内蒙古某市排水工程给排水毕业设计说明书.doc

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1、引 言随着城市和工业的飞速发展，污、废水的排放量与日剧增。据统计资料，我国城市污水的年排放量已达400多亿立方米，但在我国680多个城市中，仅有200多座在建和建成的污水处理厂，并且集中在近100个城市中。污水的大量排放，导致了水环境的污染和水资源可利用性的降低。城市污水、工业污水和农业面源污染致使我国城市水域90%受到污染，所以城市水质型水资源危机是我国普遍存在的现象。随着社会和经济的不断发展，城市污水和废水量会不断的增加，污水处理就显得尤为重要了。我国水资源短缺已经是一个不争的事实，也引起了国家对污水治理的重视，并相应的出台了一系列的政策，必须向建设节水型工农业、节水型城市、节水型社会的方

2、向发展。这也在一定程度上促进了一些先进的处理工艺的诞生， 可以实现污水的再利用，实现水体的循环利用，水的循环利用不仅能减少向天然水体取水的数量，缓解水资源短缺，并且也减少了向天然水体排放污水的数量，减少了对水环境的污染。城市排水工程对于保护环境，促进工农业生产，保障人民健康都具有十分重要的意义。第一章 排水工程概况1.1 设计题目内蒙古自治区H市排水工程设计1.2 设计目标以培养工程师基本素质为中心，通过毕业设计的教学环节，使学生具备一些基本的工程知识：（1）调查研究、收集资料和阅读中外文文献的能力；（2）方案的技术、经济、环境、社会等诸方面的综合分析论证能力；（3）一定的理论分析与设计运算能

3、力；（4）良好的计算机操作及应用（绘图、方案论证、技术优化等）能力；（5）熟悉并掌握与工程建设有关的标准和规范；（6）工程制图及编写说明书的能力。1.3 设计任务（1）排水管网的扩初设计；（2）排水泵站工艺设计，含部分工艺施工图设计；（3）污水处理工艺设计，含部分单体构筑物的工艺施工图设计；（4）污泥处理工艺设计，含部分单体构筑物的工艺施工图设计；（5）平面布置及高程计算。1.4 基本要求（1）通过阅读中外文文献，调查研究与收集有关的设计资料，确定合理的污水处理工艺流程，进行各个构筑物的水力计算，经过技术与经济分析，选择合理的设计方案。（2）设计说明书应包括污水处理工程设计的主要原始资料，污水

4、管道计算、污水处理程度计算、污水处理厂计算、排水总泵站计算，附有必要的计算简图，设计说明书要求内容完整，计算准确，文理通顺、书写工整，一般应在3.55.5万字左右，应有300字左右的中英文说明书摘要，编写格式参照内蒙古工业大学本科生毕业设计（论文）模板及表格（修订）；（3）毕业设计图纸应准确地表达设计意图,图面力求布置合理、正确、清晰，符合工程制图要求，图纸不少于10张（按1号图纸计），有35张图纸采用计算机绘制，至少有3张图纸应基本达到施工图图纸深度；（4）设计中建议对有能力的学生进行某一专题或某一设计部分进行深入的计算，培养学生的独立工作、善于思考的能力。1.5 设计原始资料1.5.1 地

5、形与城市规划资料（1）城市地形与总规划图一张；（2）城市各区人口密度与居住区生活污水量标准：l 城市各区的人口密度均按 380人/公顷 计算；l 污水量标准按 120L/人 计算；（3）屋面各类路面比例（%）：各种屋面混凝土与沥青路面碎石路面非砌石路面绿地2035151515（4）工业、企业与公共建筑的排水量和水质资料：公共建筑名称平均排水量m3/d最大排水量m3/hSSmg/LCODmg/LBOD5mg/LpH水温TN mg/LA厂50004503006002908.32320B厂3800200100012008007.82235（5）生活污水水质资料：SS mg/LCOD mg/LBOD5

6、 mg/LpH水温 总氮 mg/L氨氮mg/L2204002657.81535301.5.2 气象资料（1）气温资料：年平均气温 12月平均气温 19年最高气温 32月最高气温 28年最低气温 -18月最低气温 -13-10以下天数 d600以下天数 d100降雨量 mm/n300蒸发量 mm/n270（2）常年主导风向：见风玫瑰图，最大风速3m/s ；（3）设计暴雨强度公式及参数： 。（4） 地质资料土壤性质冰冻深度（m）地下水位（m）承载力（MPa）2m以上为粘土2m以下以沙土为主1.27.0正常1.6 设计步骤1.6.1排水量计算1确定排水量标准，计算城市最高日排水量、居民最高日生活排水

7、量、工厂最高日生产排水量、未预见排水量，即可得该城市最高日设计排水量；2计算城市最高日最大时的排水量，设计流量；3计算城市平均日平均时的排水量，平均流量；1.6.2 排水管网水力计算1排水方案、排水体制的选择；2排水区域划分、排水管网定线；3划分设计管段，确定管段的设计流量；4管道的水力计算；5根据计算结果绘制管网平面布置图；1.6.3污水处理程度计算1城市生活水和工业废水综合后的水质情况；2根据污水排放口的出水水质要求计算悬浮物SS、生化需氧量BOD5、COD、氮和磷的处理程度。出水水质要求如下：SS 30 mg/L，CODcr 120 mg/L，BOD5 30 mg/L，TN 15 mg/

8、L，TP 8 mg/L1.6.4 污水厂设计计算1根据地形、气象、水文等原始资料，考虑城市总体规划、污水的再生利用与环境影响等因素，通过技术经济比较选择适宜的厂址和处理方案，并加以说明；2确定各处理构筑物的设计流量；3确定各构筑物的形式和数目，根据确定的污水厂位置，初步进行污水厂的平面布置和高程布置，在此基础上确定构筑物的形状，有关尺寸和安装位置等；4进行各构筑物的设计计算，订出各构筑物和各主要构件的尺寸；5绘制出各构筑物的具体尺寸，确定各构筑物在平面布置上的确切位置，最后完成平面布置，确定各构筑物之间连接管道的位置、管径、长度、材料及附属设施，最后确定污水厂的高程布置；1.6.5泵站工艺设计

9、计算泵站位置选择和构造形式、主要尺寸、设备型号与数量、技术性能说明、水泵工作点计算和流量、扬程复核等计算、集水井的面积、平面尺寸、有效深度、进水格栅计算等，要求画出水泵特性曲线与管路特性曲线。第二章 城市排水管网设计2.1排水工程的意义和特点2.1.1排水工程的意义我国地地域辽阔，小城镇占地面积很大，基础设施薄弱，尤其是小城镇排水工程发展缓慢，许多小城镇的排水一般是明沟，下雨时易堵塞造成满街乱流，基于有些地方连明沟也没有，污水四溢，严重地影响了环境卫生和人民生活水平的提高。搞好小城镇排水工程的规划，对保证工农业生产，改善居民的居住环境，防止水体遭受污染，加速小城镇现代化建设都具有重大的意义。2

10、.1.2排水的特点小城镇排水工程是随着小城镇工农业发展和人民生活的提高而逐步建立起来的，是社会发展的必然趋势。1.小城镇排水中主要是排除生活污水，小部分生产污水及雨水。由于小城镇居民居住分散，工业企业规模较小，也较分散，所以小城镇排水具有分散性。2.小城镇居民大多数从事同一生产活动，生活规律基本相同，用水时间相对一致，其污水排放时间也较集中。3.小城镇周围一般有许多池塘和土地，因此可以采取氧化塘或土地处理系统进行污水处理。4.小城镇排水系统建设要结合当地经济发展条件，注意节约投资。在资金不足的情况下，可采取分期建设，使其逐步趋于完善。2.2城市排水方案确定排水体制一般分合流排水系统和分流排水系

11、统两种类型：1）合流制排水系统该系统是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内排除的系统。目前广泛采用的是截流式合流制排水系统。2）分流制排水系统该系统是将生活污水、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。由于排除雨水方式的不同，分流制排水系统又分为完全分流制（具有污水排水系统和雨水排水系统）和不完全分流制（只具有污水排水系统）排水系统。 从环境保护方面来看，采用截流式合流制的城市，水体仍然遭受污染，甚至达到不能容忍的程度。采用分流制的城市，初雨径流未加处理就直接排入水体，会对城市水体造成污染。尽管如此，分流制较灵活，以适应社会发展的需求，一般又能符合城市卫生的要求，

12、所以在国内外获得了较广泛的应用。 从造价方面来看，分流制可保持管内的流速，排水管道的造价较合流制高，但污水厂及泵站造价较合流制低。 从维护管理方面来看，合流制排水系统污水厂的运行管理较复杂，而分流制系统可保持管内流速，不致发生沉淀，且流入污水厂的水量和水质变化小，污水厂的运行易于控制。本设计为内蒙古自治区H市，有A、B两家工厂。排水管网的设计主要包括二个方面：污水管网设计计算，雨水管网设计计算。该市地处北方，降雨主要集中在夏秋两季，此次设计采用分流制排水系统。从环境保护，工程造价及维护管理等各个方面的因素考虑，选择完全分流制的排水体制，即分别设置污水排水系统和雨水排水系统，污水排放到污水处理厂

13、统一处理，雨水通过收集直接排入到河流中。2.3污水管网定线2.3.1污水管网布置原则1）按照城市总体规划，结合当地实际情况布置排水管网，要进行多方案技术经济比较；2）先确定排水区域和排水体制，然后布置排水管网，应按从干管到支管的顺序进行布置；3）充分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，并使管线最短和埋深最小；4）协调好与其他管道，电缆和道路等工程的关系，考虑好与企业内部管网的衔接；5）规划时要考虑到使管渠的施工，运行和维护方便；6）远近期规划相结合，考虑发展，尽可能 安排分期实施。2.3.2污水管网定线原则其主要内容有：确定排水区域，划分排水流域；选择污水厂和出水口的位置；拟定污水干管及主干管

14、的路线；确定需要提升的排水区域和设置泵站的位置等。平面布置得正确合理，可为设计间段奠定良好的基础，并使整个排水系统的投资节省。污水管道平面布置，一般按先确定主干管，再定干管，最后定支管的顺序进行。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够自流排出。为实现这一原则，定线时通常考虑的因素是：1）地形和竖向规划；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；6）地下管线及构筑物位置；7）工业企业和产生大量污水的建筑物分布情况；本设计由于地形向城市一边倾斜。定线时充分利用地形趋势来顺坡排水。采用主干管与等高线垂直，干管与等高线平行。2.3.3污水管线

15、选择比较管道系统布置符合地形趋势，一般为顺坡排水，取短捷线路。每段管道均划分适宜的服务面积。汇水面积划分除依据明确的地形外，在平坦地区要考虑各毗邻系统的合理分担。在设计中尽量避免或减少管道穿越不易通过的地带和构筑物，如高地，基岩，基地土质不好的地带，河道，铁路，地下管道，人防工事等。安排好控制点的高程。一方面应根据竖向规划，保证汇水面积内个点的水都能排出，并考虑发展，在埋深上适当留有余地；一方面应避免因照顾个别控制点而增加全线管道的埋深。在进行雨水管渠的系统规划时，应综合考虑城市地形和雨水管渠系统的布置原则，尽量采用重力流最短距离就近排至河流。2.3.4布置方案的选择 根据管道定线原则及城区实

16、际情况，设计初步考虑两套方案。管道的布置方案应在同等条件和深度下进行技术经济比较，选择一最佳方案。两个方案的污水管道系统都采用截流式布置。 方案一：由于城镇地形东西高程变化大，而南北高程变化小，考虑风向为西北风，河流处于城市南部方向自西向东。所以污水厂及出水口设在城市东南面，使所有污水尽量靠重力排出。主干管尽量平行于河流布置，干管尽量垂直于河流布置。 方案二：相对方案一作了较大的改动。水厂改在更靠近河下游位置， 管段增多。主干管垂直于河流布置，干管平行于河流布置，在布置雨水干管时和雨水干管交叉。管线较密，工程造价较高。所以选择方案一。2.4污水设计流量的确定污水管道及附属构筑物能确保通过的污水

17、最打流量称为污水设计流量。进行污水管道系统设计时采用最大日最大时流量，为设计流量，其单位为L/s。2.4.1.居住区生活污水设计流量 （2-1）式中： 居住区生活污水设计流量（L/s）;居住区生活污水定额L/(人d);设计人口数；生活污水量总变化系数 （2-2） （2-3）居住区生活污水设计流量为： （2-4）2.4.2、工业企业生活污水及淋浴污水的设计流量工厂A: 工厂B： （2-5）2.4.3、公共建筑污水设计流量2.4.4、城市污水总设计流量污水的总设计流量是居住区生活污水、工业企业生活污水、和工业废水设计流量、未预见水量四部分组成，因此，根据排水管网计算结果 （2-6） 2.5 污水管

18、网水力计算2.5.1水力计算的基本公式污水管道水力计算的目的，在于合理、经济的选择管道断面尺寸、坡度和埋深。排水管道的水力计算中采用均匀流公式。流量公式 （2-7）流速公式 （2-8）式中 流量（）；过水断面面积（）流速（）水力半径（过水断面面积与湿周的比值）（）水力坡度（等于水面坡度，也等于管底坡度）流速系数值一般按曼宁公式计算，即： （2-9）将公式（3-1）和（3-2）和（3-3）联立得： （2-10）式中：管壁粗糙系数。根据室外排水设计规范（GB50014-2006），该值根据管渠材料而定，混凝土和钢筋混泥土污水管道的管壁粗糙系数一般采用0.014.2.5.2污水管道水力计算的设计参数

19、根据室外排水设计规范（GB50014-2006），设计参数要求如下所诉。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的比值为设计充满度，当h/D=1时称为满流；当h/D1时称为非满流。污水管道的设计按非满流进行设计，其最大设计充满度的依据室外排水设计规范（GB50014-2006）, 2设计流速污水在管内流动缓慢时，污水中所含杂质可能下沉，产生淤积；当污水流速增大时，可能产生冲刷现象，甚至损坏管道。为了防止管道中产生淤积或冲刷，设计流速不宜过小或过大，应在最打和最小设计流速围之内。最小设计流速是保证管道内不致发生淤积的流速。这一最低的限值与污水中所含悬浮物的成分和粒度有关；与管道

20、的水力半径，管壁的粗糙系数有关。从实际运行情况看，流速是防止管道中污水所含悬浮物沉淀的重要因素，但不是唯一的因素。引起污水中悬浮物沉淀的觉得因素是充满度，即水深。一般小管道水量变化大，水深变小时就容易产生沉淀。大管道水量大、动量大，水深变化小，不易产生沉淀。因此不需要按管径大小分别规定最小设计流速。根据国内污水管道实际运行情况的观测数据并参考国外经验，污水管道的最小设计流速定为0.6m/s。含有金属、矿物困提或重油杂质的生产污水管道，其最小设计流速宜适当加大。最大设计流速是保证管道不被冲刷损坏的流速。改值与管道材料有关，通常的最大设计流速为10m/s，非金属管道的最大设计流速为5m/s。3最小

21、管径为了养护工作的方便，常规定一个允许的最小管径。在街区和常去内最小管径为200mm，在街道下为300mm。在进行管道水力计算时，上游管道由于服务的排水面积小，因而设计流量小，按此流量计算得出的管径小于最小管径，此时就采用最小管径值。4设计坡度在污水管道系统设计时，通常使管道埋设坡度与设计地区的地面坡度基本一致，但管道坡度造成的流速应等于或大于最小设计流速，以纺织管道内产生沉淀。这一点在地势平坦或管道走向与地面坡度相反时尤为重要。因此，将相应于管内流速为最小设计流速时的管道坡度叫做最小设计坡度。当在给定设计充满度条件小，管径越大，相应的最小设计坡度值也就越小。具体规定是：管径200mm的最小设

22、计坡度0.004；管径300mm的设计坡度0.003。5污水管道的埋设深度污水管网占污水工程总投资的一多半，因此，合理地确定管道埋深对于降低工程造价是十分重要的。在土质较差、地下水位较高的地区，若能设法减小管道埋深，对于降低工程造价尤为明显。管道埋深深度主要考虑以下两点：1）、覆土厚度：指管道外壁顶部到地面的距离2）、埋深深度：指管道内壁底到地面的距离污水管道的最小覆土厚度，应满足下手三个因素：1）、必须防止管道内污水冰冻和因土壤冻胀而损坏管道。根据规范规定，排水管道埋深在冰冻线以下。当该地区或条件相似的去有乾埋经验或此案去相应措施时，也可以埋设在冰冻线以上。2)、必须反正管道因地面荷载而受到

23、破坏。管顶最小覆土深度宜为：人行道下0.6m,车行道下0.7m。3)、必须满足街区 污水连接管衔接的要求。污水出户管的最小埋深一般采用0.5-0.7m，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： （2-11）式中： 街道污水管网起点的最小埋深，（m）；街区污水管起点的最小埋深，（m）；街道污水管起点检查井处地面标高，（m）；街区污水管起点检查井处地面标高，（m）；街区污水管和连接支管的坡度，（m）；街坊污水管和连接支管总长度，（m）连接支管和街道污水管的管底标高差（m）。 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

24、设中需拟定最大埋深。一般干燥土壤78m，在多水、流砂、石灰岩中5m。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。6污水管道的衔接污水管道在管径、坡度、高程、方向发生变化及支付接入的地方都需要设置检查井。管道的衔接时应遵循以下原则：1）尽可能提高下游管道的高程，以减少管道埋深，较低造价2）避免上游管道中形成回水而造成淤积3）不允许下游管段管底标高高于上游管管底标高，以免形成淤积管的衔接的方法，通常有水面平接和管顶平接两种。特殊情况下可采用官邸平接或跌水连接方法。2.5.3污水管网水力计算步骤1管段设计流量计算管道设计流量包括三种流量：本段流量，从本管段沿线街坊

25、流来的污水量；转输流量，从上游管段和旁侧管道流来的污水量；集中流量，从工业企业或其他产生大量污水的公共建筑流来的污水量。从街坊平面图可知该地区地势自西向东倾斜，坡度适中，无明显的分水线，可划分为一个排水流域。街道支管布置在街坊地势较低一侧，干管基本上与等高线垂直，主干管布置在城东面河岸地处，基本与等高线平行。整个管道系统呈分流制形式布置。如污水管网平面图。本污水管网中主干管为1-N，可化分为1-2，2-3，3-4，4-5，5-6，6-N六个管段。1、街坊编号并计算个面积将个街坊编上号，并按个街坊的平面范围计算他们的面积，见街坊面积计算表表附表12、比流量计算本设计中，居住区人口密度为380人/

26、公顷，污水量标准为120L/(人d)，则比流量为： 3污水干管设计流量计算见附表24、污水干管水力计算见附表32.6雨水管网定线2.6.1雨水管渠系统平面布置的特点与污水管道系统平面布置相比较，雨水管道系统平面布置鱼油以下的特点和要求： 1、充分利用地形，就近重力流排入水体当河水水温变化很大，出水口距常水位较远时，出水口构造复杂，造价较大时，或当出水口需设置雨水泵站时，则应考虑采用集中的出水口布置形式；当地面标高低于河流的洪水位标高时，出水口需设置雨水泵站，因雨水泵站流量大，造价高，且利用率低，故应尽可能少设或将通过泵站的流量减少到最小。2、充分利用道路沟排水，以减少雨水管道的长度，可降低工程

27、造价。3、雨水管渠系统中设置明渠，可降低工程造价，但对沉重交通和卫生有较大的影响。4、雨水干管或总干管应设在排水地区的低处，已有利于支管的接入，雨水干管不宜设在道路干线上，以减少管道养护对道路的影响。5、在傍山的建造区周围应设置排洪沟，以拦截山洪，确保城镇和工业区的安全。6、雨水口的布置应使雨水不致漫过路面，不影响交通。2.6.2雨水管线定线在雨水水质符合排放水质标准的条件下，雨水应尽量利用自然地形坡度，以重力流方式贺最短的距离排入附近的池塘、河流、湖泊等水体中，以减低管渠的工程造价。当地形坡度较大时，雨水干管布置在排水流域的中间，以便于支流管道正常工作，避免发生淤积、冲刷等现象，对雨水管道水

28、力计算的基本参数作如下的技术规定。设计中雨水管网东西走向布置，沿地形坡度按重力流方式，由雨水管管直接排入河流，雨水管线布置详见污水管网布置图（图号2/10）。2.6.3雨水管渠设计参数1、设计充满度雨水管渠系统按满流设计，即。因为余数中主要含有泥沙的无机物质，雨水系统溢流对环境卫生的影响不是很严重；另外，雨水系统溢流时间一般较短，短时溢流一般不会造成严重影响。明渠应有不小于0.2m的超高，道路边沟应有不小于0.03m的超高。2、设计流速雨水经常会把地面的泥沙夹带到雨水管渠，为了防止泥沙在管渠中沉淀而造成管渠堵塞，雨水管渠的最小设计流速应大于污水管道的，雨水管渠系统最小设计流速为0.75m/s，

29、明渠最小设计流速为0.4m/s。为了防止雨水管壁被冲刷而损耗，对雨水管渠最大设计流速规定为：金属管最大设计流速10m/s，非金属管最大设计流速5m/s。3、最小管径和最小设计坡度雨水管道和合流管道，最小管径300mm,最小设计坡度0.003。雨水口连接管，最小管径200mm,最小设计坡度0.01。4、管顶覆土厚度在车行道下时，一般不小与0.7m，基础应设在冰冻线以下。5、雨水管道的衔接发法一般采用管顶平接，特殊情况下可采用跌水连接，当下游管径小于上游管径时，可采用管底平接。2.6.4雨水管渠计算1暴雨强度我国常用的暴雨强度公式形式为： (2-12)式中： 暴雨强度L/(s)重现期（年）降雨历时

30、（min）地方参数，根据同济方法进行进算确定本次设计选用天津地区的暴雨强度公式，参数如下：=10,折减系数m=2，重现期P=1，C=0.985，b=6.4,n=0.862径流系数的确定径流系数公式： (2-13)式中： 汇水面积上各类地面面积；与各类地面相应的径流系数；全部汇水面积。根据原始资料，本设计的综合径流系数为：=0.583雨水水力计算依据所给出的平面图，本设计只选一条雨水干管进行水力计算，如雨水管网平面图布置，选取12、2-3、3-4、4-5 共分4个节点，3条管段。本管道的水力计算见水力计算附表4。第三章 污水处理厂设计3.1污水处理厂设计原则1.污水厂的设计和其他工程设计一样，应

31、符合适用的要求，首先必须确保污水厂处理后污水达到排放要求。考虑现实的经济和技术条件，以及当地的具体情况（如施工条件）。在可能的基础上，选择的处理工艺流程、构（建）筑物形式、主要设备设计标准和数据等。2.污水处理厂采用的各项设计参数必须可靠。设计时必须充分掌握和认真研究各项自然条件，如水质水量资料、同类工程资料。按照工程的处理要求，全面地分析各种因素，选择好各项设计数据，在设计中一定要遵守现行的设计规范，保证必要的安全系数。对新工艺、新技术、新结构和新材料的采用积极慎重的态度。3.污水处理厂（站）设计必须符合经济的要求。污水处理工程方案设计完成后，总体布置、单体设计及药剂选用等尽可能采用合理措施

32、降低工程造价和运行管理费用，4.污水厂设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下，必须根据需要，尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术，但要确保安全可靠。5.污水厂设计必须注意近远期的结合，不宜分期建设的部分，如配水井、泵房及加药间等，其土建部分应一次建成；在无远期规划的情况下，设计时应为今后发展留有挖潜和扩建的条件。6.污水厂设计必须考虑安全运行的条件，如适当设置分流设施、超越管线、甲烷气的安全储存等。7.污水厂的设计在经济条件允许情况下，场内布局、构（建）筑物外观、环境及卫生等可以适当注意美观和绿化。3.2污水处理厂厂址的选择未经处理的城市污水任意排放，不仅会对水体产生严重污染，而且直接影响城

33、市发展和生态环境，危及国计民生。所以，在污水排入水体前，必须对城市污水进行处理。而且工业废水排入城市批水管网时，必须符合一定的排放标准。最后流入管网的城市污水统一送至污水处理厂处理后排入水体。在设计污水处理厂时，选择厂址是一个重要环节。厂址对周围环境、基建投资及运行管理都有很大影响。选择厂址应遵循如下原则：1)为保证环境卫生的要求，厂址应与规划居住区或公共建筑群保持一定的卫生防护距离，一般不小于300米。2)厂址应设在城市集中供水水源的下游不小于500米的地方。3)厂址应尽可能设在城市和工厂夏季主导风向的下方。4)要充分利用地形，把厂址设在地形有适当坡度的城市下游地区，以满足污水处理构筑物之间

34、水头损失的要求，使污水和污泥有自流的可能，以节约动力。5)厂址如果靠近水体，应考虑汛期不受洪水的威胁。6)厂址应设在地质条件较好、地下水位较低的地区。7)厂址的选择要考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。3.2.1本设计污水处理厂厂址确定 根据以上原则，将污水处理厂建在该城的西南角，水厂位于流经该城的河流上游。土质腐植性耕土，冰冻深度1.85米，地下水位6.57.2米。水厂地质条件较好，地下水位也较低，有利于施工。该城常年主导风向西风。水厂设在城市主导风向的上方，城区在污水厂的东北方向，不会影响城区的环境卫生。厂内的生活区位于主导风向的上方。 在完成污水和污泥处理构筑物的设计计算后,根据平面布置

35、的原则,综合考虑各方面因素进行了污水厂的平面布置。据污水的流量对连接各构筑物的管渠进行了选径、确定流速以及水力坡降,然后进行了水力损失计算。据水力损失计算对污水和污泥高程进行了计算和布置。 在最后阶段完成了对平面图、高程图及各种主要的构筑物的绘制。3.3污水厂处理工艺的选择3.3.1确定处理流程的原则城市污水处理的目的是使之达标排放或污水回用用于使环境不受污染，处理后出水回用于农田灌溉，城市景观或工业生产等，以节约水资源。城市污水处理及污染防治技术政策对污水处理工艺的选择给出以下几项关于城镇污水处理工艺选择的准则： 城市污水处理工艺应根据处理规模、水质特征、受纳水体的环境功能及当地的实际情况和

36、要求，经全面技术经济比较后优先确定； 工艺选择的主要技术经济指标包括：处理单位水量投资，削减单位污染物投资，处理单位水量电耗和成本，削减单位污染物电耗和成本，占地面积，运行性能，可靠性，管理维护难易程度，总体环境效益； 应切合实际地确定污水进水水质，优先工艺设计参数必须对污水的现状、水质特征、污染物构成进行详细调查或测定，做出合理的分析预测； 在水质组成复杂或特殊时，进行污水处理工艺的动态试验，必要时应开展中试研究； 积极地采用高效经济的新工艺，在国内首次应用的新工艺必须经过中试和生产性试验，提供可靠性设计参数，然后进行运用。3.3.2污水处理厂处理工艺流程选择污水处理厂的工艺流程是指达到所要

37、求的处理程度的要求下，污水处理各单元的有机组合，以满足污水处理的要求，而构筑物的选型是根据处理构筑物形式的选择，以达到各构筑物处理的最佳效果。我国城市污水处理相对于国外发达国家、起步较晚。近200年来，城市污水处理已从原始的自然处理、简单的一级处理发展到利用各种先进技术、深度处理污水，并回用。处理工艺也从传统活性污泥法、氧化沟工艺发展到A/O、A2/O、AB、SBR（包括CCAS工艺）等多种工艺，以达到不同的出水要求。虽然如此，我国的污水处理还是落后于许多国家。在我们大力引进国外先进技术、设备和经验的同时，必须结合我国发展，尤其是当地实际情况，探索适合我国实际的城市污水处理系统。对城市生活和生

38、产污水采用何种处理工艺，还需要根据污水的水量、水质、回收其中有用物质的可能性和经济性、排放标准和水体的具体的规定，并通过调查和经济比较后决定。3.3.3各处理工艺流程的处理特点比较1AO工艺法 AO工艺法也叫厌氧好氧工艺法，A(Anacrobic)是厌氧段，用于脱氮除磷；O(Oxic)是好氧段，用于除水中的有机物，工艺特点； 1）流程简单，勿需外加碳源与后曝气池，以原污水为碳源，建设和运行费用较低； 2）反硝化在前，硝化在后，设内循环，以原污水中的有机底物作为碳源，效果好，反硝化反应充分； 3）曝气池在后，使反硝化残留物得以进一步去除，提高了处理水水质； 4）A段搅拌，只起使污泥悬浮，而避免D

39、O的增加。O段的前段采用强曝气，后段减少气量，使内循环液的DO含量降低，以保证A段的缺氧状态。 2.A/O法存在的问题： 1）由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低； 2）若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大运行费用。从外，内循环液来自曝气池，含有一定的DO，使A段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到90 3）影响因素：水力停留时间（硝化6h ，反硝化2h ）循环比MLSS（3000mg/L）污泥龄（ 30d ）N/MLSS负荷率（ 0.03 ）进水总氮浓度（ 30mg/L） 2.氧化沟 氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭

40、的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟的水力停留时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。以下为一般氧化沟法的主要设计参数： 水力停留时间：1040小时； 污泥龄：一般大于20天； 有机负荷：0.050.15kgBOD5/(kgMLSS.d)； 容积负荷：0.20.4kgBOD5/(m3.d)； 活性污泥浓度：20006000mg/L； 沟内平均流速：0.30.5m/s 氧化沟利用连续环式反应池（Cintinuous Loop Reator,简称CLR）作生物反应池，混合液在该反应池中一

41、条闭合曝气渠道进行连续循环，氧化沟通常在延时曝气条件下使用。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。 氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成，沟体的平面形状一般呈环形，也可以是长方形、L形、圆形或其他形状，沟端面形状多为矩形和梯形。 氧化沟法由于具有较长的水力停留时间，较低的有机负荷和较长的污泥龄。因此相比传统活性污泥法，可以省略调节池，初沉池，污泥消化池，有的还可以省略二沉池。氧化沟能保证较好的处理效果，这主要是因为巧妙结合了CLR形式和曝气装置特定的定位布置，是式氧化沟具有独特水力学特征和工作特性：

42、1)氧化沟结合推流和完全混合的特点，有力于克服短流和提高缓冲能力，通常在氧化沟曝气区上游安排入流，在入流点的再上游点安排出流。入流通过曝气区在循环中很好的被混合和分散，混合液再次围绕CLR继续循环。这样，氧化沟在短期内（如一个循环）呈推流状态，而在长期内（如多次循环）又呈混合状态。这两者的结合，即使入流至少经历一个循环而基本杜绝短流，又可以提供很大的稀释倍数而提高了缓冲能力。同时为了防止污泥沉积，必须保证沟内足够的流速（一般平均流速大于0.3m/s），而污水在沟内的停留时间又较长，这就要求沟内由较大的循环流量（一般是污水进水流量的数倍乃至数十倍），进入沟内污水立即被大量的循环液所混合稀释，因此

43、氧化沟系统具有很强的耐冲击负荷能力，对不易降解的有机物也有较好的处理能力。 2)氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度，特别适用于硝化反硝化生物处理工艺。氧化沟从整体上说又是完全混合的，而液体流动却保持着推流前进，其曝气装置是定位的，因此，混合液在曝气区内溶解氧浓度是上游高，然后沿沟长逐步下降，出现明显的浓度梯度，到下游区溶解氧浓度就很低，基本上处于缺氧状态。氧化沟设计可按要求安排好氧区和缺氧区实现硝化反硝化工艺，不仅可以利用硝酸盐中的氧满足一定的需氧量，而且可以通过反硝化补充硝化过程中消耗的碱度。这些有利于节省能耗和减少甚至免去硝化过程中需要投加的化学药品数量。 3)氧化沟沟内功率密度的不均匀配备，

44、有利于氧的传质，液体混合和污泥絮凝。传统曝气的功率密度一般仅为2030瓦/米3，平均速度梯度G大于100秒1。这不仅有利于氧的传递和液体混合，而且有利于充分切割絮凝的污泥颗粒。当混合液经平稳的输送区到达好氧区后期，平均速度梯度G小于301s，污泥仍有再絮凝的机会，因而也能改善污泥的絮凝性能。 4)氧化沟的整体功率密度较低，可节约能源。氧化沟的混合液一旦被加速到沟中的平均流速，对于维持循环仅需克服沿程和弯道的水头损失，因而氧化沟可比其他系统以低得多的整体功率密度来维持混合液流动和活性污泥悬浮状态。据国外的一些报道，氧化沟比常规的活性污泥法能耗降低2030。 另外，据国内外统计资料显示，与其他污水生物处理方法相比，氧化沟具有处理流程简单，超作管理方便；出水水质好，工艺可靠性强；基建投资省，运行费用低等特点。 传统氧化沟的脱氮，主要是利用沟内溶解氧分布的不均匀性，通过合理的设计，使沟中产生交替循环的好氧区和缺氧区，从而达到脱氮的目的。其最大的优点是在不外加碳源的情况下在同一沟中实现有机物和总氮的去除，因此是非常经济的。但在同一沟中好氧区与缺氧区各自的体积和溶解氧浓度很难准确地加以控制，因此对