毕业论文-乐山市城市污水管网设计及污水处理厂设计.doc

本科毕业设计说明书题 目：乐山市中心城区污水处理厂及配套污水管网工程设计院 （部）： 市政与环境工程学院专 业： 给水排水工程班 级： 水工101姓 名： 学 号： 指导教师：完成日期： 2014年 6月18日 山东建筑大学毕业设计说明书摘 要本设计的题目为乐山市城市污水管网设计及污水处理厂设计。主要任务是完成该城市排水管网和污水处理厂工艺设计和单项处理构筑物平面剖面图设计。其中包括英文翻译一篇，设计说明书及计算书一份，设计图纸一套，不少于8张（污水管网规划总平面图 、污水主干管纵断面图污、水处理厂总平面图、污水处理厂总高程图、各级处理单元构筑物平面图剖面图、污水处理厂内提升泵房平立剖面图、污泥脱水车间平面布置图、各系统内的设备计算及选型表、必要的设计详图）。该污水处理厂工程，远期规模为5.8万吨/日。该污水厂的污水处理流程为：进水粗格栅提升泵房细格栅沉砂池SBR池 化学除磷池接触消毒池出水 贮泥池污泥浓缩一体机外运 污水处理后，水质优于城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中一级B排放标准。所选择的SBR工艺，具有良好的脱氮除磷功能。关键词：污水管网，污水处理，SBR工艺，脱氮除磷 Leshan county sewage pipe network planning and sewage treatment plant designABSTRACTThe topic of this design is about the design of the second sewage disposal plant in City called leshan. The main task is to complete the sewage treatment plant process design and individual treatment tank profile map design.Including an English translation, a design specification, a calculation, a set of design drawings (General layout of sewage treatment plants, sewage treatment plants of total elevation maps, floor plans at all levels of profile processing unit structures, sewage treatment plant pumping station level set profile to enhance the sludge dewatering plant floor plan, the system calculation and selection of equipment Type table, the necessary detailed design)The construction of this plant is58000 T/dThe process of the sewage in the plant is that: The sewage runs from pump house to sand sinking pond, enters the pond of sedimentation tank, enters disinfection pond, then enters calculation trough, at last lets out. The process of the sludge is that: Surplus sludge from the sedimentation tank enters concentration pond, enters digestion pong, then it is dehydrated, at last it is carried out of the plant.Sewage treatment, water quality is better than urban sewage treatment plant emission standards(GB18918-2002) in an B emission standards.The choice of SBR technology , with a good nitrogen and phosphorus removal capabilities.Key words：sewage pipe network;sewage treatment;SBR; Taking off the nitrogen and the phosphorus 目录摘 要IABSTRACTII第一章 设 计 任 务 及 要 求41.1设计任务4第二章 总 体 设 计62. 1城镇排水系统的确定62.1.1设计基础资料:62.1.2排水体制的确定62.2城镇污水处理工艺流程的确定72.2.1污水处理厂工艺选择依据72.2.2 二级处理的工艺选择72.2.3 SBR工艺82.2.4工艺流程确定10第三章 城镇排水管网设计113.1 排水体制的选择113.2.布置污水管道113.3.污水管道设计计算113.3.1城市污水设计总流量123.3.2划分设计管段，计算设计流量123.3.3 管段水力计算133.4倒虹吸管的计算153.4.1过江倒虹管位置选择153.4.2过江的倒虹管计算15第四章 城镇污水处理厂设计154.1设计水量水质的计算154.1.1设计污水水量154.1.2设计污水水质164.1.3处理程度计算164.2 一级处理设计164.2.1粗格栅设计164.2.2泵房设计184.2.3细格栅计算204.2.4沉砂池计算224.3 污水厂二级处理设计244.3.1 SBR 工艺计算244.3.2 鼓风机房294.4化学除磷304.4.1化学除磷设计计算304.4.2混合池设计314.5.消毒接触池设计与计算314.5.1消毒设施计算314.6计量设备设计计算344.7污泥处理系统374.7.1 贮泥池374.7.2 污泥浓缩脱水机房.381. 浓缩脱水机选择382.脱水机房尺寸384.8附属设备384.9污水处理厂总体布置394.9.1 污水厂处理厂平面布置394.9.2 污水处理厂高程布置40第五章 工程概算及其运行管理445.1 工程概算445.1.1 工程费用的组成445.1.2 总投资445.2 安全措施445.2.1 安全措施445 .2.2污水厂运行中注意事项44结 语46谢 辞46参考文献：5670第一章 设 计 任 务 及 要 求1.1设计任务1、本次设计的主要任务是完成乐山市中心城区污水处理厂及配套污水管网工程设计。在完成设计任务工作中，应进行污水管网设计和污水厂中所有的工艺计算，水力计算，绘制图纸，并对至少两个建筑物进行细部工艺设计。2、主要设计工作内容包括：（1）乐山市中心城区污水管网设计污水管网平面布置、污水管网水力计算、污水厂选址。熟悉设计任务书、设计原始资料、有关国家规范（详见参考文献部分），确定管网平面布置方案及污水处理厂选址；进行污水管网系统平面、高程设计。管网布线应尽量让污水靠重力流动，尽可能不设或少设中途泵站；同时应尽量避免主干管、干管与障碍物相交；尽量靠近用水大户。列表进行水力计算，计算时应注意控制点位置的选择及其高程确定，以及必须满足水力计算设计数据的规定。（2） 乐山市中心城区污水处理厂设计工艺比选、构筑物设计计算、污水厂平面布置、高程计算、污水提升泵站的设计计算。选取两种污水处理工艺方案进行技术经济比选，确定最优污水处理方案；对处理厂各构筑物（如格栅、沉砂池、初沉地、曝气池、二沉池、污泥回流泵站、浓缩池、消化池以及消毒设施、计量设施等）进行设计计算；进行污水厂平面布置、高程计算。工艺选择时应尽量选择新工艺，尽可能使工艺类型多样化。根据输送的污水流量和所需扬程，选定污水泵型号、台数及配用电机型号、台数；计算集水井容积、尺寸；布置吸压水管路及机组。（3）说明书、计算书整理编写说明书内容主要包括：概述，设计依据和设计的基础资料，设计规模，设计方案，各单项构筑物的设计，人员编制，材料设备统计表，工程概算，结束语。计算书内容主要包括：排水管道系统的设计计算；污水处理厂（污水泵站、污水处理构筑物、污泥处理构筑物）的设计计算。3.设计要求1. 英文翻译一篇。2. 设计说明书及计算书一册。3. 绘制给水排水工程图一套，不少于8张（折合1号图），内容包括：（1） 城镇污水管网总平面图 (1：5000)；（2） 主干管纵剖面图（横向1:10000，纵向1:100）；（3） 污水处理厂平面布置图 (1：500)；（4） 污水处理厂高程布置图 (横向1：500，纵向1:100)；（5） 泵站工艺图 （1:30或1:50）；（6） 沉砂池、沉淀池、生化池等主要构筑物工艺图 (1：30或1：50)。4. 其他要求：（1） 毕业设计在指导教师的指导下由每个学生独立完成；（2） 设计图纸要求计算机、手绘两种手段完成，其中手绘图纸12张；（3） 制图比例应根据给水排水制图标准（GB/T 501062001）给排水专业制图常用比例要求合理确定；（4） 按学校统一要求的格式撰写设计说明书；说明书、计算书的文字、表格、图样，应用铅笔或钢笔缮写清楚，文字要通顺，叙述要简明扼要。5.按照进度定时完成任务起讫时间（周）工作内容第4、5周熟悉设计资料、流域划分，确定污水管网系统方案以及污水处理厂选址。第6、7周进行污水管道系统设计，并根据计算结果对管线布置进行调整，提交水力计算表。第8、9周绘制污水管道系统总平面图，绘制污水管道纵断面图。第10、11周进行污水处理厂工艺方案技术经济比较，确定最佳工艺方案。第12、13周绘制污水厂平面图、高程图、大样图及规定的详图。第14、15周整理撰写说明书、计算书；完善图纸；提交英文文献译文；准备答辩。第16周教师评阅，答辩。第二章 总 体 设 计2. 1城镇排水系统的确定2.1.1设计基础资料:1 乐山市中心城区总体规划图1张；2 乐山市中心城区位于成都平原南部中心城市，青衣江的中下游。城区分为、两个行政区，江南为区，江北为区。该县的地貌以山地为主，城区海拔标高360m。属中亚热带气候带，四季分明，年平均气温在16.5-18.0度之间。常年主导风向为北风和西北风，夏季主导风向为北风。青衣江自本县西北向进入县区，绕城向南流出。历史最高洪水位315.458，二十年一遇洪水位310.400，95%保证率的枯水位301.750m，常水位306.420m，河床底标高为295.050m。95%保证率的枯水期流量60m3/s，最大流量3650m3/s，多年平均流量400.6m3/s，平均流速0.53.8m/s；平均水面比降1.8；平均水温19.2。城区地质情况良好，为亚砂土、亚粘土、砂卵石组成，厚度为4.511m，地基承载能力均在1km/cm2，地震烈度小于6度。该县2015年人口规模为20万人，2020年人口规模将达到23万人；近期人均综合生活污水排水定额为170 L/capd，远期人均综合生活污水排水定额为200 L/capd；城市污水水质见表1：表1 污水水质CODcr(mg/L)BOD(mg/L)NH4+-N(mg/L)T-N(mg/L)T-P(mg/L)SS(mg/L)pHT ()300150203351906.5812282.1.2排水体制的确定1.排水体制排水体制是指排水系统对生活污水、生产废水以及降水所采取的有所不同收集和排除方式，一般分为雨污合流和雨污分流，本设计采用分流制。2.排水系统规划设计原则（1）李亚峰、尹士君主编.给水排水工程专业毕业设计指南.化学工业出版社.（1）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期他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。（2） 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。（3）考虑污水的集中处理与分散处理。（4）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。（5）排水工程的设计应全面规划，按近期设计考虑远期发展，。（6）排水工程设计师考虑原有管道系统的使用可能。（7）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。2.2城镇污水处理工艺流程的确定2.2.1污水处理厂工艺选择依据污水处理厂出水执行城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002的一级标准中B标准，即污水经处理后应符合以下具体要求:COD60/L,BOD520/L,SS20/L,TN20/L, NH3-N8/L,TP1/L。水处理厂的工艺流程系指在保证处理水质指标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。在选定处理工艺流程的同时，还需要考虑各处理单元构筑物的形式，两者互为制约，互为影响。污水处理工艺流程的选定，主要以下列各项因素作为依据。（1）污水的处理程度（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程该污水处理厂日处理能力5.8万吨,属于中小规模的污水处理厂。按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐，20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺，10-20万t/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱磷除氮有要求的城市，应采用二级强化处理，如工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。由于该设计对脱氮除磷有要求故选取二级强化处理。可供选取的工艺：A/O工艺，工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺。2.2.2 二级处理的工艺选择本工程BOD5/N=150/33=4.52.86,可以满足生物脱氮的要求。对于生物除磷工艺，本工程BOD5/P=30，能满足生物脱氮除磷工艺对碳源的要求，由此本工艺采用生物脱氮除磷的工艺。在脱氮方面，由脱氮除磷的机理可知，有机负荷是影响硝化反应的重要因素之一，在碳化与硝化合并处理工艺中，硝化菌所占的比例很小，约5%。一般认为处理系统的BOD5负荷小于0.15kg BOD5/kgMLSS.d时，处理系统的硝化反应才能正常进行。根据所给定的污水水量及水质，参考目前国内外城市污水处理厂的设计及运转经验，对于生活污水占比例较大的城市污水而言，以下几种方法最具代表性：法、AB法、生物滤池、循环式活性污泥法（改良SBR）、氧化沟法。（各种方法比较见表2-1）表 2-1 几种二级处理工艺的比较工艺名称氧化沟工艺AO工艺A2O工艺 SBR工艺优点1.处理流程简单，构筑物少，基建费用省；2.处理效果好，有稳定的除P脱N功能；3.对高浓度的工业废水有很大稀释作用；4.有较强的抗冲击负荷能力 ; 5.能处理不容易降解的有机物；6.污泥生成量少，污泥不需要消化处理，不需要污泥回流系统；7.技术先进成熟，管理维护简单；8.国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验；9.对于中小型无水厂投资省，成本底；10.无须设初沉池，二沉池。1污泥沉降性能好；2.污泥经厌氧消化后达到稳定；3.用于大型水厂费用较低；4.沼气可回收利用。1.具有较好的除P脱N功能；2. 具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；3.具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；4.技术先进成熟，运行稳妥可靠；5.管理维护简单，运行费用低；6沼气可回收利用7.国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验。1.流程十分简单；2.合建式，占地省，处理成本底；3. 处理效果好，有稳定的除P脱N功能；4.不需要污泥回流系统和回流液；不设专门的二沉池；5.除磷脱氮的厌氧，缺氧和好氧不是由空间划分的，而是由时间控制的。缺点1.周期运行，对自动化控制能力要求高；2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3.容积及设备利用率低；4.脱氮效果进一步提高需要在氧化沟前设厌氧池。1.用于小型水厂费用偏高；2.沼气利用经济效益差；3，污泥回流量大，能耗高。1.处理构筑物较多；2，污泥回流量大，能耗高。3. 用于小型水厂费用偏高；4.沼气利用经济效益差。1.间歇运行，对自动化控制能力要求高；2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3.容积及设备利用率低；4.变水位运行，电耗增大；5除磷效果一般。 表 2-1城市污水处理厂的方案，既要考虑去除BOD5又要适当去除N，P，经比较，且水厂规模不大，且从经济与建设方面考虑故采用SBR工艺。2.2.3 SBR工艺 1.工作原理：（2）杨庆，彭永臻编著序批示活性污泥法原理与应用 科学出版社SBR是一种间歇式的活性泥泥系统， 采用集有机污染物降解与混合液沉淀于一体的反应器。在流态上虽然属完全混合式，但在有机物降解方面，则是时间上的推流。有机物是沿着时间的推移而降解的。曝气池的运行操作是由流入、反应、沉淀、排放、闲置等5个工序所组成。此工艺采用间歇曝气池，不需要污泥回流及其设备和动力消耗，不设二次沉淀池。工艺流程简单，操作管理大大简化，这对技术力量相对薄弱、管理水平相对较低的中小型污水处理厂很适合，而且基建与运行费用低。SBR工艺生化反应推动力大，速度快、效率高，出水水质好。通过对运行方式的调节（改变进水的方式、调整运行顺序、改变曝气强度及周期内各阶段的分配比等），在单一的曝气池内能进行脱氮和除磷。由于SBR法就反应器中的混合状态来讲是属于完全混合式，所以耐冲击负荷强，处理有毒或高浓度有机废水的能力强。不易产生污泥膨胀。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，能使本工艺过程实现全部自动化的操作与管理。所以对于小城镇水质水量的特点，SBR是小型污水厂的理想工艺，是公认的高效的、简化的污水处理工艺，也是现在世界各国中小城镇的优选工艺。其工艺流程为：进水粗格栅提升泵房细格栅沉砂池SBR池化学除磷池接触消毒池出水 贮泥池污泥浓缩一体机外运 2.SBR工艺的特点：SBR工艺流程简单、管理方便、造价低。SBR工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥回流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比传统活性污泥工艺节省基建投资 30%以上，而且布置紧凑，节省用地。由于科技进步，目前自动控制已相当成熟、配套。这就使得运行管理变得十分方便、灵活，很适合小城市采用。有较好的除磷脱氮效果，缺氧和好氧且由时间控制。SBR工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高除磷脱氮效率。污泥沉降性能好，静置沉淀，改善出水水质。SBR工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于SBR工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效果更好。调节能力强，抗冲击负荷能力强，使水质较稳定。2-2 SBR生物反应池工艺图2.2.4工艺流程确定进水粗格栅提升泵房细格栅沉砂池SBR池化学除磷池接触消毒池出水 贮泥池污泥浓缩一体机外运 第三章 城镇排水管网设计3.1 排水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、原油排水设施、水质、水量、地形、对条件确定。1.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，然后再进行排放，从控制和防止水体的污染来看，是比较好的，但这时截流主干管很大，污水厂容量也增加很多，因此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，水体易受到污染。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，对城市水体也会造成污染，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。2.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。3.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，本设计采用分流制排水系统。3.2.布置污水管道从本设计平面图可以看出，本城区位于青衣江的下游，可将主干管沿河敷设，干管垂直于主干管，设置三条小支管汇到干管，统一衔接到主干管上，总体沿地形从高到低敷设管道确定污水管道布，如有逆坡的情况下，可设置中途泵站，但应避免少设泵站。污水干管与主干管应尽量避免和障碍物相交，如遇特殊地形时，应考虑特殊措施，在本设计中因为穿河道，故设计倒虹吸管。3.3.污水管道设计计算 污水管网的设计计算包括污水管道设计流量计算和污水管道的水力计算。干管、主干管、区域干管及倒虹吸管等应进行详细的水力计算。街道支管应合理地确定管径及埋深。根据管道平面布置，设计步骤为：1. 划分设计管段（定出检查井位置并编号）2. 确定干管设计管段长度3. 根据污水管道布置，划分各设计管段服务街坊排水面积，编上号码并按其面积形状计算面积（以公顷计），用箭头表示污水流向。各设计管段计算流量列表计算。 污水干管水力计算的目的在于合理地、经济地确定管径、充满度及坡度，进一步求定管道的埋深，水力计算应列表进行，管底标高及管道坡度以三位小数计，而地面标高与管底埋深以两位小数计。水力计算中的数值V、H/D、I、D应符合规范关于设计流速、最大设计充满度、最小管径、最小设计坡度的规定。3.3.1城市污水设计总流量设计流量包括 集中流量 和 管段流量 集中流量： （3.1） (3.2) 生活污水量 工业企业生活污水及淋浴污水的设计流量 总变化系数由此计算得： 食品厂Q=81.98L/S 材料厂Q=32.50L/S 造纸厂Q=54.17L/S 医疗厂Q=16.78L/S3.3.2划分设计管段，计算设计流量 设计管段的划分 设计管段：两个检查井之间的管段，如果采用的设计流量不变，且采用同样的管径和坡度，则称它为设计管段。 划分设计管段：只是估计可以采用同样管径和坡度的连续管段，就可以划作一个设计管段。根据管道的平面布置图，凡有集中流量流入，有旁侧管接入的检查井均可作为设计管段的起止点。设计管段的起止点应依次编上号码。因排水管区遇到河流，不能按原有的坡度埋设，所以要设倒虹管。 设计管段设计流量的确定每一设计管段的污水设计流量可能包括以下几种流量。 本段流量 是从本管段沿线街坊流来的污水量； 转输流量 是从上游管段和旁侧管段流来的污水量； 集中流量 是从工业企业或其它产生大量污水的公共建筑流来的污水量。对于某一设计管段，本段流量是沿管段长度变化的，即从管段起点的零逐渐增加到终点的全部流量。为便于计算，通常假定本段流量从管段起点集中进入设计管段。而从上游管段和旁侧管流来的转输流量和集中流量 对这一管段是不变的。本段流量是以人口密度和管段的服务面积的乘积来计算，其计算公式如下： q = q F (3.3) 式中： q 设计管段的本段流量（L/s）； F 设计管段的本段服务面积（ha）； q 比流量（L/sha）。比流量是指单位面积上排出的平均污水量。可用下式计算： q (3.4) 式中： n 生活污水定额（L/人d）； 人口密度（人/ ha）。在初步设计阶段只计算干管和主干管的设计流量，本次设计中，该城市总面积从图中测量为522.2ha，故人口密度为人/ha,污水量设计标准按远期200L/(capd)，则 q = =1.019（L/sha）； 某一设计管段的设计流量可由下式计算： q= (q+ q) k + q (3.5) 式中： q 某一设计管段的设计流量（L/s）； q 本段流量（L/s）； q 转输流量（L/s）； q 集中流量（L/s）； k 生活污水总变化系数。 各管段的生活污水总变化系数按照，各设计管段的设计流量应列表计算，各主干管、干管设计流量计算见附表1。3.3.3 管段水力计算本次排水管采用HDPE管。1.在确定管段设计流量后，便可以从上游管段开始依次进行主干管各设计管段的水力计算。在计算时，规定起始主干管管径最小为400mm，根据地面坡度，确定设计坡度i，设计充满度h/D，设计流速v，依据有关最大设计充满度，最小设计坡度，最小管径的规范，分别列表计算。表3-3 最大设计充满度管径（D）或暗渠高（H）（mm）最大设计充满度（）200-300350-450500-90010000.550.650700.75 表3-4 最小管径和最小设计坡度 污水管道位置最小管径（mm）最小设计坡度街坊和厂区内街道2003000.0040.0032. 计算各管段上端、下端的水面、管底标高及其埋设深度： 根据设计管段长度和管道坡度求降落量。 根据管径和充满度求管段的水深。 确定管网系统的控制点。 求设计管段上、下端的管内底标高，水面标高及埋设深度。 最小埋深确定污水管道最小埋设深度时，必须考虑下列因素：现行的室外排水设计规范规定：在车行道下的排水管道，其最小覆土厚度一般不得小于0.7 m。在非车行道下的污水管道若能满足管道衔接的要求以及无动荷载的影响，其最小覆土厚度值也可适当减小。3.污水管道的衔接管道的衔接方法：主要有水面平接、管顶平接两种 :（a）水面平接：是指在水力计算中，上游管段终端和下游管段起端在指定的设计充满度下的水面相平，即上游管段终端与下游管段起端的水面标高相同。 适用于管径相同时的衔接。（b）管顶平接：是指在水力计算中，使上游管段终端和下游管段起端的管顶标高相同。采用管顶平接时，下游管段的埋深将增加。 这对于平坦地区或埋深较大的管道，有时是不适宜的。这时为了尽可能减少埋深，可采用水面平接的方法。 4.注意：（a）下游管段起端的水面和管内底标高都不得高于上游管段终端的水面和管内底标高。（b）当管道敷设地区的地面坡度很大时，为调整管内流速所采用的管道坡度将会小于地面坡度。为了保证下游管段的最小覆土厚度和减少上游管段的埋深，可根据地面坡度采用跌水连接。（c）在旁侧管道与干管交汇处，若旁侧管道的管内底标高比干管的管内底标高相差1m以上时，为保证干管有良好的水力条件，最好在旁侧管道上先设跌水井后再与干管相接。以上计算均应列表计算，各节点的高程、各管段长度及水力计算见附表2。3.4倒虹吸管的计算3.4.1过江倒虹管位置选择在确定倒虹管的路线时，应尽可能与障碍物正交通过，并且在倒虹管过河时，应在河宽最小处通过，以缩短倒虹管长度，以降低工程造价。3.4.2过江的倒虹管计算a由于不知河床宽，因此倒虹管底部宽度按河道宽度设计，并且河床坡降也未知，因此按照河床标高不变来计算。b按照远期设计流量来计算，远期设计流量Q=373.49L/s考虑两条管径相同而平行敷设的倒虹管线，每条倒虹管的最大流量为373.49/2=186.75L/s，查HDPE管水力计算表得倒虹管管径D=500mm。水力坡度i=2.7流速,v=1.55m/s。此流速大于允许的最小流速0.5m/s。倒虹管总长度：L=605+2(15/cos15)=636m倒虹管沿程水头损失值：iL=2.7636=1.72m倒虹管全部水头损失值：H1=1.051.72=1.80m倒虹管进出水井水位差值：H= H1+0.14=1.94mc校核： 按一根倒虹管损坏，另外一根通过70 %的流量校核： 一根倒虹管损坏，另外一根通过70 %的流量时: Q=373.4970 %=261.443L/s 查表得v=2.13m/s,此流速大于允许的最小流速，i=5.1。倒虹管沿程水头损失值：iL=5.1636=3.24m倒虹管全部水头损失值：H1=1.053.24=3.41m倒虹管进出水井水位差值：H= H1+0.14=3.55m倒虹管沿程水头损失值：iL=5.1636=3.24m倒虹管全部水头损失值：H1=1.053.24=3.41m倒虹管进出水井水位差值：H= H1+0.14=3.55m用上面几种情况的最大一个水头损失来计算倒虹管下游水位。倒虹管下游水位为：h=312.38-3.55=308.83m 第四章 城镇污水处理厂设计4.1设计水量水质的计算4.1.1设计污水水量城市每天的平均污水量 667.3L/s 所以日平均处理水量为667.386400/1000=5.77万吨 即日处理水量约为5.8万吨 设计秒流量 Q=738.28L/s+184.43L/s=922.71L/s 4.1.2设计污水水质 表4-1 进水水质及出水水质（单位：mg/L） 水质指标BOD5SSTNTPCOD进水150190335300出水2020201604.1.3处理程度计算1.BOD5去除率为： 2.SS的去除率 3.TN的去除率 4.TP的去除率 4.2 一级处理设计4.2.1粗格栅设计1.设计中选择二组粗格栅，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量为设计污水量的一半，即=0.461m3/s。2.格栅的间隙数: (4.1) 式中 : n格栅的间隙数（个） Q1设计流量（m3/s） 格栅倾角（o），一般为(6090)设计中取60 b格栅栅条间隙（m），机械清除时为（16mm25mm),取b=20mm h格栅栅前水深（m），设计中取0.4m v格栅过栅流速（m/s）,一般为0.6m/s1.0m/s,设计中取0.8m/s。 =67.03 设计中取68个。栅槽宽度: B=s(n-1)+bn (4.2) 式中： B格栅槽宽度（m） S每根格栅条的宽度（m）设计中取S=0.01m B=0.01(68-1)+0.0268=2.03m 3.进水渠道渐宽部分的长度 (4.3) 式中: L1 进水渠道渐宽部分的长度（m） B1进水明渠宽度（m），设计中取0.65m 1渐宽处角度（0），一般采用10o30o,设计中取20 =1.89m 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分的长度=0.95m4.通过格栅的水头损失： h1=kh0 (4.4) (4.5) (4.6) 式中: h1过删水头损失（m） 格栅条的阻力系数，查表=2.42 k 格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，矩形断面k=3 阻力系数，与格栅的栅条断面有关，=0.96 =0.027m h1=30.027=0.081m5、栅后槽总高度的计算 H=h+h1+h2 (4.7) 式中 H栅后明渠的总高度（m） h2明渠超高（m），一般采用0.30.5m，设计中取h2=0.3m H=0.4+0.081+0.3=0.781m,设计中取0.8m。6、格栅槽总长度 L=L1+L2+0.5+1.0+H1/ tan (4.8) 式中 L格栅槽总长度（m） H1栅前槽高（m）， =0.7m L=1.89+0.95+0.5+1.0+0.7/tan60=4.74m7.每日栅渣量计算 式中: W每日栅渣量（m3/d） W1每日每103m3污水的栅渣量（m3/103m3污水）， 设计中取W1=0.05 m3/103m3污水。 =3.06m/d2 m/d 应采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。4.2.2泵房设计泵房采用干式半地下式矩形合建式泵房，具有布置紧凑、占地少。集水池和机器间由隔水墙分开，只有吸水管和叶轮淹没在水中，机器间可经常保持干燥，以利于对泵房的检修和保养，也可避免污水对轴承、管仲，仪表的腐蚀。1.水泵的选择原则：（3）姜乃昌主编 泵与泵站 中国建筑工业出版社第五版污水泵站一般按最大日最大时流量设计，通过调整水泵工作台数兼顾其他流量时段的情况。 水泵扬程由污水提升高度和吸水管、压水管水头损失确定。为了适应不同流量时的情况，考虑采用四台水泵，其中一台备用。根据水质、水量、和提升高度确定水泵的型号，同一泵站应选用类型相同、口径相同的水泵，以利于管理和维修。2.设计流量7.97万m3/d，选择4台潜污泵（三用一备） 则单台流量为 Q1=7966083=26553m3/d=1106m3/h 3.集水间计算 (1)容积 按一台泵最大流量时6min的出流量设计，则集水池的有效容积 V计算W=1106/606=110.64(2)面积 有效水深取2m，则面积F=55.32，集水池长度取10.0m，宽度取5m，保护水深取1.0m，则实际水深为3.0m。1.水泵的选择：根据污水高程计算的结果，泵站所在水位为313.50m，设泵站内的总损失为2m,吸压水管的损失为1.5m，则可确定水泵的扬程H为 H=Hst+h=(313.503