摘 要

此次毕业设计内容为对襄阳市樊城区污水雨水管网设计以及污水处理厂设计。排水体制选取雨污分流制。排水管网在施工铺设时最好利用地势由高到低以减小埋深，分散布置干管，集中排入汉江，节省造价。污水处理厂设计上考虑到污水类型包含有城区内居民生活产生的污水以及学校医院等地产生的污水，需要进行不同的处理，如因居民生活活动产生的污水直接通过污水管道送入污水厂处理，处理达标后排入汉江。。

关于樊城区规划发展的需求，处理后的污水须达到《》中的一级A标准。此次设计采用改良AAO工艺。因此污水厂内的污水依此经过中格栅捕获体积较大的固体杂质，再有污水提升泵房将污水抽高后送入沉砂池去除固体颗粒，在改良A/A/O生化池中经行生物反应，去除有机物质后进去二沉池经行污泥回流和排出污泥，再送入过滤器过滤后由消毒池进行紫外线杀菌，最后排到汉江中。污泥处理工艺流程为：改良A/A/O生化池中沉降下来的污泥通过排泥管进入污泥浓缩池，在进入污泥贮泥池，最后在污泥脱水压滤机房脱水压滤后外运。

经过工程概算，工程总造价为9910万.元，污水处理单价为1.04元/吨，确保了较高的经济效益和环保效益。经过初期评估，该设计符合相关要求，既能解决夏季雨量大导致的城市内涝问题，还能很好解决水体污染状况。

关键词：城市排水管网； 雨污分流制；污水处理；改良AAO生化池； 污泥处理

Abstract

This graduation project is about the design of sewage and rainwater pipe network and sewage treatment plant in Fancheng District of Xiangyang City. Rainfall and sewage diversion system is selected for drainage system. When laying drainage pipeline network in construction, it is better to use the terrain from high to low to reduce the depth of burial, arrange the main pipe dispersedly, and centralize drainage into the Hanjiang River, so as to save the cost. In the design of sewage treatment plant, considering that the sewage type includes the sewage produced by residents living in urban areas and the sewage produced by schools and hospitals, different treatment is needed, such as the sewage generated by residents living activities is directly sent to the sewage treatment plant through sewage pipes, and discharged into the Hanjiang River after meeting the treatment standards.

With regard to the planning and development needs of Fancheng District, the treated sewage must meet the first A standard in the Standards for Pollutant Discharge from Urban Sewage Treatment Plants. This design adopts improved AAO process. Therefore, the sewage in the sewage treatment plant catches larger solid impurities through the medium grille, and then the sewage lifting pump house pumps the sewage up and sends it to the sedimentation tank to remove solid particles. In the improved A/A/O biochemical tank, it undergoes biological reactions, removes organic substances, then enters the secondary sedimentation tank for sludge reflux and discharge, and then sends it to the filter for ultraviolet sterilization, and most importantly, it is filtered by the disinfection tank for ultraviolet sterilization. Rear row to the Hanjiang River. The sludge treatment process is as follows: the sludge settled in the improved A/A/O biochemical tank enters the sludge concentration tank through the sludge discharge pipe, enters the sludge storage tank, and finally transports to the outside after dewatering and filtering in the sludge dewatering filter press room.

Through the project budget estimate, the total cost of the project is 99.1 million yuan, and the unit price of sewage treatment is 1.04 yuan/ton, which ensures high economic and environmental benefits. After initial evaluation, the design meets the relevant requirements. It can not only solve the problem of urban waterlogging caused by heavy rainfall in summer, but also solve the water pollution situation well.

Key words：Urban Drainage Pipeline Network; Rainfall and Sewage Distribution System; Sewage Treatment; Improved AAO Biochemical Tank; Sludge Treatment

目录

第1章 绪论 1

1.1 设计任务 1

1.2 设计依据和参考资料 1

1.2.1设计依据 1

1.2.2参考资料 2

1.3 城市概况 2

1.4 自然条件 2

1.4.1 地理位置 2

1.4.2 水文条件 2

1.4.3 气象资料 3

1.5 城市排水现状 3

第2章 排水管网设计方案 4

2.1 排水管网定线原则 4

2.2 排水系统体制的比选 4

2.3 污水处理厂厂址选择 5

2.3.1 厂址选择原则 5

2.3.2 污水厂的厂址选择 5

2.4 管道材料和附件 6

2.4.1 管材 6

2.4.2 检查井 6

第3章 雨水工程设计 7

3.1 雨水管道布置 7

3.1.1 管道定线 7

3.1.2 雨水管网平面布置 9

3.1.3 出水口位置的选择 10

3.2 雨水管道水力计算 11

3.2.1 设计基本数据 11

3.2.2 雨水管道的水力计算 12

第4章 污水工程设计 13

4.1 污水管道布置 13

4.1.1 管网布置方案 13

4.1.2 管网系统地块划分方案 14

4.2 污水管道的设计计算 14

4.2.1 参数要求 14

4.2.2 污水管段设计流量 15

4.2.3 综合生活污水量总变化系数K_z 16

4.2.4 人口密度和比流量确定 16

4.2.5 污水水力计算计算 16

第5章 污水处理厂设计 18

5.1 设计水量和处理要求 18

5.1.1 设计水量 18

5.1.2 进出水水质对比 19

5.1.3 污水处理效率 19

5.2 污水、污泥处理工艺流程比选 20

5.2.1 污水处理工艺比选 20

5.2.2 污泥处理工艺选择 22

5.3 构筑物的计算说明 22

5.3.1 中格栅 22

5.3.2 提升泵房的设计 25

5.3.3 细格栅 28

5.3.4 平流沉砂池 31

5.3.5 生化反应池 34

5.3.6 辐流式二沉池 50

5.3.7 转盘过滤器 53

5.3.8 紫外线消毒池 53

5.3.9 污泥泵房 55

5.3.10 污泥浓缩池 56

5.3.11 贮泥池 58

5.3.12 脱水机房 60

5.3.13 鼓风机房 60

5.4 污水处理厂总体布置 61

5.4.1 污水处理厂的平面布置 61

5.4.2 污水处理厂的高程布置 61

5.5 污水处理构筑物尺寸 64

5.6 污水处理厂人员编制及运行管理 66

5.6.1 运行管理 66

5.6.2 厂区人员编制 67

第6章 工程概算 68

6.1 管网工程造价 68

6.2 污水厂工程造价 69

6.2.1 计算依据 69

6.2.2 单项构筑物工程造价计算 69

6.3 污水处理成本计算 71

结论 74

参考文献 75

致谢 76

第1章 绪论

1.1 设计任务

1．排水管网设计计算

（1）制定好雨污分流体制，根据城区和风向等各种因素确定污水厂选址。

（2）依据污水管道及雨水管道系统的设计规范及襄阳市樊城区地形图，完成城市排水管网定线（根据地势确定主干管的走向，然后通过水力计算得出干管的管径、管长、埋深），确定2个雨水管线方案，选出更优的方案。

（3）根据绘好的雨水管网图纸测量管长和汇水面积后进行雨水水力的计算，根据水力计算表

（4）

2．污水泵站设计

根据污水流量确定泵站设计流量、泵的扬程、确定集水池的容积、选出适合的水泵类型、水泵机组的管道布置、吸水管路、集水池、压水管路、水头损失。

3．污水处理厂工艺设计

（1）根据水质处理要求，设计两个工艺方案经行比选，并从中选出更好的工艺方案。

（2）设计并计算各污水处理构筑物的有关设计参数、负荷、尺寸与所需的材料与规格等。

（3）依据之前的计算确定污水处理厂的平面布置。平面布置应包含处理构筑物、办公楼、化验室及其他辅助建筑物等。

（4）对各个构筑物和污水厂进行高程布置，确定各处理构筑物和泵房的标高，确定污水和污泥能够利用重力自流从而减少泵站的设置。

4．工程技术经济分析

1.2 设计依据和参考资料

1.2.1设计依据

1.《污水综合排放标准》GB8978-1996

2. 李亚峰编《》

3.《给水排水设计手册》（第1、5、10、11册）

4.《给水排水快速设计手册》

5. 哈工大出版社《污水处理构筑物设计与计算》

6. GB18918-2002《》

7. GB/T50265-97《泵站设计规范》

8.《给水排水工程专业毕业设计指南》张智编

9.《室外排水设计规范》GB50014-2006

1.2.2参考资料

1、湖北省襄阳市樊城区1：10000总体规划平面图。

1.3 城市概况

襄阳市，湖北省辖地级市，湖北省政府确立的省域副中心城市，位于湖北省西北部，东经110°45′-113°43′，北纬31°14′-32°37′，东邻随州市，南界荆门市、宜昌市，西连神农架林区、十堰市，北接河南省南阳市；属亚热带季风气候。全市总面积1.97万平方公里，辖3区3县3市3开发区，常住人口563.9万（2016年）。

1.4 自然条件

1.4.1 地理位置

湖北省西北部有一个历史悠久文化繁荣的都市，那就是襄阳市。襄阳市地处汉江中游，为襄阳市地理坐标。而襄阳市的辖区樊城区则是襄阳的中心城区，。

1.4.2 水文条件

襄阳市平均降水量835.1毫米，折合降水总量16466亿立方米。全市水资源总量约为54.65亿立方米。其中地表水资源量约为5000亿立方米，地下水资源量约为20亿立方米，地下水资源与地表水资源不重复，量4.76亿立方米。平均每年总入境水量174.29亿立方米，在南水北调中线- -期工程调水及丹江口水库的调度调蓄下，汉江干流入境148.5亿立方米。

区域内河流常水位为64.59米,洪水位为67.00米。

1.4.3 气象资料

樊城区属于亚热带季风气候区，特征为由南方湿热气候向北方干冷气候过渡。冬天寒冷刺骨夏天闷热难耐，春夏秋冬具有独特分明的不同景象，日照久，热量足，降水充足，多为夏季，气候温和。

1.5 城市排水现状

2018年人口8万人，2028年人口10万人。污水排放定额为200L/人·d。

学校（小学）日均污水量2200m3/d，最大污水量3500 m3/d；

学校（中学）日均污水量3600m3/d，最大污水量4800 m3/d；

医院日均污水量1000m3/d，最大污水量1200 m3/d；暴雨强度公式：

(1.1)

(1.2)

公式中各字母含义：p为降雨重现期，根据资料查得襄阳市重现期2年；

径流系数Psi;＝0.62；

，min；

；

t₂ —在上游管段中雨水流行的时间，min。

第2章 排水管网设计方案

2.1 排水管网定线原则

管网定线应尽量减少埋深和管径，并使雨、污水沿管线重力自流^[1]。

考虑因素有以下几点：当地的地形、排水体制、地下管线和构筑物的位置等^[2]。

，应做到势。在管线定线之前，然后顺地势制定管线。污水处理厂选址应该设在河流下游，地下水流向的下游，^[3]。

2.2 排水系统体制的比选

根据目前现存的排水体制来看，分为合流制和分流制排水系统。在对排水体制的选择中可以从环境保护、造价、维护管理、以及我国的相关规范和地方规范来确定^[4]。

为使用较多的合流制系统。

：

1、环境保护上讲，截留制将处理，然后排放，虽然。但是雨天可能会使水体中混合部分污水，使水体遭受污染。我们可以使用设置雨、污水储存池于溢流口附近克服^[5]。

2、工程造价上讲，采用截流式会使管网中主干管的管径偏大，，工程造价也偏高。

3、维护管理上讲，管内流速偏低，污水中固体易沉降堵塞水管；雨天水量大，管道内流动的液体近乎沾满水管，管中沉淀，较小。这样一来就会导致因为天气变化导致管内水体流量变化大，更为麻烦。

分流制系统就是把雨水和污水设置两套不同并并分别进行排出的系统。分流制系统有以下几类：、、。

这种系统特点有以下几点：

1、环境保护上讲，全部送入污水处理厂处理，可使汉江免遭污染。但是无法单独处理污水，易使初降雨水与污水混合被污染。

2、工程造价上讲，由于雨水、污水需要分别设置两套不同的管线，管线长度增加，但因为流量减少，管径也随之减小。雨水可就近排入汉江。

3、维护管理上讲，，便于对污水处理厂的管理和运行。

排水体制应当根据樊城区建设规划进行选择，结合气候、水文、地形等特， 通过技术和经济因素确定 ^[6]。统筹兼顾，在该市的排水管网设计中应选择分流制。

2.3 污水处理厂厂址选择

2.3.1 厂址选择原则

根据《》，污水处理厂厂址的选定是城市污水建设处理系统的重中之重，受当地周边环境以及城市建设制约。故选址有以下几点原则：

1、选择的，应考虑汛期不守洪水威胁；

2、选择厂区时应该注意避免使处理过程中产生的废水废气进入城区，避免其污染环境，对人体健康造成损害，因此，保持污水厂与城区、居民区足够的距离；

3、选择厂址时应有利于，避开农业耕种区域，处理后达标的水还能用于灌溉田地；

4、应考虑、等条件；