摘 要

Abstract 2

绪论 3

第一章 设计说明书 5

1.1 原始资料 5

1.1.1 自然条件 5

1.1.2 城市概况 5

1.1.3 设计任务 6

1.1.4 设计采用的主要规范和标准 6

1.2 排水体制 7

1.2.1 排水体制的设计原则 7

1.2.2 排水体制的选择 7

1.3 排水管网系统的布置形式 8

1.3.1 总平面布置原则 8

1.3.2 布置形式的选择 8

1.4 污水管网系统设计说明 8

1.4.1 排水流域的划分 9

1.4.2 污水管网定线 9

1.4.3 污水管网控制点的选择 9

1.4.4 污水设计管段划分 9

1.4.5 污水管段排水面积的划分 9

1.4.6 污水管道流量计算 10

1.4.7 污水管道水力计算 11

1.4.8 排水管渠材料、接口及基础 14

1.4.9 管道平面图与纵剖面图的绘制 14

1.5 雨水管网系统设计说明 14

1.5.1 划分排水区域 14

1.5.2 雨水管网定线 15

1.5.3 雨水管网面积划分 15

1.5.4 雨水管道流量计算 15

1.5.5 雨水管道水力计算 16

1.5.6 雨水管道管材及管道用量 17

1.5.7 雨水管道平面图 17

1.6 污水处理厂设计说明 17

1.6.1 厂址选择 17

1.6.2 工艺选择 18

1.6.3 构筑物选择 22

1.6.4 水量与水质 25

1.6.5 污水处理厂各构筑物设计说明 26

1.6.6 污水处理厂平面布置 33

1.6.7 污水处理厂高程布置 34

1.7 污水厂投资估算 35

1.7.1 污水厂建造费用 35

1.7.2 污水厂运行费用 35

第二章 设计计算书 36

2.1 设计流量 36

2.2 设计水质 36

2.3 粗格栅 38

2.3.1 设计参数 38

2.3.2 设计计算 38

2.4 提升泵房 39

2.4.1 设计参数 40

2.4.2 设计计算 40

2.5 细格栅 45

2.5.1 设计参数 45

2.5.2 设计计算 45

2.6 旋流沉砂池 46

2.6.1 设计参数 46

2.6.2 设计计算 46

2.7 AAO工艺生化池 48

2.7.1 设计参数 48

2.7.2 生化池设计计算 49

2.7.3 曝气系统计算 54

2.7.4 厌氧池设备选择 58

2.7.5 缺氧池设备选择 59

2.7.6 排泥系统计算 59

2.7.7 生物进出水系统设计计算 61

2.8 二沉池 62

2.8.1 主体设计 63

2.8.2 其他设计 66

2.9 消毒 69

2.9.1 消毒剂 69

2.9.2 氯库及加氯间的设计 69

2.9.3 接触池设计 70

2.10 化学除磷 73

2.11 污泥处理设计计算 74

2.11.1 污泥量计算 74

2.11.2 集泥井 77

2.11.3 回流污泥泵的设计 77

2.11.4 剩余污泥泵的设计 77

2.11.5 污泥脱水车间 78

第三章 污水处理厂平面与高程布置 81

3.1 污水处理厂平面布置 81

3.2 污水处理厂高程布置 81

3.2.1 各处理构筑物及连接管渠的水头损失计算 81

3.2.2 污水处理厂高程计算 83

第四章 污水处理厂投资估算 85

4.1 污水处理厂建造成本 85

4.2 污水处理厂运行成本 85

第五章 结论 87

参考文献 89

附录 91

附图一 第一套污水管网设计管段划分 91

附表一 第一套污水管网流量计算表 92

附表二 第一套污水管网水力计算表 100

附图二 第二套污水管网设计管段划分 107

附表三 第二套污水管网流量计算表 108

附表四 第二套污水管网水力计算表 113

附图三 雨水管网设计管段划分 117

附表五 雨水水力计算表 118

致谢 122

摘要

本设计主要由两部分构成，分别是武汉市光谷F片区排水管网设计和后续污水处理厂设计。根据光谷所处地理位置，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：粗格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→A-A-O生化池→二沉池→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》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、旋流沉砂池、A-A-O生化池、辐流式二沉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 is mainly composed of two parts, namely, the drainage network design and the subsequent sewage treatment plant design of F area in Optics Valley, Wuhan. According to the geographical location of Optics Valley, the drainage pipe network is separated by rain and sewage. The sewage is collected and transported to the sewage treatment plant, and the rainwater is discharged into the water body near the collection. According to the scale of water treatment plant and the requirement of nitrogen and phosphorus removal, the A-A-O process uses simultaneous nitrogen and phosphorus removal process. The sewage treatment process of the process is: the middle grille, the lifting pump room, the fine grille, the grit chamber, the A-A-O bioreactor, the two settling tank, the disinfection pond, and the effluent discharge. The sludge treatment is concentrated and dehydrated. Through this process, the effluent quality of the sewage treatment plant reaches the first level A standard of pollutant discharge standards for municipal sewage treatment plants.

In the design, the main structures of sewage pipe network, rainwater pipe network and sewage treatment plant, such as middle grid, lifting pump house, fine grille, swirling sand pool, A-A-O biological reaction pool, radial flow two sink and contact disinfection pool, were systematically calculated and explained.

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

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。

本次设计的题目是武汉市光谷F片区排水工程，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。本课题主要着手解决武汉市光谷F片区排水系统的问题，针对该城区的概况、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。

近几十年来，污水处理的新工艺、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。

第一章 设计说明书

1.1 原始资料

1.1.1 自然条件

（1）地理位置

武汉市位于湖北中部，长江中游。

（2）气象资料

1）气温

气温平均26.7℃，月平均最热35.6℃，最冷0.9℃。

2）降雨量