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1、给水排水工程专业毕 业 设 计 任 务 书 暨 指 导 书设计题目：醴陵市排水工程设计学生姓名：指导教师： 发题日期：完成时间： 武汉科技大学城市建设学院给排水教研室一、 设计题目醴陵市排水工程设计二、 原始资料醴陵市位于湖南东部，罗宵山脉北段西沿，湘江支流渌水流域，紧邻长沙、株洲、湘潭“金三角”经济区。境内江河交织，均属湘江水系。主要河流有渌水、昭陵河和涧江，水利资源蕴藏量为87462千瓦，地下水量16.3亿立方米。市境属中亚热带东南季风湿润气候。年均气温18左右，无霜期305-279天，年平均日照时数1588-1321小时，年平均降水量在1300至1600毫米之间。地面斜度大致由西向东，由
2、东北向南朝渌江倾斜。渌江常水位46.00m，洪水位52.00m。 该市属于规划中的新兴城市，为保护环境，实现社会、经济的可持续性发展，应尽可能的减少污染物的排放量，故需对城市污水及工业废水进行综合处理，使排入河流的污水水质达到设计要求并符合国家规定的标准。根据总体规划，该市污水厂服务区设计人口为：近期（2018年）10万人，远期（2033年）18万人。污水量标准220L/（capd）。电瓷厂日均污水排放量为0.8万吨/天，最高日污水排放量为1.0万吨/天。暴雨强度公式为：q=式中 q 设计暴雨强度（L/sha）；P 设计重现期,据E市实际，取P=1年；t 设计降雨历时(min)； t=t1+m
3、t2 t1地面集水时间（min）；t2管渠内雨水流行时间（min）；m折减系数。 三、 毕业设计内容排水管网（污水、雨水）、污水泵站、污水处理厂四、设计任务1排水管网设计计算（1）确定排水体制及污水处理厂的位置；（2）依据管道定线原则及城市地形图，完成城市排水管网定线（确定主干管的走向及管径、管长、埋深），至少应对2个定线方案进行技术经济比较，从中选优。（3）污水管网中管道的设计流量及水力计算。污水管道设计时采用最高日最高时流量作为设计流量。流量确定后，查水力计算表或通过计算软件，确定各管段的管径、坡度、埋深等。主干管需确定流量、管径、坡度、埋深。干管需确定流量、管径。（4）雨水管网中管道的设
4、计流量及水力计算。划分汇水面积，依据每段的暴雨强度计算出管段流量，再查表确定雨水管的管径、坡度、埋深。最大雨水管径不超过d2000，合理设置雨水口的数目。雨水干管需确定流量、管径、坡度、埋深。2污水泵站设计泵站的设计流量、扬程、集水池的容积、水泵选型、水泵机组的管道布置、吸水管路、集水池、压水管路、水头损失。3污水处理厂工艺设计（1）依据要求处理水质来确定处理工艺，要求至少有2个工艺方案比选。（2）污水处理构筑物的设计计算。包括确定各有关设计参数、负荷、尺寸与所需的材料与规格等。（3）污泥处理构筑物的设计计算。（4）污水处理厂平面布置。污水处理厂的平面布置包括处理构筑物、办公楼、化验室及其他辅
5、助建筑物以及各种管道、渠道、道路、绿化带等的布置。（5）污水处理厂高程布置。高程布置的主要任务是确定各处理构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高，通过计算确定各部位的水面标高，从而使污水能够在处理构筑物之间重力自流。五、设计图纸 1.排水管网总平面布置图1张，A1图。2.污水主干管的纵剖面图1张，A1图。3.格栅或沉砂池工艺图1张（A1图，含平面图、二个剖面图、管材设备一览表），比例1：1004.生物处理池工艺图1-2张（A1图，含平面图、二到四个剖面图、管材设备一览表），比例1：1005.二沉池或消毒池工艺图1张（A1图，含平、剖面图及管材设备一览表），比例1：1006
6、.污水泵房工艺图1张（A1图），比例1：1007.污水厂总平面布置图1张8.污水和污泥处理流程高程图1张注明：毕业设计说明书、计算书一般为6090页（给3.5万5.5万字），应包括目录、前言、正文、小结及参考文献等。六、参考资料1.给水排水设计手册（第1、5、10、11册）2.给水排水快速设计手册3.污水处理构筑物设计与计算哈工大出版社4.室外排水设计规范GB50014-20065.污水综合排放标准GB8978-19966.城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-20027.泵站设计规范GB/T50265-978.给水排水工程专业毕业设计指南李亚峰编9.给水排水工程专业毕业设计指南张智编第
7、三章 污水处理工艺流程1 原水水量及水质分析该厂生活污水来自个区，生活污水总设计排放量近期 Q1=100000220=22000000L/d=254.63L/s，变化系数Kz=1.5；工业污水排放量 Q2=115.74L/s。水厂总污水处理量 Q=Q1Kz+Q2=254.631.5+115.74=497.69L/s。远期Q2=180000220=39600000L/d=458.33L/s，变化系数Kz=1.4；工业污水排放量 Q2=115.74L/s。水厂总污水处理量 Q=Q1Kz+Q2=458.331.4+115.74=757.4/s。该城市为中等小规模城市，根据给水排水手册 第一册中列出的
8、典型城镇生活污水水质指标值，可定出该水厂进水中生活污水的各项水质指标：污水厂进水水质及排放要求水质指标城市污水水质(mg/L)出水水质标准(mg/L)BOD525020CODcr35050SS20020TN408TP40.5 计算水中污染物去除程度：SS的去除率 1=90.0%COD的去除率 2=85.7%BOD5的去除率 3=92.0%TN的去除率 4=80.0%TP的去除率6=87.5%2 确定污水处理工艺流程该厂的出水标准为一级B，不仅要去掉SS、BOD、COD等常规处理物质，还需要进行脱氮除磷工艺，且COD/TN=8.758，TP/BOD5=0.01611.3m3沉淀池的总高度径深比
9、（符合612要求）。（2）沉淀池污泥处理沉淀池中的上清液进入接触池，下层部分的污泥一部分进入污泥浓缩池，另一部分含磷污泥回流进入反应池重新处理。7 污水消毒本污水厂的消毒剂采用传统的Cl2。完全人工二级污水处理的加氯量为510mg/L，本水厂的出水标准为一级B，加氯量取为6 mg/L,采用折点加氯。（1）加氯量的确定 水厂的最大流量为Q=497.7L/s=1792m3/h,采用沉淀池出水后消毒。仓库储量按10天计算。每日的加氯量为仓库的储氯量为（2）加氯设备采用容量为500kg的焊接液氯钢瓶，其外形尺寸600，H=1800，共12只，其中设中间氯瓶一只，以沉淀氯气中的杂质，还可以防止水进入氯瓶
10、。采用05kg/h加氯机6台，4用2备。本厂所在地的主导风向为南风，加氯间靠近沉淀池和接触池，与沉淀池和接触池一起设在水厂的北部。加氯间，氯库低处各设一个排风扇，换气量为每小时812次，并安装漏气探测器，其位置在室内地面以上20cm，当检测的漏气量达到23mg/kg时即报警，切换有关阀门，切断氯源，同时排风扇开启。为搬运方便，氯库内设CD11-6D单轨电动葫芦一个，轨道在氯瓶正上方，轨道通到氯库大门以外。称量氯瓶质量的液压磅放在磅秤坑内，磅秤面和地面齐平，使氯瓶上下搬运方便。磅秤输出20mADC信号到值班室，指示余氯量。并设置报警器，达余氯下限时报警。加氯间外布置防毒面具，抢救材料和工具箱等，
11、照明和通风设备在室外设开关。在加氯间引入一根DN50的给水管，水压大于20mH2O，供给加氯机投药用，在氯库引入DN32给水管，通向氯瓶上空，供喷淋用，水压大于5 mH2O。8 接触池设计计算接触池设河流旁边，用于调节水厂的出水量便于与水混合，以及检测水厂的出水水质，同时还能防止河流水位过高时河水倒灌。接触池储存2min水量,则接触池的水量容积为V=0.498260=60m3，水池的长宽高分别取为8m, 6m, 2m(超高0.5m)。第五章 污泥处理1 污泥浓缩池设计计算污泥浓缩池主要有重力浓缩，气浮浓缩和离心浓缩三种形式。国内目前以重力浓缩为主，。本水厂的污泥浓缩采用重力浓缩池。重力浓缩池本
12、质上是一种沉淀工艺，属于压缩沉淀。浓缩前由于污泥浓度较高，颗粒之间彼此接触支撑。浓缩开始后，在上层颗粒的重力作用下，下层颗粒间隙中的水被挤出界面，颗粒之间相互拥挤得更加紧密。通过这种拥挤和压缩过程，污泥浓度进一步提高，上层的上清液溢流排出，从而实现污泥浓缩。浓缩后的污泥进入贮泥池。（1）浓缩池设计确定浓缩池的设计参数：采用连续式圆形重力浓缩池。水厂的湿污泥量为，污泥含水率为99.2%，浓缩后的污泥含水率为97%，流入浓缩池的污泥浓度为，固体通量。池数n=2。污泥停留时间T=12h。池子超高取。每组池子的表面积 每组池子的直径 每组池子的有效容积 每组池子有效水深 设r1=2m,r2=1m,=6
13、0,则污泥斗的容积设池底径向坡度为i=0.05，则，污泥斗以上圆锥体部分的污泥容积浓缩池的总高度（2）贮泥池设计浓缩池浓缩后的进入贮泥池的污泥量 设贮泥时间为T=20h，则贮泥池的体积设2座长方形贮泥池，每座池子的有效水深取为，则每座池的边长为 ，故贮泥池的尺寸为444m。2 污泥脱水间设计计算污泥在浓缩池浓缩后，通过污泥斗下的管道流进贮泥池。污泥脱水采用带式压滤机。进入脱水间的污泥量为经带式压滤机脱水后，污泥的含水率降为70%，则脱水后的污泥量为 ，选用扬州天雨给排水公司生产的DY-3000带式压滤机，产量为300kg/h，共8台，6用2备。脱水间的面积为300，尺寸为2015m。脱水间建在
14、堆场附近，污泥经脱水后，运到堆场晒干，进一步脱水，然后由机动车辆运到外地。3 污泥管道布置及水泵选择污泥采用管道输送，一般是最经济的方法，而且安全，卫生。其输送系统有自流管道和压力管道两种形式。为防止管道和水泵的堵塞，减少磨损，防止块状条状及较大颗粒的物质进入污泥，在污泥泵前应设置管式破碎机。从沉淀池到浓缩池，污泥的含水率为99.2%，采用DN300钢筋混凝土管，最小设计流速为0.8m/s。浓缩池到脱水间的污泥用潜污泵抽吸，所用管道为DN200，最小设计流速为0.8m/s。污泥泵的型号为50QW15-10-1.5，共4台，2用2备。浓缩池到贮泥池选用的污泥泵型号为50QW15-10-1.5，共
15、4台，2用2备，管道为DN300。沉淀池到AAO反应池的回流污泥泵选用50QW42-9-2.2，管道为DN300。第六章 水厂附属建筑物的设计1 辅助建筑物面积及人员设计水厂的辅助建筑物的面积应根据水厂规模、工艺流程、管理体制、人员编制和当地建筑标准确定。根据现在中国的污水厂的经验以及本人去污水厂参观实习时的观察，我觉得6.6万吨/d规模的污水厂的员工总共需要大约114人即可。现确定污水厂的辅助建筑物的面积及人员安排如下表所示。建筑物面积m2人数备注行政办公楼300304层，3010m生产管理楼200253层,2010m中控室300102层,3010m化验楼300202层,3010m机修间20
16、0101层,2010m电修间25681层,1616m传达室4631层,88m食堂30061层,3010m仓库48021层，2014m,分2间员工宿舍300共4层，3010m,每层5间房运动场场16807024m车库4802014m停车场4503015m2 水厂的道路及绿化布置（1）水厂的道路布置水厂所有道路路面应尽量保证平整，主干道均采用水泥硬化。主干道宽为5m，其它的道路宽度一般为35 m。每个构筑物前的道路保证能通行机动车辆。办公楼前的小型广场也采用水泥硬化。（2）水厂的绿化布置道路两旁种小型乔木，水厂围墙内侧沿墙种大型乔木，其余空地种花草果树等。水厂的远期规划预留空地全部种草。为美化水厂
17、环境，水厂的办公楼前修建一座喷泉，生产管理楼前修建一座花坛。第七章 水厂总体布置1 水厂的平面布置水厂的平面布置应考虑以下几点要求：流程尽量简短，避免迂回重复，尽量减小水头损失，构筑物尽量靠近，便于操作管理；尽量适用地形，力求减少土石方量；注意构筑物、建筑物的朝向和间距，水厂建筑物以接近南北向布置较为理想，构筑物、建筑物之间的间距应满足施工和管线布置等的要求；连接管渠应简单、短捷，尽量避免立体交叉，并考虑施工、检修方便；注意水厂内的功能分区，合理布置；考虑近远期的协调。2 水厂的高程布置污水处理厂污水处理流程高程布置的主要任务是：确定各处理构筑物和泵房的标高，确定各构筑物之间连接管的尺寸及其标
18、高，通过计算确定各部位的水面标高，从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间通畅的流动，保证污水处理厂的正常运行。受纳水厂处理水的河流的常水位标高为2.5m，河岸标高为3.4m。出水厂的水管伸进河中，在河流常水位之下。进河的水管管底标高为1.5m。本水厂所有污水管段均选用钢筋混凝土管，按满流设计。（1）计算各污水管段的水头损失1）接触池到河流本段水管管长为，流量。选用DN900水管，流速v=1.41m/s,i=2.235,则本段水头损失2）二沉池到接触池本段管路中安置两种水管和一个三通接口。一种是流量的水管长为，选用DN900水管，流速,坡度。另一种是流量的水管长，选用DN700水管，流速，坡度
19、。三通接口。则本段水头损失3）A2O反应池到二沉池从A2O反应池到二沉池有两段相同的管路，流量均为管长均为。选用DN700水管，流速，坡度。则每条管段水头损失为。4）配水井到A2O反应池从配水井到A2O反应池的管路布置如图，1处为配水井，4处为A2O反应池。管路12与管路34的流量均为，管线总长，选用DN700水管，流速，坡度。管路23的流量流量，管长，选用DN900水管，流速,坡度。该管路中有两个三通接口，分别为3.1和3.07。则管路1234的水头损失 5）细格栅到沉砂池从细格栅到沉砂池的管路采用明渠流，在它们之间建一座高架渠，渠长度为L=30m，流量为。明渠采用矩形断面。查表取明渠的宽度
20、为1.0m，有效水深为0.8m，流速，坡度i=1.055，明渠的超高取为0.3m。则该明渠的水头损失为第八章 设计总结通过这次毕业设计，我们对给水处理，污水处理，建筑给排水等工程有了更进一步的认识，同时加深了我们对给水排水工程专业的了解。而这次毕业设计设计则提供了一次检验我们生产实习质量的机会，通过这次毕业设计，我们能够及时理解与消化所学到的内容，将实践与理论有机的结合起来，升华自己的理论知识，提高自己的实践动手能力。当然，污水厂设计是一个庞大系统而又细致的工作，通过两个月的设计计算来完成整个设计工作任务。我们只能从整体的角度对水厂进行初步理论上的设计，必然会忽略很多细节方面的地方。但我们要通过这次课程设计，掌握给水厂的基本思想与方法，为以后的学习与工作打下基础，同时复习掌握课本上所学的理论知识。参考资料1 张自杰 等.排水工程（下，第四版），北京：中国建筑工程出版社2 高廷耀 等.水污染控制工程，北京：高等教育出版社3 建设部等组织编写.给水排水设计手册第一、五、十、十一册，北京：中国建筑工程出版社4 建设部.室外排水设计规范（GB500142006），北京：中国建筑工程出版社