江西永丰县城污水处理工程设计 环境工程专业毕业设计 毕业论 101页

'华东交通大学毕业设计第一部分：设计说明书第1章：绪论水是分布广泛而又十分重要的自然资源。它孕育和滋养了地球上的一切生物，并从各个方面为人类社会服务。水的用途大致有以下几个方面：生活用水、工业用水、农业用水、渔业用水、交通运输用水等。一般情况下，与人类生活和生产密切相关的前三种用水不能大规模取用海洋咸水，而只能取用淡水。1.1我国城市污水处理现状城市污水处理一般分为三级：一级处理，系应用物理处理法去除污水中不溶解的污染物和寄生虫卵；二级处理，系应用生物处理法将污水中各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质；三级处理，系应用化学沉淀法、生物化学法、物理化学法等，去除污水中的磷、氮、难降解的有机物、无机盐等。至于采取哪级处理比较合理，应视对最终排出物的处理要求而定。通常以一级处理为预处理，二级处理为主体，三级处理很少使用。一般工厂排出的污水，至少应采取两级处理。由于二级处理排出的污泥有可能造成二次污染，因此，还要进行污泥处理。我国现有城市污水处理厂80％以上采用的是活性污泥法，其余采用一级处理、强化一级处理、稳定塘法及土地处理法等。我国80年代以前建设的城市污水处理厂大部分采用普通曝气法活性污泥处理工艺，由于该工艺主要以去除BOD和SS为主要目标，对氮磷的去除率非常低。为了适应水环境及排放要求，一些污水处理厂正在进行改造，增加或强化脱氮和除磷功能。AB法污水处理工艺于80年代初开始在我国应用于工程实践。由于其具有抗冲击负荷能力强、对pH值变化和有毒物质具有明显缓冲作用的特点，故主要应用于污水浓度高、水质水量变化较大，特别是工业污水所占比例较高的城市污水处理厂。目前氧化沟工艺是我国采用较多的污水处理工艺技术之一。应用较多的有奥贝尔氧化沟工艺，由我国自行设计、全套设备国产化，已有成功实例。DE型氧化沟和三沟式氧化沟在中高浓度的中小型城市污水处理中也有应用。采用卡罗塞尔氧化沟工艺的城市污水处理厂大部分为外贷项目。多种类型的SBR工艺在我国均有应用，如属第二代SBR工艺的ICEAS工艺，属第三代的CAST工艺、UNITANK工艺等。随着我国对水环境质量要求的提高，修订后的国家《污水综合排放标准》(GB8978－1996)也越来越严，特别是对出水氮、磷的要求提高，使得新建城市污水处理厂必须考虑氮磷的去除问题。由此开发了改良A/A/O工艺和回流污泥反硝化生物除磷工艺，并已开始在实际工程中应用。101 华东交通大学毕业设计1.2我国污水处理存在的问题我国城镇经济快速发展，水污染却非常严重，2008年国家GDP仍处于超计划完成，而节能减排的指标非但没有达到，反而更加恶化，今后的目标更艰巨。我国存在污水厂升级改造、污泥处置、再生水回用等技术，不断提高污染物的削减能力等问题。1.2.1城镇排水管网的改造问题城镇排水管网规划和建设。对新建或扩建管网而言，均采用完全分流制，虽然投资较大，但对今后管网的运营管理以及污水处理厂的运营管理最为有利，另一种不完全分流制，将初雨溢流至污水管网，进入污水处理厂处理。对于很多城镇的老排水管网，多数是合流制。有条件的片区，应改造成分流制。有的管网很难改造成分流制，可不必强求改为分流制，主张采用截流管道上设置溢流口，雨量较小时，仍与城镇污水合并去污水处理厂统一处理，当暴雨时超过一定流量时，由溢流井排至河道。一般截流倍数采用2~3。1.2.2城镇污水处理厂升级改造问题污水处理厂的升级改造问题包括技术路线、全新工艺、新型设备、节能技术和措施等等。污水处理厂通过升级改造，明显提升了出水水质指标，对作为集中污染源的污水处理厂来说，起到了显著的减排功能，全国已经开始行动。高碑店污水处理厂已正在改造，作为示范，将100万m3/d的原二级出水标准改造升级为一级B标准，再将其中47万m3/d再升级为再生水回用。其他地区部分污水厂也正在进行。目前各大设计研究院采用的比较成熟的主流技术路线为：提高原有生物处理的除碳、脱氮及除磷功能，后续增加絮凝沉淀和快滤池，或者增加生物滤池。即将原有出水标准提高到一级B至一级A之间水平，再通过各种过滤池保证出水达到一级A或回用水基本指标。为确保粪大肠杆菌指标达标，不宜采用一般的紫外消毒，推荐二氧化氯或臭氧消毒。⑴三级出水改造为二级出水标准。⑵二级出水改造为一级B出水标准，这是老厂改造的主流。重点是将生物池改造成A2/O系统，提高生物量MLSS，降低负荷，加强对BOD的去除能力，并形成脱氮除磷工艺。具体是将生物池分格，增扩池容，增加内回流，提高MLSS等，当扩建场地受限制时，可采取部分池容增设填料或改成流化床，或改为生物滤池，或改造成MBR，或在二沉池前投加絮凝剂加强除磷及SS功能。⑶一级B改造成一级A标准。当前走向污水回用的主流。⑷一级A改造为回用水标准。由于回用水的用途不同，共分为五类回用水标准，根据不同标准，其深度处理工艺也有所不同，根据需要增加臭氧消毒、砂滤、生物滤池、混凝沉淀、活性炭粉末脱色除味等等及其他组合。⑸再生回用水解读。一级A已属深度处理，是深度处理的始端。再生回用水标准，也属深度处理，只是部分指标高于一级A标准，另一部分指标低于一级A标准。再生回用水标准共6项。主要内容为：101 华东交通大学毕业设计①《城市污水再生利用分类》（GB/T18919-2002）；②《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002），适用于厕所便器冲洗、道路清扫、消防、城市绿化、车辆冲洗、建筑施工杂用水；③《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GB/T18921-2002），适用于观赏性景观环境用水和娱乐性景观环境用水；④《城市污水再生利用回灌地下水水质》（GB/T119772-2005），适用于以城市污水再生水为水源在各级地下水饮用水源保护区外，以非饮用水为目的，采用地表回灌和井灌的方式进行地下回灌；⑤《城市污水再生利用工业用水水质》（GB/T19923-2005），适用于以城市污水再生水为水源，作为工业冷却水、洗涤用水、锅炉用水、工艺用水、产品用水等用水水质控制标准；⑥《城市污水再生利用农田灌溉用水水质》，适用于以城市污水处理厂出水为水源的农业灌溉用水。上述标准主要内容主要包括水质控制项目、指标极限、利用方式、取样、监测分析方法及频率规定等。1.3我国城市污水处理发展趋势目前我国新建及在建的城市污水处理厂所采用的工艺中，各种类型的活性污泥法仍为主流，占90％以上，其余则为一级处理、强化一级处理、生物膜法及与其他处理工艺相结合的自然生态净化法等污水处理工艺技术。从国情出发，我国城市污水处理发展趋势：⑴氮、磷营养物质的去除仍为重点也是难点；⑵工业废水治理开始转向全过程控制；⑶单独分散处理转为城市污水集中处理；⑷水质控制指标越来越严；⑸由单纯工艺技术研究转向工艺、设备、工程的综合集成与产业化及经济、政策、标准的综合性研究；⑹污水再生利用提上日程；⑺中小城镇污水污染与治理问题开始受到重视。1.4污水处理工艺概述1.4.1污水的物理处理法生活污水和工业废水都含有大量的漂浮物质与悬浮物质，其中包括无极性和有机性两类。由于污水来源广泛，所以悬浮物质含量变化幅度很大。从几十到几千毫克每升，甚至达数万毫克每升。污水物理处理法的主要去除对象是漂浮物、悬浮物质。采用的处理方法与设备主要有：筛滤截留法：筛网、格栅、滤池与微滤机等重力分离法：沉砂池、沉淀池、隔油池与气浮等离心分离法：离心机与旋流分离器等101 华东交通大学毕业设计1.4.2污水的生物处理法⑴氧化沟氧化沟又称循环曝气池，是于50年代由荷兰的巴斯维尔（Pasveer）所开发的一种污水生物处理技术。属活性污泥法的一种变法。氧化沟一般呈环形沟渠状，平面多为椭圆形或圆形。总长可达几十米，甚至达百米以上。沟深取决于曝气装置，自2米至6米。单池的进水装置比较简单，只要伸入一根进水管即可。若双池以上平行工作时，则应设配水井。采用交替工作系统时，配水井内还要设自动控制装置，以变换水流方向。出水一般采用溢流堰式，宜于采用可升降式的，以调节池内水深。采用交替工作系统时，溢流堰应能自动启闭，并于进水装置相呼应以控制沟内水流方向。氧化沟采用的曝气装置可分为横轴曝气装置和纵轴曝气装置两种类型。除以上两种类型曝气装置外，在国外采用的还有射流曝气器和提升管式曝气装置。常用的氧化沟系统有以下几种：①卡罗塞（Carrousel）氧化沟，②交替工作氧化沟系统，③二次沉淀池交替运行氧化沟系统，④奥巴勒（Orbal）型氧化沟，⑤曝气-沉淀一体化氧化沟。⑵间歇式活性污泥处理系统本工艺英文简称SBR工艺（SequencingBatchReactor）。又称序批式活性污泥处理系统。其工艺系统最主要特征是采用集有机污染物降解与混合液沉淀于一体的反应器，即间歇曝气池。与连续式活性污泥法系统相比，本工艺系统组成简单，勿需设污泥回流设备，不设二沉池。曝气池容积也小于连续式，建设费用与运行费用都很低。其工艺系统的特征如下：①在大多数情况下（包括工业废水处理），无设置调节池的必要；②SVI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，而由中心控制室控制；⑤运行管理得当，处理水质优于连续式。⑶AB法污水处理工艺AB法污水处理工艺系吸附-生物降解（Adsorption-Biodegration）工艺的简称。是德国亚琛工业大学宾克（Bohnke）教授于70年代中期开创的。从80年代开始使用于生产实践。AB工艺的主要特征：①全系统共分预处理段、A段、B段等三段。在预处理段只设格栅、沉砂池等简易处理设备，不设初沉池。②A段由吸附池和中间沉淀池组成，B段则由曝气池及二次沉淀池所组成。③A段于B段各自拥有独立的污泥回流系统，两段完全分开，各段能够培育出各自独特的，适于本段水质特征的微生物种群。AB处理工艺在我国也得到应用，主要用于处理城市污水。⑷生物滤池法101 华东交通大学毕业设计生物滤池是以土壤自净原理为依据，在污水灌溉的实践基础上，经较原始的间歇砂滤池和接触池而发展起来的人工生物处理技术，已有百余年历史。污水长时间以滴状喷洒在块状滤料层的表面上，在污水流经的表面上就会形成生物膜，待生物膜成熟后，栖息在生物膜上的微生物即摄取流经污水中的有机物作为营养物，从而使污水得到净化。进入生物滤池的污水，必须通过预处理去除原污水中的悬浮物等能够堵塞滤料的污染物，并使水质均化。处理城市污水的生物滤池前设初次沉淀池。滤料上的生物膜，不断脱落更新，脱落的生物膜随处理水流出。因此，生物滤池后也应设沉淀池（二次沉淀池）予以截留。⑸生物转盘法生物转盘是于60年代由原联邦德国所开创的一种污水生物处理技术。其具有一系列的优点，因此在国际范围内得到广泛应用，在其构造形式、系统组成、计算理论等方面都得到了一定的发展。生物转盘处理系统中，除核心装置生物转盘外，还包括污水预处理设备和二次沉淀池。二次沉淀池的作用是去除生物转盘处理后的污水所携带的脱落生物膜。101 华东交通大学毕业设计第2章：设计任务与资料2.1设计原始资料2.1.1城市概况永丰县于北宋至和元年（1054）设县，至今已有九百余年历史，是宋代文学家欧阳修的故乡。境内山清水秀，物阜民丰，素有“粮油之乡”的美称。境内南北长约97km，东西宽约62km，形状略呈亚铃状，全县总面积2695km2（合404万亩），占全省总面积的1.61%。其中耕地面积52.87万亩（水田48.91万亩,旱地3.96万亩）；山地304万亩；水域9.25万亩；村镇、道路和其他面积37.88万亩。是个“七分山半分田，一分水面道路和庄园”的地理轮廓。永丰县城位于恩河段上游、座落在佐龙乡和桥南乡境内、横跨恩江河的南北两岸，是永丰县政治、经济、文化中心；以制药工业为主体，农林加工业配套齐全的轻工业县城。县城境内交通方便，永丰县距吉安市78km，距南昌189km，距临川市160km，靠近京九铁路，距八都货运中转站仅20km，穿城而过的临八公路为二级公路，它勾通302、306、105三条国道。县城人口2010年末人口为6万人，城区建成面积6km2；根据永丰城市总规划，至2015年城区人口为10万人，城区建成面积为10km2。2.2工程资料⑴地理位置：永丰县位于江西省中部吉安地区的东北面。地处东经115º17′—115º56′。北纬26º38′—27º32′之间，东临乐安、宁都，西接吉水、吉安，南邻兴国，北界峡江、新干。⑵地形地貌境内地处吉泰盆地东缘地带，地貌以山地、丘陵为主，地势由东倾向西北，东南多山，中部、北部多丘陵，起伏变化大，全县500m以上的山有39座，最高点灵华山海拔1454.9m，最低点八江乡梅南村海拔51.7m，相对高差1403.2m。全县土壤以红壤、水稻土为主，其次为山地黄壤、紫色土、炭质土、潮土和山地黄棕壤。永丰县城总的地势，恩江北岸自东向西倾斜，地面标高一般为66—68m之间；南岸自南向北倾斜，地面标高66—75m之间。⑶气象资料县城地处亚带湿润季风区，气候温和，四季分明。①气温：年平均气温18.50C，7—8月份最热，极端最高气温为40.50C，1—2月份气温最低，极端最低气温-9.50C。②风：全年主导风向为东北风，6、8两月西南风和东北风各半，7月以西南风为主。③降雨：年平均降雨量为1555mm，年最大降雨量为2332mm，最小降雨量为1016mm。④冬季冰冻期：5天，土壤冰冻线深度为0.15米。⑷土壤地质资料101 华东交通大学毕业设计永丰县城恩江镇位于桂、湘、赣褶皱带，为吉安地向斜，境内地质构造由于经受加里东期构造活动，形成了由震旦系构造形变的基底，以东西向构造为主，由于县城处于恩江江畔，沿恩江两岸为冲积层，粘土，县城北部多为砂砾层，红岩层，岩性有中细粒斑状黑云母二长花岗岩，中细粒斑状黑云母斜长花岗岩，细粒花岗闪长岩。冲积层地基承载为1.2～20t/m2粘土层地基承载为25～30t/m2砂砾层红岩地基承载为100t/m2⑸水源状况①河流概述县城内主要地表水为恩江，其全长167km，集水面积3911km2，多年平均迳流量97m3/s，迳流总量达34.37亿m3，县城以上恩江河的流域面积2230km2，县城街道最高点海拔高程70.2m（黄海高程系以下同），最低点高程64.27m，大多数街道高程一般均在66.0m左右，1982年县城实测资料20年一遇洪水位，在县城下西坊状元楼处的洪水位66.5m，相应洪峰流量2280m3/s，县城除汽车站以北较高外，其余街道全部被淹，目前已建成完善的防洪护堤。②河流特征由于恩江县城段附近无水文站，其水文特征参考恩江吉水段新田水文站。新田水文站集水面积为3496km2，主河道长148km，河道平均坡降为1.41‰。据江西水文手册资料表明，新田水文站水文特征为：多年平均流量为：96.9m3/s最大迳流量为：3860m3/s最小迳流量为：4.35m3/s保证率P=90%的枯水流量为：5.5m3/s恩江镇上游集水面积为1690.4km2，采用类比法得出恩江镇处保证率P=90%的枯水流量约为3.69m3/s，枯水位标高62m。百年一遇的洪水位标高67.8m。54.1525057.8③河床断面示意图⑹污水水量工业与公共建筑污水量具体情况见表2.1表2.1污水量单位近期水量m3/d远期水量m3/d单位近期水量m3/d远期水量m3/d县委100150永丰造纸厂40008000县政府100150永丰化肥厂10002000县人大80120麻纺厂10001500政协80120永丰机械厂200400城建局80100涂料厂8001200工业局80100大理石厂8001200农贸市场100150火电厂20003000县食品厂100150木材加工厂8001500东湖食品厂150180竹品加工厂6001000101 华东交通大学毕业设计(续表2.1）单位近期水量m3/d远期水量m3/d单位近期水量m3/d远期水量m3/d永达大酒店200250肉联厂300600永丰饭店250300文化宫50100胜利影剧院5070县卫生局100200林业局5070永丰一中6080永丰制药厂8001200永丰二中6080赣丰商场4060恩江中学5070大园商店4060育新小学4060县人民医院100150永丰小学4060县中医院100150恩江小学4060⑺污水水质生活污水与工业废水混合后，其水质平均值BOD5=200mg/l，ss=250mg/l，COD=400mg/l，NH3-N=20mg/l，P=2mg/l。要求经处理后其水质，BOD5=20mg/l，ss=20mg/l，COD=60mg/l，NH3-N=15mg/l，P=0.5mg/l。⑻污染物去除率BOD5的去除率为：90%ss的去除率为:92%COD的去除率为:85%NH3-N的去除率为:25%P的去除率为:75%101 华东交通大学毕业设计第3章：处理工艺的选择3.1工艺的确定3.1.1工艺方案的确定原则城市污水处理的目的是使之达标排放或污水回用于农田灌溉、城市景观和工业生产等，以保护环境不受污染，节约水资源。污水处理工艺流程的选择应遵循以下原则：①污水处理应依据《室外排水设计规范》GB50014-2006。②污水处理工艺的投资和运行费用合理，工程投资和运行费用达到的处理程度是选择工艺的主要也是工艺流程选择的重要因素之一。根据处理的水质、水量，选择可行的几种工艺流程进行全面的技术经济比较，确定工艺先进合理、工程投资和运行费用较低的处理工艺。③根据当地自然、地形条件及土地与资源利用情况，因地制宜、综合考虑选择适合当地情况的处理工艺。尽量少占农田或不占农田，充分利用河滩沼泽地、洼地或旧河道。④考虑分期处理与排放利用情况。例如根据当地城市规划，先建一期工程，再建二期工程。⑤施工与运行管理：如地下水位较高、地质条件较差的地区，就不宜选用深度大、施工难度高的处理构筑物。也应考虑所确定处理工艺运行简单、操作方便，便于实现自动控制等。3.1.2方案的选定格栅曝气沉砂池一体化氧化沟消毒池出水方案一：格栅平流式沉砂池辐流式沉淀池普通曝气池辐流式沉淀池消毒池出水方案二：格栅平流式沉砂池DIT-IAT反应池消毒池出水方案三：3.1.3工艺的比较⑴氧化沟工艺101 华东交通大学毕业设计氧化沟处理技术是20世纪50年代有荷兰人首创。60年代以来，这项技术在国外已被广泛采用，工艺及构筑物有了很大的发展和进步。随着对该技术缺点（占地面积大）的克服和对其优点的逐步深入认识，目前已成为普遍采用的一项污水处理技术。氧化沟工艺一般可不设初沉池，在不增加构筑物及设备的情况下，氧化沟内不仅可完成碳源的氧化，还可实行脱氮，成为A/O工艺，由于氧化沟内活性污泥已经好氧稳定，可直接浓缩脱水，不必厌氧消化。氧化沟污水处理技术已被公认为一种成功的革新的活性污泥法工艺，与传统活性污泥系统相比较，它在技术、经济等方面具有一系列独特的优点。工艺流程简单、构筑物少，运行管理方便。一般情况下，氧化沟工艺可比传统活性污泥法少建初沉池和污泥厌氧消化系统，基建投资少。另外，由于不采用鼓风曝气和空气扩散器，不建厌氧硝化系统，运行管理方便。处理效果稳定，出水水质好。基建投资省，运行费用低。污泥量少，污泥性质稳定。具有一定承受水量、水质冲击负荷的能力，占地面积少。⑵普通活性污泥法普通活性污泥法，也称传统活性污泥法，推广年限长，具有成熟的设计运行经验，处理效果可靠，如设计合理，运行得当，出水BOD5可达10-20mg/L，它的缺点是工艺路线长，工艺构筑物及设备多而复杂，运行管理困难，运行费用高。⑶SBR工艺SBR是序列间歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。正是SBR工艺这些特殊性使其具有以下优点：1）理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。2）运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。3）耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。4）工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。5）处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。6）反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。7）SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。8）脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。9）工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。3.1.4本设计选用的工艺特点⑴101 华东交通大学毕业设计DAT-IAT工艺同时具有SBR工艺和传统活性污泥法的特点：它像典型的SBR工艺一样是间隙曝气的，可以根据原水水质水量的变化调整运行周期，使之处于最佳工况，DAT-IAT也可以根据脱氮除磷要求，调整曝气时间，成缺氧或厌氧环境，同时它又像普通活性污泥法一样连续进水，避免了控制进水的麻烦，DAT连续曝气提高了反应池容的利用率。显然这是一种对原水水质水量的变化和不同处理要求都有很强适应性，而且运行操作又比较简便的工艺。⑵对于曝气池和二沉池合建的污水处理构筑物来说，在保证沉淀分离效果的前提下，尽可能提高曝气容积比可以减小池容，降低基建投资。与其他间曝气工艺相比，DAT-IAT工艺的曝气容积比是最高的，达到66.7%，而一体化氧化沟是40%-50%。典型的SBR反应池一般为50%。可以说DAT-IAT工艺是一种节省基建投资的工艺。经上述比较，无论是从技术上还是经济上考虑。本设计采用DAT-IAT工艺。3.2污水处理工艺流程出水加氯间污泥提升泵房浓缩池脱水机房泥饼外运剩余污泥沉砂外运砂水分离进水中格栅进水泵房细格栅沉砂池DAT反应池IAT反应池回流混合液鼓风机房101 华东交通大学毕业设计第4章：污水处理厂的总平面布置平面布置的原则一是要功能分区明确，流程顺畅，二是尽量紧凑，节省建筑用地，增加绿化面积，同时兼顾美观实用。根据这些原则和要求，设计的总平面布置见大图。（以下所说的方位以图中所示为准）。整个厂区分为两个相对独立的小区，各小区都设置了一定面积的绿化带，力求创造一个优美整洁的环境。这两个小区没有明确的实际分隔，由于在功能上的差别，分成了生产区和工厂的办公区。厂里的职工的生活住所都在厂外，因此，在该污水处理厂中没有设置生活区。污水处理厂的大部分面积被污水处理构筑物占据，都是在厂区的南面，呈直线分布，最后处理完成的污水排入恩江。而生成的污泥在厂区平面右上部（东北角）的污泥脱水间脱水处理后，由厂里的运泥车从后门运走（后门位于厂区的右上角）。后门主要用于格栅渣、沉砂、污泥等的外运。厂区平面的上方分散着污水处理厂的办公区及相应的辅助设施，包括了：污水处理厂的办公室、车库、仓库、检修间、化验室和值班室等。污水处理厂的前门设在图中的左上部。污水处理厂的办公区的布置尽量做到避开有气味的的污水处理构筑物，一般设于厂区常年的上风向。当然，在生产区和办公区的隔离部分种植绿色植物，以求将污水处理对人的危害降到最底的限度。从图中可以看出，有臭味的原污水和格栅渣、沉砂设施全部设置于厂区的下部，远离工作区，这样做尽管会增加进水管的长度，但是厂内工艺流程通顺，构筑物之间连接管线短，不仅能将污泥集中处理和就近外运，更重要的是保证了工作区不至于受到污水和污泥臭味的影响，而且泥渣外运车不从厂的工作区经过，进一步确保厂工作区的优美环境。101 华东交通大学毕业设计第5章：污水厂的高程布置从资料了解到恩江的特征水位：历年最高水位：57.8m；历史最低水位：52m；常水位：54.1m。根据以上资料，为了确保证处理后的污水能够顺利的排入恩江，必须保证最后的入水口的标高要高于57.8m，本设计能达到要求，以下是各个污水处理构筑物的高程布置：表5.1构筑物高程布置构筑物顶部标高（m）水面标高（m）底部标高（m）污水提升泵房70.9060.5059.30细格栅69.6068.8568.55分配井69.1068.6065.10平流式沉砂池68.6068.1066.75分配井68.4067.9064.40DAT-IAT池67.9067.4062.40消毒池66.9066.4062.40101 华东交通大学毕业设计第6章：工艺设计6.1污水处理主要构筑物及设备6.1.1中格栅及进水提升泵房1）中格栅中格栅主要用于拦截颗粒较大的悬浮物，保护水泵免受损失。中格栅及进水提升泵房共同建造，格栅间的土建按总过水能力450L/s的规模设计一次建成，平面尺寸为L×B=2.27m×1.2m。采用HG-1200型回转式格栅除污机，还配备有LY1-300型螺旋压榨机。2）进水提升泵房经过中格栅处理后的污水由污水提升泵提升，选用卧式污水泵泵房土建按353L/s的规模一次建成，设计尺寸：L×B=9.6m×8.1m，大部分为钢筋混凝土结构。泵房内配置三台泵，二用一备，型号为300WQ800-15-55的潜水泵。水泵参数如下：Q=880L/s，H=15m，转数n=980转/分，功率55kw，效率73%。6.1.2细格栅细格栅格栅间的土建按总过水能力353L/s规模设计一次建成，平面尺寸为L×B=3.31m×1.66m，共分两格，每格净宽0.73m。采用HG-800型回转式格栅除污机，并配备LY-400型螺旋压榨机。6.1.3平流式沉砂池沉砂池的主要功能是去除颗粒较大的沙砾和无机物，避免沉积和堵塞管道，减少机械设备的磨损，提高污水中BOD5：TP比。为使分离出的无机物比较干净，不带出有机物，以提高进水中的BOD5浓度，本设计决定使用平流式的沉砂池。平流式沉砂池由入水渠、出流渠、闸板、水流部分及沉砂斗组成。它具有截留无机颗粒效果好，工作稳定，构造简单，排沉砂较方便等优点。该池子的设计处理能力为353L/s，设两组沉砂池，每组两格，每格有两个沉砂斗，每格宽度为1.5m，有效水深为0.47m。整个构筑物为钢筋混凝土结构，排砂使用LGS-600型链条式除砂机，功率为0.37kw，刮板线速度为3m/min。6.1.4DAT-IAT池设计参数：流量Q=23440；进水浓度=200；混合液挥发性悬浮固体浓度=3500；有机物污泥负荷=0.07㎏。采用6个（两组）DAT-IAT，每池宽B=17m，长L=45m，高5m。确定IAT周期为3h，其中1h曝气，1h沉淀,1h滗水。101 华东交通大学毕业设计6.1.5加氯间本设计采用液氯消毒，因为液氯消毒效果可靠，投配准确，且价格便宜。城市污水经过二级处理后,水质得到改善。细菌含量大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并存在着病原菌的可能，根据卫生防疫，环保等部门的要求，污水处理厂出水需要消毒。本设计中,投氯量为5mg/L,设计流量为353L/s。氯库储氯量按30天加氯量考虑，在氯库内设10个氯瓶，选择人工氯瓶切换器，设置计量地秤2台。为更换氯瓶的需要，氯库内设起重机一台。加氯点设在污水处理厂的接触池的第一格起端。设计参数：1)加氯机:两台,投氯能力为5-45kg/h。2)氯瓶:10个氯漏吸收装置一套,规格：1000kg。6.1.6浓缩池本设计采用带有竖向栅条污泥浓缩机的辐射式重力浓缩池。浓缩池设计2个，每池面积为67m2，有效高度3m。取污泥浓缩时间T=16h。刮泥设备选用NG8D型中心传动悬挂式污泥浓缩机。适用池深3.5～4.5m，周边线速度为1.1m/min，驱动功率0.75kW，设备总质量5600kg。6.1.7脱水机房本设计选用脱水机房带式压滤机。脱水设备选用DY-500型带式压滤机。其处理能力为1.5～3m3/h，带宽500mm，冲洗耗水≥4m3/h，冲洗水压≥0.4MPa，气压为0.3～0.5MPa，电机功率1.1kW，泥饼含水率65～75%，整机质量4000Kg。6.1.8曝气系统的设计本设计采用罗茨鼓风机，其特点是在最高设计压力范围内，管网阻力变化时流量变化很小，故在流量要求稳定而阻力变动幅度较大的工作场合工作适应性较强。鼓风机选用型号为SD60×63—160/7000；电动机型号为JS136—6功率240Kw；各备两套，一用一备。6.1.9配水井本设计配水设施采用水力配水，不仅构造简单操作也很方便，无需人员操作即可自动均匀地配水。配水井进水管的设计流量为Q=1270.8m3/h。出水堰的流量为177.7L/s，采用矩形堰。配水漏斗口口径为1200㎜。101 华东交通大学毕业设计第7章：污水厂总投资、年总成本及经营成本估算7.1计算依据本工程估算依据下列文件、定额、资料编制：中华人民共和国全国市政工程投资估算指标江西省建筑工程概算定额江西省市政工程概算定额江西省统一安装工程估价表江西省工程建设其他费用定额相类似工程技术经济指标7.2污水厂设计成本项目总投资=第一部分费用+第二部分费用+第三部分费用第一部分费用包括建筑工程费，设备、器材、工具等购置费，安装工程费；第二部分费用包括建设单位管理费、征地拆迁费、工程监理费、供电费、设计费、招投标管理费等；第三部分费用包括工程预备费、价格因素预备费、建设期贷款利息、铺底流动资金。第一部分费用可查有关排水工程投资估算、概算指标确定。第二部分费用按实际工程项目内容计算，设计阶段可按第一部分费用的一定百分比计算。根据有关资料统计，排水管渠系统费用按46%计，排水泵站和污水处理可按50%计。第三部分费用可按工程各项目实际情况计算，设计阶段也可按第一部分费用的一定百分比计算，工程预备费用按10%计，价格因素预备费按5%计，贷款利息按贷款当年利息计，铺底流动资金按30%计，流动资金按年经营费用的1/4计。项目总投资=固定资产投资+铺底流动资金固定资产投资=固定资产静态投资+固定资产动态投资固定资产静态投资=建筑工程费用+设备器具购置费+安装工程费+基本预备费+其他费用固定资产动态投资=涨价预备费+固定资产投资方向调节税+建设期利息工程项目总投资为3365.415万元，年总成本为542.667万元，单位处理成本为0.63元/污水。101 华东交通大学毕业设计第二部分：设计计算书第8章：设计水量与主要构筑物计算8.1生活污水设计流量居住区生活污水设计最大流量：=n—每人每日平均污水量定额（）N—设计人口数（人）—总变化系数居民区生活污水设计平均流量：=已知：近期N=60000（人）远期N=100000（人）n=150（）则：近期==104.17（）==1.62=×=104.17×1.62=168.76（）Q=+=168.76+183.84=352.6（）取353（）其中：为集中流量=167.13×1.1=183.84（）101 华东交通大学毕业设计远期：==173.61（）=1.53=×=173.61×1.53=265.62（）Q=+=265.62+183.84=499.46（）取450（）8.2中格栅格栅及格栅平台一般露天设置。可以单独设格栅井、可以同进水闸门合建成闸蓖井、也可以同集水池合建成整体构筑物。8.2.1设计数据8.2.1.1设计要求⑴在大型污水处理厂或泵站前的大型格栅（每日栅渣量大于0.2），一般应采用机械清渣。⑵机械格栅不宜少于2台，如为1台时，应设人工清除格栅备用。⑶过栅流速一般采用0.6～1.0米/秒。⑷格栅前渠道内的水流速度一般采用0.4～0.9米/秒。⑸格栅倾角一般采用45°～75°。人工清除的格栅倾角小时，较省力，但占地多。⑹通过格栅的水头损失一般采用0.08～0.15米。⑺格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位0.5米。工作台上应有安全和冲洗设施。⑻格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7米。工作台正面过道宽度：人工清除不应小于1.2米；机械清除不应小于1.5米。⑼机械格栅的动力装置一般宜设在室内，或采取其他保护设备的措施。⑽设置格栅装置的构筑物，必须考虑设有良好的通风设施。⑾格栅间内应安设吊运设备，以进行格栅及其他设备的检修，栅渣的日常清除。8.2.1.2本设计选用设计参数设计流量Q=450L/s栅前流速v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.9m/s栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=20mm栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°单位栅渣量ω1=0.05m3栅渣/103m3污水101 华东交通大学毕业设计8.2.2设计计算⑴确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得:栅前槽宽，则栅前水深⑵栅条间隙数(取n=40)⑶栅槽有效宽度B=s（n-1）+en=0.01（40-1）+0.02×40=1.19m取B=1.2m。⑷进水渠道渐宽部分长度（其中α1为进水渠展开角）⑸栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度⑹过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则其中ε=β（s/e）4/3h0：计算水头损失k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42⑺栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.57+0.3=0.87m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.57+0.10+0.3=0.97⑻格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.87/tanα=2.13+0.09+0.045=2.27m⑼每日栅渣量ω=Q平均日ω1=（15000+14440)××0.05=1.47m3/d>0.2m3/d所以宜采用机械格栅清渣⑽计算示意图如下：101 华东交通大学毕业设计图8.1中格栅计算示意图8.2.3中格栅设备选择⑴中栅除污机本设计选用HG-1200型回转式格栅除污机，选一台，外型总宽14000mm，有效宽度1200mm，耙齿移动速度2.0m/min，整机功率1.5kW。⑵螺旋压榨机压榨机是将栅渣体积减小，便于后续处理。本设计选用江苏天雨集团的LY1-300型螺旋压榨机一台，转速5～6rpm，输送量3m3/h,功率2.2～3kW。⑶启闭机及闸门本设计选择江苏天雨集团型号为QDA30的启闭机，功率0.75kW，选2台。闸门为江苏天雨集团的AYZ-1000型暗杆闸门，选2台。在格栅进口及出口处均设置。8.3提升泵房8.3.1设计原则8.3.1.1设计流量按远期计算。8.3.1.2《室外排水规范》GB50014-2006中规定如下：⑴污水泵站的设计流量，应按泵站进水总管的最高日最高时流量计算确定。⑵污水泵和合流污水泵的设计扬程，应根据设计流量时的集水池水位与出水管渠水位差和水泵管路系统的水头损失以及安全水头确定。⑶集水池的容积，应根据设计流量、水泵能力和水泵工作情况等因素确定。一般应符合下列要求：⑷污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量。⑸污水泵站集水池的设计最高水位，应按进水管充满度计算。⑹集水池的设计最低水位，应满足所选水泵吸水头的要求。自灌式泵房尚应满足水泵叶轮浸没深度的要求。⑺水泵的选择应根据设计流量和所需扬程等因素确定。⑻101 华东交通大学毕业设计水泵宜选用同一型号，台数不应少于2台，不宜大于8台。当水量变化很大时，可配置不同规格的水泵，但不宜超过两种，或采用变频调速装置，或采用叶片可调式水泵。⑼水泵吸水管设计流速宜为0.7～1.5m/s。出水管流速宜为0.8～2.5m/s。⑽水泵布置宜采用单行排列。⑾主要机组的布置和通道宽度，应满足机电设备安装、运行和操作的要求,一般应符合下列要求：⑿水泵机组基础间的净距不宜小于1.0m;⒀机组突出部分与墙壁的净距不宜小于1.2m;⒁主要通道宽度不宜小于1.5m;⒂配电箱前面通道宽度，低压配电时不宜小于1.5m，高压配电时不宜小于2.0m。当采用在配电箱后面检修时，后面距墙的净距不宜小于1.0m;⒃有电动起重机的泵房内，应有吊运设备的通道。⒄泵房起重设备应根据需吊运的最重部件确定。起重量不大于3t，宜选用手动或电动葫芦；起重量大于3t，宜选用电动单梁或双梁起重机。8.3.1.3各部分尺寸水泵突出部分与墙壁净距：；电机突出部分与墙壁净距：；出水侧水泵基础与墙壁的净距：；进水侧水泵基础与墙壁的净距：；水泵之间的净距：。8.3.2设计参数设计流量：Q=353L/s，泵房工程结构按远期流量设计。8.3.3泵房设计采用DAT-IAT工艺方案，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。污水经提升后入细格栅、平流式沉砂池、然后自流通过DAT-IAT池、消毒池最后由出水管道排入恩江。污水提升前水位59.50m（即泵房吸水池最低水位）提升后水位69.35m。所以提升净扬程Z=69.35-59.50=9.85m水泵水头损失取2m保护安全水头取2m从而需水泵扬程H=9.85+2+2=13.85m再根据设计流量353L/s采用3台型号为300WQ800-15-55的潜水泵，两用一备。该泵提升流量为880L/s，扬程15m，转数980转/分，功率55kw，效率73%。占地面积：S=9.6×8.1=77.76㎡,高12.5m，泵房为半地下式地下埋深7.7m。计算示意图如下：101 华东交通大学毕业设计图8.2污水提升泵房计算示意图8.4细格栅8.4.1设计流量设计流量按远期计算。8.4.2规范《室外排水规范》GB50014-2006中规定如下：格栅栅条间隙宽度，应符合下列要求：⑴细格栅：宜为1.5～10mm；⑵污水过栅流速宜采用0.6～1.0m/s。除转鼓式格栅除污机外，机械清除格栅的安装角度宜为60°～90°。人工清除格栅的安装角度宜为30°～60°。⑶细格栅栅渣宜采用螺旋输送机输送。101 华东交通大学毕业设计⑷单位栅渣量W1在0.1～0.01之间，细格栅用大值。取W1=0.10m3栅渣/103m3污水。⑸栅条宽度S=10mm，选用迎水面为半圆形矩形栅条。如图8.3栅条示意图图8.3栅条示意图8.4.3设计参数设计流量Q=353L/s栅前流速v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.9m/s栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=10mm栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°单位栅渣量ω1=0.10m3栅渣/103m3污水。8.4.4设计计算⑴确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得栅前槽宽则栅前水深⑵栅条间隙数（取n=74）设计两组格栅，每组格栅间隙数n=37条⑶栅槽有效宽度B2=s（n-1）+en=0.01（37-1）+0.01×37=0.73m所以总槽宽为0.73×2+0.2＝1.66m（考虑中间隔墙厚0.2m）⑷进水渠道渐宽部分长度（其中α1为进水渠展开角）⑸栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度⑹过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则101 华东交通大学毕业设计其中ε=β（s/e）4/3h0：计算水头损失k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42⑺栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.50+0.3=0.80m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.50+0.26+0.3=1.06⑻格栅总长度（L）L=L1+L2+0.5+1.0+0.80/tanα=0.90+0.45+0.5+1.0+0.80/tan60°=3.31m⑼每日栅渣量ω=Q平均日=（9000+14440）××0.1=2.34m3/d>0.2m3/d所以宜采用机械格栅清渣⑽计算示意图如图8.4：图8.4细格栅计算示意图8.4.5细格栅设备选择⑴细栅除污机本设计选择杭州杭氧环保设备有限公司生产的HG-800型回转式格栅除污机，外型总宽980mm，有效宽度800mm，耙齿移动速度越m/min，整机功率1.5kW，安装角度60°⑵螺旋压榨机本设计选择江苏宜兴市博高环保设备有限公司的LY-400型螺旋压榨机，转速5～5.2rpm，输送量4m3/h，功率4kW。⑶启闭机及闸门选择江苏天雨集团型号为QDA20的启闭机，功率0.75kW，共选2台。闸门为江苏天雨集团的AYZ-900型暗杆闸门，选2台。在细格栅进口及出口处均设置。101 华东交通大学毕业设计8.5沉砂池8.5.1沉砂池的比较沉砂池功能是去除比重较大的无机颗粒，如泥砂，煤渣等。设于初沉池之前，以减轻沉淀池的负担及改善污泥处理构筑物的处理条件。几种沉砂池优缺点比较如下表8.1：表8.1沉砂池方案比较优点缺点平流沉砂池1、沉砂效果好，耐冲击负荷，适应温度变化。2、工作稳定，构造简单，易于施工，便于管理。1、占地面积大，配水不均匀。2、易出现短流和偏流。3、池中夹杂有15％有机物，不便于沉砂池的后续处理。曝气沉砂池1、沉砂与有机物能很好的分离，克服了平流沉砂池的缺点。2、通过调节曝气量可控制污水的漩流速度，除砂效率高。3、可起到预曝气的作用。曝气作用使污水进行充氧，对后续的污水生化脱氮除磷带来影响，不适用于此系统中。多尔沉砂池进水均匀，分离出的砂粒比较纯净，有机物含量仅10％左右，含水率也较低。构造比平流式沉砂池复杂。钟式沉砂池占地面积小，沉砂效果受水量变化影响很小，砂水分离效果好，分离出的砂子含水率低率，有机物含量少，便于运输。需要随时调整转速。竖流沉砂池竖流式沉砂池通常用于去除较粗(粒径在o．6mmrAJa)的砂粒去除效率低，且结构复杂。本设计采用平流式沉砂池8.5.2设计参数设计流量：Q=353L/s设计流速：v=0.25m/s水力停留时间：t=30s8.5.3设计计算⑴沉砂池长度：L=vt=0.25×30=7.5m⑵水流断面积：A=Q/v=0.353/0.25=1.412m2⑶池总宽度：设计n=2格，每格宽取b=1.5m>0.6m，池总宽B=2b=3m101 华东交通大学毕业设计⑷有效水深：h2=A/B=1.412/3=0.47m（介于0.25～1m之间）⑸贮泥区所需容积：设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2天，则每个沉砂斗容积（每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗）其中X1：城市污水沉砂量3m3/105m3，K：污水流量总变化系数1.5⑹沉砂斗各部分尺寸及容积：设计斗底宽a1=0.5m，斗壁与水平面的倾角为60°，斗高hd=0.5m，则沉砂斗上口宽：沉砂斗容积：（略大于V1=0.305m3，符合要求）⑺沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向沉砂斗长度为：则沉泥区高度为h3=hd+0.06L2=0.5+0.06×2.65=0.659m池总高度H：设超高h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.47+0.659=1.43m⑻进水渐宽部分长度:⑼出水渐窄部分长度:L3=L1=2.75m⑽校核最小流量时的流速：最小流量即平均日流量Q平均日=271.3L/s则=Q平均日/A=0.2713/1.412=0.19>0.15m/s，符合要求⑾计算示意图8.5如下：101 华东交通大学毕业设计图8.5平流式沉砂池计算示意图8.5.4沉砂池设备选择刮砂设备选用江苏省鹏鹞集团有限公司制造的LGS-600型链条式除砂机，集砂槽净宽600mm，刮板线速度3m/min，功率0.37kw，排砂能力2.0m3/h。8.6DAT-IAT池8.6.1反应池体积设计参数：流量Q=23440；进水浓度=200；混合液挥发性悬浮固体浓度=3500；有机物污泥负荷=0.07㎏。反应池总体积（V）是由混合液所占容积（）与每周期进水到最高水位时进水所占体积（）之和。混合液所占容积（）采用污泥负荷法计算。==101 华东交通大学毕业设计=19134拟采用6个（2组）DAT-IAT，每池宽B=17m，长L=45m。每池混合液所占体积（）===3189每池混合液所占池深（）===4.17m设计取4.2m，设计最低水位为4.2m。计算反应池每周期进水所占容积，拟确定IAT周期为3h，其中1h曝气，1h沉淀，1h滗水。连续进水，从周期分析从开始进水2h时，池水水面大道最高，这时开始排水，此时排水量为单池进水2h的量。所以每池达到最高水位时进水所占容积（）=达到最高水位时进水量===326进水所占水深（）===0.426m取0.5m。经计算单座反应池总体积（）==3189+326=3515总体积（V）V=6=63515=21090名义水力停留时间（t)t===0.90d=21.6h确定池长为45m，池宽为17m。池内最低水深4.2m，最高水深4.2+0.8=5m.DAT-IAT池容比按1：1计算DAT与IAT池长为45/2=22.5m计算示意图如下：101 华东交通大学毕业设计图8.6DAT-IAT池计算示意图8.6.2曝气系统的设计计算拟采用橡胶膜式微孔曝气装置曝气，氧利用率为20%，气压为一个大气压。反应池最大水深5m。微孔曝气装置安装深度4.8m。⑴设计需氧量（AOR）计算AOR=a×Q(-）+b[Q（-）-0.12]将a=1.47b=4.57及进、出水参数代入上式AOR==6202+4.57×4.57×[117-31]=6595⑵标准需氧量（SOR）计算SOR=×AOR101 华东交通大学毕业设计反应池逸出气体中含氧（%）==%=17.54%=1.013+0.5=1.513（105）==9.5×（+）=10.92===1.45SOR=AOR=1.45×6595=9563⑶供气量计算===177093m3/d按前面所述DAT占总供气量的65%，DAT单池供气量（）=×65%=19185m3/d考虑到每座DAT供气最不利情况每天供气量按20h曝气，每小时供气量为：19185÷20=959m3/hITA占曝气量的35%，IAT3h一周期其中1h曝气。每池每天曝气8h，每池每小时曝气量：=×35%×=1291m3/h⑷曝气装置计算本设计采用橡胶膜式微孔曝气器，每个DAT供气量=959m3/hIAT供气量=1291m3/h。本设计采用直径215㎜橡胶膜式微孔曝气器，每只曝气头供气量按大于2.2m3/h计，每个DAT安装曝气头数量（）101 华东交通大学毕业设计===436个每个IAT需安装曝气头数量（）===587个系统需安装曝气头总数量为（N）N=6×+6×=6×436+6×587=6138个计算示意图如下：图8.7曝气系统计算示意图8.6.3排水系统设计计算由于DAT-IAT系统排水是间隙的。本设计1h排水在每池中3h连续进入到DAT-IAT系统的水要在1h内排出，则每池滗水器排水能力===488m3/h拟选择旋转式滗水装置，滗水器的堰口负荷q拟采用25依据前面所述q=计算堰口长度L101 华东交通大学毕业设计L==×=5.42m确定每池采用堰口长度为5.4m的旋转式滗水器1台，全厂共6台。滗水器从最高水位5m时开始滗水，到最低水位4.2m时结束滗水高度0.8m。8.6.4剩余污泥量的计算DAT-IAT系统剩余污泥产量计算Y=K×0.6(+1)－K取1，计算水温T取18℃，泥龄=20d—进水的浓度。200—进水悬浮固体浓度。250Y=1×0.6×（+1）－=1.35－0.36=0.99Y取1.0系统剩余污泥产量W计算W===4219=4.22系统每天产生剩余污泥总量4.22t干污泥（含水率99.4%），总体积：603m3/d。8.7加氯间城市污水经二级处理后，水质得到改善。细菌含量大幅度减少。但其绝对值仍很可观。并有存在病原菌的可能。因此污水排放水体前宜进行消毒。特别是在夏季肠道传染病流行季节。污水消毒的主要方法是向处理后的污水中投加消毒剂。目前常用的消毒剂是液氯，还有漂白粉、次氯酸钠、氯片、二氧化氯、氯氨和臭氧等。8.7.1消毒池消毒方法比较101 华东交通大学毕业设计表8.2毒池消毒方法比较优点缺点适用条件液氯效果可靠，投配设备简单，投量准确，价格便宜。氯化形成的余氯化合物低浓度时对水生物有毒害，当污水含有工业污水比例大时，氯化可能生成致癌化合物。适用于大、中型污水处理厂。臭氧消毒效率高，并能有效地降解污水中残留有机物色味等，污水PH与温度对消毒效果影响很小，不产生难处理的或生物积累性残余物。投资大，成本高，设备管理较复杂。适用于出水水质较好，排入水体的卫生条件要求高的污水处理厂。次氯酸钠用海水和浓盐水作为原料产生次氯酸钠，可以在污水厂现场产生，并直接投配使用方便，投量容易控制。需要有次氯酸钠发生器与投配设备。适用于中、小型污水处理厂。紫外线是紫外线照射与氯化共同作用的物理化学方法，消毒效率高。紫外线照射灯具货源不足，技术数据比较少。适用于小型污水处理厂。漂白粉投加设备简单，价格便宜。同液氯缺点外，尚有投加量不准确，溶解调制不便，劳动强度大。适用于消毒要求不高或间断投加的小型污水处理厂。氯片设备简单，管理方便，只需定时清理消毒器内残渣及补充氯片，基建费用低。需要特制氯片几专用消毒器，消毒水量小。适用于医院、生物制品等小型污水处理站。8.7.2接触池消毒的参数选择《室外排水规范》GB50014-2006中规定如下：⑴氯消毒宜采用液氯、漂白粉、漂白精、次氯酸钠消毒剂。氯胺消毒宜采用液氯、液氨消毒剂。⑵水与氯应充分混合，其有效接触时间不应小于30min，⑶各类加氯机均应具备指示瞬间投加量的流量仪表和防止水倒灌氯瓶的措施。在线氯瓶下应至少有一个校核氯量的电子秤或磅秤。⑷加氯间和氯库、加氨间和氨库的布置应设置在净水厂最小频率风向的上风向，宜与其他建筑的通风口保持一定的距离，并远离居住区、公共建筑、集会和游乐场所。⑸大型净水厂为提高氯瓶的出氯量，应增加在线氯瓶数量或设置液氯蒸发器。液氯蒸发器的性能参数、组成、布置和相应的安全措施应遵守相关规定和要求。⑹真空和压力投加所需的加氯（氨）给水管道应保证不间断供水，水压和水量应满足投加要求。加氯、加氨管道及配件应采用耐腐蚀材料。在氯库内有压部分管道应为特殊厚壁钢管，加氯（氨）间真空管道及氯（氨）水溶液管道及取样管等应采用塑料等耐腐蚀管材。加氨管道及设备不应采用铜质材料。⑺加氯、加氨设备及其管道可根据具体情况设置备用。⑻101 华东交通大学毕业设计液氯、液氨或漂白粉应分别堆放在单独的仓库内，且应与加氯（氨）间毗连。液氯（氨）库应设置起吊机械设备，起重量应大于瓶体（满）的重量，并留有余地。液氯（氨）仓库的固定储备量按当地供应、运输等条件确定，城镇水厂一般可按最大用量的7～15d计算。其周转储备量应根据当地具体条件确定。8.7.3设计计算8.7.3.1已知条件设计水量=2Q=2×30500=2×270=2540采用滤后加氯消毒最大投氯量为a=5仓库储氯量按30d计算接触消毒池水力停留时间T=0.5h8.7.3.2计算⑴加氯量QQ=0.001a=0.001×5×30500×2=2×152.5=2×6.35=12.7储氯量GG=30Q=30×152.5×2=4575×2=9150kg⑵氯瓶及加氯机①氯瓶数量采用容量为1000kg的氯瓶共10只②加氯机选型采用5-45加氯机2台，一用一备。8.7.4接触消毒池8.7.4.1消毒池有效容积VV=QT=2×270×0.5=12708.7.4.2消毒池池体尺寸消毒池分格数n=4消毒池有效水深设计为H=4.0m消毒池长L=20m，每格池宽b=4.0m长宽比：L/b=5消毒池总宽B=nb=4×4=16m8.7.4.3消毒池实际有效容积=BLH=16×20×4=1280101 华东交通大学毕业设计满足有效停留时间的要求。8.7.4.4计算示意图如下：图8.8消毒池计算示意图101 华东交通大学毕业设计8.8浓缩池8.8.1污泥浓缩池的选择污泥浓缩的目的是采用重力、气浮、或机械的方法降低污泥的含水率，男少污泥的体积，以有利于后续处理和利用。有重力浓缩、空气气浮、离心浓缩、机械浓缩等，现将各自的优缺点比较。表8.3浓缩池方案比较优点缺点适用范围重力浓缩1、贮存污泥的能力高。2、造作要求不高。3、运行费用低，节省能耗。1、占地面积大，需时长。2、会产生臭气。3、对于某些污泥工作不稳定。适用于消化污泥、除沉池污泥与二沉污泥的混合污泥、活性污泥特别是延时曝气法和传统曝气法的污泥、低负荷腐殖污泥。气浮浓缩1、浓缩后污泥含水率较低。2、比重力浓缩所需占地面积少，臭气少。3、可使砂砾不混合于污泥中。4、能去除油脂。1、运行费用高。2、占地比离心浓缩大。3、污泥贮存能力小。4、操作要求比重力浓缩要求高。适用于比重接近于1的污泥，如活性污泥、好氧消化污泥、接触稳定污泥、不经初沉的延时曝气污泥等。离心浓缩1、占地面积比上面两种少。2、几乎没有或无臭气的问题。3、浓缩后含水率低。1、要求专用的离心机。2、电耗大，维修费用高。3、最操作人员的要求高。适用于任何污泥。本设计采用带有竖向栅条污泥浓缩机的辐射式重力沉淀池浓缩污泥。8.8.2污泥浓缩池的参数选择《室外排水规范》GB50014-2006中规定如下：浓缩活性污泥时，重力式污泥浓缩池的设计，应符合下列要求：⑴污泥固体负荷宜采用30～60kg／(m2·d)。⑵浓缩时间不宜小于l2h。⑶由生物反应池后二次沉淀池进入污泥浓缩池的污泥含水率为99.2％～99.6％时，浓缩后污泥含水率可为97％～98％。⑷有效水深宜为4m。⑸采用栅条浓缩机时，其外缘线速度一般宜为l～2m／min，池底坡向泥斗的坡度不宜小于0.05。⑹污泥浓缩池宜设置去除浮渣的装置。⑺当采用生物除磷工艺进行污水处理时，不应采用重力浓缩。⑻当采用机械浓缩设备进行污泥浓缩时，宜根据试验资料或类似运行经验确定设计参数。101 华东交通大学毕业设计⑼污泥浓缩脱水可采用一体化机械。⑽间歇式污泥浓缩池应设置可排出深度不同的污泥水的设施。8.8.3设计计算⑴浓缩池直径浓缩前污泥含水率=99.4%污泥浓缩6g/L浓缩后污泥含水率=97%污泥浓度30g/L污泥固体通量M取27浓缩池面积A=Q—污泥量（m3/d)C—污泥固体浓度（g/L）M—浓缩池污泥固体通量（）则A==134采用2个污泥浓缩池，每格池面积为A/2=67浓缩池直径D==9.2m⑵浓缩池工作部分高度取污泥浓缩时间T=16h则===3.0m⑶超高取0.3m⑷缓冲层高取0.3m⑸浓缩池总高度HH=++=3.0+0.3+0.3=3.6m⑹浓缩后污泥体积101 华东交通大学毕业设计===120.6m3/d8.8.4污泥浓缩池计算示意图图8.9污泥浓缩池计算示意图101 华东交通大学毕业设计8.8.5污泥浓缩池的设备选型刮泥设备选用河北唐山市博大环境工程有限公司制造的NG8D型中心传动悬挂式污泥浓缩机。适用池深3.5～4.5m，周边线速度为1.1m/min，驱动功率0.75kW，设备总质量5600kg。8.9脱水机房8.9.1污泥脱水方案选择污泥机械脱水的目的是浓缩污泥之后的污泥再进行降低含水率，以便进一步的处理。污泥机械脱水效果好，效率高，不受气候影响，占地面积少。普遍采用机械的方式脱水。现比较几种脱水技术的性能。比较见下表8.4。表8.4污泥脱水方案比较优点缺点适用范围离心脱水机结构紧凑，附属设备少，臭味小，能长期自动连续运行。噪声大，脱水后污泥含水率较高，污泥中含有砂砾，易磨损设备。适用于能连续运行的大中型污水厂，大量固体的处理。板框压滤机构造简单，过滤推动力大，脱水效果好，一般泥饼含水率在65%以下。不能连续运行，初期投资高，脱水效率低。任何污泥带式压滤机滤带可以回旋，脱水效率高、噪声小、能源消耗省，附属设备少，操作管理维修方便。脱水后泥饼含水率高，大致与离心脱水相等。适用于各种规模的污水处理厂及各种污泥。真空过滤机可连续上产，运行稳定，可自动控制。附属设备较多，工序复杂，运行费用高。适用于经预处理后的初沉污泥、化学污泥和消化污泥。综上：选择脱水机房带式压滤机。8.9.2污泥脱水参数选择《室外排水规范》GB50014-2006中规定如下：污泥机械脱水的设计，应符合下列规定：⑴污泥脱水机械的类型，应按污泥的脱水性质和脱水要求，经技术经济比较后选用；⑵污泥进入脱水机前的含水率一般不应大于98%；⑶污泥机械脱水间应设置通风设施。每小时换气次数不应小于6次。污泥在脱水前，应加药调理。污泥加药应符合下列要求：⑷药剂种类应根据污泥的性质和出路等选用，投加量宜根据试验资料或类似运行经验确定；⑸污泥加药后，应立即混合反应，并进入脱水机。101 华东交通大学毕业设计压滤机宜采用带式压滤机、板框压滤机、箱式压滤机或微孔挤压脱水机，其泥饼产率和泥饼含水率，应根据试验资料或类似运行经验确定。泥饼含水率一般可为75～80%。带式压滤机的设计，应符合下列要求：⑴污泥脱水负荷应根据试验资料或类似运行经验确定，污水污泥可按本规范表8.5的规定取值：表8.5污泥脱水负荷污泥类别初沉原污泥初沉消化污泥混合原污泥混合消化污泥污泥脱水负荷kg/()250300150200⑵应按带式压滤机的要求配置空气压缩机，并至少应有1台备用；⑶应配置冲洗泵，其压力宜采用0.4～0.6MPa，其流量可按5.5～11m3/[m（带宽）·h]计算，至少应有一台备用。⑷污泥含水量为：96%；出泥的含水量为：75%。8.9.3污泥脱水机房设计计算⑴脱水后的污泥量Q式中Q－脱水后的污泥量（m3/d）－脱水前的污泥量（m3/d）－脱水前污泥含水率（％）－脱水后污泥含水率（％）m3/d⑵脱水后干污泥重量M＝96.48×（1-75％）×1000＝23670污泥脱水后形成泥饼外运，分离液返回处理系统前端进行处理。⑶脱水机房由于无需对污泥进行厌氧消化处理，脱水机房就成为本厂污泥处理最为关键的构筑物。来自浓缩池的污泥以间隙的方式排至脱水机房。为保证脱水机房的正常运行机房内设置2台污泥计量泵和2台脱水机。计量泵将污泥直接打入对应的组合式浓缩脱水机中。每台脱水机由3部分组成：直径为1.2m容积为1000L的反应罐。直径为1m长度为3.21m的脱水转鼓以及带宽1.1m的带式压滤机。最大处理量可达40。脱水后泥饼含水率≤80%。清洗水泵及空气压缩机均内置于脱水剂内。脱水机房内设有一套自动药液制备装置。在溶药罐中将高分子絮凝剂配置成浓度为0.5%的溶液。在加药泵前稀释至约0.1%的溶液。通过2台加药泵将药液打入脱水机进泥管上的混合器中与污泥充分混合然后进入脱水浓缩，脱水后的污泥从带式压滤机排出，由皮带运输机运至堆泥槽。⑷计算示意图如下：101 华东交通大学毕业设计图8.10脱水机房计算示意图8.9.4污泥脱水机房设备选型选用山东淄博颜山环保工程有限公司制造的DY-500型带式压滤机。其处理能力为1.5～3m3/h，带宽500mm，冲洗耗水≥4m3/h，冲洗水压≥0.4MPa，气压为0.3～0.5MPa，电机功率1.1kW，泥饼含水率65～75%，整机质量4000Kg。101 华东交通大学毕业设计8.10曝气系统的设计8.10.1鼓风机的设计本设计采用罗茨鼓风机，其特点是在最高设计压力范围内，管网阻力变化时流量变化很小，故在流量要求稳定而阻力变动幅度较大的工作场合工作适应性较强。鼓风机选用型号为SD60×63—160/7000,电动机型号为JS136—6,功率240kw,各备两套，一用一备。8.10.2空气管道的设计⑴空气管道鼓风机房的鼓风机将压缩空气送至曝气池需要不同长度和不同管径的空气管，空气干管和主干管的经济流速可采用10—15m/s通向扩散装置的空气竖管和支管。其经济流速一般采用4—5m/s空气管道的压力损失一般控制在0.5m以内，其中空气管道总压力损失在1.0m以内，由于扩散装置在使用过程中容易堵塞，故设计中一般规定空气通过扩散装置的阻力损失为0.5m～0.6m。⑵空气管道的选择空气管道的直径DN=500㎜，流量Q=9000，流速V=12.75m/s。8.10.3鼓风机房的设计鼓风机房内外应采取必要的防噪声措施，使之符合《工业企业噪声卫生标准》和《城市区域环境噪声标准》的有关规定。在鼓风机的吸风管和出风管的管段上应安装消声器。每台风机均应设单独基础，基础间距应不小于1.5m并且不与机房基础连接，风机出口与管道连接处应采用软管减震。风机的进风口应高出地面2m左右可设四面为百叶窗的进风箱，鼓风机应按产品要求设置回风管和相应阀门，以便开停。鼓风机房尺寸：长×宽×高=15m×8m×4m。计算示意图如下：图8.11鼓风机房计算示意图101 华东交通大学毕业设计8.11配水井本设计配水设施采用水力配水，不仅构造简单操作也很方便，无需人员操作即可自动均匀地配水。8.11.1设计参数设计处理污水量为30500m3/d8.11.2设计计算⑴进水管管径配水井进水管的设计流量为Q=30500/24=1270.8m3/h。当进水管管径=800㎜时查水力计算表得知:V=0.94满足设计要求。⑵矩形宽顶堰进水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入3个水斗再由管道接入3座后续构筑物。每个后续构筑物的分配水量应为q=1270.8/3=423.6m3/h配水采用宽顶溢流堰至配水管。⑶堰上水头H因单个出水溢流堰的流量为q=423.6m3/h=177.7。一般大于100采用矩形堰，小于100采用三角堰。所以本设计采用矩形堰。（堰高h取0.5m）矩形堰的流量Q=式中：q—矩形堰的流量m3/sH—堰上水头mb—堰宽m取b=0.6m—流量系数取=0.45H===0.21m⑷堰顶厚度B根据有关实验资料当2.5<<10时属于矩形宽顶堰。取B=0.6m这时=2.86（在2.5—10范围内）所以该堰属于矩形宽顶堰。⑸配水管管径101 华东交通大学毕业设计该配水管管径=450㎜流量q=423.6查水力计算表得知V=1.08⑹配水漏斗上口口径D按配水井内径的1.5倍设计D=1.5=1.5×800=1200㎜。⑺计算示意图如下：图8.12分配井计算示意图101 华东交通大学毕业设计第9章：污水处理厂总体设计及高程布置9.1平面布置9.1.1污水厂总平面布置原则《室外排水规范》（GB50014-2006）中规定如下：污水厂位置的选择，应符合城镇总体规划和排水工程专业规划的要求，并应根据下列因素综合确定：⑴在城镇水体的下游。⑵便于处理后出水回用和安全排放。⑶便于污泥集中处理和处置。⑷在城镇夏季主导风向的下风侧。⑸有良好的工程地质条件。⑹少拆迁，少占地，根据环境评价要求，有一定的卫生防护距离。⑺有扩建的可能。⑻厂区地形不应受洪涝灾害影响，防洪标准不应低于城镇防洪标准，有良好的排水条件。⑼有方便的交通、运输和水电条件。⑽污水厂的厂区面积，应按项目总规模控制，并作出分期建设的安排，合理确定近期规模，近期工程投入运行一年内水量宜达到近期设计规模的60％。⑾污水厂的总体布置应根据厂内各建筑物和构筑物的功能和流程要求，结合厂址地形、气候和地质条件，优化运行成本，便于施工、维护和管理等因素，经技术经济比较确定。⑿污水厂厂区内各建筑物造型应简洁美观，节省材料，选材适当，并应使建筑物和构筑物群体的效果与周围环境协调。⒀生产管理建筑物和生活设施宜集中布置，其位置和朝向应力求合理，并应与处理构筑物保持一定距离。⒁污水和污泥的处理构筑物宜根据情况尽可能分别集中布置。处理构筑物的间距应紧凑、合理，符合国家现行的防火规范的要求，并应满足各构筑物的施工、设备安装和埋设各种管道以及养护、维修和管理的要求。⒂污水厂的工艺流程、竖向设计宜充分利用地形，符合排水通畅、降低能耗、平衡土方的要求。⒃污水厂内可根据需要，在适当地点设置堆放材料、备件、燃料和废渣等物料及停车的场地。污水厂应设置通向各构筑物和附属建筑物的必要通道，通道的设计应符合下列要求：⑴主要车行道的宽度：单车道为3.5～4.0m，双车道为6.0～7.0m，并应有回车⑵车行道的转弯半径宜为6.0～10.0m；⑶人行道的宽度宜为1.5～2.0m；⑷通向高架构筑物的扶梯倾角一般宜采用30°，不宜大于45°；⑸天桥宽度不宜小于1.0m；⑹污水厂周围根据现场条件应设置围墙，其高度不宜小于2.0m。⑺处理构筑物应设排空设施，排出水应回流处理。101 华东交通大学毕业设计⑻污水厂附属建筑物的组成及其面积，应根据污水厂的规模，工艺流程，计算机监控系统的水平和管理体制等，结合当地实际情况，本着节约的原则确定，并应符合现行的有关规定。《城市排水工程规划规范》GB50318-2000中规定如下：城市污水处理厂规划用地指标宜根据规划期建设规模和处理级别按照表9.1的规定确定。表9.1城市污水处理厂规划用地指标（m2·d/m3）建设规模污水流量（m3/d）20万以上10～20万5～10万2～5万1～2万用地指标一级污水处理指标0.3～0.50.4～0.60.5～0.80.6～1.00.6～1.4二级处理指标（一）0.5～0.80.8～1.20.8～1.21.0～1.51.0～2.0二级处理指标（二）0.8～1.00.8～1.21.0～2.52.5～4.04.0～6.0注：⑴用地指标是按生产必须的土地面积计算。⑵本指标未包括厂区周围绿化带用地。⑶本用地指标不包括进厂污水浓度较高及深度处理的用地，需要时可视情况增加。《城市污水处理工程项目建设标准》建标[2001]77号中规定如下：第六十五条一、二级污水厂的劳动定员可参照表9.2选用。表9.2一、二级污水厂定员标准[人/(m3.d)]20万以上1～2万2～5万5～10万10～20万一级厂在20万m3/d基础上每增加10万m3/d增配3～5人10～615～1020～1545～20二级厂在20万m3/d基础上每增加10万m3/d增配3～5人18～1025～1832～2560～30注：工艺复杂需增加人员时，可按实际需要相应增加9.1.2各构筑物及附属构筑物⑴污水处理厂各主体及附属构筑物平面尺寸汇总表如表9.3。表9.3各主体及附属构筑物平面尺寸汇总表编号构筑物名称数量尺寸编号构筑物名称数量尺寸1中格栅间12.27m×1.2m12加氯间16.5m×4.5m2提升泵房19.6m×8.1m13鼓风机房115.0m×8.0m3细格栅13.31m×1.66m14配电室18.0m×8.0m4配水井3D=12m15传达室15.0m×3.0m5沉砂池27.5m×3m16办公室115.0m×101 华东交通大学毕业设计10.0m（续表9.3）编号构筑物名称数量尺寸编号构筑物名称数量尺寸6DAT-IAT池645.0m×17.0m17化验室112.0m×10.0m7集水沟251.0m×2.0m18篮球场114.0m×7.0m8消毒池220.0×8.0m19值班宿舍17.0m×5.0m9污泥提升泵房110.0m×8.0m20车库115.0m×10.0m10浓缩池1D=9.2m21维修间112.0m×8.0m11脱水机房18.0m×7.0m22仓库110.0m×6.0m根据《给水排水设计手册》第十册技术经济2.16.2污水处理厂附属建筑面积《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（GJJ31-89）对污水处理厂附属建筑面积规定如下：①本设计污水处理厂规模近期为3×104m3/d，远期为4×104m3/d属于第二档2～5（×104m3/d）范围内。②化验室化验室面积和定员应根据污水厂规模和污水厂处理级别等因素确定，其面积和定员如下表9.4：表9.4化验室面积和定员污水厂规模/（×104m3/d）面积/㎡定员/人一级厂二级厂二级厂0.5～270～10085～1402～32～5100～120140～2003～55～10120～180200～2805～710～50180～250280～3807～15③仓库仓库可集中或分散设置，面积按下表9.5确定：表9.5仓库面积污水厂规模/（×104m3/d）二级长仓库面积（㎡）0.5～260～1002～5100～1505～10150～20010～50200～400取仓库总面积为60㎡。④传达室传达室可根据需要分为1～3间（收发和休息等），其面积应按下表9.6确定：表9.6传达室面积污水厂规模/（×104m3/d）面积/㎡101 华东交通大学毕业设计0.5～215～202～515～20（续表9.6）污水厂规模/（×104m3/d）面积/㎡5～1020～2510～5025～35本设计传达室设置一间，总面积为15㎡⑤宿舍宿舍包括值班宿舍和单身宿舍。值班宿舍室中、夜班个人临时休息用房，其面积宜按4㎡/人考虑，宿舍人数可按值班总人数的45％～55％采用。单身宿舍是指常住在厂内的单身男女职工住房，其面积可按5㎡/人考虑，宿舍人数宜按污水厂定员人数的35％～45％考虑。9.1.3污水厂平面管线布置原则《室外排水规范》GB50014-2006中规定如下：⑴管道转弯和交接处，其水流转角不应小于90°。注：当管径小于等于300mm，跌水水头大于0.3m时，可不受此限制。⑵管顶最小覆土深度，应根据管材强度、外部荷载、土壤冰冻深度和土壤性质等条件，结合当地埋管经验确定。管顶最小覆土深度宜为：人行道下0.6m，车行道下0.7m。⑶检查井的位置，应设在管道交汇处、转弯处、管径或坡度改变处、跌水处以及直线管段上每隔一定距离处。⑷检查井在直线管段的最大间距应根据疏通方法等具体情况确定，一般宜按表9.7的规定取值。表9.7检查井最大间距管径或暗渠净高(mm)最大间距（m）污水管道雨水（合流）管道200～4004050500～7006070800～10080901100～15001001001600～2000120120检查井各部尺寸，应符合下列要求：⑴检修室高度在管道埋深许可时宜为1.8m，污水检查井由流槽顶算起，雨水(合流)检查井由管底算起。⑵在管道转弯处，检查井内流槽中心线的弯曲半径应按转角大小和管径大小确定，但不宜小于大管管径。⑶在污水干管每隔适当距离的检查井内，需要时可设置闸槽。⑷接入检查井的支管(接户管或连接管)管径大于300mm时，支管数不宜超过3条。⑸雨水口间距宜为25～50m。连接管串联雨水口个数不宜超过3个。雨水口连接管长度不宜超过25m。⑹当道路纵坡大于0.02时，雨水口的间距可大于50m，其形式、数量和布置应根据具体情况和计算确定。坡段较短时可在最低点处集中收水，其雨水口的数量或面积应适当增加。101 华东交通大学毕业设计⑺雨水口深度不宜大于lm，并根据需要设置沉泥槽。遇特殊情况需要浅埋时，应采取加固措施。有冻胀影响地区的雨水口深度，可根据当地经验确定。排水管道与其他地下管渠、建筑物、构筑物等相互间的位置，应符合下列要求：⑴敷设和检修管道时，不应互相影响。⑵排水管道损坏时，不应影响附近建筑物、构筑物的基础，不应污染生活饮用水。⑶污水管道、合流管道与生活给水管道相交时，应敷设在生活给水管道的下面。平面布置示意图如下：图9.1平面布置示意图101 华东交通大学毕业设计9.2高程布置9.2.1高程布置参数设定受纳水体水位54.10m，地面标高66.40m，市政水排入污水厂水位为61.10m。9.2.2污水厂高程计算《给水排水设计手册》第五册中各构筑物的水头损失（包括进出水渠的水头损失）可按下表9.8估算：表9.8处理构筑物水头损失估算值构筑物水头损失（cm）格栅10～25沉砂池10～25平流沉砂池20～45竖流沉砂池40～50辐流沉砂池50～60生物滤池（旋转布水工作高2米）270～280配水井15～25消毒池20～30DAT-IAT池1009.2.3污水管道高程计算⑴由提升泵房至细格栅设计流量：Q=222L/s=0.222管长：L=13m管径：D=600㎜=0.6m沿程损失：===0.0766m局部损失：90°弯头=ε=0.6v=1.77m/s101 华东交通大学毕业设计==0.0958m渐扩管1：=ε=0.07v=1.13m/s==0.0046m旋启式止回阀ε=1.7v=0.79m/s===0.0541m蝶阀ε=0.3v=0.79m/s===0.0095m渐扩管2：ε=0.06v=0.79m/s===0.0019m渐扩管3：ε=0.04v=0.79m/s=101 华东交通大学毕业设计==0.0013m=++++++=0.0766+0.0958+0.0046+0.0541+0.0095+0.0019+0.0013=0.2438m⑵由细格栅至配水井沿程损失：设计流量：Q=353L/s=0.353管长：L=18m管径：D=1000㎜=1.0m流速：v=0.6m/s==0.0039m局部损失：90°弯头（4个）ε=0.72v=0.6m/s===0.0132=+4=0.0039+4×0.0132=0.0567m⑶由分配井至沉砂池沿程损失：设计流量：Q=177L/s=0.177管长：L=8m管径：D=600㎜=0.6m流速：v=1.0m/s==0.0067m101 华东交通大学毕业设计局部损失：90°弯头（4个）ε=0.67v=1.0m/s===0.0341m=+4=0.0067+4×0.0341=0.1431m⑷由沉砂池至分配井沿程损失：设计流量：Q=177L/s=0.177管长：L=30m管径：D=600㎜=0.6m流速：v=1.0m/s==0.0250m局部损失：90°弯头（4个）ε=0.67v=1.0m/s===0.0341m=+4=0.0250+4×0.0341=0.1614m⑸由分配井至DAT-IAT池沿程损失：设计流量：Q=59L/s=0.059管长：L=17m101 华东交通大学毕业设计管径：D=400㎜=0.4m流速：v=0.75m/s==0.0137m局部损失：90°弯头（4个）ε=0.6v=0.75m/s===0.0172m=+4=0.0137+4×0.0172=0.08525m⑹由DAT-IAT池至消毒池沿程损失：设计流量：Q=353L/s=0.353管长：L=45m管径：D=1000㎜=1.0m流速：v=0.6m/s==0.0097m局部损失：90°弯头（6个）ε=0.72v=1.0m/s===0.0367m=+4=0.0097+6×0.0367101 华东交通大学毕业设计=0.22999.2.4高程计算结果见表9.9。表9.9高程计算结果构筑物顶部标高（m）水面标高（m）底部标高（m）污水提升泵房70.9060.5059.30细格栅69.6068.8568.55分配井69.1068.6065.10平流式沉砂池68.6068.1066.75分配井68.4067.9064.40DAT-IAT池67.9067.4062.40消毒池66.9066.4062.40高程布置示意图如下：101 华东交通大学毕业设计图9.2高程布置示意图101 华东交通大学毕业设计第10章：污水管道设计计算10.1排水体制选择合理地选择排水系统的体制，是城市和工业企业排水系统规划和设计的重要问题。排水系统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，而环境保护应是选择排水体制时所考虑的主要问题。下面从不同角度进一步分析：一般来说，城市排水系统的排水体制有三种情况：分流制、合流制和混流制。合流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内排除的系统。其有部分混合污水未经处理直接排放，成为水体的污染源而使水体遭受污染，对于环境保护、维护管理方面来讲，是较差的。分流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个以上各自独立的管渠内排除的系统。从环保方面来看，分流制将城市污水全部送至污水厂进行处理，与合流制比较它较为灵活，截流干管尺寸不算太大，比较容易适应社会发展的需要，一般又能符合城市卫生的要求，所以在国内外获得了较广泛应用。从造价方面来看，分流制可节省初期投资费用。从维护管理方面来看，分流制系统可以保持管内的流速，不易发生沉淀，同时，流入污水厂的水量和水质比合流制变化小得多，污水厂的运行易于控制。10.1.1排水系统规划设计原则⑴排水系统规划应符合城市和工业企业的总体规划，并应与城市工业企业中其它单项工程建设密切配合，相互协调，该现成的道路规划、建筑界限、设计规模对排水系统的设计有很大的影响。⑵排水系统设计要与邻近区域的污水和污泥处理和处置协调。⑶考虑污水的集中处理与分散处理。⑷设计排水区域内需考虑污水排水问题与给水工程的协调，以节省总投资。⑸排水工程的设计应全面规划，按近期设计考虑远期发展。⑹排水工程设计师考虑原有管道系统的使用可能。⑺在规划设计排水工程时必须认真观测执行国家和地方有关部门制定的现行有关标准、规范和规定。10.1.2排水系统体制的选择排水系统体制应根据城市及工业企业的规划、环境保护的要求、污水利用情况、原有排水设施、水质、水量、地形、对条件确定。⑴从环境保护方面来看如果采用合流制将污水和雨水全部截流送往污水厂进行处理，然后再排放，从控制和防止水体的污染来看，是较好的，但这时截流主干管很大，污水厂容量也增加很多，建设费用也相应增加。采用截流是合流制时，雨天有部分混合污水经溢流井溢入水体，水体受到污染。101 华东交通大学毕业设计分流制排出污水和雨水，初雨径流未加处理就直接排入水体，对城水体也会造成污染，但它比较灵活，比较容易适应社会发展的需要，故应采用分流制。⑵从造价方面来看合流制排水管道的造价比分流制一般要低20%-40%，可是合流制的泵站和污水厂却比分流制的造价要高。⑶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，因而雨天时合流制管道内流速较低，易于产生沉淀。但据经验，管中的沉淀易被暴雨水流冲走，这样，合流管道的维护费用可降低。但是，晴天和雨天时流入污水厂的水量变化很大，增加了合流制排水系统污水厂运行管理的复杂性。而分流制系统可以保证管内的流速，不致发生沉淀，同时，流入污水厂的水量和水质比合流制变化小得多，污水厂的运行易于控制。综合考虑各个因素，为了更好的保护环境，适应以后的发展，且便于污水厂的运行管理，采用完全分流制排水系统，即采用两个（雨水、污水）管道系统。10.2管道定线定线原则：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。排水管网的布置原则既要使管道工程量为最小，又要使水流畅通节省能量。支管、干管、主干管的布置要顺直，水流不要绕弯。充分利用地形地势，最大可能采用重力流形式，避免提升。在起伏较大的地区，应将高区系统与低区系统分离，高区不宜随便跌水，应直接重力流污水厂，并尽量减少管道埋深。至于个别低洼地区应局部提升，做到高水高排。尽量减少中途加压站的个数。如果遇山岗尽量采用隧洞方式。若须经过土壤不良地段，应根据具体情况采用不同的处理措施，以保证地基与基础有足够的承载能力。当污水管道无法避开铁路、河流或其它地下建（构）筑物时，管道最好垂直穿过障碍物，并根据具体情况采用倒虹管、管桥或其它工程设施。若各种管线布置发生矛盾，处理的原则是，新建让已建的，临时让永久的，小管让大管道定线定线原则：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。排水管网的布置原则既要使管道工程量为最小，又要使水流畅通节省能量。支管、干管、主干管的布置要顺直，水流不要绕弯。充分利用地形地势，最大可能采用重力流形式，避免提升。在起伏较大的地区，应将高区系统与低区系统分离，高区不宜随便跌水，应直接重力流入污水厂，并尽量减少管道埋深。至于个别低洼地区应局部提升，做到高水高排。尽量减少中途加压站的个数。如果遇山岗尽量采用隧洞方式。若须经过土壤不良地段，应根据具体情况采用不同的处理措施，以保证地基与基础有足够的承载能力。当污水管道无法避开铁路、河流或其它地下建（构）筑物时，管道最好垂直穿过障碍物，并根据具体情况采用倒虹管、管桥或其它工程设施。若各种管线布置发生矛盾，处理的原则是，新建让已建的，临时让永久的，小管让大管，压力管让重力管，可弯让不可弯的，检修次数小让检修次数多的。101 华东交通大学毕业设计10.3污水管道设计一般规定⑴管道最小覆土厚度，在车行道下一般不小于0.7米；但当土壤冰冻线很浅（或冰冻线虽深但有保温措施），在保证管道不受外部荷载损坏情况下，也可小于0.7米。⑵冰冻层内管道埋设深度1）无保温措施时，管内底可埋设在冰冻线以上0.15米。2）有保温措施或水温较高的管道。管内底埋设在冰冻线以上的距离可以加大，其数值应根据该地区或条件相似地区的经验确定。以上两种情况的最小覆土厚度均不宜小于（1）条要求。⑶工业废水排入城市污水管道的水质标准工业废水排入城市污水管道，应取得当地城建部门的同意，并符合下列要求：1）水温不高于40℃；2）不腐蚀管道；3）不堵塞管道；4）不产生易燃、易爆和有毒气体；5）不伤害养护工作人员；6）不影响污水利用、处理和最终排放；7）对病原体（如伤寒、痢疾、结核、肝炎等）必须严格消毒灭除；8）放射性物质，应严格按照国家有关规定执行；9）有害物质最高容许浓度，应符合现行的《工业“三废”排放实行标准》的规定；当城市污水处理厂采用生物处理时，与生活污水性质相似的工业废水的有机物浓度，课根据处理能力适当提高。⑷管道系统布置要符合地形趋势，一般宜顺坡排水，取短捷路线。没断管道均应划给适宜的服务面积。汇水面积划分除依据明确的地形外，在平坦地区要考虑与各毗邻系统的合理分担。⑸尽量避免或减少管道穿越不容易通过的地带和构筑物，如高地、基岩浅露地带、基底土质不良地带、河道、铁路、地下铁道、人防工事以及各种大断面的地下管道等。当必须穿越时，需采取必要的处理或交叉措施，以保证顺利通过。⑹安排好控制点的高程。一方面应根据城市竖向规划，保证汇水面积内各点的水都能够排出，并考虑发展，在埋深上适当留有余地，一方面又应避免应照顾个别控制点面增加全线管道埋深。对于后一点，可分别采取下列几项办法和措施：1）局部管道覆土较浅时，采取加固措施、防冻措施。2）穿越局部低洼地段时，建成区采用最小管道坡度，新建区将局部低洼地带适当填高。3）必要时采用局部提升办法。⑺查清沿线遇到的一切地下管线，准确掌握它们的位置和高程，安排好设计管道与它们的平行距离，处理好设计管道与它们的竖向交叉。⑻管道在坡度骤然变陡处，可由大管径变为小管径。当D=200～300毫米时，只能按生产规格减小一级。当D≥400毫米时，应根据水力计算确定，但减小不得超过二级。管道坡度的改变应尽可能徐缓，避免流速骤降，导致淤积。⑼同直径及不同直径管道在检查井内连接，一般采用管顶平接，不同直径管道也可采用设计水面平接，但在任何情况下进水管底不得低于出水管底。⑽当有公共建筑物（如浴室、食堂等）位于管线始端时，除用街坊人口的污水量计算外，并应加入该集中流量进行满流复核，一保证最大流量顺利排泄。101 华东交通大学毕业设计⑾流量很小而地形又教平坦的上游支线，一般可采用非计算管段，即采用最小管径，按最小坡度控制。⑿在上述管段中，当有适用的冲洗水源时，可考虑设置冲洗井。每座井所能冲洗的管道长度一般为250米。最好是设法接入附近可利用的工厂洁净废水或河水，定期冲洗。⒀当污水管道的下游是泵站或处理厂时，为保证安全排水，在条件允许情况下，可在泵站和处理厂前设事故溢流口，但必须取得当地有关部门的同意。⒁在需要通风的井位宜设置通风管，如实际充满度已超过设计较多的管段，或大浓度污水接入的井位、跌落井等。⒂在适当管段中，宜设置观测和计量构筑物，以便积累运行资料。如不同区域的支线接入处、不同工业污水接入处等。10.4污水管道布置与敷设从该城区的平面图可知该区地势自东向西倾斜，坡度较小。干管敷设在所服务排水区域的较低处，便于支管的污水自流接入。在地形较平坦处，将干管敷设在低区，使得污水能以最短距离排入干管，从而使支管最短，由于支管的管径较小，保持最小流速所需坡度较大，所以减小支管长度能有效地减小整个管网的埋深。10.5污水管道水力计算城市污水管道的设计流量是指设计期限了的最大日（最大班）最大时的污水流量，它包括生活污水设计流量和工业废水设计流量。10.5.1生活污水设计流量⑴居住区居民生活污水设计流量=式中—居住区居民生活污水设计流量（L/s）；n—居住区居民生活污水量标准（L/日·人）；N—使用管道的设计人口数（人）；—总变化系数。⑵大型公共建筑污水设计流量大型公共建筑，如宾馆、饭店、医院、影剧院、公共浴室、学校等，其污水量是比较大的，在设计时，常将这些建筑污水量作为集中污水量单独计算。=式中—大型公共建筑生活污水设计流量（L/s）；101 华东交通大学毕业设计—大型公共建筑生活污水设计流量标准（L/d·人）；—设计人口数或床位数（人或床位）；—小时变化系数；T—每班工作时数。⑶工业企业生活污水设计流量=+式中—工业企业生活污水和淋浴污水设计流量（L/s)；、、—一般车间最大班职工人数、生活污水量标准、时变化系数，=25L/（人·班），=2.5；、、—热车间最大班职工人数、生活污水量标准、时变化系数，=35L/（人·班），=3.0；T—每班工作时数；、—一般车间最大班使用淋浴职工人数、淋浴污水量标准，=40L/（人·班）；、—热车间最大班使用淋浴职工人数、淋浴污水量标准，=60L/（人·班）。10.5.2污水管道中水流情况污水管道的分布类似河流，呈树枝状，管道中的水流与河流中的水流亦很相似，一般是靠水的重力从高处流向地处。污水中含有很多杂质，比重较大的泥沙等沉于管底部随水移动，当管中流速较小时，这些杂质会沉积管底，阻碍水流甚至堵塞管道。当管中水流流速过大时，这些杂质对管壁磨损严重。因此在管道设计时，应防止管道淤积现象，同时也要防止过大的冲刷，以免损坏管道。管道中的淤积物含有大量有机物质，将因腐化而散发臭气和有毒气体，另外，污水中的汽油等常挥发成爆炸性气体，可危机在检查井中的维修工人的安全并破坏管道系统。所以污水管道应注意通风，不应满流（雨水管道例外），让空气能在管中水面上流通，排入大气中；同时，从卫生角度讲，污水管道不容许溢流，设计时应留有余地。污水虽含有杂质，但所占的比例很小，污水中水分一般在99%以上，因此可将污水按一般水看待，符合一般水流运动规律。污水在管道中流动，流量是变化的，又由于水流在转弯、交叉、变径、跌水等水流状态的变化，流速也在不断的变化。因此水流在管道系统中的流行是不均匀的，但在直线管段上，当流量没有很大变化和没有沉淀物时，污水在管段中的流动状态接近于均匀流。因此在污水管段的设计计算时采用均匀流，使计算工作量大为简化。污水管道系统水力计算的原则是：不冲刷、不淤积、不溢流、要通风。101 华东交通大学毕业设计10.5.3污水管道水力计算的设计规定为了保证设计的污水管道能够正常运行，就必须对一些设计数据加以限制，特规定如下：⑴设计充满度在设计流量下，污水在管道中的水深和管道直径的比值称为设计充满度。当h/D=1时，称为满流；当h/D<1时，称为非满流。我国《室外排水设计规范》规定污水管道按非满流设计，其最大设计充满度如表10.1。设计时因使管道的设计充满度尽可能的接近规定的最大值，以充分利用管道表10.1最大设计充满度管径（D）或暗渠高（H）（㎜）最大设计充满度（h/D或h/H）管径（D）或暗渠高（H）（㎜）最大设计充满度（h/D或h/H）200～3000.55500～9000.70350～4500.65≥10000.75污水管道按非满流设计的原因是：污水量的估计不容易准确，且雨水或地下水可能通过检查井或管道接口渗入污水管道。因此设计污水管道应留有余地，以便排除不可预见的污水，以防止污水溢流影响环境卫生；同时在管道断面上留出一些空间，以便排除管道中污水污泥产生的有毒有害气体。⑵最小管径通常，排水管道上游支管流量很小，按水力计算，在保证最小流速的前提下，管径将很小。维护经验证明，小管径极易堵塞，例如150㎜支管的堵塞次数，可达200㎜支管的堵塞次数的两倍，从而增加维护的费用，而200㎜支管和150㎜支管在同样埋深时，施工费用相差无几。此外采用较大的管径可用较小的坡度，可使管道埋深减小。为了养护的方便，按经验规定一个允许的最小管径，见表10.2表10.2污水管道最小管径和最小设计坡度管道类型最小管径（㎜）最小设计坡度厂区内的工业废水管、生活污水管、街坊内的生活污水管2000.004城市生活污水管3000.003按计算所得的管径，如果小于最小管径，则采用规定的最小管径，这种不按水力计算确定的管段称为非计算管段。⑶最小坡度坡度和流速存在一定的关系，相同管径的管道的设计充满度不同，其水力半径不同，就有不同的坡度。在规定的设计充满度条件下（规定的设计充满度为0.5），同最小设计流速相应坡度即最小坡度。一般情况下，管道水力计算的主要控制参数是设计流速但是对于非计算管段，如果按最小流速确定设计坡度，其坡度将会很大，造成整个管道系统埋深过大，因此设计直接按表4.2中规定的最小坡度设计。对于非计算管段，一般情况下管道中的实际流速较小，应对这些管段加强养护。10.5.4污水管道的埋设深度101 华东交通大学毕业设计尽管管道的埋深越小越好，但为了保证管道正常工作，管道的埋深有一个最小的限制，最小埋深由下列3个因素决定：⑴土壤冰冻深度；⑵车辆等活负荷和管壁的强度的大小；⑶支管衔接要求。10.6水力计算结果见下表：101 华东交通大学毕业设计10.3污水管道设计流量计算表管段编号街坊编号街坊面积比流量平均流量传输平均流量1-2622.60.1820.4702-3633.70.1820.490.473-4643.60.1820.660.964-5551.60.1820.291.625-653、563.40.1820.622.336-752、573.60.1820.662.957-8160、1633.90.1820.714.798-97.079-107.0710-117.0711-127.0712-132861.40.1820.257.2913-142801.40.1820.258.1214-152742.20.1820.409.3715-162663.70.1820.6727.1316-172572.40.1820.4429.7517-182561.60.1820.2930.1918-192392.20.1820.4048.8219-202381.10.1820.2049.2220-212312.40.1820.4449.4221-222291.40.1820.2574.8422-232281.40.1820.2575.0923-242182.20.1820.4077.6025-26383.60.1820.66026-27453.10.1820.560.6627-28441.60.1820.291.2228-2947、433.30.1820.601.9329-3042、483.10.1820.562.5330-3197、492.80.1820.515.4431-32142、1504.00.1820.737.7332-33148、1523.40.1820.6210.7533-34147、1534.20.1820.7611.3734-35269、2713.00.1820.5515.3235-36268、2724.20.1820.7615.8736-15267、2734.00.1820.7316.6337-38302.10.1820.38038-3933、354.10.1820.750.96101 华东交通大学毕业设计39-4032、363.60.1820.661.7140-4189、913.10.1820.564.04（续表10.3）管段编号合计平均流量总变化系数设计流量集中本段流量集中传输流量总设计流量1-20.472.31.08001.082-30.962.32.21002.213-41.622.33.73003.734-51.912.34.39004.395-62.952.36.79006.796-73.612.38.30008.307-85.502.212.103.4715.578-97.072.215.5503.4719.029-107.072.215.5503.4719.0210-117.072.215.5503.4719.0211-127.072.215.5503.4719.0212-137.542.216.5903.4720.0613-148.372.117.5803.4721.0514-159.772.120.5203.4723.9915-1627.81.952.82011.3464.1616-1730.191.957.36011.869.1617-1830.481.957.91011.869.7118-1949.221.888.60027.42116.0219-2049.421.888.96027.42116.3820-2149.861.889.75027.42117.1721-2275.091.7127.65051.97179.6222-2375.341.7128.0846.3051.97226.3523-2478.001.7132.623.1598.27254.0225-260.662.31.52001.5226-271.222.32.81002.8127-281.512.33.47003.4728-292.532.35.82005.8229-303.092.37.11007.1130-315.952.213.090013.0931-328.462.117.771.161.3920.3232-3311.372.123.8803.7127.5933-3412.132.125.470.693.7129.8734-3515.872.031.7405.5637.3035-3616.632.033.262.315.5641.1336-1517.362.034.7207.8742.5937-380.382.30.87000.8738-391.712.33.93003.93101 华东交通大学毕业设计39-402.372.35.45005.4540-414.62.310.5800.5811.16（续表10.3）管段编号街坊编号街坊面积比流量平均流量传输平均流量41-42121、1302.60.1820.475.9142-43124、1332.30.1820.427.3443-44128、1342.10.1820.388.2244-45127、1373.40.1820.629.3145-46251、2614.50.1820.8211.5346-47250、2523.90.1820.7112.3547-48249、2533.40.1820.6213.0648-49248、2543.40.1820.6213.6849-18247、2554.30.1820.7814.3050-51242.60.1820.47051-52251.70.1820.310.4752-5322、264.70.1820.861.1853-5421、273.70.1820.672.0454-5579、822.90.1820.534.7855-5678、8450.1820.915.3156-57112、1163.60.1820.669.2257-58111、1177.10.1821.299.8858-59174、1774.60.1820.8413.3459-60173、1785.40.1820.9814.1860-61191、1794.80.1820.8716.2061-62190、2315.90.1821.0719.7662-63225、2323.20.1820.5821.8163-64224、2338.50.1821.5522.3964-21230、2365.70.1821.0423.9465-6613.10.1820.56066-6721.40.1820.250.5667-6831.50.1820.270.8168-6942.40.1820.441.0869-7052.20.1820.401.5270-71661.20.1820.223.7871-72671.90.1820.354.0072-731010.90.1820.164.3573-741020.60.1820.114.5174-751030.60.1820.114.6275-760.18215.0976-771702.20.1820.4015.0977-781852.00.1820.3615.49101 华东交通大学毕业设计78-7918630.1820.5515.8579-80193、1871.50.1820.2716.4（续表10.3）管段编号合计平均流量总变化系数设计流量集中本段流量集中传输流量总设计流量41-426.382.214.0404.0518.0942-437.762.217.0704.5121.5843-448.62.118.060.934.5123.5044-459.932.120.850.465.4426.7545-4612.352.024.700.465.931.0646-4713.062.026.1206.3632.4847-4813.682.026.4406.3632.8048-4914.32.028.6006.3634.9649-1815.082.030.1606.3636.5250-510.472.31.08001.0851-520.782.31.79001.7952-532.042.34.69004.6953-542.712.36.23006.2354-555.312.211.6800.9312.6155-566.222.213.6800.9314.6156-579.882.120.7502.7823.5357-5811.172.123.460.932.7827.1758-5914.182.028.3604.8733.2359-6015.162.030.3204.8735.1960-6117.072.034.141.164.8740.1761-6220.831.939.5806.6146.1962-6322.391.942.5406.6149.1563-6423.941.945.491.626.6168.3064-2124.981.947.461.7422.8172.0165-660.562.31.29001.2966-670.812.31.86001.8667-681.082.32.48002.4868-691.522.33.50003.5069-701.922.34.42004.4270-714.002.39.20009.2071-724.352.310.010010.0172-734.512.310.370010.3773-744.622.310.630010.6374-754.732.310.880010.8875-7615.092.030.18012.7342.9176-7715.492.030.98012.7343.7177-7815.852.031.70012.7344.43101 华东交通大学毕业设计78-7916.402.032.80012.7345.5379-8016.672.033.34012.7346.07（续表10.3）管段编号街坊编号街坊面积比流量平均流量传输平均流量80-81195、1972.30.1820.4216.6781-82203、2052.40.1820.4418.0582-83206、2114.80.1820.8719.7583-84210、2122.80.1820.5122.5984-85209、2134.50.1820.8223.1085-862142.90.1820.5323.9286-872162.70.1820.4923.4587-242170.80.1820.1524.9488-892880.60.1820.11089-122870.60.1820.110.1190-91282、2841.80.1820.33091-13281、2851.40.1820.250.3392-93276、2783.70.1820.67093-14275、2791.80.1820.33094-952621.20.1820.22095-962632.50.1820.460.2296-162663.40.1820.620.6897-98235、2445.70.1821.04098-99234、2455.70.1821.041.0499-18240、2464.30.1820.782.08100-101215、2236.20.1821.130101-102220、2264.10.1820.751.13102-23219、2272.10.1820.381.18103-104613.10.1820.560104-105602.70.1820.490.56105-106593.80.1820.691.05106-7581.70.1820.311.74107-1081662.90.1820.530108-1091652.60.1820.470.53109-81641.20.1820.221.0110-5542.30.1820.420111-751、1613.40.1820.620112-81591.90.1820.350153-15491.90.1820.350154-15515、173.30.1820.600.75155-15614、183.50.1820.641.35156-15770、744.80.1820.874.21101 华东交通大学毕业设计157-15869、755.10.1820.935.08158-159105、1074.20.1820.767.87159-75104、1084.50.1820.828.63（续表10.3）管段编号合计平均流量总变化系数设计流量集中本段流量集中传输流量总设计流量80-8117.092.034.18012.7346.9181-8218.492.036.9811.5712.7361.2882-8320.621.939.18024.3063.4883-8423.101.943.89033.5677.4584-8523.921.945.4511.5733.5690.5885-8624.451.946.46045.1391.5986-8724.921.947.39045.1392.5287-2425.091.947.67045.1392.8088-890.112.30.25000.2589-120.222.30.51000.5190-910.332.30.76000.7691-130.582.31.33001.3392-930.672.31.54001.5493-141.002.32.3002.3094-950.222.30.51000.5195-960.682.31.56001.5696-161.302.32.990.4603.4597-981.042.32.39002.3998-992.082.34.78004.7899-182.862.36.58006.58100-1011.132.32.60002.60101-1021.882.34.32004.32102-232.262.35.20005.20103-1040.562.31.29001.29104-1051.052.32.42002.42105-1061.742.34.00004.00106-72.052.34.722.3107.03107-1080.532.31.22001.22108-1091.02.32.30002.30109-81.222.32.81002.81110-50.422.30.97000.97111-70.622.31.43001.43112-80.352.30.81000.81153-1540.352.30.81000.81154-1551.352.33.11003.11155-1561.992.34.58004.58156-1575.082.311.680011.68101 华东交通大学毕业设计157-1586.012.313.220013.22158-1598.632.318.1209.2627.38159-759.452.319.853.479.2632.58表10.4污水管道水力计算表管道编号管段长度（m）设计流量管径（㎜）坡度（‰）流速充满度H/D充满度h降落量iL1-22401.0830030.280.100.0300.722-32002.2130030.350.140.0420.603-42003.7330030.410.190.0570.604-52004.3930030.430.200.060.605-62006.7930030.490.250.0750.606-72208.3030030.520.280.0840.667-827015.5730030.620.390.1170.818-924519.0230030.650.430.1290.7359-1020019.0230030.650.430.1290.73510-1120019.0230030.650.430.1290.73511-1219519.0230030.650.430.1290.73512-1316020.0630030.660.440.1320.4813-1418021.0530030.670.460.1380.5414-1523023.9930030.690.490.1470.6915-1622064.164002.30.800.610.2440.5116-1724069.164002.20.800.650.2600.5317-1825069.714002.40.820.640.2560.6018-19200116.0250031.020.560.2800.6019-20210116.3850031.020.560.2800.6320-21200117.1750031.030.560.2800.6021-22170179.6260031.140.540.3240.5122-23180226.3560031.200.630.3780.5423-24290254.0260031.230.680.4080.8725-261901.5230030.310.120.0360.5726-272002.8130030.380.160.0480.6027-282003.4730030.400.180.0540.6028-291805.8230030.470.230.0690.5429-301757.1130030.500.260.0780.52530-3119013.0930030.590.350.1050.5731-3225520.3230030.660.450.1350.76532-3320027.593002.80.700.550.1650.5633-3427028.873003.50.770.540.1620.94534-3520037.303502.30.700.540.1890.4635-3620041.133502.90.780.540.1890.5836-1525042.5935030.800.540.1890.7537-382500.8730030.270.090.0270.7538-392003.9330030.420.190.0570.60101 华东交通大学毕业设计39-401605.4530030.460.220.0660.4840-4121011.1630030.560.320.0960.63（续表10.4）管道编号管段长度（m）设计流量管径（㎜）坡度（‰）流速充满度H/D充满度h降落量iL41-4217018.0930030.640.420.1260.5142-4315021.5830030.670.460.1380.4543-4410023.5030030.690.490.1470.3044-4522026.753002.90.700.530.1590.63845-4624531.063003.70.800.540.1620.90746-4720032.483004.00.830.540.1620.8047-4820032.803004.20.850.540.1620.8448-4920034.963502.40.700.510.1790.4849-1825036.523502.30.700.530.1860.57550-511601.0830030.280.100.0300.4851-522001.7930030.330.130.0390.6052-532004.6930030.440.210.0630.6053-541506.2330030.480.240.0720.4554-5515012.6130030.580.350.1050.4555-5623014.6130030.610.370.1110.6956-5720023.5330030.690.490.1470.6057-5828527.173002.90.700.540.1620.82758-5925033.233003.90.830.550.1650.97559-6025035.193502.40.700.520.1820.6060-6120040.173502.20.700.580.2030.4461-6225046.193502.00.700.650.2280.5062-6320049.153502.40.750.640.2240.4863-6427068.304002.30.800.640.2560.62164-2127572.014002.60.850.640.2560.71565-662901.2930030.300.110.0330.8766-672001.8630030.330.130.0390.6067-682202.4830030.360.150.0450.6668-692003.5030030.400.180.0540.6069-701804.4230030.430.200.0600.5470-711509.2030030.530.290.0870.4571-7217510.0130030.550.310.0930.52572-7320010.3730030.550.310.0930.6073-7416010.6330030.550.320.0960.4874-7517010.8830030.560.320.0960.5175-7620042.913502.10.700.610.2140.4076-7717043.713502.10.700.620.2170.35777-7820044.433502.10.700.630.2210.42101 华东交通大学毕业设计78-7925045.533502.10.700.640.2240.52579-8010046.073502.10.700.650.2280.21（续表10.4）管道编号管段长度（m）设计流量管径（㎜）坡度（‰）流速充满度H/D充满度h降落量iL80-8120046.913502.20.720.640.2240.4481-8227061.284001.80.720.640.2560.48682-8318563.484002.00.750.640.2560.3783-8417077.454002.80.900.650.2600.47684-8518090.584502.20.850.640.2880.39685-8623591.594502.20.860.630.2840.51786-8716092.524502.20.860.640.2880.35287-2417092.804502.30.870.640.2880.39188-891700.2530030.180.050.0150.5189-122000.5130030.230.070.0210.6090-912200.7630030.250.090.0270.6691-132001.3330030.300.110.0330.6092-932401.5430030.320.120.0360.7293-142602.3030030.360.150.0450.7894-952000.5130030.230.070.0210.6095-961701.5630030.320.120.0360.5196-162703.4530030.400.180.0540.8197-982502.3930030.360.150.0450.7598-992704.7830030.440.210.0630.8199-182006.5830030.480.250.0730.60100-1012802.6030030.370.160.0480.84101-1021504.3230030.430.200.060.46102-231505.2030030.450.220.0660.46103-1043201.2930030.300.110.0330.96104-1051802.4230030.360.150.0450.54105-1062004.0030030.420.190.0570.60106-72007.0330030.490.260.0780.60107-1082051.2230030.290.110.0330.62108-1092002.3030030.360.150.0450.60109-82002.8130030.380.160.0480.60101 华东交通大学毕业设计110-52000.9730030.270.100.0300.60111-72001.4330030.310.120.0360.60112-82100.8130030.260.090.0270.63（续表10.4）管道编号管段长度（m）设计流量管径（㎜）坡度（‰）流速充满度H/D充满度h降落量iL153-1542200.8130030.260.090.0270.66154-1551803.1130030.390.170.0510.54155-1561754.5830030.440.210.0630.525156-15720011.6830030.570.330.0990.60157-15821013.2230030.590.350.1050.63158-15920027.383002.80.700.540.1620.56159-7523032.5835030.750.460.1610.69101 华东交通大学毕业设计表10.5污水管道标高计算管段编号地面（m）水面（m）管内底（m）埋深（m）上端下端上端下端上端下端上端下端1-268.167.967.1366.4167.1066.381.0001.5202-367.967.966.4165.8166.36865.7681.5322.1323-467.967.865.8165.2165.75365.1532.1472.6474-567.867.865.2164.6165.1564.552.6503.2505-667.867.764.6164.0164.53563.9353.2653.7656-767.767.764.0163.34163.91763.2573.7834.4437-867.767.663.34162.53163.22462.4144.4765.1868-967.667.562.53161.79662.40261.6675.1985.8339-1067.567.461.79661.06161.66760.9325.8336.46810-1167.467.461.06160.32660.93260.1976.4687.20311-1267.467.360.32659.59160.19759.4627.2037.83812-1367.367.259.59159.11159.45958.9797.8418.22113-1467.267.259.11158.57158.97358.4338.2278.76714-1567.267.158.57157.88158.42457.7348.7769.36615-1667.166.957.87857.37257.63457.1289.4669.77216-1766.966.857.37256.84457.11256.5849.78810.21617-1866.866.856.84456.24456.58855.98810.21210.81218-1966.866.765.08065.28065.60065.0001.2001.70019-2066.766.665.28064.65065.00064.3701.7002.23020-2166.666.664.65064.05064.37063.7702.2302.83021-2266.666.563.99463.48463.67063.1602.9303.34022-2366.566.463.48462.94463.10662.5663.3943.83423-2466.466.362.94462.07462.53661.6663.8644.63425-2667.467.466.43665.86666.40065.8301.0001.57026-2767.467.565.86665.26665.81865.2181.5822.28227-2867.567.665.26664.66665.21264.6122.2882.98828-2967.667.664.66664.12664.59764.0573.0033.54329-3067.667.664.12663.60164.04863.5233.5524.07730-3167.667.563.60163.03163.49662.9264.1044.57431-3267.567.463.03162.26662.89662.1314.6045.26932-3367.467.362.26662.70662.10161.5415.2995.75933-3467.367.361.70360.75861.54160.5965.7596.70434-3567.367.260.73560.27560.54660.0866.7547.11435-3667.267.260.27559.69560.08659.5067.1147.69436-1567.267.159.69558.94559.50658.7567.6948.34437-3867.267.366.22765.47766.20065.4501.0001.85038-3967.367.265.47764.87765.42064.8201.8802.380101 华东交通大学毕业设计39-4067.267.264.87764.39764.81164.3312.3892.86940-4167.267.264.39763.76764.30163.6712.8993.52941-4267.267.263.76763.25763.64163.1313.5594.069管段编号地面（m）水面（m）管内底（m）埋深（m）上端下端上端下端上端下端上端下端42-4367.267.263.25762.80763.11962.6694.0814.53143-4467.267.262.80762.50762.66062.3604.5404.84044-4567.267.162.50761.86662.34561.7074.8555.39345-4667.167.161.86660.95961.70460.7975.3966.30346-4767.167.060.95960.15960.79759.9976.3037.00347-4867.066.960.15959.31959.99759.2577.0037.74348-4966.966.859.28658.80659.10758.6277.7938.17349-1866.866.858.80658.23158.62058.0458.1808.75550-5167.267.166.2365.7566.20065.7201.0001.38051-5267.167.065.7565.1565.71165.1111.3891.88952-5367.067.065.1564.5565.08764.4871.9132.51353-5467.066.964.5564.1064.47864.0282.5222.87254-5566.966.964.1063.6563.99563.5452.9053.35555-5666.966.963.6562.9663.53962.8493.3614.05156-5766.966.862.9662.3662.81362.2134.0874.58757-5866.866.862.3661.53362.19861.3714.6025.42958-5966.866.861.53360.55861.36860.3935.4326.40759-6066.866.860.52559.92560.34359.7436.4377.05760-6166.866.859.92559.48559.72259.2827.0787.51861-6266.866.759.48559.98559.25758.7577.5437.94362-6366.766.658.98158.50158.75758.2777.9438.32363-6466.666.665.75663.13565.50064.8791.1001.72164-2166.666.665.13564.42064.87964.1641.7212.43665-6666.866.765.83364.96365.80064.9301.0001.77066-6766.766.764.96364.36364.92464.3241.7762.37667-6866.766.664.36363.70364.31863.6582.3822.94268-6966.666.663.70363.10363.64963.0492.9513.55169-7066.666.663.10362.56363.04362.5033.5574.09770-7166.666.662.56362.11362.47662.0264.1244.57471-7266.666.662.11361.58862.02061.4954.5805.10572-7366.666.661.58860.98861.49560.8955.1055.70573-7466.666.660.98860.50860.89260.4125.7086.18874-7566.666.660.50859.99860.41259.9026.1886.69875-7666.666.765.76465.34465.55065.1301.0501.57076-7766.766.765.34464.98765.12764.7701.5731.93077-7866.766.764.98764.56764.76664.3461.9342.35478-7966.766.664.56764.04264.34363.8182.3592.78279-8066.666.664.04263.83263.81463.6042.7892.996101 华东交通大学毕业设计80-8166.666.663.82863.38863.60463.1642.9963.43681-8266.666.563.37062.88463.11462.6283.4863.87282-8366.566.562.88462.51462.62862.2583.8724.242（续表10.5）管段编号地面（m）水面（m）管内底（m）埋深（m）上端下端上端下端上端下端上端下端83-8466.566.462.51462.03862.25461.7784.2464.62284-8566.566.362.01661.62061.72861.3324.6724.96885-8666.366.361.61661.09961.33260.8154.9685.48586-8766.366.361.09960.74760.81160.4595.4895.84187-2466.366.360.74760.35660.45960.0685.8416.23288-8967.467.366.41565.90566.40065.8901.0001.41089-1267.367.365.90565.30565.88465.2841.4162.01690-9167.367.266.32765.66766.30065.6401.0001.56091-1367.267.265.66765.06765.63465.0341.5662.16692-9367.367.266.33665.61666.30065.5801.0001.62093-1467.267.265.61664.83665.57164.7911.6292.40994-9567.167.066.12165.52166.10065.5001.0001.47995-9667.067.065.52165.01165.48564.9751.5152.02596-1667.066.965.01164.20164.95764.1472.0432.75397-9866.866.765.84565.09565.80065.0501.0001.65098-9966.766.765.09564.28565.03264.2221.6682.47899-1866.766.864.28563.68564.21063.6102.4903.190100-10166.566.565.54864.70865.50064.6601.0001.840101-10266.566.464.70864.24864.64864.1881.8522.212102-2366.466.464.24863.78864.18263.7222.2182.678103-10468.067.967.03366.07367.00066.4001.0001.860104-10567.967.866.07365.53366.02865.4881.8722.312105-10667.867.865.53364.96665.47664.8762.3242.924106-767.867.764.93364.33364.85564.2552.9453.445107-10867.867.766.83366.21366.80066.4801.0001.520108-10967.767.766.21365.61366.16865.5681.5322.132109-867.767.665.61365.01365.56564.9652.1352.635110-567.767.866.73066.13066.766.11.01.7111-767.667.766.63666.03666.666.01.01.664112-867.567.666.52765.89766.565.871.01.73101 华东交通大学毕业设计153-15466.866.965.82765.16765.865.141.01.76（续表10.5）管段编号地面（m）水面（m）管内底（m）埋深（m）上端下端上端下端上端下端上端下端154-15566.966.865.16764.62765.11664.5761.7842.224155-15666.866.864.62764.10264.56464.0392.2362.761156-15766.866.764.10263.50264.00363.4032.7973.297157-15866.766.763.50262.87263.39762.7673.3033.933158-15966.766.762.87262.31262.71062.1503.9904.550159-7566.766.662.26161.57162.10061.4104.6005.190101 华东交通大学毕业设计污水管段水力计算示意图如下：101 华东交通大学毕业设计图10.1污水管段水力计算示意图101 华东交通大学毕业设计第11章：雨水管道设计计算11.1雨水管道设计一般规定⑴重力流管道按满流计算，并应考虑排放水体水位顶托的影响。⑵管道满流时最小设计流速一般不小于0.75米/秒，如起始管段地形非常平坦，最小设计流速可减小到0.6米/秒。最大允许流速同污水管道。⑶最小管径和最小坡度：雨水管与合流管不论在街坊和厂区内或在街道下，最小管径均宜为300毫米，最小设计坡度为0.002.雨水口连接管管径不宜小于200毫米，坡度不小于0.01.⑷管道覆土：最小覆土参照污水管道的规定。⑸管道在检查井内连接，一般采用管顶平接，不同断面管道必要时也可采用局部管段管底平接，但在任何情况下进水管底不得低于出水管底。⑹在有池塘坑洼的地方，应根据可能，考虑雨水的调蓄。⑺在有条件的地方，应考虑两个管道系统之间的连通。⑻雨水管道一般不做倒虹吸。11.2雨水管道布置与敷设从该城区的平面图和资料知该城区地形平坦，无明显分水线，故排水流域按城市主要街道的汇水面积划分。河流的位置确定了雨水出口的位置。雨水出口位于河岸边。由于河流的洪水位低于该地区地面的平均标高，所以雨水可以靠重力排入河流，不用设雨水泵站。河流的位置确定了雨水出水口的位置，雨水出水口位于河岸边，由于该地区地势以一定坡度坡向河流，地形对排除雨水有利，拟采用分散出口的雨水管道布置形式，雨水干管基本垂直于等高线，即正交式布置，这样雨水能以最短距离靠重力流分散就近排入水体。正交式布置的干管长度短、管径小，因而经济，雨水排出较迅速。注：⑴雨水管道各设计管段在高程上采用管顶平接⑵出现下游管段的设计流量小于上游管段设计流量的情况，取上一管段的设计流量作为下游管段的设计流量⑶在支管与干管相接的检查井处，会有两个∑t2值和两个管底标高值，再继续计算相交后的下一个管段时，取大的那个∑t2值和小的那个管底标高值。雨水管道敷设方式同污水管道敷设方式，当雨水管道与污水管道交叉布置时，应小管让大管，必要时设置倒虹管。11.3构筑物排水管渠上的附属构筑物包括检查井、跌水井、倒虹管、雨水口、溢流井、排出口等。⑴检查井101 华东交通大学毕业设计排水系统中设置检查井，主要用于连接管渠和定期检查清通。检查井通常设在管渠交汇、转弯、尺寸或坡度改变、跌水以及相隔一定距离的直线管渠上。直线管渠上检查井之间的距离如下表：表11.1污水、雨水管道上检查井间距管别管径或暗渠净高（mm）最大间距（m）常用间距（m）污水管道≤400500～9001000～140040507520～3535～5050～60雨水管道合流管道≤600700～11001200～160050659025～4040～5555～70检查井一般采用圆形，由井底、井深和井盖三部分组成，建筑材料主要有混凝土、砖、石或钢筋混凝土。⑵跌水井跌水井是设有消能设施的检查井。跌水井的设置条件：当遇到下列情况且跌差大于1m时应设跌水井：1）管道中的流速过大，需要加以调节处理；2）管道垂直于陡峭地形的等高线布置，按照原定坡度将要露出地面处；3）接入较底的管道处；4）管道遇到地下障碍物，必须跌落通过处；5）当淹没排放时，在出口前设一个井。⑶雨水口雨水口主要在雨水管渠系统中收集雨水，地面雨水先经雨水口流入连接管再流入排水管渠。雨水口一般设在交叉路口、广场、路侧边沟以及道路低洼地段，以防止雨水漫过道路。雨水口间距一般为25～50m。⑷倒虹管当排水管渠遇到河流或地下构筑物等障碍物时，不能按原有的坡度埋设时，必须设置倒虹管。倒虹管应尽可能与障碍物轴线垂直，并设在地质条件较好处。⑸出水口在江河边设置出水口时，应保持与取水构筑物，游泳区及家畜饮水区有一定距离，同时也应不影响下游居民点的卫生和饮用。出水口的位置和形式应取得当地卫生监督、水体管理和交通管理等部门同意。污水管渠的出水口一般采用淹没式，以使污水与水体较好地混合，必要时污水出水口可以长距离分散伸入水体，以使混合更充分，同时要征得航运部门的同意。雨水出水口可以采用非淹没式，其底标高最好在水体最高水位以上，一般在常水位以上，以避免水体倒灌。11.4排水管道的材料、接口及基础管材：由于该地区地质条件良好，采用钢筋混凝土圆管接口：主干管、干管采用钢丝网水泥砂浆抹带接口，支管采用水泥砂浆抹带接口，该地区地质情况良好，可以采用刚性接口。基础：由于接口采用刚性接口，所以基础采用混凝土带形基础，管座型式分为90°、135°、180°，其中当管顶覆土厚度在0.7～2.5m时采用90°管座基础；管顶覆土厚度在2.6～4m时用135°基础；当覆土厚度在4.1～6m时采用180°管座基础。101 华东交通大学毕业设计11.5雨水管道水力计算11.5.1雨量分析与暴雨强度公式的统计暴雨公式是决定雨水灌渠系统设计流量的重要因素，精确地制定暴雨公式，需要收集降雨的资料，进行雨量分析，寻找暴雨的特征和规律。11.5.1.1降雨的三要素⑴降雨量指降雨的绝对量，用降落在不透水平面上的雨水的深度H表示，单位以㎜计，也可以用单位面积上的降雨体积表示。在研究降雨量时，很少以一场雨为对象，而常以单位时间进行考虑。年平均降雨量是指多年观察所得的各年降雨量的平均值。月平均降雨量是指多年观察所得的各月降雨量的平均值。年最大日降雨量是指多年观察所得的一年中降雨量最大一日的绝对值。⑵降雨历时指连续降雨的时段，可以知全部降雨的时间，也可以指其中个别的连续时段。用t表示，单位以min或h计。⑶暴雨强度是指某一连续降雨时段内的平均降雨量。用i表示。即：i=11.5.1.2降雨面积和汇水面积降雨面积是指降雨所笼罩的面积，汇水面积是指雨水管汇集雨水的面积。用F表示，以公顷（ha）或平方公里为单位。任何一场暴雨在降雨面积上各点的暴雨强度是不相等的，就是说，降雨是非均匀分布的。但城市或工厂的雨水灌渠或排洪沟的汇水面积较小，一般小于100平方公里，在这种小汇水面积上降雨不均匀分布的影响较小。因此，可以假定降雨在整个小汇水面积内是均匀分布的，即在汇水面积内各点的暴雨强度相等。从而可以认为，雨量计所测得的点雨量资料可以代表整个小汇水面积的雨量资料，即不考虑降雨在面积上的不均匀。11.5.1.3降雨的频率和重现期自然界中的一切现象，就其发生情况来说，有3种类型，即必然事件，不可能事件和偶然事件。偶然事件（也称随机事件、或偶然事件）是指在一定条件下，可能发生也可能不发生的事情，例如，每年夏季雨水最多这一现象几乎在大多数地方都存在，但具体带某个地方究竟降多大的雨，在对未来长期气象情势做出正确预报尚有困难的今天只能看成是偶然的。水文现象（如河流水位，流量、降雨等）在量的出现方面都有偶然性的特点，都属于偶然事件。但是，通过大量观察知道，偶然事件也有一定的规律性。例如，通过观察所知，特大的雨和特小水的雨一般出现的次数很少，即出现的可能性很小。这样就可以利用以往观察的资料，用数理统计的方法对未来的情况做出估计，找到偶然事件的变化规律，作为工程设计的依据。暴雨强度的频率=×100%=×100%式中n—观察资料总项数；m—所选雨样按强度大小依次排列的“序号”；101 华东交通大学毕业设计N—降雨资料的年数；M—每年入选的平均雨样数。11.5.1.4暴雨强度公式暴雨强度公式是用数学形式表达i(q)—t—P之间的关系的，可代替暴雨强度曲线的功用，在雨水管道设计中使用暴雨强度公式是很方便的。q=式中：q——设计暴雨强度（l/（s·ha））P——设计重现期（a）、C、b、n——地方系数。查资料得，本设计的暴雨强度公式：q=11.5.2水力计算结果101 华东交通大学毕业设计表11.2雨水管段流量计算表管段编号管长本段汇水面积传输汇水面积总汇水面积管内雨水流行时间单位面积径流量设计流量1-21503.903.902.1117.0456.32-31502.43.96.32.12.195.7602.93-41900.86.37.14.22.682.2602.94-51902.37.19.46.82.470.8665.55-61701.628.530.19.21.763.21902.36-71601.230.131.310.91.659.01902.37-81503.731.335.012.51.55561946.08-91900.635.035.614.01.852.91946.09-101851.535.637.115.81.850.01946.010-111600.982.383.217.61.447.53952.011-121100.783.283.919.00.945.83952.012-131100.983.984.819.90.944.73952.013-141502.184.886.920.81.343.83952.014-151500.986.987.822.11.342.43952.015-161450.887.888.623.41.241.23952.016-171000.988.689.524.60.840.23952.017-182003.897.6101.425.41.739.54005.318-191302.5109.8112.327.11.038.24289.919-201402.0112.3114.328.11.137.44289.920-211853.6118.9122.529.21.436.74495.821-221855.6126.1131.730.61.735.84714.922-231606.4131.7138.132.31.434.74792.123-241204.8138.1142.933.71.133.94844.324-251201.0142.9143.934.81.133.44844.325-261501.0163.1164.135.91.232.85382.526-271751.2164.1165.337.11.432.25382.529-301357.307.301.7117.0854.130-311402.27.39.51.71.699.0940.531-321452.217.519.73.31.687.31719.832-331104.524.128.64.91.178.62248.033-341201.428.630.06.01.273.82248.034-351502.046.948.97.21.569.43393.735-361504.548.953.48.71.564.63449.636-371804.953.458.310.21.760.73538.837-381503.279.983.111.91.356.94789.338-391505.183.188.213.21.354.34789.339-401003.488.291.614.50.952.14789.340-411001.691.693.215.40.950.64789.3101 华东交通大学毕业设计（续表11.2）管段编号管长本段汇水面积传输汇水面积总汇水面积管内雨水流行时间单位面积径流量设计流量41-422003.3102.3105.616.31.649.35206.142-431252.9121.5124.417.90.947.15859.243-441202.0124.4126.418.80.946.05859.244-451502.4126.4128.819.71.145.05859.245-461505.3128.8134.120.81.143.85873.646-471603.9134.1138.021.91.242.65878.847-481352.2145.0147.223.10.941.56108.848-491402.6147.2149.824.01.040.76108.851-521506.806.802117.0795.652-531352.26.892.01.696.5868.553-542002.630.533.13.61.885.52830.154-551752.946.849.75.41.576.43797.155-561502.464.967.36.91.370.44737.956-571051.875.477.28.20.966.15102.957-581101.683.885.49.10.963.55422.958-591101.685.487.010.00.961.25422.959-601201.895.697.410.90.959.05746.660-611204.297.4101.611.81.057.15801.461-621505.3106.9112.212.71.255.36204.762-631506.8112.2119.013.71.253.46354.663-641506.6119.0125.614.91.251.46455.864-651506.2125.6131.816.11.249.66537.365-661203.4131.8135.217.31.047.96537.366-671201.7135.2136.918.31.046.66537.369-701258.808.801.3117.01029.670-711503.98.812.71.31.5102.61303.071-721904.021.825.82.81.590.62337.572-731252.233.135.34.31.081.62880.573-741301.435.336.75.31.076.82880.574-751502.445.547.96.31.172.63477.575-761505.547.953.47.41.468.73668.676-771702.853.456.28.81.664.43668.677-781502.370.572.810.41.160.24382.678-791504.872.877.611.51.157.74442.979-801505.377.682.912.61.155.44592.780-811906.282.989.113.71.353.44757.9101 华东交通大学毕业设计（续表11.2）管段编号管长本段汇水面积传输汇水面积总汇水面积管内雨水流行时间单位面积径流量设计流量83-841509.709.701.7117.01134.984-851503.59.713.21.71.599.01306.885-861504.820.325.13.21.588.02208.886-871202.025.127.14.71.279.62208.887-881500.929.830.75.91.574.22277.988-891502.130.732.87.41.568.72277.989-121502.132.834.98.91.564.12277.990-911802.334.937.210.41.760.22277.997-981355.905.901.6117.0690.398-991302.15.981.61.499.8798.499-1001502.214.517.131.389.21525.3100-1011506.317.123.44.31.281.61909.4101-1021101.923.425.35.50.975.91920.3102-1031502.035.137.16.41.272.32682.3103-1041402.037.139.17.61.268.02682.3104-101351.839.140.98.81.164.42682.3105-101504.304.301.9117.0503.1106-1071503.903.902.1117.0456.3107-171504.23.98.12.11.695.7775.2108-181501.301.303.2117.0152.1109-1101503.703.702.2117.0432.9110-181503.43.77.12.21.994.9673.8111-201504.604.601.8117.0538.2112-211503.603.602.3117.0421.2113-1141504.704.702.3117.0549.9114-1151505.04.79.72.31.794.2913.7115-1161654.89.714.541.883.21206.4116-251504.714.519.25.81.774.61432.3101 华东交通大学毕业设计表11.3雨水管段水力计算表管段编号管径（㎜）坡度（‰）流速（m/s）管道输水能力坡降（m）1-27002.41.194600.362-38002.11.206050.323-48002.11.206050.404-58002.51.326700.485-612002.41.6819100.416-712002.41.6819100.387-812002.51.7219500.388-912002.51.7219500.489-1012002.51.7219500.4610-1116002.21.9739600.3511-1216002.21.9739600.2412-1316002.21.9739600.2413-1416002.21.9739600.3314-1516002.21.9739600.3315-1616002.21.9739600.3216-1716002.21.9739600.2217-1816002.31.9940100.4618-1916002.62.1342900.3419-2016002.62.1342900.3620-2116002.92.2445000.5421-2218001.71.8547200.3122-2318001.71.8848000.2723-2418001.81.9048500.2224-2518001.81.9048500.2225-2618002.22.1254000.3326-2718002.22.1254000.3929-309002.21.348600.3030-319002.71.489500.3831-3212001.91.5217200.2832-3313002.21.6922500.2433-3413002.21.6922500.2634-3516001.61.6934000.2435-3616001.71.7234500.2636-3716001.81.7635400.3237-3816001.71.8647300.2638-3918001.71.8847900.2639-4018001.71.8847900.1740-4118001.71.8847900.1741-4218002.12.0552100.4242-4318002.62.3058600.33101 华东交通大学毕业设计（续表11.3）管段编号管径（㎜）坡度（‰）流速（m/s）管道输水能力坡降（m）43-4418002.62.3058600.3144-4518002.62.3058600.3945-4618002.62.3158800.3946-4718002.62.3158800.4247-4818002.82.4061100.3848-4918002.82.4061100.3951-529001.91.258000.2952-539002.31.378700.3153-5414002.31.8428500.4654-5516002.01.8938000.3555-5618001.71.8647500.2656-5718002.02.0151100.2157-5818002.22.1354300.2458-5918002.22.1354300.2459-6018002.52.2657500.3060-6118002.52.2858100.3061-6218002.92.4462100.4462-6320001.72.0263600.2663-6420001.82.0564600.2764-6520001.82.0865400.2765-6620001.82.0865400.2266-6720001.82.0865400.2769-709003.21.6210300.4070-7110003.01.6613050.4571-7212003.62.0723400.6872-7313003.62.1728810.4573-7413003.62.1728810.4774-7514003.52.2634800.5375-7616001.91.8236700.2976-7716001.91.8236700.3277-7816002.72.1843850.4178-7916002.82.2144450.4279-8016003.02.2845930.4580-8116003.22.3747580.6183-8410002.21.4411400.3384-8510003.01.6613100.4585-8613002.11.6622100.3286-8713002.11.6622100.25101 华东交通大学毕业设计（续表11.3）管段编号管径（㎜）坡度（‰）流速（m/s）管道输水能力坡降（m）87-8813002.21.7222800.3388-8913002.21.7222800.3389-9013002.21.7222800.3390-9113002.21.7222800.4097-988002.71.376950.3698-998003.61.598000.4799-10010004.01.9415300.60100-10111003.82.0119100.57101-10211003.92.0219200.43102-10313003.12.0226850.47103-10413003.12.0226850.43104-1013003.12.0226850.42105-107003.01.315100.45106-1077002.41.194600.36107-178003.41.547800.51108-185001.60.771600.24109-1107002.21.124400.33110-188002.61.346800.39111-207003.41.405400.51112-217002.11.094300.32113-1148001.71.095500.26114-1159002.51.449200.38115-11610002.51.5412100.41116-2511002.11.5114400.32101 华东交通大学毕业设计表11.4雨水管段标高计算管段编号地面（m）管内底（m）埋深（m）起点终点起点终点起点终点1-266.766.665.364.941.401.662-366.666.664.8464.521.762.083-466.666.664.5264.122.082.484-566.666.664.1263.642.482.965-666.666.663.2462.833.363.776-766.666.662.8362.453.774.157-866.666.662.4562.074.154.538-966.666.662.0761.594.535.019-1066.666.661.5961.135.015.4710-1166.666.760.7360.385.876.3211-1266.766.760.3860.146.326.5612-1366.766.760.1459.906.566.8013-1466.766.759.9059.576.807.1314-1566.766.659.5759.247.137.3615-1666.666.659.2458.927.367.6816-1766.666.658.9258.707.687.9017-1866.666.658.7058.247.908.3618-1966.666.558.2457.908.368.6019-2066.566.557.9057.548.608.9620-2166.566.557.5457.008.969.5021-2266.566.456.8056.499.709.9122-2366.466.356.4956.229.9110.0823-2466.366.356.2256.0010.0810.3024-2566.366.356.0055.7810.3010.5225-2666.366.355.7855.4510.5210.8526-2766.366.355.4555.0610.8511.2429-3067.067.065.4065.101.601.9030-3167.066.965.1064.721.902.1831-3266.966.964.4264.142.482.7632-3366.966.964.0463.802.863.1033-3466.966.963.8063.543.103.3634-3566.966.963.2463.003.663.9035-3666.966.863.0062.743.904.0636-3766.866.862.7462.424.064.3837-3866.866.862.2261.964.584.8438-3966.866.861.9661.704.845.1039-4066.866.761.7061.535.105.1740-4166.766.761.5361.365.175.3441-4266.766.761.3660.945.345.7642-4366.766.760.9460.615.766.09101 华东交通大学毕业设计（续表11.4）管段编号地面（m）管内底（m）埋深（m）起点终点起点终点起点终点43-4466.766.760.6160.306.096.4044-4566.766.660.3059.916.406.6945-4666.666.659.9159.526.697.0846-4766.666.659.5259.107.087.5047-4866.666.659.1058.727.507.8848-4966.666.658.7258.337.888.2751-5267.367.365.7065.411.601.8952-5367.367.365.4165.101.892.2053-5467.367.264.6064.142.703.0654-5567.267.263.9463.593.263.6155-5667.267.263.3963.133.814.0756-5767.267.263.1362.924.074.2857-5867.267.262.9262.684.284.5258-5967.267.262.6862.444.524.7659-6067.267.162.4462.144.764.9660-6167.167.162.1461.844.965.2661-6267.167.061.8461.405.265.6062-6367.066.961.2060.945.805.9663-6466.966.960.9460.675.966.2364-6566.966.860.6760.406.236.4065-6666.866.860.4060.186.406.6266-6766.866.860.1859.916.626.8967-6866.866.759.9159.336.897.3769-7067.667.666.0065.601.62.070-7167.667.665.5065.052.12.5571-7267.667.564.8564.172.753.3372-7367.567.464.0763.623.433.7873-7467.467.463.6263.153.784.2574-7567.467.463.0562.524.354.8875-7667.467.362.3262.035.085.2776-7767.367.362.0361.715.275.5977-7867.367.261.7161.305.595.9078-7967.267.161.3060.885.906.2279-8067.167.160.8860.436.226.6780-8167.167.160.4359.826.677.2883-8467.767.766.065.671.702.0384-8567.767.765.6765.222.032.4885-8667.767.764.9264.602.783.1086-8767.767.664.6064.353.103.25101 华东交通大学毕业设计（续表11.4）管段编号地面（m）管内底（m）埋深（m）起点终点起点终点起点终点87-8867.667.764.3564.033.253.6888-8967.767.864.0263.693.684.1189-9067.867.863.6963.364.114.4490-9167.867.963.3662.964.444.9497-9866.866.865.364.941.501.8698-9966.866.864.9464.471.862.3399-10066.866.764.2763.672.533.03100-10166.766.763.5763.003.133.70101-10266.766.763.0062.573.704.13102-10366.766.762.2761.904.331.80103-10466.766.661.9061.474.805.13104-1066.666.661.4761.055.135.55105-1066.766.665.364.851.401.75106-10766.766.665.364.941.401.66107-1766.666.664.8464.331.762.27108-1866.566.665.365.061.201.54109-11066.666.665.264.871.401.73110-1866.666.664.7764.361.832.22111-2066.466.565.064.491.402.01112-2166.666.565.264.881.401.62113-11466.666.565.164.841.501.66114-11566.566.564.7464.361.762.14115-11666.566.464.2663.852.242.55116-2566.366.363.7563.432.652.87101 华东交通大学毕业设计雨水管段水力计算示意图如下：图11.1雨水管段水力计算示意图101 华东交通大学毕业设计第12章：污水厂项目总投资、年总成本及经营成本估算12.1项目总投资估算12.1.1单项构筑物工程造价计算污水厂的日处理水量为：30500m/d。污水处理厂人员配备可根据污水厂规模参考表12.1确定：表12.1污水处理厂定员指标规模/（）定员指标/（）3.0—5.017.56.0—8.014.510.012.515.010.520.09.040.08.080.05.5处理厂人员定为：17.5×3.53=61.8，取62人。根据《主要构筑物投资（第一部分费用）及面积指标》计算第一部分费用表12.2主要构筑物投资费用序号名称投资（元/）投资计算（元）1DAT-IAT池137.52419.4362平流式沉砂池（带细格栅）12.237.213接触消毒池26.8881.9844污泥浓缩池17.9654.7785污泥泵房61.12186.4166脱水机房6.1618.7887鼓风机房43.68133.2248提升泵房（带中格栅）34.36104.7989加氯间11.4034.7710配电室25.1076.55511传达室20.1061.30512办公室20.2461.73213化验室25.5077.77514值班宿舍21.1564.50815车库4.5513.87816检修间16.6450.75217仓库5.9218.05618集水沟及储泥池10.50101.5101 华东交通大学毕业设计总平面：平原7200—8000/（元、100）浅丘8550—94500/（元、100）山地10000—11000/（元、100）本设计取8000/（元、100）造价：8000×27710÷100=2216800（元）=221.68（万元）合计：1819.145（万元）12.1.2第二部分费用第二部分费用包括建设单位管理费、征地拆迁费、工程监理费、供电费、设计费、招投标管理费等。根据有关资料统计，按第一部分费用的50%计。1819.145×50%=909.573（万元）12.1.3第三部分费用第三部分费用包括工程预备费、价格因素预备费、建设期贷款利息、铺底流动资金。工程预备费按第一部分费用的10%计，则1819.145×10%=181.915（万元）价格因素预备费按第一部分费用的5%计，则1819.145×5%=90.957（万元）贷款期利息、铺底流动资金按第一部分费用的20%计，则1819.145×20%=363.829（万元）综上，第三部分费用合计为：181.915+90.957+363.829=636.701（万元）12.1.4工程项目总投资工程项目总投资合计为：第一部分费用+第二部分费用+第三部分费用即：1819.145+909.573+636.701=3365.415（万元）12.2污水厂处理成本估算污水处理厂成本通常包括工资福利、电费、药剂费、折旧费、检修维修费、行政管理费以及污泥综合利用收入等项费用。12.2.1药剂费=365××Q（a×b）式中Q—平均日污水量（m/日）；a—化学药剂的平均加注量（mg/l）；101 华东交通大学毕业设计b—化学药剂的单价（元/t）则=365××23440×5×1600=68444.8（元）=6.845（万元/年）12.2.2动力费（电费）=8760×N×E/k式中N—水泵、鼓风机等设备的电动功率之和（不包括备用设备的功率），KWE—电费单价，元/KW·hk—污水量总变化系数。则=8760×（55×2+0.37+1.5+3+0.75×2+1.5+4+0.75×2+0.75+1.1+240）×0.6÷1.3=1476612（元）=147.661（万元）12.2.3工资福利费=A×M式中A—职工每人每年工资及福利费，元/年M—职工定员，人则=20000×62=124.000（万元/年）12.2.4折旧费=0.84S×式中S—工程总投资额；—折旧提成率，按现行规定，排水项目取4.5%则=0.84×3365.415×4.5%=127.213（万元/年）12.2.5摊销费=0.84S×式中—摊销费提成率，一般可按0.2%—0.4%计，取0.4%则=0.84×3365.415×0.4%=11.308（万元/年）101 华东交通大学毕业设计12.2.6大修理基金提成率=0.84S×式中—大修理基金提成率，按现行规定，排水项目取1.7%=0.84×3365.415×1.7%=48.058（万元/年）12.2.7检修维护费=0.84S×1%=0.84×3365.415×1%=28.249（万元/年）12.2.8其他费用指不包括在上列费用中的间接费用，如办公费、差旅费、邮电费等。常安以上费用之和的一定百分比计，通常取10%。即：=（+++…+）×10%则=（6.845+147.661+124+127.213+11.308+48.058+28.249）×10%=49.333（万元/年）12.2.9工程项目年总成本综合以上各项费用，得该工程项目年总成本为：W=+++=493.334+49.333=542.667（万元/年）12.2.10项目年经营成本年经营成本等于年总成本减去折旧费、摊销费和利息支出，即P=W--则P=542.667-127.213-11.308=404.146（万元/年）101 华东交通大学毕业设计12.3污水处理厂综合成本⑴年最大处理水量=365Q（m/年），则=365×30500=1113.25万吨⑵年平均处理水量=/k，k为污水量总变化系数，则=1113.25/1.30=8856.346万吨⑶单位处理成本T=W/，则T=542.667÷856.346=0.63元/污水101 华东交通大学毕业设计谢辞本次毕业设计历时四个月，从选题、说明书、计算书、中期答辩到完成CAD绘制平面图、高程图、单体图。其间每一过程都得到唐朝春教授和杨柳春老师的悉心指导。唐老师每周安排见面会，身体力行、兢兢业业地为我们排忧解难，治学严谨，学识渊博，思想深邃，视野雄廓，为我营造了一种良好的精神氛围。置身唐老师的指导过程中，不仅我的思想观念焕然一新，也改善了我的思考方式，而且还明白了许多待人接物与为人处世的道理。其严以律己，宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力，令我如沐春风，倍感温馨。而且唐老师常常放弃周末的休息时间为我们修改图纸解答疑问，每一位学生都被他的敬业精神所打动。祝愿老师一生平安！同时感谢鲁秀国教授、童祯恭副教授以及向速林老师给予的帮助。本次毕业设计的完成过程中，还得到了本专业以及给排水专业同学的帮助，在此一并表示感谢。101 华东交通大学毕业设计参考文献[1]张大群，王秀朵.DAT-IAT污水处理技术[M].北京：化学工业出版社，2003；[2]崔玉川，杨崇豪，张东伟.城市污水回用深度处理设施设计计算.北京：化学工业出版社；[3]给水排水设计手册（第1、5、9、11分册）.中国建筑工业出版社；[4]简明给排水设计手册.中国建筑工业出版社；[5]水处理工程师手册.化学工业出版社；[6]《室外排水设计规范》(GBJ14-87，1997年版)；[7]《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）；[8]《给水排水制图标准》(GBJ106-87)；[9]王全金，唐朝春，管晓涛.给水排水管道工程.中国铁道出版社；[10]张大群，王秀朵.DAT-IAT工艺及设备的研究应用.给水排水，2000；[11]张　芳,刘国田,徐伟锋.DAT-IAT工艺加强生物除磷的试验研究.天津城市建设学院学报，2003；[12]《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）[13]《排水工程》.中国建筑工业出版社[14]《环境工程师手册》.高等教育出版社；[15]《水污染防止手册》.上海科学技术出版社；[16]中华人民共和国污水综合排放标准。[17]胡勇有，刘绮.水处理工程.华南理工大学出版社。101 华东交通大学毕业设计附录[1]图纸A1.1-1：污水管道剖面图；[2]图纸A1.1-2：雨水管道剖面图；[3]图纸A1.1-3：污水厂平面布置图；[4]图纸A1.1-4：污水厂管线布置详图；[5]图纸A1.1-5：污水厂高程布置图；[6]图纸A1.1-6：中格栅单体图；[7]图纸A1.1-7：提升泵房单体图；[8]图纸A1.1-8：平流式沉砂池单体图；[9]图纸A1.1-9：DAT-IAT池单体图；[10]图纸A1.1-10：DAT-IAT池曝气系统详图；[11]图纸A1.1-11：消毒池单体图；[12]图纸A1.1-12：浓缩池单体图；[13]图纸A1.1-13：脱水机房单体图。101'