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1、XXX大学 毕业设计（说明书）中文题目 XXXX排水工程设计 外文题目 Drainage Works Design of Dunhua City of Jilin Province,Emu zhen 性 质: R毕业设计 毕业论文教 学 院 ： XXXX专业班级 ： 给水排水0802班 学生姓名 ： XXXX 学生学号 ： XXXX 指导教师 ： XXXX XXXX大学本科生毕业设计（说明书）摘 要本设计是XXXX排水工程初步设计，其主要由两部分组成，即城市排水管网系统的设计和城市污水处理厂的设计。城市排水管网设计包括污水管网的设计及雨水管网的设计，污水管网主要用于排除城市污水，包括生活污水、
2、工业废水等等，而雨水管网主要用于排除雨水，在本次设计中，采用的是不完全分流制排水体制，即城市污水全部送至城市污水处理厂经过处理后再排放，雨水则沿着街道，道路的等汇入雨水管网，不经处理直接排入河体中。城市污水处理厂的设计是城市排水工程设计中非常重要的一部分。城市污水处理厂的设计包括工艺流程的选择，设计方案的确定，各个主体构筑物的设计与计算，污泥部分的设计与计算，城市污水处理厂的平面及高程布置，以及污水厂的工程概算等等。根据城市所处的地理位置和污水厂的规模，并结合考虑需脱氮除磷的要求，城市污水处理厂设计采用A2/O工艺。通过此工艺的处理，出水水质将达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-
3、2002）一级B标准。关键词：城市排水管网；城市污水处理厂；A2/O；污泥处理。AbstractDrainage Works Design of the emuzhen of Jilin City，mainly consists of two parts, namely, urban drainage system design and the design of urban sewage treatment plant.Urban drainage design including sewer network design and the design of the storm sewer
4、system, sewer network is primarily used to exclude urban wastewater, including sewage and industrial waste water, and so on, that storm sewer system is primarily used to exclude rain, in this design, is not entirely separate drainage system, that is, all the sewage to the municipal sewage treatment
5、plants treated before discharge, the rain is walking down the street, road, etc. to storm sewer system, landfilled directly into the body of the River.Municipal sewage treatment plant design is the design of urban drainage works is a very important part. Municipal sewage treatment plant design inclu
6、ding the process of selection, design, individual design and the principal structures, part of the design and calculation, municipal sewage treatment According to the citys geographical location and the size of the sewage plant, and consider the need to integrate the requirements of nitrogen and pho
7、sphorus removal, municipal wastewater treatment plant designed with A2 / O process. Through this process of treatment, the effluent water will reach, Municipal Wastewater Treatment Plant Pollutant Emission Standards (GB18918-2002) Grade B standard.Keywords: urban drainage network; urban sewage treat
8、ment plants; A2 / O; sludge treatment.目 录摘 要IABSTRACTII第1章 绪 论11.1概述11.1.1城市概况11.1.2目的和意义21.2 设计题目21.3设计原始资料21.3.1设计基础资料21.3.2气象水文资料31.3.3 排放标准41.4设计依据41.5设计内容5第2章 城市排水管网设计62.1 设计基本原则62.2 排水体制的确定及布置形式62.2.1 排水体制的主要形式62.2.2 排水体制的选择82.2.3排水系统的布置形式82.3城市污水管网设计92.3.1确定排水区界及划分排水流域92.3.2 排水管网的定线92.3.3污水管网
9、水力计算依据102.4设计规定122.4.1 最小埋设深度122.4.2 确定控制点132.4.3 泵站设置点的确定132.5 水力计算步骤及应注意的问题132.5.1水力计算步骤132.5.2水力计算时应注意的问题14第3章工艺设计论证153.1 污水处理方法分类153.1.1 物理处理法153.1.2 化学处理法163.1.3 生物处理法163.2 处理方法论证183.2.1 工艺介绍183.2.2 工艺比较193.2.3 工艺确定203.3 各构筑物工艺设计213.3.1 格栅213.3.2 污水提升泵房223.3.3 曝气沉砂池233.3.4 初沉池配水井243.3.5 初次沉淀池24
10、3.3.6 A2/O生物反应池253.3.7 二沉池253.3.8 回流污泥泵站263.3.9 鼓风机房263.3.10 氯消毒263.4 污泥处理与处置273.4.1污泥浓缩273.4.2 污泥消化池283.4.3 污泥脱水29第4章 污水厂平面高程布置304.1 污水处理厂厂址的选择304.2 设备平面布置原则314.3 污水处理厂的高程布置32第5章 污水处理厂工程概算345.1 概、预算基础资料345.2 工程造价分析345.3 建设投资估算35结束语37参考文献38IV第1章 绪 论1.1概述改革开放以来，我国城市化进程也进入快速发展时期，城镇人口由17万多人增加到48万多人。上世纪
11、90年代后，我国城市化速度进一步加快，城市数量与与规模的迅速增加与扩张，带来了严重的城市生活污水和生产废水的环境污染问题。近10年来，我国城市生活污水排放量每年以5%的速度递增，工业污水排放量也在大幅度的增加，与此同时，我国城市的污水处理设施严重之后和不足，污水处理率也是严重偏低。城市污水也包括居民生活污水和工业生产污水。生活污水是人类在日常生活中使用过的，做饭洗衣洗漱产生的污水，以及厕所排放的污水，并被生活废料所污染的水。工业用水主要是工业生产中产生的大量水资源的污染和破坏，工业污水中含有很多工业用燃料和重金属等。城市不同的地区、气候等自然条件不一样，导致人们的生活习惯和生活方式有一定差别，
12、在某些地区差别还是很大的。一般情况下，夏季用水要高于冬季，南方多于北方。城市生活污水有阶段性强，变化量大等特点。污水中污染物的含量主要是有机物，排入水体后极易造成水体的富营养化，如淀粉、脂肪、蛋白质、纤维素、糖类、矿物油等，使藻类大量生长繁殖。其中、也较高，造成赤潮和水华。当藻类代谢大量死亡时，藻类生物原生质的组成是就使水域水体腐败发臭水质恶化，可知水中含少量氮、磷就能促使藻类大量生长。据统计：目前全国污水排放量约为350m，但城市污水集中处理率仅为15%，全国超过80%的城市污水未经任何有效的收集处理就直接排放到附近的水体，使得原本具有泄洪和美化环境作用的河渠变成了天然的污水渠。1.1.1城
13、市概况XXXX地处山区，西北部多为高山峻岭，海拔千米以上的山峰就有11座，并覆盖大面积森林。黄泥河林业局在境内设7个林场，年产木材约18万立方米。黑龙江省的林业部门亦在北部山区设了东方红、火炬、高山、海浪、永青、永安6个林场，从事林业生产。此镇素有“森林宝库”之称，镇办企业以生产木制品、砖瓦建材为主，境内的种植业，采集业亦很兴旺。 为保护环境，实现社会、经济的可持续性发展，应尽可能的减少污染物的排放量，故需对城市污水及工业废水进行综合处理，使排入松花江的污水水质达到设计要求并符合国家规定的标准。1.1.2目的和意义此工程设计研究的目的在于通过对该城区进行排水流域的划分，排水体制确定，城市排水管
14、网设计计算，污水厂规模、处理程度，各处理构筑物工艺尺寸及运行参数进行计算，并对整个城市的排水工程的总造价进行概预算分析及不同方案之间的技术经济比较来确定一个较为合理的方案来解决该城区现有的排水状况问题。对此城区进行设计的意义在于通过设计研究，可以确定一套技术可行，经济合理的方案。改善当地生态环境，提高人民生活质量和城市形象。避免城市下游旅游区由于受到污水的污染而影响经济效益。另外通过本次毕业设计，让我们对排水工程有一个更系统全面深入地了解，培养我们分析问题、解决问题，综合运用所学知识独立工作的能力，并能从技术、经济、环境与社会等多方面综合考虑，为将来在排水工程的实际工作岗位上工作打下坚实的基础
15、。1.2 设计题目XXXX排水工程设计1.3设计原始资料1.3.1设计基础资料（1）、城市道路规划设计平面图比例：1：10000，各大型独立性公共建筑及工厂的位置如规划图中所示。（2）、排水定额160L/（cap.d），城市人口为50万人，室内均有完善的给水排水设备及淋浴设备。表1-1 生活污水水质情况（mg/L)（mg/L)（mg/L)(mg/L)（mg/L)4001803002410（3） 、工业企业排放污水情况： 工厂一:分3班工作，工人总数为600，最大班工人数为200人。 工厂二：分3班工作，每班工人数为300人表1-2 工业企业排水情况表生产污水日排放量（)最大时排放量（)（mg/
16、L)（mg/L)（mg/L)工厂一800500850350300工厂二24001050450250 （5）、公共建筑用水情况：表1-3 公共建筑用水情况医院（）政府办公大楼700450（4） 、排放污水水质情况：表1-4 生活污水水质情况（mg/L)（mg/L)（mg/L)(mg/L)（mg/L)40018030024101.3.2气象水文资料（1）气温：年平均气温5.6；年最高气温31.7，年最底气温-34.8。（2）降雨量：年平均降雨量470mm；日最大降雨量54mm；年最大降雨量560mm。（3）风向：常年主导风向西南风。（4）城市土壤种类：亚粘土。（5）地下水位深度：220.00m。（
17、6）冰冻线为0.5m。（7）暴雨强度公式： 1.3.3 排放标准（1）城市污水处理厂出水水质应满足国家城市污水排放水质标准中的一级排放标准的B标准，各指标如下表所示：表1-4 污染物排放标准化学需氧量（COD）生化需氧量（COD）悬浮物(SS)总氮（TN）氨氮（NH3-N）总磷（以P计）6020202081.51.4设计依据设计依据包括：1.给水排水设计手册；2.排水工程（上册）；3.排水工程设计规范；4.给水排水标准图集；5.给水排水工程结构设计规范；6.给水排水制图标准；7.室外排水工程设计规范97版（GBJ14-87）；8.污水综合排放标准（GB8978-1996）；9.城镇污水处理厂污
18、染物排放标准（GB18918-2002）；10.污水排入城市下水道水质标准（CJ3082-99）；11.其他相关的设计资料1.5设计内容1、文献检索（中、外文资料）；2、文献综述，外文翻译（3000汉字）；3、现场调研；4、开题报告；以自述形式。5、设计方案及设计计算；6、撰写设计说明书；设计计算书7、工程概算；8、画图（一张手工图，6张CAD图）包括：选择污水处理厂厂址，确定污水处理厂的工艺流程，画出工艺流程图。污水处理厂平面及管线布置图。内容包括：标注厂区范围，全部处理构成物及辅助建筑物，包括管线布置。选择处理构筑物并通过计算确定其尺寸（附必要的草图）确定各处理构筑物的高程关系，水位高度及
19、污水处理厂排放口的标高。画出高程布置图。2张主体构筑物结构图。按施工图画出主体构筑物平面，立面和剖面图。1张排水管网平面布置图。第2章 城市排水管网设计2.1 设计基本原则排水系统是控制水环境污染、改善和保护环境的重要设施，同时也是人民身体健康、日常生活以及厂矿企业发展的保障措施。因此，排水工程的规划与设计必须在区域规划及城市工业企业的总体规划基础上进行。首先要根据地形和当地条件水体条件、环境保护要求、工程投资等确定排水系统体制。新建城市和新区应尽量采用分流制，雨水收集后可就近排入附近水体，大大减轻了污水管道系统和污水处理厂的负荷，从整体上和长远上看是经济合理的。对已经形成合流制的城市，可暂时
20、保留其合流制排水系统，逐步改造。小城镇可采用合流制。个别单位和企业含有毒有害物质的废水应进行局部处理，达到排放标准后才允许排入城市排水管道系统。城市污水管道规划设计方面。从区域性、系统性出发，远近期相结合、集中与分散相结合。保护水资源，提高环境质量。遵循可持续发展战略，适应社会的发展需要。城市雨水管道规划设计方面。山区、丘陵地区城市的山洪防治应与城市防洪、城市排水体系紧密结合、统一规划。无论是洪水或市区雨水都要坚持以最短距离就近排放，分散整治，防止集中的原则。城市污水资源化和雨水利用的规划设计方面。城市污水是可贵的淡水资源，要充分考虑污水再生和循环使用的近期、中期、远期规划。国内外经验表明，城
21、市污水经过二级处理和深度净化后作为工业生产用水和城市杂用水是缺水城市解决水资源短缺和水环境污染的可行之路。2.2 排水体制的确定及布置形式2.2.1 排水体制的主要形式在城市和工业企业中通常有生活污水、工业废水和雨水。这些污水是采用一个管渠系统来排除，或是采用两个或两个以上各自独立的管渠系统来排除。污水的这种不同排除方式所形成的排水系统，称作排水系统的体制1，简称排水体制。排水系统的体制，一般分为合流制和分流制两种类型合流制(combined system)：它是将城市生活污水、工业废水和雨水径流汇集入在同一个管渠内予以输送、处理和排放。按照其产生的次序及对污水处理的程度不同，合流制排水系统可
22、分为直排式合流制、截流处理式合流制和全处理式合流制。近年来，常采用的是截流式合流制排水系统，它在邻河岸设截流干管，同时设置溢流井，并在截流干管的下游设置污水厂。这种排水系统虽有很大改进，但在雨天仍有部分污水未经处理排放。合流制排水系统的特点如下：1.从环境保护方面来看，它将生活污水、工业废水和雨水全部截流送往污水厂进行处理，较好的控制和防止水体的污染，可是雨天时有部分混合污水经溢流井溢入水体，使水体遭受污染。2.从工程造价方面来看，截流主干管尺寸很大，污水厂容量也增加很多，建设费用也相应地增高。但据国外有的经验认为合流制排水管道的总造价比完全分流制一般要低20%40%。3.从维护管理方面来看，
23、晴天只是部分流，管内流速较低，易产生沉淀；雨天时接近满管流，管中的沉淀物易被暴雨水冲走，故可减低管道维护管理费用。分流制(separate system)：它是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排除的系统成为分流制排水系统。分流制包括完全分流制和不完全分流制两种，不完全分流制是将城市污水全部送至污水厂进行处理，而对初降雨水径流未加处理就直接排入水体。完全分流制则具有污水排水系统和雨水排水系统，可以对初期降雨进行处理。一般来说，对于新建城市多采用不完全分流制，待城市进一步发展再修建雨水排水系统形成完全分流制排水系统。分流制排水系统的特点如下：1.从环境保护方面来看，生
24、活污水和工业废水全部送往处理厂进行处理，使受纳水体免遭受污染。但分流制对初将雨水不能采取处理，造成初降雨水的污染，有时还很严重。2.从工程造价方面来看，由于分流制雨水、污水分流而多设一条雨水排水系统，但管径可适当减小，该市又有较好的接纳水体，雨水可就近排除。且分流制可以分期建设，缩短工期，提高效益，适合我国国情。3.从维护管理反面来看，分流制可保证城市污水在水管内的流速不致太小而发生淤积，同时进入污水厂的水质水量变化小，有利于污水厂的运行管理。2.2.2 排水体制的选择合理选择排水系统体制是城市和工业企业排水系统规划和设计的重要问题。它不仅从根本上影响排水系统的设计、施工、维护管理，而且对城市
25、和工业企业的规划和环境保护影响深远。同时，也影响排水系统工程的总投资和初期投资费用以及维护管理费用。一般来说，排水体制的选择应满足以下要求：1、排水系统的选择应满足环境保护的需要，根据当地条件，通过技术经济比较确定。2、工业企业排出的废水应尽量考虑直接排入城市排水系统，利用城市排水系统统一排除和处理，这是比较经济的，但同时要满足室外排水规范的规定。根据城市及工业企业的规划、环境保护要求，污水利用、水质水量的变化、地区气候及水文资料、工矿企业的水质状况及设计地区的自然状况，本设计采用不完全分流制排水系统，即将城市污水全部送入污水处理厂进行处理，雨水则就近排入受纳水体。 2.2.3排水系统的布置形
26、式排水管网一般布置成树状网，根据地形不同，可采用两种形式平行式和正交式。平行式是排水干管与等高线平行，主干管与等高线基本垂直。它适应于城市地形坡度大的地区，这样可以减少管道埋深，避免设置过多跌水等。正交式是排水干管与等高线垂直相交，主干管与等高线平行敷设，主要适应于城市地形平坦略向一边倾斜的地区1。城市、居住区或工业企业的排水系统在平面上的布置、随着地形、竖向规划、污水厂的位置、土壤条件、河流情况、以及污水的种类和污染程度等因素决定。在地势向水体适当倾斜的地区，各排水流域的干管以最短距离沿与水体垂直相交的方向布置，各种布置也称正交布置。正交布置的干管长度短、管径小。因而经济，污水排出也迅速，但
27、是，由于污水未经处理就直接排放，会使水体遭受严重污染，影响环境。在正交式排水系统的基础上，沿河岸敷设主干管，并将各干管的污水截流送至污水厂，称为截流式布置。在地势向河流有较大倾斜的地区，为了避免因坡度及管内流速过大，是管道受到严重的冲刷，而使干管与等高线及河道基本平行，主干管与等高线及河道成一定斜角敷设，这种布置称平行式布置。在地势高低相差很大的地区，当污水不能靠重力流流至污水厂时应充分利用地形排水，节省电力采用分区布置形式。当城市周围有河流或城市中央部分地势高，地势向周围倾斜的地区，各排水流域的干管常采用辐射状分散布置，各排水流域具有独立的排水系统。这种布置具有干管常度短、管径小、管道埋深尽
28、可能浅，便于污水灌溉等优点，但污水厂和泵站得数量较多。2.3城市污水管网设计2.3.1确定排水区界及划分排水流域排水区界是污水排水系统设置的界限。凡是采用完善卫生设备的建筑区都应设置污水管道。它是根据城镇总体规划的设计规模决定的。在排水区界内，根据地形及城镇的竖向规划，划分排水流域。一般在丘陵及地形起伏的地区，可按等高线划出分水线，通常分水线与流域分界线基本一致。在地形平坦无显著分水线的地区，可依据面积的大小划分，使各相邻流域的管道系统能合理分担排水面积，使干管在合理埋深情况下，流域内绝大部分污水能以自流方式接入。每个排水流域往往有1个或1个以上的干管，根据流域地势标明水流方向和污水需要抽升的
29、地区。 2.3.2 排水管网的定线 在城镇（地区）总平面图上确定污水管道的位置和走向，称污水管道系统的定线。正确的定线是合理的、经济的设计污水管道系统的先决条件，是污水管道系统设计的重要环节。管道定线一般按主干管、干管、支管顺序依次进行。定线应遵循的主要原则是：应尽可能地在管线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出。排水管网定线通常考虑的因素有：1、地形和用地布局；2、排水体制和线路数目；3、污水厂和出水口位置；4、水文地质条件；5、道路宽度，地下管线构筑物的位置；6、工业企业和产生大量污水的建筑物的分布情况。在一定的条件下，地形一般是影响管道定线的主要因素1。定线时应充分利用地形
30、，使管道的走向符合地形趋势，一般宜顺坡排水。在整个排水区域较低的地方，例如集水线或河岸低处敷设主干管及干管，这样便于支管的污水自流接入，而横支管的坡度尽可能与地面坡度一致。在地形平坦地区，应避免小流量的横支管长距离平行于等高线敷设，让其尽早接入干管。宜使干管与等高线垂直，主干管与等高线平行敷设。当地形坡度很大时，主干管与等高线垂直，干管与等高线平行。2.3.3污水管网水力计算依据1.水力计算的基本公式 流速 流量 式中 W过水断面面积m2；I水力坡度；n管道粗糙系数；R水力半径。2.水力计算的设计依据(1)设计充满度在设计流量下，污水在管道中的水深h和管道直径D的比值称为设计充满度。我国的按非
31、满流进行设计。(2)设计流速和设计流量、设计充满度相应的水流平均速度叫做设计流速。为了防止管道中产生於积和或冲刷，设计流速不宜过小或过大，应在最大和最小设计流速范围之内。我国规定污水管道的最小设计流速定为0.6m/s，金属管道的最大设计流速为10 m/s,非金属管道的最大设计流速为5m/s。(3)最小管径在街区和厂区内最小管径定为200mm，在街道下为300mm。(4)最小设计坡度 相应于管内流速为最小设计流速时的管道坡度为最小设计坡度。管径200mm的最小设计坡度0.004；管径300mm的最小设计坡度0.003。(5)管道衔接1.管道在衔接时应遵循两个原则：尽可能提高下游管段的高程,以减少
32、管道埋深,降低造价；避免上游管段中形成回水而造成淤积。2.管道衔接的方法,通常有水面平接和管顶平接两种1。（1）水面平接是指在水力计算中,使上游管段终端和下游管段起端在指定的设计充满度下的水面相平,即上游管段终端与下游管段起端的水面标高相同.由于上游管段中的水面变化较大,水面平接时在上游管段内的实际水面标高有可能低于下游管段的实际水面标高,因此,在上游管段易形成回水.（2）管顶平接是指在水力计算中,使上游管段终端和下游管段起端的管顶标高相同.采用管顶平接时,在上述情况下就不致于在上游管段产生回水,但下游管段的埋深将增加.这对于平坦地区或设置较深的管段,有时是不适宜的.这时为了尽可能减少埋深,而
33、采用水面平接。6、在管道水力计算中还应注意以下问题（1）选择合适的控制点，以控制整个系统埋深；（2）注意管道坡度与地面坡度之间的关系；（3）设计流速应逐渐增加，仅当地面坡度大接到坡度小的管道上时，下游管道的流速已大于1.2m/s时才可减小；（4）在适当的地方设跌水井；（5）在旁侧管道接入干管时考虑埋深和流速问题。2.4设计规定2.4.1 最小埋设深度污水管网是排水工程中投资最大的部分，而埋设深度又决定着管网较多的投资。因此，合理地确定管道埋深对于降低工程造价尤为明显。为了降低造价，缩短施工期，管道埋深越小越好。但覆土厚度应有一个最小的极限值，否则就不能满足技术上的要求。它一般应满足下述三因素:
34、1.必须防止污水冰冻和因土壤冻胀而损坏管道。但由于污水有温度且保持一定的流量不断流动，因此没有必要把整个污水管线埋在冰冻线之下。故室外排水设计规范规定:管底可埋设在冰冻线以上0.15m。有保温措施或水温较高的管道，管底在冰冻线以上距离可加大。2.必须防止管壁因地面荷载而受到破坏。综合考虑多方面因素并结合各地埋管经验，车行道下污水管最小覆土厚度不宜小于0.7m。3.必须满足街坊连接管衔接要求。污水出户管的最小埋深一般采用0.5-0.6m。所以，街坊污水管道起点最小埋深也应有0.6-0.7m。故街道污水管网起端的最小埋深H按下式计算：H=h+IL+Z1+Z2+h式中 h街坊起点最小埋深（m）； Z
35、1街道污水管起点检查井地面标高（m）； Z2街坊起点检查井处地面标高（m） I街坊污水管和连接支管坡度； L街坊污水管和连接支管总长度（m）； h连接支管和街道污水管的管底标高差(m)。从以上三个因素出发，可以得到三个不同的管底埋深。从这三个数值中选最大的设计深度。在施工过程中，若埋深过大，不仅增加工程投资，而且增大施工难度。因此，在设计中需拟定最大埋深。一般干燥土壤7-8m，在多水、流砂、石灰岩中5m。2.4.2 确定控制点在污水排放区域内，对管道系统的埋深起控制作用的地点称为控制点。确定控制点的标高一方面应根据城市竖向规划，保证排水区域内各点的污水都能排出，并考虑发展，在埋深上留有余地。另
36、一方面，不能因照顾个别控制而增整管道系统的埋深。2.4.3 泵站设置点的确定在排水系统中，由于地形条件等因素的影响，通常可能设中途泵站、局部泵站、终点泵站。当管道埋深接近最大埋深时，为提高下游管道的管位而设置的泵站称为中途泵站。若将低洼地区的污水提升到地势高地区管道中；或是将高层建筑地下室、地铁、其它地下建筑的污水抽送到附近管道系统所设置的泵站称为局部泵站。此外，污水管道系终点埋深通常很大，而污水理构筑物因受受纳水体水位的限制，一般须埋深很或设置在地面上，因此须设置泵站将污水抽升至处理构筑物，这类泵站称为终点或总泵站。本设计中主要采用的是终点泵站。据设计原始资料，排水管网干管最大埋深5.86米
37、，中途泵站可以不设，直接设置总泵站在管网终端，城市污水处理厂内。2.5 水力计算步骤及应注意的问题2.5.1水力计算步骤1、从管道平面布置图上量出每一设计管段的长度,列入污水主干管水力计算表中第2项中2、将各设计管段的设计流量列入表中第3项.设计管段起讫点检查井处的地面标高列入表中第10、11项.3、计算每一设计管段的地面坡度(地面高差与距离之比),作为确定管道坡度时参考.4、确定起始管段的管径以及设计流速v,设计坡度I,设计充满度h/D.5、确定其它管段的管径D、设计流速v、设计坡度I和设计充满度h/D.通常随着设计流量的增加,下一个管段的管径一般会增加一级或两级(50mm为一级),或者保持
38、不变,这样可根据流量的变化情况确定管径.6、计算各管段上端、下端的水面、管底标高及其埋设深度:2.5.2水力计算时应注意的问题1必须细致研究管道系统的控制点。这些控制点常位于本区的最远或最低处，它们的埋深控制该地区污水管道的最小埋深。各条管道的起点、低洼地区的个别街坊和污水出口较深的工业企业或公共建筑都是研究控制点的对象。2.必须细致研究管道敷设坡度与管线经过地段的地面坡度之间的关系。使确定的管道坡度，在保证最小设计流速的前提下，又不使管道的埋深过大，以及便于支管的接入。3.水力计算自上游依次向下游管段进行，一般情况下，随着设计流量逐段增加，设计流速也应相应增加。如流量保持不变，流速不应减小。
39、只有在管道坡度由大骤然变小的情况下，设计流速才允许减小。另外，随着设计流量逐段增加，设计管段也应逐段增大，但当管段坡度骤然增大时，下游管段的管径可以减小，但缩小的范围不得超过5010mm。4.在地面坡度太大的地区，为了减小管内水流速度，防止管壁被冲刷，管道坡度往往需要小于地面坡度。这就有可能使下游管段的覆土厚度无法满足最先限值的要求，甚至超出地面，因此在适当的点可设置跌水井，管段之间采用跌水连接。5.水流通过检查井时，常引起局部水头损失，检查井底部在直线管道上要严格采用直线，在管道转弯处要采用匀称的曲线。通常直线检查井可不考虑局部水头损失。6.在旁侧管与干管的连接点处，要考虑干管的一定埋深是否
40、允许旁侧管接入。若连接处旁侧管的埋深大于干管埋深，则需要在连接处的干管上设置跌水井，以使旁侧管能够接入干管。另一方面，若连接处旁侧管的管底标高比干管的管底标高高出许多，为使干管有较好的水力条件，需要在连接处前的旁侧管上设置跌水井。管网水力计算的结果见设计计算书。第3章 工艺设计论证3.1 污水处理方法分类废水处理的任务是采用各种技术措施将废水中所含有的各种形态的污染物分离出来或将其分解、转化为无害和稳定的物质，使废水得到净化。污水处理方法主要可以分为物理法、化学法、生物法。物理法主要利用物理作用来分离或回收废水中的悬浮物。它既可用于废水的预处理或初步处理，也可用于一级处理，但在二级处理及三级处
41、理或深度处理中，只是配合其他主要处理单元。化学法和生物法都可用于二级或三级处理。一般来说化学法往往消耗物料及能耗要比其他两类方法要大，有时大很多，有时侯污泥产量也大，所以运行费用较贵。但是处理设备较简单，占地面积较小，也可以继续运行使用。生物法处理废水具有净化能力强，费用低廉、运行可靠性好等优点，是废水处理的主要方法。对于一般污染物若化学法和生物法皆能净化的话，一般选用生物法为宜。3.1.1 物理处理法物理处理法通过物理作用，分离、回收污水中呈悬浮状态的污染物质，在处理过程中不改变污染物的化学性质。物理处理法一般用于预处理，去除可能会损坏设备的大物块，破布、粗砂等固体；而在在一级处理中，可以采
42、用像沉淀这样的物理方法去除废水中的飘浮物和各种可沉降固体2。 根据物理作用类型的不同，物理处理采用的方法与设备也各不相同。物理处理常采用的方法有：（1）重力分离法：主要采用沉淀，气浮的方法，常用的处理设备有沉淀池，沉砂池，隔油池，气浮及其附属设备等。（2）离心分离法：主要采用离心分离的技术，常用设备有离心分离机，水旋分离器等。（3）筛滤截流法：经常采用的是格栅截留，过滤的方法，常用设备是格栅机，微滤机，滤池等。3.1.2 化学处理法化学处理法通过化学反应和传质作用，来分离、回收污水中呈溶解、胶体状态的污染物质，或将其转化为无害物质3。（1） 混凝法：向废水中加入混凝剂，使废水的颗粒物在有电解质
43、存在的情况下缺乏稳定性，从而沉降下来。（2） 气浮法：通过某种方法产生大量的微气泡，使其与废水中密度接近于水的固体或液体污染物微粒粘附，形成密度小于水的气浮体，在浮力的作用下，上浮至水面形成浮渣，进行固液或液液分离（3） 吸附法：利用固体物质表面对废水中物质的吸附作用，来处理难降解有机物。3.1.3 生物处理法此法系通过水微生物的代谢作用，使污水中溶解状态、胶体状态以及一些不溶解的有机甚至无机污染物物质，转化为稳定、无害的物质，从而使污水得到净化。生物处理法主要分为两大类，即利用好氧微生物作用的好氧法和利用厌氧微生物的厌氧法。前者广泛用于处理城市污水及有机性生产污水，其中有活性污泥法和生物膜法
44、两种；后者多用于高浓度有机污水与污水处理过程中产生的污泥，现在也开始用于处理城市污水与低浓度有机污水3。目前常采用的生物处理法有以下几种：（1）AB法（Adsorption-Biooxidation）AB法是吸附降解工艺的简称。该法由德国Bohuke教授首先开发。该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，A级负荷高，曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷2.5KgBOD/(KgMLSSd)以上，池容积负荷6 KgBOD/(M3d)以上；B级负荷低，污泥龄较长。A级与B级间设中间沉淀池。二级池子F/M（污染物量与微生物量之比）不同，形成不同的微生物群体。AB法尽管有节能的优点，但不适合低浓度水质，A级和
45、B级亦可分期建设。它通常不设初沉池，以便利用污水中存在的微生物和有机物。A、B两段的活性污泥各自回流，因此A、B段分别在负荷相差悬殊的情况下运行，运行稳定。B段发生硝化与反硝化可以去除一部分的磷。污泥的沉淀效能好，抗冲击负荷强，构筑物，污泥产量多。（2）SBR法（Sequencing Batch Reactor）SBR法又称序批式间歇活性污泥法。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，间歇运行，故称序批式活性污泥法5。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占
46、地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的。BOD去除率在90%以上，抗水量变化能力强但抗浓度变化能力差。发生污泥膨胀少但处理困难。不需要设污泥回流设备，污泥量较多，受水温变化影响小。自动化程度高，日常管理容易，但有浮渣问题。但并不太适合用于大规模的城市污水处理厂。(3)A2/O法（Anaerobic-Anoxic-Oxic） A2/O工艺亦称A-A-O工艺，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称（生物脱氮除磷）。按实质意义来说，本工艺称为厌氧-缺氧-好氧法，在废水处理中主要用来进行脱氮除磷，本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，它通过联合/耦合氮和反硝化作用完成生物脱氮，总的水力停留时间少于其他同类工艺。而且在厌氧-缺氧-好养交替运行条件下，不易发生污泥膨胀。运行中切勿投药，厌氧池和缺氧池只有轻缓搅拌，