【正文】 分析，優(yōu)化選擇的工藝流程。平面圖布置緊湊，便于管理。，同時選擇適宜的處理單位構筑物類型。對其進行設計計算時，確定包括有關設計參數(shù)、負荷、尺寸與所需的材料、規(guī)格等。、當?shù)鼐唧w情況以及污水性質(zhì)與成分，選擇合適的污泥處理工藝方程進行各單位構筑物的設計計算。 繪圖要求，圖紙規(guī)格為一號圖紙。其組成如下：手畫白圖紙 3張CAD白圖 4張CAD硫酸紙圖 3張手畫硫酸圖 2張：城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)圖 2張主干管施工剖面圖 1張污水廠廠區(qū)平面圖 1張污水廠工藝高程圖 1張污水總提升泵站施工圖 1張池施工圖 2張輻流式二沉池圖 1張平流沉砂池圖 1張污泥氣浮濃縮池圖 1張消毒池施工圖 1張，應明顯的表示各區(qū)的劃分、鐵路、橋梁、河流、主要排水企業(yè)以及公園綠地等。并以最鮮明的線條繪出污水管道、泵站與處理廠的位置。同時注明各計算管段的管徑、管長、坡度等數(shù)據(jù)，還應給出風向玫瑰圖。，必須將污水和污泥處理構筑物、泵站及附屬建筑物按各自的橫向、縱向比例繪出并注明尺寸。污水處理廠內(nèi)尤其應當重視綠化，在圖中繪出綠化帶與風向玫瑰圖。，要求沿污泥流動距離最長、水頭損失最大的流程，并控制最大設計流量進行高程計算，以此來繪制高程剖面圖。圖中必須注明地面平整后標高、各構筑物的頂部、底部以及水面標高；受納水體的洪水位、常水位、枯水位標高。橫向比例：1：500～1000；縱向比例：1：50～100。，除了合理準確的布置機組、閘閥、管道與電器設備外，還應注明各部件精確位置、相對尺寸及各種設備與構第3章 排水管網(wǎng)規(guī)劃設計 排水體制確定及區(qū)域劃分 排水體制的選擇合理的選擇排水系統(tǒng)的體制，不僅從根本上影響排水系統(tǒng)的設計、施工、維護管理，而且對環(huán)境影響深遠。同時體制的選擇也影響排水系統(tǒng)工程的總投資和初期投資費用。排水系統(tǒng)體制的選擇應滿足環(huán)境保護的需要，根據(jù)當?shù)貤l件，通過技術經(jīng)濟比較確定。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管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)。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)。由于排除雨水的方式不同，分流制排水系統(tǒng)又分為完全分流制和不完全分流制兩種排水系統(tǒng)。在城市中，完全分流制排水系統(tǒng)具有污水排水系統(tǒng)和雨水排水系統(tǒng)；而不完全分流制只具有污水排水系統(tǒng)，而未建雨水排水系統(tǒng)，雨水沿天然地面、街道邊溝、水渠等原有渠道系統(tǒng)排泄，或者為了補充原有渠道輸水能力的不足而修建部分雨水管道，待城市進一步發(fā)展再修建雨水排水系統(tǒng)轉變成完全分流制排水系統(tǒng)。從環(huán)境保護方面來看，如果采用合流制將城市生活污水、工業(yè)廢水和雨水全部截流送入城市污水廠處理，然后再排放，從控制和防止水體的污染來看，是較好的；但這時截流主干管尺寸很大，污水廠容量也增加很大，建設費用相應增加。分流制是將城市污水全部送入污水廠進行處理。但初雨徑流未加處理就直接排入水體，對城市水體也會造成污染，有時還很嚴重，這是它的缺點。近年來，國外對雨水徑流的水質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，雨水徑流特別是初降雨水徑流對水體的污染相當嚴重，甚至提出對雨水徑流也要嚴格控制。分流制雖然具有這一缺點，但它比較靈活，比較容易適應社會發(fā)展的需要，一般又能符合城市衛(wèi)生的要求，所以在國內(nèi)外獲得了較廣泛的應用。從造價方面看，據(jù)國外有的經(jīng)驗認為合流制派誰管道的造價比分流制一般要低20℅~40℅，可是合流制的泵站和污水廠卻比分流制的造價要高。從總造價來看，完全分流制可能比合流制要高。從初期投資來看，不完全分流制因為初期只建污水排水系統(tǒng)，因而可節(jié)省初期投資費用，此外，又可以縮短工期，發(fā)揮工程效益也快。而合流制和不完全分流制的初期投資均比不完全分流制要大。所以，我國過去很多新建的工業(yè)基地和居住區(qū)均采用不完全分流制排水系統(tǒng)。從維護管理方面來看，晴天時污水在合流制管道中只是部分流，雨天時才接近滿管流，因而晴天時合流制管內(nèi)流速較低，易于產(chǎn)生沉淀。而分流制排水系統(tǒng)可以保持管內(nèi)的流速，不致發(fā)生沉淀，同時，流入污水廠的水量和水質(zhì)比合流質(zhì)變化小的多，污水廠的運行易于控制。根據(jù)以上三個方面，綜合考慮A市的現(xiàn)有情況，決定采用分流制排水系統(tǒng)。它可以節(jié)省投資，又可以縮短工期，發(fā)揮工程效益快。 排水區(qū)域的劃分在本設計中，是以街道為排水分界的，由于地形東西兩邊高，中間低處為河流由北向南流經(jīng)A市，故劃分為2個排水流域。 排水系統(tǒng)的布置形式 排水系統(tǒng)布置形式的選擇城市、居住區(qū)或工業(yè)企業(yè)的排水系統(tǒng)在平面上的布置，隨地形、豎向規(guī)劃、污水廠的位置、土壤條件、河流位置，以及污水的種類和污染程度等因素而定。在本設計中，考慮到地形的影響，兩套方案基本上都采用干管及主干管均與等高線成45度左右角，主干管與河流基本平行的截流式布置。 排水方案的確定根據(jù)A市地形地貌特點，結合該市的實際情況，經(jīng)多方比較，在規(guī)劃設計中擬訂兩套方案進行技術經(jīng)濟比較。圖31 定線方案Ⅰ示意圖定線方案Ⅰ示意圖如圖31所示。定線方案Ⅱ示意圖如圖32所示。圖32 定線方案Ⅱ示意圖 排水管網(wǎng)水力計算本設計選用圓形混凝土管，污水是按管道坡度從高到低流動，并且均假設為均勻流。 水力計算的基本公式流速流量式中 ——過水斷面面積m2；——水力坡度；——管道粗糙系數(shù)；——水力半徑m。水力計算的設計數(shù)據(jù)：：在設計流量下，污水在管道中的水深h和管道直徑D的比值。表31 設計充滿度管徑D或暗渠高H(mm)最大充滿度h/D或h/H200～300350～450500～900≥1000：和設計流量、設計充滿度相應的水流平均速度。設計污水流速增大時，可能產(chǎn)生沖刷現(xiàn)象，甚至損壞管道；流速緩慢時，污水中所含雜質(zhì)可能下沉產(chǎn)生淤積。故根據(jù)觀測數(shù)據(jù)與國內(nèi)外經(jīng)驗。通常金屬管道的最大設計流速為10m/s,非金屬管道最大設計流速為5m/s。在污水管道上游部分，流量很小，若管徑過小極易堵塞。故在設計中常規(guī)定一個允許最小管徑。在街坊和廠區(qū)內(nèi)，最小管徑為200mm，街道最小管徑為300mm。它相當于管內(nèi)流速為最小設計流速時的管道坡度；當給定設計充滿度條件下，管徑越大，相應的最小設計流速時的最小設計坡度也就越小。具體規(guī)定是：。 污水管道的最小埋設深度污水管網(wǎng)是排水工程中投資最大的部分，而埋設深度又決定著管網(wǎng)較多的投資。因此，合理地確定管道埋深對于降低工程造價尤為明顯。為了降低造價，縮短施工期，管道埋深越小越好。但覆土厚度應有一個最小的極限值，否則就不能滿足技術上的要求。它一般應滿足下述三因素：。但由于污水有溫度且保持一定的流量不斷流動，因此沒有必要把整個污水管線埋在冰凍線之下。故《室外排水設計規(guī)范》規(guī)定：。有保溫措施或水溫較高的管道，管底在冰凍線以上距離可加大。綜合考慮多方面因素并結合各地埋管經(jīng)驗。～。所以，～。故街道污水管網(wǎng)起端的最小埋深H按下式計算：式中 ——街坊起點最小埋深（m）；——街道污水管起點檢查井地面標高（m）；——街坊起點檢查井處地面標高（m）；——街坊污水管和連接支管坡度；圖33 街坊管道示意圖——街坊污水管和連接支管總長度（m）；——連接支管和街道污水管的管底標高差（m）。從此上三個因素出發(fā)，可以得到三個不同的管底埋深。從這三個數(shù)值中選最大的設計深度。在施工過程中，若埋深過大，不僅增加工程投資，而且增大施工難度。因此，在設計中需擬定最大埋深。一般干燥土壤≤7～8m，在多水、流砂、石灰?guī)r中≤5m。 在管道水力計算中還應注意以下問題，以控制整個系統(tǒng)埋深；；，僅當?shù)孛嫫露却蠼拥狡露刃〉墓艿郎蠒r，；；。 污水管道水的電算管網(wǎng)設計采用計算機,利用編制的程序進行管網(wǎng)水力計算,并將設計的結果打印出來用表格形式輸出,依此進行管網(wǎng)布置方案的比較。各符號意義如下:⑴ 計算管段管長 L(N)⑵ 人口密度 MN(N)⑶ 污水量標準 WB(N)⑷ 服務面積 F(N)⑸ 生活污水平均轉輸流量 QW(N)⑹ 本段集中流量 QJB(N)⑺ 轉輸集中流量 QJ(N)⑻ 起端管底標高和埋深 HG(K,2)，HM(K,2)⑼ 地面標高 H(N)⑽ 冰凍深度 HBD⑾ 管道每延長米造價 ZJL⑿ 管道起端設計流速 VN整個管網(wǎng)工程造價最低⑴ 生活污水本段流量 QB(N)⑵ 生活污水平均流量 Q(N)⑶ 生活污水總變化系數(shù) KZ(N)⑷ 生活污水設計流量 QK(N) ⑸ 設計流量 QS(N)⑹ 管徑 D(N)⑺ 地面平均坡度 ID(N)⑻ 管道坡度 I(N)⑼ 流速 V(N)⑽ 管道內(nèi)水面標高 HH(N)⑾ 充滿度 H/D(N)⑿ 管段降落高度 HIL(N)⒀ 第N各管段起端管底標高 HG(N,2)水面標高 HS(N,2)埋 深 HM(N,2)⒁ 第N各管段末端管底標高 HG(N+1,1)水面標高 HS(N+1,1)埋 深 HM(N+1,1)⒂ 跌水高度 HDS(N)⒃ 第N管段工程造價 ZJ(N)⒄ 一條管道造價 ZJ⒅ 總造價 ZZJ⒆ 下標變量 N⒇ K，M：所計算管段起末端檢查井編號計算結果見附錄1。 排水管網(wǎng)方案的技術經(jīng)濟比較 方案Ⅰ的經(jīng)濟概預算1. 方案Ⅰ穿越鐵路2次,過河1次，無需設置中途泵站。穿越鐵路管段編號7980、9091，L=580、800m， D800、900mm,穿越鐵路50m,穿越鐵路管段長50m。過河管段為107108，L=340m，D=1000mm，過河280m則排水管網(wǎng)部分總造價 方案Ⅱ的經(jīng)濟概預算1. 方案Ⅱ穿越鐵路2次，過河1次，無需設置中途泵站。 穿越鐵路管段編號8990、9697，L=800、580m， D=900、800mm，穿越鐵路50m,過河管段為105106，L=340m，D=1000m,過河280m 則排水管網(wǎng)部分基價元兩方案總造價相差48713元，故從技術經(jīng)濟方面考慮，優(yōu)選方案Ⅱ。第4章 污水處理廠設計 設計方案的選擇長期以來，城市污水的處理均以去處BOD和SS為目標，并不考慮對氮、磷等無機營養(yǎng)物質(zhì)的去處。隨著化肥、洗滌劑和農(nóng)藥的普遍應用，污水中的氮、磷含量有了增加，其對環(huán)境的影響逐漸引起人們的重視。最突出的是水體特別是封閉水體的富營養(yǎng)化，表現(xiàn)為藻類的過量繁殖及繼而引起的水質(zhì)惡化；其次是氨氮的耗氧特性會使水體的溶解氧降低；此外，當水體的PH值較高時，氨對魚類等水生生物具有毒性。因此，有效的降低水中的氨氮、磷的含量以成為現(xiàn)代廢水處理技術的一項新課題。所以本設計生化處理部分采用即厭氧缺氧好氧同步脫氮除磷工藝，達到同時去處水中、SS、N、P的目的。該工藝是在上世紀70年代，由美國的一些專家在厭氧好氧法脫氮的工藝的基礎上開發(fā)的，其宗旨是開發(fā)一項能夠同步脫氮除磷的污水處理工藝。該工藝具有如下特點：該工藝在系統(tǒng)上可以稱為最簡單同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時間小于其他的同類工藝。在厭氧（缺氧）好氧交替運行條件下，絲狀菌不能大量繁殖，無污泥膨脹之虞，SVI值一般均小于100。污泥中磷的濃度高，具有很高的肥效。運行中無須投藥，兩個A段只需輕緩攪拌，以不增加溶解氧為度，運行費用低。對于污水處理過程中產(chǎn)生的污泥，本設計采用氣浮濃縮后脫水做泥肥的方法，使污泥中磷得以，保持了污泥的肥效，以便使污泥能得到通分利用，降低污水處理的運行成本。污水廠工藝流程如下：泵站 沉砂池 初沉池 A/O反應池 二沉池 消毒接觸池 計量堰氣浮濃縮池貯泥池 脫水機 污水量及污水處理程度的計算 污水設計流量: Q平=Q平生活+Q平企業(yè)=+++ = =2．設計流量：Q設= 設計人口數(shù)根據(jù)工業(yè)廢水量和工業(yè)廢水中含有的懸浮物濃度和生化需氧量濃度，折算成工業(yè)廢水的當量人口數(shù)。 生活污水中的和SS的值分別取30g/(rd)和 45g/(rd)。據(jù)此，工業(yè)廢水折合當量人口數(shù)如表3—1所示。表4—1 工業(yè)廢水折合的當量人口數(shù) 廠名平均日污水量懸浮物（SS）五日生化需氧量（）濃度總量