乙市排水工程擴大初步項目設計方案

1 乙市排水工程擴大初步項目設計方案 第 1 章 緒論 市概況 乙市是一座具有 2186 年歷史的古城，為歷代縣、郡 、州的政治、經(jīng)濟中心。 然條件 形 本市區(qū)地貌屬嶺南山脈 ， 北緣為丘陵區(qū)，地形高差變化不大，最高位蘇仙嶺，海拔526 米，最低河床 ，南略高于北。 象 本市主要氣象資料如下： 歷年平均氣溫 平均年降雨量 主導風向北風，次導風為南風 ，以靜風為最多 文 市區(qū)有郴江河、同心河，分別從南偏 東，西南兩個方向向北 流去，至上眉橋匯 合。 同心河無長期水文觀測資料， 1972年洪水位 江河最高洪水 位 低枯水位 市排水情況及污水治理規(guī)劃 目前，該 乙 市排水管網(wǎng)系統(tǒng)非常不完善。有排水暗溝 里，明溝 里；現(xiàn)有下水道為污水 、雨水合流。除 市中心初步形成系統(tǒng)外，其他區(qū)域都就近排入郴江，同心河，西南面的小溪。所有污水都未經(jīng)處理就排入水體，造成水體污染嚴重。 乙市截至 1989 年底有城市人口 ，建成區(qū) 方公里。根據(jù)人口規(guī)劃遠期城市人口控制在 20 萬 ，建成區(qū)面積達到 方公里。 根據(jù)總圖，排水規(guī)劃為：精神病院以西，七四二九部隊，磨心心塘以北，同心橋以東，下眉橋電影院以南，總匯水面積為 方公里。現(xiàn)應對整座城市城區(qū)進行污水 、 2 雨水管網(wǎng)設計，采用雨污分流制。同時還在本市設立一座污水處理廠處理整個城區(qū)污水管網(wǎng)中收集的污水。 內(nèi)外研究方向 、 內(nèi)容 目前城市生活污水排放已是我國城市水的主要污染源，城市生活污水處理是當前和今后城市節(jié)水和城市水環(huán)境保護工作的重中之重，這就要求我們要把處理生活污水設施的建設作為城市基礎設施的重要內(nèi)容來抓。 目前有以 下幾個 污水處理工藝受到了關注 :： 1、 造紙廠污水處理新技術 造紙廠污 水是主要的環(huán)境污染源，是環(huán)保重點監(jiān)控的范圍。傳統(tǒng)的造紙廠污水處 方式占地面積大，工程造價和運行成本高，增加了造紙企業(yè)、尤其是中小型造紙企業(yè)的成本負擔。生物膜反應器污水處理技術適應不同用途的多種生產(chǎn)工藝，為新一代污水處理的替代技術。固定化細胞生物反應器技術是另一項有前途的污水處理新技術，但是該技術由于還不能很好的解決固定化細胞溶脹破裂、載體回收利用等方面的技術問題，在污水處理中的應用受到了很大的限制。 2、 含重金屬離了污水處理劑 生產(chǎn)技術 我國是水資源短缺和污染嚴重的國家之一，開發(fā)新型、高效的水處理劑是解決水處理問題的有效途徑，但無機絮凝劑投加量大、產(chǎn)污泥量大，有機合成高分了絮凝劑價格高、生物降解性差且殘余單體有害?？梢岳眯←湣⒂衩捉斩?、棉桿和甘蔗渣等多種植物秸 。 3、污水生化處理過程在線仿真軟件系統(tǒng) 我國的城市污水處理與再生利用仍處于起步階段，需要加快推進污水資源化進程。在大規(guī)模興建污水處理廠的同時，提高已建或在建污水處理廠的運營效率，即降低各類物料和能源消耗成本、提高廢水處理質(zhì)量達到再用標準。、按城市水生態(tài)體系能容納廢水排放的 能力控制 廢水處理程序 ） 的運行等，是我國當前污水處理廠必須解決的問題。世界發(fā)達國家在解決這些問題時，通過廣泛實施 表、控制、自動化）技術時必須結合動態(tài)機理仿真技術。我國在 型化方面的研究工作鮮見報道， 線仿真技術研究成果，可以大大改善操作和實現(xiàn)優(yōu)化控制，對企業(yè)效益提高和環(huán)保事業(yè)建設具有重大的經(jīng)濟效益。 3 第 2 章 城市污水、雨水管網(wǎng)系統(tǒng)設計 市污水管網(wǎng)的設計 水廠位置的確定及污水管的平面布置 從地形圖上可以看出，乙市整體地勢分布南略高于北。局 部有低洼地帶和小山丘地帶。又有污水廠應設置在河流下游，盡量遠離人群集聚地。由此選定污水廠設置在該市北 偏西 方，郴江與同心河交匯處以下， 具體位置見藍圖。 該市地形復雜，地面坡度起伏較大，順坡最大有 74，逆坡最大有 38 地制宜，利用地形的走向合理布置。而且城市污水處理廠設置在該市 北偏西 方向 ，處于郴江河的下游地段。由地形圖可知該市有一條南北走向鐵路橫過城區(qū)。綜合這些條件，可確定城市污水主干管的走向從南向北順勢布置。因為鐵路的存在，故 在鐵路線東側(cè)單獨設 1 條主干管，在鐵 路線西側(cè)設置 3 條主干管， 沿著較大的主干道布置。街區(qū)支管布置在街區(qū)地勢較低一側(cè)的道路下，污水干管布置基本與主干管垂直，然后城市污水干管匯入相應的主干管。由于東南角 南渠附近 部分街區(qū)及東面?zhèn)€別街區(qū)處于低洼地帶， 而且主干管位于主干道，所以為了減少設置泵站帶來的用地、維護管理問題，減少施工過程對居民生活的影響以及施工成本等，對埋深超過 7m 的設計管段采用 頂管施工，其他地方采用開挖施工，具體見布置圖和計算表。而對于個別小區(qū)， 污水接入支管，但 會出現(xiàn)地面標高小于周圍道路地面標高的情況，所以可根據(jù)可用地面積等情況設置局部提升泵 站，避免因為個別低洼地段增加整個管網(wǎng)的埋深 ，本次設計未單獨在藍圖做此類表示。 對于街區(qū)面積較大的個別街區(qū)，采用分區(qū)的方法使污水分幾個方向就近排入污水管道中，以便滿足排水的要求 一些，對于一些地面較平坦的街區(qū)，按角平分線原則劃分排水流向，以便污水能以最短距離，最快流入城市污水管網(wǎng)， 污水管具體布置見藍圖。對于工廠企業(yè) 包括火車站 的污水排放，將其作為集中流量匯入主干管。 其中各個工廠企業(yè)污水在排入城市污水管網(wǎng)時要進行預處理。 區(qū)編號并計算其面積 4 將各街區(qū)編上號碼，并按各街區(qū)的平面范圍計算它們的面積，列入附表 中。用箭頭標出各 排水區(qū)域 污水 的 排出方向。 分設計管段，計算設計流量 根據(jù)設計管段的定義和劃分方法，將各干管和主干管中有本段流量進入的點（一般定為街區(qū)兩端）、集中流量及其旁側(cè)只管進入的點，作為設計管段的起止點的檢查井并編上號碼。 設計管段長度不大于 200m。 各設計管段的設計流量應 表進行計算。計算結果見附表。 定城市污水的比流量 由資料可知，乙市人口遠期規(guī)劃人口為 20 萬（ 2001 年），面積為 頃 ，故人口密度為 2 0 0 0 0 0 / 7 3 8 . 9 1 2 7 1 c a p / 查 居民生活用水定額表可知乙市屬于一區(qū)內(nèi)中小城市， 故取綜合生活用水定額（平均日） 250 L / ( )d 。而污水定額一般取生活污水定額的 80 90% 。 因此，污水定額 取 250 L / ( )d80%=200 L / ( )d 。 根據(jù)公式：0q 86400式中 0q 單位面積的本 段平均流量，即比流量 (L/(s ； n 居住區(qū)生活污水定額 (L/(d) ； p 人口密度 ( / ) 則可計算出 比流量為 ： 0 2 7 1 2 0 0q 0 . 6 7 286400集中流量的確定 由資料知各工廠水量如下表所示： 編號 工廠名 稱 水量（噸 /日） 1 市內(nèi)衣廠 18000 2 市一造紙廠 13150 3 郴州碳素廠 4684 4 郴州火柴廠 1095 5 郴州玻璃廠 8547 6 地區(qū)水泥廠 2301 7 紡織器材廠 3287 8 郴州煙廠 4657 5 9 地區(qū)郵電廠 1917 10 地區(qū)行署 958 11 縣政府 1452 市內(nèi)衣廠 ：1q 1 8 0 0 0 = 2 0 8 . 3 3 L / s （ 噸 / 日 ） （ ）； 市一造紙廠 ：2q 1 3 1 5 0 = 1 5 2 . 2 0 L / s （ 噸 / 日 ） （ ）； 郴州碳素廠 : 3q 4 6 8 4 = 5 4 . 2 1 L / s （ 噸 / 日 ） （ ）； 郴州火柴廠 ：4q 1 0 9 5 = 1 2 . 6 7 L / s （ 噸 / 日 ） （ ）； 郴州玻璃廠 ：5q 8 5 4 7 = 9 8 . 9 2 L / s （ 噸 / 日 ） （ ）； 地區(qū)水泥廠 ：6q 2 3 0 1 = 2 6 . 6 3 L / s （ 噸 / 日 ） （ ）； 紡織器材廠 ：7q 3 2 8 7 = 3 8 . 0 4 L / s （ 噸 / 日 ） （ ）； 郴州煙廠 ：8q 4 6 5 7 = 5 3 . 9 0 L / s （ 噸 / 日 ） （ ）； 地區(qū)郵電廠 ：9q 1 9 1 7 = 2 2 . 1 9 L / s （ 噸 / 日 ） （ ）； 地區(qū)行署 ：10q 9 5 8 = 1 1 . 0 9 L / s （ 噸 / 日 ） （ ）； 縣政府 ：11q 1 4 5 2 = 1 6 . 8 1 L / s （ 噸 / 日 ） （ ）； 火車站水量參考其他類似城市取值為 5L/s。 力計算 在確定設計流量后，便可以從上游管段開始依次進行主干管及各主要干管的水力計算。 一設計管段的長度， 列入表中 第 2 項。 項。設計管段起止點檢查井處的地面標高列入表中第 10、 11 項。 地面坡度，作為確定管道坡度時參考。 的 埋深， 管徑以及設計流速 v，設計坡度 I，設計充滿度 h/D。例如12段 設計流量小， 為不計算管段， 故 采用最小管徑 300度在保證最小坡度 3的同時按地面坡度取 ，埋深保證覆土厚度 上管徑再加 安全覆土高度 ，例如起始端管段 1徑為 300深取 6 ，設計流速 v，設計坡度 I，設計充滿度 h/D。 一般情況下流速自上游依次增大，但當管道坡度由大變小，且上一管道的流速大于 s 時下游管道流速可以減小。另外，隨著設計流量的逐段增加，設計管 徑也應逐段增大，但當管道坡度驟然增大時，下游管道管徑可以減小 。 端的水面、管底標高及其埋設深度。 一般管道的銜接同徑采用水面平接，異徑相連采用管頂平接，但無論采用何種方式，下游管段起端水面和管底標高都不得高于上游管段終端的水面和管底標高。 以上為水力計算步驟 以及注意項目 ，具體計算過程及結果見附 表。 制管道平面圖和縱剖面圖 平面圖繪制結果見圖號 08，污水干管縱剖面圖結果見圖號 06。 市雨水管網(wǎng)的設計 城市雨水管網(wǎng)的設計與城市污水管網(wǎng)的設計不同。 因為采用的是分流制排水 體制，城市污水進入污水處理廠進行處理，由于雨水的季節(jié)性較強，波動性很大，而且 來水量一般很 大， 故 就近排入大流量水體。 分排水流域和管道定線 充分考慮乙市的地形條件，將該市劃分為 8 個流域。由于地形對排除于水有利，擬采用分散出口的雨水管道布置形式?？偣苍O置 八 根排水干管， 編號為 A， B， C， D， E，F(xiàn)， G， H。 G， H 雨水干管收集城區(qū)南面的雨水排入南渠中， E， F 兩 干管收集城區(qū)東南角低洼地帶的雨水排入郴江。另外 B， C， D 三根 雨水干管收集東面以及鐵路線西側(cè)大部分街區(qū)雨水排入郴江 ，因為處于河流下游，雨水排河口地 面標高低于郴江洪水位，所以設置雨水泵站，洪水期雨水通過泵站排入水體。 A 干管收集西面部分雨水排入同心河下游，同樣需要設置雨水泵站 。 這樣布置雨水能以最短距離靠重力流分散就近排入水體 。 分設計管段 根據(jù)管道的具體位置，在管道轉(zhuǎn)彎處、管徑和坡度改變處，有支管接入處或兩條以上管道交匯處以及超過 200m 的直線管段上都應該設置檢查井 。并從管段上游往下游按順序進行檢查井的編號。 設計管段長度不超過 200m。 詳見圖號 09， 各檢查井的地面標高見 附 表。 分并計算各設計管段的匯水面積 各設計管段匯水面積的 劃分應結合地形坡度、匯水面積的大小以及雨水管道布置等 7 情況而劃定。地形較平坦時，可按就近排入附近雨水管道的原則劃分匯水面積；地形坡度較大時，應按地面雨水徑流的水流方向劃分匯水面積。并將每塊面積進行編號，計算其面積的數(shù)值注明在圖中。詳見圖號 09。 計管段的水力計算 1、計算單位面積徑流量0采用統(tǒng)一的平均徑流系數(shù)值 = 設計重現(xiàn)期選用 P=1a。該市地形建筑密度較小 ， 匯水面積較大， 地面積水時間采用1t 10 折減系數(shù)取 m=2，地面坡度大于 m 取 根據(jù)確定的設計參數(shù)，參照相似城市的暴雨輕度公式計算單位面積徑流量 : 0 0 . 8 6 0 . 8 623 9 2 0 l g P 3 9 2 0 l gq q 0 . 7 0 . 5 L s h 7 1 0 2 t 1 7 （ 1+ （ 1 + 0 . 6 8 1 ） （ / （ ） ）（ ） （ ） 2、用各設計管段的單位面積徑流量乘以該管段的總匯水面積得設計流量。 3、在求得設計流量后，即可進行水力計算，求管徑，管道坡度和流速。將確定的管徑、坡度、流速各值列入表中第 8、 9、 10 項。第 11 項管道的輸水能力 Q是指在水力計算中管段在確定的管 徑、坡度、流速的條件下，實際通過的流量。該值等于或略大于設計流量 Q。 4、根據(jù)設計管段的設計流速求本管段的管內(nèi)雨水流行時間2t。列入表中第 5 項。 5、管段長度乘以管道坡度得到該管段起點與終點之間的高差，即降落量。列入表中第 12 項。 6、根據(jù)冰凍情況、雨水管道銜接要求及承受荷載的要求 。 確定管道起點的埋深，列入表中 17 項。用地面標高減去該點的埋深得到該點的管底標高，列入表中 15 項。用該值減去降落量得到終點的管底標高，列入 16 項。用終點的地面標高減去該點 的管底標高 得該點的埋設深度，列入表中 18 項。雨水管道設計管段在高程上采用管頂平接 ，當兩個方向的上游支管接入下游管段時，也要保證下游管段管頂都不高于兩個上游支管 。 7、繪制雨水干管平面圖及縱剖面圖， 分別 見圖號 09 和 07。 雨水管道水力計算結果見附表。 水提升泵站 8 由于 A， B， C， D 四個 雨水排出口末端 地面標高 低于河流最大洪水位， 洪水期 需進行提升后排入河流。 A 排出口雨水流量 s= 332034m / h ， 所需揚程為 H=用 兩臺 900潛水軸流泵 ，單泵流量為10080 3m/h ，對應揚程為 備用一臺 。 再 選用兩臺 800潛水軸流泵，單泵流量為 6732 3m/h ，對應揚程為 備用一臺 。 B 排出口雨水流量 s= 353633m / h ， 所需揚程為 H=用 5 臺 1000潛水軸流泵 ，單泵流量為10656 3m/h ，揚程為 ， 再 備用兩臺。 C 排出口雨水流量 s= 31 3 0 4 9 8 m / h， 所需揚程為 H=選用兩臺 800潛水軸流泵， 單泵流量為6732 3m/h ，對應揚程為 備用一臺 。 D 排出口雨水流量 s= 32 4 2 1 7 8 m / h， 所需揚程為 H=選用 六 臺 32潛水軸流泵， 單泵流量為3900 3m/h ，對應揚程為 備用 兩 臺 。 9 第 3 章 污水處理 設計方案確定 水處理程度 分析 計流量 根據(jù)城市現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃，設計人口 20萬人，設計污水量標準 : 200L/人天 ，生活污水量為 =54791 。 =60366 。 進入污水處理廠的 20,懸浮物濃度 300。污水處理廠設計流量 遠 期 設計如下： 生活污水量 =54791 m3/d= 1Q 2Q （ 54791/m3/d 60366 m3/d 99502 m3/d=99600m3/d=s 1Q + 2Q = 54791+60366=115157m3/d=115200 m3/d =s 水處理程度 要求處理出水達到國家污水綜合排放標準 一 級 乙市污水 廠進水 水質(zhì)及處理標準 項目 氮 水 / 420 220 300 30 3 出水 / 60 20 20 8 1 處理程度 水處理工藝流程說明 污水處理廠的工藝流程系指在保證處理水達到所要求的處理程度的前提下，所采用 10 的污水處理技術各單元的有機組合。 在選定處理工藝流程的同時，還需要考慮確定各處理技術單元構筑物的 形式 ，兩者互為制約，互為影響。 污水處理 工藝流程 選定 的同時 ，主要以下列各項因素作為依據(jù)。 這是 污 水處理工藝流程選定的主要依據(jù)，而污水的處理程度又主要取決于處理水的出路、去向 。 排放水體，這是對處理水最常采用的途徑，也是處理水的“自然歸宿”。當處理水排放水體時，污水處理程度可考慮用以下幾種方法進行確定。 (1)按水體的水質(zhì)標準確定，即根據(jù)當?shù)丨h(huán)境保護部門對該受納水體規(guī)定的水質(zhì)標推進行確定。 (2)按城市污水處理 般多以二級處理技術所能達到的處理程度作為依據(jù)。 本污水處理廠出水水質(zhì) 20， 20。 (3)考慮受納水體的稀釋自凈能力，這樣可能在 定程度上降低對處理水水質(zhì)的要求，降低處理程度，但對此應采取慎審態(tài)度，取得當?shù)丨h(huán)境保護部門的同意。 處理水回用， 在 前章已有較深入的闡述；城市污水的處理水有多種回用途徑，可用于農(nóng)出灌溉、澆灌菜田；可作為城市的雜用水，用于沖洗公廁、噴灑綠地、公園；沖洗街道和城市景觀水域的補給水等 。無論 回用的途徑如何，在進行深度處理之前，城市污水必須經(jīng)過完整的二級處理。 2工程造價與運行費用 工程造價和運行費用也是工藝流程選定的重要因素，當然，處理水應當達到的水質(zhì)標準 是 前提條件 。這樣，以原污水的水質(zhì) 、水量及其他自然狀況為已知條件，以處理水應達到的水質(zhì)指標為制約條件，而以處理系統(tǒng)最低的總造價和運行費用為目標函數(shù)，建立三者之間的相互關系。 減少占地面積也 是降低建設費用的重要措施 ，從長遠考慮，它對污水處理廠的經(jīng)濟效益 和社會效益有著重要的影響。 3當?shù)氐母黜棗l件 當?shù)氐牡匦?、氣候等自然條件也對污水處理工藝流程的選定具有 一 定的影響。例如，如當?shù)負碛修r(nóng)業(yè)開發(fā)利用價值不大的舊河道、洼地、沼澤地等，就可以考慮采用穩(wěn)定塘、土地處 理等污水的自然生物 處理系統(tǒng)，在寒冷地區(qū)應當采用在采取適當?shù)募夹g 措施后，在低溫季節(jié)也能夠正常運行，并保證取得達標水質(zhì)的 工 藝，而且處理構筑物都建在露天，以減少建設與運行費用。當?shù)氐脑牧吓c電力供應等具體問題，也是選定處理工藝應當 11 考慮的因素。 4原污水的水量和 污水流入工況 除水質(zhì)外，原污水的水量也是選定處理工藝需要考慮的因素，水質(zhì)、水量變化較大的原污水，應考慮設調(diào)節(jié)池或事故貯水池，或選用承受沖擊負荷能力較強的處理工藝，如完全混合型曝氣池等某些處理 工藝，如塔式濾池 和豎 流式沉淀池只適用于水量不 大的小型污水處理廠 。 工程施工的難易程度 和運行管理需要的技術條件也是選定處理工藝流程需要各慮的因素， 地質(zhì)條件較差的地方，不宜選用深度大、施工難度高的處理構筑物。 總之污水處 理工藝流程的選定是 一 項比較復雜的系統(tǒng)工程，必須對上述各項因素加以綜合考慮，進行多種力案的經(jīng)濟技術比較，必要時應當進行深入的調(diào)查研究和試驗研究工 作。這樣才有可能選定技術可行、先進， 經(jīng)濟合理的污水處理工藝流程 。 藝方案分析 本設計中 污水廠 進水 污水 的可生化性 為 5B O D 220 0 . 5 2420C O D ，為了 節(jié)省污水處理廠用地，減少污水處理工藝流程， 方便管理 ， 本設計二級生物處理采用一體化氧化溝，同時為了保對污水的脫氮除磷效果，在氧化溝前段合建厭氧池與缺氧池 。其中厭氧池可以保證磷的 釋放 和氨化；缺氧池可以完成脫氮 ，而一體化氧化溝可以更好地完成去除 化以及吸收磷 的任務 。 從池型 、 結構來講一體化氧化溝是將生物處理凈化和固液分離合為一體。 而從生物處理工藝來講，該一體化氧化溝又是一個 體系。 而對于 傳統(tǒng)的 工藝， 其處理 效果 包括對于氮磷的處理效果 都 良 好， 但是剩余污泥產(chǎn)量較高，工藝流程長，工程投資和運行成本較高。 本設計選 用一體化氧化溝，除了有可降低污泥負荷率，有機物在溝內(nèi)可以獲得較徹底的降解，可不設初沉池等一般氧化溝有的特點外， 一體化氧化溝不設置單獨的二沉池，污泥消化池，污泥自動回流，固液分離效果比一般的二沉池高， 能使整個系統(tǒng)在較大的流量濃度范圍內(nèi)穩(wěn)定運行 。而且 處理效果穩(wěn)定可靠，其 0%更高， 5%以上，且硝化、脫氮作用明顯 。 另外 沉砂池選用鐘式旋流沉砂池 ，占地少。出水消毒采用二氧化氯消毒，減少消毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生。具體選型設計和其他處理構筑物見第 4章。 藝流程 12 污水 處理工藝流程簡圖 進水 粗格柵，提升泵房 細格柵， 旋流沉砂池 計量室 配水井 側(cè)溝式一體化氧化溝 配水井 隔板式 接觸消毒池 計量室 出水 第 4 章 污水處理廠設計說明及計算 水處理構筑物設計計算 格柵 ，提升泵站，細格柵 中格柵 本設計中， 由污水 提升 泵站 根據(jù)規(guī)范選取格柵間隙為 30攔截較大的 呈懸浮或漂浮狀態(tài)的固體污染物。 進水渠道 數(shù) ,污水干管內(nèi)水深 柵前水流速度：s(一般流速允許范圍 s)，則明渠寬度 根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式 2112得柵前槽寬為 h m a 0 . 6 6 5= 1 . 3 00 . 8 柵前水深 為 1 1 . 3 0 0 . 6 5 0 . 722 中格柵 ： 過柵流速 u=s, 柵 條 間 隙 寬 度 e= 格 柵 傾 角 =70 Q= 3h m a . 3 3 0 . 6 6 5 m / s i n 0 . 6 6 5 s i n 7 0 3 4 . 10 . 0 3 0 . 7 0 . 9Qn e h v =取 35根 2. 柵槽寬度 設柵條寬度 s 13 則：柵槽寬度 B=s(3535=取 進水渠寬 其漸寬部分展開角度1 20 1111 . 4 1 . 3 0 . 1 42 t a n 2 t a n 2 0 2111 0 . 1 4 0 . 0 7 柵條邊為矩形截面，取 k=3，則 2 4 23100 . 0 1 0 . 9s i n 3 2 . 4 2 ( ) s i n 7 0 0 . 0 6 52 0 . 0 3 2 9 . 8 1h k h k （污水過柵水頭與過柵流速有關，一般水頭損 失在 最大不超過 其中 : 算水頭損失 m k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取 k=3 ：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關， =（ s/e） 4/3當為矩形斷面時 =設柵前渠道超高 前槽高 H1=h+= h+h1+ 柵槽總長度 為 1 2 1L 0 . 5 1 . 0 H / t a n 7 0 0 . 1 4 0 . 0 7 0 . 5 1 . 0 ( 0 . 7 0 . 3 ) / t a n 7 0 2 . 0 7l l m (單座 ) 取1W= 3 3/10= _ 331Q 8 6 4 0 0 0 . 5 7 5 0 . 0 8 8 6 4 0 0 3 . 9 7 m / d 0 . 2 m / 0 0 1 0 0 0W 采用機械清渣。 14 校核最小流量 : s 若用 2座格柵 1Q 1 . 1 5 / 2v 0 . 6 9 /B 1 . 0 4 0 . 8 進0 . 4 0 . 9 / 圍 內(nèi) ， 滿 足 要 求 或按 0 0 8 m3/座格柵 1Q 0 . 7 9 8 / 2v 0 . 4 8 /B 1 . 0 4 0 . 8 進0 . 4 0 . 9 / 圍 內(nèi) ， 滿 足 要 求 8設備選型 由下表可得，每座格柵選取 安裝角度 70，柵條間隙 30 另外 共 選用一臺 臺輸送量 3W 1 . 7 / h 0 . 3 3 /t m h 15 提升泵站 潛水泵 潛水排污泵是一種泵與電機連休、并同時潛人液下工作的泵類產(chǎn)品，它結構簡單，使用方便，與一般臥式泵或立式污水泵相比，潛水排污泵明顯具有以下幾個方面的優(yōu)點 : (1)結構緊湊、占地面積小。潛水排污泵由于潛人液面下工作，因此可直接安裝于污水池內(nèi)，無需建造專門的泵房用來安裝泵及電機，可以節(jié)省大量的土地及基建費用。 (2)安裝維修方便。小型的潛水排污泵可以自由安裝， 大型的潛水排污泵一般都配有 自動藕合裝置 ，可以進行自動安裝。 自動藕合 裝置是潛污泵的一種常用安裝方式，池底固定藕合架，豎直安裝兩根導桿，可以方便地將泵提起放下，而不用在池底安裝泵，泵的出口能和排出管自動鎖緊安裝，維修相當方便。 (3)連續(xù)運轉(zhuǎn)時間長。潛水排污泵由于泵和電機同軸，軸短，轉(zhuǎn)動部件重量輕。因此軸承上承受的載荷相對較小。 16 目前，國內(nèi)生產(chǎn)潛水泵的廠家很多，各種流量、揚程范圍均有，有的廠家的產(chǎn)品質(zhì)量已達到國際水平。 、 設計數(shù)據(jù) 150Q L/s，污 水泵站最大秒流量330Q L/s。 高 徑為 滿度為 面 標高 水管管長 10m。 面高程 、泵房形式 為運行方便，采用自灌式泵房。自灌式水泵多用于常年運轉(zhuǎn)的污水泵站，它的優(yōu)點是：啟動及時可靠，管理方便。該泵站流量小于 2m3/s，且鑒于其設計和施工均有一定經(jīng)驗可供利用，故常選用下圓上方形泵房。由于自灌式啟動，故采用集水池與機 器間合建，前后設置。泵房選用半地下式。大開槽施工。 、工藝布置 本設計采用來水為一根污水干管， 經(jīng) 進水井 、 進水閘門、格柵 、閘門 流入集水池，經(jīng)機器間的泵提升來水進入出水井，然后依靠重力自流輸送至各處理構筑物。 、設計計算 1、設計流量 1330Q L/s。 2、 考慮選用 5 臺水泵， 4 用 1 備 （放于倉庫） ，每臺水泵 333Q L/s。 3、 集水池有效容積，采用 1 臺泵 6容量 3 3 3 6 6 0 1 0 0 0 1 2 0W 效水深 采用 ，則集水池面積為 120 522 . 3 用 集 水池與泵站合建。 設經(jīng)過格柵的水頭損失為 門全開 。 集水池最低工作水位與所需提升泵站最高水位差值 1 5 5 . 0 0 1 4 2 . 6 5 8 0 . 1 2 3 . 0 1 5 . 4 6 2 m 17 出水管管線水頭損失 4 臺泵并聯(lián)后，由 1 根 管匯合出水，與出水井相連接，設計流量31 m /， 得流速 m/s，介于 間，符合要求， 。 設總出水管管中心埋深 部損失為沿程損失的 30%，則泵站外管線水頭損失為： 3 . 11 0 1 5 5 . 0 0 1 4 8 . 0 0 1 . 2 1 . 3 0 . 0 7 31000h m 泵站內(nèi)的管線水頭損失假設為 慮 安全 水頭為 水泵總揚程為： 1 . 5 1 . 0 0 . 0 7 3 1 5 . 4 6 2 1 8 . 0 4 選泵 本設計單泵流量為 33 3 3 L / 1 1 9 9 /Q s m h，揚程 選用 350其主要性能參數(shù)如下： 流量 Q 1200 3/程 18m； 轉(zhuǎn)速 990功率 90N 率 重量 W 2000 ；出口直徑 350。 最低水位距離進水口2水槽距離進水口距離取 基礎長 L 888， 寬 h 880， 高 H 2271。其他參數(shù) ： 1 2 1D 4 4 5 , 4 9 0 , 7 7 0 , 8 7 0 , 7 8 0 , 7 6 5 , 8 0 0 , 1 5 0 , 9 02 7 , 1 7 9 7 , 6 3 3D e f g H M m np k J 水泵進出水管設計規(guī)定 吸水管斷面比水泵吸入口大一級并不應小于 100 每臺泵設單獨的吸水管。 不設底閥，設喇叭口，直管或 90彎頭。水平段應有向水泵上升的坡度。 吸水管流速 s,不得小于 s。 采用偏心漸縮管時關頂應成水平，管底成斜坡。 出水管斷面比水泵吐出口大一級，并不應小于 100 流速 s,不得小于 s，并不應大于 s。 壓力干管的高點應設排氣裝置，最低點設泄水裝置。 18 5、 水泵揚程核算 水泵的平面布置形式可直接影響機器間的面積大小，同時，也關系到養(yǎng)護管理的方便與否。機組間距以不妨礙操作和維修的需要為原則。機組的布置應保持運行安全、裝卸、維修和管理方便，管道總長度最短，接頭配件最少，水頭損失最小，并應考慮泵站有擴建的余地。 泵站經(jīng)平剖面布置后對水泵總揚程進行核算 ， 選一條最長管路計算其水頭損失 。 出水管路水頭損失計算 每根出水管 333Q L/s，選用 管徑，查得 m/s， ，從最不利點 A 為起算點，沿 A， B， C， D 線順序計算水頭損失。 A B 段 500 350同心漸擴管 2 1 5 0 4 5 0L D d 得 。 垂直出水直管長度 約為 L 1 4 8 . 0 0 1 . 2 1 4 2 . 6 5 8 0 . 1 2 3 . 0 0 . 4 5 6 . 8 m 90彎頭 2 個 500得 則沿程損失為 ( 6 . 8 0 . 4 5 ) 0 . 0 0 6 9 0 . 0 5h L i m 局部損失為 223 . 3 5 1 . 6 4 0 . 1 4 2 0 . 6 5 0 . 2 61 9 . 6 1 9 . 6 m 則 0 . 2 6 + 0 . 0 5 = 0 . 3 1 B C 段 直管部分為 90彎頭 500Dg 得 19 單向止回閥 500800L 得 。 閘閥 500600L 得 。 則沿程損失為 6 . 5 0 . 0 0 6 9 0 . 0 4 5h L i m 局部損失為 21 . 6 4 ( 0 . 6 5 1 . 8 0 . 0 5 ) 0 . 3 41 9 . 6 m 0 . 3 4 + 0 . 0 4 5 = 0 . 3 8 5 C D 段 直管 500Dg m。 等徑三通 查得 異徑三通 匯合流，查得 3+ 則 沿程損失為 3 . 5 0 . 0 0 6 9 0 . 0 2 4h L i m 局部損失為 21 . 6 4 ( 0 . 2 + 3 . 4 ) 0 . 4 91 9 . 6 0 . 4 9 + 0 . 0 2 4 = 0 . 5 1 4 故壓水管出水管路總損失為 1 0 . 3 1 0 . 3 8 5 0 . 5 1 4 1 . 2 0 9 則水泵所需揚程為 1 2 3 4H h h h h 1 . 2 0 9 1 5 . 4 6 2 1 . 0 0 . 0 7 3 = 1 7 . 7 4 m 故選用 4 臺型號為 350潛污泵 是合適的。 6、泵站儀表 20 泵站內(nèi)應設置的控制儀表有以下幾種： 自灌式水泵吸水管上安裝真空表。 出水壓力管上設置壓力表。 配電設備儀表有電流表、電壓表、計量表。 軸承潤滑儀表：泵采用液體潤滑軸承時，軸承內(nèi)裝置油位指示器。采用軸承循環(huán)潤滑時，裝置壓力表及溫度計。 7、出水井 井內(nèi)流速取 s，則 由最優(yōu)水力斷面可得 B 1 . 8 2 , h 0 . 9 1則 細格柵 本設計中，格柵與 明渠連接，提升泵站的來水首先進入 出水 井，再進入格柵渠道。明渠數(shù) ， 既 設兩座格柵， 柵前水流速度： s(一般流速允許范圍 s，可保證污水中粒徑較大的顆粒不會在柵前渠道內(nèi)沉積 )，則明渠寬度 ： 根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式 2112得 柵前槽寬為 h m a 0 . 6 6 5= 1 . 3 00 . 8 柵前水深 為 1 1 . 3 0 0 . 6 5 0 . 722 對于 細 格柵： 過柵流速 u=s,柵條間隙寬度 e=格 柵傾角 =60 3h m a 1 . 3 3 0 . 6 6 5 m / s i n 0 . 6 6 5 s i n 6 0 980 . 0 1 0 . 7 0 . 9Qn e h v = 取 99根 2. 柵槽寬度 設 柵條寬度 s 則柵槽寬度 21 B=s(9999= 進水渠寬 其漸寬部分展開角度1 20 1112 . 0 1 . 3 0 . 9 62 t a n 2 t a n 2 0 部份長度 2111 0 . 9 6 0 . 4 8 柵條邊為矩形截面，取 k=3，則 2 4 2310 0 . 0 1 0 . 9s i n 3 2 . 4 2 ( ) s i n 6 0 0 . 2 62 0 . 0 1 2 9 . 8 1h k h k （污水過柵水頭與過柵流速有關，一般水頭損 失在 大不超過 其中 : 算水頭損失 m k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取 k=3 ：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關， =（ s/e） 4/3當為矩形斷面時 =設柵前渠道超高 前槽高 H1=h+= h+h1+ 槽總長度 1 2 1L 0 . 5 1 . 0 H / t a n 6 0 0 . 9 6 0 . 4 8 0 . 5 1 . 0 1 . 0 / t a n 7 0 3 . 3 0l l m 柵渣量 (單座 ) 取1W= 3 3/10= _ 331Q 8 6 4 0 0 0 . 5 7 5 0 . 0 9 8 6 4 0 0 4 . 4 7 m / d 0 . 2 m / 0 0 1 0 0 0W 采用機械清渣。 校核最小流量 : 22 s 若 用 2座格柵 1Q 1 . 1 5 / 2v 0 . 6 3 /B 1 . 3 0 . 7 進0 . 4 0 . 9 / 圍 內(nèi) ， 滿 足 要 求 因為每個柵槽寬度為 B=2m，則每 座 格柵選取 2 臺 階梯式格柵除污機 ，總的有效寬度為 圖： 圖： 23 （水處理工程常用設備與工藝） 另外 選用一臺 輸送量 3W 1 . 7 / h 0 . 3 7 /t m h 24 流 沉砂池 沉砂池設計的一般規(guī)定 (1)沉砂池去除對象是密度為 2. 65g/粒徑在 0. 2上的砂粒 。 (2)城市污水沉砂量可按 106 水沉砂 15算，其含水率為 60%， 其密度為1500kg/ (3)砂斗容積應按 2 天內(nèi)沉砂量計算， 采用重力排沙時， 斗壁與水平傾斜角不小于55 。 (4)人工排砂管管直徑大于 200 (5)沉砂池超高不宜小于 0. 3m。 (6)沉砂池個數(shù)或分格數(shù)不應少于 2。 (7)除砂 宜采用機械方法。當采用重力排砂時，沉砂池和曬砂廠應盡量靠近，以縮短排砂管的長度。 (8) 最高時流量的停留時間不應小于 30s； (9) 設計水力表面負荷宜為 150 200 32m / ( )； (10) 有效水深宜為 徑與池深比宜為 (11)池中應設立式槳葉分離機。 25 旋流式沉砂池的問題 對于所有的旋流式沉砂池來說，雖然其池體占地面積很小，但由于其對進出水渠道的長度都有 較嚴格的要求，因此在布置上仍會占用一定的面積。另外其共有的一個特點是對進水流速有一個范圍要求， 由此可以反映出這類沉砂池對于水量的變化實際上有較嚴格的適用范圍。比氏特別提出如污水廠初期水量達不到設計規(guī)模時，其進水流速必須大于 0. 61m/s，以保證砂粒不沉積。 采用此類沉砂池時，對細格柵的運行效果要求較其他沉砂池為高。如果格柵運行不正常 ，帶入的布條、樹枝等易導致攪拌槳的損壞 ;同時由于提砂方式為砂泵或氣提， 以上物體極易