排水工程毕业设计指导书

发布日间:2013-06-03   浏览次数:1878

一、给水排水工程专业毕业设计的目的和意义

毕业设计是高等工科院校本科教学实现其培养目标的最后一个综合性实践教学环节,也是学生在校学习期间的最后一个教学环节。因此学生应在教师指导下,按照毕业设计教学大纲的要求,将所学的基础理论和专业知识,具体地运用到毕业设计上来,独立完成毕业设计任务。通过毕业设计,培养学生综合运用给水排水工程学科的基础理论和专业知识的能力、工程实践能力和创新意识,使学生受到较全面的工程师基本素质的训练,在查阅中外文献、收集分析资料、课题调研、计算机程序编制及应用、工程设计计算及图表绘制、设计计算说明书撰写等方面的能力得到一定程度的提高,提高学生分析问题、解决问题和独立工作的能力,以尽快胜任毕业后所从事的技术工作。

二、给水排水工程专业毕业设计基本要求

1.主要任务

学生应在教师指导下,独立完成一项给定的设计任务,主要包括工程设计方案的确定、设计计算、设计图纸绘制、设计计算说明书编写(或试验研究、毕业论文编写)等内容。

2.知识要求

学生在毕业设计中,应能综合运用给水排水工程学科的基础理论、专业知识和基本技能,去分析和解决给水排水工程的实际问题;比较熟练地阅读、翻译给水排水专业外文资料,并运用计算机知识进行设计计算和绘图。

3.能力培养要求

学生应学会依据毕业设计任务,进行资料调研、收集、加工与整理,能够正确运用工具书;培养学生掌握给水排水工程设计程序、方法和技术规范,提高给水排水工程设计计算、图表绘制、设计计算说明书编写的能力;计算机应用能力培养不仅能够用计算机绘图,而且能独立编程进行设计计算。

4.综合素质要求

通过毕业设计,应使学生树立正确的设计思想,培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的科学作风,能遵守纪律,善于与他人合作和敬业精神,树立正确的工程观点、生产观点、经济观点和全局观点。

5.毕业设计的学分及时间安排

给水排水专业毕业设计安排在第8学期,学时:12周,学分:12

毕业设计时间安排

(一)调研、收集资料、                                1周

(二)确定设计方案,                                   1周

(三)设计计算(或试验测试)                        4周-6周

(四)绘图(或分析制表)                              2周-4周

(五)毕业设计(论文)整理                           1周

(六)答辩                                                      1周


三、毕业设计注意事项

1.学生在毕业设计期间,应严格遵守纪律,以严肃认真的工作态度从事毕业设计工作。要根据毕业设计任务书的要求,认真收集、熟悉有关资料,对给水排水工程规划、设计、运行中所采用的措施、方案和各种数据均应加以认证或说明,熟悉并遵守设计规范和设计手册。学生应充分利用毕业实习中收集到的有关资料。

2.设计者应严肃对待各种原始资料,不得自行任意修改,一切必要的补充和修正,应征得指导教师的同意。

3.学生在毕业设计中,都应独立地进行工作,对毕业设计中遇到的问题,教师应引导学生对问题进行全面分析,让学生自己做出结论,以保证学生独立地完成设计任务。学生之间不得有任何抄袭、代做行为。

4.为保证毕业设计按进度计划完成,学生应严格遵守校纪,保证毕业设计时间,并且在每个设计阶段开始时,应首先了解该项设计阶段的内容与要求,详细考虑设计的具体步骤与方法。

5.学生在每完成一个设计阶段后,应及时编写、整理设计计算说明书,并绘制图表,合理安排时间,以免发生前松后紧的现象。学生应主动定期向指导教师汇报毕业设计(论文)的进展情况,接受教师的检查和指导。

6.应妥善保存、爱护所借阅的毕业设计有关图书资料、设计规范和设计手册,并在毕业设计结束后,按时归还。

7.学生应按时完成毕业设计任务,并按学校有关规定将毕业设计(论文)成果整理好,交指导教师评阅。答辩后,每位学生毕业设计(论文)成果由市政工程系上交学校存档。


四、毕业设计的内容和任务

排水工程毕业设计的内容和任务

(1) 排水工程毕业设计的内容

1)城市排水工程规划与设计

2)城市污水厂工艺设计

3)城市规划小区排水工程设计

4)城市开发区排水工程设计

(2)排水工程毕业设计的任务

1)排水系统规划布置、城市排水系统方案论证

2)雨水和污水管道设计计算

3)排水泵站设计与计算

4)城镇污水处理厂污水处理程度的确定

5)城镇污水处理厂处理方案的论证

6)污水水处理厂工艺设计计算

7)工程投资估算

注:学生在进行毕业设计时,可视具体情况和指导教师要求选择上述其中部分内容。


五、毕业设计的方法和步骤

学生在进行毕业设计时,应注意以下几点要求:

1)毕业设计应从当地实际情况、城市规划、经济、生态环境、社会、新技术等方面综合考虑。

2)设计各部分应体现经济上的合理性和技术上的可行性,并且能因地制宜付诸实施;

3)在处理技术上应采用成熟的新技术(新设备、新工艺);

排水工程毕业设计

学生在接受毕业设计任务书后,应了解设计任务,明确设计要求。根据设计题目,搜集文献资料开展调查研究,搜集有关资料。进行城市排水工程设计方案论证,通过技术经济比较,确定城市排水管网、污水厂、污水泵站设计方案的拟定。正确运用工具书和相关技术标准与规范,设计计算和图表绘制;污水管网和雨水管道水力计算、污水厂工艺及附属设施设计计算、污水泵站设计计算、工程估算。绘制工程设计图纸7~10张(按A1计)。编写设计说明书和计算书,及外文资料的翻译。

学生可按照下面提示的方法和步骤进行设计。

(1)排水系统规划布置

1)确定排水区界。

排水区界就是排水系统服务地区界限,也就是排水系统设置的界限,它应根据(城市总体规划》确定的城区范围决定,以保证城区各处的生活污水、工业废水和降雨形成的地表径流能有组织、通畅地及时排除。

2)合理选择排水系统的体制

排水系统的体制,一般分为合流制和分流制两类,在一个城市中,有时也采用混合制排水系统,即既有分流制也有合流制的排水系统。合理地选择排水系统的体制,是城市排水系统规划和设计的前提。它不仅从根本上影响排水系统的设计、施工和维修管理,而且对城市和工业企业的规划与环境保护影响深远,同时也影响排水系统工程的总投资和初期投资费用以及维护管理费用。因此,排水系统体制的选择应满足环境保护的需要,根据当地条件,通过技术经济比较确定。毕业设计时,应根据城市的总体规划、环境保护的要求、原有排水设施、水质、水量、地形和水体等条件,从环境保护、工程造价和工程管理等方面分析比较,综合考虑,分区域因地制宜的合理选择排水体制。在选择排水系统体制的同时要确定工业企业排水系统和城市排水系统的关系。

3)划分排水流域

利用1/10000城区规划图(地形图),在确定的排水区界内,根据地形,按分水线划分排水流域。通常,流域边界应与分水线相符合。每一个排水流域就是在排水区界内由分水线所局限而成的地区。当城区属丘陵地带,城区地形起伏,可按分水线划分排水流域。对于局部地形平坦无显著分水线的地区,可依据面积的大小,按街道划分排水流域。

4)排水管道定线和平面布置

排水管道定线,就是在城区地形图(总体规划图)上确定排水管道的位置和走向。正确的定线是合理地、经济地设计排水管道系统的先决条件,是排水管道系统设计的重要环节。

管道定线一般按主干管、干管、支管顺序依次进行。定线时应遵循的主要原则是:应尽可能地在管线较短和埋深较小的情况下,让最大区域的污水能自流排出。为此,在定线时,必须很好地研究各种条件,使拟定的路线能因地制宜的利用其有利因素,而避免不利因素。定线时通常要考虑以下因素:

①地形。在一定条件下,地形通常是影响管道定线的主要因素。城市排水管道的定线应充分利用地形,使管道的走向符合地形趋势,一般宜顺坡排水。

②污水处理厂和出水口的数目与分布位置。它影响主干管的数目和走向,因此,在管线定线时,应根据该城市规划的规模和地形特点,首先确定污水处理厂和出水口的数目和大致位置。

③排水体制。若采用分流系统,则一般有两个管道系统,定线时必须在平面和高程上相配合;若采用合流制系统,则要确定截流干管及溢流井的正确位置;若采用混合体制,则在定线时应考虑两种体制管道的连接方式。

④地质条件。应将管道,特别是主干管布置在坚硬密实的土壤中;要避免或减少管道穿越高地、基岩浅露地带或基质土壤不良地带;要尽量避免或减少与河道、山谷、铁路及各种地下构筑物交叉。

⑤街道宽度及交通情况。排水干管一般不宜敷设在交通繁忙而狭窄的街道下。

⑥工厂企业和产生大量污水的建筑物的位置。为了增大上游干管的直径,减少敷设坡度,以致能减少整个管道系统的埋深,应尽量将产生大量污水的工厂或公共建筑物的污水排出口接入污水干管的起端。

管道定线,不论在整个城市或局部地区都可能形成几个不同的布置方案。因此,管道定线时应对不同的布置方案在同等条件和深度下进行技术经济比较,选用一个最好的管道定线方案。

管道系统的定线方案确定后,便可组成城市排水系统总平面布置图。它应包括支管、干管、主干管的位置与走向和主要附属构筑物、泵站、污水处理厂、出水口的位置等。

城市排水系统总平面布置图可利用城市的1/10000地形图绘制。

5)街道排水管道设计:

街道排水管道设计的目的是确定管道断面尺寸、设计坡度、埋设深度和在道路横断面上的位置等。

6)雨水排水管道设计

设计计算方法与步骤

①根据雨水管道平面布置,划分设计管段,在雨水管道的转弯处、有支管接入处或两条以上管道交汇处以及超过一定距离(见《室外排水设计规划》)的直线管段上都应设置检查井,把两个检查井之间流量没有变化,且预计管径和坡度也没有变化的管段定为设计管段。

从管段上游往下游按顺序将检查井编号。

②划分并计算各设计管段的汇水面积

地形较平坦时,可按就近排入雨水管道的原则划分汇水面积,地形坡度较大时,应按地面雨水径流的水流方向划分汇水面积。应将每块面积进行编号,计算其面积的数值注明在计算草图中,并列表统计之。

③确定各排水流域的平均径流系数Ψ

目前在雨水管渠设计中,径流系数通常采用按地面复盖种类确定的经验数值。详见《室外排水设计规范》或按《给水排水设计手册》第五册表1-10采用。

④确定地面集水时间t1,按规定的设计重现期T,利用适当的暴雨强度公式计算单位面积径流量q0和各管段的设计流量Q。

地面集水时间t1,根据《室外排水设计规范》规定,地面集水时间视距离长短和地形坡度而定,一般采用t1=5-15分钟。在设计中,应结合具体条件恰当选定,按照经验,一般在建筑密度较大、地形较陡、雨水口分布较密的地区,或街坊内设置有雨水暗管的,宜采用较小t1的值,可取t1=5~8min左右;而在建筑密度较小、汇水面积较大、地形较平坦、雨水口布置较稀疏的地区,宜采用较大值,一般可取t1=10~15min,起点井上游地面流行距离以不超过120~150m为宜。

⑤进行水力计算,确定各管段所需的管径、坡度、流速。计算时,先选定管材,得糙率n;再参照地面坡度假定管底坡度I,然后根据Q,n,I,利用水力计算图表求得管经D及流速v,并使所求得的D、v、I各值符合有关的技术规范。

⑥确定管道起点的埋深,推求各管埋深或管底标高。

⑦绘制雨水排水管平面及纵剖面图。

7)雨水排水管道设计注意事项

①排除地面降水径流是采用明渠或暗管应结合具体条件确定。在建筑密度较高、交通量较大、环境卫生要求高的城市市区或工厂内,一般应采用暗管,对建筑密度较低、交通量较小的城郊或新建工业区可考虑采用明渠节省工程费用,降低造价。

②雨水排水管道应按满流(h/D=1)计算。

③雨水排水管道的设计计算应从上游至下游依次进行,计算中假定管段的设计流量均从管段的起点进入。因此,各管段的设计流量是按该管段起点(即上游管段终点)的设计降雨历时(集水时间)进行计算的,也就是说在计算各设计管段的暴雨强度时,用的t2(雨水在管渠内的流行时间)应按上游各管段的管内雨水流行时间之和Σt2求得。

④雨水管道各设计管段在高程上采用管顶平接。

⑤在划分各管段汇水面积时,应尽可能使各设计管段的汇水面积均匀增加,否则会出现下游管段的设计流量小于上游管段设计流量的情况。若出现这种情况,应取上游管段的设计流量作为下游管段的设计流量。

⑥本设计中的雨水排水管渠系统设计中的设计流量计算均按极限强度法计算,暂不考虑池塘、洼地的调节作用。

8)合流制排水管渠设计

①划分各设计管段及其排水面积,计算每块面积的大小。

②确定截流管道的截流倍数n0。

③计算各管段的设计流量。合流制排水管道的设计流量包括雨水量、生活污水量及工业废水量。但计算要注意:

第一个溢流井上游管渠设计流量,一般应为雨水设计流量(Qr)、生活污水的平均流量(Qs)、工业废水最大班的平均流量(Qi)之和,即:

Q = Qr + Qs + Qi

式中生活污水的平均流量(Qs)是指对于居住区而言,总变化系数采用1,对于工业企业内生活污水量和淋浴污水量而言,采用最大班平均秒流量,即变化系数采用1。

溢流井下游管渠的设计流量为:

Q = (n0 + 1)(Qs + Qi)+Q1 +Q2

式中:Q1——溢流井下游排水面积上的雨水设计流量;

Q2——溢流井下游排水面积上的生活污水平均流量与工业废水最大平均流量之和。

④根据设计流量,按满流进行水力计算,得出设计管径(D)和坡度I,其方法同雨水管水力计算。

⑤利用旱流量Qf校核,检查管道在输送旱流流量Qf时是否满足不淤的最小流速要求,旱流流量为:

Qf = Qs + Qi

⑥推求管道埋深和管底标高。

⑦绘制管道平面图和纵剖面图。

合流排水管道设计注意事项

a. 合流管渠的雨水设计重现期一般可比同一情况下雨水管渠的设计重现期适当提高,但是,合流管渠泛滥时溢出的混合污水比雨水管渠泛滥时溢出的雨水所造成的损失要大些,为了防止出现这种可能情况,对合流管渠的设计重现期和允许的积水程度都应从严掌握。

b. 对于截流干管的设计,主要是要合理地确定所采用的截流倍数n0,它涉及城市的环境保护和工程造价,通常截流倍数n0应根据旱流污水的水质和水量以及总变化系数、水体的卫生要求、水文、气象条件等因素确定。我国《室外排水设计规范》规定采用1~5,并规定,采用的截流倍数必须经当地卫生主管部门的同意。在工作实践中,我国多数城市一般都采用n0=3。

c. 关于晴天旱流流量的校核,应使旱流时的流速能满足污水管管渠最小流速的要求。当不能满足这一要求时,可修改设计管的管经和坡度,但应当指出,由于合流管渠中旱流流量相对较小,特别是在上游管段,旱流校核时往往不易满足最小流速的要求此时可在管渠底流槽以保证旱流时的流速,或者加强养护管理,利用雨天流量刷洗管渠,以防淤塞。

街道排水管道的设计充满度、设计流速、最小管经和管道的埋深都必须满足《室外排水设计规范》有关要求。

9)排水管道系统上的各种附属构筑物(检查井、跌水井、雨水口、出水口等等)的布置及其设计的技术参数须满足《室外排水设计规范》的有关要求。

10)污水管道设计

污水管道定线、计算街坊面积、节点编号及标高、计算管段汇水面积;计算节点流量;计算管段长度;污水管道水力计算公式;污水管道水力计算表;规划区总污水量;进污水厂管底标高。

(2)排水泵站规划设计

城市排水系统中的泵站,按其排水的性质可分为,雨水泵站、污水泵站、合流泵站和污水泵站等,其位置应在排水系统的规划布置时统一考虑。

1)确定泵站规划设计参数

泵站规划设计参数主要包括:进、出水池设计水位,设计流量以及相应的设计扬程、轴功率、初选的泵型、机组台数、配套动力机、总装机等。

泵站的设计流量、扬程应根据泵站的性质,参照《水泵与水泵站》中有关内容加以确定。

泵站规模要按远期要求考虑,设计时要考虑近期和远期的配合,以便分期建设。

2)泵站初步设计

泵站初步设计的内容,主要包括:泵房结构型式的确定,泵型的确定,动力

机选配,泵房尺寸的拟定,基础设计,工况校核,泵站的稳定分析和地基应力的校核等。

绘制泵站设计图,要求绘制泵站的平面图、立面图和主要的剖面图。

(3)污水处理厂设计

1)污水处理厂设计基本内容

①污水处理厂方案总体设计

通过调研、收集资料,根据当地地表水水质要求和环保要求确定污水厂的污水量和水质及处理程度,拟定城市污水处理和工业废水处理工艺方案;进行污水厂总体布局,厂区管道布置、厂区道路及绿化设计;完成污水处理厂总平面及高程设计图,进行投资估算和占地面积估算等。

②进行污水处理厂各构筑物工艺设计计算

包括单项污水处理构筑物和中水处理构筑物初步设计,设备选型和工程概算等,应有设备、材料一览表及工程量表。

辅助建筑物设计:(包括鼓风机房、泵房、加氯间、脱水机房)包括尺寸、面积、层数的确定。(选做)

2)城镇污水处理厂工艺设计方法提示

①污水处理工艺流程的确定

在拟定城镇污水处理厂的流程时,应考虑下几方面因素,参考典型工艺流程,通过方案比较,确定污水处理厂工艺流程。

a. 污水中污染物种类及污水性质。

b. 污水处理的目标、程度

这是污水处理工艺流程选定的主要依据,根据处理水的排放去向及国家或地方制定的污水各类排放标准,确定应去除的污染物及其处理程度,再选择处理方法。如处理水排放水体,应满足《污水综合排放标准》,污水处理程度按污水综合排放标维确定。

对污水中不同的污染物应分别计算处理程度:如果处理后的污水将回用,就必须使处理水的水质满足相关回用标准;采用中水回用处理技术。在进行深度处理之前,城市污水必须经过完整的二级处理。

c. 工程造价与运行费用

污水生物处理运行能耗、各种脱氮方法的能耗、脱氮除磷系统的能耗,参见给排水工程设计规范以及相关的工具书。能耗和运行费用资料可通过毕业实习环节收集。

d. 当地的自然条件

当地的地形、气候、水资源等自然条件对污水处理工艺流程选择有较大影响。寒冷地区,应当采用耐低温、冬季能正常运行的工艺方法,而且尽可能将处理设施建在室外,以节省基建与运行费用。

此外,当地建筑材料与电力供应等具体情况,也是工艺流程选择应当考虑的因素。

e. 污水量及其变化动态

污水量和水质变化幅度的大小也是在选择流程时应考虑的问题。对于水质水量变化大的污水,在构筑物类型选择时候应考虑选用耐冲击负荷能力较强的处理工艺。

f. 运行管理与施工

运行管理所需要的技术条件与施上的难易程度也是流程选择时应考虑的。如地下水位高与地质条件较差的地区不宜选择施工难度大的处理构筑物。

②污水处理厂构筑物的设计计算

单体构筑物的设计参数应按照相关设计规范要求进行选取;一般常用水处理构筑物设计计算按照给排水设计手册中的公式和方法进行;在进行水处理新工艺设计计算时,可参考水处理专著,学生可根据构筑物的功能综合运用所学理论知识,进行分析与设计。

污水处理构筑物的设计计算

a.  格栅

格栅的选择:格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式。

格栅设计内容:栅槽宽度和长度、过栅水头损失、格栅总高度、栅渣量。

b. 沉砂池

沉砂池的池型选择:考虑除砂效果、排砂方式以及对后面构筑物运行时的影响。

沉砂池设计内容:沉砂池容积、长度、水流断面面积、池高、进出水口位置及布置、沉砂量等

c. 沉淀地

沉淀池的选择:根据沉淀池功能选择沉淀池类型。

沉淀池设计内容:确定设计参数,选择计算公式与设计方法。计算沉淀池面积、表面尺寸、沉淀区有效水深、污泥区容积、出水堰设计、进出水方式及布置、排泥方式等。

d. 生物处理构筑物

生物处理构筑物的选择:应尽量选择工艺先进、处理效率高、低能耗的新工艺或成熟的工艺。根据原污水水质和排放的水质要求、有机物去除率要求、外水体水质条件选择生物处理工艺。如,去除有机物、去除氮物质、去除磷物质、去除悬浮物等综合考虑选择生物处理构筑物类型。

生物处理构筑物的设计内容:选择工艺参数,确定设计方法和计算公式,确定构筑物尺寸、需氧量与供气量、曝气系统设计计算、进出水方式选择与设计、泥水分离方法与设计、污泥产量与回流污泥量计算、

e. 污水消毒

污水消毒方法的选择。污水消毒的主要方法是向污水投加消毒剂。消毒剂有氯、溴、碘、二氧化氯和臭氧等。在污水消毒中,以加氯法用得最多,虽然加氯消毒的投量大时会产生二次污染,但此方法在技术经济上最为可行。在水体有养殖鱼类用途时,还需设置脱氯设备。

消毒设计内容:消毒池设计与计算、消毒设备选择。

f.各污水处理构筑物的主要设备选型

参考给排水设计手册和产品目录进行选型。

g.污水深度处理设计

根据污水回用目的,选择深度处理工艺,进行工艺设计计算。

③ 污泥处理构筑物的设计计算

污泥处置是通过适当的技术措施部分或全部利用和以某种形式再返回到自然环境中去。污泥的主要利用途径是在农业方面的利用,而污泥的最终处置方法有填埋、焚烧、海洋投放等。不论对污泥的最终处置采取什么方法,对污泥都要进行适当的前处理。污泥前处理包括浓缩、稳定、调节(或调理)、脱水干化,在必要时要求消毒。各处理方法选择设计如下。

a. 污泥浓缩

污泥浓缩方法的选择:污泥浓缩是降低要经稳定、脱水处置过程或投放的污泥的体积,减少污泥含水率,将大幅度减小污泥体积,降低污泥后续处理费用。常用的污泥浓缩方法有重力浓缩、气浮法浓缩、离心法浓缩。浓缩方法的选择要考虑污水主体生物处理工艺的类型。

污泥浓缩池设计:污泥浓缩池的设计内容参考设计手册和污水处理专著。

b. 污泥的稳定

污泥的稳定方法的选择。污泥稳定的目的是分解污泥中的有机物质,除减少污泥量外,同时也减少了污泥中的细菌、病原体等。通常所有的污泥处理处置方案大都要考虑稳定措施,以解决污泥处理过程中臭的问题。

污泥稳定的方法及能耗参见有关规范及工具书。

c. 污泥脱水与干化

脱水设备的选择,决定于要脱水的污泥类型和可利用的场地。小型处理厂,最常用的是污泥干化场的污泥贮留池。相反。土地受到限制的地方,一般选用机械脱水。某些污泥,特别是厌氧消化污泥,不适合机械脱水时,采用砂滤床脱水可以获得良好的结果。当这种污泥必须用机械脱水时,应采用化学调理、淘洗、热处理反冷冻等调理方法进行预处理,以改善污泥的脱水性能。

④污水处理厂的平面布置

污水处理厂平面布置直接影响污水厂占地面积大小、操作是否方便及厂区环境卫生状况等多项问题。

a. 平面布置的原则

平面布置必须按室外排水设计规范所规定的各项条款进行设计;

如有远期规划,应按远期规划作出分期建设的安排;

总体布置应根据厂内各建筑物和构筑物的功能和流程要求,结合厂址地形,气候与地质条件等因素,并考虑便于施工、操作与运行管理,力求挖填土方平衡,并考虑扩建的可能性,留有适当的扩建余地。通过技术经济比较来确定。

生活设施与生产管理建筑物宜集中布置,即位置和朝向应力求合理,并与处理构筑物保持一定距离。

各处理构筑物布置应紧凑,节省占地,缩短连接管线,同时还应考虑到敷设管线、闸阀等附属设备、构筑物地基的相互影响以及施工、操作运行与检修方便,构筑物之间必须留有5—10m的间距,消化池及消化气罐等待殊构筑物的间距应按有关规定确定。

污水与污泥的流向应充分利用原有地形、各个构筑物的连接管渠应简单而便捷,避免迂回曲折,符合排水畅通、降低能耗、平衡土方要求。

污泥处理构筑物应尽可能集中布置并单独组合,以利于安全并便于管理。污泥消化池应距离初次沉淀池较近,以缩短污泥管线,但消化池与其它构筑物之间的距离不得少于20m。储气罐、余气燃烧装置、消化气管到与其它危险品仓库的位置与设计,应符合国家或地区的防火规范要求。

联系各处理构筑物管渠布置应使各处理系统自成体系,以保证各处理单元能够独立运行,当某一处理构筑物因故停止运行时,不致影响其它构筑物的正常运行。

应合理地布置处理构筑物的超越管渠,以便在发生事故或检修时,污水能超越后续构筑物或进入事故池或直接排入水体。

处理构筑物宜设放空管道,排出的水应回流处理:污水厂内应有完善的雨水管道系统.以便及时排除雨水。

并联运行的处理构筑物间应设均匀配水装置,各处理构筑物系统间宜设可替换的连通管渠。

各处理构筑物与辅助建筑的位置应根据安全、运行方便与节能的原则确定。如变电所宜设在耗电量大的构筑物附近;鼓风机房宜设在曝气池附近;化验室与办公室应远离污泥处理设施,并与其它处理构筑物保持适当的距离,位于其夏季主风向的上风向处;操作运行的值班室应尽量布置在使操作管理人员能够便于观察各种处理构筑设施运行情况的位置等。

污水厂区内应设置联通各构筑物和附属建筑物的必要道路

污水厂区内的绿化面积不宜小于全厂总面积的30%。

城市污水处理厂周围应设置围墙,其高度不宜低于2m。

b. 污水处理厂平面布置的内容:

生产性构筑物。包括各种污水处理构筑物、污泥处理构筑物、泵房、鼓风机房、投药间、消毒间、变电所、中心控制室等。

在考虑一种处理构筑物有多个池子时,要使配水均匀。为此,在平面布置时应为每组构筑物设置配水井。此外,应在适当的位置上设量污水、污泥、气体等的计量设备。

辅助建筑物。包括办公楼、机修车间、化验室、仓库、食堂。

各种管线。包括污水与污泥的管道与管渠、给水管、空气管、(输配电线、通讯)等。

其它。包括道路、围墙、大门、绿化设施等。

⑤污水处理厂高程布置

污水处理厂高程布置的主要任务是确定各处理构筑物和泵房标高确定构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高,通过计算确定各部位的水面标高。

a. 高程布置布置原则

为了使污水与污泥在各构筑物间按重力流动或减少提升次数,以减少提升设备与运行费用、必须精确计算各构筑物之间的水头损失,避免不必要的跃水。此外,还应考虑污水厂扩建时预留的贮备水头。

进行水力计算时,应选择距离最长,水头损失最大的流程,并按最大设计流量计算。当有两个以上并联运行构筑物时,应考虑某一构筑物故障时其余构筑物须负担全部流量的情况。必须留有充分的余地,防止水头不够发生壅水,高程布置应考虑土方平衡,还应注意污水流程与污泥流程的配合,尽量减少需提升的污泥量,污泥脱水间、浓缩池、消化池等高程确定,应注意其污泥水能自流入其它构筑物的可能性,考虑污泥处理设施排出的污水能自流流人泵站集水池和其它污水处理构筑物。污水厂出水管须不受洪水顶托。

b. 污水处理高程计算内容

各处理构筑物的连接管渠计算(包括管渠尺寸、长度、坡降等);各处理构筑物的水头损失(包括进出水渠道的水头损失); 构筑物之间的连接管渠中的沿程与局部水头损失;计量设备等的水头损失;各处理构筑物的高程。

c. 污泥处理高程计算内容:

各处理构筑物的水头损失(包括进出泥渠道的水头损失);构筑物之间的连接管渠中的沿程与局部水头损失;各污泥处理构筑物的高程。

d. 污水处理高程计算方法提示:

水力计算时,应选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行较准确的计算,并适当留有余地,以防止淤积时水头不够而造成壅水现象,影响处理系统的正常运行。计算水头损失时,以最大流量(涉及远期流量的管渠与设备,按远期最大流量考虑)作为构筑物与管渠的设计流量。还应考虑当某座构筑物事故停止运行时,与其并联运行的其他构筑物与有关连接管渠能通过全部的流量。

高程计算时,常以受纳水体的最高水位作为起点,逆污水处理流程向上倒推计算.以使处理后的污水在洪水季节也能自流排出,或以格栅为起点,顺污水处理流程报求各后续处理构筑物的高程,并校核是否满足重力排放要求和埋深的要求。如果排放水体最高水位较高时,应在污水处理水排入水体前设计泵站,水体水位高时抽水排放。如果水体最高水位很低时,可在处理水排入水体前设跌水井,处理构筑物可按最适宜的埋深来确定标高。

对于平原城市可采用上述方法。即以受纳水体的最高水位作为起点,逆污水处理流程向上倒推计算,这可使污水厂水泵需要的扬程较小,运行费用也较小。但对于山地城市,如污水厂址远高于受纳水体的最高水位.则应先确定流程中最大构筑物的埋深,再依次推求各处理构筑物的标高,而使得整个处理流程埋深最小。此外,应考虑到构筑物的挖土深度不宜过大,以免土建投资过大和增加施工难度。还应考虑因维修需放空池水高程上的要求。

在进行工艺设计时,由于处理构筑物的水头损失主要是水流在进出水渠中的损失和跌水的水头损失,应根据处理构筑物的构造与进出水渠的尺寸详细计算。而在毕业设计时,可以按有关工具书进行估算。流过连接管道的水头损失可根据选用的管中水流速度按水力学公式计算。

处理构筑物之间连接管渠的设计为了便于维修、清洗,污水处理构筑物之间连接管渠,采用矩形为宜,明渠可由钢筋混凝土制成,也可采用砖砌,某些部位可采用钢筋混凝管或铸铁管。寒冷地区为防冻,在明渠上加盖板。

为防止沉淀,明渠必须保持一定流速,在Qmax时,流速介于1.0一1.5m/s,当Qmin时,流速大于或等于0.4一0.6m/s。管道中流速大于明渠中流速,并尽可能大于1m/s。

在绘制高程流程图时采用的比例尺:横向同平面图,纵向为1:50~1:100。

⑥ 配水设施、计量设施

a. 配水设施

在污水厂中,同类型、同尺寸的处理构筑物数量较多时,为了实现均匀配水应在构筑物前设置有效的配水设施。

b. 计量设施

为了提高污水厂的工作效率和运转管理水平,必须设置污水和污泥量的计量设备。测量污水和污泥装置应当水头损失小、精度高、操作简便,并且不易沉积的杂物。分流制污水处理厂的计量设备一般是在沉砂池后、初次沉淀池前的渠道上,或设在污水厂的总出水管道上。如有条件.应对各主要构筑物的进水分别计量。但这会增加水头损失。

3)工程经济估算

要求分析的指标应包括:工程投资、成本指标、主要材料及设备指标、占地指标、动力指标、人员指标等。

4)排水工程设计图纸绘制

①毕业设计图纸基本要求

排水工程毕业设计的图纸,至少完成8张设计图纸A1。至少一张图纸按施工图要求的深度绘制,其余均按初步设计的要求绘制。设计图纸中应有计算机绘图和手绘图。

设计图纸绘制内容如下(具体图纸内容根据指导教师要求而定)

污水干管、雨水干管平面、纵断面图(2~4张)

污水处理厂总平面布置图(1张)

污水处理厂管线综合图(1张)

污水处理厂高程布置图(1张)

污水(或雨水)泵站工艺设计图(1张)

单位处理构筑物工艺设计图(4~6张)

②设计图纸绘制方法提示:

a. 排水系统总平面图绘制

比例尺采用I:1000一1:25000。图上表示出现有地形、地物、河流、风玫瑰、坐标轴线等,现有的和设计的排水工程系统及流域面积、污水处理厂厂址等。设计的排水系统在图上标明长度、断面大小和坡度.以及管渠的走向。

b. 排水管渠纵断面图绘制

采用比例尺一般为;横向l:1000一1:2000,纵向1:100~1:200。图上表示出原地面高程、设计地面高程、管底高程、埋探、距离、坡度等,并注明管径、流量、充满度、流速、管材、接口形式、基础类型。列出工程量表。

c. 污水处理厂平面图绘制

采用比例尺1:200一1:500。图上表示出坐标轴线、等高线、风玫瑰(或指北针).现有的和设计的构(建)筑物、主要管道、围墙、绿地、道路的平面位置。

构筑物布置既要紧凑,又要保证一定的施工间距,并留有发展的余地。可以用单线绘制,但要定位,矩形或正方形构筑物应标出对角的位置坐标,圆形构筑物应标注圆心的位置坐标。远期建设的构(建)筑物可以用虚线绘制并加以说明。

主要管线包括:污水管、污泥管、空气管、放空管、超越管、事故排放管、上清液回流管、生物气管、厂区给水管、消防管、厂区雨水管等,图中应标明这些管线的走向及管径。

除平面布置图外,图中还应有工程量一览表、图例、说明和图标等。

d. 污水处理厂流程图绘制

采用比例尺:横向与相应的平面图相同,纵向常采用l:100一1:200。内容包括厂区原地形高程、设计地面高程、构筑物高程。设计地面高程的确定应根据地形条件考虑土方平衡。构筑物高程应尽量使污水和污泥利用重力流,如果加压,也耍尽量降低提升高度。构筑物可用单线绘制,要标出池顶、池底和有效水位标高,最后一个构筑物的水面标高应高于受纳水体20年一遇的洪水位。构筑物之间的连接管应标出管径和管中心标高,连接渠应标出渠顶、渠底和有效水位标高。

除污水、污泥流程图外,图中还应包括图例、说明和图标。

e. 单体构筑物工艺图绘制采用比例尺:1:50一1:100 。应表示出构筑物平面和剖面的工艺布置、管道设备的安装位置、尺寸、高程以及必要的局部大样。构筑物必须用双线绘制,并标出材料符号。图中还应包括材料表、说明和图标。


六、毕业设计应提交的成果

1. 给水排水工程毕业设计应达到的深度

高等学校学生的毕业设计应根据各专业培养目标的要求,保证学生得到基本工程训练掌握本专业的基本功。因此,毕业设计的深度要求不能完全等同于实际工程设计。另外,毕业设计在时间上、人力投入、以及资料收集等方面均有许多限制,一个学生也不可能面面俱到。给水排水工程专业的毕业设计应根据不同的设计题目,有针对性地提出具体要求。总的来说毕业设计总体应达到扩初设计阶段,部分内容应达到施工图设计阶段,这样就可以使学生得到比较全面的训练。

2. 毕业设计图纸论文与书写格式要求

毕业设计论文书写格式详见合肥工业大学本科毕业设计(论文)工作实施细则。毕业设计图纸一般采用0号图、1号图、2号图。计算机绘图与手绘图比例由指导教师指定。

3. 毕业设计应提交的成果

1)给水排水工程毕业设计应提交的成果

1)设计说明书和设计计算书一本。编写格式参照合肥工业大学《本科毕业设计(论文)工作实施细则》要求。

2)设计图纸一套。设计图纸数量和要求由各课题组指导教师确定。

3)外文翻译。具体内容和要求由指导教师规定。

2)给水排水工程专业毕业论文应提交的成果

1)毕业论文

2)外文翻译。具体内容和要求由指导教师规定。

4. 毕业设计考核方法

1)毕业设计考核标准


七、主要参考资料

给水排水工程毕业设计因设计题目不同,所需要的参考资料不完全相同。总的来说给水排水工程毕业设计一般需要如下一些参考资料:

排水工程毕业设计主要参考资料

1)设计规范及设计标准;

[1]《室外排水设计规范》 中国计划出版社

[2]《给水排水设计手册》 中国建工出版社

[3]《给水排水快速设计手册》 中国建工出版社

[4]给水排水制图标准

[5]给水排水工程结构设计规范

[6]城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准

[7]污水排入城市下水道水质标准

[8]生活杂用水水质标准

[9]城市污水处理工程网赌盈利是澳门网址标准(修订)

[10]给水排水工程概预算及经济评价手册

2)参考图集

[1]给水排水标准图集(S1-S3

[2]建筑中水处理工程图 03SS7031

3)参考书

[1]《排水工程》(上、下) 中国建筑工业出版社

[2]《水泵与水泵站》姜乃昌、陈锦章编 中国建筑工业出版社

[3]《给水工程》严熙世等 中国建筑工业出版社


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