【文章內(nèi)容簡介】 過加氯消毒后才能達到綠化和道路沖洗用水質(zhì)；（ 注：如果中水用于沖廁，則要求在污水深度處理時要盡可能去除廢水中的污染物，特別是有機污染物，要盡可能使其無機化。由于該小鎮(zhèn)的綠化及沖洗路面的用水量較大 ，可回用的中水剛好能滿足其水量要求，所以，不考慮中水回用沖廁。綠化及沖洗路面的用水水質(zhì)主要考慮懸浮性固體、渾濁度、 BOD5 、 CODCr 、總大腸菌群數(shù)等幾項指標(biāo)）。 小區(qū)概況 該小鎮(zhèn)位于廣東省中部某市，屬熱帶和亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)。市區(qū)地勢平坦，除東部有一座較高的山（主峰海拔 382m）外，市區(qū)主要建在臺地和平原上。小鎮(zhèn)居住人口約 50000人 ,用水時變化系數(shù) kh = 。小鎮(zhèn)污水經(jīng)污水處理后的溢流部分排入小鎮(zhèn)的排水管網(wǎng)，小鎮(zhèn)排水管網(wǎng)將接入城市的排水管道系統(tǒng)。小鎮(zhèn)的地質(zhì)條件良好，地基承載力＞。 氣候情況 1）市內(nèi)多年來的極端高溫 ℃，每年 6～ 8月份的氣溫最高。而到了冬季（ 12～ 2月）溫度較低 ,多年來的極端低溫為 0℃ ,全年平均溫度 20~24℃。 2）年平均相對濕度為 65%，春季濕度大，約為 65～ 90%； 3）雨季集中在 4～ 9月份，這段時間的降雨量占全年降雨量的 80%以上， 4～ 9月份為受熱帶氣旋影響的主要時段，降雨量大，多出現(xiàn)暴雨，年平均降雨量為 1930mm； 4）風(fēng)向：冬季（ 12～ 2月）主導(dǎo)風(fēng)向為東北風(fēng)，夏季的主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng)。 站工藝設(shè)計計算書 根據(jù)所給資料 ,該小區(qū)用水時變化系數(shù) Kh=,最高日給水量為 ,污水總排放量按給水量 的 85%計，故而 最高 日污水的總排放量 Q=*85%=。 8 該小區(qū)人均生活污水排放量見表 1，小區(qū)生活污水水質(zhì)見表 2。 根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 （ GB189182021） 要求 以及原始資料給出的實測水質(zhì)，通過加權(quán)平均方法確定一個污水進水水質(zhì)，然后再計算各項指標(biāo)的去除效率，最后將結(jié)果列成如下表 3： 表 4 水質(zhì)一覽表 項 目 BOD5（ mg / L） CODcr （ mg / L） SS（ mg / L） 實測水質(zhì)（ mg / L） （經(jīng)過加權(quán)平均法計算） 250 出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（ mg / L） 10 50 10 去除率（ %） 96 集水調(diào)節(jié)池和泵房設(shè)計 最高日污水排放流量： Qw 最高日 =*85%=。所以最高日平均時污水排放量為 Qw 平均時 =。 最高日最高時污水排放量： Q=*=。 為了防止水量起伏變化大和檢修時照樣可以正常工作，因此設(shè)置水泵 三 用一備，泵的設(shè)計流量： Q單泵 =。 水泵全揚程估算 H ≥ H1 + H2 + h1 + h2 + h3 式中： H1 — 吸水地形高度 (m),為集水池常水位與水泵軸線標(biāo)高之差；其中常水位是集水池運行中經(jīng)常保持的水位，在最高與最低水位之間，由泵站管理單位根據(jù)具體 情況決定，一般采用最低水位進行設(shè)計計算； H2 — 壓水地形高度 (m)，為水泵軸線與格柵池最高水位之間高差； 格柵最水位高出地面暫按 5 ~ 6m考慮（實際工程中按設(shè)計要求考慮）； 初步設(shè)計中 h1 + h2=2(mH20)進行估算； 9 h1 — 吸水管水頭損失 (m)，一般包括吸水喇叭口（帶底閥）、 90度彎頭、漸縮管 、直線段等 ； h2 — 出水管頭損失 (m)，一般包括漸擴管、一個電動閘門一個手動閥門、 90度彎頭(或三通 )、格柵處進水管淹沒式出流局部阻力系數(shù)及直線段等，止回閥放在泵房外的輸水管上； 式中 ： ξ ξ 2 — 局部阻力系數(shù) (見給水排水設(shè)計手冊第 1冊《常用資料》 )： v1 — 吸水管流速，根據(jù)規(guī)范第 ，為 ~ m/s； v2 — 出水管流建，根據(jù)規(guī)范第 ，為 ~ m/s； g — 重力加速度，為 ； h3 — 安全水頭 (m)，估算揚程時可按 ~ m計；詳細計算 時 應(yīng)慎用，以免工況點偏移，見手冊 323 H H1+H2+h1+h2+h3 集水池最低水位按 6m計 ， 格柵高出地面按 6m計 ， h1+h2先估算為 2 m； h3安全水頭 先估算為 1 m。 H H1+ H2+h1+h2+h3=6+6+2+1=15m 按照 三 泵并聯(lián)設(shè)計， Q單泵 =，水泵揚程為 15m，通過智能選泵軟件， 所選泵的型號為 600QW375017250： 表 5 600QW375017250型泵相關(guān)參數(shù) 型號 流量（ L/s） 揚程（ m） 轉(zhuǎn)速（ r/min） 600QW375017250 900 17 740 功率（ KW） 效率（ %） 出口直徑（ mm） 重量（ kg） 250 600 4690 注 。廠家為安徽三聯(lián)泵業(yè)股份有限公司 10 600QW375017250型泵的 外型及安裝尺寸如下： (單位： mm) 圖 2 600QW375017250型泵的外型及安裝尺寸 集水調(diào)節(jié)池和泵房尺寸計算 : 根據(jù)要求 ,本次設(shè)計采用集水池與泵房合建 , 水池位于泵房下方，水泵采用吸上式。根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》（ GB500142021） （ 2021 年版）集水池的設(shè)計規(guī)范： 污水泵站集水池的容積，不應(yīng)小于最大一臺水泵 5min 的出水量 ， 故而集水池的容積為： Vmin=Q 單泵 t =900560247。 1000=270m3 格柵的設(shè)計 本次設(shè)計采用中格柵，分兩格平行設(shè)計 ， 格柵柵條的凈間隙范圍為 10~40mm，此次設(shè)計采用間隙為 20mm。格柵的斷面形狀采用馬蹄形，根據(jù)給排水手冊第五冊 51，表 53對柵條 尺寸規(guī)定為：直徑 10mm,長為 50mm,形狀系數(shù) β =，過柵水頭損失為~。 進水渠寬、水深的確定 按照 3臺水泵最大機組搭配工作時的 最大 流量 Qmax=900*3L/s=2700L/s=， 由于水泵的輸出口的直徑為 600mm， 污水直接通過水泵的輸出管道排入明渠， 為了便于檢查 11 和維修，明渠 的兩邊 以及管道間 需要預(yù)留 200300mm 的間距，本次設(shè)計取 200mm。因此，進水渠的寬度 B1=*4+3*=。 格柵的水深一般為 ，這次設(shè)計取水深 h=。因此，進水渠的流速為： max11Qv Bh??? （ *） m/s=在排水手冊中，對于混凝土磨面明渠的最大設(shè)計流速為 4m/s， 長度不小于 ， 因此 v1=。 柵條的間隙數(shù)的確定 根據(jù) Qmax =900*3L/s=2700L/s=，采用兩個格柵進行攔截，單個格柵的流量為Q1=2700/2L/s=1350L /s= m3/s。 柵前水 深 h＝ ，格柵傾角α＝ 60176。 ，柵條間隙 e＝ 20mm=， 在《給排水設(shè)計手冊 》中，規(guī)定了過柵流速為 ~，取其為v3＝ ， 則 柵條數(shù) n為： 13s in 1 .3 5 0 .8 6 70 .0 2 0 .5 1 .0Qn e h v ? ??? ??=， 故而 n 取 126。 式中， n—— 格柵間隙數(shù)； e—— 柵條凈間隙 ， mm； h—— 柵前水深 ， m； Q1—— 最大設(shè)計流量 ， m3/s； v3—— 過柵流速 ， m/s； sin? —— 經(jīng)驗系數(shù) ； 格柵柵槽寬度 由于設(shè)計中選 擇的柵條斷面形狀為馬蹄形，其格條寬度取 S=10mm，因此，柵槽寬度為： B=S（ n1） +en=*（ 1261） +*126= 式中， B—— 柵槽寬度， m； S—— 格條寬度， m； 根據(jù)《排水工程（下）》 P55 表 31，格柵柵槽寬度 B 可查得為 B=3800mm， 故而取 12 B=3800mm， 代入 柵槽寬度驗算式，得到： n=（ B+S） /(S+e)=（ +） /（ +）=127，故而取格柵 條數(shù)為 127 條。 進水渠漸寬部分長度 根據(jù)之前的計算， B=3800mm=， B1=2600mm=， 進水渠道漸寬部分的展開角度α 1 一般 可以 采用 20 度。 因為 兩個格柵并行排布，因此漸寬后的明渠的寬度為B2=2B+=2*+= 根據(jù)計算公式 ， l1= 2112tgBB?α=（ ） /（ 2tgα 1） =。 驗證柵前流速 V2=Qmax/（ B2*h） =（ *） m/s=，符合規(guī)范中柵前流速范圍為 ~。 柵槽與出水渠 連 接處的漸窄部分長度 根據(jù) l1與 l2的關(guān)系式，可以求出柵槽與出水渠連接處的漸窄部分長度 為： l2= l1/2= 過柵水頭損失 的計算 根據(jù) 給排水手冊第五冊 中 表 53 對格柵的規(guī)范，馬蹄形斷面的格柵 的形狀系數(shù)β =，因此，阻力系數(shù) ξ=β（ S/e） 4/3=*（ ） 4/3=。 過柵水頭損失計算公式 ： h1=k*h0 h0=ξ *v32/（ 2g） *sinα 式中， h1—— 過柵水頭損失， m； h0—— 計算水頭損失， m； g—— 重力加速度， ； k—— 系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大的倍數(shù)，一般 k=3； ξ—— 阻力系數(shù)； α —— 格柵傾角，度，取 60度； 所以， h0=ξ *v32/ （ 2g ） *sin α =*12/ （ 2* ） *sin60= ；h1=k*h0=3*=， 符合給排水手冊第五冊中過柵水頭損失的規(guī)范 ~。 柵槽總高度 、總長度 的計算 H=h+h1+h2 式中 ， 13 H—— 柵槽總高度 ， m； h—— 柵前水深 ， m； h2—— 柵前渠道超高， m， 一般用 。 所以柵槽的總高度 H=h+h1+h2=++= 柵槽的總長度計算式為： L=l1+l2+++H1/tgα 式中， L—— 柵槽總長度， m； H1—— 柵前槽高， m； l1—— 進水渠道漸寬部分長度， m； l2—— 柵槽與出水渠連接渠的漸縮長度， m。 柵前槽高： H1=h+h2=+= 柵槽總長度： L=l1+l2+++H1/tgα =++++ 每日柵渣量計算 m ax 1 864001000QWW K ?? ?總 式中， W—— 每日柵渣量， m3/d； W1—— 柵渣量（ m3/103m3污水），取 ，粗格柵用小值，細格柵用大值，中格柵用中值，本次采用中格柵，故取 W1=； K 總 —— 生活污水流量總變化系數(shù)，取 。 因此，每日柵渣量為 m ax 1 864001000QWW K ?? ?總= 1000??? =,采用機械清渣。 格柵立面圖與平 面圖 圖 3 格柵立面圖 14 圖 4 格柵平面圖 平流沉砂池的設(shè)計 沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒（如泥沙、煤渣等）。沉砂池一般設(shè)于泵站、倒虹管前，以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損；也可設(shè)于初沉池前，以減輕沉淀池負荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理條件。本次設(shè)計采用平流沉砂池，平流沉砂池由入流渠、出流渠、閘板、水流部分及沉沙斗組成。它具有截留無機顆粒效果較好、工作穩(wěn)定、構(gòu)造簡單、排沉砂較方便等優(yōu)點。 平流沉砂池水流部分的長度 沉砂池兩閘板之間的 長 度為水流部分長度，計算公式為： L=v*t 式中， L—— 水流部分長度， m； V—— 最大流速， m/s； t—— 最大設(shè)計流量時的停留時間， s； 本次設(shè)計中，最大流速 v取 ，最大設(shè)計流量時的停留時間 t 取 45s，因此，沉砂池部分水流長度 L=v*t=*45=。 水流斷面 面 積 A=Qmax/v 15 式中， A—— 水流斷面面積， m2； Qmax—— 最大設(shè)計流量， m3/s。 根據(jù)之前的數(shù)據(jù)可求得：水流斷面的面積 A= Qmax/v=。 池總寬度 B=A/h2 式中 ,B—— 池總寬度， m； h2—— 設(shè)計有效水深， m。 根據(jù)水流斷面的面積 A=9m2， 取有效水深 h2為 ， 可得： 池總寬度 B=A/h2=9/=9m。本次設(shè)計中，采用 n=4 格沉砂池，則每格沉砂池的寬度為 b=B/4=9/4=， 由于每格沉砂池由寬度為 20cm 的隔墻隔開 ,沉砂池一邊兩格與另一邊兩格之間 設(shè)置一條 70cm 的走道 ，所以沉砂池的實際總寬度為 B 總 =9+2*+=。 沉沙斗的容積 沉砂斗的容積的計算公式為： max 1586400 tx= 10 KQV總 式中， V—— 沉砂斗的容積， m3； X1—— 城市污水沉沙量， 一般采用 3m3/105m3； t—— 清除沉砂的時間間隔 ， d，一般采用 2d； K 總 —— 流量總變化系數(shù)，根據(jù)流量取 K 總 =。 根據(jù) 之前所計算