A+AAO毕业设计指导书

城镇排水工程毕业设计指导书

山东建筑大学市政与环境工程学院

给水排水教研室

2012.3

城镇排水工程毕业设计指导书

一、毕业设计的目的和性质

毕业设计是高等工科院校培养专业技术人才的最后、最重要的一个实践教学环节，是学生学习、实践成果的全面总结，是学生综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验。通过毕业设计，使学生掌握专业工程设计的内容、步骤和技巧，学会综合运用给水排水工程学科的基本理论、基本知识和基本技能，能够运用计算机知识进行设计计算和绘图，能够独立翻译外文资料，为毕业后的专业工作奠定必要的基础。

根据专业培养目标要求，排水工程毕业设计一般应包括城镇排水管网设计和污水处理厂设计，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。

二、城镇排水工程毕业设计步骤

1.城镇污水管网设计一般步骤

（1）了解和熟悉城镇概况，合理确定排水体制；

（2）进行污水管道布置和定线，确定泵站及污水处理厂位置；

（3）进行污水管网的水力计算；

（4）绘制污水管网系统平面图和污水主干管纵断面图。

2.城镇污水处理厂设计一般步骤

（1）分析研究污水水质的预测资料，确定污水处理厂工艺流程；

（2）进行处理构筑物型式的选择；

（3）进行各处理构筑物的设计计算；

（4）确定污水处理厂的附属构筑物和建筑物；

（5）进行污水处理厂的平面布置；

（6）进行水头损失计算，确定污水处理厂的高程布置；

（7）绘图。

最后进行设计计算过程的汇总，完成排水工程投资估算，编制设计说明书。三、城镇排水工程毕业设计要点与说明

1．排水系统布置

按照分流制排水体制布置排水管道系统。

排水区域一般根据地形按分水线划分，地形平坦的地区按一定的服务面积划分，使每根干管合理分担排水面积，尽量减少管道的埋深，少设或不设中途泵站，使污水以最短的距离自流排出。

确定污水管道布置形式，主干管、干管、街道支管的位置和流向，并确定中途泵站、总泵站、污水处理厂及出水口位置。在一般情况下，城市地形多倾向水体，可将主干管沿河敷设，干管垂直于等高线布置，尽量设在集水线上。在地形平坦的地区，

为减少平行于等高线的横支管过长，应适当减少相邻干管的布设距离。污水干管与主干管应尽量避免和障碍物相交，如遇特殊地形时，应考虑特殊措施，并应在图上表明。

定线工作完成后，应交指导教师审阅，必要时进行修改。

2．污水管网的设计计算

污水管网的设计计算包括污水管道设计流量计算和污水管道的水力计算。干管、主干管、区域干管及倒虹吸管等应进行详细的水力计算。街道支管应合理地确定管径及埋深，以便于概算，不计算管段不必编号，最不利点应校核，对中途泵站或总泵站进行技术工艺设计。

根据管道平面布置，划分设计管段（定出检查井位置并编号），确定干管设计管段长度，根据污水管道布置，划分各设计管段服务街坊排水面积，编上号码并按其面积形状计算面积（以公顷计），用箭头表示污水流向。各设计管段计算流量列表计算。

污水干管水力计算目的在于合理、经济地确定管径、充满度及坡度，进一步求定管道的埋深，水力计算应列表进行，管底标高及管道坡度以三位小数计，而地面标高与管底埋深以两位小数计。水力计算中的数值V、H/D、I、D应符合规范关于设计流速、最大设计充满度、最小管径、最小设计坡度的规定。为减少错误，在计算的同时绘制管道断面草图，以便进行核对。

为了简化计算，公共建筑生活污水量和小型工业企业的集中排水量，一般按计算街坊生活污水流量的方法近似计算，包括在居住区内按面积计算。

城市污水总设计流量，是各种污水同时出现最大流量时的情况，可用作污水管道系统的设计，但不适用污水泵站和污水处理厂的设计。

3．污水处理厂工艺流程的确定

污水处理厂处理流程的确定，应根据污水水质、处理要求以及设计处理能力等因素，通过分析研究并参考相似条件下污水处理厂的运行经验，经技术分析比较后确定。

设计应结合工程和实际情况，尽量采用成熟的新工艺、新技术、新设备、新材料，以节约建设费用，提高经济效益。

4．处理构筑物的设计计算

处理构筑物的选型在指导教师指导下进行，应对构筑物选型的合理性进行分析，说明工艺特点。

应完成各处理构筑物的初步设计（包括各构筑物的尺寸求定及污水、污泥流程的水力计算）和某些处理构筑物（由指导教师指定）的技术设计（确定该构筑物的所有尺寸及其所需要材料与设备等的规格与数量），处理构筑物的设计计算应全面详细，并附上必要的插图。

5．排水泵站设计

完成排水泵站的工艺设计，设计内容应包括：泵站位置选择及说明；泵站设计流量和扬程的确定；选泵；泵站构造形式的确定及说明；泵站主要尺寸、设备型号与数

量、技术性能等设计与说明；泵站辅助设施的设计与说明；关于泵站设计的其他说明。6．污水处理厂其它构筑物、建筑物的设计

厂区附属构筑物、建筑物有泵房、鼓风机房、办公楼、化验室、检修车间、仓库、变电所、集中控制室等，其建筑面积应根据具体情况与条件，参照设计手册确定。7.污水处理厂的布置原则

污水处理厂一般分区布置，主要有生活区、污水处理区、污泥处理区、动力区、远期预留地等。各区之间以道路相隔，生活区一般布置在夏季主导风向的上风向，在北方地区，并应考虑建筑物的朝向，污泥区一般布置在夏季主导风向的下风下。

处理构筑物的布置应紧凑，节约用地并便于管理。一般小型处理厂采用圆形池较为经济，而大型处理厂则以采用矩形池为经济。处理占地、构造和造价等因素以外，还应考虑水力条件、浮渣清除以及设备维护等因素。

连接各处理构筑物的管线（渠）要畅通，尽可能避免管线迂回，同时应充分利用地形，以减少土方量。构筑物之间应有一定距离，以便保证敷设管、渠的要求和运转管理的需要和施工的要求，一般采用5~10米。但消化池和其他构筑之间的距离不应小于20米。储气罐与其他构筑物的间距应根据容量大小按有关规定办理。

厂区附属构筑物布置的原则以方便安全、实用美观为准。一般鼓风机房应设在曝气池附近，以节省管道和动力；变电所宜设在耗电量大的构筑物附近；办公楼、实验室宜设在生活区。

污水厂内管线种类较多，应综合考虑布置，以免发生矛盾。管（渠）布置应紧凑、整齐，也应考虑施工、安装与维护的要求，保持适当的距离。承压管（如给水管、空气管、蒸汽管等）可考虑平行架空布置，以节省用地和便于维修，地下埋设的管道尽可能集中并设管廊或管沟。污水和污泥管道仅可能考虑重力自流。污水厂内应设超越管（全厂超越或构筑物超越），以便在发生事故时，使污水能超越一部分或全部处理构筑物，进入下一级构筑物或事故溢流。在污水厂内应有完善的雨水管道系统，必要时应考虑设防洪沟渠。

厂区道路、绿化布置、照明、围墙及进门等其它设施的设计和布置参见设计手册。

污水处理厂的高程布置是在平面布置完成之后进行的，先应计算处理构筑物之间的水头损失、确定各自高程，再进行高程布置。高程布置解决的是净化构筑物和建筑物的高程设计问题，其结果反映在高程布置图上。

为了保证污水在各构筑物之间能够顺利自流，必须精确计算各构筑物之间水头损失，包括污水流经处理构筑物本身的水头损失，污水流经前后两构筑物管渠的沿程损失、局部损失以及污水流经计量设备的水头损失，此外，还应考虑污水厂扩建时预留的贮备水头。

应选择距离最长、损失最大的流程，并按最大设计流量进行水力计算。一般以接纳处理污水水体最高水位作为起点，逆污水流程倒推计算，以使处理后污水在洪水季节也能自流排出。但同时应考虑构筑物的埋深不宜太大或太小，埋深太大会增加施工

难度和加大投资和维护费用，埋深太小会造成某些构筑物架空并增加水泵提升高度。

高程布置时，还应考虑污水流程和污泥流程的配合，尽量减少污泥的提升。在确定污泥干化厂、污泥浓缩池、消化池等构筑物的高程时，应注意它们的污泥水能自动流入到污水处理构筑。高程的布置应考虑全厂土方量的开挖平衡。

8．其它

污水处理厂的仪表和自动控制设计，以及人员编制的确定等，参照设计手册进行简单说明，至少应完成污水处理厂的人员编制确定。

9.工程投资估算和成本计算

排水工程投资估算和成本计算，按给水排水设计手册第十册（技术经济）进行。排水管道工程投资估算按P260表4-7中排水管道工程综合指标进行计算；污水处理厂投资估算按P286表4-20中污水处理厂综合指标进行计算；雨、污水泵房投资估算按P288表4-21中雨、污水泵房综合指标进行计算。

污水处理成本计算按P440 “7.4.4污水处理成本的计算”规定进行。处理后污水的排放费率，根据处理程度确定，达标排放可不予考虑；能源消耗费计算时，电费单价可按0.55元/（KW.h）；药剂投加量和单价根据设计内容，自行确定；工资福利费用计算时，人均年工资及福利费可按24000元考虑；固定资产折旧大修费计算时，固定资产只计污水处理厂部分，折旧大修费率可按7％考虑；日常检修维护费率可按1％考虑；管理及其他费率可按10％考虑；污水、污泥综合利用收入可不考虑。

四、城镇排水工程毕业设计图纸要求

排水工程毕业设计应完成A1图纸8~10张，设计图纸种类包括：

①排水工程总体布置；

②污水主干管、雨水管纵断面图；

③污水处理厂平面布置图；

④污水处理厂工艺平面图；

⑤主要处理构筑物（如初沉池、曝气池、二沉池、消化池等）工艺图，每位同学具体绘制的构筑物图由指导教师确定；

⑥污水提升泵站工艺图；

⑦污水处理工艺与污泥处理工艺高程布置图；

⑧节点大样图（根据单体构筑物图，由指导教师指定）。

毕业设计图纸尽量采用计算机绘图，但应有一定数量的手工绘图。图纸表达内容应满足以下要求：

（1）排水工程总体布置图

比例尺采用（1：5000）~（1：10000），图中，应当明显地表示出城市各街区划分、道路与街坊、铁路、桥梁、主要排水企业以及公园绿地等。以最鲜明的线条绘出污水管道、泵站与处理厂、污水排放口、雨水排放口位置等，同时注明各计算管段的

管径、管长、坡度等数据以及管道的走向。给出河流的位置及流向、地形等高线或地形标高点、风向玫瑰图，还应绘制图例。

（2）排水管道纵断面图

横向比例尺一般为1：5000、1：10000，纵向比例尺一般为1：200、1：100、1：50。纵断面图中应标明地面标高、管道内底标高、埋深、坡度、管径、管长、充满度等。还应绘制与本管道相交的铁路、河谷、建筑物、构筑物以及其他专业管道、管沟及电缆等的水平距离和标高。

（3）污水处理厂平面布置图

比例尺采用（1：200）~（1：500）。在污水处理厂的平面布置图中，必须将污水与污泥处理构筑物、泵站及附属构筑物按比例绘出；图上应表示出坐标线、风向玫瑰图（或指北针）、各构筑物及建筑物的平面位置（用坐标表示）与编号、道路与绿地的平面位置；图中还应有构筑物及建筑物编号对照表、图例、说明等。

（4）污水处理厂工艺平面图

宜采用与污水处理厂平面布置图相同的比例。污水处理厂工艺平面图与污水处理厂平面布置图不同的地方是：工艺平面图重点表示污水厂内各种管线的平面位置及走向，而平面布置图重点表示污水厂内各构筑物、建筑物及其他辅助设施的平面位置，图面上没有各种管道。当污水处理厂（站）流程比较简单时，也可以将工艺平面图和平面布置图画在一张图上，此时将该图称为工艺平面布置图。污水流程和污泥流程应尽量考虑重力流，避免迂回曲折。污水与污泥管道按计算结果注明其管径、长度、坡度、闸阀与其他构件位置以及管道与其构筑之间的相对位置等。图中还有各种管线的图例及说明等。

（5）污水处理厂高程（竖向布置）图

横向比例可采用（1：500）~（1：1000），纵向可采用（1：500）~（1：100）；也可以不按比例绘制。高程图中必须注明原有地面与平整后地面标高；构筑物的顶部、底部及其有效水位的标高；受纳水体的洪水位、常水位与枯水位标高等。构筑物之间的连接管应标出管径和管中心的标高，连接渠应标出渠顶、渠底和有效水位的标高。

（6）污水泵站工艺设计图

比例尺采用（1：30）~（1：100）。污水泵站工艺设计图应达到施工图深度，泵站结构、吸水管及出水管均采用双线绘制。除了准确地布置机组、管道、闸阀与电气设备之外，还应注明各部件的精确位置、相对尺寸以及各种设备与构件的型号。

图中应明确标出泵站底板的标高、水泵机组基础的标高、泵轴标高、集水池中最高水位和最低水位的标高、各种管道的标高、吊车梁的标高等。机座基础与各种预留孔洞也应明确绘出。图中还应有材料表和说明。

（7）单体处理构筑物工艺设计图

比例尺采用（1：30）~（1：100）。各构筑物的工艺设计图应力求达到施工图的深度。要求将其本身及其所属设备与部件按计算或设计尺寸详细绘出，还应绘制必要

的剖面图与节点大样图。材料表中应详尽列出构筑物所需的设备、部件、仪表等型号。

各图纸中，应注明图名、图号及比例尺，图标采用学院统一格式，图框尺寸、剖切线、指北针及图例等画法，可参照给水排水制图标准的有关规定；图中文字一律采用仿宋体，图纸应清楚美观，线条的粗细应主次分明。

四、城镇排水工程毕业设计说明书基本要求

1.设计说明书内容组成和形式（供参考）

第一章设计任务及要求

第二章总体设计

2．1城镇排水系统的确定

2．2城镇污水处理工艺流程的确定

第三章城镇排水管网设计

3．1排水系统体制的确定

3．2污水管道布置

3．3污水管道的水力计算

第四章城镇污水处理厂设计

4．1一级处理设计

4．2二级生物处理设计

4．3污水消毒或三级处理

4．4其他设计

4．4．1提升泵房设计

4．4．2附属构筑物、建筑物的设计确定

4．5污水处理厂总体布置

4．5．1污水处理厂平面布置

4．5．2污水处理厂高程布置

4．6其它

第五章工程投资估算

2.设计说明书要求

说明书是说明设计计算过程的重要资料，内容要全面完整，叙述应简明扼要。设计说明书的文句要通顺，段落须分明，字迹要工整。

在设计说明书中，对城镇排水系统的确定、排水管网的布置、污水处理厂处理流程的确定、处理构筑物的选型要加以分析说明。排水管网的设计计算、污水处理的工艺设计计算应全面；在设计说明书中，应列出所采用的全部计算公式，计算参数的选择应加以说明，并注明其资料来源，所计算之构筑物，皆应绘出相应的计算草图。确定污水处理厂仪表自动控制设计要求，进行人员编制和成本计算，完成工程投资估算。

其他要求参见学校《毕业设计说明书撰写规范》。