排水系統(tǒng)。分流制特點如下：1.從環(huán)境保護方面來看，生活污水和工業(yè)廢水全部送往處理廠進行處理，使受納水體免遭受污染。但分流制對初將雨水不能采取處理，造成初降雨水的污染，有時還很嚴(yán)重。2.從工程造價方面來看，由于分流

39、制雨水、污水分流而多設(shè)一條雨水排水系統(tǒng)，但管徑可適當(dāng)減小，該市又有較好的接納水體，雨水可就近排除。且分流制可以分期建設(shè)，縮短工期，提高效益，適合我國國情。3.從維護管理反面來看，分流制可保證城市污水在水管內(nèi)的流速不致太小而發(fā)生淤積，同時進入污水廠的水質(zhì)水量變化小，有利于污水廠的運行管理。所以，根據(jù)城市工業(yè)企業(yè)規(guī)劃，環(huán)境保護的要求，污水的利用情況，原有的排水設(shè)施，水質(zhì)、水量、地形、氣候等條件，從全局出發(fā)，在滿足環(huán)境保護的前提下，綜合考慮，確定本設(shè)計采用分流制排水系統(tǒng)。 城市污水管網(wǎng)計算 城市污水管網(wǎng)設(shè)計方案的確定1.污水廠位置的選擇 綜合考慮C市地形、地勢及河水流向、風(fēng)向等因素，將污水廠址選在該

40、市東南角，靠近岸邊又與岸邊留有一定距離，且離市區(qū)符合衛(wèi)生防護要求（污水廠距居民區(qū)大于300m）。污水廠設(shè)在河流下游，不會對城市的飲用水源及自然景觀產(chǎn)生污染。同時污水廠處于城市常年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，不會對城市產(chǎn)生空氣污染。污水處理廠工程地質(zhì)條件較好，交通方便，靠近受納水體，處理后的水可以就近排放。2.污水管道定線 依據(jù)城市地形，將C市按城市分區(qū)也劃分為三個排水區(qū)域，并設(shè)計出兩種方案，以便于進行方案比較。兩種設(shè)計方案分別為方案A和方案B。 （1）方案A：根據(jù)城市的地形特點，兩個區(qū)的地勢均坡向河流，地面坡度不大，故區(qū)、區(qū)和區(qū)均采用正交截流式布置方案。區(qū)干管沿垂直（近似）等高線方向布置，干管采用雙側(cè)集

41、水；區(qū)干管沿垂直（近似）等高線方向布置，干管采用雙側(cè)集水；區(qū)街區(qū)規(guī)劃較為整齊，但街道與等高線垂直，故定設(shè)干管與等高線垂直，干管采用單側(cè)集水。此方案共設(shè)有三根主干管，穿越二次河流。（2）方案B：由于該市街區(qū)規(guī)劃較為規(guī)整，僅區(qū)街道需做對比，以找出經(jīng)濟最優(yōu)，故方案B只改動區(qū)管道走向，將方案A中的與等高線垂直鋪設(shè)的干管改為與等高線平行鋪設(shè)，但仍滿足污水順坡自流排除的原則，在街區(qū)的最東側(cè)設(shè)主干管收集來自干管的污水。在管網(wǎng)布置中，三區(qū)沿河布置的污水主干管都得穿越二次河流。區(qū)污水主干管在收集齊區(qū)污水后還得采用倒虹管施工方式過河，在與區(qū)污水主干管會合后將城市污水共同送入城市污水處理廠進行二級處理。 城市污水管

42、網(wǎng)C方案水力計算污水管網(wǎng)的水力計算機完成，具體結(jié)果見附錄電算結(jié)果附錄一。 城市污水處理廠設(shè)計計算 城市污水水量水質(zhì)計算 污水水量水質(zhì)計算1.設(shè)計流量 根據(jù)電算結(jié)果，生活污水平均流量：Q生活平均=818.16L/s2945.38m3/h70689 m3/d又因為食品廠平均排水量：q食品=2000m3/d=83.33m3/h=23.15L/s碼頭平均排水量：q碼頭=800m3/d=33.33m3/h=9.26 L/s啤酒廠平均排水量：q啤酒廠=1200m3/d=50m3/h=13.89L/s化工廠平均排水量：q化工廠=1700m3/d=70.83m3/h=19.68L/s所以城市污水平均流量：Q平

43、均=818.16+23.15+9.26+13.89+19.68=884.13L/s= 3182.87m3/h76388.83m3/d城市污水設(shè)計流量：Q設(shè)計1185.81L/s4268.92m3/h102453.98m3/d2.設(shè)計人口數(shù)根據(jù)工廠及火車站廢水量和工廠及火車站廢水中含有的懸浮物濃度和生化需氧量濃度，折算成工廠及火車站廢水的當(dāng)量人口數(shù)。 表3-1 工廠及火車站廢水折合的當(dāng)量人口數(shù)企業(yè)或公共建筑名稱平均排水量m3/d最大排水量m3/dSSmg/lCODmg/lBOD mg/l總氮mg/l總磷mg/lPH水溫食品廠20001603002100105030187.8碼頭800905007

44、004003587.5啤酒廠120070400280015002057.3化工廠1700120800190080027307.8生活污水中的BOD及SS值分別取30g/（人d）和45 g/（人d）。據(jù)此工廠及火車站廢水折合成當(dāng)量人口數(shù)如表3-1所示。根據(jù)電算結(jié)果，居住區(qū)生活污水為污水來源的城市居民人口數(shù)N=316034人。綜合上表結(jié)果，可算出該城市總的設(shè)計人口數(shù)，如表3-2所示。表3-2 設(shè)計人口計算表污水來源設(shè)計人口數(shù)/人按BOD5計算按SS計算居住區(qū)生活污水316034316034工廠及火車站廢水6311145333合計3791453613673.污水水質(zhì)污染程度每人每天生活污水量為：生活

45、污水平均BOD5濃度為：生活污水平均SS濃度為：=0.201g/L=201mg/L生活污水COD平均濃度為：CCOD=250mg/L生活污水TN平均濃度為：CN=40mg/L生活污水TP平均濃度為：CP=4mg/L生活污水與工業(yè)廢水混合后，BOD5濃度為：=197.06 mg/L生活污水與工業(yè)廢水混合后，SS濃度為： =205.42mg/L生活污水與工業(yè)廢水混合后，COD的濃度為： =437.11mg/L生活污水與工業(yè)廢水混合后，TN的濃度為：=38.66mg/L生活污水與工業(yè)廢水混合后，TP的濃度為：=5.00mg/L 污水中污染物的處理程度確定 污水中SS的處理程度可按污水排放口處SS的允

46、許濃度和污水排放口處水質(zhì)要求的方法分別計算，選取需處理程度高者。1.按污水排放口處SS的允許濃度計算首先求出排放口處SS的允許排放濃度，根據(jù)已知條件，列出如下方程：CSS允許 = P（+1）+CSS河式中 Q河流河流流量（m3/s），Q河流= 7.5m3/s； Q平均污水平均流量（m3/s），Q平均= 0.884m3/s； P河流中允許增加SS濃度（m3/h），P=7mg/L； CSS河河流中SS濃度（mg/L），CSS河=33mg/L。帶入各值，得：CSS允許=0.1（7.5/0.884+1）+33=99.39mg/L則可求出SS的處理程度為：= 51.62%2.按污水排放口處水質(zhì)要求計算污

47、水二級處理排放口SS濃度要求為20 mg/L。則可求出SS的處理程度為：= 80.53%從這兩種計算方法中比較得出，方法2得出的處理程度高于方法1，所以本處理廠SS的處理程度為80.53%。 污水中BOD5的處理程度污水中BOD5的處理程度按河水中溶解氧的最低容許濃度，河流中BOD5的最高允許濃度和污水排放口處水質(zhì)要求三種方法分別計算，選擇處理程度高者。1.按河水中溶解氧的最低容許濃度計算(1)按照河流在最不利時，即最小流量時接納污水進行計算，排放口處污水DO污水=1.5mg/L， 溫度T污水=17。排放口處DO的混合濃度為：=6.69mg/L混合溫度Tm為：=12.5(2)在水溫為12.5時

48、，可查表或用下式計算耗氧速率常數(shù)k1值：式中 1溫度系數(shù)，1=1.047； k1（20）20時的耗氧速率常數(shù)，k1（20）=0.1。帶入各值，得：=0.071d-1同理可求出復(fù)氧速率常數(shù)k2值：式中 溫度系數(shù)，=1.024k2（20）20時的復(fù)氧速率常數(shù)，k2（20）=0.2。帶入各值，得：=0.167 d-1然后求起始點的虧氧量D0和臨界點的虧氧量Dc。查表得出12.5時的飽和溶解氧濃度DOs=10.30mg/L，可算出：D0=10.30-6.69=3.61mg/L，Dc=10.30-4.00=6.30mg/L(3)由上可知，在污水排放口河流的虧氧量就達到臨界點，所以在用試算法求起始點有機物

49、濃度L0和臨界時間tc時。第一次試算：設(shè)臨界時間為tc=1.5d，將此值代入下式： 從而可求得L0為18.94mg/L，將L0=18.94mg/L代入下式得：tc=2.521.5，不符合要求。第二次試算：設(shè)臨界時間為tc=2.7d，將此值代入下式： 從而可求得L0為23.04mg/L，將L0=23.04mg/L代入下式得：tc=2.7922.7d，不符合要求第三次試算：設(shè)臨界時間為tc=2.7d，按照上面方法求出tc=2.7980.2m3/d故采用機械清渣。格柵采用鏈條回轉(zhuǎn)式格柵，它由驅(qū)動機構(gòu)、主傳動鏈輪軸、從動鏈輪軸、牽引鏈、齒耙、過力矩保護裝置和機架等組成。驅(qū)動機構(gòu)布置在柵體上部的左側(cè)或右

50、側(cè)，通過安全保護裝置將扭矩傳給主傳動鏈輪軸，主傳動鏈輪軸兩側(cè)主動鏈輪使兩條環(huán)形鏈條作回轉(zhuǎn)運動，在環(huán)形鏈條上均布68塊齒耙，齒耙間距與格柵柵距配合并插入柵片間隙一定深度，運行時齒耙柵片上的污物隨齒耙上行，當(dāng)齒耙轉(zhuǎn)到格柵體頂部牽引鏈條換向時齒耙也隨之翻轉(zhuǎn)，格柵截留的柵渣脫落到工作平臺上端的卸料處，由卸料裝置將污物卸至輸送機或集污容器中。格柵清渣裝置起動由水位差控制開關(guān)控制，當(dāng)格柵前后水位差大于0.1m時，開始工作。 水泵站設(shè)計流量和揚程的確定污水泵站設(shè)計流量按最高日最高時污水流量Q=4268.92m3/h=1185.81L/s計算。揚程按以下步驟進行計算：1.柵前水面標(biāo)高=來水管管內(nèi)底標(biāo)高+管內(nèi)水

51、深=24.000+1.064=25.064m；2.柵后水面標(biāo)高=集水池最高水位標(biāo)高=格柵前水面標(biāo)高格柵水頭損失=25.0640.1=24.964m；3.集水池最低水位標(biāo)高=集水池最高水位標(biāo)高集水池有效水深=24.9372.0=22.937m；4.水泵靜揚程=出水井水面標(biāo)高集水池最低水位標(biāo)高=31.75822.937=8.821m；水泵吸、壓水管路（含至出水井管路）的壓力損失估算為2.0m，自由水頭損失為1.0m。因此水泵揚程H=8.821+2.0+1.011.8m。 水泵機組的選擇考慮來水的不均勻性，易選擇兩臺以上及兩臺以上的機組工作，以適應(yīng)流量的變化。查水泵樣本，選用350S16型單級雙吸水

52、泵4臺，3用1備。單泵的性能參數(shù)如下：流量Q=1440 m3/h，揚程H=13.4，轉(zhuǎn)速n=1450r/min，水泵效率=74%，電機功率N=75kW。水泵安裝尺寸如下（單位：mm）：DN1=350，DN2=350，L=1090.5， B=1168，F(xiàn)=1000，H=970,H1=620，H2=310，H3=310。選定電機型號為Y280S-4型三相鼠籠式異步電動機，其參數(shù)如下：電壓V=380A，額定功率N=75kW，轉(zhuǎn)速n=980r/min，重量W=632kg。 集水池容積及其布置集水池按一臺泵5min出數(shù)量計算，即：V118.60m3，取119m3集水池面積為：=59.5m260m2 水泵

53、機組布置由水泵樣本查得，350S16型水泵基座平面尺寸為1500mm1600mm，混泥土基礎(chǔ)平面尺寸比機座平臺尺寸各邊加大200mm并考慮施工情況取整，即為1700mm1800mm?；A(chǔ)頂面高于地面0.6m，水泵基礎(chǔ)并排布置，基礎(chǔ)間距1.2m，便于水泵的維修。 吸水管路的布置 為了保證良好的吸水條件，每臺水泵設(shè)單獨的吸水管，每條吸水管的設(shè)計流量均為396l/s，給水管管材采用鋼管，D=500mm，流速v=1.03m/s，i=1.84。水泵進出口D=350mm，流速v=2.64 m/s，管長L=3.35m。 在吸水管的起端設(shè)DN700500進水喇叭口1個（=0.1），吸水管路上設(shè)DN500閘閥1

54、個（=0.08），DN500350偏心漸縮管1個（=0.2）。吸水管水平段具有向水泵方向上升5的坡度，便于排除吸入管內(nèi)的空氣。 壓水管路的布置由于出水井距泵房距離較小，每臺水泵的壓水管路直接接入出水井，這樣可以節(jié)省壓水水管上的閥門。壓水管管材采用鋼管，D=500mm，流速v=1.95m/s，i=9.76，管長L=1.75m。壓水管上設(shè)1個DN350500的漸縮管1個（=0.25），DN350的橡膠柔性接口1個（=0.1），DN500的閥門1個（=0.06），DN500的止回閥1個（=1.8），DN500的彎頭3個（=0.64）。壓水管水平段具有向出水井方向上升5的坡度，將管內(nèi)的空氣趕出。機組布

55、置及吸、壓水管路布置詳見城市污水處理廠總泵站工藝圖。 泵站揚程的校核在水泵機組選擇之前，估算泵站揚程H為11.8m，其中靜揚程為8.8m，動揚程按3.0m估算，其中還含有1.5m的自由水頭損失。機組布置完后，需要進行校核，看所選水泵在設(shè)計工況下能否滿足揚程要求。在水泵總揚程中靜揚程和自由水頭損失兩項無變動，吸、壓管路損失一項則需詳細(xì)計算。1.水泵吸水管水頭損失：=0.29m2.水泵壓水管水頭損失：所以，吸、壓管路損失為0.108+1.324=1.432m0.2 m3/d故采用機械清渣。格柵采用鏈條回轉(zhuǎn)式格柵，它由驅(qū)動機構(gòu)、主傳動鏈輪軸、從動鏈輪軸、牽引鏈、齒耙、過力矩保護裝置和機架等組成。驅(qū)動

56、機構(gòu)布置在柵體上部的左側(cè)或右側(cè)，通過安全保護裝置將扭矩傳給主傳動鏈輪軸，主傳動鏈輪軸兩側(cè)主動鏈輪使兩條環(huán)形鏈條作回轉(zhuǎn)運動，在環(huán)形鏈條上均布68塊齒耙，齒耙間距與格柵柵距配合并插入柵片間隙一定深度，運行時齒耙柵片上的污物隨齒耙上行，當(dāng)齒耙轉(zhuǎn)到格柵體頂部牽引鏈條換向時齒耙也隨之翻轉(zhuǎn)，格柵截留的柵渣脫落到工作平臺上端的卸料處，由卸料裝置將污物卸至輸送機或集污容器中。格柵清渣裝置起動由水位差控制開關(guān)控制，當(dāng)格柵前后水位差大于0.1m時，開始工作。格柵出水渠設(shè)計格柵后出水渠設(shè)計同柵前進水渠設(shè)計，為矩形斷面暗溝，斷面尺寸BH為1.2m1.2m，渠內(nèi)流速為v=0.8m/s，水深h3=0.6m，渠長度取l=3

57、.0m。 曝氣沉砂池沉砂池的功能是去除比較大的無機顆粒（如泥沙、煤渣等，它們的相對密度為2.65、粒徑0.2mm以上）。沉砂池設(shè)于初次沉淀池前，以減輕沉淀池負(fù)荷及能使無機顆粒與有機顆粒分離便于分別處理和處置，改善污泥處理構(gòu)筑物的處理條件。目前應(yīng)用較多的沉砂池池型有平流沉砂池、曝氣沉砂池、豎流沉砂池和旋流沉砂池（又叫渦流沉砂池）。平流沉砂池是常用的形式，污水在池內(nèi)沿水平方向流動，具有構(gòu)造簡單、截留無機顆粒效果較好、排沉砂較方便的優(yōu)點；但平流沉砂池的主要缺點是沉砂中約夾雜有15%的有機物，是沉砂的后續(xù)處理增加難度，故常需配洗砂機，把排砂經(jīng)清洗后，有機物含量低于10%，稱為清潔砂，再外運。曝氣沉砂池

58、能克服平流沉砂池的上述缺點，它通過調(diào)解曝氣量，可以控制污水的旋流速度，使無機顆粒之間的相互碰撞與摩擦機會增加，把表面附著的有機物磨去。此外，由于旋流產(chǎn)生的離心力，把相對密度較大的無機顆粒甩向外層并下沉，相對密度較輕的有機物旋至水流的中心部位隨水帶走。除砂效率較穩(wěn)定，受流量變化的影響小，沉砂中的有機物含量低于10%，同時還對污水起預(yù)曝氣的作用。豎流沉砂池是污水自下而上由中心管進入池內(nèi)，無機物顆粒藉重力沉于池底，處理效果差。旋流沉砂池是利用機械力控制流態(tài)和流速，加速砂粒的沉淀，有機物則被留在污水中，具有沉砂效果好、占地省的優(yōu)點。 本設(shè)計采用去除率高的曝氣沉砂池。 沉砂池主體設(shè)計池子總有效容積：VQ

59、maxt60式中 Qmax最大設(shè)計流量，Qmax1.186m3/st最大設(shè)計流量時的流行時間（13分）取t2min V1.186260214m3水流斷面積：AQmax/V1式中 V1水平流速 V10.060.12 取V10.1m/sA1.186/0.111.86m3，取12 m3池總寬：BA/h212/26m式中 H2設(shè)計有效水深（23m） 取h22m每格池子寬度：bB/n6/23m（n-格數(shù)，n2）寬深比：b/h22/21在11.5之間，符合要求。池長：LV/A214/1217.83m每小時所需空氣量：qdQmax36000.21.1863600853.92m3/h d單位耗氣量 d=0.2

60、 m3/ m3污水采用穿孔管曝氣，孔口直徑為3mm。沉砂室所需容積：(m3/d)式中 X城市污水沉砂量 X=30m3/106m3污水T清除沉砂的間隔時間 T=2t每個沉砂斗容積：設(shè)每格有1個沉砂斗，則：V0=V/2=2.4/2=1.2m3沉砂斗各部分尺寸：設(shè)斗底寬a1=0.8m，斗壁與水平面成40，斗高h(yuǎn)3=0.5m，則沉砂斗上口寬：沉砂斗容積：m31.2m3沉砂室高度：設(shè)橫向池底坡度為0.06,坡向集砂槽：h3=h3+0.06L2其中L2=(L-2a)/2=(17.83-22)/2=6.92mh3=0.5+0.066.92=0.915m池體總高度：設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3,則沉砂池總高度H=h1+