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福建工程学院本科毕业设计（论文）开题报告题目：福建某城镇1000m3/d污水处理及其配套管网设计学生：张明指导老师：翁强系别：生态环境与城市建设学院专业：给水排水工程班级：给排水1101学号：31113013312015年4月12日毕业设计（论文）开题报告1结合毕业设计（论文）课题任务情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写文献宗述。1.1工程概况随着国家提出“小城镇，大战略”的发展思路，小城镇建设的战略定位日益突出。国家已经将生态省、生态市、生态县和生态乡镇建设作为“十二五”期间生态文明的重要建设目标。福州市人民政府根据《关于加快生态省建设的若干规定》和《生态市、县（市、区）、乡镇、村建设实施方案》的要求，制定了《福州市人民政府关于开展“生态市、生态县（市、区）、生态乡镇、生态村”建设的实施方案》。按照此实施方案以及国家级生态县的标准要求，于2011年制定了国家级生态县建设规划，提出该县范围内国家级生态乡镇建设时序表。按照要求，某镇应于2013年实现国家级生态镇的目标。环境规划是实现国家级生态镇的必备条件之一，也是保证区域社会经济可持续发展和实现环境保护目标的重要战略措施，为此该县政府于2011年7月委托环境科学研究所编制《镇环境规划（2011-2030）》。根据资料，该镇镇区生活污水量1000m3/d，污水水质浓度不高，建议采用“厌氧水解酸化+接触氧化+斜管沉淀+砂滤罐+紫外消毒”的处理工艺。由于镇区土地资源紧张，为节约用地，污水设施采用“全地埋式”一体化处理设施。根据某城镇提供的资料及要求，本设计方案废水处理的设计规模定为1000m3/d，24小时连续运行，则每小时的处理能力为42m3/h。据某城镇提供的资料，确定了其生活污水出水水质：表3-1污水进水水质标准序号项目浓度(mg/l)1COD4002BOD52003SS2504NH3-N301.2排放标准表3-2设计出水水质标准序号项目浓度(mg/l)1COD602BOD5203SS204NH3-N81.3毕业设计的目的及意义随着改革开放不断深入，城市工业生产的发展，城市人口的递增，城市规模的扩大，工业废水和生活污水排出量日益增多，大量未经处理的污水直接排入周围河流，致使城市周围环境污染十分严重，不但直接污染了市区的地下饮用水，而且对河流下游地区的农业生产和人民生活造成了危害，人类和生物赖以生存的生态环境受到了日益严重的威胁。同时，水生态系统体现了人与水的和谐共存与协调发展，是城市生态系统的主要组成部分和关键因素，与一个城市的可持续发展密切相关。因而，城市污水治理已成当前迫切需要解决的问题之一。对于水质工程学这门学科，理论知识是很深的，只有通过毕业设计，能够熟悉并掌握排水工程及水质工程的设计内容、设计原理、方法和步骤，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法，熟悉设计计算书和设计说明书的编写内容和编制方法，并绘制工程图纸。2毕业设计（论文）任务要研究或解决的问题和拟采用的方法：2.1我国城市污水处理厂现状、存在问题及对策研究：目前，我国水资源形势比较严峻，一方面，我国人均水资源量不足2300m，属13个严重贫水国家之一；另一方面，我国的水环境污染较为严重。2006年，全国地表水总体水质属中度污染，在国家环境监测网实际监测的745个地表水监测断面中，I～Ⅲ类，Ⅳ、V类，劣V类水质的断面比例分别为40％、32％和28％。我国城市水环境形势更是不容乐观，在2005年监测统计的5个城市内湖水质全部为V类和劣V类，其中昆明湖和玄武湖为V类水质，西湖、东湖和大明湖为劣V类水质。同时，我国城镇生活污水排放量在逐年增加，目前已超过工业废水排放量，占全国废水排放总量的55．3％。因此，作为城市水环境污染防治的重要措施和手段之一，城市污水处理厂建设越来越受到政府和社会各界的高度重视。2.1.1我国城市污水处理厂发展概况：近年来，在我国环保事业加快发展的形势下，城市污水处理厂的建设步伐也在加快。从1998～2006年，我国城市污水处理厂由266座增加到937座；污水日处理能力由1136万t增加到6360万t，增长了5倍多；实际污水日处理量也从29亿t增加到163亿t，其中日处理生活污水由20亿t增加到130亿t(表1)。我国的城市生活污水处理率也由10．3％上升到43．8％，这在一定程度上改善了我国的地表水环境，尤其是城市水环境。2.1.2我国城市污水处理厂现状2006年，我国共有污水处理厂937座，设计处理能力6360万t／d，当年共处理污水163亿t，其中处理生活污水130亿t，占79．8％。污水处理厂最多的省是江苏，共有154座，其次是山东和广东，分别为104座和84座；而污水处理能力最大的省是广东，达到701万t／d，其次是江苏和山东。2006年，我国城镇生活污水平均处理率为43．8％，同比上年增加了5．3％。其中，北京的城镇生活污水处理率最高，为89．3％，其次是上海、天津，分别为77．0％和73．9％。而广东虽然污水处理能力最大，但由于其排放的城镇生活污水量全国第一，致使城镇生活污水处理率仅为42．7％，低于全国平均水平。同时，宁夏、云南的污水处理能力在全国仅处于中等以下水平，但由于城镇生活污水排放量较小，因此，城镇生活污水处理率排在全国前5位，超过江苏和浙江等城镇生活污水处理能力大省。2.1.3我国城市污水处理厂存在问题(1)总体处理能力偏低，地区分布不平衡尽管近年来我国城市污水处理发展很快，城镇生活污水处理率也有较大提高，目前达到43．8％，已经超过墨两哥(2005年数据)和土耳其(2004年数据)等国家，但和世界其他发达国家相比，差距仍然很大。德国，瑞士、英国、荷兰等西欧发达国家的城镇生活污水处理率都超过90％以上，我国近邻的日本和韩国的城镇生活污水处理率分别达到了67．0％和78．8％。同时，我国的城市污水处理设施呈现地区分布不均的空间格局，城市污水处理厂主要集中在东部地区。目前东部地区有城市污水处理厂585座，污水处理能力4264万t／d，占全国污水处理能力的65．5％，而中部和西部地区的污水处理能力仅占全国的18．8％和15．7％。尽管我国中、西部地区城市化水平相对较低，城镇生活污水排放量较小，但是这些地区多数处于干旱、半干旱和半湿润地区，地表水资源稀缺，水环境容量较小，生态环境脆弱，因此这些地区的城镇生活污水处理不容忽视。(2)污水处理设施运行负荷率有待进一步提高历年来，我国的城市污水处理设施平均运行负荷率在65～70％左右，还有一定的提高空间，造成运行负荷率不高的主要原因有两个：(1)城镇生活污水收集系统建设滞后，管网配套工程覆盖率低，污水不能全部收集进入污水处理厂，这是全国各地普遍存在的现象；(2)城市污水处理设施设计规模过大，导致管理运行费用过高，或者是设计处理规模超过了实际的处理需求，造成“大马拉小车”的现象，直接导致污水处理运行负荷率不高。(3)污水资源化率低，污泥利用率不高国外城市污水处理回用率较高，例如以色列1997年生活污水回用率就达100％，而美国、德国、日本等发达国家，城市生活污水的资源化程度也很高。而在我国，目前城镇生活污水再生利用量仅占污水处理量的4．6％，我国的污水资源化还有很大前景，尤其是在干旱、半干旱的缺水地区。污水处理厂形成的污泥由于含有寄生虫卵、病原微生物和重金属等有害物质，有恶臭，含水量高，不易填埋，如不妥善处理很容易造成二次污染。污泥又是养分种类丰富的复合肥料，只要经过处理，利用污泥施肥对作物生长十分有利。我国有些地区已经开始试验性开发利用污水处理厂的污泥，并取得了很好的环境和经济效益¨。目前，我国污泥利用率并不高，仅有20％，还有将近2．8％的污泥直接排向了外环境，造成了二次污染。(4)污水处理厂运行费用高，处理费征收不到位2006年，我国城市污水处理厂运行费用达101．6亿元，而征收的污水处理费为37．0亿元，仅占运行费用的36．4％，其余只能依靠政府补贴。这主要是由于在一些已建成污水处理厂的城市没有开征污水处理费，或者是污水处理收费标准和征缴率低导致的。2.1.4对策和建议(1)加大对污水处理设施的投入我国目前城镇生活污水处理率不高，随着城市化进程的加快，城镇生活污水处理压力越来越大，因此，今后我国仍需要加大对城市污水处理设施的财政投入。对于东部发达地区，地方政府在充足的财政收入中一定要将建设城市污水处理设施纳入重点支持范围，加快城市污水处理步伐，改善城市水体环境；而对于广大的中、西部地区，国家要在财政上给予政策性支持，设立专项资金用于支持城市污水处理设施建设，提高中、西部地区的污水处理率，从而实现我国城镇生活污水处理的平衡发展。(2)拓宽城市污水处理设施建设的投资渠道长期以来，我国污水处理及配套设施系统一直是事业单位或准事业单位的运营方式，大多是政府收费，给污水处理厂按事业单位拨款，政府在污水处理投资、建设、监管中完全是“一肩挑”，这就使得我国污水处理事业发展进程不快，效率低下。因此，应尽快实现利用市场机制，引入符合行业特征、有限且有效的竞争，改变原来的投资、建设和运营体系，实现投资主体多元化，运营主体企业化和运行管理市场化，这样必将拓宽我国城市污水处理的投资渠道，提高国家投入资金的使用效率，目前，城市污水处理厂的BOT、TOT模式已在部分地区开展，尽管在具体实施过程中还存在不少问题，但随着政策制定和管理体制的不断完善，这种模式应该也会不断发展和完善。(3)城市污水处理厂建设要规模适度建设城市污水处理厂要立足实际情况，规模适度建设。规模过大，一次性资金需求过大，资金不能及时到位，工程建设周期长，有限的资金投入不能尽快产生效益；规模过小，既满足不了当地的污水处理需求，又形不成规模效益。因此，建设污水处理厂要在一个适度的规模水平上，这样才能运行成本最低，从而取得最佳效益规模。据研究，超过30万t／d处理能力的大型污水处理厂就不具有规模经济效益了，相对而言，小型(l万t／d)和规模为5—20万t／d处理能力的污水处理厂效率较好。2.2污水管网设计2.2.1管网设计原则整治区内生活污水截污管网工程主要设计原则为：①依据整治区内地形地貌特点进行污水收集管网工程设计；②整治区污水管网与规划相协调，统筹规划、分期建设；③污水管网按收集片区远期规模污水量设计；④污水管网在平面布置上尽量避免或减少与主要道路及现有建筑物、构筑物交叉；2.2.2排水体制的确定目前建设污水收集系统，采用的排水体制主要有以下三种类型：(1)合流制在现有合流制排水体制的排污口处设置截流井，并建造一条截流干管，在晴天和初雨时，将所有污水和初期雨水都截流进入污水处理站。当雨量增加，混合污水的流量超过截流干管的输水能力后，将有一部分混合污水经溢流井溢出，直接排入水体。这种排水体制的优点是污水收集系统的实施比较容易、投资省，能收集较脏的初期雨水，避免初期雨水对水体的污染。缺点是雨量大时，有部分污水溢流进入水体，对水体水质有一定的污染。截流式合流制多用于污水收集管渠改造。(2)分流制分设雨水、污水两个管渠系统。污水管渠汇集生活污水，输送到污水处理站，经处理后排放或利用。雨水管渠汇集雨水就近排入水体。分流制系统的优点是对水体的污染较小、卫生条件好。缺点是工程投资大，仍有初期雨水污染问题。分流制主要适应于新建的城市、工业区和开发区。(3)混流制所谓混流制，即既有合流制，也有分流制。混流制兼有合流制和分流制的优点。混流制是与城市发展的不同时期相联系的。城市中由于各个区域自然条件和建设情况不同，因地制宜在各个区域采用不同的排水体制。这是市政排水系统中采用最多的一种排水体制。各种排水体制各有优缺点，对于一个区域的排水体制的选择，应因时因地而宜。一般在降雨量大的南方地区，新建的排水宜采用分流制。但是，降雨量较大时，实行分流制排水体制的地域，只要可形成径流的降雨，会把整个地域的面源污染全部带入水体中。而且雨水在降落过程中从大气中吸入灰尘和溶解性气体，然后沿着屋顶、街道等表面径流，洗刷其中沉积的垃圾、碎屑、汽油和油脂等。初期雨水的