污水处理厂二三级管网工程初步设计

PAGEPAGE8设计说明一.设计依据1、业主提供的技术资料(1)我公司与云阳县青江环境综合整治有限公司签定的设计合同；(2)我公司编制的《云阳县平安镇白龙社区、龙塘社区污水处理厂二三级管网工程初步设计》2018年2月；(3)《云阳县发展改革委员会关于云阳县平安镇白龙社区、龙塘社区污水处理厂二三级管网工程初步设计》云发改投【2019】152号(4)业主提供的1:500地形图；（5）云阳县青江环境综合整治有限公司、平安镇政府和当地社区确定的设计范围。2、执行的技术规范或使用图集(1）《室外排水设计规范》(GB50014-2006)2016版(2)《城镇给水排水设计规范》GB50788-2012（3）《山地城市室外排水管渠设计标准》DBJ50-T-296-2018；（4）《重庆市市政工程施工图设计文件编制技术规定》2017年版（5）《给水用PE聚乙烯(管道）系统》GB/T13663.2-2018（6）《埋地塑料排水管道工程技术规程》CJJ143-2010；（7）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）（8）《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB

50268-2008）（9）《给水排水工程管道结构设计规范》（GB

50332-2002）（10）《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）(11)《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014（12）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016版）（13）《城市排水工程规划规范》(GB50318-2017)（14）《混凝土结构设计规范》GB50010--2010(2015版)；(15)市政排水管道工程及附属设施（06MS201）(16)《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GB50141-2008云阳县青龙街道复兴集镇位于云阳县城东部，由云阳县青龙街道管辖，距离县城中心区域5km，东临建民村，西接杨沙社区，南邻长江，北靠道湾社区。区域北高南低，地形坡度较大，特别是靠近滨江路沿线坡度达30°，海拔高程在175~300m之间。复兴社区幅员面积3平方公里，复兴集镇属于全迁移民集镇，集镇面积0.42平方公里，人口1.5万人，主要工业有森华畜宰场和制药厂，工业废水均在企业内进行处理，复合排放标准后排入摄政管网，集镇生活污水经化粪池处理后排入道路边沟、排洪沟，最后进入长江。本次是对集镇管网进行设计，将污水接入已建城市管网。二、初步设计审查意见执行情况原初设批复主要如下：拟定改造与完善管网总长7022m，其中敷设DN300HDPE管道2808m，DN400HDPE双壁波纹管3451m，DN200PE管275m，DN150PE管45000m，检查井292座、消能井1座、收集井13座、排气井1座、化粪池25座，污水泵站2座、混凝土路面恢复3929㎡，混凝土地面1200㎡，排水沟恢复330m。本次施工图基本按照初步设计线路布置，管道长度基本一致。三、设计原则集镇排水管道设计应符合相关设计规范要求。排水管网设计应满足地区经济和社会长远发展的需要，同时注意远期发展与分期实施相结合的原则。排水管道均按远期设计，并能适应片区建设需要，考虑分期实施的可能性。新建排水管网充分考虑区域排水现状及地块建设的情况，结合地块建设规划，在排水管道断面、平面布置、高程布置上适应功能的需要和接入的可能性、便利性。排水管网设计注意技术性与经济性相结合。尊重事实，在满足设计标准的前提下，尽量考虑利用现有管网体系和排水设施，并将其整合以发挥功能。设计选材在不断总结科研和工程实践的基础上，既考虑技术发展的趋势，积极推动新技术、新工艺、新材料的应用，同时又兼顾经济投入的合理性。不得使用淘汰产品及与国家产业政策不符的材料和产品。排水管道的平面、高程布置充分考虑各种城镇管线的敷设走廊，在考虑经济性的同时预留足够的空间，为管线综合提供条件。四、设计内容本工程污水管道按远期流量设计。通过现场实地踏勘，在原初步设计和现状污水管网的基础上进行设计。本次污水收集管网主要沿街道布置，排水体制为分流制，就近接入污水主管网。生活污水需先采取化粪池进行无害化处理后集中排放至下水道，再排放至污水处理厂处理；生产废水需达到国家规划的排放标准后才能排放至污水处理厂。本工程服务范围为里市社区和凤桥社区的生活污水。4.1、管网布置（1）白龙社区污水管网二三级污水管网布置根据白龙集镇地形特点布置管道，从白龙小学向东至三农服务站道路南侧污水进入1号污水处理站，其余进入2号处理站。据此分为ABCDE五条管道，具体布置如下：A线：从集镇东头第一个交叉口处A1为设计起点，向西顺道路布置至卫生院处A16，然后从支路穿出接卫生院生化池污水后沿建筑物外侧与原渠道并行，至污水处理站。该条线路低于所有建筑物，原来无法收集的污水均能进入管网，在进入污水处理站前设泵站一座。B线：管道从邮政位置B1为设计起点，管道沿车行道向西布置，在集镇西端B33横穿云万接入C线。C线：管道从集镇最西端云万路北建筑物外C1为设计起点，向东顺渠道方向平行布置，在C4位置接纳B线污水，在C20处接入原污水井内后进入2#污水处理站。D线：在集镇广场对面云万北路南侧D1为设计起点，管道沿建筑物外距离建筑物布置，在D12位置开始横跨低洼段，并从白龙小学旁山坪塘堤坎外通过，在沿新区建筑物外顺水库布置，在原横跨白龙水库位置（D28）处通过架空管道接入现状管道，最后进入污水处理厂。E线：从集镇最东端，云万北路北侧E1为起点，沿建筑物外5~10米外置埋地向西，至集镇广场E5，然后在此设泵站一座，加压后通过DN80管道提升至A线。管道详细布置见污水管网“白龙社区污水管道总平面布置图”。（2）龙塘社区污水管网二三级污水管网布置龙塘社区集镇地形总体为北高南低，顺道路方向在龙塘小学运动场处为最高，分别坡向两端。根据此地形特点，污水管道大致可分为A、B、C三条管道。A线：从集镇西头路口处A1为设计起点，向东眼道路布置至桥头A8，然后横穿公路至北侧A9，再横跨冲沟，并接入污水处理厂。B线：从云万北路龙塘小学运动场位置B1，向西，分别在B3、B9位置 接入小学支路和安全路方向的污水，在垃圾站位置B22横穿公路接入污水一级干管，最后进入污水处理厂。C线:从云万北路龙塘小学运动场位置C1为设计起点，向东至农贸市场C9，收集农贸市场周边污水后横穿公路，从废弃的粮站外绕过，再顺建筑物外坡地布置，在小学出来的冲沟位置处接入原一级干管。管道详细布置见污水管网“龙塘社区污水管道总平面布置图”。污水入户支管设计由于两个社区本次设计区域的现状，没有接户管，部分排水管网没有雨污分流，部分污水没有经过化粪池，污水出户乱接现象严重，大多需要对各户出户管道进行改造。对部分建筑底层出户管太低不能进入市政管道，需要对管道进行整改。在集镇中心区内，主管道和支管道已实施，但部分接户管没接入污水管网，本次也需对这些管道进行改造，将污水基本就近接入现状污水管网或新建污水管网内，这部分管道需由当地政府和社区确定位置，本次平面图中没有表示出。本次设计范围内龙塘约有建筑物131栋，白龙社区264栋，按改造接户支管工程量10m/栋估算，共计需要DN150的入户支管3950m。由于入户支管埋深较小，对环刚度要求较高，因此采用PE聚乙烯管。4.2、管网计算（1）给水量预测根据本区域的具体情况，主要以居住、学校、以及少量服务行业等。故采用城镇单位人口平均日综合生活用水定额进行平均日需水量的预测。根据《村镇供水工程设计规范》(SL687-2014)中对居民综合用水定额的规定，取2020及2025年城市单位人口综合用水量分别为120升/人·日及130升/人·日。白龙社区集镇人口2017年约3150人，龙塘社区2017年人口1630人，根据发展趋势，按照4%的人口增长率进行估算。具体的人口估算见下表。表1人口规模预测社区2020年人口/人2025年人口/人白龙社区35434310龙塘社区18332508污水量的预测采用单位人均综合生活用水（此次由国家相关部门统一确定的）定额进行需水量预测，见表2：表2平均日居民用水量预测年份居民生活用水量(L/cap·d)用水量(m3/d)白龙社区龙塘社区20201204252202025130560326注：综合生活用水包括城市居民日常生活用水和公共建筑（如医院、学校、机关、小型工业企业等）用水以及流动人口用水。（2）生活污水量预测生活污水量的预测一般是按日均生活污水量来推算的，可采用如下办法推算：生活污水量=日均居民生活污水量×污水折污系数×污水收集率根据项目区的具体情况折污系数取0.8，污水收集率近期取0.8，远期取0.85，同时考虑到地下水和地表水渗入，则污水量的详细预测见表3所示。表3生活污水量预测表预测年份分项20202025白龙社区龙塘社区白龙社区龙塘社区生活用水量425220560326生活污水量340176448260.8污水收集率0.80.80.850.85地下水和雨水渗入混入系数1.11.11.11.1污水总量317.9154.9418.9243.8（2）污水量的确定根据上述预测，确定本项目的设计规模为：近期（2020年）白龙社区污水收集量350m3/d，龙塘社区污水收集量为200m³/d，总变化系数均为2.3；远期(2025年)白龙社区污水收集量500m3/d，龙塘社区污水收集量为300m³/d，总变化系数均为2.3；污水管网建设按照远期最大规模进行建设。污水量计算：Qmax=1.10×Qave×Kz（L/S）式中：Qmax：设计污水流量（L/S）——最高日最高时污水秒流量。Qave：最高日平均时污水流量（L/S）Qave=q0×流域面积（L/S）q0：比流量（L/hm2.s）1.10：地下水渗入量系数（2）重力流管道水力计算①流量计算公式：Q=A×v式中：Q——流量（m3/s）A——水流有效断面面积(m2)v——流速(m/s)②流速计算公式：曼宁公式：v=(1/n)×R2/3×I1/2式中：n——粗糙系数R——水力半径（m）v——流速(m/s)I——水力坡降③粗糙系数聚乙烯双壁波纹管的粗糙系数取0.01。④流速范围最小设计流速：设计充满度下，最小设计流速为0.6m／s。最大设计流速：非金属管道为5m／s。⑤最小管径及最小设计坡度按照重庆市地方规定，市政道路车行道下污水管最小管径为DN400，相应最小设计坡度为0.3%。⑥最大设计充满度污水管道按非满流设计，最大设计充满度见表4表4污水管道最大设计充满度管径(mm)最大设计充满度200-3000.55350-4500.65500-9000.70≥10000.75生活污水量总变化系数参见表5。表5综合生活污水量总变化系数表污水平均日流量（L/s）5154070100200500≥1000总变化系数2.32.01.81.71.61.51.41.34.4.管道纵断面设计为保证污水达到不冲不淤，DN300管道最小纵坡不小于0.003，DN200管道最小纵坡0.004，管道尽量采取埋地，并保证污水能进入污水井。管道埋设在机动车道下时，管道最小覆土厚度不宜小于70cm，在绿化带或庭院内管道覆土厚度不小于40cm。4.5.污水管道选材根据初步设计并结合本次设计污水自流管道鉴于污水量初期较小的情况，采用糙率较低、流水性能好、耐冲刷腐蚀的管道，其中埋地管道采用HDPE双壁波纹管,环强度为SN8（8KN/m2）,HDPE双壁波纹管接口为承插式橡胶圈接口。对坡度大于20%，流速超过5m/s和个别沉降量较大的回填区域采用PE管。压力管道采用PE管，压力等级1.0MPa。架空管道采用钢管，壁厚10m。4.6、管径确定根据初步设计，本项目污水收集量较小，通过计算，该段管径远小于DN300，根据《室外排水设计规范》（GTB50014-2006）2016版规定，污水管道最小管径不小于DN300，因此管道直径选择按照重庆市有关规定执行。道路下管道最小直径采用DN400，绿化带等下最小直径采用DN300。对少量沿街坊布置的短支管采用DN150~200。4.7、管道敷设(1).HDPE管道敷设管道基础:埋地管道采用粗砂垫层基础。管道基础在接口部位的凹槽在铺设管道时随铺随挖。凹槽长度为0.4～0.6m，深度为0.05～0.1m，宽度为管道外经加800mm。在接口完成后，凹槽应及时采用粗砂回填密实。管道采用承插接头，管道承口应放在进水方向。管顶覆土0.7m＜H＜3.5m时，采用135°粗砂基础；管顶覆土3.5m＜H＜6.0m时，采用180°粗砂基础；管顶覆土H＞6.0m时，采用满包混凝土加固。管道基础位于填方地段时，应将槽底夯实后再夯填砂卵石，厚400mm，其上再按管道基础要求作管道基础。当管顶覆土厚度度不足60cm时，管道两侧采用浆砌片石，内侧回填素土厚50cm,顶部10cm砼封闭。对于场地可能出现的局部软弱土层，如杂填土等采用级配砂砾石或碎石土分层碾压夯实换填至设计管底标高以下500mm，换填宽度宽出管道两侧不小于400mm，压实系数不小于0.94，承载力特征值不小于120KPa。管道接口:承插连接.上下游管道连接一般采用管顶平接。管道与检查井连接采用短管连接，管道与井壁间采用中介层，加水泥砂浆及素灰浆，中介层材料由厂家提供。承插头距离检查井不小于1.5m。（2）PE管敷设对陡坡段和小支管管道采用PE管，热熔连接，其中陡坡段和雨水冲刷区域管道需采用混凝土满包加固，其余地段为素土基础。(3)架空钢管敷设架空钢管每8~10米设一个支座，支座分为可移动和不可移动支座，支座支墩采用C30钢筋砼结构。当钢管为单跨时，两端支座均采用可滑移支座；当为等距双跨时，中间支座为不可滑移支座，其余两支座为不可滑移支座，当为不等跨时，三个支座均为可滑移支座；当跨数为单跨时，无论是否对称等跨，所有支座均为可滑移支座；当跨数为偶数且以中间支座对称时，中间支座为不可滑移支座，其余为可滑移支座；当跨数为偶数但不以中间支座对称时，所有支座均为可滑移支座。支墩常采用桩基或独立柱基。支墩主要设置在管道检查井（口）、管道转弯、管道伸缩节、有支管接入处。支墩以中风化岩石为持力层，其余为粉质性黏土或碎石土作为持力层，凤桥D线全线为中风化基岩作为持力层，其余管线以黏土层或碎石土作为持力层。压实填土、粉质粘土或碎石土：地基承载力特征值不小于150KPa。强风化基岩：地基承载力特征值不小于300KPa。中风化基岩：地基承载力特征值不小于1.55MPa。管道焊接前必须清除管内土块、泥垢等杂物，将管口边缘和焊口两侧各不小于10毫米范围内的表面打磨出金属光泽，并按相关规定打磨成30~40°坡口。焊缝高度不小于7mm，焊缝的金属组织应为颗粒状，外表呈整齐鱼鳞状，不得有裂纹、气泡、夹渣等缺陷。不同壁厚的管材应选用的不同直径的焊条，焊条材料应尽可能与被焊接材料相同或近似。焊缝表面须光滑，不得有裂纹、气孔、砂眼和其他缺陷。厚度超过6mm时，电焊不得少于2层；在焊第二层时，必要先清除前一层的焊渣和碎屑。焊接质量应符《建筑与安装工程施工及验收技术规范》的规定。钢管外壁采用三布五油特加强防腐，外表面除去锈斑、油污、泥砂后，均匀途刷IPN8710-1底漆一道，IPN8710-3面漆四道，涂层间缠绕玻璃布三层,底漆在管道除锈后应立即涂刷，应保证使用量≥0.2公斤/平方米，每道面漆平均使用量≥0.5公斤/平方米。防腐层总厚度应大于0.8毫米。管道内壁防腐为还氧树脂水泥砂浆防腐管道防腐。管道防腐应作涂料厚度及电压绝缘检查。防腐涂料施工方法需参照生产。4.8管网附属构筑物（1）检查井在管道每隔一段距离处设置检查井，其最大间距应根据污水管道管径、規范和当地维护清通管道等具体情况确定。本工程在管线转弯角度处、管道直径变化处、支管接入处等，均按规范要求设置有检查井。检查井基础应为基岩或原状老土，其地基承载力不小于0.15MPa,当地基承载力达不到要求时,应对地基进行换填,底部设30cm厚M7.5水泥砂浆浆砌MU30片石,四周比垫层宽出15cm。在高流速排水管道坡度突然变化的第一座检查井设深流槽;深流槽井盖采用排气井盖；检查井井顶一般与地面相平，当位于荒坡、耕地、野外时、管顶高出地面50cm。（2）跌水井跌水井是设有消能设施的检查井，采用竖管式（或矩形竖槽式）跌水井，做法按大样。（3）沉泥井污水管网中每隔3-5座井设置沉泥井，并应经常清淤和冲洗，沉泥井做法按照普通检查井施工，井底比管底低50cm。（4）收集池由于沿道路部分老建筑没有化粪池，住户污水直排情况较普遍，而且也无法修建化粪池。为避免管网堵塞，在适当位置设置污水收集池沉渣。收集池做法详见大样图。（5）井盖检查井统一采用防盗球墨铸铁井盖及盖座。按其承载能力，人行道上最低选用B125类型，车行道上最低选用D400类型,并符合《市政工程排水管渠工程质量验收评定标准》（CJJ-90）和国家标准《检查井盖》（GB/T23858-2009）。井盖盖座内空应与检查井砌块收口尺寸一致。爬梯采用塑钢爬梯（TG），爬梯参考尺寸为：长295×宽220（180）。检查井盖座上应有“雨水”“污水”类型标识，并标注建成年代。（6）安全防护措施为保障安全，所有雨、污水检查井均应设安全网，安全网安装在井筒上，安全网采用涤纶工业丝或丙纶高强丝，强度不小于500公斤，作法详见图纸.在运行中应经常检查井盖，并及时更换损毁的井盖。7.回填管道安装完后,支墩等达到一定强度后,进行回填.(1)管道两侧及管顶200mm内的回填土不得含有坚硬的物体,冻土块;(2)回填应分层夯实,一般每层需铺厚度：木夯小于等于20cm，蛙式夯、火力夯(3)在管线试压前，一般情况下，管顶以上回填土不宜少于500mm，管道接头处200mm,不得进行回填；(4)管道试压后的大面积回填，宜在管道内充满气的情况下进行，管道敷设后回填,不宜长时间处于空管状态。（5）路槽80cm以下压实度为:92%,0-80cm路槽按道路土基压实度标准，其它回填按各分部上面的荷载要求回填.（6）检查井周边回填①.检查井砌体或现浇砼达到设计强度后才允许回填；②.井室及井筒周围的回填应与管沟槽回填同时进行；③.井室及井筒周围回填压实时应沿井室中心对称进行，且不得漏夯。（7）结构物下沟槽开挖部分回填，当高度大于0.3m时，采用浆砌块石(MU30块石M10水泥砂浆)回填；当高度小于或等于0.3m时采用C15素混凝土回填。4.9污水接户支管由于乡镇特殊的建筑构造及排水现状，为使今后雨污彻底分流，保护当地水环境及改善人民生活条件，同时为保证本次设计污水管道有效收集污水，设计要求对集镇污水出户管必须进行改造，将接入道路边沟的污水管道接入本次设计的市政污水管网内。接户污水水支管范围包括本次设计图纸中二三级管道沿线接户管和集镇区域内其它位置接户管。接户支管埋置深度暂按0.8m计算，在实际施工时，应根据排出口情况进行调整，接户管采用PE管，当支管在道路下时，覆土厚度不足时，应采取15cm厚C15混凝土满包。4.10化粪池设计化粪池是处理粪便并加以过滤沉淀的设备。其原理是固化物在池底分解，上层的水化物体，进入管道流走，防止了管道堵塞，给固化物体（粪便等垃圾）有充足的时间水解。化粪池指的是将生活污水分格沉淀，及对污泥进行厌氧消化的小型处理构筑物。根据现场情况，主要是部分建筑没有化粪池，这部分建筑基本为2-3层，居住人口少。化粪池设计参数：清掏期360天，停留时间24h；依据当地场镇现场情况，依据集中处理原则，根据现场实际条件，设置化粪池，作法按图集03S702。化粪池按照下表选用型号服务人口（人）20人以下20-3030~-4040-5050-6060~7272~~9191-113化粪池选型1#2#3#4#5#6#7#8#4.11泵站设计在白龙集镇入口和2号污水处理厂位置，污水无法通过自流进入污水厂。泵站按远期规模设计，其中潜水排污泵设备能力按近期（2025年）设计。集水池进口处设置一不锈钢人工格栅，截流漂浮物；潜污泵采用带切割泵2台(一用一备)。1号泵站