排水工程开题报告

毕业设计（论文）材料之二（2）

本科毕业设计(论文)开题报告题目：F城镇排水管网工程及污水处理厂初步设计

课题类型：设计☑实验研究□论文□

学生姓名：程贵

学号：3111003213

专业班级：给排水112

学院：建筑工程学院

指导教师：和蕊（讲师）

开题时间：2015年3月7日

2015 年3 月7日

1、本课题的研究意义、研究现状和发展趋势

1.1研究意义

随着社会的迅速发展和人民生活水平的不断提高，缺水和污水排放的问题已越来越突出。目前，我国城镇对生活污水的处理率还比较低，加重了对环境的污染。在可持续发展的新政策下，环境保护已受到重视。

城镇排水是现代化城市不可缺少的重要基础设施，对城镇经济发展具有决定性作用；是城镇水污染防治的骨干工程。城镇排水设施是衡量现代化城市水平的重要标志。城镇排水管网是是城市的“地下生命线”。城镇排水管网的意义是可以美化城市、维持城镇正常运转，并且是实现水资源循环利用的生命线。

根据我国经济发展和环境保护的需求，结合我国环境保护最新研究成果和国际环境保护技术水平和发展趋势，提出一套合理、经济的工艺流程对污水进行处理，以达到标准排放。对于保护环境，减轻环境污染，遏制生态恶化趋势，有着重要的意义。

高效节能的城镇污水输送及处理技术能为国民经济的发展起到较大的推动作用。1.2研究现状

在本课题的设计中，主要包括排水管网的设计和污水处理厂的设计。在设计中涉及的问题很多很广，但迄今为止，在国外研究最多也最突出的问题有一下四个，即排水体制的选择问题、管道的设计布局问题、污水处理工艺中脱氮除磷的问题，生物处理法研究新进展。

1.2.1排水体制的选择现状

近几十年来，欧美已逐渐开始将合流制改建成分流制。这种排水体制其实就是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠排除的系统。排除生活污水、城市污水或工业废水的体统称为污水排水系统；排除雨水的系统称为雨水排水系统。对于这种排水系统，不仅可以保持管的流速、不致发生沉淀，同时，流入污水厂的水量和水质比合流制变化小得多，污水厂的运行易于控制。

1.2.2管道的设计布局现状

排水管网的平面布局包括确定排水区界、划分排水流域和管道定线. 正确的定线是合理、经济的设计污水管道系统的先决条件, 也是污水管道系统设计的重要环节.遗传算法( Genetic Algorithms, 简称GA 法)是近年迅速发展起来的一项优化技术, 该法源于达尔文的生物进化理论。1975 年美国Holland 等提出了GA的系统概念和法，20 多年来GA 在越来越多的领域中得到了应用, 显示了巨大的优越性。

1.2.3污水脱氮除磷工业的应用现状

现行应用广泛的脱氮除磷工艺均包含着空间或时间上厌氧、缺氧、好氧三种状态的交替,通过调整和优化三种状态的组合式及其数量的时空分布以及回流式、位置而达到高效脱氮除磷的目的。我国污水处理厂设计采用的脱氮除磷工艺主要有5大类: A/O工艺、A2/O工艺、改进A2/O工艺氧化沟工艺、SBR及其改进工艺,并就我国的应用效果提出或实施了相应的设计和运行改进。

1.3污水处理发展趋势

现有污水处理系统的优势与弊端值得反思和总结。结合可持续发展的要求，污水处理系统未来的发展向应从碳减排和资源利用的角度来设计思考。结合集中式和分散式处理各自的优点，末端分离的分散处理模式是一种值得探讨的创新尝试。初步研究表明膜混凝浓缩过程在技术上具有可行性，末端分离的分散式处理系统的设计和开发还需要更多的研究和探索。

2、本课题研究的主要容

2.1城区排水管网设计

（1）城区排水管网总平面布置（进行案比选）。

（2）城区排水管网水力计算。

（3）完成排水主干管的纵剖面图。

2.2污水处理厂设计

（1）确定污水处理工艺流程（进行案比选）。

（2）设计计算单体处理构筑物(包括污水和污泥处理部分) 。

（3）进行污水处理厂平面布置、污水处理厂高程布置图、污水处理厂指定构筑物细部工艺设计图（指导教师指定）以及高程设计。

（4）编制主要设备材料表。

2.3完成设计说明书及计算书一份。

2.4泵站工艺设计

设计过程中如若需要设置泵站，则确定水泵类型、扬程和流量，计算水泵管道系统和集水井容积，进行泵站的平面尺寸计算和附属设施的计算，最后绘制总泵站或区域泵站工艺图。

3、本课题研究案比选及工作计划

3.1排水体制的案比选

根据目前现存的排水体制来看，分为合流制和分流制排水系统。在对排水体制的选择中可以从环境保护、造价、维护管理、以及我国的相关规和地规来确定。

从环境保护角度来看，采用截流式合流制时，雨天有部分混合污水通过溢流井直接排人水体，水体仍然遭受污染。此时甚至会增大污水处理厂的工作负荷，在遇到大暴雨时期常常会造成污水处理厂工作超负荷，直接将污水排放至收纳水体从而重污染水体。对于分流制而言，分流制是将城市污水全部送至污水厂进行处理，但初降雨水径流之后未加处理直接排人水体，对城市水体也会造成污染，但是与合流制相比，分流制可以减少污染。因此分流制更能符合城市卫生的要求。

从工程造价来考虑，合流制排水管道的造价比完全分流制一般要低20%～40%，可是合流制的泵站和污水厂却比分流制的造价要高。从前期总造价来看，完全分流制比合

流制可能要高。但是在管网维护面，合流制因其管径过大，很容易造成污泥淤积的问题，维护不面，费用较高。此外从水厂的维护和管理来看，在合流制的管渠中，晴雨天的污水水量变化会大大增加污水处理厂管理运行的复杂性，而分流制系统可以保持管的流速，不致发生沉淀，流人污水厂的水量和水质变化比合流制小得多，污水厂的运行易于控制。

根据目前我国现行的《室外排水设计规》中要求：新建城市的排水系统，一般应采用分流制排水系统。综上所述，合流制已完全不符合环境、经济等相关的要求，分流制排水系统基本符合环境、经济、规的相关要求。统筹兼顾，在该市的排水管网设计中应选择分流制。

3.2工艺比选

3.2.1案初选

生物膜处理法：污水的生物膜处理法是一种污水好养生物处理技术。这种处理法的实质是使细菌和菌类一类的微生物和原生生物、后生生物一类的微型动物附着在滤料或某种载体上生长发育，并在其上形成膜状生物滤泥—生物膜。污水与生物膜接触，污水中的有机污染物，作为营养物质，为生物膜上的微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也得到繁衍增殖。事实说明生物膜法虽然在处理面具有对水质、水量变动有较强的适应性；污泥沉降性良好,宜于固液分离；能够处理较低浓度的污水；易于维护运行、节能等优点，但是它的缺点也是在污水处理过程中致命的，比如生物膜法的布水不太均匀、容易产生池蝇和散发臭味；其次生物膜法采用滤料作为生物膜的载体，这样滤料容易堵塞；此外在处理构筑物出现问题时，维修不太便。

活性污泥处理法：活性污泥法是以活性污泥为主体的污水处理生物技术。它的工作原理就是向生活污水注入空气进行曝气，每天保留沉淀物，更换新鲜污水。这样在持续