河南省唐河县排水工程设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1目的及意义

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。在国家可持续发展的政策下，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，结合我国水处理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收集和处理，以达到排放标准，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。

本次排水工程设计，是对以往所学专业知识的巩固，也是一次对过往学习成果的检验，有利于自身设计能力和理论联系实际能力的提高。通过合理的污水管网对唐河县的生活污水和工业废水进行收集，集中到污水处理厂进行处理，以达到排放标准。建成之后，使唐河县城的环境卫生条件得到提高，市容的提高对人民身心健康和幸福感亦有积极作用。同时相比之前直接排放，处理后的污水排放对唐河水质的污染将会明显下降，使唐河的水质达到地面水iii类水体标准。

2. 研究的基本内容与方案

2.1设计的基本内容

设计任务应在规定的时间内完成河南省唐河县的排水工程设计。排水工程设计范围包括：雨、污水管网工程与污水处理厂工程。

2.2设计目标

通过排水工程的完善，对唐河县的污水进行收集处理再排放，改善城区环境，提升城市形象，提高卫生条件，改善唐河水质状况，使其达到地面水III类水体标准。同时通过设计实践，提高自己的设计能力和实践能力。

1、毕业设计说明书（附计算书）

毕业设计说明书、计算书一般为60~90页（给3.5万~5.5万字），应包括目录、前言、正文、小结及参考文献等，学生必须用外语书写毕业设计摘要（约200~300词）。

2、毕业设计图纸

毕业设计图纸的数量不得少于6张（按1号图计）。图面应布局合理、正确清晰、用工程字注文、符合制图标准及有关规定。

在绘图能力方面要求：

（1）至少有一张图纸用CAD绘制；

（2）至少有一张图纸用铅笔绘制；

（3）墨线底图数量不得少于一张。

在设计深度方面要求：至少有一张图纸基本达到施工图要求。

2.3拟采用的技术方案

2.3.1原始资料

唐河县属河南省南阳市辖区，位于豫西南河南油田腹地，豫、鄂、两省交界，南阳盆地东南边缘。东邻桐柏、泌阳，西接新野、南阳，北与社旗毗连，南同湖北枣阳接壤，处于北纬32°21′-32°55′，东经112°28′-112°16′之间。本次设计范围为唐河县南城区，该城区地处唐河冲积平原，地势较平坦，有唐河由南向北流过。主要风向，冬季：东北风，夏季：西南风。该城区表层为粘性土，厚2.0~4.1米，其下为沙砾层，深4.0~7.0米。土基承载力一般为18~39MPa，该县地震烈度为6.5度。唐河水位（黄海高程）历年平均：67.1米。历年最高（1/20）：74.2米。根据该县的总体规划，近期（2020年）该城区总人口为10万人，远期（2030年）该城区总人口为14万人。

唐河县城区尚无排水管涵，生活污水直接排入城区东面的唐河。唐河规划为地面水III类水体，据监测分析，唐河城区以上水质符合二类水质功能区标准，以下则未达三类水体标准，部分污染物质超标。该城区除香米深加工厂外，还有一些零星工厂企业。其中香米深加工厂日平均污水量近期为610m³/d，远期为900m³/d，K_h=1.25。其它零星工业废水的平均流量，约为整个城区居住区平均污水流量的11%左右。

2.3.2技术方案

（1）排水体制

对于排水系统的体制，合流制建造成本低，但是对于环境的污染较严重，且晴天时水量小易淤积。分流制建造成本高但雨污分流，污水经处理再排放对于环境污染低，且不产生淤积问题。所以本设计中拟采用分流制。

（2）污水厂位置与污水管网的布置

结合唐河县的地势地形，西南高东北低，加上唐河从南向北流，所以污水处理厂的位置拟定在城区东北角，位于唐河河边，方便出水排放。

污水管网的布置应遵循的主要原则是：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。考虑到污水厂的位置和城市街坊布局，产生两种方案：

第一种，主干管东西向布置在城区北街，5条支管南北向布置；

第二种，主干管南北向布置在城区东街，5条支管东西向布置。

经比较两种方案都是顺坡排水，充分利用地势自流，但第一种主干管较长，支管较短，所以有利于减小支管的埋设深度，减少施工量。所以污水管网的布置采用第一种方案。

（3）雨水管网的布置

雨水管网的布置遵循充分利用地形，就近排入水体的原则，考虑到唐河的位置，决定以东西向的街道为边界将整个城区划分为四个流域，分别采用一条布置在街道下的雨水干管将流域内的雨水汇集排入唐河。支管环绕街坊，将雨水汇入干管。

（4）污水处理工艺

污水处理工艺在一级物化处理方面大同小异，一般都采用格栅和沉砂池。污水处理工艺主要的区别在于生化处理方面，生化处理工艺多种多样，在具体选择时应结合所要处理的污水的水质水量以及经济技术条件等综合考虑。

本设计中，唐河县污水水量在2万吨/天左右，属于小型污水处理厂。所以拟采用如下两种工艺：

第一种：SBR工艺；

第二种：氧化沟工艺。

经比较两种工艺的优缺点，并结合唐河县的具体情况，决定采用氧化沟工艺。具体的污水处理工艺如下图：

其中，格栅采用粗细格栅机串联布置，以去除污水中的大颗粒垃圾和杂物。沉砂池采用旋流沉砂池，以便去除比重较大的无机颗粒，减轻对后续管道，器材的磨损，同时改善后续污泥处理构筑物的处理条件。

经过前面的物理处理，污水中的杂质和无机颗粒基本去除，污水中的溶解性BOD及氮磷等污染物还需要进一步的处理。生物处理单元采用氧化沟工艺。关于此工艺的优缺点及与其他工艺的比较已在处理工艺的选择中提及，不再赘述。

生物处理单元的出水进入二沉池进行泥水分离。二沉池拟采用辐流式沉淀池，中进周出，污泥一部分回流到氧化沟，剩余污泥进入污泥处理单元，进行浓缩脱水，泥饼外运。二沉池出水经消毒池消毒后排放水体。

由原始资料可知，唐河属于Ⅲ类水体。该水经处理后，水质应符合国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B标准。

3. 研究计划与安排

第一周：查询设计原始条件，阅读《室外排水设计规范》，熟悉课本及设计手册，确定污水放体制并进行污水管网水力计算；

第二周：污水管道方案比选，完成开题报告；

第三周：雨水管道定线及管段计算；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]孙慧修等.排水工程[m](上册)第4版.北京:建筑工业出版社，1999.

[2]张自杰等.排水工程[m](下册)第4版.北京:建筑工业出版社，2000.

[3]室外排水设计规范(gb50014-2006)（2014版）.