摘 要

本设计主要由两部分构成，分别是湖北省枝江市北部城区排水管网设计和后续污水处理厂设置。根据枝江市的城区所处地理位置，排水管网采用雨、污分流制，即将污水收集并输送到污水处理厂，而雨水在收集后就近排入水体。污水处理厂根据水厂规模并且考虑脱氮除磷的要求，采用A-A-O同步脱氮除磷工艺。该工艺的污水处理流程为：中格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→A-A-O生物反应池→二沉池→滤池→消毒池→出水排放。污泥处理则采用浓缩脱水一体机。通过此工艺流程，污水处理厂出水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级A标准。

设计中对污水管网、雨水管网以及污水处理厂的污水处理流程的各主体构筑物如中格栅、提升泵房、细格栅、平流沉砂池、A-A-O生物反应池、辐流式二沉池、滤池、和接触消毒池等进行了系统、详细的设计计算和说明。

关键词：排水管网、污水处理、A-A-O同步脱氮除磷工艺、污泥处理

Abstract

This design mainly consists of two parts, namely, the design of the drainage network of the northern urban area of Zhijiang City, Hubei Province, and the subsequent establishment of a sewage treatment plant. According to the location of the urban area of Zhijiang City, the drainage network adopts a rainwater and sewage diversion system. The sewage is collected and transported to the sewage treatment plant, and the rainwater is discharged into the water body immediately after collection. The sewage treatment plant, according to the scale of sewage treatment plant and considering the demand of nitrogen and phosphorus removal, uses Anaerobic-Anoxic-Oxic simultaneous denitrification and phosphorus removal process. The process of sewage treatment process is: the medium screen→the pumping station→the fine screen→the grit pool→the Anaerobic-Anoxic-Oxic biological reaction tank→the secondary settling tank→the filter→the disinfection tank→discharged into the river. The sludge treatment is used in the method of centrifuge enrichment firstly and then dehydration. After this sewage treatment process, the effluent water quality of the sewage treatment plant will reach the first class A standard of lt;lt;pollutant discharged standard of urban sewage treatment plantgt;gt;(GB18918-2002).

In this design, the major content is about the calculation and introduction of sewage pipe network, rainwater pipe network and the main structures in sewage treatment process such as medium screen, pumping station, fine screen, grit pool, Anaerobic-Anoxic-Oxic biological reaction tank, secondary settling tank, disinfection tank etc, in detail and systematically.

Key words：drainage pipe network , sewage treatment,Anaerobic-Anoxic-Oxic simultaneous denitrification and phosphorus removal process, sludge treatment

目录

第一章 绪论 1

第二章 设计说明书 3

2.1原始资料 3

2.1.1自然条件 3

2.1.2城市概况 3

2.1.3设计任务 4

2.1.4设计采用的主要规范和标准 4

2.2排水体制 4

2.2.1排水体制的设计原则 4

2.2.2排水体制的选择 5

2.3排水管网系统的布置形式 6

2.3.1总平面布置原则 6

2.3.2 布置形式的选择 6

2.4污水管网系统设计说明 6

2.4.1排水流域的划分  7

2.4.2污水管网定线 7

2.4.3污水管网控制点的选择 8

2.4.4污水设计管段划分 8

2.4.5污水管段排水面积的划分 8

2.4.6污水管道流量计算 8

2.4.7污水管道水力计算 10

2.4.8排水管渠材料、接口及基础 13

2.4.9管道平面图与纵剖面图的绘制 14

2.5雨水管网系统设计说明 14

2.5.1划分排水区域 15

2.5.2雨水管网定线 15

2.5.3雨水管网面积划分 15

2.5.4雨水管道流量计算 15

2.5.5雨水管道水力计算 16

2.5.6雨水管道管材及管道用量 18

2.5.7雨水管道平面图 18

2.6污水处理厂设计说明 18

2.6.1厂址选择 18

2.6.2工艺选择 19

2.6.3构筑物选择 22

2.6.4水量与水质 26

2.6.5污水处理厂各构筑物设计说明 26

2.6.6污水处理厂平面布置 34

2.6.7污水处理厂高程布置 34

2.7排水工程投资估算 35

2.7.1污水厂工程投资W 35

2.7.2远期规划附加投资 35

2.7.3污水厂直接费用 35

2.7.4污水厂处理成本估算 36

第三章 设计计算书 37

3.1设计流量 37

3.1.1居住区生活污水设计流量 37

3.1.2工业废水设计流量 38

3.1.3地下水渗入量 38

3.2设计水质 39

3.2中格栅 41

3.2.1设计参数 41

3.2.2设计计算 41

3.3提升泵房 43

3.3.1设计参数 43

3.3.2设计计算 43

3.4细格栅 47

3.4.1设计参数 47

3.4.2设计计算 47

3.5平流式沉砂池的设计 48

3.5.1设计参数 48

3.5.2设计计算 49

3.6生物池 51

3.6.1设计参数 51

3.6.2生物池设计计算 51

3.6.3曝气系统计算 55

3.6.4厌氧池设备选择 59

3.6.5缺氧池设备选择 59

3.6.6排泥系统计算 59

3.6.7生物进出水系统设计计算 61

3.7幅流式二沉池 62

3.7.1主体设计 62

3.7.2其他设计 65

3.8滤池 68

3.8.1设计参数 68

3.8.2设计计算 68

3.9消毒 72

3.9.1.消毒剂 72

3.9.2氯库及加氯间的设计 73

3.9.3 接触池设计 74

3.9.3 接触池其他设计 75

3.10 化学除磷 76

3.11污泥处理设计计算 77

3.11.1污泥量计算 77

3.11.2集泥池 79

3.11.3回流污泥泵的设计 79

3.11.4剩余污泥泵的设计 79

3.11.5贮泥池计算 80

3.11.6浓缩脱水车间 80

第四章 污水处理厂平面与高程布置 83

4.1污水处理厂平面布置 83

4.2污水处理厂高程布置 83

4.2.1各处理构筑物及连接管渠的水头损失计算 83

4.2.2污水系统高程计算 85

第五章 排水工程投资估算 87

5.1污水厂处理工程投资估算 87

5.1.1污水厂工程投资W 87

5.1.2远期规划附加投资 87

5.1.3污水厂直接费用 87

5.1.4污水厂处理成本估算 87

5.2 单位水成本费估算 89

5.3 管道工程投资估算 90

第六章 结论 92

参考文献 93

附录 94

致谢 95

第一章 绪论

近年来，我国城市化发展步伐不断加快，城市基础设施建设的重要性日益凸显。城市水环境系统是城市基础设施建设的重要组成部分，包括供水系统、雨水及污水的收集处理和排放系统等多项内容。长期以来，向城市提供满足“量”和“质”要求的充足的用水，并迅速排出使用过的“污水”和天然降落的“雨水”是城市供水和排水系统设计的前提和目标。其中，污水、雨水的收集处理和排放问题对城市建设以及生态环境产生着尤其深远的影响。

因此，对于一座城市来说，良好的排水系统和污水处理系统至关重要。首先，通过排水系统将产生的污水顺利的收集，经污水厂处理达到一定标准后排放，相比较直接排入水体，有助于环境的保护和改善，减轻了污水对河流和土壤的污染；其次，对于预防和控制各种疾病的产生和流行具有重要意义；最后，从经济发展方面来说，防止水资源污染从长远来看将产生巨大的经济效益，良好的环境将对投资者更有吸引力，这将对招商引资和促进经济繁荣有很大的意义。

本次设计的题目是湖北省枝江市城区排水工程，主要内容包括：(1)确定排水体制、设计雨水管网工程和污水管网工程；(2)确定污水厂厂址、确定污水处理厂规模、确定处理水排放标准、进行污水处理厂设计;(3)估算管网、污水厂的投资，估算污水厂、泵站的运行费用。

合理选择排水体制是城市和工业企业排水系统规划和设计的重要问题，他不仅从根本上影响排水系统的设计、施工、维护管理，而且对城市和工业企业的规划和环境保护影响深远，同时也影响排水系统工程的总投资和初期投资费用以及维护管理费用。本课题主要着手解决湖北省东兴市城区东部排水系统的问题，针对该县城区的概况、自然气候及排水现状等具体条件，设计计算出一整套经济合理的现代化排水体系，以及时排除城市内的污、雨水，和保护周边地区的生态环境。

近几十年来，污水处理技术无论是在理论研究方面还是在应用方面，都取得了一定的进展，新工艺、新技术大量涌现，如在污水处理领域，出现了AB法工艺，间歇式性活污泥法，脱氮除磷的AO系统，同步脱氮除磷的AAO系统等；氧化沟系统和高效低耗的污水自然处理技术，如各种类型的稳定塘、土地处理系统、湿地处理系统都取得了长足的进步和应用。

由于环境污染加剧缺能源短缺，以及对污水排放标准的不断提高，这促进了污水处理技术的发展。通过长期积累和不断总结研究，污水处理工艺将不断得到优化，以便在满足排放标准的前提下，取的更好的处理效果，达到减少投入、减少占地、减少运营费的目的。，相信在一代代给排水工作者的共同努力下，在不久的将来，我国的污水处理技术将迈上新的台阶。

第二章 设计说明书

2.1原始资料

2.1.1自然条件

（1）地理位置

枝江市位于湖北西部，长江中游。

（2）气象资料

1）气温

气温平均16.5℃，月平均最热38.5℃，最冷-14.8℃。

2）降雨量

年降雨量为1368毫米，该地暴雨强度公式为：

3）风向

枝江市属亚热带季风气候，内有长江、沮漳河、玛瑙河，雨量丰富，光照充足，气候温和，四季分明，平均相对湿度76%。全年主导风向东北偏北，夏季主导风向为东南风，冬季主导风向为北风和东北风。

（3）地质资料

经过地质勘测部门勘测，污水处理工程地点的地质资料如下：

枝江市位于江汉平原的西缘，地势由西北丘陵高岗，逐渐倾斜至东南部平原。东南部海拔一般在50米以下，相对高差小于10米，集中分布在沿长江南北两岸，由东到西，平原面积由宽逐渐变窄。

地处鄂西山地与江汉平原的过渡地带，为侵蚀剥蚀丘陵地貌。全市有平原、岗地和低丘三种基本地貌形态，工程地质条件良好。

（4）受纳水体资料

受纳水体百年一遇洪水水位73.6m，常水位35 m

2.1.2城市概况

（1）人口规划

湖北省东兴市城区居住人口到近期为6万，远期为8万。

（2）城市排水现状

城区位于长江北侧，长江可做受纳水体。

（3）设计进水水质