毕业设计说明书最终Word文档下载推荐.docx
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2.2.1排水系统的规划设计原则7
2.2.2排水管网定线原则8
2.3排水体制的选择9
2.3.1排水系统体制的选择9
2.4城市污水管网计算10
2.4.1城市污水管网设计方案的确定10
2.4.2城市污水管网方案水力计算11
2.4.3城市污水管网A与B方案水力计算（详见附表）16
2.4.4城市污水管网结果分析17
2.5城市雨水管道水力计算24
2.5.1雨水管道定线24
2.5.2主要设计参数的确定24
2.5.3汇水面积计算26
2.5.4雨水管道水力计算27
3城市污水处理厂设计计算32
3.1城市污水水量水质计算32
3.1.1污水水量计算32
3.1.2水质32
3.2城市污水处理工艺流程的确定32
3.2.1国内城市污水处理工艺的比较和选用32
3.2.2本设计处理工艺的确定34
3.3污水处理构筑物的设计与计算39
3.3.1方案A：
氧化沟法39
3.3.2方案B:
A2O法76
4工程投资概算100
4.1估算范围及依据100
4.2费用概算100
4.2.1土建费用概算100
4.2.2设备费用概算101
4.2.3工程总费用概算102
5技术经济指标103
5.1设计污染物去除率和处理效果103
5.2作业制度和劳动定员103
5.3电耗费用103
5.4运行费用103
6城市污水处理厂的布置104
6.1污水厂的平面布置104
6.1.1各处理单元构筑物的平面布置104
6.1.2管道及渠道的平面布置104
6.1.3附属建筑物104
6.2污水厂的高程布置106
结论109
参考文献：
110
1.绪论
1.1概述
随着科学技术的不断发展，环境问题越来越受到人们的普遍关注，为保护环境，解决城市排水对水体的污染以保护自然环境、自然生态系统，保证人民的健康，这就需要建立有效的污水处理设施以解决这一问题，这不仅对现存的污染状况予以有效的治理，而且对将来工、农业的发展以及人民群众健康水平的提高都有极为重要的意义，因此，城市排水问题的合理解决必将带来重大的社会效益。
本设计是针对苏州市昆山某区的排水工程，包括城市排水管网和城市污水处理厂，进行系统全面的设计。
1.2目的和意义
此工程设计研究的目的在于通过对该市进行排水流域划分，排水体制确定，城市排水管网设计计算，污水厂规模、处理程度，各处理构筑物工艺尺寸及运行参数进行计算，并对整个城市的排水工程的总造价进行概预算分析及不同方案之间的技术经济比较来确定一个较为合理的方案来解决该市现有的排水状况问题。
意义在于通过设计研究，可以确定一套技术可行，经济合理的方案。
改善当地生态环境，提高人民生活质量和城市形象。
避免城市下游旅游区由于受到污水的污染而影响经济效益。
另外通过本次毕业设计，让我们对排水工程有一个更系统全面深入地了解，培养我们分析问题、解决问题，综合运用所学知识独立工作的能力，并能从技术、经济、环境与社会等多方面综合考虑，为将来在排水工程的实际工作岗位上工作打下坚实的基础。
2城市排水管网设计与计算
2.1原始资料
2.1.1设计内容
1）某市排水工程管网规划设计，确定污水厂建设规模、位置，并进行管道系统布置，方案论证；
2）排水管网水力计算，排水管网平面图，部分管道纵断面图（平面布置图，纵断面图5张以上，手工图至少1张）；
3）污水厂工艺方案确定及可行性研究（进行二种方案比较）；
4）污水厂工艺设计计算，完成水厂平面布置图、高程图，单体构筑物工艺图（10张以上，其中手工图2张以上）；
5）设计计算说明书1份，含部分工程概预算；
6）外文资料翻译1~2篇（5000字以上）。
2.1.2地形与城市规划资料
1．城市规划平面图及比例：
见图纸
2．城市各区人口密度：
人公顷或人口：
Ⅰ区290Ⅱ区270
3．城市各居住区排水标准：
L人.天
Ⅰ区190Ⅱ区200
4．城市气象资料：
历年平均气温22.5℃，年最高平均气温39.2℃，年最低平均气温2.9℃。
年平均降水量为1600毫米，年最高降水量1860毫米，年最低降水量1200毫米。
常年风向以北风为主。
历年最大冰冻深度2cm。
5．城市地质情况：
第一层：
回填、松土层，承载力8.2kgcm2，深1~1.5m；
第二层：
粘土层，承载力10.5kgcm2，深3~4m；
第三层：
粉土层，承载力8.5kgcm2，深3~4m；
地下水位平均在粘土层下0.9m。
6．污水厂地形资料：
工程地质良好，适宜于工程建设，厂区地形平坦；
地震震级：
4级以下。
7．城区主要工业企业情况：
厂名
每日班次
生产污水量（m3d）
最大班职工人数（人）
淋浴人数的百分比（%）
Kz
一般车间
热车间
A厂
3
1000
400
300
20
100
1.2
B厂
2
2000
160
30
95
1.3
C厂
5000
250
80
90
1.1
D厂
500
35
1.4
注：
各工厂排出的生产污水，经工厂预处理后其水质符合污水排入城市下水道水质标准（CJ3082－1999）
8．排放污水的水体情况：
（相对于河岸标高）
最低水位：
-5m常水位：
-3m最高水位：
-1.5m
9．城市地面覆盖情况：
地面覆盖种类
所占比例
各种屋面
35%
混凝土沥青路面
24%
碎石路面
6%
非铺砌路面
10%
公园或绿地
25%
以城市的面积为100%计算。
10.生活污水原水水质情况
序号
名称
最高数
平均数
1
SS
290
200
pH值
7.6
7.0
BOD5
230
4
COD
320
260
5
TN
44
29
6
NH3-N
31
19
7
TP
4.2
3.2
11.污水排放标准：
规划要求建设分流制排水系统，并对城市污水进行处理。
对工厂排出的生产污水，其水质符合污水排入城市下水道水质标准（CJ3082－1999）方可接入城市污水管道，与生活污水合并在污水厂进行集中处理达标排放。
城市边缘地区工厂的生产污水也可单独进行处理。
污水处理厂出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准
12.其它方面：
电力可保证供应，各种建筑材料本市均可供应。
施工技术力量本市可以解决。
2．2城市排水管网设计原则
2.2.1排水系统的规划设计原则
排水系统是控制水环境污染、改善和保护环境的重要设施，同时也是人民身体健康、日常生活以及厂矿企业发展的保障措施。
因此，排水工程的规划与设计必须在区域规划及城市工业企业的总体规划基础上进行。
排水系统的规划与设计应遵循以下原则：
1.要认真贯彻执行宪法中“国家保护环境和自然资源，防治污染和其它公害”以及《环境保护法》、《水污染防治法》。
坚持经济建设、城市建设、环境建设同时规划、同时实施、同时发展的原则，开展以城市为中心的环境综合治理，以实施经济效益、社会效益和环境效益的统一，在这些指导思想下，进行排水工程的规划与设计。
2.认真贯彻“全面规划、合理布局、综合利用、化害为利”的环保方针，正确安排
好工农、城市、生产、生活等方面的关系，使经济发展和环境保护统一起来，注意预防和消除对环境的污染。
3.排水工程的规划应符合区域规划及城市和工业企业的总体规划，并应与城市和工业企业中其它单项工程设施密切配合，互相协调。
4.排水工程的设计应全面规划，按近期设计，考虑发展有扩建的可能性，并应根据使用要求和技术经济的合理性等因素，对近期工程做出分期建设安排。
5.在规划与设计排水工程时，必须注意要认真执行有关部门制定的现行有关标准、规范和规定。
必须执行国家关于新、改、扩工程实行防治污染的“三同时”规定。
6.排水系统的规划与设计，要与邻近区域的污水、污泥处理与处置相协调。
必须在较大范围内综合考虑。
7.排水系统的规划与设计，应处理好污染源治理与集中处理的关系。
对工业废水要
进行适当的预处理，达到要求后排入城市排水系统。
2.2.2排水管网定线原则
排水管网的定线原则是：
应尽可能在管线较短和埋深较浅的情况下，让最大区域的污水自流排除。
定线时通常考虑的因素是：
地形和竖向规划；
排水体制；
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以及发展远景和修建顺序等。
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，使管道的走向符合地形趋势，一般应顺坡排水。
地形标高较高的污水不要经较低地区泵站排水。
排水管网定线的顺序应当是先确定污水处理厂的位置，然后依次确定主干管、干管、支管的位置。
污水厂应设在河流下游，地下水流向的下游，城市主导风向的下风向。
管道埋深和泵站数量直接影响到工程总造价，管网定线需做方案比较，选择最合适的管线位置，使其既能减少埋深，又可少建泵站。
排水管道定线应尽量避免或减少管道与河流、山谷、铁路及地下构筑物交叉，以降低施工费用，减少养护工作的困难。
当排水干管与等高线垂直时，排水干管一般采用双侧集水；
当排水干管与等高线斜向相交时，排水干管一般采用单侧集水。
当排水干管双侧集水时，干管间距一般为600—1000m；
当排水干管单侧集水时，干管间距一般为600—800m。
2.3排水体制的选择
2.3.1排水系统体制的选择
在城市和工业企业中通常有生活污水、工业废水和雨水。
这些污水是采用一个管渠系统来排除，或是采用两个或两个以上各自独立的管渠系统来排除。
污水的这种不同排除方式所形成的排水系统，称作排水系统的体制，简称排水体制。
排水系统的体制，一般分为合流制和分流制两种类型。
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个管渠内排除的系统。
现在常用的是截流式合流制排水系统，这种系统实在临河岸边建造一条截流干管，同时在合流干管和截流干管相交之前或相交处设置溢流井，并在截流干管下游设置污水处理厂。
合流制特点如下：
1.从环境保护方面来看，它将生活污水、工业废水和雨水全部截流送往污水厂进行处理，然后排放，从控制和防止水体的污染来看，是较好的。
可是雨天时有部分混合污水经溢流井溢入水体，使水体遭受污染，甚至达到不能容忍的程度。
但此缺点可在溢流出水口附近设置雨水污水存储池以减轻城市水体污染。
2.从工程造价方面来看，截流主干管尺寸很大，污水厂容量也增加很多，建设费用也相应地增高。
但据国外有的经验认为合流制排水管道的总造价比完全分流制一般要低20%～40%。
3.从维护管理方面来看，晴天只是部分流，管内流速较低，易产生沉淀；
雨天时接近满管流，管中的沉淀物易被暴雨水冲走，故可减低管道维护管理费用。
但是晴天与雨天流入污水厂水量变化很大，增加了合流制排水系统污水厂运行管理的复杂性。
分流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排除的系统。
排除生活污水、城市污水或工业废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。
分流制特点如下：
1.从环境保护方面来看，生活污水和工业废水全部送往处理厂进行处理，使受纳水体免遭受污染。
但分流制对初将雨水不能采取处理，造成初降雨水的污染，有时还很严重。
2.从工程造价方面来看，由于分流制雨水、污水分流而多设一条雨水排水系统，但管径可适当减小，该市又有较好的接纳水体，雨水可就近排除。
且分流制可以分期建设，缩短工期，提高效益，适合我国国情。
3.从维护管理反面来看，分流制可保证城市污水在水管内的流速不致太小而发生淤积，同时进入污水厂的水质水量变化小，有利于污水厂的运行管理。
所以，根据城市工业企业规划，环境保护的要求，污水的利用情况，原有的排水设
施，水质、水量、地形、气候等条件，从全局出发，在满足环境保护的前提下，综合考虑，确定本设计采用分流制排水系统。
2.4城市污水管网计算
2.4.1城市污水管网设计方案的确定
1.污水厂位置的选择
综合考虑A市地形、地势及河水流向、风向等因素，将污水厂址选在该区域西边，靠近岸边又与岸边留有一定距离，且离市区符合卫生防护要求（污水厂距居民区大于300m）。
污水厂设在河流下游，不会对城市的饮用水源及自然景观产生污染。
同时污水厂处于城市常年主导风向的下风向，不会对城市产生空气污染。
污水处理厂工程地质条件较好，交通方便，靠近受纳水体，处理后的水可以就近排放。
2.污水管道定线
依据城市地形，将A市按城市分区也划分为两个排水区域，并设计出两种方案，以便于进行方案比较。
两种设计方案分别为方案A和方案B。
方案A：
根据城市的地形特点，两个区的地势均坡向河流，地面坡度不大。
Ⅰ区干管沿平行（近似）等高线方向布置，干管采用双侧集水；
Ⅱ区干管与等高线斜向平行，干管采用双侧集水。
此方案共设有两根主干管，污水厂位于Ⅱ区，Ⅰ区主从引桥下方穿过，不会影响铁路的。
方案B：
由于该城市Ⅱ区城市布局特点，其设计方案与A方案一样。
Ⅰ区方案干管与等高线近似垂直，主干管与等高线近似平行。
2.4.2城市污水管网方案水力计算
1.街区编号并计算面积、比流量
按各街区的平面范围计算出街区面积。
由原始资料可知，Ⅰ区人口密度190人公顷，污水量标准190L（人·
天）；
Ⅱ区人口密度270cap——居住区生活污水定额（L（cap·
d））；
p——人口密度（cap）；
t=t1+m·
t2（2-4）
t1——地面集水时间（min）；
t2——管渠内雨水流行时间（min）；
m——折减系数。
根据《室外排水设计规范》规定：
暗管m＝2.0，明渠m＝1.2。
本设计取m＝2.0。
2.地面集水时间t1的确定
地面集水时间视距离长短和地形坡度及地面覆盖情况而定，一般采用t1=5～15min。
根据经验，A市采用t1=10min。
3.径流系数值的求定
整个汇水面积上的平均径流系数为：
（2-5）
式中Fi——各类地面的面积（=35）
（3）栅槽有效宽度
B=s（n-1）+bn+0.2=0.01（35-1）+0.021×
35+0.2=1.28m
（4）进水渠道渐宽部分长度
（其中α1为进水渠展开角）
（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度
（6）过栅水头损失（
其中ε=β（sb）43
，则栅前槽总高度H1=
栅后槽总高度H=
（8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.8tanα
=0.38+0.19+0.5+1.0+0.8tan60°
=2.53m
（9）每日栅渣量
在21格栅间距的情况下，取，则每日栅渣量：
=3.07m³
d
宜采用机械格栅清渣
格栅除污机的选用
链条式回转格栅除渣机适用于深度不大的中小型格栅，可以清除生活污水中长纤维和带状物等。
优点是构造简单，占地面积小，缓冲卸渣，耐磨损，运行可靠，可自动运行。
缺点是链条造价高。
格栅选用2台GH型链条式回转格栅除污机。
根据无锡通用机械厂提供的GH型链条式回转格栅除污机的有关资料，所选设备的技术参数为：
选用GH-800型，格栅宽度800，有效栅宽500，槽深H＝1.5，安装角度60°
，栅条间隙20，设备总长3982，电动机功率0.75
2.污水泵站设计流量和扬程的确定
污水泵站设计流量按最高日最高时污水流量Q设计=2500m3；
2.栅后水面标高=集水池最高水位标高
=格栅前水面标高－格栅水头损失
=45.174－0.1=45.074m；
3.集水池最低水位标高=集水池最高水位标高－集水池有效水深
=45.074－1.0=44.074m；
4.水泵静扬程=出水井水面标高－集水池最低水位标高
=55.28－44.074=11.206m；
（取11m）
水泵吸、压水管路（含至出水井管路）的压力损失估算为1.5m，自由水头损失为1.5m。
因此水泵扬程H=11.206+1.5+1.5=13.206m。
3.水泵机组的选择
由Q=625m3，可查手册得：
选用200WLZ-15型立式污水泵，选择5台（四用一备）各项性能如下：
型号
流量
（m3h）
扬程
（m）
转速
（rmin）
电动机功率
（kW）
效率
（%）
出口管径（mm）
200WLZ-15
15
735
33.2
75
3.3.1.8泵站辅助设施为保证泵站的正常高效运行，还需设置以下辅助设施。
1.水泵集水井反冲管
水泵运行时，集水井内可能淤积一些沉淀的污泥，影响水泵吸水管吸水性能。
设计中选择每台水泵压水管道上引入集水井内一条反冲管道，用来反冲洗集水井内淤积的污泥，经反冲浮起的污泥与污水一同由水泵送走。
反冲管道采用钢管，管径DN50mm。
反冲管出口采用DN50×
40mm的渐缩管，用以增大出口流速。
2.泵房内排水
水泵房内地面做成1%的坡度，坡向集水槽和集水坑。
集水槽宽0.2m，深0.2m，坡向集水坑水坑。
集水坑平面尺寸0.5×
0.5m，深0.6m。
选择一台潜污泵排水，将泵房内积水排至集水井内。
3.泵房内通风
设计中选择机械通风，通风换气次数为5~10次
=66）
B=s（n-1）+bn+0.2=0.01（66-1）+0.021×
66+0.2=2.24m
（6）过栅水头损失（=2格，每格宽取b=1.2m>
0.6m，池总宽B=2b=2.4m
（4）有效水深：
m
（5）贮泥区所需容积：
设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2天，则沉砂斗容积：
其中X1：
城市污水沉砂量30m3106m3K：
污水流量总变化系数1.37
每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗,
则每个沉砂斗容积m3
（6）沉砂斗各部分尺寸及容积：
设计斗底宽a1=0.5m，斗壁与水平面的倾角为55°
，
斗高
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