哈尔滨工业大学城镇污水厂毕业设计

哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文）-PAGE105-辽宁省中部地区C市排水工程设计摘要环境污染问题是当今世界上最大的社会问题之一，尤其是水资源的过度开发和不合理利用。合理利用水资源是解决这些问题的关键，因此，水处理的发展对我国能否实现可持续的战略目标起着举足轻重的作用。本设计是辽宁省中部地区C市的城市排水工程。其由两部分组成，即，城市排水管网系统的设计和城市污水处理厂的设计。其中初步设计要完成设计说明书一份、城市给排水系统总平面图、污水处理厂总平面布置图一张、污水厂污水与污泥处理高程图一张、污水总泵站或中途提升泵站工艺施工图一张，污水与污泥主要构筑物工艺图两张；单项处理构筑物工艺图设计中，主要是完成A2/O反应池的平面图和剖面图。该污水处理厂工程，总规模达到10万吨/日。本设计处理的对象为城市污水，主要污染物质为悬浮固体（SS）及溶解和胶体状态的有机污染物（BOD）。排水管网系统共设计了A和B两套方案，经过技术经济比较，选择A方案。根据城市所处的地理位置和污水厂的规模，并结合考虑需脱氮除磷的要求，城市污水处理厂设计采用A2/O工艺。该工艺污水处理流程为：从粗格栅到泵房，进入细格栅，沉砂池，初沉池，A2/O反应池，二沉池，消毒池，电磁流计量，出水排放。污泥处理流程为：从二沉池和初沉池排除的剩余污泥首先进入污泥提升泵房，进入污泥浓缩池，贮泥池，污泥消化池，污泥脱水间，泥饼外运。通过此工艺的处理，出水水质将达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。关键词：A2/O；脱氮；除磷；城市排水管网；城市污水处理厂

庆A剥b贡s相t船r惩a妇c殊t殿T番h散e写反p裹r畅o迎b蛮l彩e盖m质炭o弱f汪块e茄n竟v蛋i铲r坏o冈n强m之e旬n净t柜a植l赵丈p漏o肤l穿l挠u陪t瓜i探o续n握纤i疮s原肚n汽o员w稀a胜d羞a振y劈s内警o屠n烘e纽莫o暮f砌碌t储h夺e跳碰g犯r么e辫a宅t镰e拔s携t迅秆s猛o饼c呢i美a笔l续虹c仆o折n尝c悄e纳r闪n飘s侦减i驼n覆增t锤h再e很偶w罩o纠r签l公d脸,摸欲e台s苍p冷e夹c撒i协a舍l深l捏y榆欧o蠢v势e携r敢e戴x避p以l符o币i袋t绍a史t映i胜o预n粉兽a狂n汤d舱腔u仁n宣r幸e学a良s另o么n们a斯b肉l降e比畅u疼s妄e购射o胁f石弱t眉h解e余挺w旁a捐t块e蝴r坊乔r源e魔s粮o堂u症r叙c坟e往.版认T麻h谷e端鞠w跟a脚t月e减r浆碌r煤e肌s汗o姿u迷r绢c凶e误晴o被f尘渔r典a患t死i阿o隐n浅a佳l傅极u姿t绕i何l访i归z赶a奉t燥i毒o坚n制匙i荷s感见t忌h浴e训川k拆e故y源遮t责o箩垄s须o君l碌v自i沉n冬g述某t绿h形e钥s争e浆培p刮r亏o营b鸭l查e剧m眼s坝。春S杂o蜡梦t览h迁e捷判d超e深v乖e银l秀o排p鞭m西e窜n腔t佩汪o叮f盼冒w壶a幅t虾e界r灰并t辅r幻e补a办t绳m糕e幕n社t臣蜡p犁l康a属y堵s箭寄a毒血d疏e死c遣i改s疤i颜v款e邀宜r比o孝l鲁e饰雹t宜o权挪r唱e扣a岂l建i炸z权e亿尘o奇u卖r乌巴c微o剑u喇n爹t鉴r顷y院奉t帆h援e定坛s闯u狭s赢t附a犹i谷n心a惠b誉l载e背退s未t内r那a萝t军e草g穷i受c镜任o管b王j差e册c宵t管i欢v瓦e飞.宰T辫h厦e馒驴d应e键s例i零g浪n圈睛i吗s馅演a柄谷d目r蹈a辟i例n配a怒g肝e胖兽s宽y圈s属t幸e后m微沙i麻n仓史a讽捧t略o敢w红n艘樱o么f稠乳C拆惹o俘f题鸦L掉i伟a饶o夜n崭i左n辩g造王P水r叨o枪v御i谁n柴c乱e削.胞垮I沸t庸绵i劣s该超m迟a颂d吹e动绸u梯p践闭o吊f渴贱t室w纤o盈阀p唤a学r削t滤s徒,麻岗n唐a页m俊e另l显y灵,达秘t亭h站e订晓d谷e顿s株i支g适n歉唯o本f石纯t馅h隆e勇激s望y说s非t应e棚m昨牧o栽f志渴u虫r利b留a胞n帐坟d尖r折a尿i骑n恰a低g刚e替惊p掏i务p市e循l榆i潮n烧e枣写n锈e昏t滑w宽o墓r昆k呢s锅摊a庸n雅d县倦d鹅e朵s廉i危g盛n油漠o丘f神漆t米h慢e畜曾u猪r货b甲a振n熄俭s钉e担w承a边g责e歌跃t家r颂e锋a付t蕉m萝e其n馒t尊阳p缩l恢a校n窝t鸣.耳筒D鞋u赠r散i刊n开g奏扇t腔h粒e竭横p断r工e仪l纠i歼m翻i粘n革a弱r惯y而蔑d详e韵s惊i程g淘n变,绢绍w级e办限m驰u织s传t辆闸c旧o品m窝p央l钱e惧t馋e恶乞a萌膏b伴r饮o珠c污h盯u迁r泊e遮,替隶a怨曲m袜a猾p室辅o盏f株务g锈e朵n私e己r尸a蓝l警怀l拘a旺y宽o旨u抱t腿,队追a默n殿爱e及l妖e步v择a蝴t定i斥o丧n滑侦m鲜a汉p贴,祸直a框蹦f塔l吧o削w筛帐c威h烦a低r船t愉,圆罚a俘防m是a链p火丧o织f鱼伪m元a希j贴o弱r吨惊e颠q笑u受i么p膀m迫e结n虚t按,崭域p肯i望p胶i秒n澡g推耽l么a申y地o滩u您t雾;趋位C靠o除n背s戚t闭r复u唤c如t应i谋o眼n施米o顺f晋势s凭t送r蝇u让c梅t非u符r牲e熟s调杀t编o横别d季e禾a派l发暗w此i五t释h医罢i柏n绍d糕i远v显i烛d邮u衣a疑l东迁d们e蝶s张i质g滑n菠s秋,音诞i务s劝恋c伯o僵m刘p朵l细e绣t狠e刻烂a债n锡a注e石r灯o泻b藏i钟c失-谷a摧n桃o怨x茄i余c啦-祝a险e浩r孟o肾b搏i贱c碰盆t后a倒n柱k列枝p挪l裕a家n谁t弦s把乞a赚n朋d垄酸p盟r角o校f貌i此l限e真s症.纯越T耳h具e办阶s片e它w诚a嚼g捉e逮谨t岸r鸣e塌a富t彩m漏e暮n谨t尸奉p继l山a罚n陡t新破p灿r律o望j凭e岭c促t检,张掉t肢h钻e丧权t元o励t正a尚l炉孟a全m庆o扯u拳n似t踏亏t锅o厘姐1午0挤0销,所1束0挠0更疼t永o纱n逼s逆/屯d为a侍y宁.睡AandBtwosetsofschemesthatthesystemofdrainagepipelinenetworkshasbeendesignedaltogether,andcomparethroughtechnologicaleconomy,chooseAscheme.Accordingtotown’s圾子g吨e削o朋g插r反a铲p议h铸i栋c锹a恰l愚池p扒o懒s生i辈t祥i炮o臣n钱遗a沫n偶d手盾s坏c幼a桶l的e骂村o勺f芹酒s践e截w誉a忌g肆e签龄t锁r阶e裹a搭t拢m件e访n读t奋雨p责l百a里n满t邻,即陪c轰o艳m蹲b通i位n执i竖n疲g律芬w冲i寄t灰h勺属t伴h缘e副陪d习e圈m缘a散n奴d例离o唉f常烧d馆e置n蹄i读t仁r纺i桶f屿i偏c待a睡t蔬i虾o杀n熄妨a手n鞠d趟刃d森e默p葛h里o僻s犁p悦h佣o当r剂i趁z瓣a详t母i屑o血n响暂i考n踢榆t凶r馋e畏a遭t壁m限e勉n毛t秀喜p泪r晓o圾c塔e炎s爪s相,药份t含h骄e导说s辩e暂w腐a福g绣e赠绝t锋r饰e神a尘t退m彼e番n辅t诞跪p鼻l舒a丧n撕t婆棕d旺e天s非i迈g父n党s饺追a上n毙d巡君a倘d炒o阿p型t蓄s毙笨A竹2肤/虹O殖谋c关r侵a火f预t煮.素辈T密h床e注析s戒e圣w渡a伏g阀e说敲d候i述s存p口o买s显a院l聋肥p协r爽o五c尽e萌d杠u牵r赠e红考i书s贯:航辣f或r附o释m跪塘t死h吵e脖怪m决e荷d合i王u投m延啦s色c率r寿e农e彩n丛档t杜o拒打t财h只e签漂p够u贸m雁p忠i旺n行g碧烛s究t辟a荷t塘i赏o缺n妹,慎诉t偿h队e仗办f辈i播n学e证营s削c凑r送e屿e斤n善,株形t雄h山e丙拔g演r抛i喷t束烂p丢o钳o马l硬,斗僻t率h走e诉境p临r虫e庭l疤i蒙m桑i灾n肺a悬r筹y释以s汤e跪t晋t请l狐i剖n狱g已颠t绒a纪n驳k鸦,饮薯t蹈h摊e毒波a薪n头a子e要r雁o故b盲i梨c羡瞎p农o味o挠l富,健键t臂h期e截券a岁n江a郑e膊r鲜o竭b融i酿c哲-食a串n挨o允x幸i宰c排-节a碗e昌r捡o辉b辉i票c房滨p缸a毕r闲t肿,骗虹t豆h奏e保族s浆e惑c叹o拨n虫d匹a许r逃y逆例s令e属t恶t巩l乞i麻n点g及轰t滤a傻n艇k忙,已估t甲h土e司叮d中i倦s弱i群n叠f惠e萌c帽t板i牧o蜡n菊堵t疯a峰n酷k梁,抗汪t俩h裹e贸蒜e训l炎e瓶c详t贵r遥o诸m急a醋g辞n江e乏t衡i广c逐幅f泡l须o诸w燃雷m药e陈t测e时r读,辟蜡d殊i瞎s蹲c妥h号a晒r掠g保e唯d尽导i皆n拣t丽o征耀t扯h骑e肝鲁r剥i答v旱e牲r如.轿柄T掌h粱e国笋s陵l易u懒d悼g茂e错闸t智r男e慌a伴t值m烟e耀n概t挽拉p串r寿o愈c鹊e构d皂u群r厕e汽暗i调s腹:隔阀f绳r拨o屡m农范t新h络e爹买s汁e倡t铁t丘l挽i伏n首g钓雷t贴a陆n抹k读掀a威n酬d萌跟t纹h蝴e只待s驾e摇c箩o寒n欺d庆a罗r麻y幻脆s素e鉴t损t押l欢i题n椅g润旷t墨a旬n拐k堂革d哨i汇s无c娇h巧a踪r安g设e平桑o漏f程斤t忠h筛e裁拉f化i锄r小s越t希硬t哪o该敢r滑e侵a则c伍h充乖t被h慰e如辱b横u掘m斯p雾i浆n直g轨岸r赔o息o崭m倚,休底t纠h具e著和g询r喘a械v餐i县t窜y装猴t类h找i升c淋k经e谎n邀i薄n众g挡庙t段a货n江k世,咱柏t请h虑e宾披s绣l侍u抗d辽g立e鸽冰s骆t寺o协r创i购n及g疯形t谣a低n泛k纯,应贱t灭h卸e逝喂s尝l早u磨d秃g丛e侧丸d农i滋g从e建s锯t与i得n玉g私查p呆o敲o燕l诊,隙茂t仓h旋e孩毛s缺l塌u自d斜g敞e头纠d脾e硬w绍a乡t败e玉r师i容n鹊g缘秃r框o策o拌m歌.存递A跌f冶t球e酿r补豪t怖h系e柱型t先r摆e梢a数t绢m牵e储n仓t糕狐o训f仅址t递h贡i尘s伴威c之r凡a趴f绵t蛇,幕倡t竖h载e歉睛d堤i猾s朽p泊o状s紫a蜂l干边w做a柴t鲁e喉r描裕q勉u视a寄l串i携t全y辆否w炎i碎l移l趣痒r梳e久a店c幻h旅缘t宾h极e倚歪f颜i源r可s纲t膝袭c视l遣a许s蛇s挡架B脏感s逢t荷a衔n练d巴a淘r雹d里菌o蔬f纵《旦p诚o己l雀l警u昏t弟a巧n氏t倒锣d春i愈s厌c诊h岁a章r墨g症e掀巾s代t等a帅n垄d谦a乌r疮d推狮o格f辜食u奸r犯b躁a栽n称回s垄e共w绞a您g继e唯箩t顽r咱e壶a参t所m羡e盼n相t狭冰p怪l株a规n早t章泽》脆(博G诊B破1岩8柄9秘1歇8莫-矛2确0永0此2亭余)芬.容Keywords：A2/O;removalofnitrogen;removalofphosphorus;Urbandrainagepipelinenetworks;Urbansewagetreatmentplant目录HYPERLINK\l"_Toc233210470"摘要 IHYPERLINK\l"_Toc233210471"Abstract IIHYPERLINK\l"_Toc233210472"第1章绪论 1HYPERLINK\l"_Toc233210473"1.1概述 1HYPERLINK\l"_Toc233210474"1.1.1城市概况 1HYPERLINK\l"_Toc233210475"1.1.2目的和意义 1HYPERLINK\l"_Toc233210476"1.1.3设计内容 2HYPERLINK\l"_Toc233210477"1.2设计原始资料 2HYPERLINK\l"_Toc233210478"1.2.1地形与城市规划资料 2HYPERLINK\l"_Toc233210479"1.2.2气象资料 3HYPERLINK\l"_Toc233210480"1.2.3地质资料 3HYPERLINK\l"_Toc233210481"1.2.4受纳水体水文与水质资料 3HYPERLINK\l"_Toc233210482"第2章城市排水管网设计与计算 5HYPERLINK\l"_Toc233210483"2.1城市排水管网设计原则 5HYPERLINK\l"_Toc233210484"2.1.1排水系统的规划设计原则 5HYPERLINK\l"_Toc233210485"2.1.2排水管网定线原则 5HYPERLINK\l"_Toc233210486"2.2设计依据及排水体制的选择 6HYPERLINK\l"_Toc233210487"2.2.1设计依据 6HYPERLINK\l"_Toc233210488"2.2.2排水系统体制的选择 6HYPERLINK\l"_Toc233210489"2.3城市污水管网计算 8HYPERLINK\l"_Toc233210490"2.3.1城市污水管网设计方案的确定 8HYPERLINK\l"_Toc233210491"2.3.2城市污水管网C方案水力计算 8HYPERLINK\l"_Toc233210492"第3章城市污水处理厂设计计算 9HYPERLINK\l"_Toc233210493"3.1城市污水水量水质计算 9HYPERLINK\l"_Toc233210494"3.1.1污水水量水质计算 9HYPERLINK\l"_Toc233210495"3.1.2污水中污染物的处理程度确定 11HYPERLINK\l"_Toc233210496"3.2城市污水处理工艺流程的确定 15HYPERLINK\l"_Toc233210497"3.2.1国内城市污水处理工艺的比较和选用 15HYPERLINK\l"_Toc233210498"3.2.2本设计处理工艺的确定 17HYPERLINK\l"_Toc233210499"3.3污水处理构筑物的设计与计算 17HYPERLINK\l"_Toc233210500"3.3.1总泵站 17HYPERLINK\l"_Toc233210501"3.3.2细格栅 22HYPERLINK\l"_Toc233210502"3.3.3曝气沉砂池 25HYPERLINK\l"_Toc233210503"3.3.4初次沉淀池 28HYPERLINK\l"_Toc233210504"3.3.5A2/O生物反应池 32HYPERLINK\l"_Toc233210505"3.3.6二次沉淀池 38HYPERLINK\l"_Toc233210506"3.3.7消毒接触池 41HYPERLINK\l"_Toc233210507"3.3.8计量设备 43HYPERLINK\l"_Toc233210508"3.4污泥处理构筑物的设计与计算 45HYPERLINK\l"_Toc233210509"3.4.1概述 45HYPERLINK\l"_Toc233210510"3.4.2污泥浓缩 45HYPERLINK\l"_Toc233210511"3.4.3贮泥池 47HYPERLINK\l"_Toc233210512"3.4.4污泥消化池 48HYPERLINK\l"_Toc233210513"3.4.5污泥脱水 56HYPERLINK\l"_Toc233210514"第4章城市污水处理厂的布置 58HYPERLINK\l"_Toc233210515"4.1污水厂的平面布置 58HYPERLINK\l"_Toc233210516"4.1.1各处理单元构筑物的平面布置 58HYPERLINK\l"_Toc233210517"4.1.2管道及渠道的平面布置 58HYPERLINK\l"_Toc233210518"4.1.3附属建筑物 59HYPERLINK\l"_Toc233210519"4.2污水厂的高程布置 59HYPERLINK\l"_Toc233210520"4.2.1污水的高程布置 59HYPERLINK\l"_Toc233210521"4.2.2污泥的高程布置 60HYPERLINK\l"_Toc233210522"4.3土建与公共工程 61HYPERLINK\l"_Toc233210523"4.2.3土建工程 61HYPERLINK\l"_Toc233210524"4.2.4公共工程 61HYPERLINK\l"_Toc233210525"第5章污水处理厂工程概算 63HYPERLINK\l"_Toc233210526"5.1概述 63HYPERLINK\l"_Toc233210527"5.1.1估算范围 63HYPERLINK\l"_Toc233210528"5.1.2编制依据 63HYPERLINK\l"_Toc233210529"5.2投资估算 63HYPERLINK\l"_Toc233210530"5.2.1污水厂的直接费用 63HYPERLINK\l"_Toc233210531"5.2.2工程总概算 65HYPERLINK\l"_Toc233210532"5.2.3运行成本核算 65HYPERLINK\l"_Toc233210533"结论 67HYPERLINK\l"_Toc233210534"致谢 69HYPERLINK\l"_Toc233210535"参考文献 70HYPERLINK\l"_Toc233210536"附录1 71HYPERLINK\l"_Toc233210537"附录2 75HYPERLINK\l"_Toc233210538"附录3 97绪论概述随着科学技术的不断发展，环境问题越来越受到人们的普遍关注，为保护环境，解决城市排水对水体的污染以保护自然环境、自然生态系统，保证人民的健康，这就需要建立有效的污水处理设施以解决这一问题，这不仅对现存的污染状况予以有效的治理，而且对将来工、农业的发展以及人民群众健康水平的提高都有极为重要的意义，因此，城市排水问题的合理解决必将带来重大的社会效益。本设计是针对C市的排水工程，包括城市排水管网和城市污水处理厂，进行系统全面的设计。城市概况C市位于辽宁省中部地区，该市人口约24万人。两条河流由西向东穿过市区，将城区分为Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区三部分。三区地势均坡向河流。城市沿河下游有风景区，交通十分便利，具有良好的发展前景。该市属于规划中的新兴城市，为保护环境，实现社会、经济的可持续性发展，应尽可能的减少污染物的排放量，故需对城市污水及工业废水进行综合处理，使排入河流的污水水质达到设计要求并符合国家规定的标准。目的和意义此工程设计研究的目的在于通过对该市进行排水流域划分，排水体制确定，城市排水管网设计计算，污水厂规模、处理程度，各处理构筑物工艺尺寸及运行参数进行计算，并对整个城市的排水工程的总造价进行概预算分析及不同方案之间的技术经济比较来确定一个较为合理的方案来解决该市现有的排水状况问题。意义在于通过设计研究，可以确定一套技术可行，经济合理的方案。改善当地生态环境，提高人民生活质量和城市形象。避免城市下游旅游区由于受到污水的污染而影响经济效益。另外通过本次毕业设计，让我们对排水工程有一个更系统全面深入地了解，培养我们分析问题、解决问题，综合运用所学知识独立工作的能力，并能从技术、经济、环境与社会等多方面综合考虑，为将来在排水工程的实际工作岗位上工作打下坚实的基础。设计内容1.分析自然现状的排水条件，经济合理的确定城市排水体制。2.并确定排水管网的走向和位置，并进行经济比较。3.泵站的数量和规模。4.确定污水厂位置和规模。5.进行管网的水力计算。6.确定污水和污泥的处理流程，进行各构筑物的设计计算。7.进行经济概算，成本核算。8.绘制相关图纸。设计原始资料地形与城市规划资料1.城市地形与总体规划平面图一张，比例1：10000。2.城市各区人口密度与居住区生活污水量标准（平均日）：表1-1城市人口密度与生活污水量标准区域人口密度（人/公顷）污水量标准（升/人·日）Ⅰ区Ⅱ区Ⅲ区2702501902302402003.城市各区中各类地面与屋面的比例（%）：表1-2地面与屋面比例区域各种屋面混凝土与沥青路面碎石路面非铺砌土路面公园与绿地Ⅰ区Ⅱ区Ⅲ区30305530253055352530105304.工业企业与公共建筑的排水量和水质资料：表1-3工业企业与公共建筑的排水量和水质资料企业或公共建筑名称平均排水量m3/d最大排水量m3/dSSmg/lCODmg/lBODmg/l总氮mg/l总磷mg/lPH水温℃食品厂20001603002100105030187.8码头800905007004003587.5啤酒厂120070400280015002057.3化工厂1700120800190080027307.8注：工业企业废水的特殊水质可以另行说明；如果企业与公共建筑的废水已经经过处理，按处理后的水质填写。气象资料气温（℃）等资料见表1-4。表1-4气象资料年平均气温（℃）12月平均最高（℃）29年最低气温（℃）-12月平均最低（℃）-7年最高气温（℃）33月平均气温（℃）温度在-10℃以下的天数15温度在0℃以下的天数63降雨量（mm/年）年蒸发量（mm/年）2.常年主导风向：西北；最大风速：9m/s；（自画风玫瑰图）。地质资料城市的地质资料见表1-5。表1-5地质资料土壤性质冰冻深度m地下水位（在地表下）m承载力kpa排水管网在干管处一般性资料亚粘土-0.7-7.5210污水总泵站与污水处理厂址处粘土-0.7-9.0270受纳水体水文与水质资料受纳水体为河流时，污水处理厂排放口处理资料见表1-6。表1-6受纳水体水文与水质资料流量m3/s流速m/s水位标高m水温℃DOmg/lBODmg/lSSmg/lSS允许增加量mg/l最小流量时（月平均）7.500.321.507.33.6337最高水位时常水位时80.5021.300.750.5527.3023.307.77.53.93.7373535在污水总排放口下游35公里处有取水口，要求BOD≤4.5mg/l。

城市排水管网设计与计算城市排水管网设计原则排水系统的规划设计原则排水系统是控制水环境污染、改善和保护环境的重要设施，同时也是人民身体健康、日常生活以及厂矿企业发展的保障措施。因此，排水工程的规划与设计必须在区域规划及城市工业企业的总体规划基础上进行。排水系统的规划与设计应遵循以下原则：1.要认真贯彻执行宪法中“国家保护环境和自然资源，防治污染和其它公害”以及《环境保护法》、《水污染防治法》。坚持经济建设、城市建设、环境建设同时规划、同时实施、同时发展的原则，开展以城市为中心的环境综合治理，以实施经济效益、社会效益和环境效益的统一，在这些指导思想下，进行排水工程的规划与设计。2.认真贯彻“全面规划、合理布局、综合利用、化害为利”的环保方针，正确安排好工农、城市、生产、生活等方面的关系，使经济发展和环境保护统一起来，注意预防和消除对环境的污染。3.排水工程的规划应符合区域规划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它单项工程设施密切配合，互相协调。4.排水工程的设计应全面规划，按近期设计，考虑发展有扩建的可能性，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安排。5.在规划与设计排水工程时，必须注意要认真执行有关部门制定的现行有关标准、规范和规定。必须执行国家关于新、改、扩工程实行防治污染的“三同时”规定。6.排水系统的规划与设计，要与邻近区域的污水、污泥处理与处置相协调。必须在较大范围内综合考虑。7.排水系统的规划与设计，应处理好污染源治理与集中处理的关系。对工业废水要进行适当的预处理，达到要求后排入城市排水系统。排水管网定线原则排水管网的定线原则是：应尽可能在管线较短和埋深较浅的情况下，让最大区域的污水自流排除。定线时通常考虑的因素是：地形和竖向规划、排水体制、污水厂和出水口位置、水文地质条件、道路宽度、地下管线和构筑物的位置、工业企业和产生大量污水的建筑物的分布情况以及发展远景和修建顺序等。地形一般是影响管道定线的主要因素，定线时应充分利用地形，使管道的走向符合地形趋势，一般应顺坡排水。地形标高较高的污水不要经较低地区泵站排水。排水管网定线的顺序应当是先确定污水处理厂的位置，然后依次确定主干管、干管、支管的位置。污水厂应设在河流下游，地下水流向的下游，城市主导风向的下风向。管道埋深和泵站数量直接影响到工程总造价，管网定线需做方案比较，选择最合适的管线位置，使其既能减少埋深，又可少建泵站。排水管道定线应尽量避免或减少管道与河流、山谷、铁路及地下构筑物交叉，以降低施工费用，减少养护工作的困难。当排水干管与等高线垂直时，排水干管一般采用双侧集水；当排水干管与等高线斜向相交时，排水干管一般采用单侧集水。当排水干管双侧集水时，干管间距一般为600-1000m；当排水干管单侧集水时，干管间距一般为600-800m。设计依据及排水体制的选择设计依据设计依据包括：1.GBJ14-87《室外排水设计规范》；2.GB8978-1996《污水综合排放标准》；3.GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》；4.CJ3082-99《污水排入城市下水道水质标准》；5.《辽宁地区C市排水工程设计任务书》；6.《给水排水设计手册》；7.C市总体规划平面图；8.土建、市政工程估算定额标准。排水系统体制的选择在城市和工业企业中通常有生活污水、工业废水和雨水。这些污水是采用一个管渠系统来排除，或是采用两个或两个以上各自独立的管渠系统来排除。污水的这种不同排除方式所形成的排水系统，称作排水系统的体制，简称排水体制。排水系统的体制，一般分为合流制和分流制两种类型。合流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内排除的系统。现在常用的是截流式合流制排水系统，这种系统实在临河岸边建造一条截流干管，同时在合流干管和截流干管相交之前或相交处设置溢流井，并在截流干管下游设置污水处理厂。合流制特点如下：1.从环境保护方面来看，它将生活污水、工业废水和雨水全部截流送往污水厂进行处理，然后排放，从控制和防止水体的污染来看，是较好的。可是雨天时有部分混合污水经溢流井溢入水体，使水体遭受污染，甚至达到不能容忍的程度。但此缺点可在溢流出水口附近设置雨水污水存储池以减轻城市水体污染。2.从工程造价方面来看，截流主干管尺寸很大，污水厂容量也增加很多，建设费用也相应地增高。但据国外有的经验认为合流制排水管道的总造价比完全分流制一般要低20%～40%。3.从维护管理方面来看，晴天只是部分流，管内流速较低，易产生沉淀；雨天时接近满管流，管中的沉淀物易被暴雨水冲走，故可减低管道维护管理费用。但是晴天与雨天流入污水厂水量变化很大，增加了合流制排水系统污水厂运行管理的复杂性。分流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排除的系统。排除生活污水、城市污水或工业废水的系统称污水排水系统；排除雨水的系统称雨水排水系统。分流制特点如下：1.从环境保护方面来看，生活污水和工业废水全部送往处理厂进行处理，使受纳水体免遭受污染。但分流制对初将雨水不能采取处理，造成初降雨水的污染，有时还很严重。2.从工程造价方面来看，由于分流制雨水、污水分流而多设一条雨水排水系统，但管径可适当减小，该市又有较好的接纳水体，雨水可就近排除。且分流制可以分期建设，缩短工期，提高效益，适合我国国情。3.从维护管理反面来看，分流制可保证城市污水在水管内的流速不致太小而发生淤积，同时进入污水厂的水质水量变化小，有利于污水厂的运行管理。所以，根据城市工业企业规划，环境保护的要求，污水的利用情况，原有的排水设施，水质、水量、地形、气候等条件，从全局出发，在满足环境保护的前提下，综合考虑，确定本设计采用分流制排水系统。城市污水管网计算城市污水管网设计方案的确定1.污水厂位置的选择综合考虑C市地形、地势及河水流向、风向等因素，将污水厂址选在该市东南角，靠近岸边又与岸边留有一定距离，且离市区符合卫生防护要求（污水厂距居民区大于300m）。污水厂设在河流下游，不会对城市的饮用水源及自然景观产生污染。同时污水厂处于城市常年主导风向的下风向，不会对城市产生空气污染。污水处理厂工程地质条件较好，交通方便，靠近受纳水体，处理后的水可以就近排放。2.污水管道定线依据城市地形，将C市按城市分区也划分为三个排水区域，并设计出两种方案，以便于进行方案比较。两种设计方案分别为方案A和方案B。（1）方案A：根据城市的地形特点，两个区的地势均坡向河流，地面坡度不大，故Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区均采用正交截流式布置方案。Ⅰ区干管沿垂直（近似）等高线方向布置，干管采用双侧集水；Ⅱ区干管沿垂直（近似）等高线方向布置，干管采用双侧集水；Ⅲ区街区规划较为整齐，但街道与等高线垂直，故定设干管与等高线垂直，干管采用单侧集水。此方案共设有三根主干管，穿越二次河流。（2）方案B：由于该市街区规划较为规整，仅Ⅲ区街道需做对比，以找出经济最优，故方案B只改动Ⅲ区管道走向，将方案A中的与等高线垂直铺设的干管改为与等高线平行铺设，但仍满足污水顺坡自流排除的原则，在街区的最东侧设主干管收集来自干管的污水。在管网布置中，三区沿河布置的污水主干管都得穿越二次河流。Ⅱ区污水主干管在收集齐Ⅱ区污水后还得采用倒虹管施工方式过河，在与Ⅰ区污水主干管会合后将城市污水共同送入城市污水处理厂进行二级处理。城市污水管网C方案水力计算污水管网的水力计算机完成，具体结果见附录电算结果附录一。

城市污水处理厂设计计算城市污水水量水质计算污水水量水质计算1.设计流量根据电算结果，生活污水平均流量：Q生活平均=818.16L/s＝2945.38m3/h＝70689m3/d又因为食品厂平均排水量：q食品=2000m3/d=83.33m3/h=23.15L/s码头平均排水量：q码头=800m3/d=33.33m3/h=9.26L/s啤酒厂平均排水量：q啤酒厂=1200m3/d=50m3/h=13.89L/s化工厂平均排水量：q化工厂=1700m3/d=70.83m3/h=19.68L/s所以城市污水平均流量：Q平均=818.16+23.15+9.26+13.89+19.68=884.13L/s=3182.87m3/h＝76388.83m3/d城市污水设计流量：Q设计＝1185.81L/s＝4268.92m3/h＝102453.98m3/d2.设计人口数根据工厂及火车站废水量和工厂及火车站废水中含有的悬浮物浓度和生化需氧量浓度，折算成工厂及火车站废水的当量人口数。表3-1工厂及火车站废水折合的当量人口数企业或公共建筑名称平均排水量m3/d最大排水量m3/dSSmg/lCODmg/lBODmg/l总氮mg/l总磷mg/lPH水温℃食品厂20001603002100105030187.8码头800905007004003587.5啤酒厂120070400280015002057.3化工厂1700120800190080027307.8生活污水中的BOD及SS值分别取30g/（人·d）和45g/（人·d）。据此工厂及火车站废水折合成当量人口数如表3-1所示。根据电算结果，居住区生活污水为污水来源的城市居民人口数N=316034人。综合上表结果，可算出该城市总的设计人口数，如表3-2所示。表3-2设计人口计算表污水来源设计人口数/人按BOD5计算按SS计算居住区生活污水316034316034工厂及火车站废水6311145333合计3791453613673.污水水质污染程度每人每天生活污水量为：生活污水平均BOD5浓度为：生活污水平均SS浓度为：=0.201g/L=201mg/L生活污水COD平均浓度为：CCOD=250mg/L生活污水TN平均浓度为：CN=40mg/L生活污水TP平均浓度为：CP=4mg/L生活污水与工业废水混合后，BOD5浓度为：==197.06mg/L生活污水与工业废水混合后，SS浓度为：==205.42mg/L生活污水与工业废水混合后，COD的浓度为：==437.11mg/L生活污水与工业废水混合后，TN的浓度为：==38.66mg/L生活污水与工业废水混合后，TP的浓度为：==5.00mg/L污水中污染物的处理程度确定污水中SS的处理程度可按污水排放口处SS的允许浓度和污水排放口处水质要求的方法分别计算，选取需处理程度高者。1.按污水排放口处SS的允许浓度计算首先求出排放口处SS的允许排放浓度，根据已知条件，列出如下方程：CSS允许=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——河流中允许增加SS浓度（m3/h），P=7mg/L；CSS河——河流中SS浓度（mg/L），CSS河=33mg/L。带入各值，得：CSS允许=0.1×（7.5/0.884+1）+33=99.39mg/L则可求出SS的处理程度为：=51.62%2.按污水排放口处水质要求计算污水二级处理排放口SS浓度要求为20mg/L。则可求出SS的处理程度为：=80.53%从这两种计算方法中比较得出，方法2得出的处理程度高于方法1，所以本处理厂SS的处理程度为80.53%。污水中BOD5的处理程度污水中BOD5的处理程度按河水中溶解氧的最低容许浓度，河流中BOD5的最高允许浓度和污水排放口处水质要求三种方法分别计算，选择处理程度高者。1.按河水中溶解氧的最低容许浓度计算(1)按照河流在最不利时，即最小流量时接纳污水进行计算，排放口处污水DO污水=1.5mg/L，温度T污水=17℃。排放口处DO的混合浓度为：=6.69mg/L混合温度Tm为：=12.5℃(2)在水温为12.5℃时，可查表或用下式计算耗氧速率常数k1值：式中θ1——温度系数，θ1=1.047；k1（20）——20℃时的耗氧速率常数，k1（20）=0.1。带入各值，得：=0.071d-1同理可求出复氧速率常数k2值：式中——温度系数，=1.024k2（20）——20℃时的复氧速率常数，k2（20）=0.2。带入各值，得：=0.167d-1然后求起始点的亏氧量D0和临界点的亏氧量Dc。查表得出12.5℃时的饱和溶解氧浓度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亏氧量就达到临界点，所以在用试算法求起始点有机物浓度L0和临界时间tc时。第一次试算：设临界时间为tc=1.5d，将此值代入下式：从而可求得L0为18.94mg/L，将L0=18.94mg/L代入下式得：tc==2.52>1.5，不符合要求。第二次试算：设临界时间为tc=2.7d，将此值代入下式：从而可求得L0为23.04mg/L，将L0=23.04mg/L代入下式得：tc==2.792>2.7d，不符合要求第三次试算：设临界时间为tc=2.7d，按照上面方法求出tc=2.798<2.8d，符合要求。(4)起始点容许的17℃时的BOD5：L5m=23.04（1-）=15.75mg/L(5)求污水处理厂允许排放的17℃时的BOD5：mg/L(6)求处理程度：2.按河流中BOD5的最高允许浓度计算处理程度为计算方便，按污水温度为20℃时进行计算，由污水排放口流35km处的时间：t===0.540d将20℃时的L5R、L5ST的数值换算成12.5℃时的数值，已知20℃时的L5ST=4mg/L，则4=L0（1-），计算得出L0=4/0.684=5.85mg/L，化为12.5℃时的L5ST：L5ST=5.85（1-）=5.85×0.9=5.26mg/L20℃时L5R=3mg/L，则L0=3/0.684=4.39mg/L，12.5℃时的：L5R=4.29×0.9=3.95mg/L则12.5℃时排放污水中的BOD5的允许浓度L5e：L5e=式中L5R——河流中原有的BOD5浓度（mg/L）；L5ST——水质标准中河水的BOD5最高允许浓度（mg/L）；k——4.02℃耗氧速率常数，k1=0.048d-1；t——污水排放口到计算断面的流行时间（d），t=0.482d。带入各值，得：L5e==23.77mg/L将12.5℃时的L5e转换成20℃时的数值：L0=23.77/0.9=26.41mg/L其20℃时的L5e为：L5e=26.41×0.68=18.06mg/L污水处理程度为：3.按污水排放口处出水水质要求计算污水一级B排放标准计算排放的BOD5浓度要求为≤20mg/L，则污水处理程度为：4.根据以上计算，可确定污水的处理程度：①悬浮物SS的处理程度为80.53%。②由于按河流中BOD5的最高允许浓度计算的污水处理程度为90.84%，高于按河水中Do的允许最低浓度的计算结果37.16%，故污水厂的BOD5处理程度定为90.84%。污水中TN的处理程度按污水排放口出水水质要求计算。污水一级B处理排放口总氮浓度要求为≤20mg/L，则污水处理程度为：=48.26%污水中TP的处理程度按污水排放口出水水质要求计算。污水二级处理排放口总磷浓度要求为≤1mg/L，则污水处理程度为：=80%城市污水处理工艺流程的确定国内城市污水处理工艺的比较和选用污水处理厂的主要任务就是对城市污水进行无害化处理，使之达到国家规定的城市污水排放标准，然后排放或利用，达到环境保护的目的。在处理工艺上力求设备简单，运行方便，处理成本低，处理效果显著。目前国内常用的城市污水二级生物处理工艺多为活性污泥法。活性污泥法是当前污水处理技术领域中应用最为广泛的技术之一，它已成为生活污水、城市污水以及有机性工业废水的主体处理技术。目前城市生活污水的活性污泥法处理工艺有许多种。最早开始使用的传统活性污泥法，是较普遍采用且较成熟的处理工艺，其污水和回流污泥均由曝气池池首端流入，对BOD5和SS的处理效率均为90～95%，但是曝气池前端供氧不足，后端过剩，耐冲击负荷能力弱，同时对N、P的处理效果差。另外，氧化沟、SBR（间歇式活性污泥法）、AB法（吸附—生物降解工艺）、A/O（缺氧—好氧工艺）法及A2/O法（厌氧—缺氧—好氧生物脱氮除磷工艺）等在国内外都被广泛应用。城市污水处理厂的工艺选取通常要先考虑污水厂的规模。根据我国的具体情况，大体上可分为大型、中型和小型污水处理厂。规模大于10万m3/d的为大型污水处理厂，中型污水处理厂的规模为1～10万m3/d，规模小于1万m3/d的是小型污水处理厂。大型城市污水处理厂的优选工艺是传统活性污泥法及其改进型A/O法、A2/O法。目前世界上绝大多数国家(包括我国)的大型污水厂大多采用传统活性污泥法、A/O和A2/O法。传统活性污泥法、A/O和A2/O法与氧化沟和SBR工艺相比最大优势是能耗较低、运营费用较低，规模越大这种优势越明显。常规活性污泥法、A/O和A2/O法的主要缺点是处理单元多，操作管理复杂，特别是污泥厌氧消化要求高水平的管理，消化过程产生的沼气是可燃易爆气体，更要求安全操作，这些都增加了管理的难度。但根据我国目前的现实情况，城市污水处理处于起步阶段，法规和制度都不够健全，对污泥的稳定化要求没有明确的规定，同时由于排水管网系统不够完善，大多数城市污水的有机成分不高,加之污泥厌氧消化的管理和沼气的利用还缺乏成熟的经验，这些因素都降低了包含污泥厌氧消化工序的常规活性污泥法、A/O和A2/O法的经济性。因此，对于规模为10～20万m3/d的城市污水处理厂，有时可能采用SBR和氧化沟工艺更为经济，在这种情况下，有必要对各种工艺进行详细的技术经济比较，以确定最佳工艺。中、小型城市污水处理厂的优选工艺是氧化沟和SBR，它们的共同特点是：1.去除有机物效率很高，有的还能脱氮、除磷或既脱氮又除磷，而且处理设施十分简单，管理非常方便，是目前国际上公认的高效、简化的污水处理工艺，也是世界各国中小型城市污水处理厂的优选工艺。2.在10万m3/d规模以下，氧化沟和SBR法的基建费用明显低于常规活性污泥法、A/O和A2/O法。即使氧化沟和SBR法的电耗和年运营费用仍高于常规活性污泥法,但如果与基建费用一起来比较,基建费加上20年的运营费总计还是比常规活性污泥法低些。规模越小，低得越多，规模越大，差距越小，当规模为10万m3/d时，两类工艺的总费用大致相当。因此，对于中小型污水厂采用氧化沟与SBR法在经济上是有利的。3.氧化沟与SBR工艺通常都不设初沉池和污泥消化池，整个处理单元比常规活性污泥法少50%以上，操作管理大大简化，这对于技术力量相对较弱、管理水平相对较低的中小型污水处理厂很合适。4.氧化沟和SBR工艺的设备基本上实现了国产化，在质量上能满足工艺要求，价格比国外设备便宜好几倍，而且也省去了申请外汇进口设备的种种麻烦。5.氧化沟和SBR工艺的抗冲击负荷能力比常规活性污泥法好得多，这对于水质、水量变化剧烈的中小型污水厂很有利。正是由于上述种种原因，氧化沟和SBR在国内外都发展很快。但中小型污水处理厂结合自身情况，也可采用传统活性污泥法及具有脱氮除磷能力的A/O或A2/O法。本设计处理工艺的确定本设计中城市污水处理厂的设计流量不足5万吨，属中小型污水处理工程。设计要求出水水质达到GB18918-2002一级B标准，要考虑污水的脱氮除磷，所以污水处理采用二级强化工艺处理。而本工程位于东北地区，对寒冷地区选择城市污水活性污泥法流程时，应充分考虑温度的影响，宜采用鼓风曝气供氧，不宜选用散热量大的表面曝气器供氧。而氧化沟工艺采用的就是表面曝气器，池深浅，散热量很大，占地面积也较大。所以不宜在东北地区应用，不过也有在氧化沟上加盖来保证污水温度的做法。SBR虽然是鼓风曝气，但是在冬季滗水器悬空易结冰，使设备无法正常运行。故采用具有脱氮除磷的A2/O法。A2/O工艺将生物反应池分为厌氧池、缺氧池和好氧池。在厌氧阶段，从沉淀池排出的含磷回流污泥同原污水一起进入，聚磷酸菌释放磷，同时部分有机物开始进行氨化。随后污水进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q（Q—原污水流量）。混合液从缺氧反应器进入好氧反应器——曝气池，这一反应器是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行。这三项反应都是重要的，混合液中含有NO3-N，污泥中含有过剩的磷，而污水中的BOD（或COD）则得到去除。流量为2Q的混合液从这里回流缺氧反应器。沉淀池的功能是泥水分离，污泥的一部分回流厌氧反应器，上清夜作为处理水排放。污水处理构筑物的设计与计算总泵站污水总泵站位于污水处理厂的最前端，是用于提升城市污水管网污水的构筑物，在整个污水处理过程中是主要构筑物之一，它的运行好坏会直接影响到污水处理厂的正常运转。污水总泵站的重要性决定了它的工作形式，本泵站采用完全自灌式。其优点是不需设置引水的辅助设施，操作简便，启动及时，便于自控。为充分利用污水厂土地面积，采用合建式干式泵房。集水池位于泵站地下部分，机器间与集水池间用钢筋混凝土墙分隔开来。设计参数污水处理厂总泵站设计参数如下：1.设计流量：Q设计=1186L/s；2.污水厂进水管：D=1400mm，H/D=0.748，I=0.75‰，流速v=0.88m/s，管底标高=24.000m，管底埋深=3.23m；3.提升后水位标高：31.558m；4.泵房位置：选择在污水处理厂厂区内，地面标高为28.000m；5.地质条件：粘土，冰冻深度=－0.7m，地下水位=－7.5m。过水格栅设计格栅是一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在总泵站集水井的进口处用以截留较大的悬浮物或漂浮物，使之正常运行。1.栅条的间隙数：N=式中Q设计——污水厂设计流量（m3/s）；α——格栅倾角，α=60o；h——栅前水深（m），h=0.6m；v——过栅流速（m/s），取v=0.8m/s；b——格栅间隙宽度（m），b=0.02m；n——格栅组数，n=2。带入各值，得：N===58个2.栅槽宽度设栅条宽度S=0.01m，则栅槽宽度：B2=S（n-1）+bn=0.01×（58-1）+0.02×58=1.73m3.通过格栅的水头损失设栅条断面为锐边矩形断面，水头损失可用下式计算：h1=式中k——系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般k=3；β——形状系数，本设计中栅条采用锐边矩形断面，β=2.42；S——栅条宽度（m）；g——重力加速度（m/s2）。则通过格栅的水头损失：h1==0.081m，取h1=0.1m4.栅槽总高度：设前渠道超高h2=0.30m，H=h+h1+h2=0.6+0.1+0.3=1.0m5.每日栅渣量：W=式中W1——栅渣量（m3/103m3）,本设计取W1=0.1；Q平均——污水厂平均污水量（m3/s）。则每日栅渣量：W==5.74m3/d>0.2m3/d故采用机械清渣。格栅采用链条回转式格栅，它由驱动机构、主传动链轮轴、从动链轮轴、牵引链、齿耙、过力矩保护装置和机架等组成。驱动机构布置在栅体上部的左侧或右侧，通过安全保护装置将扭矩传给主传动链轮轴，主传动链轮轴两侧主动链轮使两条环形链条作回转运动，在环形链条上均布6～8块齿耙，齿耙间距与格栅栅距配合并插入栅片间隙一定深度，运行时齿耙栅片上的污物随齿耙上行，当齿耙转到格栅体顶部牵引链条换向时齿耙也随之翻转，格栅截留的栅渣脱落到工作平台上端的卸料处，由卸料装置将污物卸至输送机或集污容器中。格栅清渣装置起动由水位差控制开关控制，当格栅前后水位差大于0.1m时，开始工作。水泵站设计流量和扬程的确定污水泵站设计流量按最高日最高时污水流量Q=4268.92m3/h=1185.81L/s计算。扬程按以下步骤进行计算：1.栅前水面标高=来水管管内底标高+管内水深=24.000+1.064=25.064m；2.栅后水面标高=集水池最高水位标高=格栅前水面标高－格栅水头损失=25.064－0.1=24.964m；3.集水池最低水位标高=集水池最高水位标高－集水池有效水深=24.937－2.0=22.937m；4.水泵静扬程=出水井水面标高－集水池最低水位标高=31.758－22.937=8.821m；水泵吸、压水管路（含至出水井管路）的压力损失估算为2.0m，自由水头损失为1.0m。因此水泵扬程H=8.821+2.0+1.0≈11.8m。水泵机组的选择考虑来水的不均匀性，易选择两台以上及两台以上的机组工作，以适应流量的变化。查水泵样本，选用350S16型单级双吸水泵4台，3用1备。单泵的性能参数如下：流量Q=1440m3/h，扬程H=13.4，转速n=1450r/min，水泵效率η=74%，电机功率N=75kW。水泵安装尺寸如下（单位：mm）：DN1=350，DN2=350，L=1090.5，B=1168，F=1000，H=970,H1=620，H2=310，H3=310。选定电机型号为Y280S-4型三相鼠笼式异步电动机，其参数如下：电压V=380A，额定功率N=75kW，转速n=980r/min，重量W=632kg。集水池容积及其布置集水池按一台泵5min出数量计算，即：V118.60m3，取119m3集水池面积为：=59.5m2≈60m2水泵机组布置由水泵样本查得，350S16型水泵基座平面尺寸为1500mm×1600mm，混泥土基础平面尺寸比机座平台尺寸各边加大200mm并考虑施工情况取整，即为1700mm×1800mm。基础顶面高于地面0.6m，水泵基础并排布置，基础间距1.2m，便于水泵的维修。吸水管路的布置为了保证良好的吸水条件，每台水泵设单独的吸水管，每条吸水管的设计流量均为396l/s，给水管管材采用钢管，D=500mm，流速v=1.03m/s，i=1.84‰。水泵进出口D=350mm，流速v=2.64m/s，管长L=3.35m。在吸水管的起端设DN700×500进水喇叭口1个（ξ=0.1），吸水管路上设DN500闸阀1个（ξ=0.08），DN500×350偏心渐缩管1个（ξ=0.2）。吸水管水平段具有向水泵方向上升5‰的坡度，便于排除吸入管内的空气。压水管路的布置由于出水井距泵房距离较小，每台水泵的压水管路直接接入出水井，这样可以节省压水水管上的阀门。压水管管材采用钢管，D=500mm，流速v=1.95m/s，i=9.76‰，管长L=1.75m。压水管上设1个DN350×500的渐缩管1个（ξ=0.25），DN350的橡胶柔性接口1个（ξ=0.1），DN500的阀门1个（ξ=0.06），DN500的止回阀1个（ξ=1.8），DN500的弯头3个（ξ=0.64）。压水管水平段具有向出水井方向上升5‰的坡度，将管内的空气赶出。机组布置及吸、压水管路布置详见城市污水处理厂总泵站工艺图。泵站扬程的校核在水泵机组选择之前，估算泵站扬程H为11.8m，其中静扬程为8.8m，动扬程按3.0m估算，其中还含有1.5m的自由水头损失。机组布置完后，需要进行校核，看所选水泵在设计工况下能否满足扬程要求。在水泵总扬程中静扬程和自由水头损失两项无变动，吸、压管路损失一项则需详细计算。1.水泵吸水管水头损失：=0.29m2.水泵压水管水头损失：所以，吸、压管路损失为0.108+1.324=1.432m<1.5m（估算值），与估计的扬程基本相同，选定的水泵机组合适。泵站辅助设施为保证泵站的正常高效运行，还需设置以下辅助设施。1.水泵集水井反冲管水泵运行时，集水井内可能淤积一些沉淀的污泥，影响水泵吸水管吸水性能。设计中选择每台水泵压水管道上引入集水井内一条反冲管道，用来反冲洗集水井内淤积的污泥，经反冲浮起的污泥与污水一同由水泵送走。反冲管道采用钢管，管径DN50mm。反冲管出口采用DN50×40mm的渐缩管，用以增大出口流速。2.泵房内排水水泵房内地面做成1%的坡度，坡向集水槽和集水坑。集水槽宽0.2m，深0.2m，坡向集水坑水坑。集水坑平面尺寸0.5×0.5m，深0.6m。选择一台潜污泵排水，将泵房内积水排至集水井内。3.泵房内通风设计中选择机械通风，通风换气次数为5~10次/

h，通风换气体积按地面以下泵房体积计算，地面以上泵房体积不计入。选择二条通风管道，通风管道采用防阻燃塑料管，管径DN300mm。通风管道进风口设在泵房底部，距离室内地面0.5m，排风口设在屋顶之上。4.起重设备为方便泵房内水泵和电机的安装、维修和更换，在泵房内设置起重设备。设计中选择SC型，起重量1t，起升高度12m的手动双轨小车。5.出水井水泵压水管出口接入出水井内，出水井平面尺寸8.6m×2.0m。6.管道支架布置泵房内沿地面敷设的管道或阀门下设支墩，沿墙壁架空的管道设支架，管道接近屋顶敷设时设吊架，所有支墩、支架和吊架的间距小于2m，管道需固定牢固，不得震动。7.管墙套管管道穿过泵房墙壁和集水井池壁时设穿墙防水套管，防水套管与墙壁垂直安装，水泵管道与防水套管间用止水材料堵塞，两端采用石棉水泥密封，防止渗水。细格栅图3-2格栅计算剖面图图3-3格栅计算平面图栅前进水渠设计设栅前水深h=0.6m，栅前流速为v0=0.8m/s，则栅前渠宽：B1==1.15m，取B1=1.2m取超高h1=0.3m，则有栅前进水渠高：H1=h+h1=0.6+0.3=0.9m栅条间隙数栅条间隙数用以下公式计算：N=式中Q设计——污水厂设计流量（m3/s）；α——格栅倾角（o），取α=60o；h——栅前水深（m），h=0.6m；v——过栅流速（m/s），取v=0.9m/s；b——格栅间隙宽度（m），取b=0.010m；n——格栅组数，取n=2。将上述数值代入上式，则栅条间隙数：N===48个栅槽宽度设栅条宽度S=0.01m，则栅槽宽度：B2=S（n-1）+bn=0.01×（48-1）+0.010×48=0.95m总槽宽：B=2B2=2×0.95=1.9m则污水在栅槽内的流速：v1==0.5m/s通过格栅的水头损失设栅条断面为锐边矩形断面，水头损失可用下式计算：h2=式中k——系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般k=3；β——形状系数，本设计中栅条采用锐边矩形断面，β=2.42；S——栅条宽度（m）；g——重力加速度（m/s2）。则通过格栅的水头损失：h2==0.260m进水渠道渐宽部分长度设进水渠道渐宽部分展开角α1=20o，渠宽B1=1.2m，进水渠水深h=0.6m，则渐宽部分长度：l1===1.00m明渠渐扩引起的局部水头损失为：hm==0.008m栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度出水渠渐窄部分长度为进水渠渐宽长度的一半，即：l2===0.50m明渠渐缩引起的局部水头损失为：=0.022m栅槽总长度栅槽总长度按下式计算：L=l1+l2+0.5+1.0+式中l1——进水渠道渐宽部分长度（m），l1=1.00；l2——栅槽与出水渠道渐缩长度（m），l2=0.50；H1——栅前槽高（m），H1=h+h1，h1=0.30m；α——格栅倾角（o），α=60o。则栅槽总长度：L=1.00+0.50+0.5+1.0+=3.52m栅后槽总高度栅槽总高度按下式计算：H2=h+h1+h2=0.6+0.3+0.3=1.2m每日栅渣量每日栅渣量按下式计算：W=式中W1——栅渣量（m3/103m3），取W1=0.1；Q平均——污水厂平均流量。带入上述数值，则每日栅渣量：W==3.41m3/d>0.2m3/d故采用机械清渣。格栅采用链条回转式格栅，它由驱动机构、主传动链轮轴、从动链轮轴、牵引链、齿耙、过力矩保护装置和机架等组成。驱动机构布置在栅体上部的左侧或右侧，通过安全保护装置将扭矩传给主传动链轮轴，主传动链轮轴两侧主动链轮使两条环形链条作回转运动，在环形链条上均布6～8块齿耙，齿耙间距与格栅栅距配合并插入栅片间隙一定深度，运行时齿耙栅片上的污物随齿耙上行，当齿耙转到格栅体顶部牵引链条换向时齿耙也随之翻转，格栅截留的栅渣脱落到工作平台上端的卸料处，由卸料装置将污物卸至输送机或集污容器中。格栅清渣装置起动由水位差控制开关控制，当格栅前后水位差大于0.1m时，开始工作。格栅出水渠设计格栅后出水渠设计同栅前进水渠设计，为矩形断面暗沟，断面尺寸B×H为1.2m×1.2m，渠内流速为v=0.8m/s，水深h3=0.6m，渠长度取l=3.0m。曝气沉砂池沉砂池的功能是去除比较大的无机颗粒（如泥沙、煤渣等，它们的相对密度为2.65、粒径0.2mm以上）。沉砂池设于初次沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及能使无机颗粒与有机颗粒分离便于分别处理和处置，改善污泥处理构筑物的处理条件。目前应用较多的沉砂池池型有平流沉砂池、曝气沉砂池、竖流沉砂池和旋流沉砂池（又叫涡流沉砂池）。平流沉砂池是常用的形式，污水在池内沿水平方向流动，具有构造简单、截留无机颗粒效果较好、排沉砂较方便的优点；但平流沉砂池的主要缺点是沉砂中约夹杂有15%的有机物，是沉砂的后续处理增加难度，故常需配洗砂机，把排砂经清洗后，有机物含量低于10%，称为清洁砂，再外运。曝气沉砂池能克服平流沉砂池的上述缺点，它通过调解曝气量，可以控制污水的旋流速度，使无机颗粒之间的相互碰撞与摩擦机会增加，把表面附着的有机物磨去。此外，由于旋流产生的离心力，把相对密度较大的无机颗粒甩向外层并下沉，相对密度较轻的有机物旋至水流的中心部位随水带走。除砂效率较稳定，受流量变化的影响小，沉砂中的有机物含量低于10%，同时还对污水起预曝气的作用。竖流沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒藉重力沉于池底，处理效果差。旋流沉砂池是利用机械力控制流态和流速，加速砂粒的沉淀，有机物则被留在污水中，具有沉砂效果好、占地省的优点。本设计采用去除率高的曝气沉砂池。沉砂池主体设计池子总有效容积：V＝Qmaxt×60式中Qmax——最大设计流量，Qmax＝1.186m3/st——最大设计流量时的流行时间（1～3分）取t＝2minV＝1.186×2×60＝214m3水流断面积：A＝Qmax/V1式中V1—水平流速V1＝0.06～0.12取V1＝0.1m/sA＝1.186/0.1＝11.86m3，取12m3池总宽：B＝A/h212/2＝6m式中H2—设计有效水深（2～3m）取h2＝2m每格池子宽度：b＝B/n＝6/2＝3m（n-格数，n＝2）宽深比：b/h2＝2/2＝1在1～1.5之间，符合要求。池长：L＝V/A＝214/12＝17.83m每小时所需空气量：q＝d·Qmax×3600＝0.2×1.186×3600＝853.92m3/hd—单位耗气量d=0.2m3/m3污水采用穿孔管曝气，孔口直径为3mm。沉砂室所需容积：(m3/d)式中X—城市污水沉砂量X=30m3/106m3污水T—清除沉砂的间隔时间T=2t每个沉砂斗容积：设每格有1个沉砂斗，则：V0=V/2=2.4/2=1.2m3沉砂斗各部分尺寸：设斗底宽a1=0.8m，斗壁与水平面成40°，斗高h3=0.5m，则沉砂斗上口宽：沉砂斗容积：m3>1.2m3沉砂室高度：设横向池底坡度为0.06,坡向集砂槽：h3=h3'+0.06L2其中L2=(L-2a)/2=(17.83-2×2)/2=6.92mh3=0.5+0.06×6.92=0.915m池体总高度：设超高h1=0.3,则沉砂池总高度H=h1+h2+h3=0.3+2.0+0.915＝3.215m进出水水头损失设曝气沉沙池进水的尺寸为1000×1000mm2：B=0.9×（1.3Qmax）0.4＝0.9×（1.3×1.186）0.4=1.07m式中B——集水槽宽Qmax——集水槽设计流量集水槽起端宽度b＝1.25×0.90＝1.125m超高为0.3m，则起端水深为1.125+0.3＝1.425m进水潜孔的尺寸计算设穿孔流速为v=0.4m/s，则进水潜孔面积为：S=Qmax/2×v＝1.186/2×0.4＝1.48㎡则进水潜孔尺寸取1.2×1.2㎡则V＝Qmax/（2×1.2×1.2）＝0.412＞0.4m/s符合要求进水潜孔水头损失：则沉沙池进水水头损失取0.01m沉沙池出水水头损失：沉沙池出水采用非淹没式薄壁堰式中b——堰宽，取b＝2mH1——堰上水头m——流量系数取m＝0.44堰后跌水h2＝0.1m则出水水头损失H2=0.43+0.1=0.53m则总水头损失为：H=0.53+0.01＝0.54m初次沉淀池初次沉淀池是二级污水处理厂的预处理构筑物，在生物处理构筑物前面。处理的对象是悬浮物（英文缩写SS，约可去除40%～55%以上），同时可去除部分BOD5（约占总BOD5的20%～30%，主要是悬浮性BOD5），可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。沉淀池按池内水流方向的不同，可分为平流式、竖流式和幅流式。沉淀池各种池型优缺点和适用条件见表3-4。表3-4各种沉淀池优缺点和适用条件池型优点缺点适用条件平流式（1）沉淀效果好（2）对冲击负荷和温度变化的适应能力强（3）施工简易（4）平面布置紧凑（5）排泥设备已趋定型（1）配水不易均匀（2）采用多斗排泥时每个泥斗需单独设排泥管，操作量大（3）采用机械排泥时，设备复杂，对施工质量要求高适用于大、中、小型污水处理厂竖流式（1）排泥方便，管理简单（2）占地面积小（1）池子深度大，施工困难（2）对冲击负荷和温度变化的适应能力较差（3）池径不宜过大，否则布水不匀适用于小型污水处理厂幅流式（1）多为机械排泥，运行可靠，管理较简单（2）排泥设备已定型化机械排泥设备复杂，对施工质量要求高适用于大、中型污水处理厂经上述比较，为取得良好的沉淀效果，初次沉淀池选用幅流式沉淀池。池表面积设表面负荷q=2m3/（m2·h），则单池表面积A为：A===1067.4m2沉淀部分有效水深设沉淀时间t=1.6h，则：h2=qt=2×1.6=3.2m沉淀部分有效容积：V'=Q设计t=1067.4×1.6=2135m3池子直径：D=，取L=37m池子总高度：H=h1+h2+h3+h4式中h1——超高（m），取h1=0.3m；h2——有效水深（m），h2=3.2m；h3——缓冲层高度（m），取h1=0.5m；h4——泥斗高度（m），h4=h4´+h4"=0.83+1.73=2.56m。H=0.3+3.2+0.5+2.56=6.56m污泥部分所需的容积：V=式中S——每人每日污泥量[L/（人·d）]，取S=0.5L/（人·d）；N——设计人口数（人），N=379145人；T——两次清除污泥时间间隔（d），取T=0.6d；V==15.8m3污泥斗容积：设r1=2m，r2=1m，α=600则h5=（r1-r2）tgα=（2-1）×tg600=1.73mV1=（r12+r1r2+r22）=12.7m3污泥斗以上圆锥体部分污泥容积：设池底径向坡度为0.05则h4=（R-r1）×0.05=（118.5-2）×0.05=0.83mV2=（R12+R1R2+R22）=（18.52+18.5×2+22）=332.9污泥总容积：V1+V2=12.7+332.9=345.6m3>15.8m3，满足要求。径深比：D/h2=37/3.2=11.6（介于6—12）符合要求。进出水设计辐流式沉淀池采用中心进水周边出水的方式，进水管出口处设穿孔挡板整流，出水采用双边溢流堰出水槽，堰口采用三角堰，排泥管设在池子最低部，靠水的压力排泥。初沉池集配水采用集配水井，内侧配水，外侧排水。尺寸为配水井直径3m，集水井直径5m。（1）进水部分设计进水管流速污水自沉砂池出水井接DN800铸铁管进入配水井，从配水井接DN700铸铁管，在初沉池前接闸门，1000i＝3.16，管内流速：=1.2m/s,在。1.0~1.4之间满足要求。淹没水深0.3m，潜孔壁厚0.3m，内径d1＝D2＝1m外径d2＝1＋0.3×2＝1.6m，平均直径d＝（d1＋d2）/2＝1.3m.设八个潜孔，每孔宽0.3m，高1.0m，则潜孔面积：f＝8×0.3×1.0＝2.4m2进水采用潜孔入流，则潜孔高度：h=(~)H，取=×3.0=1.5m穿孔流速：v＝Qmax/nf＝1.186/(2×2.4)＝0.25m/s（介于0.1～0.4之间）潜孔水头损失计算方法同前：h＝0.001m渐扩段长度：L＝2（1-0.7）+0.15＝0.75m进水渐扩部分：ξ1＝0.33（2）出水部分设计堰上负荷：初沉池出水堰最大堰上负荷不宜大于2.9l