1第1章緒論1.1概述隨著科學技術的不斷發(fā)展，環(huán)境問題越來越受到人們的普遍關注，為保護環(huán)境，解決城市排水對水體的污染以保護自然環(huán)境、自然生態(tài)系統，保證人民的健康，這就需要建立有效的污水處理設施以解決這一問題，這不僅對現存的污染狀況予以有效的治理，而且對將來工、農業(yè)的發(fā)展以及人民群眾健康水平的提高都有極為重要的意義，因此，城市排水問題的合理解決必將帶來重大的社會效益。本設計是針對E市的排水工程，包括城市排水管網和城市污水處理廠，進行系統全面的設計。1.1.1城市概況該市位于湘江支流湖南省東部淥江的中游，東界江西萍鄉(xiāng)，南連攸縣，西鄰株洲縣，北接瀏陽縣，地處東經11347，北緯2722。該市區(qū)是湘東重鎮(zhèn)，湘贛鐵路斜穿市區(qū)。瀏醴、韶井公路交錯橫貫其中，淥江蜿蜒其間，水陸交通方便，為全市政治、文化和商業(yè)的中心區(qū)，特別是該市瓷業(yè)發(fā)達，聞名中外，鞭炮生產，亦負盛名，市區(qū)呈現一派繁榮景象。該市屬于規(guī)劃中的新興城市，為保護環(huán)境，實現社會、經濟的可持續(xù)性發(fā)展，應盡可能的減少污染物的排放量，故需對城市污水及工業(yè)廢水進行綜合處理，使排入河流的污水水質達到設計要求并符合國家規(guī)定的標準。1、設計人口根據E市總體規(guī)劃，該市污水廠服務區(qū)設計人口為：近期（2010年）8萬人，遠期（2015年）15萬人。2、工廠企業(yè)E市某污染物排放最大的行業(yè)為印染廠，該化工廠最大排污（水）量近期為300噸/天，遠期為950噸/天。1.1.2目的和意義此工程設計研究的目的在于通過對該市進行排水流域劃分，排水體制確定，城市排水管網設計計算，污水廠規(guī)模、處理程度，各處理構筑物工藝尺寸及運行2參數進行計算，并對整個城市的排水工程的總造價進行概預算分析及不同方案之間的技術經濟比較來確定一個較為合理的方案來解決該市現有的排水狀況問題。意義在于通過設計研究，可以確定一套技術可行，經濟合理的方案。改善當地生態(tài)環(huán)境，提高人民生活質量和城市形象。避免城市下游旅游區(qū)由于受到污水的污染而影響經濟效益。另外通過本次畢業(yè)設計，讓我們對排水工程有一個更系統全面深入地了解，培養(yǎng)我們分析問題、解決問題，綜合運用所學知識獨立工作的能力，并能從技術、經濟、環(huán)境與社會等多方面綜合考慮，為將來在排水工程的實際工作崗位上工作打下堅實的基礎。1.1.3設計內容1.分析自然現狀的排水條件，經濟合理的確定城市排水體制。2.并確定排水管網的走向和位置，并進行經濟比較。3.泵站的數量和規(guī)模。4.確定污水廠位置和規(guī)模。5.進行管網的水力計算。6.確定污水和污泥的處理流程，進行各構筑物的設計計算。7.進行經濟概算，成本核算。8.繪制相關圖紙。1.2設計原始資料1.2.1自然條件1地形及工程地質該市四面環(huán)山，淥江橫貫其中，地形復雜、破碎，地形起伏較大，為依山傍水山谷丘陵地帶。地面斜度大致由西向東，由東北向南朝淥江傾斜。市區(qū)地面標高為5456米（黃海高程）。市內為風化紅砂巖,覆蓋層較厚，耐壓強度可達15噸/米2。淥江沿岸已有石灰?guī)r露頭。2氣候該市屬大陸性氣候，歷年平均氣溫為17.58，八月平均氣溫為32，極端最高溫度40.4，極端最低溫度為-8.2，常年主導風向以西北風為主，最大風速323.0米/秒。3工程地質與地震資料根據該市記載，本地區(qū)歷史上未發(fā)生過大的地震，設計中不必考慮地震防護措施。4水文資料B市某位于湘西南部。常水位：100.60米（黃海高程）洪水位：140.00米（黃海高程）枯水位：87.00米（黃海高程）5水質資料該市地下水水量較小，不能滿足城市集中供水的需要；但由于注意保護淥江免受污染，經檢測，淥江四橋以上河段水質在III類水質以上，可作為生活飲用水水源。6城市污水與排出水水質1.2.2城市排水現狀簡述近年來隨著社會經濟的迅速發(fā)展，環(huán)境污染問題呈上升趨勢，在水體環(huán)境上，該市化工企業(yè)的大量工業(yè)污水通過排入河流，對水體造成了很大的污染。由于該鎮(zhèn)人口相對較少，生活污水量較少，生活污水大部分經化糞池后直接排入水體，因此，生活污水對河流水質影響不是很大。目前枝江市某新區(qū)內排水基本上無管網設施，沒有一個完善的污水收集、處理和排放系統。雨、污水均直接就近排入河流。印染廠的廢水經一級處理后經輸水明渠排入河流。污水自由排放，各河流水體被嚴重污染。這樣不僅造成地下水和河流水體的污染，在夏季蚊蠅滋生，又嚴重影響市民的生活環(huán)境和大氣質量，同時也為環(huán)保部門的執(zhí)法帶來了較大的難度。水質指標城市污水水質(mg/L)出水水質標準(mg/L)BOD525020CODcr35060SS20020TN4020P4141.3設計成果1畢業(yè)設計說明書（附計算書）畢業(yè)設計說明書、計算書一般為6090頁（約3.5萬5.5萬字），應包括目錄、前言、正文、小結及參考文獻等。設計計算內容包括：該區(qū)污水收集系統設計計算、該區(qū)雨水收集系統的設計計算、污水廠規(guī)模及設計進水水質及出水水質的確定、污水廠廠址比選、污水處理工藝流程比選、污泥處理工藝流程比選、單體處理構筑物設計計算、輔助建筑物建筑面積的確定、污水廠平面布置方案比選、污水廠高程布置設計計算（構筑物內及構筑物間水頭損失需精確計算）、污水廠投資估算及運行成本估算。在設計過程中，學生必須運用計算機進行部分設計運算。2畢業(yè)設計圖紙畢業(yè)設計圖紙均需達到施工圖設計深度。圖面應布局合理、正確清晰、用工程字注文、符合制圖標準及有關規(guī)定。（1）圖紙類別：1）污水管網平面布置圖2）雨水管網平面布置圖3）污水處理廠平面布置及污水處理流程（高程）圖（比例：1：5001：250）4）進水泵房工藝圖（比例：1：501：100）5）污水處理構筑物工藝圖（比例：1：501：100）包括：一級處理（或預處理）單元、生物處理單元、二沉池、消毒單元（2）繪圖能力方面要求：1）至少有1張圖紙用CAD繪制；2）至少有1張圖紙用鉛筆繪制；3）至少有1張圖紙用墨線繪制在描圖紙上；5第2章城市排水管網設計與計算2.1城市排水管網設計原則1.2.1排水系統的規(guī)劃設計原則排水系統是控制水環(huán)境污染、改善和保護環(huán)境的重要設施，同時也是人民身體健康、日常生活以及廠礦企業(yè)發(fā)展的保障措施。因此，排水工程的規(guī)劃與設計必須在區(qū)域規(guī)劃及城市工業(yè)企業(yè)的總體規(guī)劃基礎上進行。排水系統的規(guī)劃與設計應遵循以下原則：1.要認真貫徹執(zhí)行憲法中“國家保護環(huán)境和自然資源，防治污染和其它公害”以及環(huán)境保護法、水污染防治法。堅持經濟建設、城市建設、環(huán)境建設同時規(guī)劃、同時實施、同時發(fā)展的原則，開展以城市為中心的環(huán)境綜合治理，以實施經濟效益、社會效益和環(huán)境效益的統一，在這些指導思想下，進行排水工程的規(guī)劃與設計。2.認真貫徹“全面規(guī)劃、合理布局、綜合利用、化害為利”的環(huán)保方針，正確安排好工農、城市、生產、生活等方面的關系，使經濟發(fā)展和環(huán)境保護統一起來，注意預防和消除對環(huán)境的污染。3.排水工程的規(guī)劃應符合區(qū)域規(guī)劃及城市和工業(yè)企業(yè)的總體規(guī)劃，并應與城市和工業(yè)企業(yè)中其它單項工程設施密切配合，互相協調。4.排水工程的設計應全面規(guī)劃，按近期設計，考慮發(fā)展有擴建的可能性，并應根據使用要求和技術經濟的合理性等因素，對近期工程做出分期建設安排。5.在規(guī)劃與設計排水工程時，必須注意要認真執(zhí)行有關部門制定的現行有關標準、規(guī)范和規(guī)定。必須執(zhí)行國家關于新、改、擴工程實行防治污染的“三同時”規(guī)定。6.排水系統的規(guī)劃與設計，要與鄰近區(qū)域的污水、污泥處理與處置相協調。必須在較大范圍內綜合考慮。7.排水系統的規(guī)劃與設計，應處理好污染源治理與集中處理的關系。對工業(yè)廢水要進行適當的預處理，達到要求后排入城市排水系統。62.1.2排水管網定線原則排水管網的定線原則是：應盡可能在管線較短和埋深較淺的情況下，讓最大區(qū)域的污水自流排除。定線時通常考慮的因素是：地形和豎向規(guī)劃；排水體制；污水廠和出水口位置；水文地質條件；道路寬度；地下管線和構筑物的位置；工業(yè)企業(yè)和產生大量污水的建筑物的分布情況以及發(fā)展遠景和修建順序等。地形一般是影響管道定線的主要因素，定線時應充分利用地形，使管道的走向符合地形趨勢，一般應順坡排水。地形標高較高的污水不要經較低地區(qū)泵站排水。排水管網定線的順序應當是先確定污水處理廠的位置，然后依次確定主干管、干管、支管的位置。污水廠應設在河流下游，地下水流向的下游，城市主導風向的下風向。管道埋深和泵站數量直接影響到工程總造價，管網定線需做方案比較，選擇最合適的管線位置，使其既能減少埋深，又可少建泵站。排水管道定線應盡量避免或減少管道與河流、山谷、鐵路及地下構筑物交叉，以降低施工費用，減少養(yǎng)護工作的困難。當排水干管與等高線垂直時，排水干管一般采用雙側集水；當排水干管與等高線斜向相交時，排水干管一般采用單側集水。當排水干管雙側集水時，干管間距一般為6001000m；當排水干管單側集水時，干管間距一般為600800m。2.2設計依據及排水體制的選擇2.2.1設計依據設計依據包括：1.GB50014-2006室外排水設計規(guī)范；2.GB8978-2006污水綜合排放標準；3.GB18918-2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準；4.CJ3082-2006污水排入城市下水道水質標準；5.E市排水工程設計任務書；6.給水排水設計手冊；7.E市總體規(guī)劃平面圖；78.土建、市政工程估算定額標準。2.2.2排水系統體制的選擇在城市和工業(yè)企業(yè)中通常有生活污水、工業(yè)廢水和雨水。這些污水是采用一個管渠系統來排除，或是采用兩個或兩個以上各自獨立的管渠系統來排除。污水的這種不同排除方式所形成的排水系統，稱作排水系統的體制，簡稱排水體制。排水系統的體制，一般分為合流制和分流制兩種類型。合流制排水系統是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水混合在同一個管渠內排除的系統。現在常用的是截流式合流制排水系統，這種系統實在臨河岸邊建造一條截流干管，同時在合流干管和截流干管相交之前或相交處設置溢流井，并在截流干管下游設置污水處理廠。合流制特點如下：1.從環(huán)境保護方面來看，它將生活污水、工業(yè)廢水和雨水全部截流送往污水廠進行處理，然后排放，從控制和防止水體的污染來看，是較好的?？墒怯晏鞎r有部分混合污水經溢流井溢入水體，使水體遭受污染，甚至達到不能容忍的程度。但此缺點可在溢流出水口附近設置雨水污水存儲池以減輕城市水體污染。2.從工程造價方面來看，截流主干管尺寸很大，污水廠容量也增加很多，建設費用也相應地增高。但據國外有的經驗認為合流制排水管道的總造價比完全分流制一般要低20%40%。3.從維護管理方面來看，晴天只是部分流，管內流速較低，易產生沉淀；雨天時接近滿管流，管中的沉淀物易被暴雨水沖走，故可減低管道維護管理費用。但是晴天與雨天流入污水廠水量變化很大，增加了合流制排水系統污水廠運行管理的復雜性。分流制排水系統是將生