建筑给水排水设计说明 一、设计资料（1） 建筑资料建筑各层平面图、建筑剖面图、厨厕大样图等。建筑物为六层住宅，采用钢筋混凝土框架结构，层高为3M，室内外高差为0.3M。（2） 水源资料在建筑物南侧有城市给水管道和城市排水管道（分流制），据调查了解当在夏天用水高峰时水压为270kPa。每户厨房内设洗涤盆一个，厕所内设蹲式（或坐式）大便器，洗脸盆、淋浴器（或浴盆）及用水龙头（供洗衣机用）各一个。每户设水表一个，整栋住宅楼设总表一个。二、设计内容1. 设计计算书一份，包括下列内容（1） 分析设计资料，确定建筑内部的给水方式及排水体制。（2） 考虑厨厕内卫生器具的布置及管道的布置与敷设。（3） 室内外管道材料、设备的选用及敷设安装方法的确定。（4） 建筑内部给排水系统的计算。（5） 其他构筑物及计算仪表的选用、计算。（6） 室外管道定线布置及计算（定出管径、管坡等数据及检查井底标高，井径，化粪池进出管的管内底标高等）。2. 绘制下列图纸（1） 各层给排水平面图（1：100）。（2） 系统原理图。（3） 厨厕放大图（1：50）。（4） 主要文字说明和图例等。
三、设计说明1、给水工程根据设计资料，已知室外给水管网常年可保证的工作水压270kPa，建筑物六层住宅估算水压：120+40×4＝280kPa，故室内给水拟采用直接给水方式。2、排水工程为减小化粪池容积和便于以后增建水中水工程，市内排水系统拟使生活污水和生活废水分质分流排放，即在每个竖井内分别设置两根排水立管，分别排放生活污水和生活废水3、管道的平面布置及管材室外给水排水管道平面布置见首层平面布置图。进户管布置在室外，。采用一户一表。，水表选用LXS湿式水表。水表内装在厨房，但每个单元门口都装备传感器以显示用水量。室内给水、排水立管均靠墙布置。给水水平干管、排水横干管均埋地布置。给水管采用u-pvc给水塑料管。排水管用PVC塑料管。 4 管道的敷设及连接方式给水管刚入户时明装，通过厅堂、厨房、卫生间时均采用暗装方式。给水管和排水管均采用橡胶圈连接方式。5 洗涤盆和洗脸盆安装高度为0.8M，淋浴器安装高度为2M，低水箱坐式大便器水龙头安装高度为0.51M，洗衣机用水龙头安装高度为1.5M 。四 设计计算1 室内给水系统的计算（1）给水用水定额及时变化系数因为住宅内有大便器、洗涤盆和沐浴设备，因此设定每人每日生活用水定额（最高日）为200L，小时变化系数为2.8。预测平均每户住4人，则最高日用水量 qd=4×6×4×200/1000=19.20m3/d最高日最大时用水量为qh=4×6×4×200×2.8/（24×1000）=2.24m3/h设计秒流量根据公式 qg=0.2αNg0.5+kNg查表并计算得 Ng为160.8 k为0.0045 α为1.02则 qg=0.2×1.02×3.310.5+0.0045×160.8=3.31L/s（2）卫生器具给水定额及当量卫生器具额定流量（L/s）当量配水点前所需流出水头（MPa）洗涤盆0.201.00.015低水箱大便器0.100.50.020洗脸盆0.201.00.015淋浴器0.150.750.025洗衣机水龙头0.241.20.020各给水管道水力计算见下页表格 2 建筑内部排水系统的计算本栋楼卫生间类型和卫生器具均选用同一类型卫生器具额定流量（L/s）当量洗涤盆0.672.0低水箱大便器1.54.5洗脸盆0.250.75淋浴器1.003.0洗衣机水龙头0.501.5 （1）生活污水平排水立管底部与出户管连接处的设计秒流量按公式qu=0.12αNu0.5+ qmax =0.12×2.5×（4.5×6）0.5=1.56 L/s选用D=75MM的普通升顶通气管，当 h/D=0.5 、水力坡度 i=0.012时，Q=1.58L/s v=0.82m/s 每个单元内有两根污水管排水，两根污水管设计完全一样。 生活污水量取30L/（人×d），设定人口为 N=6×4×4=96人 则每日污水量为 Q=96×30/1000=2.88m3/d （2）生活废水立管选用4根，分别表示为FL-1、FL-2、FL-3和FL-4。 FL-1底部与出户管连接处的设计秒流量为qu=0.12×2.5×（2.0×6）0.5=1.04 L/s选用D=75MM的普通升顶通气管，当 h/D=0.5 、水力坡度 i=0.007时，Q=1.21L/s v=0.63m/s FL-2底部与出户管连接处的设计秒流量为qu=0.12×2.5×（1.5×6）0.5=0.90 L/s选用D=50MM的普通升顶通气管，当 h/D=0.5 、水力坡度 i=0.040时，Q=0.94L/s v=1.13m/s FL-3底部与出户管连接处的设计秒流量为qu=0.12×2.5×（1.2×6）0.5+0.25=1.01 L/s选用D=75MM的普通升顶通气管，当 h/D=0.5 、水力坡度 i=0.012时，Q=1.58L/s v=0.82m/s FL-4与FL-3的设计一致。3 化粪池的计算化粪池选用1个矩形化粪池，双格形式。V=αN（qt/24+0.48at）/1000 =0.7×4×6×4×（30×24/24+0.48×0.4×6×30）/1000=4.4m3设中间隔墙厚0.2m，则设定每个单池长为2.0m，宽为1.8m，高1.5m。则实际化粪池容积为 V=（2.0-0.2）×1.8×1.5=4.86 m3 4、室外管道定线布置：室外管道包含雨水管道、废水排水管网、雨水排水管网（1） 雨水管道计算 暴雨强度按5min计算经计算，得阳台雨水管采用de＝160mm； 室外雨水管网：室外雨水管网设检查井，检查井规格管径规格为700mm，转弯处为1000mm，室外雨水管网与城市与水管网连接管DN＝250mm，i＝0.010。检查井底标高最高处为 -1. 11m；最低处－2.85m。其他各检查井标高按水头损失（h＝il）递减（详细见首层平面图）排水管网计算：室外排水管网设检查井，检查井规格为1000mm 和 700mm，汇集用户废水的检查井采用井径DN＝700mm；管网拐弯处采用井径DN＝1000mm。检查井底标高最高处为 -1.30m；最低处为－2.87m。其他各检查井标高按水头损失（h＝il）递减（详细见首层平面图）本文来源于：
A2/O工艺处理城市污水（一）
(2011-12-03 21:13:00)
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教育
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摘要
本次毕业设计的题目为江阴某经济开发区污水处理厂设计— A2/O 工艺。主要任务是完成该经济开发区排水管网布置及污水处理厂初步设计和单项处理构筑物施工图设计。
其中初步设计要完成设计说明书一份、污水处理厂总平面图一张及污水处理厂污水与污泥高程图一张；单项处理构筑物施工图设计中，主要是完成
A2/O 平面图和剖面图及部分大样图。该污水处理厂工程，近期规模为2.5万吨/日。
该污水厂的污水处理流程为：从泵房到沉砂池，进入A2/O 反应池，进入辐流式二次沉淀池，进入接触池，再进入巴氏计量槽，最后出水；污泥的流程为：从A2/O反应池排出的剩余污泥进入集泥配水井，再由污水泵送入浓缩池， 再进入储泥池，最后外运处置。
污水处理厂处理后的出水优于国家污水综合排放标准(GB8978-1996)中的一级标准。
所选择的A2/O 工艺，具有良好的脱氮除磷功能。
关键词：A2/O 工艺；脱氮除磷；
ABSTRACT
The topic of this graduate design is about the design of the sewage disposal
plant in the development area of economy and techonology in Jangyin City. The technics of the plant is the Anaerobic-Anoxic-Oxic. The main task is the primary design of the plant and the shop drawing of the oxidation ditch pond.
The task of the primary design isthata design book、a plan of the plant、the high drawing of the disposal of sludge and sewage; in the single disposal build design, the harvest is that the section plane drawing 、the plan and some part magnifying drawings of the Anaerobic-Anoxic-Oxic.
The construction of this plant is 25000 steres per day.
The process of the sewage in the plant is that the sewage runs from pumphouse
to sand sinking pond, enters the pond of sedimentation tank, enters disinfection pond, then enters calculation trough ,at last lets out. The process of the sludge is that: Surplus sludge from the sedimentation tank enters concentration pond, enters digestion pong, then it is dehydrated, at last it is carried out of the plant.
The outlet water of the plant meets the level one of the National Sewage
Discharge Standard (GB8978-1996).
There is an Anaerobic-Anoxic-Oxic more than the craft of SBR in the craft of CASS. it prevents sludge from eapending,promots releasing phosphorus ,and
strengthens anti-nitration.
Key words： The Anaerobic-Anoxic-Oxic; Taking off the nitrogen and the
phosphorus;
第一部分
第1章 设计概论
1.1 设计任务
本次毕业设计的主要任务是完成某经济技术开发区A2/O 工艺处理城市污水设计。工程设计内容包括：
1.确定开发区排水体制，完成排水管网规划设计图；
2.进行污水处理厂方案的总体设计：通过调研收集资料，确定污水处理工艺方案；进行总体布局、竖向设计、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。
3.进行污水处理厂各构筑物工艺计算：包括初步设计和施工图设计(每位学生要求至少有一个构筑物的设计达到施工图深度)、设备选型，图中应有设备、材料一览表和工程量表。
4.进行辅助建筑物(包括鼓风机房、泵房、加药间、脱水机房等)的设计：包括尺寸、面积、层数的确定；完成设备选型和设备管道安装图。
1.2 开发区概况及自然条件
1.2.1 开发区概况
1.城市规划
江阴临港新城位于江阴市西部，东临主城区、北枕长江、西面和南面与常州接壤，下辖“两街、两镇、一办”：夏港街道、申港街道、利港镇、璜土镇、港口办事处，总计行政区划面积188平方公里，总人口约20万人。2005年12月, 临港新城被列入无锡在“十一五”期间重点建设的五大新城之一；2006年1月，临港新城开发建设正式启动；2006年9月，临港新城被国家发改委正式核准同时被省政府批准为省级经济开发区，命名为江苏江阴临港经济开发区。
江阴临港新城始终坚持“以港兴城、港以城兴、港城共荣、互动发展”的战略，全力打造苏锡常都市圈临港产业中心和江阴城市副中心。全面做好港口码头、临港产业、国际商务、现代服务、绿色生态等“五篇文章”，加快实施《临港新城培育四大千亿产业集群纲要》，推动经济与城市全面转型、同步提升。
产业是城市发展的根本。依托港口，发展低碳、新材料、机械装备、现代物流四大临港特色产业，全力培育千亿级产业集群是构筑临港新城新一轮区域经济发展比较优势，打造临港经济新增长极，实现可持续发展的必由之路。
2.地面水环境状况
在开发区范围内长江为主水体，根据江阴市环境监测中心站编制的《江阴临港经济技术开发区环境质量报告书》，在上述7 个水体中共布设监测点19 个，并分枯水期和平水期对其进行采样监测。长江水质检测结果为：在枯水期平均值超标的(按地面水环境质量三类标准GB383888)污染物主要有生化需氧量、亚硝
酸盐氮、凯式氮、总磷和大肠菌群等五项；在平水期平均值超标的主要有凯氏氮和总磷两项。其中枯水期BOD5 值最高值和平均值分别为6.42mg/L 和5mg/L ，分别超标0.6 倍和0.25 倍，亚硝酸盐氮最高值和平均值分别为0.26mg/L 和0.15mg/L ，分别超标0.73 和0.06 倍，凯式氮最高值和平均值分别为5.91mg/L 和3.91mg/L ，分别超标4.91 倍和3.91 倍，总磷最高值和平均值分别为0.197mg/L 和0.089mg/L，分别超标2.94 倍和0.78 倍， 大肠菌群最高值和平均值分别为920000个/升和191333 个/升，分别超标91 倍和18 倍；而平水期凯式氮最高值和平均值分别为0.083mg/L和0.073mg/L ，分别超标0.66倍和0.46倍。另外根据开发区地面水环境质量评价结果也可以看出，长江申港段污染负荷比最大，在枯水期超标的评价参数是生化需氧量、亚硝酸氮、凯式氮和总磷；在平水期超标的评价参数是总磷和凯式氮。
3．开发区排水现状及规划
开发区为新建区域，根据开发区排水总体规划，以采用雨污分流制的排水系统为宜。开发区范围内的雨水根据道路布置情况，依据道路控制高程分散排入现有明渠或湖汊入湖，开发区污水将汇集排入长江。目前开发区已初具规模，随着开发区的建设及工业企业的逐步开工，开发区的废水排放量将不断增多，对上述已被污染的长江申港段将进一步加大其污染负荷比，给开发区环境将带来严重的影响，也将直接影响到开发区的投资环境。另外，开发区位于长江江阴段上游，未经处理的污水直接排入长江，也将对武汉市江段的水质及饮用水源的安全造成威胁。因此，为优化投资环境，改善和提高城区生活环境质量，保证城市居民身体健康，决定修建分流制排水系统和开发区污水处理厂。
1.2.2 开发区的自然条件
1.气象资料
开发区属亚热带季风气候，全年四季分明，日照充足，雨量充沛，其气象特征如下:
(1) 气温
年平均气温：15.1℃；最高气温：38.3℃；最低气温：-3.4℃。
(2)降水量
年平均降水量：1108.5mm ；年平均降雨天数：105.2 天。
(3) 湿度
年平均相对湿度：72%
(4)降雪
24 小时最大积雪深度：15.0cm(2008年南方雪灾) 。
年降雪日：一般在10 日以内
(5)风
全年主导风向为东北偏北，冬季以北风和东偏北为主，夏季多为东南风。
年平均风速：2.7m/s ；最大风速：19.1m/s 。
(6)雾日数
年平均雾日数：28.4 日；年最小雾日数：10 日。
(7)蒸发量
年平均蒸发量：1294mm 。
1.2.3 设计水量与水质
⒈ 设计水量
污水量标准包括生活污水和工业污水两部分。开发区的综合用水量定为625升/人.日，综合污水量按照给水量标准的80%计，则平均污水量标准为500 升/人.日。
按近期规划人口10 万人计算，则该污水处理厂的近期设计污水量为：平均日25000m3/d 。
2．污水水质及净化要求
原污水水质：COD 320mg/L，BOD5 150mg/L，SS 200mg/L，TN 35 mg/L，NH3-N 15mg/L，TP 4 mg/L。
污水经处理后应符合以下具体要求：
CODCr≤60mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤20mg/L，TN ≤15 mg/L，NH3-N≤5mg/L,TP 1 mg/L。
第2 章总体设计
2.1 排水体制
在城市和工业企业中通常有生活污水、工业废水和雨水，排水系统,也就是将城镇的污水、废水和雨水系统有组织地排除与处理的工程设施。排水系统通常由排水管网和污水处理厂组成。这些污废水是用一个管渠系统还是用两个、三个管渠系统来排，构成了不同的排除方式，称之为排水系统的体制。
2.1.1 合流制排水系统
目前我国大多数城市排水体制为合流制，合流制排水系统就是将生活污水、工业废水和雨水用一个管渠系统汇集排除的系统。这种体制有下面两种方式：
1.合流制
这种方式是将管渠系统分成若干排出口，将混合污水不经任何处理直接就近排八水体。这是一种合流制排水方式，国内外许多老城市几乎者是采用这种简单的排水方式。在过去，工业尚不发达，人口少，污水相对不大，采取水体的自净作用，这种排水体制被长期采用。但是在当今，科技的发展，人口增加，使污水不断增加，水质也日趋复杂，从环保卫生上来看，合流制是水环境污染的主要原因，所以在目前情况就不宜再采用这种排水体制。
2.1.2 截流式合流制
这种方式就是在江河岸边修建截流干管，并在合流干管与截流干管交汇设置溢流井。晴天时，混合污水全部由截流干管送至污水处理厂处理后排放；雨天时，当混合水是超过截流干管输水能力后，其超出部分通过溢流并泄八水体。这种体制对带有较多悬浮物的初期雨水和污水都进行处理，对保护水体是有利的，但周期性地给水体带来一定程度的污染，很明显，同为合流制，它又前者优越。这种方式，对一些旧城合流制排水系统改造是可以考虑加以采用的。
2.1.3 分流制排水系统
当生活污水、工业废水和雨水用两个或两个以上排水管渠排除时，称为分流制排水系统。其中排除生活污水，工业废水的系统称为污水排水系统；排除雨水的系统称为雨水排水系统。这种体制又有两种方式：
1.完全分流制
将城市生活污水及工业废水排到污水系统和雨水排入到雨水系统的体制为分流制。污水排至污水处理厂进行处理，雨水直接排入水体，对于新建城市、新的开发区和新建住宅小区，大都采用这种形式，分流制系统是把城市污水全部送到污水处理厂处理后排放水体，对环保卫生及防止水体污染方面无疑是比较好的排水体制。
2.不完全分流制
只建污水排水系统，未建雨水排水系统，雨水沿着地面、道路边沟和明渠泄入水体。对于常年少雨、气候干燥的城市可采用这种制。
2.1.4 排水体制的比较
排水体制的选择直接影响到对环境的污染。直泄式合流制是不经任何处理把混合污水排入水体，其对水体污染的严重性是不言而喻的，截流式合流制能将晴天时全部生活和工业废水及降雨时较脏的初期雨水截走，送往污水处理厂，这对保护水体是有利的，但在暴雨时，仍有部分混合污水通过溢流井进入水体，造成污染。分流制排水系统，将城市污水全部送至污水厂处理，但初期雨水未经处理直接排入水体，是其不足之处。一般情况下，分流制比截流式合流制在防止水体污染方面更为优越，而且较灵活，较易适应发展的需要，因此应用较广泛。
从基建投资方面来看，合流制只需一套管渠系统，其断面尺寸与完全分流制的雨水管渠基本相同，虽然合流制在污水泵站及处理厂规模上要大一些，造价要高一些，但在总体造价还是低于完全分流制，大约要低20－40％。不完全分流制由于没有雨水排水系统，所以其投资最省，施工期最短，发挥效益也快，所以对于一般新建地区，地形坡度比较好，雨水又能沿坡度流入水体，为节约初期投资，可先采用不完全分流制，以后随着建设的发展，再逐步造雨水管渠。
从维护管理方面来看，合流制管渠维护管理较简单，对于管渠中的沉积物也可利用雨天的大流是来冲刷，但污水泵站、处理厂因晴雨天的排水量变化幅度较大，增加了运行管理上复杂性。相比之下分流制污水管渠和污水处理厂，流量变化不大，不致产生沉淀物，有利于污水处理厂和管渠的运行管理。
2.1.5 排水体制选择
选择排水体制时，应当根据当地的实际条件和环保要求，通过技术经济比较来确定。
1.新建城市
(1)对于新建城市，当地形有利，在城市发展初期，可采用不完全分流制。人卫生角度上看，虽然雨水沿着地面流动，会带入一些污染物质进入水体，但由于最肮脏的生活污水已用污水管渠收集并加以处理，因此不致于对环境卫生产生很大影响；从经济上看，由于只建污水管渠，造价可大为降低，这在城市发展初期具有很大经济意义；从技术上看，由于已预留雨水管渠的位置，它可随城市发展逐步增设雨水管渠，成为较理想的完全分流制。
(2)对于建设水平要求较高且面积较大的开发区城市，应采用完全分流制。
2.旧城改造和扩建
旧城排水系统的改造和扩建，应在原排水体制的基础上加以考虑。
旧城排水系统，一般均为没有污水处理厂的合流制排水系统，污水就近排入水体，
没有预留埋设其他管线的地方。因此要将它改造为完全分流制，这在经济上要花费一笔可观的费用，在技术上也十分困难，往往难以实现。且附近水体又缺乏足够的自净能力时，才可考虑改建成其他体制。
3.因此，对某城区排水系统的改造和扩建工程中，采用具有截流制合流制排水系统为宜，截流后污水排入到污水处理厂进行处理。总之，影响排水体制的因素较多，我们应立足于本地实际条件，同时考虑
污水管排水能力发展的余地，使城市排水体制更加合理完善。根据该经济开发区的较为平坦的地势因素，故管道敷设主要以管长最短为原则，沿街道敷设，一起送入污水处理厂处理后排入长江。
2.2 污水处理厂设计规模
污水量标准包括生活污水和工业污水两部分。开发区的综合用水量定为625 升/人.日，综合污水量按照给水量标准的80%计，则平均污水量标准为500 升/ 人.日。
按近期规划人口10 万人计算，则该污水处理厂的近期设计污水量为：平均日25000m3/d。
第3 章污水处理厂设计
3.1 污水处理厂址选择
污水厂厂址选择应遵循下列各项原则
1、应与选定的工艺相适应
2、尽量少占农田
3、应位于水源下游和夏季主导风向下风向
4、应考虑便于运输
5、充分利用地形
本开发区在总体规划、专业规划及开发区建设中，已按自然地形，用地规划预留了污水处理厂位置。
3.2 污水污泥处理工艺选择
3.2.1 水质
根据《江阴临港新城经济开发区污水处理厂可行性研究报告》及江阴临港新城经济技术开发区委员会“污水处理厂可行性研究报告评审会专家组意见”，开发区管委会参照类似地区的污水水质及国家《污水综合排放标准》(GB18918-2002) 提出污水处理厂进、出水水质指标列于表3.1 污水处理厂进、出水水质指标
单位：毫克/升 表3.1
序号
项目
原污水质
出水水质
1
BOD5
160
20
2
CODCr
400
60
3
SS
125
20
4
TN
45
20
5
NH3—N
28
8（15）
6
TP
5
1
3.2.2 污水、污泥处理工艺选择
1. 处理工艺流程选择应考虑的因素
污水处理厂的工艺流程系指在保证处理水达到所要求的处理程度的前提下，所采用的污水处理技术各单元的有机组合。
在选定处理工艺流程的同时，还需要考虑各处理单元构筑物的形式，两者互为制约，互为影响。污水处理工艺流程的选定，主要以下列各项因素作为依据。
① 污水的处理程度
② 工程造价与运行费用
③ 当地的各项条件
④ 原污水的水量与污水流入工程
该污水处理厂日处理能力约2.5万吨,属于中小规模的污水处理厂。按《城市污水处理和污染防治技术政策》要求推荐，20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺，10-20万t/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱磷脱氮有要求的城市，应采用二级强化处理，如A2 /O工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。
A2O工艺污水处理量：25000m3/d
氧化沟工艺污水处理量：3000m3/d
SBR工艺污水处理量：5000m3/d
2.适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺
该污水处理厂要求对原水中的氮、磷有比较好的去除，应采用二级强化处理。根据《城市污水处理和污染防治技术政策》推荐，以及国内外工程实例和丰富的经验，比较成熟的适合中小规模具有除磷、脱氮的工艺有：AA /O 工艺，A/O 工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟及其改良工艺。A/O工艺、AA/O工艺、各种氧化沟工艺、SBR工艺这些从活性污泥法派生出来的工艺都可以实现除碳、除氮、除磷三种流程的组合，都是比较实用的除磷脱氮工艺。
一、A2O处理工艺
(1)A2/O 处理工艺是Anaerobic－Anoxic－Oxic 的英文缩写，它是厌氧－缺氧－好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O 工艺是在厌氧－好氧除磷工艺的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。
(2)A2/O 工艺的特点：
A：厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能；
B：在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其它工艺。
C：在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI 一般小于100，不会发生污泥膨胀。
D：污泥中含磷量高，一般为2.5%以上。
由于该设计对脱氮除磷有要求故选取二级强化处理，并且污水处理量25000m3/d。所以A2O工艺符合要求。因为这种工艺具有较好的除P脱N功能；具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；技术先进成
熟，运行稳妥可靠；管理维护简单，运行费用低；沼气可回收利用；国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验技术先进成熟，运行稳妥可靠，最为重要的是该工艺总水力停留时间少于其他同类工艺，节省基建费用，占地面积相对较小，在市场经济的形势下，寸土寸金，该工艺无疑具有非常大的吸引力。
3.A2/O 法同步脱氮除磷工艺的原理：
A2/O 分为三大部分，分别为厌氧、缺氧、好氧区。原污水从进水井内首先进入厌氧区，同步进入的还有从沉淀池排出的含磷回流污泥，本反应器的主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化。污水经过第一厌氧反应器进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q(Q——原污水流量)。混合液从缺氧反应器进入好氧反应器——曝气器，这一反应器单元是多功能的，去触BOD ，硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行。这三项反应都是重要的，混合液中含有NO3-N ，污泥中含有过剩的磷，而污水中的BOD 则得到去除。流量为2Q的混合液从这里回流缺氧反应器。
选定核心构筑物后,本设计的工艺流程也就相应确定了。
3.3 主要生产构筑物工艺设计
3.3.1 进水泵房
污水进水泵房由格栅间、泵房组成(泵房配电间设于离泵房不远的地方，具体布置见污水厂平面总体布置图，另外厂内另设有集中变配电间、中控室)。
⑴ 格栅间平面尺寸：长×宽=7.15 米×6.60 米，地下深6.53 米，为钢筋砼结构，格栅间内设三道进口粗格栅，两道为机械格栅，另一道为人工辅助格栅。机械格栅宽1.00 米，高2.70 米，栅条间隙20 毫米，安装倾角600 ，机械除渣。人工格栅(在机械格栅检修时做应急用)宽2.00 米，高2.70 米，栅条间隙、安装倾角均同机械格栅。
⑵ 泵房采用半地下室钢筋砼结构，平面尺寸：长× 宽=8.00 米× 16.60 米，地下埋深6.78 米，采用立式污水泵抽升污水，泵房内设五台型号为250QW700—11—37 的立式污水泵(四用一备)。单泵流量为690 米3/时，扬程为11.5 米，转速970 转/分，电机功率37 千瓦。每台泵出水管上设微阻缓闭止回阀，起吊设备采用电动单梁起重机，最大起重量为2 吨。
3.3.2 细格栅和沉砂池
共设两道进口细格栅，安装在出水井与沉砂池的连接渠道上，用于去除进厂污水中较大的漂浮物和悬浮物，以保证后续处理工艺的安全运行。细格栅(一期)分两组设置，每组设2 道进口机械弧形细格栅(旋转角为90。)及1 道人工应急格栅(国产)，渠宽为1．3m，栅隙宽为10mm，最大过栅流速为0.9m／s 。格栅的运行由格栅前、后水位差自动控制。栅渣由设于平台面以下的国产无轴螺旋输送器输出后外运处置。沉砂池采用了旋流式沉砂池(分两组设2 池，型号旋流式沉砂池Ⅱ7)，单池直径为3.05m、池深为3.13m，采用气提排砂，在排砂之前有一气洗过程，这使得排出的砂含有机物较少，有利于污水的后续生物处理及泥砂的处置。由两座沉砂池排出的泥砂经2 台国产的砂水分离器处理后外运处置。
3.3.3 A2/O 池
A2/O 生物池分两组(共2 座)，污泥负荷为0．12kgBODs／(kgMLSS·d)，污泥浓度为3.3 g／L，单池平面尺寸为51.80m×38.7m(包括隔墙厚度)，池深为5.2 m(有效水深为4.5 m)，每池分三区即厌氧区、缺氧区及好氧区，厌氧区设4台、缺氧区设4 台进口潜水搅拌机，单台搅拌机的功率为2.3 kW。好氧区设有2938 个进口膜式微孔曝气器，曝气量为1~3m3 /( h × 个)。每池设有3 根进气总管，每根总管设有1 个进口电动空气调节蝶阀(用于调节供氧量)。A2/O 工艺需有大量的混合液回流(一般为处理水量的2～4 倍)，这使得其能耗较高。为此，在设计时结合了循环流式生物池的特点，采用了类似氧化沟循环流式水力特征的池型，省去了混合液回流以降低能耗，同时在该池中独辟厌氧区除磷及设置前置反硝化区脱氮等有别于常规氧化沟的池体结构，充氧方式采用高效的鼓风微孔曝气、智能化的控制管理，这大大提高了氧的利用率，在确保常规二级生物处理效果的同时，经济有效地去除了氮和磷。该系统较常规A2/O 工艺降低能耗约0．045(kW·h)／m3。
这个我来，道路排水系统的应用与发展我非常清楚并且有一份
关于离心泵开题报告
离心式水泵的工作原理是是靠叶轮产生的真空把水从下面吸上来再打到高处，如果泵体内没水的话，真空形不成，那水就吸不上来了，如果液位高于水泵，可以利用自灌的方式把水引入泵体内，不然也需要灌水。知道它的原理就好设计论文的开题了。
摘要：为了提高传统水泵房控制方式的不足，实时监控泵房各设备的运行状态，设计了基于PLC的排水泵房自动排水监控系统，分析了系统的构成和控制软件的编制。该系统采用西门子PLC作为控制器，通过检测部件等系统自动检测液位和其他参数，对水泵的运行进行自动化控制，并将数据传到上位机中，实现远程检测。
关键词: 水泵，PLC，自动控制
1研究背景
1.1课题来源
我国排水泵房控制系统仍由很多依靠传统的人工操作方式，而传统的自动控制大多为常规的继电器带动接触器控制，其控制器通常为电位器之类，是基于电气原理的纯电气自动控制，属于模拟控制方式。如一位式的模拟控制方式，这种控制方式精度低，可靠性差，除了一些精度要求不高的场合外，现阶段一般很少采用。
随着集成技术的迅猛发展，以微处理器为核心的单片机、PLC、工控机迅速渗透到工业控制的各个领域，产生了计算机自动控制。计算机自动控制的控制器是各种类型的计算机(包括单片机、工控机及PLC等)，其最大的优点是控制器能够存储并辨识特殊的语言(程序)，根据程序的控制思想发出各种指令，控制执行机构的动作，使被控制量满足系统的要求。本次毕业设计就是将落空的排水泵控制系统进行改造，从而实现整个系统采用计算机控制技术对水泵实行自动控制和状态检测。
1.2研究目的、意义和任务
从排水泵房控制系统比较落后，完全是人为手动控制的现状来看，它十分需要增加一套控制系统，从而减轻操作人员工作量，优化运行，延长系统设备运行寿命。本课题就是设计一控制系统来解决以上问题。本系统在设计的'时候是以某工程排水泵排水系统为蓝本进行设计的。但本系统的使用并不局限于某工程排水泵排水系统。
本课题主要的任务是设计检测部分、控制部分和网络(控制器和微机通讯)部分，通过检测部分检测主水仓、补水仓液位和各泵的运行参数，并送至控制器中，通过控制器实现电动控制或自动控制。并且将数据传到地上控制室的上位机中，实现远程检测。
2 文献综述
目前，许多工厂的排水系统还采用人工控制，水泵的开停及选择切换均人工完成，完全依赖于工人的工作态度和责任心，同时人工控制也无法准确预测水位的增长速度，做不到根据水位和其他参数在用电的风谷期自动开停水泵，这将严重影响工厂自动化管理水平和经济效益，同时也容易由于人为因素造成安全隐患。
2.1控制系统总体概述
本套系统设计控制分为三部分：
现场手动控制
地下控制室电动控制
地上主控制室远程检测
通过传感器对主水仓液位的检测，来自动判断启动几台水泵进行排水(自动检测控制)，或由人为地选择启动几台水泵进行排水(电动控制或手动控制)。同时也类似地控制水泵的停止。在水泵运行的过程中对水泵的相关参数进行监控，如压力、流量、温度、转速、负压。出现故障时进行报警，若出现严重故障时，则立即停止水泵，并报警。并且把所检测到的所有数据传到地上主控制室内的上位机中。
2.2系统控制要求
2.2.1 整体要求：
1、实现以下控制：
手动控制、电动控制、自动监测控制
手动控制时要能自动切断电动控制和自动控制;自动控制时要能自动切断手动控制和自动控制;自动控制时要能自动切断手动控制和电动控制。
2、电动控制：根据所要起动的泵来自动决定阀的开闭，只需人为的来决定起动或停止哪台泵。
3、自动检测控制：不需人为的介入，根据主水仓的液位自动实现泵的启动、运转参数检测、泵的停止及故障诊断报警。
2.2.2 具体要求：
1、现场手动控制/非手动控制转换(非手动控制包括电动控制和自动检测控制)，电动控制/自动检测控制转换
2、现场手动控制直接经过电控部分控制，而电动控制/自动检测控制则经过控制器来控制
3、自动检测控制实现水泵的自动起动：
(1)根据水位信号，确定要起动水泵的台数和哪台水泵起动;
(2)关闭要起动水泵的排水阀，并确定排水管路及各分配阀的开关状态;
(3)开启真空泵;打开真空泵与水泵连接的排气阀(;水泵开始排气，并检测水泵吸入口的负压信号;
(4)当吸入口负压信号到达预定值时，起动水泵(降压启动，由电控实现);打开排水阀，关闭真空泵与水泵连接的排气阀，关掉真空泵，水泵进入正常排水运行。
在地下控制室内要实时地显示所投入运行的水泵。
4、水泵运行时的参数监控：
水泵进入正常排水运行时，检测水泵运行的参数有：
(1)、水位信号
(2)、水泵的排水压力信号
(3)、水泵吸入口的负压信号
(4)、水泵的流量信号
(5)、水泵的转速信号
(6)、水泵轴承的温度信号
在地下控制室内要实时地显示所投入运行的水泵以上参数及主水仓液位。并把这些参数传到地上控制室的上位机中。
5、自动检测控制实现水泵的自动停止：
(1)、根据水位信号，确定停止水泵台数和停哪台水泵;
(2)、切断要停止水泵的电源，关闭排水阀;
(3)、根据水位信号，当水位低于最低水位时，停止最后一台水泵，步骤同上。
(4)、水泵全部停止后，系统处于自动监控状态，随时准备起动。
6、抢险排水：
(1)当水位信号超过警戒水位时(井底水平高度)，所有水泵全部开动(起动程序同上，逐台起动，防止起动电流过大);
(2)随着水位信号的逐淅下降，当水位信号低于安全警戒线时，逐步停掉部分水泵(停止程序同上);
(3)当水位信号低于最低水位时，停掉所有水泵(停止程序同上)，系统处于自动监控状态，随时准备起动。
7、水泵运行的故障诊断及故障报警
(1)、水泵不吸水(真空信号);
(2)、流量小(真空信号，压力信号);
(3)、水泵不上水(压力信号、流量信号);
(4)、转速变化大(转速信号、压力信号、流量信号);
(5)、轴承过热(温度信号);
(6)、内部声音异常，可能原因是流量大，吸入高度过大，吸入处有空气渗入，所吸入的液体温度过高。(流量信号、负压信号、温度信号)。
出现以上故障，及时报警通知操作人员;严重故障时，报警并停止出现故障的水泵。
3 设计方案
3.1 手动控制方案的确定
1.现场手动控制直接经过电控部分来分别控制各个元件，其所需开关有：
·现场手动控制/非手动控制转换开关
·各水泵起动/停止开关
·各水泵排气阀、排水阀、分配阀打开/关闭开关
2.输出开关量有：
·各阀开启信号灯
3.2 系统电动控制/自动检测控制方案的确定
根据现场具备的条件及系统的控制要求，得到泵房控制系统的控制I/O点配置及参数显示，主要包括：
1、输入开关量：
·电动控制/自动检测控制模式选择开关
·显示各泵参数按键
·泵控制按钮
2、输入模拟量：
·输入温度
·输入负压
·输入压力
·输入液位
·输入转速
·输入流量
3、输出开关量：
·真空泵、主水泵电机起停
·电磁阀/电动阀开关
·手动模式信号灯
·电动模式信号灯
·自动模式信号灯
·故障报警灯
现场控制由PLC控制网络组成，第一台PLC检测主水仓、补水仓的液位、控制3台水泵、并控制第二台PLC，第二台PLC控制4、5、6泵;地上控制室由一台上位机组成，主要接收井下控制室传上来的主水仓液位及各台泵的运行参数。
4 进度安排
2011年8月1日—2011年9月1日 查阅文献资料并撰写开题报告
2011年9月2日—2011年9月30日 完成工艺及失效分析研究
2011年10月1日—2011年10月31日 撰写论文
2011年11月1日—2011年11月30日 论文定稿，准备答辩
参考文献
[1]潘新民.微型计算机控制技术.北京：航空航天大学出版社，1999
[2]朱晓青主编.过程检测控制技术与应用.北京，冶金工业出版社，2002
[3]黄继昌.传感器工作原理及应用实例.北京：人民邮电出版社，1998
[4]泵装置手册编辑委员会.泵装置手册.北京：机械工业出版社，1992
[6] 聂梅生.水工业过程设计手册水工业工程设备.北京：中国建筑工业出版社，1999
[7] 秦曾煌.电工学上册电工技术.北京：高等教育出版社.1999
[8]SIEMENS SIMATIC S7-200可编程控制器系统手册，订货号：6ES7 298-8FA21-V1-5D00. 2000
[9]李茂林.低压电器及配电电控设备选用手册.沈阳：辽宁科学技术出版社，1998
[10]王仁祥.常用低压电器原理及其控制技术.北京：机械工业出版社，2001
[11]周军.电气控制及PLC.北京：机械工业出版社，2001
[12] 殷洪义.可编程控制器选择设计与维护.北京:机械工业出版社，2002
相关资料：
超声波多普勒流量计测量原理
1．基本工作原理
超声波多普勒流量计的测量原别是以物理学中的多普勒效应为基础的。根据声学多普勒效应，当声源和观察者之间有相对运动时，观察者所感受到的声频率将不同于声源所发出的频率。这个因相对运动而产生的频率变化与两物体的相对速度成正比．
在超声波多普勒流量测量方法中，超声波发射器为一固定声源，随流体一起运动的固体颗粒起了与声源有相对运动的“观察者”的作用，当然它仅仅是把入射到 固体颗粒上的超声波反射回接收据．发射声波与接收声波之间的频率差，就是由于流体中固体颗粒运动而产少的声波多普勒频移．由于这个频率差正比于流体流速， 所以测量频差可以求得流速．进而可以得到流体的流量．
因此，超声波多普勒流量测量的一个必要的条件是：被测流体介质应是含有一定数量能反射声波的固体粒子或气泡等的两相介质．这个工作条件实际上也是它的 一大优点，即这种流量测量方法适宜于对两相流的测量，这是其它流量计难以解决的问题．因此，作为一种极有前途的两相流测量方法和流量计，超声波多普勒流量 测量方法目前正日益得到应用．
2．流量方程
假设，超声波波束与流体运动速度的夹角为 ，超声波传播速度为c，流体中悬浮粒子运动速度与流体流速相同，均为u．现以超声波束在一颗固体粒子上的反射为例，导出声波多普勒频差与流速的关系式．
如图3—39所示，当超声波束在管轴线上遇到一粒固体颗粒，该粒子以速度u沿营轴线运动．对超声波发射器而言，该粒子以u cos a的速度离去，所以粒子收到的超声波频率f2应低于发射的超声波频率f1，降低的数值为
f2－f1＝－ f1 （3－73）
即粒子收到的超声波频率为
f2＝f1－ f1 （3－74）
式中 f1――发射超声波的频率；
a――超声波束与管轴线夹角；
c――流体中声速。
固体粒子又将超声波束散射给接收器，由于它以u cos a 的速度离开接收器，所以接收器收到的超声波频率f3又一次降低，类似于f2的计算，f3可表示为
f3＝f2－ f2 （3－75）
将f2的表达式代入上式，可得：
f3＝f1（1－ )2
＝f1（1－2 ＋ ） （3－76）
由于声速c远大于流体速度u，故上式中平方项可以略去，由此可得：
f3＝f1（1－2 ） （3－77）
接收器收到的超声波频率与发射超声波频率之差，即多普勒频移 f1，可由下式计算：
f＝f1－f3＝f1－f1（1－2 ）
＝f1 （3－78）
由上式可得流体速度为
u＝ f （3－79）
体积流量qv可以写成：
qv＝uA＝ f （3－80）
式中，A为被测管道流通截面积．
出以上流量方程可知，当流量计、管道条件及被测介质确定以后，多普勒频移与体积流量成正比，测量频移 f就可以得到流体流量qv。
5．关于流量方程的几点讨论
(1)流体介质温度对测量的影响
由流量方程可见，流虽测量结果受流体中的声速c的影响．一般来说，流体中声速与介质的温度、组分等有关，很难保持为常数．为了避免测量结果受介质温度、组 分变化的影响，超声波多普勒流量计一般采用管外声楔结构，使超声波束先通过声楔及管壁再进入流体。设声楔材料中的声速为c1；流体中声速为c；声波由声楔 进入流体的入射角为 ；在流体中的折射角为 ；超声波束与流体流速夹角为a；见图3－40所示，根据折射定理，有：
＝ ＝
代入流量关系式，可得：
qv＝ f （3－81）
由此式可见，采用声楔结构以后，流量与频移关系式中仅含有声楔材料中的声速c1而与流体介质中的声速c无关．而声速c1温度变化要比流体中声速c随温度变化小一个数量极，且与流体组分无关．所以，采用适当材料制造声楔，可以大幅度提高流量测量的准确度．
(2)信息窗与平均多普勒频移
为有效地接收多普勒频移信号，超声波多普勒流量计的换能器通常采用收发一体结构，见图3—41所示．由图中可见，换能器接收到的反射信号只能是发射晶片和接收晶片的两个指向性波束重叠区域内的粒子的反射波，这个重叠区域称为多普勒信号的信息窗
图3－40 声楔与声波的折射
流量计接收换能器所收到的信号就是由信息窗中所有流动悬浮粒子的反射波叠加，即其信息窗内多普勒频移为叠加的平均值．平均的多普勒频移 f可以表示为
f＝ （I＝1，2，3…） （3－82）
式中 f——信息窗内所有反射粒子的多普勒频移的平均值；
Ni——产生多普勒频移 fi的粒子数；
fi－一任一个悬浮粒子产生的多普勒频移．
从上述讨论可知，该流量计测得的多普勒频移信号仅反映了信息窗区域内的流体速度，所以要求信息窗应位于管内接近平均流速的区域上，才能使其测量值能反映管内流体的
平均流速．但是管内平均流速区域的位置是一与雷诺救有关的函数，当管内流动的雷诺数Re发生变化时，其平均流速区域位置也将改变．而一旦流量计安装完毕， 其多普勒信息窗位置就固定了，为使测得的多普勒频移信号 f能在不同雷诺数Re条件下均能正确地反映流量值，在流量计算公式中引入流速修正系数K．流速修正系数K是雷诺数Re和信息窗位置的函数，用它来对因上述 原因引起的测量误差进行修正．因此，超声波多普勒流量计的实际流量计算式可以写成：
图3－41 多普勒信息窗
qv＝ （3－83）
式中，符号意义同前。
其他相关：
超声波流量计的基本原理及类型
仅供参考，请自借鉴
希望对您有帮助
