保康县污水排水系统工程设计计算书.doc
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1、 CHANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY 毕业设计(论文)题目: 保康县污水排水系统工程设计 荣誉誓言我保证此毕业设计(论文)成果为我本人独立完成,没有欺骗、剽窃、伪造、虚假及其他任何违反学术规范行为。我清楚不遵守这个承诺将导致零分成绩,并被通告学校相关部门,情节严重时将受到纪律处分甚至承担法律责任。承诺人(签字): (日期)word文档 可自由复制编辑保康县污水排水系统工程设计摘要本设计项目主要是针对保康县县城的污水排水系统进行设计,包括污水管网、污水提升泵站和污水厂部分污水深度处理设计。污水深度处理量按照8000m3/d规模进行设计,处理后要
2、求达到城市污水再生利用城市杂用水水质标准(GB/T 18920-2002)标准。本设计针对原合流制污水系统进行雨污分流制改造,规划建成后排水管网覆盖将率达到95%以上,城区污水收集率达到90%,污水处理率达到100%,污水处理设施运行负荷率达到90%以上,县城污水处理厂排放标准达到国家城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2006)一级A标准,污水再生回用率达到30%以上,实现人水和谐发展,大大改善保康县污水处理的现状。关键词:污水系统;分流制;给水排水系统;城市污水SEWAGE DRAINAGE SYSTEM ENGINEERING DESIGN OF BAOKANG COUNTYA
3、BSTRACTThis project aimed at design the BaoKang county sewage drainage system,including sewage pipe network, sewage pumping station and sewage sewage depth processing design at the sewage plant. Sewage depth treatment should be carried out in accordance with the scale of 8000 m3/d design, processing
4、 requirements to The urban sewage recycling water quality standard of urban water mixed standard(GB/T 18920-2002). This design focus on the original system of confluence sewage system rain sewage diversion system renovation, after the completion design,the drainage pipe network coverage rate of more
5、 than 95% , the urban sewage collection rate of more than90%, wastewater treatment rate reached 100%, sewage treatment facilities operation load rate above 90%, the county sewage treatment plant emissions standards meet the national level of A standard in Urban sewage treatment plant pollutant disch
6、arge standard(GB18918-2006) ,the percent of sewage regeneration back to more than 30%, realize the harmonious development of people and water, greatly improving the current situation of sewage treatment of BaoKang county .Key word: Sewage system; separate system; water supply and sewerage system; mu
7、nicpal wastewater 目录1绪 论12设计说明42.1城镇排水系统的确定42.2城镇污水处理厂出水处理工艺流程的确定42.3小结53城镇排水管网设计设计计算63.1排水系统体制的确定63.2管道敷设原则63.3 污水量的预测73.3.1 规划人口资料73.3.2 污水定额的确定73.3.3 比流量的计算83.4是否设置污水提升泵站方案的确定93.4.1 方案简述103.4.2 方案比选113.5计算设计流量113.5.1 水力计算方法113.5.2 污水管道计算123.6污水提升泵房的设计与计算303.6.1 设计说明303.6.2 设计计算303.6.3 污水提升泵的选择303
8、.6.4 污水泵站的平面尺寸313.6.5 泵前粗格栅设计计算(#2提升泵站)314深度处理部分工艺设计计算324.1高密度澄清池设计计算324.1.1 设计水量324.1.2 构筑物设计324.2人工湿地设计计算364.2.1 设计说明364.2.2 设计参数364.2.3 人工湿地设计计算374.2.4 进水管404.3接触消毒池与加氯间的设计404.3.1 设计参数404.3.3 加氯间的计算414.3.4 混合装置414.4 深度处理部分高程计算425效益分析445.1 社会效益445.2环境效益44参考文献46致 谢48附件附件1:开题报告附件2:文献综述附件3:外文翻译附件4:译文
9、原文1绪 论保康县位于湖北省的西北部,坐落在襄阳市的西南部。经度从11045E到11131E,纬度从3121N到3206N,东起南漳,北至谷城,其西部和神农架、房县接壤,南与兴山、远安、夷陵连接。店垭镇锅场村位于县城的南端,寺坪镇尧治河村位于县城的北端,黄堡镇张家沟村位于县城的东部,马桥镇大河洼村位于县城的西部,县城南北总长为82.5km,东西的总宽度为68.5km,全县城面积达3225km2,占全省总面积的1.7%。保康县城坐落于县境的东北部,沱峪山麓在它的东北侧,平均海拔接近700m,最高点是其境内的官山,海拔达到1142m,其最低点为张家湾海拔280 m。保康县境内的清溪河贯穿整个保康县
10、,由县城东南流经城区,自南向北注入南河。保康县辖城关、黄堡、后坪、龙坪、店垭、马良、歇马、马桥、寺坪、过渡湾10个镇和两峪1个乡。保康县中心城区驻城关镇,2011年人口57361人,面积245 km2。县城境内共5个社区(光千、新街、河西、王湾、城南)、20个村(三溪沟、东坡、堰塘、三道峡、小沟、云溪沟、土门、孙家湾、黄土岭、九皇山、白果园、管驿、螺丝沟、金盘洞、朱家厂、陈家河、刘家坪、长坪、郭家庄、凤凰山)。保康县山地属荆山山脉,系秦巴山地逐渐向丘陵平原的过渡带,境内山峦重叠,沟壑纵横,地势起伏多状。县中被荆山山脉横贯,自然形成南北两部。保康县南部山势平缓,河谷较宽,北部山势高突,河谷狭窄。
11、关山是全县最高点,海拔达到2000m;枫桥海拔194m,为全县的最低点。1按照海拔高度的不同,全县大致可以分成5种类型:总面积的11.3%为500m以下的平畈,34.3%为500-800m的半山,35.3%为800-1200m的二高山,14.6%为1200-1500m的高山,剩下4.5%为1500m以上的大高山。保康县地质构造复杂,岩层长期受到地壳运动的影响,其完整性较差,少量分布元古界岩层和前震旦纪岩层。自北向南大体斜“已”字形走向,广泛分布着志留系页岩层,其结构均为砂岩及泥质变质岩。地质构造由南自北大致分布为:县城及其北部属志留系,罗家坪为统灰岩、砂质页岩;汤池峡一代属寒武纪石碑组页岩,车
12、风坪一带属奥陶纪宜昌统砂质灰岩、页岩;大石脑一带属侏罗系、三叠系大冶统薄层灰岩灰页岩;歇马河一带属志留系龙马系淡统页岩,大官帽山一带属奥陶系南津关组页岩;段江、九路寨一带属寒武系三游洞群白云岩灰岩;霸王河、白水河一带属覃家庙群薄层白云质灰岩。保康县城关,地处官山脚下,沿清溪河呈带状分布,地形高低悬殊大,高程在270-350m之间。城区最高点官山,海拔1142m;最低点张湾三桥处,海拔280m。清溪河由南向北贯穿城区。城区地势北低南高。按照气候划分,保康县属于北亚热带大陆性季风气候,风向和气压系统收到季节变化明显影响。在冬季的时候,主要是大陆来的极地气团;在夏季的时候,却是海洋来的热带气团和赤道
13、气团为主;而在春秋雨季,则是这两种气团的交替过度期。在温度方向表现为冬冷夏热,春季升温和秋季降温大,月季变化显著。与很多南方城市一样,在降水方面,夏季高温高湿,降雨量几乎占全年总降雨量的一半左右。2县境地形复杂,落差悬殊,各地气候差异大,素有“高一丈、不一样;阴阳坡,差得多”之说。低山河谷,日照充足,热量丰富,雨量充沛,四季分明;高山地区多雨,温度低,湿度大,降霜早,积雪期长。保康县现在排水体制为雨污合流制排水,县城的清溪河以及部分沟渠是其主要污水受纳水体。当雨季来临的时候,暴雨顺时的集中流量远远超过城市下水道的排放能力,合流制的弊端便体现了出来,混合污水便由溢流井直接溢流到清溪河,由于没有经
14、过任何处理,导致对清溪河的生态环境造成严重的影响。本设计项目针对保康县现状,对现有合流制排水系统进行改造。根据保康县的地形特点,我们以清溪河为界线,分为河东排水片区和河西排水片区。每个排水片区各有一根排水主干管。由于保康县地形南高北低,中间地势,东西两边高,呈一个U字形,非常适合排水管道敷设。所以两根主干管分别自南向北敷设,最后共同流到保康县污水处理厂进行污水处理。污水管路敷设过程中,应该尽量利用其地形优势,充分利用污水的重力自留,避免跌水井以及提升泵站等辅助设施的设置,节约工程总造价。当无可避免要用到时,也应结合实际设计经验和保康县当地的实际情况来进行设计。由于本设计不要求对污水厂进行设计,
15、只需要对保康县污水处理厂的出水进行深度处理,处理水量Q=8000m3/d,要求达到城市污水再生利用 城市杂用水水质标准(GB/T 18920-2002)标准。保康县污水处理厂采用具有生物脱氮除磷功能的CAST(循环活性污泥法)二级生化处理工艺,出水水质如下表所示:保康县污水处理厂出水水质(mg/L)表1-1pHCODCrBOD5SSTPNH3-NTN总大肠菌粪大肠菌69108104.5583(个/L)3(个/L)根据设计经验,本设计将采取以人工湿地为主的处理方法。主要工艺流程如下:消毒池污水厂出水人工湿地高密度澄清池 图1-2深度处理工艺流程图2设计说明2.1城镇排水系统的确定排水系统是指对污
16、水的采集、输送、利用以及排放等设备以某些方式组合成的整体。城市污水排水系统的主要部分组成如以下所列:5(1)室内污水管道系统及设备;(2)室外污水管道系统,主要包括居住小区污水管道系统、街道污水管道系统和管道系统上的附属构筑物;(3)污水泵站及压力管道;(4)污水厂;(5)出水口及事故排出口。4排水系统的体制以及排水系统的布置形式,这两个方面是在确定城镇排水系统时需要主要考虑的内容。本设计将就是否布置提升泵站这一问题设计两套方案,然后进行方案比选,最终确定经济合理、科学安全的方案。下面将对方案比较进行叙述。污水处理厂位置拟设置于城北清溪河西侧(在地形图的左上角),由于保康县地形属于南北较长,东
17、西两边地势较中心地区落差较大,但是中央地区地势落差不大,因此管道埋深较大。2.2城镇污水处理厂出水处理工艺流程的确定所谓的污水处理工艺流程是指在保证被处理污水达到人们所要求的处理程度的前提下,所应用的污水处理技术各单元的有机组合。在选择处理工艺时,我们应该充分结合实际情况,优选方案。与此同时,还应当考虑确定各构筑物的形式。这两部分相互影响,相互制约。3污水处理工艺流程的确定,主要以下列各项因素作为依据。(1)污水的处理程度(主要依据);(2)原污水的水量与污水流入工况;(3)工程造价与运行费用;(4)当地的各项条件。根据毕业设计任务书要求,本设计只处理保康县污水厂出水,要求处理程度达到城市污水
18、再生利用 城市杂用水水质标准(GB/T 18920-2002)标准,不考虑污水厂内设计,因此本设计将主要采用设置人工湿地的方式来处理。根据以上因素,确定污水处理流程如下图2-1:消毒池人工湿地高密度澄清池污水厂出水图2-1 污水厂出水深度处理工艺流程图 2.3小结本章节简述排水体制和排水系统布置形式的确定方式以及考虑因素,并且对排水系统以及将采用的深度工艺(人工湿地)进行简明扼要的说明,下面将进一步对排水管道的设计以及深度处理工艺进行解释说明,并完成设计计算。3城镇排水管网设计设计计算排水系统是指对污水的采集、输送、利用以及排放等设备以某些方式组合成的整体。6城市污水排水系统的主要部分组成如以
19、下所列:(1)室内污水管道系统及设备;(2)室外污水管道系统,主要包括居住小区污水管道系统、街道污水管道系统和管道系统上的附属构筑物;(3)污水泵站及压力管道;(4)污水厂;(5)出水口及事故排出口。3.1排水系统体制的确定4排水系统的体制以及排水系统的布置形式,这两个方面是在确定城镇排水系统时需要主要考虑的内容。下面分别就本设计中排水体制和排水系统的布置形式做一简单的介绍,继而进行污水管网的设计计算。3.2管道敷设原则排水管网的布置原则如下:(1)按照城市总体规划,结合当地实际情况布置排水管网,要进行多方面经济比较;(2)先根据实际情况划分排水区域,然后分区域布置排水管网,并且应按从主干管、
20、干管到支管的顺序依次进行布置;(3)7充分利用地形,采用重力流排除污水和雨水,并使管线最短和埋深最小;(4)尽量协调好与给水、电力、燃气等管线主管部门的关系,做好交流沟通,保证与各部门的合作畅通;(5)设计时要尽量考虑到管渠的施工、运行和维护方便;(6)9管道布置要充分利用地形优势,尽量避免跌水井和污水提升泵站的设置;(7)污水管道尽量沿城区马路布置,当马路宽度超过50米时,考虑双侧布管;(8)10在地势平坦段,避免布置流量小、长度大的管道;(9)10对不同重要性的管道,设计年限应有差异;城市主干管应与规划年限相同,次干管、支管规划年限可一次降低,并考虑扩建的可能。首先,管道敷设将以清溪河为界
21、,分为两个片区,河东片区一根干管,河西片区一根干管。两根干管都是自南向北铺设,最后直通到城北的污水处理厂。从毕业设计中的资料所给的总平面图能够得出,保康县境内地形较平坦,并且没有明显的分水线,所以可以依据面积的大小以及保康县县城的布局来划分排水领域,确保各区域能够处理合理的污水量,使干管在最小合理埋深情况下,流域内污水能以自流方式接入。其次,选择其布置形式,主干管、干管以及街道支管的布置位置和污水流动方向,并根据实际情况设计计算确定污水提升泵站的扬程、流量和跌水井位置、跌水深度等情况。在本设计项目中,保康县县内城镇地形是北部低,南部高,中间低,东西两端高,地形优势较为明显,县城内地形较为平坦。
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