【文章內(nèi)容簡介】 占30%計(jì)算；Ⅱ區(qū)：各種屋面占 25%，混凝土與瀝青路面占 25%，碎石路面占15%，非鋪砌土路面占 15%，公園與綠地占 20%計(jì)算。 ： 受納水體為河流，故污水處理廠排放口資料為： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 表 21 污水處理廠排放口資料 流量 m3/s 流速 m/s 水位標(biāo)高 m 水溫 ℃ DO mg/l BOD mg/l SS mg/l SS 允許增加量 mg/l 最小流量時(shí) （月平均） 7 41 最高水位時(shí) 16 84 常水位時(shí) 11 62 在污水總排放口下游 40 公里處有取水口 要求： BOD 3? mg/l 沈陽市目前狀況 城市各區(qū)人口密度及污水量標(biāo)準(zhǔn) 表 22 城市各區(qū)人口密度及污水量標(biāo)準(zhǔn) 人口密度 （人 /公頃） 污水量標(biāo)準(zhǔn)（升 /人178。日） Ⅰ區(qū) 280 150 Ⅱ區(qū) 350 160 工業(yè)企業(yè)與公用建筑的排水量水質(zhì)資料 表 23 工業(yè)企業(yè)與公用建筑的排水量水質(zhì)資料 企業(yè)或共 建筑名稱 平均排水量 最大排水量 SS COD BOD 總氮 總磷 PH 水溫 ℃ 造紙廠 5000 240 360 800 460 70 煉油廠 6000 300 280 650 360 52 火車站 300 20 300 320 170 48 賓館 200 10 340 420 260 65 指 標(biāo) 區(qū) 域 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 醫(yī)院 500 30 300 510 280 40 研究設(shè)計(jì)內(nèi)容 按照沈陽市提供的設(shè)計(jì)資料和任務(wù)書，本次設(shè)計(jì)主要范圍包括：排水體制的確定、污水管道定線、管網(wǎng)水力計(jì)算、方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較、污水廠設(shè)計(jì)、城市污水總泵站工藝設(shè)計(jì)、處理廠平面圖布置、污水和污泥高程布置和工程概預(yù)算等。 方案選擇與工藝設(shè)計(jì)計(jì)算要求 ，至少應(yīng)對(duì)兩個(gè)定線方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，從中選優(yōu)。 、區(qū)域干管、支干管及倒洪管都應(yīng)進(jìn)行詳盡 的水力計(jì)算與高程計(jì)算。 ，泵的臺(tái)數(shù)以 2～ 4 臺(tái)為宜，注重水力計(jì)算、水泵選型及水泵機(jī)組管道和電器設(shè)備等的布置設(shè)計(jì)。建筑與結(jié)構(gòu)尺寸可參照標(biāo)準(zhǔn)圖。 ，同時(shí)考慮環(huán)境效應(yīng)與社會(huì)效益合理選擇污水處理廠位置。之后要根據(jù)水體自凈能力、要求處理水質(zhì)以及當(dāng)?shù)氐木唧w條件來確定污水處理程度與處理工藝流程。有條件時(shí)，可以通過簡單的技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(shí)選擇適宜的處理單位構(gòu)筑物類型。對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，確定包括有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)、負(fù) 荷、尺寸與所需的材料、規(guī)格等。 、當(dāng)?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(jìn)行各單位構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算。 。 。 繪圖要求 12張，圖紙規(guī)格為一號(hào)圖紙。其組成如下： 手畫白圖紙 4張 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 CAD 制圖 4張 手畫硫酸圖 4張 ： 城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)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 格柵工藝圖 1 張 曝氣沉砂池工藝圖 1 張 A/O 池工藝圖 2 張 輻流式二沉池工藝圖 2 張 二沉池集配水井工藝圖 1 張 污泥濃縮池工藝圖 1 張 污泥消化池工藝圖 1 張 ，應(yīng)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(shí)注明各計(jì)算管段的管徑、管長、坡度、流量等數(shù)據(jù)，還應(yīng)給出風(fēng)向玫瑰圖。 ，必須將污水和污泥處理構(gòu)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(yīng)當(dāng)重視綠化，在圖中繪出綠化帶與風(fēng)向玫瑰圖。 ，要求沿污泥流動(dòng)距離最長、水頭損失最大的流程，并控制最大設(shè)計(jì)流量 進(jìn)行高程計(jì)算，以此來繪制高程剖面圖。圖中必須注明地面平整后標(biāo)高、各構(gòu)筑物的頂部、底部以及水面標(biāo)高；受納水體的洪水位、常水位、枯水位標(biāo)高。橫向比例： 1： 500～ 1000；縱向比例：1： 50～ 100。 ，除了合理準(zhǔn)確的布置機(jī)組、閘閥、管道與電器設(shè)備外，還應(yīng)注明各部件精確位置、相對(duì)尺寸及各種設(shè)備與構(gòu)件的型號(hào)。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 第 3章 排水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì) 排水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)原則 設(shè)計(jì)基本原則 ，堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)建設(shè)、城鄉(xiāng)建設(shè)、環(huán)境建設(shè)同步規(guī)劃、同步實(shí)施、同步發(fā)展的原則， 開展以城市為中心的環(huán)境綜合治理，認(rèn)真實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)境效益的統(tǒng)一。在這些基本指導(dǎo)思想的指導(dǎo)下，進(jìn)行排水工程的規(guī)劃與設(shè)計(jì)。 “全面規(guī)劃、合理布局、綜合利用、化害為利、依靠群眾、大家動(dòng)手、保護(hù)環(huán)境、造福人民”的環(huán)?？偡结槨＿@是我們環(huán)保工作者的主要指導(dǎo)思想。 ，并與城市和工業(yè)企業(yè)中其它單項(xiàng)工程密切配合，處理好排水系統(tǒng)與區(qū)域排水系統(tǒng)關(guān)系問題，使之相互協(xié)調(diào)。 ，按近期設(shè)計(jì)考慮遠(yuǎn)期發(fā)展，有擴(kuò)建的可 能性，并應(yīng)根據(jù)使用要求和技術(shù)經(jīng)濟(jì)的合理性等因素對(duì)進(jìn)期工程做出分期建設(shè)的安排。 ，必須認(rèn)真貫徹執(zhí)行有關(guān)部門制定的現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范或規(guī)定。 排水體制（ sewwer system）的確定 。 合流制 (bined system)：它是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水混合在同一管道內(nèi)排除。早期的合流制是將排除的水不經(jīng)處理和利用直接就近排入水體，這種排水系統(tǒng)對(duì)水體污染嚴(yán)重。近年來，常采用的是截流式合流制排水系統(tǒng)，它市鄰河岸設(shè)截流干管，同時(shí)設(shè)置溢流 井，并設(shè)污水廠。這種排水系統(tǒng)雖有很大改進(jìn)，但在雨天仍有部分污水未經(jīng)處理排放。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 分流制 (separate system)：它是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水分別在兩個(gè)或兩個(gè)以上獨(dú)立管渠內(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)稱為雨水排水系統(tǒng)。 合理選擇排水系統(tǒng)體制是城市和工業(yè)企業(yè)排水系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)的重要問題。它不僅從根本上影響排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)管理，而且對(duì)城市和工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃和環(huán)境保護(hù)影響深遠(yuǎn)。同時(shí)，也影響排水系統(tǒng)工程的總投資和初期投資費(fèi)用以及 維護(hù)管理費(fèi)用。 根據(jù)城市及工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)要求，污水利用、水質(zhì)水量的變化、地區(qū)氣候及水文資料、工礦企業(yè)的水質(zhì)狀況及設(shè)計(jì)地區(qū)的自然狀況，本設(shè)計(jì)采用分流制排水系統(tǒng)，即將完整的城市污水送入污水處理廠進(jìn)行處理，雨水則就近排入受納水體。其優(yōu)點(diǎn)如下： ⑴ 環(huán)境保護(hù)方面 全部城市污水都送到污水處理廠進(jìn)行處理，有效的保護(hù)了水體免受污染，而且比較靈活，較容易適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要。一般又能符合城市衛(wèi)生的要求，式城市排水系統(tǒng)體制的發(fā)展方向。 ⑵ 從工程造價(jià)方面 由于分流制是排水系統(tǒng)增加了一套管線，但相對(duì)合流制管徑變化小，且合 流制污水處理廠比分流制造價(jià)高，總造價(jià)相差不多。從初期投資看，分流制可分期建設(shè)，節(jié)省初期投資，又可縮短工期，發(fā)揮工程效益快，比較適合我國國情。 ⑶ 從維護(hù)管理方面 雖然分流制排水系統(tǒng)的管線較多，但管徑變化小，可以保持管內(nèi)的流速均勻，不致發(fā)生沉淀。同時(shí)，流入污水廠的水質(zhì)水量變化小，污水廠的運(yùn)行易于控制。此外，該地區(qū)地勢有一定坡度，故對(duì)空氣污染小，靠自重排入水體。 排水管網(wǎng)的定線 在總體圖上確定污水管道的位置和走向，稱為污水管道系統(tǒng)定線。正確定線是合理的、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)污水管道系統(tǒng)的先決條件，是污水管道系統(tǒng) 設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 管道定線一般按主干管、干管 (main)、支管順序依次進(jìn)行。定線應(yīng)遵循的主要原則是：應(yīng)盡可能地在管線較短和埋深較小的情況下，讓最大區(qū)域的污水能夠自流排出。為實(shí)現(xiàn)這一原則，定線時(shí)通?？紤]的因素是： ⑴ 地形和豎向規(guī)劃。 ⑵ 排水體制和線路數(shù)目。 ⑶ 污水廠和出水口位置。 ⑷ 水文地質(zhì)條件。 ⑸ 道路寬度。 ⑹ 地下管線及構(gòu)筑物位置。 ⑺ 工業(yè)企業(yè)和產(chǎn)生大量污水的建筑物分布情況。 本設(shè)計(jì)由于等高線較均勻，地勢較緩，定線時(shí)充分利用地形趨勢來順坡排水。由于地形傾向河道，采用主干管與等高線平行，干管與 等高線垂直。 由于要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇最佳方案，定線時(shí)采用了兩套方案，兩個(gè)方案的污水廠均設(shè)在城市河流下游，主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向。距離居民區(qū)約600 米。符合衛(wèi)生和防曝要求。 排水管網(wǎng)水力計(jì)算 本設(shè)計(jì)選用圓形混凝土管，污水是按管道坡度從高到低流動(dòng)，并且均假設(shè)為均勻流。 水力計(jì)算的基本公式 流速 2/13/21 IRnv ? 流量 2/13/21 IWRnQ ? 式中 W—— 過水?dāng)嗝婷娣e m2； I —— 水力坡度； n —— 管道粗糙系數(shù)； 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 R —— 水力半徑 m。 水力計(jì)算的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)： ：在設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)充滿度 管徑 D或暗渠高 H(mm) 最大充滿度 h/D 或 h/H 200～ 300 350～ 450 500～ 900 ≥ 1000 ：和設(shè)計(jì)流量、設(shè)計(jì)充滿度相應(yīng)的水流平均速度。設(shè) 計(jì)污水流速增大時(shí)，可能產(chǎn)生沖刷現(xiàn)象，甚至損壞管道；流速緩慢時(shí)，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(yàn)，污水最小設(shè)計(jì)流速定為 。通常金屬管道的最大設(shè)計(jì)流速為 10m/s,非金屬管道最大設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)中常規(guī)定一個(gè)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(dāng)于管內(nèi)流速為最小設(shè)計(jì)流速時(shí)的管道坡度；當(dāng)給定設(shè)計(jì)充滿度條件下，管徑越大，相應(yīng)的最小設(shè)計(jì)流速 時(shí)的最小設(shè)計(jì)坡度也就越小。 具體規(guī)定是：管徑 200mm 的最小設(shè)計(jì)坡度是 。 管徑 300mm 的最小設(shè)計(jì)坡度是 。 污水管道的最小埋設(shè)深度 污水管網(wǎng)是排水工程中投資最大的部分，而埋設(shè)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(duì)于降低工程造價(jià)尤為明顯。 為了降低造價(jià)，縮短施工期，管道埋深越小越好。但覆土厚度應(yīng)有一個(gè)最小的極限值，否則就不能滿足技術(shù)上的要求。它一般應(yīng)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(dòng)，因此沒有 必要把整個(gè)污水管線埋在冰凍線之下。哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 故《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：管底可埋設(shè)在冰凍線以上 。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(jié)合各地埋管經(jīng)驗(yàn)，車行道下污水管最小覆土厚度不宜小于 。 。 污水出戶管的最小埋深一般采用 ～ 。所以，街坊污水管道起點(diǎn)最小埋深也應(yīng)有 ～ 。故街道污水管網(wǎng)起端的最小埋深 H 按下式計(jì)算： hZZILhH ????? ?21 式中 h —— 街坊起點(diǎn)最小埋深（ m）； 1z —— 街道污水管起點(diǎn)檢查井地面標(biāo)高（ m）； 2z —— 街坊起點(diǎn)檢查井處地面標(biāo)高（ m）； I —— 街坊污水管和連接支管坡度； L —— 街坊污水管和連接支管總長度（ m）； h? —— 連接支管和街道污水管的管底標(biāo)高差（ m）。 從此上 三個(gè)因素出發(fā)，可以得到三個(gè)不同的管底埋深。從這三個(gè)數(shù)值中選最大的設(shè)計(jì)深度。 HLh街道管連接支管 街區(qū)內(nèi)污水管出戶管 圖 33 街坊管道示意圖 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 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(shè)計(jì)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(jì)算中還應(yīng)注意以下問題 ，以控制整個(gè)系統(tǒng)埋深； ； ，僅當(dāng)?shù)孛嫫露却蠼拥狡露刃〉墓艿郎蠒r(shí)，下游管道的流速已大于 ； ； 時(shí)考慮埋深和流速問題。 污水管道水的電算 管網(wǎng)設(shè)計(jì)采用計(jì)算機(jī) ,利用編制的程序進(jìn)行管網(wǎng)水力計(jì)算 ,并將設(shè)計(jì)的結(jié)果打印出來用表格形式輸出 ,依此進(jìn)行管網(wǎng)布置方案的比較。 各符號(hào)意義如下 : ⑴ 計(jì)算管段管長 L(N) ⑵ 人口密度 MN(N) ⑶ 污水量標(biāo)準(zhǔn) WB(N) ⑷ 服務(wù)面積 F(N) ⑸ 生活污水平均轉(zhuǎn)輸流量 QW(N) ⑹ 本