排水毕业设计

1 / 28 排水毕业设计 第三章：污水处理设计 污水处理厂厂址的选择 布置原则 1）厂址与规划居住区或公共建筑群的卫生防护距离应根据当地具体情况，与有关环保部门协商确定，一般不小于 300m。 2）厂址应在城镇集中供水水源的下游，至少 500m。 3）厂址应尽可能的占用农田和不占用良田，且便于农田灌溉和消纳污泥。 4）厂址应尽可能设在城镇和工厂主导风向的下方。 5）厂址应设在地形有适当坡度的城镇下游地区，使污水有自流的可能，以节约 动力消耗。 6）厂址应考虑汛期不受洪水的威胁。 7）厂址的选择应考虑交通运输、水电供应、水文地质等条件。 8）厂址的选择应结合城镇总体规划，考虑远景发展，留有充分的扩建余地。 本设计污水处理厂布置 根据城市的布置形式，在城市的北侧有较密集的城市居住区，而在城市的南侧，则较为空旷，所以污水处理厂初定在城市的南侧。根据城市河流的流向考虑，污水处理厂2 / 28 设在受纳水体的下游，在本设计中，因为在河流的中下游有水源保护地，所以，污水处理厂应尽量远离水源保护地，所以 设在河流的最下游。同时，因为城市的主导风向为西北风，所以能够满足在夏季下风向的要求。在满足以上条件后，根据地形，地质，交通和水电供应等因素考虑，结合远期规划，设定污水处理厂，见污水管网布置图。 污水处理厂处理工艺流程选择 污水处理厂的工艺流程是指达到所要求的处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合，以满足污水处理的要求，而构筑物的选型是根据处理构筑物形式的选择，以达到各构筑物处理的最佳效果。 污水受纳水体有一定的自净能力，可以根据水体的自净能力来确定污水处理程 度，考虑水体的自净功能可以提高经济效果，但是考虑到污水可能受到污染，而使水体遭到破坏，根据污水量不是很大，水体上游排污和远期考虑，所以，本设计中对水体的自净效果不予以考虑。城市污水在进入受纳水体时，处理程度达到国家一级 B 处理标准。 对城市生活和生产污水采用何种处理流程，还需要根据污水的水质，水量，回收其中含有的有用物质的可能性和经济性，排放标准和水体的具体规定，并通过调查和经济比较后决定。 进水泵房及格栅涡流沉沙池平流初沉池 A-A-O3 / 28 工艺生物处理池 回流污泥辐流二沉池 消毒接触池计量设备出水 剩余污泥 污泥脱水污泥消化池贮泥池污泥浓缩池 工艺流程简图 目前，国内外大中小型污水处理厂一般均采用活性污泥法，随着污水处理技术的发展，活性污泥法已由传统型发展为改良型，用于城市污水处理较成熟的方法有： AB法、氧化沟法、 A2/O法、 SBR活性污泥法。 AB 法对于城市污水含有大量工业废水的情况，可以达到较高的处理要求，其处理效率高，出水水质好，抗冲击负荷和抗毒能力强，运行管理方便，但其脱氮除磷的效果差，故不采用 AB法。 氧化沟工艺流程简单，运行管理方便，氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。运行稳定，处理效果好，氧化沟的 BOD 平均处理水平可达 95%左右。氧化沟水力停留时间长，泥龄长，一般为 20 30d，污泥在沟内达到除磷脱氮的目的，除磷效果较差。规模较小的情况下，氧化沟的基建投资更省。 SBR是传统活性污泥法的一种变形，处理效果稳定，对水量、水质变化适应性 4 / 28 强，耐冲击负荷。 SBR 在运行操作过程中，可以通过时间上的有效控制和变化来满足多功能的要求，具有极强的灵活性。污泥活性高，浓度高且具有良好的污 泥沉降性能。但是脱氮除磷的效果很差。 A2/O法，即厌氧缺氧好氧工艺，是 70年代从国外引进的一种污水处理技术。目前，在我国的城市污水处理中已得到了广泛的应用，其主要特点是：该工艺能同时去除水中含碳有机物、 BOD、氮、磷等有机物，处理出水水质好，出水氮磷含量低，与其他工艺相比，该工艺的脱氮除磷效果显著，能有效地控制水体富营养化。曝气设备可采用微孔曝气器，充氧的动力效率可大大提高，节省曝气动力费用，运行费用低，如广州大坦河污水处理厂、保定市污水处理厂以及太原、大连均采用了 A2/O 法。 城市污水一般以污水中的 BOD 物质列为主要去除对象，本设计中还应该考虑到脱氮和除磷的效果，因此，处理核心为二级生物处理，采用 A2/O工艺作为为生物处理法。 设计流量及设计人口数计算 城市居住区每天污水平均流量 Q?q1?N1?Q 工 式中 Q 各居住区平均污水量； d）； q1 居住区生活污水量标准。 + Q=480000 5 / 28 =600000+6210=66210m3 /s= +=/s 设计秒流量 居民生活污水设计流量 Q计算 表 3 1生活污水量总变化系数 KZ 注： 1)当污水平均日流量为中间数值时，总变化系数用内插法求得； 2)当居住区有实际生活污水量变化资料时，可按实际数据采用。 表 3-1 中所列总变化系数取值范围为，可按下式计算： Qd 5 ? KZ? ? 100 Q1?QqKZ?/S 式中 Q1 居民区最高日最高时污水量； KZ 总变化系数，见表 3-1。 工业 企业排水量计算： Q2?Q糖 ?Q 纺 ?Q玉 糖业公司： Q?180m3 最大时 /h? s/ 纺织厂： Qm3 最大时 ?105/h? s/ 玉米加工厂： Q 最大时 ?73m3/h?/s Q2= +=/s 6 / 28 最大设计秒流量： Q?Q1?Q2?/s?/d 设计中根据远期规划等原因综合考虑，采用 10m3/d 作为设计流量。 设计污水水质 1）生活污水和工业废水混合后污水的 SS浓度： C?C1ss?Q 工 ?C工 ss1?C 1ss?C 工 ss ss?Q1?Q 工 ? Q?N Q 式中 CSS污水的 SS浓度； Q1各区的平均生活污水量； Q工平均工业废水量； C1SS不同分区生活污水的 SS浓度； C工 SS不同工厂工业废水的 SS浓度； N1人口数； 3 3） 3 4） 3 5）生活污水和工业废水混合后污水的 BOD5浓度： CBO5BQ?1?CBO5D?Q 工 ?C工 BO5D QN?1?C1BO5D?Q工 ?C工 BO5D Q 式中 CBO5D污水的 BOD5 浓度； C1BOD5不同分区生活污水的 BOD5浓度； 7 / 28 C工 BOD5不同工厂工业废水的 BOD5浓度； C1/BOD5每人每天排放的 BOD5 克数 g/，采用30 g/。 480000?30?510?3100?430?1800?1310?720?/L 66210 3）生活污水和工业废水混合后污 水的 COD 浓度：CBOD5?CCODQ?1?CCOD?Q 工 ?C工 COD QN?1?C1COD?Q工 ?C工 COD Q 式中 CCOD污水的 COD 浓度 ;C1COD不同分区生活污水的 COD浓度； C 工 COD不同工厂工业废水的 COD浓度； C1/COD每人每天排放的 COD 克数 g/，采用42g/。 480000?42?600?3100?550?1800?1310?890?/L 66210 4）生活污水和工业废水混合后污水的总氮 浓度：CCOD? CNQ?1?CN?Q 工 ?C工 N QN?1?C1N?Q工 ?C工 N Q 式中 CN污水的总氮浓度 ; ； C1N-不同分区生活污水的总氮浓度 ； C工 N-不同工厂工业废水的总氮浓度 8 / 28 2 工程概况及设计说明 工程概况 某地拟建一幢高层综合大楼，总建筑高度，地上 19层，地下 2层。地下 1 2层为车库和设备用房，并且地下 2层在战时作为人防地下室；地上 1 3 层为商场， 4层为 架空花园， 5 19 层为高级住宅。结合该高层建筑的建设，对其给排水系统进行设计。 本工程从市政管网引两路 DN150 给水管环状布置，一市政接入点在此建筑西南 角，埋深，另一接入点位于该建筑东北角，埋深，常年所提供的供水压力；最冷月平均水温 6，总硬度月平均最高值为度。城市管网不允许直接抽水。 室内粪便污水需经化粪池处理后方可排入城市下水道。室外排水管道位于主体建 筑东南面，埋深 2m，管径 200mm，管材为混凝土管。 室外雨水设计采用成都市暴雨强度公式： q? P?1,t?5min,? 住宅最高日给水定额为 300L/人 ?d，时变化系数，设计使用户数根据各层 平面图确定；商场员工及顾客给水定额为 6L/m2 营9 / 28 业厅 ?d，时变化系数。 本建筑地下层平时为类汽车库、中危险级级，战时为六级人防二等人员 隐蔽所；商场、住宅楼中危险级级。 战时用水量表如下： 名称 掩蔽面积 掩蔽人数 第一防护单元 第二防护单元 750 4 7 21 3 15 15 800 生活用水量标准 4 10 / 28 储水时间 7 生活用水量 饮用水量标准 3 储水时间 15 36 饮用水量 消毒用水量 15 设计依据 已获批准的设计任务书； 设计手册及规范： 、建 筑给水排水设计规范 GB50015 XX 、建筑设计防火规范 GB50016-XX 、高层民用建筑设计防火规范 GB50045 95 、自动喷水灭火系统设计规范 GB50084 2001 、人民防空工程设计防火规范 GB50098 98 核工业部第二研究设计院主编给水排水设计手册第 2 册，中国建筑工业出版社， XX 年； 陈方肃主编高层建筑给水排水设计手册，湖南科学技术出版社， 2001 年版； 设计内容 绘制图纸，图纸总数在 20 张 左右，建议用 1或 2图纸。 具体包括室外给排水及消防总平面布置图、各层给11 / 28 排水和消防平面布置图；给水系统原理图、消火栓灭火系统原理图、自动喷水灭火系统原理图、污水系统图、雨水系统图；人防工程给排水平面布置及系统原理图；水箱、贮水池水泵房大样图等。 图纸要求： 设计深度应达到施工图设计要求。 图纸绘制严格遵守给水排水制图标准。 编写设计说明书，说明书字数在 3 万字左右。 设计计算说明书一份，图纸。 3 设计说明 室内给水工程 给水系统选择 由于城市管网资用水头，不能满足该高层建筑，故采用分区供水，给水分高、低两个分区，负 2层到 4 层为低区，市政管网直接供水； 5 到 19层为高区，由变频泵组供水。 给水系统组成 室内给水系统由引入管，水表节点，给水管道，配水装置和用水设备及附件组成。 加压设备及构筑物 采用变频泵机组供水。 管道的布置与敷设 引入管设两条，由建筑物南侧市政管网引入，引入管经水表节点后，接入合建式生活消防水池。 12 / 28 负 2 层到 4 层给水系统利 用市政管网直接供水。 高区采用下行上给的供水方式，高区水平干管敷设在各层的吊顶内，立管置于管井内，采用明装与暗装相结合的方式。 给水管道与其他管道之间留有一定的间距，以防止给水管道被污染，同时便于安装维修。引入管敷设深度为室外地下及处，穿越地下室墙体式，设防水套管。 水表设于水表井内。 给水管道穿过承重墙基础时，均预留孔洞，预留洞尺寸，考虑到管顶上部净空不能小于建筑物沉降量的要求，其值不小于。 管道敷设在空中时采用支架或托架固定，立管设管卡固定。 消防工程 消火栓系统 该建筑物采用设水泵和消防水箱的消火栓的给水方式。消防水箱贮存 10min 消防水量，火灾发生时先由消防水箱供水灭火，消防水泵启动后由消防水泵供水灭火。 根据高规，室内消防流量 20L/s，水枪充实水柱长度为。消火栓的布置要求有两支水枪的充实水柱达到同层内任何部位。消火栓距地面安装高度为，为保证及时灭火，每个消火栓处应设置报警信号装置。消火栓应设置在使用方便的13 / 28 走道内，宜靠近疏散方便的通道口处，楼梯间内。消防前室应设消火栓。建筑物屋顶设一个消火 栓。寒冷地区应考虑防冻措施。 水泵结合器应设于消防车易于到达的地点，同时考虑其附近有供消防车取水的消防水池。本设计设 4 个水泵结合器。 自动喷淋系统 该建筑采用湿式自动喷水灭火系统，采用玻璃球洒水喷头。湿式报警阀位于地下室的消防控制室。设计参数采用中危一级设计参数。根据规范，水力计算方法采用作用面积法。 一个报警阀只能控制 800个喷头，自动喷水灭火系统的给水方式为不分区， A栋用一个立管， B 栋为另一个立管。自喷系统与消防系统共用屋顶水箱。各区低层设置比例式减压阀减 压。 喷头采用玻璃球喷头，管材为镀锌钢管。 室内排水工程 排水系统选择 设计采用污废水合流的排水体制，排水不分区。 排水采用排水专用塑料管，设伸顶通气，横支管坡度采用标准坡度。 排水系统组成 办公室卫生器具，以及卫生间的卫生器具。排水管14 / 28 道包括器具排水管、横支管、立管、埋地干管和排除管。清通设备包括在横支管顶端的清扫口，设在立管和较长横干管上的检查口。污水局部处理构筑物为化粪池。通气系统主要为伸顶通气。 管材、管道的布 置与敷设 排水管材采用 PVC 排水塑料管。管道的布置在保证排水通畅、安全可靠的前提下，还考虑到经济、施工、管理、美观的因素。 雨水工程 雨水系统选择 该建筑由于主楼层数较多，故该建筑雨水采用天沟外排系统。天沟外排系统通过 雨水斗、连接管入排水立管，再经排出管流入裙楼屋面。电梯机房及水箱间顶的雨水散排到 18、 19 层屋面，雨水管道采用 UPVC 管。 雨水立管的布置 该建筑 A分为 7个汇水区域，共设 24个雨水斗，雨水立管分别为 YL-1YL-10, YL-25YL-27；其中的雨水汇集到 18层屋面，共设置2 个雨水斗；其中 YL-1YL-10 的雨水汇集到四层屋面，共设置 11个雨水斗；采用天沟外排方式。 该建筑 B分为 8 个汇水区域，共设 31 个雨水斗，雨水立管分别为 YL-11YL-24, 15 / 28 YL-28YL-30；其中 YL-28YL-30 的雨水汇集到 19 层屋面，共设置 3 个雨水斗；其中 YL-11YL-24 的雨水汇集到四层屋面，共设置 14个雨水斗。 雨水斗、连接管、悬吊管 查给水排水设计手册知 79 型雨水斗，当 H=140mm/h管径为 100mm时，其最 大允许汇水面积为 399m2,大于各立管实际汇水面积，满足泄水要求，所以选用 79 型雨水斗。连接管选用于雨水斗相同的管径，即 d=100mm.将各管段悬吊管负担的汇水面积换算成 H=100mm/h 的汇水面积： FH=。由于单斗系统较多斗系统的泄水能力大 20%，因此计算的 FH汇水面积相当于FH/的多斗悬吊管的汇水面积。本系统采用多斗系统，折算后的汇水面积进行计算。 人民防空工程 本设计人防防护时间为 3h ,市政水压 ，所有战时防水套管现时 安装 , 并以 5mm厚钢板焊接封堵 , 同时作防腐处理 ,墙外侧的堵板先刷红丹两道 ,再刷沥青漆两道 ,总厚度不小于 3mm,墙内侧的堵板外表刷红丹及银粉各两道 . 人防给水 防空地下室以城市自来水作供水水源 . 防空地下室战时用水量计算见下表： 16 / 28 名称 掩蔽面积 掩蔽人数 第一防护单元 第二防护单元 750 4 7 21 3 15 15 800 生活用水量标准 4 储水时间 7 生活用水量 饮用水量标准 3 储水时间 15 17 / 28 36 饮用水量 消毒用水量 15 战时贮水箱的选用 .见下表 名称 生活水箱 数量 饮用水箱 数量 第一防护单元 第二防护单元 30 30 1 1 30 30 1 1 注 : 洗消水量储放在洗消 水箱中 防空地下室的防毒通道内及各密闭通道附近设置皮带带冲洗龙头 ,由水泵抽取水 箱内的水 ,供人员洗消和口部洗消 .战时电源无保证时 ,应设手摇泵 人防排水 本人防工程分为平战结合及战时排水系统 ,平战系统主要排除平时及战时生活污水 ,战时系统排除战时及战后的人员及地面和墙面洗消污水 隔绝防护时间内 ,人防地下室不得向外部排水 . 人防地下室战时主要出入口的防护门内 ,设置染毒集水池 ,防毒通道 , 洗消间及 18 / 28 前 言 本设计题目为“四平地区 C 城排水工程设计”，该工程所处理的污水主要是由城市工业废水和公共建筑用水以及城市生活用水组成。根据给定的原始资料及相关要求，进行四平地区 C城市排水工程设计的规划及排水治理工程的扩大初步设计。根据市的情况，综合考虑各种排水体制的特点，经过经济效益，社会效益和环境效益的比较，本设计采用的排水体制为分流制，即设置污水排水系统和雨水排水系统两个分别独立的排水系统。城市污水经污水处理厂处理后排入水体，雨水不经过任何处理直接就近排入水体。 城市污水采用二级生化处理，其处理的基本流程为：原污水中格栅 污水提升泵站平流沉砂池辐流初沉池曝气池辐流二沉池接触池计量槽出水。 Preface The design theme for the G in the new row water project design. The project by sewage by urban industrial waste water and public buildings and urban life of the water. The design is based on the given raw data and related requirements of Changchun City in northeast China to the drainage design and drainage management planning the expansion of the preliminary 19 / 28 design of the project. Changchun City in accordance with the situation, considering the characteristics of the various drainage system, through economic, social and environmental benefits of comparison, the design of the drainage system for the triage system, that is, the sewage drainage system and stormwater drainage system in two separate drainage systems. Urban sewage treatment plant by sewage discharged into the water after treatment, rain water is not processed directly into the nearest body of water. The use of secondary municipal wastewater biological treatment, which dealt with the basic process is: raw sewage grille pump upgrade grille the stratospheric grit chamber the first sedimentation tank Chilodonella aeration tanksgeneral site flow of secondary sedimentation tanks disinfection contact tank measurement weir the water. 目 录 前 言 .20 / 28 .I Preface . II 设 计 题目 . . 1 设 计 任务 . 1 设 计 阶段 . 1 设 计 依据 . 1 设 计 原 始 资料 .21 / 28 . 1 设 计 工 作量 . 4 设 计 要求 . 4 第 2 章 城 市 排 水 管 网 设计 . 5 排 水 管 网 设 计 步骤 . 5 排 水 系 统 体 制 的 选择 . 5 排 水 管 网 布 置 方 案 选择 . 5 技 术 经 济 比22 / 28 较 . 6 排 水 管 网 设 计 计算 . 6 污 水 设计 . 6 污 水 水 量 计算 . 8 排 水 管 网 布 置 方案 . 10 第 3 章 城 市 污 水 处 理 厂 设计 . 11 处 理 污 水 水 量 及