山西省某经济开发区的排水工程

山西省某经济开发区的排水工程内容摘要：

大，修理次数较少的管布置在机动车道下。 管线布置的一般顺序是，从建筑红线向道路中心方向为：电力电缆 — 电信电缆 — 煤气管道 — 热力管道 — 给水管道 — 污水管道 — 雨水管道。 若各种管线布置发生矛盾时 ，处理的原则是，新建的让已建的，临时的让永久的，小管让大管，压力管让重力 5 管，可弯的让不可弯的，修理次数少的让修理次数多的。 在本设计中，考虑把污水管道与其他管线集中安 置在隧道中 ， 污水管道和其他地下管线或构筑物的水平和垂直最小净距 ， 由城市规划部门或工业企 业内部管道综合部门等考虑相关因素而制定，在路面宽度大和交通要处， 考虑两侧设管。 排水管渠系统上的构筑物 雨水口 根据地形及汇水面积确定，道路上的雨水口的间距一般为 25~50m，雨水口的布置应符合《室外排水设计规定》的一般要求。 检查井 污水检查井采用圆形砖砌污水井，配球墨铸铁井座井盖或钢纤维混凝土井座井盖，污水检查井间距 15 m～ 30 m，一般为 30 m。 跌水井 当检查井处上、下游管内底标高差大于 m时 ， 设竖槽式跌水井，当落差很大时，可考虑阶梯跌水。 倒虹管 由于部分污水和雨水管道要遇到 高速公路等 ，因而需要设置倒虹管。 冲洗井 在污水管内的流速不能保证自清时，为防止淤塞，要设置冲洗井。 倒虹管设计计算见附录。 排水管道的材料、接口、基础 排水管道为 玻璃纤维增强塑料夹砂管（简称 RPM 管） ，管道基础采用采用混凝土带形基础，按管座的形式的不同分为 90176。 、 135176。 、 180176。 三种管座基础，当管顶覆土厚度在 ～ m时采用 90176。 基础；管顶覆土厚度在 ～ 时采用135176。 基础；管顶覆土 厚度在 ～ 时采用 180176。 基础。 沟槽回填采用砂砾石和原土回填，若遇地下水，加设砂砾石垫层。 污水工程概算按污水管道工程综合造价指标、排水泵站综合造价指标计算，其中排水泵站指标计算单位以设计最高时水量计算 ， 排水管道的指标单位则由于长度的影响较大，以及水量，长度综合指标计算。 管线全长为 15876m， 29 个检查井。 表 排水管道工程概算 6 名称 长度或数量 单价 总价 管道 15876m 120 元 /m 1905120 元 检查井 30 个 1200 元 /个 36000 元 总概算 1935120 元 7 3 污水理厂设计及计算 适当的选址 是 污水处理厂充分发挥其作用 很重要的一环。 厂址对周围的环境、卫生、处理厂基本建设投资及运行费用都有很大的影响。 它与城市的总体规划、城市排水系统的走向、布置和处理后污水的出路都密切相关。 当污水处理厂的厂址有多种方案可供选择时，应从管道系统、泵站、污水处理厂各处理单元为出发点，进行综合的技术经济比较与最优化分析，并通过有关专家的反复论证再进行确定。 污水处理厂厂址选择应遵循下列原则： (1) 无论采用什么处理工艺，应与选定的污水处 理工艺相适应，尽量少占农田和不占良田。 (2) 厂址必须位于集中给水水源下游，并设在城镇、工厂厂区及生活区的下 游和夏季主导风向的下风向。 为保证卫生要求，厂址应距街区净距大于 500 米。 (3) 当处理后的污水或污泥用于农业、工业或市政时，应考虑与用户靠近便于运输。 当处理水排放时，应与受纳水体靠近，但不低于最高洪水位。 (4) 要充分利用地形以满足处理构筑物高程布置的要求，减少土方工程量。 若有可能，采用重力自流以节省动力费用。 降低处理成本。 (5) 根据城市总体发展规划，处理厂的选择应考虑远期发展的可能性，留有适当的发展余地。 并选择土质好的地 方，便于施工。 综合考虑以上原则， 黄河自西向东穿过该市下方。 该 区 常年以 北风 为主，综合考虑以上诸因素，初步拟订处理厂厂址选在 该区东南方向， 从该 区 平面图上看，地势平坦且该区相对较 低，且该地方也有足够的空间满足处理厂远期发展的可能性。 有足够 的地方可供建设污水厂。 根据污水厂的平面布置，能 够 满足要求。 污水处理厂 处理工艺的选择 工艺比选 (1) A2/O 工艺介绍 A2/O 处理工艺是 Anaerobic－ Anoxic－ Oxic 的英文缩写，它是厌氧－缺氧－好氧 8 生物脱氮除磷工艺的简称， A2/O 工艺是在厌氧－好氧 除磷工艺的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。 A2/O 工艺的特点： ① 厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能； ② 在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其它工艺。 ③ 在厌氧 —缺氧 —好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖， SVI 一般小于 100，不会发生污泥膨胀。 ④ 污泥中含磷量高，一般为 %以上。 (2) 氧化沟工艺介绍 氧化沟采用圆形或椭圆形廊道，在沟槽中设有机械曝气和推流装置，廊道中水流虽然呈推流式，但 过程动力学接近完全混合反应池。 工艺特点： ① 工艺简单，自动化程度较高 ② 同步去除 N、 P ③ 运行费用少 ④ 剩余污泥量少 (3) SBR 工艺介绍 序批式反应池（ SBR）属于“注水 —反应 —排水”类型反应器，在流态上属完全混合。 其操作流程由进水、反应、沉淀、出水和闲置五个基本过程组成。 工艺特点： ① 工艺系统简单，曝气池兼具二沉池功能，无污泥回流设备 ② 耐冲击负荷 ③ 同步脱氮除磷 ④ 污泥沉降性能好，不易发生丝状菌膨胀 ⑤ 自动化程度高 (4) 技术 对比： 9 表 各种方法的技术对比 类 型 氧化沟 SBR 工艺 A2/O 工艺 污泥负 荷（ kgBOD/kgMLSS•d） ～ ～ ＜ 污泥龄 (天 ) 20～ 30 ＞ 10 污泥回流比 (%) 50～ 200 30 50～ 100 水质要求总氮 (mg/L) / 30～ 40 ＜ 30 占地面积 小 较小 小 稳定性 一般 一般 好 确定工艺及流程 本设计的处理对象是生活污水和工业废水组成的城市污水，传统的处理工艺中，多数只注重 BOD、 COD、 SS 的去除， 随着城市化和 工业化程度的不断提高以及化肥、 农药 和洗涤产品 的广泛使用，氮、磷等营养物质引起 的水体富营养化的问题日益突出。 水体富营养化 会 引起水中藻类的过量繁殖，降低了水的透明度，使水带有异味，造成水中溶解氧降低。 其结果使 某些藻类产生毒素危害水生生物，影响人类健康，破坏了水生生态环境。 现在水体富营养化问题越来越严重，氨态氮排入水体还会因硝化作用而耗去水体中大量的氧造成水体溶解氧下降。 水体富营养化影响给水水质，增加水处理成本，造成经济损失，严重影响国民经济的 可 持续发展。 随着人们环境意识的增强，水环境污染的问题日益尖锐化，政府有关部门制定了污水中有机物和氮磷的排放标准，制定的控制指标越来越严格。 2020 年 修订 的国家《污水综合排放标准》中明确规定了氮磷的排放标准，要达到这些排放标准，许多污水处理设施需要考虑脱氮除磷问题，因此选择适宜的脱氮除磷技术在污水处理中变得日益重要。 本设计要求达出水水质到一级 B 标准，这对氮和磷的去除率要求很高， A2/O 工艺作为除磷脱氮的主要 工 艺之一 ， 具有构造简单、总水力停留时间短、运行费用低 、10 不易产生污泥膨胀、脱水性又好 ， 该工艺的 处理效果好，处理过程稳定 可 靠、处理成本低、操作管理方便等优点被广泛应用在我国现有的需脱氮除磷的城市污水处理厂中。 近几年来， A2/0 工 艺相继用于处理 城市污水、石油化上废水、食品加上废水等方面。 故设计采用 A2/O 处理 工 艺。 污水处理厂工艺流程如图 ： 平流沉砂池格栅污泥浓缩池脱水和干燥设备二沉池排放厌氧池 缺氧池 好氧池污泥利用接触消毒池污泥回流初沉池图 污水处理厂工艺流程 一级处理： 1 格栅 ； 2 – 平流 沉砂池 二级处理： 3 A2/O 反应池 ； 4 二级沉淀池 ； 5 接触 消毒池 污泥处理： 6 污泥浓缩池 ； 7 贮泥池 ； 8 脱水机房 污水量及污水 污染 程度的计算 设计流量的计算 (1) 该区工业企业污水量 11 Q 设计流量 = 30000 m3/d (2) 该区 居民生活污水量 Q =20200 m3/d (3) 该区城市污水设计总水量 Q = 30000 + 20200 = 50000 m3/d = L/s = m3/s 污水水质污染程度的计算 (1) 生活污水 与工业废水混合后的 BOD5浓度 ： q39。 q C39。 q39。 CqC B O D 5B O D 5B O D 5   3 3 8 .7 m g / L5 6 6 .61 9 1 9 2 03 4 7 .22 1 9 .43003 4 7 .24002 1 9 .4 (2) 生活污水与工业废水混合后 COD 浓度 : q39。 q C39。 q39。 CqC C O DC O DC O D   7 4 2 .0 m g / L 3 4 7 .22 1 9 .48003 4 7 .26502 1 9 .4  (3) 生活污水与工业废水混合后 SS 浓度 : q39。 q C39。 q39。 CqC SSSSSS   2 8 1 m g / L 3 4 7 .22 1 9 .43003 4 7 .22502 1 9 .4  (4) 生活污水与工业废水混合后 NH3N 浓度 : 12 q39。 q C39。 q39。 CqC NN H 3NN H 3NN H 3    4 8 m g / L 3 4 7 .22 1 9 .4563 4 7 .2352 1 9 .4  (5) 生活污水与工业废水混合后 TP 浓度 : q39。 q C39。 q39。 CqC TPTPTP   5 .2 m g /L 3 4 7 .22 1 9 .463 4 7 .242 1 9 .4  (6) 混合污水科生化处理判断 : 674 233 O DB O D 5  ＞ ，可生化处理。 污水厂 进出 水质 表 进水、出水水质 及 排放标准 项目 COD BOD SS NH3N TP 进水水质 （ mg/l） 出水水质 （ mg/l） ≦ 60 ≦ 20 ≦ 20 ≦ 15 ≦ 1 排放标准 （ mg/l） 60 20 20 15 1 去除率 （ %） 污水处理构筑物的设计 格栅 格栅的主要作用是将污水中的大块污物拦截 ， 以免其对后续处理单元的机泵和工艺管线造成损坏。 它是由一组平行的金属栅条或筛网制成，被安装在污水渠道、泵 房集水井的进口处或污水处理厂的端部，以拦截较大的呈悬浮或漂浮状态的固体13 污染物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。 在污水处理系统 (包括水泵 )前，均须设置格栅。 按形状，可分为平面格栅和曲面格栅两种；按栅条净间隙，可分为粗格栅 (50～ 100mm)、中格栅 (16～ 40mm)、细格栅(3～ 10mm)三种；按清渣方式，可分为人工清除格栅和机械清除格栅两种。 本设计中采用矩形断面并设置两道格栅（ 粗 格栅一道和细格栅一道），采用机械清渣。 其中， 粗 格栅设在污水泵站前，细格栅设在污水泵站后。 粗 细两道格栅都 设置两 组即 N=2 组，每组的设计流量为 sm3。 (1) 粗格栅设计计算 本设计中，格栅与明渠连接，提升泵站的来水首先进入稳压井，再进入格栅渠道。 明渠数 N1=1， 明渠有效水深 h1=，栅前水流速度： v1=(一般流速允许范围 ～ ，可保证污水中粒径较大的颗粒不会在栅前渠道内沉积 )，则明渠宽度 B1为 ： QB 111 设1  L H/tga LB B 图 格栅设计草图 ① 栅条数计算 设栅前水深 h=，过栅流速为 (一般采用 ～ )。 每日栅渣量取 ，栅条间隙宽度 b=，格栅倾角 α =60176。 ，格栅数 2 个 ，则栅条间隙数 n为： s i s i n αQn 设计   个 ② 栅槽宽度 栅槽宽度一般比格栅宽 ~，取 0 .2bn1)S (nB  14 取栅条宽度 S= 则栅槽宽度 1 . 0 . 0 31)( 1 70 . 0 1B  ③ 进水渠道宽度 Q2B 1  ④ 进水渠道渐宽部分长度 g 202 g αBBL 111   m ⑤ 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 12  m ⑥ 水流通过格栅的水头损失为 本设计格栅采用锐边矩形断面 h2 sinα2gvkξ2 式中 h2———— 过栅水头损失（。