林州市城区排水管网及污水处理系统设计毕业论文
2020-02-17 09:33:23
摘 要
目前，我国经济产业蓬勃发展，城市化的水平也有了显著的提高。但也伴随而来了一系列的问题，在一些发展中地区，由于城市化水平的升高以及人口数量的不断增长，越来越多的污水排放量以及伴随而来的污染也逐渐为人们的生活带来了许多问题。自然环境正逐渐无法应对越来越高的水污染负荷。为了应对这种情况，人们也做了很多措施，例如兴建完善的污水以及雨水管网系统以及污水处理厂，提高出水的水质，从而满足环境的需要。
本设计的主要任务是完成林州市污水、雨水管网系统的设计以及污水厂的设计。设计均采用了国家最新的设计规范、设计标准以及相关规定。污水雨水管网系统体制采用分流制，污水厂处理流程包含深度处理，出水水质可达一级A标准。
关键词：排水系统；污水管网系统；雨水管网系统；污水处理厂；A2/O工艺：深度处理
Abstract
At present, China's economic industry is booming and the level of urbanization has also improved significantly. But it also comes with a series of problems. In some developing regions, due to the rising level of urbanization and the growing population, more and more sewage discharges and accompanying pollution are gradually becoming people's Life brings many problems. The natural environment is gradually unable to cope with the increasing water pollution load. In response to this situation, many measures have been taken, such as the construction of a comprehensive sewage and rainwater pipe network system and a sewage treatment plant to improve the water quality of the effluent to meet the needs of the environment.
The main task of this design is to complete the design of the sewage and rainwater pipe network system in Linzhou and the design of the sewage plant. The design adopts the latest national design specifications, design standards and related regulations. The sewage rainwater pipe network system adopts a diversion system, and the sewage treatment process includes deep treatment, and the effluent water quality can reach the first-class A standard.
Key Words：drainage system; sewage pipe network system; rainwater pipe network system; sewage treatment plant; A2/O process: advanced treatment
目录
第1章 绪论 1
1.1 设计目的及意义 1
1.2 设计成果 1
1.2.1 设计的主要内容 1
1.2.2 完成的主要任务及要求 2
第2章 设计说明书 3
2.1 设计原始资料 3
2.1.1 城市概况 3
2.1.2 自然条件 4
2.1.3排水现状 5
2.2排水方案设计 6
2.2.1 排水体制选择 6
2.2.2 厂址的选择 6
2.2.3 污水管网的设计 7
2.2.4雨水管网的设计 7
2.3 污水处理厂规模以及水质确定 8
2.3.1 设计规模 8
2.3.2 水质确定 8
2.4 污水处理工艺流程的确定 9
2.4.1 污水处理工艺流程应考虑的因素 9
2.4.2 工艺流程方案比选 10
2.5 污水处理构筑物的设计说明 11
2.5.1中格栅及进水泵房 12
2.5.2 细格栅 12
2.5.3 旋流沉砂池 13
2.5.4 改良A2/O 生物池 13
2.5.5 辐流式二沉池 14
2.5.6高密度沉淀池 14
2.5.7纤维转盘滤布滤池 14
2.5.8接触消毒池 14
2.5.9污泥处理间 14
2.6办公及附属设施设备 15
2.6.1附属构筑物 15
2.6.2附属构筑物 15
第3章 城市排水系统设计计算书 16
3.1 污水管网计算 16
3.1.1 污水管网系统定线 16
3.1.2街区编号及面积计算 16
3.1.3比流量的计算 17
3.1.3 水力计算 17
3.2 雨水管网计算 19
3.2.1划分排水流域和管道定线 19
3.2.2划分设计管段 20
3.2.3划分并计算各设计管段的汇水面积 20
3.2.4水力计算 20
第4章 污水厂主题构筑物设计计算书 22
4.1 污水厂规模及设计流量 22
4.1.1设计人口 22
4.1.2 生活污水 22
4.1.3 工业废水 22
4.1.4 设计规模 23
4.2 污水厂进出水水质确定 23
4.3泵前中格栅 24
4.3.1 设计参数 24
4.3.2设计计算 24
4.4 污水泵房 27
4.4.1 设计参数 27
4.4.2设计计算 27
4.5 细格栅 31
4.5.1设计参数 31
4.5.2确定格栅前水深 31
4.5.3栅槽宽度 31
4.5.4通过格栅的水头损失h1(m) 32
4.5.5栅后槽总高度H（m） 32
4.5.6栅槽总长度 32
4.6沉砂池 33
4.6.1设计参数 33
4.6.2规格选择 34
4.6.3参数校核 34
4.7生物池 35
4.7.1设计参数 35
4.7.2判断是否可采用改良 A2 /O 法 36
4.7.3好氧区容积 36
4.7.4缺氧区容积 36
4.7.5厌氧区容积 37
4.7.6预反硝化段容积 38
4.7.7生物反应池总容积及停留时间 38
4.7.8校核负荷 38
4.7.9剩余污泥量 38
4.7.10反应池主要尺寸 39
4.7.11反应池进出水计算 40
4.7.12污泥回流比 42
4.7.13混合液回流比 42
4.7.14曝气系统设计计算 43
4.7.15设备选择 46
4.8二沉池 47
4.8.1设计参数 47
4.8.2设计计算 48
4.9高密度沉淀池 51
4.9.1设计参数 52
4.9.2设计计算 52
4.10 纤维转盘滤布滤池 57
4.10.1设计参数 57
4.10.2设备选型 57
4.10.3滤池尺寸 58
4.11接触消毒池 58
4.11.1消毒剂的投加 58
4.11.2消毒池的设计计算 59
4.12巴氏计量槽 60
4.12.1已知条件 60
4.12.2上游渠道计算 60
4.12.3计量槽基本尺寸 60
4.12.4下游渠道长度 61
4.12.5上下游渠道及巴氏计量槽总长度 61
4.13集泥池 61
4.14污泥处理车间 61
4.15加药间 61
4.15.1设计参数 62
4.15.2设计计算 62
4.16污水处理厂的平面布置 62
4.16.1平面布置原则 62
4.16.2平面布置 63
4.17竖向设计 63
4.17.1厂区竖向设计原则 63
4.17.2高程布置 63
4.17.3污水厂高程设计计算 64
第5章 工程投资估算 74
5.1排水管道工程投资估算 74
5.2污水处理厂工程投资估算 74
5.3污水厂运行成本计算 74
第6章 总结 76
参考文献 77
附录 78
附录A污水区域面积划分表 78
附录B污水干管流量计算表 79
附录C 污水干管水力计算表 87
附录D 雨水区域面积划分 92
附录E雨水管段对应汇水面积表 94
附录F 雨水管网水力计算表 101
致谢 111
- 绪论
1.1 设计目的及意义
近年来，随着社会的不断进步发展，人们对污水处理的需求不断增大，要求也逐渐提高。而林州市也在不断地迅猛发展，因此，林州市对污水处理并回用的需求迫在眉睫。
从经济和社会方面，近几年来，随着林州市城市化的不断发展, 使得林州市城市人口大量增加，导致生产生活污水也大量增加。而不断的招商引资，在为林州市带来巨大的经济利益的同时，也加大了对污水处理的要求。综合上述原因，在林州市建立一套完备的污水处理系统是极其有必要的。
近几年来，林州市城市化的不断发展,这也导致了一个新的问题，突如其来的人口增长使得林州市城市人口大量增加,产业集聚区人口3万。城市生产生活模式也出现了一定的变化, 导致生产生活污水也大量增加。以目前的处理能力，显然已经无法满足要求。若放任不管，大量未经过处理的污水将会排入河道，污染地表水以及地下水，对林州市人民的生活将造成巨大影响。因此，管网和污水厂的建设是很有必要的。
从经济角度，通过污水管网建设、雨水管网建设和污水处理厂的建设，能够加大对污水的处理量，并且能够应对不同污水水质的冲击。从而可以吸引更多企业在林州落户，提高当地的经济发展水平。
从文化角度，通过污水管网建设、雨水管网建设和污水处理厂的建设，既可以保护当地环境，还百姓一个绿水青山，使当地百姓居住环境更加舒适，也可以吸引更多游客前来观光。
1.2 设计成果
1.2.1 设计的主要内容
根据所给基础资料，完成林州市城区排水管网模型及污水处理系统设计
主要设计内容如下：
（1）确定排水体制，结合海绵城市要求进行雨水管网工程和污水管网工程设计及建模。
（2）根据污水处理厂规模、确定处理水排放标准、进行污水处理厂设计。
（3）估算管网、污水厂的投资，估算污水厂、泵站的运行费用。
1.2.2 完成的主要任务及要求
（1）查阅不少于15篇的相关资料，其中英文文献不少于2篇，完成开题报告。
（2）成不少于2万英文（5000汉字）的英文文献翻译。
（3）完成毕业设计说明书（附计算书）
独立完成一份10000字以上的设计计算说明书、计算书一般为60～90页，学生必须用外语书写毕业设计摘要（约200～300词）。
（4）完成毕业设计图纸
毕业设计图纸的数量不得少于8张。且至少有一张图纸用CAD绘制；至少有一张图纸用铅笔绘制；墨线底图数量不得少于一张。在设计深度方面要求：至少有一张图纸基本达到施工图要求。
- 设计说明书
2.1 设计原始资料
2.1.1 城市概况
本工程为林州市城区排水工程设计。城区经济发展较好，主要工业废水来源于几家较为大型的企业，分别是定角实业、宇豪化工、林州重机。县城内有1条河流由东向西流过，该市交通十分便利，具有良好的发展前景。
城市居住人口近期为28万，远期为43万，该市的居住人口及水质见表2.1
表2.1 林州市居住人口及水质表
人口数 (万) | 污水量标准(L/人·d) | SS (mg/L) | BOD5 (mg/L) | COD (mg/L) | 氨氮 (mg/L) | 磷酸盐 (mg/L) | pH | 水温 (℃) |
28 | 300 | 220 | 150 | 330 | 36 | 5 | 7.5 | 25 |
该镇的建筑近远期均以多层为主，室内有给排水设备及淋浴设备。但无集中热水供应。
该镇内大型企业有定角实业、宇豪化工、林州重机，各企业的排水量及水质见表2.2
表2.2 各工厂排水量及水质表
厂名 | 日排水量 (m3/d) | 最大时排水量 (m3/h) | SS (mg/L) | BOD5 (mg/L) | COD (mg/L) | 氨氮 (mg/L) | 磷酸盐 (mg/L) | pH | 水温 (℃) |
定角实业 | 750 | 60 | 420 | 280 | 780 | 22 | 3 | 6 | 30 |
宇豪化工 | 350 | 40 | 530 | 500 | 820 | 28 | 6 | 6 | 30 |
林州重机 | 600 | 50 | 400 | 320 | 880 | 30 | 7 | 8.5 | 30 |
2.1.2 自然条件
经过地质勘测部门勘测，污水处理工程地点的水文地质情况见表2.3。
表2.3 水文地质情况
冰冻深度(m) | 地下水位(m) | 承载力(kpa) | 最大积雪深度(m) |
0.42 | 5 | 130 | 0.18 |
当地地震烈度小于6级。
气象部门提供的气象资料见表2.4。
表2.4 气象资料
名称 | 指标 | 名称 | 指标 |
月平均气温 | 12.8℃ | 最冷月平均气温 | -2.5℃ |
年最低气温 | -5℃ | 冰冻期 | 20天 |
年最高气温
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