六安某城镇排水工程计算说明书 - 图文

六安市某城镇排水工程初步设计

摘 要

环境污染问题是当今世界上最大的社会问题之一，尤其是水资源的过分地建设和不合理的使用。合理使用水资源是解决这些问题的关键，因此，水处理的发展对我国可否达成可持续的战略目标起着至关重要的作用。本设计为六安市排水工程设计，设计内容包括城市排水管网、雨水管网和城市污水处理。

本设计分为两大部分：

1. 在排水和雨水管网设计方面，根据城市的地图和基础资料，确定了排水和雨水的布置。在管网布置中确定了管网中主干管、干管、支管的走向、位置、管径以及提升泵站与污水处理厂的位置。

在布置中还要注意合理的利用区域内的自然坡降，要满足污水管道和雨水管道的最小流速等要求。

2. 在污水厂污水处理部分，在确定工艺前，参考了很多工程实例，对奥贝尔氧化沟工艺和三沟式氧化沟工艺做了经济技术比较，在进行分析后决定选用奥贝尔氧化沟工艺作为本设计的污水处理工艺。通过此工艺的处理，出水水质将达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。

关键词 排水管网；雨水管网；奥贝尔氧化沟工艺；三沟式氧化沟工艺

Design of 60,000 tons / day city drainage engineering

Abstract

The problem of environmental pollution is nowadays one of the greatest social concerns in the world, especially overexploitation and unreasonable use of the water resource. The water resource of rational utilization is the key to solving these problems。So the development of water treatment plays a decisive role to realize our country the sustainable strategic objective. This design is drainage works of LUAN Design elements include an urban drainage network 、an urban rainwater network and an urban sewage treatment 。

The report is consists of two parts：

Part One: in the sewage and the rain water pipeline's arrangement design aspect, this design acts according to the map and basic information of the city, carries on the drainage and rainwater piping systemthe plane layout, including the determination basin, divides the draining water basin, the arrangement sewage pipe network, the storm sewer system. In the pipe network arrangement determined that the branch tube's trend, the position, the caliber as well as promote the pumping station and the Sewage treatment plant position.

The arrangement must use region natural slope easonablely, and must meet the sewers and stormwater pipes minimum flow requirements.

Part Two: In urban sewage treatment, I reference a number of practical examples before determining the process .Comparing Triple Ditch OD Process and Orbal Ditch OD Process technology of economic and technical comparison, I carrying out the decisions adopted Orbal Ditch OD Process as the design of the sewage treatment process. After the treatment of this craft, the disposal water quality will reach the first class B standard of《pollutant discharge standard of urban sewage treatment plant 》(GB18918-2002 ).

Keywords ：drainage system; rainwater network; Orbal Ditch OD process; Triple Ditch OD Process

目 录

1 绪 论 ............................................................... 1 1.1 引言 .............................................................. 1 1.2 设计题目 .......................................................... 2 1.2.1 城市平面规划图及比例：见图纸 .................................. 2 1.2.2 城市各区人口密度：人/公顷 ..................................... 2 1.2.3 城市各居住区排水标准：L/人.天 ................................. 3 1.2.4 城市的气象资料 ................................................ 3 1.2.5 城市的地质情况 ............................... 错误！未定义书签。 1.2.6 污水厂地形资料 ................................................ 3 1.2.7 城区主要工业企业情况（表1-1） ................................ 3 1.2.8 排放污水的水体情况 ............................................ 4 1.2.9 城市地面覆盖情况（表1-2） ................... 错误！未定义书签。 1.2.10 生活污水原水水质情况（表1-3） ............................... 4 1.2.11 污水排放标准 ................................................. 4 1.2.12 其他方面 ..................................................... 5 2 城市排水管网设计 .................................................... 6 2.1 污水管网规划 ...................................................... 6 2.1.1 污水管网规划总则 .............................................. 6 2.1.2 污水系统体制比较与确定 ........................................ 6 2.1.3 工业废水的处理和排放 .......................................... 7 2.1.4 划分排水流域 .................................................. 7 2.1.5 污水厂厂址的选择 .............................................. 7 2.1.6 污水管网的布置 ................................................ 8 2.1.7 方案比较 ...................................................... 8 2.1.8 污水管道设计 ................................................. 10

2.1.9污水管检查井 ................................................. 13 2.2 污水管网计算 ..................................................... 14 2.2.1 污水管网流量计算 ............................................. 14 2.2.2 污水管网水力计算 ............................................. 15 2.3 雨水管网规划 ..................................................... 16 2.4 雨水管网计算 ..................................................... 16 2.4.1雨水管网流量计算 ............................................. 16 2.4.2 雨水管网水力计算 ............................................. 18 2.4.3雨水管检查井 ................................................. 18 2.4.4 河道的概述 ................................... 错误！未定义书签。 3 污水厂方案可行性研究 ............................................... 18 3.1 水质及污水厂情况 ................................................. 19 3.1.1 进出水水质及水量情况 ......................................... 19 3.1.2 污水水质和水量的变化情况 ..................................... 19 3.1.3 工程造价和运行费用 ........................................... 19 3.1.4 当地的各项条件 ............................................... 20 3.1.5 运行管理 ..................................................... 20 3.2 工艺方案分析及选择 ............................................... 20 3.2.1 工艺流程 ..................................................... 20 3.2.2 技术比较 ..................................................... 21 3.2.3 结论比较 ..................................................... 22 3.3 工程实例 ......................................................... 23 3.3.1 工程实例一：（奥贝尔氧化沟工艺） ............................. 23 3.3.2 工程实例二：（三沟式氧化沟工艺） ............................. 24 4 污水厂构筑物设计计算 ............................................... 26 4.1 方案一（奥贝尔氧化沟处理工艺） ................................... 26 4.1.1 泵前中格栅 ................................................... 26 4.1.2 污水提升泵房 ................................................. 31

4.1.3 泵后细格栅 ................................................... 34 4.1.4 涡流式沉砂池 ................................................. 37 4.1.5 厌氧池 ....................................................... 39 4.1.6 配水井 ....................................................... 41 4.1.7 奥贝尔氧化沟 ................................................. 41 4.1.8 辐流式二沉池 ................................................. 50 4.1.9 接触池 ....................................................... 54 4.1.10 消毒剂投加 .................................................. 55 4.1.11 辐流式重力浓缩池 ............................................ 57 4.1.12 贮泥池 ...................................................... 60 4.1.13 污泥提升泵房 ................................................ 61 4.1.14 污泥脱水机房 ................................................ 61 4.2 方案二（三沟式氧化沟处理工艺） ................... 错误！未定义书签。 4.2.1 泵前中格栅 ................................... 错误！未定义书签。 4.2.2 污水提升泵房 ................................. 错误！未定义书签。 4.2.3 泵后细格栅 ................................... 错误！未定义书签。 4.2.4 涡流式沉砂池 ................................. 错误！未定义书签。 4.2.5 配水井 ....................................... 错误！未定义书签。 4.2.6 厌氧池（为除P需要） ......................... 错误！未定义书签。 4.2.7 三沟式氧化沟 ................................. 错误！未定义书签。 4.2.8 接触池 ....................................... 错误！未定义书签。 4.2.9 消毒剂投加 ................................... 错误！未定义书签。 4.2.10 污泥提升泵房 ................................ 错误！未定义书签。 4.1.11 辐流式重力浓缩池 ............................ 错误！未定义书签。 4.2.12 贮泥池 ...................................... 错误！未定义书签。 4.2.13 污泥脱水机房 ................................ 错误！未定义书签。 5 总平面布置高程计算 ................................................. 63 5.1 平面布置 ......................................................... 63

5.1.1 平面布置原则 ................................................. 63 5.1.2 平面布置 ..................................................... 64 5.2 高程布置 ......................................................... 64 5.2.1 高程布置原则 ................................................. 64 5.2.2 高程计算 ..................................................... 65 6 方案经济比较 ........................................................ 66 6.1 污水厂经济比较 ................................... 错误！未定义书签。 6.1.1奥贝尔氧化沟处理工艺投资估算表 ............................... 66 6.1.2三沟式氧化沟处理法工程投资估算表 ............. 错误！未定义书签。 公 式 来 源 ........................................................... 68 小 结 ............................................................... 72 致 谢 ................................................................ 73 参 考 文 献 ........................................................... 74 附表一 污水管的设计流量计算表（方案一） ............... 错误！未定义书签。 附表二 污水管的设计流量计算表（方案二） ............... 错误！未定义书签。 附表三 污水管的水力计算表（方案一） ................... 错误！未定义书签。 附表四 污水主管的水力计算表（方案二） ................. 错误！未定义书签。 附表五 雨水管水力计算表 ............................... 错误！未定义书签。 污水管网草图（方案一） ................................ 错误！未定义书签。 污水管网草图（方案二） ................................ 错误！未定义书签。 雨水管网草图 .......................................... 错误！未定义书签。

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1 绪 论

1.1 引言

在城镇，从住所、工场和各种公共建筑中不断地排出许许多多的污水和废弃物，需要及时妥善地排出、处理和利用。

在人们的日常生活中，盥洗、淋浴和洗濯等都要用水，用后便成为污水。现代城市居住区，不仅利用卫生设备排除污水，并且随污水排走废弃物和粪便，特别是有机废弃物。生活污水含有大批的腐败性的有机物和各种细菌、病毒等致病性的微生物，也含有为植物生长所需要的氮、磷、钾等肥分，应该予以适当处置和利用。

在工业企业中，几乎没有产业不用水。在总用水中，工业用水占相当大的比例。水被用在生产过程中后，大部分成为废水。工业废水一些被热所污染，一些挟带着大量的污染物，如酚、氰、砷、有机农药、各类重金属盐类、辐射元素和一些相当稳定的生物难降解的有机物合成化学，也还可能含有一些致癌物质。这些物质大都是无益的和有毒的，但也是有用的，必需妥善处理或回收利用。

城市雨水和冰雪融化水也需求及时清除，不然将积水为害，妨碍交通，乃至危及人们的生产和日常生活。

近年来，无论在理论还是应用上的污水处理技术，我们都取得了一定的进展，新技术和新工艺大量出现，氧化沟体系和高效低耗的污水处理技术，如各种类型的稳定塘、土体处理系统、湿地系统都取得了长足的提高和利用。这些新的技术，新的技术已成为水污染控制领域的一个研究热点。在国家科委、建设部、国家环境保护局的组织和领导下，广泛、深入地展开了这些课题的科学研究工作，获得了一批众目睽睽的研究成果。

不可避免的，我们的国家面临的一个严重的事实，南方水资源短缺，一些城市人民生活水平的提高和工农业生产的发展已遭到了水资源不足的制约。城市污水和工业废水回用，以城市污水作为第二水源的趋向，不久将成为必然。这就是我国污水事业面临的现实。

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根据国家规定，城市污水集中处理率应达40%，预计需新建城市污水处理厂1000余座，所以我国的城市污水处理厂将以超常规的建设速度发展。相应地还要建造大量排水管渠工程，其基建投资和工程量是相当可观的，投资的筹措是一项很重要的问题。此外，我国目前城市排水管渠多为合流制，如果达到规定的要求，就必须有计划地逐渐将合流制改造为分流制。同时，将原有的城市污水处理厂一级处理扩建为二级处理。因此，城市排水系统的新建、现有排水系统的改建和扩建，以及污水厂的建设任务等，都是极其繁重的。

对一个城市来讲，需按照城市总体规划和排水规划，分期分批地建设污水管网和污水处理厂，要根据水环境保护的目的，分期施行，逐渐到位。城市排水工程施工是一项系统工程，涉及城市排水管道的改造，污水的收集、运输(包括泵站)，污水处理和排放，以及污泥的处置等问题；在河网城市，还需要考虑上游、下游和水体自净的问题。

污水处理厂的工艺的选择应根据原水水质、出水要求、污水厂规模，污泥处置方法和局部温度、工程地质、土地成本、价格和其他因素的考虑。污水处理的各个工艺技术都有其长处、特色、适用条件和不足之处，不可能以一种工艺取代其它一切工艺，也不宜脱离当地的具体条件和我国国情。同样的过程，在不同的进水和出水的条件下，采用不同的设计参数，设备的选择并不是一成不变的。

作为环境科学与工程学院给水排水工程专业的学生，我深刻的体会到污水处理在环护事业中所占的地位，所以我更应该深刻地了解情况，掌握并发展污水处理的新技术和工艺，成为跨世纪的工程技术人员，将我国的污水处理行业上升到一个新的高度。

1.2 设计题目

本毕业设计的题目为：六安市某城镇排水工程初步设计 1.2.1 城市平面规划图及比例：见图纸 1.2.2 城市各区人口密度：人/公顷

100

2

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1.2.3 城市各居住区排水标准：L/人.天

260

1.2.4 城市的气象资料

该地处北亚热带的北缘，属湿润季风气候。气温：大部分地区多年平均气温为l4.6℃～15.6℃。

地温：平均地面温度自北向南在18～19℃，均高于平均气温。 无霜期：全市无霜期平均为211～228天

日照：全市年太阳辐射总量在109.7～124.5千卡/厘米，地区分布是北多南少，平原多山区少，季节分布是夏季多、冬季少。

降水：全市多年平均降水量为900～1600毫米。

风向、风速：全市风向，冬季以偏北风为主，夏季以偏南风为主，春、秋两季是风向转换季节，全年最多风向为偏东风，年平均风速为3.2～3.4米/秒；中部地区年平均风速为1.7～2.5米/秒。 1.2.5 污水厂地形资料

污水厂地形标高取。 1.2.6 城区主要工业企业情况

（1）企业生活用水情况

淋浴 使用淋浴职工人职工人数 数 班每班时数 数（h） 最大班最大班日（人） 日（人） （人） （人） 一般车间 268 114 142 88 3 8 高温车间 142 74 46 29 一般车间 346 168 190 96 3 8 高温车间 246 108 106 48 一般车间 194 84 90 48 3 8 高温车间 242 102 132 65 一般车间 148 69 98 46 3 8 高温车间 168 78 86 40 生活 企业名称 企业1 企业2 企业3 企业4 3

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（2）企业生产用水与废水（生产用水重复利用率为60%）

企业名称 企业1 企业2 企业3 企业4 平均用水量（L/S） 6.45 32.1 59.75 39.25 总变化系数 3 2.3 1.7 2.7 注:各企业总排水口管底埋深均不小于1.5m. 1.2.7 排放污水的水体情况

污水厂出水排入某河流，该河流20年一遇洪水位39.5m，50年一遇洪水位41.0m，厂区无需防洪。 1.2.8 生活污水原水水质情况

设计进水水温低温为15度，高温为25度，碱度为250，进水TKN为40mg/L,出水N03--N为5mg/L，N02--N含量甚微。进水水质其余指标值见下表。

表 原水水质参数

项目 BOD5 (mg/L） 进水 200 CODcr (mg/L） 330 SS (mg/L） 220

TN (mg/L） 45 35 NH3-N(mg/L） TP (mg/L） 5 1.2.10 污水排放标准

据现状排水管网的水质实测结果，同时参考类似城市污水处理厂的设计进水浓度及为后续发展预留余地等因素确定进水水质。根据该厂“环境影响报告表”，出水水质须满足 GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》出水水质须满足一级B标准。

表 污水排放标准限值表

项目 BOD5 (mg/L） 出水 20 CODcr (mg/L） 60 SS (mg/L） 20 TN (mg/L） 20 8 NH3-N(mg/L） TP (mg/L） 1

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1.2.11 其他方面

电力可以保证供应，各种建筑的材料本市均可以供应。施工的关于技术方面的力量本市可以解决。

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2 城市排水管网设计

2.1 污水管网规划

2.1.1 污水管网规划总则

? 规划目的

有组织并按一定系统汇集污水，并将其输送到适当地点，妥善处理后排入水体或再利用。

? 规划范围

本次规划设计的范围包括该城市的污水管道工程、雨水管道工程及处理厂位置的确定。

? 规划内容

此规划设计的内容包括：确定污水管道的管径、坡度、埋深，并通过技术经济比较，确定最佳方案；确定雨水干管的管径、坡度、埋深及最佳方案。

? 原则方针

排水工程的设计规划应以此批准的城镇总体规划为主要依据，从全局出发，正确地处理城镇、工业与农业之间，集中与分散、处理与利用、近期与远期的关系。真正做到“全面规划、合理布局、综合利用、化害为利、依靠群众、大家动手、保护环境、造福人民”这一方针。 2.1.2 污水系统体制比较与确定

? 排水体制的基本分类

在城市排水工程规划中，可根据规划城市的实际情况选择排水体制。分流制排水系统：当生活污水、工业废水和雨水分别在两种以上管道系统内排放的系统称为分流制排水系统。其中收集和输送生活污水和工业废水（或生产污水）的系统称为污水排水系统；收集和输送雨水、融雪水、生产废水（冷却水）和其它废水的称雨水排水系统；只排除工业废水的称工业废水排水系统。

? 排水体制选择的依据

排水体制在城市的不同发展阶段和经济条件下，同一城市的不同地区，可采用

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不同的排水体制。经济条件好的城市，可采用分流制，经济条件差而自身条件好的可采用部分分流制、部分合流制，待有条件时再建完全分流制。

新建城市、扩建新区、新开发区或旧城改造地区的排水系统宜采用分流制；同时在有条件的城市可布设截流初期雨水的分流制排水系统，以适应城市发展的更高要求。

合流制排水体制应适用于条件特殊的城市，且应采用截流式合流制。 根据当地是新建地区的排水系统,所以排水系统采用分流制。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。 2.1.3 工业废水的处理和排放

如果各工业企业都将自身产生的污水处理后，水质达到GB8978－96《污水综合排放标准》一级标准，排入城市下水道，势必造成重复建设。

如果各工业企业将污水处理后排入水体，将增加许多出水口，会给航运及河流沿岸整治利用带来不便。

该市的工业企业废水经工厂预处理后其水质符合污水排入城市下水道水质标准（CJ3082－1999），由污水厂统一处理、排放，这种方案较为经济合理，故选用此方案。

2.1.4 划分排水流域

根据地形来划分，该区河流北侧为Ⅰ区，该区的河流南侧为Ⅱ区，两个区域的污水通过排水干管流至位于城镇西北边大河下游的污水厂,经处理达标后排放。 2.1.5 污水厂厂址的选择

1.污水厂位置的选择，应符合城镇总体规划和排水工程专业规划的要求，并应根据下列因素综合确定《室外排水设计规范》GB50014-2006 [6.1] ：

①污水厂建在河流的下游，这样避免对城市取用水水质的影响。

②污水厂布置在地势较低处，有利于污水管道的重力流动，故设在河流下游的岸边。

③ 污水厂的位置靠近主要服务区，减少了管道的敷设长度，节省管材。 ④ 与城市规划居住、公共设施保持一定的卫生防护距离； ⑤ 靠近污水、污泥的排放和利用地段；

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⑥ 有方便的交通、运输和水电条件。 ⑦ 有利于二期管网的建设。 2.1.6 污水管网的布置

① 该地区地势东北高西南低，整个地区坡度较小。 ② 干管尽量沿城市地形坡度敷设便于支管的污水自流接入。

③ 在相对平坦的地形，可将干管敷在排水地域的中部，使得污水能在短距离排入干管，从而使支管最短。支管的管径比较小，要保持最小流速所需的坡度较大，因此减少支管的长度可以有效地降低整个管网的埋深。

④ 因为该地区地形有一定的坡度，当街坊面积不太大时，街坊污水管网可采用集中出水形式。当镀金的面积比较大，附近的污水管网可采用两个以上的出水形式。街道支管敷设在低侧的道路下。 2.1.7 方案比较

? 排水工程的规划与设计的原则

在方案分析比较确定的过程中，应遵循下列规定：

① 排水工程规划应与城市和区域规划和产业规划相一致，与城市和其他工业企业在一个项目上密切合作，协调。

② 排水工程的计划与设计，要与邻近地域内的污水和污泥的处置和处理协调。在一个区域的污水处理系统，可能会影响环境质量，特别是影响下游地区的环境质量，所以在确定规划区的处理水平的处置方案时，必须在考虑的范围内。依据排水条例，有几个地区同时或几乎同时修建时，应考虑归并起来处置和处理的可能性，即实现区域排水系统。由于它的经济效益可能会更好，但施工期较长，实现较为困难。

③ 排水管道的设计必然会涉及到排水体制的选择问题，应在满足环境保护的前提下，从全局出发，综合考虑各方面因素，通过技术经济比较确定。

④ 工业污水符合排入城市地下水道标准的应当直接排入城市排水系统,与城市污水一起处置。大道废水排放标准的可就近排入水体或雨水道。

⑤ 排水工程的设计应统筹规划，根据近期的设计，考虑可能的长期发展，并应根据使用要求和技术经济合理的因素,对近期工程分阶段进行工程施工安排。

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⑥ 在规划与设计排水工程时，务必认真贯彻实行国家和地方有关方面拟定的现行相关标准、规范或原则。同时，也必需实行国家对于新建、改建、扩建工程，实行把防污染设施与主体工程同时设计、同时动工、同时投产的“三同时”规定，这是控制污染成长的重要战略。

⑦ 在设计方案的确定过程中还涉及管道的布置、方向、长度、断面尺寸、埋深、在设计过程中规定管道材料，与障碍物相交时采用的工程措施，中途泵站的数量与位置，出水口位置与形式等多种技术问题。为了使确定的设计方案表现国家相关方目标、战略，既技术先进，又切合实际，安全实用，具备较好的环境效益、经济效果和社会效益，对提出的设计方案的技术经济、社会效益、环境效益等作出总的评价与决策，以确定最佳方案。

(2) 排水管道的定线

在城镇（地区）总平面图上确定污水管道的位置和走向，称污水管道系统的定线。

正确的定线是合理的、经济的设计污水管道系统的先决条件，是污水管道系统设计的重要环节。管道的定线正常应该按照主干管、干管、支管顺序依次进行。定线应遵循的重要原则是：应该尽可能地在管线比较短和埋深比较小的情况下，最大地域的污水能自流的排出。

在一定的条件下，地形是影响管道定线的主要因素。在地形平整的区域，应避免小流量的横支管，长距离平行于等高线敷设，让其尽早的接入干管。

在地势平坦的地区，管道尽管不长，但是埋深会迅速增加，在埋深超过一定限度时，需要设立污水泵站。

(3) 排水管道的布置因素

① 该地区分为两个区域：Ⅰ区和Ⅱ区，根据污水厂位置，Ⅰ区和Ⅱ区各设一根主干管，Ⅱ区主干管倒虹吸过河后与Ⅰ区主干管一起，将整个区的污水汇集入污水厂。

② 街道宽度不超过40米，为了减少敷设管道的数目和减少与其它地下管线的交叉，一般设置一条污水管道。

③ 该地区的地势平坦且街区面积不大，宜在街区两边的街道敷设污水支管。

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根据管道定线的原则，初步定下两个方案，包括干管、主干管的位置，走向等。然后分别进行设计流量的计算和水力计算，进一步确定何方案为最佳方案

布置方案：Ⅰ区干管从东往西敷设，然后由北往向南汇集到主干管，将污水送至污水处理厂。Ⅱ区干管从南往北敷设，然后汇集到从东往西的主干管，过河后与Ⅰ区主干管合并，将污水送至污水处理厂。 2.1.8 污水管道设计

(1) 最大设计充满度（表2-3）：

表 最大设计充满度参数

管径D(mm) 200～300 350～450 500～900 ≥1000

最大设计充满度h/D

0.55 0.65 0.70 0.75

(2) 设计流速

最小设计流速是保证管道内不致发生淤积的最小流速。污水管道的最小设计流速为0.6m/s。

最大设计流速是保证管道不被冲刷损坏的流速。该值与管道材料有关，通常，金属管道的最大设计流速为10m/s，非金属管道的最大设计流速为5m/s。

(3) 最小管径

一般在污水管道系统的上游部分，设计污水流量较小，若按照流量计算，则管径可能比较小。根据养护经验证明，管径过小极易堵塞。此外，采用较大管径，可选用较小坡度，是管道埋深减小。

在街区和厂区内最小管径为200mm，在街道下为300mm。 (4) 最小设计坡度（表2-4、表2-5）：

表 最小设计坡度参数

管道 污水管

位置 在街坊和厂区内

最小管径D(mm)

200

最小设计坡度I(‰)

4.00

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在街道下

雨水管和河流管 雨水口连接管

300 300 200

3.00 3.00 1.00

表 最小设计坡度参数

D(mm) 200 250 300 350 400 450 500

Imin 4.0 3.0 2.2 2.0 1.5 1.3 1.13

D(mm) 600 700 800 900 1000 1200 1400

Imin 0.9 0.725 0.6 0.6 0.5 0.5 0.5

D(mm) 1600 1800 2000 2200 2400 ≥2600

Imin 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

(5) 埋设深度

① 该地区历年平均气温15.5℃，.历年最大冰冻深度2cm，不考虑冰冻影响。 ② 必需防止管壁因地面荷载而受到破坏。是为了避免管道因为外部荷载的影响而被毁坏，必需保证管道上有一定的覆土厚度。车行道下的污水管，它的最小覆土厚度应不宜小于0.7m。

③ 我们必须满足街区污水管的衔接要求。满足城市住所、公共建筑内产生的污水能顺利的流入街道的污水管网中，从安装技术的方面去考虑，为了能使建筑物的首层卫生设备产生的污水能成功地排出，污水出户管的最小埋深一般采纳0.5～0.7m，所以街坊污水管道的起点最小埋深也应该为0.6～0.7m。按照街区污水管道起点的最小埋深，以此来算出街道管网起点的最小埋深：

H=h+IL+Z1-Z2+△h [1] 式中：H----------街道污水管网起点的最小埋深； h ----------街区污水管起点的最小埋深；

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Z1 ----------街道污水管起点检查井处地面标高； Z2----------街区污水管起点检查井处地面标高； I----------街区污水管和连接支管的坡度； L---------街区污水管和连接支管的总长度； △h---------连接支管与街道污水管的管内底高差。

除考虑管道的最小埋深外，还应考虑最大埋深问题。埋深越大，则造价越高，施工期越长。管道埋深允许的最大值称为允许最大埋深。一般在干涸的土壤中，最大埋深不超过7～8m；在多水、流沙、石灰岩层中，一般不超过5m。

本设计中为南部城市，最大埋深一般为7～8m左右。过8m时需设提升泵站。本设计埋深不超过8米，故不需设提升泵站。

(6) 管道的连接方式

污水管道在坡度、高程、管径、走向发生转变及支管接入处都需要设立检查井。在设计时要考虑在检查井内上下游的管道连接时的高程问题。管道在连接时应遵循以下两个原则：

① 尽量抬高下游管段的高程,来减少管道的埋深,减低成本。 ② 避免造成上游管段回水而形成淤积。 管道的衔接方法:

①当采用相同的管径时，采用水面平接。 ② 当采用不同的管径时，D前＜D后采用管顶平接

③ 不同管径时，D前＞D后采用管底平接(坡度比较大的时候D前＞D后)。 ④ 在任何情况下进水管底不得低于出水管底。 (7) 管材

本设计中污水管采用钢筋混凝圆管。 (8) 排水管道的接口

管道接口应按照管道的材质和地质的条件来确定，可以用刚性接口或柔性接口，污水及合流管渠适合采用刚性接口。当管渠穿过细砂层、粉砂并在最高的地下水位以下，或在地震设防烈度为8度的设防区时，这些情况应采用柔性接口。

该地区地质情况良好，厂区地势平坦，地震烈度属4度以下。所以主干管，干

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管采用钢丝网水泥砂浆抹带接口；支管采用水泥砂浆抹带接口。都为刚性接口。

(9) 排水管道的基础

管道基础应该按照管道的材质、接口的方式和地质的条件确定，可分别采用混凝土基础、砂石垫层基础及土弧基础，对地基松软或不均匀沉降的地段，管道基础应该采用加固的措施。

采用混凝土带行基础,管座形式分为90°,135°,180°: 当管顶的覆土厚度在0.7～2.5m时,采用90°的管座基础； 当管顶的覆土厚度在2.6～4.0m时,采用135°的管座基础； 当管顶的覆土厚度在4.1～6.0m时,采用180的°管座基础 (10) 水力计算

在明确设计的流量后，便可以从上游管段开始各设计管段的水力计算。水力计算的步骤如下：

① 从管道的平面布置图上量出每一条设计管段的长度； ② 将各个设计管段的设计流量记录下来；

③ 计算每一根设计管段的地面坡度，以此作为确定管道坡度时的参考； ④ 确定起始管段的管径以及它的设计流速、设计坡度和设计充满度； ⑤ 确定其余管段的设计流速、管径、设计充满度和管道的坡度。（可根据设计流速随着设计流量的增大而逐段增大或保持不变的规律设定设计流速）

⑥ 计算各个管段上下端的水面、管底的标高及其埋深；（1.按照设计管段的长度和管道坡度计算出降落量；2.按照其管径和充满度求出管段的水深；3.确定管网系统的控制点；4.求设计管段上、下端的管内底标高，水面标高及埋设深度）。 2.1.9污水管检查井

污水管检查井最大间距详见表2-6

表 检查井最大间距

管径或暗渠净高

（mm） 200~400 500~700

最大间距（m）

污水管道 40 60

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800~1000 1100~1500 1600~2000

80 100 120

2.2 污水管网计算

2.2.1 污水管网流量计算

(1) 综合生活污水设计流量计算 1.城市各区人口密度 100cap/hm2

2.城市各居住区排水标准 260L/(cap.d)

3.城市面积：1387.9ha 4.居住区生活污水流量

n?p[2]

24?3600260?100q1=?0.3L/(s·ha)

24?3600比流量 q=

附表二 城市居住区生活污水设计污水流量计算表 人排水区域编号 南区 居住区面积 1387.83 口密度 100 居民人口 生活污水定额 m3/d 36083.58 m3/h L/s 平均污水量 总变化系数 m3/h L/s 设计流量 比流量 L/（s.h) 0.30 138783 260 1503.48 417.63 1.39 2090.14 580.59 Q1=580.59 L/s

(2) 工业废水设计流量计算 1）.各厂工业废水设计流量 Q2 =（生产用水重复利用率为60%）

附表三 城镇中生产污水设计流量计算表 平均流量 工厂名称 企业1 企业2 班数 3 3 各班时数 8 8 m3/d 222.912 1109.376 m3/h 9.288 46.224 L/s 2.58 12.84 总变化系数 3 2.3 m3/h 27.864 106.315 设计流量 L/s 7.740 29.532 m?M?Kz3600T[3]

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企业3 企业4 合计 3 3 8 8 2064.96 1356.48 4753.728 86.040 56.520 198.072 23.9 15.7 55.020 1.7 2.7 146.268 152.604 433.051 40.630 42.390 120.292 工业废水设计流量： Q2=Q21+Q22+Q23+Q24=7.740+29.532+40.630+42.390=120.292L/s 2).工业淋浴污水设计流量计算 各工业淋浴污水设计流量

Q3?A1B1K1?A2B2K2C1D1?C2D2?3600T3600 [4]

A1：一般车间最大班人数 A2：热车间最大班人数

B1：一般车间职工生活污水定额，以25L/(cap?班)计 B2：热车间职工生活污水定额，以30L/(cap?班)计 K1：一般车间生活污水时变化系数，以3.0计

K2：热车间生活污水时变化系数，以2.5计

C1：一般车间最大班使用淋浴的职工人数 C2：热车间最大班使用淋浴的职工人数

D1：一般车间的淋浴污水定额，以40L/(cap?班)计

D2：热车间的淋浴污水定额，以60L/(cap?班)

T：每班工作时数，以8h计 计算结果见附表四 工业淋浴污水设计流量 Q3= Q31+Q31+ Q33+Q34= 8.92L/s 5.总流量

Qmax= Q1+ Q2+ Q3+ Q4=580.59+120.292+8.92=709.8 L/s=2555 m3/h =61326 m3/d 2.2.2 污水管网水力计算

? 街区编号并计算其面积

因为大面积的街区需要被划分,所以要将各个街区编上号码（详见附图：计算

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草图），并按各个街区的平面范围计算它们的面积（详见附表一）。

(2) 设计管段及其划分

通常以同样管径和坡度的连续管段，就可划作一个设计管段。设计管段的节点处应编上号码。

(3)设计管段的设计流量

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；转输流量；集中流量。

对于某一设计管段而言，本段流量是沿线变化的，即从管段起点的零增加到终点的全部流量，但为了计算方便，通常假定本段流量集中在起点进入设计管段。它接受本管段服务地区的全部污水流量。

(4)污水管网流量分配计算见附表五 (5)污水干管水力计算见附表六

2.3 雨水管网规划

雨水管网布置具体依据如下：

① 由于该地区地势以一定坡度坡向河流，可采用正交式布置，即各排水流域的干管以最短距离沿与水体垂直相交的方向布置。正交式布置的干管长度短、管径小，因而经济，雨水排出较迅速。

②路面应尽量采用道路边地沟排水，在每条雨水干管的起端，通常可以利用道路边沟排除雨水，减少暗管约100-150m。

2.4 雨水管网计算

2.4.1雨水管网流量计算

(1) 暴雨强度公式 q=

167A1(1?clgP)[5]

n(t?b)六安市参照合肥市暴雨强度公式 q=

3600(1?0.76lgP) 0.84(t?14)t?t1?mt2 [6]

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t2??L?min? [7] 60vP为设计重现期，取1年 t1为地面汇水时间，取10min

m为管道延缓系数，取2（采用暗管，且地形平坦） t2为管内流行时间 (2) 径流系数?的确定

所谓径流系数，就是径流量和降雨量之间的比例。

影响径流系数的主要因素有地面覆盖种类的透水性。此外，还与降雨历时，暴雨强度及暴雨雨型有关。

一般而言汇水面积是由各类性质的地面覆盖所组成的，随着他们占据的面积比例的变化，?值也各不相同，所以全部汇水面积上的平均径流系数?av值是根据各种地面的面积用加权平均法计算而求得的。

?av=

?Fi??iF[8]

本设计并未给出各各种地面的面积，取综合径流系数为0.6

(3) 设计充满度 按满流考虑，h/D=1。

(4) 设计流速 最小设计流速为0.75m/s；

最大设计流速：金属管为10m/s，非金属管为5m/s。

(5) 最小设计坡度和最小管径

雨水管的最小管径为300mm，对应的最小坡度为0.003； 雨水口连接管的最小管径为200mm，最小坡度为0.01。

(6) 最小埋深与最大埋深 同污水管。 2.4.2 管道布置方案

根据地形图，河流将城镇分为Ⅰ区和Ⅱ区。Ⅰ区雨水管道由北向南，接入河流；Ⅱ

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区雨水管道由南向北，接入河流； 2.4.3 雨水管网水力计算

雨水水力计算结果见附表七。 2.4.4雨水管检查井

雨水管检查井最大间距详见表

表 检查井最大间距

管径或暗渠净高

（mm） 200~400 500~700 800~1000 1100~1500 1600~2000

最大间距（m）

污水管道 50 70 90 120 120

2.4.5设计成果

(1) 雨水分区面积统计：

参见附表1面积统计表。

(2) 雨水水力计算表：

参见附表6雨水水力计算表。

(3) 雨水计算图：

参见附图雨水计算图。

(4) 雨水标注图：

参见附图雨水标注图。

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3 污水厂方案可行性研究

（以上内容均修改过，以下内容按任务谁修改）

3.1 水质及污水厂情况

3.1.1 进出水水质及水量情况

根据设计资料，污水处理厂处理后的尾水中主要水污染物排放执行《城镇污水

处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）、《江苏省地方标准》（DB32/1072-2007）,保证出水水质达到一级B标准。具体标准值见表3-1。

表3-1 污水各种污染物的处理程度

项目 进水 出水 去除率 BOD（ COD（mg/l） SS（mg/l） TN（mg/l） 氨氮（mg/l） TP（mg/l） 5mg/l）200 20 90.0% 330 60 81.8% 220 20 90.9% 45 20 55.6% 35 8 77.1% 5.0 1 80% 根据管网计算最大时设计水量为Qmax=61326 m3/d =2555 m3/h=710 L/s（按此流量计算）

3.1.2 污水水质和水量的变化情况

除了水质外，原污水的水量也是选择污水厂处理工艺需考虑的因素，水质和水量转变较大的污水，应考虑设置调节池或贮水池，或者采用经受冲击负荷能力较强的处理工艺。工程施工的难易和运行管理需要的技术条件也是选择污水厂处理工艺流程需考虑的因素，地下的水位高，地质条件较差的地区，不适合采用深度大、施工难度较高的处理构筑物。 3.1.3 工程造价和运行费用

工程的造价与运行的费用也是选工艺流程的重要因素，当然处理水应当达到的水质标准是前提条件。以原污水的水质、水量及其他的自然状况为当前的已知条件，以处理水应达到的水质标准为前提条件，而以处理系统中最低的总造价和运行费用为目标函数，建立三者之间的相互关系。减少其污水厂的占地面积也是减少建设费

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用的重要因素，从长期的目的考虑，它对污水处理厂的经济效益和社会效益有着深远的影响。

3.1.4 当地的各项条件

当地的地理环境、天气等自然条件也对污水处理工艺流程的选择具有一定的影响因素。当地的原材料与电力的供应等问题，也是选择处理工艺中应该考虑的要素。 3.1.5 运行管理

对于运行管理水平有限的小型污水处理厂或工业废水处理站，宜采用操作简单、运行可靠的处理工艺；对于运行管理水平较高的大型污水处理厂，应尽量采用处理效率高、净化效果好的新工艺。对于地质条件较差的地区，不宜采用池体较深、施工难度较大的处理构筑物。

3.2 工艺方案分析及选择

为了达到上表处理要求，即要求处理工艺既能有效地去除BOD5、COD、SS等，又能达到脱氮除磷的效果。现有两种可供选择的工艺流程。 3.2.1 工艺流程

1.方案一:奥贝尔氧化沟处理工艺

奥贝尔氧化沟处理工艺见图3-1。 污水 中格栅 污水 提升泵房 细格栅 沉砂池 厌氧池 奥贝尔氧化沟池 回流污泥 剩余污泥 二沉池 接触池 排入水体 浓缩池 贮泥池 污泥 提 升泵 房 脱水机房 泥饼外运 20

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图3-1 奥贝尔氧化沟法处理工艺

2.方案二:三沟式氧化沟处理工艺 三沟式氧化沟处理工艺见图3-2。

中格栅 污水 提升泵房 细格栅 沉砂池 厌氧池 氧化沟 接触池 排入水体 污水 浓缩池 剩余污泥 贮泥池 污泥提升泵房 脱水机房 泥饼外运

图3-2 三沟式氧化沟处理工艺

3.2.2 技术比较

两方案的技术比较见下表3-2。

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表3-2 城市污水处理厂工艺流程方案技术比较表 方案一 （奥贝尔氧化沟法处理工艺） 优点： (1) (2) (3) 优点： 方案二 （三沟式氧化沟处理工艺） 出水水质好，脱氧率高，同时消化反消化 (1) 出水水质好 可以再未来负荷增加的情况下加以扩展 易于适应多种进水情况和出水要求的变化 (2) 不需要单独设置二沉池，处理流程短，节省占地 (3) 不需单独设置反硝化区，通过运行过程中设置停曝期进行反硝化，具有较高的氮去除率 缺点： (1) 设备闲置率高 (2) 自动化程度要求高，增加了运行管理难度 (4) (5) 容易维护 节能，比其他任何氧化沟系统在运行时需要的动力都小 缺点： (1) 受结构形式的限制，总图布置困难

3.2.3 结论比较

综合比较各工艺的技术指标，都可以达到预定的处理目的，均符合设计要求。通过后文经济比较可以清楚的看出，方案一的奥贝尔氧化沟处理工艺要比氧化沟处理工艺节省很多投资。同时，奥贝尔氧化沟工艺的节能程度高，更加容易维护管理，费用即相对降低，所以选定奥贝尔氧化沟工艺为该污水厂的处理工艺。

该工艺流程包含完整的污泥处理系统和二级处理系统。污水通过一级处理的格栅、沉砂池进入二级处理的厌氧池、奥贝尔氧化池和二沉池，污泥部分的剩余污泥进入浓缩池进行浓缩，浓缩后进入贮藏泥池，然后进过污泥提升泵房，最后送入到脱水机房脱水后外运泥饼。

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3.3 工程实例

3.3.1 工程实例一：（奥贝尔氧化沟工艺）

北京的燕山石化公司牛口酤污水处理厂设计规模为6万m3/d，主要处理乙烯生

产过程中所排的废水及小区中少量的生活污水。该厂选取奥贝尔氧化沟工艺，工艺流程如图3-3所示。

生物处理设计为平行的两个系列，每一个系列包含一个奥贝尔氧化沟和2个辐流式二沉池。每个氧化沟设22组曝气转碟，外、中、内沟各安装8组。

图3-3

单个氧化沟的主要设计参数如下： 设计进水流量 1250m3/h 水力停留时间 14.2h 泥龄 35d 有效水深 4.26m MLSS 4000 mg/L

污泥负荷 0.074kgBOD/(kgMLVSS*d) 容积分配 56:26:18（外：中：内） 溶解氧分配 0-1-1mg/L（外-中-内）

污水处理厂简称以来，由于进水流量只有2~2.4万m3/d，尚不到设计流量的一半，故基本上只运行一个系列。污水处理厂处理效果见表4-57。

结果表明，奥贝尔氧化沟的工艺处理效果非常好，COD和氨氮的去除率都超过了90%。在控制外沟的DO值接近于0后，发现系统对TN值的去除率大大的提高了。同时打开两个系列，造成氧化沟的三个沟道彻底处于好氧状态，此间TN的去除率只有约

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50%。调整操作情况（关闭一个系列）至正常后，虽然水量及有机负荷增加了一倍，但是获得了更好的处理成效，在外沟形成的缺氧区使TN的去除率快速提高到了90%以上。

尽管在奥贝尔氧化沟中进水很快地在单个反应器内，通过扩散分布全池。但还不是真正的完全混合系统。实际上在氧化沟系统中液态呈现出推流式环流。完全混合程度取决于氧化沟的设计。当环流数低时系统的特性将于推流反应器相似。对停留时间长的氧化沟，流体质点可在沟中循环500圈以上。

在奥贝尔氧化沟内溶解氧浓度的分级的，当第一槽的溶解氧浓度上升到0.5mg/L时，应稍稍降低整个系统的充氧率;而当第三槽的溶解氧浓度低于1.5mg/L时，应略微提高整个系统的充氧率。对于奥贝尔氧化沟可以简单的通过增减曝气盘的数量来达到调节溶解氧的目的。

3.3.2 工程实例二：（三沟式氧化沟工艺） 邯郸市东污水处理厂 (1) 工程概述

邯郸市东污水处理厂，总设计规模10×104 m3/d,其废水中生活污水和工业废水各占50%。该厂于1990年11月完成其一期工程6.6×104 m3/d的建设并投入使用。目前该厂建有三组三沟式氧化沟，每组的平面尺寸为98×73m，有效水深为3.5m。其曝气装置及出水堰等大多为丹麦进口，其中有直径为1.0m、长为9.0m的大型Mammoth单速转刷24台，双速Mammoth单速转刷18台，长5.0m的可调式出水堰48台。 (2) 运行情况

该厂自投产运行以来，采用传统延时曝气（N）和Bio-DenitroTM(DN)两种模式

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运行，取得了稳定而良好的效果。表3-3

表3-3邯郸市东污水处理厂氧化沟工艺年均进、出水水质（单位：mg/L）

指标 进水 出水

CODcr 234 28.2

BOD5 117 7.2

SS 103 7.6

TP 3.1 1.7

NH4+-N 15.5 4.6

TN 29.7 14.3

在该厂的运行过程中，取得了对该工艺的改进和运行控制有较大指导意义的研究成果：①对按脱氮模式运行过程中，缺氧反硝化的HRT(tDN)和硝化HRT(tN)的研究表明，该工艺的最优tDN/tN为0.4左右，在此比值时，可获得70%的脱氮效率。实际运行中，tDN/tN的比值与废水水质（C/N比等）有密切的关系，因而宜根据具体水质确定合理的tDN/tN的比值；②通过对长期运行的氧化沟中各沟渠中污泥浓度的测定分析表明，其沟Ⅱ中混合液的MLSS较两侧沟渠低于41%的理论值（以三沟式容积均等为前提-合理假定）其浓度仅为设计值的59%，且仅有48%左右的污泥参与生物处理过程，因而污泥浓度过低将影响处理效果，对此应引起重视。③通过经济分析表明，该厂运行中，转刷的耗能占其总耗能（去除BOD5能耗，kw.h/kg）的51.3%，且其总体运行能耗低于其他处理工艺。 常熟市城北污水处理厂

常熟市城北污水处理厂规划总处理规模为12万m3/d，其一期工程已于1998年7月建成并投入运行，规模为3万m3/d二级处理。二期续建一座氧化沟，规模3万m3/d，于2004年10月投产运行。二期平面尺寸130×67.5 m，池深4 m，HRT=23.8 h。改进型三沟式氧化沟改过去三槽式氧化沟的“六阶段生物脱氮运行方式”(如邯郸市东污水厂)为“八阶段生物脱氮除磷运行方式”。改传统中沟排泥为两边沟交替间歇排泥，在进水端的两个侧沟池中各设一座排泥泵井；将原来前置的分配井，设计与氧化沟本体合建为一个整体，节省占地的同时也减少了水头损失；采用高性价比的曝气转刷及电动堰门，从而解决了由于氧化沟采用表面机械曝气方式，池深受曝气设备的限制，造成的单池面积过大的问题。投产运行以来，续建工程已安全运

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行累计485d，2005年累计处理水量达976.41万m3，其出水能严格达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准要求，处理出水的COD=39mg/L，BOD5=5 mg/L，SS=16 mg/L，NH3-N=0.7 mg/L，TP=0.2 mg/L。

4 污水厂构筑物设计计算

4.1 泵前中格栅

中格栅主要用于截流较大的悬浮物或漂浮物，防止水泵叶轮缠绕，管路堵塞，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。

根据《室外排水设计规范》（GB50014-2006） [6.3.2]、[6.3.3] 规定，细格栅的设计应符合下列要求：

? 水泵前的格栅栅条间隙，应根据水泵的要求确定。 ? 污水处理系统前格栅栅条的间隙，应符合下列要求：

人工清除 25～40mm； 机械清除 16～25mm； 最大间隙 40mm。

? 栅渣量与地区的特点、格栅的间隙大小、污水流量及排水管道系统等因素有关。在无当地运行资料时，可采用：

格栅间隙16-25mm时，0.01-0.05m3栅渣/103m3污水； 格栅间隙30-50mm时，0.03-0.01m3栅渣/103m3污水。

? 在大型污水处理厂或泵站前的大型格栅（每日栅渣量大于0.2m3），一般应采用机械清渣。

? 机械格栅不宜少于2台，如为1台时，应设人工清除格栅备用。 ? 过栅流速一般采用0.6-1.0m/s。

? 格栅前渠道内的水流速度一般采用0.4-0.9 m/s。

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? 格栅倾角一般采用45°-75°。人工清除的格栅倾角小时，较省力，但占地多。 ? 通过格栅的水头损失，粗格栅一般为0.2m，细格栅一般为0.3-0.4m。 ? 格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位0.5m。工作台上应有安全和冲洗设施。

⑴ 格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m。工作台正面过道宽度：人工清除不应小于1.2m；机械清除不应小于1.5m。

⑵ 机械格栅动力装置宜设在室内，或采取其他保护设备的措施。 ⑶ 设置格栅装置的构筑物，必须考虑设有良好的通风设施。

⑷ 格栅间内应安设吊运设备，以进行格栅及其他设备的检修，栅渣的日常清除。 1．设计参数：

污水处理厂的最大设计污水量Qmax=0.710 m3/s，总变化系数Kz=1.23。 格栅计算草图，见图4－1。

图4－1 格栅计算草图 1-工作平台；2-栅条

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2．设计计算

(1） 格栅前水深

根据最优水力断面公式Q=(2） 栅槽宽度B

① 栅条的间隙数n个

?2h?2v12，栅前流速v=0.75 m/s，得：h=0.69m

n? 式中：

Qmax(sin?)

bhv12 Qmax—最大设计流量，m3/s； a—格栅倾角，°，取a=60°； b—栅条间隙，m, 取b=0.020m； n—栅条的间隙数，个； h—栅前水深，m,取h=0.78m; v—过栅流速，m/s，取v=0.9 m/s。

格栅设两组。 则:

0.710?sin60Qmax(sin?) n?=2?24个

bhv0.020?0.78?0.912 ② 栅槽宽度B

栅槽宽度B取0.25m（一般比格栅宽0.2—0.3m） 设栅条宽度：S=10mm (0.01m)

则栅槽宽度：B=S(n-1)+bn+0.2=0.01×（24-1）+0.020×24+0.25=0.96m (3）通过栅格的水头损失h1 ① 进水渠道的渐宽部分长度L1:

设进水渠道宽B1=0.78m，其渐宽部分展开角度a1=20? (进水渠道内的流速

0.75m/s）

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则:

L1=(0.96-0.78)/2tan 20=0.247m

② 栅槽与出水渠连接处的渐窄部分长度L2：

L2=L1/2=0.124m

③ 通过栅格的水头损失h1：

h1=h0k;

[13]

[14]

h0=ξ.v2sina.k/2g;

ξ=β(s/b)4/3

式中：

h1—设计水头损失，m； h0—计算水头损失，m； g—重力加速度，m/s2；

k—系数，格栅受污染物堵塞的水头损失增大倍数，一般采用3； ξ—阻力系数，与栅条断面形状有关，设栅条断面形状为锐边矩形断面 β=2.42 则:h1??(s/b)4/3?0.92?sin??k2g

=2.42×（0.01/0.020）4/3×sin60°×(0.92/19.6)×3

=0.103 m

（4）栅后槽总高度H

设栅前渠道超高h2=0.35m,

则：栅前槽总高度： H1=0.69+0.35=1.04m

栅后槽总高度： H=h+h1+h2=0.69+0.35+0.103=1.143m （5）栅槽总长度L

L= L1+L2+0.5+1.0+H1/tanα=2.47m

29

[15]

=0.247+0.124+0.5+1.04/ tan60°+1.0

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（6）每日栅渣量W：

W=式中：

86400QmaxW1[16]

1000KZ W1—栅渣量，m3/103m3污水，格栅间隙为20mm，取W1=0.08 m3/103m3污水

W=86400QmaxW1=3.72 m3/d >0.2m3/d

1000KZ宜采用机械格栅,选用ZZG型链条式隔栅除污机。 （7）格栅除污机的选型

链条式回转格栅除渣机适用于深度不大的中小型格栅，可以清除生活污水中长纤维和带状物等。优点是构造简单，占地面积小，缓冲卸渣，耐磨损，运行可靠，可自动运行。缺点是链条造价高。

链条式回转格栅除渣机适用于深度不大的中小型格栅，可以清除生活污水中长纤维和带状物等。优点是构造简单，占地面积小，缓冲卸渣，耐磨损，运行可靠，可自动运行。缺点是链条造价高。

格栅选用2台无锡通用机械厂GH型链条式回转格栅除污机[19]。所选设备的技术参数为：选用GH-2000型，格栅宽度2000mm，有效栅宽500mm，槽深H＝1.5m，安装角度60°，栅条间隙20mm，设备总长3460mm，电动机功率1.5kw。

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4.1.2 污水提升泵房

图4－2 泵房计算草图

提升泵站用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过，从而达到污水的净化。本工程污水只经一次提升。 1.设计依据

根据《室外排水规范》（GB50014-2006）[5-1]规定，污水提升泵房应符合下列要求：

? 污水泵站的设计流量，应按泵站进水总管的最高日最高时流量计算确定。 ? 污水泵和合流污水泵的设计扬程，应根据设计流量时的集水池水位与出水管渠水位差和水泵管路系统的水头损失以及安全水头确定。

? 集水池的容积，应根据设计流量、水泵能力和水泵工作情况等因素确定。 ? 污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量。 ? 污水泵站集水池的设计最高水位，应按进水管充满度计算。

? 集水池的设计最低水位，应满足所选水泵吸水头的要求。自灌式泵房尚应满足水泵叶轮浸没深度的要求。

? 水泵的选择应根据设计流量和所需扬程等因素确定。

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2.设计参数

污水处理厂的最大设计污水量为Qmax=0.710m3/s。集水池和机械间由隔墙分开，只有吸水管和叶轮浸没在水中，机械间经常保持干涸，以利于泵房的检验、维修和保养工作，可避免污水对轴承、管件、仪表的腐蚀。泵站地下埋深为8m，水泵采用自灌式。 3.设计说明

污水处理体系简单，对于新建的污水处理厂，工艺的管线可以充分优化，所以污水只考虑一次提升。污水经提升后流入涡流沉砂池。然后自流进各个工艺池中，设计流量为Qmax=0.710m3/s=2555m3/h。

本设计采用圆形半地下的合建式泵房，它具有占地少、布置紧凑、结构较省的特点。潜污泵浸没在水中，机械间常常要保持干燥，以利于对泵房的检验、修理和保养，也可避免污水对管件、仪表的腐蚀。采用自灌式泵房。自灌式泵房的优点是启动及时可靠，不需引水的辅助设备，操作简单；缺点是泵房较深，增加工程造价。 4.集水间计算

选择合建式的圆形泵房，采用4台潜污泵（三用一备），每台水泵的流量为Q=2555/3=851.7 m3/h=236.667L/s。 (1)集水间的容积W

采用相当于1台泵6min的容量。

W

[17]

=236.667×60×6/1000=85.2 m3 取W=86 m3

(2) 集水池面积F

有效水深采用H=2m

F=W/H=86/2=43m2

进水管底高程为-3.71m，管径为DN1100，充满度0.55；出水管提升后的水面高程为5.68m。

泵房选定位置不受附近河道洪水淹没和冲刷，地面高程为2.43m，地质条件为砂质粘土，地下水位为-0.5m，冰冻深度0.0m。

(3) 选泵前总扬程估算

经过格栅的水头损失为0.103m，集水池正常工作水位与所需提升高水位之间

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的高差为:5.68-(-3.71+1.1×0.55-0.103-2.0)=8.458m (集水池有效水深采用H=2.0m)

出水管线水头损失：

总出水管Qmax=710L/s选用管径为DN1100的钢筋混凝土管，查表得：v=1.72m/s，1000i=3m。

设总出水管管底埋深0.3m

设管总长为15m，局部损失为沿程损失的30％，则泵站外管线水头损失为：

［15＋（5.68-2.43+0.3）］×3×1.3/1000=0.072m

泵站内的管道水头损失设为1.5m，考虑其安全水头1.0m,则估算出水泵的总扬程为：

H=1.5+0.072+8.458+1.0=11.03m 取11m

(4) 选泵

根据设计流量为Q单?851.6m3/h，扬程H?11m，选择潜污泵

泵型号 250QW700-11-37

流

量

Q

扬程

转

速

功率

效率?出口直径（mm） 250

重

量

（m3/h） 900

H（m） n(r/min) 11

980

N(kw) （%） 37

83.2

（kg） 1150

(5) 提升泵房电机、电控柜、电磁流量计显示器室内安装，另外考虑一定检修空间。提升泵房占地面积为50.24m2，直径8m。 (6) 选用MD13－12D型电动葫芦

① 型号MD13－12D，起重量3t，起升高度H=12m，起升速度0.8m/min；运行速度20（30）m/min。

② 主起升电动机型号ZD131－4，N=3kw，n=1380r/min。 ③ 副起升电动机型号ZD1Y12－4， N=0.4kw，n=1380r/min。 ④ 运行电动机型号ZD1Y12－4， N=0.4kw，n=1380r/min。 ⑤ 钢丝绳绳径11mm，长度28m。

⑥ 轨道最小曲率半径1.5m，工字钢型号20a-45c GB706-65。 ⑦ 最大轮压8.28KN。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/gyng.html