設計污水管的計算過程

A. 污水管徑怎麼計算

查《來給水排水設計手冊源》（第二版 第1冊常用資料）表4-3排水管管徑與相應排放面積關系值 參考確定管徑。
1、首先要知道污水管內污水的體積流量V，這個數值的單位是（立方米/小時）；
2、污水屬於粘度較高的流體，管內允許流速u = 0.5米/秒(查《化學工程師手冊》）；
3、污水管徑D = [（4*V）/(3.14*u*3600）] 1/2——(式中的1/2是指開平方)。

B. 給排水管徑的計算公式

管徑計算公式：d=18.8×[(q/u)^(0.5)]=18.8×[sqrt(q/u)]

排水管主要承擔雨水、污水、農田排灌等排水的任務。回排水管分為塑答料排水管、混凝土管(CP)和鋼筋混凝土管(RCP)。

排水管排水管規格有管內徑DO(100mm--3000mm)，長度LO(1m--20m)壓力指數，Ⅰ級Ⅱ級Ⅲ級口徑分為:平口、企口、承插口、雙插口、鋼承口。

(2)設計污水管的計算過程擴展閱讀

管道的壓力規定：

(1)PVC-U給水管道所示的壓力均表示為公稱壓力，用Mpa表示，1Mpa≈10kgf/cm2即管材在20℃條件下，輸送介質的工作壓力。但隨著介質的溫度的升高(不得輸送>50℃的介質)工作壓力隨之減小，這從客觀上在選擇給水管道須考慮足夠的壓力的安全系數。

(2)給水管材的公稱壓力規定為：0.6Mpa、0.8Mpa、1.0Mpa、1.25Mpa、1.6Mpa等5種。

C. 污水管道設計說明

一、工程概述

城市污水處理廠的設計工作一般分為兩個階段，即初步設計和施工圖設計。

城市污水處理廠的設計工作內容包括確定廠址、選擇合理的工藝流程、確定污水處理廠平面與高程的布置、計算建（構）築物等。

1、設計資料的收集與調查

（1）建設單位的設計任務書

包括設計規模（處理水量）、處理程度要求、佔地要求、投資情況等。

（2）收集相關資料

包括原水水質資料、當地氣象資料（溫度、風向、日照情況等）、水文地質資料（地下水位、土壤承載力、受納水體流量、最高水位等）、地形資料、城市規劃情況等。

（3）必要的現場調查

當缺乏某些重要的設計資料時，則現場的調查是必需的。

2、廠址選擇

城市污水處理廠廠址選擇是城市污水處理廠設計的前提，應根據選址條件和要求綜合考慮，選出適用的、系統優化、工程造價低、施工及管理方便的廠址。

二、處理流程選擇：

污水處理廠的工藝流程是指在達到所要求的處理程度的前提下，污水處理各單元的有機組合，以滿足污水處理的要求。

1、污水處理流程的選擇原則：

經濟節省性原則；

運行可靠性原則；

技術先進性原則。

2、應考慮的其他一些重要因素：

充分考慮業主的需求；

考慮實際操作管理人員的水平。

本次設計採用生物好氧處理法。好氧生物處理BOD5去除率高，可達90%~95%，穩定性較強，系統啟動時間短，一般為2~4周，很少產生臭氣，不產生沼氣，對污水的鹼度要求低。

污水處理工藝流程圖如下：

平面圖:

三、污水處理工程設計計算：

（一）、設計水量，水質及處理程度：

平均流量：5萬噸/天，變化系數1.4；

進水：COD：400 mg/L，BOD：300 mg/L，SS：350 mg/L；

出水：COD： 60 mg/L，BOD： 20 mg/L，SS： 20 mg/L；

處理程度計算：COD：（400-60）/400=85% ；

BOD：（300-20）/300=93.3% ；

SS：（350-20）/350=94.3% 。

（二）、格柵及其設計：

格柵是由一組平行的金屬柵條製成，斜置在污水流經的渠道上或水泵前集水井處，用以截留污水中的大塊懸浮雜質，以免後續處理單元的水泵或構築物造成損害。

設計中取二組格柵，N=2組，安裝角度α=60°

Q 設計水量=平均流量×變化系數=0.810 m3/s

2、格柵槽寬度：

B=S(n－1)+bn

式中： B——格柵槽寬度（m）；

S——每根格柵條的寬度（m）。

設計中取S=0.015m，則計算得B=0.93m。

3、進水渠道漸寬部分的長度：

4、出水渠道漸窄部分的長度：

5、通過格柵的水頭損失：

6、柵後明渠的總高度：

H=h+h1+h2

式中： H——柵後明渠的總高度(m)；

h2——明渠超高（m），一般採用0.3-0.5m

設計中取h2 =0.30m，得到H=1.28m。

7、柵槽總長度：

8、每日柵渣量計算：

採用機械除渣及皮帶輸送機或無軸輸送機輸送柵渣，採用機械柵渣打包機將柵渣打包，汽車運走。

9、進水與出水渠道：

城市污水通過DN1200mm的管道送入進水渠道，設計中取進水渠道寬度B1 =0.9m，進水水深h1=h=0.8m，出水渠道B2=B1=0.9m，出水水深h2=h1=0.8m。

（三）、沉砂池及其設計：

沉砂池是藉助於污水中的顆粒與水的比重不同，使大顆粒的沙粒、石子、煤渣等無機顆粒沉降，減少大顆粒物質在輸水管內沉積和消化池內沉積。

沉砂池按照運行方式不同可分為平流式沉砂池，豎流式沉砂池，曝氣式沉砂池，渦流式沉砂池。

設計中採用曝氣沉砂池，沉砂池設2組，N=2組，每組設計流量0.4051m3/s

1、沉砂池有效容積：

式中： V——沉砂池有效容積（m3）;

Q——設計流量（m3/s）；

t——停留時間（min），一般採用1-3min。

設計中取t=2min，Q=0.4051m3/s，得到V=48.61m3。

出水堰後自由跌落0.15m，出水流入出水槽，出水槽寬度B2=0.8m，出水槽水深h2=0.35m，水流流速v2=0.89m/s。採用出水管道在出水槽中部與出水槽連接，出水管道採用鋼管。管徑DN2=800mm，管內流速v2=0.99m/s，水力坡度i=1.46‰。

12、排砂裝置：

採用吸砂泵排砂，吸砂泵設置在沉砂斗內，藉助空氣提升將沉砂排出沉砂池，吸砂泵管徑DN=200mm。

（四）、初沉池及其設計：

初次沉澱池是藉助於污水中的懸浮物質在重力的作用下可以下沉，從而與污水分離，初次沉澱池去除懸浮物40%~60%，去除BOD20%~30%。

初次沉澱池按照運行方式不同可分為平流沉澱池、豎流沉澱池、輻流沉澱池、斜板沉澱池。

設計中採用平流沉澱池，平流沉澱池是利用污水從沉澱池一端流入，按水平方向沿沉澱池長度從另一端流出，污水在沉澱池內水平流動時，污水中的懸浮物在重力作用下沉澱，與污水分離。平流沉澱池由進水裝置、出水裝置、沉澱區、緩沖層、污泥區及排泥裝置組成。

沉澱池設2組，N=2組，每組設計流量Q=0.4051m3/s。

10、沉澱池總高度：

H=h1+h2+h3+h4

式中：h1——沉澱池超高（m），一般採用0.3-0.5；

h3——緩沖層高度（m），一般採用0.3m；

h4——污泥部分高度（m），一般採用污泥斗高度與池底坡底i=1‰的高度之和。

設計中取h1=0.3m，h3=0.3m，得h4=3.94m，得到H=7.54m。

15、出水渠道：

沉澱池出水端設出水渠道，出水管與出水渠道連接，將污水送至集水井。

式中： v3——出水渠道水流流速（m/s），一般採用v3≥0.4m/s；

B3——出水渠道寬度（m）；

H3——出水渠道水深（m），一般採用0.5-2.0。

設計中取B3=1.0M，H3=0.8m，得到v3=0.51m/s>0.4m/s。

出水管道採用鋼管，管徑DN=1000mm，管內流速為v=0.51m/s,水力坡降i=0.479‰。

16、進水擋板、出水擋板：

沉澱池設進水擋板和出水擋板，進水擋板距進水穿孔花牆0.5m，擋板高出水面0.3m, 伸入水下0.8m。出水擋板距出水堰0.5m，擋板高出水面0.3m，伸入水下0.5m。在出水擋板處設一個浮渣收集裝置，用來收集攔截的浮渣。

17、排泥管：

沉澱池採用重力排泥，排泥管直徑DN300mm，排泥時間t4=20min，排泥管流速v4=0.82m/s，排泥管伸入污泥斗底部。排泥管上端高出水面0.3m，便於清通和排氣。排泥靜水壓頭採用1.2m。

18、刮泥裝置：

沉澱池採用行車式刮泥機，刮泥機設於池頂，刮板伸入池底，刮泥機行走時將污泥推入污泥斗內。

（五）、曝氣池及其設計：

設計中採用傳統活性污泥法。傳統活性污泥法，又稱普通活性污泥法，污水從池子首端進入池內，二沉池迴流的污泥也同步進入，廢水在池內呈推流形式流至池子末端，其池型為多廊道式，污水流出池外進入二次沉澱池，進行泥水分離。污水在推流過程中，有機物在微生物的作用下得到降解，濃度逐漸降低。傳統活性污泥法對污水處理效率高，BOD去除率可達到90%以上，是較早開始使用並沿用至今的一種運行方式

7、曝氣池總高度：

H總=H+h

式中： H總——曝氣池總高度（m）；

h——曝氣池超高（m），一般取0.3—0.5m。

設計中取 h=0.5m，則 H=4.7m。

10、管道設計：

①中位管：

曝氣池中部設中位管，在活性污泥培養馴化時排放上清液。中位管管徑為600mm。

②放空管：

曝氣池在檢修時，需要將水放空，因此應在曝氣池底部設放空管，放空管管徑為500mm。

④消泡管

在曝氣池隔牆上設置消泡水管，管徑為DN25mm，管上設閥門。消泡管是用來消除曝氣池在運行初期和運行過程中產生的泡沫。

⑤空氣管

曝氣池內需設置空氣管路，並設置空氣擴散設備，起到充氧和攪拌混合的作用。

11、曝氣池需氧量計算：

依照氣水比5：1進行計算，Q=14580m3/h。

12、鼓風機選擇：

空氣擴散裝置安裝在距離池底0.2m處，曝氣池有效水深為4.2m，空氣管路內的水頭損失按1.0m計，則空壓機所需壓力為：

P=（4.2-0.2+1.0）×9.8=49kPa

鼓風機供氣量：

Gsmax=14580m3/h=243m3/min。

根據所需壓力及空氣量，選擇RE-250型羅茨鼓風機，共5台，該鼓風機風壓49kPa，風量75.8m3/min。正常條件下，3台工作，2台備用；高負荷時，4台工作，1台備用

（六）、二沉池及其設計：

二沉池一般可分為平流式、輻流式、豎流式和斜板（管）等幾類。

平流式沉澱池可用於大、中、小型污水處理廠，但一般多用於初沉池，作為二沉池比較少見。平流式沉澱池配水不易均勻，排泥設施復雜，不易管理。

輻流式沉澱池一般採用對稱布置，配水採用集配水井，這樣各池之間配水均勻，結構緊湊。輻流式沉澱池排泥機械已定型化，運行效果好，管理方便。輻流式沉澱池適用於大、中型污水處理廠。

豎流式沉澱池一般用於小型污水處理廠以及中小型污水廠的污泥濃縮池。該池型的佔地面積小、運行管理簡單，但埋深較大，施工困難，耐沖擊負荷差。

斜管（板）沉澱池具有沉澱效率高、停留時間短、佔地少等優點。一般常用於小型污水處理廠或工業企業內的小型污水處理站。斜管（板）沉澱池處理效果不穩定，容易形成污泥堵塞，維護管理不便。

設計中選用輻流沉澱池，沉澱池設2組，N=2組，每組設計流量0.405m3/s。

3、沉澱池有效水深：

h2=q′×t

式中: h2——沉澱池有效水深（m）；

t——沉澱時間（h），一般採用1—3h。

設計中取 t=2.5h，得到 h2=3.5m。

4、徑深比：

D/h2=10.4，滿足6-12之間的要求。

5、污泥部分所需容積：

式中： Q0——平均流量（m3/s）；

R——污泥迴流比（%）；

X——污泥濃度(mg/L)；

Xr——二沉池排泥濃度(mg/L)。

設計中取Q0=0.579 m3/s，R=50%，

，

SVI——污泥容積指數，一般採用70-150；

r——系數，一般採用1.2。

設計中取SVI=100，r=1.2，得到Xr=1.2×104mg/L，X=4000mg/L。

經計算得到 V1=1563.3m3。應採用連續排泥方式。

6、沉澱池的進、出水管道設計：

進水管：流量應為設計流量+迴流量，管徑計算為900mm

出水管：管徑計算為800mm

排泥管：管徑為500mm

7、出水堰計算：

堰上負荷的校核。規定堰上負荷范圍1.5-2.9L/m.s之間。

8、沉澱池總高度：

H=h1+h2+h3+h4+h5

式中：H——沉澱池總高度（m）;

h1——沉澱池超高（m），一般採用0.3-0.5m；

h2——沉澱池有效水深（m）；

h3——沉澱池緩沖層高度（m），一般採用0.3m；

h4——沉澱池底部圓錐體高度（m）；

h5——沉澱池污泥區高度（m）。

設計中取h1=0.3m，h3=0.3m，h2=3.5m.

根據污泥部分容積過大及二沉池污泥的特點，採用機械刮吸泥機連續排泥，池底坡度為0.05。

h4=(r-r1)×i

式中：r——沉澱池半徑（m）；

r1——沉澱池進水豎井半徑（m），一般採用1.0m；

i——沉澱池池底坡度。

設計中取r1=1.0m，i=0.05，得到h4=0.86m。

式中：V1——污泥部分所需容積（m3）；

V2——沉澱池底部圓錐體容積（m3）；

F——沉澱池表面積（m2）。

計算可得 =315.4m3，則h5=1.20m。

得到H=6.16m。

（七）、消毒接觸池及其設計：

污水經過以上構築物處理後，雖然水質得到了改善，細菌數量也大幅減少，但是細菌的絕對值依然十分客觀，並有存在病原菌的可能，因此，污水在排放水體前，應進行消毒處理。

設計中採用平流式消毒接觸池，消毒接觸池設2組，每組3廊道。

1、消毒接觸池容積：

V=Qt

式中： Q——單池污水設計流量（m3/s）；

t——消毒接觸時間（min），一般採用30min。

設計中取t=30min，得每組消毒接觸池的容積為729m3。

2、消毒接觸池表面積：

F=V/h2

式中：h2——消毒池有效水深，設計中取為2.5m。

設計中取h2=2.5m，得到F=291.6m2。

3、消毒接觸池池長：

L′=F/B

式中：B——消毒池寬度(m)，設計中取為5m。

設計中取B=5m，計算得 L=58.32m。每廊道長為19.44m，設計中取為20m。

校核長寬比：L′/B=11.7>10，合乎要求。

4、消毒接觸池池高：

H=h1+h2

式中：h1——消毒池超高(m)，一般採用0.3m；

設計中取h1=0.3m，計算得 H=2.8m。

5、進水部分：

每個消毒接觸池的進水管管徑D=800mm，v=1.0m/s。

6、混合：

採用管道混合的方式，加氯管線直接接入消毒接觸池進水管，為增強混合效果，加氯點後接D=800mm的靜態混合器。

（八）、污泥濃縮池及其設計：

污泥濃縮的對象是顆粒間的空隙水，濃縮的目的是在於縮小污泥的體積，便於後續污泥處理，常用污泥濃縮池分為豎流濃縮池和輻流濃縮池2種。二沉池排出的剩餘污泥含水率高，污泥數量較大，需要進行濃縮處理；初沉污泥含水量較低，可以不採用濃縮處理。設計中一般採用濃縮池處理剩餘活性污泥。濃縮前污泥含水率99%，濃縮後污泥含水率97%。

13、溢流堰：

濃縮池溢流出水經過溢流堰進入出水槽，然後匯入出水管排出。出水槽流量q=0.0015m3/s，設出水槽寬b=0.15m，水深0.05m，則水流速為0.2m/s，溢流堰周長：

c=π(D-2b)

計算得到c=15.86m。

溢流堰採用單側90°三角形出水堰，三角堰頂寬0.16m，深0.08m，每格沉澱池有110個三角堰，三角堰流量q0為：

Q1=0.0015/110=0.0000136m3/s

h′=0.7q02/5

式中： q0——每個三角堰流量（m3/s）；

h′——三角堰堰水深（m）。

計算得到h′=0.0079m。

三角堰後自由跌落0.10m，則出水堰水頭損失為0.1079m

D. 設計污水管道時，為什麼初算的時候會顯示未完成計算

最小管徑在污水管道系統的上游部分，由於設計污水流量很小，若根據流量計算，則管徑會很小，而管徑過小極易堵塞;此外，採用較大的管徑，可選用較小的坡度，使管道埋深減小，因此，為了養護工作的方便，常規定一個允許的最小管徑。在街區和廠區內污水管道最小管徑為DN200，街道下為DN300。在污水管道系統上游的管段，由於管段服務的排水面積較小，因而設計流量較小，按此設計流量計算得出的管徑會小於最小管徑，這時應採用最小管徑值。一般可根據最小管徑在最小設計流速和最大充滿度情況下能通過的最大流量值，計算出設計管段服務的排水面積。若計算管段的服務排水面積小於此值，即可直接採用最小管徑而不再進行管道的水力計算。這種管段稱為不計算管段。對於這些不計算管段，當有適當的沖洗水源時，可考慮設置沖洗井(類似於污水檢查井)。 最小設計坡度在污水管道設計時，應盡可能減小管道敷設坡度以降低管道埋深。但管道坡度造成的流速應等於或大於最小設計流速，以防止管道內產生淤積和沉澱。通常對同一直徑的管道只規定一個最小坡度，以滿流或半滿流時的最小坡度作為最小設計坡度。《室外排水設計規范》(GB 50014-2006 )只規定了最小管徑對應的最小設計坡度，街坊內污水管道...

E. 室外污水管道怎麼計算，分別套什麼定額

工程量計算規則：
（1）各種管道，均以施工圖所示中心長度，以「m」為計量單位，不扣除閥門，管件（包括減壓器、疏水器、水表、伸縮器等組成安裝）所佔的長度。
（2）鍍鋅鐵皮套管製作以「個」為計量單位，其安裝已包括在管道安裝定額中，不得另行計算。
（3）管道支架製作安裝，室內管道公稱直徑32㎜以下的安裝工程已包括在內，不得另行計算，公稱直徑32㎜以上的，可另行計算。
（4）各種伸縮器製作安裝，均以「個」為計量單位，方形伸縮器的兩臂，按臂長的兩倍合並在管道長度內計算。
（5）管道消毒、沖洗、壓力試驗，均按管道長度以「m」為計量單位，不扣除閥門、管件所 占的長度。

使用定額應注意的問題：
（1）管道安裝定額是按不同材質、不同介面方式分室內、室外管道分別套子目的，套用定額時應區分室內、室外管道，按相應的材質，管徑的大小以及介面形式選用。
（2）定額規定，給水管道室內外界線的劃分，以建築物外牆面1.5m為界，如果給水管道繞房屋周圍1m以內鋪設，不得按室內管道計算，而應按室外管道計算。
（3）絲接鋼管包括了接頭零件的安裝，定額是按長絲考慮的，如設計要求必須用活接頭時，可以換算，但只計材料費。
（4）定額中未包括銅管、塑料給水管、鋁塑復合管、聚丙烯（PP-R）塑料給水管的安裝子目，使用時應套用第十三冊補充定額相應子目。這些管道已包括塑料排水管件的價格，但不包括接頭零件的價格。
（5）鑄鐵排水管及塑料排水管均包括管長及托架、支架、透氣帽的製作安裝，其用量和種類不得調整。但塑料排水管（管件粘接）定額中沒有包括塑料排水管件的價格，可另外計算。
（6）鍍鋅鋼管、焊接鋼管的調直均包括在定額內，不得另計。
（7）管道安裝定額說明中「DN32以內鋼管包括管長及托鉤的製作與安裝」僅適用於室內螺紋聯接鋼管的安裝。公稱直徑DN32以上的，按圖示尺寸以「100KG」為計量單位，不扣除切肢開孔重量，不包括電焊條和螺栓、螺母、墊片的重量。使用標准圖集時，可按圖集所列支架鋼材明細表計算。
（8）在施工圖中，單獨的雨水管套土建雨落管定額，雨水管與下水管合用時，執行排水管安裝定額。
（9）管道消毒、沖洗定額，僅適用於設計和施工及驗收規范中有要求的工程項目，一般工程不能計算。
（10）定額中已包括水壓試驗，不論用何種形式做水壓試壓，均不得調整。煤氣工程系統的壓力試驗也包括在定額內。
（11）管道穿牆、穿樓板的鍍鋅鐵皮套管，其安裝費已綜合在管道安裝定額內，但製作費按定額第38頁另計，如果採用鋼管作套管，則按套管的公稱直徑DN及主管內介質、壓力套用相應室外焊接鋼管安裝定額，鋼套管規格一般比管道直徑大2號，穿樓板鋼套管長度等於樓板及面層厚加30㎜，穿梁式牆的鋼套管長度等於梁式牆的厚度。煤氣管道的穿牆鋼套管套用專門的製作，安裝定額。給排水管道穿水池，地下室壁及屋面的防水套管製作安裝執行第六冊定額中的剛性套管，給排水管道穿樓板，設計要求作防水處理時，可參照剛性防水套管製作與安裝的子目按不同的樓板厚度乘相應的系數。當樓板厚度≦100㎜，相應子目定額乘0.2，當樓板厚度≦200㎜，相應子目乘0.4，當樓板厚度＞200㎜時，相應子目定額乘0.6。
（12）法蘭安裝以「副」為計量單位。法蘭安裝定額分鑄鐵螺紋法蘭和鋼制焊接法蘭，安裝定額包括了墊片的製作，製作墊片的材料是按橡膠石棉考慮的，如用其他的材料，不作調整。鑄鐵法蘭（螺紋連接）定額已包括了帶帽螺栓的安裝人工和材料，如主材價不包括帶帽螺栓者，其價格另計。碳鋼法蘭（焊接）定額基價中已包括螺栓、螺帽，不得另行計算。定額中沒有碳鋼法蘭（螺紋連接）子目，如發生時可按鑄鐵法蘭螺紋連接子目執行。
（13）伸縮器分法蘭式套筒伸縮器安裝（分螺紋連接和焊接）和方形伸縮器製作安裝。螺紋連接法蘭式套筒伸縮器安裝未包括法蘭及帶帽螺栓的費用，應另計。法蘭套筒伸縮器主材另計。焊接法蘭式套筒伸縮器定額中已包括法蘭、螺栓、螺帽、墊片，不得另行計算。但法蘭套筒伸縮器主材要另計。

F. 污水管網設計中管道直徑怎麼計算

根據設計規范來計算。影響因素有管道材質、坡度、流速、水質等等等。有對應的計算公式

G. 污水管道水力計算的設計規定有哪些

管壁粗糙系數（n）－表2－2－7
設計充滿度（h/D）（0.55－0.75）——表回2－2－8
最小設計流速（vm）（管道：0.6m/s，明渠：0.4m/s）
最大答設計流速（vx）（金屬管道：10m/s，非金屬：5m/s）
最小設計坡度（I）（街區內：0.004，街道下：0.003）
最小管徑（街區內：200mm，街道下：300mm）
最大允許埋深（乾燥土壤：7－8m）
最小覆土厚度（冰凍，動荷載，支管銜接）——P252
覆土厚度：
管道外壁頂部到地面的距離
埋設深度：
管道內壁底部到地面的距離
來源於問問我建築網

H. 市政道路上污水管道的管徑如何計算，要具體過程，我看書看的有點迷，求大神解答，謝謝

污水管道的管徑是圖上有標注的，比如DN300指的是管道內徑為300mm的管道。

如果你說的是管道的長度，那麼是這么計算的：檢查井中心到檢查井中心的距離就是管道的長度。

I. 給排水設計中污水管道過流能力是啥，怎麼計算

你好，這種計算都有相關標准，你查一下GB 50268,給排水施工技術規程

J. 污水管徑的計算

1、首先要知道污水管內污水的體積流量V，這個數值的單位是（立方米/小時）；專
2、污水屬於粘度較屬高的流體，管內允許流速u = 0.5米/秒(查《化學工程師手冊》）；
3、污水管徑D = [（4*V）/(3.14*u*3600）] 1/2——(式中的1/2是指開平方)