給水排水工程畢業(yè)設計（論文）德城排水管網(wǎng)及 污水處理廠設計

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1、 需設計計算書的聯(lián)系QQ153893706本科畢業(yè)設計說明書題 目：德城排水管網(wǎng)及污水處理廠設計院 （部）：市政與環(huán)境工程學院專 業(yè)：給水排水工程班 級：水工063姓 名： 學 號：指導教師： 完成日期：2010年6月山東建筑大學畢業(yè)設計說明書1前 言 德州市位于北緯3624-380、東經(jīng)11545-11724之間，黃河下游北岸，山東省西北部。北依河北省，南鄰省會濟南，西接山西煤炭基地，東連勝利油田及膠東半島，處于華北、華東兩大經(jīng)濟區(qū)連結(jié)帶和環(huán)渤海經(jīng)濟圈、黃河三角洲以及“大京九”經(jīng)濟開發(fā)帶交匯區(qū)內(nèi)，兼具沿海與內(nèi)陸雙重優(yōu)勢。德州自古就有“九達天衢”、“神京門戶”之稱，是華東、華北重要的交通樞紐。

2、京滬、德石、濟邯三條鐵路在這里交匯，5條國道、14條省道在境內(nèi)縱橫交錯。京福高速公路貫穿南北，濟聊、青銀高速公路穿境而過。德州市轄德城區(qū)、樂陵市、禹城市和齊河、平原、夏津、武城、陵縣、臨邑、寧津、慶云一區(qū)二市八縣，總面積10356平方公里。 德州屬暖溫帶半濕潤季風氣候區(qū)，四季分明，雨量適中，光照充足，無霜期長，土地廣闊而肥沃。全市土地總面積1217.9萬畝，其中耕地1285.17萬畝，墾殖率達67%，每個農(nóng)業(yè)人口平均近2畝?？晒ㄖ车暮髠渫恋剡€有百萬畝。土壤質(zhì)地，砂質(zhì)土占84.34%，粘質(zhì)土占4.63%，適宜小麥、玉米等糧食作物和棉花、油料、瓜菜等經(jīng)濟作物的種植。其中宜棉面積達800萬畝之多，

3、是全省、全國商品棉基地之一。德州水資源豐富。地上，黃河水可供利用；地下，可供開采的淡水有147765萬立方米。 德州地區(qū)始建于1950年5月，系由原渤海區(qū)的滄南、濼北兩專區(qū)合并而成。1994年，撤銷德州地區(qū)和縣級德州市，設立地級德州市，市人民政府駐原德州地區(qū)行署駐地。德州市設立德城區(qū)，以原縣級德州市的行政區(qū)域為德城區(qū)的行政區(qū)域，區(qū)人民政府駐原縣級德州市人民政府駐地。截至2003年12月31日，全市共有11個街道、80個鎮(zhèn)、34個鄉(xiāng)，2008年末全市戶籍總?cè)丝?64.19萬人。 德州市城市總體規(guī)劃確定城鎮(zhèn)體系空間結(jié)構(gòu)為：“強化軸向骨架生長，構(gòu)建指狀城鎮(zhèn)空間”，最終形成“一帶兩翼”的城鎮(zhèn)空間格局。

4、規(guī)劃確定城市用地發(fā)展的方向為：城市空間向東跨越發(fā)展，規(guī)劃形成“老城組團、新城組團、東部組團”三大組團式城市結(jié)構(gòu)；確定城市主要職能為冀魯兩省交界地區(qū)的門戶；魯西北、冀東南物資集散、交通運輸中心和信息樞紐；中國太陽能源基地；山東省重要的電力能源基地；魯西北重要的制造業(yè)基地；德州市域的政治經(jīng)濟和文化中心。規(guī)劃確定了近期建設用地方向：重點是開發(fā)河東新城，未來幾年內(nèi)，新城將圍繞行政中心、長河公園以及商業(yè)金融中心等建設進行配套設施的完善，經(jīng)濟開發(fā)區(qū)和天衢工業(yè)園繼續(xù)發(fā)展，老城區(qū)逐步進行改造。遠景德州的城市空間將跨過市區(qū)東部京滬客運專線，向東進一步拓展，陵縣成為城市新的發(fā)展組團。設計任務書 1、設計題目： 德

5、城排水管網(wǎng)及污水處理廠設計2、在完成設計任務工作中，應進行排水工程中所有的工藝計算，水力計算，繪制圖紙，并對至少兩個建筑物（如泵站、曝氣池等）進行細部工藝設計。3、設計的原始資料（1） 城市總體規(guī)劃圖一張（2） 城市各區(qū)的人口密度與排水量標準街坊人口密度：150人/公頃；排水量標準：140 L/(人d)（3） 城市或工廠位于 華北地區(qū) 。（4） 沿總干管的地下土壤為 砂質(zhì)粘土 ，平均地下水位在地表以下 3.0m 。（5） 污水處理廠的地下土壤為 砂質(zhì)粘土 ，平均地下水位在地表以下 3.0m 。（6） 工業(yè)企業(yè)的排水情況第一工業(yè)企業(yè) A ，分 3 班工作，生產(chǎn)污水的日排水量 1000 m3/d，

6、最大班排水量為 500 m3/班，工人總數(shù)為 600 人，最大班為 300 人。COD 800 mg/L，BOD5 350 mg/L，SS 300 mg/L。第二工業(yè)企業(yè) B 分 2 班工作，生產(chǎn)污水的日排水量為 1500 m3/d，最大班排水量為 900 m3/班，工人總數(shù) 1000 人，最大班為 600 人，COD為 600 mg/L，BOD5為 300 mg/L，SS為 250 mg/L。第三企業(yè) C 分 3 班工作，生產(chǎn)污水的日排水量為 800 m3/d，最大班排水量為 m3/班，工人總數(shù) 200 人，最大班為 100 人，COD為 400 mg/L，BOD5為 50 mg/L，SS為

7、 100 mg/L。（7）排入水體的水文資料水體的最小流量 5 m3/s，相應的水流速度 2 m/s，污水處理廠排放口上游最小流量時水中溶解氧為 4 mg/L，排放口處水體的最高水位 m，最低水位 m，最低水位 m，最低水位的河寬 10m 。（8）氣象資料年平均氣溫 14.2 月平均最低氣溫 -9.7月平均最高氣溫 32.1 最高氣溫 42.5最低氣溫 -15.4 年平均降雨量 685mm溫度在10以下為 20 天 相對濕度為 54%溫度在 0以下為 60 天 蒸發(fā)量冰凍線深 44cm 主風向4. 污水處理廠出水要求達到GB18918-2002一級B標準。 5、畢業(yè)設計說明書中應包括的內(nèi)容外文

8、資料翻譯;污水流量與水質(zhì)的計算；說明并論述管路系統(tǒng)布置的理由；控制支干管的水力計算；總泵站或區(qū)域泵站的計算，壓力管路的計算和細部工藝設計；設計中所選用的污水處理之闡述（包括方案比較）；污水處理廠所有污水處理構(gòu)筑物的工藝計算，以及污水流程與污泥流程的水力計算和高程設計；污水處理廠的指定的處理構(gòu)筑物之細部工藝設計。3總體設計3.1城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的確定排水系統(tǒng)是指排水的收集、輸送、利用以及排放等設施以一定方式組合成的總體。城市污水排水系統(tǒng)主要有以下及部分組成：（1）室內(nèi)污水管道系統(tǒng)及設備；（2）室外污水管道系統(tǒng)，主要包括居住小區(qū)污水管道系統(tǒng)、街道污水管道系統(tǒng)和管道系統(tǒng)上的附屬構(gòu)筑物；（3）污水泵站及壓

9、力管道；（4）污水廠；（5）出水口及事故排出口。在確定城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)時，主要考慮以下兩方面的內(nèi)容：一是排水系統(tǒng)的體制，一是排水系統(tǒng)的布置形式。本設計布置兩套城鎮(zhèn)管網(wǎng)排水系統(tǒng)，然后進行方案比較，最終確定較優(yōu)的方案。下面將對方案比較進行敘述。污水處理廠位置擬設置于城北漳衛(wèi)新河東側(cè)，由于德州經(jīng)濟開發(fā)區(qū)南北較長，但是地勢落差不大，因此管道埋深較大，需要設置中途泵站3.2城鎮(zhèn)污水處理工藝流程的確定污水處理工藝流程系指在保證處理水達到所要求的處理程度的前提下，所采用的污水處理技術(shù)各單元的有機組合。在處理工藝流程選定的同時，還需要考慮確定各處理構(gòu)筑物的型式，兩者互相制約，互為影響。污水處理工藝流程的確定，主要

10、以下列各項因素作為依據(jù)。(1)污水的處理程度(這是污水處理工藝流程確定的主要依據(jù))；(2)工程造價與運行費用；(3)當?shù)氐母黜棗l件；(4)原污水的水量與污水流入工況。核心工藝方面：本設計要求處理程度達到一級B標準，需要脫氮除磷，可選用氧化溝和A2/O工藝，考慮到水廠占地面積的問題，因此選用A2/O工藝。構(gòu)筑物方面：第一組是粗格柵、細格柵、曝氣沉砂池、平流沉淀池、輻流二沉池、平流式消毒接觸池；第二組是中格柵、細格柵、平流沉砂池、平流沉淀池、輻流二沉池、平流式消毒接觸池。考慮到粗格柵后面是提升泵站，為了給提升泵減小壓力，因此采用中格柵，攔截更多的污渣。由于工藝上選用的是A2/O工藝，即厭氧-缺氧-

11、好氧工藝，考慮到曝氣沉砂池會對后面核心工藝的厭氧與缺氧段造成影響，所以采用平流沉砂池。根據(jù)以上因素確定的污水處理流程及其構(gòu)筑物如圖3.1：原水中格柵泵房細格柵輔流沉砂池平流沉淀池反應池輔流沉淀池消毒池出水圖3.1 污水處理流程及處理構(gòu)筑物3.3小結(jié)本章節(jié)已經(jīng)將設計的排水系統(tǒng)以及污水處理工藝的概況做了簡單的說明，下面將是對這兩部分的詳細計算與設計。4城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)設計4.1排水系統(tǒng)體制的確定排水系統(tǒng)是指排水的收集、輸送、利用以及排放等設施以一定方式組合成的總體。城市污水排水系統(tǒng)主要有以下及部分組成：（1）室內(nèi)污水管道系統(tǒng)及設備；（2）室外污水管道系統(tǒng)，主要包括居住小區(qū)污水管道系統(tǒng)、街道污水管道系統(tǒng)

12、和管道系統(tǒng)上的附屬構(gòu)筑物；（3）污水泵站及壓力管道；（4）污水廠；（5）出水口及事故排出口。在確定城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)時，主要考慮一下兩方面的內(nèi)容：一是排水系統(tǒng)的體制，一是排水系統(tǒng)的布置形式。下面分別就本設計中排水體制和排水系統(tǒng)的布置形式做一簡單的介紹，繼而進行污水管網(wǎng)的設計計算。排水管網(wǎng)的布置原則如下：(1)按照城市總體規(guī)劃，結(jié)合當?shù)貙嶋H情況布置排水管網(wǎng)，要進行多方面經(jīng)濟比較；(2)先確定排水區(qū)域和排水體制，然后布置排水管網(wǎng)，應按從主干管、干管到支管的順序進行布置；(3)充分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，并使管線最短和埋深最小；(4)協(xié)調(diào)好與其他管道、電纜和道路等工程的關(guān)系，考慮好與企業(yè)內(nèi)部管

13、網(wǎng)的銜接；(5)規(guī)劃時要考慮到使管渠的施工、運行和維護方便；(6)遠近期規(guī)劃相結(jié)合，考慮發(fā)展，盡可能安排分期施工。排水系統(tǒng)體制分為合流制和分流制，下面將其優(yōu)缺點列入表4.1中：表4.1 排水體制比較表環(huán)境保護造價維護管理管道污水廠管道污水廠截流式合流制晴天或雨量小時，不會造成污染；雨量大時，初期雨水會污染河流。比分流一般低20%40%處理量大，規(guī)模大，造價高晴天輸送污水，雨天輸送污水和雨水流量變化大，運行復雜，不宜控制分流制污水排至污水廠，不會造成污染；雨水排至河流，初期雨水會污染河流。處理量小，規(guī)模小，造價低技術(shù)設計可行流量穩(wěn)定，運行簡單，易于控制本設計采用分流制排水體制，但是不考慮雨水。4

14、.2污水管道布置首先，根據(jù)地形劃分排水領(lǐng)域。從原始資料所給的總平面圖中可以看出，地形較平坦無顯著分水線，故根據(jù)面積的大小及城市布局來劃分排水領(lǐng)域，以使各相鄰流域的管道系統(tǒng)能合理分擔排水面積，使干管在最小合理埋深情況下，流域內(nèi)污水能以自流方式接入。其次，確定污水管道的布置形式，主干管、干管、街道支管的位置和流向，并確定主要泵站、污水處理廠及出水口的位置。在本設計中，城鎮(zhèn)地形是南高北低，地勢向水體適當傾斜，并且坡度不大，城鎮(zhèn)地形較為平坦。對于支管系統(tǒng)，由于各街區(qū)面積均不太大，故采用低邊式布置。又考慮到各污水管道無法避開溝渠及主要道路，故管道必須穿溝渠，可根據(jù)具體情況采用倒虹管、管橋或其他工程設施。

15、本設計污水管道系統(tǒng)的具體布置參見城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)平面布置圖。4.3污水管道的水力計算4.3.1街區(qū)編號及其面積將各街區(qū)編上號碼(編號見附錄)，并按各街區(qū)的平面范圍計算它們的面積（以“公頃”即10000m2計），將結(jié)果列入表4.2中(單位：ha)。表4.2 區(qū)域編號及面積街區(qū)編號1234567街區(qū)面積ha228.1356.7164.1206.8437.0717.5139.34街區(qū)編號891011121314街區(qū)面積ha41.1438.4622.6348.3844.7846.6531.49街區(qū)編號15161718192021街區(qū)面積ha31.627.6418.5119.5521.2418.4520.3

16、3街區(qū)編號22232425262728街區(qū)面積ha25.2960.4612.1732.1826.3756.1275.75街區(qū)編號29303132333435街區(qū)面積ha73.0756.8262.2534.3346.9435.5125.89街區(qū)編號36373839404142街區(qū)面積ha36.5852.1534.1125.332.7577.7342.76街區(qū)編號43444546474849街區(qū)面積ha198.4968.0927.827.6228.9312.4913.57表4-2續(xù)街區(qū)編號50515253545556街區(qū)面積ha18.8612.4311.8915.5574.0133.6472.94

17、街區(qū)編號57585960616263街區(qū)面積ha32.3344.128.2533.0111.95120.9525.67街區(qū)編號64656667686970街區(qū)面積ha41.2852.8328.8322.5211.05134.3912.94街區(qū)編號7172街區(qū)面積ha128.6763.3面積合計：3513.45ha。4.3.2計算設計流量本設計中，各設計管段的設計流量列表進行計算。節(jié)點標號及街區(qū)排放情況見附錄。本設計中，總設計流量為80000 m3/d，總面積為3513.45ha，綜合用水定額為140L/( capd)，則每10000m2,即每公頃（ha）街區(qū)面積的生活污水平均流量，即比流量為：

18、q0由此可根據(jù)公式求得各設計管段的本段流量q1，再加上轉(zhuǎn)輸流量q2，即為各設計管段的生活污水設計流量Q1，設計流量再加上集中流量，即為該設計管段的設計流量Q。其計算結(jié)果如表4.3所示。由流量計算可知，該城鎮(zhèn)污水設計流量為769.18L/S。表4.3 污水干管設計流量計算表管段編號居住區(qū)生活污水量Q1集中流量設計流量（L/s）本段流量轉(zhuǎn)輸流量q2（L/s）合計平均流量（L/s）總變化系數(shù)Kz生活污水設計流量Q1（L/s）本段（L/s）轉(zhuǎn)輸（L/s）街區(qū)編號街區(qū)面積（ha）比流量q0（ L/（sha）)流量q1（L/s）1-275.275.21.68126.34126.342-3173.13173

19、.131.53264.89264.893-41148.380.26412.77220.61233.381.48345.4345.44-5249.5249.51.47366.77366.775-61312.320.2643.25266.15269.41.46393.32393.326-7295.82295.821.44425.98425.987-8311.67311.671.44448.8448.88-9334.31334.311.42474.72474.729-10346.02346.021.42491.35491.3520-2139.2939.291.870.7270.7221-2270.7

20、270.721.69119.52119.5222-233346.940.26412.3979.7892.171.64151.16151.1623-243925.30.2646.6892.1798.851.63161.13161.1326-2443 44266.580.26470.3831.81102.191.62165.55165.5527-2825.8625.861.8948.8848.8828-2448.6348.631.7685.5985.5924-254032.750.2648.65249.68258.331.47379.75379.7525-102626.370.2646.96258

21、.33265.291.46387.32387.3210-11626.13626.131.33832.75832.7511-12648.4648.41.32855.89855.8912-13660.26660.261.32871.54871.5429-305315.550.2644.1119.5423.651.9145.1730.0975.2630-135211.890.2643.1423.6526.791.8850.3730.0980.4613-145533.640.2648.88690.33699.211.31915.977.2930.09953.3534-1458 5972.350.264

22、19.127.846.91.7783.0183.0114-156033.010.2648.71746.11754.821.3981.2737.381018.6515-166111.950.2643.15754.82757.971.3985.3637.381022.7431-326722.520.2645.9549.6155.561.7496.6796.6733-3221.5621.561.9341.6141.6132-166811.050.2642.9277.1280.041.67133.67133.6716-17876.91876.911.281122.4437.381159.8217-18

23、910.88910.881.281165.9343.437.381246.7118-19927.59927.591.271178.0434.7280.781293.544.3.3設計參數(shù)1.設計充滿度污水管道按的非滿流設計。我國室外排水設計規(guī)范規(guī)定了污水管道的最大充滿度。2.設計流速在設計充滿度的情況下，通過設計流量時的污水流速稱作設計流速。為了防止污水中泥沙顆粒沉淀產(chǎn)生淤積，阻塞管道，規(guī)定污水管道的最小設計流速為0.6m/s。為了防止因流速過大對污水管道造成沖刷損壞，規(guī)定金屬管道的最大設計流速為10m/s，非金屬管道的設計流速為5m/s。本市最小流速控制在0.6m/s。3.最小管徑和最小設計

24、坡度為了有利于污水管道的養(yǎng)護，對污水管的最小管徑和最小設計坡度做了明確規(guī)定，當計算所規(guī)定的污水管道管徑小于最小設計管徑時，采用最小設計管徑；這種管段稱作不計算管段。我國室外排水設計規(guī)范規(guī)定了最小管徑和最小設計坡度。具體規(guī)定是：a.管徑200mm，最小設計坡度0.004；管徑300mm，最小設計坡度0.003。b.在街區(qū)和廠區(qū)內(nèi)最小管徑為200mm，在街道下為300mm；本設計在街道下最小管徑為300mm最小設計坡度0.003。4.污水管道的埋設深度設計依據(jù)：污水管網(wǎng)占污水工程總投資的50%75%，而構(gòu)成污水管道造價的挖填溝槽、溝槽支撐、濕土排水、管道基礎(chǔ)、管道鋪設各部分的比重，與管道的埋設深度

25、及開槽支撐方式有很大關(guān)系。因此合理的確定管道埋深對降低工程造價是十分重要的。最小埋深考慮因素：a. 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計規(guī)范規(guī)定：無保溫措施的生活污水和生活污水接近的工業(yè)廢水管道,管底可埋設在冰凍線以上0.15m。b. 必須防止管壁因地面荷載而受到破壞考慮并結(jié)合各地埋管經(jīng)驗,車行道下污水覆土厚度不宜小于0.70m。c. 必須滿足街區(qū)污水連接管銜接的要求 污水出戶管得最小埋深一般采用0.50.7m,所以街坊污水管道起點最小埋深一般采用0.60.7m。綜合考慮本市情況,本市最小埋深采用1.0m。最大埋設深度: 一般干燥土壤中,最大埋深不超過78m。 5.污水管銜

26、接管徑相同采用水面平接； 管徑不同選用管頂平接;不計算管間及不及算管段與計算管段間采用管頂平接a.不計算管段坡度較大,一般不會造成以下情況：因上游管段中形成回水而淤積。b.因不計算管段的充滿度較大,即使形成部分淤積也不影響污水正常排出。6.管材的選擇（1）原則：選擇管材時應綜和考慮技術(shù)經(jīng)濟及其他方面的因素。（2）各種管道的優(yōu)缺點比較見表4.4表4.4管材比較管材優(yōu)點缺點鋼筋混凝土管便于就地取材，制造方便在排水管道中普遍應用抵抗酸堿侵蝕及抗?jié)B性能差，管節(jié)短，接頭多，施工復雜陶土管管內(nèi)外壁光滑，水流阻力小，不透水性好，耐磨損，抗腐蝕管質(zhì)脆易碎，不易遠運，不能受內(nèi)壓，管節(jié)短，施工復雜金屬管(鋼管和鑄

27、鐵管)堅固抗?jié)B抗壓，水利阻力小，接頭少價格昂貴，抗酸堿腐蝕及地下水侵蝕能力差硬聚氯乙烯管作為排水管道在國內(nèi)日益普遍目前還限于小口徑根據(jù)本市的情況綜合考慮,選用鋼筋混凝土管。4.3.4水力計算一、水力計算方法污水管道水力計算的任務是，在已知污水流量的情況下，根據(jù)地形條件來確定污水管道的管徑、設計坡度、流速和充滿度。其中流量已知，必須先確定管徑后，查圖表確定其他3個參數(shù)。由于2個參數(shù)才能計算出另2個參數(shù)，因此有多種方案可供選擇，設計結(jié)果不是唯一的。一般增加管徑，可見少設計流速和坡度，減小管道埋深，降低施工費用，但管徑大將增大管材的造價。對于地勢比較平坦的地區(qū)，可考慮適當增大管徑，以減小管道坡度和埋

28、深；當?shù)貏荼容^陡時，可考慮適當增加管道坡度以減少管徑。綜合考慮本市情況，采取適當增大管徑，以減小管道坡度和埋深。二、列表進行水力計算1.從管道平面布置圖上量出每一設計管段的長度，列入水力計算表的第二項。將各設計管段的設計流量列入表中第三項。設計管段起迄點檢查井處的地面標高列入表中第10、11項。2.計算每一設計管段的地面坡度（地面坡度地面高差/距離），作為確定管道 坡度時參考。3.確定起始管段的管徑及設計流速，設計坡度，設計充滿度。4.確定其它的管段的管徑及設計流速，設計坡度，設計充滿度。5.計算各管段上端、下端的水面、管底標高及埋設深度：(1) 根據(jù)設計管段長度和管道坡度求降落量。(2) 根

29、據(jù)管徑和充滿度求管段的水深。(3) 確定管網(wǎng)系統(tǒng)的控制點控制點的選擇a. 各條管道的起點大都是這條管道的控制點.這些控制點中離出水口最遠的一點，通常就是整個系統(tǒng)的控制點。b. 就有相當深度的工廠排出口或某些低洼地區(qū)的管道起點, 也可能是整個系統(tǒng)的控制點。綜合考慮本市情況各分區(qū)幾個管道起點均選1情況為控制點.各控制點的埋深最小取1.0m。6.管道縱剖面圖見圖號8、9。根據(jù)以上要求進行計算，其結(jié)果見表4.5。三、繪制管段平面圖及污水主干管總剖面圖根據(jù)相關(guān)要求繪制管道平面圖和污水主干管縱斷面圖。四、水力計算在確定各管段的設計流量后，便可以從上游管段開始一次進行各支管和干管以及主干管各設計管段的水力計

30、算。污水干管的水力計算目的在于合理、經(jīng)濟地確定管徑、充滿度及坡度，進一步求定管道的埋深。本設計中，水力計算列表進行，管底標高、水面標高、水深、降落量以三位小數(shù)計，管道坡度及地面坡度以四位小數(shù)計，而地面標高與管底埋深以兩位小數(shù)計。水力計算中的數(shù)值v、h/D、I、D力求符合規(guī)范關(guān)于設計流速、最大設計充滿度、最小管徑、最小設計坡度的規(guī)定。4.4小結(jié)本章已經(jīng)在總體設計的基礎(chǔ)上對管網(wǎng)進行了詳細的水力計算，計算出了污水廠的相關(guān)數(shù)據(jù)，包括流量、標高等。下面將根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)對污水處理廠的相關(guān)構(gòu)筑物進行計算與設計。62表4.5 污水干管水力計算表管段編號管段長度（m)設計流量 (l/s)管外徑de(mm)坡度I流

31、速V(m/s)充滿度降落量I*L地面高程水面高程管底高程埋設深度h/Dh(m)起點終點起點終點起點終點起點終點1-21145 126.34 7000.7 0.60 0.53 0.371 0.802 23.200 22.900 21.571 20.769 21.200 20.398 2.000 2.502 2-3541 264.89 9000.4 0.61 0.65 0.585 0.216 22.900 23.500 20.783 20.567 20.198 19.982 2.702 3.518 3-4639 345.40 9000.5 0.67 0.75 0.675 0.319 23.500

32、22.170 20.567 20.248 19.892 19.573 3.608 2.597 4-5605 366.77 10000.4 0.63 0.65 0.650 0.242 22.170 22.525 20.123 19.881 19.473 19.231 2.697 3.294 5-61141 393.32 10000.4 0.63 0.66 0.660 0.456 22.525 22.970 19.881 19.425 19.221 18.765 3.304 4.205 6-7498 425.98 10000.5 0.63 0.74 0.740 0.249 22.970 22.89

33、0 19.425 19.176 18.685 18.436 4.285 4.454 7-8525 448.80 11000.3 0.63 0.70 0.770 0.157 22.890 22.915 19.106 18.949 18.336 18.179 4.554 4.736 8-9962 474.72 11000.3 0.64 0.73 0.803 0.289 22.915 22.960 18.949 18.660 18.146 17.857 4.769 5.103 9-10642 491.35 11000.4 0.64 0.75 0.825 0.257 22.960 22.900 18.

34、660 18.403 17.835 17.578 5.125 5.322 10-11673 832.75 14000.3 0.67 0.75 1.050 0.202 22.900 22.650 18.328 18.126 17.278 17.076 5.622 5.574 11-12348 855.89 14000.3 0.69 0.75 1.050 0.104 22.650 22.680 18.126 18.022 17.076 16.972 5.574 5.708 12-13313 871.54 14000.3 0.70 0.75 1.050 0.094 22.680 22.690 18.

35、022 17.928 16.972 16.878 5.708 5.812 13-14912 953.35 15000.3 0.70 0.70 1.050 0.273 22.690 22.330 17.828 17.555 16.778 16.505 5.912 5.825 14-15608 1018.65 15000.3 0.71 0.75 1.125 0.182 22.330 22.190 17.555 17.373 16.430 16.248 5.900 5.942 15-16626 1022.74 15000.3 0.72 0.75 1.125 0.188 22.190 22.130 1

36、7.373 17.185 16.248 16.060 5.942 6.070 16-17926 1159.82 16000.3 0.72 0.75 1.200 0.278 22.130 21.830 17.160 16.882 15.960 15.682 6.170 6.148 17-18360 1246.71 16000.3 0.77 0.75 1.200 0.108 21.830 22.960 16.882 16.774 15.682 15.574 6.148 7.386 18-19723 1293.54 16000.3 0.80 0.75 1.200 0.217 22.960 21.25

37、0 16.774 16.557 15.574 15.357 7.386 5.893 20-21649 70.72 5001.0 0.60 0.58 0.290 0.649 22.930 22.500 21.220 20.571 20.930 20.281 2.000 2.219 21-22466 119.52 6000.8 0.61 0.65 0.390 0.373 22.500 22.800 20.571 20.198 20.181 19.808 2.319 2.992 22-231049 151.16 7000.7 0.62 0.60 0.420 0.734 22.800 22.900 2

38、0.128 19.394 19.708 18.974 3.092 3.926 23-24573 161.13 7000.7 0.63 0.65 0.455 0.401 22.900 24.500 19.394 18.993 18.939 18.538 3.961 5.962 26-241011 165.55 7000.6 0.63 0.65 0.455 0.607 22.680 24.500 21.135 20.528 20.680 20.073 2.000 4.427 27-28861 48.88 4001.4 0.62 0.60 0.240 1.205 22.940 24.500 21.1

39、80 19.975 20.940 19.735 2.000 4.765 28-24606 85.59 5001.0 0.63 0.65 0.325 0.606 24.500 24.500 19.960 19.354 19.635 19.029 4.865 5.471 24-25674 379.75 10000.4 0.65 0.70 0.700 0.270 24.500 22.800 18.938 18.668 18.238 17.968 6.262 4.832 25-10618 387.32 10000.4 0.66 0.70 0.700 0.247 22.800 22.900 18.668

40、 18.421 17.968 17.721 4.832 5.179 29-30871 75.26 5001.0 0.61 0.60 0.300 0.871 21.840 22.185 20.640 19.769 20.340 19.469 1.500 2.716 30-13498 80.46 5001.2 0.65 0.60 0.300 0.598 22.185 22.690 19.769 19.171 19.469 18.871 2.716 3.819 34-141284 83.01 5001.0 0.61 0.65 0.325 1.284 22.110 22.330 20.635 19.3

41、51 20.310 19.026 1.800 3.304 31-32879 96.67 5001.1 0.66 0.70 0.350 0.967 21.743 21.894 20.093 19.126 19.743 18.776 2.000 3.118 33-32571 41.61 4001.9 0.66 0.50 0.200 1.084 21.761 21.894 19.961 18.877 19.761 18.677 2.000 3.217 32-16503 133.67 6001.2 0.75 0.60 0.360 0.604 21.894 22.130 18.837 18.233 18

42、.477 17.873 3.417 4.257 山東建筑大學畢業(yè)設計說明書5城鎮(zhèn)污水處理廠設計5.1污水設計流量計算1、污水量變化系數(shù)根據(jù)已知條件求出Qd=775.5l/s，則Kz=1.32、污水設計流量計算(1)居民生活污水設計流量(2)工業(yè)廢水設計流量Q2=5693m3/d=65.9(l/s)(3)城市污水設計總流量=1.07m3/s(4)每天平均污水量 Q=Q生+Q工=67000+5693=72693m3/d=0.84m3/s2.生活污水和工業(yè)廢水混合后污水中各污染物濃度3.污水處理程度計算 5.2一級處理設計5.2.1格柵格柵是由一組平行的金屬柵條制成，斜置在污水流經(jīng)的渠道上或水泵前集

43、水井處，用以截留污水中的大塊懸浮雜質(zhì)，以免后續(xù)處理單元的水泵或構(gòu)筑物造成損害。格柵按照柵條形式分為直棒式格柵、弧形格柵、輻射式格柵、轉(zhuǎn)筒式格柵、活動格柵等；按照格柵柵條間距分為粗格柵，柵條間距大于40mm；中格柵，柵條間距為1535mm；細格柵，柵條間距為310mm。按照柵條除渣方式分為人工除渣格柵和機械除渣格柵。按照安裝方式分為獨立設置的格柵和格柵與沉砂池合建一處的格柵。注：本設計采用獨立設置的中、細格柵。設計中選擇、中細格柵各二組，N=2，每組格柵均單獨設置，每組格柵的設計流量為0.535m3/s。（一）泵前中格柵1、格柵的間隙數(shù)n= (5.1)式中 n-格柵柵條間隙數(shù)(個)；Q-設計流量

44、(m/s)；-格柵傾角()；N-設計格柵組數(shù)(組)；b-格柵柵條間隙(m)；h-格柵柵前水深(m)；v-格柵過柵流速(m/s)。設計中取h=1.0m,v=0.9m/s,b=0.02 m, =60n=28個2、格柵槽寬度B=S(n-1)+bn (5.2)式中 B-格柵槽寬度(m)； S-每根格柵條的寬度(m)；設計中取S=0.01m，則B=0.01(28-1)+0.0228=0.83m3、進水渠道漸寬部分的長度 (5.3)式中 -進水渠道漸寬部分的長度(m)； B1-進水明渠寬度(m)； -漸寬處角度()，一般采用；設計中B1=0.5m，=。4、出水渠道漸窄部分的長度 (5.4)式中 -出水渠道

45、漸窄部分的長度(m);=0.45m5、通過格柵的水頭損失 (5.5)式中 h1-水頭損失(m)； -格柵條的阻力系數(shù)，查表=2.42； k-格柵受污物堵塞時的水頭損失增大系數(shù)，一般采用k=3。h1=0.10m6、柵前明渠的總高度H=h+h1+h2 (5.6)式中 H-柵前明渠的總高度(m)； h2-明渠超高(m)，一般采用0.30.5m。設計中取h2=0.3m，H=1.0+0.10+0.3=1.31m7、格柵槽總長度 (5.7)式中 L-格柵槽總長度(m)； -格柵明渠的深度(m)。m8、每日柵渣量 (5.8)式中 W-每日柵渣量(m3/d)； W1-每日每污水的柵渣量(污水)，查設計手冊根據(jù)

46、格柵間隙可得到相應數(shù)值。設計中取W1=0.07 污水2m3/s應采用機械除渣及皮帶輸送機或無軸輸送機輸送柵渣，采用機械柵渣打包機降柵渣打包，汽車運走。9、進水與出水渠道城市污水通過DN150mm的管道送入進水渠道，設計中取進水渠道寬度B1=0.9m，進水水深h1=h=1.0m，出水渠道B2=B1=0.9m，出水水深h2=h1=1.0m。單獨設置的中格柵平面布置圖如圖5.1所示。 圖5.1 中格柵示意圖（二）泵后細格柵1、格柵的間隙數(shù)n= (5.1)式中 n-格柵柵條間隙數(shù)(個)；Q-設計流量(m/s)；-格柵傾角()；N-設計格柵組數(shù)(組)；b-格柵柵條間隙(m)；h-格柵柵前水深(m)；v-

47、格柵過柵流速(m/s)。設計中取h=1.0m,v=0。65m/s,b=0.01 m, =60n=77個2、格柵槽寬度B=S(n-1)+bn (5.2)式中 B-格柵槽寬度(m)； S-每根格柵條的寬度(m)；設計中取S=0.01m，則B=0.01(77-1)+0.0177=1.53m3、進水渠道漸寬部分的長度 (5.3)式中 -進水渠道漸寬部分的長度(m)； B1-進水明渠寬度(m)； -漸寬處角度()，一般采用；設計中B1=1.2m，=。4、出水渠道漸窄部分的長度 (5.4)式中 -出水渠道漸窄部分的長度(m);=0.45m5、通過格柵的水頭損失 (5.5)式中 h1-水頭損失(m)； -格

48、柵條的阻力系數(shù)，查表=2.42； k-格柵受污物堵塞時的水頭損失增大系數(shù)，一般采用k=3。h1=0.14m6、柵前明渠的總高度H=h+h1+h2 (5.6)式中 H-柵前明渠的總高度(m)； h2-明渠超高(m)，一般采用0.30.5m。設計中取h2=0.3m，H=1.0+0.14+0.3=1.44m7、格柵槽總長度 (5.7)式中 L-格柵槽總長度(m)； -格柵明渠的深度(m)。M8、每日柵渣量 (5.8)式中 W-每日柵渣量(m3/d)； W1-每日每污水的柵渣量(污水)，查設計手冊根據(jù)格柵間隙可得到相應數(shù)值。設計中取W1=0.15污水10.9m3/d0.2m3/d應采用機械除渣及皮帶輸

49、送機或無軸輸送機輸送柵渣，采用機械柵渣打包機降柵渣打包，汽車運走。9、進水與出水渠道城市污水通過DN1500mm的管道送入進水渠道，設計中取進水渠道寬度B1=0.5m，進水水深h1=h=1.0m，出水渠道B2=B1=0.5m，出水水深h2=h1=1.0m。5.2.2沉砂池的計算沉砂池是借助于污水中的顆粒與水的比重不同，使大顆粒的砂粒、石子、煤渣等無機殼里沉降，減少大顆粒物質(zhì)在輸水管內(nèi)沉積和消化池內(nèi)沉積。沉砂池按照運行方式不同可分為平流沉砂池、豎流沉砂池、曝氣沉砂池、旋流沉砂池。注：本設計采用渦流沉砂池中的旋流沉砂池。旋流沉砂池設計中選擇二組平流式沉砂池，N=2組，每組沉砂池設計流量為0.535

50、m3/s，因此選擇型號為12的旋流沉砂池。型號流量A B C D EF J L P K12 4.5 36601520720152046020309401520152060 5.2.3初次沉淀池的計算初次沉淀池是借助于污水中的懸浮物質(zhì)在重力的作用下可以下沉，從而與污水分離，初次沉淀池去除懸浮物40%60%，去除BOD20%30%。初次沉淀池運行方式不同可分為平流沉淀池、豎流沉淀池、輻流沉淀池、斜板沉淀池。注：本設計采用平流沉淀池。平流沉淀池平流沉淀池是利用污水從沉淀池一端流入，按水平方向沿沉淀池長度從另一端流出，污水在沉淀池內(nèi)水平流動時，污水中的懸浮物在重力作用下沉淀，與污水分離。平流沉淀池由進

51、水裝置、出水裝置、沉淀區(qū)、緩沖層、污泥區(qū)及排泥裝置組成。設計中選擇兩組平流沉淀池，N=2組，每組平流沉淀池設計流量為0.535m3/s，從沉砂池流來的污水進入配水井，經(jīng)過配水井分配流量后流進平流沉淀池。1、 沉淀池表面積 (5.20)式中 A-沉淀池表面積(m2)； Q-設計流量(m3/s)； q-表面負荷。設計中取q=3，則 2、沉淀部分有效水深 (5.21)式中 h2-沉淀部分有效水深(m)； t-沉淀時間(h)。設計中取t=1h，則h2=31=3.0m。3、沉淀部分有效容積 (5.22)=1926m34、沉淀池長度L=vt3600 (5.23)式中 L沉淀池長度(m)；v設計流量時的水平流速(mm/s)，一般采用v7mm/s。設計中取v=7mm/s，則L=71。03.6=25.2m5、沉淀池寬度 (5.24)式中 B-沉淀池寬度(m)。6、沉淀池格數(shù) (5.25)式中 n1-沉淀池格數(shù)(個)； b-沉淀池分格的每格寬度(m)。設計中取b=4.5m，則=6個7、校核長寬比及長深比長寬比L/b=25.2/4.5=5.64(符合長寬比大于4的要求，避免池內(nèi)水流產(chǎn)生短流現(xiàn)象)。