摘 要

本次课程设计主要对湖北省当阳市的分流制排水系统及污水处理厂进行设计，包括雨水、污水管系统和污水处理厂三部分。在污水管道的设计中，污水管道设计尽量使污水依靠重力流动以降低工程造价，在各个街区采用周边式布置污水管道，整体采用截流制使污水集中流入污水厂经处理后排入沮河。在雨水管道的设计中，该城市降雨强度较大，因此在整体上设置七个雨水干管，将雨水就近排入沮河中。布置好管线后，分别校核满足水利条件来完成设计。在污水处理厂的设计中，使用氧化沟工艺配合深度处理，使处理尾水达到1级A标准，排入沮河。
关键词：雨水管道系统，污水管道系统，污水处理厂

Abstract

This course design mainly carries on the design to the diversion system drainage system and the sewage treatment plant of Dangyang City, Hubei Province, including rainwater, sewage pipe system and sewage treatment plant. In the design of sewage pipeline, the sewage pipeline makes the sewage flow by gravity as far as possible to reduce the cost of construction. The sewage pipeline is arranged around each block, and the interception system is adopted to centralize the sewage into the sewage plant and discharged into the Juhe River after treatment. In the design of rainwater pipeline, the intensity of rainfall in the city is relatively high, so seven rainwater main pipes are set up on the whole to drain rainwater into the Juhe River nearby. After the pipeline is laid out, the design is completed by checking that the water conservancy conditions are satisfied. In the design of sewage treatment plant, the oxidation ditch process is used with advanced treatment, so that the treated tail water can reach Grade A standard and be discharged into Juhe River.

Key Words：Rainwater Pipeline System, Sewage Pipeline System, Sewage Treatment Plant

目录

第1章 绪论

1.1 研究现状……………………………………………………………………………1

1.2 研究意义……………………………………………………………………………1

1.3 污水处理发展趋势…………………………………………………………………2

设计说明书

第2章 设计原始资料

2.1 城市概况……………………………………………………………………………3

2.1.1 概况……………………………………………………………………………3

2.1.2 规划人口………………………………………………………………………3

2.2 自然条件……………………………………………………………………………3

2.2.1 地理位置………………………………………………………………………3

2.2.2 水文资料（沮河）……………………………………………………………3

2.2.3水质资料（沮河）……………………………………………………………4

2.2.4水文地质资料…………………………………………………………………4

2.3城市排水现状及排水规划…………………………………………………………4

2.3.1城市排水现状简述……………………………………………………………4

2.3.2确定排水区界及划分排水流域………………………………………………5

2.3.3 排水规划………………………………………………………………………5

2.3.4 布置原则………………………………………………………………………5

2.4 工业废水排放情况…………………………………………………………………5

第3章 污水管道系统设计

3.1 管道定线和平面布置的组合………………………………………………………6

3.2 控制点的确定………………………………………………………………………6

3.3 设计流量的确定……………………………………………………………………7

3.4 污水管道的衔接……………………………………………………………………7

3.5污水处理厂位置的确定……………………………………………………………8

3.6污水的排放出路……………………………………………………………………8

第4章 雨水管道系统设计

4.1 划分排水流域和管道定线…………………………………………………………9

4.2 确定设计重现期P、地面集水时间t₁…………………………………………9

4.3 单位面积径流量q₀………………………………………………………………9

4.4 管段的设计流量…………………………………………………………………9

第5章 污水处理厂的设计和工艺比选

5.1 污水处理厂设计的一般原则…………………………………………………10

5.2 污水处理厂的设计规模………………………………………………………10

5.2.1 水量的确定…………………………………………………………………10

5.2.2 水质的确定…………………………………………………………………10

5.3 污水处理厂的工艺流程…………………………………………………………11

5.3.1 工艺方案分析………………………………………………………………11

5.3.2 工艺类型介绍………………………………………………………………11

5.3.3 工艺流程确定………………………………………………………………12

5.4 污水处理构筑物设计……………………………………………………………12

5.4.1 中格栅和提升泵房…………………………………………………………12

5.4.2 细格栅和沉砂池……………………………………………………………12

5.4.3 A2/O微孔曝气氧化沟………………………………………………………12

5.4.4 辐流二沉池…………………………………………………………………13

设计计算书

第6章 污水管道系统设计

6.1 街区编号并计算面积…………………………………………………………14

6.2 计算设计流量…………………………………………………………………14

6.2.1 生活污水设计流量Q₁……………………………………………………14

6.2.2 工业废水设计流量………………………………………………………14

6.3 水力计算………………………………………………………………………15

6.3.1 水力计算的设计数据……………………………………………………15

6.3.2 具体计算步骤……………………………………………………………15

第7章 雨水管道系统设计

7.1 计算汇水面积…………………………………………………………………16

7.2 水力计算………………………………………………………………………16

7.2.1 水力计算设计数据………………………………………………………16

第8章 污水处理厂系统设计

8.1 污水处理构筑物的计算说明…………………………………………………17

8.1.1 格栅………………………………………………………………………17

8.1.2 平流沉砂池………………………………………………………………19

8.1.3 配水井……………………………………………………………………20

8.1.4 A2/O反应池………………………………………………………………20

8.1.5 曝气系统…………………………………………………………………22

8.1.6 二沉池……………………………………………………………………23

8.1.7 高密度澄清池……………………………………………………………25

8.1.8 转盘滤池…………………………………………………………………28

8.1.9 消毒设施…………………………………………………………………28

8.1.10 污水计量设备…………………………………………………………29

8.2 污泥处理构筑物的设计说明…………………………………………………30

8.2.1 集泥井……………………………………………………………………30

8.2.2 污泥浓缩…………………………………………………………………30

8.2.3 污泥脱水…………………………………………………………………31

8.3 污水处理厂平面布置…………………………………………………………31

8.3.1 构筑物尺寸一览表………………………………………………………31

8.3.2 附属构筑物尺寸一览表…………………………………………………31

8.4 污水处理厂高程布置…………………………………………………………32

8.4.1 高程布置计算……………………………………………………………32

8.4.2 污水提升泵房计算………………………………………………………33

8.5污水厂处理工程投资估算……………………………………………………34

8.5.1污水厂工程投资…………………………………………………………34

8.5.2远期规划附加投资………………………………………………………34

8.5.3污水厂直接费用…………………………………………………………34

8.5.4污水厂处理成本估算……………………………………………………34

8.5.5 单位水成本费估算………………………………………………………35

参考文献………………………………………………………………………………35

致谢……………………………………………………………………………………36

结语……………………………………………………………………………………37

附件……………………………………………………………………………………37

第1章 绪论

1.1 研究现状

在本课题的设计中，主要包括雨、污水管网和污水处理厂的设计。在设计中涉及的问题很多很广，但迄今为止，在国内外研究较突出的问题，即排水系统的选择，以及生物处理的新进展。

（1）排水体制的选择现状

1.2 研究意义

由于社会快速发展和人民生活水平提高，缺水、污水排放问题加重。国家推出了可持续发展这一新政策，环境保护受到重视。

城市排水是现代城市重要的不可或缺的基础设施，是城市水污染防治工程的核心。城市排水设施是评价现代城市水平的一大标准。城市排水管网具有美化城市，维护城市的正常运行的意义，是达成水资源复用循环的设施。

结合中国当今的保护环境和发展经济的需要，根据环境保护最新的研究成果和全球环境保护相关的技术水平的提升，设计一套污水处理工艺，以期达到污水处理达到标准排放的目的。在遏制环境污染，环境保护，减缓生态恶化趋势这方面，具有深远意义。高效率的节约能源的城市污水管道转输与污水厂处理对中国经济的发展具有促进作用。

1.3 污水处理发展趋势

根据可持续发展，从减少碳排放和资源优化利用的角度考虑污水处理系统未来的发展方向，结合集中和分散处理的优势，分散处理模式中的末端分离是具有意义的一种创新的模式。膜混凝浓缩工艺从技术上看是具有可以实施的，在分散处理系统中应用末端分离，设计、开发的过程还要以更多实际数据作为资料。

设计说明书

第2章 设计原始资料

2.1 城市概况

2.1.1 概况

当阳位于东经111°32′-112°04′，北纬30°30′-31°11′，处于湖北省中部偏西，在沮河的中下游位置，西临大巴山脉，北临荆山山脉。

2.1.2 规划人口

湖北省当阳市城区周围分布有中国三江航天集团的一些单位、企业，以发展毛纺、化工、林特加工为主，同时具有旅游服务职能的新型城镇。规划当阳市为以商贸、旅游为主的现代化山水旅游城市。根据城市总体规划，该地区近期（2025年）总人口数为八万人，远期（2030年）总人口数为十六万人。

2.2 自然条件

2.2.1 地理位置

湖北省当阳市位于湖北省的中西部，宜昌市的东北端，经纬度为东经112°41′，北纬35°22′。该市为沮河河谷冲畈地带，建成区周围地势较平坦。

2.2.2 水文资料（沮河）

（1）水位（黄海高程）：

历年平均：53.00米

历年最高（1%）：56.00米

历年最低（97%）：50.00米

（2）流量：

历年平均：3240米³/秒

历年最大：7000 米³/秒

历年最小： 315 米³/秒

（3）流速：

最大断面平均流速：4.21 米³/秒

最小断面平均流速：0.87 米³/秒

2.2.3水质资料（沮河）

COD_cr 3.82mg/l BOD₅ 1.61mg/l

NH₃-N 0.016mg/l PO₄-P 0.027mg/l

2.2.4水文地质资料

沮河冲积洪积带分布有不均匀含水层。冲积洪积层地质年代属第四系全新统（Q）。层厚一般为10m左右，覆盖层厚度1－4m不等，含水层为粗砂、卵石，渗透性较好。该市地下水位平均在地面以下3.40m左右。

2.3城市排水现状及排水规划

2.3.1城市排水现状简述

据当阳市环境监测站采样分析，沮河当阳段城区以上水质符合二类水质功能区标准，以下则未达三类水体标准。

2.3.2确定排水区界及划分排水流域

排水区域的边界是污水排水系统的边界。所有改善卫生设施的建筑区域均应安装污水管，并且根据城市总体规划的设计规模确定。

在排水边界内，依照当地地形以及城市预定的垂直规划，划分流域。在没有重要的分水岭且地形坡度变化不大的地区，以面积的大小为依据，相邻流域的管道系统按照规范要求来划分排水面积，以在满足主管道最大埋深的条件下，大部分污水通过重力自流的方式连接。

2.3.3 排水规划

①排水体制:规划采用雨、污分流体制，新区排水管网相对独立自成系统。

②雨水:管道依据地势铺设,各自就进排入受纳水体。

③污水:干管与规划道路平行，从西南往东北敷设干管,并且逐步集中到污水处理厂,经过处理后，排入沮河。

2.3.4 布置原则

雨水：充分利用当阳市现有河流,结合新区地形地貌,尽量利用地形坡度,在合理的计算基础上进行铺设雨水管,各自就近排入受纳水体。

污水：根据当阳市总体规划，污水收集后在沮河边建污水处理厂处理后排放。

2.4 工业废水排放情况

当阳市集中流量有市肉联厂、市棉纺厂两点,分散流量有许多零星工厂企业，可按生活污水一定比例计算。肉联厂近期每天平均污水流量=1000m3/d,远期=2000m3/d,Kh为2.0。棉纺厂近期每天平均污水流量=1500m3/d,远期=2500m3/d,Kh为1.33。以城区污水流量的6%来作为其它零星工业废水的平均流量计算。

3 污水管道系统设计

3.1 管道定线和平面布置的组合

在一定条件下,地形是选择管道走向的核心因素,为了让管线和地形走向相符合,一般选择沿坡向排水。污水通过依靠重力流动,所以管道要具有一定的坡度。污水支管的布置取决于地块的地形和建筑特点,要能够便于居民接管排水。当阳市区面积大,地形平坦。在街区周围的街道上,可以采用周边式铺设污水管。建筑污水排放管可与街道支管连接。主污水管的方向根据污水处理厂和排水口的位置决定。

3.2 控制点的确定

根据污水管道最小覆土厚度的要求，为了防止地面荷载过大破坏管壁，覆土厚度不应小于0.7m，同时为了达到相邻的连接管的连接要求，覆盖厚度也应为0.7m,而该地区冰冻线在0.5m,又根据工厂污水排放出口的埋深和规范要求没有集中流量的控制点的埋深均取1.7米,有集中流量流入的控制点的埋深取2.0m。