新疆库尔勒市排水工程设计开题报告给水排水工程毕设.docx
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新疆库尔勒市排水工程设计开题报告给水排水工程毕设
设计题目
名称
新疆库尔勒市排水工程设计
起止年月
2012年04月15日～2012年05月31日
成果形式
设计
申请者
姓名
刘杨
性别
女
班级
给水排水工程2009级
指导教师
姓名
景明霞
性别
女
职称
讲师
设计小组成员
学号
姓名
性别
班级
在本项目中的分工
0905205009
刘杨
女
给水排水工程2009级
整个设计
设
计
项
目
主
要
内
容
1工程概况
1.1工程名称：
新疆库尔勒市排水工程设计
1.2工程规模：
设计人口44.6万人，城市面积1077.25ha，污水厂处理量112029m3/d。
1.3排水体制：
完全分流制。
1.4污水厂处理工艺：
A2/O。
1.5设计依据：
通过对给排水工程专业的学习，结合“库尔勒市”特殊的地理位置，参照国家污废水一类B级排放标准和《给排水设计手册》等规定，理论联系实际，同时考虑进行过程中的安全、经济、可靠因素和节能减排等方面的要求并符合设计任务书的要求进行设计。
2主要设计内容
本工程根据原始资料布置该城镇排水管网及污水处理厂，研究设计的内容主要有排水管网设计部分和污水处理系统设计部分。
2.1熟悉相关的设计标准，现行设计规范与设计手册。
深入领会各项设计标准的用意，对工程流程有大致了解，参与到现场对工程及设计有切身体会。
查阅参考资料。
了解城市生活污水处理的国内外现状，发展趋势以及各种处理方法在城市生活污水中的应用情况。
2.2收集基础资料，包括地质资料、人口分布、水文状况、地形地貌、地理特征、气象特征等；进行污水流量的计算，通过方案比较论证及水力计算，设计城市排水管网。
2.3进行污水处理厂工程设计。
设计内容包括：
进行方案比选，确定本工程处理方案；确定污水处理的工艺流程，并对各流程和各有关构筑物的功能作用，设计要点等做说明；根据设计手册和设计规范合理选择各流程的主要工艺参数，进行各处理构筑物的选型和设计计算；编制设计说明书，计算书，对污水、污泥中的水处理单元构筑物进行详细计算（包括设计流量计算、设计参数设计、并配相应的计算草图）；绘制工程设计图纸等。
拟采取的设计方法和技术路线（包括设计工作的总体安排、步骤和各时间段的工作任务等）
1设计思路
1.1排水管网设计
1.1.1排水量计算及水质分析
（1）汇总工业生产废水和生活污水的水质、水量，说明住宅区的生活污水水量标准和变化系数及其确定的理由。
计算确定设计规模，并综合说明近、远期工程的发展计划和分期建设的计划。
（2）说明雨水设计采用的暴雨强度公式、地面集水时间t1（min）、重现期q（年）、径流系数ψ等设计参数及其依据。
1.1.2根据总体规划、分期建设计划、当地雨水量、污水量、水质等资料结合城市环境现状，对下述问题进行论证：
（1）排水体制的选择；
（2）排水系统方案的确定；
（3）污废水处理方案的考虑；
（4）现有排水系统的利用方案。
1.1.3设计计算
（1）排水系统分区主干管、流域干管或重要干管定线及其依据；
（2）干管长度、管径等主要尺寸和最小流速；
（3）管网系统特殊构筑物选择理由、布置形式及主要尺寸和材料；
（4）泵站站址选择和构造型式、占地面积、排水能力、事故排出口、泵站布置、主要尺寸和设备型号、规格、技术性能以及数量。
1.1.4设计图纸内容
（1）排水管道系统总图（1：
5000～1：
10000）：
包括主干管、干管在平面图上的位置，中途泵站、终点泵站、污水处理厂、雨水出口、倒虹吸管等附属构筑物位置；每一设计管段应注明管径、长度、坡度、检查井编号、管段起讫点地面标高；图例、指北针、图纸比例、说明（如管材、单位等等）；
（2）（主）干管纵剖面图，特别注意接入管（其它干管、支管）的位置及其表示。
1.2污水处理系统设计
库尔勒是一个西北地区新兴城市，人口增加速度快，处理水量大，由于设计区域存在工业废水的排出，所以城市污水处理厂的方案，既要考虑有效去除BOD5，又要适当去除N、P，故可采用SBR法、氧化沟法或A2/O法，以及一体化反应池及三沟式氧化沟的改良设计。
本项目污水处理的特点为：
（1）污水以有机污染为主，BOD/COD=0.44＞0.3，可生化性比较好，重金属及其他的难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；
（2）污水中主要污染物指标BOD、COD、SS值为典型城市污水值。
此外考虑到NH4+-N出水浓度排放要求比较高，因此需要采用能够同时脱氮除磷且效果较好的工艺；
（3）本课题污水处理量大，在达到污水处理要求的前提下，应着重考虑工程占地面积和污水处理费用的节省。
针对以上特点，以及出水要求，以采用生化处理最为经济。
根据国内外已运行的大型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用“A2/O活性污泥法”。
1.2.3污水处理构筑物的选择计算
1.2.3污泥处理系统的设计
1.2.4污水处理厂的总体布置
1.3管网及水处理工艺施工图的绘制
2总体安排
初步设计（设计构思、草案、方案比较）——扩大初步设计（设计计算说明书、设计图纸）——完善设计——答辩
工作方法：
（1）明确设计任务书要求；
（2）收集设计所需资料（城市现状、总体规划、水文地质、气候等）；
（3）查阅相关参考文献（设计手册、设计规范、排水工程等）；
（4）整理资料后做初步设计，拟定方案，进行多方面（技术、经济、安全等）比较，优化设计；
（5）用word编写设计计算说明书，用AutoCAD等软件进行设计制图；
（6）请教指导老师，给出意见，进一步完善设计；
（7）准备毕业答辩资料。
本设计共进行8周，具体安排如下：
（1）熟悉有关原始资料0.5周
（2）排水管网设计计算1周
（3）污水处理工程水处理构筑物的设计计算1.5周
（4）污水处理工程污泥处理构筑物的设计计算1周
（5）污水处理和污泥处理高程的计算1周
（6）管网及水处理工艺施工图绘制2周
（7）整理设计计算说明书及毕业答辩准备和答辩1周
最终成果描述：
1库尔勒市排水管网设计，绘制污水管网平面图、污水管网主干管纵剖图、雨水管网平面布置图；
2库尔勒市排水工程设计计算，完成计算说明书一份（20000字以上），内容包括排水管网设计以及污水、污泥处理系统的设计；
3库尔勒市排水工程设计，绘制污水厂总平面图、污水及污泥高程布置图、处理构筑物详图。
本设计项目的背景、意义和应用前景，国内外设计概况，发展趋势，立论依据，本项目的特色或创新之处，设计方案的可行性分析和已具备的设计条件以及主要的参考文献、软件等：
1本设计项目的背景、意义和应用前景
1.1选题背景
我国是一个水资源相对贫乏、时空分布又极不均匀的国家。
由于我国城市化进程的加快和国名经济的高速发展，水环境污染和水资源短缺日趋严重。
中国是世界上污染比较严重的国家，自1985年以来，我国废水排放总量一直维持在350亿m³到400亿m³左右，1997年废水排放量达到最高至416亿m³，其中工业废水排放量227亿m³，市政污水排放量189亿m³。
据资料统计显示，在我国七大河流流域中普遍存在水质恶化的问题，所以污水处理显得尤其重要。
合理的城市排水系统设计和污水处理厂的设置既可减少污染又增加可利用的水资源，有明显的环境效益、社会效益和经济效益。
由于我国的城市排水系统和国外其他国家相比，起步晚且对此方面的研究还相当薄弱。
所以排水设计课题的研究既有解决水污染，又有增加水的利用率等的现实意义。
1.2选题意义
（1）在经过给排水课程理论学习后，该课题的选择可以初步检验我对污水处理先关技术、污水处理的工艺流程的选择原则、相关设备的计算选择、管网的水力计算和构筑物的设计计算，以及进行污水处理厂的初步设计的能力；
（2）通过确定污水处理厂的处理工艺流程和处理构筑物的类型与数量，和进行处理构筑物及设备的工艺设计计算和污水厂各构筑物以及各官管渠等总体布置，使我们进一步加深所学的基础理论、基本知识和专业技能，使之系统化、综合化。
（3）通过毕业设计的训练，使我们树立起具有符合国情和生产实际的正确的思路和观点，树立其严谨、负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索并具有创新意识及与他人合作的工作作风。
1.3应用前景
我国正处于全面发展的时期，城市化和工业化进程的加速将伴随需水量和污染物排放量的迅速增长，水危机不仅会长期存在，而且有迅速加剧的危机，必将制约城市和经济的发展，影响四个现代化任务的实现。
因为未来排水工作者的任务是艰巨的，应加紧做好各方面工作。
（1）应加快城市排水系统的建设；
（2）应尽快探索经济、高效、节能、技术先进的符合我国国情的城市污水处理新工艺和新技术；
（3）应大力开展污水资源化研究；
（4）应大力加强水质监测新技术；
（5）无害无废水工艺、闭合循环和综合利用市60年代控制工业污染的新技术，应积极开展研究和加以推广；
（6）应着手进行区域排水系统的研究工作。
2国内外设计概况，发展趋势，立论依据
2.1发展沿革
城市排水工程的发展沿革，大致经历了古老的沟渠工程、近代的卫生工程和现代的环境工程三个阶段。
2.1.1沟渠工程
由于商品生产兴起，人口向城镇流动。
但当时人口密度不高和工业发展水平较低，城市污水量少且水质简单。
城市污水主要是生活污水，污染负荷小于环境容量。
排水工程以排除城市雨、污水为目的。
我国的一些皇都古城都修建了比较完整的排水系统，如唐长安（现西安市）、宋汁梁（现开封市）和元大都（现北京市）等。
这些排水设施人都为雨污合流明渠，也有都市采用了暗沟。
沟渠工程对于收集、排除城市生活污水和及时排走雨水防止内涝起到了积极的作用。
2.1.2卫生工程
由于工业革命出现中小城市，工业与人口在城市密集，城市生活污水和工业废水量增加。
排水工程不仅是为保护市容而排除雨、污水，而且应清除一般有机物及病原体的污染。
沟渠纷纷改为地下暗沟、暗管，还兴建了一部分城市污水处理厂。
2.1.3环境工程
现代工业的出现，人中小城市并存，工业与人口在人城市高度密集。
污水量迅速增长，水质复杂，污染负荷远远大于环境容量。
城市排水工程以水质控制为目标，排除城市污、雨水，消除各种化学物质、有机物及病原体的污染，出现了流域性环境系统工程。
由于水污染事件和水环境公害的频频发生，各城市开始人量兴建污染源控制设施、污水处理厂等。
回用水厂、中水道等新的排水工一程设施也开始应用。
有的城市已开始利用人水体环境容量。
2.2现状
城市下水道普及率和城市污水处理率、处理程度是衡量城市排水工程发展水平的主要参数。
目前，我国城币排水管道普及率约为65%，城市污水处理率不足15%，其中一级处理能力约占总处理能力的17%，二级处理约占总处理能力的83%。
由于能耗人、运行费用高，相当数量的二级污水处理厂没有正常运行，实际处理能力远低于设计能力。
发达国家，如美国、英国、法国、德国、日本等，其城市污水处理率在90%以上，且都为二级生化处理甚至二级处理。
这说明我国城市污水处理率和处理程度与之相差较大。
2.3问题
2.3.1观念陈旧，环境意识浅薄
排水工程历来被当作一种福利设施。
城市排水工程建设主要由国家拨款，居民无偿使用。
这种传统的观念，束缚了城市排水工程的发展，使其进入市场具有先天性难度。
一些地方的人甚至领导干部，环境意识浅薄。
他们往往以破坏环境、造成环境污染为代价来换取眼前的经济利益，其结果是:
富裕了，“小康”了，活不下去了。
2.3.2资金投入不足，筹资渠道单一
我国城市排水工程历来没有建立专门的资金渠道，士要靠中央和地方政府拨款修建和维护。
在传统观念上，排水[程建成后没有产生直接的经济效益，因而对其防治水污染、保护水环境所产生的社会效益没有引起高度重视。
资金投入严重不足，“一五”时期，城市排水工程设施投资占国民生产总值的比例为0.03%,后来一直降到0.006%，现在也不过0.06%。
资金缺口很大，欠帐严重，致使排水工程设施发展缓慢，不少己建成的污水处理厂因运行维护费用所困而不得不间隙运行或关停。
2.3.3水工业设备生产相对滞后
我国城市污水处理专用设备的生产历史至今不足20年。
全国生产城市污水处理相关设备器材的厂家中人部分人中型企业是通用设备生产厂家。
在污水处理专用机械设备方面，有适用产品、具有一定实力并占有较大市场份额厂家较少。
这些企业大部分为中小规模，白身的开发设计能力较弱，科技投入不足，现有的技术水平和生产能力难以满足我国城市污水处理业高速发展的需要。
2.3发展趋势
2.3.1发展规划
根据国家“九五”计划和建设部城市污水处理规划要求，到2000年，城市下水道普及率为70%，城市污水集中处理率为25%。
从2000年到2010年，下水道普及率达85%,污水处理率达40%。
从现在到2010年，我国的城市污水处理厂将以超常规的建设速度发展，预计将增加污水处理能力50000~60000Km3/d，要新建城市集中污水处理厂1000余座，用于污水处理厂的建设投资约800~900亿元。
2.3.2水环境管理
2.3.2.1统一规划，流域型管理
城市排水工程应服从城市总体规划。
我国已推行排污许可证制度，工业废水与城市生活污水集中统一处理，改变过去的污染物排放浓度控制为总量控制，这些都是实行环境目标管理的有效手段，也推进了城市排水工程发展。
我国己成立了河流管理机构，但其职能限于河流的水利管理，今后应该扩人职能范围，包括水资源管理、沿河各城市排污控制等，以实现流域型管理，更加有效地利用水资源、保护水环境。
2.3.2.2有偿服务，企业化经营
推行城市排水设施有偿服务和企业化经营，一方面可以筹集一部分资金，以改变国家投资渠道单一的状况;另一方面可以加强群众监督作用。
排水设施建设和经营责、权、利相统一，排水工程才能健康持续发展。
深圳经济特区率先推出“排水设施使用费征收办法”，于1997年8月1日实施，积累了较好的经验。
2.3.3污水处理技术
2.3.3.1一级处理与二级处理
针对我国国情，要把有效的资金发挥最人的环境治理效益，实现污染物排放总量控制，一级处理出水水质可以通过强化一级处理技术而有所改善。
城市污水强化一级处理的研究已列入国家“九五”科技攻关项日，并取得突破性成果。
2.3.3.2污水处理工艺
我国地域广阔，污水处理不宜采用一种技术和一种工艺方法。
自然生物处理、人工强化生物处理、活性污泥法、生物膜法、好氧处理、厌氧处理以及它们的组合工艺，都可以采用。
氧化沟技术是当前污水处理的热点。
氧化沟是一种高效低耗、简易经济的污水处理技术，在我国应用比较广泛。
近年来国际上出现了重视膜法的新动向，他们的经验值得借鉴。
2.3.4未来城市排水工程展望
我们可以模拟自然生态系统，建立城市工业生产体系，使每一生产过程的副产品成为下一个过程的原料。
这种设想促使人们开发出许多无排废或少排废的工艺，人力推行一些新的封闭循环厂艺，实现清洁生产，以达到经济效益和生态效益的统一。
但是，城市生态系统毕竞是个开放系统，有输入也有输出，尤其是人童生活消费中产生的废物流，应该让它们进入城市周围的农业生态系统，成为农业生态生产过程中的原料加以利用。
将城市废水和废物变为城市生态系统及农业生态系统生产原料的工程措施，可称之为城乡生态工程。
城市垃圾筛分后可以成为肥料:
城市污水经净化去除有害有毒物之后，水中的N,P等元素可成为植物生长的营养，而水本身又是农业生态的重要资源;城市生活粪便及污水净化中产生的污泥，可以先经厌氧消化回收沼气再输送到农村作农肥。
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中国计划出版社，2004.
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指导教师意见（对本设计项目的意义、方案、取得预期成果的可能性等签署具体意见）：
指导教师（签字）：
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