市政污水管网设计任务书

摘要人的生存和城市的发展都离不开水,随着国民经济的发展，在许多城市里环境污染日趋严重，这给人们的日常生活带来了许多害处，而建造城镇污水处理厂被证明是解决城镇水污染的一条有效途径，所以为了保护我们周围的环境，需要建立一整套完整的污水处理系统，收集、输送、处理是非常必要的。本次毕业设计的题目是“A市新城区排水工程设计”，包括排水管网布置及污水处理厂初步设计和单项处理构筑物初步设计。该污水处理厂主要处理工艺为氧化沟法。氧化沟法可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮除磷等功能。脱氮的前提是NH3N应完全硝化，而氧化沟的好氧、厌氧区能完成这一功能，在好氧区进行有机物降解和氨化，在厌氧区进行硝化和反硝化。从而完成污水的处理，使排放出水达标。关键词排水工程；污水处理；生物处理；CARROUSEL氧化沟ARSTRACTTHESURVIVALANDDEVELOPMENTAREINSEPARABLEFROMTHECITYSWATER，WITHTHENATIONALECONOMICDEVELOPMENT，INMANYCITIESINCREASINGLYSERIOUSENVIRONMENTALPOLLUTION，TOPEOPLESDAILYLIFEHASBROUGHTMANYHARMFULEFFECTS，ANDTHECONSTRUCTIONOFURBANSEWAGETREATMENTPLANTSPROVEDTOBETOSOLVEURBANWATERPOLLUTION，ANEFFECTIVEWAY，SOINORDERTOPROTECTTHEENVIRONMENTAROUNDUS，THENEEDTOESTABLISHASETOFCOMPREHENSIVESEWAGETREATMENTSYSTEM，THECOLLECTION，TRANSMISSION，PROCESSINGISESSENTIAL。THEGRADUATIONPROJECTISENTITLED“AURBANDRAINAGEWORKSINTHENEWDESIGN”，INCLUDINGTHEDRAINAGENETWORKLAYOUTANDASEWAGETREATMENTPLANTPRELIMINARYDESIGNANDCONSTRUCTIONOFSTRUCTURESDEALINGWITHINDIVIDUALDESIGNPLANS。THEMAINSEWAGETREATMENTPLANTFORTHEPROCESSOFOXIDATIONDITCH。OXIDATIONDITCHLAWCANCOMPLETETHEREMOVALOFORGANICMATTER,NITROGENANDPHOSPHORUSREMOVAL，ANDOTHERFUNCTIONSNITRIFICATION。NITROGENISTHEPREMISEOFNH3NSHOULDBEFULLYNITRIFICATION，ANDTHEOXIDATIONDITCHAEROBIC，ANAEROBICZONETOCOMPLETETHISFEATURE，INAEROBICAREASANDDEGRADATIONOFORGANICMATTERAMMONIATION，ANAEROBICZONENITRIFICATIONANDDENITRIFICATION。TOCOMPLETETHESEWAGEDISPOSAL，SOTHATTHEEFFLUENTDISCHARGESTANDARDS。KEYWORDSDRAINAGEENGINEERINGWASTEWATERTREATMENTBIOLOGICALTREATMENT；CARROUSELOXIDATIONPOND；目录绪论11设计概论211城市概况2111城市规划2112排水工程现状及规划212主要设计资料2121新城区城市规划资料2122水文及气象资料4123设计依据4124设计内容和要求513设计指导思想和设计原则6131设计指导思想6132设计原则62排水系统设计与计算721排水系统体制的确定722排水管网系统布置原则723污水管网系统设计与计算7231污水管道布置与定线7232污水设计流量计算8233管段设计流量计算924雨水管渠系统设计与计算13241雨水管渠系统布置原则13242排水流域和雨水管道定线13243雨水管网设计流量计算13244雨水管渠设计控制参数153污水处理厂工艺设计1731污水处理厂厂址的选择1732污水处理厂的设计规模17321污水处理厂的设计规模17322污水处理厂处理构筑物规模18323设计流量18324处理程度的确定1833污水处理工艺流程的选定18331处理工艺流程选定应考虑的因素18332污水处理工艺选择1934污水处理构筑物的设计计算20341泵前中格栅20342污水提升泵房23343平流式沉砂池25344初次沉淀池28345CARROUSEL式氧化沟34346二次沉淀池40347接触消毒池47348计量设施4935污泥处理构筑物的设计计算53352贮泥池57353污泥脱水5936污水处理厂平面及高程布置60361污水处理厂的平面布置原则60362污水处理厂平面布置62363污水厂高程布置原则62364污水处理构筑物高程布置62结论63致谢64参考文献66附录67绪论我国地域幅员辽阔，然而各地的气候不同，经济发展状况水平差异也很大。目前，各城市都面临着不同的水环境污染。现有城市污水处理厂90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、生物膜法、稳定塘法及土地处理法等。“七五”、“八五”、“九五”、“十五”国家科技攻关课题的建立与完成，使我国在污水处理新技术、污水再生利用新技术和污泥处理新技术等方面都取得了可喜的科研成果，某些研究成果达到国际先进水平。因此，根据城市的规划，建立一套与自己经济发展相适应的控制水污染、保护水环境的方针、政策、标准和法规，同时建设与经济发展水平相适应的污水处理厂，这能够有效地防止因水资源短缺而制约城市社会经济发展。在人们的日常生活中，几乎任何时候都与水有关，例如盥洗、淋浴、生活洗涤等都离不开水，经过人们用了之后便成了污水。城市的雨水和冰雪融水也应及时排除，否则它们将积水为害，妨碍城市的交通，甚至危及人们人身财产安全。在人们生产和生活中产生的这些污水中，如不加控制任意排入水体（江、河、湖、海、地下水等）或土壤，将使水体受到污染，即会破坏原有的大自然环境，从而引起许多环境问题，甚至造成公害。因此，为了保护水环境，避免发生上述问题，国家规定现代城市就需要建立一套完整的工程设施（排水工程）来收集、输送、处理和利用污水。它的基本任务是保护水环境免遭受人为的污染，以促进工、农业生产的发展和保障人民的健康与正常生活，以便维持良好的城市面貌。其主要内容包括（1）各种污水和雨水的收集并及时地将其输送至适当地点；（2）妥善处理后排放或者再利用。排水工程在建设我国社会主义国家中起着十分重要的作用。从环境保护方面讲，排水工程有保护和改善环境、消除污水危害的作用，是保障人民健康和造福子孙后代的大事；从卫生上讲，排水工程的兴建对保障人民的健康具有深远的意义，对预防和控制各种传染病、癌症或“公害病”等等都有着极其重要的作用；从经济上讲，城市污水资源化，可重复利用于城市或工业，这是节约用水和解决淡水资源短缺的重要途径，它将产生巨大的经济效益。总之，在建设中国特色的社会主义国家过程中，把排水工程作为国民经济的组成部分，对保护环境、促进工、农业生产和保障人民健康有着现实的意义和深远的影响，并使经济建设、城乡建设与环境建设同步规划，同步实施，同步发展。这样才能实现经济效益、社会效益和环境效益的统一。COMMENTLIN11设计概论11城市概况111城市规划A市位于北纬30度9分，东经115度29分，地处长江三角洲东缘，我国南北海岸线的中部，交通便利，地理位置十分优越。近几年，随着该市经济的快速发展，城市发展需要新的空间，市政府决定发展城区南部，创造一个布局合理、功能齐备、交通便捷、生活方便、具有文化内涵的新城区。112排水工程现状及规划A市的新建城区的现状是无任何的排水管网，因为是刚开发建设不久的新城，所以排水主要靠沟渠流入池塘或河流中。从而造成水环境污染破坏了整个城市的环境，影响了人民的日常工作、生活和身体健康，已成为影响和制约该市经济可持续发展的重要因素之一。随着开发区面积的扩增，各类企事业单位的相继入驻，建筑面积也成倍增长，用水量也随之大幅度增加，因此排放的污水量肯定也会相应地增加，新区的基础设施将日益增强。为更好的落实环境保护基本国策和可持续发展战略，保护该市良好的生态环境，改善市民的生活质量，决定建设一整套的排水管道和相应的污水处理系统，以便适应市政建设发展的需要。综合新建城区的地势地貌特点和河流的容纳能力，以及参照国内外城市的规划经验确定，新建城区的排水体制为分流制，即将城区污水先经过污水管道收集后送入城市污水处理厂进行处理，处理达标后再排入H江，而对于雨水就直接排入H江。12主要设计资料121新城区城市规划资料1211城市总体规划平面图一张1212规划区人口数及人口密度根据总体规划，该城区近期2015年规划人口为12万人，居住区人口密度为400CAP/HM2；远期2025年该城区形成良性循环发展的局面后，新区人口达到20万人，居住区人口密度450CAP/HM2。根据该市用水量定额和排水设施水平等因素，确定新城区综合生活污水排放定额为360L/CAPD。1213雨水设计参数（1）暴雨强度公式采用A市暴雨强度公式NBTPCAQLG16721MT式中设计降雨强度；Q/2HSL设计降雨重现期，根据规划区汇水地区性质、地形特点和气象特P点等因素确定雨水设计重现期标准为年；1P重现期为1年的设计降雨的雨力，设计中取17812；1A雨力变动参数，是反映设计降雨各历时不同重现期的强度变化程C度的参数之一，设计中取14668；参数，设计中取10472；B指数，设计中取0796；N降雨历时；T地面集水时间，单位为分钟；在本次雨水管道管径计算中，根据1径流区面积的大小、雨水流程长短、地形坡度大小等不同情况，取；MIN10T管渠内雨水流行时间，；2TIN折减系数，暗渠、暗管M2，明渠M12，设计中取M2（2）汇水面积上降雨量计算设计雨水量采用下列公式计算/SLQFQ式中为雨峰时段内的平均设计暴雨强度；Q2/HSL地面径流系数，本规划范围内取；60汇水面积，。F2HM1214污水处理工艺设计基础资料根据对现状生活污水水质中BOD5的计算结果、对工业废水的调查统计结果和A市污水收集管网部分为截流式合流制的现状并考虑规划发展的需要，参考我国南方的部分生活污水处理厂的进水水质，为稳妥、可靠起见，污水处理厂的进水水质确定为表11污水处理厂设计进水水质项目BOD5MG/LCODCRMG/LSSMG/LTNMG/LNH3NMG/LTPMG/LPH值平均水温数值4007004073824456658520因污水处理厂出水最终排水排入H江，经过污水处理厂二级处理后的水质应达到国家GB189182002中的一级标准排放。表12污水处理厂出水水质项目BOD5MG/LCODCRMG/LSSMG/LTNMG/LNH3NMG/LTPMG/LPH值平均水温出水206030158156920122水文及气象资料1221水文资料H江最大流量125000M3/S，最大流速2M/S，最小流速05M/S。历史最高洪水位2653M98年，最低洪水位2520M，历年平均洪水位2503M,历年平均水位2138M。1222气象资料该市属于亚热带海洋性季风气候，其主要气候特征冬冷夏热，四季分明，但冬季常有寒流；雨热同季，降水充沛，但变率较大；光温协调，日照较多，但年际多变。据该18731994年气象资料统计；全年平均气温155，以1月最冷，平均气温34；7月最热，平均气温275。气温最高的是7、8两月，这些年该市的夏天越来越热，超过35的高温天数10天左右。全年主导风向为东南风；冬季主导风向为西北风；平均风速为30M/S；年平均气温为155，极端最高气温为3921959822；全年降水总量平均为11498MM；平均相对湿度为80；年最大蒸发量为17961MM；年最小蒸发量为11555MM1984119。1223地形、地貌、工程地质及地震烈度A市为H江冲积物淤积而成，属冲积平原，全市无山丘，地势低平，海拔29M49M。规划区范围内的地形由西北向东南方向倾斜，高差不超过4M，现建成区地面标高在30M34M之间。现建成区地下水位埋深夏季一般为89M，冬季为910M。规划区地质条件基本相同，基岩是扬子古陆的组成部分，地耐力一般为810T/M2，地面35M以下为粉砂层流砂。A市位于三个地区的地震断裂带边缘，地震烈度五度。123设计依据（1）污水综合排放标准GB89781996（2）地表水环境质量标准GB38382002（3）城市污水处理厂项目建设情况（1994）（4）城市污水处理厂污水污泥排放标准CJ/T30701999（5）室外排水设计规范GB501012005（6）城镇污水处理厂污染物排放标准GB189182002（7）城市排水工程规划规范GB503182000（8）污水排入城市下水道水质标准CJ30821999（9）水处理工程设计计算（2006年）（10）给水排水管网系统（2007年）（11）给水排水设计手册124设计内容和要求1241设计内容根据该市总体规划图和所给的设计资料进行排水工程初步设计。设计内容如下（1）雨水和污水的排水管网设计；（2）污水和污泥处理工艺设计，含其工艺流程的确定和单体构筑物的设计计算；（3）污水处理厂总平面布置说明；（4）绘制710张CAD图纸，例如平面布置图、剖面图等。1242设计成果要求（1）设计深度应达到初步设计水平；（2）设计说明书和设计计算书（不少于2万字），内容与要求，见排水工程毕业设计指示书；（3）绘制的图纸不少于7张，此外，其组成还应满足下表要求。表13毕业设计绘制图纸要求污水、雨水管网平面布置图2张，A1污水、雨水干管纵剖面图2张，A2污水处理厂总平面布置图1张，A1污水处理厂污水与污泥处理系统高程布置图1张，A2污水处理主体构筑物（污水提升泵房、沉淀池、二级处理构筑物）工艺图24张，A2（4）按照学校要求完成毕业设计文件。13设计指导思想和设计原则131设计指导思想随着社会的发展和人民生活水平的不断提高，环境的污染也变的越来越严重，尤其是对水体的污染使我国的水资源更加贫乏。面对当前存在的水资源危机，环境保护是我国的一项基本国策，对环境的保护和治理已经刻不容缓。城市排水设施不仅是维护城市生态物质代谢功能的重要前提，也是保护城市水质资源和居民生活环境的重要措施。坚持经济建设、城乡建设、环境建设、同步规划、同步实施、同步发展的方针，开展以城市为中心的环境综合治理，以实现经济效益、社会效益和环境效益的统一，并结合环境保护法和水污染防治法进行城市排水工程的规划和设计。132设计原则（1）遵守国家对环境保护及城市污水治理的有关规范、标准和规定。（2）污水管网建设必须与污水处理厂的建设相配合。（3）根据统一规划、分期建设的原则，以近期为主，考虑远期发展。（4）因地制宜地根据实际情况，在保证处理效果的前提下，尽量节约投资减少用地，做到技术先进、安全适用。（5）积极稳妥地引进和采用先进技术、先进设备、新材料，提高运转可靠性，尽可能减轻劳动强度，减少日常维护检修工作量。（6）尽可能减少污水在收集、运输、处理、排放过程中对环境造成的不良影响，防止二次污染。2排水系统设计与计算21排水系统体制的确定根据A市总体规划，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比较，规划新开发地块采用完全分流制排水系统，污水集中收集后，统一入污水处理厂，经处理达标后，排入自然水体。雨水就近汇流至后直接排入附近河道22排水管网系统布置原则在进行城镇排水管渠系统的规划和布置时，通常应遵循以下原则（1）排水管道系统的规划设计应符合城市总体规划，并应与其他单项工程建设密切配合，互相协调。（2）经济合理地确定管网密度，排水路线尽量短捷。（3）截流干管尽可能布置在河岸或水体附近较低处，以便于干管接入。（4）城镇污水管渠应考虑城市工业废水的接入，满足排入城市下水道水质标准的工业废水可直接排入下水道，不满足标准的在厂内进行预处理后排入下水道。（5）排水管渠应尽量避免穿越不易通过的地带和构筑物；也不宜穿越有待规划和发展的大片空地，以避免影响整块地的功能和价值。（6）排水管渠系统应与地形地势变化相适应，顺坡排水，尽量使污水重力排除，不设或少设中途提升泵站。（7）合理比较和选择整个排水系统的控制点及控制点标高，以使整个管网系统埋深与投资合理。（8）在条件允许时，分流制排水系统的雨水，特别是初期雨水，可考虑初步处理后排入水体，合流制排水系统可修建溢流水调节池，以尽量减少对受纳水体的影响。23污水管网系统设计与计算231污水管道布置与定线2311定线方案说明（1）排水管网的定线原则应尽可能在管线较短和埋深较浅的情况下，让最大区域的污水自流排除。（2）定线时考虑的因素地形和水文地质条件；城市总体规划、竖向规划和分期建设情况；排水体制、线路数目；污水处理利用情况、处理厂和排放口的位置；排水量大的工业企业和公建情况；道路和交通情况；地下管线和构筑物的分布情况。（3）地形一般是影响管道定线的主要因素，定线时应充分利用地形，使管道的走向符合地形趋势，一般应顺坡排水。地形标高较高的污水不要经较低地区泵站排水。（4）排水管网定线的顺序应当是先确定污水处理厂的位置，然后依次确定主干管、干管、支管的位置。污水厂应设在河流下游，地下水流向的下游，城市主导风向的下风向。（5）管道埋深和泵站数量直接影响到工程总造价，管网定线需做方案比较，选择最合适的管线位置，使其既能减少埋深，又可少建泵站。（6）排水管道定线应尽量避免或减少管道与河流、山谷、铁路及地下构筑物交叉，以降低施工费用，减少养护工作的困难。（7）当排水干管与等高线垂直时，排水干管一般采用双侧集水；当排水干管与等高线斜向相交时，排水干管一般采用单侧集水。当排水干管双侧集水时，干管间距一般为6001000M；当排水干管单侧集水时，干管间距一般为600800M。2312定线方案及比较由于要进行技术经济比较，选择最佳方案，定线时采用了两套方案，两个方案的污水厂均设在城市河流下游，主导风向偏。距离居民区约，符合卫生和防10M洪要求。两种设计方案分别为方案一和方案二。（1）方案一根据城市的地形特点，即地势向水体倾斜，地面较平缓，可采用正交截流式布置方案。污水干管沿与等高线垂直（近似）方向布置，污水主干管沿河岸布置，与等高线平行，但这样造成主干管过长，管道埋深增加较多，这样会增加基建投资，是不利的。（2）方案二该采用近似干管平行式布置的方式，由于该市地形坡度不大，污COMMENTLIN2水干管沿与等高线平行（近似）方向布置，污水主干管与等高线垂直布置，这样主干管以最短的距离坡向水体，埋深不至于过大。该方案的特点是充分利用地形，只设一条主干管，管道埋深不会增加很多。通过以上方案比较，选择方案二为本设计污水管网设计方案。232污水设计流量计算2321生活污水设计流量公式86401ZNNKQ式中居住区生活污水设计流量（）；1QSL/居住区生活污水定额L/CAPD；N居住区生活污水量总变化系数；ZK设计人口数（CAP）；N居民区生活污水量总变化系数103572QDZ式中居住区生活污水量总变化系数；ZK平均日污水流量（）。DSL/2322污水设计流量计算居住区生活污水设计流量计算结果见下表。表21居住区生活污水设计流量计算表日平均污水量设计流量规划年限居住区面积HM2人口密度CAP/HM2居住人数CAP生活污水定额L/CAPDM3/DL/S总变化系数KZM3/DL/S2015年30040012000036043200500136587536802025年444445002000003607200083333129928801075工业企业、淋浴污水与工业废水设计流量已直接给出SLQ/0452所以A市的污水设计总流量为1107233管段设计流量计算2331计算参数及参数说明只有本段流量的设计管段设计流量用下式计算式中设计管段的本段流量（）；1QSL/设计管段服务的街区面积（）；F2HM生活污水量总变化系数；ZK单位面积的平均污水流量，即比流量L/SHM2。0Q8640NPQ居住区生活污水定额，L/CAPD；N街区人口密度，。P2/HMCA（2）具有本段流量、转输流量以及集中流量的设计管段设计流量用下1QQ3Q式计算0KFQZ式中设计管段的设计流量，；QSL/设计管段和上游管段的街区总服务面积，。F2HM2332污水管道计算（1）居住区污水比流量0Q由原始资料可知，居民生活污水平均流量按街坊面积比例分配，则比流量为/124520HSL（2）街区编号并计算其面积将各街区编上号码，并按各街区的平面范围计算出街区面积，列入表22中。用箭头标出各街区污水排出的方向，见污水管网平面布置图。表22街坊面积街坊编号I街坊面积AIHM2街坊编号I街坊面积AIHM2街坊编号I街坊面积AIHM211335115502162026151259822663331213593236624617141208248485575158442570166171687826637761917880845518485967819384ZKFQ011056720401（3）划分设计管段，计算各管段的设计流量根据方案一中管网定线平面布置图，将各干管和主干管中有本段流量进入、集中流量及旁侧管道接入的检查井作为设计管段的起讫点并编上号码，然后计算每一设计管段的设计流量。工业用地污水量按集中流量计算，设计管段的划分见污水管网平面布置图。各设计管段的设计流量计算见污水干管设计流量计算表23。本设计是初步设计，只对干管和主干管进行设计计算。表23污水干管设计流量计算居民生活污水日平均流量分配管段设计流量计算本段集中流量管段编号街坊编号街坊面积HM2比流量L/S/HM2流量L/S转输流量L/S合计流量L/S总变化系数沿线流量L/S本段L/S转输L/S设计流量L/S12345678910111212113351120149500014952029980000002998232615112068914952184194200000000420015384551120510000510231150000000115034331211203492694304319564300000056434546171120691304337341867700000006770565575112064437344378187800000000780067661711206914378506918888700000088877876191120693506957621799610000009961910967811207590007592216400000001640101110567112063575913942028180000002818111211550112061613942010193902000000390212131259811206702010268019504000000050401314135931120664268033441861380000006138161714120811201353000135320274300000027431718158441120945135322981943950000004395181916878112098322983282186035000000603519201788011209863282426718762400000076242021184851120543426748101884820000008482212219384112043048105240179154000000915422232040111204495240569017984900000098492324216201120694569063841710912000000109122425226631120743638471271712034000000120342526236621120741712778681713143000000131432728248481120950000950212002250000045022829257011120785950173520342220002500792229302663711207131735244819465000045009150814/5762000576217996100000099611426/57627868136301621433000000214332630/13630244816079152482700000024827（5）污水主干管水力计算水力计算计算结果见附录1和附录2的污水干管及主干管水力计算表。2333污水管道设计控制参数（1）设计充满度根据室外排水设计规范规定，污水管道应按非满流进行设计，其最大设计充满度如表24所示。表24最大设计充满度管径D或渠道高度H最大设计充满度H/D或H/H2003000603504500705009000751000080（2）最小设计流速为防止管道中产生淤积，根据设计规范及有关运行经验，污水管道在设计充满度下最小流速定为06M/S。（3）最小管径为防止管道淤积，减少清通次数，街区和厂区内连接管道的最小管径采用200MM，街道管（支管、干管、主干管）的最小管径采用300MM。（4）最小设计坡度管径为200MM时，采用的最小设计坡度为0004；管径为300MM时，采用的最小设计坡度为0003。（5）最大埋深根据当地地下水位及地质情况，管道最大埋深采用640M650M。（6）最小覆土厚度必须满足三点要求防止管道内污水冰冻和因土壤冻胀而损坏管道，要求管内底标高在冰冻线以上015M；防止管壁因地面荷载而受道破坏，要求在车行道下管顶最小覆土厚度不宜小于07M；满足街坊污水连接管衔接的要求。（7）管道衔接时，管径相同采用水面平接，管径不同，采用管顶平接，以防止下游水位高于上游水位。（8）干管与主干管衔接时，当水面差大于100M时，使用跌水井跌落，当水面差小于100M时，直接接入。（9）干管水面一般不能低于主干管水面，总控制点后至污水处理厂之间的主干管不应跌水。（10）管道埋深低于地下水位时，一般应设提升泵站。（11）管道坡度尽量平行于地面坡度，应首先控制控制点的埋深，然后推求整个主干管各管段埋深。（12）在旁侧支管与干管交汇处，支管接入干管的转弯角度，与下游管道的夹角一般应大于90，以防止在上游管道中产生回水。24雨水管渠系统设计与计算241雨水管渠系统布置原则（1）雨水管渠系统的布置应充分利用地形，就近排入水体；（2）在布置雨水管渠系统时，应尽可能避免设置雨水泵站；（3）雨水管渠系统的布置应与城镇规划相协调；（4）根据条件，雨水管渠系统的布置应采用明渠和暗管相结合的形式；（5）雨水出口的布置通常采用分散和集中两种布置形式。242排水流域和雨水管道定线新城区地形平坦，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，流域分界线为城区边界。河流的位置确定了雨水出口的位置，为使雨水以最短距离按重力流就近排入水体，设计方案采用正交式布置，故雨水干管的走向为自北向南。由于河流的洪水位低于该地区地面平均标高，可依靠重力排除雨水，因此在干管的终端不设置雨水泵站。243雨水管网设计流量计算2431雨水设计流量计算公式（1）暴雨强度公式采用A市暴雨强度公式NBTPCAQLG16721MT式中设计降雨强度；Q/2HSL设计降雨重现期，根据规划区汇水地区性质、地形特点和气象特P点等因素确定雨水设计重现期标准为年；1P重现期为1年的设计降雨的雨力，设计中取14502；1A雨力变动参数，是反映设计降雨各历时不同重现期的强度变化程C度的参数之一，设计中取079；参数，设计中取7；B指数，设计中取0766；N降雨历时；T地面集水时间，单位为分钟；在本次雨水管道管径计算中，根据1径流区面积的大小、雨水流程长短、地形坡度大小等不同情况，取；MIN10T管渠内雨水流行时间，；2TIN折减系数，暗渠、暗管M2，明渠M12，设计中取M2（2）汇水面积上降雨量计算设计雨水量采用下列公式计算/SLQFQ式中为雨峰时段内的平均设计暴雨强度；Q2/HSL地面径流系数，本规划范围内取；60汇水面积，。F2HM2432划分设计管段根据管道的具体位置，在管道转弯处，管径或坡度改变处、有支管接入或两条以上管道交汇处，以及超过一定距离的直线管段上设置检查井，把两检查井之间流量不变且预计管径和坡度也不变的管段定为设计管段，将设计管段的检查井依次编上号码，确定各检查井的地面标高和设计管段的长度。以上数据见下表表25检查井标高检查井编号地面标高M检查井编号地面标高M13200017322202317621831990331590193271043133020325605322002132596631980223249273179023323408315909323001032121113189512317201332860143268415325291632411表26设计管段长度设计管段编号管长LM设计管段编号管长LM12241111225523261131418334238141528056235151625067265161731078298171810491024119202081011237202129321222512433划分并计算各设计管段的汇水面积各设计管段所承担的汇水面积按就近排入附近雨水管道的原则划分，确定每块汇水面积的面积数。雨水管道的汇水面积应基本上保证均匀增加，这样才能保证管径是均匀增加的，另外在管径发生变化的地方应对汇水面积适当的加以调整。一般而言，管径变化的管段上游应适当的减少汇水面积而在下游增加汇水面积，这样做的原因是可以使管道的坡度都适当的减小。具体数据见表27。表27汇水面积计算表设计管段编号本段汇水面积编号总汇水面积HA设计管段编号本段汇水面积编号总汇水面积HA121619111211、1214682325931314161335343、41299141517、18107565617151613、19929676598161714、201245787、81364171815、214019109575192023、221208101110550212224、25、27869222326、2816862434水力计算列表计算各设计管段的设计流量，进行雨水干管的水力计算，确定各设计管段的管径、坡度、流速、管底标高和管道埋深等值。雨水干管水力计算结果见附录3雨水干管水力计算表。244雨水管渠设计控制参数为使雨水管渠正常工作，避免发生淤积、冲刷等现象，对管渠水力计算的基本数据作如下的技术规定（1）设计充满度雨水管道设计充满度按满流计算，明渠有等于或大于020M的超高，街道边沟应有等于或大于003M的超高。（2）设计流速满流时管道内最小设计流速为075M/S，明渠内最小设计流速为040M/S；金属管最大设计流速为10M/S，非金属管最大设计流速为5M/S。（3）最小管径和最小设计坡度雨水管道的最小管径为300MM，相应的最小坡度为0003，雨水口连接管最小管径为200MM，最小坡度为001。（4）管道至检查井处的连接，一般采用管顶平接，必须保证进水管底不得低于出水管底，且保证覆土大于或等于07M，管道的最大埋深不宜超过50M。3污水处理厂工艺设计31污水处理厂厂址的选择制定城市污水处理系统方案，污水处理厂厂址的选定是重要的环节，它与城市的总体规划、城市、排水系统的走向、布置、处理后污水的出路都密切相关，对周围环境卫生，处理厂基建投资及运行管理都有很大影响。污水处理厂的位置选择应符合城镇总体规划和排水工程总体规划的要求，并根据下列因素综合确定。（1）应与选定的污水处理工艺相适应，无论采用什么处理工艺，尽量少占农田和不占良田。（2）厂址必须位于集中给水水源的下游，并设在城镇、工厂厂区及生活区的下游和夏季主导风向的下风向。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，但也不宜太远，以免增加管道长度，提高造价。（3）当处理后的污水或污泥用于农业、工业或市政时，厂址应考虑与用户靠近，或者以便于运输。当处理水排放时，则应与受纳水体靠近，但不低于最高洪水位。（4）要充分利用地形，以满足处理构筑物高程布置要求，减少土方工程量。若有可能，宜采用污水自流流入处理构筑物的方案，以节省动力费用，降低处理成本。（5）根据城市总体发展规划，处理厂厂址的选择应考虑远期发展的可能性，有扩建的余地，并选择地质条件较好的地方，以方便施工，降低造价。（6）处理厂厂址区易于做到三通一平。综合考虑A市新城区地形、地势及河水流向、风向等因素，将污水厂址选在该城区西南角，靠近岸边又与岸边留有一定距离，且离市区符合卫生防护要求（污水厂距居民区大于300M）。污水厂设在河流下游，不会对城市的饮用水源及自然景观产生污染。同时污水厂处于城市主导风向的下风向，不会对城市产生空气污染。污水处理厂工程地质条件较好，交通方便，靠近受纳水体，处理后的水可以就近排放。32污水处理厂的设计规模321污水处理厂的设计规模污水厂规模以处理水量的平均日平均时流量计，见表31。本设计中污水处理厂规模按近期（2015年）污水总量设计，定为640000M3/D，并预留空地作为远期的发展。表31污处理厂设计规模期限单位生活污水工业污水污水总量M3/D58753388862641近期L/S68045725M3/D92880388896768远期L/S1075451125322污水处理厂处理构筑物规模污水处理厂的主要构筑物拟分为2组，处理规模为64000M3/D。每组处理规模为32000M3/D。323设计流量当污水厂分建时，以相应的流量作为设计流量。各设计水量的具体数据见下表。表32污水处理厂的设计流量项目计算值设计值L/S最高日用水量725725平均日用水量545545324处理程度的确定根据原始资料，污水厂进出水水质指标和处理程度见下表。表33污水处理厂进出水水质指标及污染物处理程度项目BOD5MG/LCODCRMG/LSSMG/LTNMG/LNH3NMG/LTPMG/LPH值平均水温进水4007004073824456658520出水206020158156920去除率95009142950660526667671133污水处理工艺流程的选定331处理工艺流程选定应考虑的因素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，所采用的污水技术各个单元的有机组合。污水处理工艺流程选定，主要以下列各项因素作为依据（1）污水的处理程度（2）原污水的水量与污水流入工况（3）工程造价与运行费用（4）当地的各项条件332污水处理工艺选择由于本工程的设计污水量为64000M3/D，属小型污水处理工程。且对污水处理工艺要求不但要有效地去除BOD5、COD、SS等，还要具有脱氮除磷的效果。根据城市污水处理及污染防治技术政策要求推荐，在对氮、磷污染物有控制要求的地区应采用二级强化处理，适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺一般选用AO法、A/A/O法、氧化沟法等技术，也可审慎选用其他的同效技术。又由于A/O法只能单一的去除废水中的氮或磷，而不能同时具有去除氮磷的功能，所以不考虑A/O法。但在这里，可以考虑在具有脱氮同效的工艺前加厌氧工艺使之可以达到除磷效果。卡罗塞尔氧化沟有投资省、处理效率高、可靠性好、管理方便和运行维护费用低等优点。BOD5的去除率可达9599，脱氮效率约为90，除磷效率约为50，但若投加铁盐，除磷效率可达95。故本工程拟定以下两种方案，以作比较后确定。表34污水处理厂工艺流程方案技术比较表方案一（厌氧缺氧好氧）方案二（氧化沟）优点（1）基建费用低，具有较好的脱氮除磷功能；（2）具有改善污泥沉降性能，减少污泥排放量；（3）具有提高对难降解生物有机物去除效果，运转效果稳定，工艺流程简单，总水力停留时间少于其他同类工艺；（4）工艺在厌氧、缺氧、好氧的条件下交替运行，有利于抑制丝状菌的膨胀；（5）不需要外加碳源，厌氧、缺氧池只进行缓速搅拌，节省运行费用；（6）国内工程实例多，工艺成熟，容易获得工程管理经验；（7）出水水质好，较易于深度处理，出水水质稳定，对外界条件变化有一定的适应性；（8）消化污泥可生产沼气，回收部分能源降低成本（1）处理流程简单，构筑物少，基建费用较省；（2）基建费用低，具有较好的脱氮除磷功能；（3）处理效果好，有较稳定的脱氮功能；（4）有抗冲击负荷的能力，出水水质好，由于存在明显的富氧区和缺氧区，脱氮效率高；（5）曝气设施单机功率大，调节性能好，并且曝气设备较少，既节省投资，又可使运行管理简化；（6）有极强的混合搅拌与耐冲击负荷能力强；（7）能处理不易降解的有机物，污泥生成少（8）技术先进成熟，运行稳妥可靠，管理维护简单，运行费用低；缺点（1）处理构筑物较多；（2）需增加内回流系统（1）处理构筑物较多；（2）回流污泥溶解氧较高，对除磷有一定的影响；（3）容积和设备利用率不高，用电量较大；（4）设备安装较为复杂，维修和更换烦琐综上所述，可得比较适合本市新城区污水厂的工艺是CARROUSEL式氧化沟。因为这种工艺具有较好的除P脱N功能,运行时适当投加铁盐，提高磷的去除率；具有改善污泥沉降性能的作用和能力，减少污泥的排放量，运行效果稳定；技术先进成熟，运行稳妥可靠；国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验技术先进成熟，运行稳妥可靠。故推荐方案一为本工程的处理工艺，流程图见图31。进水中格栅、提升泵房平流式沉砂池初次沉淀池CARROUSEL氧化沟二次沉淀池污泥回流初沉池污泥剩余污泥污泥外运上清液出水图31处理工艺流程图34污水处理构筑物的设计计算341泵前中格栅3411概述格栅系由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂端部的构筑物，用以截留污水中较大的悬浮物和漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。3412设计计算（1）确定格栅前水深根据最优水力断面公式计算得；。式中，21VBQMB231BH6021为进水渠道内的流速，取。所以栅前槽宽为，栅前水深为1VSV/9503。MH60（2）栅槽宽度1、栅条的间隙数，个NNBHVQSI式中格栅栅条间隙数（个）设计流量（）SM/3格栅倾角，取60设计的格栅组数（组）N格栅栅条间隙（M），BMB2接触消毒池污泥浓缩池污泥脱水机房巴氏计量槽格栅栅前水深（M），HMH60格栅过栅流速（M/S），VSV/95设计中取，MH60SV/95MB026格栅设2组，并且2组同时工作，则每组格栅间隙数个289506SIN70N2、格栅槽宽度BSB1式中格栅槽宽度（M）每根格栅条的宽度（M）S设计中取，则01MB83021282总槽宽为63（3）过栅水头损失1H1、进水渠道渐宽部分的长度。进水渠宽，设其渐宽部分展开角1LB231，进水渠道内的流速为。20SMV/950TGTBL26211式中进水渠道渐宽部分的长度（M）1L进水明渠宽度（M）1B渐宽处角度2、出水渠道渐窄部分长度2LML305913、通过格栅的水头损失，1H01KHSIN20GV式中过栅水头损失，；1HM计算水头损失，；0重力加速度，；G2/89S系数，格栅受污染物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般取；K3K阻力系数，与格栅条断面形状有关，设栅条断面为4/3SB锐边矩形断面，。42MGVBSKH106SIN892501423SIN3/43/01（4）栅后明渠的总高度，HM21H式中栅后明渠的总高度（M）；明渠超高（M），一般采用0305M。2H设计中取03M，则MHH0130621（5）格栅槽总长度（M）；LTGHL1215式中格栅槽总长度（M）；格栅明渠深度（M）。1HMTGL902630513059（6）每日栅渣量，WD/10864QW式中每日栅渣量（）；W3/MD每日每103M3污水的栅渣量（污水），当格栅间隙为13310/M1625MM时，010005；格栅间隙为3050MM时，3/003001。本工程设计当中格栅间隙为20MM，则取1330/污水。06MDW/20/7531067258643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。7）附属设施采用链条式格栅除污机两台。格栅上05M处设工作平台，平台宽度取15M，上设有格栅除污机，减速箱，皮带传送机等，平台临水侧设栏杆，平台上安装给水阀门，并设具有活动盖板的检查孔，平台上设置起重量为05T的工字梁和电动葫芦。控制方式采用手动和定时控制，污物由人工小车运送。342污水提升泵房3421设计数据（1）污水泵站设计流量按最大日最大时流量设计，为。SLQ/725（2）进水管管底高程2653M，地下埋深为5270M，管径为，充MDN60满度为070，则水面高程2694M，集水井的水面高层为2683M。（3）污水经过污水提升泵房流入配水井的水面高程为3488M，压水管管长接近10M。（4）泵站设在处理厂内，污水厂的地面高程为30000M，由于设计时采用自灌式，所以泵房的设计地面高层为30000M。（5）地质条件较好，土质为亚粘土，地下水位在地表以下850M，地下无侵蚀，土壤冰冻深度003M。3422工艺布置为运行方便，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。本设计采用来水为一根污水干管，无滞留、涡流等不利现象，故不设进水井，来水管直接经进水闸门、格栅流入集水池，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。3423水泵的选择（1）设计流量。SLQ/725（2）考虑选用6台水泵，4用2备，每台水泵。SLQ/184725（3）选泵前总扬程估算1、经过格栅的水头损失为011M。2、集水池设计最高水位高程进水管内水面标高格栅水头损失26530011026420M3、集水池设计最低水位高程设计最高水位有效水深2642025023920M4、集水池最低工作水位与所需提升泵站最高水位差值配水井水面标高集水池设计最低水位34880