摘 要

随着社会的快速发展，排水工程成为整个城市中不可或缺的一部分。相应地，江陵县也需要一套完整的排水系统。本设计就是为了解决这一问题。设计范围包括：雨水、污水管网以及污水处理厂。

江陵县排水系统采用分流制进行排水。污水最终汇集到污水处理厂，雨水就近收集排放。污水处理厂位于长江旁边，整个区域的西南方向。为保证达到污水排放一级A标准，本设计核心生物处理工艺采用MUCT工艺，主要工艺流程为：中格栅→提升泵→细格栅→沉砂池→MUCT→二沉池→絮凝沉淀池→普通快滤池→消毒渠→计量槽→出水。此外还包括污泥的浓缩脱水到最终的外运。本设计主要说明了雨、污管网的布置方法和污水厂各个构筑物的尺寸等。

关键词：污水管网、雨水管网、MUCT工艺、深度处理。

Abstract

With the rapid development of society, drainage works become an indispensable part of the entire city. Accordingly, Jiangling County needs a complete drainage system. This design is to solve this problem. The scope of the design includes: rainwater pipe network, sewage pipe network and sewage treatment plant.

The drainage system of Jiangling County adopts a diversion strategy for drainage. Sewage is finally collected at the sewage treatment plant, and the rainwater is collected and discharged to nearby receiving waterbody. Sewage treatment plant is located at the Southwest of the entire design area, which is next to the Yangtze River. In order to meet the discharge standards of first class A, the core biological treatment process adopts MUCT art, and the main process is listed as follows: medium grille → lift pump → fine grid → grit chamber → MUCT → secondary sedimentation pond → flocculation sedimentation tank → ordinary fast filter → disinfection canal → metering tank → outflow. In addition, it includes the concentration and dewatering of excess sludge to the final shipment. This design mainly depicts the layout of rain and sewage pipe networks and the dimensions of various structures in a conventional wastewater treatment plant.

Key words：Sewage pipe network; rainwater pipe network; MUCT process; advanced 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

2.1.3设计任务 4

2.1.4设计采用的主要规范和标准 4

2.2排水体制的选择 4

2.2.1设计原则 4

2.3污水管道设计说明 5

2.3.1主要设计内容 5

2.3.2污水管道一般规定 5

2.3.3管道设计一般规定 6

2.3.4污水管道的设计 7

2.4雨水管网设计说明 9

2.4.1主要设计内容 9

2.4.2管渠设计一般规定 9

2.4.3计算公式 9

2.4.4基本参数的确定 10

2.4.5雨水管渠系统平面布置的特点 11

2.4.6设计计算 11

2.5污水厂的设计 12

2.5.1确定设计方案 12

2.5.2污水量和水质 18

2.5.3中格栅 19

2.5.4提升泵 19

2.5.5细格栅 20

2.5.6钟式沉砂池 20

2.5.7 MUCT工艺设计 21

2.5.8幅流式二沉池 21

2.5.9综合井 22

2.5.10折板絮凝池 22

2.5.11斜板沉淀池 22

2.5.12普通快滤池 23

2.5.13紫外消毒渠 23

2.5.14计量设备 23

2.5.15污泥处理 23

2.5.16污水处理厂平面布置 24

2.6排水工程投资估算 26

2.6.1污水厂工程投资 26

2.6.2远期规划附加投资 26

2.6.3排水管道工程投资估算 26

第三章设计计算书 27

3.1水量计算 27

3.2中格栅 29

3.2.1设计参数 29

3.2.2设计计算 29

3.3提升泵站 31

3.3.1设计参数 31

3.3.2设计计算 32

3.4细格栅 36

3.4.1设计参数 36

3.4.2设计计算 36

3.5钟式沉砂池 38

3.5.1设计参数 38

3.5.2设计计算 38

3.6 MUCT工艺设计 40

3.6.1设计条件 40

3.6.2设计参数选择 40

3.6.3碱度的校核 41

3.6.4C/N与C/P比的校核 41

3.6.5 好氧区的设计计算 41

3.6.6 第二缺氧池设计计算 42

3.6.7 第一缺氧池设计计算 43

3.6.8 厌氧池设计计算 44

3.6.9 MUCT总容积及水力停留时间，负荷校核 44

3.6.10 剩余污泥量的计算 44

3.6.11 反应池尺寸的确定 45

3.6.12 反应池进出水系统设计 46

3.6.13 曝气系统设计与计算 49

3.6.14 污泥回流设备 55

3.6.15 混合液回流设备 55

3.7幅流式二沉池 55

3.7.1设计参数 56

3.7.2设计计算 56

3.8综合井的设计 62

3.9折板絮凝池设计计算 63

3.9.1药剂投加量计算 63

3.9.2药库 64

3.9.3投加铝盐化学除磷的化学污泥量 64

3.9.4折板絮凝池设计计算 65

3.10斜板沉淀池设计计算 69

3.10.1设计参数 69

3.10.2设计计算 70

3.11普通快滤池设计计算 71

3.11.1设计参数 71

3.11.2滤池尺寸 71

3.11.3配水系统（每只滤池） 72

3.11.4洗砂排水槽 74

3.11.5滤池各种管渠计算 74

3.11.6冲洗水箱与水头损失 75

3.12紫外线消毒 76

3.12.1设计计算 76

3.13计量设施设计计算 77

3.13.1设计要求 77

3.13.2设计参数 77

3.13.3设计计算 77

3.14污泥处理的设计计算 79

3.14.1设计计算 79

第四章污水附属构筑物设计计算 80

4.1 水厂总体面积的规划 80

4.2 水厂定员 80

4.3 水厂各构筑物及附属构筑物平面面积 80

第五章污水处理厂平面与高程布置 82

5.1污水处理厂平面布置 82

5.2污水处理厂高程布置 82

5.2.1各处理构筑物及连接管渠的水头损失计算 82

5.2.2污水系统高程计算 83

第六章 排水工程投资估算 84

6.1污水厂处理工程投资估算 84

6.1.1污水厂工程预估W 84

6.1.2远期规划附加投资 84

6.1.3排水管道工程投资估算 84

第七章 结论 85

参考文献 86

附录 88

致谢 118

第一章 绪论

江陵县，属于湖北省荆州市，位于湖北省中南部，地处长江中游荆江北岸、江汉平原腹地。江陵城区东西长5.0公里，南北宽4.0公里，总面积20平方公里; 江陵县拥有精细化工、医药器械、造纸包装、轻工纺织、建筑建材、食品饮料、汽车零配件等七大支柱产业。江陵城区也是整个江陵县的政治、经济、文化中心。

排水的设计在现代城市规划中是一项十分重要的工作内容，直接决定着居民的基本生活和城市经济发展，在城市建设步伐日益加快的今天为城市建设一套科学的排水系统以及能达到处理要求且经济节能的污水厂，一定会增强城市的竞争力，促进城市的发展。

本设计是在江陵县的水文地质，人口条件，受纳水体各种资料分析后根据我国的相关规范与设计手册等参考文献，进行一整套的污水管网、雨水管网以及污水厂的设计计算。对于其中管网布置、水力计算以及以生物池为主体的，各种污水厂处理构筑物都进行了具体的计算和说明。

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

江陵县，位于湖北省中南部，地处江汉平原腹地、长江中游荆江北岸。

2）气象资料

（1）气温

江陵县气候属于北亚热带季风湿润气候，具有四季分明，适宜光照，热量丰富，雨水充沛，雨热同季，无霜期长等特点。全年平均气温16℃左右，极端值：最高39.2℃，最低-19℃。

（2）降雨量

全年平均降雨量900～1100毫米，据江陵县水利局资料，6月12日至7月5日平均降雨168.6毫米，7月16日至8月5日平均降雨265毫米。

（3）风向，全年主导风东风

3）水文地质资料

经过地质勘测部门勘测，污水处理工程地点的水文地质情况见表。

水文地质情况

当地地震烈度小于6级。

4）收纳水体

（1）水位

长江江陵段常水位16.98m，最高水位20.11m

（2）水质

人口及水质

2.1.2城市概况

1）城市规划

江陵城区东西长5.0公里，南北宽4.0公里，总面积20平方公里

2）城市人口

城市居住人口到2020年近期为5万，远期2040年为10万，该市的居住人口及污水量标准见水质表。

3）地区地面覆盖情况

该镇各区域屋面、地面和绿地的比例见表。

4）排水现状

未有完善的排水体系。

5）工业废水

江陵县拥有精细化工、汽车零配件、医药器械、造纸包装、建筑建材、轻工纺织、食品饮料、医药器械等七大支柱产业为主体的独立核算工业企业172家。其中，湖北文龙实业有限公司、湖北天利来药业股份有限公司、荆安消防设备股份有限公司、湖北宝马弹簧有限公司、湖北白马造纸股份有限公司等10多家企业为省、市重点企业，高强度瓦楞纸、生产的鹿茸健酒、病毒唑医药、”1211”灭火器等30多个牌产品享誉中外。其中几个代表企业的排水量见下表。

各工厂的排水量及水质

2.1.3设计任务

1）完成污水管道系统布置及水力计算和雨水管道系统布置及水力计算；

2）完成污水处理泵站设计，包括选泵，泵站形式和布置；

3）完成污水处理厂设计，包括格栅、初沉池、二级处理工艺和污泥处理部分等；

4）绘制排水系统平面图、排水管渠纵剖面图、污水厂平面图、污水处理流程图及污泥处理流程图；

5）编制排水工程管网部分与污水处理厂的概预算；

6）完成说明书和计算书的编写。

2.1.4设计采用的主要规范和标准

[1].中华人民共和国建设部主编.城市污水处理工程项目建设标准[M].北京，中国计划出版社，2001.

[2].上海市建设委员会主编.室外排水设计规范（GB50014-2006）[M].北京，中国计划出版社，2003.

2.2排水体制的选择

2.2.1设计原则

合流制和分流制是排水体制中的两种。而排水体制的选择需要从以下几个方面进行考虑：

1）环境保护

所谓合流制排水体制，就是将所有生活污水、工业废水、雨水都应全部汇总并运输往污水处理厂处理，这样可以有效防止处理水被污染，但这样主干管的管径会很大，污水厂的占地面积也会增加，相应的建设和运营费用也会提升；如果采用截流式合流制，在最开始下大雨的时候，之前积淤在合流管渠的污泥，会被雨水大量的冲起，溢流到水体中；同时在下雨天也会有污水经过溢流井进入到水体，即使只是一小部分。分流制是将城市的雨水污水分别排放，污水全部送到污水厂进行处理，但是初降雨水径流不处理就直接排入水体，这种方法对城市水体会造成污染，有时还很严重。但是分流制相比于合流制相对灵活，对于我们现在社会发展来说比较符合这个标准，同时又能符合城市卫生的要求。

2）造价

完全分流制在总造价上会高于合流制，但如果选用不完全分流制，由于初期只需要建排污系统，所以初期投资费用不仅可以节省，还可使施工工期缩短，较快发挥工程效益。并且合流制和完全分流制的初期投资均比不完全分流制要大。

3）维护管理

当未下雨的时候，污水在合流制管道中流动以部分流的形式流动，到雨天时才会以满流的形式流动，因此未下雨时合流制管内流速较低，易产生沉淀，但在雨天暴雨水流可以将沉淀物冲走，因此可以降低合流管道的维护管理费用；但这一情况也有不利的一方面，那就是晴天相比雨天流入污水厂的水量有很大不同，就让使用了合流制排水系统的地区的污水厂运行管理的复杂性上升。如果采用分流制系统就可以避免这一问题，因为分流系统管内流速必须大于一定值，因此不会发生沉淀，而且相对合流制来说，流入污水厂的水量和水质变化小得多，更容易控制污水厂的各种构筑物处理运行。

综合以上合流制和分流制的优缺点，同时为了顺应社会的发展要求，本设计采用分流制。

2.3污水管道设计说明

2.3.1主要设计内容

污水管道系统包括收集和输送城市污水的管道以及相关附属构筑物。通常，污水管道系统的主要设计内容有包括以下几个方面：

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