【文章內(nèi)容簡介】 集的系統(tǒng)。 分流制中初期雨水未加處理直接排入水體，對城市水體也會造成污染，但是它比較靈活，比較容易適應(yīng)社會發(fā)展的需要，一般又能符合保護環(huán)境的要求，在國內(nèi)外獲得了較廣泛的應(yīng)用。 合理選擇排水 系統(tǒng)體制不僅從根本上影響排水系統(tǒng)的設(shè)計、施工、維護管理，而且對城市和工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃和環(huán)境保護影響深遠。也會影響排水系統(tǒng)工程的總投資和初期投資費用以及維護管理費用。 XXX 鎮(zhèn)位于我國西南地區(qū)，雨量豐沛，根據(jù)南方城市污水處理廠的實際運行情況看，由于管道內(nèi)的地下水滲入或者湖水的流入，化糞池的不合理設(shè)置，人民生活水平的提高，使人均排水量大幅度增加，再加之，城市排水體制問題，如果采用合流制，部分雨水進入污水處理廠，一方面，增加了污水提升泵站的設(shè)計規(guī)模，增加了提升泵站的電耗以及基建投資，另一方面，有大量的雨水進入污水處 7 理廠，降低了 BOD5的濃度，使著 BOD5值普遍小于設(shè)計值，可能導致污水處理廠生化池碳源不足，容易導致出水指標不符合要求。 分流制流入污水廠的水量和水質(zhì)變化小，污水廠的運行效率較高，易于控制與管理。且有利于提高污水 BOD5濃度，使污水處理廠的二級處理能夠正常運行，就近將雨水排入水體，可以避免管道埋深加大，工程造價增加； XXX鎮(zhèn)處于成都市，正處于快速發(fā)展時期，水資源相對豐富，目前我國雨水利用的理論和技術(shù)相對落后，且由于雨量充沛，雨水污染物負荷往往較小，對環(huán)境影響較小，所以現(xiàn)階段雨水直接排放也是可行的。 綜上所述 ，分流制排水系統(tǒng)較合流制排水系統(tǒng)具有一定的優(yōu)勢以及較好的環(huán)境效應(yīng)，結(jié)合《 xxx 市 XXX鎮(zhèn)總體規(guī)劃》，本次污水收集管網(wǎng)的設(shè)計采用分流制。 污水廠的選址 污水廠廠址選擇的原則 : 廠址的選擇應(yīng)根據(jù)城市總體規(guī)劃，結(jié)合污水廠規(guī)模和城市地形等因素綜合考慮，通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定，一般宜遵守如下規(guī)定： （ 1）廠址應(yīng)選擇在工程地質(zhì)條件較好的地方； （ 2）水廠應(yīng)少占用農(nóng)田、少拆遷，有一定的衛(wèi)生防護距離，并留有適當?shù)陌l(fā)展余地； （ 3）水廠選擇在城鎮(zhèn)的下游，夏季最小頻率風向的上風向側(cè)； （ 4）有方便的交通、運輸和 水電條件； （ 5）廠區(qū)的地形不受水淹。有良好的排水條件。便于污水、污泥的排放和利用。 因此根據(jù) XXX 鎮(zhèn)主導風向為東北風，且根據(jù) XXX 鎮(zhèn)總體規(guī)劃用地布局規(guī)劃圖可知，在 XXX的南都主要規(guī)劃為工業(yè)區(qū)和倉儲區(qū)，也是工業(yè)廢水大量產(chǎn)生的地方，加之排水規(guī)劃的出水口，白土河，位于 XXX 鎮(zhèn)的南部地區(qū)，是 XXX 鎮(zhèn)的下游河流，因此根據(jù)實際情況，將污水處理廠建造位于 XXX 鎮(zhèn)東南角的市政公用設(shè)施用地中。 污水管網(wǎng)的設(shè)計計算 污水管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計流量 污水管道系統(tǒng)能保證通過的污水最大流量成為污水管道系統(tǒng)設(shè)計流量。進行污 水管道系統(tǒng)設(shè)計時一般采用設(shè)計期限內(nèi)的最高日最高時的平均秒流量作為設(shè) 8 計流量，其單位是 L/s。它包括生活污水和工業(yè)廢水以及倉儲廢水兩大類，由于XXX 鎮(zhèn)地下水位較高，還需要考慮地下水滲入量，同時由于實際施工條件以及管網(wǎng)質(zhì)量的原因，仍需考慮管網(wǎng)漏失情況。 （ 1）生活污水設(shè)計流量 缺乏資料時，公共建筑的污水量可與居民生活污水量合并計算，此時應(yīng)選用綜合生活污水定額。生活污水設(shè)計流量按下式計算： 1 2 4 3 6 0 0z nNQK? ?? 式中： 1Q —— 居住區(qū)居民生活污水 設(shè)計流量， L/s； n—— 居住區(qū)居民綜合生活污水定額， L/（人 d ），本次設(shè)計中選取生活用水定額與變廢系數(shù)的乘積作為污水定額，居民生活用水定額選用 280 L/capd ，變廢系數(shù)采用 ； N—— 設(shè)計人口數(shù)，本次設(shè)計中根據(jù)遠期鎮(zhèn)區(qū)人口數(shù)，定為 萬人； ZK —— 生活污水量總變化系數(shù)。 1 1 195 .59 295 .34 /Q L S? ? ? （ 2）工業(yè)用水量設(shè)計 參考 XXX 鎮(zhèn)總體規(guī)劃：一類工業(yè)用地（ M1） 20 公頃；二類工業(yè)用地（ M2） 公頃；三類工業(yè)用地（ M3） 公頃。用水指標分別取 、 、 萬 32()m km d 。根據(jù)總體規(guī)劃， XXX 未來的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，應(yīng)該突出 “ 生態(tài)、環(huán)保 ”的綠色概念，重點是調(diào)整工業(yè)結(jié)構(gòu)，控制鋼鐵冶金、機械制造等產(chǎn)業(yè)發(fā)展，大力發(fā)展食品加工和服裝產(chǎn)業(yè)，所以取時變化系數(shù)為 ，工業(yè)廢水日變化系數(shù)可近似取值為 。工業(yè)重復(fù)利用率為 50%，變廢率取 。 下表列出了部分工業(yè)生產(chǎn)廢水的時變化系數(shù)，可供缺乏實際調(diào)查參考資料時參考。 表 部分工業(yè)生產(chǎn)廢水 的時變化系數(shù) 工業(yè)種類 冶 金 化 工 紡 織 食 品 皮 革 造 紙 時變化系數(shù) 因此，工業(yè)最高日用水量： 2 /Q L S? （ 3）倉儲用水量 9 根據(jù)《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》（ GB 50282— 98）規(guī)定： 單位其他用地用水量指標，倉儲用地用水量指標為 (萬32()m km d )，本次設(shè)計取值 ，日變化系數(shù)取 ，變廢率取 。 因此，倉儲最高日用水量為： 3 /Q L S? （ 4） 地下水滲入量、管網(wǎng)漏失量 XXX 鎮(zhèn)污水收集率選取 85%， XXX 鎮(zhèn)屬于亞熱帶濕潤氣候區(qū)，地下水滲入量選取 10%，管網(wǎng)漏失量取為 10%，根據(jù)規(guī)劃 XXX 鎮(zhèn)總體規(guī)劃污水處理率選取 85%。 （ 5） XXX 鎮(zhèn)污水收集系統(tǒng)設(shè)計流量 XXX 鎮(zhèn)污水管網(wǎng)設(shè)計總流量為生活污水量、工業(yè)廢水量、倉儲廢水量、地下水滲入量總和 并且考慮管網(wǎng)漏失量 。 因此，污水管網(wǎng)設(shè)計總流量為： m ax 548 .17 /Q L S? 污水管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù) (1) 管道定線和平面布置 正確的定線是合理的、經(jīng)濟的設(shè)計污水管道系統(tǒng)的先決條件，是污水管道系統(tǒng)設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。管網(wǎng)定線一般按主干管、干管、支管順序依次進行。定線的主要原則是：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)域的水污水能自流排出。 定線的影響因素包含：地形和用地布局；排水體制和線路數(shù)目；污水廠和出水口位置；水文地質(zhì)條件；道路寬度，地下管線構(gòu)筑物的位置；工業(yè)企業(yè)和產(chǎn)生大量污水的建筑物的分布情況。 地形是影響管道定線的主要因素。定線時應(yīng)充分利用地形，使管道的走向符合地形趨勢，一般宜順坡排水。在地形平坦地區(qū)，應(yīng)避免小流量的橫支管長距離平行于等高線敷設(shè)，讓其盡早接入干管。宜使干管與等高線垂直，主干管與等高線平行敷設(shè)。當?shù)匦纹露群艽髸r，主干管與等高線垂直，干管與等高線平行。 由于管道為重力流管道，管道的埋設(shè)深度較其管線大，且有很多連接支管，若管線位置安排不當，將會造成施工和維修的困難。因此，污水管道與建筑物間應(yīng)有一定的距離。當其與給水管道相交時，應(yīng)敷設(shè)在生活給水管道下面。 本次設(shè)計中，充分結(jié)合 XXX 鎮(zhèn)的地形特點以及管道埋深情況，對 XXX鎮(zhèn)污水 10 收集管網(wǎng)定線進行了優(yōu)化，其結(jié)果 見 XXX 鎮(zhèn)污水管網(wǎng)平面布置圖。 （ 2）污水管道材料的選擇 對室外污水管管材的選擇而言，工程造價非常關(guān)鍵。 常用的排水管道材料有混凝土管和鋼筋混凝土管、陶土管、金屬管和塑料管。由于陶土管較脆，金屬管防腐性能不是很好，因此本次設(shè)計中主要在塑料管以及鋼筋混凝土管中進行比選。 塑料管以及鋼筋混凝土管優(yōu)缺點如表 所示。 表 不同管材的優(yōu)缺點對比 管材 優(yōu)點 缺點 塑料管 表面光滑抗沖擊性較強；耐腐蝕、耐寒性能好，抗酸堿，耐老化，使用壽命長達 50年；管道密度高、重量輕、施工方便、工期短；接口密封性較好，不 滲漏；柔韌性較好，破損率較小；管道阻力系數(shù)??；管道輸送能力大。 管材的強度較低，線膨脹系數(shù)較大，用做長距離管道式，需考慮溫度補償措施，例如伸縮節(jié)和活絡(luò)接口。 鋼筋混凝土管 便于就地取材，制造方便，而且可以根據(jù)抗壓的不同要求，制成無壓管、低壓管、預(yù)應(yīng)力管、造價低、抗震性能好。 其耐刺入度和環(huán)剛性較好。 管材施工比較困難，接口處因材料剛性和強度方面比較脆弱，容易出現(xiàn)脫節(jié)和開裂事故。 抗沖擊性較差；耐腐蝕、耐寒性能較差；管道自重大搬運困難，工期長，接口密封性較差，易滲漏；柔韌性較差，破損率較塑料管高 綜上所述，結(jié) 合 XXX 鎮(zhèn)的實際情況，由于 XXX鎮(zhèn)地形起伏，本次設(shè)計中管徑在 500mm 以上的管段選擇使用鋼筋混凝土管， 500mm 以及 500mm 以下的管段使用塑料管。 （ 3）污水管道設(shè)計參數(shù)設(shè)置 從水力學計算公式可知，設(shè)計流量與設(shè)計流速及過水斷面面積有關(guān)，而流速則是管壁粗糙系數(shù)、水力半徑和水力坡度的函數(shù)。為了保證污水管道的正常運行，《室外排水設(shè)計規(guī)范》 （ GB500142020 2020 年版） 對這些參數(shù)做了相應(yīng)的規(guī)定。 ① 設(shè)計充滿度 在設(shè)計流量下，污水在管道中的水面高度 h和管道直徑 D的比值稱為 設(shè)計充滿度。我國的按非滿流（ 1hD? ）進行設(shè)計，這樣按規(guī)定的原因，一方面是為了 11 保留一部分管道斷面，為未預(yù)見水量的增長留有余地，避免污水溢出；另外一方面，留出適當空間，以利管道的通風，排出有害氣體。各管徑的最大設(shè)計充滿度如表 所示。 表 最大設(shè)計充滿度 管徑 mm 最大設(shè)計充滿度 200～ 300 350～ 450 500～ 900 ≥1000 ② 設(shè)計流速 污水在管內(nèi)流行緩 慢時，污水中所含雜質(zhì)可能下沉，產(chǎn)生淤泥。當污水流量增大時，可能 產(chǎn) 生沖刷現(xiàn)象，甚至損壞管道。為了防止管道產(chǎn)生淤積或沖刷，設(shè)計流速不宜過大或過小，規(guī)定污水管道的最小設(shè)計流速為 m/s,非金屬管道的最大設(shè)計流速為 5 m/s,金屬管道的最大設(shè)計流速為 10 m/s。 ③ 最小管徑 為了不使管道堵塞和維修方便，對于街區(qū)和廠區(qū)污水管的最小管徑為200mm，對于街道下的最小污水管徑為 300mm。 ④ 最小設(shè)計坡度 相應(yīng)于管內(nèi)流速為最小設(shè)計流速時的管道坡度為最 小設(shè)計坡度。管徑 200mm的最小設(shè)計坡度 ；管徑 300mm 的最小設(shè)計坡度 。 ⑤ 覆土厚度和埋設(shè)深度 為了保證管到不被外界壓力的影響和破壞，管道的覆土厚度不應(yīng)小于一定的最小限制， 既 車行道下不應(yīng)小于 ，人行道 ，同時，覆土厚度 必須防止管道內(nèi)污水冰凍和因土壤凍脹而損壞管道， 防止管壁因地面載荷而受到破壞，滿足街區(qū)污水連接管銜接的要求。 在滿足最小覆土后的情況下盡可能的減少埋設(shè)深度，以減少工程量。從技術(shù)經(jīng)濟指標和施工方法上考慮，最大埋深不超過 7～ 8m。 污水管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計工程量 （ 1）污水管網(wǎng) 規(guī)劃興建污水管網(wǎng) 26487m，管道工程量表如下表 所示。 表 管道工程量表 管徑（ mm） 管長（ m） 平均埋深（ m） 管材 12 300 6933 塑料管 350 4872 塑料管 400 6799 塑料管 450 1592 塑料管 500 1557 塑料管 600 2177 鋼筋混凝土管 700 1205 鋼筋混凝土管 900 551 鋼筋混凝土管 1000 801 鋼筋混凝土管 （ 2）提升泵站 當污水管道埋深大于 7m 時需設(shè)污水提升泵站，減小后續(xù)管道的埋深。由于XXX 鎮(zhèn)地形有起伏，因此根據(jù)地形設(shè)置了兩座中途提升泵站，其具體位置見 XXX鎮(zhèn)污水管網(wǎng)平面布置圖，提升泵站設(shè)計參數(shù)如表 。 表 提升泵站設(shè)計參數(shù) 編號 位置 流量（ L/s） 揚程（ m） 泵型選擇 1 位于 54檢查井處 187 350ZQB70 （ 1用 1備） 2 位于 12檢查井處 230 350ZQB70 （ 1用 1備） （ 3）倒虹吸管 采用多折型倒 虹管，材料為鋼筋混凝土，本次設(shè)計中一共需要過河兩次，因此需要設(shè)置兩套倒虹管，其具體位置見 XXX 鎮(zhèn)污水管網(wǎng)平面布置圖。 倒虹管設(shè)計參數(shù)如表 。 表 倒虹管設(shè)計參數(shù) 編號 位置 流量（ L/s） 管徑（ m） 備注 1 位于 8～ 9檢查井處 200 （ 1用 1備） 2 位于 50～ 51檢查井處 250 （ 1用 1備） 3 污水處理廠設(shè)計 規(guī)模和污水處理程度的確定 （ 1）污水處理廠處理規(guī)模 XXX 鎮(zhèn)污水收集率選取 85%， XXX 鎮(zhèn)屬于亞熱帶濕潤氣候區(qū)，地下水滲入量選 取 10%，管網(wǎng)漏失量取為 10%，根據(jù)規(guī)劃 XXX 鎮(zhèn)總體規(guī)劃污水處理率選取 85%。則污水廠平均日處理量為： 153 /Q m d? ? 萬 ，最高日處理量為 13 3m a x / dQm? 萬 。 因此污水廠設(shè)計規(guī)模為 10 /md? ，最高日處理污水量為 435 10 /md? 。 （ 2）處理程度的確定 參照參考《室外排水設(shè)計規(guī)范》（ GB500142020），《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（ GB189182020）， 《污水綜合排放標準》 （ GB8978） , 《 污水排入城市下水道水質(zhì)標準 》（ CJ3432020） ,確定 XXX 鎮(zhèn)污水處理廠進水水質(zhì)為：5 281 .6 /BO D mg L? ， /COD mg L? ， /SS mg L? ， /TN mg L? ， /TP mg L? 。 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（ GB189182020）中 一 級標準的 A 標準是城鎮(zhèn) 污水處