摘 要
本设计共分成两个部分，一是县城地区雨污水管道的设计，二是县城污水厂设计。根据衡东县城区所处地理位置以及地形条件，排水管网适宜使用雨、污分流制的方式，在污水收集完之后，就要排入到污水处理厂进行集中处理，而雨水则会排入附近水体。污水处理厂根据水厂规模以及处理效果，出水水质的要求， A-A-O同步脱氮除磷的工艺将被使用。在该工艺中，污水处理流程为：中格栅→提升泵房→细格栅→平流沉砂池→A-A-O生物反应池→辐流二沉池→高效澄清池→转盘滤池→消毒池→出水排放。污泥处理则适宜使用浓缩脱水一体机。通过此工艺流程之后，污水处理厂出水水质将会达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级A标准。
本设计中对污水管网、雨水管网和污水处理厂中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、高效澄清池、转盘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 is divided into two parts, one is the county area of the rain sewage pipeline design, the other is the county sewage plant design. According to the geographical location and topographic conditions of hengdong county, the drainage pipe network is suitable for the use of rain, sewage diversion system, after the sewage collection into the sewage plant centralized treatment, rainwater will be discharged into the nearby water body. A-A-O synchronous denitrification and dephosphorization process is used in wastewater treatment plants according to the requirements of water plant scale, treatment effect and effluent quality. The sewage treatment process of this process is as follows: middle grille lifting pump room fine grille advection sedimentation tank a-a-o biological reaction tank radial flow secondary sedimentation tank efficient clarification tank rotary table filter tank disinfection tank effluent discharge. Sludge treatment is suitable for the use of concentrated dehydration machine. After this process, the effluent quality of the sewage treatment plant will meet the "urban sewage treatment plant pollutant discharge standard" gb18918-2002 level A standard.
In this design, the main structures of sewage pipe network, rainwater pipe network and sewage treatment plant, such as medium grille, lifting pump room, fine grille, advection sedimentation tank, a-a-o biological reaction tank, radial-flow secondary sedimentation tank, high-efficiency clarifying tank, rotary disc filter and contact disinfection tank, are systematically and detailed calculated and explained.
Key words：drainage pipe network , sewage treatment,Anaerobic-Anoxic-Oxic simultaneous denitrification and phosphorus removal process, sludge treatment
摘要 3
Abstract 4
第一章 绪论 10
第二章 设计说明书 11
2.1原始资料 11
2.1.1自然条件 11
2.1.2城市概况 11
2.1.3设计任务 12
1、城区排水管网设计 12
2.1.4设计采用的主要规范和标准 13
2.2排水体制 13
2.2.1排水体制的设计原则 13
2.3排水管网系统的布置形式 14
2.3.1总平面布置原则 14
2.3.2 布置形式的选择 14
2.4污水管网系统设计说明 14
2.4.1排水流域的划分 15
2.4.2污水管网定线 15
2.4.3污水管网控制点的选择 16
2.4.4污水设计管段划分 16
2.4.5污水管段排水面积的划分 16
2.4.6污水管道流量计算 16
2.4.7污水管道水力计算 18
2.4.7.1水力计算基本公式 18
2.4.7.2设计参数 19
2.4.7.3计算方法 21
2.4.8管道平面图和纵剖面图的绘制 21
2.5雨水管网系统设计说明 22
2.5.1划分排水区域 22
2.5.2雨水管网定线 23
2.5.3雨水管网面积划分 23
2.5.4雨水管道流量计算 23
2.5.5雨水管道水力计算 24
2.5.6雨水管道管材及管道用量 25
2.5.7雨水管道平面图 25
2.6污水处理厂设计说明 26
2.6.1厂址选择 26
2.6.2工艺选择 26
2.6.3构筑物选择 27
2.6.3.1沉砂池 27
2.6.3.2二沉池 27
2.6.3.3消毒 27
2.6.4水量与水质 28
2.6.5污水处理厂各构筑物设计说明 29
2.6.6污水处理厂平面布置 36
2.6.7污水处理厂高程布置 37
2.7排水工程投资估算 38
2.7.1电费 38
2.7.2药剂费 38
2.7.3 单位水成本费估算 38
第三章 设计计算书 38
3.1设计流量 38
3.1.1居住区生活污水设计流量 38
3.1.2工业废水设计流量 38
3.1.3地下水渗入量
39
3.2设计水质 41
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 44
3.3.2设计计算 44
3.3.2.1集水井计算 44
3.3.2.2水泵总扬程估算 44
3.3.2.3选泵 44
3.3.2.4泵房布置 45
3.3.2.5压水管道和泵的实际扬程 45
3.3.2.6水泵安装高度的确定与泵房筒体高度计算 47
3.3.2.7起重设备和泵房高度 47
3.4细格栅 48
3.4.1设计参数 48
3.4.2设计计算 48
3.5平流式沉砂池的设计 50
3.5.1设计参数 50
3.5.2设计计算 50
3.6生物池 52
3.6.1设计参数 52
3.6.2生物池设计计算 53
3.6.2.1设计参数取值 53
3.6.2.2反应池容积计算 54
3.6.2.3反应池尺寸计算 56
3.6.3曝气系统计算 57
3.6.3.1.设计需氧量
57
3.6.3.3空气管道系统的计算 60
3.6.4厌氧池设备选择 62
3.6.5缺氧池设备选择 62
3.6.6排泥系统计算 62
3.6.7生物进出水系统设计计算 64
3.7辐流式二沉池 65
3.7.1主体设计 65
3.7.2其他设计 68
3.8综合井 71
3.8.1生化池出水部分（二沉池配水部分） 71
3.8.2二沉池出水部分 72
3.8.2污泥部分 72
3.9高密度澄清池
3.9.1.沉淀区设计
3.9.2絮凝区设计
3.9.3 混合室计算
3.10转盘滤池 80
3.10.1.设计计算 80
3.11消毒 81
3.11.1.消毒剂 81
3.11.2氯库及加氯间的设计 82
3.11.3 接触池设计 83
3.11.4 接触池其他设计 84
3.12 化学除磷 85
3.13污泥处理设计计算 86
3.13.1污泥量计算 86
3.13.2回流污泥泵的设计 89
3.13.3剩余污泥泵的设计 89
3.13.4浓缩脱水车间 90
3.13.4.1污泥浓缩 90
3.13.4.2污泥脱水 90
第四章 污水处理厂平面与高程布置 90
4.1污水处理厂平面布置 90
4.2污水处理厂高程布置 91
4.2.1各处理构筑物及连接管渠的水头损失计算 91
第五章 运行成本预估算 95
5.1污水厂电费 95
5.2药剂费 95
5.3 单位水成本费估算 95
第六章 结论 97
参考文献 98
附录 100
致谢 137
第一章 绪论
随着现代社会的迅速发展，我国生产水平和人民生活水平的提高，以及人民对节水意识的广泛缺乏，饮用水的缺乏和废水排放过程中的问题日益突出。但是，目前中国很多城市的污水处理率都比较低，而且还有很多问题，这反而都增加了环境污染。目前，国家正在实施可持续发展和环境保护新政策，环境保护受到了广泛关注。对现代城市来说，排水系统是必不可少的基础设施，排水系统也对城市的经济发展起着至关重要的作用。在城市里防止水污染。城市排水系统是衡量现代城市水平高低的一个重要标志。城市排水系统网络被认为是城市的“地下生命线”。因此，城市排水系统的意义不仅是美化城市，保持城市的正常运行，而且是实现水资源循环利用的生命线。
我们的需求是基于经济的发展和保护环境,并结合我国最新的研究结果和国际环境发展趋势和保护技术水平的情况下,提供了一套合理的、经济、高效的工艺流程来进行污水处理,为了达到污水排放的标准,对保护环境,减少环境污染,终止更糟糕的生态的发展趋势,存在极为重要意义。在国民经济的发展中，城市的高效节能输送和废水处理发挥着巨大的推动作用。设计主题为衡阳市衡东市排水工程，主要内容包括：(1)确定排水体制、设计雨水管网和污水管网；(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、进行污水处理厂的设计计算;(3)估算污水厂、泵站的运行成本。
本课题是解决衡东市排水系统问题，在针对本城区具体情况下，自然气候和现行排水现状等具体细节条件下进行设计，设计计算出一套现代排水系统的合理组合，以能够及时去除衡东市污水、雨水和保护周边生态环境。
第二章 设计说明书
2.1原始资料
2.1.1自然条件
水文地质及气象资料
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
| 冰冻深度(m) |
地下水位(m) |
承载力(kpa) |
最大积雪深度(m) |
| 0.63 |
4 |
103 |
0.32 |
当地地震烈度小于6级。
气象部门提供的气象资料见表。
气象资料
| 名称 |
指标 |
名称 |
指标 |
| 月平均气温 |
17.7℃ |
最冷月平均气温 |
2℃ |
| 年最低气温 |
-2℃ |
冰冻期 |
15天 |
| 年最高气温 |
38℃ |
冰冻时间 |
1月末-2月初 |
| 年降雨量 |
1200mm/年 |
年蒸发量 |
1100mm/年 |
| 常年主导风向 |
东南风 |
年平均风速 |
2.6m/s |
该地区暴雨强度公式：
2.1.2城市概况
城市居住人口到2020年近期为10万，远期2040年为15万，该市的居住人口及水质见表。
人口及水质
| 人口数
(万) |
污水量标准(L/人·d) |
SS
(mg/L) |
BOD5
(mg/L) |
COD
(mg/L) |
氨氮
(mg/L) |
磷酸盐
(mg/L) |
pH |
水温
(℃) |
| 10 |
240 |
200 |
130 |
320 |
29 |
5 |
7.1 |
25 |
县城内主要发展食品加工、中医药和机械制造，各企业的排水量及水质见表。
各工厂的排水量及水质
| 厂名 |
日排水量
(m3/d) |
最大时排水量
(m3/h) |
SS
(mg/L) |
BOD5
(mg/L) |
COD
(mg/L) |
氨氮
(mg/L) |
磷酸盐
(mg/L) |
pH |
水温
(℃) |
| 食品加工 |
900 |
90 |
210 |
360 |
710 |
31 |
6 |
6 |
38 |
| 中医药 |
1200 |
80 |
250 |
370 |
920 |
33 |
2 |
7 |
37 |
| 机械制造 |
1000 |
90 |
520 |
120 |
390 |
37 |
4 |
6.8 |
32 |
2.1.3设计任务
1、城区排水管网设计
（1）城区排水管网总平面布置。
（2）城区排水管网水力计算。
