新疆库尔勒市排水工程设计

设计总说明

本次文档设计所选题目为新疆库尔勒市排水工程设计。

新疆库尔勒市是西部重点开发城市城市。由于发展前景大，人口增加迅速，而新疆缺水是一个严峻的问题，所以需要采取现实可行的办法对污水进行处理回用，以满足新疆的用水要求，是新疆最先要解决的问题。

地貌与城市概况：库尔勒市北依霍拉山及克鲁克山，南部是大片的平原，因此地貌特征是地势北高南低，西高东低，在塔里木盆地边缘形成了倾斜的扇形绿洲带。以孔雀河为龙头的水系，流向由北向南，呈网状分布，形成平坦的灌溉绿洲。库尔勒市大部分建成区坐落在此平原地带，良好的地质条件为城市发展提供了很好的依托。全市总面积7268平方公里，全市总人口约99万，常住人口48.7万人，流动人口约30万人。

气象资料：库尔勒市属中纬度沙漠半干旱气候，四季较分明。该地区光照和热量资源丰富，总日照数2990小时，无霜期平均210天，冻土深度63厘米。气温的年较差和日较差大，降水稀少，蒸发强烈，空气干燥；年平均气温11.4℃，最低为–28℃；年降水量58.6 mm，年最大蒸发为2788.2毫米，降水多集中在春夏两季，占全年降水的50%~75%，降水变化很大，往往连续几个月甚至半年以上滴水不降，气候极端干旱；全年盛行东北风，其次为西南风，频繁的干热风和大风（8级以上大风年平均为15d），平均风速3.0 m/s，主导风向为东北风, 最大风速22m/s。区内特征概括为：少雨、干旱、酷热、多风。该地区地貌类型组成为冲积、洪积平原和沙漠，海拔890~950m，地面坡降1/4000左右。

    水资源条件：库尔勒市水资源缺乏，城市的主要水系为孔雀河。孔雀河全长785公里，洪水期最大流量233立方米/秒，枯水期最小流量23.7立方米/秒，平均年径流量11.9亿立方米，市区地下水埋深均大于5米。水资源是西北干旱地区城市发展的基础支撑条件，同样亦是支撑库尔勒城市发展的最基本条件。库尔勒城市的形成即依托孔雀河，之后的发展也是沿着孔雀河的方向扩展填充。

工程概况：本工程服务范围为城市总体规划中规定的孔雀河以北地区 ，近期服务面积1077.25ha，服务人口44.6万人。本次文档设计的主要任务是完成该市排水管网设计和污水处理厂的平面布置、各个构筑物的初步设计和一些处理构筑物施工图的设计。

该污水处理厂工程，规模为11.2万吨/日。进水水质见下表：

BOD=200mg/L COD=450mg/L SS=250mg/L

NH3-N=35mg/L TN=30mg/L TP=3mg/L

本次设计所选择的是倒置A2/O工艺，是A2/O的改良工艺。该污水厂的污水处理流程为：污水从中格栅到污水提升泵房，再从泵房到细格栅，然后到旋流沉砂池，再进入生物池（即A2/O反应池），再从生物池进入二沉池，污水再经过接触消毒池后排入自然水体；污泥处理流程为：辐流式二沉池产生的剩余污泥则运入污泥浓缩池，二沉池的回流污泥则通道管道、污泥回流泵房再次进入A2/O反应池，经过浓缩、贮泥、消化处理后的污泥，进入污泥浓缩脱水车间，最后外运处理。污水处理厂处理后的出水水质要达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）中的一级B标准。该标准的具体数据如下表所示：

BOD≤20mg/L COD≤60mg/L SS≤20mg/L

NH3-N≤5mg/L TN≤15mg/L TP≤1mg/L

工艺流程如下所示：

主要设计参数为：

中格栅：选用四台GH-1100链条回转式多耙格栅除污机，格栅间隙40mm，过栅流速0.9m/s，格栅宽度1100mm。

细格栅：选用六台XWB-Ⅲ-1.0-1.5背耙式格栅除污机，格栅间隙10mm，格栅宽度1000mm。

泵站：选用五台350WL-Ⅰ-1425-11.5型的无堵塞立式污水泵，流量1425m3/h，扬程11.5米，重量2000kg。

曝气沉砂池：选用三组曝气沉砂池，停留时间3min。

倒置A2/O反应池：污泥泥龄16d；水力停留时间：缺氧区、厌氧区取1.5h，好氧区6.5h；池内混合液污泥浓度X=3500mg/L。

辐流式二沉池：设置四座辐流式沉淀池，表面负荷q取1.5m3/（m2·h），沉淀时间取3h。

接触消毒池：加氯量取6mg/L，接触时间取30min。

污泥浓缩池：选用两座竖流式重力沉淀池，浓缩时间采用10h，采用间歇排泥方式，每次排泥时间0.5h，每日排泥2次，间隔时间为12h。

消化池：选用四座一级消化池，两座二级消化池，一级消化池进行加热搅拌，二级消化池不加热，不搅拌，均采用固定盖式消化池。

污泥脱水机房：设计中共采用三台带式压滤机，干污泥产量600kg/h，泥饼含水率75%，絮凝剂聚丙烯酰胺投量按干污泥量的2.0%。

工程设计成果：本次设计的设计成果主要包括设计计算说明书和图纸两部分。

设计计算说明书中主要包括：排水管网设计计算、污水处理系统以及污泥处理系统的设计计算。

图纸部分共18张，包括：库尔勒市排水工程设计施工总说明、污水管网总平面布置图、污水管网主干管纵剖面图、雨水管网总平面布置图、中格栅及进水泵站平面图、中格栅及进水泵站剖面图、细格栅及曝气沉砂池工艺图、A2/O反应池平面布置图、A2/O反应池剖面图、A2O反应池供气管详图、辐流式二沉池工艺图、平流式接触消毒池工艺图、加氯间布置图、竖流式浓缩池工艺图、消化池工艺图、污泥脱水机房平面布置图、污水处理厂总平面布置图、污水、污泥处理工艺流程高程布置图。 

目录

1 设计概述 1

1.1 设计原始资料 1

1.2 设计基本要求 2

2  城市排水方案的确定 3

2.1 排水系统体制的选择 3

2.1.1 国内现有排水体制类型的介绍 3

2.1.2 各种排水体制的优缺点分析 3

2.1.3 排水体制的分析确定 4

2.2 污水管网设计 6

2.2.1 污水管网布置原则 6

2.2.2 设计依据 6

2.2.3 污水管道上的主要构筑物 9

2.2.4 污水干管的敷设方式 10

2.2.5 管网方案比选 10

2.3 雨水管道设计 12

2.3.1 雨水管网定线 12

2.3.2 雨水设计流量 13

2.3.3 雨水管道的水力计算 15

3 排水系统的计算 17

3.1 污水设计水量 17

3.1.1 污水来源及状况 17

3.1.2 污水量的计算 17

3.2 污水管网设计计算 18

3.2.1 污水管网设计流量计算 20

3.2.2 污水管网水力计算 22

3.3 雨水管道设计计算 23

4 城市污水处理方案的确定 24

4.1 确定污水处理方案的原则 24

4.2 污水处理流程的选择 24

4.2.1 国内外现有污水处理工艺简介 24

4.2.2 常用污水处理工艺的特点及适用性介绍 24

4.3 设计方案的确定 29

4.4 工艺流程的确定 29

4.5 污水处理构筑物的选择 30

4.5.1 格栅 30

4.5.2 污水泵房 30

4.5.3 沉砂池 30

4.5.4 倒置A2/O反应池 31

4.5.5 二沉池 31

4.5.6 消毒 32

4.5.7 计量设备选择 32

5 污水处理系统的设计 33

5.1 设计水质 33

5.2 污水的一级处理 34

5.2.1 污水厂进水管 34

5.2.2 格栅 34

5.2.3 污水泵站 41

5.2.4曝气沉砂池的设计 45

5.3 污水的二级处理 50

5.3.1 倒置A2/O反应池 50

5.3.2 二沉池 61

5.3.3 接触消毒池 67

5.3.4 计量槽 69

6 城市污泥处理方案的确定 71

6.1 城市污泥处理方案的比选与确定 71

6.1.1 污水污泥的分类 71

6.1.3 我国现有污泥处理方式 71

6.2 污泥处理构筑物的选择 74

6.2.1 浓缩池 74

6.2.3 贮泥池 74

6.2.4 消化池 74

6.3.5 污泥脱水 75

7  污泥处理系统的设计 76

7.1 污泥量的计算 76

7.1.1 A2/O反应池的污泥量计算 76

7.2 污泥浓缩池设计 76

7.3 贮泥池设计 80

7.4 污泥消化池设计 81

7.4.1 容积计算 82

7.4.2 平面尺寸计算 83

7.4.3 消化池热工计算 84

7.4.4 污泥加热方式 89

7.4.5 混合搅拌设备 89

7.4.6 消化后的污泥量计算 90

7.4.7 沼气产量 91

7.4.8 一级消化池的管道系统 92

7.4.9 二级消化池的管道系统 94

7.4.10 贮气柜 96

7.4.11 沼气压缩机 96

7.5 污泥脱水 97

7.5.1 脱水污泥量计算 97

7.5.2 脱水机的选择 97

7.5.3 附属设施 98

8  污水处理厂的总体布置 101

8.1污水处理厂平面布置 101

8.1.1 污水厂平面布置原则 101

8.1.2 污水处理厂平面布置 101

8.2 污水处理厂的高程布置 103

8.2.1 污水处理厂高程布置原则 103

8.2.2 高程布置时的注意事项 104

8.2.3 污水厂高程流程中水力计算 104

设计总结 109

参考文献 111

致   谢 113

附   录 115