1、畢 業 設 計 論 文 開 題 報 告題 目：廣東省 F 市城市排水工程院 系 市政環境工程學院專 業 環境工程學 生 鐘銘學 號 1062710121班 號 0627101指導教師 丁杰開題報告日期 2021.3.16哈爾濱工業大學教務處制2021 年 3 月1. 課題來源及研究的目的和意義1.1 課題來源城市概況： 該市位于廣東省，地處我國南部經濟興旺地區，氣候炎熱，人口密度大，因此污水定額相應也就較大。地形多為丘陵，水系興旺，便于污水排放。設計原始資料1 地形與城市規劃資料a. 城市地形與總體規劃平面圖一張，比例為 1:10000；b. 城市各區人口密度與居住區生活污水量標準平均日：區域

2、 人口密度人/公頃 污水量標修升/人*日區 450 460區 500 410c. 城市各區中各類地面與屋面的比例%：區域 各種屋面 混凝土與瀝青路面 碎石路面 非鋪砌土路面 公園與綠地區 36 24 10 9 21區 36 24 10 9 212 收納水體水文與水質資料最小流量時月平均 最高水位時 常水位時水位標高 m 2.1 9.3 6.63 地質資料土壤性質 冰凍深度 m 地下水位在地表下m排水管網干管處一般性資料 粘土 無 8.5污水總泵站與污水處理廠址處 粘土 無 8.54 氣溫等資料 年平均氣溫 21.8 月平均最高 32.6 年最低氣溫 0.0 月平均最低 9.7 年最高氣溫 38

3、.7 月平均氣溫 無溫度在-10一下的天數天 無 溫度在 0一下的天數天 無 降雨量/年 1004.1 年蒸發量/年常年主導風向 西北 最大風速m/s 3.65 工業企業與公共建筑的排水量和水質資料企業或公 平均排 最大排水 SSmg/L) CODmg/L BODmg/L 總氮 總磷共建筑名 水量 量m3/h mg/L mg/L) 稱 m3/dA 廠 490 37 160 670 206 48 6 B 廠 3200 291 267 1910 501 62 41.2 課題目的及意義 通過本次畢業設計，能使自己將大學專業主干課程的全部結合起來，掌握城市排水工程的根本設計方法及工藝的選擇，并使出水水

4、質到達相應的國家標準。 我國雖然已建成污水處理廠一百多座，但在某一個城市本身的處理率不高，也就是污水處理的量不夠。目前大城市已著手進行污水處理廠建設的規劃工作。但在中小城市，特別是在西北部中小城市還沒有將污水處理的規劃建設納入城市開展的議程。其主要原因之一就是沒有專門建設資金，地方政府沒有多方籌措資金，加快水環境污染治理，為子孫后代留下一個優美的生活環境。 除此之外，完成此次畢業設計，使自己深化理解專業課所學知識，能較完整的將自己所學知識運用到實踐中，并且培養自己發現問題、解決問題的能力，為畢業后的專業工作及專業研究做好準備。2. 國內外在該方向的研究現狀及分析2.1 國外在該方向的研究現狀及

5、分析國外在排水工程上起步早、研究比擬透徹，在工業興旺國家城市，例如倫敦、巴黎、莫斯科等，排水管網普及率 100%，東京為 97%，原德意志聯邦共和國為 95%，人均占有排水管道長度為 4m。另據統計，興旺國家平均 5000-10000 人就占有一座污水處理廠，美國有 22000 多座城市污水廠。在處理工藝上，SBR、AB 法、A/O 法、A2O 法、CAST法、UASB 反響器、生物膜法等等，都源自歐美。對于采用活性污泥法處理污水的國外城市，例如日本的東京都，處理廠規模5200001760000m3/d，采用階段曝氣，并配有污泥消化池。此外，同樣是日本的大阪府，琦玉縣，處理廠規模 520001

6、05000m3/d，也采用了階段曝氣法。在歐洲的法國阿謝爾污水處理廠，規模為 3000000m3/d，采用了階段曝氣和組合曝氣，并也配有污泥消化池，由此看來，國外面對大水量處理是，傳統活性污泥法與階段曝氣的結合是成功的，并且也是常見的。2.2 國內在該方向的研究現狀及分析 我國建國以后，城市排水工程開展很快。“九五期間，重視水工業技術的縱深發展和集成化方面的研究，例如“集成化的污水處理處置和利用技術和“污泥處理處置利用技術等重點技術開展工程。近年來，我國沿海地區一些城市，為了充分利用海洋江、河大水體的稀釋自凈能力，將污水適當處理后排海。污水深海排放已逐漸成為世界各國沿海城市污水的主要處置方式之

7、一。上海竹園的合流污水的排海工程、浙江寧波的長跳嘴污水排海工程更是我國近年來建造的排海工程。總之，近幾十年來，興建和完善城市排水工程設施的速度明顯加快，如 1986 年我國建有城市污水處理廠 64 座，到1996 年到達 153 座。 根據國家規劃，到 2021 年城市污水集中處理率應達 40%，預計需新建城市集中污水處理廠 1000 余座。此外，我國目前城市排水管渠多為合流制，如果到達規定要求，就必須有方案地逐漸將合流制改造為分流制。同時，將原有的城市污水處理廠一級處理擴建為二級處理。因此，城市排水系統的新建、現有排水系統的改建和擴建，以及污水廠的建設任務，都是極其繁重的。 對于階段曝氣法，

8、遼寧鞍山城市污水處理中的到成功運用，鞍山污水量為100000m3/d，水質、水量變化量都比擬大，運用該工藝出水水質CODCr < 50 mg/L ，BOD5< 5 mg/L ，SS < 10 mg/L，優于CJ25. 1 - 89?生活雜用水水質標準?，到達了一類雜用水標準，通過消毒處理后，就可以用于小區沖廁、綠化、洗車、噴灑道路、空調補水,甚至可以用于標準更高的小區美化的水景和噴泉工程等。除了城市污水處理，階段曝氣法在國內工業廢水處理中也得到應用。2.3 國內外在污水總提升泵站方向的研究泵房的布置形式 1干式泵房和濕式泵房：立式軸流泵房可以布置為干式和濕式泵房。潛水泵房為濕

9、式干式泵房：集水池和機器間分開。只有水泵的吸水管和葉輪淹沒在水中。機器間能夠保持枯燥，也防止了污水的污染。具有養護、管理條件好，便于進行機組檢修的優點。已經成為城鎮排水泵站普遍采用的形式。濕式泵房：立式電動機設在上部的電機間內，水泵和管件淹沒在電機間下面的集水池中。優點是結構簡單，集水池有效容積的范圍大。缺點是養護管理條件差，設備直接受污水腐蝕。適合在半雨水泵站采用。潛水泵房由于電動機、水泵特有的潛水功能，設置成濕式是完全適宜的。2合建式和分建式，集水池和機器間是否放在一起。合建式布置緊湊、占地少、水頭損失小、管理方便。分建式結構比合建式簡單，施工較方便，機器間也沒有被污水滲透的危險。對于土質

10、條件差的泵房，采用非自灌或半自灌啟動的排水泵站，分建式可以減少施工困難和降低工程造價。 圓形泵房和矩形、組合形泵房：3圓形及下圓上方泵房：當水泵規模較小，水泵臺數小于等于四臺泵時，下部結構宜采用圓形，具有受力條件合理、便于沉井施工的優點，上部可以布置成圓形或者方形，方形機間平面利用率高，機組和附屬設備布置方便，有利于維護管理。矩形及組合泵房：當設計規模較大，水泵臺數4 臺時，地下局部多采用矩形或梯形與矩形組合形。組合型更具有水力條件好的優點。3. 主要研究內容 排水工程畢業設計范圍包括排水管網、污水泵站、污水處理與污泥處理的方案選擇、技術經濟分析、工業設計及其局部施工設計、工程概算等，還包括自

11、選設計與研究。即：1 排水管網擴初設計，含兩個以上的方案比擬；2 污水泵站工藝設計，含局部施工圖設計；3 污水處理工藝設計，含局部單位構筑物的工藝施工圖設計；4 排水管網與污水處理廠的工程概算。4. 研究方案及進度安排，預期到達的目標；研究方案：本設計采用分流制排水系統，分別建設城市污水管道系統和雨水管道系統。它有如下優點 ：1 環境保護方面：全部城市污水都送到污水處理廠進行處理，有效的保護了水體免受污染，而且比擬靈活，較容易適應社會開展需要。一般又能符合城市衛生的要求，式城市排水系統體制的開展方向。2 從工程造價方面：由于分流制是排水系統增加了一套管線，但相對合流制管徑變化小，且合流制污水處

12、理廠比分流制造價高，總造價相差不多。從初期投資看，分流制可分期建設，節省初期投資，又可縮短工期，發揮工程效益快，比擬適合我國國情。3 從維護管理方面：雖然分流制排水系統的管線較多，但管徑變化小，可以保持管內的流速均勻，不致發生沉淀。同時，流入污水廠的水質水量變化小，污水廠的運行易于控制。 該設計中 F 市有兩座工廠，總氮分別為 48mg/L、62mg/L，總磷分別為 6mg/L、4mg/L。由于該市處于南方經濟興旺的廣東省，人口密度大、污水定額大，生活污水平均流量比流量為 2672.53L/s，工廠的總氮和總磷按最大排水量來計算與居民生活污水混合后，濃度分別變為 2mg/L 和 0.14mg/

13、L，都處于較低值，因此該市的城鎮污水處理廠不必采用 A/O 法或 A2O 法，但由于水量較大平均水量約 240000m3/d，因此，我采用階段曝氣法，并有污泥消化池。1 物理處理局部：格柵、調節池、沉砂池、初沉池以及二沉池。格柵：用以截留較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕后續處理構筑物的處理負荷，并使之正常運行；調節池：對污水水量、水質進行調節，保證后續處理構筑物或設備的正常運行；沉砂池：減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損；也可以減輕初沉池負荷及改善污泥處理構筑物的處理條件，過流速度較快，污水在池內的停留時間不少于 30s； 初沉池：設于曝氣池前，主要去除水中懸浮有機物質，同時可去除 30%的 BOD5，55%的 SS，改善后續生物處理條件；二沉池：設于曝氣池后，主要用于泥水別離和污泥的濃縮。2 生物處理局部：階段曝氣活性污泥法系統 由于該市日處理水量較大，因此采用階段曝氣法，本工藝與傳統活性污泥處理系統主要不同點是污水沿曝氣池的長度分散地，但均衡地進