某城市污水處理說(shuō)明書

1、一、 中文摘要城市排水管渠系統(tǒng)是城市的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)設(shè)施，是城市建設(shè)的重要組成部分、同時(shí)也是控制水污染、改善和保護(hù)水環(huán)境的重要工程措施。 由此看出污水、雨水的管道設(shè)計(jì)也尤為重要，該說(shuō)明書主要介紹了該區(qū)的區(qū)域概況和自然條件，以及對(duì)排水量的計(jì)算和水質(zhì)分析，主要包括污水主干管設(shè)計(jì)流量匯總，管道布置原則，基礎(chǔ)處理，接口形式，特殊附屬構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)等方面闡述了管道設(shè)計(jì)的原則與依據(jù)，也為設(shè)計(jì)計(jì)算奠定了一定的基礎(chǔ)。 二、目錄（一） 城市概況及自然條件（二） 排水量計(jì)算和水質(zhì)分析2.1 污水主干管設(shè)計(jì)流量匯總2.2 管道布置原則2.2.1污水管道布置原則2.2.2雨水管道布置原則2.3 基礎(chǔ)處理2.4 接口形式2

2、.4.1兩個(gè)原則 2.4.2兩種方法 2.5 設(shè)計(jì)流速2.5.1污水設(shè)計(jì)流速2.5.2雨水設(shè)計(jì)流速 2.6 管渠材料2.7 設(shè)計(jì)充滿度2.7.1污水設(shè)計(jì)充滿度2.7.2雨水設(shè)計(jì)充滿度2.8 最小管徑和最小坡度2.8.1污水最小管徑和最小坡度2.8.2雨水最小管徑和最小坡度2.9 特殊附屬構(gòu)筑物設(shè)計(jì)2.9.1規(guī)定2.9.2計(jì)算 2.10 中途泵站站址選擇2.11 污水管道的埋設(shè)深度2.12 雨水設(shè)計(jì)依據(jù)2.12.1雨量公式2.12.1.1暴雨強(qiáng)度公式2.12.1.2雨水管渠設(shè)計(jì)流量計(jì)算公式2.12.2徑流系數(shù)的確定2.12.3重現(xiàn)期的確定2.12.4集水時(shí)間的確定三、正文（一）、城市概況及自然條

3、件該地區(qū)位于河南省，設(shè)計(jì)人口數(shù)3.5萬(wàn)人，在規(guī)劃區(qū)東部已建成一座污水處理廠，處理工藝采用加強(qiáng)二級(jí)生物處理工藝，能夠滿足工業(yè)園區(qū)的污水處理量，工業(yè)廢水的設(shè)計(jì)流量按工業(yè)產(chǎn)業(yè)區(qū)1.0L/(s.ha);生活污水設(shè)計(jì)流量按全區(qū)平均比流量設(shè)計(jì)。夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|風(fēng)，冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲黠L(fēng)，年平均氣溫為15攝氏度，冬季最冷月平均氣溫為-1攝氏度。該地區(qū)冰凍線深度為0.20米。（二）、排水量計(jì)算及水質(zhì)分析2.1 污水主干管設(shè)計(jì)流量匯總管道編號(hào)居民區(qū)生活污水量Q1集中流量設(shè)計(jì)流量(L/s)本段流量轉(zhuǎn)輸流量q2 (L/s)合計(jì)平均流量 (L/s)總變化系數(shù)Kz生活污水設(shè)計(jì)流量Q1(L/s)本段(L/s)轉(zhuǎn)輸(L/s)街

4、區(qū)編號(hào)街區(qū)面積（ha）比流量q0(L/(s.ha)流量q1(L/s)1219.280.0570.530.532.31.221.22232，316.610.0570.950.981.932.34.444.44348，912.010.0570.683.694.372.310.0510.054514，1510.680.0570.615.946.552.214.4114.415620，219.830.0570.568.128.682.118.239.8312.9040.966726,278.450.0570.4810.0910.572.122.208.4547.5378.187832，338.380.

5、0570.4811.9412.422.024.848.3880.06113.288938，396.740.0570.3813.9214.302.028.606.74115.08150.42910437.680.0570.4414.3014.742.029.487.68121.82158.98101142，44，5513.670.0570.7814.7415.522.031.049.53129.50170.07111247，56，6011.850.0570.6811.8716.552.033.105.80145.09183.99121349，51.589.360.0570.5317.5518.0

6、82.036.166.41164.03206.60131452，53，6118.1218.122.036.24180.01217.25設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量計(jì)算：（1）本段流量q1是從管段沿線街坊流來(lái)的污水量；（2）轉(zhuǎn)輸流量q2是從上游管段和旁側(cè)管段流來(lái)的污水量；（3）集中流量q3是從工業(yè)企業(yè)或其他大型公共建筑物流來(lái)的污水量。本段流量可用下式計(jì)算：q1=Fq0Kz式中 q1設(shè)計(jì)管段的本段流量（L/s）; F設(shè)計(jì)管段服務(wù)的街區(qū)面積（ha）;Kz生活污水量總變化系數(shù)；q0單位面積的本段平均流量，即比流量（L/(s.ha)）?？捎孟率角蟮茫?q0=np/86400式中 n居民區(qū)生活污水定額（L/（cap

7、.d）；P人口密度（cap/ha）。該區(qū)居住人口3.5萬(wàn)人,總面積約為1028.86ha,綜合用水定額選用170L/(s.ha),生活污水定額按用水定額的85%，則該區(qū)的人口密度為34cap/ha,生活污水定額為144.5L/(s.ha),則每ha街區(qū)面積的生活污水平均比流量為:q0=34144.5/86400=0.057(L/(s.ha)，再代入公式算出本段流量。變化系數(shù)Kz的確定利用公式2.2管道布置原則2.2.1污水管道布置原則定線：在城鎮(zhèn)(地區(qū))總按主干管、干管、支管順序依次進(jìn)行污水管道的位置和走向，稱污水管道系統(tǒng)的定線。定線順序：按主干管、干管、支管順序依次進(jìn)行。定線原則：應(yīng)盡可能地

8、在管線較短和埋深較小的情況下，讓最大區(qū)域的污水能自流排出。具體如下： (1)合理地確定管網(wǎng)密度，排水管渠盡量分散，避免集中，排水路線盡量短捷。 (2)主干管盡可能布置在較低處（如河岸或水體附近），以便于干管接入。 (3)城鎮(zhèn)污水管渠應(yīng)考慮城市工業(yè)廢水的接入，滿足排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)廢水直接排入下水道，不滿足標(biāo)準(zhǔn)的在廠內(nèi)進(jìn)行預(yù)處理后排人下水道。 (4)排水管渠應(yīng)盡量避免穿越不易通過(guò)的地帶和構(gòu)筑物；也不宜穿越有待規(guī)劃和發(fā)展的大片空地，以避免影響整塊地的功能和價(jià)值。 (5)排水管渠系統(tǒng)應(yīng)與地形地勢(shì)變化相適應(yīng)，順坡排水，盡量使污水重力排除，不設(shè)或少設(shè)中途提升泵站。(6)合理比較和選擇整個(gè)排水系

9、統(tǒng)的控制點(diǎn)及控制點(diǎn)標(biāo)高，以使整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)埋深與投資合理。2.2.2雨水管道布置原則a.應(yīng)盡量利用自然地形坡度以最短距離靠重力流排入附近的池塘、河流、湖泊等水體中。b.雨水管道應(yīng)平行道路布設(shè)，且宜布置在人行道或綠地帶下，而不宜布置在快車道下，以免積水時(shí)影響交通。c.雨水口布置應(yīng)根據(jù)地形及匯水面積確定，一般在道路交叉口的匯水點(diǎn)，低洼地段 均應(yīng)設(shè)置雨水口。d.雨水管道采用明渠或暗管應(yīng)結(jié)合具體條件確定。2.3基礎(chǔ)處理 管道基礎(chǔ)應(yīng)根據(jù)管道材質(zhì)、接口形式和地質(zhì)條件確定，可采用混凝土基礎(chǔ)、砂石墊層基礎(chǔ)或土弧基礎(chǔ)，對(duì)地基松軟或不均勻沉降地段，管道基礎(chǔ)應(yīng)采取加固措施。2.4接口形式2.4.1兩個(gè)原則： 1盡可能

10、提高下游管段的高程，以減少管道埋深，降低造價(jià)； 2避免上游管段中形成回水而造成淤積。2.4.2兩種方法： 1水面平接2管頂平接如下：2.5設(shè)計(jì)流速2.5.1污水設(shè)計(jì)流速污水在管內(nèi)流動(dòng)緩慢時(shí)，污水中所含雜質(zhì)可能下沉，產(chǎn)生淤積；當(dāng)污水流速增大時(shí)，可能產(chǎn)生沖刷現(xiàn)象，甚至損壞管道。為了防止管道中產(chǎn)生淤積或沖刷，設(shè)計(jì)流速不宜過(guò)小或過(guò)大，應(yīng)在最大和最小設(shè)計(jì)流速范圍之內(nèi)。規(guī)定：污水管道的最小設(shè)計(jì)流速定為0.6ms ；金屬管道最大設(shè)計(jì)流速為10ms，非金屬管道的最大設(shè)計(jì)流速為5ms 。2.5.2雨水設(shè)計(jì)流速滿流時(shí)最小設(shè)計(jì)流速為0.75m/s,明渠內(nèi)為0.40m/s。金屬管的最大流速為10m/s,非金屬管的最大

11、流速為5m/s。2.6管渠材料雨水和污水一般均采用鋼筋混凝土管。2.7設(shè)計(jì)充滿度2.7.1污水設(shè)計(jì)充滿度我國(guó)按不滿流進(jìn)行設(shè)計(jì)，其最大設(shè)計(jì)充滿度的規(guī)定如表所示：最大設(shè)計(jì)充滿度管徑或渠高（mm）最大設(shè)計(jì)充滿度2003000.553504500.655009000.7010000.752.7.2雨水設(shè)計(jì)充滿度管道設(shè)計(jì)充滿度按滿流考慮，即h/D=1。2.8最小管徑和最小坡度2.8.1污水最小管徑和最小坡度在街區(qū)和廠區(qū)內(nèi)最小管徑為200mm，在街道下為300mm。管徑200mm的最小設(shè)計(jì)坡度0.004；管徑300mm的最小設(shè)計(jì)坡度0.003。注：不計(jì)算管段是指：在進(jìn)行管道水力計(jì)算時(shí)，上游管段由于服務(wù)的排

12、水面積小，因而設(shè)計(jì)流量小，按此流量計(jì)算得出的管徑小于最小管徑，此時(shí)就采用最小管徑值。因此，一般可根據(jù)最小管徑在最小設(shè)計(jì)流速和最大充滿度情況下能通過(guò)的最大流量值，從而進(jìn)一步估算出設(shè)計(jì)管段服務(wù)的排水面積。若設(shè)計(jì)管段服務(wù)的排水面積小于此值，即直接采用最小管徑和相應(yīng)的最小坡度而不再進(jìn)行水力計(jì)算。這種管段稱為不計(jì)算管段。2.8.2雨水最小管徑和最小坡度雨水管道的最小管徑為300mm,相應(yīng)的最小坡度為0.003，雨水連接口的最小管徑為200mm,最小坡度為0.01。2.9特殊附屬構(gòu)筑物設(shè)計(jì)因污水主干管要經(jīng)過(guò)該區(qū)的室內(nèi)景觀河，所以應(yīng)設(shè)倒虹管。2.9.1規(guī)定 倒虹管的設(shè)計(jì)，應(yīng)符合下列要求：1） 最小管徑宜為2

13、00mm；2） 管內(nèi)設(shè)計(jì)流速應(yīng)大于0.9m/s，并應(yīng)大于進(jìn)水管內(nèi)的流速，當(dāng)管內(nèi)設(shè)計(jì)流速不能滿足上述要求時(shí)，應(yīng)增加定期沖洗措施，沖洗時(shí)流速不應(yīng)小于1.2m/s；3 ）倒虹管的管頂距規(guī)劃河底距離一般不宜小于1.0 m，通過(guò)航運(yùn)河道時(shí)，其位置和管頂距規(guī)劃河底距離應(yīng)與當(dāng)?shù)睾竭\(yùn)管理部門協(xié)商確定，并設(shè)置標(biāo)志，遇沖刷河床應(yīng)考慮防沖措施；4 ）倒虹管宜設(shè)置事故排出口。 5）倒虹管的上下行管與水平線的夾角應(yīng)不大于30度。2.9.2計(jì)算 倒虹管長(zhǎng)度為60m,考慮采用兩條管徑相同而平行敷設(shè)的倒虹管線，每條管的流量為170.07/2=85.04L/s，查水力計(jì)算表得倒虹管的管徑D=400mm，水力坡度為i=0.003

14、8,v=1.05m/s,此流速大于最小流速0.9m/s，也大于上游管段的流速,符合要求。倒虹管的沿程水利損失值： iL=0.003860=0.228m倒虹管的全部水力損失值： H1=1.100.228=0.251m倒虹管進(jìn)、出水井水位差值： H=H1+0.09=0.251+0.09=0.341m2.10 中途泵站站址選擇由于污水主干管在檢查井9處管道的埋深接近于最大埋深78m，為提高下游管道的管位而設(shè)置中途泵站，將管道提升4m。2.11 污水管道的埋設(shè)深度最小覆土厚度應(yīng)滿足的要求:1)必須防止管道內(nèi)污水冰凍和因土壤凍脹而損壞管道室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：無(wú)保溫措施的生活污水管道或水溫與生活污水接近

15、的工業(yè)廢水管道，管底可埋設(shè)在冰凍線以上0.15m。2)必須防止管壁因地面荷載而受到破壞車行道下污水管最小覆土厚度不宜小于0.7m。3)必須滿足街區(qū)污水連接管銜接的要求 管道埋深允許的最大值稱最大允許埋深，一般在干燥土壤中，最大埋深不超過(guò)78m。2.12雨水設(shè)計(jì)依據(jù)2.12.1雨量公式2.12.1.1暴雨強(qiáng)度公式我國(guó)常用的暴雨強(qiáng)度公式形式為 式中：q設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度L/(sha)；t降雨歷時(shí)（min）；P設(shè)計(jì)重現(xiàn)期（a）；A1、C、n、b參數(shù)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行計(jì)算確定。2.12.1.2雨水管渠設(shè)計(jì)流量計(jì)算公式 2.12.2徑流系數(shù)的確定通常匯水面積是由各種性質(zhì)的地面覆蓋所組成，隨著它們占有面積比例變

16、化，值也各異，所以整個(gè)匯水面積上的平均徑流系數(shù)av值是按各類面積用加權(quán)平均的方法計(jì)算得到，即 av=Fii/F式中Fi匯水面積上各類地面的面積 i相應(yīng)于各類地面的徑流系數(shù) F全部匯水面積該區(qū)域各種地面所占比例如下所示：屋面混凝土路面綠地非鋪砌路面瀝青路面22%15%25%18%20%2.12.3重現(xiàn)期的確定雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的選用，應(yīng)根據(jù)匯水面積的地區(qū)建設(shè)性質(zhì)、地形特點(diǎn)、匯水面積、和氣象特點(diǎn)等因素確定，一般選用0.53a,對(duì)于重要干道，立交道路的重要部分，重要地區(qū)或短期積水即能引起較嚴(yán)重?fù)p失的地區(qū)，宜采用較高設(shè)計(jì)重現(xiàn)期，一般選用25a。2.12.4集水時(shí)間的確定集水時(shí)間t由地面集水時(shí)間t1和管內(nèi)雨水流行時(shí)間t2兩部分組