摘 要

排水工程设计是城市规划不可或缺的一部分，本设计对汶上县城区污水管网，雨水管网及污水处理厂进行了系统详细的设计和计算。根据汶上县城区所处地理位置及其排水现状，雨水收集后集中排入城区南边的泉河当中，而污水则通过收集之后输送到污水处理厂，通过污水处理厂进行污水处理后集中排放入泉河当中。根据汶上县城区污水的来源，该污水处理厂采用A-A-O同步脱氮除磷工艺。其污水处理流程为：中格栅→提升泵房→细格栅→旋流沉砂池→A-A-O生物反应池→二沉池→滤池→消毒池→出水排放。污泥处理采用浓缩脱水一体机。通过该工艺流程，汶上县污水处理厂出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级B标准。

关键词：汶上县城区排水工程、污水处理、A-A-O同步脱氮除磷工艺、污泥处理

Abstract

Drainage engineering design is an indispensable part of urban planning. This design has carried on the systematic detailed design and the computation to the Wenshang city sewage pipe network, the rainwater pipe network and the sewage treatment plant. According to the geographical location and drainage status of Wenshang County, Rain Water is collected and discharged into the Quanhe River in the south of the city, and the sewage is collected and transported to the sewage treatment plant. Through the sewage treatment plant after sewage treatment concentrated discharge into the spring river. According to the source of municipal sewage in Wenshang County, A-O simultaneous denitrification and phosphorus removal process was adopted in this sewage treatment plant. The sewage treatment process is as follows: medium grille hoisting pump chamber with fine grille swirl sink Sand tank A-O biological reaction tank the secondary settling tank and the sterilizing tank are discharged. Sludge treatment adopts concentrated dehydration machine. Through this process, the effluent quality of Wenshang sewage treatment

Plant reached the first class B standard of GB18918-2002.

Key words: Wenshang city drainage project, sewage treatment, A-A-O simultaneous nitrogen and phosphorus removal process, sludge treatment

目录

第一章 绪论 1

第二章 设计说明书 2

2.1原始资料 2

2.1.1自然条件 2

2.1.2城市概况 3

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 9

2.4.7污水管道水力计算 11

2.4.8排水管渠材料、接口及基础 14

2.4.9管道平面图与纵剖面图的绘制 15

2.5雨水管网系统设计说明 16

2.5.1划分排水区域 16

2.5.2雨水管网定线 16

2.5.3雨水管网面积划分 17

2.5.4雨水管道流量计算 17

2.5.5雨水管道水力计算 18

2.5.6雨水管道平面图 19

2.6污水处理厂设计说明 19

2.6.1厂址选择 19

2.6.2水厂规划

2.6.3 水厂定员 20

2.6.4 附属构筑物 20

2.7 污水厂的总体布置 21

2.7.1 污水厂平面布置 21

2.7.2 污水厂高程布置 22

2.7.3工艺选择 23

2.7.4污水工艺流程选择 23

2.8构筑物选择 26

2.9污水处理厂各构筑物设计说明 33

第三章 设计计算书

3.1 设计流量 42

3.1.1居住区生活污水设计流量 42

居民生活污水设计流量Q₁： 42

3.2 泵前中格栅设计计算 44

3.2.1 设计参数 44

3.2.2设计计算 44

3.3 污水提升泵房的设计计算 46

3.3.1 设计要点 46

3.3.2 设计参数 46

3.3.3设计计算 46

3.4泵后细格栅的设计计算 50

3.4.1设计参数 50

3.4.2设计计算 50

3.5 沉砂池的设计计算 52

3.5.1 设计参数 52

3.5.2 设备选型 52

3.6 A²/O反应池设计计算 53

3.6.1 设计参数 53

3.6.2 设计计算 53

3.7曝气系统的计算 62

3.8厌氧池设备选择 64

3.9缺氧池设备选择 64

3.10排泥系统计算 64

3.11生物进出水系统设计计算 66

3.12幅流式二沉池 68

3.12.1主体设计 68

3.12.2其他设计 71

3.13消毒 74

3.13.1消毒剂 74

3.13.2氯库及加氯间的设计 75

3.14.接触池其他设计 77

3.15污泥处理设计计算 78

3.16浓缩脱水车间 83

3.17计量设施设计计算 85

3.18各处理构筑物及连接管渠的水头损失计算 87

3.18.1污水厂水头损失计算 87

3.18.2污水系统高程计算 88

第四章 排水工程投资估算 90

4.1污水厂处理工程投资估算 90

4.1.1污水厂工程投资W 90

4.1.2远期规划附加投资 90

4.1.3污水厂直接费用 90

4.1.4污水厂处理成本估算 91

4.2 单位水成本费估算 93

4.3 管道工程投资估算 93

附录 99

致谢 100

第一章 绪论

随着我国城市化发展步伐的加快，城市基础设施建设的重要性不言而喻，与此同时，国家对于环境保护也越来越重视，城镇排水系统是城市基础设施建设的重要组成部分，相比直接将污水排放，对污水进行处理后排放，显然可以减轻对于受纳水体以及环境的影响。对于雨水的排放，能够及时将雨水从城区排入河流等受纳水体，对于城区卫生环境同样重要，而且会减轻和防范由于降雨量过大而导致的城市内涝。综上所述，城区污水和雨水的排放对于城市的发展有着深远且积极的影响。

由此看来，如何将城市污水进行合理且经济的处理至关重要。目前国内对于污水处理正处于发展阶段，一系列污水处理工艺应运而生，SBR,氧化沟法，A-A-0法以及一体化反应池即三沟式氧化沟的改良设计法等。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。对于一座城市来说，设计和选择良好的排水工程系统至关重要。

本次设计的题目是山东省汶上县城区排水工程，主要内容包括：确定排水体制、设计雨水管网工程和污水管网工程；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;估算管网、污水厂的投资，估算污水厂、泵站的运行费用。

本课题主要着手设计山东省汶上县城区排水工程系统的问题，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，及时排除城区内的污、雨水，和保护周边地区的生态环境。

随着环境对于污水接纳的要求越来越严格，使得污水处理的要求也随之提高，这就促进了污水处理技术的进步，环境污染加剧缺能源短缺，排水工程工作者必将与时俱进，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，同时在排水工作者的不断努力下，也一定可以达到更经济的进行污水处理。

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

汶上县古称中都，位于济宁最北部，周边与梁山县、兖州区、任城区和泰安市东平县、宁阳县接壤。本次设计范围为汶上县城区，南面的泉河由东北向西南流过，区域内地质条件良好，地势较平坦。

1. 气象资料

1）气温：年平均：14.4℃

2）降雨量：年均降雨量：628毫米

3）主要风向：夏季多东南风，冬季多西北风

4）风速：历年平均：2.1米/秒；最大：3.9米/秒

（3）地质资料

该城区表层为粘性土，厚1.5~3.7米，其下为沙砾层，深5.0~7.9米。土基承载力一般为17~46MPa，该市地震烈度为3度。

（4）水文资料

1）、泉河水位（黄海高程）

历年平均：49.74米，历年最高（1/30）：57.35米

2）、流量

历年平均：34.1米³/秒

（5）水质资料（泉河）

COD 15mg/L BOD₅ 2.9mg/L

氨氮 0.8mg/L 总磷 0.19mg/lL

（6）水文地质资料

该县地下水位平均在地面以下2.80m左右。

2.1.2城市概况

（1）城市规划简述（附城市规划图）

汶上县以发展纺织服装、工程机械、盐煤精细化工、发电机组和机电节能五大特色产业为主，兼具旅游服务职能的县城。规划汶上县城区为以纺织服装加工、商贸为主的现代化城市。

（2）人口与建筑物层次规划

根据该县的总体规划，近期（2020年）该区总人口为9万人，远期（2030年）该区总人口为14万人。目前该区的建筑主要以二、五层为主，近期变化不大，室内有给排水设备及淋浴设备。远期城区规划为六、七层楼房，室内有卫生及淋浴设备，但仍无集中热水供应。

（3）城市绿地面积

城区绿化用地面积为81.9公顷。

（4）设计进水水质

表2.1设计进水水质

2.1.3城市排水现状简述

汶上县城区缺乏统一的排水规划和排水管涵的建设，管理比较混乱。泉河规划为III类水体。未经处理的污水排入泉河，对水体的污染日趋严重。