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1、吉林化工学院毕业设计 目录第1章 城市污水雨水管网的设计计算11.1 城市污水管网的设计计算11.1.1 排水管网水力计算11.1.2 设计管段及设计流量的确定31.1.3 污水主干管水力计算41.2 城市雨水计算51.2.1 雨水管渠系统的设计51.2.2 雨水管渠系统的设计步骤6第2章 城市污水处理厂设计计算82.1 污水水质水量计算82.1.1 污水设计流量82.1.2 污水中污染物含量和处理程度计算82.2 污水处理构筑物的设计与计算102.2.1 污水厂总泵站102.2.2 细格栅设计计算142.2.3 沉砂池设计计算172.2.4 初沉池设计计算212.2.5 曝气池设计计算272
2、.2.6 二沉池332.2.7 消毒池和计量槽的设计计算372.3 污泥的处理402.3.1 污泥量的设计计算402.3.2 污泥浓缩池422.3.3 贮泥池432.3.4 污泥消化池442.3.5 污泥脱水492.3.6 污泥管渠集中计算50第3章 污水处理厂高程计算及布置523.1 污水厂高程布置523.2 构筑物高程计算523.2.1 构筑物的水头损失523.2.2 构筑物高程计算543.3 污泥高程布置58第4章 处理成本计算594.1 水厂工程造价594.1.1 计算依据594.1.2 单项构筑物工程造价计算594.2 污水处理成本计算60致谢62参考文献6363第1章 城市污水雨水
3、管网的设计计算1.1 城市污水管网的设计计算1.1.1 排水管网水力计算本设计选用圆形混凝土管，污水是按管道坡度从高到低流动，并且均假设为均匀流。(一)污水设计流量的确定1、生活污水设计流量按下式计算：Q1 =(n*N*kz)/(24*3600)式中 Q1居住区生活污水设计流量(L/s)；n 居住区生活污水定额(L/(cap*d)N 设计人口数；Kz 生活污水量总变化系数 ；Cap “人”的计量单位(1) 居住区生活污水定额居住区生活污水定额可参考居民区生活用水定额或综合生活用水定额。（2）设计人口 指污水排水系统设计期限终期的规划人口数，是计算污水设计流量的基本数据。该值是由城镇（地区）的总
4、体规划确定的。（3）生活污水量总变化系数 由于居住区生活污水定额是平均值，因此根据设计人口和生活污水定额计算所得的是污水平均流量。总变化系数与平均流量之间有一定的关系，平均流量愈大，总变化系数愈小。居住区生活污水量总变化系数值可按综合分析得出的总变化系数与平均流量只家之间的关系式求得，即kz=2.7/Q0.11式中Q平均日平均时污水流量(L/s)。当Q5L/s 时，kz=2.3;当Q1000L/s 时, kz=1.3。表1-1 生活污水总变化系数污水平均日流量（L/s）51540701002005001000总变化系数（kz）2.32.01.81.71.61.51.41.32、工业企业生活污水
5、及淋浴污水的设计流量按下式计算: Q2=(A1B1K1+A2B2K2)/3600T+(C1D1+C2D2)/3600式中 Q2工业企业生活污水及淋浴污水设计流量（L/s）; A1一般车间最大班职工人数（cap）; A2热车间最大班职工人数（cap）; B1一般车间职工生活污水定额，以25(L/(cap班)计; B2热车间职工生活污水定额，以35（L/cap班）计； k1一般车间生活污水量时变化系数，以3.0计； k2热车间生活污水量时变化系数，以2.5计； C1一般车间最大班使用淋浴的职工人数（cap）; C2热车间最大班使用淋浴的职工人数（cap）; D1一般车间淋浴的污水定额，以40（L/
6、(cap班)计; D2热车间淋浴的污水定额，以60（L/(cap班)计; T每班工作时数(h)。淋浴时间以60mim计。工业企业的水质水量见表1-2。由表1-2数据，可以计算出甲厂、乙厂的生活污水及淋浴用水分别为10.23L/s、15.62L/s；9.84 L/s、18.1L/s.3、工业废水设计流量工业废水设计流量 Q4=Q4 工业废水设计流量，（L/s）。m 生产过程中每单位产品的废水量，（L/单位产品）。M 产品的平均日产量KZ 总变化系数 T 每日生产时数（h）本题中给出了两个区的工厂污水排放量分别如下所示：甲厂生产污水量为24.31L/s,乙厂污水量为30.09L/s。1.1.2 设
7、计管段及设计流量的确定（一）设计管段及其划分两个检查井之间的管段采用的是设计流量不变,且采用同样的管径和坡度,称它为设计管段（二）设计管段的设计流量每一设计管段的污水设计流量可能包括以下几种流量(1) 本段流量q1是从管段沿线街坊流来的污水量;(2) 转输流量q2是从上游管段和旁侧管流来的污水量;(3) 集中流量q3是从工业企业或其它大型公共建筑物流来的污水量.在表1-3 设计集中流量集中用户集中流量(L/s)甲厂98.77已厂118.22火车站30.09学校18.52医院17.36公共浴池3.01本段流量可按下式计算: q1=F* q0* kz式中 q1设计管段的本段流量(L/s);F设计管
8、段服务的街区面积(ha);kz生活污水量总变化系数;q0单位面积的本段平均流量,即比流量(L/(s*ha).可用下式求得: q0=n*p/86400 式中 n居住区生活污水定额(L/(cap*d),本设计中取120L/(cap*d) P人口密度(cap/ha),本设计中取400cap/ha 代入上式中可求得比流量q0为0.556L/(s*ha)本设计分为两个不同的小区，一区生活污水定额为180 L/(cap*d)，二区生活污水定额为125 L/(cap*d)；一区人口密度为315 cap/ha，二区人口密度为290 cap/ha。把这些数据代入公式中，得：一区比流量为q1=180315/864
9、00=0.656(L/(s*ha)；二区比流量为q2=125290/86400=0.420(L/(s*ha)。污水干管水力计算表详见附表1。表1-2（a） 工业企业的水质水量工业企业生产污水日排水量（m3/d）最大班排水量（m3/班）SS(mg/L)COD(mg/L)BOD(mg/L)甲厂35002100230455265乙厂38002600320415285表1-2(b) 工业企业的水质水量工业企业工人人数最大班人数分班热车间人数一般车间人数占最大班（）淋浴（）占最大班（）淋浴（）甲厂90003800320708020乙厂720036003307070201.1.3 污水主干管水力计算在确定
10、设计流量后，便可以从上游管道开始依次进行主干管各设计管段的水力计算。一般常列表计算，见附表2，污水主干管水力计算。水力计算步骤如下：1.从管道平面布置图上量出每一设计管段的长度，列入附表2第2项。2.将各设计管段的设计流量列入表中第三项。设计管段起讫点检查井处的地面标高列入表中地10、11项。3.计算每一设计管段的地面坡度（地面坡度=地面高差/距离），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。将所确定的管径D、坡度I、流速v、充满度h/D分别列入附表2中的第4、5、6、7项。确定其它管段的管径D、坡度I、流速v、充满度h/D。6.计算各管段上端
11、、下端的水面、管底标高及其埋设深度：（1）根据设计管段长度和管道坡度求降落量。（2）根据管径和充满度求管段的水深。（3）确定管网系统的控制点。（4）求设计管段上、下端的管内底标高，水面标高及埋设深度。1点的管内底标高等于1点的地面标高减1点的埋深，为246.87-1.25=245.62m，列入表中地14项。2点的管内底标高等于1点管内底标高减降落量，为245.62-0.676=244.944m，列入表中第15项。2点的埋设深度等于2点的地面标高减2点的管内底标高，为247.18-244.944=2.24m，列入表中第17项。管段上下端水面标高等于相应点的管内底标高加水深。1.2 城市雨水计算1
12、.2.1 雨水管渠系统的设计（一）雨水管渠平面布置的特点1、充分利用地形，就近排入水体。雨水管渠应尽量利用地形坡度以最短的距离靠重力流排入附近的池塘、河流、湖泊等水体中。2、根据城市规划布置雨水管道。通常，应根据建筑物的分布，道路布置及街区内部的地形等布置雨水管道，使街区内绝大部分雨水以最短距离排入街道低侧的雨水管道。3、合理布置雨水口，以保证路面雨水排除通畅。雨水口应根据地形及汇水面积确定，一般在道路交叉口的汇水点，低洼地段均应设置雨水口。4、雨水管道采用明渠或暗管应结合具体条件确定。在城市市区或工厂内，由于建筑物密度较高，交通量较大，雨水管道一般应采用暗管。在地形平坦地区，埋设深度或出水口
13、深度受限制地区，可采用盖板渠排除雨水。5、设置排洪沟排除设计地区以外的雨洪径流。许多工厂或居住区傍山建设，雨季时设计地区外大量雨洪径流直接威胁工厂和居住区的安全。因此，对于靠近山麓建设的工厂和居住区，除在厂区和居住区设雨水道外，尚应考虑在设计地区周围或超过设计去设置排洪沟，以拦截从分水岭以内排泄下来的鱼洪，引入水体，保证工厂和居住区的安全。(二)雨水管渠水力计算的设计数据 为使雨水管渠正常工作，避免发生淤积、冲刷等现象，对雨水管渠水力计算的基本数据做如下的技术规定。 1、设计充满度雨水中主要含有泥砂等无机物质，不用于于污水的性质，加以暴雨径流量大，而相应较高设计重现期的暴雨强度的降雨历时一般不
14、会很长。故管道设计充满度按满流考虑，即h/D=1。明渠则应有等于或大于0.20m的超高。街道边沟应有等于或大于0.03m的超高。2、设计流速为避免雨水所挟带的泥砂等无机物质在管渠内沉淀下来，雨水管渠的最小设计流速应大于污水管道，满流时管内最小设计流速为0.75m/s；明渠内最小设计流速为0.40m/s。本设计中最小流速取前者。为防止管壁受到冲刷而损坏，影响及时排水，对雨水管渠的最大设计流速规定为：金属管最大流速为10m/s；非金属管内最大流速为5m/s。3、最小管径和最小设计坡度雨水管道的最小管径为300mm，相应的最小坡度为0.003，雨水口连接最小管径为200mm，最小坡度为0.01。4、最小埋深和最大埋深具体规定同污水管道。1.2.2 雨水管
