摘 要

本设计为合肥市巢湖区老城区排水工程设计。设计任务为老城区合流制排水管网设计及巢湖污水处理厂工程设计。合肥市巢湖区老城区面积1.31km²，片区内设计人口远期（2030年）2.0万人，近期（2025年）1.8万人。

巢湖老城区被环城河围绕，水体水源充沛，故排水系统规划采用截流式合流制。一定量的混合污水排入后对水体造成的污染危害程度在允许范围以内。老城区地势中间高四周低，西边卧牛山最高，规划分别在西南和东北方向设置两条主干管，雨污水大致从高到低从卧牛山流向东南方向市政干管，再送至污水处理厂处理。

巢湖污水处理厂近期规模6万m³/d，远期12万m³/d。结合污水厂规模、进水水质、处理要求、经济运行及维护管理等各方面情况，确定污水处理厂核心工艺为A²O脱氮除磷工艺。一级处理选用粗、细格栅及旋流沉砂池工艺，二级处理选用A²O和辐流式二沉池工艺，深度处理选用高密度沉淀池、转盘滤池和接触消毒池工艺。剩余污泥经浓缩脱水处置后外运。

通过污水厂三级处理，水厂出水水质可达一级A标准。可完美承担巢湖区污水处理任务。

关键词：合流制；管网；A²O工艺；脱氮除磷；深度处理

Abstract

This design is designed for the drainage project of the old town of Chaohu District, Hefei City. The design task is the design of the combined drainage pipe network in the old city and the engineering design of the Chaohu sewage treatment plant. The old city of Chaohu District of Hefei City covers an area of 1.31km², with a design population of 20,000 in the long-term (2030) and 18,000 in the near future (2025).

The old town of Chaohu is surrounded by the Huancheng River, and the water source is abundant. Therefore, the drainage system is planned to adopt a closed-flow confluence system. The amount of pollution caused by a certain amount of mixed sewage to the water body is within the allowable range. The terrain of the old city is high in the middle and low in the middle, and the west is the highest in the Niushan Mountains. The plan is to set up two main trunk pipes in the southwest and northeast. The rainwater flows from the high to the low from the Wo Niu Shan to the southeast direction of the municipal trunk, and then sent to the sewage treatment plant for treatment.

The Chaohu Sewage Treatment Plant has a recent scale of 60,000 m³/d and a long-term of 120,000 m³/d. Combined with the scale of the sewage plant, water quality, treatment requirements, economic operation and maintenance management, the core process of the sewage treatment plant is determined as A²O nitrogen and phosphorus removal process. The primary treatment uses coarse, fine grid and swirling grit chamber technology. The secondary treatment uses A²O and radial flow secondary sedimentation tank technology. The advanced treatment uses high-density sedimentation tank, rotary disk filter and contact disinfection tank. The remaining sludge is transported by concentrated dewatering and disposed of.

Through the tertiary treatment of the sewage plant, the water quality of the water plant can reach the first-class A standard. It can perfectly undertake the sewage treatment task in Chaohu District.

Key Words：combined flow system; pipe network; A²O process; nitrogen and phosphorus removal; advanced treatmen

目录

前 言 1

一、设计说明书 2

1. 设计原始资料 2

（一）、自然条件 2

（二）城市概况 3

（三）城市排水现状简述 4

2. 合流制管网设计 6

2.1设计原则 6

2.2 参考规范 6

2.3 管道系统设计 7

3. 污水厂设计 14

3.1 设计规模 14

3.2 设计水质 14

3.3 污水处理工艺设计 15

二、设计计算书 35

1.管道系统设计 35

1.1合流制管道的布置 35

1.2 划分汇水面积 35

1.3 水力计算 37

2.污水厂设计 46

2.1 水量计算 46

2.2 处理构筑物设计计算 46

2.3 高程计算及泵房设计 70

2.4 污泥处理计算 77

三、总结 79

致谢 80

参考文献 81

附录 82

前 言

目前，中国每年的污水排放量已超400亿立方米，且大量污水未经处理就直接排入天然水体，造成严重的水污染。据统计，已有超过80％的水体受到不同程度的污染。因此，中国环境保护工作的重心是加快污水处理项目建设，提高污水处理率，保护有限的水资源。

1996年第四次全国环境保护大会强调，保护环境是实施中国可持续发展和把水污染防治作为国家重点的关键。据预测，从2000年到2020年，中国新建污水处理厂的处理能力将达到300-400万立方米/日，而中小型污水处理厂是城市污水处理的主力军。在中国现有的668个城市中，只有123个城市拥有307个不同处理水平的城市污水处理厂，其中城市污水的二级处理率约为10％，全国1.7万个城镇大多没有排水和污水处理。设施。因此，有必要探索一种适合中小城市的经济实用的污水处理工艺，建设投资少的污水处理厂，更好地管理污水处理厂的运行，达到消除污染的目的。保护环境，实现城市可持续发展。

排水工程的基本任务是保护环境免受污染，促进工农业生产的发展，保护人民的健康和正常生活。其主要内容包括：（1）收集各种污水并及时运送到适当的地点; （2）妥善处理后放电或重复使用。

在实现四个现代化的过程中，排水工程作为国民经济的一个组成部分，对保护环境，促进工农业生产，维护人民健康具有重大的实际和深远的影响。作为从事给排水工程的工程技术人员，要充分发挥排水工程在社会主义建设中的积极作用，使经济建设，城乡建设和环境建设同步规划，以统一经济效益、社会效益和环境效益。

一、设计说明书

1. 设计原始资料

（一）、自然条件

1、地理位置

巢湖区位于安徽省中部，濒临长江，环抱巢湖。市域与合肥、南京、安庆、滁州市接壤，与铜陵、芜湖、马鞍山三市隔长江相望。全市拥有182公里长江岸线，是安徽省皖江经济带的重要组成部分，是省会合肥市到南京、芜湖、马鞍山、铜陵等沿江城市的交通走廊。地处地处东经 117 ° 31 ′，北纬 310 ° 22 ′。

2、气象资料

（1）气温

年 平 均：15.9℃

历年最高：39.6℃

历年最低：-13.2℃

（2）降雨量

年 平 均：1078.7毫米 历年最大：1965.8毫米

历年最小：813.3毫米 日 最 大：188.7毫米

（3）相对湿度

历年平均：79.0%

历年最高：87.2%

历年最低：65.3%

（4）最大积雪深度：28毫米

（5）最大冻土深度：80毫米

（6）年平均蒸发量：1535毫米

（7）主要风向

冬季：西北风 夏季：东南风

（8）风速

历年平均：2.5米/秒 最大：25米/秒

3、工程地质与地震资料

巢湖区地处江淮丘陵的南部，三面环山，地貌类型复杂。包括陡坡高丘、低缓浅丘、山前倾斜平原、河流阶地、湖漫滩、浅滩等多种地貌。市区近郊山丘海拔200～300m，市区主要座落在一、二级阶地上，海拔高6～40m（黄海高程，以下同），其中最高处卧牛山顶海拔为48m。旧城区北部为山丘，其余西、南、东三面均是湖漫滩改造而成的圩田，平均海拔8m左右。

根据国家地震总局1977年颁布的《全国地震烈度区划图》，划定巢湖区的地震基本烈度为6度。

4、水文资料

长江流经市域东南边缘，市域内河流主要属于长江流域的巢湖——裕溪河水系。区内流入巢湖主要有炯汤河、柘皋河、北河、白石天河、杭埠河。西河、清溪河是裕溪河的主要支汊河。全市有牛屯河、姥下河、双桥河、石跋河、得胜河、竹丝湖等直接入长江。南部山丘区的罗昌河、柯坦河经枞阳县境的白荡湖、莱子湖入长江。北部跨区的滁河经江苏省六合县入长江。

湖泊有巢湖、黄陂湖、白湖等。巢湖是我国著名的五大淡水湖泊之一，多年平均水位8.37m，水面积769.55km²，平均水深2.89m，容积20.7亿m³，湖岸长155.7km。灌溉面积400多万亩，也是巢湖区的供水水源地。因巢湖闸和裕溪闸的建设，巢湖由原来的过水型湖泊变成一个受人工调控的半封闭型湖泊。

巢湖区河网密布，属古巢湖淤积退化形成的平原河网区；裕溪河西连巢湖，东接长江，全长60.4km，流域面积3808km²，河道在市区南部东西横贯并可通航，是巢湖通达长江的唯一河流，其下游与西河、牛屯河相通。裕溪河支流包括抱书河、清溪河。在市区中心的地面水体还有环城河、天河、洗耳池等。

清溪河自河口经汤河口到大闸与半汤北撇洪沟相接，全长15.16km，流域面积235.5km²。现状河底宽10-20m，底高程4.2-7.91m，河底比降约1/4000。左右堤顶高程一般为12-14m，顶宽3-5m。现状过流能力不足10年一遇。

天河原为连接巢湖和裕溪河的通道，长1.5km，水面宽80m，水面积0.125km²，现在西坝口构筑了土坝，切断上游来水，并在官圩路设置闸门，控制与裕溪河的水量交换，调节天河水位，形成目前这样的封闭型水体。

环城河绕城一周，全长4.4km，东环城河水面宽40m，西环城河水面宽50m，由天河经东、西坝分别与裕溪河、巢湖连接，水面积0.16km²，原分别与裕溪河口及天河相通。现在西坝口设闸门，控制与裕溪河的水量交换，在天河东坝处与天河相连。因此，与天河一样，环城河也是一个封闭型水体。

洗耳池经涵闸与环城河相连，水面积0.038km²，主要接纳环城河的来水，最终汇入裕溪河。

该市地下水位平均在地面以下2.00m左右。

（二）城市概况

1、城市规划简述

巢湖区位于安徽省中部，濒临长江，环抱巢湖，是安徽省皖江经济带的重要组成部分。巢湖区于1984年经国务院批准撤县建市，成立了地辖市，1999年又改为地级市。从1984年至今，巢湖区总体规划已经历了三个阶段。在城市总体规划的指导下，巢湖区的经济建设取得了很大的进步，国民经济持续发展，社会综合实力大大增加。但由于城市总体规划附属的各专项规划特别是排水规划一直没有配套编制，致使城市的排水设施建设严重滞后于城市经济的发展，并已经开始制约城市建设的发展。

2、人口与用地规划

合肥市巢湖区老城区面积1.31km²，片区内设计人口远期（2030年）2.0万人，近期（2025年）1.8万人。

区域用地规划

3、城市绿地面积

巢湖区绿化面积为约占总面积的20％。

4、污水厂建设规划

巢湖区城区规划建3座污水处理厂。巢湖污水处理厂近期规模6万m³/d，远期规模12万m³/d；城北污水处理厂现状规模4万m³/d；开发区污水处理厂规划处理规模2万m³/d。老城区污水被输送至巢湖污水处理厂处理。污水厂整平后地面高程为7.60，进厂污水管管径为1000mm，管道埋深为5.53m。

（三）城市排水现状简述

目前老城区排涝设施未经过统一规划，存在洪涝合排的现象。原有一些排水管及排涝箱涵，大多是随道路建设修建而成，过水能力太低。此外，这些排水设施大多年久失修，断面普遍偏小，淤积严重，使雨水不能及时输送与排泄。部分排涝（沟）存在着任意倾倒垃圾的人为淤泥现象，极易形成市区局部地区的内涝。除老城区外，其余区域排水设施缺乏，排水设施建远远滞后于城市发展对排水的要求。

巢湖污水处理厂收集系统污水主干管管径d300-d1500，中途设有2座提升泵站，其中西坝泵站位于银屏路，设计流量为527L/s；洗耳池泵站位于团结路，设计流量377L/s。污水主干管服务面积17.8km²，服务人口17.04万人，按服务区域分为三片，即沿城西区西撇洪沟南侧和已建成的银屏路敷设干管，转输皖维尼纶厂、巢湖铸造厂、巢东股份有限公司等企业大量进入双桥河的生产和生活污水，收集贾塘圩新区污水，经西坝泵站提升入官圩路主干管；老城区沿环城河内侧敷设截流干管，截流老城区进入环城河及天河的污水；城东区沿东塘路敷设污水主干管，收集小王庄区域大片建成区污水，由洗耳池泵站提升入巢湖路主干管，最后进入污水处理厂。

巢湖区建成区现有排水体制均为雨污合流，目前虽然主干管建成，但由于支路和街巷内污水支管建设滞后；城市污水仍然直排入环城河等天然水体。加上部分企业不愿交纳污水处理费，将企业污水废水管接入城市管网，仍然维持原有的废水直排系统，因此造成一方面城市污水处理厂无水运行，设备闲置，另一方面城市污水直排入河。

1. 合流制管网设计

2.1设计原则

（1）排水工程设计应与城市防洪、河道水系、道路交通等各方面专项规划和设计相协调。排水设施的设计应充分利用蓄排水设施，并应根据用 地性质规定不同地区的高程布置，满足不同地区的排水要求；

（2）工业废水接入城镇排水系统的水质应按标准执行，保证不影响城镇排水管渠和污水处理厂等的正常运行；不对养护管理人员造成伤害；不影响处理后出水的再生利用和安全排放，不影响污水的处理和处置；

（3）为确保工程的可靠及有效，提高自动化管理水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件，本工程中某些关键设备拟采用国内外优质产品。为保证污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，采用双回路电源，且污水处理厂运行设备有足够的备用率；

（4）处理工艺选择：根据设计进水水质的浓度和出厂水质要到达《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A 标准的要求，所选污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳定可靠、高效节能、经济合理，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。

（5）污水厂设计：应尽可能利用已有的构（建）筑物，管线布置尽量保证顺畅，节约用地，合理绿化面积，并尽量减少对周边环境的影响。厂区竖向设计力求减少厂区填方量和节省污水提升费用。妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。

2.2 参考规范

（1）《室外排水设计规范》 GB50014-2006

（2）《室外给水设计规范》 GB50013-2006

（3）《泵站设计规范》 GB/T50265-97

（4）《给水排水制图标准》 GBT50106-2001