摘 要

随着我国现代化的发展，城市基础建设和各种系统设施正在日益完善。但是仍有许多城市在污水、雨水管网建设，污水厂建设上存在不完善的情况。但在城市的发展中，排水系统及其相关工程也发挥了显著作用，为城市环境和居民用水安全带来了改变和提升。

为了学习实践对某一城市排水系统及工程的改善，加深认识。本设计主要针对邯郸市复兴区进水排水系统的设计，主要包括：污水管网系统、雨水管网系统、污水厂。污水厂中构筑的设计包括：提升泵房、细格栅旋流沉砂池、改良AAO工艺、二沉池、深度处理构筑物、污泥处理构筑物。

经过本设计，邯郸市复兴区排水系统将采用雨、污分流，雨水收集以后排入沁河，污水收集以后统一送入污水厂处理。使规划区内减少或杜绝偷排、乱排的情况，以实现规划区内水体和居民生活环境改善，确保居民的用水安全。

关键词：邯郸市复兴区排水工程；污水管网系统；雨水管网系统；改良AAO工艺

Abstract

With the development of China's modernization, urban infrastructure construction and all kinds of system facilities are improving day by day. But there are still many cities in sewage, rain pipe network construction, sewage plant construction is not perfect. However, in the development of the city, the drainage system and related projects have also played a significant role, bringing changes and improvements to the urban environment and residents' water safety.

In order to study and practice the improvement of a city's drainage system and engineering. This design mainly aims at the design of water inlet and drainage system of Handan fuxing district, including sewage pipe network system, rainwater pipe network system and sewage plant. The design of sewage treatment plant includes lifting pump house, fine grid swirl sand sink, improved AAO process, secondary sink, deep treatment structure, sludge treatment structure.

By this design, the drainage system of the fuxing district of handan city will adopt rain and sewage diversion, and the rainwater will be collected and discharged into the qinhe river, and the sewage will be collected and sent to the sewage plant for treatment. In order to improve the water body and the living environment of the residents in the planned area and ensure the safety of the residents' water use, it is necessary to reduce or put an end to the illegal and disorderly drainage in the planned area.

Key Words：Handan fuxing district drainage project；sewer reticulationg system；rainwater pipe network system；A²/O

目录

第一章 绪论 1

1.1 设计背景、目的和意义 1

1.2 国内外现状及设计预期目标 1

1.3设计成果 2

第二章 管网设计说明书 3

2.1 设计原始资料 3

2.2 排水方案 3

2.3 管道材料、接口和基础 5

2.4 管网系统投资估算 5

第三章 管网设计计算书 6

3.1 原始资料 6

3.2 排水方案选择 7

3.3 污水管网计算 10

3.4 雨水管网计算 13

3.5 管道埋深 管材 衔接方式选择 16

3.6 管网投资估算 17

第四章 污水厂设计说明书 19

4.1 设计数据及工艺选择 19

4.2 一级处理工艺 19

4.3 二级处理工艺 21

4.4深度处理工艺 23

4.5 计量设备及配水井 27

4.6 污泥处置设备 28

4.7 污水提升泵房 29

4.8 其他附属构筑物 29

4.9 污水处理厂工程投资估算 30

4.10 污水处理厂总体布置 30

第五章 污水厂设计计算书 35

5.1 设计依据 35

5.2 粗格栅设计计算 37

5.3 细格栅设计计算 41

5.4 沉砂池设计计算 44

5.5 改良A2/O工艺设计计算 47

5.6 二沉池设计计算 58

5.7 深度处理 64

5.8 高密度沉淀池设计计算 65

5.9 V型滤池设计计算 72

5.10 消毒设计计算 81

5.11计量及配水设施 84

5.12 污泥处理构筑物计算 88

5.13 附属构筑物计算 89

5.14 污水提升泵房设计 90

5.15 污水厂平面布置 92

5.16 污水厂高程布置 93

5.17污水厂工程投资估算 97

第六章 总结 99

参考文献 100

附录一 污水分区 102

附录二 污水水力计算表 103

附录三 雨水分区 107

附录四 雨水水力计算表 110

致谢 119

1. 绪论

1.1 设计背景、目的和意义

邯郸市复兴区位于邯郸市西部，是邯郸市的主城区，辖区内人口37万，覆盖面积134.2平方公里，驻区企业众多，拥有多家大中型企业，是邯郸市的重、化工业区。地理位置被中国三大经济圈所环绕，具有显著的交通优势。邯郸市四季分明，拥有丰富的植物资源、动物资源与矿藏资源，属温带大陆性季风气候，夏季主导风向为东南分及东风，冬季常年为西北风。复兴区地势自西向东呈阶梯状下降，地貌类型复杂多样。在所设计区域内，整体地势为西北高，东南低。在设计区域南面有沁河蜿蜒流过。

邯郸市城区发展迅速，但是该区域内污水管网与雨水管网建设不健全，仍然存在偷排和乱排的情况。原有管道建设时间长，设施标准不高、系统不完善，多处管段存在老化、局部地区污水、雨水管网不配套等问题。而随着城市的发展，生活污水、工业废水如果不经过处理就排入河流会对环境造成不可挽回的后果，同时这些情况也对当地居民的生活环境以及用水安全性带来潜在危害。

为了改善当地情况，避免污水偷排、乱排的情况发生，针对上诉背景本设计将对设计区域城区部分的污水管网、雨水管网进行设计和改造并新建污水厂进行处理以保证污水排放可以达到国家标准。

结合城市未来的发展，进一步完善污水、雨水管网改造建设，合理布置污水厂并对区域内生活污水和工业废水进行有效处理。最大程度的减少了污水对城市环境的污染，进行城区管网的建设改善了市区河流的水体质量，污水厂的建设也实现了经济效益、社会效益和环境效益的和谐统一。良好的排水设施建设也影响着城市的环境投资，城市的发展水平和卫生环境。总而言之，排水系统的完善是城市各项发展不可缺少的一环。通过本设计，对于城区管网的改造和对污水厂的规划，可以满足邯郸市城市发展的速度，进一步提升城市形象，加强城市环境建设，还居民一个“山青水秀”的居住环境，建设各项全面的企业环境，为城市化的进一步发展打下坚实的基础。

1.2 国内外现状及设计预期目标

目前，国内很多城区排水官网存在建设时间长、维护不及时、管道老化严重的问题。且国内老城区多采用合流制，新城区及老城区改建偏向于分流制的建设。外国仍有很多城市采合流制，但是其发展比较成熟，排水系统建设完善。像德国、日本、美国等国家排水系统覆盖面积广，密度高。相比国内，除了管网老化等问题，管网覆盖面积也不够广，系统也不够完善，虽然近几年加速了管网的建设但是与发达国家相比仍有一定的差距，所以排水管网的和污水厂的建设与完善任重道远。

本设计主要针对设计背景中邯郸市复兴区的排水、雨水管网进行建设并设计一座出水水质可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB1918-2002）一级A标准的污水处理厂。

1.3设计成果

1. 污水管网、雨水管网初步设计（包括排水体制选择，经济计算等）
2. 污水处理厂设计（包括工艺流程选择、构筑物详图、污水厂平面高程布置等）
3. 管网设计说明书

2.1 设计原始资料

2.1.1城市概况

复兴区位于河北省南部，邯郸市区西部。复兴区建于1980年10月，原为邯郸市市区的一部分，与丛台区、邯山区同时建立。邯郸市的工业获得了迅速发展，在京广铁路以西建成了以钢铁、化工为主的工业区，并修建了复兴路，该区域以全市三百分之一的土地面积创造了对全市经济十分之一贡献率，复兴区因此而得名。复兴区是邯郸市的重、化工业区，全区辖1个镇，2个乡，7个街道办事处，人口74万，区域面积243.35平方公里。复兴区辖：胜利桥街道、百家村街道、铁路大院街道、化林路街道、庞村街道、二六七二街道、石化街道、彭家寨乡、康庄乡、户村镇。

复兴区是邯郸市的主城区，位于邯郸市区西部。总面积134.2平方公里，下辖1个工业园区1个镇2个乡、7个街道办事处、共有45个城市社区、15个农村社区、41个行政村，人口37万，基层党组织400多个，党员10000多名。驻区企业众多，拥有120余家大中型企业，区域生产总值达到500多亿元。

2.1.2自然条件

复兴区属暖温带大陆性季风气候，四季分明。春季风多干旱，夏季炎热多雨，秋季温和凉爽，冬季寒冷干燥，年平均气温13.5℃，最冷月份（一月）平均气温-2.3℃，极端最低气温-19℃，最热月份（七月）平均气温26.9℃，极端最高气温42.5℃，全年无霜期200天，年日照2557小时。

地势自西向东呈阶梯状下降，高差悬殊，地貌类型复杂多样。以京广铁路为界，西部为中、低山丘陵地貌，东部为华北平原。海拔最高1898.7米，最低32.7米，相对高差1866米，总坡降为11.8‰。全市自西向东大致可分为五级阶梯：西北部中山区、西部低山区、中部低山丘陵区、中部盆地区、东部洪积冲积平原。

2.2 排水方案

2.2.1排水体制选择

排水体制有雨水污水分流制与合流制两种基本形式。分流制是用不同管渠系统分别收集、输送污水和雨水。污水经污水系统收集并输送到污水处理厂处理，达到排放标准后排放；雨水经雨水系统收集，根据需要，经处理或不经处理后，就近排入水体，合流制则是以同一管渠系统收集、输送雨水和污水，旱季污水经处理后排放，雨季污水处理厂需加大雨污水处理量，并在水环境容量许可情况下，排放部分雨污水。分流制可缩小污水处理设施规模、节约投资，具有较高的环境效益。与分流制系统相比，合流制管渠投资较小，同时施工较方便。针对邯郸市复兴区排水系统的改造选择雨、污分流的排水体制。

2.2.2污水厂厂址选择

污水厂厂址的选择需要遵守以下原则：

1. 厂址位于城镇水体下游；
2. 厂址应具备较好的工程地质条件；
3. 厂址应便于污水收集，输送以及污水、污泥的排放和回用；
4. 厂址应考虑汛期不受洪水威胁；
5. 厂址应具备方便的交通运输和水力条件；
6. 厂址应尽可能少占农田或不占农田，并尽量减少拆迁；
7. 要充分利用地形，应选择有适当坡度的地区，以满足污水处理构筑物的高程布置的需求，减少土方工程量。若有可能，宜采用污水不经水泵提升而自流流入处理构筑物的方案，以节省动力费用，降低处理成本。
8. 根据城市总体发展规划，污水处理厂厂址的选择应考虑远期发展的可能性，并合理的留有扩建用地。

本设计中污水厂建在水体下游，城市东南面，因为夏季主导风向为东南风，所以污水厂内需要做相应的除臭措施。

2.2.3污水管网设计说明

污水管网的设计，根据复兴区地形和街区进行排水分区划分。尽量使面积大小相近，以保证管道系统能够合理分担排水面积。污水管在街区内按照周边式布置，干管敷设在南面主干道下面，收集支管污水后送到下游水厂进行处理后再排放。

污水管网最不利点检查井编号为1，通过控制最不利点的埋深来减少后续管道埋深。而邯郸市复兴区又位于北方，考虑冰冻线对管道覆土厚度的影响，所以考虑管道覆土厚度为1.10m，通过覆土厚度来控制管道埋深，雨水管埋深也考虑相同情况。

污水管网的分区见附录1，污水水力计算表见附录2。

2.2.4雨水管网设计说明

雨水管道在设计时，由于雨水依靠重力排走，所以需要充分利用复兴区的地形。在南北方向上，复兴区北高南低，所以雨水干管按照南北走向敷设，收集支管雨水后直接排入沁河。

雨水管网的分区见附录3，雨水水力计算表见附录4。

2.3 管道材料、接口和基础

污水管采用钢筋混凝土管，雨水管采用为钢筋混凝土管和砖砌暗渠。

污水管道的接口采用水泥砂浆抹带接口和钢丝网水泥砂浆抹带接口两种形式。采用承插口连接。雨水管道接口采用水泥砂浆抹带接口，采用承插口连接。

基础采用混凝土基础，选择混凝土基础因为：

1. 管道在地下水位以上或以下都可以使用；
2. 管径200~2000mm，适用范围大；
3. 管道埋深为0.8~6.0m都可以使用；

2.4 管网系统投资估算

通过计算可以得出污水管网系统投资费用为9120万元，雨水管网系统投资费用为9940万元。

1. 管网设计计算书

3.1 原始资料

3.1.1城市概况

复兴区位于河北省南部，邯郸市区西部。复兴区建于1980年10月，原为邯郸市市区的一部分，与丛台区、邯山区同时建立。邯郸市的工业获得了迅速发展，在京广铁路以西建成了以钢铁、化工为主的工业区，并修建了复兴路，该区域以全市三百分之一的土地面积创造了对全市经济十分之一贡献率，复兴区因此而得名。复兴区是邯郸市的重、化工业区，全区辖1个镇，2个乡，7个街道办事处，人口74万，区域面积243.35平方公里。复兴区辖：胜利桥街道、百家村街道、铁路大院街道、化林路街道、庞村街道、二六七二街道、石化街道、彭家寨乡、康庄乡、户村镇。

复兴区是邯郸市的主城区，位于邯郸市区西部。总面积134.2平方公里，下辖1个工业园区1个镇2个乡、7个街道办事处、共有45个城市社区、15个农村社区、41个行政村，人口37万，基层党组织400多个，党员10000多名。驻区企业众多，拥有120余家大中型企业，区域生产总值达到500多亿元。

3.1.2自然条件

复兴区属暖温带大陆性季风气候，四季分明。春季风多干旱，夏季炎热多雨，秋季温和凉爽，冬季寒冷干燥，年平均气温13.5℃，最冷月份（一月）平均气温-2.3℃，极端最低气温-19℃，最热月份（七月）平均气温26.9℃，极端最高气温42.5℃，全年无霜期200天，年日照2557小时。

地势自西向东呈阶梯状下降，高差悬殊，地貌类型复杂多样。以京广铁路为界，西部为中、低山丘陵地貌，东部为华北平原。海拔最高1898.7米，最低32.7米，相对高差1866米，总坡降为11.8‰。全市自西向东大致可分为五级阶梯：西北部中山区、西部低山区、中部低山丘陵区、中部盆地区、东部洪积冲积平原。

3.1.3城区排水现状及排水规划

（1）城区排水现状

邯郸市复兴区内建设有雨水管道和污水管道，但是由于建设年限久，污水、雨水管线规划不健全，建设规模小且建设标准低，多出管段存在老化的情况。雨水和污水管网设施不配套，仍然存在偷排、乱排的情况。

现在主要针对邯郸市复兴区城区部分进行改造，规划区内以住宅为主，有部分工业企业。在规划区南面有沁河流过，拟计划将雨水排入沁河，将污水厂沿河下游布置。