环境工程水污染污水管道课程设计

目录第1章前言 (1)第2章工程概况 (4)§2.1 背景资料 (4)§2.2 排水体制的选择 (4)§2.3 设计内容 (5)§2.4 设计目标 (5)第3章污水管道的设计 (5)§3.1 污水管道布线 (6)§3.2 设计管段的划分及设计流量的计算 (7)§3.3 水力学参数选择的原则 (9)§3.3 水力学计算 (10)§3.4污水管道平面布置图和纵剖面图的绘制 (18)第4章工程造价估算 (19)§4.1 管道造价估算的依据 (19)§4.2 污水管道费用的计算 (199)结论 (24)参考文献 (25)第1章前言在经济高速发展的今天，环境问题也日益突出。

环境污染会给生态系统造成直接的破坏和影响，如沙漠化、森林破坏、也会给生态系统和人类社会造成间接的危害，有时这种间接的环境效应的危害比当时造成的直接危害更大，也更难消除。

当然，环境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人类环境的质量下降，影响人类的生活质量、身体健康和生产活动。

例如城市的空气污染造成空气污浊，人们的发病率上升等等；水污染使水环境质量恶化，饮用水源的质量普遍下降，威胁人的身体健康，引起胎儿早产或畸形等等。

严重的污染事件不仅带来健康问题，也造成社会问题。

随着污染的加剧和人们环境意识的提高，由于污染引起的人群纠纷和冲突逐年增加。

目前在全球范围内都不同程度地出现了环境污染问题，具有全球影响的方面有大气环境污染、海洋污染、城市环境问题等。

随着经济和贸易的全球化，环境污染也日益呈现国际化趋势，近年来出现的危险废物越境转移问题就是这方面的突出表现。

为了系统地排除和处置各种废水而建设的一整套工程设施称为排水系统。

排水系统主要有合流制和分流制两种系统。

合流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一套管渠内排除的系统。

早期的合流制排水系统是将排除的混合污水不经处理和利用，就近直接排入水体，故称为直排式合流制排水系统。

以往国内外老城市几乎都是采用这种排水系统，对水体污染严重。

改造老城市直排式合流制排水系统时，常采用截流式合流制排水系统。

这是在早期建设的基础上，沿水体岸边增建一条截流干管，并在干管末端设置污水厂。

同时，在截流干管与原干管相交处设置溢流井。

晴天和初雨时，所有污水都排入污水厂，经处理后排放入水体，随着雨量的增加，雨水径流相应增加，当来水流量超过截流干管的输水能力时，将出现溢流，部分混合污水经溢流井直接溢入水体。

这种排水系统虽比直排式有了较大的改进，但在雨天，仍可能有部分混合污水因直接排放而污染水体。

分流制排水系统是将污水和雨水分别在两套或两套以上各自独立的管渠内排除的系统。

排除生活污水、工业废水或城市污水的系统称污水排水系统；排除雨水的系统称雨水排水系统。

由于排除雨水的方式不同，分流制排水系统又分为完全分流制、不完全分流制和半分流制三种。

排水体制的选择是城市和工业企业排水系统设计中的重要问题，不仅从根本上影响排水系统的设计、施工、维护管理，而且对城市和工业企业的规划和环境保护影响深远，同时也影响排水系统工程的总投资和初期投资费用以及维护管理费用。

排水制度(分流制或合流制)的选择，应根据城镇的总体规划，结合当地的地形特点、水文条件、水体状况、气候特征、原有排水设施、污水处理程度和处理后出水利用等(因素)综合考虑后确定。

同一城镇的不同地区可采用不同的排水制度。

新建地区的排水系统宜采用分流制。

排水系统体制的选择是一项很复杂很重要的工作，环境保护应是选择排水体制时所考虑的主要问题，通常应根据城镇及工业企业的规划、环境保护的要求、污水利用情况、原有排水设施、水质、水量、地形、气候和水体等条件，从全局出发，济比较，综合考虑确定。

在满足环境保护的前提下，通过技术经济比较，综合考虑确定。

城市排水作为现代化城市不可缺少的基础设施,也是整个水污染控制和水生态环境保护体系中的重要环节。

城市排水系统经历了漫长的发展形成了一定的模式,但目前在工程实践中仍然暴露出许多难以得到科学解答和技术支持的矛盾和问题,城市雨水径流的严重污染、雨水资源的大量流失并由此带来的一系列城市环境和生态问题等。

改革开放以来,我国经济快速发展,城市建设日新月异,许多城市的新区如雨后春笋般出现。

这些新区基本采用分流制排水体制,然而由于建设和管理上的原因,使分流制体系出现了上述问题,因此,必须具有全局性和超前性的建设理念,才能顺利实施分流制排水体制,让我国的水环境得到有效保护,使得巨额市政投资收到应有的经济效应和环保效应。

(1)统一规划,同步建设和实施污水收集系统的建设不仅要与厂区建设同步,而且要使已埋设的污水管道尽快形成系统,以便有效地减轻对城市及周围水体污染,并为城市污水的集中处理打下必备的基础。

在进行道路下的污水管道设计时,应尽量先修建污水干管,这样有利于后继道路的污水支管接入,使污水管道尽快形成系统,使排水系统的建设真正与形势发展相适应,与开发步骤相配合。

(2)小区分流制排水系统建设分流制排水体制的重要环节是对雨、污水的分类收集,小区是分流制排水体系的收集源头,必须严格按照分流制体制建设管网。

小区排水分为粪便污水、生活废水和雨水3类。

鼓励小区新建雨水蓄水池,屋顶雨水可收集到蓄水池用于小区绿化,多余雨水和小区路面雨水管合并后排入雨水管网,这样可减轻市政雨水管的排涝压力。

小区生活污水必须接入污水管道,粪便污水经化粪池处理后接入污水管网,但城市污水处理厂建成投产后,粪便污水可经超越管直接接入污水管网,这样可提高市政污水COD、BOD等指标的浓度,既利于污水处理厂生物脱氮除磷,又减少了化粪池的管理工作。

(3)雨水管排入水体出口必须建截污设施由于我市的排水分流制体系是污水与雨水分别收集,污水经处理后排放,雨水分散排入水体。

因此,有必要在雨水管排入受纳水体的出口处设置截污井和截污闸,将截污管和市政污水干管相接,这是从实际出发,保护城市水环境的需要。

原因主要有:①由于分流制排水体制在建设中遇到种种问题,雨、污混接的情况还在相当一段时间内长期存在,就是理想的分流制排水系统其雨污错接率也不可能为零,不能保证雨水管道不流淌污水。

②在中国,特别是乡镇企业较为发达的珠江三角洲地区,许多城市的不但人口和工业密度都高,且高度混杂,大量制造业企业混杂在住宅区之中,因此,在暴雨径流已经被各种各样的污染源严重污染,在降雨初期,雨水径流就受到严重污染,其水质甚至与城市污水相近。

为了保护接受雨水的受纳水体,现在的暴雨径流也需要处理,否则受纳水体会受到严重污染。

从长远来看,城市雨水的收集、处理和利用必定会越来越受到社会的重视。

因此,在雨水排水出口设置截污井、截污闸或拍门,通过截污管将雨水管涵中流入水体的旱季污水和雨天的初期雨水一并送至污水处理厂处理,是较为现实的办法,但截污倍数必须根据各地的具体情况而定,并且截污管必须设置防倒流设施,防止湖水和河水倒灌。

第2章工程概况§2.1背景资料洛阳市某居住区位于洛阳市西工区，目前正处于规划建设中，而居住区排水系统的设计建设必须同步进行，以及时排除居住区的污水和雨水，使居民免受污水之害和暴雨积水之灾。

本设计是对于该居住区的污水管道系统进行初步工程设计。

该居住区是洛阳首座大型山水园林社区，规划建筑面积约58万平方米，共分三期开发。

一期规划8栋小高层，建筑面积约10万平方米；二期规划6栋高层，建筑面积约10万平方米；三期规划6栋高层，建筑面积约7万平方米。

该居住区的污水全部经管道收集后，排入上阳路的市政管网，最后排入附近的城市污水处理厂。

该居住区地势平坦，地面高程按0.000m计。

§2.2排水体制的选择排水系统体制应根据城市及工业企业的规划、环境保护的要求、污水利用情况、原有排水设施、水质、水量、地形等条件确定。

（1）从环境保护方面来看如果采用合流制将污水和雨水全部截流送往污水厂进行处理，然后再排放，从控制和防止水体的污染来看，是较好的，但这使截流主干管很大，污水厂容量也增加很多，建设费用也相应增加。

采用截流式合流制时，雨天有部分混合污水经溢流井溢入水体，水体受到污染。

分流制排出污水和雨水，初雨径流未加处理就直接排入水体，对水体也会造成污染，但它比较灵活，比较容易适应社会发展的需要，故应采用分流制。

（2）从造价方面来看合流制排水管道的造价比分流制一般要低20%～40%，可是合流制的泵站和污水厂却比分流制的造价要高。

（3）从维护管理方面来看晴天时污水在合流制管道中只是部分流，雨天时才接近满管流，因而雨天时合流制管道内流速较低，易于产生沉淀。

但据经验，管中的沉淀易被暴雨水流冲走，这样，合流管道的维护费用可降低。

但是，晴天和雨天时流入污水厂的水量变化很大，增加了合流制排水系统污水厂运行管理的复杂性。

而分流制系统可以保证管内的流速，不致发生沉淀，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。

综合考虑各个因素，为了更好的保护环境，适应以后的发展，且便于污水厂的运行管理，该居住区采用分流制排水系统，即采用两个（雨水、污水）管道系统。

§2.3设计内容在本设计中，居住区污水经管道收集输送到街道的污水干管，然后通过市政管网输送到城市污水处理厂进一步处理，因此，污水管道系统设计主要是连接室内排水设施和居住区外街道干管的管道设计。

§2.4设计目标（1）通过多方案技术经济比较，确定污水管道的最佳设置方案。

（2）对污水管道进行规划设计，进行管道布线，划分设计管段。

（3）污水管进行设计水力学计算，确定水力学参数。

（4）对本工程的工程造价进行估算。

第3章污水管道系统的设计污水管道系统的设计应先根据地形进行管道布线，划分设计管段，根据人口计算各设计管段的设计流量；再确定检查井地面高程，设计管段长度以及设计管段的地面坡度，根据以上条件利用水力学算图进行水力学计算。

§3.1污水管道布线管道布线的原则：确定污水管道体统的路线，又称污水管道系统的定线。

正确的定线是合理的、经济的设计污水管道系统的先决条件，是污水管道系统设计的重要环节。

管道定线一般按总干管、干管、支管顺序依次进行。

定线应遵循的主要原则是：应尽可能的在路线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排除。

定线时通常考虑的因素是：地形与竖向规划；排水体制和其他管线的情况；污水厂和出水口位置；水文地质条件；道路宽度；地下管线和构筑物的位置；工业企业和产生大量污水的建筑物的分布情况，发展远景和修建顺序等。

在一定条件下，地形一般是影响管道定线的主要因素，定线时应充分利用地形。

管道定线时，也应考虑地质条件这一因素。

污水管道，特别是总干管，应尽量不知在坚硬密实得土壤中。