水污染控制課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　前言............................................................................................1</p><p>　　1.工程概況.........................................

2、.............................2</p><p>　　1.1背景資料........................................................................2</p><p>　　1.2排水體制的選擇......................................................

3、.......2</p><p>　　1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容.........................................................................3</p><p>　　1.4設(shè)計(jì)目標(biāo).........................................................................3<

4、/p><p>　　2. 污水管道的設(shè)計(jì)...........................................................4</p><p>　　2.1污水管道布線.................................................................4</p><p>　　2.2設(shè)計(jì)管段的劃分

5、及設(shè)計(jì)流量的計(jì)算................................4</p><p>　　2.3污水主干管的水力計(jì)算..................................................9</p><p>　　3. 雨水管道的設(shè)計(jì).........................................................11

6、</p><p>　　3.1雨水管道布線................................................................11</p><p>　　3.2水力學(xué)參數(shù)選擇原則....................................................11</p><p>　　3.3雨水管道設(shè)計(jì)流

7、量計(jì)算.................................................11</p><p>　　3.4雨水管道水力學(xué)計(jì)算...................................................12</p><p>　　結(jié)論 ....................................................

8、.....................................15</p><p>　　參考文獻(xiàn)...................................................................................16</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　

9、在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，環(huán)境問題也日益突出。環(huán)境污染會(huì)給生態(tài)環(huán)境造成直接的破壞和影響，如沙漠化，森林破壞，也會(huì)給生態(tài)系統(tǒng)和人類社會(huì)造成間接的危害，有時(shí)這種間接的危害比當(dāng)時(shí)造成的直接危害更大，也更難消除。當(dāng)然環(huán)境污染的最直接，最容易被人所感受的后果是使人類環(huán)境的質(zhì)量下降，影響人類的生活質(zhì)量，身體健康和生產(chǎn)活動(dòng)。例如城市的空氣污染造成空氣污濁，人們的發(fā)病率上升等等；水污染使水環(huán)境質(zhì)量惡化，飲用水源的質(zhì)量普遍下降，威脅人的身體健康，引起胎兒早產(chǎn)

10、或畸形等等。嚴(yán)重的污染事件不僅影響健康問題，也造成社會(huì)問題。</p><p>　　為了系統(tǒng)的排除和處置各種廢水而建設(shè)的一整套工程設(shè)施稱為排水系統(tǒng)。排水系統(tǒng)主要有合流制和分流制兩種系統(tǒng)。</p><p>　　合流制排水系統(tǒng)是將生活污水，工業(yè)廢水和雨水混合在同一灌渠內(nèi)排除的系統(tǒng)。早期的合流制排水系統(tǒng)是將排除的污水不經(jīng)過處理和利用就近直接排入水體，故稱直排式合流制排水系統(tǒng)。以往國(guó)內(nèi)外老城市幾乎都

11、采用這種排水系統(tǒng)，對(duì)水體污染嚴(yán)重。改造老城市直排式合流制排水系統(tǒng)時(shí)常采用截流式合流制排水系統(tǒng)。</p><p>　　分流制排水系統(tǒng)是將污水和雨水分別在兩套或兩套以上各自獨(dú)立的管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)。排除生活污水，工業(yè)廢水或城市污水的系統(tǒng)稱污水排水系統(tǒng)；排除雨水的系統(tǒng)稱為雨水排水系統(tǒng)。由于排除雨水的方式不同，分流制排水系統(tǒng)又分為完全分流制、不完全分流制和半分流制三種。</p><p>　　排水體制

12、的選擇是城市和工業(yè)企業(yè)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要問題，不僅從根本上影響排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)管理，而且對(duì)城市和工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃環(huán)境保護(hù)影響深遠(yuǎn)，同時(shí)也影響排水系統(tǒng)工程的總投資和初期投資費(fèi)用以及維護(hù)管理費(fèi)用。</p><p>　　排水制度的選擇應(yīng)根據(jù)城市總體規(guī)劃，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦翁攸c(diǎn)、水文條件、水體狀況、氣候特征、原有排水設(shè)施、污水處理程度和處理后出水利用等綜合考慮后確定。同一城鎮(zhèn)的不同地區(qū)可采用不同的排水制度。新建地區(qū)

13、的排水系統(tǒng)宜采用分流制。</p><p>　　排水系統(tǒng)系統(tǒng)的選擇是一項(xiàng)很復(fù)雜很重要的工作，環(huán)境保護(hù)應(yīng)是選擇排水體制時(shí)所考慮的主要問題，通常應(yīng)根據(jù)城鎮(zhèn)及工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)的要求、污水利用情況、原有排水設(shè)施、水質(zhì)、水量、地形、氣候和水體等條件，從全局出發(fā)，經(jīng)濟(jì)比較，綜合考慮確定。在滿足環(huán)境保護(hù)的前提下，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，綜合考慮確定。</p><p><b>　　1.工程概況&

14、lt;/b></p><p><b>　　1.1背景資料 </b></p><p>　　城市各區(qū)人口密度、平均樓層和居住區(qū)房屋衛(wèi)生設(shè)備情況：</p><p>　　城市中有下列工業(yè)企業(yè)，具體位置見平面圖：</p><p>　　A工廠，機(jī)器120臺(tái)，每天用水量800m3，工人總數(shù)1000人，分三班工作，最大班400人，

15、其中熱車間占40%，使用淋浴者占90%；一般車間使用淋浴者占60%。</p><p>　　B工廠，生產(chǎn)量1200件/天，排水量3m3/天，工人總數(shù)500人，分三班工作，最大班200人，熱車間占30%，使用淋浴者占90%；一般車間使用淋浴者占60%。</p><p>　　火車站用水量為50m3/d.</p><p>　　城市地面覆蓋情況： </p>&l

16、t;p>　　1.2排水體制的選擇 </p><p>　　排水系統(tǒng)體制應(yīng)根據(jù)城市及工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)的要求、污水利用情況、原有排水設(shè)施、水質(zhì)、地形等條件確定。</p><p>　?。?）從環(huán)境保護(hù)方面來看</p><p>　　如果采用合流制將污水和雨水全部截流送往污水廠進(jìn)行處理，然后再排放，從控制和防止水體的污染來看，是較好的，但這使截流主干管很大，污水廠

17、容量也增加很多，建設(shè)費(fèi)用也相應(yīng)增加。采用截流式合流制時(shí)，雨天有部分混合污水經(jīng)溢流井溢入水體，水體收到污染。</p><p>　　分流制排除污水和雨水，初雨徑流未加處理就直接排入水體，對(duì)水體也會(huì)造成污染，但它比較靈活，比較容易適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，故應(yīng)采用分流制。</p><p>　?。?）從造價(jià)方面來看</p><p>　　合流制排水管道的造價(jià)比分流制一般要低20%—

18、40%，可是合流制的泵站和污水廠卻比分流制的造價(jià)要高。</p><p>　?。?）從維護(hù)管理方面來看</p><p>　　晴天時(shí)污水在合流制管道中只是部分流，雨天時(shí)才接近滿管流，因而雨天時(shí)合流制管道內(nèi)流速較低，易于產(chǎn)生沉淀。但據(jù)經(jīng)驗(yàn)，管中的沉淀易被暴雨水流沖走，這樣，合流管道的維護(hù)費(fèi)用可降低。但是，晴天和雨天時(shí)流入污水廠的水量變化很大，增加了合流制排水系統(tǒng)污水廠運(yùn)行管理的復(fù)雜性。而分流制系

19、統(tǒng)可以保證管內(nèi)的流速，不致發(fā)生沉淀，同時(shí)，流入污水廠的水量和水質(zhì)比合流制變化小得多，污水廠的運(yùn)行易于控制。</p><p>　　綜合考慮各個(gè)因素，為了更好的保護(hù)環(huán)境，適應(yīng)以后的發(fā)展，且便于污水廠的運(yùn)行管理，該居住區(qū)采用分流制排水系統(tǒng)，即采用兩個(gè)（雨水、污水）管道系統(tǒng)。</p><p><b>　　1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　在

20、本設(shè)計(jì)中，居住區(qū)污水經(jīng)管道收集輸送到街道的污水干管，然后通過市政管網(wǎng)輸送到城市污水處理廠進(jìn)一步處理，因此，污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是連接室內(nèi)排水設(shè)施和居住區(qū)外街道干管的管道設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　1.4 設(shè)計(jì)目標(biāo)</b></p><p>　?。?）通過多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定污水管道的最佳設(shè)置方案。</p><p>　　（2）對(duì)污水管道

21、進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，進(jìn)行管道布線，劃分設(shè)計(jì)管段。</p><p>　?。?）污水管進(jìn)行設(shè)計(jì)水力學(xué)計(jì)算，確定水力學(xué)參數(shù)。</p><p>　?。?）對(duì)本工程的工程造價(jià)進(jìn)行估算。</p><p>　　2.污水管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　污水管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)先根據(jù)地形進(jìn)行管道布線，劃分設(shè)計(jì)管段，根據(jù)人口計(jì)算各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量；再確定檢查井地面高

22、程，設(shè)計(jì)管段長(zhǎng)度以及設(shè)計(jì)管段的地面坡度，根據(jù)以上條件利用水力學(xué)算圖進(jìn)行水力學(xué)計(jì)算。</p><p><b>　　2.1污水管道布線</b></p><p>　　根據(jù)地形劃分排水流域，因平頂山地形變化較顯著，因此排水區(qū)域按分水線劃分。應(yīng)使干管在最大的合理埋深情況下，流域中污水的絕大部分能靠重力流排出，不設(shè)泵站或少設(shè)泵站。</p><p>　　污水

23、管道的布置和定線遵循了如下原則：</p><p>　　管道系統(tǒng)布置符合地形趨勢(shì)，一般順坡排水，取短捷路線，每段管道對(duì)應(yīng)適當(dāng)?shù)姆?wù)面積，匯水面積主要依據(jù)地形確定。</p><p>　　盡量減少或避免管道穿越不易通過的地帶和構(gòu)筑物，如高地、地質(zhì)不良地帶等。如必須穿越，要采取必要的處理措施。</p><p>　　安排好控制點(diǎn)的高程。一方面應(yīng)保證匯水面積的水均能排出，并考慮

24、發(fā)展，在埋深上適當(dāng)留有余地；另一方面又應(yīng)避免照顧個(gè)別控制點(diǎn)而增加全線管道的埋深。</p><p>　　管道坡度驟然變陡時(shí)，可適當(dāng)改變最小管徑規(guī)定，可由大管徑變?yōu)樾」軓?。?dāng)D=200-300mm時(shí)，只能按生產(chǎn)規(guī)格減小一級(jí)；當(dāng)D>400mm時(shí)，應(yīng)根據(jù)水力計(jì)算確定，但管徑減小不得超過兩級(jí)。</p><p>　　管道最小流速為0.6m/s,管道坡度盡可能徐緩。</p><

25、p>　　當(dāng)污水管道下游是泵站或處理廠時(shí)，為了保證安全排水，在條件允許的情況下，可在處理廠之前設(shè)置事故溢流口，但要征得環(huán)保部門的同意。</p><p>　　遵照以上原則，設(shè)計(jì)污水管線、處理廠位置、排水街區(qū)劃分。</p><p>　　2.2 設(shè)計(jì)管段的劃分及設(shè)計(jì)流量的計(jì)算</p><p>　　（1）污水管道設(shè)計(jì)流量的計(jì)算</p><p>&

26、lt;b>　?、偾缶幼^(qū)的比流量</b></p><p>　　根據(jù)排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)中老區(qū)居民生活污水定額為=，因此可得老區(qū)的污水量標(biāo)準(zhǔn)，新區(qū)=，污水量標(biāo)準(zhǔn)為 </p><p>　　由基礎(chǔ)資料得，本市老城區(qū)人口密度為,新區(qū)人口密度為。</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出各區(qū)的生活污水平均比流量q0,即</p><p>

27、;<b>　　老區(qū)比流量 </b></p><p><b>　　新區(qū)比流量</b></p><p><b>　?、谇蟾骷辛髁?，</b></p><p><b>　　由原始數(shù)據(jù)</b></p><p>　　表2-1 主要工廠的工業(yè)廢水量</p>

28、;<p><b>　　由以下公式：</b></p><p><b>　　其中：</b></p><p><b>　　-工廠廢水設(shè)計(jì)流量</b></p><p>　　-工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水設(shè)計(jì)流量</p><p>　　-居住區(qū)生活污水定額</p>

29、<p><b>　　-設(shè)計(jì)人口數(shù)</b></p><p>　　-生活污水量總變化系數(shù) </p><p>　　-一般車間最大班職工人數(shù)</p><p>　　-熱車間最大職工人數(shù)</p><p>　　-一般車間職工生活污水定額，以25計(jì)</p><p>　　-熱車間職工生活污水定額，以35

30、計(jì)</p><p>　　-一般車間生活污水時(shí)變化系數(shù)，以3.0計(jì)</p><p>　　-熱車間生活污水時(shí)變化系數(shù)，以2.5計(jì)</p><p>　　-一般車間最大班使用淋浴職工人數(shù)</p><p>　　-熱車間最大班使用淋浴職工人數(shù)</p><p>　　-一般車間的淋浴污水定額，以40計(jì)</p><p

31、>　　-高溫、污染嚴(yán)重車間的淋浴污水定額，以60計(jì)</p><p><b>　　-每班工作時(shí)數(shù)</b></p><p><b>　　可得如下結(jié)果：</b></p><p><b>　　甲工廠流量計(jì)算：</b></p><p>　　工業(yè)廢水： = ,</p>

32、<p><b>　　生活污水量：</b></p><p><b>　　總污水量為：</b></p><p><b>　　乙工廠流量計(jì)算：</b></p><p><b>　　工業(yè)廢水：,</b></p><p><b>　　生活污水量

33、： </b></p><p><b>　　總污水量為：</b></p><p><b>　?、塾?jì)算設(shè)計(jì)流量</b></p><p>　　公共建筑面積流量為：火車站流量1。</p><p>　　由以上數(shù)據(jù)可得各管段設(shè)計(jì)流量如下表：</p><p><b>

34、　　表 2-2</b></p><p><b>　　表2-3</b></p><p>　　表2- 4 控制點(diǎn)污水干管設(shè)計(jì)流量計(jì)算表</p><p><b>　　表2-5</b></p><p>　　由于設(shè)計(jì)流量小，所以控制點(diǎn)污水干管采用最小管徑300mm，設(shè)三個(gè)檢查井。</p>

35、;<p>　　2.3污水主干管的水力計(jì)算</p><p>　　根據(jù)表2和水利計(jì)算表，可得干管38-37-36-34-33、32-31-30-27、14-13-12-8-6-5-2合理、經(jīng)濟(jì)的管道的管徑、流速、充滿度及坡度，進(jìn)一步求定管道的埋深。考慮到環(huán)境衛(wèi)生的需要，將出水口設(shè)在楊柳鎮(zhèn)常年枯水位以下，同時(shí)也將該點(diǎn)作為埋深控制點(diǎn)，在出水口上游設(shè)一個(gè)污水泵站，以防發(fā)生特大洪水時(shí)洪水位高于處理廠標(biāo)高而引起倒

36、灌。</p><p>　　計(jì)算列表如表：2-6</p><p><b>　　表2-6</b></p><p><b>　　表2-7</b></p><p><b>　　3.雨水管道的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1雨水管道布線&

37、lt;/b></p><p><b>　　劃分排水區(qū)域</b></p><p>　　綜合分析知該市適合就近排放雨水，根據(jù)地形趨勢(shì)及水體位置，劃分排水區(qū)域。</p><p>　　管道定線、劃分設(shè)計(jì)管段</p><p>　　管道定線遵循了如下原則：</p><p>　　污水管道定線遵循的原則同樣

38、適用于雨水管道定線。</p><p>　　主要居住區(qū)采用暗管就近排放雨水，并設(shè)置檢查井，偏遠(yuǎn)地區(qū)采用明渠就近排放雨水（公園除外）。</p><p>　　雨水管道最小流速0.75m/s，最大流速同污水管道。</p><p>　　3.2 水力學(xué)參數(shù)選擇的原則</p><p>　　為了解決在已定設(shè)計(jì)流量下采用什么管徑，什么坡度，什么流速最好的問題，

39、需要對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)做一些規(guī)定，滿足下列要求：</p><p>　　不溢流（最大充滿度）</p><p><b>　　不淤積（最小流速）</b></p><p>　　不沖刷管壁（最大流速）</p><p>　　要注意通風(fēng)（充滿度）</p><p><b>　　設(shè)計(jì)充滿度</b>&l

40、t;/p><p>　　污水管渠時(shí)按不滿流的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)的。在設(shè)計(jì)流量下，管渠中的水深h和管徑D（或渠高H）的比值稱為設(shè)計(jì)充滿度。設(shè)計(jì)充滿度有一個(gè)最大的限制，即《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的最大設(shè)計(jì)充滿度，見下表：</p><p>　　對(duì)于明溝，《規(guī)范》規(guī)定超過不得小于0.2m。</p><p>　　3.3雨水管道設(shè)計(jì)流量計(jì)算</p><p>　?。?

41、）重現(xiàn)期和降雨歷時(shí)的確定</p><p>　　由原始資料可得該市降雨充沛，但是不是特別重要的地區(qū)，因此取重現(xiàn)期年，降雨歷時(shí)min。</p><p>　?。?）徑流系數(shù)的確定</p><p>　　楊柳鎮(zhèn)地面覆蓋類型如下圖所示：</p><p>　　表2-8 城市地面覆蓋種類</p><p>　　根據(jù)公式可得市區(qū)平均徑流

42、系數(shù)如下表：</p><p><b>　　其中-平均徑流系數(shù)</b></p><p>　　-匯水面積上各類地面的面積</p><p>　　-相應(yīng)于各類地面的徑流系數(shù)</p><p><b>　　-全部匯水面積</b></p><p>　?。?）集水時(shí)間的確定</p>

43、;<p>　　根據(jù)公式，，可得每段管段的排水時(shí)間。</p><p><b>　　其中-集水時(shí)間</b></p><p><b>　　-降雨歷時(shí)</b></p><p><b>　　-折減系數(shù)</b></p><p><b>　　-流行時(shí)間</b&g

44、t;</p><p><b>　　-各管段長(zhǎng)度</b></p><p>　　-各管段滿流時(shí)水流速度</p><p>　　3.3雨水管道水力計(jì)算</p><p>　　根據(jù)上述數(shù)據(jù)及公式，及極限強(qiáng)度原理，可得城市雨水暗管設(shè)計(jì)流量如下表：</p><p><b>　　表2-9</b>

45、;</p><p><b>　　表 2-10</b></p><p><b>　　表2-11</b></p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　作為一名環(huán)境工程專業(yè)大三的學(xué)生，我覺得我能做類似的課程設(shè)計(jì)是十分有意義，而且是十分必要的。此時(shí)，一周的排水官網(wǎng)課

46、程設(shè)計(jì)終于結(jié)束了，雖然很忙碌、很疲勞，但是收獲很大我們幾乎每天的專注和辛勞，讓我對(duì)排水官網(wǎng)設(shè)計(jì)有了新的認(rèn)識(shí)，對(duì)管徑選擇及埋深深度的深刻理解，讓我們實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)踐相結(jié)合的目的。在理論學(xué)習(xí)的過程中，我們只是簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)了關(guān)于污水官網(wǎng)布置原則的簡(jiǎn)單知識(shí)但是本次設(shè)計(jì)是對(duì)一個(gè)大街區(qū)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)的，自己布設(shè)管線，設(shè)置污水廠，并自行調(diào)整流量，從而進(jìn)行整體構(gòu)思。為了讓自己的設(shè)計(jì)更加完善，更加符合工程標(biāo)準(zhǔn)，一次次翻閱給排水手冊(cè)是十分必要的，同時(shí)也是必不可

47、少的。另外，小組共同討論為我的設(shè)計(jì)提供了團(tuán)體協(xié)作的途徑，讓我們更能有利于進(jìn)行思考和設(shè)計(jì)，一個(gè)人的力量是有限的，但是團(tuán)體的力量是無窮的，在設(shè)計(jì)中要換位思考，總會(huì)大家的力量進(jìn)行初步的理論設(shè)計(jì)，然后完成自己的設(shè)計(jì)思路。</p><p>　　在這次課程設(shè)計(jì)過程中，由于在設(shè)計(jì)方面沒有經(jīng)驗(yàn)，理論基礎(chǔ)知識(shí)掌握的不牢固，在設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的問題，如：坡度的選擇，管徑的選擇等等，這些都暴露了前期在這些方面知識(shí)的欠缺和經(jīng)驗(yàn)的

48、不足對(duì)于1來說，收獲最大的是分析和解決問題的能力。</p><p>　　本次的課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了我綜合應(yīng)用給排水管網(wǎng)系統(tǒng)課程及其他課程的理論知識(shí)和理論聯(lián)系實(shí)際的能力；還培養(yǎng)出來我們的團(tuán)隊(duì)精神，同學(xué)們共同協(xié)作，解決了許多個(gè)人五分解決的問題；在今后的學(xué)習(xí)過程中我們會(huì)更加努力和團(tuán)結(jié)。最后，也要感謝羅老師在課上課下辛勤的指導(dǎo)，才使這次設(shè)計(jì)圓滿完成。但是由于水平有限，難免會(huì)有錯(cuò)誤，還望老師批評(píng)指正。</p>&