南华大学给排水毕业设计开题报告 10页

'南华大学本科生毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目河南东部F城排水工程设计设计（论文）题目来源为保护环境和水体，对污水进行处理使其达标排放。设计（论文）题目类型　起止时间　一、设计（论文）依据及研究意义：研究意义:我国水资源人均占有量少，空间分布不平衡。随着城市化、工业化的加速，我国水资源的需求缺口也日益增大。一方面，人口急剧增长，对水资源的需求以惊人的速度扩大；另一方面，工业发展迅速，日益严重的水污染蚕食大量可供消费的水资源，我国“水危机”状况日趋严重。在这样的背景下，污水处理行业成为新兴产业，与自来水生产、供水、中水回用行业处于同等重要地位。在国家加大投入高度重视环保的今天，作为重要基础建设的污水处理工程，必将先期跃上台阶，为城市发展提供首要保障。污水处理工程的实施将是一项真正利国利民的伟大工程。它对合理开发、利用、节约和保护水资源，对改善城市生态环境、防治水害、防治水污染，对协调好生活、生产经营和生态环境用水实现水资源的可持续利用，对发挥水资源的多种功能，以及适应国民经济和社会发展的需要，有着极其重要的现实意义。自1985年以来，我国废水年排放总量一直维持在350～400亿m3/a左右。1996年全国666个设市城市中532个城市没有污水处理厂，134个城市建成的309座污水处理厂，城市污水处理总量仅为44.6亿m3，其中经二级生化处理的仅占6.9%，有77.4%的城市污水未经任何处理直接排入水体。1997年废水排放量达到最高值416亿m3，其中工业废水排放量227亿t，市政污水排放量189亿t。1999年城市污水污染负荷首次超过了工业废水污染负荷。2000年建设部估计城市污废水排放量为480亿m3。我国水污染的重点已经从工业点源为主的控制，逐步转变为以以城市污水污染为主的控制。由此可知，城市污水污染成为水污染控制的首要问题。为了实现水资源的可持续利用，以及适应国民经济和社会发展的需要，发挥水资源的多种功能，我国完善污水处理政策法规，建立监管体制，创建合理的收费体系，大力扶植国内环保产业发展，推进污水处理行业的产业化和市场化。 在地方上报建设部的给水排水建设项目中，供水项目322个、污水项目208个，总投资将达1100亿元。1999年国家增发650亿其中一部分国债主要用于1998年的在建项目和一些新建项目。如此巨大的投资和市场份额，这对我国水工业的发展既是机遇又是挑战。污水处理行业是一个朝阳产业，发展前景十分广阔。我国将在“十一五”期间投资3000亿元以推进城市污水处理和利用，中国污水处理行业由此迎来高速发展期。我国现有的污水处理厂中，有135个城市的污水处理率已达到或接近70%，单厂处理规模达到每天100万立方米。为进一步推进城市污水处理和利用，贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》和《中华人民共和国海洋环境保护法》，控制水污染，保护江河、湖泊、运河、渠道、水库和海洋等地面水以及地下水水质的良好状态，保障人体健康，维护生态平衡，促进国民经济和城乡建设的发展，在结合我国基本国情特点的基础上，我们吸收国外技术经验并加以逐步改进提高，初步形成了一些适合我国基本国情的污水处理技术路线。设计依据：1、设计资料：（1）河南东部F城总体规划设计（2）河南东部F城排水工程规划设计（3）河南东部F城规划区域地形图(1:5000)（4）河南东部F城给排水工程设计任务书2、设计手册：①《给水排水管网系统》，刘遂庆，第二版，北京：中国建筑工业出版社，2008；②《排水工程》，孙慧修，第四版、北京：中国建筑工业出版社，2000；3、设计规范：①《室外排水设计规范》（GBJ14－87）(2006年版)②《给水排水设计手册》（1.常用资料；5.城镇排水），中国建筑工业出版社，2004.4③《污水综合排放标准》〈GB8978—2006〉；④《建筑与小区雨水利用工程技术规范》（GB50400-2006）；⑤《给水排水制图标准》GB/T50106-2001；⑥《居住小区给排水设计规范》CECS57：94；⑦《城市排水工程规划规范》（GB50318-2000）；⑧《泵站设计规范》(GB/T50265-1997)；⑨《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）；⑩《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082－1999）。 二、设计（论文）主要研究的内容、预期目标：（技术方案、路线）(一)本课题方案：1、本项目排水工程设计遵循下列原则：（1）河南东部F城排水工程设计是在河南省某市总体规划设计及其排水工程总体规划设计的基础上进行的，并与城区的其他单项工程设计密切配合，互相协调。（2）排水工程的规划与设计，要与邻近区域内的污水和污泥的处理和处置协调。（3）排水工程的规划与设计，应处理好污染源治理与集中处理的关系。（4）在规划与设计排水工程时，必须认真贯彻执行国家和地方有关部门制定的现行有关标准、规范或规定。（5）排水工程设计充分考虑度假区近、远期结合和长远发展，全面规划，分期实施。（6）排水体制采用雨、污分流制。（7）排水管线设计一般采用重力流管道，必要时可考虑压力流的排水管渠系统。（8）排水管道布置与城市规划相协调，雨水排放尽量利用地形（9）雨、污水管内流速为0.6m/s～5.0m/s，对于达不到要求的小流量管段，按最小管径和最小坡度设计。2、本项目污水处理（包括污泥）的特点：污水以有机污染物为主，BOD/COD=0.56，可生化性较好。针对以上特点，以及出水要求，现有城镇污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。由于氮磷超标，处理工艺尚用硝化除磷。根据处理规模（1.33万吨/天），进出水质（一般的生活污水），出水质要求（国家《污水综合排放标准》〈GB8978—1996〉中一级标准），污水处理厂既要求有效地去除BOD5，有要求对污水中的氮、磷进行适当处理，防止神仙沟的富营养化，以及该工程的造价与运行费用，当地的自然条件（包括地形、气候、水资源），污水水量及其变化动态，运行管理与施工，并参考典型的工艺流程和各种生物处理法的优缺点及使用条件。本课题选择典型的工艺流程，有两种可供选择的工艺：1）普通A/A/O法处理工艺（厌氧池、缺氧池、好氧池组成）。 2）厌氧池+氧化沟处理工艺。两种工艺经过比较，氧化沟除了具有A/A/O的效果外，还具有如下特点：（1）具有独特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其工作区分为富氧区，缺氧区，用以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮效果。（2）不设初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度。（3）BOD负荷低，使氧化沟具有对水温、水质、水量的变动有较强的适应性，污泥产率低，勿需进行硝化处理。（4）脱氮效果还能进一步提高。（5）电耗较小，运行费用低。所以本课题选择厌氧池+氧化沟处理工艺。1、A/A/O的工艺普通A/A/O法处理工艺优点：①该工艺为最简单的同步脱氮出磷工艺，总的水力停留时间，总的占地面积少于其他同类工艺。②在厌氧（缺氧）好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量的繁殖，无污泥膨胀现象发生，SVI值一般均小于100。③污泥中含磷浓度高，具有很高肥效。④运行中无需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低。普通A/A/O法处理工艺缺点：①除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/BOD值高时更是如此;②脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高;③进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放的现象出现，但溶解氧浓度也不宜过高，以防循环混合液对缺氧反应器的干扰。普通A/A/O法处理工艺流程如下：　　　　　　　　内循环2Q　　氮气厌氧反应器（释放磷氮化）缺氧反应器（脱氮）好氧反应器（硝化吸收磷去除BOD）沉淀池原污水出水回流污泥剩余污泥　　　　　　　　　　　　　图1.A/A/O工艺流程 各反应器单元功能与工艺特征：①厌氧反应器，原污水进入，同步进入的还有从沉淀池排出的含磷回流污泥，本反应器的主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化。②污水经过第一厌氧反应器进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q（Q——原污水流量）。③混合液从缺氧反应器进入好氧反应器——曝气池，这一反应器单元是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行。这三项反应都是重要的，混合液中含有硝态氮，污泥中含有过剩的磷，而污水中的BOD（或COD）则得到去除。流量为2Q的混合液从这里回流到缺氧反应器。④沉淀池的功能是泥水分离，污泥的一部分回流厌氧反应器，上清液作为处理水排放。2、氧化沟工艺优点：（1）处理流程简单，操作管理方便：氧化沟处理工艺不要求设置初沉池，简化了预处理过程，其次不再需要厌氧消化处理，简化了剩余污泥的后处理工艺。（2）出水水质良好，可以实现脱氮。（3）基建费用省，运行费用低。（4）氧化沟的BOD平均处理水平可达95%左右。（5）能承受水量水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力，这主要是由于氧化沟水力停留时间长，泥龄长，一般为20～30d。综上所述，本设计选择厌氧池+氧化沟处理工艺。（二）技术方案、路线排水管网（雨/污水管网）：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。 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。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。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、只管）的位置及其表示。污水（含污泥）处理：1、工程设计⑴确定污水厂的处理工艺流程及处理构筑物（或设备）的类型和数量。⑵进行处理构筑物及设备的工艺设计计算。⑶进行污水厂各构筑物、建筑物以及各种管渠等总体布置。⑷设计图纸包括：①污水厂平面布置图；②污水厂的工艺流程、高程布置图；③单体构筑物的工艺构图；④主要建筑物设备、管道布置图2、污水处理工艺流程 水体有一定的自净能力，可根据水体自净能力来确定污水处理程度。设计中既要充分利用水体的自净能力，又要防止水体遭到污染，破坏水体的正常使用价值，采用何种处理流程还要根据污水的水质和水量，回收其中有用物质的可能性和经济性，排放水体的具体规定，并通过调查研究和经济比较后决定，必要时还应当进行科学论证。城市生活污水一般以BOD物质为其主要去除对象，因此，处理流程的核心是二级生物处理法——活性污泥法为主。生活污水和工业废水中的污染物质是多种多样的，不能预期只用一种方法就能把所有的污染物质去除干净，一种污水往往需要通过由几种方法组成的处理系统，才能达到处理要求的程度。按处理程度分，污水处理可分为一级、二级和三级。一级处理的内容是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，经过一级处理后，污水中的BOD只去除30%左右，仍不能排放，还必须进行二级处理。二级处理的主要任务是大量去除污水中呈胶体和溶解性的有机污染物质（BOD），去除率可达97%以上，去除后的BOD含量可降低到20-30mg/l.一般，经过二级处理后，污水已具备排放水体的标准了。一级和二级处理法是城市污水经常采用的，属于常规处理方法。当对处理过的污水有特殊的要求时，才继续进行三级处理。具体的流程为：污水进入水厂→格栅→集水间→提升水泵→沉砂池→初沉池（大约可去初SS45%,BOD25%）→曝气池→二次沉淀池中，活性污泥沉淀后，回流至污泥泵房。二沉池出水经加氯处理后，排入水体。3、污泥处理工艺流程污泥是污水处理的副产品，也是必然的产物，如从沉淀池排出的沉淀污泥，从生物处理排出的剩余活性污泥等。这些污泥如果不加以妥善处理，就会造成二次污染。污泥处理的方法是厌氧消化，在厌氧消化过程中产生大量的消化气（即沼气）是宝贵的能源，消化后的污泥含水率仍然很高，不宜长途输送和使用，因此，还需要进行脱水和干化等处理。具体过程为：二沉池的剩余污泥→螺旋泵提升→浓缩池→贮泥池（投泥泵提升）→一级消化池→中温二级消化池→脱水机房（脱水，压成泥饼）→厂外，可用做农业肥料。其中，一级消化池的循环污泥进行套管加热，并用搅拌。二级消化池不加热，利用余热进行消化。消化池产生沼气，一部分用于一级消化池的沼气搅拌，一部分用于沼气发电。本设计采用的工艺流程如下图所示： 集水井沉砂池氧化沟（循环曝气池）二沉池接触池计量槽浓缩池贮泥池一级消化脱水机房二级消化污泥泵房泥饼外运污泥出水回流污泥剩余污泥剩余污泥鼓风机房加氯进水图3.污水（包括剩余污泥）处理工艺流程图三、设计（论文）的研究重点及难点：研究重点：①排水量（雨水、污水）计算及水质分析，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排水体制和排水系统方案的确定；③排水系统干管定线及其依据，干管长度、管径等主要尺寸和最小流速的确定；④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；⑤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；⑥污水处理方案的选择；⑦污水厂处理构筑物（或设备）的类型、数量、设计计算以及各构筑物、建筑物以、各种管渠等的总体布置； ⑧排水管道系统总图、（主）干管纵剖面图的绘制⑨污水厂平面布置图、工艺流程图、高程布置图、单体构筑物的工艺构图、主要建筑物设备、管道布置图的绘制⑩通过毕业设计，熟悉并掌握排水工程的设计内容、设计原理、方工艺和步骤，能根据设计原始设计资料正确地选定设计方案，掌握污水厂设计的基本流程及各构筑物的设计方案工艺，熟悉设计计算书和设计说明书的编写内容和编制方工艺，并能熟练运用CAD等绘图软件绘制工程图纸。研究难点：①排水量（雨水、污水）计算及水质分析，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；③污水处理方案的选择；④污水厂处理构筑物（或设备）的类型、数量、设计计算以及各构筑物、建筑物以、各种管渠等的总体布置；⑤污水厂工艺流程图、高程布置图、单体构筑物的工艺构图、管道布置图的绘。四、设计（论文）研究方法及步骤（进度安排）毕业设计进度安排：1、（12月20日-1月3日）：文献检索、资料收集、英文文献翻译、撰写开题报告2、（1月4日-1月13日）：排水系统总体方案布置与比较3、（2月13日-3月1日）：污水管网设计计算与绘图3、（3月1日-3月15日）：雨水管网设计与计算4、（3月15日-4月25日）：完成处理工艺确定、各处理构筑物的设计计算（其中参加毕业实习）5、（4月26日-5月20日）：各处理构筑物绘图；整理设计计算书；论文撰写、成果整理6、（5月21日-6月1日）：修改和完善，毕业答辩 五、进行设计（论文）所需条件：1.时间表：了解完成整个毕业设计所需的时间，制定设计工作进度表，安排个时间段任务。2.参考文献：借阅有关工业废水和城市污水处理设计的设计规范和参考文献，为毕业设计做好前期准备工作工作。（见设计依据）3．优秀设计案例：熟悉设计任务、设计资料，查看相关设计案例，并结合本设计具体情况，在脑中形成设计方案的一个大体轮廓。4.必要的工具设备：直尺、丁字尺、画板、画纸（A0、A1、A2、A3、A4等若干张）、签字笔、橡皮擦、铅笔（H、HB、2B等）等。指导教师意见：签名：年月日'