污水处理设计说明书

第1章设计总说明排水管网设计根据确定的设计方案，在适当比例的总体布置图上划分排水流域，布置管道系统；根据设计人口数污水量标准，计算污水设计流量；进行污水管道水力计算，确定管道断面尺寸、设计坡度、埋设深度；确定污水管道在道路横断面上的位置；绘制管道平面图和纵断面图。一设计原始资料（一）自然条件1、地理位置浠水县位于湖北省东部长江中游北岸，东径115°00ˊ～115°38ˊ,北纬30°13ˊ～30°49ˊ。城区属丘陵地带，地面高程（黄海高程，下同）为26m至42m之间，浠水河自东向西穿越城区。2、气象资料城区属亚热带季风性气候，四季分明，常年主导风向为东南风，光照充足。年平均气温：16.4℃；极端最高气温：41.2℃（1967年8月29日）；极端最低气温：-12.5℃；年平均降雨量：1318.06mm；最大积雪深度：25毫米；最大冻土深度：100毫米；全年主导风向为东南风，年平均大风日数1.6天，年最多大风日数5天，年平均风速0.1m/s，最大风速18m/s。3、工程地质与地震资料浠水县城区属于古老陆地，分布的片麻岩地层属于太古带地层（Ar），距今已达25亿年，在漫长的地质年代，经历了无数次的造山运动，一直处于剥蚀作用之下，形成了剥蚀残山丘地貌。根据浠水县总体规划资料，浠水县城区地震烈度为六度震区。按照国家抗震设防标准，新建工程必须设防，重点工程按提高一度设防。4、水系浠水河城区段水位受上游水库发电放水量和泄洪量控制，50年一遇洪水位31.93m。（二）城市概况1、城市规划简述（附城市规划图）浠水县城区清泉镇在浠水县中部，坐落在浠水河畔，是全县政治、经济、文化教育的中心。清泉镇距省城武汉175km，黄冈市70km，黄石市32km。城区对外交通有京九铁路和至黄冈、罗田、英山、黄石、兰溪的公路，交通十分便利。浠水县城区（清泉镇）区位条件十分优越，处在武（汉）黄（石）经济圈的中心地带，北倚大别山有丰富的农林和建材资源，西南贴近黄石、鄂州和武汉，有利于接受大中城市的信息和技术，是大别山的前沿阵地，将成为长江经济带重点开发区。浠水河自东向西穿越城区，并将城区分为南北两片，北城为旧城区，以居住用地和商业公建用地为主；南城为解放后发展起来的新城区，布置有较多的工业用地，随着招商引资项目在南城的遍地开花、火车站的建成和市政基础设施的逐步完善，近几年南城的发展速度明显加快，使城区呈现南、北双城齐发展的良好态势。2、规划面积与人口根据南城区总体规划，近期2015年规划人口2.5万人；远期2025年，规划人口5万人。3、城市绿地面积城市绿地面积约为总面积的25%。（三）城市排水现状与排水规划1、城市排水现状南城区排水系统不完善，只有少量的污水管，雨水基本是随地形漫流进入水体。由于排水系统不完善，大部分地区尚未设排水管道，导致地面积水，且污水未经处理排入浠水河，造成水体污染，影响环境。2、排水规划（1）排水体制规划采用雨、污分流体制，新建南城区排水管网系统相对独立，不与北区连接。（2）雨水雨水管道顺地形敷设，就近以最短距离排入浠水河。浠水县城区的暴雨强度公式：526.0)lg85.01(7.674tpq(l/s·ha)（四）工业废水情况浠水县南城区工业废水排水量较大的单位主要有：凸轮轴厂：近期Q=500m3/d，远期Q=600m3/d，Kh=1.2；轴承厂：近期Q=500m3/d，远期Q=800m3/d，Kh=1.3。二分析设计资料本排水管网规划的城市是浠水县南城区，设计人口安远期计算为5万人。根据该城区的平面图，可知该城区自东南向西北倾斜，地形比较平坦，没有太大的起伏变化。南城区的北边是浠水河。城区有几个用水大户，分别是西边的火车站，北边靠近河流的凸轮轴厂，按远期计算排水量Q=500m3/d,kb=1.2,东南部的轴承厂按照远期计算排水量Q=800m3/d,kb=1.3,浠水河自东向西流，主导风向为东南风。三排水管网设计说明城区排水管网采用分流制，是将生活污水工业废水分别在两个独立的管渠内派出的系统。从环保方面来看，分流制将城市污水全部送至污水厂进行处理，与合流制比较它较为灵活，截流干管尺寸不算太大，比较容易适应社会发展的需要，一般又能符合城市卫生的要求，所以在国内外获得了较广泛应用。从造价方面来看，分流制可节省初期投资费用。从维护管理方面来看，分流制系统可以保持管内的流速，不易发生沉淀，同时，流入污水厂的水量和水质比合流制变化小得多，污水厂的运行易于控制。综上所述，并考虑到该区雨季雨量较大，且该城市地区道路较宽，环保要求较高，本设计采用完全分流制排水系统。排水系统的布置形式本设计主要采用正交式和截流式布置形式。表3.1正交式、截流式和平行式布置形式的比较布置形式优点缺点适用范围正交式干管长度短，管径小，经济，污水排出迅速污水未经处理直接排放，水体受污染，影响环境仅用于排除雨水截流式减轻水体污染、改善和保护环境雨天有部分混合污水泄入水体，造成水体污染适用于分流制污水排水系统平行式地势向河流方向有较大倾斜时避免坡度及管内流速过大而使管道受到严重冲刷管道总长度较长主干管与等高线及河道成一定斜角敷设根据城市地形分析，本设计的污水排水系统主要采用截流式布置；雨水排水系统主要采用正交式布置。污水管道系统的设计污水处理厂厂址选择在城市总体规划中，污水厂的位置范围已有规定，但是，在污水厂的总体设计时，对具体厂址的选择，仍须进行深入的调查研究和详尽的技术经济比较，应遵循下列各原则：（1）厂址与规划居住区公共建筑群的卫生防护距离应根据当地具体情况，与有关部门协商确定，一般不小于300米。（2）厂址应在城市集中供水水源的下游至少500米。（3）厂址应尽可能少占农田或不占良田，且便于农田灌溉和消纳污泥。（4）厂址应尽可能设在城市和工厂夏季主导风向的下方。（5）厂址应设在地形有适当坡度的城市下游地区，使污水有自流的可能，节约动力消耗。（6）厂址应考虑汛期不受洪水的威胁。（7）厂址的选择应考虑交通运输、水电供应地质、水文地质等到条件。（8）厂址的选择应结合城市总体规划，考虑远景发展，留有充分的扩建余地。本设计中污水处理厂布置在该南城区的西北角，位于主导风向的下风向，城市河流的下游，靠近岸边，周围300m内无居住区。见城市污水系统总平面图，其依据是：①地区常年主导风向为东南风。厂址选在城市的西北角，可以减小污水厂所产生臭气对城市环境的影响。②污水厂建在河流的下游，这样避免对城市取用水水质的影响。③污水厂布置在地势较低处，有利于污水管道的重力流动，故设在河流下游的岸边。管道定线定线原则：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。排水管网的布置原则既要使管道工程量为最小，又要使水流畅通节省能量。（1）支管、干管、主干管的布置要顺直，水流不要绕弯。（2）充分利用地形地势，最大可能采用重力流形式，避免提升。（3）在起伏较大的地区，应将高区系统与低区系统分离，高区不宜随便跌水，应直接重力流入污水厂，并尽量减少管道埋深。至于个别低洼地区应局部提升，做到高水高排。（4）尽量减少中途加压站的个数。如果遇山岗尽量采用隧洞方式。若须经过土壤不良地段，应根据具体情况采用不同的处理措施，以保证地基与基础有足够的承载能力。当污水管道无法避开铁路、河流或其它地下建（构）筑物时，管道最好垂直穿过障碍物，并根据具体情况采用倒虹管、管桥或其它工程设施。若各种管线布置发生矛盾，处理的原则是，新建让已建的，临时让永久的，小管让大管，压力管让重力管，可弯让不可弯的，检修次数小让检修次数多的。污水管道设计规定（1）最大设计充满度：表3.2管径与最大充满度的关系管径D（mm）最大设计充满度h/D200~3000．60350~4500．70500~9000．75≥10000．80（2）最小坡度：管径300mm的最小设计坡度000.3。（3）设计流速：最小设计流速是保证管道内不致发生淤积的流速。污水管道的最小流速定为0.6m/s.金属管道的最大设计流速为10m/s，非金属管道的最大设计流速为5m/s.。（4）最小管径：①厂区内的工业废水管、生活污水管、街坊内的生活污水管200mm。②城市街道下的生活污水管300mm。（5）覆土：①冰冻要求：在0.7m以上（本设计无冰冻要求）。②最大覆土：不宜大于6m。③理想覆土：在满足各方面要求的前提下，争取维持在1~2m。④荷载要求：最小覆土在车行道下一般不小于0.7m。（6）连接：①管道在检查井内连接。②管道管径相同时的连接方式用水面平接，管径不同时用管顶平接。③在任何情况下进水管底不得低于出水管底，若出现三条管段连接的情况，选择出水管管内底标高低的一条管段连接。（7）坡度骤变的处理：①管道坡度骤然变陡，可由大管径变小管径。②当D=200~300mm时，只能按生产规格减小一级。③当D≥400mm时，应根据水力计算确定，但减小不能超过二级。④管道坡度骤然变缓，应逐渐过渡。（8）小管核算：①当有公建筑物位于管线始端时，应加入该集中流量进行满流复核。②流量很小而地形又较平坦的上游支线，可采用非计算管段，采用最小管径，按最小坡度控制。（9）溢流：污水管道在进入泵站或处理厂前，当条件允许时，可设事故溢流口，但必须取得当地有关部门的同意。（10）在充满度过高的管段、跌水井、大浓度污水接入的井位以及污水管线上每隔500m左右的井位处宜设通风管。水管道布置与敷设（1）从该城区的平面图可知该区地势自东南向西北方向倾斜，坡度较小，根据自然地形管道顺坡排水。整个管道系统呈截流式形式布置，见城市污水系统总平面图。（2）干管敷设在所服务排水区域的较低处，便于支管的污水自流接入。（3）在地形较平坦处，将干管敷设在低区，使得污水能以最短距离排入干管，从而使支管最短，由于支管的管径较小，保持最小流速所需坡度较大，所以减小支管长度能有效地减小整个管网的埋深。雨水管道设计雨水管道设计一般规定（1）充满度：一般按满流计算（2）流速：①满流时最小流速一般不小于0.75m/s②起始管段地形平坦，最小设计流速不可小于0.6m/s③最大允许流速同污水管道（3）最小管径、坡度：①雨水支干管最小管径300mm，最小设计坡度0.003；②雨水口连络最小管径200mm，设计坡度不小于0.002。（4）覆土或挖深：①最小覆土在车行道下一般不小于0.7m②局部条件不允许时，须对管道进行包封加固③最大覆土与理想覆土同污水管道（5）管渠连接与构筑物的连接：①管道在检查井内连接，一般采用管顶平接。②相同管径的管段可以采用水面平接；不同断面管道必要时也可采用局部管段管底平接。④任何情况下，进水管底不得低于出水管底。雨水管道布置与敷设从该城区的平面图和资料知该城区地形平坦，无明显分水线，故排水流域按城市主要街道的汇水面积划分。河流的位置确定了雨水出口的位置。雨水出口位于河岸边。由于河流的洪水位低于该地区地面的平均标高，所以雨水可以靠重力排入河流，不用设雨水泵站。河流的位置确定了雨水出水口的位置，雨水出水口位于河岸边，由于该地区地势以一定坡度坡向河流，地形对排除雨水有利，拟采用分散出口的雨水管道布置形式，雨水干管基本垂直于等高线，即正交式布置，这样雨水能以最短距离靠重力流分散就近排入水体。正交式布置的干管长度短、管径小，因而经济，雨水排出较迅速。雨水管道布置平面图详见城市雨水系统总平面图。雨水管道的设计计算见：雨水管水力计算表注：1、雨水管道各设计管段在高程上采用管顶平接2、出现下游管段的设计流量小于上游管段设计流量的情况，取上一管段的设计流量作为下游管段的设计流量3、在支管与干管相接的检查井处，会有两个∑t2值和两个管底标高值，再继续计算相交后的下一个管段时，取大的那个∑t2值和小的那个管底标高值。雨水管道敷设方式同污水管道敷设方式，当雨水管道与污水管道交叉布置时，应小管让大管，必要时设置倒虹管构筑物排水管渠上的附属构筑物包括检查井、跌水井、倒虹管、雨水口、溢流井、排出口等。（1）检查井排水系统中设置检查井，主要用于连接管渠和定期检查清通。检查井通常设在管渠交汇、转弯、尺寸或坡度改变、跌水以及相隔一定距离的直