湖南省长沙地区某市的排水工程毕业设计.doc

1第1章绪论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E市的排水工程，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。1.1.1城市概况该市位于湘江支流湖南省东部渌江的中游，东界江西萍乡，南连攸县，西邻株洲县，北接浏阳县，地处东经11347，北纬2722。该市区是湘东重镇，湘赣铁路斜穿市区。浏醴、韶井公路交错横贯其中，渌江蜿蜒其间，水陆交通方便，为全市政治、文化和商业的中心区，特别是该市瓷业发达，闻名中外，鞭炮生产，亦负盛名，市区呈现一派繁荣景象。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。1、设计人口根据E市总体规划，该市污水厂服务区设计人口为：近期（2010年）8万人，远期（2015年）15万人。2、工厂企业E市某污染物排放最大的行业为印染厂，该化工厂最大排污（水）量近期为300吨/天，远期为950吨/天。1.1.2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2参数进行计算，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。1.1.3设计内容1.分析自然现状的排水条件，经济合理的确定城市排水体制。2.并确定排水管网的走向和位置，并进行经济比较。3.泵站的数量和规模。4.确定污水厂位置和规模。5.进行管网的水力计算。6.确定污水和污泥的处理流程，进行各构筑物的设计计算。7.进行经济概算，成本核算。8.绘制相关图纸。1.2设计原始资料1.2.1自然条件1地形及工程地质该市四面环山，渌江横贯其中，地形复杂、破碎，地形起伏较大，为依山傍水山谷丘陵地带。地面斜度大致由西向东，由东北向南朝渌江倾斜。市区地面标高为5456米（黄海高程）。市内为风化红砂岩,覆盖层较厚，耐压强度可达15吨/米2。渌江沿岸已有石灰岩露头。2气候该市属大陆性气候，历年平均气温为17.58，八月平均气温为32，极端最高温度40.4，极端最低温度为-8.2，常年主导风向以西北风为主，最大风速323.0米/秒。3工程地质与地震资料根据该市记载，本地区历史上未发生过大的地震，设计中不必考虑地震防护措施。4水文资料B市某位于湘西南部。常水位：100.60米（黄海高程）洪水位：140.00米（黄海高程）枯水位：87.00米（黄海高程）5水质资料该市地下水水量较小，不能满足城市集中供水的需要；但由于注意保护渌江免受污染，经检测，渌江四桥以上河段水质在III类水质以上，可作为生活饮用水水源。6城市污水与排出水水质1.2.2城市排水现状简述近年来随着社会经济的迅速发展，环境污染问题呈上升趋势，在水体环境上，该市化工企业的大量工业污水通过排入河流，对水体造成了很大的污染。由于该镇人口相对较少，生活污水量较少，生活污水大部分经化粪池后直接排入水体，因此，生活污水对河流水质影响不是很大。目前枝江市某新区内排水基本上无管网设施，没有一个完善的污水收集、处理和排放系统。雨、污水均直接就近排入河流。印染厂的废水经一级处理后经输水明渠排入河流。污水自由排放，各河流水体被严重污染。这样不仅造成地下水和河流水体的污染，在夏季蚊蝇滋生，又严重影响市民的生活环境和大气质量，同时也为环保部门的执法带来了较大的难度。水质指标城市污水水质(mg/L)出水水质标准(mg/L)BOD525020CODcr35060SS20020TN4020P4141.3设计成果1毕业设计说明书（附计算书）毕业设计说明书、计算书一般为6090页（约3.5万5.5万字），应包括目录、前言、正文、小结及参考文献等。设计计算内容包括：该区污水收集系统设计计算、该区雨水收集系统的设计计算、污水厂规模及设计进水水质及出水水质的确定、污水厂厂址比选、污水处理工艺流程比选、污泥处理工艺流程比选、单体处理构筑物设计计算、辅助建筑物建筑面积的确定、污水厂平面布置方案比选、污水厂高程布置设计计算（构筑物内及构筑物间水头损失需精确计算）、污水厂投资估算及运行成本估算。在设计过程中，学生必须运用计算机进行部分设计运算。2毕业设计图纸毕业设计图纸均需达到施工图设计深度。图面应布局合理、正确清晰、用工程字注文、符合制图标准及有关规定。（1）图纸类别：1）污水管网平面布置图2）雨水管网平面布置图3）污水处理厂平面布置及污水处理流程（高程）图（比例：1：5001：250）4）进水泵房工艺图（比例：1：501：100）5）污水处理构筑物工艺图（比例：1：501：100）包括：一级处理（或预处理）单元、生物处理单元、二沉池、消毒单元（2）绘图能力方面要求：1）至少有1张图纸用CAD绘制；2）至少有1张图纸用铅笔绘制；3）至少有1张图纸用墨线绘制在描图纸上；5第2章城市排水管网设计与计算2.1城市排水管网设计原则1.2.1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。62.1.2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6001000m；当排水干管单侧集水时，干管间距一般为600800m。2.2设计依据及排水体制的选择2.2.1设计依据设计依据包括：1.GB50014-2006室外排水设计规范；2.GB8978-2006污水综合排放标准；3.GB18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准；4.CJ3082-2006污水排入城市下水道水质标准；5.E市排水工程设计任务书；6.给水排水设计手册；7.E市总体规划平面图；78.土建、市政工程估算定额标准。2.2.2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