污水厂及管网卡鲁塞尔氧化沟工艺设计说明书VIP

南华大学城市建设学院本科生毕业设计第 - 1 - 页 共 120 页第一部分 设计说明书第 1 章 总论 1.1 设计基本资料1.1.1 城市概况衡阳位于湖南省中南部，湘江中游。地处东径 11032161131632，北纬 260705272824。东邻株洲、攸县、安仁；南界永兴、桂阳；西接冷水滩、祁阳、东安、邵阳、邵东；北靠双峰、湘潭。衡阳区位优越，紧靠沿海，临近港澳，承东接西，是沿海的内地，内地的前沿；“扼两广，锁荆吴” ，地处“南北要冲” ，历来是商贾云集之处和江南主要商品集散地。境内交通十分便利，京广铁路、107 国道和正兴建的京珠高速公路纵横南北，湘桂铁路、322 国道和“三南”公路横穿东西；湘江、耒水、蒸水，四通八达，形成水陆空立体交叉的交通热线络，是名副其实的呼应南北、承接东西、合纵连横的南北交通枢纽。 。1.1.2 自然条件1、地形地貌及地质项目所在地处于湖南省凹形面的轴带部分。周围环绕着古老岩层形成的断续环带的岭脊山地，内镶大面积白垩系和下第三系红层的红色丘陵台地，构成典型的盆地形势。衡阳盆地南面地势较高，1000 米以上的山中东西连绵数十公里；盆地北面相对偏低，衡山山脉虽较高，但各峰呈峰林状屹立于中间，其东西两侧都有较低的向北通道，其东侧的湘江河谷两岸海拔高度均在 100 米以下。整个地形由西南向东北复合倾斜，而盆地由四周向中部降低，呈现 1000 米，800-700 米、400-300 米、150 米四级夷为平面。四周山丘围绕，中部平岗丘交错。东部为罗霄山余脉天光山、四方山、园明坳；南部为南岭余脉塔山、大义山、天门仙、景峰坳；西部为越城岭的延伸熊罴岭、四明山、腾云岭；西北部、北部为大云山、九峰山和南岳衡山。地貌类型以岗丘为主。山地占总面积的 21%，丘陵占 27%，岗地占 27%，平原占 21%，水面占 4%。经初步勘察，项目所在区位于衡阳盆地残积地带上，地貌单元属冲剥蚀残南华大学城市建设学院本科生毕业设计第 - 2 - 页 共 120 页积地貌，基底为下第三系泥质粉砂岩。场地地基土自上而下描述如下：粘土(Q4el)、强风化泥质粉砂岩(E)、中风化泥质粉砂岩(E)。分布岩石主要为石炭系下关阶 C1Y2灰岩、深灰色中厚层状灰岩、白云质岩、云灰岩、粉砂质页岩、灰岩、钙质页岩、泥灰岩等。拟建工程本身可能遭受崩塌、滑坡、泥石流地质灾害危险小，遭受采空区地面塌陷、地裂缝的地质灾害危险性小，遭受其它地质灾害可能性小。根据 1996 年 6 月国家地震局出版的中国地震烈度区划图（1990） 所示，项目区地震烈度为 6 度以下，地震动峰值加速度值小于 0.05g，设计特征周期为 0.35s。工程建设可不进行地震效应的验算。2、气象、水文（1）气象衡阳市属亚热带季风温润气候，雨量充沛，四季分明，春夏多雨，秋冬干旱，东寒夏热。据衡阳市气象资料统计，多年平均降水量 1290.2mm，多年最大降水量 1704.7mm，最小降水量 912.0mm，降水多集中在 36 月，约占全年降水量的 51%以上；多年平均气温 18.7，极端最高气温 40.8，极端最低气温-8.7，年日照时间 1663 小时左右，年日照率 38%，无霜期 293 天；多年平均相对湿度 78，冬春两季大于夏秋两季；年蒸发量为 1468.7mm，以七、八两月最大；年平均气压为 1008.6hPa ，年平均风速 2.0m/s，全年主导风向为东北风，夏季主导风向为东南风。暴雨强度公式：（2）水文湘江、蒸水和耒水三条河流流经衡阳市区。蒸水和耒水都是湘江支流，在市域北部汇往湘江。蒸水发源于邵东县雁鹅圳的崇山之中，流经衡阳县，于市区西北部汇入湘江，干流全长 194km，境内全长 152km，流域面积 3470 km2，蒸水下游受湘江水位影响较大，洪水期间受湘江顶托，最高水位与湘江基本相同。耒水发源于桂东，流经汝城、资兴、郴县、耒阳等地。从市区的东北面注入湘南华大学城市建设学院本科生毕业设计第 - 3 - 页 共 120 页江，全长 453km，境内全长 179km，流域面积 11783 km2，最大洪峰流量 7100 m3/s（P=1%） ，受湘江水位顶托，耒水市区段最高洪水位与湘江基本相同。湘江居湖南省四大河流之首，也是长江水系的主要支流，发源于广西临桂县海洋山，经兴安、全州至斗牛岭进入湖南，经冷水滩、祁阳、衡阳、株洲、湘潭、长沙至湘阴的濠河口注入洞庭湖。湘江干流衡阳段控制流域面积 52510 km2， 湘江五十年一遇洪水位标高(P=2%)61.22m（85 国家高程系统） ，二十年一遇洪水位标高(P=5%)59.96m，十年一遇洪水位标高（P=10）为 58.89m，常水位为50.33 米，最低水位为 42.43m。经勘察，场地地下水可划分为上层滞水、基岩裂隙水，上层滞水未形成统一的稳定水位，上层滞水主要赋存于上部覆盖层，受大气降水和周围地表水或附近区域地表水补给，且随季节变化，含水量相对较弱；粘土为相对隔水层，基岩裂隙水赋存于下伏基岩裂隙中，主要为大气降水和测向补给，径流速度慢，含水量微弱。根据水文地质资料及邻近建筑经验，场地地下水对混凝土结构具有微腐蚀性，对钢筋凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性，对裸露钢结构具有弱腐蚀性。1.1.3 城市居住区及地面覆盖情况1、居住区人口密度近期为 600 人/10 4m2,远期为 900 人/10 4m2，污水量标准近期为 140L/人d，远期为 160L/人d。2、地面覆盖情况种类 屋面 沥青路面 混凝土路面 非铺砌地面 绿地所占百分比（%） 30 20 15 15 201.1.4 工业企业资料及公共建筑情况1、工业企业情况职 工 人 数第 一 班 第 二 班 第 三 班企 业名 称热车间 一般车间 热车间 一般车间 热车间 一般车间南华大学城市建设学院本科生毕业设计第 - 4 - 页 共 120 页职工人数淋浴人数职工人数淋浴人数职工人数淋浴人数职工人数淋浴人数职工人数淋浴人数职工人数淋浴人数电 镀 厂 60 45 150 40 60 45 120 30 50 25 100 20建滔化工 120 100 180 90 125 110 185 95 120 100 180 95建恒化工 60 40 105 40 65 50 110 50 55 50 105 45恒光化工 110 90 150 70 115 95 160 75 50 25 100 20电 子 厂 50 25 180 50 75 40 160 35开 关 厂 80 40 120 60 100 50 200 100 100 50 150 75电 瓶 厂 60 35 100 50 60 35 120 60水 泥 厂 120 100 180 90 100 50 200 100 80 50 100 502、工业企业污水设计资料工业企业 班数每班时数（h）平均日生产废水量（m 3/d）日变化系数污水水质污水管出口管低埋深建滔化工 3 8 2400 1.6 SS=800mg/lBOD5=800mg/l1.5建恒化工 3 8 800 1.3 SS=350mg/lBOD5=900mg/l1.4恒光化工 3 8 1800 1.5 SS=250mg/lBOD5=850mg/l1.3电子厂 2 8 500 1.5 SS=400mg/lBOD5=500mg/l1.4南华大学城市建设学院本科生毕业设计第 - 5 - 页 共 120 页开关厂 3 8 500 1.7 SS=400mg/lBOD5=300mg/l1.0电瓶厂 2 8 100 1.7 SS=400mg/lBOD5=300mg/l1.2水泥厂 3 8 100 1.6 SS=800mg/lBOD5=300mg/l1.2企业废水须经厂区污水处理站处理，达到相应的排放标准后才能排入市政污水管网。1.1.5 其他情况1、给排水工程现状：本市居民生活用水及工厂生产用水由城市自来水产供应，该厂生产规模为10 万 m3/日。本市无任何城市污水处理设施，市区内原有零星合流制排水渠道，损害严重，且断面太小，要重新敷设。2、城市经济情况：1）电力可保证供应。2）各种建筑材料和管道制品均可供应。3）城市劳动力充足，施工技术力量雄厚，市建筑安装公司承担施工。1.2 设计内容、原则及主要依据1.2.1 设计内容本项目排水工程设计主要包括该市城区污水管道工程设计、雨水管渠工程设计、污水处理厂设计。1.2.2 设计原则 （1）该市位于湖南省南部，是一座工业城市，水陆交通方便。总体规划设计及其排水工程总体规划设计的基础上进行的，并与城区的其他单项工程设计密切配合，互相协调。（2）排水工程的规划与设计，要与邻近区域内的污水和污泥的处理和处置协调。（3）排水工程设计充分考虑度假区近、远期结合和长远发展，全面规划，分期实施。南华大学城市建设学院本科生毕业设计第 - 6 - 页 共 120 页（4）对于城市原有的排水工程进行扩建和改建时，应从实际出发，在满足环境保护的要求下，充分利用和发挥其效能，有计划、有步骤地加以改造，使其逐步达到完善和合理化。（5）排水体制采用雨、污分流制。 （6）排水管线设计一般采用重力流管道，必要时可考虑压力流的排水管渠系统。（7）排水管道布置与城市规划相协调，雨水排放尽量利用地形，就近排放。（8）雨、污水管内流速为 0.6m/s5.0m/s，对于达不到要求的小流量管段，按最小管径和最小坡度设计。（9）污水处理厂选址，污水处理厂长址必须位于给水水源的下游，并应设在城镇、工厂厂区及生活区的下游和夏季风主风向的下风向。为保证卫生要求，厂址应与城镇、工厂厂区、生活区及农村居民点保持约 300m 以上的距离（但也不要太远以免增加造价） ；污水处理厂应尽量做到少占农田和不占良田；污水处理厂不宜设在雨季易受水淹的低洼处，要考虑不受洪水的威胁；污水处理厂要考虑远期发展的可能性，要有扩建的余地。（10）在规划与设计排水工程时，必须认真贯彻执行国家和地方有关部门规定的现行有关标准，规范或规定。1.2.3 设计依据（1）湖南省衡阳市规划区域地形图(1:1000) （2）湖南省衡阳市给排水工程设计任务书 （3） 室外排水设计规范 （GB500142006）（4） 城市排水工程规划规范 （GB50318-2000）（5） 给水排水设计手册 （1.常用资料；5.城镇排水） ，中国建筑工业出版社，2004.4（6） 给水排水标准图集 （合定本）S1、S2、S3。南华大学城市建设学院本科生毕业设计第 - 7 - 页 共 120 页第 2 章 城市排水管网设计概述2.1 排水系统的体制及其选择污水的不同排除方式所形成的排水系统为排水系统的体制。排水系统的体制，一般有合流制和分流制两种类型。该市位于湖南省南部，年降雨充沛，该设计城区是新建的城去，从国际形势的发展来看，可采用分流制排水系统，它可使污水厂的水质水量基本稳定而有利于污水处理；同时，可减小污水厂的规模，减小污水厂的初期投资和运行管理费用。2.2 管网系统的集中与分散该城区有工业区，经预处理后的工业废水符合城市排入下水道标准，并且不影响城市排水管渠和污水厂等的正常运行，不对养护管理人员造成危害，不影响污水处理厂出水和污泥的排放和利用,故将工业废水直接排入新会市排水管道，与生活污水合并处理，这样比较经济。污水集中处理，污水厂数量少，规模较少，占地较少，便于管理，但主干管长，管径尺寸大。而分散处理，虽然主干管短，管径尺寸小些，但污水厂数量多，管理分散，总投资会增加。考虑到该市位于四川省，人口密度较大，一方面建筑密度大难以找到多块空地建多个污水处理厂；另一方面地价昂贵建多个污水处理厂会使得总投资大大增加；因此决定采用污水集中处理。2.3 污水管线工程设计2.3.1 布置形式污水管线布置采用两种方案。考虑到该市地势西高东低，北高南低，且城市北区城市空地较多,因此污水处理厂统一位于城市北边。因此方案一,方案二均采用截流式布置，两方案的区别在于主干管的布置位置不一样但是主干管走向基本相同， 。管道布置见图 2.1（方案一污水管网平面布置图） ，图 2.2（方案二污水管网平面布置图） ，图 5.1（雨水管网布置图）具体的方案选择要通过技术与经济的综合比较来权衡。南华大学城市建设学院本科生毕业设计第 - 8 - 页 共 120 页2.3.2 主要设计参数两种不同布置形式污水管网设计方案的主要设计参数如表 2.1表 2.1 污水管网的主要设计参数设计管径（mm）设计流速（m/s） 设计坡度（） 设计埋深（m）最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小方案一 2100 300 1.37 0.75 3.3 1.3 7.58 1.2方案二 2100 300 1.73 0.75 4.0 1.3 8.90 1.22.3.3 工程概算污水工程概算按污水管道工程综合造价指标、排水泵站综合造价指标计算，其中排水泵站指标计算单位以设计最高时水量计算，排水管道的指标单位则由于度的影响较大，故以水量，长度综合指标计算。经过价差调整后，方案一的工程概算在 15200 万元左右，方案二的工程概算在 17200 万元左右。 2.3.4 方案比较和选择方案一和二的管网采用截流式布置，它的优点在于能够充分利用地形，使污水能够尽可能按重力形式排入管道内。纵观上述两种比较，方案一无论在技术上，还是在经济上都优于方案二。故选择方案一。2.4 雨水管线工程设计2.4.1 布置形式该市地形：北高南低，自北向南逐渐降低；东西大体上也是西高东低，但并非阶梯式降低，而是有起伏，有雨水分水岭。在该区的北面有大片农田，地势较高，其他三面环水，地势稍低；但由于其规划区里小河较多，且多与外界相通。因此，对于雨水排水系统，考虑各排水流域干管基本上以最短距离沿与水体垂直相交的方向布置，遇河则排，即正交式布置。此时，干管长度短、管径小，因而经济，雨水排水也迅速。南华大学城市建设学院本科生毕业设计第 - 9 - 页 共 120 页2.4.2 主要设计参数雨水管网的主要设计参数如下表：表 2.2 雨水管网的主要设计参数设计管径（mm） 设计流速（m/s） 设计坡度（） 设计埋深（m）最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小雨水方案 2900 1000 4.39 0.97 3.8 1.2 7.8 1.522.4.3 工程概算雨水工程概算按雨水管道工程综合造价指标、排水泵站综合造价指标计算，其中排水泵站指标计算单位以设计最高时水量计算，排水管道的指标单位则由于长度的影响较大，故以水量，长度综合指标计算。经过价差调整后，雨水管网的总投资 M 雨水管网为 8513.万元；2.4.4 优缺点本设计雨水管网布置的优点：各排水流域干管基本上以最短距离沿与水体垂直相交的方向布置，遇河则排，因此具有干管长度短、管径小，价格经济，排水迅速等优点。本设计雨水管网布置的缺点：管道分散，出水口太多，不易集中控制。2.4.5 排水管渠系统上的构筑物1、雨水口采用边沟式单蓖雨水口，配球墨铸铁井圈、蓖子或钢纤维混凝土蓖座，雨水口连接管采用管径 d200 钢筋混凝土排水管,管内底纵坡尽量依地面坡度平行敷设，道路上的雨水口的间距一