(完整word版)城市污水管网设计说明书

-1-1设计任务及要求1.设计的原始资料（1）城市总体规划图一张（2）城市各区的人口密度与排水量标准：街坊人口密度：250人/公顷；排水量标准：140L/(人•d)（3）城市或工厂位于华北地区。（4）沿总干管的地下土壤为砂质粘土，平均地下水位在地表以下3.0m。（5）污水处理厂的地下土壤为砂质粘土，平均地下水位在地表以下3.0m。（6）工业企业的排水情况第一工业企业A，分3班工作，生产污水的日排水量1000m3/d，最大班排水量为500m3/班，工人总数为600人，最大班为300人。COD800mg/L，BOD5为350mg/L，SS300mg/L。第二工业企业B分2班工作，生产污水的日排水量为1500m3/d，最大班排水量为900m3/班，工人总数1000人，最大班为600人，COD为600mg/L，BOD5为300mg/L，SS为250mg/L。第三企业C分3班工作，生产污水的日排水量为800m3/d，最大班排水量为800m3/班，工人总数200人，最大班为100人，COD为400mg/L，BOD5为50mg/L，SS为100mg/L。（7）排入水体的水文资料水体的最小流量5m3/s，相应的水流速度2m/s，污水处理厂排放口上游最小流量时水中溶解氧为4mg/L，排放口处水体的最高水位16.5m，最低水位13.5m，最低水位的河宽10m。（8）气象资料年平均气温14.2℃月平均最低气温-9.7℃月平均最高气温32.1℃最高气温42.5℃最低气温-15.4℃年平均降雨量685mm温度在－10℃以下为20天相对湿度为54%温度在0℃以下为60天蒸发量冰冻线深44cm主风向东风-2-（9）污水处理厂出水要求达到GB18918-2002一级B标准。2．设计工作内容外文资料翻译(2.5万外文字符);污水流量与水质的计算；说明并论述管路系统布置的理由（包括方案比较）；控制支干管的水力计算；总泵站或区域泵站的计算，压力管路的计算和细部工艺设计；设计中所选用的污水处理之阐述（包括方案比较）；污水处理厂所有污水处理构筑物的工艺计算，以及污水流程与污泥流程的水力计算和高程设计；污水处理厂的指定的处理构筑物之细部工艺设计；预概算与技术经济指标的计算。3.毕业设计中绘图内容（1）排水系统总平面图1张（2）污水或雨水干管纵断面图1条主干管（3）检查井或计量井一座1张（4）总泵站或区域泵站工艺图1张（5）污水处理厂总平面图1张（6）污水处理厂污水、污泥流程图1张（7）污水处理厂指定构筑物细部工艺设计图2张-3-2总体设计2.1城镇排水系统的确定排水系统是指排水的收集、输送、利用以及排放等设施以一定方式组合成的总体。城市污水排水系统主要有以下及部分组成：（1）室内污水管道系统及设备；（2）室外污水管道系统，主要包括居住小区污水管道系统、街道污水管道系统和管道系统上的附属构筑物；（3）污水泵站及压力管道；（4）污水厂；（5）出水口及事故排出口。在确定城镇排水系统时，主要考虑以下两方面的内容：一是排水系统的体制，一是排水系统的布置形式。本设计布置两套城镇管网排水系统，然后进行方案比较，最终确定较优的方案。下面将对方案比较进行叙述。污水处理厂位置拟设置于宝城市东北角，城市呈矩形布局，在城市东西两侧各有一条河流，地势由西南角向东北角逐渐降低，落差在4～5米之间，因此管道埋深较大。预先确定两套方案为：方案一：主干管沿城市最北边的街道由西向东布置，设置五条干管沿城市南北走向汇集污水，各街区采用周边式进水，污水沿干管由南向北汇入主干管，在流经主干管最终排入污水厂。方案二：主干管沿城市最东边的街道由南向北布置，需设置四条干管沿城市东西走向汇集污水，各街区采用周边式进水，污水沿干管由西向东汇入主干管，在流经主干管最终排入污水厂。两方案均可不设中途提升泵站，由于方案二需穿越四次铁路施工不便，且管线过长埋深会过大，故采用方案一。2.2城镇污水处理工艺流程的确定污水处理工艺流程系指在保证处理水达到所要求的处理程度的前提下，所采用的污水处理技术各单元的有机组合。在处理工艺流程选定的同时，还需要考虑确定各处理构筑物的型式，两者互相制约，互为影响。污水处理工艺流程的确定，主要以下列各项因素作为依据。(1)污水的处理程度(这-4-是污水处理工艺流程确定的主要依据)；(2)工程造价与运行费用；(3)当地的各项条件；(4)原污水的水量与污水流入工况。核心工艺方面：本设计要求处理程度达到一级B标准，需要脱氮除磷，可选用氧化沟和A2/O工艺，考虑到水厂占地面积的问题，因此选用A2/O工艺。构筑物方面：第一组是粗格栅、细格栅、曝气沉砂池、平流沉淀池、AAO工艺、辐流沉淀池、平流式消毒接触池；第二组是中格栅、细格栅、钟式沉砂池、平流沉淀池、辐流沉淀池、紫外线消毒池。考虑到粗格栅后面是提升泵站，为了给提升泵减小压力，因此采用中格栅，拦截更多的污渣。由于工艺上选用的是A2/O工艺，即厌氧-缺氧-好氧工艺，考虑到曝气沉砂池会对后面核心工艺脱氮和除磷造成影响，所以采用钟式沉砂池。根据以上因素确定的污水处理流程及其构筑物如图2.1：原水格栅钟式沉砂池平流沉淀池AAO生物处理辅流二沉池紫外线消毒池巴氏计量槽出水污泥浓缩池贮泥池污泥脱水一级处理二级处理污泥处理污泥利用污泥回流硝化液回流污水污泥硝化液图2.1污水、污泥处理流程及处理构筑物2.3小结本章节已经将设计的排水系统以及污水处理工艺的概况做了简单的说明，下面将是对这两部分的详细计算与设计。-5-3城镇排水管网设计3.1排水系统体制的确定排水系统是指排水的收集、输送、利用以及排放等设施以一定方式组合成的总体。城市污水排水系统主要有以下及部分组成：（1）室内污水管道系统及设备；（2）室外污水管道系统，主要包括居住小区污水管道系统、街道污水管道系统和管道系统上的附属构筑物；（3）污水泵站及压力管道；（4）污水厂；（5）出水口及事故排出口。在确定城镇排水系统时，主要考虑一下两方面的内容：一是排水系统的体制，一是排水系统的布置形式。下面分别就本设计中排水体制和排水系统的布置形式做一简单的介绍，继而进行污水管网的设计计算。排水管网的布置原则如下：(1)按照城市总体规划，结合当地实际情况布置排水管网，要进行多方面经济比较；(2)先确定排水区域和排水体制，然后布置排水管网，应按从主干管、干管到支管的顺序进行布置；(3)充分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，并使管线最短和埋深最小；(4)协调好与其他管道、电缆和道路等工程的关系，考虑好与企业内部管网的衔接；(5)规划时要考虑到使管渠的施工、运行和维护方便；(6)远近期规划相结合，考虑发展，尽可能安排分期施工。排水系统体制分为合流制和分流制，下面将其优缺点列入表3.1中：表3.1排水体制比较表环境保护造价维护管理管道污水厂管道污水厂截流式合流制晴天或雨量小时，不会造成污染；雨量大时，初期雨水会污染河流。比分流一般低20%~40%处理量大，规模大，造价高晴天输送污水，雨天输送污水和雨水流量变化大，运行复杂，不宜控制分流制污水排至污水厂，不会造成污染；雨处理量小，规模小，造价低技术设计可行流量稳定，运行简单，易于-6-水排至河流，初期雨水会污染河流。控制本设计采用分流制排水体制，但是不考虑雨水。3.2污水管道布置首先，根据地形划分排水领域。从原始资料所给的总平面图中可以看出，地形西南角向东北角逐渐降低，落差在4～5米，故根据面积的大小及城市布局来划分排水领域，以使各相邻流域的管道系统能合理分担排水面积，使干管在最小合理埋深情况下，流域内污水能以自流方式接入。其次，确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，并确定主要泵站、污水处理厂及出水口的位置。在本设计中，城镇地形是南高北低，地势向水体适当倾斜，坡度适中。对于支管系统，由于各街区面积均较大，故采用周边式布置。又考虑到各污水管道无法避开沟渠﹑铁路及主要道路，故管道必须穿沟渠﹑铁路，故可根据具体情况采用倒虹管、管桥或其他工程设施。本设计污水管道系统的具体布置参见城镇污水管网平面布置图。3.3污水管道的水力计算3.3.1街区编号及其面积将各街区编上号码(编号见附录)，并按各街区的平面范围计算它们的面积（以“公顷”即100002m计），将结果列入表3.2中(单位：ha)。表3.2区域编号及面积街区编号1234567街区面积ha23.0418.5218.5320.5012.229.6510.13街区编号891011121314街区面积ha9.7519.0219.0719.6822.3113.869.19街区编号15161718192021街区面积ha2.775.1310.4816.3614.7316.0728.32街区编号22232425262728-7-街区面积ha13.5612.5814.6914.1515.3116.6019.61街区编号29303132333435街区面积ha19.4914.0715.015.8313.4618.4214.78街区编号36373839404142街区面积ha13.349.3913.458.6017.257.1613.12街区编号43444546474849街区面积ha17.4410.339.7112.1527.4223.3419.51街区编号50515253545556街区面积ha16.8832.6624.9126.5321.8811.4610.18街区编号57585960616263街区面积ha12.5520.2714.7412.6915.8821.4216.65街区编号64656667686970街区面积ha7.218.629.3713.9614.3713.9324.66街区编号7172737475合计街区面积ha15.0126.5336.0636.1436.121229.753.3.2计算设计流量本设计中，各设计管段的设计流量列表进行计算。节点标号及街区排放情况见附录。本设计中，总设计流量为69053.473/md，总面积为1297.19ha，街坊人口密度：250人/公顷，排水量标准：140)/(dL人，则每10000即每公顷（ha）街区面积的生活污水平均流量，即比流量为：))/((405.086400140250864000dLnpq人工业企业污水：'1111136003600ABKCDQT式中：'Q——企业生活污水量(/)Ls1A——一般车间最大班职工人数cap（）；1B——一般车间职工生活污水定额，以)/(25班capL计；-8-1K——一般车间生活污水量时变化系数以3.0计；T——每班工作时数（h）；1C——一般车间最大班使用淋浴的职工人数()cap，按工人总数的60%计；1D——一般车间的淋浴污水定额，以)/(40班capL计；''30103600QQT式中：''Q——企业生产污水量(/)Ls；0Q——企业生产最大班排水量3/md（）；T——每班工作时数（h）；工厂A的污水量：据资料可知：1300Acap，8Th，%601C，capA180300%601，30500/Qmd；'11111300253.0180402.78(/)36003600360083600ABKCDQLsT''330500101017.36(/)360036008QQLsT'''2.7817.3620.14(/)AQQQLs工厂B的污水量：据资料可知：1600Acap，12Th，%601C，capA360600%601，30900/Qmd；'11111600253.0360405.04(/)360036003600123600ABKCDQLsT''330900101020.84(/)3600360012QQLsT'''5.0420.8425.88(/)BQQQLs工厂C的污水量：据资料可知：1100Acap，8Th，%601C，capA60100%601，30800/Qmd；'111111