哈爾濱工業(yè)大學城鎮(zhèn)污水廠畢業(yè)設計

哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文）-PAGE105-遼寧省中部地區(qū)C市排水工程設計摘要環(huán)境污染問題是當今世界上最大的社會問題之一，尤其是水資源的過度開發(fā)和不合理利用。合理利用水資源是解決這些問題的關鍵，因此，水處理的發(fā)展對我國能否實現(xiàn)可持續(xù)的戰(zhàn)略目標起著舉足輕重的作用。本設計是遼寧省中部地區(qū)C市的城市排水工程。其由兩部分組成，即，城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)的設計和城市污水處理廠的設計。其中初步設計要完成設計說明書一份、城市給排水系統(tǒng)總平面圖、污水處理廠總平面布置圖一張、污水廠污水與污泥處理高程圖一張、污水總泵站或中途提升泵站工藝施工圖一張，污水與污泥主要構筑物工藝圖兩張；單項處理構筑物工藝圖設計中，主要是完成A2/O反應池的平面圖和剖面圖。該污水處理廠工程，總規(guī)模達到10萬噸/日。本設計處理的對象為城市污水，主要污染物質為懸浮固體（SS）及溶解和膠體狀態(tài)的有機污染物（BOD）。排水管網(wǎng)系統(tǒng)共設計了A和B兩套方案，經(jīng)過技術經(jīng)濟比較，選擇A方案。根據(jù)城市所處的地理位置和污水廠的規(guī)模，并結合考慮需脫氮除磷的要求，城市污水處理廠設計采用A2/O工藝。該工藝污水處理流程為：從粗格柵到泵房，進入細格柵，沉砂池，初沉池，A2/O反應池，二沉池，消毒池，電磁流計量，出水排放。污泥處理流程為：從二沉池和初沉池排除的剩余污泥首先進入污泥提升泵房，進入污泥濃縮池，貯泥池，污泥消化池，污泥脫水間，泥餅外運。通過此工藝的處理，出水水質將達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級B標準。關鍵詞：A2/O；脫氮；除磷；城市排水管網(wǎng)；城市污水處理廠

慶A剝b貢s相t船r懲a婦c殊t殿T番h散e寫反p裹r暢o迎b蠻l彩e蓋m質炭o弱f汪塊e茄n竟v蛋i鏟r壞o岡n強m之e旬n凈t柜a植l趙丈p漏o膚l穿l撓u陪t瓜i探o續(xù)n握纖i瘡s原肚n汽o員w稀a勝d羞a振y劈s內(nèi)警o屠n烘e紐莫o暮f砌碌t儲h奪e跳碰g犯r么e辮a宅t鐮e拔s攜t迅稈s猛o餅c呢i美a筆l續(xù)虹c仆o折n嘗c悄e納r閃n飄s偵減i駝n覆增t錘h再e很偶w罩o糾r簽l公d臉,摸欲e臺s蒼p冷e夾c撒i協(xié)a舍l深l捏y榆歐o蠢v勢e攜r敢e戴x避p以l符o幣i袋t紹a史t映i勝o預n粉獸a狂n湯d艙腔u仁n宣r幸e學a良s另o么n們a斯b肉l降e比暢u疼s妄e購射o脅f石弱t眉h解e余挺w旁a捐t塊e蝴r坊喬r源e魔s糧o堂u癥r敘c墳e往.版認T麻h谷e端鞠w跟a腳t月e減r漿碌r煤e肌s汗o姿u迷r絹c兇e誤晴o被f塵漁r典a患t死i阿o隱n淺a佳l傅極u姿t繞i何l訪i歸z趕a奉t燥i毒o堅n制匙i荷s感見t忌h浴e訓川k拆e故y源遮t責o籮壟s須o君l碌v自i沉n冬g述某t綠h形e鑰s爭e漿培p刮r虧o營b鴨l查e劇m眼s壩。春S雜o蠟夢t覽h遷e捷判d超e深v乖e銀l秀o排p鞭m西e竄n腔t佩汪o叮f盼冒w壺a幅t蝦e界r灰并t輔r幻e補a辦t繩m糕e幕n社t臣蠟p犁l康a屬y堵s箭寄a毒血d疏e死c遣i改s疤i顏v款e邀宜r比o孝l魯e飾雹t宜o權挪r唱e扣a豈l建i炸z權e億塵o奇u賣r烏巴c微o劍u喇n爹t鑒r頃y院奉t帆h援e定壇s闖u狹s贏t附a猶i谷n心a惠b譽l載e背退s未t內(nèi)r那a蘿t軍e草g窮i受c鏡任o管b王j差e冊c宵t管i歡v瓦e飛.宰T辮h廈e饅驢d應e鍵s例i零g浪n圈睛i嗎s餡演a柄谷d目r蹈a辟i例n配a怒g肝e胖獸s寬y圈s屬t幸e后m微沙i麻n倉史a諷捧t略o敢w紅n艘櫻o么f稠乳C拆惹o俘f題鴉L掉i偉a饒o夜n嶄i左n辯g造王P水r叨o槍v御i誰n柴c亂e削.胞垮I沸t庸綿i劣s該超m遲a頌d吹e動綢u梯p踐閉o吊f渴賤t室w纖o盈閥p喚a學r削t濾s徒,麻崗n唐a頁m俊e另l顯y靈,達秘t亭h站e訂曉d谷e頓s株i支g適n歉唯o本f石純t餡h隆e勇激s望y說s非t應e棚m昨牧o栽f志渴u蟲r利b留a胞n帳墳d尖r折a尿i騎n恰a低g剛e替驚p掏i務p市e循l榆i潮n燒e棗寫n銹e昏t滑w寬o墓r昆k呢s鍋攤a庸n雅d縣倦d鵝e朵s廉i危g盛n油漠o丘f神漆t(yī)米h慢e畜曾u豬r貨b甲a振n熄儉s釘e擔w承a邊g責e歌躍t家r頌e鋒a付t蕉m蘿e其n饅t尊陽p縮l恢a校n窩t鳴.耳筒D鞋u贈r散i刊n開g奏扇t腔h粒e竭橫p斷r工e儀l糾i殲m翻i粘n革a弱r慣y而蔑d詳e韻s驚i程g淘n變,絹紹w級e辦限m馳u織s傳t輛閘c舊o品m窩p央l錢e懼t饞e惡乞a萌膏b伴r飲o珠c污h盯u遷r泊e遮,替隸a怨曲m襪a猾p室輔o盞f株務g銹e朵n私e己r尸a藍l警懷l拘a旺y寬o旨u抱t腿,隊追a默n殿愛e及l(fā)妖e步v擇a蝴t定i斥o喪n滑偵m鮮a漢p貼,禍直a框蹦f塔l吧o削w篩帳c威h煩a低r船t愉,圓罰a俘防m(xù)是a鏈p火喪o織f魚偽m元a希j貼o弱r噸驚e顛q笑u受i么p膀m迫e結n虛t按,嶄域p肯i望p膠i秒n澡g推耽l么a申y地o灘u您t霧;趨位C靠o除n背s戚t閉r復u喚c如t應i謀o眼n施米o順f晉勢s憑t送r蠅u讓c梅t非u符r牲e熟s調(diào)殺t編o橫別d季e禾a派l發(fā)暗w此i五t釋h醫(yī)罷i柏n紹d糕i遠v顯i燭d郵u衣a疑l東遷d們e蝶s張i質g滑n菠s秋,音誕i務s勸戀c伯o僵m劉p朵l細e繡t狠e刻爛a債n錫a注e石r燈o瀉b藏i鐘c失-谷a摧n桃o怨x茄i余c啦-祝a險e浩r孟o腎b搏i賤c碰盆t后a倒n柱k列枝p挪l裕a家n誰t弦s把乞a賺n朋d壟酸p盟r角o校f貌i此l限e真s癥.純越T耳h具e辦階s片e它w誠a嚼g捉e逮謹t岸r鳴e塌a富t彩m漏e暮n謹t尸奉p繼l山a罰n陡t新破p燦r律o望j憑e嶺c促t檢,張掉t肢h鉆e喪權t元o勵t正a尚l(wèi)爐孟a全m慶o扯u拳n似t踏虧t鍋o厘姐1午0擠0銷,所1束0撓0更疼t永o紗n逼s逆/屯d為a侍y寧.睡AandBtwosetsofschemesthatthesystemofdrainagepipelinenetworkshasbeendesignedaltogether,andcomparethroughtechnologicaleconomy,chooseAscheme.Accordingtotown’s圾子g噸e削o朋g插r反a鏟p議h鑄i棟c鍬a恰l愚池p扒o懶s生i輩t祥i炮o臣n錢遺a沫n偶d手盾s壞c幼a桶l(fā)的e罵村o勺f芹酒s踐e截w譽a忌g肆e簽齡t鎖r階e裹a搭t攏m件e訪n讀t奮雨p責l百a里n滿t鄰,即陪c轟o艷m蹲b通i位n執(zhí)i豎n疲g律芬w沖i寄t灰h勺屬t伴h緣e副陪d習e圈m緣a散n奴d例離o唉f常燒d館e置n蹄i讀t仁r紡i桶f嶼i偏c待a睡t蔬i蝦o殺n熄妨a手n鞠d趟刃d森e默p葛h里o僻s犁p悅h傭o當r劑i趁z瓣a詳t母i屑o血n響暫i考n踢榆t兇r饞e畏a遭t壁m限e勉n毛t秀喜p淚r曉o圾c塔e炎s爪s相,藥份t含h驕e導說s辯e暫w腐a福g繡e贈絕t鋒r飾e神a塵t退m彼e番n輔t誕跪p鼻l舒a喪n撕t婆棕d旺e天s非i邁g父n黨s餃追a上n斃d巡君a倘d炒o阿p型t蓄s斃笨A竹2膚/虹O殖謀c關r侵a火f預t煮.素輩T密h床e注析s戒e圣w渡a伏g閥e說敲d候i述s存p口o買s顯a院l聾肥p協(xié)r爽o五c盡e萌d杠u牽r贈e紅考i書s貫:航辣f或r附o釋m跪塘t死h吵e脖怪m決e荷d合i王u投m延啦s色c率r壽e農(nóng)e彩n叢檔t杜o拒打t財h只e簽漂p夠u貿(mào)m雁p忠i旺n行g碧燭s究t辟a荷t塘i賞o缺n妹,慎訴t償h隊e仗辦f輩i播n學e證營s削c湊r送e嶼e斤n善,株形t雄h山e丙拔g演r拋i噴t束爛p丟o鉗o馬l硬,斗僻t率h走e訴境p臨r蟲e庭l疤i蒙m桑i災n肺a懸r籌y釋以s湯e跪t晉t請l狐i剖n獄g已顛t絨a紀n駁k鴉,飲薯t蹈h攤e毒波a薪n頭a子e要r雁o故b盲i梨c羨瞎p農(nóng)o味o撓l富,健鍵t臂h期e截券a歲n江a鄭e膊r鮮o竭b融i釀c哲-食a串n挨o允x幸i宰c排-節(jié)a碗e昌r撿o輝b輝i票c房濱p缸a畢r閑t腫,騙虹t豆h奏e保族s漿e惑c嘆o撥n蟲d匹a許r逃y逆例s令e屬t惡t鞏l乞i麻n點g及轟t濾a傻n艇k忙,已估t甲h土e司叮d中i倦s弱i群n疊f惠e萌c帽t板i牧o蠟n菊堵t瘋a峰n酷k梁,抗汪t倆h裹e貿(mào)蒜e訓l炎e瓶c詳t貴r遙o諸m急a醋g辭n江e乏t衡i廣c逐幅f泡l須o諸w燃雷m藥e陳t測e時r讀,辟蠟d殊i瞎s蹲c妥h號a曬r掠g保e唯d盡導i皆n揀t麗o征耀t扯h騎e肝魯r剝i答v旱e牲r如.轎柄T掌h粱e國筍s陵l易u懶d悼g茂e錯閘t智r男e慌a伴t值m煙e耀n概t挽拉p串r壽o愈c鵲e構d皂u群r廁e汽暗i調(diào)s腹:隔閥f繩r撥o屢m農(nóng)范t新h絡e爹買s汁e倡t鐵t丘l挽i伏n首g釣雷t貼a陸n抹k讀掀a威n酬d萌跟t紋h蝴e只待s駕e搖c籮o寒n欺d慶a羅r麻y幻脆s素e鑒t損t押l歡i題n椅g潤曠t墨a旬n拐k堂革d哨i匯s無c嬌h巧a蹤r安g設e平桑o漏f程斤t忠h篩e裁拉f化i鋤r小s越t希硬t哪o該敢r滑e侵a則c伍h充乖t被h慰e如辱b橫u掘m斯p霧i漿n直g軌岸r賠o息o嶄m倚,休底t糾h具e著和g詢r喘a械v餐i縣t竄y裝猴t類h找i升c淋k經(jīng)e謊n邀i薄n眾g擋廟t段a貨n江k世,咱柏t請h慮e賓披s繡l侍u抗d遼g立e鴿冰s駱t寺o協(xié)r創(chuàng)i購n及g瘋形t謠a低n泛k純,應賤t滅h卸e逝喂s嘗l早u磨d禿g叢e側丸d農(nóng)i滋g從e建s鋸t與i得n玉g私查p呆o敲o燕l(xiāng)診,隙茂t倉h旋e孩毛s缺l塌u自d斜g敞e頭糾d脾e硬w紹a鄉(xiāng)t敗e玉r師i容n鵲g緣禿r框o策o拌m歌.存遞A跌f冶t球e釀r補豪t怖h系e柱型t先r擺e梢a數(shù)t絹m牽e儲n倉t糕狐o訓f僅址t遞h貢i塵s伴威c之r凡a趴f綿t蛇,幕倡t豎h載e歉睛d堤i猾s朽p泊o狀s紫a蜂l干邊w做a柴t魯e喉r描裕q勉u視a寄l串i攜t全y輛否w炎i碎l移l趣癢r梳e久a店c幻h旅緣t賓h極e倚歪f顏i源r可s綱t膝襲c視l遣a許s蛇s擋架B臟感s逢t荷a銜n練d巴a淘r雹d里菌o蔬f縱《旦p誠o己l雀l警u昏t弟a巧n氏t倒鑼d春i愈s厭c診h歲a章r墨g癥e掀巾s代t等a帥n壟d謙a烏r瘡d推獅o格f辜食u奸r犯b躁a栽n稱回s壟e共w絞a您g繼e唯籮t頑r咱e壺a參t所m羨e盼n相t狹冰p怪l株a規(guī)n早t章澤》脆(博G診B破1巖8柄9秘1歇8莫-矛2確0永0此2亭余)芬.容Keywords：A2/O;removalofnitrogen;removalofphosphorus;Urbandrainagepipelinenetworks;Urbansewagetreatmentplant目錄HYPERLINK\l"_Toc233210470"摘要 IHYPERLINK\l"_Toc233210471"Abstract IIHYPERLINK\l"_Toc233210472"第1章緒論 1HYPERLINK\l"_Toc233210473"1.1概述 1HYPERLINK\l"_Toc233210474"1.1.1城市概況 1HYPERLINK\l"_Toc233210475"1.1.2目的和意義 1HYPERLINK\l"_Toc233210476"1.1.3設計內(nèi)容 2HYPERLINK\l"_Toc233210477"1.2設計原始資料 2HYPERLINK\l"_Toc233210478"1.2.1地形與城市規(guī)劃資料 2HYPERLINK\l"_Toc233210479"1.2.2氣象資料 3HYPERLINK\l"_Toc233210480"1.2.3地質資料 3HYPERLINK\l"_Toc233210481"1.2.4受納水體水文與水質資料 3HYPERLINK\l"_Toc233210482"第2章城市排水管網(wǎng)設計與計算 5HYPERLINK\l"_Toc233210483"2.1城市排水管網(wǎng)設計原則 5HYPERLINK\l"_Toc233210484"2.1.1排水系統(tǒng)的規(guī)劃設計原則 5HYPERLINK\l"_Toc233210485"2.1.2排水管網(wǎng)定線原則 5HYPERLINK\l"_Toc233210486"2.2設計依據(jù)及排水體制的選擇 6HYPERLINK\l"_Toc233210487"2.2.1設計依據(jù) 6HYPERLINK\l"_Toc233210488"2.2.2排水系統(tǒng)體制的選擇 6HYPERLINK\l"_Toc233210489"2.3城市污水管網(wǎng)計算 8HYPERLINK\l"_Toc233210490"2.3.1城市污水管網(wǎng)設計方案的確定 8HYPERLINK\l"_Toc233210491"2.3.2城市污水管網(wǎng)C方案水力計算 8HYPERLINK\l"_Toc233210492"第3章城市污水處理廠設計計算 9HYPERLINK\l"_Toc233210493"3.1城市污水水量水質計算 9HYPERLINK\l"_Toc233210494"3.1.1污水水量水質計算 9HYPERLINK\l"_Toc233210495"3.1.2污水中污染物的處理程度確定 11HYPERLINK\l"_Toc233210496"3.2城市污水處理工藝流程的確定 15HYPERLINK\l"_Toc233210497"3.2.1國內(nèi)城市污水處理工藝的比較和選用 15HYPERLINK\l"_Toc233210498"3.2.2本設計處理工藝的確定 17HYPERLINK\l"_Toc233210499"3.3污水處理構筑物的設計與計算 17HYPERLINK\l"_Toc233210500"3.3.1總泵站 17HYPERLINK\l"_Toc233210501"3.3.2細格柵 22HYPERLINK\l"_Toc233210502"3.3.3曝氣沉砂池 25HYPERLINK\l"_Toc233210503"3.3.4初次沉淀池 28HYPERLINK\l"_Toc233210504"3.3.5A2/O生物反應池 32HYPERLINK\l"_Toc233210505"3.3.6二次沉淀池 38HYPERLINK\l"_Toc233210506"3.3.7消毒接觸池 41HYPERLINK\l"_Toc233210507"3.3.8計量設備 43HYPERLINK\l"_Toc233210508"3.4污泥處理構筑物的設計與計算 45HYPERLINK\l"_Toc233210509"3.4.1概述 45HYPERLINK\l"_Toc233210510"3.4.2污泥濃縮 45HYPERLINK\l"_Toc233210511"3.4.3貯泥池 47HYPERLINK\l"_Toc233210512"3.4.4污泥消化池 48HYPERLINK\l"_Toc233210513"3.4.5污泥脫水 56HYPERLINK\l"_Toc233210514"第4章城市污水處理廠的布置 58HYPERLINK\l"_Toc233210515"4.1污水廠的平面布置 58HYPERLINK\l"_Toc233210516"4.1.1各處理單元構筑物的平面布置 58HYPERLINK\l"_Toc233210517"4.1.2管道及渠道的平面布置 58HYPERLINK\l"_Toc233210518"4.1.3附屬建筑物 59HYPERLINK\l"_Toc233210519"4.2污水廠的高程布置 59HYPERLINK\l"_Toc233210520"4.2.1污水的高程布置 59HYPERLINK\l"_Toc233210521"4.2.2污泥的高程布置 60HYPERLINK\l"_Toc233210522"4.3土建與公共工程 61HYPERLINK\l"_Toc233210523"4.2.3土建工程 61HYPERLINK\l"_Toc233210524"4.2.4公共工程 61HYPERLINK\l"_Toc233210525"第5章污水處理廠工程概算 63HYPERLINK\l"_Toc233210526"5.1概述 63HYPERLINK\l"_Toc233210527"5.1.1估算范圍 63HYPERLINK\l"_Toc233210528"5.1.2編制依據(jù) 63HYPERLINK\l"_Toc233210529"5.2投資估算 63HYPERLINK\l"_Toc233210530"5.2.1污水廠的直接費用 63HYPERLINK\l"_Toc233210531"5.2.2工程總概算 65HYPERLINK\l"_Toc233210532"5.2.3運行成本核算 65HYPERLINK\l"_Toc233210533"結論 67HYPERLINK\l"_Toc233210534"致謝 69HYPERLINK\l"_Toc233210535"參考文獻 70HYPERLINK\l"_Toc233210536"附錄1 71HYPERLINK\l"_Toc233210537"附錄2 75HYPERLINK\l"_Toc233210538"附錄3 97緒論概述隨著科學技術的不斷發(fā)展，環(huán)境問題越來越受到人們的普遍關注，為保護環(huán)境，解決城市排水對水體的污染以保護自然環(huán)境、自然生態(tài)系統(tǒng)，保證人民的健康，這就需要建立有效的污水處理設施以解決這一問題，這不僅對現(xiàn)存的污染狀況予以有效的治理，而且對將來工、農(nóng)業(yè)的發(fā)展以及人民群眾健康水平的提高都有極為重要的意義，因此，城市排水問題的合理解決必將帶來重大的社會效益。本設計是針對C市的排水工程，包括城市排水管網(wǎng)和城市污水處理廠，進行系統(tǒng)全面的設計。城市概況C市位于遼寧省中部地區(qū)，該市人口約24萬人。兩條河流由西向東穿過市區(qū)，將城區(qū)分為Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)三部分。三區(qū)地勢均坡向河流。城市沿河下游有風景區(qū)，交通十分便利，具有良好的發(fā)展前景。該市屬于規(guī)劃中的新興城市，為保護環(huán)境，實現(xiàn)社會、經(jīng)濟的可持續(xù)性發(fā)展，應盡可能的減少污染物的排放量，故需對城市污水及工業(yè)廢水進行綜合處理，使排入河流的污水水質達到設計要求并符合國家規(guī)定的標準。目的和意義此工程設計研究的目的在于通過對該市進行排水流域劃分，排水體制確定，城市排水管網(wǎng)設計計算，污水廠規(guī)模、處理程度，各處理構筑物工藝尺寸及運行參數(shù)進行計算，并對整個城市的排水工程的總造價進行概預算分析及不同方案之間的技術經(jīng)濟比較來確定一個較為合理的方案來解決該市現(xiàn)有的排水狀況問題。意義在于通過設計研究，可以確定一套技術可行，經(jīng)濟合理的方案。改善當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，提高人民生活質量和城市形象。避免城市下游旅游區(qū)由于受到污水的污染而影響經(jīng)濟效益。另外通過本次畢業(yè)設計，讓我們對排水工程有一個更系統(tǒng)全面深入地了解，培養(yǎng)我們分析問題、解決問題，綜合運用所學知識獨立工作的能力，并能從技術、經(jīng)濟、環(huán)境與社會等多方面綜合考慮，為將來在排水工程的實際工作崗位上工作打下堅實的基礎。設計內(nèi)容1.分析自然現(xiàn)狀的排水條件，經(jīng)濟合理的確定城市排水體制。2.并確定排水管網(wǎng)的走向和位置，并進行經(jīng)濟比較。3.泵站的數(shù)量和規(guī)模。4.確定污水廠位置和規(guī)模。5.進行管網(wǎng)的水力計算。6.確定污水和污泥的處理流程，進行各構筑物的設計計算。7.進行經(jīng)濟概算，成本核算。8.繪制相關圖紙。設計原始資料地形與城市規(guī)劃資料1.城市地形與總體規(guī)劃平面圖一張，比例1：10000。2.城市各區(qū)人口密度與居住區(qū)生活污水量標準（平均日）：表1-1城市人口密度與生活污水量標準區(qū)域人口密度（人/公頃）污水量標準（升/人·日）Ⅰ區(qū)Ⅱ區(qū)Ⅲ區(qū)2702501902302402003.城市各區(qū)中各類地面與屋面的比例（%）：表1-2地面與屋面比例區(qū)域各種屋面混凝土與瀝青路面碎石路面非鋪砌土路面公園與綠地Ⅰ區(qū)Ⅱ區(qū)Ⅲ區(qū)30305530253055352530105304.工業(yè)企業(yè)與公共建筑的排水量和水質資料：表1-3工業(yè)企業(yè)與公共建筑的排水量和水質資料企業(yè)或公共建筑名稱平均排水量m3/d最大排水量m3/dSSmg/lCODmg/lBODmg/l總氮mg/l總磷mg/lPH水溫℃食品廠20001603002100105030187.8碼頭800905007004003587.5啤酒廠120070400280015002057.3化工廠1700120800190080027307.8注：工業(yè)企業(yè)廢水的特殊水質可以另行說明；如果企業(yè)與公共建筑的廢水已經(jīng)經(jīng)過處理，按處理后的水質填寫。氣象資料氣溫（℃）等資料見表1-4。表1-4氣象資料年平均氣溫（℃）12月平均最高（℃）29年最低氣溫（℃）-12月平均最低（℃）-7年最高氣溫（℃）33月平均氣溫（℃）溫度在-10℃以下的天數(shù)15溫度在0℃以下的天數(shù)63降雨量（mm/年）年蒸發(fā)量（mm/年）2.常年主導風向：西北；最大風速：9m/s；（自畫風玫瑰圖）。地質資料城市的地質資料見表1-5。表1-5地質資料土壤性質冰凍深度m地下水位（在地表下）m承載力kpa排水管網(wǎng)在干管處一般性資料亞粘土-0.7-7.5210污水總泵站與污水處理廠址處粘土-0.7-9.0270受納水體水文與水質資料受納水體為河流時，污水處理廠排放口處理資料見表1-6。表1-6受納水體水文與水質資料流量m3/s流速m/s水位標高m水溫℃DOmg/lBODmg/lSSmg/lSS允許增加量mg/l最小流量時（月平均）7.500.321.507.33.6337最高水位時常水位時80.5021.300.750.5527.3023.307.77.53.93.7373535在污水總排放口下游35公里處有取水口，要求BOD≤4.5mg/l。

城市排水管網(wǎng)設計與計算城市排水管網(wǎng)設計原則排水系統(tǒng)的規(guī)劃設計原則排水系統(tǒng)是控制水環(huán)境污染、改善和保護環(huán)境的重要設施，同時也是人民身體健康、日常生活以及廠礦企業(yè)發(fā)展的保障措施。因此，排水工程的規(guī)劃與設計必須在區(qū)域規(guī)劃及城市工業(yè)企業(yè)的總體規(guī)劃基礎上進行。排水系統(tǒng)的規(guī)劃與設計應遵循以下原則：1.要認真貫徹執(zhí)行憲法中“國家保護環(huán)境和自然資源，防治污染和其它公害”以及《環(huán)境保護法》、《水污染防治法》。堅持經(jīng)濟建設、城市建設、環(huán)境建設同時規(guī)劃、同時實施、同時發(fā)展的原則，開展以城市為中心的環(huán)境綜合治理，以實施經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一，在這些指導思想下，進行排水工程的規(guī)劃與設計。2.認真貫徹“全面規(guī)劃、合理布局、綜合利用、化害為利”的環(huán)保方針，正確安排好工農(nóng)、城市、生產(chǎn)、生活等方面的關系，使經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護統(tǒng)一起來，注意預防和消除對環(huán)境的污染。3.排水工程的規(guī)劃應符合區(qū)域規(guī)劃及城市和工業(yè)企業(yè)的總體規(guī)劃，并應與城市和工業(yè)企業(yè)中其它單項工程設施密切配合，互相協(xié)調(diào)。4.排水工程的設計應全面規(guī)劃，按近期設計，考慮發(fā)展有擴建的可能性，并應根據(jù)使用要求和技術經(jīng)濟的合理性等因素，對近期工程做出分期建設安排。5.在規(guī)劃與設計排水工程時，必須注意要認真執(zhí)行有關部門制定的現(xiàn)行有關標準、規(guī)范和規(guī)定。必須執(zhí)行國家關于新、改、擴工程實行防治污染的“三同時”規(guī)定。6.排水系統(tǒng)的規(guī)劃與設計，要與鄰近區(qū)域的污水、污泥處理與處置相協(xié)調(diào)。必須在較大范圍內(nèi)綜合考慮。7.排水系統(tǒng)的規(guī)劃與設計，應處理好污染源治理與集中處理的關系。對工業(yè)廢水要進行適當?shù)念A處理，達到要求后排入城市排水系統(tǒng)。排水管網(wǎng)定線原則排水管網(wǎng)的定線原則是：應盡可能在管線較短和埋深較淺的情況下，讓最大區(qū)域的污水自流排除。定線時通?？紤]的因素是：地形和豎向規(guī)劃、排水體制、污水廠和出水口位置、水文地質條件、道路寬度、地下管線和構筑物的位置、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)展遠景和修建順序等。地形一般是影響管道定線的主要因素，定線時應充分利用地形，使管道的走向符合地形趨勢，一般應順坡排水。地形標高較高的污水不要經(jīng)較低地區(qū)泵站排水。排水管網(wǎng)定線的順序應當是先確定污水處理廠的位置，然后依次確定主干管、干管、支管的位置。污水廠應設在河流下游，地下水流向的下游，城市主導風向的下風向。管道埋深和泵站數(shù)量直接影響到工程總造價，管網(wǎng)定線需做方案比較，選擇最合適的管線位置，使其既能減少埋深，又可少建泵站。排水管道定線應盡量避免或減少管道與河流、山谷、鐵路及地下構筑物交叉，以降低施工費用，減少養(yǎng)護工作的困難。當排水干管與等高線垂直時，排水干管一般采用雙側集水；當排水干管與等高線斜向相交時，排水干管一般采用單側集水。當排水干管雙側集水時，干管間距一般為600-1000m；當排水干管單側集水時，干管間距一般為600-800m。設計依據(jù)及排水體制的選擇設計依據(jù)設計依據(jù)包括：1.GBJ14-87《室外排水設計規(guī)范》；2.GB8978-1996《污水綜合排放標準》；3.GB18918-2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》；4.CJ3082-99《污水排入城市下水道水質標準》；5.《遼寧地區(qū)C市排水工程設計任務書》；6.《給水排水設計手冊》；7.C市總體規(guī)劃平面圖；8.土建、市政工程估算定額標準。排水系統(tǒng)體制的選擇在城市和工業(yè)企業(yè)中通常有生活污水、工業(yè)廢水和雨水。這些污水是采用一個管渠系統(tǒng)來排除，或是采用兩個或兩個以上各自獨立的管渠系統(tǒng)來排除。污水的這種不同排除方式所形成的排水系統(tǒng)，稱作排水系統(tǒng)的體制，簡稱排水體制。排水系統(tǒng)的體制，一般分為合流制和分流制兩種類型。合流制排水系統(tǒng)是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水混合在同一個管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)?，F(xiàn)在常用的是截流式合流制排水系統(tǒng)，這種系統(tǒng)實在臨河岸邊建造一條截流干管，同時在合流干管和截流干管相交之前或相交處設置溢流井，并在截流干管下游設置污水處理廠。合流制特點如下：1.從環(huán)境保護方面來看，它將生活污水、工業(yè)廢水和雨水全部截流送往污水廠進行處理，然后排放，從控制和防止水體的污染來看，是較好的?？墒怯晏鞎r有部分混合污水經(jīng)溢流井溢入水體，使水體遭受污染，甚至達到不能容忍的程度。但此缺點可在溢流出水口附近設置雨水污水存儲池以減輕城市水體污染。2.從工程造價方面來看，截流主干管尺寸很大，污水廠容量也增加很多，建設費用也相應地增高。但據(jù)國外有的經(jīng)驗認為合流制排水管道的總造價比完全分流制一般要低20%～40%。3.從維護管理方面來看，晴天只是部分流，管內(nèi)流速較低，易產(chǎn)生沉淀；雨天時接近滿管流，管中的沉淀物易被暴雨水沖走，故可減低管道維護管理費用。但是晴天與雨天流入污水廠水量變化很大，增加了合流制排水系統(tǒng)污水廠運行管理的復雜性。分流制排水系統(tǒng)是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水分別在兩個或兩個以上各自獨立的管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)。排除生活污水、城市污水或工業(yè)廢水的系統(tǒng)稱污水排水系統(tǒng)；排除雨水的系統(tǒng)稱雨水排水系統(tǒng)。分流制特點如下：1.從環(huán)境保護方面來看，生活污水和工業(yè)廢水全部送往處理廠進行處理，使受納水體免遭受污染。但分流制對初將雨水不能采取處理，造成初降雨水的污染，有時還很嚴重。2.從工程造價方面來看，由于分流制雨水、污水分流而多設一條雨水排水系統(tǒng)，但管徑可適當減小，該市又有較好的接納水體，雨水可就近排除。且分流制可以分期建設，縮短工期，提高效益，適合我國國情。3.從維護管理反面來看，分流制可保證城市污水在水管內(nèi)的流速不致太小而發(fā)生淤積，同時進入污水廠的水質水量變化小，有利于污水廠的運行管理。所以，根據(jù)城市工業(yè)企業(yè)規(guī)劃，環(huán)境保護的要求，污水的利用情況，原有的排水設施，水質、水量、地形、氣候等條件，從全局出發(fā)，在滿足環(huán)境保護的前提下，綜合考慮，確定本設計采用分流制排水系統(tǒng)。城市污水管網(wǎng)計算城市污水管網(wǎng)設計方案的確定1.污水廠位置的選擇綜合考慮C市地形、地勢及河水流向、風向等因素，將污水廠址選在該市東南角，靠近岸邊又與岸邊留有一定距離，且離市區(qū)符合衛(wèi)生防護要求（污水廠距居民區(qū)大于300m）。污水廠設在河流下游，不會對城市的飲用水源及自然景觀產(chǎn)生污染。同時污水廠處于城市常年主導風向的下風向，不會對城市產(chǎn)生空氣污染。污水處理廠工程地質條件較好，交通方便，靠近受納水體，處理后的水可以就近排放。2.污水管道定線依據(jù)城市地形，將C市按城市分區(qū)也劃分為三個排水區(qū)域，并設計出兩種方案，以便于進行方案比較。兩種設計方案分別為方案A和方案B。（1）方案A：根據(jù)城市的地形特點，兩個區(qū)的地勢均坡向河流，地面坡度不大，故Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)和Ⅲ區(qū)均采用正交截流式布置方案。Ⅰ區(qū)干管沿垂直（近似）等高線方向布置，干管采用雙側集水；Ⅱ區(qū)干管沿垂直（近似）等高線方向布置，干管采用雙側集水；Ⅲ區(qū)街區(qū)規(guī)劃較為整齊，但街道與等高線垂直，故定設干管與等高線垂直，干管采用單側集水。此方案共設有三根主干管，穿越二次河流。（2）方案B：由于該市街區(qū)規(guī)劃較為規(guī)整，僅Ⅲ區(qū)街道需做對比，以找出經(jīng)濟最優(yōu)，故方案B只改動Ⅲ區(qū)管道走向，將方案A中的與等高線垂直鋪設的干管改為與等高線平行鋪設，但仍滿足污水順坡自流排除的原則，在街區(qū)的最東側設主干管收集來自干管的污水。在管網(wǎng)布置中，三區(qū)沿河布置的污水主干管都得穿越二次河流。Ⅱ區(qū)污水主干管在收集齊Ⅱ區(qū)污水后還得采用倒虹管施工方式過河，在與Ⅰ區(qū)污水主干管會合后將城市污水共同送入城市污水處理廠進行二級處理。城市污水管網(wǎng)C方案水力計算污水管網(wǎng)的水力計算機完成，具體結果見附錄電算結果附錄一。

城市污水處理廠設計計算城市污水水量水質計算污水水量水質計算1.設計流量根據(jù)電算結果，生活污水平均流量：Q生活平均=818.16L/s＝2945.38m3/h＝70689m3/d又因為食品廠平均排水量：q食品=2000m3/d=83.33m3/h=23.15L/s碼頭平均排水量：q碼頭=800m3/d=33.33m3/h=9.26L/s啤酒廠平均排水量：q啤酒廠=1200m3/d=50m3/h=13.89L/s化工廠平均排水量：q化工廠=1700m3/d=70.83m3/h=19.68L/s所以城市污水平均流量：Q平均=818.16+23.15+9.26+13.89+19.68=884.13L/s=3182.87m3/h＝76388.83m3/d城市污水設計流量：Q設計＝1185.81L/s＝4268.92m3/h＝102453.98m3/d2.設計人口數(shù)根據(jù)工廠及火車站廢水量和工廠及火車站廢水中含有的懸浮物濃度和生化需氧量濃度，折算成工廠及火車站廢水的當量人口數(shù)。表3-1工廠及火車站廢水折合的當量人口數(shù)企業(yè)或公共建筑名稱平均排水量m3/d最大排水量m3/dSSmg/lCODmg/lBODmg/l總氮mg/l總磷mg/lPH水溫℃食品廠20001603002100105030187.8碼頭800905007004003587.5啤酒廠120070400280015002057.3化工廠1700120800190080027307.8生活污水中的BOD及SS值分別取30g/（人·d）和45g/（人·d）。據(jù)此工廠及火車站廢水折合成當量人口數(shù)如表3-1所示。根據(jù)電算結果，居住區(qū)生活污水為污水來源的城市居民人口數(shù)N=316034人。綜合上表結果，可算出該城市總的設計人口數(shù)，如表3-2所示。表3-2設計人口計算表污水來源設計人口數(shù)/人按BOD5計算按SS計算居住區(qū)生活污水316034316034工廠及火車站廢水6311145333合計3791453613673.污水水質污染程度每人每天生活污水量為：生活污水平均BOD5濃度為：生活污水平均SS濃度為：=0.201g/L=201mg/L生活污水COD平均濃度為：CCOD=250mg/L生活污水TN平均濃度為：CN=40mg/L生活污水TP平均濃度為：CP=4mg/L生活污水與工業(yè)廢水混合后，BOD5濃度為：==197.06mg/L生活污水與工業(yè)廢水混合后，SS濃度為：==205.42mg/L生活污水與工業(yè)廢水混合后，COD的濃度為：==437.11mg/L生活污水與工業(yè)廢水混合后，TN的濃度為：==38.66mg/L生活污水與工業(yè)廢水混合后，TP的濃度為：==5.00mg/L污水中污染物的處理程度確定污水中SS的處理程度可按污水排放口處SS的允許濃度和污水排放口處水質要求的方法分別計算，選取需處理程度高者。1.按污水排放口處SS的允許濃度計算首先求出排放口處SS的允許排放濃度，根據(jù)已知條件，列出如下方程：CSS允許=P（+1）+CSS河式中Q河流——河流流量（m3/s），Q河流=7.5m3/s；Q平均——污水平均流量（m3/s），Q平均=0.884m3/s；P——河流中允許增加SS濃度（m3/h），P=7mg/L；CSS河——河流中SS濃度（mg/L），CSS河=33mg/L。帶入各值，得：CSS允許=0.1×（7.5/0.884+1）+33=99.39mg/L則可求出SS的處理程度為：=51.62%2.按污水排放口處水質要求計算污水二級處理排放口SS濃度要求為20mg/L。則可求出SS的處理程度為：=80.53%從這兩種計算方法中比較得出，方法2得出的處理程度高于方法1，所以本處理廠SS的處理程度為80.53%。污水中BOD5的處理程度污水中BOD5的處理程度按河水中溶解氧的最低容許濃度，河流中BOD5的最高允許濃度和污水排放口處水質要求三種方法分別計算，選擇處理程度高者。1.按河水中溶解氧的最低容許濃度計算(1)按照河流在最不利時，即最小流量時接納污水進行計算，排放口處污水DO污水=1.5mg/L，溫度T污水=17℃。排放口處DO的混合濃度為：=6.69mg/L混合溫度Tm為：=12.5℃(2)在水溫為12.5℃時，可查表或用下式計算耗氧速率常數(shù)k1值：式中θ1——溫度系數(shù)，θ1=1.047；k1（20）——20℃時的耗氧速率常數(shù)，k1（20）=0.1。帶入各值，得：=0.071d-1同理可求出復氧速率常數(shù)k2值：式中——溫度系數(shù)，=1.024k2（20）——20℃時的復氧速率常數(shù)，k2（20）=0.2。帶入各值，得：=0.167d-1然后求起始點的虧氧量D0和臨界點的虧氧量Dc。查表得出12.5℃時的飽和溶解氧濃度DOs=10.30mg/L，可算出：D0=10.30-6.69=3.61mg/L，Dc=10.30-4.00=6.30mg/L(3)由上可知，在污水排放口河流的虧氧量就達到臨界點，所以在用試算法求起始點有機物濃度L0和臨界時間tc時。第一次試算：設臨界時間為tc=1.5d，將此值代入下式：從而可求得L0為18.94mg/L，將L0=18.94mg/L代入下式得：tc==2.52>1.5，不符合要求。第二次試算：設臨界時間為tc=2.7d，將此值代入下式：從而可求得L0為23.04mg/L，將L0=23.04mg/L代入下式得：tc==2.792>2.7d，不符合要求第三次試算：設臨界時間為tc=2.7d，按照上面方法求出tc=2.798<2.8d，符合要求。(4)起始點容許的17℃時的BOD5：L5m=23.04（1-）=15.75mg/L(5)求污水處理廠允許排放的17℃時的BOD5：mg/L(6)求處理程度：2.按河流中BOD5的最高允許濃度計算處理程度為計算方便，按污水溫度為20℃時進行計算，由污水排放口流35km處的時間：t===0.540d將20℃時的L5R、L5ST的數(shù)值換算成12.5℃時的數(shù)值，已知20℃時的L5ST=4mg/L，則4=L0（1-），計算得出L0=4/0.684=5.85mg/L，化為12.5℃時的L5ST：L5ST=5.85（1-）=5.85×0.9=5.26mg/L20℃時L5R=3mg/L，則L0=3/0.684=4.39mg/L，12.5℃時的：L5R=4.29×0.9=3.95mg/L則12.5℃時排放污水中的BOD5的允許濃度L5e：L5e=式中L5R——河流中原有的BOD5濃度（mg/L）；L5ST——水質標準中河水的BOD5最高允許濃度（mg/L）；k——4.02℃耗氧速率常數(shù)，k1=0.048d-1；t——污水排放口到計算斷面的流行時間（d），t=0.482d。帶入各值，得：L5e==23.77mg/L將12.5℃時的L5e轉換成20℃時的數(shù)值：L0=23.77/0.9=26.41mg/L其20℃時的L5e為：L5e=26.41×0.68=18.06mg/L污水處理程度為：3.按污水排放口處出水水質要求計算污水一級B排放標準計算排放的BOD5濃度要求為≤20mg/L，則污水處理程度為：4.根據(jù)以上計算，可確定污水的處理程度：①懸浮物SS的處理程度為80.53%。②由于按河流中BOD5的最高允許濃度計算的污水處理程度為90.84%，高于按河水中Do的允許最低濃度的計算結果37.16%，故污水廠的BOD5處理程度定為90.84%。污水中TN的處理程度按污水排放口出水水質要求計算。污水一級B處理排放口總氮濃度要求為≤20mg/L，則污水處理程度為：=48.26%污水中TP的處理程度按污水排放口出水水質要求計算。污水二級處理排放口總磷濃度要求為≤1mg/L，則污水處理程度為：=80%城市污水處理工藝流程的確定國內(nèi)城市污水處理工藝的比較和選用污水處理廠的主要任務就是對城市污水進行無害化處理，使之達到國家規(guī)定的城市污水排放標準，然后排放或利用，達到環(huán)境保護的目的。在處理工藝上力求設備簡單，運行方便，處理成本低，處理效果顯著。目前國內(nèi)常用的城市污水二級生物處理工藝多為活性污泥法?；钚晕勰喾ㄊ钱斍拔鬯幚砑夹g領域中應用最為廣泛的技術之一，它已成為生活污水、城市污水以及有機性工業(yè)廢水的主體處理技術。目前城市生活污水的活性污泥法處理工藝有許多種。最早開始使用的傳統(tǒng)活性污泥法，是較普遍采用且較成熟的處理工藝，其污水和回流污泥均由曝氣池池首端流入，對BOD5和SS的處理效率均為90～95%，但是曝氣池前端供氧不足，后端過剩，耐沖擊負荷能力弱，同時對N、P的處理效果差。另外，氧化溝、SBR（間歇式活性污泥法）、AB法（吸附—生物降解工藝）、A/O（缺氧—好氧工藝）法及A2/O法（厭氧—缺氧—好氧生物脫氮除磷工藝）等在國內(nèi)外都被廣泛應用。城市污水處理廠的工藝選取通常要先考慮污水廠的規(guī)模。根據(jù)我國的具體情況，大體上可分為大型、中型和小型污水處理廠。規(guī)模大于10萬m3/d的為大型污水處理廠，中型污水處理廠的規(guī)模為1～10萬m3/d，規(guī)模小于1萬m3/d的是小型污水處理廠。大型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝是傳統(tǒng)活性污泥法及其改進型A/O法、A2/O法。目前世界上絕大多數(shù)國家(包括我國)的大型污水廠大多采用傳統(tǒng)活性污泥法、A/O和A2/O法。傳統(tǒng)活性污泥法、A/O和A2/O法與氧化溝和SBR工藝相比最大優(yōu)勢是能耗較低、運營費用較低，規(guī)模越大這種優(yōu)勢越明顯。常規(guī)活性污泥法、A/O和A2/O法的主要缺點是處理單元多，操作管理復雜，特別是污泥厭氧消化要求高水平的管理，消化過程產(chǎn)生的沼氣是可燃易爆氣體，更要求安全操作，這些都增加了管理的難度。但根據(jù)我國目前的現(xiàn)實情況，城市污水處理處于起步階段，法規(guī)和制度都不夠健全，對污泥的穩(wěn)定化要求沒有明確的規(guī)定，同時由于排水管網(wǎng)系統(tǒng)不夠完善，大多數(shù)城市污水的有機成分不高,加之污泥厭氧消化的管理和沼氣的利用還缺乏成熟的經(jīng)驗，這些因素都降低了包含污泥厭氧消化工序的常規(guī)活性污泥法、A/O和A2/O法的經(jīng)濟性。因此，對于規(guī)模為10～20萬m3/d的城市污水處理廠，有時可能采用SBR和氧化溝工藝更為經(jīng)濟，在這種情況下，有必要對各種工藝進行詳細的技術經(jīng)濟比較，以確定最佳工藝。中、小型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝是氧化溝和SBR，它們的共同特點是：1.去除有機物效率很高，有的還能脫氮、除磷或既脫氮又除磷，而且處理設施十分簡單，管理非常方便，是目前國際上公認的高效、簡化的污水處理工藝，也是世界各國中小型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝。2.在10萬m3/d規(guī)模以下，氧化溝和SBR法的基建費用明顯低于常規(guī)活性污泥法、A/O和A2/O法。即使氧化溝和SBR法的電耗和年運營費用仍高于常規(guī)活性污泥法,但如果與基建費用一起來比較,基建費加上20年的運營費總計還是比常規(guī)活性污泥法低些。規(guī)模越小，低得越多，規(guī)模越大，差距越小，當規(guī)模為10萬m3/d時，兩類工藝的總費用大致相當。因此，對于中小型污水廠采用氧化溝與SBR法在經(jīng)濟上是有利的。3.氧化溝與SBR工藝通常都不設初沉池和污泥消化池，整個處理單元比常規(guī)活性污泥法少50%以上，操作管理大大簡化，這對于技術力量相對較弱、管理水平相對較低的中小型污水處理廠很合適。4.氧化溝和SBR工藝的設備基本上實現(xiàn)了國產(chǎn)化，在質量上能滿足工藝要求，價格比國外設備便宜好幾倍，而且也省去了申請外匯進口設備的種種麻煩。5.氧化溝和SBR工藝的抗沖擊負荷能力比常規(guī)活性污泥法好得多，這對于水質、水量變化劇烈的中小型污水廠很有利。正是由于上述種種原因，氧化溝和SBR在國內(nèi)外都發(fā)展很快。但中小型污水處理廠結合自身情況，也可采用傳統(tǒng)活性污泥法及具有脫氮除磷能力的A/O或A2/O法。本設計處理工藝的確定本設計中城市污水處理廠的設計流量不足5萬噸，屬中小型污水處理工程。設計要求出水水質達到GB18918-2002一級B標準，要考慮污水的脫氮除磷，所以污水處理采用二級強化工藝處理。而本工程位于東北地區(qū)，對寒冷地區(qū)選擇城市污水活性污泥法流程時，應充分考慮溫度的影響，宜采用鼓風曝氣供氧，不宜選用散熱量大的表面曝氣器供氧。而氧化溝工藝采用的就是表面曝氣器，池深淺，散熱量很大，占地面積也較大。所以不宜在東北地區(qū)應用，不過也有在氧化溝上加蓋來保證污水溫度的做法。SBR雖然是鼓風曝氣，但是在冬季潷水器懸空易結冰，使設備無法正常運行。故采用具有脫氮除磷的A2/O法。A2/O工藝將生物反應池分為厭氧池、缺氧池和好氧池。在厭氧階段，從沉淀池排出的含磷回流污泥同原污水一起進入，聚磷酸菌釋放磷，同時部分有機物開始進行氨化。隨后污水進入缺氧反應器，本反應器的首要功能是脫氮，硝態(tài)氮是通過內(nèi)循環(huán)由好氧反應器送來的，循環(huán)的混合液量較大，一般為2Q（Q—原污水流量）?；旌弦簭娜毖醴磻鬟M入好氧反應器——曝氣池，這一反應器是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等項反應都在本反應器內(nèi)進行。這三項反應都是重要的，混合液中含有NO3-N，污泥中含有過剩的磷，而污水中的BOD（或COD）則得到去除。流量為2Q的混合液從這里回流缺氧反應器。沉淀池的功能是泥水分離，污泥的一部分回流厭氧反應器，上清夜作為處理水排放。污水處理構筑物的設計與計算總泵站污水總泵站位于污水處理廠的最前端，是用于提升城市污水管網(wǎng)污水的構筑物，在整個污水處理過程中是主要構筑物之一，它的運行好壞會直接影響到污水處理廠的正常運轉。污水總泵站的重要性決定了它的工作形式，本泵站采用完全自灌式。其優(yōu)點是不需設置引水的輔助設施，操作簡便，啟動及時，便于自控。為充分利用污水廠土地面積，采用合建式干式泵房。集水池位于泵站地下部分，機器間與集水池間用鋼筋混凝土墻分隔開來。設計參數(shù)污水處理廠總泵站設計參數(shù)如下：1.設計流量：Q設計=1186L/s；2.污水廠進水管：D=1400mm，H/D=0.748，I=0.75‰，流速v=0.88m/s，管底標高=24.000m，管底埋深=3.23m；3.提升后水位標高：31.558m；4.泵房位置：選擇在污水處理廠廠區(qū)內(nèi)，地面標高為28.000m；5.地質條件：粘土，冰凍深度=－0.7m，地下水位=－7.5m。過水格柵設計格柵是一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在總泵站集水井的進口處用以截留較大的懸浮物或漂浮物，使之正常運行。1.柵條的間隙數(shù)：N=式中Q設計——污水廠設計流量（m3/s）；α——格柵傾角，α=60o；h——柵前水深（m），h=0.6m；v——過柵流速（m/s），取v=0.8m/s；b——格柵間隙寬度（m），b=0.02m；n——格柵組數(shù)，n=2。帶入各值，得：N===58個2.柵槽寬度設柵條寬度S=0.01m，則柵槽寬度：B2=S（n-1）+bn=0.01×（58-1）+0.02×58=1.73m3.通過格柵的水頭損失設柵條斷面為銳邊矩形斷面，水頭損失可用下式計算：h1=式中k——系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般k=3；β——形狀系數(shù)，本設計中柵條采用銳邊矩形斷面，β=2.42；S——柵條寬度（m）；g——重力加速度（m/s2）。則通過格柵的水頭損失：h1==0.081m，取h1=0.1m4.柵槽總高度：設前渠道超高h2=0.30m，H=h+h1+h2=0.6+0.1+0.3=1.0m5.每日柵渣量：W=式中W1——柵渣量（m3/103m3）,本設計取W1=0.1；Q平均——污水廠平均污水量（m3/s）。則每日柵渣量：W==5.74m3/d>0.2m3/d故采用機械清渣。格柵采用鏈條回轉式格柵，它由驅動機構、主傳動鏈輪軸、從動鏈輪軸、牽引鏈、齒耙、過力矩保護裝置和機架等組成。驅動機構布置在柵體上部的左側或右側，通過安全保護裝置將扭矩傳給主傳動鏈輪軸，主傳動鏈輪軸兩側主動鏈輪使兩條環(huán)形鏈條作回轉運動，在環(huán)形鏈條上均布6～8塊齒耙，齒耙間距與格柵柵距配合并插入柵片間隙一定深度，運行時齒耙柵片上的污物隨齒耙上行，當齒耙轉到格柵體頂部牽引鏈條換向時齒耙也隨之翻轉，格柵截留的柵渣脫落到工作平臺上端的卸料處，由卸料裝置將污物卸至輸送機或集污容器中。格柵清渣裝置起動由水位差控制開關控制，當格柵前后水位差大于0.1m時，開始工作。水泵站設計流量和揚程的確定污水泵站設計流量按最高日最高時污水流量Q=4268.92m3/h=1185.81L/s計算。揚程按以下步驟進行計算：1.柵前水面標高=來水管管內(nèi)底標高+管內(nèi)水深=24.000+1.064=25.064m；2.柵后水面標高=集水池最高水位標高=格柵前水面標高－格柵水頭損失=25.064－0.1=24.964m；3.集水池最低水位標高=集水池最高水位標高－集水池有效水深=24.937－2.0=22.937m；4.水泵靜揚程=出水井水面標高－集水池最低水位標高=31.758－22.937=8.821m；水泵吸、壓水管路（含至出水井管路）的壓力損失估算為2.0m，自由水頭損失為1.0m。因此水泵揚程H=8.821+2.0+1.0≈11.8m。水泵機組的選擇考慮來水的不均勻性，易選擇兩臺以上及兩臺以上的機組工作，以適應流量的變化。查水泵樣本，選用350S16型單級雙吸水泵4臺，3用1備。單泵的性能參數(shù)如下：流量Q=1440m3/h，揚程H=13.4，轉速n=1450r/min，水泵效率η=74%，電機功率N=75kW。水泵安裝尺寸如下（單位：mm）：DN1=350，DN2=350，L=1090.5，B=1168，F(xiàn)=1000，H=970,H1=620，H2=310，H3=310。選定電機型號為Y280S-4型三相鼠籠式異步電動機，其參數(shù)如下：電壓V=380A，額定功率N=75kW，轉速n=980r/min，重量W=632kg。集水池容積及其布置集水池按一臺泵5min出數(shù)量計算，即：V118.60m3，取119m3集水池面積為：=59.5m2≈60m2水泵機組布置由水泵樣本查得，350S16型水泵基座平面尺寸為1500mm×1600mm，混泥土基礎平面尺寸比機座平臺尺寸各邊加大200mm并考慮施工情況取整，即為1700mm×1800mm?；A頂面高于地面0.6m，水泵基礎并排布置，基礎間距1.2m，便于水泵的維修。吸水管路的布置為了保證良好的吸水條件，每臺水泵設單獨的吸水管，每條吸水管的設計流量均為396l/s，給水管管材采用鋼管，D=500mm，流速v=1.03m/s，i=1.84‰。水泵進出口D=350mm，流速v=2.64m/s，管長L=3.35m。在吸水管的起端設DN700×500進水喇叭口1個（ξ=0.1），吸水管路上設DN500閘閥1個（ξ=0.08），DN500×350偏心漸縮管1個（ξ=0.2）。吸水管水平段具有向水泵方向上升5‰的坡度，便于排除吸入管內(nèi)的空氣。壓水管路的布置由于出水井距泵房距離較小，每臺水泵的壓水管路直接接入出水井，這樣可以節(jié)省壓水水管上的閥門。壓水管管材采用鋼管，D=500mm，流速v=1.95m/s，i=9.76‰，管長L=1.75m。壓水管上設1個DN350×500的漸縮管1個（ξ=0.25），DN350的橡膠柔性接口1個（ξ=0.1），DN500的閥門1個（ξ=0.06），DN500的止回閥1個（ξ=1.8），DN500的彎頭3個（ξ=0.64）。壓水管水平段具有向出水井方向上升5‰的坡度，將管內(nèi)的空氣趕出。機組布置及吸、壓水管路布置詳見城市污水處理廠總泵站工藝圖。泵站揚程的校核在水泵機組選擇之前，估算泵站揚程H為11.8m，其中靜揚程為8.8m，動揚程按3.0m估算，其中還含有1.5m的自由水頭損失。機組布置完后，需要進行校核，看所選水泵在設計工況下能否滿足揚程要求。在水泵總揚程中靜揚程和自由水頭損失兩項無變動，吸、壓管路損失一項則需詳細計算。1.水泵吸水管水頭損失：=0.29m2.水泵壓水管水頭損失：所以，吸、壓管路損失為0.108+1.324=1.432m<1.5m（估算值），與估計的揚程基本相同，選定的水泵機組合適。泵站輔助設施為保證泵站的正常高效運行，還需設置以下輔助設施。1.水泵集水井反沖管水泵運行時，集水井內(nèi)可能淤積一些沉淀的污泥，影響水泵吸水管吸水性能。設計中選擇每臺水泵壓水管道上引入集水井內(nèi)一條反沖管道，用來反沖洗集水井內(nèi)淤積的污泥，經(jīng)反沖浮起的污泥與污水一同由水泵送走。反沖管道采用鋼管，管徑DN50mm。反沖管出口采用DN50×40mm的漸縮管，用以增大出口流速。2.泵房內(nèi)排水水泵房內(nèi)地面做成1%的坡度，坡向集水槽和集水坑。集水槽寬0.2m，深0.2m，坡向集水坑水坑。集水坑平面尺寸0.5×0.5m，深0.6m。選擇一臺潛污泵排水，將泵房內(nèi)積水排至集水井內(nèi)。3.泵房內(nèi)通風設計中選擇機械通風，通風換氣次數(shù)為5~10次/

h，通風換氣體積按地面以下泵房體積計算，地面以上泵房體積不計入。選擇二條通風管道，通風管道采用防阻燃塑料管，管徑DN300mm。通風管道進風口設在泵房底部，距離室內(nèi)地面0.5m，排風口設在屋頂之上。4.起重設備為方便泵房內(nèi)水泵和電機的安裝、維修和更換，在泵房內(nèi)設置起重設備。設計中選擇SC型，起重量1t，起升高度12m的手動雙軌小車。5.出水井水泵壓水管出口接入出水井內(nèi)，出水井平面尺寸8.6m×2.0m。6.管道支架布置泵房內(nèi)沿地面敷設的管道或閥門下設支墩，沿墻壁架空的管道設支架，管道接近屋頂敷設時設吊架，所有支墩、支架和吊架的間距小于2m，管道需固定牢固，不得震動。7.管墻套管管道穿過泵房墻壁和集水井池壁時設穿墻防水套管，防水套管與墻壁垂直安裝，水泵管道與防水套管間用止水材料堵塞，兩端采用石棉水泥密封，防止?jié)B水。細格柵圖3-2格柵計算剖面圖圖3-3格柵計算平面圖柵前進水渠設計設柵前水深h=0.6m，柵前流速為v0=0.8m/s，則柵前渠寬：B1==1.15m，取B1=1.2m取超高h1=0.3m，則有柵前進水渠高：H1=h+h1=0.6+0.3=0.9m柵條間隙數(shù)柵條間隙數(shù)用以下公式計算：N=式中Q設計——污水廠設計流量（m3/s）；α——格柵傾角（o），取α=60o；h——柵前水深（m），h=0.6m；v——過柵流速（m/s），取v=0.9m/s；b——格柵間隙寬度（m），取b=0.010m；n——格柵組數(shù)，取n=2。將上述數(shù)值代入上式，則柵條間隙數(shù)：N===48個柵槽寬度設柵條寬度S=0.01m，則柵槽寬度：B2=S（n-1）+bn=0.01×（48-1）+0.010×48=0.95m總槽寬：B=2B2=2×0.95=1.9m則污水在柵槽內(nèi)的流速：v1==0.5m/s通過格柵的水頭損失設柵條斷面為銳邊矩形斷面，水頭損失可用下式計算：h2=式中k——系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般k=3；β——形狀系數(shù)，本設計中柵條采用銳邊矩形斷面，β=2.42；S——柵條寬度（m）；g——重力加速度（m/s2）。則通過格柵的水頭損失：h2==0.260m進水渠道漸寬部分長度設進水渠道漸寬部分展開角α1=20o，渠寬B1=1.2m，進水渠水深h=0.6m，則漸寬部分長度：l1===1.00m明渠漸擴引起的局部水頭損失為：hm==0.008m柵槽與出水渠連接處漸窄部分長度出水渠漸窄部分長度為進水渠漸寬長度的一半，即：l2===0.50m明渠漸縮引起的局部水頭損失為：=0.022m柵槽總長度柵槽總長度按下式計算：L=l1+l2+0.5+1.0+式中l(wèi)1——進水渠道漸寬部分長度（m），l1=1.00；l2——柵槽與出水渠道漸縮長度（m），l2=0.50；H1——柵前槽高（m），H1=h+h1，h1=0.30m；α——格柵傾角（o），α=60o。則柵槽總長度：L=1.00+0.50+0.5+1.0+=3.52m柵后槽總高度柵槽總高度按下式計算：H2=h+h1+h2=0.6+0.3+0.3=1.2m每日柵渣量每日柵渣量按下式計算：W=式中W1——柵渣量（m3/103m3），取W1=0.1；Q平均——污水廠平均流量。帶入上述數(shù)值，則每日柵渣量：W==3.41m3/d>0.2m3/d故采用機械清渣。格柵采用鏈條回轉式格柵，它由驅動機構、主傳動鏈輪軸、從動鏈輪軸、牽引鏈、齒耙、過力矩保護裝置和機架等組成。驅動機構布置在柵體上部的左側或右側，通過安全保護裝置將扭矩傳給主傳動鏈輪軸，主傳動鏈輪軸兩側主動鏈輪使兩條環(huán)形鏈條作回轉運動，在環(huán)形鏈條上均布6～8塊齒耙，齒耙間距與格柵柵距配合并插入柵片間隙一定深度，運行時齒耙柵片上的污物隨齒耙上行，當齒耙轉到格柵體頂部牽引鏈條換向時齒耙也隨之翻轉，格柵截留的柵渣脫落到工作平臺上端的卸料處，由卸料裝置將污物卸至輸送機或集污容器中。格柵清渣裝置起動由水位差控制開關控制，當格柵前后水位差大于0.1m時，開始工作。格柵出水渠設計格柵后出水渠設計同柵前進水渠設計，為矩形斷面暗溝，斷面尺寸B×H為1.2m×1.2m，渠內(nèi)流速為v=0.8m/s，水深h3=0.6m，渠長度取l=3.0m。曝氣沉砂池沉砂池的功能是去除比較大的無機顆粒（如泥沙、煤渣等，它們的相對密度為2.65、粒徑0.2mm以上）。沉砂池設于初次沉淀池前，以減輕沉淀池負荷及能使無機顆粒與有機顆粒分離便于分別處理和處置，改善污泥處理構筑物的處理條件。目前應用較多的沉砂池池型有平流沉砂池、曝氣沉砂池、豎流沉砂池和旋流沉砂池（又叫渦流沉砂池）。平流沉砂池是常用的形式，污水在池內(nèi)沿水平方向流動，具有構造簡單、截留無機顆粒效果較好、排沉砂較方便的優(yōu)點；但平流沉砂池的主要缺點是沉砂中約夾雜有15%的有機物，是沉砂的后續(xù)處理增加難度，故常需配洗砂機，把排砂經(jīng)清洗后，有機物含量低于10%，稱為清潔砂，再外運。曝氣沉砂池能克服平流沉砂池的上述缺點，它通過調(diào)解曝氣量，可以控制污水的旋流速度，使無機顆粒之間的相互碰撞與摩擦機會增加，把表面附著的有機物磨去。此外，由于旋流產(chǎn)生的離心力，把相對密度較大的無機顆粒甩向外層并下沉，相對密度較輕的有機物旋至水流的中心部位隨水帶走。除砂效率較穩(wěn)定，受流量變化的影響小，沉砂中的有機物含量低于10%，同時還對污水起預曝氣的作用。豎流沉砂池是污水自下而上由中心管進入池內(nèi)，無機物顆粒藉重力沉于池底，處理效果差。旋流沉砂池是利用機械力控制流態(tài)和流速，加速砂粒的沉淀，有機物則被留在污水中，具有沉砂效果好、占地省的優(yōu)點。本設計采用去除率高的曝氣沉砂池。沉砂池主體設計池子總有效容積：V＝Qmaxt×60式中Qmax——最大設計流量，Qmax＝1.186m3/st——最大設計流量時的流行時間（1～3分）取t＝2minV＝1.186×2×60＝214m3水流斷面積：A＝Qmax/V1式中V1—水平流速V1＝0.06～0.12取V1＝0.1m/sA＝1.186/0.1＝11.86m3，取12m3池總寬：B＝A/h212/2＝6m式中H2—設計有效水深（2～3m）取h2＝2m每格池子寬度：b＝B/n＝6/2＝3m（n-格數(shù)，n＝2）寬深比：b/h2＝2/2＝1在1～1.5之間，符合要求。池長：L＝V/A＝214/12＝17.83m每小時所需空氣量：q＝d·Qmax×3600＝0.2×1.186×3600＝853.92m3/hd—單位耗氣量d=0.2m3/m3污水采用穿孔管曝氣，孔口直徑為3mm。沉砂室所需容積：(m3/d)式中X—城市污水沉砂量X=30m3/106m3污水T—清除沉砂的間隔時間T=2t每個沉砂斗容積：設每格有1個沉砂斗，則：V0=V/2=2.4/2=1.2m3沉砂斗各部分尺寸：設斗底寬a1=0.8m，斗壁與水平面成40°，斗高h3=0.5m，則沉砂斗上口寬：沉砂斗容積：m3>1.2m3沉砂室高度：設橫向池底坡度為0.06,坡向集砂槽：h3=h3'+0.06L2其中L2=(L-2a)/2=(17.83-2×2)/2=6.92mh3=0.5+0.06×6.92=0.915m池體總高度：設超高h1=0.3,則沉砂池總高度H=h1+h2+h3=0.3+2.0+0.915＝3.215m進出水水頭損失設曝氣沉沙池進水的尺寸為1000×1000mm2：B=0.9×（1.3Qmax）0.4＝0.9×（1.3×1.186）0.4=1.07m式中B——集水槽寬Qmax——集水槽設計流量集水槽起端寬度b＝1.25×0.90＝1.125m超高為0.3m，則起端水深為1.125+0.3＝1.425m進水潛孔的尺寸計算設穿孔流速為v=0.4m/s，則進水潛孔面積為：S=Qmax/2×v＝1.186/2×0.4＝1.48㎡則進水潛孔尺寸取1.2×1.2㎡則V＝Qmax/（2×1.2×1.2）＝0.412＞0.4m/s符合要求進水潛孔水頭損失：則沉沙池進水水頭損失取0.01m沉沙池出水水頭損失：沉沙池出水采用非淹沒式薄壁堰式中b——堰寬，取b＝2mH1——堰上水頭m——流量系數(shù)取m＝0.44堰后跌水h2＝0.1m則出水水頭損失H2=0.43+0.1=0.53m則總水頭損失為：H=0.53+0.01＝0.54m初次沉淀池初次沉淀池是二級污水處理廠的預處理構筑物，在生物處理構筑物前面。處理的對象是懸浮物（英文縮寫SS，約可去除40%～55%以上），同時可去除部分BOD5（約占總BOD5的20%～30%，主要是懸浮性BOD5），可改善生物處理構筑物的運行條件并降低其BOD5負荷。沉淀池按池內(nèi)水流方向的不同，可分為平流式、豎流式和幅流式。沉淀池各種池型優(yōu)缺點和適用條件見表3-4。表3-4各種沉淀池優(yōu)缺點和適用條件池型優(yōu)點缺點適用條件平流式（1）沉淀效果好（2）對沖擊負荷和溫度變化的適應能力強（3）施工簡易（4）平面布置緊湊（5）排泥設備已趨定型（1）配水不易均勻（2）采用多斗排泥時每個泥斗需單獨設排泥管，操作量大（3）采用機械排泥時，設備復雜，對施工質量要求高適用于大、中、小型污水處理廠豎流式（1）排泥方便，管理簡單（2）占地面積?。?）池子深度大，施工困難（2）對沖擊負荷和溫度變化的適應能力較差（3）池徑不宜過大，否則布水不勻適用于小型污水處理廠幅流式（1）多為機械排泥，運行可靠，管理較簡單（2）排泥設備已定型化機械排泥設備復雜，對施工質量要求高適用于大、中型污水處理廠經(jīng)上述比較，為取得良好的沉淀效果，初次沉淀池選用幅流式沉淀池。池表面積設表面負荷q=2m3/（m2·h），則單池表面積A為：A===1067.4m2沉淀部分有效水深設沉淀時間t=1.6h，則：h2=qt=2×1.6=3.2m沉淀部分有效容積：V'=Q設計t=1067.4×1.6=2135m3池子直徑：D=，取L=37m池子總高度：H=h1+h2+h3+h4式中h1——超高（m），取h1=0.3m；h2——有效水深（m），h2=3.2m；h3——緩沖層高度（m），取h1=0.5m；h4——泥斗高度（m），h4=h4′+h4"=0.83+1.73=2.56m。H=0.3+3.2+0.5+2.56=6.56m污泥部分所需的容積：V=式中S——每人每日污泥量[L/（人·d）]，取S=0.5L/（人·d）；N——設計人口數(shù)（人），N=379145人；T——兩次清除污泥時間間隔（d），取T=0.6d；V==15.8m3污泥斗容積：設r1=2m，r2=1m，α=600則h5=（r1-r2）tgα=（2-1）×tg600=1.73mV1=（r12+r1r2+r22）=12.7m3污泥斗以上圓錐體部分污泥容積：設池底徑向坡度為0.05則h4=（R-r1）×0.05=（118.5-2）×0.05=0.83mV2=（R12+R1R2+R22）=（18.52+18.5×2+22）=332.9污泥總容積：V1+V2=12.7+332.9=345.6m3>15.8m3，滿足要求。徑深比：D/h2=37/3.2=11.6（介于6—12）符合要求。進出水設計輻流式沉淀池采用中心進水周邊出水的方式，進水管出口處設穿孔擋板整流，出水采用雙邊溢流堰出水槽，堰口采用三角堰，排泥管設在池子最低部，靠水的壓力排泥。初沉池集配水采用集配水井，內(nèi)側配水，外側排水。尺寸為配水井直徑3m，集水井直徑5m。（1）進水部分設計進水管流速污水自沉砂池出水井接DN800鑄鐵管進入配水井，從配水井接DN700鑄鐵管，在初沉池前接閘門，1000i＝3.16，管內(nèi)流速：=1.2m/s,在。1.0~1.4之間滿足要求。淹沒水深0.3m，潛孔壁厚0.3m，內(nèi)徑d1＝D2＝1m外徑d2＝1＋0.3×2＝1.6m，平均直徑d＝（d1＋d2）/2＝1.3m.設八個潛孔，每孔寬0.3m，高1.0m，則潛孔面積：f＝8×0.3×1.0＝2.4m2進水采用潛孔入流，則潛孔高度：h=(~)H，取=×3.0=1.5m穿孔流速：v＝Qmax/nf＝1.186/(2×2.4)＝0.25m/s（介于0.1～0.4之間）潛孔水頭損失計算方法同前：h＝0.001m漸擴段長度：L＝2（1-0.7）+0.15＝0.75m進水漸擴部分：ξ1＝0.33（2）出水部分設計堰上負荷：初沉池出水堰最大堰上負荷不宜大于2.9l