排水管网和污水处理厂设计

1、排水管网和污水处理厂设计总体设计城镇排水系统的确定本设计是长沙市岳麓区排水管网的设计，在管网设计中应遵循管线的走向应与地势的降落走向相一致，这样以避免与地势等高线的相反造成管道埋深过深，给施工带来困难和增大投资。一般规定在埋深7.0m以下应设提升泵站。在街道下的管道的最小覆土厚度在0.7m，管径为300mm,管道的最小坡度在地势较平坦的地方为2%。污水处理厂的位置应设置在区域的下风向，靠近河流下游处。城镇污水处理工艺流程的确定确定污水处理工艺流程的原则（1）城市污水处理应采用先进的技术设备，要求经济合理，安全可靠，出水水质好；保证良好的出水水质，效益高；（2）污水厂的处理构筑物要求布局合理，建

2、设投资少，占地少；自动化程度高，便于科学管理，力求达到节能和污水资源化，进行回用水设计；（3）为确保处理效果，采用成熟可靠的工艺流程和处理构筑物；提高自动化程度，为科学管理创造条件；（4）污水处理采用生物处理，污泥脱水采用机械脱水并设事故干化厂；污水采用季节性消毒；（5）提高管理水平，保证运转中最佳经济效果；充分利用沼气资源，把沼气作为燃料；（6）查阅相关的资料确定其方案。最佳的处理方案要体现以下优点：保证处理效果，运行稳定；基建投资省，耗能低，运行费用低；占地面积小，泥量少，管理方便。2.2.2污水处理方案的确定污水处理厂的工艺流程是指在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

3、，以满足污水处理的要求。采用何种处理流程还要根据污水的水质、水量，回收其中的有用物质的可能性和经济性，排放水体的具体规定，并通过调查研究和经济比较后决定，必要时还应进行科学论证。岳麓区污水处理厂的污水要求达到工程所要求的污水处理程度，必须采用二级处理。目前国内外城市二级处理厂大多采用活性污泥法，这种方法能有效去除城市污水中的主要污染物，而且比较经济。以下我们对这几个污水处理工艺流程方案进行筛选，比较。2.2.2.1氧化沟工艺氧化沟也称氧化渠或循环曝气池，是于20世纪50年代由荷兰的巴斯韦尔(Pasveer)所开发的一种污水生物处理技术，属活性污泥法的一种变法。它把连续式反应池作为生化反应器，混

4、合液在其中连续循环流动。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应器中的混合液传递水平速度，从而使被搅动的混合液在氧化沟闭合渠道内循环流动。由于氧化沟运行成本低，构造简单，易于维护管理，出水水质好，运行稳定，并可以进行脱氮除磷，因此日益受到人们的重视，并逐步得到推广，特别适用于南方延时曝气运行。(1)工艺流程氧化沟工艺可不建初沉池和污泥消化池，有时还可以将曝气池与二沉池合建而省去污泥回流系统，常用的处理城市污水的氧化沟工艺流程如图2.1示：进格栅沉沙池氧化沟二沉池出水丨i回流污泥剩余污泥图2.1氧化沟工艺流程(2)氧化沟特点工艺流程简单，运行管理方便，氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池，

5、有此类氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。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。能承受水量水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力，这主要是由于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额的目的，脱氮效率一般80%，但要达到较高的除磷效果，则需要采取另外措施。基建投资省，运行费用低和传统活性污泥工艺相比，在去除BOD和NH3-N及脱氮情况下更省，同时统计表明在规模较小的情况下，氧化沟的基建投资比传统活性污泥法更省。2.2.2.2间歇式活性污泥处理系统(简称SBR工艺)SBR法工艺流程：污水-一级处理-曝气池-处理水工作原

6、理：流入工序：废水注入，注满后进行反应，方式有单纯注水，曝气，缓速搅拌三种，曝气反应工序：当污水注满后即开始曝气操作，这是最重要的工序，根据污水处理的目的除P脱N应进行相应的处理工作。沉淀工艺：使混合液泥水分离，相当于二沉池，排放工序：排除曝气沉淀后产生的上清液，作为处理水排放，一直到最低水位，在反应器残留一部分活性污泥作为种泥。待机工序：工处理水排放后，反应器处于停滞状态等待一个周期。特点：大多数情况下，无设置调节池的必要。SVI值较低，易于沉淀，一般情况下不会产生污泥膨胀。通过对运行方式的调节，进行除磷脱氮反应。自动化程度较高。得当时，处理效果优于连续式。单方投资较少。占地规模大，处理水量

7、较小。本工艺又称序批式活性污泥处理系统，其最主要特征是采用集有机污染物降解与混合液沉淀于一体的反应器间歇曝气池。SBR工艺的特点：SBR是传统活性污泥法的一种变形，它的净化机理与传统活性污泥法基本相额同，但SBR的各个运行期在时间上的有序性，使它具有不同于连续流活性污泥法和其他生物处理的一些特性。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。SBR可以调节曝气时间来满足出水要求，因此运行可靠，效果稳定。另外，SBR独特的时间推流性与空间完全混合性，使得可以对其运行有效的交换，以达到适应多种功能的要

8、求，极其灵活。理想的推流过程使生化反应推力大、效率高。污泥活性高，浓度高且具有良好的污泥沉降性能。由于有机物浓度存在较大浓度梯度，有利于菌胶团的形成，所以可有效地抑制丝状菌的生长，防止污泥膨胀。SBR在沉淀时没有进出水流的干扰，可以避免短流和异重流的出现，是一种理想的静态沉淀，固液分离效果好，易获得澄清的出水。剩余污泥含水率低，浓缩污泥含固率可达到2.5%3%，为后续污泥的处置提供了良好的条件。脱氮除磷效果好SBR工艺的时间序列性和运行条件上的较大灵活性为其脱氮除磷提供了得天独厚的条件。工艺简单，工程造价及运行费用低，是小规模污水治理的有效方法。目前，我国乡镇企业发展很快，排放污水总量不大，且

9、间断排放，加之技术管理水平较低，经费少，若采用常规的连续式活性污泥系统进行治理，难度很大，若采用间歇法，则具有均化水质，勿需污泥回流，不需二沉池，建设与运行费用都较低等优点，SBR是一种高效、经济、管理简便，适用于中小水量污水。2.2.2.3A2O生物脱氮除磷工艺工艺原理：1)厌氧池：流入原污泥水及同步进入的从二沉池回流的含磷污泥。该池主要功能为释放磷，使污水中磷的浓度升高，溶解性有机物被生物吸收而使污水中BOD5浓度下降。NH3N因细胞合成而被去除一部分，使污水中浓度下降，但NH3N含量无变化。缺氧池：反硝化菌利用污水中的有机物作为碳源，将回流液带入的大量NO3N和NO2N还原为N2释放至空

10、气中。BOD5浓度下降，NO3N的浓度大幅度下降，而磷的变化很小。好氧池：有机物被微生物生化降解而继续下降；有机氮被氨化继而被硝化，使NH3N浓度显著下降，但该过程使NO3N浓度增加，磷随着聚磷菌的过量摄取，也以较快速度下降。好氧池将NH3N完全硝化，缺氧池完成脱氮功能；缺氧池和好氧池联合完成除磷的功能。工艺特点：优点：该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间，总占地面积少于其它的工艺。在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之虞,SVI值一般均小于100。污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不啬溶解氧浓度，运行费低。氧、缺氧

11、、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱N除P的功能；脱N效果受混合液回流比大小的影响，除P效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响，因而脱N除P效率不可能很高。缺点：除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/BOD值高时更是如此。脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否则增加运行费用。对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解浓度也不宜过高。以防止循环混合液对缺反应器的干扰。A2/O同步脱氮除磷工艺流程如图2.2示：剩余污泥回流污泥图2.2A2/O同步脱

12、氮除磷工艺流程通过以上几个工艺流程的技术经济比较可知，A2/O法较适合于长沙市岳麓区污水处理厂，同时根据出水水质的要求，即需高效脱氮除磷，故本设计采用A2/O工艺。主要构筑物的选择格栅格栅是一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水管道、泵房、集水井的进口处或处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。截留污物的清除方法有两种，即人工清除和机械清除。大型污水处理厂截污量大，为减轻劳动强度，一般应用机械清除截留物。污水泵房城市污水处理厂的运行费用大部分来自于电能，其中40%的电能为水泵消耗，所以，确定合理的水泵及泵站具污水处理厂的关键所在。泵站形式的选择取决于水力

13、条件和工程造价，其它考虑因素还有：泵站规模大小、泵站的性质、水文地质条件、地形地物、挖渠及施工方案、管理水平、环境性质要求、选用水泵的形式及能否就地取材等。污水泵站的主要形式：合建式矩形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数为4台或更多时，采用矩形，机器间、机组管道和附属设备布置方便，启动简单，占地面积大；合建式圆形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数不超过4台，圆形结构水力条件好，便于沉井施工法，可降低工程造价，水泵启动方便。对于自灌式泵房，采用自灌式水泵，叶轮(泵轴)低于集水池最低水位，在最高、中间和最低水位都能直接启动，其优点为启动及时可靠，不需引水辅助设备，操作简单。非自灌式泵房，泵

14、轴高于集水池最高水位，不能直接启动，由于污水泵水管不得设低阀，故需设引水设备。但管理人员必须能熟练的掌握水泵的启动程序。由以上可知，本设计因水量较小，并考虑到造价、自动化控制等因素，以及施工的方便与否，采用自灌式半地下式圆形泵房。沉砂池沉砂池的功能的去除比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站倒虹吸管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可设于初沉池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件，沉砂池的形式，按水流方向的不同可分为平流式、竖流式、曝气沉砂池三类。(1)平流沉砂池优点：沉淀效果好，耐冲击负荷，适应温度变化。工作稳定，构造简单，易于施工，便于管理缺点：占地大，配水不均匀，易

15、出现短流和偏流，排泥间距较多，池中约夹杂有15%左右的有机物使沉砂池的后续处理增加难度。(2)竖流沉砂池优点：占地少，排泥方便，运行管理易行。缺点：池深大，施工困难，造价较高，对耐冲击负荷和温度的适应性较差，池径受到限制，过大的池径会使布水不均匀。(3)曝气沉砂池优点：克服了平流沉砂池的缺点，使砂粒与外裹的有机物较好的分离，通过调节布气量可控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化影响小，同时起预曝气作用，其沉砂量大，且其上含有机物少。缺点：由于需要曝气，所以池内应考虑设消泡装置，其他型易产生偏流或死角，并且由于多了曝气装置而使费用增加。基于以上三种沉砂池的比较，本工程设计确定采用平流沉

16、砂池。2.2.3.4沉淀池(初沉池、二沉池)(1)平流沉淀池优点：沉淀效果好；耐冲击负荷和温度的变化适应性强；施工容易，造价低。缺点：池子配水不均匀；采用多斗排泥时，每个泥斗需要单设排泥管各自排泥，操作量大。适用条件:大、中、小型污水处理厂；地下水位较高和地质条件较差的地区。(2)辐流沉淀池优点：多为机械排泥，运行较好，管理较简单；排泥设备已趋定型。缺点：池内水速不稳定，沉淀效果较差；机械排泥设备复杂，对施工质量要求高。适用条件：大、中型污水处理厂；地下水位较高的地区。(3)竖流沉淀池优点：排泥方便，管理简单；占地面积较小。缺点：池子深度大，施工困难；对冲击负荷和温度变化的适应性能力较差；造价

17、较高；池径不宜过大，否则布水不均匀。适用条件：适用于处理水量不大的小型污水处理厂。斜板(管)沉淀池优点：沉淀效率高，停留时间短；占地面积小。缺点：用于二沉池时，当固体负荷较大时其处理效果不太稳定，耐冲击负荷的能力较差。综上所述，四种沉淀池的优缺点比较，并结合本设计的具体资料可知，本工程初沉池、二沉池均采用中心进水、周边出水的辐流式沉淀池。2.2.3.5消毒接触池：采用平流式消毒接触池。消毒剂的选择：(1)液氯优点：价格便宜，效果可靠，投配设备简单。缺点：对生生物有毒害作用，并且可能产生致癌物质。适用于大、中型规模的污水处理厂。(2)漂白粉优点：投加设备简单，价格便宜。缺点：除用液氯缺点外，尚有

18、投配量不准确，溶解剂调制不便，劳动强度大。适用于消毒要求不高或间断投加的小型污水处理厂。(3)臭氧优点：消毒效率高，能有效的降解水中残留有机物、色味等，污水温度、PH值对消毒效果影响小，不产生难处理或生物积累性残余物。缺点：投资大，成本高，设备管理复杂。综上三种消毒剂的比较，本工程设计采用液氯作消毒剂。浓缩池污泥浓缩池主要是降低污泥中的空隙水，来达到使污泥减容的目的。浓缩池可分为重力浓缩池和浮选浓缩池。重力浓缩池按其运行方式分为间歇式或连续式。浮选浓缩池：适用于浓缩活性污泥以及生物滤池等较轻的污泥，并且运行费用较高贮泥能力小。重力浓缩池：用于浓缩初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，运行费用低，动力消

19、耗小。综上所述，本设计采用间歇式重力浓缩池。污泥脱水污泥脱水的方法有自然干化、机械脱水及污泥烧干、焚烧等方法。本设计采用带式压滤机脱水。管网设计排水系统体制的确定合理地选择排水系统的体制，是城市和工业企业排水系统规划和设计的重要问题。它不仅从根本上影响排水系统的设计、施工、维护管理，而且对城市和工业企业的规划和环境影响深远，同时也影响排水系统工程的总投资和初期投资费用以及维护管理费用。本设计为长沙市岳麓区城区的污水管网设计，且不考虑雨水，故流量不会过大。从环境保护、造价、维护管理方面来看，本设计采用分流制排水体制。污水管道的布置从城区的总平面图可知该城区的地势自东北和西北向中心河流倾斜，且坡度

20、较大。为了充分利用有利的地势条件，将水依靠自身的重力流向污水处理厂，整个管道系统布置成截流式形式。污水由两侧向中间河流汇集。街道支管布置在街区地势较低一侧的道路下，干管基本上与等高线垂直布置，主干管则沿城区的南侧布置，基本与等高线平行。污水管道的设计流量计算污水管网设计本设计涉及设用人口16万，城区街坊及公共场所总面积为54.44平方千米。长沙市岳麓区的最高日综合生活用水定额为220370L/(capd)，平均日综合生活用水定额为170280L/(capd)。本设计取平均日综合生活用水定额为250L/(capd).污水定额取为用水定额的80%。平均日综合生活污水定额为200L/(capd)计算

21、日综合污水总量为：Q总量200X160000=32000m3平均日综合污水量为：错误!未找到引用源。工错误!未找到引用源。错误!未找到引用源=370.37L/s计算总变化系数为：Kz=错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。=1.413.管网设计所以综合污水设计流量错误!未找到引用源。为:Q1错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。错误味找到引用源。=1.41错误味找到引用源。370.37错误!未找到引用源。该市有六家骨干企业，以及一个新规划的工业园区，各个部门的工业废水和生活污水、淋浴污水总设计流量.工业企业生活、淋浴污水与工业废水设计流量为：错误!未找到引用源。25错误!未找到引用源。

22、+60+35+10+30+15+100错误!未找到引用源。275L/S工业企业生活、淋浴污水与工业废水排放时间按每天八小时计算，则：所以该市日排放污水总量为：Q=Q错误!未找到引用源。+8错误!未找到引用源。Q错误!未找到引用源。=39920错误!未找到引用源。将各项污水设计流量直接求和，得该市污水设计总流量错误!未找到引用源。522.22+275错误!未找到引用源。797.22L/S城市主要地区以山地为主，城市依山坡向河流而建。可利用地形不设污水提升泵站，利用重力。所以该市排水管道干管延街道汇至河边大道后，注入河边大道下的主干管延河流方向进入河流下游污水处理厂。街坊及公共建筑区域总面积为54

23、.44km2.该市街坊及公共建筑区域划分为56个，街坊面积统计如表3.1示：综合污水平均日流量按街坊及公共建筑区域面积比例分配，比流量为：370.37vq“頁二时二冋“恥讦表3.1街坊面积（单位：km错误!未找到引用源。）街坊编号I12345678910街坊面积A0.440.570.570.570.574.920.350.350.350.35街坊编号I11121314151617181920街坊面积A0.820.350.350.350.350.340.341.812.330.34街坊编号I21222324252627282930街坊面积A0.340.340.360.231.560.250.27

24、0.220.230.33街坊编号I31323334353637383940街坊面积A0.280.192.150.730.441.521.350.640.510.49街坊编号I41424344454647484950街坊面积A0.371.621.690.981.133.332.201.150.600.42街坊编号I515253545556街坊面积A2.511.943.342.960.530.82在污水官网设计时，为便于直观了解，特将该市排水区域划分为三个区域，在计算时对三个区域分别计算，说明的是一区域的所有污水将穿江进入三区域的管网中，二区域的污水在南部穿过东江后与三区域污水汇合后直接进入污水处

25、理厂。一区域污水管网中主干管为19,可划分为12、23、34、45、56、6778、89等8个管段，其中管段23、45、67和78分别接纳街坊11、19、42和45的生活污水，作为这些管段的本段流量。五条干管为112、213、314、446和537,均仅输送与它们连接的支管所输入的转输流量，而没有直接的本段流量。污水管段设计流量计算如表3.2示：表3.2一区域污水管段设计流量计算:综合污水日平均流量分配管段设计流量计算本段转输合计总沿线流量集中流量设计管段编号流量流量变化流量街坊编街坊面比流量流量系数本段转输号积12345678910111212一一一7.757.752.1616.70一一16

26、.701011一一一2.992.992.36.88一一6.881112一一一9.259.252.1119.55一一19.551213一一一15.5115.512.0030.97一一309713217.8917.891.9735.17一一35.1723110.826.85.5828.0233.601.8361.63一一61.631415一一一33.4633.461.8461.40一一61.401516一一一38.1538.151.8169.01一一69.011617一一一42.8442.841.7976.51一一76.51173一一一45.2245.221.7680.28一一80.2834一一一

27、一93.5193.511.64153.26一一153.261819一一一1.701.702.33.91一一3.911920一一一一8.168.162.1417.49一一17.492021一一一一9.669.662.1020.32一一20.322122一一一一13.6713.672.0327.68一一27.683.管网设计3.管网设计厂厂综合污水日平均流量分配管段设计流量计算本段转输合计总沿线流量集中流量设计管段编号流量流量变化流量街坊编街坊面比流量流量系数本段转输号积222318.2318.231.9635.77一一35.7723418.2318.231.9635.77一一35.7745192

28、.336.815.84122.08137.921.57216.59一一216.5956137.92137.921.57216.59一一216.59242513.8013.802.0227.92一一27.92252618.1518.151.9635.63一一35.6326632.7832.781.8460.29一一60.2967421.626.811.02181.99193.011.51292.10一一292.10272820.6720.671.9340.00一一40.00282923.1723.171.9144.27一一44.277293029.8329.831.8655.44一一55.443

29、0733.3233.321.8461.17一一61.1778451.136.87.68226.33234.011.48346.72一一346.7289234.01234.011.48346.72一一346.723738一一一一25.00一25.003839一一一一60.0025.0085.003940一一一一35.0085.00120.00404122.6422.641.9243.37一120.00163.3741937.6037.601.8168.12一120.00188.12931279.43279.431.45406.02一120.00526.023132283.51283.511.45

30、411.29一120.00531.293233286.37286.371.45414.98一120.00534.983334286.37286.371.45414.98一120.00534.983435286.37286.371.45414.9810.00120.00544.983536286.37286.371.45414.9830.00130.00574.98424317.0717.071.9833.73一一33.73434430.2630.261.8656.15一一56.154445542.966.820.1352.9773.101.68123.10一一123.10454676.7076

31、.701.68128.48一一128.48464782.2882.281.66136.77一一136.77474882.2882.281.66136.77一一136.774836一一一一82.2882.281.66136.77100.00一236.7736污水处理370.37370.371.41521.7315.00260.00796.733.管网设计3.5污水管道的水力计算在确定设计流量后，便可以从上游管段开始依次进行主干管各设计管段的水力计算。不计算管段：根据最小管径300mm,最小设计流速0.6m/s和最大充满度0.55情况下查表，能通过的最大流29x86400量值Q=29L/s,估算出

32、设计管段服务的排水面积=300 x200=41.76ha图上未编号管段服务的排水面积皆小于此值，即为不计算管段，直接采用最小管径300mm和相应的最小坡度0.003而不再进行水力计算。从管道平面布置图上量出每一设计管段的长度，列入表第2项。将各设计管段的设计流量列入表中第3项，设计管段起迄点的地面标高，列入表中第10，11项计算各设计管段的地面坡度作为确定管道坡度时的参考。确定起始管段的管径以及设计流速v,设计坡度i,设计充满度hD。首先拟采用最小管径300mm,即查水力计算图。这张计算图中，管径D和管道粗糙n为已知，其余4个水力因素只要知道2个即可求出另外2个。现已知设计流量，另1个可根据水

33、力计算设计数据的规定设定。由于管段的地面坡度较大，设计坡度采用1=0.006。当Q=88.92L/s、1=0.006时，查表得出v=1.28m/s(大于最小设计流速0.6m/s),恰=0.41(小于最大设计充满度0.70),计算数据符合规范要求。将所确定的管径D、坡度丨、流速v、充满度hD分别列入表第4、5、6、7项。确定其它管段的管径D、管道坡度丨、设计流速v、设计充满度hD。通常随着流量的增加，下一个管段的管径一般会增大一级或两级，或者保持不变，这样便可根据流量的变化情况确定管径。然后可根据设计流速随着设计流量的增大而逐渐的增大或者保持不变的规律设定设计流速。根据Q和v的关系即可确定相应的

34、h/D和丨值，若h/D和丨值符合设计规范的要求，说明水力计算合理，将计算结果填入表相应的项中。计算各管段上端、下端的水面、管底标高及其埋设深度：根据设计管段长度和管道坡度求降落量。如管段12的降落量为IL=0.006x172=1.032m,列h/D=0.5x0.41=0.205m,列入入表第9项。(6)根据管径和充满度求管段的水深。如管段12的水深为h=D表第8项。(7)求设计管段上、下端的管内底标高，水面标高和埋设深度。1点的等于1点的地面标高减1点的埋深，为926.29-2.00=924.29m,列入表中第14项。2点的管内底标高等于1点的管内底标高减降落量，为924.29-1.032=9

35、23.258m,列入表中第15项。2点的埋设深度等于2点的地面标高减2点的管内底标高，为925.20-923.258=1.94m,列入表中第17项。管段上下端水面标高等于相应点的管内底标高加水深。如管段12中的1点的水面标高为924.290+0.205=924.495m,列入表中第12项。2点的水面标高为923.258+0.205=923.463m,列入表中第13项。根据管段在检查井处采用衔接方法,可以确定下游管内底标高。如管段12与23的管径的相同,可采用水面平接,即管段12与23中的2点的水面标高相同,然后用3点的水面标高减去降落量,求的3点的水面标高。将2、3点的水面标高减去水深求出相应

36、的管底标高。进一步求出2、3点埋深。污水管网主干管水力计算如表3.3.示：表3.3污水管网主干管水力计算管段管段设计管径管段管内充满度降落标咼(m)埋设深度编号长度流量坡度流速量h/Dh地面水面管内低(m)LQDIVIL(%)(m)上端下端上端下端上端下端上端下端(m)(m/s)(mm)(%o)(m/s)(m)12345678910111213141516171254016.703001.850.55450.140.139.1039.0037.2437.1437.1037.002.002.0023180061.634001.70.7650.260.3139.0038.8037.1436.833

37、6.8836.572.122.23341220153.266000.980.70.750.450.1238.8038.6036.8336.7136.3836.262.422.34451940216.597004.61.40.470.331.038.6037.1036.7135.7136.3835.382.221.7256260216.597000.790.70.800.560.0237.1034.5033.5633.5433.0032.984.101.52671290292.108006.01.70.350.280.7734.5034.0033.5432.7733.2632.491.241.5

38、1782090346.729000.740.800.650.590.1534.0032.0032.7732.6232.1832.031.82-0.03891090346.728000.000.6910.80.0032.0032.0028.8328.2328.0328.033.973.979312050526.0211000.840.90.600.660.1732.0031.8030.6930.5230.0329.861.971.9431970531.2911000.840.90.600.660.0831.8031.6030.5230.4429.8629.781.941.823232970534

39、.9811000.840.90.600.660.0831.6031.4030.4430.3629.7829.701.821.733331020534.9811000.941.00.600.660.1031.4031.2030.3630.2629.7029.601.71.63434700544.9811000.941.00.600.660.0731.2031.0030.2630.1929.6029.531.61.4735351810574.9811001.11.150.600.660.2031.0030.8030.1929.9929.5329.331.471.4736362180796.7313

40、001.31.20.500.750.2830.8030.6029.9929.7129.2428.961.561.64管段连接采用水面平接,另外由于管段67之间落差较大,特设置跌水井,3.6雨水管网设计根据该市区的地形及实际发展情况,先决定只对区域一进行雨水设计,采用暗管排水,tl=10min,m=2,汇水面积和管段长度均从规划资料数据中取得，具体计算过程详见下表。暴雨强度公式为q错误!未找到引用源。相关系数参考长沙市的测定值，取为：A错误!未找到引用源。11.163，C错误!未找到引用源。b错误!未找到引用源。，n错误!未找到引用源。所以该市的暴雨强度公式为：t设计管段编号管长汇水面积管内雨水

41、流行时间单位设计流管径量水力坡度流速管道输送能力坡降设计地面标高设计管内低标高埋深面径量积流起点终点起点终点起点终点123456789101112131415161718q错误!未找到引用源。采用管顶平接管段三四设跌水井，管低为32.00，雨水管网水力计算如表3.4示：本设计中，居住区人口密度为300人/公顷，污水设计定额标准为200L/(人*d),所以，每公顷街区面积的生活污水平均流量为：q0=300X200/86400=0.694(L/sha)设计管段1-2为主干管的起始管段，除接纳12街区本段污水流量q1外，还有转输流量q2流入。本段流量q1=3.56X0.694=2.47L/s；该管的

42、转输流量是从干管1314151617181流来的污水，其值为：q2=q0 xF=0.694x(7.06+6.19+14.88+6.09+10+5.86+5.04+3.84+3.07+3.80+1.78)=46.93L/s123169.08.9102.64274.122442.371050103.12682.933.1743.0039.5040.0036.333.00317231833.99.812.643.73227.112227.9118003.20.902289.060.5939.5038.8036.3335.743.173.06343273.119.676.372.10219.81432

43、3.5615004.002.604592.251.3138.8037.1035.7434.433.062.6745273.623.28.470.27171.043944.9318001.21.74323.780.0337.1034.5032.0031.974.102.53561379.642.508.740.79169.267193.5018003.502.97375.860.4834.5034.0031.9731.492.532.51671725.050.589.53164.318310.9418004.63.38393.220.7934.0032.0031.4930.702.511.30表

44、3.4雨水管网水力计算合计平均流量q1+q=2.47+46.93=49.40L/s。查表kz=1.8。该段的污水设计流量2Qi=49.40 x1.8=88.92L/s。设计管段2-3除了27街区本段流量q1的流入，还有12管段转输流量q2的流入。故本段流量q1=3.34X0.694=2.32L/s；转输流量q2=49.40L/s。合计平均流量q1+q2=2.32+49.40=51.72L/s。查表Kz=1.8。该段的污水设计流量Q1=51.72x1.8=93.10L/s其余管段的设计流量计算方法相同。青海大学本科毕业设计：长沙市岳麓区排水设计4.城市污水处理厂的设计城市污水处理厂的设计城市污水

45、的组成与水质特征由城市排水系统汇集的污水为城市污水，它是由居民的生活污水和位于城区内的工业企业排放的工业污水以及部分的降水组成。城市污水处理厂设计水质为了简化计算，公共建筑生活污水量和小型工业企业的集中排水量，一般按计算街坊生活污水流量的方法近似计算，包括在居住区内按面积计算。城市每天的平均污水量Q=Zq-N=300 x200 x333.2=19992m3/d=231L/s平式中Q城市每天的平均污水量（m3/d）；N各区人口数（人）；n污水量设计定额（厶/cap-d），本设计取n=200L/cap-d设计秒流量Q=KQ=1.5x231=29988m3/d=347L/smaxZ平式中Kz总变化系

46、数，本设计取K=1.5生活污水的BOD和SS的设计值可取为：BOD=30g/（人d）SS=45g/（人d）工业废水的水质因不同企业水质不同，各工厂排放污染物浓度或量按中华人民共和国国家标准污水综合排放标准限定三级标准的相关水污染物最高允许排放浓度及部分行业最高允许排水量取值。水质浓度：错误!未找到引用源。的浓度为：S错误!未找到引用源。=0.23g/LSS的浓度为：S错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。g/L城市污水处理厂厂址的选择厂址位于集中给水水源下游，并设在该市的下游和夏季主导风的下风口，且充分利用地形，位于市郊，有扩建的余地。污水处理工艺的选定污水处理工艺的选定依据因素（1）污水的

47、处理程度（2）工程造价与运行费用（3）当地的各项条件（4）原污水的水量与污水流入工况所以本设计考虑各种因素后采用完整的二级处理系统和污泥处理系统组成。该流程的一级处理是由格栅、沉砂池和初次沉淀池所组成，其作用是去除污水中的固体污染物质，从大块垃圾到颗粒径为mm的悬浮物。污水的BOD值，通过一级处理能够去除20%错误!未找到引用源。二级处理系统是城市污水处理厂的核心，它的主要作用是去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物。通过二级处理，污水的BOD值可降至20错误!未找到引用源。，一般可达到排放水体和灌溉农田的要求。污水处理厂相关构筑物及反应装置的设计污水处理构筑物设计内容及设计参数如表4.1示：

48、表4.1污水处理构筑物设计内容及设计参数构筑物设计内容主要设计参数格栅栅槽宽度过栅流速v=0.61.0m/s过栅水头损失栅前流速V=0.40.9m/s构筑物设计内容主要设计参数格栅总高度格栅倾角为4575度格栅总长度栅渣量：格栅间隙b=1625mm和b=3050mm时每日栅渣量分别为10.05和0.030.01m3栅渣/103m3污水池内v=0.3m/s，v=0.15m/s池长过水断面池总长maxmin停留时间3060s有效水深小于或等于1.2m,般为0.251.0m平流尘砂池砂斗所需容积池总高校核最小流速CASS池个数每池运行周期计算每个运行周期中的进水时间，每格宽度大于或等于0.6m城市污

49、水沉砂量0.03Lm3砂斗倾角大于或等于55度砂斗容积小于或等于2d沉砂量充水比,仅需除磷时宜为0.250.5,需脱氮时宜为0.150.3CASS反应池确定曝气反应、沉降、排放及闲置时间，每个池容V排放完毕后混合液所占体积池容表面积反应池宜采用矩形池,水深宜为4.06.0m反应池长度与宽度之比：间隙进水时宜为1：12：1,连续进水时宜为2.5：14：1接触池池尺寸水头损失池面积以水力负荷校核池面积水力停留时间30min长宽比：一般为3：14：1；气浮污泥浓池高回流比溶气罐净容积深度与宽度之比不小于0.3；缩池有效水深一般为34米；水平流速一般为410mm/s；格栅的设计格栅是一组平行的金属栅条

50、或筛网组成，安装在污水管道、泵房、集水井的进口处或处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。截留污物的清除方法有两种，即人工清除和机械清除。大型污水处理厂截污量大，为减轻劳动强度，一般应用机械清除截留物。4.4.1.1设计要求中格栅间隙一般采用1040mm,细格栅采用310mm；格栅不宜少于两台，如为一台时，应设人工清除格栅备用；过栅流速一般采用0.40.9m/s；格栅倾角一般采用4575；通过格栅的水头损失一般采用0.080.17m/s；格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位0.5m,工作台有安全和冲洗设施；格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7

51、m,工作台正面过道宽度：人工清除，不小于1.2m；机械清除，不小于1.5m；机械格栅的动力装置一般宜设在室内或采取其它保护设备的措施；设置格栅装置的构筑物必须考虑设有良好的检修、栅渣的日常清除错误!未找到引用源。522.22+275错误!未找到引用源。797.22L/S=0.80错误!未找到引用源。/s格栅的间隙数：Q：sinan二Nbhv式中a格栅角度(a=60)n格栅栅条间隙数(个)N设计的格栅组数(N=2)b格栅栅条间隙(b=0.01m)h格栅前水深(h=0.4m)v格栅过栅流速(v=0.9m/s)设栅前水深h=0.4m,过栅流速取v=1.0m/s,用中隔栅，栅条间隙e=20mm,格栅安

52、装倾角错误!未找到引用源。=60错误!未找到引用源。栅条的间隙数：n=错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。93格栅宽度用式B=S(n错误!未找到引用源。)错误!未找到引用源。en取栅条宽度S=0.01m,即B=0.01(93错误!未找到引用源。)+0.02错误!未找到引用源。93=2.78m进水渠道渐宽部分长度：进水渠道渐宽部分的长度：7B-Bl=i2tga1BB式中1进水明渠宽度（1=0.74m）1渐宽处角度（1=20）出水渠道渐窄部分的长度B-B=12tg2式中渐宽处角度（=20）21若进水渠宽B错误!未找到引用源。=1.0m,渐宽部分展开角错误!未找到引用源。=30错误!未找到引用

53、源。，此时进水渠道内的流速为1.0m,L错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。1.54m格栅与出水渠道连接处的渐窄部分长度：L错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。=0.77m过栅水头损失：因栅条为矩形截面，取k=3,并将已知数据带入式：h错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。式中卩一一格栅条的阻力系数，查表卩=2.42k格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，取k=2.5即：h错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。=2.42（错误!未找到引用源。）错误!未找到引用源。3=0.127m栅后槽总高度：H=h+h+h12式中h明渠超高取0.3m2取栅前渠道超高h错误!未找到引用源。=0

54、.3m，栅前槽高H错误!未找到引用源。=h错误!未找到引用源。h错误!未找到引用源。=0.7mH=h错误!未找到引用源。h错误!未找到引用源。h错误!未找到引用源。=0.4+0.127+0.3=0.83m格栅总长度：HL=L+L+1.0+0.5+2tga式中H明渠的总深度为0.4+0.3=0.7m1L=L错误!未找到引用源。0.5错误!未找到引用源。1.0错误!未找到引用源。1.54错误!未找到引用源。4.21m每日栅渣量：86400Qww二11000式中W每日每103m3污水的栅渣量取0.05m3/103m3污水1取错误!未找到引用源。=0.05m错误!未找到引用源。/10错误!未找到引用源

55、。m错误!未找到引用源。W=错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。=2.45m错误!未找到引用源。/d采用机械清渣。格栅间尺寸的确定工作平台设在格栅上部，高出格栅前最高设计水位05m,工作台上设有安全和冲洗措施，工作台正面过道宽度与栅槽宽度相同。沉砂池的设计平流沉砂池设计参数沉砂池的格数不应小于2格，并应按并列系列设计，水量较小时可考虑一格工作，一格备用。沉砂池按去除密度大于2.65，粒径大于0.2mm的沙粒设计。设计流量的确定。当污水由水泵提升时按水泵的最大组合流量计算，当污水自流进入时，应按最大设计流量计算。设计流速的确定。设计流量时水平流速、最大流速应为0.3m/s,最小流速应为0.

56、15m/s,最大设计流量时，污水在池内停留时间不应小于30s，一般为3060s。设计水深确定。设计有效水深不应大于1.2m，一般采用0.21.0m,每格宽度不宜小于0.6m。沉砂量的确定。城市污水的沉砂量，可按3m3/10X104m3污水计算，沉砂含水率设为60%，容重为1.5t/m3。砂斗容积按2d的沉砂量计算，斗壁倾角5560。池底坡度为0.010.02。除砂一般采用机械方法，采用人工时，排砂管直径不应小于200mm。沉砂池超高不宜小于0.3m。本污水处理厂采用平流沉砂池4.5.2.1设计计算：（1）沉砂池长度L：L=vt式中v最大设计流量时的流速,m/s，取v=O.20m/st最大设计流

57、量时的流行时间，s,取t=30s沉砂池水流部分的长度：沉砂池两闸板之间的长度为水流部分长度：L=vt停留时间t取为60s;流速v取为0.2v/s,所以L=0.2错误!未找到引用源。=12m水流断面积：A=错误!未找到引用源。=4m错误!未找到引用源。池总宽度：B=错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。=4m设计有效水深h错误!未找到引用源。（2）沉沙斗容积：沉砂池所需容积VQXTx86400V=maxKx106Z式中T清除沉砂的间隔时间，设为2d。X城市污水沉砂量，一般用30m3/106m3污水KZ生活污水流量变化系数，1.41V=错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。=2.94m错误

58、!未找到引用源。清除沉砂的时间间隔t=2天；城市污水沉砂量x错误!未找到引用源。=3m错误!未找到引用源。/10错误!未找到引用源。m错误!未找到引用源。.沉砂池总高度：超高h错误!未找到引用源。取0.3m,错误!未找到引用源。为1.13m,所以H=h错误!未找到引用源。+错误!未找到引用源。=0.3+1.0+1.13=2.43m沉砂斗各部分尺寸取斗底宽a1=0.5m,斗壁与水平倾角55,斗高h3=0.35m2x0.35tan55+0.5=1.0m2h则上口宽a=衣+ai3）沉砂斗容积a2+2aa+2a211hV=06=0.35=6x1.02+2x1.0 x0.5+2x0.52)=0.2m30

59、.15m3（4）沉砂池高度h3（m）采用重力排砂,取池底坡度0.02,坡向砂斗TL-2a6-2x0.73-_L=2.27m222h3=h3+0.06L2=0.35+0.02X2.27=0.40m（5）池总高度取超咼h1=0.3mH=h1+h2+h3=0.3+0.6+0.40=1.30m求。VminQmin-nQmaxKnZminQmaxKnhbZ20.75x0.231x0.73x0.6=0.39m/s0.15m/s符合要（6）验算最小流速，最小流量时，取一格工作情况n=11.2(1.782+1.78x0.4+0.42)=1.6m30.405m3进水渠道格栅的出水采用DN900mm的管道送入沉砂

60、池的进水渠道，然后向两侧配水进入沉砂池，进水渠道的水流流速V=1QBH11式中B进水渠道宽度取0.6m1H进水渠道水深取0.5m11=0.6x0.50.174=0.58m/s出水渠道出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定，堰上水头式中m流量系数取0.4b堰宽b=0.73mTT(0.174)3八”贝yH=0.26m110.4x0.73J2x9.8丿出水堰后自由跌落0.15m,出水流入出水槽，出水槽宽度B=1.0m,出水槽水深h=0.5m,22水流流速0.58m/s。在出水槽中部设出水管，采用钢管，管径DN=600mm,流速v=0.62m/s,水力坡度i=0.77%