摘 要

本设计是在天门市天门河以北管沟以西片区拟建一套排水管网及一座工程规模为12万m³/d的污水处理厂。通过综合考虑地理环境和城市概况，新城区采用分流制排水体制，而老城区采用合流制排水体制，雨天通过溢流井后汇入分流制排水主干管内，可完善城区内的污水收集系统，最大程度减少污水对城市环境的污染。根据污水厂的规模、进水特性、处理要求、运行费用和维护管理等情况，经技术经济比较分析，确定采用A²/O生物脱氮除磷处理工艺，可以同时完成有机物的去除，硝化脱氮、除磷等功能，好氧池能将NH₃-N完全硝化，缺氧池则完成脱氮功能，厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。该工艺的污水处理流程为：污水从中格栅到污水提升泵房，再从泵房到细格栅，然后到旋流式沉砂池，然后进入生物池（即A²/O反应池），再从生物池进入二沉池，污水经再经过化学除磷并消毒后排入水体；污泥处理流程为：二沉池产生的剩余污泥运入贮泥池，二沉池的回流污泥则通过管道再次进入A²/O反应池，贮存后的污泥，进入污泥脱水车间，最后外运处理。通过此工艺的处理，出水水质可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准。此外，该工艺还具有高效、节能的特点，具有广泛的适应性，符合本设计的实际要求。

关键词：A²/O工艺；脱氮除磷；污水处理；污泥处理

Abstract

This design is to be built a set of drainage pipe network in the north of Tianmen River and in the west of the trench,and to be proposed an engineering scale of 12,0000 m³/d of waste water treatment plant in Tianmen City. By considering the geographical environment and the general situation of the city, the new city uses the divided drainage system, and the old city uses combined drainage system, the rainwater through the overflow well imports the main pipe of divided drainage system, this way can improve the urban sewage collection system, reduce sewage pollution of the urban environment furthest.On the basis of the scale of the project, water features, processing requirements, operating costs and maintenance management, etc., through technical and economic comparison analysis to determine the use of A²/O biological nitrogen and phosphorus removal processes. It can be completed simultaneously organic removal, denitrification, phosphorus and other functions, the aerobic tank can completely NH₃-N nitrification, denitrification functions complete the anoxic, anaerobic and aerobic pool combined to complete phosphorus removal capabilities.The process of sewage treatment process: sewage from the coarse grid to the sewage lift pump, from pump to the fine grid, and then to the vortex-type grit chamber, and then into bio-pool ( A²/O reaction cell), and then from the biological cell into two settling tank, then through chemical phosphorus removal and contact with sewage after disinfection tank and discharged into water bodies; sludge treatment process:secondary settling tank sludge generated transported into the sludge storage tank, two return sludge settling tank through pipes, re-enter the A²/O reaction cell, through sludge storage, sludge enter the sludge thickening and dehydration plant, finally outward transport processing. Through this process of treatment, effluent can achieve "urban sewage treatment plant pollutant discharge standards" (GB18918-2002) in a A standard.In addition, the process also has high efficiency, energy-saving features, with a wide range of adaptability, suited to the actual requirements of the design.

Keywords: A²/O process; nitrogen and phosphorus removal; sewage treatment; sludge treatment

1. 绪论

1.1 目的及意义

城市排水管网是现代化城市不可缺少的重要基础设施，对城市经济发展具有重要影响，是城市水环境保护和城市排涝防洪的决定性工程。

然而，我国多数城市排水管道不成系统，有的利用街道、河道排水，影响环境卫生，有的排水能力差导致内涝严重。加之经济快速发展，城市规模迅速扩大，城市生活污水和工业废水的排放量增加，给城市水环境带来了巨大的污染压力。

天门市城关镇是全县政治、经济、文化和科学技术中心。天门市地理位置优越，是湖北省五个经济区之一鄂中南经济区的组成部分；也是湖北省三条重要经济走廊之一，武汉至宜昌经济走廊城镇群的组成部分；还是汉江中游的重要城市之一。天门河以北管沟以西片区由东南部老城区及向西向北扩展的新城区组成，随着城市经济建设的快速发展，城市管网建设没有跟上城市化进程的脚步，主城区污水管网工程设施建设滞后、污水管网设施标准不高、设施老化以及污水系统不完善，局部地区污水管网不配套，部分地方污水没有出路等问题日显突出，致使城市污水无法合理通畅的排出，水环境污染严重。

为解决上述问题，本次设计为天门河以北管沟以西片区排水管网及天门市污水厂设计，结合城市排水现状和城市未来发展，通过调整、完善城区内的污水收集系统，实现区内污水全部经排水系统进入污水处理厂集中处理。坚持整体规划、分期建设的原则规划污水管道；充分考虑现状，尽量利用和发挥原有的排水设施的作用，使规划排水系统与现有排水系统合理地有机结合，在充分利用现有污水管网的基础上结合城市地理条件，改造和规划建成区污水排水系统，尽可能避免污水外溢，最大程度减少污水对城市环境的污染，达到经济效益、社会效益和环境效益的统一。

1.2 城市概况

1.2.1 城市规划简述

天门市城关镇是全县政治、经济、文化和科学技术中心。1987年8月，经国务院批准，天门县改为天门市(县级)。1994年10月，国务院批准天门市为湖北省直管市。天门市地理位置优越，上通荆沙，下接武汉。市域东接应城、汉川，西连荆门、钟祥，北部与京山接壤，南部与仙桃、潜江以水为邻。天门市是湖北省五个经济区之一鄂中南经济区的组成部分；也是湖北省三条重要经济走廊之一武汉至宜昌经济走廊城镇群的组成部分；还是汉江中游的重要城市之一。天门市是平原经济和山区经济相互吸引和相互辐射的结合地带。

1.2.2 人口与用地规划

天门市天门河以北管沟以西片区规划面积7.03km²，片区内设计人口远期（2030年）6.1万人，近期（2020年）4.8万人。

表1.2 区域用地规划

1.2.3 城市绿地面积

全区建成后绿化面积为约占总面积的20％。

1.2.4 污水厂建设规划

天门市城区规划建1座污水处理厂，污水厂设计规模近期12.5×10⁴m³/d，远期25×10⁴m³/d。污水厂位于天门河南岸与杨家新沟交汇处附近，污水厂距离竟东路穿越天门河的桥梁约5km。天门河以北老城区拟通过局部泵站提升至本区域，由污水主干管输送至河山支渠以南集中处理。污水厂整平后地面高程为22.00m，进厂污水管管径为1800mm，管道埋深为6.53m。

1.2.5 城市排水现状简述

天门河以南河山支渠以北片区内目前尚无完善的排水管道系统。

1.3 主要研究内容

（1）排水管网规划及设计：管道系统的规划及排水体制的选择；污水量、雨水量的计算；管道系统的设计及水力计算。

（2）城市污水厂的设计：污水厂进水水质及处理程度的确定；污水厂平面、高程布置；污水处理工艺设计计算及各处理构筑物图纸绘制。

（3）工程总概算和成本估算。

第二章 设计说明

2.1 自然条件

2.1.1 地理位置

天门市位于湖北省中部，地处江汉平原北部，汉江下游左岸。市域东接应城、汉川，西连荆门、钟祥，北部与京山接壤，南部与仙桃、潜江以水为邻。。地处地处东经 112 ° 48 ′，北纬 30 ° 37 ′。

2.1.2 气象资料

（1）气温

年 平 均：16.2℃

历年最高：41.4℃

历年最低：-14.2℃

（2）降雨量

年 平 均：1101.4毫米 历年最大：1987.8毫米

历年最小：835.3毫米 日 最 大：198.7毫米