随着我国城镇化和工业化的步伐不断加快，生产和生活中产生的大量污水的问题也越发突出。如果不加以控制，任由其直接排入水体或者土壤，都会使得土壤或者水体受到污染，原有生态环境遭破坏，以至于引起生态问题，甚至造成公害。为避免以上情况，就需要建设一整套的排水工程，用于收集各种污水并及时地将其输送至适当地点，妥善处理之后排放再利用。

排水工程在我国社会主义建设中有着十分重要的意义:从环境保护方面讲，兴建排水工程有保护和改善环境，消除污水危害的作用。从卫生上讲，兴建排水工程有利于预防和控制传染病或“公害病”，是保障人民健康和造福子孙后代的大事。从经济上讲，兴建排水工程是进行经济建设必不可少的条件，是保障公共水体水质和淡水资源不被破坏、人民的生命财产安全和安全生产生活不受到影响、工农业企业的顺利生产和经营不受制约等并最终保证城市的发展服务经济的腾飞的必然选择。从城市的发展来说，设计好、建设好一个城市排水工程系统在一个城市现代化发展中起到里程碑和标杆的作用。一个现代化的城市，不仅要基础设施建设全面，在经济建设、城乡建设、环境建设也应同步规划、同步实施、同步发展，以达到经济效益、社会效益和环境效益的统一。

湖北黄冈某镇排水工程设计包含雨水管网、排水管网和污水处理厂设计，以及概算，目的就在于设计一整套完备的排水工程系统，改变该镇目前排水系统落后、污水处理能力低的现状，并满足经济、高效、节能的要求。

1.2国内外研究现状分析

1.2.1排水系统设计

在传统的污水管道设计中,水力计算主要通过手工借助于计算器来完成。其计算过程是一项工作量很大,简单、机械、重复的劳动过程,既枯燥又费时,而结果一般得不出一个最优或者较优的设计方案。即使最有经验的工程设计人员,也不可能对每个方案进行定量的比较,只能考虑其中常见的一部分,这样最优方案就会被遗漏,从而导致投资出现不必要的浪费。

自70年代至今,美国、日本、前苏联和欧洲各国,在给排水管道和水处理等工程系统方面在方法学和计算机程序上取得了各种研究成果,例如 SWMM、EPANET软件，同时日益广泛地将其所研制的各种计算机软件应用于给排水工程的计算机辅助设计和自动化运行管理上,并显示了明显的效益。这样不仅把设计人员从查阅图表的繁杂过程中解脱出来,加快设计进度,而且整个排水管道系统得到了优化设计,提高了设计质量。所确定的最优方案与传统方法相比,可以降低10%以上的工程造价。

就我国目前的污水处理状况来说, 污水处理率一直较低,而解决城市污水污染的根本措施是建设以生物处理为主体工艺的二级城市污水处理厂,但这需要大量的投资和高额运行费用。对我国不少地区 ,特别是经济欠发达地区和中小城市而言,有必要应用投资低、污染物去除率较高的城市污水强化一级处理工艺。根据我国目前水处理的发展状况,混凝沉淀强化一级处理工艺在我国应用较多。目前一级处理工艺的发展主要集中在研究和应用高效、廉价的絮凝剂以及微生物絮凝剂,同时研究无机絮凝剂与其他各类絮凝剂协同作用效果, 以及对一级处理工艺设备的优化选型等方面。

城市生活污水处理主要去除悬浮物、溶解性有机物、氮和磷。对于日处理能力在20万t以上的城市污水处理厂,最适宜的工艺是活性污泥法及其变形工艺,主要是鼓风曝气的完全混合式活性污泥法和氧化沟工艺。对于日处理能力在5万～20万t的城市污水处理厂,除上述两类工艺外,还可以采用序批式活性污泥法(SBR 工艺)。日处理能力在1万～5 万t 的城市污水处理厂可采用的技术比较多,近年各种新工艺不断产生,但总体应用上仍以活性污泥法为主。根据要求的不同可以分为:①以去除有机碳为目的:活性污泥法、氧化沟、SBR 工艺、生物滤池、曝气生物滤池、接触氧化法。②以除碳脱氮为目的:A/O法、氧化沟、交替运行氧化沟、SBR工艺、CASS工艺、UNITANK工艺等。③以除碳脱氮除磷为目的:A/A/O法、交替运行氧化沟、SBR工艺等。结合国内外目前的二级处理工艺,其发展趋势主要表现在:处理系统一体化的研究与开发,组合式污水处理工艺研究,污水的综合处理、零排放研究,污水处理系统的过程控制研究,污水处理系统的仪表设备研究。

由于目前环境保护力度越来越大，一般城市污水厂的出水标准都提高到GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中规定的一级A标准，污水处理的三级处理工艺的应用也十分广泛。我国的三级处理工艺中运用一般的常规的混凝、过滤、消毒等处理工艺较多, 国内外目前广泛研究的主要是通过微滤和反渗透技术来处理二级处理后的污水, 以达到回用水的标准,湿地系统在国外有着广泛的应用 ,目前我国也开始了这方面的研究工作。