乙市排水工程扩大初步项目设计方案

1 乙市排水工程扩大初步项目设计方案 第 1 章 绪论 市概况 乙市是一座具有 2186 年历史的古城，为历代县、郡 、州的政治、经济中心。 然条件 形 本市区地貌属岭南山脉 ， 北缘为丘陵区，地形高差变化不大，最高位苏仙岭，海拔526 米，最低河床 ，南略高于北。 象 本市主要气象资料如下： 历年平均气温 平均年降雨量 主导风向北风，次导风为南风 ，以静风为最多 文 市区有郴江河、同心河，分别从南偏 东，西南两个方向向北 流去，至上眉桥汇 合。 同心河无长期水文观测资料， 1972年洪水位 江河最高洪水 位 低枯水位 市排水情况及污水治理规划 目前，该 乙 市排水管网系统非常不完善。有排水暗沟 里，明沟 里；现有下水道为污水 、雨水合流。除 市中心初步形成系统外，其他区域都就近排入郴江，同心河，西南面的小溪。所有污水都未经处理就排入水体，造成水体污染严重。 乙市截至 1989 年底有城市人口 ，建成区 方公里。根据人口规划远期城市人口控制在 20 万 ，建成区面积达到 方公里。 根据总图，排水规划为：精神病院以西，七四二九部队，磨心心塘以北，同心桥以东，下眉桥电影院以南，总汇水面积为 方公里。现应对整座城市城区进行污水 、 2 雨水管网设计，采用雨污分流制。同时还在本市设立一座污水处理厂处理整个城区污水管网中收集的污水。 内外研究方向 、 内容 目前城市生活污水排放已是我国城市水的主要污染源，城市生活污水处理是当前和今后城市节水和城市水环境保护工作的重中之重，这就要求我们要把处理生活污水设施的建设作为城市基础设施的重要内容来抓。 目前有以 下几个 污水处理工艺受到了关注 :： 1、 造纸厂污水处理新技术 造纸厂污 水是主要的环境污染源，是环保重点监控的范围。传统的造纸厂污水处 方式占地面积大，工程造价和运行成本高，增加了造纸企业、尤其是中小型造纸企业的成本负担。生物膜反应器污水处理技术适应不同用途的多种生产工艺，为新一代污水处理的替代技术。固定化细胞生物反应器技术是另一项有前途的污水处理新技术，但是该技术由于还不能很好的解决固定化细胞溶胀破裂、载体回收利用等方面的技术问题，在污水处理中的应用受到了很大的限制。 2、 含重金属离了污水处理剂 生产技术 我国是水资源短缺和污染严重的国家之一，开发新型、高效的水处理剂是解决水处理问题的有效途径，但无机絮凝剂投加量大、产污泥量大，有机合成高分了絮凝剂价格高、生物降解性差且残余单体有害。可以利用小麦、玉米秸秆、棉杆和甘蔗渣等多种植物秸 。 3、污水生化处理过程在线仿真软件系统 我国的城市污水处理与再生利用仍处于起步阶段，需要加快推进污水资源化进程。在大规模兴建污水处理厂的同时，提高已建或在建污水处理厂的运营效率，即降低各类物料和能源消耗成本、提高废水处理质量达到再用标准。、按城市水生态体系能容纳废水排放的 能力控制 废水处理程序 ） 的运行等，是我国当前污水处理厂必须解决的问题。世界发达国家在解决这些问题时，通过广泛实施 表、控制、自动化）技术时必须结合动态机理仿真技术。我国在 型化方面的研究工作鲜见报道， 线仿真技术研究成果，可以大大改善操作和实现优化控制，对企业效益提高和环保事业建设具有重大的经济效益。 3 第 2 章 城市污水、雨水管网系统设计 市污水管网的设计 水厂位置的确定及污水管的平面布置 从地形图上可以看出，乙市整体地势分布南略高于北。局 部有低洼地带和小山丘地带。又有污水厂应设置在河流下游，尽量远离人群集聚地。由此选定污水厂设置在该市北 偏西 方，郴江与同心河交汇处以下， 具体位置见蓝图。 该市地形复杂，地面坡度起伏较大，顺坡最大有 74，逆坡最大有 38 地制宜，利用地形的走向合理布置。而且城市污水处理厂设置在该市 北偏西 方向 ，处于郴江河的下游地段。由地形图可知该市有一条南北走向铁路横过城区。综合这些条件，可确定城市污水主干管的走向从南向北顺势布置。因为铁路的存在，故 在铁路线东侧单独设 1 条主干管，在铁 路线西侧设置 3 条主干管， 沿着较大的主干道布置。街区支管布置在街区地势较低一侧的道路下，污水干管布置基本与主干管垂直，然后城市污水干管汇入相应的主干管。由于东南角 南渠附近 部分街区及东面个别街区处于低洼地带， 而且主干管位于主干道，所以为了减少设置泵站带来的用地、维护管理问题，减少施工过程对居民生活的影响以及施工成本等，对埋深超过 7m 的设计管段采用 顶管施工，其他地方采用开挖施工，具体见布置图和计算表。而对于个别小区， 污水接入支管，但 会出现地面标高小于周围道路地面标高的情况，所以可根据可用地面积等情况设置局部提升泵 站，避免因为个别低洼地段增加整个管网的埋深 ，本次设计未单独在蓝图做此类表示。 对于街区面积较大的个别街区，采用分区的方法使污水分几个方向就近排入污水管道中，以便满足排水的要求 一些，对于一些地面较平坦的街区，按角平分线原则划分排水流向，以便污水能以最短距离，最快流入城市污水管网， 污水管具体布置见蓝图。对于工厂企业 包括火车站 的污水排放，将其作为集中流量汇入主干管。 其中各个工厂企业污水在排入城市污水管网时要进行预处理。 区编号并计算其面积 4 将各街区编上号码，并按各街区的平面范围计算它们的面积，列入附表 中。用箭头标出各 排水区域 污水 的 排出方向。 分设计管段，计算设计流量 根据设计管段的定义和划分方法，将各干管和主干管中有本段流量进入的点（一般定为街区两端）、集中流量及其旁侧只管进入的点，作为设计管段的起止点的检查井并编上号码。 设计管段长度不大于 200m。 各设计管段的设计流量应 表进行计算。计算结果见附表。 定城市污水的比流量 由资料可知，乙市人口远期规划人口为 20 万（ 2001 年），面积为 顷 ，故人口密度为 2 0 0 0 0 0 / 7 3 8 . 9 1 2 7 1 c a p / 查 居民生活用水定额表可知乙市属于一区内中小城市， 故取综合生活用水定额（平均日） 250 L / ( )d 。而污水定额一般取生活污水定额的 80 90% 。 因此，污水定额 取 250 L / ( )d80%=200 L / ( )d 。 根据公式：0q 86400式中 0q 单位面积的本 段平均流量，即比流量 (L/(s ； n 居住区生活污水定额 (L/(d) ； p 人口密度 ( / ) 则可计算出 比流量为 ： 0 2 7 1 2 0 0q 0 . 6 7 286400集中流量的确定 由资料知各工厂水量如下表所示： 编号 工厂名 称 水量（吨 /日） 1 市内衣厂 18000 2 市一造纸厂 13150 3 郴州碳素厂 4684 4 郴州火柴厂 1095 5 郴州玻璃厂 8547 6 地区水泥厂 2301 7 纺织器材厂 3287 8 郴州烟厂 4657 5 9 地区邮电厂 1917 10 地区行署 958 11 县政府 1452 市内衣厂 ：1q 1 8 0 0 0 = 2 0 8 . 3 3 L / s （ 吨 / 日 ） （ ）； 市一造纸厂 ：2q 1 3 1 5 0 = 1 5 2 . 2 0 L / s （ 吨 / 日 ） （ ）； 郴州碳素厂 : 3q 4 6 8 4 = 5 4 . 2 1 L / s （ 吨 / 日 ） （ ）； 郴州火柴厂 ：4q 1 0 9 5 = 1 2 . 6 7 L / s （ 吨 / 日 ） （ ）； 郴州玻璃厂 ：5q 8 5 4 7 = 9 8 . 9 2 L / s （ 吨 / 日 ） （ ）； 地区水泥厂 ：6q 2 3 0 1 = 2 6 . 6 3 L / s （ 吨 / 日 ） （ ）； 纺织器材厂 ：7q 3 2 8 7 = 3 8 . 0 4 L / s （ 吨 / 日 ） （ ）； 郴州烟厂 ：8q 4 6 5 7 = 5 3 . 9 0 L / s （ 吨 / 日 ） （ ）； 地区邮电厂 ：9q 1 9 1 7 = 2 2 . 1 9 L / s （ 吨 / 日 ） （ ）； 地区行署 ：10q 9 5 8 = 1 1 . 0 9 L / s （ 吨 / 日 ） （ ）； 县政府 ：11q 1 4 5 2 = 1 6 . 8 1 L / s （ 吨 / 日 ） （ ）； 火车站水量参考其他类似城市取值为 5L/s。 力计算 在确定设计流量后，便可以从上游管段开始依次进行主干管及各主要干管的水力计算。 一设计管段的长度， 列入表中 第 2 项。 项。设计管段起止点检查井处的地面标高列入表中第 10、 11 项。 地面坡度，作为确定管道坡度时参考。 的 埋深， 管径以及设计流速 v，设计坡度 I，设计充满度 h/D。例如12段 设计流量小， 为不计算管段， 故 采用最小管径 300度在保证最小坡度 3的同时按地面坡度取 ，埋深保证覆土厚度 上管径再加 安全覆土高度 ，例如起始端管段 1径为 300深取 6 ，设计流速 v，设计坡度 I，设计充满度 h/D。 一般情况下流速自上游依次增大，但当管道坡度由大变小，且上一管道的流速大于 s 时下游管道流速可以减小。另外，随着设计流量的逐段增加，设计管 径也应逐段增大，但当管道坡度骤然增大时，下游管道管径可以减小 。 端的水面、管底标高及其埋设深度。 一般管道的衔接同径采用水面平接，异径相连采用管顶平接，但无论采用何种方式，下游管段起端水面和管底标高都不得高于上游管段终端的水面和管底标高。 以上为水力计算步骤 以及注意项目 ，具体计算过程及结果见附 表。 制管道平面图和纵剖面图 平面图绘制结果见图号 08，污水干管纵剖面图结果见图号 06。 市雨水管网的设计 城市雨水管网的设计与城市污水管网的设计不同。 因为采用的是分流制排水 体制，城市污水进入污水处理厂进行处理，由于雨水的季节性较强，波动性很大，而且 来水量一般很 大， 故 就近排入大流量水体。 分排水流域和管道定线 充分考虑乙市的地形条件，将该市划分为 8 个流域。由于地形对排除于水有利，拟采用分散出口的雨水管道布置形式。总共设置 八 根排水干管， 编号为 A， B， C， D， E，F， G， H。 G， H 雨水干管收集城区南面的雨水排入南渠中， E， F 两 干管收集城区东南角低洼地带的雨水排入郴江。另外 B， C， D 三根 雨水干管收集东面以及铁路线西侧大部分街区雨水排入郴江 ，因为处于河流下游，雨水排河口地 面标高低于郴江洪水位，所以设置雨水泵站，洪水期雨水通过泵站排入水体。 A 干管收集西面部分雨水排入同心河下游，同样需要设置雨水泵站 。 这样布置雨水能以最短距离靠重力流分散就近排入水体 。 分设计管段 根据管道的具体位置，在管道转弯处、管径和坡度改变处，有支管接入处或两条以上管道交汇处以及超过 200m 的直线管段上都应该设置检查井 。并从管段上游往下游按顺序进行检查井的编号。 设计管段长度不超过 200m。 详见图号 09， 各检查井的地面标高见 附 表。 分并计算各设计管段的汇水面积 各设计管段汇水面积的 划分应结合地形坡度、汇水面积的大小以及雨水管道布置等 7 情况而划定。地形较平坦时，可按就近排入附近雨水管道的原则划分汇水面积；地形坡度较大时，应按地面雨水径流的水流方向划分汇水面积。并将每块面积进行编号，计算其面积的数值注明在图中。详见图号 09。 计管段的水力计算 1、计算单位面积径流量0采用统一的平均径流系数值 = 设计重现期选用 P=1a。该市地形建筑密度较小 ， 汇水面积较大， 地面积水时间采用1t 10 折减系数取 m=2，地面坡度大于 m 取 根据确定的设计参数，参照相似城市的暴雨轻度公式计算单位面积径流量 : 0 0 . 8 6 0 . 8 623 9 2 0 l g P 3 9 2 0 l gq q 0 . 7 0 . 5 L s h 7 1 0 2 t 1 7 （ 1+ （ 1 + 0 . 6 8 1 ） （ / （ ） ）（ ） （ ） 2、用各设计管段的单位面积径流量乘以该管段的总汇水面积得设计流量。 3、在求得设计流量后，即可进行水力计算，求管径，管道坡度和流速。将确定的管径、坡度、流速各值列入表中第 8、 9、 10 项。第 11 项管道的输水能力 Q是指在水力计算中管段在确定的管 径、坡度、流速的条件下，实际通过的流量。该值等于或略大于设计流量 Q。 4、根据设计管段的设计流速求本管段的管内雨水流行时间2t。列入表中第 5 项。 5、管段长度乘以管道坡度得到该管段起点与终点之间的高差，即降落量。列入表中第 12 项。 6、根据冰冻情况、雨水管道衔接要求及承受荷载的要求 。 确定管道起点的埋深，列入表中 17 项。用地面标高减去该点的埋深得到该点的管底标高，列入表中 15 项。用该值减去降落量得到终点的管底标高，列入 16 项。用终点的地面标高减去该点 的管底标高 得该点的埋设深度，列入表中 18 项。雨水管道设计管段在高程上采用管顶平接 ，当两个方向的上游支管接入下游管段时，也要保证下游管段管顶都不高于两个上游支管 。 7、绘制雨水干管平面图及纵剖面图， 分别 见图号 09 和 07。 雨水管道水力计算结果见附表。 水提升泵站 8 由于 A， B， C， D 四个 雨水排出口末端 地面标高 低于河流最大洪水位， 洪水期 需进行提升后排入河流。 A 排出口雨水流量 s= 332034m / h ， 所需扬程为 H=用 两台 900潜水轴流泵 ，单泵流量为10080 3m/h ，对应扬程为 备用一台 。 再 选用两台 800潜水轴流泵，单泵流量为 6732 3m/h ，对应扬程为 备用一台 。 B 排出口雨水流量 s= 353633m / h ， 所需扬程为 H=用 5 台 1000潜水轴流泵 ，单泵流量为10656 3m/h ，扬程为 ， 再 备用两台。 C 排出口雨水流量 s= 31 3 0 4 9 8 m / h， 所需扬程为 H=选用两台 800潜水轴流泵， 单泵流量为6732 3m/h ，对应扬程为 备用一台 。 D 排出口雨水流量 s= 32 4 2 1 7 8 m / h， 所需扬程为 H=选用 六 台 32潜水轴流泵， 单泵流量为3900 3m/h ，对应扬程为 备用 两 台 。 9 第 3 章 污水处理 设计方案确定 水处理程度 分析 计流量 根据城市现状及发展规划，设计人口 20万人，设计污水量标准 : 200L/人天 ，生活污水量为 =54791 。 =60366 。 进入污水处理厂的 20,悬浮物浓度 300。污水处理厂设计流量 远 期 设计如下： 生活污水量 =54791 m3/d= 1Q 2Q （ 54791/m3/d 60366 m3/d 99502 m3/d=99600m3/d=s 1Q + 2Q = 54791+60366=115157m3/d=115200 m3/d =s 水处理程度 要求处理出水达到国家污水综合排放标准 一 级 乙市污水 厂进水 水质及处理标准 项目 氮 水 / 420 220 300 30 3 出水 / 60 20 20 8 1 处理程度 水处理工艺流程说明 污水处理厂的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 10 的污水处理技术各单元的有机组合。 在选定处理工艺流程的同时，还需要考虑确定各处理技术单元构筑物的 形式 ，两者互为制约，互为影响。 污水处理 工艺流程 选定 的同时 ，主要以下列各项因素作为依据。 这是 污 水处理工艺流程选定的主要依据，而污水的处理程度又主要取决于处理水的出路、去向 。 排放水体，这是对处理水最常采用的途径，也是处理水的“自然归宿”。当处理水排放水体时，污水处理程度可考虑用以下几种方法进行确定。 (1)按水体的水质标准确定，即根据当地环境保护部门对该受纳水体规定的水质标推进行确定。 (2)按城市污水处理 般多以二级处理技术所能达到的处理程度作为依据。 本污水处理厂出水水质 20， 20。 (3)考虑受纳水体的稀释自净能力，这样可能在 定程度上降低对处理水水质的要求，降低处理程度，但对此应采取慎审态度，取得当地环境保护部门的同意。 处理水回用， 在 前章已有较深入的阐述；城市污水的处理水有多种回用途径，可用于农出灌溉、浇灌菜田；可作为城市的杂用水，用于冲洗公厕、喷洒绿地、公园；冲洗街道和城市景观水域的补给水等 。无论 回用的途径如何，在进行深度处理之前，城市污水必须经过完整的二级处理。 2工程造价与运行费用 工程造价和运行费用也是工艺流程选定的重要因素，当然，处理水应当达到的水质标准 是 前提条件 。这样，以原污水的水质 、水量及其他自然状况为已知条件，以处理水应达到的水质指标为制约条件，而以处理系统最低的总造价和运行费用为目标函数，建立三者之间的相互关系。 减少占地面积也 是降低建设费用的重要措施 ，从长远考虑，它对污水处理厂的经济效益 和社会效益有着重要的影响。 3当地的各项条件 当地的地形、气候等自然条件也对污水处理工艺流程的选定具有 一 定的影响。例如，如当地拥有农业开发利用价值不大的旧河道、洼地、沼泽地等，就可以考虑采用稳定塘、土地处 理等污水的自然生物 处理系统，在寒冷地区应当采用在采取适当的技术 措施后，在低温季节也能够正常运行，并保证取得达标水质的 工 艺，而且处理构筑物都建在露天，以减少建设与运行费用。当地的原材料与电力供应等具体问题，也是选定处理工艺应当 11 考虑的因素。 4原污水的水量和 污水流入工况 除水质外，原污水的水量也是选定处理工艺需要考虑的因素，水质、水量变化较大的原污水，应考虑设调节池或事故贮水池，或选用承受冲击负荷能力较强的处理工艺，如完全混合型曝气池等某些处理 工艺，如塔式滤池 和竖 流式沉淀池只适用于水量不 大的小型污水处理厂 。 工程施工的难易程度 和运行管理需要的技术条件也是选定处理工艺流程需要各虑的因素， 地质条件较差的地方，不宜选用深度大、施工难度高的处理构筑物。 总之污水处 理工艺流程的选定是 一 项比较复杂的系统工程，必须对上述各项因素加以综合考虑，进行多种力案的经济技术比较，必要时应当进行深入的调查研究和试验研究工 作。这样才有可能选定技术可行、先进， 经济合理的污水处理工艺流程 。 艺方案分析 本设计中 污水厂 进水 污水 的可生化性 为 5B O D 220 0 . 5 2420C O D ，为了 节省污水处理厂用地，减少污水处理工艺流程， 方便管理 ， 本设计二级生物处理采用一体化氧化沟，同时为了保对污水的脱氮除磷效果，在氧化沟前段合建厌氧池与缺氧池 。其中厌氧池可以保证磷的 释放 和氨化；缺氧池可以完成脱氮 ，而一体化氧化沟可以更好地完成去除 化以及吸收磷 的任务 。 从池型 、 结构来讲一体化氧化沟是将生物处理净化和固液分离合为一体。 而从生物处理工艺来讲，该一体化氧化沟又是一个 体系。 而对于 传统的 工艺， 其处理 效果 包括对于氮磷的处理效果 都 良 好， 但是剩余污泥产量较高，工艺流程长，工程投资和运行成本较高。 本设计选 用一体化氧化沟，除了有可降低污泥负荷率，有机物在沟内可以获得较彻底的降解，可不设初沉池等一般氧化沟有的特点外， 一体化氧化沟不设置单独的二沉池，污泥消化池，污泥自动回流，固液分离效果比一般的二沉池高， 能使整个系统在较大的流量浓度范围内稳定运行 。而且 处理效果稳定可靠，其 0%更高， 5%以上，且硝化、脱氮作用明显 。 另外 沉砂池选用钟式旋流沉砂池 ，占地少。出水消毒采用二氧化氯消毒，减少消毒副产物的产生。具体选型设计和其他处理构筑物见第 4章。 艺流程 12 污水 处理工艺流程简图 进水 粗格栅，提升泵房 细格栅， 旋流沉砂池 计量室 配水井 侧沟式一体化氧化沟 配水井 隔板式 接触消毒池 计量室 出水 第 4 章 污水处理厂设计说明及计算 水处理构筑物设计计算 格栅 ，提升泵站，细格栅 中格栅 本设计中， 由污水 提升 泵站 根据规范选取格栅间隙为 30拦截较大的 呈悬浮或漂浮状态的固体污染物。 进水渠道 数 ,污水干管内水深 栅前水流速度：s(一般流速允许范围 s)，则明渠宽度 根据最优水力断面公式 2112得栅前槽宽为 h m a 0 . 6 6 5= 1 . 3 00 . 8 栅前水深 为 1 1 . 3 0 0 . 6 5 0 . 722 中格栅 ： 过栅流速 u=s, 栅 条 间 隙 宽 度 e= 格 栅 倾 角 =70 Q= 3h m a . 3 3 0 . 6 6 5 m / s i n 0 . 6 6 5 s i n 7 0 3 4 . 10 . 0 3 0 . 7 0 . 9Qn e h v =取 35根 2. 栅槽宽度 设栅条宽度 s 13 则：栅槽宽度 B=s(3535=取 进水渠宽 其渐宽部分展开角度1 20 1111 . 4 1 . 3 0 . 1 42 t a n 2 t a n 2 0 2111 0 . 1 4 0 . 0 7 栅条边为矩形截面，取 k=3，则 2 4 23100 . 0 1 0 . 9s i n 3 2 . 4 2 ( ) s i n 7 0 0 . 0 6 52 0 . 0 3 2 9 . 8 1h k h k （污水过栅水头与过栅流速有关，一般水头损 失在 最大不超过 其中 : 算水头损失 m k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取 k=3 ：阻力系数，与栅条断面形状有关， =（ s/e） 4/3当为矩形断面时 =设栅前渠道超高 前槽高 H1=h+= h+h1+ 栅槽总长度 为 1 2 1L 0 . 5 1 . 0 H / t a n 7 0 0 . 1 4 0 . 0 7 0 . 5 1 . 0 ( 0 . 7 0 . 3 ) / t a n 7 0 2 . 0 7l l m (单座 ) 取1W= 3 3/10= _ 331Q 8 6 4 0 0 0 . 5 7 5 0 . 0 8 8 6 4 0 0 3 . 9 7 m / d 0 . 2 m / 0 0 1 0 0 0W 采用机械清渣。 14 校核最小流量 : s 若用 2座格栅 1Q 1 . 1 5 / 2v 0 . 6 9 /B 1 . 0 4 0 . 8 进0 . 4 0 . 9 / 围 内 ， 满 足 要 求 或按 0 0 8 m3/座格栅 1Q 0 . 7 9 8 / 2v 0 . 4 8 /B 1 . 0 4 0 . 8 进0 . 4 0 . 9 / 围 内 ， 满 足 要 求 8设备选型 由下表可得，每座格栅选取 安装角度 70，栅条间隙 30 另外 共 选用一台 台输送量 3W 1 . 7 / h 0 . 3 3 /t m h 15 提升泵站 潜水泵 潜水排污泵是一种泵与电机连休、并同时潜人液下工作的泵类产品，它结构简单，使用方便，与一般卧式泵或立式污水泵相比，潜水排污泵明显具有以下几个方面的优点 : (1)结构紧凑、占地面积小。潜水排污泵由于潜人液面下工作，因此可直接安装于污水池内，无需建造专门的泵房用来安装泵及电机，可以节省大量的土地及基建费用。 (2)安装维修方便。小型的潜水排污泵可以自由安装， 大型的潜水排污泵一般都配有 自动藕合装置 ，可以进行自动安装。 自动藕合 装置是潜污泵的一种常用安装方式，池底固定藕合架，竖直安装两根导杆，可以方便地将泵提起放下，而不用在池底安装泵，泵的出口能和排出管自动锁紧安装，维修相当方便。 (3)连续运转时间长。潜水排污泵由于泵和电机同轴，轴短，转动部件重量轻。因此轴承上承受的载荷相对较小。 16 目前，国内生产潜水泵的厂家很多，各种流量、扬程范围均有，有的厂家的产品质量已达到国际水平。 、 设计数据 150Q L/s，污 水泵站最大秒流量330Q L/s。 高 径为 满度为 面 标高 水管管长 10m。 面高程 、泵房形式 为运行方便，采用自灌式泵房。自灌式水泵多用于常年运转的污水泵站，它的优点是：启动及时可靠，管理方便。该泵站流量小于 2m3/s，且鉴于其设计和施工均有一定经验可供利用，故常选用下圆上方形泵房。由于自灌式启动，故采用集水池与机 器间合建，前后设置。泵房选用半地下式。大开槽施工。 、工艺布置 本设计采用来水为一根污水干管， 经 进水井 、 进水闸门、格栅 、闸门 流入集水池，经机器间的泵提升来水进入出水井，然后依靠重力自流输送至各处理构筑物。 、设计计算 1、设计流量 1330Q L/s。 2、 考虑选用 5 台水泵， 4 用 1 备 （放于仓库） ，每台水泵 333Q L/s。 3、 集水池有效容积，采用 1 台泵 6容量 3 3 3 6 6 0 1 0 0 0 1 2 0W 效水深 采用 ，则集水池面积为 120 522 . 3 用 集 水池与泵站合建。 设经过格栅的水头损失为 门全开 。 集水池最低工作水位与所需提升泵站最高水位差值 1 5 5 . 0 0 1 4 2 . 6 5 8 0 . 1 2 3 . 0 1 5 . 4 6 2 m 17 出水管管线水头损失 4 台泵并联后，由 1 根 管汇合出水，与出水井相连接，设计流量31 m /， 得流速 m/s，介于 间，符合要求， 。 设总出水管管中心埋深 部损失为沿程损失的 30%，则泵站外管线水头损失为： 3 . 11 0 1 5 5 . 0 0 1 4 8 . 0 0 1 . 2 1 . 3 0 . 0 7 31000h m 泵站内的管线水头损失假设为 虑 安全 水头为 水泵总扬程为： 1 . 5 1 . 0 0 . 0 7 3 1 5 . 4 6 2 1 8 . 0 4 选泵 本设计单泵流量为 33 3 3 L / 1 1 9 9 /Q s m h，扬程 选用 350其主要性能参数如下： 流量 Q 1200 3/程 18m； 转速 990功率 90N 率 重量 W 2000 ；出口直径 350。 最低水位距离进水口2水槽距离进水口距离取 基础长 L 888， 宽 h 880， 高 H 2271。其他参数 ： 1 2 1D 4 4 5 , 4 9 0 , 7 7 0 , 8 7 0 , 7 8 0 , 7 6 5 , 8 0 0 , 1 5 0 , 9 02 7 , 1 7 9 7 , 6 3 3D e f g H M m np k J 水泵进出水管设计规定 吸水管断面比水泵吸入口大一级并不应小于 100 每台泵设单独的吸水管。 不设底阀，设喇叭口，直管或 90弯头。水平段应有向水泵上升的坡度。 吸水管流速 s,不得小于 s。 采用偏心渐缩管时关顶应成水平，管底成斜坡。 出水管断面比水泵吐出口大一级，并不应小于 100 流速 s,不得小于 s，并不应大于 s。 压力干管的高点应设排气装置，最低点设泄水装置。 18 5、 水泵扬程核算 水泵的平面布置形式可直接影响机器间的面积大小，同时，也关系到养护管理的方便与否。机组间距以不妨碍操作和维修的需要为原则。机组的布置应保持运行安全、装卸、维修和管理方便，管道总长度最短，接头配件最少，水头损失最小，并应考虑泵站有扩建的余地。 泵站经平剖面布置后对水泵总扬程进行核算 ， 选一条最长管路计算其水头损失 。 出水管路水头损失计算 每根出水管 333Q L/s，选用 管径，查得 m/s， ，从最不利点 A 为起算点，沿 A， B， C， D 线顺序计算水头损失。 A B 段 500 350同心渐扩管 2 1 5 0 4 5 0L D d 得 。 垂直出水直管长度 约为 L 1 4 8 . 0 0 1 . 2 1 4 2 . 6 5 8 0 . 1 2 3 . 0 0 . 4 5 6 . 8 m 90弯头 2 个 500得 则沿程损失为 ( 6 . 8 0 . 4 5 ) 0 . 0 0 6 9 0 . 0 5h L i m 局部损失为 223 . 3 5 1 . 6 4 0 . 1 4 2 0 . 6 5 0 . 2 61 9 . 6 1 9 . 6 m 则 0 . 2 6 + 0 . 0 5 = 0 . 3 1 B C 段 直管部分为 90弯头 500Dg 得 19 单向止回阀 500800L 得 。 闸阀 500600L 得 。 则沿程损失为 6 . 5 0 . 0 0 6 9 0 . 0 4 5h L i m 局部损失为 21 . 6 4 ( 0 . 6 5 1 . 8 0 . 0 5 ) 0 . 3 41 9 . 6 m 0 . 3 4 + 0 . 0 4 5 = 0 . 3 8 5 C D 段 直管 500Dg m。 等径三通 查得 异径三通 汇合流，查得 3+ 则 沿程损失为 3 . 5 0 . 0 0 6 9 0 . 0 2 4h L i m 局部损失为 21 . 6 4 ( 0 . 2 + 3 . 4 ) 0 . 4 91 9 . 6 0 . 4 9 + 0 . 0 2 4 = 0 . 5 1 4 故压水管出水管路总损失为 1 0 . 3 1 0 . 3 8 5 0 . 5 1 4 1 . 2 0 9 则水泵所需扬程为 1 2 3 4H h h h h 1 . 2 0 9 1 5 . 4 6 2 1 . 0 0 . 0 7 3 = 1 7 . 7 4 m 故选用 4 台型号为 350潜污泵 是合适的。 6、泵站仪表 20 泵站内应设置的控制仪表有以下几种： 自灌式水泵吸水管上安装真空表。 出水压力管上设置压力表。 配电设备仪表有电流表、电压表、计量表。 轴承润滑仪表：泵采用液体润滑轴承时，轴承内装置油位指示器。采用轴承循环润滑时，装置压力表及温度计。 7、出水井 井内流速取 s，则 由最优水力断面可得 B 1 . 8 2 , h 0 . 9 1则 细格栅 本设计中，格栅与 明渠连接，提升泵站的来水首先进入 出水 井，再进入格栅渠道。明渠数 ， 既 设两座格栅， 栅前水流速度： s(一般流速允许范围 s，可保证污水中粒径较大的颗粒不会在栅前渠道内沉积 )，则明渠宽度 ： 根据最优水力断面公式 2112得 栅前槽宽为 h m a 0 . 6 6 5= 1 . 3 00 . 8 栅前水深 为 1 1 . 3 0 0 . 6 5 0 . 722 对于 细 格栅： 过栅流速 u=s,栅条间隙宽度 e=格 栅倾角 =60 3h m a 1 . 3 3 0 . 6 6 5 m / s i n 0 . 6 6 5 s i n 6 0 980 . 0 1 0 . 7 0 . 9Qn e h v = 取 99根 2. 栅槽宽度 设 栅条宽度 s 则栅槽宽度 21 B=s(9999= 进水渠宽 其渐宽部分展开角度1 20 1112 . 0 1 . 3 0 . 9 62 t a n 2 t a n 2 0 部份长度 2111 0 . 9 6 0 . 4 8 栅条边为矩形截面，取 k=3，则 2 4 2310 0 . 0 1 0 . 9s i n 3 2 . 4 2 ( ) s i n 6 0 0 . 2 62 0 . 0 1 2 9 . 8 1h k h k （污水过栅水头与过栅流速有关，一般水头损 失在 大不超过 其中 : 算水头损失 m k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取 k=3 ：阻力系数，与栅条断面形状有关， =（ s/e） 4/3当为矩形断面时 =设栅前渠道超高 前槽高 H1=h+= h+h1+ 槽总长度 1 2 1L 0 . 5 1 . 0 H / t a n 6 0 0 . 9 6 0 . 4 8 0 . 5 1 . 0 1 . 0 / t a n 7 0 3 . 3 0l l m 栅渣量 (单座 ) 取1W= 3 3/10= _ 331Q 8 6 4 0 0 0 . 5 7 5 0 . 0 9 8 6 4 0 0 4 . 4 7 m / d 0 . 2 m / 0 0 1 0 0 0W 采用机械清渣。 校核最小流量 : 22 s 若 用 2座格栅 1Q 1 . 1 5 / 2v 0 . 6 3 /B 1 . 3 0 . 7 进0 . 4 0 . 9 / 围 内 ， 满 足 要 求 因为每个栅槽宽度为 B=2m，则每 座 格栅选取 2 台 阶梯式格栅除污机 ，总的有效宽度为 图： 图： 23 （水处理工程常用设备与工艺） 另外 选用一台 输送量 3W 1 . 7 / h 0 . 3 7 /t m h 24 流 沉砂池 沉砂池设计的一般规定 (1)沉砂池去除对象是密度为 2. 65g/粒径在 0. 2上的砂粒 。 (2)城市污水沉砂量可按 106 水沉砂 15算，其含水率为 60%， 其密度为1500kg/ (3)砂斗容积应按 2 天内沉砂量计算， 采用重力排沙时， 斗壁与水平倾斜角不小于55 。 (4)人工排砂管管直径大于 200 (5)沉砂池超高不宜小于 0. 3m。 (6)沉砂池个数或分格数不应少于 2。 (7)除砂 宜采用机械方法。当采用重力排砂时，沉砂池和晒砂厂应尽量靠近，以缩短排砂管的长度。 (8) 最高时流量的停留时间不应小于 30s； (9) 设计水力表面负荷宜为 150 200 32m / ( )； (10) 有效水深宜为 径与池深比宜为 (11)池中应设立式桨叶分离机。 25 旋流式沉砂池的问题 对于所有的旋流式沉砂池来说，虽然其池体占地面积很小，但由于其对进出水渠道的长度都有 较严格的要求，因此在布置上仍会占用一定的面积。另外其共有的一个特点是对进水流速有一个范围要求， 由此可以反映出这类沉砂池对于水量的变化实际上有较严格的适用范围。比氏特别提出如污水厂初期水量达不到设计规模时，其进水流速必须大于 0. 61m/s，以保证砂粒不沉积。 采用此类沉砂池时，对细格栅的运行效果要求较其他沉砂池为高。如果格栅运行不正常 ，带入的布条、树枝等易导致搅拌桨的损坏 ;同时由于提砂方式为砂泵或气提， 以上物体极易