【正文】 B市的城市排水管網規(guī)劃工程畢業(yè)設計第一節(jié) 城市排水管網設計一 自然概況：B市位于東北地區(qū)遼寧省，地勢西北方向較高，東部次之,南部最低。在城的中間，一條鐵路自南向北橫穿整個城區(qū)。在城的東部，河流流經城區(qū)的南部。地勢西北高東南低，整個城區(qū)分為二區(qū)，鐵路南側為Ⅰ區(qū)，鐵路北側為Ⅱ區(qū)。另外整個城區(qū)有三家排水量較大的工廠。二 排水體制及布置方式的確定： 根據B市的情況，綜合考慮各種排水體制的特點，經過經濟效益，社會效益和環(huán)境效益比較，本設計科學合理地選擇排水系統(tǒng)為分流制，即設置污水排水系統(tǒng)和雨水排水系統(tǒng)兩個分別獨立的排水系系統(tǒng)。城市污水經污水處理廠后排入水體，雨水不經處理，直接就近地排入河流水體。從環(huán)境保護上看，初雨徑流未加處理就直接排入水體，對城市水體會造成影響，有時還會很嚴重，這是分流體的缺點。若采用合流制，控制和防止水體的污染是比較好的。但分流制較為靈活，比較容易適應社會需要，又能符合城市衛(wèi)生的要求，所以能被廣泛采用。從造價方面，分流制較合流制高，但污水廠及泵站的造價較合流制低。從維護管理上看，分流制可保證管內的流速，不致發(fā)生沉淀，同時，流入污水廠的水量、水質變化小，污水廠的運行易于控制?？傊?，排水系統(tǒng)體制的選擇是一項很復雜的工作。三 排水管道布置 城市地形大致坡向一邊，可初步確定建一個污水廠，廠址位于地勢較低一邊，且位于河流下游的東面，為遵循盡可能在管線較短，埋深較小的情況下，讓最大區(qū)域的污水自流排出。街道支管布置在街坊地勢較低的一側，干管基本與等高線垂直，主干管在城市周邊。（詳見排水管網平面布置圖） 在設計中，初步考慮兩套方案，管道布置如圖一、二，從大體上看，兩套方案的布置大致相同。通過上機調試各條干管與主干管埋深都符合要求，而且中途不需要設提升泵站，從總造價上比方案一比方案二投資小，因此選第一方案。四 雨水管渠（一）雨水管渠設計的基本要求： 能暢通地及時地排走城鎮(zhèn)與工廠的雨水（二） 雨水管渠平面布置的特點： 1． 充分利用地形，就近排入水體； 2． 根據城市規(guī)劃布置雨水管道。通常，應根據建筑物的分布，道路布置及街坊內部的地形，出水口位置等布置雨水管道，使雨水以最短距離排入街道低側的雨水管道； 3． 雨水口的布置應使雨水不致漫過路口，以保證路面雨水排除通暢； 4．雨水管渠采用明渠或暗渠，但應結合具體條件確定；（三） 雨水管渠水力計算的設計數(shù)據： 1 設計充滿度： 雨水中主要含有泥砂等無機物質，不同于污水的性質，加以暴雨徑流量大，而相應較高設計重現(xiàn)期的暴雨強度的降雨歷時一般不會很長，故管道設計充滿度按滿流考慮。 2 設計流速：為避免雨水所夾帶的泥砂等無機物質在管渠內沉淀下來而堵塞管道。《室外排水設計規(guī)范》規(guī)定： m/s。 為防止管壁受到沖刷而損壞，影響及時排放，《規(guī)范》規(guī)定，金屬管道最大流速為10m/s，非金屬管最大流速為5m/s。 3 最小管徑和最小設計流速： 雨水管道的最小管徑為300mm， ，雨水口連接管的最小管徑為200mm， 。 4 最大埋深、最小埋深： 污水管道的最小覆土厚度，應滿足 下述三個因素：必須防止管道內的污水冰凍和因土壤冰凍膨脹而損壞管道?！兑?guī)范》規(guī)定：無保溫措施的生活污水管道或水溫和其接近的工業(yè)廢水管道，并應保證管頂最小覆土厚度；有保溫措施或水溫較高的管道，管底在冰凍線以上的距離可加大。必須防止管壁因地面荷載受到破壞，為此管頂需要有一定 厚度的覆土。例如：，非車行道下管道若能滿足條件可適當減小。（1） 必須滿足街道連接管在銜接上的要求。這三個數(shù)值中的最大一個數(shù)值就是這以管道的允許最小覆土厚度。一般在干燥土壤中，最大埋深不超過78m，在多水、流砂、石灰?guī)r地層中，不超過5m。雨水管線的布置應垂直等高線，應盡量少穿越鐵路，并采用分散出水口式的管道布置形式。五 污水泵房進水泵站安裝五臺14sh－28A型清水泵，四用一備，將污水提升至平流沉砂池。第二節(jié) 污水廠設計一 污水廠規(guī)模及水質處理目標（一）未經處理的城市污水任意排放，不僅會對水體產生嚴重污染，而且直接影響城市的發(fā)展和生態(tài)環(huán)境，危及國計民生。 所以在污水排放水體前，必須對城市污水進行處理。而且工業(yè)廢水排入城市排水管網時，必須符合一定的排放標準。最后流入管網的城市污水統(tǒng)一送到污水處理廠處理后排入水體。在制定污水處理系統(tǒng)方案時，確定污水處理廠的廠址是重要的環(huán)節(jié)，它對周圍環(huán)境衛(wèi)生、處理廠基建投資及運轉管理都有很大影響。選擇廠址時，必須進行深入調查研究、現(xiàn)場踏勘，有時需做擬選廠區(qū)附近的補充地形測量。 選擇廠址時應遵循以下原則：（1） 應盡可能少占農田和不占農田，若處理后污水用于農業(yè)、漁業(yè)，其位置便于農田灌溉，雨塘灌水和運輸污泥。（2） 廠址必須位于集中給水水源下游，并應設在城區(qū)的下游和夏季主導風向的下風向。保證衛(wèi)生要求，廠址應與城鎮(zhèn)、工廠廠區(qū)、生活區(qū)，居民點保持一定的距離，但也不宜太遠，以免增加管道長度、提高造價。（3） 廠址應盡量能與回用處理后污水的主要用戶靠近、或與出口尾渠在一起。（4） 廠址不宜設在雨季易受水淹的低洼處?？拷w的處理廠要求考慮不受洪水威脅。廠址應盡量設在地質條件較好的地方，以便施工、降低造價。（5） 要充分利用地形，應選擇有適當坡度的地區(qū)，以滿足污水處理構筑物的高程布置的需要，減少土方工程量。（6） 廠址選擇要考慮遠期發(fā)展的可能性，有擴建的余地。（7） 廠址的選擇應考慮交通運輸及水電條件。二 污水處理流程 (21) 污水處理廠流程圖 處理廠的工藝流程是指在達到所要求的處理程度的前提下，污水處理各單元的有機組合，構筑物的選型則是指處理構筑物形式的選擇。兩者是相互聯(lián)系，互為影響的。 水體有一定的自凈能力，可根據水體自凈能力來確定污水處理程度。設計中既要充分地利用水體的自凈能力，又要防止水體遭受污染，破壞水體的正常使用價值。城市生活污水一般以BOD物質為主要去除對象，因此，處理流程的核心是二級生物處理法活性污泥法。 生活污水和工業(yè)廢水中的污染物質是多種多樣的，不能預期只用一種方法就能夠把所有的污染物質去除，一種往往需要通過有幾種方法組成的處理系統(tǒng)，才能達到處理要求的程度。 按處理程度化，污水處理可分為一級、二級和三級處理。一級處理的內容是去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質，物質處理的方法是物理處理法，它大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理后的污水，BOD只去除25%左右，仍不能排放，還必須進行二級處理。 二級處理的主要任務是大幅度的去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機污染物質，去除率可達90%以上，處理后的BOD5的含量可能降到2030mg/l。一般地說，經二級處理后，污水已具備排放水體的標準。 一級和二級處理法，是城市污水經常采用的，屬于常規(guī)處理法。當對處理過的污水有特殊要求時，才繼續(xù)進行三級處理。 污泥是污水處理后的副產品，也是必然的產物，如從沉淀池排出的沉淀污泥，從生物處理排出的剩余生物污泥等。這些污泥如不加以妥善處理，就會造成二次污染。污泥處理的方法是厭氧消化，在厭氧消化過程中產生大量的消化氣是寶貴的能源，可用來發(fā)電等。消化后的污泥含水率仍然很高，不宜長途輸送和使用，因此，還需要進行脫水，干化處理。 本工程采用的污泥處理流程如下圖所示：三 工藝平面圖的布置 平面布置在滿足工藝流程的前提下，利用原有的地形布置。布置大致分為三區(qū)：生活區(qū)、污水處理區(qū)、污泥處置區(qū)，布置緊湊，進出水流暢，節(jié)省占地。其中綜合樓、宿舍、食堂、辦公室等在入廠正門一側附近，方便本廠職工辦公和起居生活，同時也方便外來人員。格柵間氣味大，鍋爐房多煙塵，污泥區(qū)設在地勢較低和夏季主導風向的下風向。在脫水機房附近沒有后門，以減少煤、灰、泥餅、柵渣外運時對環(huán)境的污染。另外消化池壓縮機房和沼氣罐應組合在一起，采取隔離措施，防水防暴確保安全。服務人口為560000人。四 工藝設計：（一）污水處理構筑物 1 格柵（1）泵前格柵的柵條間隙，應根據水泵要求確定。（2）水處理系統(tǒng)前格柵的柵條間隙，應付和下列要求：1) 人工清除 25～40毫米2) 機械清除 16～25毫米3) 最大間隙 40毫米污水處理廠亦可設置粗、細兩道格柵。（3）如果泵前格柵間隙不大于25毫米時，污水處理系統(tǒng)前可不再設置格柵。（4）柵渣量與地區(qū)的特點、格柵的間隙大小、污水流量以及下水道系統(tǒng)的類型等因素有關。在無當?shù)剡\行資料時，可采用：① 格柵間隙16～25毫米～ 柵渣/污水② 格柵間隙30～50毫米～柵渣的含水率一般為80%，容重約為960公斤/。（5）在大型水處理廠或泵站前的大型格柵（），一般應采用機械清渣。（6）機械格柵不宜少于2臺，如為1臺時，映射人工清除格柵備用。（7）～。（8）～。（9）格柵傾角一般采用～（10）～。（11）格柵前必須設置工作臺。工作臺應有安全和沖洗設施。（12）。工作臺上正面過道寬度：1）人工清除 ；2）機械清除 ；2 沉 砂 池沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒（如泥砂、煤渣等，）。以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損；也可減輕初沉池及沉淀池的負荷，改善污泥處理構筑物的處理條件。本次設計采用平流沉砂池。平流沉砂池由入流渠、出水渠、閘板、水流部分擊沉砂斗組成。它具有截留無機顆粒效果較好，工作穩(wěn)定，結構簡單、排砂較方便等優(yōu)點。設計數(shù)據：（1） ，；（2） 大流量時停留時間不小于30秒,一般采用30～60秒；（3） ，～1米，；（4） 進水頭部應采取消能和整流措施；（5） ～，當設置除砂設備時，可根據設備要求考慮池底形狀。3 初 沉 池初次沉淀池是一級污水處理廠的主體處理構筑物，或作為二級污水處理廠的預處理構筑物設在生物處理構筑物的前面。處理的對象是懸浮物質（SS可去除40%～55%以上），同時可去除部分（約20～30%），可改善生物處理構筑物的運行條件并降低其負荷。本次設計采用中心進水周邊出水的輻流式沉淀池。其設計數(shù)據如下：（1）池子直徑（或正方形的一邊）與有效水深的比值一般采用6～12；（2）池徑不宜小于16米；（3）；（4）一般均采用機械刮泥，也可附有氣力提升或靜水頭排泥設施。（5）當池徑（或正方形的一邊）較?。ㄐ∮?0米）時，也可采用多斗排泥；（6）在進水口的周圍應設置整流板，整流板的開空面積為斷流面積的10～20%；（7）刮泥機旋轉速度一般為1～3轉/小時，外圍刮泥板的線速度不超過3米/分鐘。4 曝 氣 池曝氣池是活性污泥法的核心。活性污泥法是利用河川自凈原理，人工創(chuàng)建的高效生化凈化污水之方法。傳統(tǒng)活性污泥法是一種能得到較好處理水的方法。不對，對負荷變動適應較薄弱。所以本次設計在推溶型污泥法的基礎上進行改良，使其具備多種運行方式。 如：（1）按傳統(tǒng)活性污泥法系統(tǒng)進行，（2）按階段曝氣系統(tǒng)運行，（3）按再生曝氣系統(tǒng)運行。可靈活運用，使其能更大范圍內適應負荷的變動，具體形式見圖紙4曝氣設施一般要求：（1）在滿足曝氣池設計流量時生化反應的需氧量以外，還應使混合液含有一定剩余BOD值，一般按2毫克/升計；（2）使混合液始終保持懸浮狀態(tài)，不致產生沉淀，；（3）設施的充氧能力應便于調節(jié)，有適應需氧變化的靈活性；（4）充氧裝置應易于維修，不易堵塞，出現(xiàn)故障時，應易于排除；（5）應考慮氣候因素，如冬季濺水解冰問題。5 二 沉 池二次沉淀池設在生物處理構筑物（活性污泥或生物膜法）的后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥（指生物膜法脫落的生物膜），它是生物處理系統(tǒng)的重要組成部分。設計數(shù)據：表面負荷 ～；沉淀時間 ～；出水堰負荷可按 ～（秒米）；6 濃 縮 池初次沉淀污泥含水率介于95～97%，剩余活性污泥達99%以上。因此污泥的體積非常大，對污泥的后續(xù)處理造成困難。污泥濃縮的目的在于減容。重力濃縮池主要用于濃縮初沉污泥及初沉污泥和剩余活性污泥的混合泥。重力濃縮池按其運行方式分為連續(xù)流和間歇流，按其池型分為圓形及短型。連續(xù)流污泥濃縮池也可采用沉淀池形式，一般位豎流式或輻流式。設計規(guī)定及數(shù)據：（1）初次沉淀污泥時，其含水率一般為95～97%，污泥固體負荷采用80～120公斤（日），濃縮后的污泥含水率可到90～92%；當為活性污泥時，～%，污泥固體負荷采用20～30公斤/（日）。%左右。當為初次沉淀污泥及新鮮活性污泥的混合污泥時，其進泥的含水率，污泥固體負荷及濃縮后的污泥含水率，可按二種污泥的比例效應進行計算。濃縮池的有效水深一般采用4米，當為豎流式污泥濃縮池時。濃縮池的容積并應按濃縮10～16小時進行核算，不宜過長。（2）連續(xù)式污泥濃縮池，一般采用圓形豎流或輻流沉淀池的形式。污泥室容積，應根據排泥方法和兩次排泥間隔時間而定，當采用定期排泥時，兩次排泥間隔一般可采用8小時。濃縮池較小時可采用豎流式濃縮池，一般不設刮泥機，污泥室的截錐體斜壁與水平面所形成的角度，應不小于，中心管按污泥流量計算。沉淀區(qū)按濃縮分離出來的污水流量進行設計。輻流式污泥濃縮池的池底坡度。（3）濃縮池的上清液，應重新回流到處沉池前進行處理。污泥濃縮池一般均散發(fā)臭氣，必要時應考慮防臭或脫臭措施。其他設計數(shù)據可參用沉淀池有關規(guī)定。7 消 化 池 污泥厭氣消化，是為了使污泥中的有機物質，變?yōu)榉€(wěn)定的腐殖質，同時可以減少污泥的體積（約60～70%），并改善污泥的性質，使之易于脫水，破壞和控制致病得生物，并獲得有用的副產物如沼氣等，主要的厭氣消化處理構筑物，就是消化池。這是一種人工處理污泥的構筑物，在處理過程中加熱攪拌，保持泥溫，達到使污泥加速消化分解的目的。 消化池的形式由龜甲形、圓柱形和橢圓形三種，一般