水污染控制工程第三章

1、 第一節(jié) 污水設(shè)計(jì)流量的確定Determining Sewage Design Flow設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)流量 污水管道的設(shè)計(jì)流量是設(shè)計(jì)期限污水管道的設(shè)計(jì)流量是設(shè)計(jì)期限(2030年年)終了時的最大日終了時的最大日(或最大班或最大班)最大時的污水最大時的污水流量流量,它包括它包括生活污水設(shè)計(jì)流量生活污水設(shè)計(jì)流量和和工業(yè)廢水設(shè)工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量計(jì)流量,在地下水位較高的地區(qū)，宜適當(dāng)考慮在地下水位較高的地區(qū)，宜適當(dāng)考慮地下水滲入量地下水滲入量。居住區(qū)的生活污水設(shè)計(jì)流量的確定 式中：Qd居住區(qū)的生活污水設(shè)計(jì)流量； qd居住區(qū)的生活污水量標(biāo)準(zhǔn)； N使用管道的設(shè)計(jì)人數(shù)； K總總變化系數(shù)。 城鎮(zhèn)居住區(qū)和工廠居住區(qū)的生

2、活污水設(shè)計(jì)流量是按每人每日平均排出的污水量、使用管道的設(shè)計(jì)人數(shù)和總變化系數(shù)計(jì)算的，公式如下：總KNqQd360024d居住區(qū)的生活污水量標(biāo)準(zhǔn)qd設(shè)計(jì)期限終了時每人每日排出的平均生活污水量按現(xiàn)行相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范采用室內(nèi)衛(wèi)生設(shè)備的情況當(dāng)?shù)貧夂蛏钏缴盍?xí)慣與有關(guān) 設(shè)計(jì)人口數(shù)N：設(shè)計(jì)期限終了時的預(yù)估人口數(shù)，與城市的發(fā)展規(guī)模及人口的增長率有關(guān)。 估算方法(1)按城市總體規(guī)劃確定的人口密度計(jì)算:式中：P人口密度，即單位面積上的人口數(shù)，人/ hm2 ，分為城市人口密度和街坊人口密度；A排水區(qū)域的面積，hm2。PAN 設(shè)計(jì)人口數(shù)N：設(shè)計(jì)期限終了時的預(yù)估人口數(shù)，與城市的發(fā)展規(guī)模及人口的增長率有關(guān)。 式中：N設(shè)計(jì)

3、人口數(shù)，即n年后的估計(jì)人口數(shù)；N0現(xiàn)在人口數(shù)；人口自然增長率；n設(shè)計(jì)期限，2030年。 nNN)1 (0 估算方法(2)按人口自然增長率估算：日變化系數(shù)K日一年中最大日污水流量與平均日污水量的比值。時變化系數(shù)K時最大日中最大時污水量與該日平均時污水量的比值?？傋兓禂?shù)K總最大日中最大時污水量與平均日平均時污水量的比值。K總=K日K時 居住區(qū)的生活污水量標(biāo)準(zhǔn)qd是一個平均值。流入污水管道的污水量時刻在變化，變化程度通常用變化系數(shù)表示?？侹NqQd360024dPAN 式中：q0比流量，L/(s hm2)；A設(shè)計(jì)管段的排水面積，hm2?？侹APqQ360024dd總KAqQ0d方式劃分街坊的泄水面

4、積設(shè)計(jì)管段的排水面積A的確定圍坊式通常用各街角的角平分線劃分街坊成4塊，每塊街坊的污水假定排入相近的街管低側(cè)式通常假定整塊街坊的污水排入在其低側(cè)的街管中對邊式通常將街坊面積用中線劃分，被劃分的街坊的污水假定排入鄰近的街管中工廠生產(chǎn)區(qū)的生活污水設(shè)計(jì)流量的確定 工廠生產(chǎn)區(qū)的生活污水流量不大，收集和輸送這部分污水的管道可以采用最小管徑（300mm），不需要進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)流量較大需要計(jì)算時，可參考下表 。車間性質(zhì)每班每人的生活污水量標(biāo)準(zhǔn)/L時變化系數(shù)每班每人淋浴污水量標(biāo)準(zhǔn)/L熱車間352.560一般車間253.040 工廠生產(chǎn)區(qū)的生活污水流量較大時，可用下式計(jì)算：36006040360085 . 235

5、0 . 3254321dNNNNQ式中：Qd工廠生產(chǎn)區(qū)的生活污水設(shè)計(jì)流量，L/s； N1一般車間最大班的職工總?cè)藬?shù)（一個或幾個車間的總?cè)藬?shù)）； N2熱車間最大班的職工總?cè)藬?shù)（一個或幾個熱車間的總?cè)藬?shù)）； N3一般車間最大班使用淋浴的職工總?cè)藬?shù)（一個或幾個車間的總?cè)藬?shù)）； N4熱車間最大班使用淋浴的職工總?cè)藬?shù)（一個或幾個熱車間的總?cè)藬?shù)）。工業(yè)廢水量的確定方法按工廠或車間的每日產(chǎn)量和單位產(chǎn)品（每件產(chǎn)品，每噸產(chǎn)品等）的廢水量計(jì)算按生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)量和每一生產(chǎn)設(shè)備的每日廢水量進(jìn)行計(jì)算總KTMqQm36001000m式中：Qm工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量，L/s；qm生產(chǎn)每單位產(chǎn)品的平均廢水量，m3；M產(chǎn)品的平均日產(chǎn)量

6、；T每日生產(chǎn)時數(shù)；K總總變化系數(shù)，因?yàn)镵日=1，所以，K總=K時。 污水管道系統(tǒng)的平面布置確定排水區(qū)界，劃分排水流域選擇污水廠出水口的位置擬定污水干管及總干管的路線確定需要抽升的排水區(qū)域和設(shè)置泵站的位置確定排水區(qū)界，劃分排水流域排水區(qū)界是排水系統(tǒng)敷設(shè)的界限通常排水流域邊界應(yīng)與分水線相符合具體根據(jù)地形及城市和工業(yè)企業(yè)的豎向規(guī)劃劃分排水流域 IIIIIIIV選擇污水廠出水口的位置原則城市的下風(fēng)向水體的下游離開居住區(qū)和工業(yè)區(qū)擬定污水干管及總干管的路線應(yīng)遵循的主要原則：應(yīng)盡可能在路線較短和埋深較小的情況下，讓最大區(qū)域的污水能自流排出。地形和豎向規(guī)劃排水體制和其他管線的情況污水廠和出水口位置水文地質(zhì)條件

7、道路寬度地下管線及構(gòu)筑物的位置工業(yè)企業(yè)和產(chǎn)生大量污水的建筑物的分布情況以及發(fā)展遠(yuǎn)景和修建順序 擬定污水干管及總干管的路線定線時考慮的因素：幾種具體情況分析擬定污水干管及總干管的路線地形具有適中的坡度地形坡度較陡流域范圍大，且地形較平坦地形將城市劃分成高低二區(qū)地形具有適中的坡度地形具有適中的坡度地形坡度較陡地形坡度較陡流域范圍大，且地形較平坦流域范圍大，且地形較平坦流域范圍大，且地形較平坦流域范圍大，且地形較平坦地形將城市劃分成高低二區(qū)地形將城市劃分成高低二區(qū)地形將城市劃分成高低二區(qū)排水泵站的布置中途泵站：位置根據(jù)管道的最大合理埋深決定終點(diǎn)泵站：一般設(shè)在污水廠內(nèi)處理構(gòu)筑物之前局部泵站：比較低洼地

8、區(qū)，高樓地下室，地下鐵道和其他地下建筑物中支管定線 街坊狹長或地形有傾斜時：低側(cè)式地形平坦且面積較大：圍坊式 建筑已定和街坊管道自成體系：穿坊式Ditch Location in Street 與房屋、樹木保持一定距離，避免滲漏而影響房屋基礎(chǔ)，避免樹根擠壞管道； 污水管道應(yīng)設(shè)在道路上，街區(qū)連接支管較多、地下管線較少一側(cè)； 街道寬度40時，可以考慮設(shè)置兩條排水管； 地下設(shè)施擁擠或交通極其繁忙場合，可以把地下管線集中在隧道中(共同溝)。管道在街道下面設(shè)置時應(yīng)遵循的原則：街道地下管線的布置 管線隧道(共同溝)一般布置方式： 給水管在排水管之上； 電力線、煤氣管、熱水管、熱氣管在給水管之上；地下管線交

9、叉時的處理原則： 小管讓大管； 有壓管讓無壓管； 新建管線讓已建管線； 臨時管線讓永久管線； 柔性結(jié)構(gòu)管線讓剛性結(jié)構(gòu)管線。管道具有允許的壓縮高度Sewage Ditch Hydraulics Design污水管道水力設(shè)計(jì)任務(wù) 根據(jù)已經(jīng)確定的管道路線，計(jì)算和確定各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量、管徑、坡度、流速、充滿度和管底高程。原則 不沖刷、不淤積、不溢流、要通風(fēng)。計(jì)算步驟 確定控制點(diǎn)開始，從上游到下游，計(jì)算和確定各個設(shè)計(jì)管段的有關(guān)數(shù)據(jù)。基本概念控制點(diǎn)對整個管道系統(tǒng)的高程起控制作用的地點(diǎn)，其埋深影響整個管道系統(tǒng)的埋深，故應(yīng)盡量降低控制點(diǎn)的埋深控制點(diǎn)的位置離污水廠或出水口最遠(yuǎn)處；排水流域中，地面高程最低處；

10、管道埋深有特殊要求處(如地下室)減小控制點(diǎn)埋深方式加強(qiáng)管道強(qiáng)度；提高控制點(diǎn)處的地面高程；設(shè)置局部泵站提升水位基本概念設(shè)計(jì)流量組成設(shè)計(jì)管段兩個檢查井之間的管段（中間可以有其他檢查井），管段可以轉(zhuǎn)向，要求采用的設(shè)計(jì)流量不變或基本不變，采用同樣的管徑和坡度沿線流量本管段服務(wù)的街坊流量集中流量工廠或公共建筑的流量轉(zhuǎn)輸流量上游管段和旁側(cè)管段轉(zhuǎn)輸流量污水管道水力計(jì)算示例將管道劃分為若干設(shè)計(jì)管段設(shè)計(jì)管段，從污水廠開始標(biāo)定每個設(shè)計(jì)管段起訖點(diǎn)上的窨井編號計(jì)算步驟一確定各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量計(jì)算步驟二從上游管段開始進(jìn)行各設(shè)計(jì)管段的水力計(jì)算計(jì)算步驟三步驟1：根據(jù)污水干管平面布置圖，從上游至下游將設(shè)計(jì)管段編號列入表中第

11、1行步驟2：從管道平面圖上量出每一段管段的長度，注在圖上，并列入表中第2行步驟3：將各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量列入表中第3行步驟4：從該城鎮(zhèn)的總體規(guī)劃圖中，求得設(shè)計(jì)管段起迄點(diǎn)窨井處地面高程，注在圖上，并列入表中第10、11兩行步驟5：計(jì)算每一設(shè)計(jì)管段的地面坡度=地面高程差/距離，列入表中第18行步驟6：根據(jù)流量和各個管段的地面坡度，查水力算圖，將需要的管徑、坡度、流速、充滿度并列入表中第4、5、6、7四行步驟7：算出水深，h=(4)(7),列入表中第8行步驟8：根據(jù)求得的管道坡度，計(jì)算管段上端至下端的管底降落量iL=(5)(2)，列入表中第9行 Draw Ditch Construction Dra

12、wing 管道施工圖管道平面圖管道剖面圖比例尺1:500水平比例尺1:1000 垂直比例尺1:100內(nèi)容初步設(shè)計(jì)平面圖上的項(xiàng)目現(xiàn)有的地面設(shè)施所有的現(xiàn)存地下各種管線初步設(shè)計(jì)剖面圖上的項(xiàng)目管道材料和基礎(chǔ)做法與管道直交的其他地下管線的資料設(shè)計(jì)管道的走向和改向角度內(nèi)容管道平面圖(技術(shù)設(shè)計(jì))管道總剖面圖(技術(shù)設(shè)計(jì))Design Sewage Pump Works 泵組的選擇進(jìn)水池容積計(jì)算確定泵站的建筑設(shè)想及泵組與管道的布置起重設(shè)備的選擇和布置電器設(shè)備和自動化設(shè)備的選擇施工方法的確定泵站的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)污水泵站是排水系統(tǒng)中的重要構(gòu)筑物排水泵站設(shè)計(jì)中要解決的問題排水泵站設(shè)計(jì)中要解決的問題 根據(jù)最大時、平均時

13、、最小時流量及相應(yīng)的全揚(yáng)程，按照水泵的特性曲線選擇水泵，要求選用的水泵在以上各種情況下能高效運(yùn)轉(zhuǎn)。污水泵的選擇污水泵的選擇泵型工作泵數(shù)量/臺備用泵數(shù)量/臺同一型號1415612 62兩種型號141562(各一)62(各一) 不小于最大一臺泵的5min出水量，進(jìn)水池大小要滿足管道與設(shè)備的安裝要求。 人工操作每小時不宜多于4次，自動操作每小時不多于6次。進(jìn)進(jìn)水水池池 進(jìn)水池最高水位和最低水位之間的容積。有效容積有效容積設(shè)計(jì)要求格柵格柵位置進(jìn)水池污水入口處作用阻擋粗大物質(zhì)，保護(hù)水泵清渣方式人工、機(jī)械，目前一般采用機(jī)械格柵柵面與水面成60 70角，過柵流速0.6 1.0m/s，柵間空隙10 20mm(

14、隨水泵類型和大小而定)參數(shù)粗 格 柵細(xì) 格 柵弧形格柵除污機(jī)吸水管安裝要求吸水管中流速0.71.5m/s每臺泵布置單獨(dú)的吸水管，力求短而直，以減小阻力損失吸水口設(shè)置喇叭口吸水口水平部分順?biāo)鞣较蚵晕⑻Ц吲c水泵連接處采用偏心大小頭自灌式布置的水泵，吸水管上應(yīng)安裝閘閥出水管出水管泵站進(jìn)水池或上游窨井中設(shè)有應(yīng)急出水口時采用一條總出水管泵站進(jìn)水池或上游窨井中沒有應(yīng)急出口或泵站很大時采用兩條總出水管出水管中流速0.82.5m/s不能小于0.7m/s出水管的所有管道應(yīng)不妨礙交通、檢修等，便于安裝和拆卸泵組間泵組間水泵機(jī)組的平面布置一般按單排布置；泵組多時，可采用兩排或交叉排列布置影響泵組間布置的因素水泵型號 外形尺寸 水泵臺數(shù) 泵站建筑形式布置要求泵組之間、泵組與墻壁之間有一定的距離，滿足維修和安裝需要污水泵站污水泵站建筑要求建筑要求泵組間的高度應(yīng)便于設(shè)備的吊裝泵站的地上部分一般采用自然通風(fēng)，在地下間應(yīng)設(shè)置機(jī)械通風(fēng)設(shè)備無吊車起重設(shè)備的泵組間室內(nèi)凈高不小于3.0m有吊車起重設(shè)備的泵組間吊起物件與地面物件間有不小于0.5m的凈空有高壓配電設(shè)備的泵組間高度應(yīng)根據(jù)電器設(shè)備要求確定污水泵站建筑形式按泵站與集水井的組合方式區(qū)分按泵站與集水井的組合方式區(qū)