给水排水工程毕业设计论文德城排水管网及 污水处理厂设计

需设计计算书的联系QQ153893706本科毕业设计说明书题 目：德城排水管网及污水处理厂设计院 （部）：市政与环境工程学院专 业：给水排水工程班 级：水工063姓 名： 学 号：指导教师： 完成日期：2010年6月山东建筑大学毕业设计说明书1前 言 德州市位于北纬3624-380、东经11545-11724之间，黄河下游北岸，山东省西北部。北依河北省，南邻省会济南，西接山西煤炭基地，东连胜利油田及胶东半岛，处于华北、华东两大经济区连结带和环渤海经济圈、黄河三角洲以及“大京九”经济开发带交汇区内，兼具沿海与内陆双重优势。德州自古就有“九达天衢”、“神京门户”之称，是华东、华北重要的交通枢纽。京沪、德石、济邯三条铁路在这里交汇，5条国道、14条省道在境内纵横交错。京福高速公路贯穿南北，济聊、青银高速公路穿境而过。德州市辖德城区、乐陵市、禹城市和齐河、平原、夏津、武城、陵县、临邑、宁津、庆云一区二市八县，总面积10356平方公里。 德州属暖温带半湿润季风气候区，四季分明，雨量适中，光照充足，无霜期长，土地广阔而肥沃。全市土地总面积1217.9万亩，其中耕地1285.17万亩，垦殖率达67%，每个农业人口平均近2亩。可供垦殖的后备土地还有百万亩。土壤质地，砂质土占84.34%，粘质土占4.63%，适宜小麦、玉米等粮食作物和棉花、油料、瓜菜等经济作物的种植。其中宜棉面积达800万亩之多，是全省、全国商品棉基地之一。德州水资源丰富。地上，黄河水可供利用；地下，可供开采的淡水有147765万立方米。 德州地区始建于1950年5月，系由原渤海区的沧南、泺北两专区合并而成。1994年，撤销德州地区和县级德州市，设立地级德州市，市人民政府驻原德州地区行署驻地。德州市设立德城区，以原县级德州市的行政区域为德城区的行政区域，区人民政府驻原县级德州市人民政府驻地。截至2003年12月31日，全市共有11个街道、80个镇、34个乡，2008年末全市户籍总人口564.19万人。 德州市城市总体规划确定城镇体系空间结构为：“强化轴向骨架生长，构建指状城镇空间”，最终形成“一带两翼”的城镇空间格局。规划确定城市用地发展的方向为：城市空间向东跨越发展，规划形成“老城组团、新城组团、东部组团”三大组团式城市结构；确定城市主要职能为冀鲁两省交界地区的门户；鲁西北、冀东南物资集散、交通运输中心和信息枢纽；中国太阳能源基地；山东省重要的电力能源基地；鲁西北重要的制造业基地；德州市域的政治经济和文化中心。规划确定了近期建设用地方向：重点是开发河东新城，未来几年内，新城将围绕行政中心、长河公园以及商业金融中心等建设进行配套设施的完善，经济开发区和天衢工业园继续发展，老城区逐步进行改造。远景德州的城市空间将跨过市区东部京沪客运专线，向东进一步拓展，陵县成为城市新的发展组团。设计任务书 1、设计题目： 德城排水管网及污水处理厂设计2、在完成设计任务工作中，应进行排水工程中所有的工艺计算，水力计算，绘制图纸，并对至少两个建筑物（如泵站、曝气池等）进行细部工艺设计。3、设计的原始资料（1） 城市总体规划图一张（2） 城市各区的人口密度与排水量标准街坊人口密度：150人/公顷；排水量标准：140 L/(人d)（3） 城市或工厂位于 华北地区 。（4） 沿总干管的地下土壤为 砂质粘土 ，平均地下水位在地表以下 3.0m 。（5） 污水处理厂的地下土壤为 砂质粘土 ，平均地下水位在地表以下 3.0m 。（6） 工业企业的排水情况第一工业企业 A ，分 3 班工作，生产污水的日排水量 1000 m3/d，最大班排水量为 500 m3/班，工人总数为 600 人，最大班为 300 人。COD 800 mg/L，BOD5 350 mg/L，SS 300 mg/L。第二工业企业 B 分 2 班工作，生产污水的日排水量为 1500 m3/d，最大班排水量为 900 m3/班，工人总数 1000 人，最大班为 600 人，COD为 600 mg/L，BOD5为 300 mg/L，SS为 250 mg/L。第三企业 C 分 3 班工作，生产污水的日排水量为 800 m3/d，最大班排水量为 m3/班，工人总数 200 人，最大班为 100 人，COD为 400 mg/L，BOD5为 50 mg/L，SS为 100 mg/L。（7）排入水体的水文资料水体的最小流量 5 m3/s，相应的水流速度 2 m/s，污水处理厂排放口上游最小流量时水中溶解氧为 4 mg/L，排放口处水体的最高水位 m，最低水位 m，最低水位 m，最低水位的河宽 10m 。（8）气象资料年平均气温 14.2 月平均最低气温 -9.7月平均最高气温 32.1 最高气温 42.5最低气温 -15.4 年平均降雨量 685mm温度在10以下为 20 天 相对湿度为 54%温度在 0以下为 60 天 蒸发量冰冻线深 44cm 主风向4. 污水处理厂出水要求达到GB18918-2002一级B标准。 5、毕业设计说明书中应包括的内容外文资料翻译;污水流量与水质的计算；说明并论述管路系统布置的理由；控制支干管的水力计算；总泵站或区域泵站的计算，压力管路的计算和细部工艺设计；设计中所选用的污水处理之阐述（包括方案比较）；污水处理厂所有污水处理构筑物的工艺计算，以及污水流程与污泥流程的水力计算和高程设计；污水处理厂的指定的处理构筑物之细部工艺设计。3总体设计3.1城镇排水系统的确定排水系统是指排水的收集、输送、利用以及排放等设施以一定方式组合成的总体。城市污水排水系统主要有以下及部分组成：（1）室内污水管道系统及设备；（2）室外污水管道系统，主要包括居住小区污水管道系统、街道污水管道系统和管道系统上的附属构筑物；（3）污水泵站及压力管道；（4）污水厂；（5）出水口及事故排出口。在确定城镇排水系统时，主要考虑以下两方面的内容：一是排水系统的体制，一是排水系统的布置形式。本设计布置两套城镇管网排水系统，然后进行方案比较，最终确定较优的方案。下面将对方案比较进行叙述。污水处理厂位置拟设置于城北漳卫新河东侧，由于德州经济开发区南北较长，但是地势落差不大，因此管道埋深较大，需要设置中途泵站3.2城镇污水处理工艺流程的确定污水处理工艺流程系指在保证处理水达到所要求的处理程度的前提下，所采用的污水处理技术各单元的有机组合。在处理工艺流程选定的同时，还需要考虑确定各处理构筑物的型式，两者互相制约，互为影响。污水处理工艺流程的确定，主要以下列各项因素作为依据。(1)污水的处理程度(这是污水处理工艺流程确定的主要依据)；(2)工程造价与运行费用；(3)当地的各项条件；(4)原污水的水量与污水流入工况。核心工艺方面：本设计要求处理程度达到一级B标准，需要脱氮除磷，可选用氧化沟和A2/O工艺，考虑到水厂占地面积的问题，因此选用A2/O工艺。构筑物方面：第一组是粗格栅、细格栅、曝气沉砂池、平流沉淀池、辐流二沉池、平流式消毒接触池；第二组是中格栅、细格栅、平流沉砂池、平流沉淀池、辐流二沉池、平流式消毒接触池。考虑到粗格栅后面是提升泵站，为了给提升泵减小压力，因此采用中格栅，拦截更多的污渣。由于工艺上选用的是A2/O工艺，即厌氧-缺氧-好氧工艺，考虑到曝气沉砂池会对后面核心工艺的厌氧与缺氧段造成影响，所以采用平流沉砂池。根据以上因素确定的污水处理流程及其构筑物如图3.1：原水中格栅泵房细格栅辅流沉砂池平流沉淀池反应池辅流沉淀池消毒池出水图3.1 污水处理流程及处理构筑物3.3小结本章节已经将设计的排水系统以及污水处理工艺的概况做了简单的说明，下面将是对这两部分的详细计算与设计。4城镇排水管网设计4.1排水系统体制的确定排水系统是指排水的收集、输送、利用以及排放等设施以一定方式组合成的总体。城市污水排水系统主要有以下及部分组成：（1）室内污水管道系统及设备；（2）室外污水管道系统，主要包括居住小区污水管道系统、街道污水管道系统和管道系统上的附属构筑物；（3）污水泵站及压力管道；（4）污水厂；（5）出水口及事故排出口。在确定城镇排水系统时，主要考虑一下两方面的内容：一是排水系统的体制，一是排水系统的布置形式。下面分别就本设计中排水体制和排水系统的布置形式做一简单的介绍，继而进行污水管网的设计计算。排水管网的布置原则如下：(1)按照城市总体规划，结合当地实际情况布置排水管网，要进行多方面经济比较；(2)先确定排水区域和排水体制，然后布置排水管网，应按从主干管、干管到支管的顺序进行布置；(3)充分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，并使管线最短和埋深最小；(4)协调好与其他管道、电缆和道路等工程的关系，考虑好与企业内部管网的衔接；(5)规划时要考虑到使管渠的施工、运行和维护方便；(6)远近期规划相结合，考虑发展，尽可能安排分期施工。排水系统体制分为合流制和分流制，下面将其优缺点列入表4.1中：表4.1 排水体制比较表环境保护造价维护管理管道污水厂管道污水厂截流式合流制晴天或雨量小时，不会造成污染；雨量大时，初期雨水会污染河流。比分流一般低20%40%处理量大，规模大，造价高晴天输送污水，雨天输送污水和雨水流量变化大，运行复杂，不宜控制分流制污水排至污水厂，不会造成污染；雨水排至河流，初期雨水会污染河流。处理量小，规模小，造价低技术设计可行流量稳定，运行简单，易于控制本设计采用分流制排水体制，但是不考虑雨水。4.2污水管道布置首先，根据地形划分排水领域。从原始资料所给的总平面图中可以看出，地形较平坦无显著分水线，故根据面积的大小及城市布局来划分排水领域，以使各相邻流域的管道系统能合理分担排水面积，使干管在最小合理埋深情况下，流域内污水能以自流方式接入。其次，确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，并确定主要泵站、污水处理厂及出水口的位置。在本设计中，城镇地形是南高北低，地势向水体适当倾斜，并且坡度不大，城镇地形较为平坦。对于支管系统，由于各街区面积均不太大，故采用低边式布置。又考虑到各污水管道无法避开沟渠及主要道路，故管道必须穿沟渠，可根据具体情况采用倒虹管、管桥或其他工程设施。本设计污水管道系统的具体布置参见城镇污水管网平面布置图。4.3污水管道的水力计算4.3.1街区编号及其面积将各街区编上号码(编号见附录)，并按各街区的平面范围计算它们的面积（以“公顷”即10000m2计），将结果列入表4.2中(单位：ha)。表4.2 区域编号及面积街区编号1234567街区面积ha228.1356.7164.1206.8437.0717.5139.34街区编号891011121314街区面积ha41.1438.4622.6348.3844.7846.6531.49街区编号15161718192021街区面积ha31.627.6418.5119.5521.2418.4520.33街区编号22232425262728街区面积ha25.2960.4612.1732.1826.3756.1275.75街区编号29303132333435街区面积ha73.0756.8262.2534.3346.9435.5125.89街区编号36373839404142街区面积ha36.5852.1534.1125.332.7577.7342.76街区编号43444546474849街区面积ha198.4968.0927.827.6228.9312.4913.57表4-2续街区编号50515253545556街区面积ha18.8612.4311.8915.5574.0133.6472.94街区编号57585960616263街区面积ha32.3344.128.2533.0111.95120.9525.67街区编号64656667686970街区面积ha41.2852.8328.8322.5211.05134.3912.94街区编号7172街区面积ha128.6763.3面积合计：3513.45ha。4.3.2计算设计流量本设计中，各设计管段的设计流量列表进行计算。节点标号及街区排放情况见附录。本设计中，总设计流量为80000 m3/d，总面积为3513.45ha，综合用水定额为140L/( capd)，则每10000m2,即每公顷（ha）街区面积的生活污水平均流量，即比流量为：q0由此可根据公式求得各设计管段的本段流量q1，再加上转输流量q2，即为各设计管段的生活污水设计流量Q1，设计流量再加上集中流量，即为该设计管段的设计流量Q。其计算结果如表4.3所示。由流量计算可知，该城镇污水设计流量为769.18L/S。表4.3 污水干管设计流量计算表管段编号居住区生活污水量Q1集中流量设计流量（L/s）本段流量转输流量q2（L/s）合计平均流量（L/s）总变化系数Kz生活污水设计流量Q1（L/s）本段（L/s）转输（L/s）街区编号街区面积（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设计参数1.设计充满度污水管道按的非满流设计。我国室外排水设计规范规定了污水管道的最大充满度。2.设计流速在设计充满度的情况下，通过设计流量时的污水流速称作设计流速。为了防止污水中泥沙颗粒沉淀产生淤积，阻塞管道，规定污水管道的最小设计流速为0.6m/s。为了防止因流速过大对污水管道造成冲刷损坏，规定金属管道的最大设计流速为10m/s，非金属管道的设计流速为5m/s。本市最小流速控制在0.6m/s。3.最小管径和最小设计坡度为了有利于污水管道的养护，对污水管的最小管径和最小设计坡度做了明确规定，当计算所规定的污水管道管径小于最小设计管径时，采用最小设计管径；这种管段称作不计算管段。我国室外排水设计规范规定了最小管径和最小设计坡度。具体规定是：a.管径200mm，最小设计坡度0.004；管径300mm，最小设计坡度0.003。b.在街区和厂区内最小管径为200mm，在街道下为300mm；本设计在街道下最小管径为300mm最小设计坡度0.003。4.污水管道的埋设深度设计依据：污水管网占污水工程总投资的50%75%，而构成污水管道造价的挖填沟槽、沟槽支撑、湿土排水、管道基础、管道铺设各部分的比重，与管道的埋设深度及开槽支撑方式有很大关系。因此合理的确定管道埋深对降低工程造价是十分重要的。最小埋深考虑因素：a. 必须防止管道内污水冰冻和因土壤冻胀而损坏管道室外排水设计规范规定：无保温措施的生活污水和生活污水接近的工业废水管道,管底可埋设在冰冻线以上0.15m。b. 必须防止管壁因地面荷载而受到破坏考虑并结合各地埋管经验,车行道下污水覆土厚度不宜小于0.70m。c. 必须满足街区污水连接管衔接的要求 污水出户管得最小埋深一般采用0.50.7m,所以街坊污水管道起点最小埋深一般采用0.60.7m。综合考虑本市情况,本市最小埋深采用1.0m。最大埋设深度: 一般干燥土壤中,最大埋深不超过78m。 5.污水管衔接管径相同采用水面平接； 管径不同选用管顶平接;不计算管间及不及算管段与计算管段间采用管顶平接a.不计算管段坡度较大,一般不会造成以下情况：因上游管段中形成回水而淤积。b.因不计算管段的充满度较大,即使形成部分淤积也不影响污水正常排出。6.管材的选择（1）原则：选择管材时应综和考虑技术经济及其他方面的因素。（2）各种管道的优缺点比较见表4.4表4.4管材比较管材优点缺点钢筋混凝土管便于就地取材，制造方便在排水管道中普遍应用抵抗酸碱侵蚀及抗渗性能差，管节短，接头多，施工复杂陶土管管内外壁光滑，水流阻力小，不透水性好，耐磨损，抗腐蚀管质脆易碎，不易远运，不能受内压，管节短，施工复杂金属管(钢管和铸铁管)坚固抗渗抗压，水利阻力小，接头少价格昂贵，抗酸碱腐蚀及地下水侵蚀能力差硬聚氯乙烯管作为排水管道在国内日益普遍目前还限于小口径根据本市的情况综合考虑,选用钢筋混凝土管。4.3.4水力计算一、水力计算方法污水管道水力计算的任务是，在已知污水流量的情况下，根据地形条件来确定污水管道的管径、设计坡度、流速和充满度。其中流量已知，必须先确定管径后，查图表确定其他3个参数。由于2个参数才能计算出另2个参数，因此有多种方案可供选择，设计结果不是唯一的。一般增加管径，可见少设计流速和坡度，减小管道埋深，降低施工费用，但管径大将增大管材的造价。对于地势比较平坦的地区，可考虑适当增大管径，以减小管道坡度和埋深；当地势比较陡时，可考虑适当增加管道坡度以减少管径。综合考虑本市情况，采取适当增大管径，以减小管道坡度和埋深。二、列表进行水力计算1.从管道平面布置图上量出每一设计管段的长度，列入水力计算表的第二项。将各设计管段的设计流量列入表中第三项。设计管段起迄点检查井处的地面标高列入表中第10、11项。2.计算每一设计管段的地面坡度（地面坡度地面高差/距离），作为确定管道 坡度时参考。3.确定起始管段的管径及设计流速，设计坡度，设计充满度。4.确定其它的管段的管径及设计流速，设计坡度，设计充满度。5.计算各管段上端、下端的水面、管底标高及埋设深度：(1) 根据设计管段长度和管道坡度求降落量。(2) 根据管径和充满度求管段的水深。(3) 确定管网系统的控制点控制点的选择a. 各条管道的起点大都是这条管道的控制点.这些控制点中离出水口最远的一点，通常就是整个系统的控制点。b. 就有相当深度的工厂排出口或某些低洼地区的管道起点, 也可能是整个系统的控制点。综合考虑本市情况各分区几个管道起点均选1情况为控制点.各控制点的埋深最小取1.0m。6.管道纵剖面图见图号8、9。根据以上要求进行计算，其结果见表4.5。三、绘制管段平面图及污水主干管总剖面图根据相关要求绘制管道平面图和污水主干管纵断面图。四、水力计算在确定各管段的设计流量后，便可以从上游管段开始一次进行各支管和干管以及主干管各设计管段的水力计算。污水干管的水力计算目的在于合理、经济地确定管径、充满度及坡度，进一步求定管道的埋深。本设计中，水力计算列表进行，管底标高、水面标高、水深、降落量以三位小数计，管道坡度及地面坡度以四位小数计，而地面标高与管底埋深以两位小数计。水力计算中的数值v、h/D、I、D力求符合规范关于设计流速、最大设计充满度、最小管径、最小设计坡度的规定。4.4小结本章已经在总体设计的基础上对管网进行了详细的水力计算，计算出了污水厂的相关数据，包括流量、标高等。下面将根据有关数据对污水处理厂的相关构筑物进行计算与设计。62表4.5 污水干管水力计算表管段编号管段长度（m)设计流量 (l/s)管外径de(mm)坡度I流速V(m/s)充满度降落量I*L地面高程水面高程管底高程埋设深度h/Dh(m)起点终点起点终点起点终点起点终点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 山东建筑大学毕业设计说明书5城镇污水处理厂设计5.1污水设计流量计算1、污水量变化系数根据已知条件求出Qd=775.5l/s，则Kz=1.32、污水设计流量计算(1)居民生活污水设计流量(2)工业废水设计流量Q2=5693m3/d=65.9(l/s)(3)城市污水设计总流量=1.07m3/s(4)每天平均污水量 Q=Q生+Q工=67000+5693=72693m3/d=0.84m3/s2.生活污水和工业废水混合后污水中各污染物浓度3.污水处理程度计算 5.2一级处理设计5.2.1格栅格栅是由一组平行的金属栅条制成，斜置在污水流经的渠道上或水泵前集水井处，用以截留污水中的大块悬浮杂质，以免后续处理单元的水泵或构筑物造成损害。格栅按照栅条形式分为直棒式格栅、弧形格栅、辐射式格栅、转筒式格栅、活动格栅等；按照格栅栅条间距分为粗格栅，栅条间距大于40mm；中格栅，栅条间距为1535mm；细格栅，栅条间距为310mm。按照栅条除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅。按照安装方式分为独立设置的格栅和格栅与沉砂池合建一处的格栅。注：本设计采用独立设置的中、细格栅。设计中选择、中细格栅各二组，N=2，每组格栅均单独设置，每组格栅的设计流量为0.535m3/s。（一）泵前中格栅1、格栅的间隙数n= (5.1)式中 n-格栅栅条间隙数(个)；Q-设计流量(m/s)；-格栅倾角()；N-设计格栅组数(组)；b-格栅栅条间隙(m)；h-格栅栅前水深(m)；v-格栅过栅流速(m/s)。设计中取h=1.0m,v=0.9m/s,b=0.02 m, =60n=28个2、格栅槽宽度B=S(n-1)+bn (5.2)式中 B-格栅槽宽度(m)； S-每根格栅条的宽度(m)；设计中取S=0.01m，则B=0.01(28-1)+0.0228=0.83m3、进水渠道渐宽部分的长度 (5.3)式中 -进水渠道渐宽部分的长度(m)； B1-进水明渠宽度(m)； -渐宽处角度()，一般采用；设计中B1=0.5m，=。4、出水渠道渐窄部分的长度 (5.4)式中 -出水渠道渐窄部分的长度(m);=0.45m5、通过格栅的水头损失 (5.5)式中 h1-水头损失(m)； -格栅条的阻力系数，查表=2.42； k-格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=3。h1=0.10m6、栅前明渠的总高度H=h+h1+h2 (5.6)式中 H-栅前明渠的总高度(m)； h2-明渠超高(m)，一般采用0.30.5m。设计中取h2=0.3m，H=1.0+0.10+0.3=1.31m7、格栅槽总长度 (5.7)式中 L-格栅槽总长度(m)； -格栅明渠的深度(m)。m8、每日栅渣量 (5.8)式中 W-每日栅渣量(m3/d)； W1-每日每污水的栅渣量(污水)，查设计手册根据格栅间隙可得到相应数值。设计中取W1=0.07 污水2m3/s应采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机降栅渣打包，汽车运走。9、进水与出水渠道城市污水通过DN150mm的管道送入进水渠道，设计中取进水渠道宽度B1=0.9m，进水水深h1=h=1.0m，出水渠道B2=B1=0.9m，出水水深h2=h1=1.0m。单独设置的中格栅平面布置图如图5.1所示。 图5.1 中格栅示意图（二）泵后细格栅1、格栅的间隙数n= (5.1)式中 n-格栅栅条间隙数(个)；Q-设计流量(m/s)；-格栅倾角()；N-设计格栅组数(组)；b-格栅栅条间隙(m)；h-格栅栅前水深(m)；v-格栅过栅流速(m/s)。设计中取h=1.0m,v=0。65m/s,b=0.01 m, =60n=77个2、格栅槽宽度B=S(n-1)+bn (5.2)式中 B-格栅槽宽度(m)； S-每根格栅条的宽度(m)；设计中取S=0.01m，则B=0.01(77-1)+0.0177=1.53m3、进水渠道渐宽部分的长度 (5.3)式中 -进水渠道渐宽部分的长度(m)； B1-进水明渠宽度(m)； -渐宽处角度()，一般采用；设计中B1=1.2m，=。4、出水渠道渐窄部分的长度 (5.4)式中 -出水渠道渐窄部分的长度(m);=0.45m5、通过格栅的水头损失 (5.5)式中 h1-水头损失(m)； -格栅条的阻力系数，查表=2.42； k-格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=3。h1=0.14m6、栅前明渠的总高度H=h+h1+h2 (5.6)式中 H-栅前明渠的总高度(m)； h2-明渠超高(m)，一般采用0.30.5m。设计中取h2=0.3m，H=1.0+0.14+0.3=1.44m7、格栅槽总长度 (5.7)式中 L-格栅槽总长度(m)； -格栅明渠的深度(m)。M8、每日栅渣量 (5.8)式中 W-每日栅渣量(m3/d)； W1-每日每污水的栅渣量(污水)，查设计手册根据格栅间隙可得到相应数值。设计中取W1=0.15污水10.9m3/d0.2m3/d应采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机降栅渣打包，汽车运走。9、进水与出水渠道城市污水通过DN1500mm的管道送入进水渠道，设计中取进水渠道宽度B1=0.5m，进水水深h1=h=1.0m，出水渠道B2=B1=0.5m，出水水深h2=h1=1.0m。5.2.2沉砂池的计算沉砂池是借助于污水中的颗粒与水的比重不同，使大颗粒的砂粒、石子、煤渣等无机壳里沉降，减少大颗粒物质在输水管内沉积和消化池内沉积。沉砂池按照运行方式不同可分为平流沉砂池、竖流沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池。注：本设计采用涡流沉砂池中的旋流沉砂池。旋流沉砂池设计中选择二组平流式沉砂池，N=2组，每组沉砂池设计流量为0.535m3/s，因此选择型号为12的旋流沉砂池。型号流量A B C D EF J L P K12 4.5 36601520720152046020309401520152060 5.2.3初次沉淀池的计算初次沉淀池是借助于污水中的悬浮物质在重力的作用下可以下沉，从而与污水分离，初次沉淀池去除悬浮物40%60%，去除BOD20%30%。初次沉淀池运行方式不同可分为平流沉淀池、竖流沉淀池、辐流沉淀池、斜板沉淀池。注：本设计采用平流沉淀池。平流沉淀池平流沉淀池是利用污水从沉淀池一端流入，按水平方向沿沉淀池长度从另一端流出，污水在沉淀池内水平流动时，污水中的悬浮物在重力作用下沉淀，与污水分离。平流沉淀池由进水装置、出水装置、沉淀区、缓冲层、污泥区及排泥装置组成。设计中选择两组平流沉淀池，N=2组，每组平流沉淀池设计流量为0.535m3/s，从沉砂池流来的污水进入配水井，经过配水井分配流量后流进平流沉淀池。1、 沉淀池表面积 (5.20)式中 A-沉淀池表面积(m2)； Q-设计流量(m3/s)； q-表面负荷。设计中取q=3，则 2、沉淀部分有效水深 (5.21)式中 h2-沉淀部分有效水深(m)； t-沉淀时间(h)。设计中取t=1h，则h2=31=3.0m。3、沉淀部分有效容积 (5.22)=1926m34、沉淀池长度L=vt3600 (5.23)式中 L沉淀池长度(m)；v设计流量时的水平流速(mm/s)，一般采用v7mm/s。设计中取v=7mm/s，则L=71。03.6=25.2m5、沉淀池宽度 (5.24)式中 B-沉淀池宽度(m)。6、沉淀池格数 (5.25)式中 n1-沉淀池格数(个)； b-沉淀池分格的每格宽度(m)。设计中取b=4.5m，则=6个7、校核长宽比及长深比长宽比L/b=25.2/4.5=5.64(符合长宽比大于4的要求，避免池内水流产生短流现象)。