近期2.6万远期3.9万污水处理厂毕业设计.doc

1、重庆大学本 科学生毕业设计 (论文 ) 中文摘要 I 摘 要 北碚区 是重庆主城的一个区， 距 主城中心约 50km， 其中中心 城区 面积 约 8km2，2012 年 城区人口 24.1 万， 2020 年 城区人口 29 万 。 北碚 以丘陵地貌为主， 嘉陵江自西北向东南横切而过，城区内主要次级河流有马鞍溪和龙凤溪两条。 风向以东北风（ 冬 季） 和 南风（夏季）为主。 本 排水工程包括 ： 排 水管网工程和污水处理厂工程两部分。该地区排水 制度采用雨、污分流制。 工业废水 经局部处理 ， 达 到进入城市下水道标准后， 与城市生活污水合并进行处理。 排水管网按远期 2020 年规模设计，

2、根据流域地形特点，将整个服务区划分为 五个 排水流域，分别由 五条污水主干管线（ A、 B、 C、 D、 E）收集， 污水主干管总长度为 13.7km。 城区 污水经管网收集后由 B、 E 两条主干管输送至污水处理厂 集中处理 ，达标后排放。 雨水管线充分利用地形，干管采用分散式布置，就近排入水体，设计中采用 19 条（ AS）雨水干管，每根干管分别对应一个雨水出水口， 雨水计算干管总长度为 1.87km。 根据流域特点，结合污水管网建设，以及交通条件，选择位于城市主导风向的下风向的龙凤溪入江口（毛背沱）作为污水处理厂厂址， 防洪采用 嘉陵江 50 年一遇防洪标准。 通过对 CASS 工艺和

3、Carrousel 氧化沟工艺的技术经济比较，推荐采用 CASS 工艺 。 其污水处理流程如下： 城市污水 中格栅 提升泵站 细格栅旋流沉砂池 CASS 生物 池 紫外消毒 渠 出水。出水水质 达到一级标准 B标准（ GB 18918-2002），尾水排至嘉陵江。污泥处理采用带式浓缩脱水一体机的处理工艺，采用污泥填埋作为近期污泥的处置方案。 北碚污水处理厂分两期建设， 近期规划年限为 20102012，远期规划年限为 20132020。 处理规模， 2012 年为 2.6万 m3/d， 2020 年为 3.9 万 m3/d。 污水厂 按 远期 征地， 占地 3.20ha，绿化 覆盖 率为41.

4、9%。 工程总投资 为 3998.40 万元，年总成本 852.46 万元，单位总成本为 0.90元 /m3，单位运行成本为 0.45 元 /m3。 根据所提供的基础设计资料和图纸，完成北碚区主城排水管道系统，污水处理厂构（建）筑物的设计计算，绘制图纸 15 张（ A1） ，完成说明书、计算数各一份。 关键词： 北碚城市排水工程，分流制，污水处理， CASS 工艺 重庆大学本科学生毕业设计 （论文） ABSTRACT II ABSTRACT Beibei is a district located 50 km northweatern from the main urban area of C

5、hongqing，with an area of 8 km2 for the main urban area. The population of Beibei in 2012 is 241 000 and is expected to be 290 000 in 2020. Beibei mainly displays in hilly topography and the Jialing River and other two brooks run across it. The dominant wind direction is a deflection of south wind, a

6、nd the secondary is a deflection of northeaste. The drainage project of Beibei consists of two part, the drainage system and wastewater treatment plant. Separate sewage system is selected all over the area. Five interceptors (A、 B、 C、 D、 E) are applied according to their watersheds. The discharged w

7、astewater is collected by the sewage network and carried to the wastewater treatment plant by B, E interceptor. After proper disposal the treated water will be released into the Jialing River. The storm water is discharged into the river directly. The flood control standard is the high flood level w

8、hich is expected to happen during fifty years. The drainage system is designed in the population scale in 2020.The total length of main sewage pipeline is 13.70km and the length of calculated main storm pipeline is 1.87km. Compared with Carrousel Wastewater treatment, the CASS Wastewater treatment i

9、s applied in Beibei. The treatment train is as follows: InflowCoarse Sreen BarPumpFine Sreen Bar Rotational Flow Grit Chamber Anaerobic Tank CASS UV disinfection channel Outflow. The wasterwater after disposal will meet the criterion about the discharge of the town sewage treatment plant (GB18918-20

10、02). Beibei WWTP will be constructed in two phases. The plant covers an area of 3.20 ha and its plant coverage is 41.9%.The total treatment scale will be 26 000 m3 /d in 2012 and it will be 39 000 m3 /d in 2020. The total investment of the engineering is 39.98 million yuan and annual operational cos

11、t is 8.54 million yuan. The unit cost is 0.90 yuan/m3 and the unit operational cost is 0.45 yuan/m3. The project design has completed the drainage system and wastewater disposal plant with 15 pieces of design paper (on a A1 scale) and specification, calculation sheet. Key words： Beibei District drai

12、nage project, separate system, wastewater treatment plant, Cyclic-Activated-Sludge-System 重庆大学本科学生毕业设计 (论文 ) 目录 III 目 录 中文摘要 . ABSTRACT. 第一篇 北碚主城区排水工程设计说明书 . 1 1 概述 . 1 1.1 基础资料 . 1 1.2 项目建设的必要性与迫切性 . 3 1.3 项目建设的有利条件 .10 1.4 项目目标 .10 1.5 设计依据 .10 1.6 设计范围 . 11 1.7 设计任务 . 11 2 排水管道设计 .12 2.1 设计原则 .12

13、 2.2 污水管道设计 .19 2.3 雨水管渠设计 .27 3 污水处理厂工艺设计 .33 3.1 污水处理厂设计规模 .33 3.2 工程分期与分组 .35 3.3 污水处理程度的确定 .35 3.4 污水处理厂工艺 流程 .39 3.5 方案初选 .44 3.6 污泥处理方案 .64 4 处理构筑物的选择 .68 4.1 污水处理厂构筑物的形式选择及相关设计 .68 4.2 生产构筑物的设计参数选择 .71 4.3 附属构筑物的设计参数选择 .74 4.4 构筑物工程量一览表 .74 重庆大学本科学生毕业设计 （论文） 目录 IV 5 污水处理厂平面及高程布置 . 76 5.1 污水处理

14、厂的平面布置 . 76 5.2 污水处理厂的高程布置 . 78 6 管理机构及人员编制 . 82 6.1 管理机构 . 82 6.2 人员编制 . 82 第二篇 北碚主城区排水工程设计计算书 . 85 7 排水管网计算 . 85 7.1 城市污水量预测 . 85 7.2 污水管网设计 . 88 7.3 雨水管网设计 . 97 8 污水处理厂计算 . 100 8.1 污水处理厂设计规模的确定 .100 8.2 污水处理厂设计流量 .102 8.3CASS 工艺污水处理构筑物计算 .102 8.4 污泥处理构筑物的设计计算 . 119 8.5 改良 Carrousel2000 氧化沟处理构筑物计算

15、 .120 8.6 污泥处理构筑物的设计计算 .129 9 结论与建议 . 131 9.1 结论 .131 9.2 建议 .131 总 结 . 132 参 考 文 献 . 133 附录 . 135 1污水主干管定线 ，流域划分及计算检查井编号 .135 2雨水主干管定线，流域划分及计算检查井编号 .136 3 CASS 工艺平面布置 .137 4 氧化沟工艺平面布置 .138 重庆大学本科学生毕业设计 (论文 ) 1 第一篇 北碚主城区排水工程设计说明 书 1 概述 1.1 基础资料 1.1.l 北碚主城概况 北碚区是重庆主城的一个区，距重庆主城中心约 50 公里，是一座既与母城相连，又相对独

16、立的城乡结合型的卫星城市。 北碚东连渝北区，南邻沙坪坝区，西接壁山县，北界合川市。北碚主城范围指 旧城片区、天生片区 、龙风桥 片区 和城北新区。主城属于北碚辖区范围中部，经由 212 国道与澄江、施家梁、蔡家、童家溪镇相连，经水北路与辖区东部水土 及六镇二乡相连，经碚青路与歇马相通。主城是全区的交通枢纽和政治、经济、文化中心。目前城市建成区面积约 8km2，人口约 13 万人。各片区人口现状及人口预测见表 1.1。 北碚主城各片区人口数（万人） 表 1.1 2010 年 2012 年 2020 年 备注 旧城片区 4.5 6.7 7.7 生活 天生桥片区 4.0 5.9 6.9 文化、科研

17、龙凤桥片区 3.0 4.0 5.5 生活、生产 城北新区 1.5 7.5 8.9 生活、文化（新建区） 合计 13.0 24.1 29.0 1 概述 2 图 1.1 工程 所在地在重庆市 的 位置图 1.1.2 自然概况 地形特征 北碚区地处四川盆地平行岭谷地区，境内嘉陵江自西北东南向贯穿而过，地貌类型主要为低山槽谷、山麓裸丘、浅丘、沿江河谷。城区居于其中槽谷地带，海拔高度大致为 200240m，为三级台地。主城区内主要次级河流有马鞍溪和龙凤溪两条。由于地形陡峭，城市的排水设施是以自然沟壑形成天然的排水渠道为主体，随城市扩大而逐步建立的。 气候特征 位于亚 热带，深处内陆。春季回暖早，夏季长而

18、热，秋季多绵雨，冬季无严寒。水热资源十分丰富，灾害性天气不很严重，为典型的亚热带温暖湿润季风气候，年平均气温 18.3 ，年均降雨 1086.81203.0mm，无霜期 334 天，风向以偏北风（秋冬季）和偏南风（夏季）为主。 水资源 主城区主要河流有嘉陵江、马鞍溪及龙凤溪，由西至东平行汇入嘉陵江，水量较小，丰水及枯水期流量相差较大。嘉陵江多年最大流量 44800m3/s，平均流北碚 区 重庆大学本科学生毕业设计 (论文 ) 3 量 2260m3/s，最小流量为 242m3/s，平均流速 0.16.0m/s；各 水位见表 1.2。 嘉陵江水位表 表 1.2 类 别 水位 m（ 黄海 高程系）

19、常水位 178.0 5 年一遇洪水位 199.72 20 年一遇洪水位 201.56 50 年一遇洪水位 203.00 100 年一遇洪水位 205.27 社会经济 北碚工业基础良好，是重庆市知名的生态工业区，全国三大仪器仪表工业基地之一和全国五大玻璃制品基地之一。全区形成了以仪器仪表工业为主体、行业齐全、门类众多的现代化工业体系。 农业生产已初步形成城郊型和 “两高一优 ”农业特色，并建 有瘦肉型猪、花木、药材、茶叶基地。全区有森林面积 1.78 万公顷，森林覆盖率达 24.l%。 第三产业特别是旅游业发展迅速。北温泉浴泳区、缙云度假避暑山庄等一批旅游设施，为北碚旅游业再上一个新台阶打下了良

20、好基础。 1.2 项目建设的必要性与迫切性 1.2.l 现状分析 供水情况 目前主城由新厂（红工水厂）和老厂（北碚水厂）联合供水，其中新厂水量的50%供给主城；总服务人口为 13.2 万人 。根据重庆市供水规划，重庆城镇给排水量定额指标体系研究报告（ 2006），其具体用水指标参见表 1.3。 相关用水指标（ L/Cap.d） 表 7.1 用水量 （ L/cap.d） 主城区 （市域中心城市） 中心城区 （地区县域中心） 小城镇 （中心镇建制镇） 最高日 平均日 最高日 平均日 最高日 平均日 综合生活 200290 165240 155270 110190 110195 70130 1 概述

21、 4 用水量 （ L/cap.d） 主城区 （市域中心城市） 中心城区 （地区县域中心） 小城镇 （中心镇建制镇） 最高日 平均日 最高日 平均日 最高日 平均日 单位人口综合 450680 190460 145300 注：重庆市规划局、重庆大学、重庆市人大城环委、重庆市水务集团 .重庆城镇给排水量定额指标体系研究 -结题报告 2006。 室外给水设计规范（ GB50013-2006）中城市用水 定额规定见表 1.4。 综合生活用水定额 （ L/人 .d） 表 1.3 城市规模 特大城市 大城市 中小城市 分区 最高日 平均日 最高日 平均日 最高日 平均日 一 260410 210340 2

22、40390 190310 220370 170280 二 190280 150240 170260 130210 150240 110180 三 170270 140230 150250 120200 130230 100170 北碚主城用水组成见表 1.5。 北碚主城用水的组成 (2007) 表 1.5 类别 总量 工业 生活 市政 建筑 服务业 机关 居民 小计 比例 100% 35.6% 1.0% 26.6% 31.3% 4.7% 62.6% 0.8% 排水现状 排水管道多为雨、污合流制，数量少，密度低，且管道陈旧，部分在 1949年前建成，排水管道 31.42km，旧城区管道密度 2.

23、23km/km2，人均管长 0.29m/人。城区生活污水较大排放口共有 10 个（不含社会 单位自有），沿马鞍溪从文星湾大桥至嘉陵江有 1 个，沿嘉陵江有 3 个，沿龙凤溪有 4 个。 随着城区人口增长和商业机构等的建立，用水量不断增大，生活污水排放量也迅速增加。近几年大力推广粪便沼气池无害化处理（据不完全统计，至今已重庆大学本科学生毕业设计 (论文 ) 5 建池 490 套，共计 34762m3），有一定的去污效果。北碚主城出水口现状见表 1.6。 北碚主城出水口现状调查 表 1.6 出水口 底标高 (m) 尺寸 1 231.90 BH=31.8m 2 199.00 d500 3 198.0

24、0 BH=1.21.0m 4 201.00 d500 5 201.00 BH=1.00.8m 6 199.00 BH=1.21.2m 7 197.50 BH=1.51.2m 8 201.00 BH=1.21.0m 9 202.00 d400 10 203.00 d400 水环境现状 2008 年，对嘉陵江北温泉断面水质进行了流量、水温、 pH 值、溶解氧、 COD、BOD5、氨氮、 TP、 TN、石油类、阴离子表面活性剂、粪大肠菌群等 26 项目的监测，监测结果表明：断面水质保持稳定，用地表水环境质量标准（ GB38382002） 类标准统计：所测项目均达标，水质满足功能要求。对 3条次级河流

25、 5 个断面进行了监测统计评价：磨滩河西西桥断面、龙凤河口断面均为 类水质，黑水滩河偏岩断面、水土断面均为 类水质。壁北河断面为 类水质。 目前，北碚城区段江河污染较严重，江河水质恶化的趋势还在加剧：超标项目数量增加，超标率加大，各期水质均为中度严重污染，且岸边污染较严重，是较典型的岸边污水无序、无处理排放的污染特征。龙凤溪及马鞍溪由于流量较小，巨大的污水量已使其不堪重负。 嘉陵江北碚朝阳桥监测断面超标项目情况表 表 1.7 朝阳桥左断面 超标项目 3 项（ 1996 年） 年均值 超标率 BOD5 2.1mg/L 16.7% 1 概述 6 朝阳桥左断面 超标项目 3 项（ 1996 年） 年

26、均值 超标率 总汞 0.0003mg/L 100% 石油类 2.1mg/L 100% 朝阳桥中断面 超标项目 3 项（ 1996 年） 年均值 超标率 BOD5 1.8mg/L 16.7% 总汞 0.0003mg/L 100% 石油类 0.60mg/L 100% 朝阳桥右断面 超标项目 3 项（ 1996 年） 年均值 超标率 总汞 0.0003mg/L 100% 石油类 0.47mg/L 100% 非离子氨 0.022mg/L 66.7% 朝阳桥左断面 超标项目 4 项（ 1997 年） 年均值 超标率 总汞 0.0004mg/L 83.3% 石油类 0.52mg/L 100% 非离子氨 0.019mg/L 50% 大肠菌群 23000 个 /L 66.7% 朝阳桥中断面 超标项目 4 项（ 1997 年） 年均值 超标率 总汞 0.0004mg/L 66.7% 石油类 0.52mg/L 100% 非离子氨 0.019mg/L 33.3% 大肠菌群 47000 个 /L 66.7% BOD5 1.2mg/L 16.7% 朝阳桥右断面 超标项目 4 项（ 1997 年） 年均值 超标率 总汞 0.0004mg/L 100% 石油类 0.06mg/L 66.7% 硫酸盐 163.87mg/L 33.3% 大肠菌群 23000 个 /L 66.7%