陶店乡集镇位于陶店乡中部，周围分布有蔡家潭、余家潭、道仁湖、幸福水库等，水系分布众多，生态环境较好。集镇内已规划江北快速路、陶店变电站等重大基础设施。国道106贯穿组团南北，组团南部有江北一级公路，北部与大广高速匝道口相距2.5公里，交通条件较好。集镇区域具体范围为西至陶店村，北至砂子岗村，东至邱店村，南至茶园村，总面积约为299.66公顷，包含陶店集镇和周边3个村（何家楼、砂子岗、茶园）的部分用地。陶店乡集镇区纵向主要沿106国道发展，横向沿教育路、乡府路及发展大道发展，建成区现状用地呈现“王”字型无序发展。集镇南部紧挨茶园村，西临陶店村居民点，北至民宏药业，现状建成区102.25 公顷。片区内设计人口远期（2030年）2.2万人，近期（2025年）1.1万人。

近年来，随着城镇化进程的加快，乡镇居民的生活条件越来越好，但是生活污水处理系统至今尚未完善，经济快速发展的同时环境污染问题随之出现。陶店乡集镇内污水主要是居民生活污水和服务业污水，有少量工业废水。目前，集镇基础设施建设较为落后，街道排水管网不健全。镇域部分区域排水现状为雨污合流，顺应地势排入辖区内的沟、港、渠等自然水域，主要流入道仁湖，对该湖泊的水质和环境造成了较大的污染，超出了环境自然净化能力，严重地对人们生活造成不同程度的健康威胁。有效数据显示生活污水主要为洗涤废水和厨卫废水，污水中含有大量的细菌、病毒以及磷化物等。其中磷化物是引起地表水富营养化的重要原因，因此生活污水对地表水以及周围环境造成了较大危害。然而陶店乡集镇基础设施建设滞后，如何有效地治理污水迫在眉睫。

乡镇污水的有效治理是一项利国利民的工程，在保护水资源、美化乡镇居民生环境以及改善居民生活质量上发挥了重大作用。因此，乡镇污水治理是推进城乡一体化建设的基础工程项目，也是建设新农村的必然需求。

处理乡镇污水，应该建立健全的污水防治方案，合理规划乡镇污水处理系统，根据我国乡镇发展的实际情况以及污水产生的特点等，对污水处理工艺进行科学、合理、切实的选择，科学合理地治理乡镇污水问题，从而不断提高乡镇污水处理的质量和水平。

2. 研究的基本内容与方案

（一）设计进出水水质

陶店乡集镇污水处理对象主要为生活污水，污水的设计进水水质可根据实测数据并参考邻近类似生活污水处理厂的设计进水水质综合确定。考虑乡镇生活水平普遍不高、管网近期不完善无法做到完全分流制等原因，设计进水水质浓度不宜偏高，乡镇污水设计进水水质主要指标参考表1。

表1 设计进水水质

乡镇污水处理厂排放标准执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》( GB18918-2002)中的一级A排放标准。

（二）污水量

污水处理厂的规模即指污水处理能力，与其直接相关的就是污水量。乡镇污水量预测与乡镇规模、性质、人口、乡镇居民的生活水平、工业化水平和发展速度等诸多因素密切相关，因乡镇污水处理厂主要处理对象为生活污水，故污水量与乡镇人口数量关系最为密切。

根据《村镇供水工程设计规范》SL687-2014，生活用水定额应根据当地经济和社会发展、水资源充沛程度、用水习惯综合分析确定。用水量指标居民生活用水量指标取120～ 200L/（人·d），并由此确定工程规模。

（三）排水体制的选择

合理选择排水系统体制是城市和工业企业排水系统规划和设计的重要问题。它不仅从根本上影响排水系统的设计、施工、维护管理，而且对城市和工业企业的规划和环境保护影响深远。同时，也影响排水系统工程的总投资和初期投资费用以及维护管理费用。

根据城市及工业企业的规划、环境保护要求，污水利用、水质水量的变化、地区气候及水文资料、水质状况及设计地区的自然状况，本设计采用分流制排水系统，即将完整的城市污水送入污水处理厂进行处理，雨水则就近排入受纳水体。

陶店乡集镇污水处理厂配套管网系统应根据乡镇总体规划和建设情况统一布置，分期建设。乡镇污水处理厂配套管网的断面尺寸应按污水处理厂远期规划的最高日最高时设计流量设计，按现状流量复核。乡镇污水处理厂配套管网的设计、建设、运营和管理宜与污水处理厂同步或先于进行，以便整个污水处理设施得以更好的运行。

污水、雨水管网布置简图见图一、二。

（四）污水厂设计

通过查阅相关资料，了解现有乡镇污水处理工艺，按照经济高效、简便易行的原则，乡镇污水处理工艺选择应根据污水的水质、水量、出水水质要求、污泥处置方法，以及当地的气温、工程地质、征地费用、电价等因素综合考虑。常用的污水二级生化处理工艺有: A/O 法、A² /O 法、氧化沟及改良型生物处理工艺等，是城市污水厂普遍采用的常规工艺，已被证明是行之有效的水污染控制技术。但这些常规工艺应用于小城镇污水处理工程，会造成工程投资和经济技术指标过高，随之带来的运行成本偏高，给后期的运营管理带来困难。因此，小规模的乡镇污水厂在工艺选择上应注意符合乡镇的特点，充分考虑污水量、污水水质、经济条件及管理水平，优先选用工艺及管理简单、运行管理方便、投资少、占地省的污水处理工艺。

由于陶店乡集镇污水不同于城市污水处理工程，其处理规模小、水量变化大，所以在处理构筑物前需要设置调节池以保证后续处理正常进行。污水通过粗格栅后由提升泵将水提升到细格栅、沉砂池，之后进入二级处理环节。

本设计中拟采用IBR工艺对污水进行二级处理，以达到脱氮除磷的目的。该工艺具备构筑物及设备少、用地节省、能耗及运行费用低、控制简单及运行无噪音等特点，比较适合在小城镇污水处理工程中采用。

IBR生物处理工艺是一种集厌氧、缺氧、好氧反应及沉淀于一体的连续进出水的周期循环活性污泥法。它同时兼具按空间分割的连续流活性污泥法及按时间进行分割的间歇性活性污泥法的优点，与按空间分割的连续流活性污泥法相比，省去了污泥外回流的环节，因而节省运行能耗及减少处理设施和投资; 与按时间分割的间歇活性污泥法相比，具备连续进出水的特点，因而减少了处理设施容积及总的土建投资。反应池的单池连续进出水，利用设置于池底的三相分离器实现间歇曝气。通过调节曝停比在反应池中形成多级A/A/O 状态，以最大限度地去除氮和磷。IBR生物处理是在活性污泥法基础上通过调整运行方式和改变污泥回流方式的工艺集成。同时，配置了保障出水水质的絮凝沉淀设施，是一个综合性一体化处理构筑物。因此，适应水质的范围较大，占地省，同时管理水平要求稍高。

为了使出水水质达到一级A的标准，后续还需要加上深度处理环节。增加深度处理工艺的主要目的是去除二级出水中的SS，BOD₅、COD也伴随SS的去除得到进一步的去除，但TN、TP的无法通过简单固液分离进行去除，因为TN、TP是以溶解态形式存于二级出水，因此，城镇污水处理厂提标改造的重点和难点是TN、TP、SS的去除。

经技术经济比较，目前适合我国中小型污水处理厂的深度处理工艺有以下三种：常规混凝—沉淀—过滤；微絮凝—过滤；直接过滤。三级处理的核心是过滤单元，本设计中拟采用应用最为广泛的V型滤池，即微絮凝—过滤。V型滤池的滤料采用均质深层砂滤料，截污能力强，可以有效去除SS，反冲洗强度低、效果好，过滤周期长。此外，若生物除磷出水的TP无法达到一级A要求时，可考虑化学除磷。

污水厂出水消毒采用紫外线消毒，最终将处理后的污水排入道仁湖。

（五）污泥处理

目前，污水处理厂污泥处理处置一直是污水处理的重点与难点。陶店乡集镇污水处理规模小，按每个乡镇自己解决自身污泥处理处置困难太大，由此带来的投资增加太多，乡镇负担过重。由于目前县市一级污水处理设施已较为完善，建议乡镇污水处理产生的污泥应与其县市一级污水处理厂污泥采用一样和处置方式，可对乡镇污水污泥进行简单处理后再与其县市一级污泥一并共同处置，减少乡镇污水处理的投资、降低乡镇污水处理的难度、发挥综合处置的规模效益。

（六）投资及运行费用估算（未定）

在工程 设计完成后，将对排水工程投资进行估算。

[1]孙慧修.排水工程(上)第四版[M].中国建筑工业出版社,2011.

[2]张自杰.排水工程(下)第四版[M].中国建筑工业出版社,2011.

[3]张奎,张志刚.给水排水管道系统[M].机械工业出版社,2007.

[4]张圭白,张杰.水质工程学(下)[M].中国建筑工业出版社,2013.

[5]给水排水设计手册编写组.给水排水设计手册,第五册[M],建筑工业出版社,2017.

[6]给水排水设计手册编写组.给水排水设计手册,第十册[M],建筑工业出版社,2012.

[7]GB 50014—2006,室外排水设计规范(2014年版)[S].北京:中国计划出版社,2014．

[8]GB 50014-2006,室外排水设计规范(2016版)[S].北京:中国计划出版社,2016.

[9]SL687-2014,村镇供水工程设计规范[S].中国水利水电出版社,2014.

[10]GB 50282-2016,城市给水工程规划规范[S].北京:中国计划出版社,2017.

[11]刘振江.城市污水厂处理设施设计计算[M].化学工业出版社,2017.

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[15]王银川.某小城镇污水处理厂IBR工艺设计[J].中国给水排水，2016，32(18)60-63.

[16]Chen Xudong,Xu Zhongwen,Yao Liming.Processing Technology Selection for Municipal Sewage Treatment Based on a Multi-Objective Decision Model under Uncertainty.[J].International journal of environmental research and public health,2018,15(3)448.

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[18]Jian Zhou,Yi Han,Jianbing Zhang.Seasonal Performance of Sequencing Batch Biofilm Reactors and Ecosystem Sewage Treatment Hybrid Processes in Small Towns of the Three Gorges Reservoir Area in China.[J].Biotechnology amp; Biotechnological Equipment,2013(27)4276-4283.

陶店乡集镇位于陶店乡中部，周围分布有蔡家潭、余家潭、道仁湖、幸福水库等，水系分布众多，生态环境较好。集镇内已规划江北快速路、陶店变电站等重大基础设施。国道106贯穿组团南北，组团南部有江北一级公路，北部与大广高速匝道口相距2.5公里，交通条件较好。集镇区域具体范围为西至陶店村，北至砂子岗村，东至邱店村，南至茶园村，总面积约为299.66公顷，包含陶店集镇和周边3个村（何家楼、砂子岗、茶园）的部分用地。陶店乡集镇区纵向主要沿106国道发展，横向沿教育路、乡府路及发展大道发展，建成区现状用地呈现“王”字型无序发展。集镇南部紧挨茶园村，西临陶店村居民点，北至民宏药业，现状建成区102.25 公顷。片区内设计人口远期（2030年）2.2万人，近期（2025年）1.1万人。

近年来，随着城镇化进程的加快，乡镇居民的生活条件越来越好，但是生活污水处理系统至今尚未完善，经济快速发展的同时环境污染问题随之出现。陶店乡集镇内污水主要是居民生活污水和服务业污水，有少量工业废水。目前，集镇基础设施建设较为落后，街道排水管网不健全。镇域部分区域排水现状为雨污合流，顺应地势排入辖区内的沟、港、渠等自然水域，主要流入道仁湖，对该湖泊的水质和环境造成了较大的污染，超出了环境自然净化能力，严重地对人们生活造成不同程度的健康威胁。有效数据显示生活污水主要为洗涤废水和厨卫废水，污水中含有大量的细菌、病毒以及磷化物等。其中磷化物是引起地表水富营养化的重要原因，因此生活污水对地表水以及周围环境造成了较大危害。然而陶店乡集镇基础设施建设滞后，如何有效地治理污水迫在眉睫。

乡镇污水的有效治理是一项利国利民的工程，在保护水资源、美化乡镇居民生环境以及改善居民生活质量上发挥了重大作用。因此，乡镇污水治理是推进城乡一体化建设的基础工程项目，也是建设新农村的必然需求。

处理乡镇污水，应该建立健全的污水防治方案，合理规划乡镇污水处理系统，根据我国乡镇发展的实际情况以及污水产生的特点等，对污水处理工艺进行科学、合理、切实的选择，科学合理地治理乡镇污水问题，从而不断提高乡镇污水处理的质量和水平。

2. 研究的基本内容与方案

（一）设计进出水水质

陶店乡集镇污水处理对象主要为生活污水，污水的设计进水水质可根据实测数据并参考邻近类似生活污水处理厂的设计进水水质综合确定。考虑乡镇生活水平普遍不高、管网近期不完善无法做到完全分流制等原因，设计进水水质浓度不宜偏高，乡镇污水设计进水水质主要指标参考表1。

表1 设计进水水质