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1、本科毕业设计说明书 题 目 聊城市冠县污水管网和 污水处理厂的设计 院 部 市政与环境工程学院 专 业 给水排水工程 班 级 水工 姓 名 学 号 指导教师 完成日期 2012 6 摘 要 本次设计为聊城市冠县污水管网和污水处理厂的设计 设计人口密度为 360cap ha 污水量标准为 140L cap d 污水管网遍布整个城区 污水管网全长 46 69 公里 污水管网服务面积 977 27 公顷 根据城区地形等因素 确定确定污水主干管和干管 经过水力计算 最大埋设深度 为 7 88m 最大管径为 DN1300 管材采用钢筋混凝土 污水处理厂位于聊城市冠县东南部 污水处理量 75000m3 d
2、 占地 75364 m2 根据进 出水水质及脱氮除磷的要求 采用 A A 0 曝气池工艺 其处理流程为 进水 粗格栅 泵站 细格栅 沉砂池 初沉池 A A 0 曝气池 二沉池 混合 过滤 消毒 出水 出水水质基本 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 中的一级 A 标准 管网总投 0 59 亿元 污水处理厂总投资为 1 2 亿元 处理水成本为 0 747 元 关键词 污水管网 污水处理 A A O 脱氮除磷 ABSTRACT This is a design of wastewater treatment plant Wastewater treatment A A O ni
3、trogen and phosphrous removal 摘 要 I ABSTRACT I 第一章 毕业设计任务及要求 1 1 1 毕业设计任务 1 1 2 毕业设计原始资料 1 第二章 聊城市冠县城区排水管网设计 3 2 1 排水管网的规划和布置 3 2 1 1 排水管网的规划 3 2 1 2 排水管网的布置 3 2 1 3 管网定线和敷设 3 2 2 排水管网的设计流量计算 5 2 2 1 污水总设计流量的确定 5 2 2 2 设计管段及各管段的设计流量的确定 5 2 3 污水管网的水力计算 7 2 3 1 污水管道设计参数 7 2 3 2 管道的水力计算 9 2 3 3 污水管道的衔接
4、 10 第三章 污水厂设计规模及工艺流程 12 3 1 污水厂厂址的选择以及工艺流程的选择 12 3 1 1 污水厂厂址的选择 12 3 1 2 污水处理流程选择 12 3 1 3 方案论证 13 3 1 3 1 生物接触氧化方案 13 3 1 3 2 A2 O 方案 14 3 1 3 3 SBR 方案 15 3 1 3 4 污水处理方案的技术经济比较 15 3 2 污水厂设计污水水量计算 16 3 2 1 污水厂设计水量计算 16 3 2 2 污水处理程度计算 16 3 3 一级处理构筑物的设计及计算 17 3 3 1 格栅及污水提升泵房 17 3 3 1 1 中格栅的设计与计算 19 3
5、3 1 2 污水提升泵房设计与计算 20 3 3 1 3 细格栅的设计与计算 21 3 3 2 沉砂池 采用平流沉砂池 23 3 3 3 初沉池的设计计算 26 3 4 二级处理构筑物设计及计算 30 3 4 1A2 O 生物反应池 30 3 4 1 1 设计参数 30 3 4 1 2 平面尺寸计算 32 3 4 1 3 进出水系统 33 3 4 1 4 其他管道设计 35 3 4 1 5 剩余污泥量 35 3 4 2 曝气系统 37 3 4 3 二沉池的设计及计算 42 3 5 三级处理 深度处理 46 3 5 1 混合 46 3 5 2 普通快滤池的设计 47 3 5 2 1 平面尺寸计算
6、 47 3 5 2 2 滤池高度 48 3 5 2 3 配水系统 49 3 5 2 4 洗砂排水槽 54 3 5 2 5 滤池反冲洗 56 3 5 2 6 进出水系统 57 3 5 2 7 集配水井及进水出水管路的设计计算 58 3 5 3 消毒接触池的设计及计算 59 3 5 3 1 消毒剂的选择 59 3 5 3 2 消毒剂的投加 59 3 5 3 3 平流式消毒接触池 59 3 5 4 计量设备 61 3 5 4 1 计量设备选择 61 3 5 4 2 巴氏计量槽设计 62 第四章 污泥处理构筑物设计计算 66 4 1 污泥量计算 66 4 1 1 初沉池污泥量计算 66 4 1 2 剩
7、余污泥量计算 67 4 2 污泥浓缩池 68 4 3 污泥消化池 72 4 3 1 容积计算 72 4 3 2 平面尺寸计算 75 4 4 污泥脱水 75 4 4 1 脱水机的选择 75 第五章 污水厂总体布置 76 5 1 污水厂的平面布置 76 5 1 1 各处理单元构筑物的平面布置 76 5 1 2 管 渠的平面布置 77 5 1 3 辅助建筑物的平面布置 77 5 1 4 厂区绿化 77 5 1 5 道路布置 77 5 2 污水厂的高程布置 78 5 2 1 污水的高程布置 79 5 2 1 1 高程布置的注意事项 79 5 2 1 2 高程布置的具体计算 80 5 2 2 污泥高程布
8、置 81 第六章 工程总预算 83 6 1 排水管道工程投资 83 6 2 污水处理厂投资估算 83 6 3 污水处理成本计算 83 结 论 85 谢 辞 86 参考文献 87 第一章 毕业设计任务及要求 1 1 毕业设计任务 查阅相关文献资料 翻译 2 万字符的英文资料 资料的内容与毕业设计相关 对 聊城市冠县污水管网进行总平面设计 确定排水体制 管网定线 并进行管网污水量及 管道水力计算 绘制污水管网的总平面图和主干管纵剖面图 根据污水管网的水量计算 结果 进行污水泵站的设计进而确定污水厂的设计水量并进行污水水质的计算 由已经 确定的污水处理厂位置和厂区面积 再根据污水的水量大小 水质的特
9、点确定污水的处 理工艺 做工艺流程设计 设计计算构筑物及相关草图 绘制污水厂平面布置图及高程 布置图 绘制污水厂主要处理构筑物平面图 剖面图和污水泵站工艺图 进行污水厂 定员 并估算污水厂投资和运行费用 1 2 毕业设计原始资料 1 地形资料 聊城市冠县规划图纸 含地形标高 一张 比例见图纸 2 设计进出水水质 设计进水水质 BOD5 214mg l SS 310mg l TN 42 4mg l TP 4 2mg l 设计出水水质 出水满足 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 一级 A 标准 3 城市人口 聊城市冠县城区人口密度为 360 人 公顷 4 气候条件 聊城市年平
10、均气温均气温为 19 左右 极端最高温度为 41 2 极端最低温度 为 9 全年平均降雨量 750 mm 全年主导风向 西北风 最大土壤冰冻深度 0 6 m 5 水文和水文地质 正常水位 54 50 m 最高水位 55 80 m 最低水位 52 00 m 河流宽度 40 m 河底 高程 50 70 m 工程地质良好 适宜于工程建设 设计地震烈度 8 度污水干管和污水处理厂的地 下土壤为 砂质粘土 平均地下水位在地表以下 3 8 m 6 主要工业企业 聊城市冠县城区主要用水企业位置及水量已标在规划图纸上 第二章 聊城市冠县城区排水管网设计 2 1 排水管网的规划和布置 2 1 1 排水管网的规划
11、 1 排水工程的规划和设计 应该遵循以下原则 2 排水工程的规划和设计 要与邻近区域的污水和污泥的处理和处置协调 3 排水工程的规划和设计 应处理好污染源治理与集中处理的关系 4 城市污水是可贵的淡水资源 在规划中要考虑污水经再生后回用的方案 5 排水工程的设计应全面规划 按近期设计 考虑远期发展有扩建的可能 6 对于城市和企业原有的排水工程在进行改建和扩建时 应从实际出发 在满足环 境保护要求下 充分利用和发挥其效能 有计划 有步骤地加以改造 使其逐步达到完 善合理化 7 在规划与设计排水工程时 必须认真贯彻执行国家和地方有关制度的现行有关标 准 规范或规定 同时 也必须执行国家关于建设 改
12、建 扩建工程 实行把防治污染 设施与主体同时施工 同时投产的 三同时 规定 这是控制污染发展的重要政策 2 1 2 排水管网的布置 聊城市冠县城区东侧有河流 河流自北向南流动 该城区地有一定坡度 具体情况 是西北高东南低 高差大约 7 米 根据室外排水设计规范和市区自然条件及排水现状 铺设污水干管 排水体制采用雨污分流制 本次设计只计算污水 雨水不计在内 工业 企业的生产污水跟生活污水一并由同一管道系统来排放 最终的污水汇入到位于河流下 游的城镇污水处理厂进行统一处理后排入河流 2 1 3 管网定线和敷设 1 管道的定线 管道定线是指在总平面图上确定污水管道的位置和走向 按照主干管 干管 支管
13、 的顺序依次进行 一般来说 地形是影响管道定线的主要因素 宜采用顺坡排水 在管 径 坡度 高程 方向发生变化及支管接入的地方设置检查井 并根据 室外排水设计 规范 的相关规定 对于不同管径的管道 相应的每隔一定距离应设置一个检查井 污水主干管的走向取决于污水厂的和出水口的位置 由于河流地形倾向东南方向 污水 厂在东南角河流旁边 采用的排水体制也影响管道定线 分流制系统一般有两个或两个以上的管道系统 定线时必须在平面和高程上互相配合 采用合流制时要确定截流干管及溢流井的正确位 置 若采用混合体制 则在定线时应考虑两种体制管道的连接方式 2 污水管道的敷设 考虑到地质条件 地下构筑物以及其它障碍物
14、对管道定线的影响 应将管道 特别 是主干管布置在坚硬的土壤中 尽量避免或减少管道穿越高地 基岩钱露地带 或基质 土壤不良地带 尽量避免或减少与河道 山谷 铁路及各种地下构筑物交叉 以降低施 工费用 缩短工期及减少日后养护工作的困难 管道定线时 若管道必须经过高地 可 采用隧洞或设提升泵站 若经过土壤不良地段 应根据具体情况采取不同的处理措施 以保证地基与基础有足够的承载能力 当污水管道无法避开铁路 河流 地铁或其它地 下建 构 筑物时 管道最好垂直穿过障碍物 并根据具体情况采用倒虹管 管桥或其 它工程设施 由于污水管道为重力流管道 管道的埋设深度较其它的管线大 且有很多连接支管 若管线位置安排
15、不当 将会造成施工和维修的困难 加以污水管道难免渗漏 损坏 从 而会对附近建筑物 构筑物的基础造成危害或污染生活饮用水 因此污水管道与建筑物 应有一定距离 当其与生活给水管道相交时 应敷设在生活给水管道下面 本设计采用 污水管道的最低埋深为 1 0 米 3 控制点的确定 在污水排水区域内 对管道系统的埋深起控制作用的地点为控制点 一般来说 离 出水口最远的点为整个系统的控制点 控制点的管道埋深 影响整个污水管道系统的埋 深 2 2 排水管网的设计流量计算 2 2 1 污水总设计流量的确定 聊城市冠县城区人口密度为每公顷 360 人 生活污水设计流量按每人每日排水 140L 设计 即 140L
16、cap d 平均日污水流量 式中 n 居住区生活污水定额 L cap d N 设计人口数 cap 人 的计量单位 生活污水量总变化系数 Kz 最大日最大时污水量与平均日平均时污水量的比值 其计算公式为 2 1 L s71 711 86400 140925 1220360 360024 Q Nn 当 时 Kz 2 3 当 时 Kz 2 2 当 时 Kz 1 3 所以 Kz 居住区生活污水设计流量按下式计算 工业生产设计流量按面源计算 则该城区总污水设计流量 1074 62L s 即 2 2 2 设计管段及各管段的设计流量的确定 1 设计管段及其划分 两个检查井之间的管段采用的设计流量不变 且采用同样的管径和坡度 称为设计 管段 在确定设计管段时 为了简化计算 不需把每个检查井都作为设计管段的起讫点 因为在直线管段上 为了疏通需要 需在一定距离处设置检查井 估计可以采用同样管 径和坡度的连续管段 就可作为一个设计管段 根据管道平面布置图 凡是集中流量进 入 有旁侧管道接入的检查井均作为设计管段的起讫点 设计管段的起讫点应编上号码 然后计算每一设计管段的设计流量 2 设计管段的设计流量 每一
