江苏省北部地区d市的排水系统和污水处理厂的扩大设计

更多相关文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ781219完整CAD设计文件以及仿真建模文件，资料请联系68661508索要目录摘要VABSTRACTVI第1章绪论111概述1111城市概况1112设计范围2113设计任务212设计资料2121地形及城市规划资料2第2章排水管网的规划设计621城市排水管网定线原则6211排水工程规划设计的基本原则622排水体制确定及区域划分7221排水体制的选择7222排水区域的划分1023排水系统的布置形式10231排水系统布置形式的选择10232排水方案的确定1024污水设计流量的计算11241生活污水设计流量11242工业废水设计流量12243污水设计流量的计算1225污水管网的水力计算14251水力计算的基本公式14252污水管道水力计算的设计数据15253污水管道水力计算时应注意的问题16第3章，雨水管路设计计算1631雨水管渠系统平面布置的原则1732雨水管渠设计流量的确定18322雨水管渠设计流量计算公式19323径流系数的确定19324雨水管渠设计流量的计算2033雨水管渠的水力计算20331雨水管渠水力计算的设计数据20332雨水管渠水力计算的方法21第4章污水处理厂设计2141设计方案的选择2142污水量及污水处理程度的计算23421污水设计流量23422设计人口数23423污水水质污染程度计算24424污水处理程度计算2643污水处理构筑物的设计29431格栅的设计计算29433初次沉淀池36434SBR反应池39436污水计量设备50437污泥浓缩池52438贮泥池55439污泥消化池的设计计算564310污泥脱水设计计算6444污水处理厂的平面布置及高程布置65441污水处理厂的平面布置65442污水处理厂高程布置67第5章污水泵站的设计6951综述6952初选水泵70521选泵前的总扬程的估算7053泵站的布置73531集水池设计73532机械间布置74533辅助设备的选择74534泵房标高设计76第6章投资估算与运行成本核算7761概述77611估算范围77612编制依据7762投资估算7863运行费用和成本核算79631成本估算的有关单价79632运行成本估算80633运行成本核算81结论82致谢83参考文献84附录一85附录二132摘要随着社会的进步和科学技术的不断发展，人们物质文化生活的需要也日益增加，人们对环境的要求也越来越高了。因此，环境问题成了人们关注的焦点，大气、土壤和水成为了重点污染对象，如何治理就成为我们所要面对的首要问题。作为一名环境工程专业本毕业生，应以治理污水，改善水质为己任，认真学习本科生的功课，在指导教师的指导下完成毕业设计，为将来的学习工作打下坚实的基础，争取在将来为解决水污染问题贡献自己的一份力量。本设计对象是江苏省北部地区D市，近年来，城市生活污水水量和工业废水水量大幅度增加。为保障人民的身体健康，提高生活质量，城市的排水问题也日益迫切。本设计进行江苏省北部地区D市的排水系统和污水处理厂的扩大初步设计，完成排水管网、污水泵站、污水及污泥处理处理的方案的选择、技术经济分析、工艺设计及部分施工设计图设计、工程概算等。本设计处理的对象为城市污水，主要污染质为悬浮固体（SS）及溶解和胶体状态的有机污染物（BOD）。因此，可采用间歇式活性污泥处理（SBR）工艺流程。在我的毕业设计中，我遇到了很多难以解决的问题，后来在赫俊国老师的帮助指导下，我顺利的完成我的毕业设计。关键词污水处理、水污染、SBR工艺ABSTRACTWITHTHEIMPROVEMENTOFSOCIETYANDTHEDEVELOPMENTOFTECHNOLOGY,MOREANDMOREARENEEDEDBYPEOPLETHEPROBLEMOFENVIRONMENTHASBEENTHEFOCUSAIR,SOIL,WATERBECOMTHEMOSTPOLLUTED,SOHOWTOCONTROLTHEPOLLUTIONISWHATWEHAVETOBEFACEDWITHASACOLLEGESTUDENTOFWATERTREATMENTDEPARTMENT,ISHOULDCONSIDERTHATTHEPOLLUTIONOFWATERASMYDUTYANDSTUDYVERYHARDTODOMYDEVISEWITHTHEHELPOFPROHEWATERISONEOFTHEMOSTIMPORTANTBUTUNRENEWABLERESOURCESINTHEWORLD,WHICHPLAYSTHEVERYIMPORTANTROLENOTONLYINOURDAILYLIFE,BUTALSOININDUSTRIAL,AGRICULTURALANDSCIENTIFICFIELDSBUTWATERISVERYDANGEROUSWHENITISPOLLUTEDSOWEMUSTTRYTOOURBESTTOPREVENTWATERRESOURCESFROMPOLLUTIONALTHOUGHWEHAVEKNOWTHIS,WATERPOLLUTIONISINEVITABLETHEREASONOFTHATISWECANNOTDOANYTHINGWITHOUTWATER,ANDUSEDWATERCANNEVERBEAWAYFROMPOLLUTIONTHUS,TOPURIFYTHEPOLLUTEDWATERBEFOREITGOESTOTHERIVERANDSEAISVERYSERIOUSLYNECESSARYMYDESTINATIONINTHISDESINATIONINTHISTOPUTUPANEWSEWERAGEDRAINAGESANDTREATMENTSYSTEMFORAQINGDAOCITYINSHANGDONGTHISSYSTEMICHOOSEINCLUDESWATERDRAINAGESANDTREATMENTPLANT,WHICHCONTAINSTHEPUMPINGSTATION,THEGREATCHAMBER,THEPRIMARYSEDIMENTATION,THEAEROBICPART,THESECONDSEDIMENTATION,ANDTHEINFECTIONPOOLAFTERTHESERIESOFTREATMENT,THEPOLLUTEDWATERISPURIFIEDAGAIN,SOTHATITCANBEUSEDAGAINANDWILLNOTDAMAGETHECIRCUMUSTANCETHISPROJECTISMYGRADUATIONWORK,WHICHISMYFIRSTCOMPLETEDESIGNOFSEWERAGEDRAINAGESANDTREATMENTPROJECTINTHEPROCESSIONOFMYDESIGA,IMETWITHALOTIFPROBLEMS,WHICHICOULDNOTSOLVEDBUTAFTERTHELONGTIMEOFHARDWORKANDWITHTHEHELPOFMYPROFESSORMRHE,INEARLYFINISHEDMYWORKKEYWORDSSEWERAGEWATERTREATMENTPOLLUTEDWATERSEQUENCINGBATCHREACTOR第1章绪论11概述111城市概况城市排水工程对于保护环境，促进工农业生产，保障人民健康都具有十分重要的意义，本设计为江苏省北部地区D市的城市排水工程。江苏省北部地区D市，城市人口密度平均为270人/公顷，日污水量为847万，是一座中等城市。其地势北高南低，在城市的南3M部有一条河由东向西流。该城市被中部的铁路分为开，一共分成二个区，整个城市有4个工厂。由于城市没有污水处理设施，所以整个城市污水，工业废水一直没有经过任何处理而直接排入河流，导致河流严重污染。根据该市所处的位置，我们可以知道此河流将最终留到东海，东南沿海地区是我国经济发展迅快且人口密度高的地区,对于环境问题我们应高度重视所以，在江苏省北部地区D市建一座污水处理厂是非常有必要的。鉴于该城市的具体情况，市政府决定投资兴建污水排放及处理设施，以解决日益严重的环境问题。该项目对改善城市河流环境，保护人民身体健康，加速城市现代化建设具有重要的意义。112设计范围江苏省北部地区D市没有污水排放及处理设施，本次设计设计范围包括排水管网、污水泵站、污水及污泥处理的方案选则、技术经济分析、工业设计及部分施工图设计、工程概算等。113设计任务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。12设计资料121地形及城市规划资料1211地形与城市规划资料（1）城市地形与总体规划平面图一张，比例为110000（2）城市各区人口密度与居住区生活污水量标准（平均日）表11人口密度（人/公顷）污水量标准（升/人日）区260250区280240（3）城市各区中各类地面与屋面的比例（）表12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区70105510区65105515（4）工业企业与公共建筑的排水量和水质资料表13企业或公共建筑名称平均排水量DM/3最大排水量/3SSMG/LCODMG/LBODMG/L总氮MG/L总磷MG/LPH水温A厂18001352002007070126918B厂26001903002809655177820C厂210016028035012025217620D厂220016022023090322572191212气象资料（1）气温（）等资料表14年平均气温15月平均最高385年最低气温10月平均最低12温度在10以下的天数（天）40温度在0以下的天数（天）80年最高气温40月平均气温17降雨量（MM/年）1000年蒸发量（MM/年）960（2）常年主导风向东风最大风速3M/S（3）设计暴雨强度公式及其参数87016LG2449TPQ1213地质资料表15土壤性质冰冻深度M地下水位M承载力KPA排水管网干管处亚黏土01768230污水总泵站与污水处理厂址亚黏土017682501214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资料如下表16流量流速水位标高M水温DOMG/LBODMG/LSSMG/LSS允许增加量MG/L最小流量2608285176135193最高水位3009090226135183常水位时28086787206135193在污水总排放口100公里处有取水口，要求BOD40MG/L第2章排水管网的规划设计21城市排水管网定线原则211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、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。212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。22排水体制确定及区域划分221排水体制的选择合理的选择排水系统的体制，不仅从根本上影响排水系统的设计、施工、维护管理，而且对环境影响深远。同时体制的选择也影响排水系统工程的总投资和初期投资费用。排水系统体制的选择应满足环境保护的需要，根据当地条件，通过技术经济比较确定。城市排水体制和管道系统是整个水污染控制和水太保护系统中的重要环节。但是数十年来过内对它们的研究显得十分薄弱，工程时间中暴露出许多矛盾和问题难以得到科学解答和技术支持，与发达国家相比至少有10年以上的差距，在发达国家，已经不仅仅处于简单的“雨污分流”等传统的观念了，已经明显地不能满足现代城市发展和生态环境保护的要求，例如美国现在已经成功的控制了点源污染，并且开始重视非点源污染和雨水径流的的控制。德国、日本，新西兰等这些发达国家也和美国差不多，对雨水的污染也进行了有效的控制。此外,我国在污水处理技术方面有一种倾向，认为活性污泥法是最有效的，忽视和排斥了其它的处理方法和技术。其实在任何国家，都不是任何一种单一的处理方法能完全解决污水处理和水环境污染问题的，即使在发达国家。例如,美国也是采用多种处理方法来处理城市污水和工业废水的,美国共有稳定塘上万座，占处理污水总量的25，它与土地处理，人工湿地等系统成为中小社区城镇的主要处理设施。近十年来,英国、德国、法国、荷兰等的人工湿地发展迅速，它与塘系统不仅成为中小城镇的主要污水处理设施，而且也成为雨水处理的主要设施，以及工业废水重要的处理技术。让我们来看看国内现在的研究状况在我国，现在依然使用传统的排水体系，存在的主要问题有以下4点（1）雨水资源大量流失，地下水位和地面下沉，水涝增加，城市生态环境恶化；（2）合流制溢流和分流制的雨水污染并存，将合流改为分流虽然减少溢流的污染，但不能控制甚至会相应增加分流雨水的污染；（3）合流制改建为分流制耗资巨大，耗时长，还有污染隐患；（4）严重的雨污水管混接抵消了分流的作用，污染依旧，效益降低。就全国来说，城市生活污水排放量已达到全国废水排放总量的40左右，很多大城市及沿海城市甚至接近70，而我国的城市污水处理率却还不到10。城市日供水能力和污水处理不成比例，差距越来越大，使得城市生活污水对水环境的影响也越来越大。据统计,我国工业废水处理设施的总处理率已达到87，但实际上得到处理的工业废水还达不到该值。一些调查统计表明，我国工业废水处理设施只有1/3是运行正常的，1/3运行不正常，而另1/3停产不运行。不少污水处理厂有钱建得起，却无钱维持正常运行，一些中小城市建成的常规活性污泥法处理厂尤其如此，除资金缺乏之外，操作运行和管理人员技术和管理水平低，难以掌握和操作技术复杂的处理过程和设备。从造价方面看，据国外有的经验认为合流制排水管道的造价比分流制一般要低2040，可是合流制的泵站和污水厂却比分流制的造价要高。从总造价来看，完全分流制可能比合流制要高。从初期投资来看，不完全分流制因为初期只建污水排水系统，因而可节省初期投资费用，此外，又可以缩短工期，发挥工程效益也快。而合流制和不完全分流制的初期投资均比不完全分流制要大。所以，我国过去很多新建的工业基地和居住区均采用不完全分流制排水系统。从维护管理方面来看，晴天时污水在合流制管道中只是部分流，雨天时才接近满管流，因而晴天时合流制管内流速较低，易于产生沉淀。而分流制排水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质变化小的多，污水厂的运行易于控制。根据以上三个方面，综合考虑该市的现有情况，决定采用不完全分流制排水系统。它可以节省投资，又可以缩短工期，发挥工程效益快222排水区域的划分在本设计中，是以街道为排水分界的，由于地形较平坦，故无排水流域的划分。23排水系统的布置形式231排水系统布置形式的选择城市、居住区或工业企业的排水系统在平面上的布置，随地形、竖向规划、污水厂的位置、土壤条件、河流位置，以及污水的种类和污染程度等因素而定。在本设计中，考虑到地形的影响，第一套方案2区左侧街区采用向右下倾斜布管方式，第二套方案的同一地区采取向左下倾斜的布管方式，2种方案的汇流干管均需设提升泵站。通过两套方案的经济比较，第方案的造价更低，本设计采用第方案。具体工程造价见管网电算结果。24污水设计流量的计算污水管道及其附属构筑物能保证通过的污水最大流量称为污水设计流量，进行污水管道系统设计时采用最大时流量为设计流量。241生活污水设计流量1居住区生活污水设计流量居住区生活污水设计流量按下式计算Q1NNKZ/86400（21）式中Q1居住区生活污水设计流量（L/S）；N居住区生活污水定额（L/（CAPD）；N设计人口数；KZ生活污水量总变化系数；CAP“人”的计量单位。居民区生活污水定额在原始资料中已经给出。生活污水量总变化系数该系数可按其与平均流量之间的关系式求得KZ27/Q011（22）式中Q平均日平均时污水流量（L/S）。当Q1000L/S时，KZ13。设计人口数N可根据原始资料中城市平面图算出各个街区面积，然后，由其乘以其所在区的人口密度来求出城市各街区人口数。因此，为计算设计流量，应首先对街坊面积进行统计计算。2工业企业生活污水及淋浴污水的设计流量该流量可按下式计算Q2A1B1K1A2B2K2/3600TC1D1C2D2/360023式中Q2工业企业生活污水及淋浴污水的设计流量；A1一般车间最大班职工人数；A2热车间最大班职工人数。242工业废水设计流量工业废水设计流量按工厂的最大排水量进行计算。该流量在原始资料中已经给出，无须再进行计算。243污水设计流量的计算根据已知条件，可对各管段污水设计流量进行计算。1先计算各街坊面积。2流量的计算分别对两方案进行计算，为提高计算精度，节省时间，应用电子计算机进行计算，该计算软件需输入L（N）管道长度（M）Q（N）人口密度（人/公顷）F（N）汇流面积（公顷）QW（N）转输流量（L/S）QJN集中流量（L/S）H（N）管段起点地面标高（M）H（N1）管段终点地面标高（M）M（N）起端埋身（M）冰冻线深度（M），最小流速（M/S），污水量标准（L/（CAPD）可计算出QB（N）本段流量（L/S）Q（N）平均流量（L/S）KZ（N）变化系数QKN该管段生活污水最大流量QJB（N）本段集中转输流量（L/S）QS（N）设计流量（L/S）D（N）管径（MM）I（N）设计坡度V（N）流速（M/S）HD（N）充满度HDS（N）跌水高度（M）HIL（N）坡降H（N1）管道末梢高度（M）HA（N1，1）起断管内标高（M）HMM1末断管内标高（M）WBCN末断埋深（M）HS（N，2）比流量（L/SHA）HS（N1，1）起断水面标高HH（N）末段水面标高并得出各管段概算结果（ZJ）及工程总概算（ZZJ）。25污水管网的水力计算污水管道水力计算的目的在于合理的经济的选择管道断面尺寸、坡度和埋深，由于这种计算根据水力学规律，所以称为管道的水力计算。251水力计算的基本公式为简化计算工作，水力计算采用均匀流公式。流量公式QAV（24）流速公式VC（RI）1/2（25）式中Q流量（M3/S）A过水断面面积（M2）V流速（M/S）R水力半径（过水断面面积与湿周的比值）（M）I水力坡度（等于水面坡度，也等于管底坡度）C流速系数或称谢才系数C值一般按满宁公式计算，即CR1/6（2N16）将式（26）代入（24）和（25）得VR2/3I1/2（2N17）QAR2/3I1/2（2N18）式中N管壁粗糙系数，混凝土管为0014。252污水管道水力计算的设计数据主要的依据数据有1设计充满度在设计流量下，污水管道的水深H和管道直径D的比值为设计充满度，当H/D1时称为不满流。考虑到污水管道流量时刻在变化，难以精确计算且雨水与地下水可能通过检查井盖或管道接口汇入，其内沉积的污泥可能分解析出一些有害气体，以及便于维护管理和疏通，所以污水管道按不满流进行设计。2设计流速和设计流量、设计充满度相应的水流平均速度叫设计流速。当污水管道内水流流动缓慢时，污水中所含杂质可能下沉，产生淤积，当流速增大时，又可能产生冲刷现象，甚至损坏管道，因此，流速应控制在一个范围内。我国污水管道的最小设计流速为06M/S。3最小管径管径小，管道容易堵塞，清通也较困难，因此，为了养护工作的方便，规定了一个允许的最小管径。在街区和厂区内最小管径为200MM，在街道下为300MM。4最小设计坡度相应于管内流速为最小设计流速时的管道坡度叫做最小设计坡度。我国规定，管径200MM的最小设计坡度为0004，管径300MM的最小设计坡度为0003。5埋设深度管道内壁到地面的距离叫做埋设深度。管道外壁顶部到地面的距离叫覆土厚度。埋设深度对工程造价的影响很大，因此，为了降低造价，缩短工期，管道埋设深度愈小愈好，但覆土厚度应有一个最小的限值，由一下三个因素考虑1冰冻线深度室外排水设计规范规定无保温措施的生活污水管道或水温与生活污水接近的工业废水管道，管底可埋设在冰冻线以上015M因江苏省北部地区D市的冰冻线深度为017M，所以可不考虑冰冻线深度给排水管线的布设带来的影响因素。2地面荷载埋设在地面下的污水管道承受着覆盖其上的土壤静荷载和地面上车辆运行产生的动荷载。为了防止管道因外部荷载影响而损坏，车行道下的污水管最小覆土厚度不宜小于07M。3必须满足管道衔接的要求为使建筑物首层卫生设备的污水能顺利排出，污水出户管的最小埋深一般采用0507M，所以街坊污水管道起点最小埋深也应有0607M。根据街区污水管起点最小埋深值，可由下式计算街道管网起点的最小埋设深度。AHILZ1Z2H（29）式中H街道污水管网起点的最小埋深（M）H街区污水管起点的最小埋深（M）Z1街道污水管起点检查井处地面标高（M）Z2街区污水管起点检查井处地面标高（M）I街区污水管和连接支管的坡度L街区污水管和连接支管的总长度（M）H连接支管与街道污水管的管内底高差另外，埋深最大也有限定，一般在干燥土壤中，最大埋深不超过78M，在多水、流沙地层中，一般不超过5M。253污水管道水力计算时应注意的问题必须细致研究管道系统的控制点必须细致研究管道敷设坡度与管线经过地段的地面坡度之间的关系。水力计算自上游依次向下游管段进行，一般情况下，随着设计流量逐段增加，设计流速也相应增加。在地面坡度太大的地区，为减小流速，可考虑设置跌水井。为了减小水流通过检查井时的水头损失，检查井底部在直线管道上要严格采用直线，在管道转弯处要采用匀称的曲线。在旁侧管与干管的连接点处，要考虑干管的已定埋深是否允许旁侧管接入。第3章雨水管渠设计雨水管渠系统是由雨水口、雨水管渠、出水口等构筑物所组成的一整套工程设施。雨水管渠系统的任务就是及时地汇集并排除暴雨形式的地面径流，防止城市居住区与工业企业受淹，以保障城市人民的生命安全和生活生产的正常秩序。在雨水管渠系统设计中，管渠是主要的组成部分，所以合理而又经济地进行雨水管渠的设计具有很重要的意义。雨水管渠设计的主要内容包括确定当地的暴雨强度公式。划分排水流域，进行雨水管渠的定线，确定可能设置的调节池、泵站位置。根据当地气象与地理条件，工程要求等确定设计参数。计算设计流量和进行水力计算，确定各设计管段的断面尺寸、坡度、管底标高及埋深。绘制管渠平面图及纵剖面图。31雨水管渠系统平面布置的原则雨水管渠系统设计的基本要求是能通畅及时地排走城镇或工厂汇水面积内的暴雨径流量。其管道定线原则基本同污水管道，有一下几条充分利用地形，就近排入水体，雨水管渠应尽量利用自然地形坡度以最短的距离靠重力流排入附近池塘、河流、湖泊等水体中。根据城市规划布置雨水管道。合理布置雨水口，以保证路面雨水排除通畅。雨水管道采用明渠或暗管应结合具体条件确定。设置排洪沟排除设计地区以外的雨洪径流。32雨水管渠设计流量的确定321暴雨强度公式的确定暴雨强度是指某一连续降雨时段内的平均降雨量，既单位时间内平均降雨深度，工程上常用单位时间内单位面积上的降雨体积Q（L/（SHA）表示。暴雨强度是描述暴雨特征的重要指标，也是决定雨水设计流量的主要因素，因此我们有必要对其进行研究并推求出其计算公式。暴雨强度公式是在各地自记雨量记录分析整理的基础上按一定方法推求出来的，我国常采用的暴雨强度公式形式为Q31NBTPCALG167式中Q设计暴雨强度（L/SHA）P设计重现期（A）；T降雨历时（MIN）；A1、C、B、N地方参数，根据统计方法进行计算确定。本设计的对象辽宁省大连市暴雨强度公式可由手册中查得，为Q（32）076912LG8123TP其中设计重现期P参考资料拟订为1A；TT1MT2；M折减系数，管道采用2，明渠采用12。322雨水管渠设计流量计算公式雨水设计流量按下式计算QQF（33）式中Q雨水设计流量（L/S）；径流系数，其数值小于1；F汇水面积（HA）；Q设计暴雨强度（L/（SHA）。323径流系数的确定降落在地面上的雨水，一部分被植物和地面湿地截流，一部分渗入土壤，余下的一部分沿地面流入雨水管渠，这部分进入雨水管渠的雨水量称作径流量，径流量与降雨量的比值称径流系数，其值常小于1。通常汇水面积是由各种性质的地面覆盖所组成随着它们占有的面积比例变化，值也各异，所以整个汇水面积上的平均径流系数AV值是各类地面面积加权平均计算而得到，既AVFII/F（34）式中FI汇水面积上各类地面的面积（HA）；I相应于各类地面的径流系数；F全部汇水面积。由原始资料可知该市各区中各类地面与房屋面的比例，依此再由上式可计算出该市各区的径流系数。09400920042003100151006650940091004200320015100615094009100410032001520058324雨水管渠设计流量的计算为提高计算精度，节省时间，本次设计采用计算机进行计算，计算结果见表（31）。33雨水管渠的水力计算331雨水管渠水力计算的设计数据为了使雨水管渠正常工作，避免发生淤积、冲刷等现象，对雨水管渠水力计算的基本数据作如下规定。设计充满度雨水中主要含有泥沙等无机物质，不同于污水的性质，加以暴雨径流量大，而相应较高设计重现期的暴雨强度的降雨历时一般不会很长，故管道设计充满度按满流考虑，既H/D1。设计流速为避免雨水所挟带的泥沙等无机物质在管道内沉淀下来而堵其管道，雨水管渠的最小设计流速应大于污水管道，满流时管道内的最小设计流速为075M/S。为防止管壁受到冲刷而破坏，影响及时排水，对雨水管渠的最大设计流速规定为金属管最大流速10M/S，非金属管最大流速5M/S。最小管径和最小设计坡度雨水管道的最小管径为300MM，相应的最小坡度为0003，雨水口连接管最小管径为200MM，最小坡度001。最小埋深与最大埋深具体规定同污水管道。332雨水管渠水力计算的方法24雨水管渠水力计算仍是按均匀流考虑，其水力计算公式与污水管道相同，见公式（27）、（28），但按满流即H/D1计算雨水管网的水力计算通过计算机完成，具体结果见附录电算结果附录三。第4章污水处理厂设计41设计方案的选择长期以来，城市污水的处理均以去处BOD和SS为目标，并不考虑对氮、磷等无机营养物质的去除。随着化肥、洗涤剂和农药的普遍应用，污水中的氮、磷含量有了增加，其对环境的影响逐渐引起人们的重视。最突出的是水体特别是封闭水体的富营养化，表现为藻类的过量繁殖及继而引起的水质恶化；其次是氨氮的耗氧特性会使水体的溶解氧降低；此外，当水体的PH值较高时，氨对鱼类等水生生物具有毒性。因此，有效的降低水中的氨氮、磷的含量以成为现代废水处理技术的一项新课题。所以本设计生化处理部分采用SBR即间歇式活性污泥处理工艺，达到同时去处水中、SS、N、P的目的。该工艺从1979年以来，5BOD在美国、德国、日本、澳大利亚、加拿大等工业发达国家的污水处理领域，得到较为广泛的应用。80年代以来，在我国也受到重视，并得到应用。SBR法有以下特征1、在大多数情况下。无设置调节池的必要；2、SVI值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不产生污泥膨胀现象；3、通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷反应；4、应用电动阀、液位计、自动计时器及可编程序控制器等自控仪表，可能使本工艺过程实现全部自动化，而又中心控制室控制；5、运行管理得当，处理水水质优与连续式，抗冲击负荷能力强。对于污水处理过程中产生的污泥，本设计采用二级消化处理的方法，使污泥中有机物质变为稳定的腐殖质，同时减少污泥体积，并改善污泥的性质，使之易于脱水，破坏和控制致病微生物，并获得有用的副产品沼气。厌氧消化处理是根据消化过程中沼气产生的规律进行设计的。它具有节省污泥加温和搅拌所需能量的优点。污水厂工艺流程如下泵站沉砂池初沉池SBR池消毒接触池计量堰出水污泥浓缩贮泥池消化池脱水机42污水量及污水处理程度的计算421污水设计流量1平均日流量Q平Q平生活Q平企业76930180026002100220085630M/D32设计流量Q设1756L/S151718D/3422设计人口数根据工业废水量和工业废水中含有的悬浮物浓度和生化需氧量浓度，折算成工业废水的当量人口数。生活污水中的和SS的值分别取30G/RD和45G/RD。5BOD据此，工业废水折合当量人口数如表31所示。表41工业废水折合的当量人口数悬浮物（SS）五日生化需氧量（）5BOD厂名平均日污量水DM/3浓度3GC总量/1DGQ当量人口浓度/3MGC总量/1DQ当量人口A厂18002003600008000701120003733B厂260030084000018667962496008320C厂2100280588000130671202520008400D厂220022048400010756901980006600合计87005049027053根据上表结果，则可算出该城市总的设计人口，如表32所示。表42设计人口数计算表设计人口数/人污水来源按SS计算按计算5BOD居住区生活污水315520315520工厂区工业废水5049027053合计366010342573423污水水质污染程度计算每人每日生活污水排放量QS243819/SVNRE平生活31520769浮水平均悬浮物浓度CSS0185G/L185MG/L824生活污水平均生化需氧量浓度CBOD0123G/L123MG/L30生活污水化学需氧量，取CCOD400MG/L生活污水总氮，取CN40MG/L生活污水总磷，取CP8MG/LGSSQCC7693014805843015762346MG/LCBODGSBODQC1336MG/LCCODGSCOD43891MG/LCNGSQC3233MG/LCPGS895MG/L424污水处理程度计算1SS的处理程度（1）按水体中SS允许增加量计算排放的SS的浓度计算污水总出水口处SS的允许浓度CEP（1）B01（）111422MG/LQQ13805求SS的处理程度E100100939IE624（2）按污水排放口处出水水质要求计算污水按一级A排放标准SS质量浓度40MG/L求SS的处理程度E100100957IEC623410（3）SS的处理程度取计算中处理程度高的值，所以SS处理程度为E9572求BOD5的处理程度（1）按水体中的DO的最低允许浓度计算允许排放的BOD5浓度求排放口处DO的混合浓度及混合温度DOM396MG/LQQCSWR38102654TM1140C75126求水温为1140C时的常数K1和K2值在水温为1140C时，可以查表或用下式计算好氧速率常数值1KK1（242）K1（20）Q（111420）式中Q温度系数，Q104720时的耗氧速率常数，01201K201K同理，复氧速率常数值2K2（182）K2（20）Q（18220）式中2O时的复氧速率常数，02020K由此计算得K1（242）K1（20）Q（11420）0067K2（242）K2（20）Q（11420）0134求起始点的亏氧量DO和临界点的亏氧量DC查表得1820C时的饱和溶解氧DOS1108MG/L，则可得DO110872981DC110820908有试算法求起始点L0和临界点时间TC第一次试算设临界时间TC10D，DCCTK1021L0DC9082289MG/LCTK101256734TCLG1166152K012L）（第二次试算设TC17D，L02361MG/L，TC177TC17D第三次试算设TC185D，L02416MG/L，TC185TC185D（TCTC0001的要求）起始点容许的180C时的BOD5L5ML0（10K1T）779（110015）533MG/L求污水处理厂允许排放的180C时的BOD5241640038140100381CBOD5CBOD524557MG/L污水处理程度根据计算,污水可以不处理就排出2体中BOD5的最高允许浓度计算允许排放的BOD5的浓度计算由污水排放口流到50KM出的时间T0482DVX86401将200C时，L5R，L5ST的数值换算成11140C200C时的L5ST2MG/L，则4L0（110015），L0293G/L6842计算1140C时的L5R，即L5ST293（11000995）0607MG/L又因为200C时的L5R1MG/L所以L0146MG/L6841计算1140C时的L5R，得L5G/L求1140C时的L5E值L5E（7326GM/LQQTKSTRTKS11055）将1140C时的L5E转换成200C时的数值L035391MG/L2763其200C时的L5E为35391068424208MG/L计算处理程度根据计算也可以不处理3按污水综合排放标准计算排放的BOD5浓度最高允许排放的BOD5浓度为L5E10MG/L计算处理程度E10095423190（4）BOD5的处理程度取计算中处理程度高的值，BOD5处理程度为E95443污水处理构筑物的设计431格栅的设计计算（1）粗格删设计设计内容本设计中格栅与明渠连接，提升泵站的来水首先进入稳压井后，进入格栅渠道设明渠N2。明渠内有效水深H105M，水流速度V106M/S，则明渠宽B1QMAX/V1H11765/06052294M格栅设计流量QS08825M3/S，过栅流速取08M/S,格栅倾角600，栅前水深05M，栅条间隙E0045M1栅条间隙数N4561取46VHESINMAX805426SIN712栅槽宽度，取栅条宽度S001MBSN1EN001461004546252M3过栅水头损失HK（）SIN，形状系数取242，K系数取3ES34GV2H13242（）SIN6000032M051348924栅后槽总高度取栅前渠道超高H203，栅前槽高H1HH2050308MHHH1H2050032030832M5栅槽总长度LL1L2100519MTG16每日栅渣量，取W1007M3/103M3W1147M308641MAX总KQ048675/D采用机械清渣装置，将栅渣装入吊车运走。（2）细格栅设计格栅与明渠相连，提升泵站的来水首先进入稳压井，然后进入格栅渠道，设明渠数N2，明渠内有效水深05M，水流速度V09M/S，则明渠宽度B1为B1196M2509761取栅前水深H05M，过栅流速V08M/L，栅条间隙B002M，格栅倾角60度，格栅数N2，则栅条间隙N为N10328，取104VHEQSINMAX80526SIN71设栅条宽度S001，则栅槽宽度B为BS（N1）0023700136002104244M进水渠道渐宽部分的长度由上计算的进水渠道宽为07米，其渐宽部分展开角度为20，L1（BB1）/（2TG20）067M栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2L1/20335M水流通过格栅的水头损失为H0081M,取01M栅槽总高度H05030109M栅槽总长度为LLL100506703351050462965HTGM格栅每日产生的栅渣量W为W411M/D宜采用机械排渣，选用型号为3GH1000链条回转式多耙平面格栅除污机。432沉沙池的设计计算目前采用较多的沉砂池有平流沉砂池，曝气沉砂池和旋流沉砂池，本设计选用曝气沉砂池，它是通过曝气作用使水流旋转，产生离心力去除泥砂，排除的沉砂较为清洁，处理起来方便1池子总有效容积停留时间T2MIN，VQMAXT6017652602118M32水流断面积取水平流速V1006M/S，A2942M2，取30M21MAXVQ06753池总宽度设计有效水深H22M，B15M2A3沉砂池共设2座。则每座池宽为B15/275MB/H75/2375符合要求4池长L7MAV308216所需空气量取D02M3/M3,QDQMAX3600021765360012709M3/H，采用穿孔曝气，孔口直径为3MM。7曝气系统；采用穿孔管曝气，不易堵塞，管径20MM。（1）曝气管系统计算规定干管、支管1015M/S，支管为45M/S穿孔管小空流速10M/SA空气管设计Q4553M3/H,设每个池子设五根支管，每根支管带两根穿孔管，则每根穿孔管455M3/H。故采用DG50B穿孔管设计每根穿孔管长2M，孔径3MM，孔间距15MM。同一支管上两穿孔管，相距3000MM，两穿孔管轴向间距100MM。所需气压与气量管道水头损失H15994MMH2O/HA曝气头以上水深H220218M充养装置的阻力H3250MMH2O剩余压力取值H4200MMH2O支管与穿孔管的水头损失不计则所需总气压HH1H2H3H42310MMH2O总气量Q4553M3/H空气管路计算，见附表8沉砂室计算（1）沉砂室所需容积设沉砂室清除沉砂的时间间隔为T2日，KZ134，X取30M3/106M3V684M36AX1084ZKXQ（2）每个沉砂斗容积V0设每格沉砂池有一个沉砂斗，V0342M32846（3）砂斗各部分尺寸设斗底宽A108，斗壁与水平面的倾角400，斗高H305M沉砂斗上口宽A082M0342TGH沉砂斗容积V1225M38126123）（A9池子总高度取超高H105M，砂斗高05M缓冲层高07505/201875。取02MHH1H2H3052050232M10沉砂池进出水设计（1）泵房出水井设泵房出水井尺寸为800600MM出水设跌水堰，堰宽B4300MM由手册1，H,式中320GBMQH堰上水头MQ0水泵流量M3/SM0流量系数，B3H时，M0042B堰宽MH0324032M3289427651出水堰尺寸堰宽B09Q04Q集水槽设计流量，为确保安全对设计流量再乘以1215的系数，取13。B09（131765）04134M，取15M出水槽水深，H125B1251125M，为保安全取225M（2）沉砂池进水沉砂池分格工作，水流由泵房出水井堰跌落经渠道潜孔进入每格，取潜孔流速为V04M/S，每格设一个配水潜孔，孔眼面积F22M2407651设潜孔面积为方形，其尺寸为1M06M，V147M/S602751由手册查得潜孔的局部阻力系数为S106通过潜孔的水头损失H106012MGVS289472（3）出水系统出水方式采用巨型薄壁堰出水，堰上水头堰宽取4MH（052M3289407651）取自由跌落014M，出水堰总水头损失为H052014066M集水渠集水渠设计流量QQMAX121765212M3/S,安全系数集水槽宽B09Q04126M，取15M集水槽水深H125B157M,为安全取17M沉砂池的出水通过管道送往初沉池集配水井，输水的管径为1000MM，管内的最大流速VMAX226M/S。集配水井为内14365外套筒式结构，外径为40M，内径为20M。由沉砂池过来的输水管道直接进入内层套管，进行流量分配，通过两根管径600MM的管道送往2个初次沉淀池，管道内最大流速为110M/S。433初次沉淀池污水厂设计流量Q设1765M3/S，本设计拟采用中心进水周边出水式辐流沉淀池,初次沉淀池主要对污水中以无机物为主体的比重大的固体悬浮物进行沉淀分离。1沉淀池池体设计计算（1）沉淀部分水面积取表面负荷Q2M3/（M2H）池数N2则F15877M2QMAXNQ2360751（2）池子直径D4497M,取45M143F8（3）沉淀部分有效水深设沉淀时间T15HH2QT21530M（4）沉淀部分有效容积VFH215877347631M3（5）污泥部分所需容积VNTNS10式中S取每人每天污泥量S05L/（人D）T两次清除污泥相隔时间4小时N设取人口（315520100980）416500RVNTNS101735M3241065（6）污泥斗容积设R12M，R21M，600则H5（R1R2）TG（21）TG600173MV1127M3）（21234R（7）污泥斗以上圆锥体部分污泥容积设池底径向坡度为005则H4（RR1）005（1352）005058MV2129457M3）（212431RRH（8）污泥总容积V1V2127129457142157M3937M3（9）沉淀池总高度HH1H2H3H4H503305058173611M式中超高，取03M；1H有效水深，取30M；2缓冲层高，取05M；3H沉淀池底坡落差，055M；4污泥斗高度，173M；5H（10）沉淀池池边高度HH1H2H30330538M（11）径深比9，符合要求72进出水设计1进水设计中心进水管采用铸铁管DN600MMV312M/S2143DQ2601475中心筒内径D11200MM，外径为D21400MM中心筒开孔10个，潜孔尺寸031（MM）孔间距L为L008M10342穿孔流速V为V028M/SAQ1037652渐缩段长H082M02TG中心筒外加稳流罩使初沉池进水均匀，直径为D5000MM，穿孔率为15，高为2M，表面积为153145314M2，开孔面积31415471M2，开孔为圆孔，直径为25MM，孔的个数为N9600个20514372除