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1、 环境工程专业本科生毕业设计（论文）1第一章第一章 概述概述1.1 设计任务与内容设计任务与内容1.1.1 设计简介本设计为环境工程专业本科毕业设计，是大学四年教学计划规定的最后一个实践性环节，本设计题目为：西安市第四污水处理厂设计。设计任务是在指导教师的指导下，根据西安市城市总体规划和所给的资料在规定的时间内进行城市污水处理厂的设计。1.1.2 设计任务与内容1.1.2.1 污水处理程度计算根据原始资料与城市规划情况，并考虑环境效益与社会效益，合理的选择污水处理厂的厂址。然后根据水体要求的处理水质以及当地的具体条件、气候与地形条件等来计算污水处理程度与确定污水处理工艺流程。1.1.2.2 污
2、水处理构筑物计算确定污水处理工艺流程后选择适宜的各处理单体构筑物的类型。对所有单体处理构筑物进行设计计算，包括确定各有关设计参数、负荷、尺寸及所需的材料、规格等。1.1.2.3 污泥处理构筑物计算根据原始资料、当地具体情况以及污水性质与成分，选择合适的污泥处理工艺流程，进行各单体处理构筑物的设计计算。1.1.2.4 污水回用工程设计计算根据污水处理厂出水水质和城市回用水水质标准，确定污水回用工程处理工艺流程，进行设计计算。1.1.2.5 平面布置及高程计算对污水、污泥及中水处理流程要作出较准确的平面布置，进行水力计算与高程计算。对需要绘制工艺施工图的构筑物还要进行详细的施工图所必需的设计计算，
3、包括各部位构件的形式、构成与具体尺寸等。1.1.2.6 污水泵站工艺计算对污水处理工程的污水泵站进行工艺设计，确定水泵的类型扬程和流量，计算水泵管道系统和集水井容积，进行泵站的平面尺寸计算和附属构筑物计算。环境工程专业本科生毕业设计（论文）21.1.2.7 进行运行成本分析根据运行管理费用的规定计算单位污水处理的运行成本。1.2 设计依据及原始资料设计依据及原始资料1.2.1 设计依据本设计依据环境工程专业毕业设计任务书， 给水排水工程快速设计手册及中国市政工程西南设计研究院主编.给水排水设计手册 ， 污水处理新工艺与设计计算实例 ， 给水排水工程专业毕业设计指南等进行设计。1.2.2 设计原
4、始资料1.2.2.1 排水体制排水体制采用完全分流制1.2.2.2 污水量1.城市设计人口 25 万 人，居住建筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设备。2.城市公共建筑污水量按城市生活污水量的 30计。3.工业污水量为 10000 米3平均日，其中包括工业企业内部生活淋浴污水。4.城市混合污水变化系数：日变化系数 K日 1.2 ，总变化系数 Kz 1.4 。1.2.2.3 水质： 1.当地环保局监测工业废水的水质为：BOD5 225 mg/L COD 480 mg/L SS 230 mg/LTN 45 mg/L NH3-N= 27 mg/L TP 3.9 mg/LPH782.城市生活污水水质：C
5、OD 405 mg/L NH3-N= 29 mg/L TN42 mg/L TP 3.23.2 mg/L3.混合污水：（1）重金属及有毒物质：微量，对生化处理无不良影响； （2）大肠杆环境工程专业本科生毕业设计（论文）3菌数：超标；（3）冬季污水平均温度 15，夏季污水平均温度 25。1.2.2.4 出水水质污水处理厂出水水质参考 城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002）中的一级 A 标准，并尽量争取提高出水水质，因此确定本污水厂出水水质控制为：CODCr60mg/L SS20mg/L BOD520mg/LTN20 mg/L NH3-N=8mg/L TP1mg/L城市污水经处理
6、后，就近排入水体 霸河，其出水也可作为杂用回用水。1.2.2.5 气象资料l、气温：年平均 19，冬季平均气温 8，夏季平均气温 29.8，最高38.5，最低-4.9。2、风向风速：桂林属中亚热带湿润季风气候，全年风向以偏北风为主，平均风速为 2.22.7m/s。3、降水量：年平均降雨量 1900mm，全年雨量集中在 4、5、6、7 月，占全年总降雨的 40。4、全年无霜期 309 天。漓江多年平均流量为 132. 6m3/s1.2.2.6 水体、水文地质资料l、水体资料污水厂二级处理出水排入漓江，漓江河底标高 158.2m，漓江多年平均流量为 132. 6m3/s，平均水深2.5 m。1.2
7、.2.7 工程地质资料1、地基承载力特征值 130 KPa，设计地震烈度 7 度。环境工程专业本科生毕业设计（论文）42、土层构成：以红壤为主。1.2.2.8 污水处理厂地形图(见附图)，污水处理厂厂区地坪设计标高为168.5m。1.2.2.9 污水处理厂进水干管数据管内底标高 392.38m，管径 mm 充满度 1.2.2.10 编制概算资料，并进行经济分析和工程效益分析。1.3 设计水量计算设计水量计算1.3.1 平均污水量 Qp的计算1.3.1.1 生活污水量 Qp1的计算Qp1=q N式中：q每人每日平均污水量定额 L/(人.d)，该市位于陕西，由给水排水工程快速设计手册（2 排水工程
8、） 第六页表 2-4 查知，桂林属于第一分区，居住建筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设备，所以 q 为 100170L/(人.d)，取q=120 L/(人.d)N设计人口数，25 万人Qp1=q N=250000 120 L/d=30000m3/d1.3.1.2 公共建筑污水量 Qp2的计算Qp2=30% Qp1=30% 30000 m3/d=9000 m3/d1.3.1.3 工业污水量 Qp3的计算由原始资料可知 Qp3=10000 m3/d1.3.1.4 平均污水量 Qp的计算Qp= Qp1+ Qp2+ Qp3=40800+12240+28000=49000 m3/d1.3.2 设计最大日
9、污水量 Qmr的计算Qmr=K日 Qp=1.2 49000 m3/d=58800m3/d环境工程专业本科生毕业设计（论文）51.3.3 设计最大时污水量 Qmax的计算Qmax= KZ Qp=1.4 49000 m3/d=68600m3/d1.3.4 设计水量汇总各设计水量汇总入表 1 中。表 1.各设计水量汇总水量项目m3/dm3/hm3/sL/s平均污水量 Qp490002041.670.567567.13最大日污水量 Qmr5880024500.681680.56最大时污水量 Qmax686002858.340.794793.981.4 设计水质设计水质1.4.1 进水的水质计算1.4.
10、1.1 混合污水中 SS 浓度的计算qCs= ssa1000 q式中：s每人每日排放的污水量，s=120L/（人.d）qqas每人每日排放的 SS 的量，由给水排水设计手册（第五册） 第 246页查知，as =35-50g/（人.d） ，取 as =40g/（人.d）（1）生活污水中 SS 浓度的计算Cs1=mg/L=375 mg/L120451000（2）工业污水中 SS 浓度的计算由设计原始资料得知 Cs2=230mg/L（3）混合污水中 SS 浓度计算SS= pspspp QCQCQQ23121)（环境工程专业本科生毕业设计（论文）6=345.41mg/L4900023010000375
11、900030000）（1.4.1.2 混合污水中的 BOD5浓度的计算Cs= ssa1000 q式中：s每人每日排放的污水量，s=120L/（人.d）qqas每人每日排放的 SS 的量，由给水排水设计手册（第五册） 第 246页查知，as =20-35g/（人.d） ，取 as =30g/（人.d）（1）生活污水中 BOD5浓度的计算Cs1=mg/L=250mg/L120301000（2）工业污水中 BOD5浓度的计算由设计原始资料得知 Cs2=225mg/L（3）混合污水中 BOD5浓度计算BOD5= pspspp QCQCQQ23121)（=244.90mg/L49000225100002
12、5039000）（1.4.1.3 混合污水中的 COD 浓度的计算（1）生活污水中 COD 浓度COD=480mg/L（2）工业污水的 COD 浓度COD=405mg/L（3）混合污水中 COD 浓度COD=mg/L=464.69mg/L4900040510000480390001.4.1.4 混合污水中的 TN 浓度的计算（1）生活污水中 TN 浓度TN=45mg/L（2）工业污水的 TN 浓度TN=42mg/L环境工程专业本科生毕业设计（论文）7（3）混合污水中 COD 浓度TN=mg/L=44.39mg/L49000421000045390001.4.1.5 混合污水中的 NH3-N 浓
13、度的计算（1）生活污水中 NH3-N 浓度NH3-N=27mg/L（2）工业污水的 NH3-N 浓度NH3-N=29mg/L（3）混合污水中 NH3-N 浓度COD=mg/L=27.41mg/L49000291000027390001.4.1.6 混合污水中的 TP 浓度的计算（1）生活污水中 TP 浓度TP=3.9mg/L（2）工业污水的 TP 浓度NH3-N=3.2mg/L（3）混合污水中 TP 浓度TP=mg/L=3.76mg/L490002 . 3100009 . 3390001.4.1.7 混合污水其它水质指标（1）重金属及有毒物质：微量，对生化处理无不良影响；（2）大肠杆菌数：超标
14、（3）冬季污水平均温度 18，夏季污水平均温度为 28.1.4.1.8 出水水质设计（1）城市污水经处理后，70%就近排入水体漓江。污水处理厂出水水质参考城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002）中的一级B 标准，并尽量争取提高出水水质，因此确定本污水厂出水水质控制为：CODCr60mg/L ，SS20mg/L，BOD520mg/L， TN20 mg/L ， NH3-N=8mg/L， 环境工程专业本科生毕业设计（论文）8TP1mg/L 。（2）城市污水经处理后，30%作为城市景观环境用水。出水水质应执行再生水作为景观环境用水的水质标准要求。（3）处理厂对污水各项指标的处理程度E
15、=100%CiCe-iC式中：Ci进水中某种污染物的平均浓度（mg/L）Ci出水中该种污染物的平均浓度（mg/L）将各项水质指标带入上式中，计算出对污水的处理程度如下：SS94.21% COD87.31% BOD591.83%TN54.94% NH3-N70.81% TP1.5 计算当量人口数计算当量人口数 NN=N1+N2+N3式中：N1人口数，25 万人；N2工业污水按 SS 折算而得的人口数；N3工业废水按 BOD5 折算而得的人口数。1.5.1 按 SS 计算N2= s3 asspQC式中：Css工业废水中 SS 的浓度，Css=230mg/LQp3工业废水的平均日污水量，Qp3=10000 人as每人每日排放的 SS 量，由给水排水设计手册（第五册） 第 246页查知，as =35-50g/（人.d） ，取 as =45g/（人.d）环境工程专业本科生毕业设计（论文）9N2=5111145100002301.5.2 按 BOD5计算N3= s35 apBODQC式中：CBOD5工业废水中 BOD5的浓度，CBOD5=225mg/LQp工业废水的平均日污水量，Qp3=10000 人as每人每日排放的 SS 量，由给水排水设计手册（第五册） 第 246页查知，as =20-35g/（人.d） ，取 as =30g/（人.d）N3=750003010000225设计
