給水排水工程畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）德城排水管網(wǎng)及 污水處理廠設(shè)計(jì)

需設(shè)計(jì)計(jì)算書的聯(lián)系QQ153893706本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題 目：德城排水管網(wǎng)及污水處理廠設(shè)計(jì)院 （部）：市政與環(huán)境工程學(xué)院專 業(yè)：給水排水工程班 級(jí)：水工063姓 名： 學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師： 完成日期：2010年6月山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書1前 言 德州市位于北緯3624-380、東經(jīng)11545-11724之間，黃河下游北岸，山東省西北部。北依河北省，南鄰省會(huì)濟(jì)南，西接山西煤炭基地，東連勝利油田及膠東半島，處于華北、華東兩大經(jīng)濟(jì)區(qū)連結(jié)帶和環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈、黃河三角洲以及“大京九”經(jīng)濟(jì)開發(fā)帶交匯區(qū)內(nèi)，兼具沿海與內(nèi)陸雙重優(yōu)勢(shì)。德州自古就有“九達(dá)天衢”、“神京門戶”之稱，是華東、華北重要的交通樞紐。京滬、德石、濟(jì)邯三條鐵路在這里交匯，5條國道、14條省道在境內(nèi)縱橫交錯(cuò)。京福高速公路貫穿南北，濟(jì)聊、青銀高速公路穿境而過。德州市轄德城區(qū)、樂陵市、禹城市和齊河、平原、夏津、武城、陵縣、臨邑、寧津、慶云一區(qū)二市八縣，總面積10356平方公里。 德州屬暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，雨量適中，光照充足，無霜期長，土地廣闊而肥沃。全市土地總面積1217.9萬畝，其中耕地1285.17萬畝，墾殖率達(dá)67%，每個(gè)農(nóng)業(yè)人口平均近2畝?？晒ㄖ车暮髠渫恋剡€有百萬畝。土壤質(zhì)地，砂質(zhì)土占84.34%，粘質(zhì)土占4.63%，適宜小麥、玉米等糧食作物和棉花、油料、瓜菜等經(jīng)濟(jì)作物的種植。其中宜棉面積達(dá)800萬畝之多，是全省、全國商品棉基地之一。德州水資源豐富。地上，黃河水可供利用；地下，可供開采的淡水有147765萬立方米。 德州地區(qū)始建于1950年5月，系由原渤海區(qū)的滄南、濼北兩專區(qū)合并而成。1994年，撤銷德州地區(qū)和縣級(jí)德州市，設(shè)立地級(jí)德州市，市人民政府駐原德州地區(qū)行署駐地。德州市設(shè)立德城區(qū)，以原縣級(jí)德州市的行政區(qū)域?yàn)榈鲁菂^(qū)的行政區(qū)域，區(qū)人民政府駐原縣級(jí)德州市人民政府駐地。截至2003年12月31日，全市共有11個(gè)街道、80個(gè)鎮(zhèn)、34個(gè)鄉(xiāng)，2008年末全市戶籍總?cè)丝?64.19萬人。 德州市城市總體規(guī)劃確定城鎮(zhèn)體系空間結(jié)構(gòu)為：“強(qiáng)化軸向骨架生長，構(gòu)建指狀城鎮(zhèn)空間”，最終形成“一帶兩翼”的城鎮(zhèn)空間格局。規(guī)劃確定城市用地發(fā)展的方向?yàn)椋撼鞘锌臻g向東跨越發(fā)展，規(guī)劃形成“老城組團(tuán)、新城組團(tuán)、東部組團(tuán)”三大組團(tuán)式城市結(jié)構(gòu)；確定城市主要職能為冀魯兩省交界地區(qū)的門戶；魯西北、冀東南物資集散、交通運(yùn)輸中心和信息樞紐；中國太陽能源基地；山東省重要的電力能源基地；魯西北重要的制造業(yè)基地；德州市域的政治經(jīng)濟(jì)和文化中心。規(guī)劃確定了近期建設(shè)用地方向：重點(diǎn)是開發(fā)河?xùn)|新城，未來幾年內(nèi)，新城將圍繞行政中心、長河公園以及商業(yè)金融中心等建設(shè)進(jìn)行配套設(shè)施的完善，經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)和天衢工業(yè)園繼續(xù)發(fā)展，老城區(qū)逐步進(jìn)行改造。遠(yuǎn)景德州的城市空間將跨過市區(qū)東部京滬客運(yùn)專線，向東進(jìn)一步拓展，陵縣成為城市新的發(fā)展組團(tuán)。設(shè)計(jì)任務(wù)書 1、設(shè)計(jì)題目： 德城排水管網(wǎng)及污水處理廠設(shè)計(jì)2、在完成設(shè)計(jì)任務(wù)工作中，應(yīng)進(jìn)行排水工程中所有的工藝計(jì)算，水力計(jì)算，繪制圖紙，并對(duì)至少兩個(gè)建筑物（如泵站、曝氣池等）進(jìn)行細(xì)部工藝設(shè)計(jì)。3、設(shè)計(jì)的原始資料（1） 城市總體規(guī)劃圖一張（2） 城市各區(qū)的人口密度與排水量標(biāo)準(zhǔn)街坊人口密度：150人/公頃；排水量標(biāo)準(zhǔn)：140 L/(人d)（3） 城市或工廠位于 華北地區(qū) 。（4） 沿總干管的地下土壤為 砂質(zhì)粘土 ，平均地下水位在地表以下 3.0m 。（5） 污水處理廠的地下土壤為 砂質(zhì)粘土 ，平均地下水位在地表以下 3.0m 。（6） 工業(yè)企業(yè)的排水情況第一工業(yè)企業(yè) A ，分 3 班工作，生產(chǎn)污水的日排水量 1000 m3/d，最大班排水量為 500 m3/班，工人總數(shù)為 600 人，最大班為 300 人。COD 800 mg/L，BOD5 350 mg/L，SS 300 mg/L。第二工業(yè)企業(yè) B 分 2 班工作，生產(chǎn)污水的日排水量為 1500 m3/d，最大班排水量為 900 m3/班，工人總數(shù) 1000 人，最大班為 600 人，COD為 600 mg/L，BOD5為 300 mg/L，SS為 250 mg/L。第三企業(yè) C 分 3 班工作，生產(chǎn)污水的日排水量為 800 m3/d，最大班排水量為 m3/班，工人總數(shù) 200 人，最大班為 100 人，COD為 400 mg/L，BOD5為 50 mg/L，SS為 100 mg/L。（7）排入水體的水文資料水體的最小流量 5 m3/s，相應(yīng)的水流速度 2 m/s，污水處理廠排放口上游最小流量時(shí)水中溶解氧為 4 mg/L，排放口處水體的最高水位 m，最低水位 m，最低水位 m，最低水位的河寬 10m 。（8）氣象資料年平均氣溫 14.2 月平均最低氣溫 -9.7月平均最高氣溫 32.1 最高氣溫 42.5最低氣溫 -15.4 年平均降雨量 685mm溫度在10以下為 20 天 相對(duì)濕度為 54%溫度在 0以下為 60 天 蒸發(fā)量冰凍線深 44cm 主風(fēng)向4. 污水處理廠出水要求達(dá)到GB18918-2002一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。 5、畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書中應(yīng)包括的內(nèi)容外文資料翻譯;污水流量與水質(zhì)的計(jì)算；說明并論述管路系統(tǒng)布置的理由；控制支干管的水力計(jì)算；總泵站或區(qū)域泵站的計(jì)算，壓力管路的計(jì)算和細(xì)部工藝設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)中所選用的污水處理之闡述（包括方案比較）；污水處理廠所有污水處理構(gòu)筑物的工藝計(jì)算，以及污水流程與污泥流程的水力計(jì)算和高程設(shè)計(jì)；污水處理廠的指定的處理構(gòu)筑物之細(xì)部工藝設(shè)計(jì)。3總體設(shè)計(jì)3.1城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的確定排水系統(tǒng)是指排水的收集、輸送、利用以及排放等設(shè)施以一定方式組合成的總體。城市污水排水系統(tǒng)主要有以下及部分組成：（1）室內(nèi)污水管道系統(tǒng)及設(shè)備；（2）室外污水管道系統(tǒng)，主要包括居住小區(qū)污水管道系統(tǒng)、街道污水管道系統(tǒng)和管道系統(tǒng)上的附屬構(gòu)筑物；（3）污水泵站及壓力管道；（4）污水廠；（5）出水口及事故排出口。在確定城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)時(shí)，主要考慮以下兩方面的內(nèi)容：一是排水系統(tǒng)的體制，一是排水系統(tǒng)的布置形式。本設(shè)計(jì)布置兩套城鎮(zhèn)管網(wǎng)排水系統(tǒng)，然后進(jìn)行方案比較，最終確定較優(yōu)的方案。下面將對(duì)方案比較進(jìn)行敘述。污水處理廠位置擬設(shè)置于城北漳衛(wèi)新河?xùn)|側(cè)，由于德州經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)南北較長，但是地勢(shì)落差不大，因此管道埋深較大，需要設(shè)置中途泵站3.2城鎮(zhèn)污水處理工藝流程的確定污水處理工藝流程系指在保證處理水達(dá)到所要求的處理程度的前提下，所采用的污水處理技術(shù)各單元的有機(jī)組合。在處理工藝流程選定的同時(shí)，還需要考慮確定各處理構(gòu)筑物的型式，兩者互相制約，互為影響。污水處理工藝流程的確定，主要以下列各項(xiàng)因素作為依據(jù)。(1)污水的處理程度(這是污水處理工藝流程確定的主要依據(jù))；(2)工程造價(jià)與運(yùn)行費(fèi)用；(3)當(dāng)?shù)氐母黜?xiàng)條件；(4)原污水的水量與污水流入工況。核心工藝方面：本設(shè)計(jì)要求處理程度達(dá)到一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，需要脫氮除磷，可選用氧化溝和A2/O工藝，考慮到水廠占地面積的問題，因此選用A2/O工藝。構(gòu)筑物方面：第一組是粗格柵、細(xì)格柵、曝氣沉砂池、平流沉淀池、輻流二沉池、平流式消毒接觸池；第二組是中格柵、細(xì)格柵、平流沉砂池、平流沉淀池、輻流二沉池、平流式消毒接觸池?？紤]到粗格柵后面是提升泵站，為了給提升泵減小壓力，因此采用中格柵，攔截更多的污渣。由于工藝上選用的是A2/O工藝，即厭氧-缺氧-好氧工藝，考慮到曝氣沉砂池會(huì)對(duì)后面核心工藝的厭氧與缺氧段造成影響，所以采用平流沉砂池。根據(jù)以上因素確定的污水處理流程及其構(gòu)筑物如圖3.1：原水中格柵泵房細(xì)格柵輔流沉砂池平流沉淀池反應(yīng)池輔流沉淀池消毒池出水圖3.1 污水處理流程及處理構(gòu)筑物3.3小結(jié)本章節(jié)已經(jīng)將設(shè)計(jì)的排水系統(tǒng)以及污水處理工藝的概況做了簡單的說明，下面將是對(duì)這兩部分的詳細(xì)計(jì)算與設(shè)計(jì)。4城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)4.1排水系統(tǒng)體制的確定排水系統(tǒng)是指排水的收集、輸送、利用以及排放等設(shè)施以一定方式組合成的總體。城市污水排水系統(tǒng)主要有以下及部分組成：（1）室內(nèi)污水管道系統(tǒng)及設(shè)備；（2）室外污水管道系統(tǒng)，主要包括居住小區(qū)污水管道系統(tǒng)、街道污水管道系統(tǒng)和管道系統(tǒng)上的附屬構(gòu)筑物；（3）污水泵站及壓力管道；（4）污水廠；（5）出水口及事故排出口。在確定城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)時(shí)，主要考慮一下兩方面的內(nèi)容：一是排水系統(tǒng)的體制，一是排水系統(tǒng)的布置形式。下面分別就本設(shè)計(jì)中排水體制和排水系統(tǒng)的布置形式做一簡單的介紹，繼而進(jìn)行污水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。排水管網(wǎng)的布置原則如下：(1)按照城市總體規(guī)劃，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況布置排水管網(wǎng)，要進(jìn)行多方面經(jīng)濟(jì)比較；(2)先確定排水區(qū)域和排水體制，然后布置排水管網(wǎng)，應(yīng)按從主干管、干管到支管的順序進(jìn)行布置；(3)充分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，并使管線最短和埋深最??；(4)協(xié)調(diào)好與其他管道、電纜和道路等工程的關(guān)系，考慮好與企業(yè)內(nèi)部管網(wǎng)的銜接；(5)規(guī)劃時(shí)要考慮到使管渠的施工、運(yùn)行和維護(hù)方便；(6)遠(yuǎn)近期規(guī)劃相結(jié)合，考慮發(fā)展，盡可能安排分期施工。排水系統(tǒng)體制分為合流制和分流制，下面將其優(yōu)缺點(diǎn)列入表4.1中：表4.1 排水體制比較表環(huán)境保護(hù)造價(jià)維護(hù)管理管道污水廠管道污水廠截流式合流制晴天或雨量小時(shí)，不會(huì)造成污染；雨量大時(shí)，初期雨水會(huì)污染河流。比分流一般低20%40%處理量大，規(guī)模大，造價(jià)高晴天輸送污水，雨天輸送污水和雨水流量變化大，運(yùn)行復(fù)雜，不宜控制分流制污水排至污水廠，不會(huì)造成污染；雨水排至河流，初期雨水會(huì)污染河流。處理量小，規(guī)模小，造價(jià)低技術(shù)設(shè)計(jì)可行流量穩(wěn)定，運(yùn)行簡單，易于控制本設(shè)計(jì)采用分流制排水體制，但是不考慮雨水。4.2污水管道布置首先，根據(jù)地形劃分排水領(lǐng)域。從原始資料所給的總平面圖中可以看出，地形較平坦無顯著分水線，故根據(jù)面積的大小及城市布局來劃分排水領(lǐng)域，以使各相鄰流域的管道系統(tǒng)能合理分擔(dān)排水面積，使干管在最小合理埋深情況下，流域內(nèi)污水能以自流方式接入。其次，確定污水管道的布置形式，主干管、干管、街道支管的位置和流向，并確定主要泵站、污水處理廠及出水口的位置。在本設(shè)計(jì)中，城鎮(zhèn)地形是南高北低，地勢(shì)向水體適當(dāng)傾斜，并且坡度不大，城鎮(zhèn)地形較為平坦。對(duì)于支管系統(tǒng)，由于各街區(qū)面積均不太大，故采用低邊式布置。又考慮到各污水管道無法避開溝渠及主要道路，故管道必須穿溝渠，可根據(jù)具體情況采用倒虹管、管橋或其他工程設(shè)施。本設(shè)計(jì)污水管道系統(tǒng)的具體布置參見城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)平面布置圖。4.3污水管道的水力計(jì)算4.3.1街區(qū)編號(hào)及其面積將各街區(qū)編上號(hào)碼(編號(hào)見附錄)，并按各街區(qū)的平面范圍計(jì)算它們的面積（以“公頃”即10000m2計(jì)），將結(jié)果列入表4.2中(單位：ha)。表4.2 區(qū)域編號(hào)及面積街區(qū)編號(hào)1234567街區(qū)面積ha228.1356.7164.1206.8437.0717.5139.34街區(qū)編號(hào)891011121314街區(qū)面積ha41.1438.4622.6348.3844.7846.6531.49街區(qū)編號(hào)15161718192021街區(qū)面積ha31.627.6418.5119.5521.2418.4520.33街區(qū)編號(hào)22232425262728街區(qū)面積ha25.2960.4612.1732.1826.3756.1275.75街區(qū)編號(hào)29303132333435街區(qū)面積ha73.0756.8262.2534.3346.9435.5125.89街區(qū)編號(hào)36373839404142街區(qū)面積ha36.5852.1534.1125.332.7577.7342.76街區(qū)編號(hào)43444546474849街區(qū)面積ha198.4968.0927.827.6228.9312.4913.57表4-2續(xù)街區(qū)編號(hào)50515253545556街區(qū)面積ha18.8612.4311.8915.5574.0133.6472.94街區(qū)編號(hào)57585960616263街區(qū)面積ha32.3344.128.2533.0111.95120.9525.67街區(qū)編號(hào)64656667686970街區(qū)面積ha41.2852.8328.8322.5211.05134.3912.94街區(qū)編號(hào)7172街區(qū)面積ha128.6763.3面積合計(jì)：3513.45ha。4.3.2計(jì)算設(shè)計(jì)流量本設(shè)計(jì)中，各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量列表進(jìn)行計(jì)算。節(jié)點(diǎn)標(biāo)號(hào)及街區(qū)排放情況見附錄。本設(shè)計(jì)中，總設(shè)計(jì)流量為80000 m3/d，總面積為3513.45ha，綜合用水定額為140L/( capd)，則每10000m2,即每公頃（ha）街區(qū)面積的生活污水平均流量，即比流量為：q0由此可根據(jù)公式求得各設(shè)計(jì)管段的本段流量q1，再加上轉(zhuǎn)輸流量q2，即為各設(shè)計(jì)管段的生活污水設(shè)計(jì)流量Q1，設(shè)計(jì)流量再加上集中流量，即為該設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量Q。其計(jì)算結(jié)果如表4.3所示。由流量計(jì)算可知，該城鎮(zhèn)污水設(shè)計(jì)流量為769.18L/S。表4.3 污水干管設(shè)計(jì)流量計(jì)算表管段編號(hào)居住區(qū)生活污水量Q1集中流量設(shè)計(jì)流量（L/s）本段流量轉(zhuǎn)輸流量q2（L/s）合計(jì)平均流量（L/s）總變化系數(shù)Kz生活污水設(shè)計(jì)流量Q1（L/s）本段（L/s）轉(zhuǎn)輸（L/s）街區(qū)編號(hào)街區(qū)面積（ha）比流量q0（ L/（sha）)流量q1（L/s）1-275.275.21.68126.34126.342-3173.13173.131.53264.89264.893-41148.380.26412.77220.61233.381.48345.4345.44-5249.5249.51.47366.77366.775-61312.320.2643.25266.15269.41.46393.32393.326-7295.82295.821.44425.98425.987-8311.67311.671.44448.8448.88-9334.31334.311.42474.72474.729-10346.02346.021.42491.35491.3520-2139.2939.291.870.7270.7221-2270.7270.721.69119.52119.5222-233346.940.26412.3979.7892.171.64151.16151.1623-243925.30.2646.6892.1798.851.63161.13161.1326-2443 44266.580.26470.3831.81102.191.62165.55165.5527-2825.8625.861.8948.8848.8828-2448.6348.631.7685.5985.5924-254032.750.2648.65249.68258.331.47379.75379.7525-102626.370.2646.96258.33265.291.46387.32387.3210-11626.13626.131.33832.75832.7511-12648.4648.41.32855.89855.8912-13660.26660.261.32871.54871.5429-305315.550.2644.1119.5423.651.9145.1730.0975.2630-135211.890.2643.1423.6526.791.8850.3730.0980.4613-145533.640.2648.88690.33699.211.31915.977.2930.09953.3534-1458 5972.350.26419.127.846.91.7783.0183.0114-156033.010.2648.71746.11754.821.3981.2737.381018.6515-166111.950.2643.15754.82757.971.3985.3637.381022.7431-326722.520.2645.9549.6155.561.7496.6796.6733-3221.5621.561.9341.6141.6132-166811.050.2642.9277.1280.041.67133.67133.6716-17876.91876.911.281122.4437.381159.8217-18910.88910.881.281165.9343.437.381246.7118-19927.59927.591.271178.0434.7280.781293.544.3.3設(shè)計(jì)參數(shù)1.設(shè)計(jì)充滿度污水管道按的非滿流設(shè)計(jì)。我國室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定了污水管道的最大充滿度。2.設(shè)計(jì)流速在設(shè)計(jì)充滿度的情況下，通過設(shè)計(jì)流量時(shí)的污水流速稱作設(shè)計(jì)流速。為了防止污水中泥沙顆粒沉淀產(chǎn)生淤積，阻塞管道，規(guī)定污水管道的最小設(shè)計(jì)流速為0.6m/s。為了防止因流速過大對(duì)污水管道造成沖刷損壞，規(guī)定金屬管道的最大設(shè)計(jì)流速為10m/s，非金屬管道的設(shè)計(jì)流速為5m/s。本市最小流速控制在0.6m/s。3.最小管徑和最小設(shè)計(jì)坡度為了有利于污水管道的養(yǎng)護(hù)，對(duì)污水管的最小管徑和最小設(shè)計(jì)坡度做了明確規(guī)定，當(dāng)計(jì)算所規(guī)定的污水管道管徑小于最小設(shè)計(jì)管徑時(shí)，采用最小設(shè)計(jì)管徑；這種管段稱作不計(jì)算管段。我國室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定了最小管徑和最小設(shè)計(jì)坡度。具體規(guī)定是：a.管徑200mm，最小設(shè)計(jì)坡度0.004；管徑300mm，最小設(shè)計(jì)坡度0.003。b.在街區(qū)和廠區(qū)內(nèi)最小管徑為200mm，在街道下為300mm；本設(shè)計(jì)在街道下最小管徑為300mm最小設(shè)計(jì)坡度0.003。4.污水管道的埋設(shè)深度設(shè)計(jì)依據(jù)：污水管網(wǎng)占污水工程總投資的50%75%，而構(gòu)成污水管道造價(jià)的挖填溝槽、溝槽支撐、濕土排水、管道基礎(chǔ)、管道鋪設(shè)各部分的比重，與管道的埋設(shè)深度及開槽支撐方式有很大關(guān)系。因此合理的確定管道埋深對(duì)降低工程造價(jià)是十分重要的。最小埋深考慮因素：a. 必須防止管道內(nèi)污水冰凍和因土壤凍脹而損壞管道室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：無保溫措施的生活污水和生活污水接近的工業(yè)廢水管道,管底可埋設(shè)在冰凍線以上0.15m。b. 必須防止管壁因地面荷載而受到破壞考慮并結(jié)合各地埋管經(jīng)驗(yàn),車行道下污水覆土厚度不宜小于0.70m。c. 必須滿足街區(qū)污水連接管銜接的要求 污水出戶管得最小埋深一般采用0.50.7m,所以街坊污水管道起點(diǎn)最小埋深一般采用0.60.7m。綜合考慮本市情況,本市最小埋深采用1.0m。最大埋設(shè)深度: 一般干燥土壤中,最大埋深不超過78m。 5.污水管銜接管徑相同采用水面平接； 管徑不同選用管頂平接;不計(jì)算管間及不及算管段與計(jì)算管段間采用管頂平接a.不計(jì)算管段坡度較大,一般不會(huì)造成以下情況：因上游管段中形成回水而淤積。b.因不計(jì)算管段的充滿度較大,即使形成部分淤積也不影響污水正常排出。6.管材的選擇（1）原則：選擇管材時(shí)應(yīng)綜和考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)及其他方面的因素。（2）各種管道的優(yōu)缺點(diǎn)比較見表4.4表4.4管材比較管材優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)鋼筋混凝土管便于就地取材，制造方便在排水管道中普遍應(yīng)用抵抗酸堿侵蝕及抗?jié)B性能差，管節(jié)短，接頭多，施工復(fù)雜陶土管管內(nèi)外壁光滑，水流阻力小，不透水性好，耐磨損，抗腐蝕管質(zhì)脆易碎，不易遠(yuǎn)運(yùn)，不能受內(nèi)壓，管節(jié)短，施工復(fù)雜金屬管(鋼管和鑄鐵管)堅(jiān)固抗?jié)B抗壓，水利阻力小，接頭少價(jià)格昂貴，抗酸堿腐蝕及地下水侵蝕能力差硬聚氯乙烯管作為排水管道在國內(nèi)日益普遍目前還限于小口徑根據(jù)本市的情況綜合考慮,選用鋼筋混凝土管。4.3.4水力計(jì)算一、水力計(jì)算方法污水管道水力計(jì)算的任務(wù)是，在已知污水流量的情況下，根據(jù)地形條件來確定污水管道的管徑、設(shè)計(jì)坡度、流速和充滿度。其中流量已知，必須先確定管徑后，查圖表確定其他3個(gè)參數(shù)。由于2個(gè)參數(shù)才能計(jì)算出另2個(gè)參數(shù)，因此有多種方案可供選擇，設(shè)計(jì)結(jié)果不是唯一的。一般增加管徑，可見少設(shè)計(jì)流速和坡度，減小管道埋深，降低施工費(fèi)用，但管徑大將增大管材的造價(jià)。對(duì)于地勢(shì)比較平坦的地區(qū)，可考慮適當(dāng)增大管徑，以減小管道坡度和埋深；當(dāng)?shù)貏?shì)比較陡時(shí)，可考慮適當(dāng)增加管道坡度以減少管徑。綜合考慮本市情況，采取適當(dāng)增大管徑，以減小管道坡度和埋深。二、列表進(jìn)行水力計(jì)算1.從管道平面布置圖上量出每一設(shè)計(jì)管段的長度，列入水力計(jì)算表的第二項(xiàng)。將各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量列入表中第三項(xiàng)。設(shè)計(jì)管段起迄點(diǎn)檢查井處的地面標(biāo)高列入表中第10、11項(xiàng)。2.計(jì)算每一設(shè)計(jì)管段的地面坡度（地面坡度地面高差/距離），作為確定管道 坡度時(shí)參考。3.確定起始管段的管徑及設(shè)計(jì)流速，設(shè)計(jì)坡度，設(shè)計(jì)充滿度。4.確定其它的管段的管徑及設(shè)計(jì)流速，設(shè)計(jì)坡度，設(shè)計(jì)充滿度。5.計(jì)算各管段上端、下端的水面、管底標(biāo)高及埋設(shè)深度：(1) 根據(jù)設(shè)計(jì)管段長度和管道坡度求降落量。(2) 根據(jù)管徑和充滿度求管段的水深。(3) 確定管網(wǎng)系統(tǒng)的控制點(diǎn)控制點(diǎn)的選擇a. 各條管道的起點(diǎn)大都是這條管道的控制點(diǎn).這些控制點(diǎn)中離出水口最遠(yuǎn)的一點(diǎn)，通常就是整個(gè)系統(tǒng)的控制點(diǎn)。b. 就有相當(dāng)深度的工廠排出口或某些低洼地區(qū)的管道起點(diǎn), 也可能是整個(gè)系統(tǒng)的控制點(diǎn)。綜合考慮本市情況各分區(qū)幾個(gè)管道起點(diǎn)均選1情況為控制點(diǎn).各控制點(diǎn)的埋深最小取1.0m。6.管道縱剖面圖見圖號(hào)8、9。根據(jù)以上要求進(jìn)行計(jì)算，其結(jié)果見表4.5。三、繪制管段平面圖及污水主干管總剖面圖根據(jù)相關(guān)要求繪制管道平面圖和污水主干管縱斷面圖。四、水力計(jì)算在確定各管段的設(shè)計(jì)流量后，便可以從上游管段開始一次進(jìn)行各支管和干管以及主干管各設(shè)計(jì)管段的水力計(jì)算。污水干管的水力計(jì)算目的在于合理、經(jīng)濟(jì)地確定管徑、充滿度及坡度，進(jìn)一步求定管道的埋深。本設(shè)計(jì)中，水力計(jì)算列表進(jìn)行，管底標(biāo)高、水面標(biāo)高、水深、降落量以三位小數(shù)計(jì)，管道坡度及地面坡度以四位小數(shù)計(jì)，而地面標(biāo)高與管底埋深以兩位小數(shù)計(jì)。水力計(jì)算中的數(shù)值v、h/D、I、D力求符合規(guī)范關(guān)于設(shè)計(jì)流速、最大設(shè)計(jì)充滿度、最小管徑、最小設(shè)計(jì)坡度的規(guī)定。4.4小結(jié)本章已經(jīng)在總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行了詳細(xì)的水力計(jì)算，計(jì)算出了污水廠的相關(guān)數(shù)據(jù)，包括流量、標(biāo)高等。下面將根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)污水處理廠的相關(guān)構(gòu)筑物進(jìn)行計(jì)算與設(shè)計(jì)。62表4.5 污水干管水力計(jì)算表管段編號(hào)管段長度（m)設(shè)計(jì)流量 (l/s)管外徑de(mm)坡度I流速V(m/s)充滿度降落量I*L地面高程水面高程管底高程埋設(shè)深度h/Dh(m)起點(diǎn)終點(diǎn)起點(diǎn)終點(diǎn)起點(diǎn)終點(diǎn)起點(diǎn)終點(diǎn)1-21145 126.34 7000.7 0.60 0.53 0.371 0.802 23.200 22.900 21.571 20.769 21.200 20.398 2.000 2.502 2-3541 264.89 9000.4 0.61 0.65 0.585 0.216 22.900 23.500 20.783 20.567 20.198 19.982 2.702 3.518 3-4639 345.40 9000.5 0.67 0.75 0.675 0.319 23.500 22.170 20.567 20.248 19.892 19.573 3.608 2.597 4-5605 366.77 10000.4 0.63 0.65 0.650 0.242 22.170 22.525 20.123 19.881 19.473 19.231 2.697 3.294 5-61141 393.32 10000.4 0.63 0.66 0.660 0.456 22.525 22.970 19.881 19.425 19.221 18.765 3.304 4.205 6-7498 425.98 10000.5 0.63 0.74 0.740 0.249 22.970 22.890 19.425 19.176 18.685 18.436 4.285 4.454 7-8525 448.80 11000.3 0.63 0.70 0.770 0.157 22.890 22.915 19.106 18.949 18.336 18.179 4.554 4.736 8-9962 474.72 11000.3 0.64 0.73 0.803 0.289 22.915 22.960 18.949 18.660 18.146 17.857 4.769 5.103 9-10642 491.35 11000.4 0.64 0.75 0.825 0.257 22.960 22.900 18.660 18.403 17.835 17.578 5.125 5.322 10-11673 832.75 14000.3 0.67 0.75 1.050 0.202 22.900 22.650 18.328 18.126 17.278 17.076 5.622 5.574 11-12348 855.89 14000.3 0.69 0.75 1.050 0.104 22.650 22.680 18.126 18.022 17.076 16.972 5.574 5.708 12-13313 871.54 14000.3 0.70 0.75 1.050 0.094 22.680 22.690 18.022 17.928 16.972 16.878 5.708 5.812 13-14912 953.35 15000.3 0.70 0.70 1.050 0.273 22.690 22.330 17.828 17.555 16.778 16.505 5.912 5.825 14-15608 1018.65 15000.3 0.71 0.75 1.125 0.182 22.330 22.190 17.555 17.373 16.430 16.248 5.900 5.942 15-16626 1022.74 15000.3 0.72 0.75 1.125 0.188 22.190 22.130 17.373 17.185 16.248 16.060 5.942 6.070 16-17926 1159.82 16000.3 0.72 0.75 1.200 0.278 22.130 21.830 17.160 16.882 15.960 15.682 6.170 6.148 17-18360 1246.71 16000.3 0.77 0.75 1.200 0.108 21.830 22.960 16.882 16.774 15.682 15.574 6.148 7.386 18-19723 1293.54 16000.3 0.80 0.75 1.200 0.217 22.960 21.250 16.774 16.557 15.574 15.357 7.386 5.893 20-21649 70.72 5001.0 0.60 0.58 0.290 0.649 22.930 22.500 21.220 20.571 20.930 20.281 2.000 2.219 21-22466 119.52 6000.8 0.61 0.65 0.390 0.373 22.500 22.800 20.571 20.198 20.181 19.808 2.319 2.992 22-231049 151.16 7000.7 0.62 0.60 0.420 0.734 22.800 22.900 20.128 19.394 19.708 18.974 3.092 3.926 23-24573 161.13 7000.7 0.63 0.65 0.455 0.401 22.900 24.500 19.394 18.993 18.939 18.538 3.961 5.962 26-241011 165.55 7000.6 0.63 0.65 0.455 0.607 22.680 24.500 21.135 20.528 20.680 20.073 2.000 4.427 27-28861 48.88 4001.4 0.62 0.60 0.240 1.205 22.940 24.500 21.180 19.975 20.940 19.735 2.000 4.765 28-24606 85.59 5001.0 0.63 0.65 0.325 0.606 24.500 24.500 19.960 19.354 19.635 19.029 4.865 5.471 24-25674 379.75 10000.4 0.65 0.70 0.700 0.270 24.500 22.800 18.938 18.668 18.238 17.968 6.262 4.832 25-10618 387.32 10000.4 0.66 0.70 0.700 0.247 22.800 22.900 18.668 18.421 17.968 17.721 4.832 5.179 29-30871 75.26 5001.0 0.61 0.60 0.300 0.871 21.840 22.185 20.640 19.769 20.340 19.469 1.500 2.716 30-13498 80.46 5001.2 0.65 0.60 0.300 0.598 22.185 22.690 19.769 19.171 19.469 18.871 2.716 3.819 34-141284 83.01 5001.0 0.61 0.65 0.325 1.284 22.110 22.330 20.635 19.351 20.310 19.026 1.800 3.304 31-32879 96.67 5001.1 0.66 0.70 0.350 0.967 21.743 21.894 20.093 19.126 19.743 18.776 2.000 3.118 33-32571 41.61 4001.9 0.66 0.50 0.200 1.084 21.761 21.894 19.961 18.877 19.761 18.677 2.000 3.217 32-16503 133.67 6001.2 0.75 0.60 0.360 0.604 21.894 22.130 18.837 18.233 18.477 17.873 3.417 4.257 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書5城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計(jì)5.1污水設(shè)計(jì)流量計(jì)算1、污水量變化系數(shù)根據(jù)已知條件求出Qd=775.5l/s，則Kz=1.32、污水設(shè)計(jì)流量計(jì)算(1)居民生活污水設(shè)計(jì)流量(2)工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量Q2=5693m3/d=65.9(l/s)(3)城市污水設(shè)計(jì)總流量=1.07m3/s(4)每天平均污水量 Q=Q生+Q工=67000+5693=72693m3/d=0.84m3/s2.生活污水和工業(yè)廢水混合后污水中各污染物濃度3.污水處理程度計(jì)算 5.2一級(jí)處理設(shè)計(jì)5.2.1格柵格柵是由一組平行的金屬柵條制成，斜置在污水流經(jīng)的渠道上或水泵前集水井處，用以截留污水中的大塊懸浮雜質(zhì)，以免后續(xù)處理單元的水泵或構(gòu)筑物造成損害。格柵按照柵條形式分為直棒式格柵、弧形格柵、輻射式格柵、轉(zhuǎn)筒式格柵、活動(dòng)格柵等；按照格柵柵條間距分為粗格柵，柵條間距大于40mm；中格柵，柵條間距為1535mm；細(xì)格柵，柵條間距為310mm。按照柵條除渣方式分為人工除渣格柵和機(jī)械除渣格柵。按照安裝方式分為獨(dú)立設(shè)置的格柵和格柵與沉砂池合建一處的格柵。注：本設(shè)計(jì)采用獨(dú)立設(shè)置的中、細(xì)格柵。設(shè)計(jì)中選擇、中細(xì)格柵各二組，N=2，每組格柵均單獨(dú)設(shè)置，每組格柵的設(shè)計(jì)流量為0.535m3/s。（一）泵前中格柵1、格柵的間隙數(shù)n= (5.1)式中 n-格柵柵條間隙數(shù)(個(gè))；Q-設(shè)計(jì)流量(m/s)；-格柵傾角()；N-設(shè)計(jì)格柵組數(shù)(組)；b-格柵柵條間隙(m)；h-格柵柵前水深(m)；v-格柵過柵流速(m/s)。設(shè)計(jì)中取h=1.0m,v=0.9m/s,b=0.02 m, =60n=28個(gè)2、格柵槽寬度B=S(n-1)+bn (5.2)式中 B-格柵槽寬度(m)； S-每根格柵條的寬度(m)；設(shè)計(jì)中取S=0.01m，則B=0.01(28-1)+0.0228=0.83m3、進(jìn)水渠道漸寬部分的長度 (5.3)式中 -進(jìn)水渠道漸寬部分的長度(m)； B1-進(jìn)水明渠寬度(m)； -漸寬處角度()，一般采用；設(shè)計(jì)中B1=0.5m，=。4、出水渠道漸窄部分的長度 (5.4)式中 -出水渠道漸窄部分的長度(m);=0.45m5、通過格柵的水頭損失 (5.5)式中 h1-水頭損失(m)； -格柵條的阻力系數(shù)，查表=2.42； k-格柵受污物堵塞時(shí)的水頭損失增大系數(shù)，一般采用k=3。h1=0.10m6、柵前明渠的總高度H=h+h1+h2 (5.6)式中 H-柵前明渠的總高度(m)； h2-明渠超高(m)，一般采用0.30.5m。設(shè)計(jì)中取h2=0.3m，H=1.0+0.10+0.3=1.31m7、格柵槽總長度 (5.7)式中 L-格柵槽總長度(m)； -格柵明渠的深度(m)。m8、每日柵渣量 (5.8)式中 W-每日柵渣量(m3/d)； W1-每日每污水的柵渣量(污水)，查設(shè)計(jì)手冊(cè)根據(jù)格柵間隙可得到相應(yīng)數(shù)值。設(shè)計(jì)中取W1=0.07 污水>2m3/s應(yīng)采用機(jī)械除渣及皮帶輸送機(jī)或無軸輸送機(jī)輸送柵渣，采用機(jī)械柵渣打包機(jī)降柵渣打包，汽車運(yùn)走。9、進(jìn)水與出水渠道城市污水通過DN150mm的管道送入進(jìn)水渠道，設(shè)計(jì)中取進(jìn)水渠道寬度B1=0.9m，進(jìn)水水深h1=h=1.0m，出水渠道B2=B1=0.9m，出水水深h2=h1=1.0m。單獨(dú)設(shè)置的中格柵平面布置圖如圖5.1所示。 圖5.1 中格柵示意圖（二）泵后細(xì)格柵1、格柵的間隙數(shù)n= (5.1)式中 n-格柵柵條間隙數(shù)(個(gè))；Q-設(shè)計(jì)流量(m/s)；-格柵傾角()；N-設(shè)計(jì)格柵組數(shù)(組)；b-格柵柵條間隙(m)；h-格柵柵前水深(m)；v-格柵過柵流速(m/s)。設(shè)計(jì)中取h=1.0m,v=0。65m/s,b=0.01 m, =60n=77個(gè)2、格柵槽寬度B=S(n-1)+bn (5.2)式中 B-格柵槽寬度(m)； S-每根格柵條的寬度(m)；設(shè)計(jì)中取S=0.01m，則B=0.01(77-1)+0.0177=1.53m3、進(jìn)水渠道漸寬部分的長度 (5.3)式中 -進(jìn)水渠道漸寬部分的長度(m)； B1-進(jìn)水明渠寬度(m)； -漸寬處角度()，一般采用；設(shè)計(jì)中B1=1.2m，=。4、出水渠道漸窄部分的長度 (5.4)式中 -出水渠道漸窄部分的長度(m);=0.45m5、通過格柵的水頭損失 (5.5)式中 h1-水頭損失(m)； -格柵條的阻力系數(shù)，查表=2.42； k-格柵受污物堵塞時(shí)的水頭損失增大系數(shù)，一般采用k=3。h1=0.14m6、柵前明渠的總高度H=h+h1+h2 (5.6)式中 H-柵前明渠的總高度(m)； h2-明渠超高(m)，一般采用0.30.5m。設(shè)計(jì)中取h2=0.3m，H=1.0+0.14+0.3=1.44m7、格柵槽總長度 (5.7)式中 L-格柵槽總長度(m)； -格柵明渠的深度(m)。M8、每日柵渣量 (5.8)式中 W-每日柵渣量(m3/d)； W1-每日每污水的柵渣量(污水)，查設(shè)計(jì)手冊(cè)根據(jù)格柵間隙可得到相應(yīng)數(shù)值。設(shè)計(jì)中取W1=0.15污水10.9m3/d>0.2m3/d應(yīng)采用機(jī)械除渣及皮帶輸送機(jī)或無軸輸送機(jī)輸送柵渣，采用機(jī)械柵渣打包機(jī)降柵渣打包，汽車運(yùn)走。9、進(jìn)水與出水渠道城市污水通過DN1500mm的管道送入進(jìn)水渠道，設(shè)計(jì)中取進(jìn)水渠道寬度B1=0.5m，進(jìn)水水深h1=h=1.0m，出水渠道B2=B1=0.5m，出水水深h2=h1=1.0m。5.2.2沉砂池的計(jì)算沉砂池是借助于污水中的顆粒與水的比重不同，使大顆粒的砂粒、石子、煤渣等無機(jī)殼里沉降，減少大顆粒物質(zhì)在輸水管內(nèi)沉積和消化池內(nèi)沉積。沉砂池按照運(yùn)行方式不同可分為平流沉砂池、豎流沉砂池、曝氣沉砂池、旋流沉砂池。注：本設(shè)計(jì)采用渦流沉砂池中的旋流沉砂池。旋流沉砂池設(shè)計(jì)中選擇二組平流式沉砂池，N=2組，每組沉砂池設(shè)計(jì)流量為0.535m3/s，因此選擇型號(hào)為12的旋流沉砂池。型號(hào)流量A B C D EF J L P K12 4.5 36601520720152046020309401520152060 5.2.3初次沉淀池的計(jì)算初次沉淀池是借助于污水中的懸浮物質(zhì)在重力的作用下可以下沉，從而與污水分離，初次沉淀池去除懸浮物40%60%，去除BOD20%30%。初次沉淀池運(yùn)行方式不同可分為平流沉淀池、豎流沉淀池、輻流沉淀池、斜板沉淀池。注：本設(shè)計(jì)采用平流沉淀池。平流沉淀池平流沉淀池是利用污水從沉淀池一端流入，按水平方向沿沉淀池長度從另一端流出，污水在沉淀池內(nèi)水平流動(dòng)時(shí)，污水中的懸浮物在重力作用下沉淀，與污水分離。平流沉淀池由進(jìn)水裝置、出水裝置、沉淀區(qū)、緩沖層、污泥區(qū)及排泥裝置組成。設(shè)計(jì)中選擇兩組平流沉淀池，N=2組，每組平流沉淀池設(shè)計(jì)流量為0.535m3/s，從沉砂池流來的污水進(jìn)入配水井，經(jīng)過配水井分配流量后流進(jìn)平流沉淀池。1、 沉淀池表面積 (5.20)式中 A-沉淀池表面積(m2)； Q-設(shè)計(jì)流量(m3/s)； q-表面負(fù)荷。設(shè)計(jì)中取q=3，則 2、沉淀部分有效水深 (5.21)式中 h2-沉淀部分有效水深(m)； t-沉淀時(shí)間(h)。設(shè)計(jì)中取t=1h，則h2=31=3.0m。3、沉淀部分有效容積 (5.22)=1926m34、沉淀池長度L=vt3600 (5.23)式中 L沉淀池長度(m)；v設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速(mm/s)，一般采用v7mm/s。設(shè)計(jì)中取v=7mm/s，則L=71。03.6=25.2m5、沉淀池寬度 (5.24)式中 B-沉淀池寬度(m)。6、沉淀池格數(shù) (5.25)式中 n1-沉淀池格數(shù)(個(gè))； b-沉淀池分格的每格寬度(m)。設(shè)計(jì)中取b=4.5m，則=6個(gè)7、校核長寬比及長深比長寬比L/b=25.2/4.5=5.6>4(符合長寬比大于4的要求，避免池內(nèi)水流產(chǎn)生短流現(xiàn)象)。