某某城市污水排放排水工程设计

1、内蒙古工业大学本科毕业设计说明书引 言目前，污水处理方法有传统活性污泥法、渐减曝气法、分段曝气活性污泥法、完全混合法曝气法、浅层曝气法、深层曝气法、深井曝气法、吸附再生法、纯氧曝气法、氧化沟、SBR法、AB法、A/O法和A2/O法以及生物膜法等。近几十年来，污水处理技术无论在理论研究方面还是在应用发面，都取得了一定的进步，新工艺、新技术大量涌现，氧化沟系统和高效低耗的污水处理技术，如各种类型的稳定塘、土体处理系统、湿地系统都取得了长足的进步和应用。这些新工艺、新技术已成为水污染防治领域的热门研究课题。在国家科委、建设部、国家环境保护局的组织和领导下，广泛、深入地开展了这些课题的科学研究工作，取

2、得了一批令人瞩目的研究成果。氧化沟工艺是一种运行比较成熟的工艺，其综合了以往工艺的优点，而且该系统可进行硝化，反硝化反应，从而达到生物脱氮的功能。该系统具有高效，节能的特点，且耐冲击负荷高，出水水质好。工艺流程简单，省去了初沉池和污泥消化系统，节省了基建投资和运行费用，同时曝气设备和构造形式多样，运行灵活，管理方便，保证出水达到污水排放标准，做到了水资源的合理利用。三沟式氧化沟工艺综合了以往工艺的优点，而且该系统可进行硝化，反硝化反应，从而达到生物脱氮的功能。因此,更具有广泛的适应性，完全适合本设计的实际要求。第一章 设计内容和任务1.1设计题目：内蒙古L市排水工程设计1.2设计目标：以培养工

3、程师基本素质为中心，通过毕业设计的教学环节，使学生具备一些基本的工程知识：1调查研究、收集资料和阅读中外文文献的能力；2方案的技术、经济、环境、社会等诸方面的综合分析论证能力；3一定的理论分析与设计运算能力；4良好的计算机操作及应用（绘图、方案论证、技术优化等）能力；5熟悉并掌握与工程建设有关的标准和规范；6工程制图及编写说明书的能力。1.3 设计任务：1排水管网的扩初设计；2排水泵站工艺设计，含部分工艺施工图设计；3污水处理工艺设计，含部分单体构筑物的工艺施工图设计；4污泥处理工艺设计，含部分单体构筑物的工艺施工图设计；5平面布置及高程计算。1.4 基本要求：1通过阅读中外文文献，调查研究与

4、收集有关的设计资料，确定合理的污水处理工艺流程，进行各个构筑物的水力计算，经过技术与经济分析，选择合理的设计方案；2设计说明书应包括污水处理工程设计的主要原始资料，污水管道计算、污水处理程度计算、污水处理厂计算、排水总泵站计算，附有必要的计算简图，设计说明书要求内容完整，计算准确，文理通顺、书写工整，一般应在3.55.5万字左右，应有300字左右的中英文说明书摘要，编写格式参照内蒙古工业大学本科生毕业设计（论文）模板及表格（修订）；3毕业设计图纸应准确地表达设计意图,图面力求布置合理、正确、清晰，符合工程制图要求，图纸不少于10张（1号图纸不少于8张），采用计算机绘制，至少有3张图纸应基本达到

5、施工图图纸深度；4设计中建议对有能力的学生进行某一专题或某一设计部分进行深入的计算，培养学生的独立工作、善于思考的能力。1.5 设计原始资料：1地形与总规划资料（1）城镇污水处理厂附近地形平面图一张；（2）城镇居住人口总数为40万，生活污水水质见下表，按每人每天排放量计：污水量标准（L）SS（g）BOD5（g）COD（g）氨氮（g）总氮（g）磷酸盐（g）pH水温（）1054530423.33.50.57.120（3）城镇中大型工厂有糖业公司，纺织厂和玉米加工厂，各工厂的污水排放量及水质见下表：厂名日排水量（m3/d）最大时排水量（m3/h）SS（mg/L）BOD5（mg/L）COD（mg/L）

6、氨氮（mg/L）磷酸盐（mg/L）pH水温（）糖业31001805205106003476.537纺织18001056004305503749.042玉米13107371072089042157.020（4）屋面各类路面比例（%）：各种屋面混凝土与沥青路面碎石路面非砌石路面绿地20351515152气象资料名称指标名称指标月平均气温9最冷月平均气温-8年最高气温36冰冻期36天年最低气温-22 冰冻时间12月末2月初年降雨量520 mm/年年蒸发量310 mm/年常年主导风向见图风玫瑰年平均风速2.9m/s设计暴雨强度公式可采用：q=1663(1+0.985lgP)/(t+6.4)0.863地

7、质资料土壤性质00.7m处土壤性质0.76.7m处土壤性质6.79.5m处冰冻深度（m）地下水位（m）承载力（kpa）腐植性耕土厚0.50.7m粉质黏土厚5.65.9m粗砂厚6.79.1m1.856.57.2984受纳水体现状最高水位-4m，最低水位-6m，常水位-5m。1.6 设计步骤：1排水量计算（1）确定排水量标准，计算城市最高日排水量、居民最高日生活排水量、工厂最高日生产排水量、未预见排水量，即可得该城市最高日设计排水量；（2）计算城市最高日最大时的排水量，设计流量；（3）计算城市平均日平均时的排水量，平均流量；2排水管网水力计算（1）排水方案、排水体制的选择；（2）排水区域划分、排水

8、管网定线；（3）划分设计管段，确定管段的设计流量；（4）管道的水力计算；（5）根据计算结果绘制管网平面布置图；3污水处理程度计算（1）城市生活水和工业废水综合后的水质情况；（2）根据污水排放口的出水水质要求计算悬浮物SS、生化需氧量BOD5、氮N和磷P的处理程度（出水水质要求：SS30mg/l，CODcr120mg/l，BOD30mg/l，TN9mg/L）；4.污水厂设计计算（1）根据地形、气象、水文等原始资料，考虑城市总体规划、污水的再生利用与环境影响等因素，通过技术经济比较选择适宜的厂址和处理方案，并加以说明；（2）确定各处理构筑物的设计流量；（3）确定各构筑物的形式和数目，根据确定的污水

9、厂位置，初步进行污水厂的平面布置和高程布置，在此基础上确定构筑物的形状，有关尺寸和安装位置等；（4）进行各构筑物的设计计算，订出各构筑物和各主要构件的尺寸；（5）绘制出各构筑物的具体尺寸，确定各构筑物在平面布置上的确切位置，最后完成平面布置，确定各构筑物之间连接管道的位置、管径、长度、材料及附属设施，最后确定污水厂的高程布置；5 泵站工艺设计计算泵站位置选择和构造形式、主要尺寸、设备型号与数量、技术性能说明、水泵工作点计算和流量、扬程复核等计算、集水井的面积、平面尺寸、有效深度、进水格栅计算等，要求画出水泵特性曲线与管路特性曲线。第二章 城市污水管网规划设计2.1 城市排水管网定线原则2.1.

10、1 排水工程规划设计的基本原则排水工程是现代化城市和工业企业不可缺少的一项重要设施，是城市和工业企业基本建设的一个重要组成部分，同时也是控制水污染、改善和保护环境的重要措施。排水工程的设计对象是需要新建、改建或扩建排水工程的城市、工业企业和工业区。他的主要任务是规划设计收集、输送、处理和利用各种污水的整套工程设施和构筑物，水管道系统和污水厂的规划和设计。排水工程的规划设计是在区域规划以及城市和工业企业的总体规划基础上进行的，因此，排水系统规划设计的有关基础资料，应以区域规划以及城市和工业企业的规划与设计方案为依据，排水系统的设计规模、设计期限应根据区域规划以及城市的规划方案的设计规模和设计期限

11、而定。排水工程的规划与设计，应遵循下列原则：排水工程的规划应符合区域规划以及城市和工业企业的总体规划，并应与城市和工业企业中其他单项工程建设密切配合，互相协调。排水工程的规划与设计，要与邻近区域内的污水和污泥的处理和处置协调。排水工程的规划与设计，应处理好污染源治理与集中处理的关系。城市污水是可贵的淡水资源，在规划中要考虑污水经再生后回用的方案。排水工程的设计应全面规划，按近期设计，考虑远期发展有扩建的可能。并应根据使用要求和技术经济的合理性等因素，对近期工程做出分期建设的安排。在规划与设计排水工程时，必须认真贯彻执行国家和地方有关部门的现行有关标准、规范和规定。设计中应认真贯彻执行“全面规划

12、、合理布局、综合利用、化害为利、依靠群众、大家动手、保护环境、造福人民”的环境保护工作方针。2.1.2 排水管网的管道定线原则在城镇（地区）总平面图上确定污水管的位置和走向称为污水管道系统的定线。正确的定线是合理的经济的设计管道系统的先决条件，是污水管道系统设计的重要环节。定线应遵循的重要原则是：应尽可能地在管线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出。为实现这一原则，定线时必须很好地研究各种条件，使拟订的路线能因地制宜的利用其有利因素而避免不利因素。定线时通常考虑的几个因素是：地形和用地布局，排水体制和线路数目，污水厂和出水口位置，水文地质条件，道路宽度，地下管线及构筑物的位置，工

13、业企业和产生大量污水建筑物的分布情况，其中地形是影响管道定线的主要因素。2.2 城市排水管网管线的拟订2.2.1 排水系统体制的选择在城市中把污水和雨水是采用一种管渠系统排除还是采用两个各自独立的管渠系统来排除而分为合流制和分流制。因其收集排除的方式不同，合流制与分流制具有其各自的优缺点。从环境保护的角度看，如果采用合流制将城市生活污水、工业废水及雨水全部截流送往污水厂进行处理，然后排放，对有效地控制和防止水体污染是较好的，但这样会导致主干管尺寸很大，污水厂容量也增加许多，建设费用也相应地增高。采用截流式合流制，虽然可以降低造价，但降雨时，会有部分的混合污水溢出，直接排入水体，造成污染。如果使

14、用分流制将城市污水全部送至污水厂进行处理，对于平时防止污染是很有效的，但降雨初期，雨水会把地面上污染物携带走，这些初雨径流未加处理就直接排入水体对水体也会造成污染。从造价方面看，合流制排水管道的造价比分流制的要低，但合流制泵站和污水厂要比分流制的高，总造价上，分流制要高一些。从初期投资来看，不完全分流制因初期只建污水排水系统，因而可节省初期投资费用，此外，又可缩短工期，发挥工程效益也较快。从维护管理方面来看，合流制管道在晴天时只是部分流，雨天时才接近满管流，这样虽然晴天时河流制管内流速较低，易于产生沉淀，但在雨天时沉淀物易被暴雨水流冲走，因此，维护管理费用可以降低。但另一方面，晴天和雨天时流入

15、污水厂的水量变化很大，增加了排水系统、污水厂运行管理中的复杂性。分流制系统可以保持管内的流速，不致发生沉淀，同时流入污水厂的水量和水质比合流制变化小的多，污水厂的运行易于控制。考虑到该市的发展前景，环保要求及其他各方面因素综合考虑，拟订本排水工程采用分流制排水系统。2.2.3 管道定线管道定线的原则前面已经详细论述，既应在管线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出。2.3 管道设计2.3.1 管段设计流量计算 污水干管设计流量计算表见附表1。2.3.2 污水管网水力计算表 管网水力计算按室外排水设计规范相关规定执行。计算过程见附表2。2.3.3 绘制管道平面图和总面图详见各部分图纸

16、。2.4污水处理厂厂址的选择2.4.1布置原则1）厂址与规划居住区或公共建筑群的卫生防护距离应根据当地具体情况，与有关环保部门协商确定，一般不小于300m。2）厂址应在城镇集中供水水源的下游，至少500m。3）厂址应尽可能的少占农田和不占用良田，且便于农田灌溉和消纳污泥。4）厂址应尽可能设在城镇和工厂主导风向的下方。5）厂址应设在地形有适当坡度的城镇下游地区，使污水有自流的可能，以节约动力消耗。6）厂址应考虑汛期不受洪水的威胁。7）厂址的选择应考虑交通运输、水电供应、水文地质等条件。8）厂址的选择应结合城镇总体规划，考虑远景发展，留有充分的扩建余地。2.4.2本设计污水处理厂布置根据城市的布置

17、形式，在城市的东北侧有城市预留区，则较为空旷，所以污水处理厂初定在城市的东北侧。根据城市河流的流向考虑，污水处理厂设在受纳水体的下游。同时，因为城市的主导风向为东北风，所以能够满足在夏季下风向的要求。在满足以上条件后，根据地形，地质，交通和水电供应等因素考虑，结合远期规划，设定污水处理厂，见污水管网布置图。2.5污水处理厂处理工艺流程选择污水处理厂的工艺流程是指达到所要求的处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合，以满足污水处理的要求，而构筑物的选型是根据处理构筑物形式的选择，以达到各构筑物处理的最佳效果。污水受纳水体有一定的自净能力，可以根据水体的自净能力来确定污水处理程度，考虑水体的自净

18、功能可以提高经济效果，但是考虑到污水可能受到污染，而使水体遭到破坏，根据污水量不是很大，水体上游排污和远期考虑，所以，本设计中对水体的自净效果不予以考虑。城市污水在进入受纳水体时，处理程度达到国家一级B处理标准。对城市生活和生产污水采用何种处理流程，还需要根据污水的水质，水量，回收其中含有的有用物质的可能性和经济性，排放标准和水体的具体规定，并通过调查和经济比较后决定。2.5.1水质分析该城市污水由市政废水与工业废水组成，其中工业废水的量占的相当小，污水中主要是可溶性有机物、氮、磷等，而且有机物的浓度不是特别高，可生化性较好，在处理时需要考虑常规的脱氮。2.5.2流程的拟定1国内外城市污水处理

19、的流行工艺一、活性污泥法针对城市污水处理的要求，当前流行的污水处理工艺有：AB法、SBR法、氧化沟法、普通曝气法、A/A/O法、A/O 法、UNITANK等，这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的，且各有其特点。 AB法(AdsorptionBiooxidation)该法由德国Bohuke教授首先开发。该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，A级负荷高，曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷2.5kgBOD/(kgMLSSd)以上，池容积负荷6kgBOD/(m3d)以上；B级负荷低，污泥龄较长。A级与B级间设中间沉淀池。二级池子F/M(污染物量与微生物量之比)不同，形成不同的微生物群体。AB法尽管有节

20、能的优点，但不适合低浓度水质，A级和B级亦可分期建设。 SBR法(Sequencing Batch Reactor)SBR法早在20世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性SBR工艺，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同

21、状态，实现除磷脱氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂 。 A/A/O法(AnaerobicAnoxicOxic)由于对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求，故国内10年前开发此厌氧缺氧好氧组成的工艺。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。A/A/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(DO0.3mg/L)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制DO12.5)，BOD

22、/TKN为1.53.5，COD/TP为3060，BOD/TP为1640(一般应20)。若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD为主，则可用A/O 工艺。有的城市污水处理的出水不排入湖泊，利用大水体深水排放或灌溉农田，可将脱氮除磷放在下一步改扩建时考虑，以节省近期投资。 普通曝气法及其变法本工艺出现最早，至今仍有较强的生命力。普曝法处理效果好，经验多，可适应大的污水量，对于大厂可集中建污泥消化池，所产生沼气可作能源利用。传统普曝法的不足之处是只能作为常规二级处理，不具备脱氮除磷功能。近几年在工程实践中，通过降低普通曝气池容积负荷，可以达到脱氮的目的；在普曝池前设置厌氧区，

23、可以除磷，亦可用化学法除磷。采用普通曝气法去除BOD5，在池型上有多种形式(如下文所述的氧化沟)，工程上称为普通曝气法的变法，亦可统称为普通曝气法。 氧化沟法本工艺50年代初期发展形成，因其构造简单，易于管理，很快得到推广，且不断创新，有发展前景和竞争力，当前可谓热门工艺。氧化沟在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有：帕式(Passveer)简称单沟式，表面曝气采用转刷曝气，水深一般在2.53.5m，转刷动力效率1.61.8kgO2/(kWh)。奥式(Orbal)简称同心圆式，应用上多为椭圆形的三环道组成，三个环道用不同的DO(如外环为0，中环为1，内环为2)，有利于脱氮除磷。采用转碟曝气，

24、水深一般在4.04.5m，动力效率与转刷接近，现已在山东潍坊、北京黄村和合肥王小郢的城市污水处理厂应用。若能将氧化沟进水设计成多种方式，能有效地抵抗暴雨流量的冲击，对一些合流制排水系统的城市污水处理尤为适用。卡式(Carrousel)简称循环折流式，采用倒伞形叶轮曝气，从工艺运行来看，水深一般在3.0m左右，但污泥易于沉积，其原因是供氧与流速有矛盾。三沟式氧化沟(T型氧化沟)，此种型式由三池组成，中间作曝气池，左右两池兼作沉淀池和曝气池。T型氧化沟构造简单，处理效果不错，但其采用转刷曝气，水深浅，占地面积大，复杂的控制仪表增加了运行管理的难度。不设厌氧池，不具备除磷功能。氧化沟一般不设初沉池，

25、负荷低，耐冲击，污泥少。建设费用及电耗视采用的沟型而变，如在转碟和转刷曝气形式中，再引进微孔曝气，加大水深，能有效地提高氧的利用率(提高20%)和动力效率达2.53.0 kgO2/(kWh)。UNITANK工艺 它和类似的TCBS工艺、MSBR工艺一样，都是SBR法新的变型和发展。它集“序批法”、“普通曝气池法”及“三沟式氧化沟法”的优点，克服了“序批法”间歇进水、“三沟式氧化沟法”占地面积大、“普通曝气池法”设备多的缺点。典型的UNITANK工艺是三个水池，三池之间水力连通，每池都设有曝气系统，外侧的两池设有出水堰及污泥排放口，它们交替作为曝气池和沉淀池。污水可以进入三池中的任意一个，采用连

26、续进水、周期交替运行。在自动控制下使各池处在好氧、缺氧及厌氧状态，以完 成有机物和氮磷的去除。UNITANK工艺由比利时Seghers公司首先建在我国的澳门特区，处理水量14104m3/d(不下雨时平均处理水量为7104m3/d)，池型封闭，设计采用的容积负荷为0.58kgBOD/(m3d)，总的反应池体积为46800m3，曝气池水力停留时间为8h，出水的BOD5、SS20mg/L。这类一体化工艺是传统活性污泥工艺的变形，可以采用活性污泥工艺的设计方法对不同的污染物加以去除，如考虑硝化，其负荷一般在0.050.10 kgBOD5/(kgMLSSd)，硝化率视污水温度而异。而要求污泥稳定化，其污

27、泥负荷和污泥龄要远远超过硝化时的数值。容积利用率低是此类一体化工艺共同的主要问题，就是说在一个较长停留时间的曝气系统内，有50%左右的池容用于沉淀。UNITANK工艺的成功与否有赖于系统采用稳定可靠的仪表及设备，因此引进技术，消化、吸收和开发先进的自控系统是应用此工艺的关键问题。一般认为，UNITANK工艺不太适用于大型(10104m3/d)的城市污水处理厂。二、生物膜法生物膜法主要是指曝气生物滤池，它实质上是常说的生物接触氧化池，相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填(滤)料，在填料下鼓气，是具有活性污泥特点的生物膜法。曝气生物滤池(BAF)70年代末起源于欧洲大陆，已发展为法、英等国设备制造

28、公司的技术和设备产品。由于选用的填料不同，以及是否有脱氮要求，设计的工艺参数是不同的，如要求处理出水BOD5、SS20mg/L，去除BOD5达90%以上的工艺，其容积负荷为0.73.0 kgBOD5/(m3d)，水力停留时间12h；以硝化(90%以上)为主的工艺，其容积负荷为0.52.0kgBOD5/(m3d)，水力停留时间23h。一般认为，生物膜法处理城市污水，在国内尚需积累经验，处理规模不宜过大，约5 104m3/d左右为宜。国外(主要在欧洲)处理水量有达到36104m3/d的，这与其填料材质、自控手段和先进的反冲洗装置有关，也与其有长期积累的运行管理经验有关。2.5.3工艺的选择以及叙述

29、目前，国内外大中小型污水处理厂一般均采用活性污泥法，随着污水处理技术的发展，活性污泥法已由传统型发展为改良型，用于城市污水处理较成熟的方法有：AB法、氧化沟法、A2/O法、SBR活性污泥法。AB法对于城市污水含有大量工业废水的情况，可以达到较高的处理要求，其处理效率高，出水水质好，抗冲击负荷和抗毒能力强，运行管理方便，但其脱氮除磷的效果差，故不采用AB法。氧化沟工艺流程简单，运行管理方便，氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。运行稳定，处理效果好，氧化沟的BOD平均处理水平可达95%左右。氧化沟水力停留时间长，泥龄长，一般为2030d，污泥在沟内达到除磷脱氮的目的，除磷效果较差。规模较小的情况下

30、，氧化沟的基建投资更省。SBR是传统活性污泥法的一种变形，处理效果稳定，对水量、水质变化适应性强，耐冲击负荷。SBR在运行操作过程中，可以通过时间上的有效控制和变化来满足多功能的要求，具有极强的灵活性。污泥活性高，浓度高且具有良好的污泥沉降性能。但是脱氮除磷的效果很差。A2/O法，即厌氧缺氧好氧工艺，是70年代从国外引进的一种污水处理技术。目前，在我国的城市污水处理中已得到了广泛的应用，其主要特点是：该工艺能同时去除水中含碳有机物、BOD、氮、磷等有机物，处理出水水质好，出水氮磷含量低，与其他工艺相比，该工艺的脱氮除磷效果显著，能有效地控制水体富营养化。曝气设备可采用微孔曝气器，充氧的动力效率

31、可大大提高，节省曝气动力费用，运行费用低，如广州大坦河污水处理厂、保定市污水处理厂以及太原、大连均采用了A2/O法。通过以上论述，初步确定运用的工艺应该为活性物泥法，在活性污泥法中，根据室外排水设计规范（GB50101-2005）推荐对于设计流量小于10104m3/d的城市污水处理厂可以采用氧化沟法、SBR、A/A/O法进行设计。由于本设计只考虑脱氮，所以采用氧化沟法。T型氧化沟是Kruger公司开发的生物脱氮新工艺。该系统由三个相同的沟组合成一个运行单元，氧化沟之间通过涵洞相通。在运行时，两侧的A、C两池交替地用着曝气池和沉淀池。中间的B池一直维持曝气，进水交替引入三池，出水相应地从C池或A

32、池引出，提高了曝气转刷的利用率，有利于生物脱氮。配水井进水堰门和氧化沟出水堰门完全靠自控装置控制。T型氧化沟脱氮是通过新开发的双速电机来实现的，曝气转刷能起到混合器和曝气器的双重功能。当处于反硝化阶段时，转刷低速运转，仅仅保持池中污泥悬浮，池内为缺氧状态。好氧和缺氧阶段完全可由转刷转速的改变进行控制。T型氧化沟工艺的一般工艺流程：第三章 城市雨水管网系统规划设计3.1 划分排水流域和管道定线根据当地地形的分水线或汇水线布置雨水管道，雨水主干管和干管沿道路单侧布置，使管道的走向符合地形趋势。并尽量使管道坡度和地面坡度一致，顺坡排水，排入河流。3.2 沿线汇水面积划分因为当地地形坡度较大时，按地面

33、雨水径流的水流方向划分汇水面积。3.3 雨水口的布置雨水口沿道路两侧对称布置，基本按每隔50m布置一组，雨水口就近接入雨水检查井。在低洼和易积水的地段，应根据需要适当增加雨水口数量。3.4 雨水出水口的布置 雨水的出水口采用分散式，以使管道就近排入附近河流，管线较短，水体的水位变化不大，雨水可重力流入水体。3.5 雨水管道埋深根据当地情况、管网造价、管道衔接和施工难易程度等因素，雨水管道的最小覆土厚度取1.0m，当遇到与其他工程管线交叉时，安装倒虹管。3.6 雨水干管水力计算 管网水力计算按室外排水设计规范相关规定执行，具体见附表三3.7 绘制管道平面图和纵剖面图详见各部分图纸。第四章 水处理

34、系统设计计算4.1 设计流量及设计人口数计算4.1.1城市居住区每天污水平均流量 （41）式中 各居住区平均污水量（L/s）；居住区生活污水量标准（L/人d）；N 居住区规划设计人口数（人）。=3386380.105+(3100+1800+1310)=41767m3 /d= 411.54+71.88=483.42L/s4.1.2设计秒流量由街坊总面积940.66，居住区人口密度360,则服务总人口数为940.66360=338638cap,居民生活污水量定额为105，计算居民平均日生活污水量为：居民生活污水设计流量Q计算表41生活污水量总变化系数KZ污水平均日流量515407010020050

35、01000总变化系数KZ2.32.01.81.71.61.51.41.3注：1)当污水平均日流量为中间数值时，总变化系数用内插法求得；2)当居住区有实际生活污水量变化资料时，可按实际数据采用。表3-1中所列总变化系数取值范围为1.3-2.3，可按下式计算：Qd100Qd5 5Qd100 （42）式中 Q1居民区最高日最高时污水量（L/s）；KZ总变化系数，见表3-1。工业企业排水量计算： （43）糖业公司： 纺织厂： 玉米加工厂： = 50.00+29.17+20.28=99.45L/s最大设计秒流量： （44） 设计中根据远期规划等原因综合考虑，采用10m3/d作为设计流量。4.1.3 设计

36、污水水质1）生活污水和工业废水混合后污水的SS浓度： （45）式中 污水的SS浓度（mg/L）； 各区的平均生活污水量（m3/d）； 平均工业废水量（m3/d）； 不同分区生活污水的SS浓度（mg/L）； 不同工厂工业废水的SS浓度（mg/L）； 人口数（人）； 每人每天排放的SS克数g/(人.d),采用45 g/(人d)。 2）生活污水和工业废水混合后污水的浓度： （46）式中 污水的BOD5浓度（mg/L）； 不同分区生活污水的BOD5浓度（mg/L）； 不同工厂工业废水的BOD5浓度（mg/L）； 每人每天排放的BOD5克数g/( 人d)，采用30 g/( 人d)。 3）生活污水和工业废

37、水混合后污水的COD浓度： （47）式中 污水的COD浓度（mg/L）; 不同分区生活污水的COD浓度（mg/L）； 不同工厂工业废水的COD浓度（mg/L）； 每人每天排放的COD克数g/( 人d)，采用42g/( 人d)。 4）生活污水和工业废水混合后污水的总氮浓度： （48）式中 污水的总氮浓度（mg/L）;-不同分区生活污水的总氮浓度（mg/L）；-不同工厂工业废水的总氮浓度（mg/L）；每人每天排放的总氮克数g/( 人d)，一般采用3.3g/( 人d)；5）生活污水和工业废水混合后污水的总磷浓度： （49）式中 污水的总磷浓度（mg/L）；不同分区生活污水的总磷浓度（mg/L）；不同

38、工厂工业废水的总磷浓度（mg/L）；每人每天排放的总磷克数g/( 人d)，采用0.5g/( 人d)；4.1.4污水处理程度计算1）污水的SS处理程度计算：根据设计任务书要求污水排放口的出水水质要求计算E1=(C-Cess)/C （410） E1SS的处理程度（）； C进水的SS浓度（mg/L）。E=(451.57-30)/451.57=93.36按二级生物处理后的水质排放标准计算SS处理程度：根据国家中规定城市二级污水处理厂一级B标准，总出水口处的SS浓度为20 mg/LE1=（451.57-20)/451.57=95.57计算SS处理程度：从以上两种计算方法比较得出，第二种方法得出的处理程度

39、高，所以本污水处理厂SS的处理程度为95.57.2）污水的BOD5处理程度计算：根据设计任务书要求污水排放口的出水水质要求计算E2=(L-LeBOD5)/L （411） E2BOD5的处理程度（）； L进水的BOD5浓度（mg/L）。 E2=(322.2-30)/322.2=90.69按二级生物处理后的水质排放标准计算BOD5处理程度：根据国家中规定城市二级污水处理厂一级B标准，总出水口处的BOD5浓度为20 mg/LE2=（322.2-20)/322.2=93.79计算BOD5处理程度：从以上两种计算方法比较得出，第一种方法处理稳定性高，且满足出水设计要求，所以，本设计采用第一种处理方法，处

40、理程度为90.69。3）污水的COD处理程度计算：根据设计任务书要求污水排放口的出水水质要求计算E3=(C-CeCOD)/C （412） E3COD的处理程度（）； C进水的COD浓度（mg/L）。 E3=(436.68-120)/ 436.68=72.52按二级生物处理后的水质排放标准计算COD处理程度：根据国家中规定城市二级污水处理厂一级B标准，总出水口处的COD浓度为60 mg/L。E3=（436.68-60)/ 436.68=86.26计算COD处理程度：从以上两种计算方法比较得出，第二种方法得出的处理程度高，所以本污水处理厂COD的处理程度为86.26.4）污水的氨氮处理程度计算：根

41、据设计任务书要求污水排放口的出水水质要求计算E4=(C-Ce)/C （413） E4氨氮的处理程度（）； C进水的氨氮浓度（mg/L）； Ce处理后污水允许排放的氨氮浓度（mg/L）。E4=(32.19-9)/ 32.19=72.04按二级生物处理后的水质排放标准计算氨氮处理程度：根据国家中规定城市二级污水处理厂一级B标准，总出水口处的氨氮浓度为8 mg/L。E4=（32.19-8)/ 32.19=75.15计算氨氮处理程度 从以上两种计算方法比较得出，第二种方法得出的处理程度高，所以本污水处理厂氨氮的处理程度为75.15。5）污水的磷酸盐处理程度计算：根据国家中规定城市二级污水处理厂一级B标

42、准，总出水口处的磷酸盐浓度为1 mg/L。E5=(C-Ce)/C （414） E5磷酸盐的处理程度（）； C进水的磷酸盐浓度（mg/L）； Ce处理后污水允许排放的磷酸盐浓度（mg/L）。E5=(5.22-1)/ 5.22=80.844.2污水的一级处理设计4.2.1格栅的设计计算在污水处理系统(水泵前)，需设置格栅，以拦截较大的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物。按形状，可分为平面格栅和曲面格栅两种；按栅条净间隙，可分为粗格栅(50-100mm)、中格栅(1640mm)、细格栅(310mm)三种；按清渣方式，可分为人工清除格栅和机械清除格栅两种。水泵前格栅栅条间隙，应根据水泵要求确定。污水处理系统

43、前格栅栅条净间隙，应符合：人工清除：25100mm；机械清除：16100mm；最大间隙：100mm。污水处理厂可设置中、细两道格栅，大型污水处理厂亦可设置粗、中、细三道格栅。栅渣量与地区的特点，格栅的间隙大小、污水流量以及下水道系统的类型等因素有关。在无当地运行资料时，可采用：格栅间隙1625mm:0.10-0.05m3栅渣/103m3污水；格栅间隙3050mm：003-0.01m3栅渣l03m3污水。栅渣的含水率一般为80，密度约为960kg/m3。在大型污水处理厂或泵站前的大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3)一般采用机械清渣。小型污水处理厂也可采用机械清渣。机械格栅不宜少于2台，如为1台时

44、，应设人工清除格栅备用。过栅流速一般采用0.61.0m/s.格栅前渠道内的水流速度，一般采用0.40.9/s。格栅倾角，一般采用45。75。人工清除的格栅倾角小时，较省力，但占地多。通过格栅的水头损失，一般采用0.080.15m。表42栅条断面形状及尺寸格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位0.5。工作台上应有安全和冲洗设施。格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m。工作台正面过道宽度：人工清除：不应小于1.2m，机械清除；不应小于1.5m。机械格栅的动力装置一般宜设在室内，或采取其他保护设备的措施。设计格栅装置的构筑物，必须考虑设有良好的通风措施。格栅间内应安设吊运设备，以进行格栅

45、及其他设备的检修、栅渣的日常清除。格栅的栅条断面形状，可按表32选用。在本设计中，采用泵前中格栅，泵后细格栅结合的方式布置，格栅均为平面格栅。考虑到安全和维修及清理方便，格栅采用2组，每组单独设置，采用机械除渣的方法清除栅渣。设计流量结合远期规划考虑采用10万m3/d设计计算,也就是1160L/s=1.16 m3/s。1.泵前中格栅计算：1)设计中选择二组格栅，N=2组，则每组格栅的设计流量为0.58 m3/s。格栅间隙数： （415） 式中 n格栅条间隙数（个）； Q设计流量（m3/s）； 格栅倾角（。）； N设计的格栅组数（组）； b格栅条间隙（m）； h栅前水深（m）； v格栅过栅流速（

46、m/s）；设计中取 60。 h=0.8m v=0.8m/s b=0.02m个2)格栅槽宽度：B=S(n-1)+bn （416） 式中 B格栅槽宽度（m）； S每根格栅条的宽度（m），本设计中采用的栅条是图2中迎水面为半圆型的巨型栅条。采用这种栅条可以减少水力损失，并可以提高出渣效果。本设计中S0.01m。 B0.01（431）430.02=1.28m1) 进水渠道渐宽部分的长度： （417）式中 l1进水渠道渐宽部分的长度（m）； B1进水明渠宽度，本设计根据进水总干管直径确定为1.1m； 1渐宽处角度（）；根据给排水设计规范一般采用1030，本设计中采用20； m 4)出水渠道渐窄部分的长度

47、： （418）式中 l2出水渠道渐宽部分的长度（m）； B2出水明渠宽度，本设计根据水量，定为1.1m； 2渐宽处角度（）；根据给排水设计规范一般采用1030，本设计中采用20； m5)通过格栅的水头损失： （419） 式中 h1水头损失（m）； 格栅条的阻力系数，查设计手册可知1.83； k格栅受污染物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k3；0.062m6)栅后明渠的总高度： H = h + h1 + h2 （420）式中 H栅后明渠总高度（m）； h2明渠超高（m），一般采用0.30.5m，本设计中采用0.4m； H = 0.8 + 0.062 + 0.4 = 1.262m7)格栅槽总长度

48、： （421） 式中 L格栅槽总长度（m）； H1格栅明渠的深度（m）； 0.5、1.0设计常数；8)每日栅渣量： （422）式中 W每日栅渣量（m3/d）； W1每日每103 m3污水的栅渣量，（ m3/103 m3污水），根据设计规范可以取0.040.06 m3/103 m3污水。本设计根据水量取0.050.040.06 m3/103 m3污水。 m3/d0.2 m3/d。根据以上对栅渣量的计算，采取机械除渣。机械除渣采用HGS型回转式弧形格栅除污机。HGS型回转式弧形格栅除污机适用于浅渠槽的拦污。属中细格栅除污设备。结构及特点HGS型回转式弧形格栅除污机由驱动装置、栅条组、传动轴、耙板、旋转耙臂、做渣装置等组成。其耙制成金属型，也可制成尼龙刷。特点是转臂转动灵活，结构简单。安装维修方便，水下无传动件，使用寿命长。规格按下表选用。表43 HGS型回转式弧形格栅除污机性能规格9）中格栅进水管道为DN1200mm的钢管， 出水管道为也DN1200mm的钢管。中格栅详细图见泵房格栅设计图。2.中格栅和细格栅间设有污水泵，在中格栅和水泵间设有集水池，水泵和集水池部分的计算详见泵房设计。3.水泵后不设置集水池，水经由水泵出水渠道，直接进入到细格栅的进水渠道。泵后细格栅计算：1)设计中选择二组格栅，N=2组，则每组格栅的设计流量为0.58 m3/s。格栅间隙数