【正文】 目前，我國(guó)國(guó)內(nèi)排污管大多數(shù)采用混凝土管， 雖然 混凝土管作為污水排放管存在著許多弊端 ， 如管道笨重、運(yùn)輸施工不方便，施工費(fèi)用高 等。若混凝土管內(nèi)表面采取良好的防漏防滲措施，對(duì)環(huán)境污染也可以很小。 江西理工大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 表 23 管材比較表 管材種類 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 使用條件 鋼筋混泥土管及混泥土管 ① 造價(jià)較低，耗費(fèi)鋼材少； ② 大多數(shù)是在工廠預(yù)制，也可以現(xiàn)場(chǎng)澆制； ③ 可根據(jù)不同的內(nèi)壓和外壓分別設(shè)計(jì)制成無(wú)壓力管，低壓管，預(yù)應(yīng)力管及輕重型管等； ④ 采用預(yù)制管時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間較短； ⑤ 抗壓能力很好。 ① 鋼筋混泥土管適用于自留管，壓力管或穿越鐵路，河流，谷地等； ② 混凝土管適用于管徑小的無(wú)壓管。 ① 管道容易老化； ② 管道造價(jià)昂貴； ③ 抗壓能力較弱，特殊地形下需要設(shè)置套管承受壓力； ④ 塑料管沒(méi)有或很少有大管徑。 鋼管及鑄鐵管 ① 質(zhì)地堅(jiān)固，抗壓，抗震性能強(qiáng)； ② 每節(jié)管較長(zhǎng)，接頭少。 適用于受高壓、高外壓或?qū)節(jié)B透要求特別高的場(chǎng)合。 經(jīng)比較，本設(shè)計(jì)污水排水管和雨水排水管均采用鋼筋混凝土圓管。 （ 2）設(shè)計(jì)管段的流量計(jì)算 污水干管和主干管設(shè)計(jì)流量計(jì)算見(jiàn) 附表 2（ 污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)流量計(jì)算表）及江西省 RJ 市污水管網(wǎng)平面布置 CAD 附圖。設(shè)計(jì)管段的流量等于（本段流量）從管段沿線街坊流來(lái)的污水量加上從上游管段和旁側(cè)管段流來(lái)的污水量（轉(zhuǎn)輸流量）之和乘綜合生活污水量總變化系數(shù)，再加上從工業(yè)企業(yè)或其他大型公共建筑物流來(lái)的污水量。 比流量 0q 的計(jì)算 公式如下 ： 0 86400npq ? 式中， n ——居住區(qū)生活污水定額 ， L/（ cap （ 3）污水管網(wǎng)水力計(jì)算 最大設(shè)計(jì)充滿度 根據(jù) 《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB500142021)。 具體計(jì)算情況見(jiàn) 附表 3（ 污水管網(wǎng)水力計(jì)算表 ） 及江西省 RJ 市污水管網(wǎng)平面布置 CAD 附圖。 江西理工大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì) （ 1）雨水管段設(shè)計(jì)流量計(jì)算 根據(jù) 江西省 RJ 市雨水管網(wǎng)平面布置 CAD 附圖，確定檢查井的位置后，依次標(biāo)號(hào)，從而進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。影響徑流系數(shù)的因素很多，最主要的是流域的地面性質(zhì)。地面上如種有植物或覆有草皮，就能截流很多 雨 水。目前在雨水管道的設(shè)計(jì)中，徑流系數(shù)通常采用按地面覆蓋種類確定的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。平均徑流系數(shù)的計(jì)算用各類地 面面積的加權(quán)平均法算得，計(jì)算公式如下： Ψav= Fi iF ??? 式中 iF ——匯水面積 上各類地面的面積 ， ha； i? ——相應(yīng)的各類地面的徑流系數(shù)； F ——全部匯水面積 ， ha。 ② 管段匯水面積計(jì)算和管長(zhǎng)確定 管段匯水面積等于該管段本段匯水面積與轉(zhuǎn)輸匯水面積之和見(jiàn) 附表 4（ 雨水管道匯水面積計(jì)算表）。 ③ 道路雨水流行時(shí)間確定 根據(jù)雨水管道的極限強(qiáng)度理論，設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)按設(shè)計(jì)匯流時(shí)間計(jì)算，即集水時(shí)間，包括地面集水時(shí)間 t1 和管渠內(nèi)雨水流行時(shí)間 t2 兩部分。集水時(shí)間如果定的過(guò)長(zhǎng)，將造成上游地區(qū)的地面積水，定的過(guò)短則增加不必要的投資。 ④ 暴雨強(qiáng)度公式選擇及雨量計(jì)算公式 由于 RJ 市位于贛南地區(qū)，采用與該市相鄰的贛州市暴雨強(qiáng)度 公式 進(jìn)行計(jì)算，其公式如下 ： 1(1 2 lg )Pq t?? 式中 q——暴雨強(qiáng)度 ， /( )L s ha ； P——重現(xiàn) 期 ， 年； t——降雨歷時(shí) ， min。 （ 2）雨水管段水力計(jì)算 根據(jù)管網(wǎng)布置的情況和水流方向列出雨水干管的匯水情況表，計(jì)算各管段的情況。 排水系統(tǒng)附屬物的選擇 雨水口 江西理工大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 雨水口的布置應(yīng)使雨水不致漫過(guò)路口而影響交通 ,因此一般應(yīng)設(shè)置在街道交叉路口的匯水點(diǎn)和低洼處 ,不宜設(shè)在對(duì)人行不便的地方 和 街道兩旁。 雨水口的形式、數(shù)量和布置，應(yīng)按匯水面積所產(chǎn)生的流量、雨水口的泄水能力及道路形式確定。雨水口深度不宜大于 1m。 表 27 不同型式雨水口的泄水能力 雨水口型式 泄水能力（ L/s） 平 簧 式雨水口 單簧 20 偏溝式雨水口 雙簧 35 立簧式雨水口 多簧 15（每簧） 聯(lián)合式雨水口 單算 30 雙簧 50 多簧 20（每簧） 串聯(lián)雨水口的連接管徑，宜根據(jù)表 28 選用。 本設(shè)計(jì)采用平 簧 式單 簧 雨水口，雨水的泄水能力為 20L/s。雨水口的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為 1 年，設(shè)計(jì)間距初步確定為 50m。 檢查井 檢查井的位置，應(yīng)設(shè)置在管道交匯處、轉(zhuǎn)彎處、管徑或坡度改變處、跌水處以及直線管段上每隔一定距離處。 連接管管徑（ mm） 江西理工大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 檢查井布置 見(jiàn) 附表 5（ 雨水管網(wǎng)水力計(jì)算表）和江西省 RJ 市雨水管網(wǎng)平面布置和高程布置 CAD 附圖。 出水口與水體岸邊連接處應(yīng)采取防沖、加固等措施，一般用漿砌塊石做護(hù)墻和鋪底。 雨水出口的布置有分散和集中 兩種布置形式 ，如果 出口的水體離流域 較 近 ，水體的水位變化不大 ， 洪水位低于流域地面標(biāo)高 和 出水口的建筑費(fèi)用不大時(shí) ， 宜采用分散出口 ， 以便雨水就近排放 ，這樣會(huì) 使管線較短 ，從而 減小管徑 ； 反之 ，則可采用集中出口。 圖 24 淹沒(méi)式雨水出水口 為使雨水與水體水混合較好，其位置除考慮上述因素外，還應(yīng)取得當(dāng)?shù)匦l(wèi)生主管部門(mén)的同意。/s，即 ；最高日污水量為 179。 設(shè)計(jì)水質(zhì)及處理程度 設(shè)計(jì)水質(zhì)及處理程度計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 31（詳細(xì)計(jì)算過(guò)程見(jiàn)計(jì)算書(shū) 節(jié)）。 污水處理工藝的比較和選擇 本工 程污水處理的特點(diǎn)： (1)污水以有機(jī)污染物為主， BOD/COD=（ ） ，可生化性較好，重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物不超標(biāo)； (2)污水中 的 主要污染物指標(biāo) BOD、 COD、 SS 數(shù) 值都比較低，屬普通城市污水； (3)進(jìn)水中 氮、磷含量 較高 ，需 考慮脫 氮除磷工藝； (4)本課題污水處理量大，在達(dá)到污水處理要求的前提下，應(yīng)著重考慮工程占地面積 小 和污水處理費(fèi)用 低的原則 。對(duì)脫磷脫氮有要求的城市，應(yīng)采用二級(jí)強(qiáng)化處理，如 A178。 根據(jù)以上要求和本工程特點(diǎn) ，本工藝可以采用規(guī)范推薦 的 A178。 A178。 本工藝 也可以采用改良式卡羅賽氧化溝工藝 （見(jiàn)圖 32） ，可以在卡羅賽氧化溝工藝之前加一個(gè)厭氧端，卡羅賽氧化溝本身可以根據(jù)需要調(diào)整污泥齡 、 污泥濃度等工藝參數(shù) 以 達(dá)到脫氮的效果， 再 增加一厭氧端就可以讓聚磷污泥在厭氧端釋放磷，再在好氧端充分吸收磷，通過(guò)排除富磷污泥來(lái) 達(dá)到 除磷的目的。/O與改良卡羅賽氧化溝 的 工藝流程 見(jiàn)圖 31和圖 32，兩 工藝 的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較見(jiàn)表 32。/O工藝流程圖 江西理工大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 圖 32 卡羅賽氧化溝工藝流程圖 表 32 A178。/O工藝 ① 處理城市污水時(shí)可以不設(shè)初沉池。 ③ 污泥穩(wěn)定，產(chǎn)量少，不需消化可直接干化，所以脫氮效果較好，但除磷沒(méi)有方案二高，適于處理進(jìn)水含磷不高的污水。 ⑤ 水力負(fù)荷低，故生化池基建費(fèi)用高，占地面積較大。 ② BOD去除效果較好，但低于方案一 ，如運(yùn)行不當(dāng)可能法師污泥膨脹。污泥產(chǎn)量也較高，故污泥處理費(fèi)較高。 ⑤ 生化池基建費(fèi)用較方案一要低，占地面積相對(duì)較小。/d，水量較大，而且脫氮除磷要求較高，若采用前置厭氧端的卡羅賽氧化溝，很難達(dá)到出水除磷要求，故本設(shè)計(jì)采用 A178。 污泥處理工藝的比較和選擇 建設(shè)部、環(huán)境保護(hù)總局和科學(xué)技術(shù)部聯(lián)合制定的《城市污水處理及污染防治技術(shù)政策》明確規(guī)定， “ 城市污水處理產(chǎn)生的污泥，應(yīng) 采用厭氧、好氧、堆肥等方法穩(wěn)定化處理 ” 。 2）填埋 污泥的衛(wèi)生填埋始于 60 年代，不具備土地利用和建筑材料綜合利用條件的污泥，可采用填埋處置。焚燒的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于其處理的徹底性，減量率可達(dá) 95%左右，其有機(jī)物被完全氧化，重金屬（除汞外）幾乎全被截留在灰渣中。 4）污泥農(nóng)用 污泥中的營(yíng)養(yǎng)成份和部分有機(jī)物是可以被利用。 （ 2）污水廠污泥處理的選擇 污水處理廠產(chǎn)生的剩余污泥采用衛(wèi)生填埋法， 剩余污泥由脫水機(jī)房離心脫水后運(yùn)輸?shù)蕉涯鄨?chǎng)，進(jìn)行一段時(shí)間的堆肥后，用封閉式汽車運(yùn)輸?shù)嚼盥駡?chǎng)進(jìn)行填埋處理。本設(shè)計(jì)采用兩座粗格柵合建，總水量取最高日最高時(shí)水量 179。兩座粗格柵同時(shí)工作時(shí)，單座粗格柵的設(shè)計(jì)流量為 。格柵池為矩形斷面，過(guò)柵水頭損失為 ，柵前總高度 H1=， 柵后槽總高度為 ， 柵槽總長(zhǎng)度 ， 柵渣量 179。 江西理工大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 用于城市污水廠常見(jiàn)的格柵除污機(jī)有：高鏈?zhǔn)?、反撈式、回轉(zhuǎn)式、階梯式、鋼絲繩牽引式等。本次設(shè)計(jì)選用兩臺(tái)型號(hào) GH1600 的格柵除污機(jī)，每臺(tái)過(guò)水流量為 179。 驅(qū)動(dòng)裝置采用擺線針輪或斜齒輪式減速機(jī)直接驅(qū)動(dòng) 。 表 33 不同類型格柵除污機(jī)的比較 名稱 適用范圍 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 鏈條回轉(zhuǎn)式多 耙格柵除污機(jī) ① 深度不大的中小型格柵； ② 主要清除長(zhǎng)纖維，帶狀物等生活污水中的雜物。 ① 雜物易于進(jìn)入鏈條和鏈輪之間，容易卡?。? ② 套筒滾子鏈造價(jià)較高。 ① 鏈條鏈輪均在水面上工作 ，易維修保養(yǎng)； ② 使用壽命長(zhǎng)。 背耙式格 柵除污機(jī) ① 深度較淺的中小型格柵； ② 主要清除生活污水的雜物。 ① 柵條在整個(gè)高度之間不能有固定的連接，由耙齒夾持力維持柵距，剛性較差； ② 適用于淺水 ， 染道 。 ① 無(wú)水下運(yùn)動(dòng)部件，維護(hù)檢修方便； ② 可應(yīng)用于各種寬度、深度的格柵，范圍戶泛。 回轉(zhuǎn)式固 液分離機(jī) 適用于后道格姍，扒除纖維和細(xì)小的生活或工業(yè)污水的雜物，柵距自 1 一 25mm,適用于深度不深的小型格柵。 ① AAS 的梨形齒耙老化快； ② 當(dāng)繞纏上棉絲，易損壞； ③ 個(gè)別清理不當(dāng)?shù)碾s物返入柵內(nèi)； ④ 格柵寬度較小，池深較淺。 ① 不清污時(shí)，設(shè)備全部在水面上，維護(hù)檢修方便； ② 可不停水養(yǎng)護(hù)檢修； ③ 壽命較長(zhǎng)。 弧形格柵 除污機(jī) 適用于水淺的渠道中除污，主要清除頭道格柵清除不了的污水中雜物。 ① 占地面積較大； ② 除回轉(zhuǎn)式的外，動(dòng)作較為復(fù)雜； ③ 弧柵制作較難。 本次設(shè)計(jì)集水井 和粗格柵合建，構(gòu)筑物 尺寸為 14m3m，總 深度為 ，最高水位 ，最低水位 ，有效水深 。每臺(tái)流量1200m179。 QW 型潛水排污泵本身自帶干式潛水電動(dòng)機(jī)，潛水電動(dòng)機(jī)和泵頭兩者之間通過(guò)隔油池隔開(kāi)，并采用雙重機(jī)械密封，且連線圈內(nèi)設(shè)有漏水檢驗(yàn)探頭。 起重機(jī)選用 — S 型 電動(dòng)單梁起重 機(jī)，起重 噸，跨度 ，起重高度 13m。本次設(shè)計(jì)共設(shè)兩座細(xì)格柵，單座設(shè)計(jì)流量為 ，柵前水深 h=，柵條凈間隙 b=， 柵前及過(guò)柵流速均為 ，格柵傾角為 60o， 則格柵間隙數(shù) n=106（個(gè)） ，柵槽寬度 B=， 柵前總高度 H1=, 柵后槽總高度為 ， 柵槽總長(zhǎng)度 L=。 （ 2）旋流沉砂池 江西理工大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 沉砂池的主要功能是利用物理原理去除污水中密度較大的無(wú)機(jī)顆粒污染物，如泥沙、煤等。平流沉砂池占地面積小，能耗低，但受進(jìn)水的波動(dòng)影響大，洗砂效果差，適用于小廠。旋流沉砂池占地面積小，能耗低，可以去除粒徑小于 的細(xì)砂，但除砂量和運(yùn)行 情況與國(guó)外資料有一定差距，不適用水量波動(dòng)較大的場(chǎng)合，適用于中、小污水廠。兩座沉砂池合建，每組的設(shè)計(jì)流量為 。進(jìn)水速度取 ，進(jìn)水渠道的尺寸： B1h1=663mm 800mm。出水流速取 ，出水渠道的尺寸： B2 h2=1330 800mm。沉砂斗上口直徑為 ，下底直徑為 。 除砂設(shè)備型號(hào)為 XLC1980，處理量 1980 hm/3 ，葉輪轉(zhuǎn)速 1220 r/min，葉輪直徑 1500mm，功率 ，砂水排量 40 hm/3 ，進(jìn)水流速 。 排砂裝置采用空氣提升泵，從沉砂池的底部空氣提升排砂，排砂時(shí)間為每日一次，每次 1～ 2 小時(shí)，所需空氣量為排砂量的 15～ 20 倍。每組沉砂池對(duì)應(yīng)一臺(tái)砂水分離器。砂水分離器預(yù)選型號(hào)為 WSF260，處理量 12L/s，電機(jī)功率 。沉砂池與細(xì)格柵的具體情況參見(jiàn) CAD附圖。/O 生物池，每組的設(shè)計(jì)流量為 。/O 池脫氮除磷設(shè)計(jì)要求參見(jiàn)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB50014—2021）表 。 其中每組生化池體積 V=10837m3，布置 成 7 個(gè)廊道， 第 1 個(gè) 廊道為厭氧區(qū)，第二個(gè) 廊道為缺氧區(qū)，另外 5 個(gè) 廊道為好氧區(qū)，每個(gè)廊道寬 6m，長(zhǎng) 58m，則總的生化池平面尺寸： 42m58m；有效水深 ，超高取 ，則 生化池 總高度為 。反應(yīng)池采用潛孔進(jìn)水，每座反應(yīng)池孔口面積 F=178。/s，堰寬 b=6m。出水堰為薄壁堰，出水流量 179。 出水豎井平面尺寸： LB=，出水孔尺寸