畢業(yè)論文：大連市金州高新區(qū)城市排水工程設(shè)計(jì)

1、設(shè)計(jì)說明大連市金州高新區(qū)城市排水工程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明 本設(shè)計(jì)為大連市金州高新區(qū)城市排水工程設(shè)計(jì)，主要包括排水管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和污水處理廠的設(shè)計(jì)兩部分。 城市污水主要有城市生活污水和工企業(yè)廢水組成。城市污水中主要污染物指標(biāo) 有bodcodsstptn以及重金屬和有毒物質(zhì)。根據(jù)本地的地形經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r以及城市規(guī)劃考慮，本設(shè)計(jì)排水體制采用完全分流制。 污水處理廠位置的選擇應(yīng)符合城市總體規(guī)劃和排水總體規(guī)劃的要求，應(yīng)根據(jù)地形風(fēng)向河流等因素選擇廠址，廠址必須位于集中給水水源下游，并設(shè)在城鎮(zhèn)工廠廠區(qū)及生活區(qū)的下游和季節(jié)主風(fēng)向的下風(fēng)向。綜合考慮大連市金州高新區(qū)地形地勢河流流向以及主導(dǎo)風(fēng)向，將污水處理廠廠址選于東南角，靠

2、近河流岸邊。 設(shè)計(jì)中采用氧化溝工藝為污水處理廠的核心工藝，主要處理構(gòu)筑物包括：提升泵房豎流式沉砂池氧化溝二次沉淀池接觸消毒池。氧化溝工藝具有bod負(fù)荷低有獨(dú)特的水流特性可考慮不設(shè)初沉池，有機(jī)物在氧化溝內(nèi)能夠達(dá)到好養(yǎng)穩(wěn)定的程度等優(yōu)點(diǎn)，還將其工作區(qū)分為富氧區(qū)缺氧區(qū)，用以進(jìn)行硝化和反硝化，但是氧化溝占地面積大，基建費(fèi)用較高。在工藝方面對水溫水質(zhì)的變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性污泥齡長污泥產(chǎn)率低。 污泥的處理方案用生污泥 濃縮 消化機(jī)械脫水最終處置進(jìn)行處理。 青海大學(xué)土木工程學(xué)院vspecification the design for the state high-tech zone, dalian city

3、drainage project design, including drainage system and sewage treatment plants are designed in two parts. urban sewage mainly urban sewage and industrial waste composition work. the main pollutants in index of urban sewage bodcodss tptn and heavy metals and toxic substances. according to the local t

4、errain,economic development and urban planning consideration, this design drainage system adopts completely bypass system. sewage treatment plant location choice should conform to the city planning and drainage, the requirements of the overall plan should be based on the terrain factors such as wind

5、 river, the factory must be located on site selection, and water downstream water concentration in town factory factory and living areas downstream and the main direction of season. comprehensive consideration of the dalian high-tech zone terrain, topography, golden state and leading the wind river

6、flow, sewage plant site chosen in southeast, near river shore. using oxidation ditch process design for sewage treatment plant core process, main processing structures include: to improve pump room vertical flow sinking sand pool oxidation ditch second traps contact disinfection pool. the oxidation

7、ditch process has low, has a unique bod load characteristics of the flow, can consider not set up early, pond in oxidation ditch organic matter can achieve good raised within the degree of stability, will also its work area advantages into rich oxygen area, to hypoxia area, but nitrification and den

8、itrification oxidation ditch covers an area of big, construction cost is higher. in the process of water temperature, water quality in the change has the strong adaptability, sludge age long, sludge production rate low. sludge treatment scheme of sludge, concentrated by birth, digestion,mechanical d

9、ewatering, final disposal for processing.目錄目錄1 設(shè)計(jì)概述11.1 前言11.2 設(shè)計(jì)任務(wù)與設(shè)計(jì)依據(jù)11.2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)11.2.2 設(shè)計(jì)依據(jù)11.3 設(shè)計(jì)原始資料21.3.1 地形與城市規(guī)劃資料21.3.2 氣象資料31.3.4 污水廠出水水質(zhì)資料42 排水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)52.1 排水系統(tǒng)體制的選擇52.2 污水管網(wǎng)的定線52.2.1 污水處理廠廠址的確定52.2.2 污水排水管網(wǎng)定線52.3 排水管網(wǎng)計(jì)算52.3.1 生活污水量、工業(yè)企業(yè)廢水量的計(jì)算52.3.2 區(qū)和區(qū)污水管網(wǎng)水力計(jì)算72.3.3 區(qū)和區(qū)污水管網(wǎng)水力計(jì)算72.4 最小設(shè)計(jì)坡度82

10、.5 最大設(shè)計(jì)充滿度82.5.1 最大設(shè)計(jì)流速92.5.2 污水管道的銜接92.6 雨水管渠的設(shè)計(jì)92.6.1 雨水量的計(jì)算92.6.2 雨水管道最小坡度102.6.3 雨水管道最小管徑102.6.4 排水系統(tǒng)的布置的原則102.6.5 排水溝道102.7 污水處理方案及工藝路線的論證102.7.1 氧化溝工藝102.7.2 氧化溝工藝特點(diǎn)122.8 ab法工藝132.8.1 “ab 法”工藝的由來132.8.2 ab法污水處理工藝142.8.3 ab法工藝的主要特征142.8.4 工作機(jī)理142.8.5 ab 法工藝的優(yōu)點(diǎn)152.8.6 ab工藝的缺點(diǎn)152.8.7 ab法的工藝流程152.

11、9 aao法工藝152.9.1 aao法各反應(yīng)器單元功能162.9.2 aao法工藝特點(diǎn)162.9.4 污水處理方案的確定162.9.5 氧化溝處理工藝路線的確定163 污水處理工藝方案設(shè)計(jì)173.1 污水水量與水質(zhì)確定173.1.2 設(shè)計(jì)污水質(zhì)173.2 污水處理程度計(jì)算183.2.2 處理廠污水排放標(biāo)準(zhǔn)203.3 污水中污染物處理程度的確定203.4 污水處理工藝的選擇213.4.1 工藝選擇基本原則213.4.2 生物脫氮除磷基本原理214 污水處理廠的設(shè)計(jì)234.1 中格柵設(shè)計(jì)計(jì)算234.2 細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算244.3 沉砂池設(shè)計(jì)計(jì)算264.4.1 設(shè)計(jì)參數(shù)294.4.2 平面尺寸計(jì)算2

12、94.4.4 氧化溝平面尺寸304.4.5 設(shè)計(jì)參數(shù)校核314.4.6 進(jìn)出水系統(tǒng)314.4.7 剩余污泥量324.4.8需氧量325 生物處理后處理工藝設(shè)計(jì)計(jì)算355.1 二次沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算355.1.1 沉淀池表面積355.1.2 沉淀池直徑355.1.3沉淀池有效水深355.1.4 徑深比365.1.5 污泥部分所需容積365.1.6 沉淀池總高度365.1.7 進(jìn)水管的計(jì)算385.1.8 進(jìn)水豎井計(jì)算385.1.9 穩(wěn)流筒計(jì)算385.1.10 出水槽計(jì)算385.1.12 出水管395.1.13 排泥裝置395.1.14 集配水井設(shè)計(jì)計(jì)算405.2 消毒設(shè)施計(jì)算415.2.1 消毒劑的選

13、擇415.2.2 消毒劑的投加415.2.3 平流式消毒接觸池設(shè)計(jì)415.3 計(jì)量設(shè)備425.3.1 計(jì)量設(shè)備選擇425.3.2 巴式計(jì)量槽主要部分尺寸425.3.3 巴式計(jì)量槽總長度435.3.4 計(jì)量槽的水位435.3.5 渠道水力計(jì)算436 污泥處理構(gòu)筑物計(jì)算456.1 污泥量計(jì)算456.2.1中心進(jìn)泥管面積456.2.4 濃縮池水流部分面積466.2.5 濃縮池直徑466.2.6 有效水深466.2.7 濃縮后剩余污泥量466.2.8 濃縮池污泥斗容積466.2.9 污泥在污泥斗中停留的時(shí)間476.2.10 濃縮池總高度476.2.11 溢流堰476.2.12 溢流管476.2.13

14、排泥管476.3.1 貯泥池設(shè)計(jì)進(jìn)泥量486.3.2 貯泥池容積486.3.3 貯泥池高度486.3.4 管道部分486.4.1 容積計(jì)算486.4.2 平面尺寸計(jì)算496.4.3 消化池?zé)峁び?jì)算496.4.4 沼氣混合攪拌計(jì)算506.4.5 消化后的污泥量計(jì)算516.4.6 沼氣產(chǎn)量516.4.7 貯氣柜516.4.8 沼氣壓縮機(jī)526.5 污泥脫水526.5.1 回流污泥泵房526.5.2 設(shè)計(jì)說明526.5.3 回流污泥泵設(shè)計(jì)選型526.6剩余污泥泵房536.6.1 設(shè)計(jì)說明536.6.2 設(shè)計(jì)選型537 污水處理廠平面布置和高程布置557.1 污水處理廠設(shè)施組成557.2 平面布置55

15、7.2.1 工藝流程布置557.2.2 構(gòu)（建）筑物平面布置567.2.3 污水廠管線布置567.2.4 廠區(qū)道路和綠化布置567.3 高程布置567.3.1 污水高程布置577.3.2 污泥高程布置588 土建與公用618.1 土建工程618.2公用工程618.2.1 供電618.2.2 自動(dòng)監(jiān)測與控制618.3 投資估算628.3.1 估算范圍628.3.2 編制依據(jù)628.3.3 材料價(jià)格628.4 投資估算628.5 勞動(dòng)定員與運(yùn)行費(fèi)用638.5.1 勞動(dòng)定員638.5.2 運(yùn)行費(fèi)用64（1）成本估算有關(guān)單價(jià)64總結(jié)67參考文獻(xiàn)69致 謝71致 謝1 設(shè)計(jì)概述1.1 前言大連市金州高新

16、區(qū)位于大連市東北部,經(jīng)過幾十年的改革開放,人民的生活水平有了極大的提高,但是在享受美好生活的同時(shí)面臨著越來越嚴(yán)重的環(huán)境問題,大量的生活污水和工業(yè)廢水使得水環(huán)境不斷惡化,為了創(chuàng)造一個(gè)良好的生活環(huán)境,建一座現(xiàn)代化的污水處理廠顯得尤為重要。目前大連市金州高新區(qū)沒有完善的排水管網(wǎng),多數(shù)污水直接排出,現(xiàn)有的三家企業(yè)雖然設(shè)有廢水處理工藝,但遠(yuǎn)沒有達(dá)到排河的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),對水體造成了嚴(yán)重污染。1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)與設(shè)計(jì)依據(jù)1.2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)(1)城市排水工程規(guī)劃設(shè)計(jì)，具體包括以下內(nèi)容：1）排水系統(tǒng)體制的選擇。2）排水管道規(guī)劃及污水處理廠的位置選擇。3）雨水管道規(guī)劃設(shè)計(jì)。4)污水廠總體布置圖和某些構(gòu)筑物施工圖設(shè)計(jì)。

17、(2)污水處理廠工藝設(shè)計(jì)，具體包括以下內(nèi)容：1）污水處理方案的論證，包括污水處理基本工藝路線的確定、污水處理工藝流程論證和主要處理構(gòu)筑物的選型。2）污水處理和污泥處理工藝設(shè)計(jì)計(jì)算。3）主干管施工縱剖圖的繪制。 4）污水泵站的工藝設(shè)計(jì)。污水總泵站或中途泵站工藝施工圖。包括選泵泵站工藝設(shè)計(jì)計(jì)算及泵站工藝圖的繪制。 5）污水處理廠廠區(qū)平面圖的布置，包括污水處理廠主體構(gòu)筑物附屬建筑物道路綠化等內(nèi)容。 6）污水處理廠工藝高程計(jì)算。 7）污水處理主體構(gòu)筑物工藝圖的繪制。1.2.2 設(shè)計(jì)依據(jù)(1)大連市金州高新區(qū)城市排水工程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)書；(2) 大連市金州高新區(qū)城市排水工程地形圖（1：10000）；(3)

18、污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)cj3082-2002；(4)城市污水處理廠污水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)gb18918-2002；(5)城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范cjj17-2004；(6)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)gb3838-2002；(7)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)gb8978-1996；(8)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范gb50014-2006；(9)室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范gb50013-2006；(10)給水排水工程管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gb50332-2002；(11)城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)gbj140-90。1.3 設(shè)計(jì)原始資料1.3.1 地形與城市規(guī)劃資料（1） 城市地形與規(guī)劃平面圖1張（另發(fā)），比例為1：1000

19、0；（2） 城市各區(qū)人口密度與居住區(qū)綜合生活污水量標(biāo)準(zhǔn)。 指標(biāo)區(qū)域人口密度（人/公頃）污水量標(biāo)準(zhǔn)（升/人日）區(qū)250160區(qū)240150區(qū)280170區(qū)260180 表1城市各區(qū)人口密度及綜合污水量標(biāo)準(zhǔn) 城市各區(qū)中各類地面面的比例（）區(qū)域各種屋面混凝土與瀝青路面碎石路面非鋪砌土路 面公園與綠地區(qū)501314815區(qū)50209813區(qū)4515101020區(qū)48177820 表2城市各區(qū)中各類地面面的比例（） 工業(yè)企業(yè)排水量水質(zhì)資料企業(yè)名稱平均排水量/m3/d最大排水量m3/hss/mg/lcod/mg/lbod/mg/l氨氮/mg/l總磷/mg/lph水溫紡織廠31004906703100960

20、290.48.325.5食品廠370038046037002800250.96.926印染廠33006903902900940251.08.127注：tkn=25g/l 表3工業(yè)企業(yè)排水量和水質(zhì)資料1.3.2 氣象資料（1）氣溫等資料大連市金州高新區(qū)位于大連市東北部，該區(qū)氣候特點(diǎn)是：年降水量適中，夏季涼爽，冬季寒冷而濕潤。年平均降水量658毫米，日最大降水量達(dá)180毫米，時(shí)最大降水量68毫米。年平均相對濕度6085。全區(qū)年平均氣溫11，年極端最低氣溫-21，年極端最高氣溫36。最高月平均氣溫28，最低月平均氣溫-9。為明顯的海洋氣候特征。常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)。（2）設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度公式及其參數(shù)；m

21、in式中 設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度公式（l/sha）；設(shè)計(jì)重現(xiàn)期（a）； 降雨歷時(shí)（min）；地面集水時(shí)間（min），本設(shè)計(jì)中取10min；管內(nèi)雨水流行時(shí)間（min）；各管段的長度（m）；各管段的水流速度（m/s）；折減系數(shù)，對于暗管取2。(3)地質(zhì)資料1) 排水管網(wǎng)干管處一般性資料： 土壤性質(zhì)為粘土，冰凍深度-0.92米，地下水位7.3米；2) 污水總泵站和污水處理廠址處： 土壤性質(zhì)為亞粘土，冰凍深度-0.93米，地下水位6.8米，土壤承載力：14 噸/米2，地震烈度小于6度。受納水體水文及地質(zhì)資料；受納水體為河流時(shí)，污水處理廠排放口資料如下：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d

22、omg/lbodmg/lssmg/lss允許增加量/mg/l最小流量時(shí)（月平均）200.653最高水位時(shí)800.958常水位時(shí)600.755206.04.03035在污水總排放口下游30公里處有取水口要求： bodmg/l 表4 污水處理廠排放口資料1.3.4 污水廠出水水質(zhì)資料 經(jīng)污水處理廠處理的污水應(yīng)達(dá)到國家排放水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（gb18918-2002）中的一級a水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，bod10/l,ss10/l,cod50/l,nh3-n5/l,tn15 /l,tp0.5/l。 青海大學(xué)土木工程學(xué)院732 排水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1 排水系統(tǒng)體制的選擇 排水系統(tǒng)體制分為合流制和分流制，分流制的優(yōu)點(diǎn)是它可以分

23、期建設(shè)和實(shí)施，一般在城市建設(shè)初期建造城市污水下水道，在城市建設(shè)達(dá)到一定規(guī)模后再建造雨水道，收集、處理和排放降水，尤其是暴雨徑流水。 完全分流制排水系統(tǒng)分設(shè)污水和雨水兩個(gè)管渠系統(tǒng)，前者匯集生活污水、工業(yè)廢水，送至處理廠，經(jīng)處理后排放或加以利用。后者通過各種排水設(shè)施匯集城市內(nèi)的雨水和部分工業(yè)廢水，就近排入水體，但初期雨水未經(jīng)處理直接排放到水體后，將對水體造成污染。 對于大連市金州高新區(qū)這種沿海城市，對環(huán)保要求很高，應(yīng)盡可能減少污染物的排放量，以保護(hù)環(huán)境，建設(shè)社會(huì)主義和諧社會(huì)創(chuàng)造良好的條件。綜合考慮，選用完全分流制排水體制。2.2 污水管網(wǎng)的定線2.2.1 污水處理廠廠址的確定污水處理廠位置的選擇應(yīng)

24、符合城市總體規(guī)劃和排水總體規(guī)劃的要求，應(yīng)根據(jù)地形風(fēng)向河流等因素選擇廠址，廠址必須位于集中給水水源下游，并設(shè)在城鎮(zhèn)工廠廠區(qū)及生活區(qū)的下游和季節(jié)主風(fēng)向的下風(fēng)向。綜合考慮大連市金州高新區(qū)地形地勢河流流向以及主導(dǎo)風(fēng)向，將污水處理廠廠址選于東南角，靠近河流岸邊。污水處理廠處土壤性質(zhì)為亞粘土，冰凍深度-0.93米，地下水位6.8米，土壤承載力：14噸/米2，地震烈度小于6度。地勢平坦坡度小于1.5，水文地質(zhì)條件良好。交通便利，緊鄰河流下游。綜合考慮，污水處理廠選于此處較為合理。2.2.2 污水排水管網(wǎng)定線 影響管網(wǎng)定線的一個(gè)最重要的因素是地形，合理的定線是污水管道設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。定線遵循的主要原則是：盡可

25、能在管線較短和埋深最小的情況下，讓最大區(qū)域的污水能夠自由排出。2.3 排水管網(wǎng)計(jì)算2.3.1 生活污水量、工業(yè)企業(yè)廢水量的計(jì)算 各區(qū)域面積（單位ha ） 區(qū)域區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)面積106.3355.7358.3262 表5各區(qū)域總面積 城市各區(qū)人口密度及綜合污水量標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)區(qū)域人口密度（人/公頃）污水量標(biāo)準(zhǔn)（升/人日）區(qū)250160區(qū)240150區(qū)280170區(qū)260180 區(qū)人口數(shù) =106.3 250=26575人 區(qū)人口數(shù) =355.7 240=85368人 區(qū)人口數(shù) =358.3 280=100324人 區(qū)人口數(shù) =262 260=68120人 各區(qū)域流量（單位m3/d）區(qū)域區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)流量12261

26、.612805.21705512261.6 表6各區(qū)域流量 區(qū)流量q1=26575160=12261.6m3/d 區(qū)流量q2=85368150=12805.2 m3/d 區(qū)流量q3=100324170=17055 m3/d 區(qū)流量q4=68120180=12261.6m3/d 生活污水量qd=12261.612805.217055 12261.6=54383.4 m3/d表3 工業(yè)企業(yè)排水量水質(zhì)資料企業(yè)名稱平均排水量/m3/d最大排水量m3/hss/mg/lcod/mg/lbod/mg/l氨氮/mg/l總磷/mg/lph水溫紡織廠31004906703100960290.48.325.5食品廠

27、370038046037002800250.96.926印染廠33006903902900940251.08.127注：tkn=25g/l紡織廠平均排水量=3100m3/d，最大排水量為490m3/h，設(shè)計(jì)秒流量為136.11l/s食品廠平均排水量=3700m3/d，最大排水量為380m3/h，設(shè)計(jì)秒流量為105.56l/s印染廠平均排水量=3300m3/d，最大排水量為690m3/h，設(shè)計(jì)秒流量為191.67l/s工業(yè)企業(yè)平均排水量=10100m3/d，最大時(shí)排水量為1560m3=433.3l/s 2.3.2 區(qū)和區(qū)污水管網(wǎng)水力計(jì)算區(qū)居民平均日用水量為； qd=qn=12261.6m3/d=

28、141.92 l/s區(qū)計(jì)算總變化系數(shù)為 q=141.92 l/s ,因?yàn)? q1000, 所以kz取值為1.56 區(qū)居民平均日用水量為 qd=qn=12805.2 m3/d=148.2l/s區(qū)計(jì)算總變化系數(shù)為q=148.2 l/s ,因?yàn)? q1000, 所以kz取值為1.56計(jì)算區(qū)居民生活污水設(shè)計(jì)流量； q1=(kz qn) =141.921.56=221.4l/s q2=(kz qn) =148.21.56=231.2l/s區(qū)和區(qū)居民生活污水設(shè)計(jì)流量為452.6l/s區(qū)和區(qū)工業(yè)企業(yè)平均排水量（集中水量） qm=3100m3/d+3300 m3/d =74 l/s區(qū)和區(qū)污水設(shè)計(jì)總流量 q總=

29、221.4l/s231.2 l/s74 l/s=526.6 l/s區(qū)的比流量為qa=106.3 l/s/221.4=0.48【（l/s）/ha】區(qū)的比流量為；qa=231.2l/s/355.7=0.65【（l/s）/ha】2.3.3 區(qū)和區(qū)污水管網(wǎng)水力計(jì)算區(qū)居民平均日用水量為qd=qn=17055 m3/d=197.4l/s區(qū)計(jì)算總變化系數(shù)為；q=197.4l/s因?yàn)?q1000 kz=2.7/qd0.11 kz=2.7/1.79=1.51 所以kz取值為1.51區(qū)居民平均日用水量為qd=qn=12261.6=141.9l/s區(qū)計(jì)算總變化系數(shù)為；因?yàn)?q1000 kz=2.7/qd0.11 k

30、z=2.7/1.73=1.56 所以kz取值為1.56計(jì)算區(qū)和區(qū)居民生活污水設(shè)計(jì)流量；q3=(kz qn) =197.4l/s1.51=298l/sq4=(kz qn)=141.9l/s1.56=221.4l/s區(qū)和區(qū)居民生活污水設(shè)計(jì)流量為519.4l/s區(qū)和區(qū)工業(yè)企業(yè)排水量（集中水量）qm=3700 m3/d =42.82 l/s區(qū)污水設(shè)計(jì)總流量q總=298l/s42.82 l/s=340.82 l/s區(qū)污水設(shè)計(jì)總流量q總=221.4 l/s區(qū)的比流量為；qa=340.84l/s/358.3=0.95 【（l/s）/ha】區(qū)的比流量為；qa=221l/s/262=0.84【（l/s）/ha】

31、2.4 最小設(shè)計(jì)坡度 常用管徑的最小設(shè)計(jì)坡度管徑（mm） 最小設(shè)計(jì)坡度 管徑（mm） 最小設(shè)計(jì)坡度4000.001510000.0006500 0.0012 1200 0.0006600 0.00101400 0.00058000.00081500 0.0005 在居住區(qū)和廠區(qū)內(nèi)的污水支管最小管徑為200mm，在城鎮(zhèn)道路下的污水管道最小管徑為300mm，管徑200mm的最小設(shè)計(jì)坡度為0.004，管徑300mm的最小坡度為0.003。排水管道的材質(zhì)為鋼筋混凝土管，粗糙系數(shù)n為0.014，污水管道在設(shè)計(jì)充滿度下為0.6m/s（排水管道的最小設(shè)計(jì)流速），污水排水管道一般采用非滿流設(shè)計(jì)。排水管網(wǎng)干管處

32、一般性資料：土壤性質(zhì)為粘土，冰凍深度-0.92米，地下水位7.3米；確定管段起點(diǎn)埋深，節(jié)點(diǎn)1的埋深取為1.01m。管內(nèi)低標(biāo)高為12.01-1=11.01m排水管網(wǎng)干管處一般性資料：土壤性質(zhì)為粘土，冰凍深度-0.92米，地下水位7.3m。2.5 最大設(shè)計(jì)充滿度污水管道的設(shè)計(jì)要符合最大設(shè)計(jì)充滿度的要求 最大設(shè)計(jì)充滿度管徑d或渠高h(yuǎn)(mm) 最大設(shè)計(jì)充滿度h/d200-3000.55350-4500.65500-9000.7010000.752.5.1 最大設(shè)計(jì)流速 通常，金屬管道的最大設(shè)計(jì)流速為10m/s，非金屬管道的最大設(shè)計(jì)流速為5m/s。2.5.2 污水管道的銜接 污水管道在檢查井中銜接，設(shè)計(jì)

33、師必須考慮檢查井的上游管段和下游管段銜接的高程關(guān)系。管道銜接是要遵守兩個(gè)原則；其一，避免上游管道形成回水，造成淤積；其二，在平坦地區(qū)應(yīng)盡可能提高下游管道的標(biāo)高，以減小埋深。管道常用的銜接方法有；一為水面平接，二為管頂平接。2.6 雨水管渠的設(shè)計(jì)2.6.1 雨水量的計(jì)算表2城市各區(qū)中各類地面面的比例（）區(qū)域各種屋面混凝土與瀝青路面碎石路面非鋪砌土路 面公園與綠地區(qū)501314815區(qū)50209813區(qū)4515101020區(qū)48177820 徑流系數(shù)類型各種屋面混凝土與瀝青路面碎石路面非鋪砌土路 面公園與綠地徑流系數(shù)085-095085095055-065025-03501-02qs=qfqs雨水

34、設(shè)計(jì)流量(l/s)q-設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度（l/sha）-徑流系數(shù)f匯水面積(ha) 雨水管道采用鋼筋混凝土管，粗糙系數(shù)n為0.013，雨水管道采用滿流設(shè)計(jì)，滿流時(shí)管內(nèi)最小設(shè)計(jì)流速為0.75m/s。2.6.2 雨水管道最小坡度 街區(qū)內(nèi)的雨水管道，一般不宜小于0.004，在街道下，一般不宜小于0.0025，雨水口連接管的最小坡度不小于0.01。2.6.3 雨水管道最小管徑 街道下的雨水管道，最小管徑為300mm，相應(yīng)的最小坡度為0.003，街坊內(nèi)的雨水管道，最小管徑一般采用200mm，相應(yīng)的最小坡度為0.01。2.6.4 排水系統(tǒng)的布置的原則排水系統(tǒng)的布置應(yīng)全面規(guī)劃，盡量做到：（1）排水溝道要處于控制面

35、積的最低處，以求盡量自流排水。（2）根據(jù)地形應(yīng)將排水地區(qū)劃分為高、中、低等片，做到高水高排，低水低排,自排為主,抽排為輔。（3）排水干溝的出口應(yīng)選擇在容泄區(qū)水位較低和河床比較穩(wěn)定的地方。（4）下級排水溝道的布置要為上級溝道排水創(chuàng)造良好的條件，干溝要盡可能布置成直線。此外，排水溝布置要避開土質(zhì)差的地帶，以節(jié)省工程費(fèi)用并使排水安全及時(shí)。（5）在有外水入侵的排水區(qū)，應(yīng)布置截流溝或撇洪溝，使外來的地面水和地下水直接引入排水干溝或容泄區(qū)。2.6.5 排水溝道排水溝道一般分為干溝、支溝、斗溝等數(shù)級，當(dāng)排水面積較大或地形較復(fù)雜時(shí)，排水溝道級數(shù)可適當(dāng)增加。它主要用以排水，有時(shí)也起到蓄水和滯水作用。通常采用明溝

36、將澇(漬)水自流排入容泄區(qū)。但在一些地區(qū)，汛期外江水位高于排水區(qū)內(nèi)的溝道水位，澇水不能自流排出，須設(shè)置泵站抽排。為了節(jié)省排水費(fèi)用和能源，還要盡量利用排水區(qū)內(nèi)的湖泊、洼地滯蓄一部分澇水。2.7 污水處理方案及工藝路線的論證2.7.1 氧化溝工藝氧化溝工藝的特點(diǎn)：(1)氧化溝的溝渠長度較大，污水在氧化溝內(nèi)停留的時(shí)間長，污水的混合效果好。可以不沒初沉池，有機(jī)懸浮物在氧化溝內(nèi)能達(dá)到好氧穩(wěn)定的程度;(2)如采用一體式氧化溝，可不單獨(dú)設(shè)二次沉淀池，使氧化溝與二沉池合建。中間的溝渠連續(xù)作為曝氣池，兩側(cè)的溝渠交替作為曝氣池和二次沉淀池，污泥自動(dòng)回流，節(jié)省了二沉池與污泥回流系統(tǒng)的費(fèi)用。(3)污泥齡長，有利于硝化

37、菌的繁殖，在氧化溝內(nèi)可產(chǎn)生硝化反應(yīng);污泥產(chǎn)率低，且多已達(dá)到穩(wěn)定的程度，不需要再進(jìn)行硝化處理，可直接進(jìn)行濃縮脫水。(4)氧化溝的曝氣裝置具有兩個(gè)功能:供氧并推動(dòng)水流以一定的流速循環(huán)流動(dòng)。污泥的bod負(fù)荷低，同延時(shí)曝氣法。對水質(zhì)和水量的變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性; 氧化溝又名氧化渠，因其構(gòu)筑物呈封閉的環(huán)形溝渠而得名。它是活性污泥法的一種變型。因?yàn)槲鬯突钚晕勰嘣谄貧馇乐胁粩嘌h(huán)流動(dòng)，因此有人稱其為“循環(huán)曝氣池”、“無終端曝氣池”。氧化溝的水力停留時(shí)間長，有機(jī)負(fù)荷低，其本質(zhì)上屬于延時(shí)曝氣系統(tǒng)?，F(xiàn)氧化溝處理城市污水中國業(yè)已廣泛采用。 氧化溝是活性污泥法的一種變型，其曝氣池呈封閉的溝渠型，所以它在水力流態(tài)上不

38、同于傳統(tǒng)的活性污泥法，它是一種首尾相連的循環(huán)流曝氣溝渠，污水滲入其中得到凈化，最早的氧化溝渠不是由鋼筋混凝土建成的，而是加以護(hù)坡處理的土溝渠，是間歇進(jìn)水間歇曝氣的，從這一點(diǎn)上來說，氧化溝最早是以序批方式處理污水的技術(shù)。 氧化溝又名氧化渠，因其構(gòu)筑物呈封閉的環(huán)形溝渠而得名。它是活性污泥法的一種變型。因?yàn)槲鬯突钚晕勰嘣谄貧馇乐胁粩嘌h(huán)流動(dòng)，因此有人稱其為“循環(huán)曝氣池”、“無終端曝氣池”。氧化溝的水力停留時(shí)間長，有機(jī)負(fù)荷低，其本質(zhì)上屬于延時(shí)曝氣系統(tǒng)。 以下為一般氧化溝法的主要設(shè)計(jì)參數(shù)： 水力停留時(shí)間：1040小時(shí)； 污泥齡：一般大于20天； 有機(jī)負(fù)荷：0.050.15kgbod5/(kgmlss

39、.d)； 容積負(fù)荷：0.20.4kgbod5/(m3.d)； 活性污泥濃度：20006000mg/l； 溝內(nèi)平均流速：0.30.5m/s。 氧化溝的技術(shù)特點(diǎn)：氧化溝利用連續(xù)環(huán)式反應(yīng)池（cintinuous loop reator,簡稱clr）作生物反應(yīng)池，混合液在該反應(yīng)池中一條閉合曝氣渠道進(jìn)行連續(xù)循環(huán)，氧化溝通常在延時(shí)曝氣條件下使用。氧化溝使用一種帶方向控制的曝氣和攪動(dòng)裝置，向反應(yīng)池中的物質(zhì)傳遞水平速度，從而使被攪動(dòng)的液體在閉合式渠道中循環(huán)。 氧化溝一般由溝體、曝氣設(shè)備、進(jìn)出水裝置、導(dǎo)流和混合設(shè)備組成，溝體的平面形狀一般呈環(huán)形，也可以是長方形、l形、圓形或其他形狀，溝端面形狀多為矩形和梯形。

40、氧化溝法由于具有較長的水力停留時(shí)間，較低的有機(jī)負(fù)荷和較長的污泥齡。因此相比傳統(tǒng)活性污泥法，可以省略調(diào)節(jié)池，初沉池，污泥消化池，有的還可以省略二沉池。氧化溝能保證較好的處理效果，這主要是因?yàn)榍擅罱Y(jié)合了clr形式和曝氣裝置特定的定位布置，是式氧化溝具有獨(dú)特水力學(xué)特征和工作特性：1) 氧化溝結(jié)合推流和完全混合的特點(diǎn)，有力于克服短流和提高緩沖能力，通常在氧化溝曝氣區(qū)上游安排入流，在入流點(diǎn)的再上游點(diǎn)安排出流。入流通過曝氣區(qū)在循環(huán)中很好的被混合和分散，混合液再次圍繞clr繼續(xù)循環(huán)。這樣，氧化溝在短期內(nèi)（如一個(gè)循環(huán)）呈推流狀態(tài)，而在長期內(nèi)（如多次循環(huán)）又呈混合狀態(tài)。這兩者的結(jié)合，即使入流至少經(jīng)歷一個(gè)循環(huán)而基

41、本杜絕短流，又可以提供很大的稀釋倍數(shù)而提高了緩沖能力。同時(shí)為了防止污泥沉積，必須保證溝內(nèi)足夠的流速（一般平均流速大于0.3m/s），而污水在溝內(nèi)的停留時(shí)間又較長，這就要求溝內(nèi)由較大的循環(huán)流量（一般是污水進(jìn)水流量的數(shù)倍乃至數(shù)十倍），進(jìn)入溝內(nèi)污水立即被大量的循環(huán)液所混合稀釋，因此氧化溝系統(tǒng)具有很強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力，對不易降解的有機(jī)物也有較好的處理能力。 2) 氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度，特別適用于硝化反硝化生物處理工藝。氧化溝從整體上說又是完全混合的，而液體流動(dòng)卻保持著推流前進(jìn)，其曝氣裝置是定位的，因此，混合液在曝氣區(qū)內(nèi)溶解氧濃度是上游高，然后沿溝長逐步下降，出現(xiàn)明顯的濃度梯度，到下游區(qū)溶解氧

42、濃度就很低，基本上處于缺氧狀態(tài)。氧化溝設(shè)計(jì)可按要求安排好氧區(qū)和缺氧區(qū)實(shí)現(xiàn)硝化反硝化工藝，不僅可以利用硝酸鹽中的氧滿足一定的需氧量，而且可以通過反硝化補(bǔ)充硝化過程中消耗的堿度。這些有利于節(jié)省能耗和減少甚至免去硝化過程中需要投加的化學(xué)藥品數(shù)量。 3) 氧化溝溝內(nèi)功率密度的不均勻配備，有利于氧的傳質(zhì)，液體混合和污泥絮凝。傳統(tǒng)曝氣的功率密度一般僅為2030瓦/米3，平均速度梯度g大于100秒1。這不僅有利于氧的傳遞和液體混合，而且有利于充分切割絮凝的污泥顆粒。當(dāng)混合液經(jīng)平穩(wěn)的輸送區(qū)到達(dá)好氧區(qū)后期，平均速度梯度g小于30秒1，污泥仍有再絮凝的機(jī)會(huì)，因而也能改善污泥的絮凝性能。 4) 氧化溝的整體功率密度

43、較低，可節(jié)約能源。氧化溝的混合液一旦被加速到溝中的平均流速，對于維持循環(huán)僅需克服沿程和彎道的水頭損失，因而氧化溝可比其他系統(tǒng)以低得多的整體功率密度來維持混合液流動(dòng)和活性污泥懸浮狀態(tài)。據(jù)國外的一些報(bào)道，氧化溝比常規(guī)的活性污泥法能耗降低2030。另外，據(jù)國內(nèi)外統(tǒng)計(jì)資料顯示，與其他污水生物處理方法相比，氧化溝具有處理流程簡單，超作管理方便；出水水質(zhì)好，工藝可靠性強(qiáng)；基建投資省，運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)。 傳統(tǒng)氧化溝的脫氮，主要是利用溝內(nèi)溶解氧分布的不均勻性，通過合理的設(shè)計(jì)，使溝中產(chǎn)生交替循環(huán)的好氧區(qū)和缺氧區(qū)，從而達(dá)到脫氮的目的。其最大的優(yōu)點(diǎn)是在不外加碳源的情況下在同一溝中實(shí)現(xiàn)有機(jī)物和總氮的去除，因此是非常經(jīng)

44、濟(jì)的。但在同一溝中好氧區(qū)與缺氧區(qū)各自的體積和溶解氧濃度很難準(zhǔn)確地加以控制，因此對除氮的效果是有限的，而對除磷幾乎不起作用。另外，在傳統(tǒng)的單溝式氧化溝中，微生物在好氧缺氧好氧短暫的經(jīng)常性的環(huán)境變化中使硝化菌和反硝化菌群并非總是處于最佳的生長代謝環(huán)境中，由此也影響單位體積構(gòu)筑物的處理能力。2.7.2 氧化溝工藝特點(diǎn)(1)構(gòu)造形式多樣性 基本形式氧化溝的曝氣池呈封閉的溝渠形，而溝渠的形狀和構(gòu)造則多種多樣，溝渠可以呈圓形和橢圓形等形狀?？梢允菃螠舷到y(tǒng)或多溝系統(tǒng)；多溝系統(tǒng)可以是一組同心的互相連通的溝渠，也可以是相互平行，尺寸相同的一組溝渠。有與二次沉淀池分建的氧化溝也有合建的氧化溝，合建的氧化溝又有體內(nèi)

45、式和體外式之分，等等。多種多樣的構(gòu)造形式，賦予了氧化溝靈活機(jī)動(dòng)的運(yùn)行性能，使他可以按照任意一種活性污泥的運(yùn)行方式運(yùn)行，并結(jié)合其他工藝單元，以滿足不同的出水水質(zhì)要求。(2) 曝氣設(shè)備的多樣性(3) 常用的曝氣設(shè)備有轉(zhuǎn)刷、轉(zhuǎn)盤、表面曝氣器和射流曝氣等。不同的曝氣裝置導(dǎo)致了不同的氧化溝型式，如采用表曝氣機(jī)的卡魯塞爾氧化溝，采用轉(zhuǎn)刷的帕斯維爾氧化溝等等，與其他活性污泥法不同的是，曝氣裝置只在溝渠的某一處或者幾處安設(shè)，數(shù)目應(yīng)按處理場規(guī)模、原污水水質(zhì)及氧化溝構(gòu)造決定，曝氣裝置的作用除供應(yīng)足夠的氧氣外，還要提供溝渠內(nèi)不小于0.3m/s的水流速度，以維持循環(huán)及活性污泥的懸浮狀態(tài)。(3)曝氣強(qiáng)度可調(diào)節(jié) 氧化溝的

46、曝氣強(qiáng)度可以通過兩種方式調(diào)節(jié)。一是通過出水溢流堰調(diào)節(jié)：通過調(diào)節(jié)溢流堰的高度改變溝渠內(nèi)水深，進(jìn)而改變曝氣裝置的淹沒深度，使其充氧量適應(yīng)運(yùn)行的需要。淹沒深度的變化對曝氣設(shè)備的推動(dòng)力也會(huì)產(chǎn)生影響，從而可以對進(jìn)水流速起到一定的調(diào)節(jié)作用；其二是通過曝氣器直接調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)速：由于機(jī)電設(shè)備和自控技術(shù)的發(fā)展，目前氧化溝內(nèi)的曝氣器的轉(zhuǎn)速時(shí)可以調(diào)節(jié)的，從而可以調(diào)節(jié)曝氣強(qiáng)度的推動(dòng)力。(4) 簡化了預(yù)處理和污泥處理 氧化溝的水力停留時(shí)間和污泥齡都比一般生物處理法長，懸浮裝有機(jī)物與溶解性有機(jī)物同時(shí)得到較徹底的穩(wěn)定，姑氧化溝可以不設(shè)初沉池。由于氧化溝工藝污泥齡長，負(fù)荷低，排出的剩余污泥已得到高度穩(wěn)定，剩余污泥量也較少。因此不

47、再需要厭氧消化，而只需進(jìn)行濃縮和脫水。氧化溝法的主要設(shè)計(jì)參數(shù)：水力停留時(shí)間：1040小時(shí)； 污泥齡：一般大于20天；有機(jī)負(fù)荷：0.050.15kgbod5/(kgmlss.d)；容積負(fù)荷：0.20.4kgbod5/(m3.d)；活性污泥濃度：20006000mg/l；溝內(nèi)平均流速：0.30.5m/s氧化溝工藝與常規(guī)法相比具有以下一些主要優(yōu)點(diǎn)：(1)無須設(shè)置初沉池；(2)工藝運(yùn)行更為穩(wěn)定可靠；(3)工藝控制簡便；(4)污泥相對穩(wěn)定，可不經(jīng)厭氧消化直接脫水干化； 污水處理中的“ab 法”工藝，簡言之就是分作a 和b兩階段曝氣”處理工藝，每個(gè)階段都有相互隔離的和獨(dú)立的曝氣過程和泥水分離過程，對于活性

48、污泥的回流，也是相互隔離的，a 段沉淀池所產(chǎn)生的活性污泥回流到a 段曝氣池，b 段沉淀池所分離出來的活性污泥回流到b 段曝氣池內(nèi)。2.8 ab法工藝2.8.1 “ab 法”工藝的由來ab 工藝是吸附生物降解（adsorption-biodegradation）工藝的簡稱。這項(xiàng)污水生物處理技術(shù)是由德國某工業(yè)大學(xué)衛(wèi)生工程學(xué)院的botho bohnke 教授為解決傳統(tǒng)的二級生物處理系統(tǒng)：即：預(yù)處理初沉池曝氣池二沉池。早期污水處理工藝，所存在的去除難降解有機(jī)物和除氮脫磷效率低下，及投資和運(yùn)行費(fèi)用過高等問題，在對兩段活性污泥法和高負(fù)荷活性污泥法進(jìn)行大量研究的基礎(chǔ)上，于70 年代中期所開發(fā)，80年代初開始

49、應(yīng)用于工程實(shí)踐的一項(xiàng)新型污水生物處理工藝。二、“ab 法”工藝在我國的歷史：ab 法工藝在我國的研究和應(yīng)用大致經(jīng)歷了以下三個(gè)階段：第一階段：上世紀(jì)70 年代末至80 年代初期，我國許多專家學(xué)者對ab 工藝的特性、運(yùn)行機(jī)理及處理過程和穩(wěn)定性等方面，進(jìn)行了深入全面和系統(tǒng)的研究，對“ab 法”工藝在我國的應(yīng)用和推廣起到了積極作用。第二階段：上世紀(jì)70 年代末至80 年代，我國許多大專院校紛紛開設(shè)專題研究課程，尤其是設(shè)計(jì)研究部門也對ab 法處理城市污水、工業(yè)廢水進(jìn)行規(guī)?；膶?shí)驗(yàn)研究，為ab 法的工程設(shè)計(jì)和工程應(yīng)用取得了大量的數(shù)據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為其在我國的工程應(yīng)用起到了十分關(guān)鍵的作用。第三階段：自上世紀(jì)8

50、0 年代起，國內(nèi)逐步開始將“ab 法”應(yīng)用到城市污水處理和工業(yè)廢水處理工程中，已建成相當(dāng)數(shù)量的ab 法工藝的城市污水處理廠，成效顯著，取得了十分可觀的社會(huì)效益和環(huán)境效益。2.8.2 ab法污水處理工藝ab工藝的特點(diǎn)(1)a段和b段各自擁有自己獨(dú)立的回流系統(tǒng)，這樣兩段分開，有各自獨(dú)特的微生物群體，處理效果穩(wěn)定。 (2)a段的產(chǎn)泥量很大，污泥含磷量高于常規(guī)活性污泥法。(3)不設(shè)初沉池，由吸附池和中間沉淀池組成a段。(4)b段由曝氣池和二次沉淀池組成。2.8.3 ab法工藝的主要特征(1)a 段在很高的負(fù)荷下運(yùn)行，其負(fù)荷率通常為普通活性污泥法的50100 倍，污水停留時(shí)間只有3040min，污泥齡僅為0.30.5d。污泥齡較高，真核生物無法生存，只有某些世代短的原核細(xì)菌才能適應(yīng)生存并得以生長繁殖，a 段對水質(zhì)、水量、ph 值和有毒物質(zhì)的沖擊負(fù)荷有極好的緩沖作用。a 段產(chǎn)生的污泥量較大，約占整個(gè)處理系統(tǒng)污泥產(chǎn)量的80%左右，且剩余污泥中的有機(jī)物含量高。(2)b 段可在很低的負(fù)荷下運(yùn)行，負(fù)荷范圍一般為0.15kgbod/(kgmlss.d)水力停留時(shí)間為25h，污泥齡較長，且一般為1520d。在b 段曝氣池中生長的微生物除菌膠團(tuán)微生物外，有相當(dāng)數(shù)量的高級真核微生物，這些微生物世代期比較長，并適宜在有機(jī)物含量比較低的情況下生存和繁殖。(3)a 段與b