污水處理廠畢設說明-污水處理廠設計說明書

1、-I -I -摘要隨著社會的進步和科學技術的不斷發(fā)展，人們物質文化生活的需要也日 益增加，環(huán)境問題成為了人們關注的焦點。如何控制環(huán)境污染就成為我們所 要面對的問題。作為一名環(huán)境工程本科畢業(yè)生，應以治理污水，改善水質為己任，認真 學習本科生的功課，在指導教師的指導下完成畢業(yè)設計，為將來的學習工作 打下堅實的基礎，爭取在將來為解決水污染問題貢獻自己的一份力量。本設計是黑龍江省長春地區(qū)A市的排水工程，由兩部分組成城市排水管網系統(tǒng)的設計和城市污水處理廠的設計兩部分組成。排水管網系統(tǒng)共設計 了 A和B兩套方案，經過技術經濟比較，選擇A方案。根據城市所處的地理位置和污水廠的規(guī)模，并考慮需脫氮除磷的要求，

2、城市污水處理廠設計采用 A2/0工藝。污水處理流程為：粗格柵泵房細 格柵沉砂池初沉池厭氧池缺氧池好氧池二沉池消毒池電磁 流計量出水排放。污泥處理流程為：污泥污泥提升泵房污泥濃縮池 貯泥池污泥消化池貯泥池污泥脫水間泥餅外運。通過此工藝的處 理，出水水質將達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)一級B標準。關鍵詞：城市排水管網；城市污水處理廠；A2/0 ;沉淀池；污泥處理哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文）- iii -哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文）- iv - ii -AbstractWith the improveme nt of society and the deve

3、lopme nt of tech no logy, more and more resources are needed, Therefore the environment problem has been a focus. So how to con trol the en vir onment polluti on is what we have to be faced with.As college students of environment scienee and engineering, we should consider the control of water pollu

4、tion and improvement of water quality as our duty. And study hard to do our devise with the help of our advisers.This desig n is a drain age system in A city of Heilo ngjia ng Provin ce. It is made up of two parts, the desig n of the system of urba n drain age pipeli ne n etworks and desig n of the

5、urba n sewage treatme nt pla nt.A and B, two schemes of drain age pipeli ne n etwork system have bee n desig ned altogether, and compare with each other by tech no logical and econo mical methods, A scheme was chose n.According to the city s geographical positionand scale of sewage treatme nt pla nt

6、, comb ining with the dema nd of den itrificati on and dephosphorizati on in treatme nt process, the sewage treatme nt pla nt desig ns and2adopts A /O craft. The sewage disposal procedure is: the medium screen f the pumping station f the fine screen f the grit pool f the preliminary settling tank f

7、the an aerobic pool f the ano xic pool f the oxic pool f the sec on dary settling tank f the disinfection tank f the electromagnetic flow meter f discharged into the river. The sludge treatme nt procedure is: sludge f the bumping room f the gravity thickening tank f the sludge storing tank f the slu

8、dge digest ing pool f the sludge stori ng tank f the sludge dewateri ng room. After the treatment of this craft, the disposal water quality will reach the first class B standard ofpollutant discharge standard of urban sewage treatment plant(GB18918-2002 ).Keywords: urba n drain age pipeli ne n etwor

9、ks, urba n sewage treatme nt pla nt,2A /O, settling tank, sludge treatment目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark0 o Current Document 摘要IAbstractII HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 第1章緒論1 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 概述1 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 城市概況 1 HYPERLINK l b

10、ookmark10 o Current Document 目的和意義1 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 設計內容2 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 1.2設計原始資料2 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 地形與城市規(guī)劃資料 2 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 氣象資料 4 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 地質資料 4 HYPERLINK l

11、 bookmark26 o Current Document 受納水體水文與水質資料 4 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 第2章城市排水管網設計與計算 6 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 2.1城市排水管網設計原則 6 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 2.1.1排水系統(tǒng)的規(guī)劃設計原則 6 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 排水管網定線原則 7 HYPERLINK l bookmark36 o

12、 Current Document 設計依據及排水體制的選擇 7 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 設計依據7 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 排水系統(tǒng)體制的選擇 8 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 2.3城市污水管網計算 9 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 城市污水管網設計方案的確定 9 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 城市污水管網 A方

13、案水力計算 10 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 城市污水管網 B方案水力計算 16 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 2.3.4城市污水管網結果分析 17 HYPERLINK l bookmark52 o Current Document 2.4城市雨水管道水力計算 18 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 雨水管道定線18 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 主要設計參數(shù)的確定 18 HYPER

14、LINK l bookmark58 o Current Document 匯水面積計算 20 HYPERLINK l bookmark60 o Current Document 雨水管道水力計算 21哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文）-V -哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文）-V -哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文）-IV - HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 第3章城市污水處理廠設計計算 22 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 城市污水水量水質計算 22 HYPERLINK l bookmar

15、k66 o Current Document 污水水量水質計算 22 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document 污水中污染物的處理程度確定 24 HYPERLINK l bookmark146 o Current Document 3.2城市污水處理工藝流程的確定 32 HYPERLINK l bookmark148 o Current Document 國內城市污水處理工藝的比較和選用 32 HYPERLINK l bookmark150 o Current Document 本設計處理工藝的確定 33 HYPERLINK l bookmark152

16、 o Current Document 3.3污水處理構筑物的設計與計算 34 HYPERLINK l bookmark154 o Current Document 總泵站34細格柵41 HYPERLINK l bookmark174 o Current Document 沉砂池44 HYPERLINK l bookmark184 o Current Document 初沉池集配水井 47 HYPERLINK l bookmark206 o Current Document 初次沉淀池49 HYPERLINK l bookmark212 o Current Document A 2/0生物反應

17、池54 HYPERLINK l bookmark238 o Current Document 二沉池集配水井 66 HYPERLINK l bookmark240 o Current Document 二次沉淀池 68 HYPERLINK l bookmark264 o Current Document 消毒接觸池73 HYPERLINK l bookmark268 o Current Document 計量設備 75 HYPERLINK l bookmark270 o Current Document 3.4污泥處理構筑物的設計與計算 75 HYPERLINK l bookmark272 o

18、 Current Document 污泥量計算 75 HYPERLINK l bookmark266 o Current Document 污泥濃縮池78貯泥池83 HYPERLINK l bookmark340 o Current Document 污泥消化池85 HYPERLINK l bookmark570 o Current Document 污泥脫水 107 HYPERLINK l bookmark572 o Current Document 第4章 城市污水處理廠的布置 112 HYPERLINK l bookmark574 o Current Document 污水廠的平面布置

19、112 HYPERLINK l bookmark576 o Current Document 各處理單元構筑物的平面布置 112 HYPERLINK l bookmark578 o Current Document 管道及渠道的平面布置 112 HYPERLINK l bookmark580 o Current Document 附屬建筑物113 HYPERLINK l bookmark582 o Current Document 污水廠的高程布置 114 HYPERLINK l bookmark584 o Current Document 污水的高程布置 114 HYPERLINK l bo

20、okmark586 o Current Document 污泥的高程布置 116 HYPERLINK l bookmark588 o Current Document 土建與公共工程 116 HYPERLINK l bookmark590 o Current Document 土建工程116 HYPERLINK l bookmark592 o Current Document 公共工程116 HYPERLINK l bookmark604 o Current Document 第5章 污水處理廠投資估算與技術經濟評價 119 HYPERLINK l bookmark606 o Current

21、Document 5.1投資估算119 HYPERLINK l bookmark608 o Current Document 估算范圍119 HYPERLINK l bookmark610 o Current Document 編制依據119 HYPERLINK l bookmark612 o Current Document 5.1.3投資估算119 HYPERLINK l bookmark614 o Current Document 5.2勞動定員121 HYPERLINK l bookmark616 o Current Document 生產組織121 HYPERLINK l bookm

22、ark618 o Current Document 勞動定員 121 HYPERLINK l bookmark620 o Current Document 人員培訓121 HYPERLINK l bookmark622 o Current Document 5.3運行費用和成本核算 122 HYPERLINK l bookmark624 o Current Document 成本估算的有關單價 122 HYPERLINK l bookmark626 o Current Document 運行成本估算 122 HYPERLINK l bookmark628 o Current Document

23、運行成本核算 124 HYPERLINK l bookmark630 o Current Document 致謝125 HYPERLINK l bookmark632 o Current Document 參考文獻126 HYPERLINK l bookmark634 o Current Document 附錄1污水管網電算結果（方案A） 128 HYPERLINK l bookmark636 o Current Document 附錄2污水管網電算結果（方案B） 162 HYPERLINK l bookmark638 o Current Document 附錄3雨水管道電算結果 201 HY

24、PERLINK l bookmark640 o Current Document 附錄4空氣管路計算表 204 HYPERLINK l bookmark642 o Current Document 附錄5污水高程計算表 206 HYPERLINK l bookmark644 o Current Document 附錄6污泥高程計算表 208哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文）- -哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文）- -第1章緒論1.1概述隨著科學技術的不斷發(fā)展，環(huán)境問題越來越受到人們的關注，為保護環(huán) 境，解決城市排水對水體的污染，需要建立有效的污水處理設施，這不僅對 現(xiàn)存的污染狀況予以有效的治

25、理，而且對將來工、農業(yè)的發(fā)展以及人民群眾 健康水平的提高都有極為重要的意義，因此，城市排水問題的合理解決必將 帶來重大的社會效益。本設計是針對A市的排水工程，包括城市排水管網和城市污水處理廠，進行系統(tǒng)全面的設計。1.1.1城市概況A市位于黑龍江省牡丹江地區(qū)，該市人口約29萬人。一條河流由東南向西北穿過市區(qū)，一條鐵路由西南向東北穿過市區(qū)，將城市分為四個區(qū)。四 個區(qū)地勢均坡向河流。該市有食品廠和制藥廠兩家企業(yè)分別位于U區(qū)和W 區(qū)，城市沿河下游 50公里處有取水口一處。1.1.2目的和意義此工程設計研究的目的在于通過對該市進行排水流域劃分，排水體制確 定，城市排水管網設計計算，污水廠規(guī)模、處理程度，

26、各處理構筑物工藝尺 寸及運行參數(shù)進行計算，并對整個城市的排水工程的總造價進行概預算分析 及不同方案之間的技術經濟比較來確定一個較為合理的方案來解決該市現(xiàn)有 的排水狀況問題。意義在于通過設計研究，可以確定一套技術可行，經濟合理的方案。改善當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，提高人民生活質量和城市形象。避免城市下游取水口受到 污水的污染而影響人民飲用水安全。另外通過本次畢業(yè)設計，讓我們對排水 工程有一個更系統(tǒng)全面深入地了解，培養(yǎng)了我們分析問題、解決問題，綜合 運用所學知識獨立工作的能力，并能從技術、經濟、環(huán)境與社會等多方面綜 合考慮，為將來在排水工程的實際工作崗位上工作打下堅實的基礎。1.1.3設計內容分析自然現(xiàn)狀的排

27、水條件，經濟合理的確定城市排水體制；并確定排水管網的走向和位置，并進行經濟比較；泵站的數(shù)量和規(guī)模；確定污水廠位置和規(guī)模；進行管網的水力計算；確定污水和污泥的處理流程，進行各構筑物的設計計算；進行經濟概算，成本核算；繪制相關圖紙。1.2設計原始資料1.2.1地形與城市規(guī)劃資料城市地形與總體規(guī)劃平面圖一張，比例1:10000。城市各區(qū)人口密度與居住區(qū)生活污水量標準（平均日）表1-1城市人口密度與生活污水量標準指標人口密度污水量標準區(qū)域（人/公頃）（升 /人日）I區(qū)255150n區(qū)265140川區(qū)275140區(qū)280130城市各區(qū)中各類地面與屋面的比例（%）:表1-2地面與屋面比例區(qū)域各種屋面混凝土

28、與瀝青路面碎石路面非鋪砌土路面公園與綠地I區(qū)15494626n區(qū)17505820川區(qū)15514723區(qū)16506820工業(yè)企業(yè)與公共建筑的排水量和水質資料:表1-3工業(yè)企業(yè)與公共建筑的排水量和水質資料企業(yè)或公共建筑名稱平均排 水量m3/d最大排水量m3/dSS mg/lCOD mg/lBOD mg/l總氮mg/l總磷mg/lPH水溫C制藥廠450060002501000600406720食品廠300040002201200800428720注：工業(yè)企業(yè)廢水的特殊水質可以另行說明;如果企業(yè)與公共建筑的廢水已經經過處理，按處理后的水質填寫。122氣象資料氣溫C）等資料見表1-4表1-4氣象資料年平

29、均氣溫（C）3.5月平均最高（C）27.8年最低氣溫（C）-38.3月平均最低（C）-24.6年最高氣溫（C）36.5月平均氣溫（C）濕度在-10 C以下的天數(shù)一濕度在0C以下的天數(shù)一降雨量（mm/年）531.9年烝發(fā)量（mm/年）一常年主導風向：西南。1.2.3地質資料城市的地質資料見表1-5表1-5地質資料土壤性質冰凍深度m地下水位（在地表下）m承載力kpa排水管網在干管處一般性資料亞粘土-1.91-6.0 170污水總泵站與污水處理廠址處亞粘土-1.91-6.0 1701.2.4受納水體水文與水質資料受納水體為河流時，污水處理廠排放口處理資料見表1-6表1-6受納水體水文與水質資料流里3

30、.m /s流速m/s水位標高m水溫CDO mg/lBODmg/lSS mg/lSS允許增加量mg/l取小流里時（月平均）150.8180.045.13.21510最高水位時861.7186.0266.04.014510常水位時361.1182.0206.13.54510在污水總排放口下游50公里處有取水口一處，要求BOD W區(qū)管網的控制點，該點埋深為3.140m。管網水力計算管道的水力計算通過計算機進行計算，結果見附錄1。管道穿越鐵路管道在設計中有主干管穿越鐵路，其中I、U區(qū)穿越鐵路的排水管道管徑為800mm，川、W區(qū)穿越鐵路的管道管徑為800mm。管道在穿越鐵路的時候應按以下要求進行：（1）

31、管線最好垂直于鐵路，以縮短穿越長度。（2）穿越的管道在可能的條件下宜爭取敷設在鐵路下已有的涵洞中。（3）穿越鐵路的管道，其斷面、坡度、流速、流量等設計數(shù)據宜與上 下游管段相同或相當，高程應相互銜接。但管道結構尺寸應按照相應的外部 荷載計算，并經當?shù)赜嘘P鐵路交通管理部門同意。（4）由于被穿越的鐵路連接被河分開的I區(qū)、U區(qū)與區(qū)，鐵路 車流量大，所以采用套管頂管法施工。采用頂管施工時應注意覆土厚度、水質情況、地下水位等條件。套管管材一般采用加固管，管徑不小于 900mm。污水管道敷設在套管內通過，并設事故排出口和為排除套管內積 水的措施。兩端設檢查井，井位宜在車輪或荷載壓力線以外，并在路堤坡腳 或路

32、塹以外。（5） 套管管頂與鐵路軌底之間的垂直距離應不小于1.2m。管道穿越河流管道在設計中有管道穿越河流。由于河面與河灘較寬闊，河床深度較大，采用多折型倒虹管過河。多折型倒虹管，一般敷設2條工作管道，其位置宜設在河床、河岸不受沖刷的地段。河流兩端設置倒虹管進出水井并不受 洪水淹沒，井內應有閘槽閘板或閘門、排氣閥和排水裝置。進水井內應備有 沖洗設施和事故排出口。井的工作室高度（閘臺以上）一般為2m。井室人孔中心應盡可能安排在各條管道的中心線上。位于倒虹管前的檢查井，應設 置沉泥槽。為防止河底沖刷而損壞管道，不通航河流水平管外頂距河底高差不小于0.5m ;通航河流其高差不小于1.0m。多折型倒虹管

33、的上行下行斜管與水平管的交角一般不大于 30本設計采用15。角。倒虹管內設計流速應不小于 0.9m/s，也不應小于進水管內流速。當流速達不到 0.9m/s時，應加定期沖洗措施，沖洗流速不小于1.2m/s。倒虹管采用鋼管，其中一條發(fā)生事故時另外一條在提高水壓線后并不影響上游管段正常工作仍能通過設計流量。倒虹管的水力計算：由管網的水力計算結果可知倒虹管的設計流量為245.78L/S，倒虹管長為435m，共四只15彎頭。倒虹管上游管道流速 v=0.85m/s。采用兩條管徑相同而平行敷設的工作管線，管徑D=400mm，每條倒虹管流量q=245.78/2=122.89 L/s。查表得 D=400mm，q

34、=122.89 L/s，i=0.0033， v=0.95 m/s 0.9m/s，同時 v=0.95 m/s 0.85m/s。倒虹管沿程水頭損失h0 = il = 0.0 033435 =1.4 36m進口局部水頭損失2 2v v0.9 5m0.50.0 23m2 g2 X 9.8出口局部水頭損失2 2仏 v0.9 5h21.00.0 46 m2 g2 乂 9.82彎頭局部水頭損失h ，=0.15，4只彎頭2g2 2t v0.9 5h3h3 = 4 0.1 50.0 28 m2 g29.8倒虹管全部水頭損失H =1.4 3 6 0.0 2 30.0 4 60.0 2 8 =1.5 33m泵站設置

35、地點的確定當管道埋深接近最大埋深時，為提高下游管道的管位而設置的泵站稱為中途泵站。此外，污水管道系統(tǒng)終點埋深通常很大，而污水理構筑物因受受 納水體水位的限制，一般須埋深很小或設置在地面上，因此須設置泵站將污 水抽升至處理構筑物，這類泵站稱為終點泵站或總泵站。本設計中主要采用的是中途泵站和總泵站。據設計原始資料，排水管網干管處地下水位-6.0 m，污水總泵站與污水處理廠址處地下水位-6.0m。主干管I的終端埋深由水力計算可知為9.794m，須設提升泵站，綜合考慮后續(xù)管道的連接要求和提升流量、提升高度等因素，將中途泵站設置在8點下游，提升高度 5.188m;主干管U在 30點的埋深為11.645m

36、，須設提升泵 站，將污水泵站設置在16點上游，提升高度 3.509m。總泵站設在管網終端，城市污水處理廠內。2.3.3城市污水管網B方案水力計算劃分設計管段并計算各管段的設計流量方案B中管網定線、設計管段的劃分見圖2-2。設計中采用三條主干管，穿越三次鐵路的方案。各設計管段的設計流量通過計算機進行計算，計 算結果見附錄2中污水管道B方案水力計算表。圖2-2 B方案污水管網平面布置圖確定各管段的起點埋深如前所述。控制點的確定B方案控制點的選取同 A方案。管網水力計算B方案管道水力計算的計算結果見附錄2。中途泵站的確定主干管I的情況同方案 A中主干管I的情況，主干管U在29點埋深12.633m,須

37、設中途泵站，將中途泵站設置在19點下游，提升高度為 4.633m。主干管川在40點埋深8.188m，考慮不設置中途泵站。總泵站設在 管網終端，位于污水處理廠內。2.3.4城市污水管網結果分析根據電算初步結果，確定 A方案和B方案均須設中途泵站，泵站的位 置及提升高度如下表，A方案穿越鐵路兩次、B方案穿越鐵路三次，兩方案 均須穿越河流一次。本設計主要考慮的是管網造價問題。表3-1 A、B方案經濟比較萬案A萬案B設中途泵位置& 16、 33 點8、 19、 33 點泵站設計水量（L/s）293.35、205.70、24.40293.35、218.74、24.40水泵靜揚程（m）7.188、3.50

38、9、2.5437.188、3.509、4.633、2.543終點埋深（m）8.1368.210總管長（m）33875.035800.0管網總造價（元）8522313.29129618.2由上表可以看出 A方案的總造價要比 B方案的少，在滿足同樣的城市排水要求下，最后選擇 A方案為最終的設計方案。2.4城市雨水管道水力計算241雨水管道定線該市地形均坡向水體，本次設計僅選一條街道進行雨水管道水力計算。 所選街道位于城市W區(qū)，雨水干管將收集的雨水直接就近排入河流。但在實 際工作中應注意在分流制排水系統(tǒng)中，地面雨水能以最短距離靠重力就近排 入水體，應少出現(xiàn)逆坡排水。若有重要廣場，在雨水管道布置時注意

39、避讓， 避免雨水管道穿越廣場。2.4.2主要設計參數(shù)的確定牡丹江地區(qū)A市暴雨強度公式經查給水排水手冊，牡丹江暴雨強度公式為:(2- 3)(2-4 )2250(10.9 lg P)0.9(t TO)式中 q 設計暴雨強度（L/s ha）;P 設計重現(xiàn)期，據A市實際，取P=1年;t設計降雨歷時（min）;t = t1 - mt2式中 t1地面集水時間（min）;t2管渠內雨水流行時間（min）；m折減系數(shù)。根據室外排水設計規(guī)范規(guī)定：暗管m= 2.0，明渠m= 1.2。本設計取 m= 2.0。地面集水時間ti的確定根據室外排水設計規(guī)范規(guī)定：地面集水時間視距離長短和地形坡度及地面覆蓋情況而定，一般采用

40、ti=515min。根據經驗，A市采用ti=10min。徑流系數(shù)值的求定整個匯水面積上的平均徑流系數(shù)為:(2- 5 )式中 Fi 各類地面的面積（ha）;田一一各類地面徑流系數(shù)。各類地面徑流系數(shù)i值見表2-4。根據表1-2，可求出W區(qū)的地面徑流系數(shù)W區(qū)：r = 0.672。表2-4地面徑流系數(shù)i值地面種類屮值各種屋面、混凝土、瀝青路面0.90碎石路面0.40非鋪砌土路面0.30公園、綠地0.154.雨水設計流量確定雨水設計流量按下式計算：Q =甲，q，F(xiàn)(2- 6 )式中Q雨水設計流量（L/s）;哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文）- -哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文）式中Css污水的SS濃度

41、（mg/L）；- -哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計(論文)- -B地面徑流系數(shù)；F雨水匯水面積(ha);q設計暴雨強度(L/s ha)。一般規(guī)定雨水管道設計應滿足以下規(guī)定： 雨水管道按滿流計算，最小設計流速一般不小于0.75m/s，鋼筋混 凝土管最大流速不超過 5m/s。雨水管道最小管徑為 300mm，相應最小設計坡度 3%。管道的連接，一般采用管頂平接，必須保證進水管底不得低于出水管底，且保證覆土大于或等于0.7m。充分利用地形，就近排入水體或低洼地區(qū)。根據城市規(guī)劃布置雨水管道，應平行道路鋪設，宜布置在行道或 草地下，不宜布置在快車道下，雨水口布置應使雨水不致漫過路面，間距視 道路坡度、寬度不同

42、而定。聯(lián)絡管最小管徑 300mm，最小坡度0.0102.4.3匯水面積計算根據管道的具體位置，在管道轉彎處，管徑或坡度改變處，有支管接入 或兩條以上管道交匯處以及超過一定距離的直線管段上應設檢查井，兩檢查 井之間流量、管徑、坡度不變的管段為設計管段，各設計管段匯水面積的劃 分應結合地形坡度、匯水面積大小及雨水管道布置情況而劃定。管道定線、劃分流水流域和設計管段根據城市總體規(guī)劃平面圖，選擇一條街道布置雨水管道，并確定各設計 管段。計算各設計管段的匯水面積各設計管段匯水面積的劃分應結合地形坡度、匯水面積的大小和雨水管 道的布置情況而劃定。雨水管道的匯水面積應基本上保證均勻增加，這樣才能保證管徑是均

43、勻增加的，另外在管徑發(fā)生變化的地方應對匯水面積適當?shù)?加以調整。一般而言，管徑變化的管段上游應適當?shù)臏p少匯水面積而在下游 增加匯水面積，這樣做的原因是可以使管道的坡度都適當?shù)臏p小。244雨水管道水力計算雨水管道通過計算機程序進行計算，其結果見附錄3。第3章城市污水處理廠設計計算3.1城市污水水量水質計算3.1.1污水水量水質計算設計流量根據電算結果，生活污水平均流量： TOC o 1-5 h z 33Q生活平均 =419.76L/s = 1511.14m /h = 36267.26 m /d又因為制藥廠平均排水量：33Q制藥廠 =4500m /d=187.50m /h=52.08L/s食品廠平

44、均排水量：33Q食品廠 =3000m3/d=125.00m 3/h=34.72L/s所以城市污水平均流量：Q 平均=419.76+52.08+34.72=506.56 L/s=1823.62m 3/h = 43766.78m3/d城市污水設計流量：33Q 設計=629.61L/s = 2266.60m3/h = 54398.30m3/d污水水質污染程度（1）生活污水和工業(yè)廢水混合后污水的SS濃度ss_、Q生C生ss_v Q工c工ssQ(3-1 )Q生不同分區(qū)的平均生活污水量（ m 3 / d ）；Q工平均工業(yè)廢水量（m 3 / d）；C生ss不同分區(qū)生活污水的 SS濃度（mg/L）；c工ss不

45、同工廠工業(yè)廢水的SS濃度（mg/L）41 9.7 6 X220+52.0 8 X 250+ 34.7 2 X22 0C = = 2 23.0 8 m g / LSSD506.5 6C生bod5亠Q工C 工 BOD5(3-2)BOD5生活污水和工業(yè)廢水混合后污水的BOD5濃度式中CBOD5-污水的 BOD5濃度（mg/L）；C 生 B OD 5不同分區(qū)生活污水的BOD5濃度（mg/L）；C 工 B OD 5不同工廠工業(yè)廢水的 BOD5濃度（mg/L）。41 9.7 6200 + 52.0 8600 + 34.7 2800C=BO Dc282.2 5mg / L506.5 6（3）生活污水和工業(yè)廢

46、水混合后污水的總氮濃度送Q生C生N +瓦Q工C工NC N（3- 3）Q式中Cn污水的總氮濃度（mg/L）；C生N不同分區(qū)生活污水的總氮濃度（mg/L）；Q哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文）b河流中原有的 SS濃度（mg/L）；- -哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文）b河流中原有的 SS濃度（mg/L）；- -不同工廠工業(yè)廢水的總氮濃度（mg/L）。4 1 9.7 6 X 40+52.0 8 X 40+ 34.7 2 X 42C N =40.1 4mg / L506.5 6（4）生活污水和工業(yè)廢水混合后污水的總磷濃度CpQ生C生卩Q(3-4)式中Cp 污水的總磷濃度（mg/L）；c 生P不同分區(qū)

47、生活污水的總磷濃度（mg/L）；c工p 不同工廠工業(yè)廢水的總磷濃度（mg/L）41 9.7 6 X8 + 52.0 8 X6+3 4.7 2 X8C p =506.5 6=7.7 9m g / L3.1.2污水中污染物的處理程度確定3.1.2.1 污水中SS的處理程度污水中SS的處理程度可按污水排放口處SS的允許濃度和污水排放口處水質要求的方法分別計算，選取需處理程度 高者。1.按水體中SS的允許增加量計算排放的SS濃度首先求出排放口處SS的允許排放濃度，根據已知條件，列出如下方程Q河/、c ess = p（ h +1）+b（ 3- 5）Q33式中 Q河河流流量（m /s），Q河=15m /s

48、；哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文）- -哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文）- -哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文）式中DOm混合后出水口處水體中的溶解氧濃度（mg/L ）；- -Q 污水平均流量（m3/s）, Q= 0.50656m3/s；3P河流中允許增加SS濃度（m /h），P=10mg/L ；Cess河流中 SS濃度（mg/L）， Cse =15mg/L。帶入各值，得ess=1 0 (1 50.5 06561) + 15 =321.11 mg/L223.08 mg/L故污水不用處理，可以直接排入河流。按污水排放口處水質要求計算污水二級處理排放口 SS濃度要求為20mg/L。貝U可求出S

49、S的處理程度ss223.0 8 _ 20223.0 8=91.03%從這兩種計算方法中比較得出本處理廠SS的處理程度為91.03%。污水的BOD5處理程度計算 污水中BOD5的處理程度按河水中溶 解氧的最低容許濃度，河流中BOD5的最高允許濃度和污水排放口處水質要求三種方法分別計算，選擇處理程度高者。按河水中溶解氧的最低容許濃度計算按照河流在最不利時，即最小流量時接納污水進行計算，排放口處污水DO污水=1.5mg/L，溫度T污水=10C。（1）求出水口處DO的混合濃度(3- 6)Q 河 D O 河+ Q DOQ河 QQ河一一河流最小流量（m3/s）;Q污水平均流量（m3/s）;d o 河 河流

50、原有的溶解氧濃度（mg/L）；do出水口處污水的溶解氧濃度（ mg/L），一般采用1.52.5設計中去do =1.5 mg/L1 5 X5.1 +0.5 0656 X1.5D O m5.1 3m g / L1 5 +0.5 0656（2）求出水口處水溫的混合溫度tmQ河t河 Q tQ河 Q(3- 7 )式中tm混合后出水口處水體中的水溫（C）；t河河流原有水溫（C）；t出水口處污水的水溫（C）。1 54 - 0.5 065610:tm4.1 9 C1 5 +0.5 0656（3）求水溫為4.19 C時耗氧速率常數(shù) k1值2.19）=k1（2 0）y0）（3- 8 ）式中-溫度系數(shù)，一般采用-=

51、1.047 ;k（20）20 C時的耗氧速率常數(shù)，一般采用k（20）=0.1/d ;（4.19）4.19C時的耗氧速率常數(shù)。2.19）=0.1 X1.0 4 7（4.19,0） =0.048/d（4）求水溫為4.19 C時的復氧速率常數(shù) k2值k_ k2( 4.1 9)2 (20 )(t 2 0)(m-)(3- 9)式中二溫度系數(shù)，一般采用71=1.024;k2（4.i 9） 4.19C時的復氧常數(shù)；k2（20） 20C時的復氧速率常數(shù)，一般采用k2（20）=O.2O.5/d，設計中取 k2（20） =0.2/d。k2（4.i9）= 0.2 X 1.0 24（4.190） =0.137/d（5

52、）求起始點的虧氧量DO。和臨界點的虧氧量DOcDO。= DOs -DOm（ 3- 10 ）DOc =DOs -4.0（ 3- 11 ）式中do。河流在污水排入的起始點出虧氧量濃度（ mg/L ）；dos 4.19 C時的飽和溶解氧濃度（mg/L ）;d Oc河流在溶解氧為4.0 mg/L的臨界點虧氧量濃度（mg/L ）。設計中查表的 d Os =13.12 mg/L(3-12 )(3-13)D O0 =13.1 25.1 3 = 7.9 9mg / LD Oc =1 3.1 24.0 =9.1 2mg / L（6）求起始點的有機物濃度 L0和臨界時間tck1k2kdtL010 _1c(3-14

53、)3-15)式中Lo河流在污水排入的起始點處B0D5濃度（mg/L）;tc河流從起始點流到臨界點的臨界時間（d）0.0 4 80.0 48t9.1 2L01 0 _0.1 37lg0.1 37 -0.0 480.1 377.9 9(0.1 37 0.0 48)i1 _b0.0 4 80.0 4 8 L0采用試算法進行計算的tc=2.258dl0 =33.4106 mg/L（7）求起點允許的20C時BOD5的濃度-k1( 20)Lbod5=L(1-10(3-16)式中LBOD5 河流在污水排入的起始點處BOD5的濃度（mg/L）;t BOD5的時間(d), 一般采用t=5d。LBOD5 =3 3

54、.4 1 0 6(1 1 0 122.8 5mg / L8）計算污水處理廠允許排放的 BOD5的濃度L BO D5Q河Q河LBOD5(+1) -L 河QQ(3-17)式中Lbod5 處理后污水允許排放的BOD5的濃度（mg/L ）l河一一河流中原有的 BOD5的濃度（mg/L ）。151 5Lbod22.8 5 （+1）-3.2 = 699.4 7 mg/L50.5 06560.5 0656計算得 Lbod5 =699.47mg/L 282.25mg/L。故污水不用處理，可直接排放。按河流中BOD5的最高允許濃度計算（1）計算由污水排放口流到下游取水口處得時間(3-18) TOC o 1-5

55、h z 式中t污水排放口流到下游取水口處的時間（d）；x污水排放口距下游取水口處的距離（m）；v河流中水流的流速（m/s）。50 匯1000t0.7 2 3d864000.8（2）將20E標準下河流的 BOD5值L5河和河流任一時段最高允許的BOD5值L5ST的數(shù)值換算成4.19C時的數(shù)值。5STL0(1-10-k i( 20)(3-19)式中L5ST 20C時河流任一時段最高允許的BOD5值，一般采用L5ST =4mg/L;Lo 20C時河流任一時段最高的BOD5值；ki（2。）20C時的好氧速率常數(shù)，一般采用ki（20）=0.1/d ;t BOD5降解時間（d）, 一般采用t=5d。-0.

56、1 5L5河 =4.6 8（110）=1.9 9mg/L（3）求4.19 C時的LeBOD5的值eB OD 5L 5ST（-k 1t1 0 15 ST-k1t（3- 20）BOD5 濃度（mg/L ）;式中LeBOD5處理后污水允許排放的3Q河一一河流最小流量（m /s）;3 Q污水平均流量（m /s）;ki 4.19C時的好氧速率常數(shù)，ki =0.048/d。1 52.4 82.4 8L eBO D5(-0.0 480.7 2 3- 1.9 9 )_oq 480.7 2 3- 2 0.6 22.6 9= 2 33 1 m g / L50.5 0656 1 01 0將4.19C時的BOD5換算

57、成20r時的BOD5值0.0 48、&2 3.3 1 = L0(1 _1 0 一 興)l0 =54.90 mg/L0.1 乂LeBOD =54.9 0(1 10 鬧)=37.5 3mg / LeBOD計算處理程度(3- 21 )式中E2BOD5處理程度（%）;l 進水的 BOD5濃度（mg/L）。537.5 3E28 6.7 0%2 8 2.2 5按二級生物處理后的水質排放標準計算污水二級處理排放口 BOD5濃度要求為20 mg/L，則污水處理程度為：L -LeBODE3L5 20E39 2.9 1 %5計算BOD5的處理程度從以上3中計算方法中比較得出，方法（3）的出的處理程度較高，所 以本

58、污水處理廠 BOD 5的處理程度為92.91%。污水的TN處理程度計算按污水排放口出水水質要求計算。污水二級處理排放口總氮濃度要求為0 mg/L，則污水處理程度為：4-20En50.1 7%4污水中TP的處理程度按污水排放口出水水質要求計算。污水二級處理排放口總磷濃度要求為0.2 m /d1000故采用機械清渣。格柵采用鏈條回轉式格柵，它由驅動機構、主傳動鏈 輪軸、從動鏈輪軸、牽引鏈、齒耙、過力矩保護裝置和機架等組成。驅動機 構布置在柵體上部的左側或右側，通過安全保護裝置將扭矩傳給主傳動鏈輪 軸，主傳動鏈輪軸兩側主動鏈輪使兩條環(huán)形鏈條作回轉運動，在環(huán)形鏈條上 均布68塊齒耙，齒耙間距與格柵柵距

59、配合并插入柵片間隙一定深度，運 行時齒耙柵片上的污物隨齒耙上行，當齒耙轉到格柵體頂部牽引鏈條換向時 齒耙也隨之翻轉，格柵截留的柵渣脫落到工作平臺上端的卸料處，由卸料裝 置將污物卸至輸送機或集污容器中。格柵清渣裝置起動由水位差控制開關控制，當格柵前后水位差大于0.1m時，開始工作。污水泵站設計流量和揚程的確定污水泵站設計流量按最咼日最咼時污水流量Q設計=2292m3/h=637L/s計算。揚程按以下步驟進行計算：柵前水面標高=來水管管內底標高+管內水深=178.864+0.716=179.580m ;柵后水面標咼=集水池最咼水位標咼=格柵前水面標高-格柵水頭損失=179.580 -0.1=179

60、.480m;集水池最低水位標高=集水池最高水位標高-集水池有效水深=179.480 - 2.0=177.480m;水泵靜揚程=出水井水面標高-集水池最低水位標高=191.47 - 177.480=13.99m ;水泵吸、壓水管路（含至出水井管路）的壓力損失估算為1.5m，自由因此水泵揚程 H=13.99+1.5+1.0=16.49m。水泵機組的選擇考慮來水的不均勻性，宜選擇兩臺以上及兩臺以上的機組工作，以適應流量的變化。查水泵樣本，選用 350ZZB-15型水泵3臺，2用1備。單泵的性能參數(shù)33如下：流量 Q=7001200 m /h (1146m /h)，揚程 H=1218m (16.49m