1.1研究意义

随着社会的迅速发展和人民生活水平的不断提高，自然界自净的能力远远不够，只能靠收集污水集中处理，以保护我们的水资源。如果没有污水厂，现在的城市就只能弥漫在臭水沟的环境中。对生活环境，生态环境有极大地影响，因此污水排放的问题越来越受到重视。城镇排水工程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。

现天门市城关镇是全县政治、经济、文化和科学技术中心。同时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。天门市的城镇排水工程基础设施建设是不可或缺的。

1.2研究现状

设计中，主要包括对排水管网的设计和污水处理厂的设计。在设计中涉及的问题之中主要有三个，分别是排水体制的选择问题、管道定线问题、生物处理工艺的选取。

1.2.1排水体制现状

合流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一种管渠内排除的系统。最早出现的合流制排水系统，是将排除的混合污水不经处理直接就近排入水体，国内外很多老城市以往几乎都是采用这种合流制排水系统，由于污水未经处理就排放，使收纳水体招收严重污染。现常采用截流式合流制排水系统，晴天和初降雨时所有污水都排送至污水厂，当混合污水的流量超过截流干管的输水能力后，部分混合污水姜直接排入水体；分流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水分别在两种或两个以上各自独立的管渠内排除的系统。分流制排水系统实现雨污分流，但是对于初雨未处理，对城市水体也会造成污染。对于排水系统的体制选择，是城市和工业企业排水系统规划和设计的重要问题。排水系统体制的选择应满足环境保护的需要，根据当地条件，通过技术经济比较确定。

1.2.2管道的设计布局现状

排水管网的平面布局包括确定排水区界、划分排水流域和管道定线. 正确的定线是合理、经济的设计污水管道系统的先决条件, 也是污水管道系统设计的重要环节.遗传算法( Genetic Algorithms, 简称 GA 法)是近年迅速发展起来的一项优化技术, 该方法源于达尔文的生物进化理论。1975 年美国 Holland 等提出了GA的系统概念和方法，20 多年来 GA 在越来越多的领域中得到了应用, 显示了巨大的优越性。

1.2.3生物处理法应用现状