污水在污水管道中的流动特点

Ⅰ 污水管道排水中满流的概念

在设计流量下，污水在管道中的水深h和管道直径D的比值称为设计充满度，当h /D=1时称为满流。

Ⅱ 城市生活污水的来源和主要特点

生活污水，顾抄名思义，就是人们生活中产生的冷却排水、淋浴排水、盥洗排水、厨房排水、厕所排水等。
基本都会有一下特点：：（1）卫生上安全可靠，无有害物质，其主要衡量指标有大肠菌群数、细菌总数、悬浮物量、生化需氧量、化学耗氧量等；（2）外观上无不快的感觉，其主要衡量指标有浊度、色度、臭气、表面活性剂和油脂等；（3）不引起设备、管道等严重腐蚀、结构和不造成维护管理的困难，其主要衡量指标有PH值、硬度、溶解性固体等。

Ⅲ 污水处理工艺应具有哪些特点

五种典型的工艺
（1）间歇活性污泥法（）
间歇活性污泥法也称序批式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor-SBR），它由个或多个SBR池组成，运行时，废水分批进入池中，依次经历5个独立阶段，即进水、反应、沉淀、排水和闲置。进水及排水用水位控制，反应及沉淀用时间控制，一个运行周期的时间依负荷及出水要求而异，一般为4～12h，其中反应占40％，有效池容积为周期内进水量与所需污泥体积之和。
比连续流法反应速度快，处理效率高，耐负荷冲击的能力强；由于底物浓度高，浓度梯度也大，交替出现缺氧、好氧状态，能抑制专性好氧菌的过量繁殖，有利于生物脱氮除磷，又由于泥龄较短，丝状菌不可能成为优势，因此，污泥不易膨胀；与连续流方法相比，SBR法流程短、装置结构简单，当水量较小时，只需一个间歇反应器，不需要设专门沉淀池和调节池，不需要污泥回流，运行费用低。
(2) 吸附再生(接触稳定)法
这种方式充分利用活性污泥的初期去除能力，在较短的时间里(10～40min)，通过吸附去除废水中悬浮的和胶态的有机物，再通过液固分离，废水即获得净化，BOD5可去除85％～90％左右。吸附饱和的活性污泥中，一部分需要回流的，引入再生池进一步氧化分解，恢复其活性；另一部分剩余污泥不经氧化分解即排入污泥处理系统。
分别在两池(吸附池和再生他)或在同一池的两段进行。它适应负荷冲击的能力强，还可省去初次沉淀池。主要优点是可以大大节省基建投资，最适于处理含悬浮和胶体物质较多的废水，如制革废水、焦化废水等，工艺灵活。但由于吸附时间较短，处理效率不及传统法的高。
（3）氧化沟
氧化沟是延时曝气法的一种特殊型式，它的平面象跑道，沟槽中设置两个曝气转刷（盘），也有用表面曝气机、射流器或提升管式曝气装置的。曝气设备工作时，推动沟液迅速流动，实现供氧和搅拌作用。
与普通曝气法相比，氧化沟具有基建投资省，维护管理容易，处理效果稳定，出水水质好，污泥产量少，还有较好的脱N、P作用，适应负荷冲击能力强等优点。
（4）连续进水周期循环延时曝气活性污泥法（ICEAS）
ICEAS反应器前部设有预反应区（占池容积的10%）。反应池由预反应区和主反应区组成，并实现连续进水，间歇排水。预反应区一般处在厌氧和缺氧状态，有机物在此被活性污泥吸附，该区还具有生物选择作用，抑制丝状菌生长，防止污泥膨胀。被吸附的有机物在主反应区内被活性污泥氧化分解。
反应连续进水，解决了来水与间歇进水不匹配的矛盾。但该工艺沉淀效果较差、净化效果变差，易发生污泥膨胀，污泥负荷较低，反应时间长，设备容积增大，投资较大。
（5）生物脱氮除磷工艺（A/A/O）
污水首先进入厌氧池与回流污泥混合，在兼性厌氧发酵菌的作用下，废水中易生物降解的大分子有机物转化为聚磷菌可以吸收小分子有机物（如VFA），并以PHB的形式贮存在体内，其所需的能量来自聚磷链的分解。随后，废水进入缺氧区，反硝化细菌利用废水中的有机基质对随回流混合液带入的NO3- 进行反硝化。废水进入好氧池时，废水中有机物的浓度较低，聚磷菌主要是通过分解体内的PHB而获得能量，供细菌增殖，同时将周围环境中的溶解性磷吸收到体内，并以聚磷链的形式贮存起来，随后以剩余污泥的形式排出系统。系统中好氧区的有机物浓度较低，正有利于该区中自养硝化菌的生长。
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、脱氮除磷的功能；工艺简单，水力停留时间较短；SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀；污泥中磷含量高，一般为2.5%以上；厌氧-缺氧池只需轻缓搅拌，使之混合，而以不增加溶解氧为度；沉淀池要避免发生厌氧-缺氧状态，以避免聚磷菌释放磷而降低出水水质和反硝化产生N2而干扰沉淀；脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除磷效果则受回流污泥中挟带DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效果不可能提高。

Ⅳ 污水管道设计说明

一、工程概述

城市污水处理厂的设计工作一般分为两个阶段，即初步设计和施工图设计。

城市污水处理厂的设计工作内容包括确定厂址、选择合理的工艺流程、确定污水处理厂平面与高程的布置、计算建（构）筑物等。

1、设计资料的收集与调查

（1）建设单位的设计任务书

包括设计规模（处理水量）、处理程度要求、占地要求、投资情况等。

（2）收集相关资料

包括原水水质资料、当地气象资料（温度、风向、日照情况等）、水文地质资料（地下水位、土壤承载力、受纳水体流量、最高水位等）、地形资料、城市规划情况等。

（3）必要的现场调查

当缺乏某些重要的设计资料时，则现场的调查是必需的。

2、厂址选择

城市污水处理厂厂址选择是城市污水处理厂设计的前提，应根据选址条件和要求综合考虑，选出适用的、系统优化、工程造价低、施工及管理方便的厂址。

二、处理流程选择：

污水处理厂的工艺流程是指在达到所要求的处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合，以满足污水处理的要求。

1、污水处理流程的选择原则：

经济节省性原则；

运行可靠性原则；

技术先进性原则。

2、应考虑的其他一些重要因素：

充分考虑业主的需求；

考虑实际操作管理人员的水平。

本次设计采用生物好氧处理法。好氧生物处理BOD5去除率高，可达90%~95%，稳定性较强，系统启动时间短，一般为2~4周，很少产生臭气，不产生沼气，对污水的碱度要求低。

污水处理工艺流程图如下：

平面图:

三、污水处理工程设计计算：

（一）、设计水量，水质及处理程度：

平均流量：5万吨/天，变化系数1.4；

进水：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；

处理程度计算：COD：（400-60）/400=85% ；

BOD：（300-20）/300=93.3% ；

SS：（350-20）/350=94.3% 。

（二）、格栅及其设计：

格栅是由一组平行的金属栅条制成，斜置在污水流经的渠道上或水泵前集水井处，用以截留污水中的大块悬浮杂质，以免后续处理单元的水泵或构筑物造成损害。

设计中取二组格栅，N=2组，安装角度α=60°

Q 设计水量=平均流量×变化系数=0.810 m3/s

2、格栅槽宽度：

B=S(n－1)+bn

式中： B——格栅槽宽度（m）；

S——每根格栅条的宽度（m）。

设计中取S=0.015m，则计算得B=0.93m。

3、进水渠道渐宽部分的长度：

4、出水渠道渐窄部分的长度：

5、通过格栅的水头损失：

6、栅后明渠的总高度：

H=h+h1+h2

式中： H——栅后明渠的总高度(m)；

h2——明渠超高（m），一般采用0.3-0.5m

设计中取h2 =0.30m，得到H=1.28m。

7、栅槽总长度：

8、每日栅渣量计算：

采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。

9、进水与出水渠道：

城市污水通过DN1200mm的管道送入进水渠道，设计中取进水渠道宽度B1 =0.9m，进水水深h1=h=0.8m，出水渠道B2=B1=0.9m，出水水深h2=h1=0.8m。

（三）、沉砂池及其设计：

沉砂池是借助于污水中的颗粒与水的比重不同，使大颗粒的沙粒、石子、煤渣等无机颗粒沉降，减少大颗粒物质在输水管内沉积和消化池内沉积。

沉砂池按照运行方式不同可分为平流式沉砂池，竖流式沉砂池，曝气式沉砂池，涡流式沉砂池。

设计中采用曝气沉砂池，沉砂池设2组，N=2组，每组设计流量0.4051m3/s

1、沉砂池有效容积：

式中： V——沉砂池有效容积（m3）;

Q——设计流量（m3/s）；

t——停留时间（min），一般采用1-3min。

设计中取t=2min，Q=0.4051m3/s，得到V=48.61m3。

出水堰后自由跌落0.15m，出水流入出水槽，出水槽宽度B2=0.8m，出水槽水深h2=0.35m，水流流速v2=0.89m/s。采用出水管道在出水槽中部与出水槽连接，出水管道采用钢管。管径DN2=800mm，管内流速v2=0.99m/s，水力坡度i=1.46‰。

12、排砂装置：

采用吸砂泵排砂，吸砂泵设置在沉砂斗内，借助空气提升将沉砂排出沉砂池，吸砂泵管径DN=200mm。

（四）、初沉池及其设计：

初次沉淀池是借助于污水中的悬浮物质在重力的作用下可以下沉，从而与污水分离，初次沉淀池去除悬浮物40%~60%，去除BOD20%~30%。

初次沉淀池按照运行方式不同可分为平流沉淀池、竖流沉淀池、辐流沉淀池、斜板沉淀池。

设计中采用平流沉淀池，平流沉淀池是利用污水从沉淀池一端流入，按水平方向沿沉淀池长度从另一端流出，污水在沉淀池内水平流动时，污水中的悬浮物在重力作用下沉淀，与污水分离。平流沉淀池由进水装置、出水装置、沉淀区、缓冲层、污泥区及排泥装置组成。

沉淀池设2组，N=2组，每组设计流量Q=0.4051m3/s。

10、沉淀池总高度：

H=h1+h2+h3+h4

式中：h1——沉淀池超高（m），一般采用0.3-0.5；

h3——缓冲层高度（m），一般采用0.3m；

h4——污泥部分高度（m），一般采用污泥斗高度与池底坡底i=1‰的高度之和。

设计中取h1=0.3m，h3=0.3m，得h4=3.94m，得到H=7.54m。

15、出水渠道：

沉淀池出水端设出水渠道，出水管与出水渠道连接，将污水送至集水井。

式中： v3——出水渠道水流流速（m/s），一般采用v3≥0.4m/s；

B3——出水渠道宽度（m）；

H3——出水渠道水深（m），一般采用0.5-2.0。

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

出水管道采用钢管，管径DN=1000mm，管内流速为v=0.51m/s,水力坡降i=0.479‰。

16、进水挡板、出水挡板：

沉淀池设进水挡板和出水挡板，进水挡板距进水穿孔花墙0.5m，挡板高出水面0.3m, 伸入水下0.8m。出水挡板距出水堰0.5m，挡板高出水面0.3m，伸入水下0.5m。在出水挡板处设一个浮渣收集装置，用来收集拦截的浮渣。

17、排泥管：

沉淀池采用重力排泥，排泥管直径DN300mm，排泥时间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，便于清通和排气。排泥静水压头采用1.2m。

18、刮泥装置：

沉淀池采用行车式刮泥机，刮泥机设于池顶，刮板伸入池底，刮泥机行走时将污泥推入污泥斗内。

（五）、曝气池及其设计：

设计中采用传统活性污泥法。传统活性污泥法，又称普通活性污泥法，污水从池子首端进入池内，二沉池回流的污泥也同步进入，废水在池内呈推流形式流至池子末端，其池型为多廊道式，污水流出池外进入二次沉淀池，进行泥水分离。污水在推流过程中，有机物在微生物的作用下得到降解，浓度逐渐降低。传统活性污泥法对污水处理效率高，BOD去除率可达到90%以上，是较早开始使用并沿用至今的一种运行方式

7、曝气池总高度：

H总=H+h

式中： H总——曝气池总高度（m）；

h——曝气池超高（m），一般取0.3—0.5m。

设计中取 h=0.5m，则 H=4.7m。

10、管道设计：

①中位管：

曝气池中部设中位管，在活性污泥培养驯化时排放上清液。中位管管径为600mm。

②放空管：

曝气池在检修时，需要将水放空，因此应在曝气池底部设放空管，放空管管径为500mm。

④消泡管

在曝气池隔墙上设置消泡水管，管径为DN25mm，管上设阀门。消泡管是用来消除曝气池在运行初期和运行过程中产生的泡沫。

⑤空气管

曝气池内需设置空气管路，并设置空气扩散设备，起到充氧和搅拌混合的作用。

11、曝气池需氧量计算：

依照气水比5：1进行计算，Q=14580m3/h。

12、鼓风机选择：

空气扩散装置安装在距离池底0.2m处，曝气池有效水深为4.2m，空气管路内的水头损失按1.0m计，则空压机所需压力为：

P=（4.2-0.2+1.0）×9.8=49kPa

鼓风机供气量：

Gsmax=14580m3/h=243m3/min。

根据所需压力及空气量，选择RE-250型罗茨鼓风机，共5台，该鼓风机风压49kPa，风量75.8m3/min。正常条件下，3台工作，2台备用；高负荷时，4台工作，1台备用

（六）、二沉池及其设计：

二沉池一般可分为平流式、辐流式、竖流式和斜板（管）等几类。

平流式沉淀池可用于大、中、小型污水处理厂，但一般多用于初沉池，作为二沉池比较少见。平流式沉淀池配水不易均匀，排泥设施复杂，不易管理。

辐流式沉淀池一般采用对称布置，配水采用集配水井，这样各池之间配水均匀，结构紧凑。辐流式沉淀池排泥机械已定型化，运行效果好，管理方便。辐流式沉淀池适用于大、中型污水处理厂。

竖流式沉淀池一般用于小型污水处理厂以及中小型污水厂的污泥浓缩池。该池型的占地面积小、运行管理简单，但埋深较大，施工困难，耐冲击负荷差。

斜管（板）沉淀池具有沉淀效率高、停留时间短、占地少等优点。一般常用于小型污水处理厂或工业企业内的小型污水处理站。斜管（板）沉淀池处理效果不稳定，容易形成污泥堵塞，维护管理不便。

设计中选用辐流沉淀池，沉淀池设2组，N=2组，每组设计流量0.405m3/s。

3、沉淀池有效水深：

h2=q′×t

式中: h2——沉淀池有效水深（m）；

t——沉淀时间（h），一般采用1—3h。

设计中取 t=2.5h，得到 h2=3.5m。

4、径深比：

D/h2=10.4，满足6-12之间的要求。

5、污泥部分所需容积：

式中： Q0——平均流量（m3/s）；

R——污泥回流比（%）；

X——污泥浓度(mg/L)；

Xr——二沉池排泥浓度(mg/L)。

设计中取Q0=0.579 m3/s，R=50%，

，

SVI——污泥容积指数，一般采用70-150；

r——系数，一般采用1.2。

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

经计算得到 V1=1563.3m3。应采用连续排泥方式。

6、沉淀池的进、出水管道设计：

进水管：流量应为设计流量+回流量，管径计算为900mm

出水管：管径计算为800mm

排泥管：管径为500mm

7、出水堰计算：

堰上负荷的校核。规定堰上负荷范围1.5-2.9L/m.s之间。

8、沉淀池总高度：

H=h1+h2+h3+h4+h5

式中：H——沉淀池总高度（m）;

h1——沉淀池超高（m），一般采用0.3-0.5m；

h2——沉淀池有效水深（m）；

h3——沉淀池缓冲层高度（m），一般采用0.3m；

h4——沉淀池底部圆锥体高度（m）；

h5——沉淀池污泥区高度（m）。

设计中取h1=0.3m，h3=0.3m，h2=3.5m.

根据污泥部分容积过大及二沉池污泥的特点，采用机械刮吸泥机连续排泥，池底坡度为0.05。

h4=(r-r1)×i

式中：r——沉淀池半径（m）；

r1——沉淀池进水竖井半径（m），一般采用1.0m；

i——沉淀池池底坡度。

设计中取r1=1.0m，i=0.05，得到h4=0.86m。

式中：V1——污泥部分所需容积（m3）；

V2——沉淀池底部圆锥体容积（m3）；

F——沉淀池表面积（m2）。

计算可得 =315.4m3，则h5=1.20m。

得到H=6.16m。

（七）、消毒接触池及其设计：

污水经过以上构筑物处理后，虽然水质得到了改善，细菌数量也大幅减少，但是细菌的绝对值依然十分客观，并有存在病原菌的可能，因此，污水在排放水体前，应进行消毒处理。

设计中采用平流式消毒接触池，消毒接触池设2组，每组3廊道。

1、消毒接触池容积：

V=Qt

式中： Q——单池污水设计流量（m3/s）；

t——消毒接触时间（min），一般采用30min。

设计中取t=30min，得每组消毒接触池的容积为729m3。

2、消毒接触池表面积：

F=V/h2

式中：h2——消毒池有效水深，设计中取为2.5m。

设计中取h2=2.5m，得到F=291.6m2。

3、消毒接触池池长：

L′=F/B

式中：B——消毒池宽度(m)，设计中取为5m。

设计中取B=5m，计算得 L=58.32m。每廊道长为19.44m，设计中取为20m。

校核长宽比：L′/B=11.7>10，合乎要求。

4、消毒接触池池高：

H=h1+h2

式中：h1——消毒池超高(m)，一般采用0.3m；

设计中取h1=0.3m，计算得 H=2.8m。

5、进水部分：

每个消毒接触池的进水管管径D=800mm，v=1.0m/s。

6、混合：

采用管道混合的方式，加氯管线直接接入消毒接触池进水管，为增强混合效果，加氯点后接D=800mm的静态混合器。

（八）、污泥浓缩池及其设计：

污泥浓缩的对象是颗粒间的空隙水，浓缩的目的是在于缩小污泥的体积，便于后续污泥处理，常用污泥浓缩池分为竖流浓缩池和辐流浓缩池2种。二沉池排出的剩余污泥含水率高，污泥数量较大，需要进行浓缩处理；初沉污泥含水量较低，可以不采用浓缩处理。设计中一般采用浓缩池处理剩余活性污泥。浓缩前污泥含水率99%，浓缩后污泥含水率97%。

13、溢流堰：

浓缩池溢流出水经过溢流堰进入出水槽，然后汇入出水管排出。出水槽流量q=0.0015m3/s，设出水槽宽b=0.15m，水深0.05m，则水流速为0.2m/s，溢流堰周长：

c=π(D-2b)

计算得到c=15.86m。

溢流堰采用单侧90°三角形出水堰，三角堰顶宽0.16m，深0.08m，每格沉淀池有110个三角堰，三角堰流量q0为：

Q1=0.0015/110=0.0000136m3/s

h′=0.7q02/5

式中： q0——每个三角堰流量（m3/s）；

h′——三角堰堰水深（m）。

计算得到h′=0.0079m。

三角堰后自由跌落0.10m，则出水堰水头损失为0.1079m

Ⅳ 流体在管道中的分布特点

流体在管道中流动，由于固体壁面的存在,使其流动受到影响的那部分流体层称为流体流动的边界层，当实际流体沿壁面流动时，紧贴在壁面上的一层极薄的流体的速度为零，沿着与流动方向相垂直的方向，从壁面到流体主体，流速从零开始迅速增加，其后速度增加逐步减缓，以至基本上不变。故流体在管路中流动可划分两个区域，一为壁面附近的速度变化较大的区域，称为边界层，流动主要阻力都集中在此区域；另一个为离壁面较远，速度基本上不变的区域，其流动阻力很小可以忽略。一般是以速度达到主体速度的99%之处规定为两个区域的分界线，即从速度为零至速度等于主体速度的99%的区域属于边界层范围。
某些情况下内部会发生倒流，边界层脱离壁面

Ⅵ 城市污水的特点是什么主要污染物是什么

城市污水的物理性质包括颜色、气味、水温、氧化还原电位等指标。城市污水的化学指标很多，它包括酸碱度（PH）、碱度、生化需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）、固体物质、氨氮（NH3-N）、总磷(TP)、重金属含量等。

城市污水中普遍含有有机污染物（用COD、BOD5表示），包括碳水化合物、蛋白质、氨基酸、脂肪酸、油脂、酯类等物质。城市污水含有大量的悬浮物（SS=150mg/L～500mg/L），包含了有机物和无机物，SS也是构成COD、BOD5的主要贡献者。

(6)污水在污水管道中的流动特点扩展阅读

方法：生物膜法工艺

生物膜法是土壤自净过程的人工强化，主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物，同时对废水中的氨氮还具有一定的硝化能力。生物膜法在处理工业废水中有着广泛应用。

1、微生物多样化，生物的食物链长，有利于提高污水处理效果和单位面积的处理负荷。

2、优势菌群分段运行，有利于提高微生物对有机污染物的降解效率和增加难降解污染物的去除率，提高脱氮除磷效果。

3、对水质、水量变动有较强的适应性，耐冲击负荷力增强。

4、污泥沉降性能好，易于固液分离，剩余污泥产量少，降低了污泥处理费用，进而降低投资费用。

5、适合低浓度污水的处理。

6、易于维护，运行管理方便，耗能低。

Ⅶ 市政污水管道有哪些构造特征

给水管网控制点特点：1,离水源较远（不一定最远，按管长，水损最大点），出水压力最小点，通常叫最不利点，建筑给排水中最不利点一般在最高层，市政给水管网最不利点一般离水厂管线较远的至高点（不一定最远，就是出水压力最小点）。
排水管控制点一般在污水厂较远（不一定是最远处，例如最远处有自然坡度满足管道水力坡度要求时）处低端位置，敷设管道水力坡度方向到达污水厂后控制污水厂进水管的最小埋深。排水管控制点起始埋深一般在一米以内。

Ⅷ 给排水：污水管道在街道上的位置特点及原则有哪些

尽量布置在绿化带内，检查井尽量位于人行道或者绿化带内。与给水，电力，燃气管道有一定的上下左右距离要求。管道敷设有一定的坡道要求。不影响路边建筑基础。整体方便施工及检修。

Ⅸ 流体在截面积不变的管道中流动有几种流动状态,各有何特点

有2种，为层流和湍流。
1.层流时液体流速较低，液体质点间的粘性力其主导作用，液体质点受粘性的约束，不能随意运动。粘性力的方向与流体运动方向可能条相反、可能相同，流体质点受到这种粘性力的作用，只可能沿运动方向降低或是加快速度而不会偏离其原来的运动方向，因而流体呈现层流状态，质点不发生各向混杂。
2.湍流时液体流速较高，液体质点间粘性的制约作用减弱，惯性力逐渐取代粘性力而成为支配流动的主要因素，起主导作用。沿流动方向的粘性力对质点的束缚作用降低，质点向其他方向运动的自由度增大，因而容易偏离其原来的运动方向，形成无规则的脉动混杂甚至产生可见尺度的涡旋，这就是湍流。
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