论文总字数：32238字

摘 要

：目前，对水体污染的关注主要集中在城市与农村，城镇的水污染问题相对前两者来说关注度较低。随着社会的不断发展，城镇的水污染问题日益显露出来，成为环境污染问题的重要组成部分。由于现在的大部分中小城镇排水体制多为合流制排水，而且管道系统相对不够完善，排水系统所覆盖的范围相对较低^[1]。城镇居住区的生活污水水量相对较小，并且不具备城市生活污水处理厂的技术、经济与管理水平，所以必须采用适合于城镇地区水质特征与技术经济和管理条件的污水生物处理与深度处理技术。

此次设计以山西省晋城市泽州县下村镇为例，对其进行城镇新型排水系统及工艺方面的规划。该设计工程规模为2000m3/d的生活污水，根据其水质特征、经济条件和管理条件进行了工艺比选，最终确定了二级处理为氧化沟工艺，生态处理单元为人工表流湿地和沉水植物塘相结合的处理方式。经过二级处理后可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准，再经过生态处理单元可以达到一级A标准。

污水工艺流程为：进水→格栅井→初沉调节池→氧化沟→幅流式二沉池→人工表流湿地 沉水植物塘→出水;污泥处理工艺为：幅流式二沉池 初沉池排泥→污泥浓缩池→污泥干化场。该工艺具有处理效果好，出水水质稳定等特点，同时强化了脱氮除磷的效果本。工艺适合在广大城镇的生活污水处理中应用。

关键词：污水收集，生物处理，生态处理，污泥处理。

The town of new drainage system optimization and process design

Li Kang

Supervised by Yi-Feng Wu

Abstract: Nowadays, the attention to water pollution are mainly concentrated in the urban and rural districts, compared to the former two, sewage problems of town get low attention. With the continuous development of society, town’s water pollution increasingly expose, and become an important part of the environmental pollution. Because mostly urban drainage system is combined system, there isn’t good pipeline system, and drainage system penetration is low. Sewage volume in towns is relatively smaller comparing to cites, and does not have the technology, economy and management of cites’ sewage treatment plant, and cannot use urban domestic sewage treatment technique. So it must adopt a sewage biological treatment and advanced treatment technology which is suitable for the towns’ water quality characteristics and technical economy and management conditions.

The design give an example of zezhou town in Jincheng of Shanxi Province, and make a project on new drainage system and the process. The scale of the design project is 2000m3/d，according to the water quality characteristics, economic condition and management conditions, the design determine the secondary treatment of oxidation ditch technology, the ecological treatment unit of combining artificial surface flow wetland and submerged plant pond. After secondary treatment can reach the first level of B standard of 《Discharge standard of pollutants for municipal wastewater treatment plant》, and after ecological treatment unit can reach the first level of A standard prescribed in standards.

Sewage treatment process: sewage→grille well→regulation pool→oxidation ditch→second pond→artificial surface flow wetland submerged plant pond; Sludge treatment process: second bond primary setting tank→sludge thickener→sludge drying bed. The process has advantages of good treatment effect, stable water quality, and strengthens the effect of nitrogen and phosphorus. This process is suitable for application in the majority of urban sewage treatment.

Key words: sewage collection, biological treatment, ecological treatment, sludge treatment

目录

第一部分 设计说明书 1

第一章 绪论 1

1.1项目背景 1

1.1.1我国水环境质量和水污染现状 1

1.1.2城镇污水处理的必要性 1

1.2设计任务 1

1.3方案编制依据 2

1.4设计原则 3

1.5设计规模 3

第二章 技术论证 5

2.1设计进出水水质 5

2.1.1设计进水水质 5

2.1.2进水水质分析 6

2.1.3出水水质分析 7

2.2污水收集方案比选 8

2.2.1收集方案设计 8

2.2.2方案优选 8

2.3污水处理方案比选 9

2.3.1生物处理单元主体技术比选 10

2.3.2生态处理单元技术比选 14

2.4污泥处理方案比选 15

2.4.1污泥处理方案概述 15

2.4.2污泥处理工艺选择 16

2.5工艺流程说明 17

2.6臭味应对措施 18

2.7厂址可行性分析 18

第二部分 设计计算书 20

第一章 格栅 20

1.1设计依据 20

1.2设计参数 20

1.3设计计算 20

第二章 初沉调节池 22

2.1设计参数 22

2.2设计计算 22

第三章 氧化沟 24

3.1设计参数 24

3.2设计计算 24

第四章 二沉池 27

4.1设计参数 27

4.2设计计算 27

第五章 生态处理单元 31

5.1设计依据 31

5.1.1数值试验 31

5.1.2结果和讨论 32

5.1.3结论 36

5.2设计参数 36

5.3设计计算 37

5.3.1湿地面积计算 37

5.3.2水力停留时间及表面负荷 37

第六章 污泥处理部分 39

6.1设计参数 39

6.2设计计算 40

6.2.1污泥浓缩池 40

6.2.2污泥干化场 42

第七章 污水干管设计方案 44

7.1 排水管网设计原则 44

7.2 设计参数 44

7.3 管道布置 49

第八章 污水处理站高程布置 50

8.1高程计算 51

8.1.1河道至生态处理单元 51

8.1.2生态处理单元至二沉池 51

8.1.3二沉池至氧化沟 52

8.1.4氧化沟至初沉调节池 52

结论 53

致谢 53

参考文献： 54

城镇新型排水系统优化及工艺设计

第一部分 设计说明书

绪论

1.1项目背景

1.1.1我国水环境质量和水污染现状

2013年，全国地表水总体为轻度污染，部分城市河段污染较重。长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河、浙闽片河流、西北诸河和西南诸河等十大流域的国控断面中，Ⅰ～Ⅲ类、Ⅳ～Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面比例分别为71.7%、19.3%和9.0%。主要污染指标为化学需氧量、高锰酸盐指数和五日生化需氧量^[2]。

1.1.2城镇污水处理的必要性

目前，大部分中小城镇排水体制多为合流制排水体制，而且，管道系统相对来也不够完善，排水系统所覆盖的范围相对较低，并且，大部分小城镇的生活污水没有经过相关处理就直接排放到自然水体，给居民所生活的环境造成很大危害^[3]。我国90%以上的水体环境均受到不同程度的污染，78%的城镇河段不宜作饮用水源，50%的城镇地下水受到污染，工业较发达的城镇附近的水域污染则更加突出^[4]。我国当前小城镇污水处理主要面临以下几个问题：（1）无专项污水治理系统规划（2）污水处理工艺设计标准、规范不配套。（3）污水处理缺乏资金来源，人口分散，污水收集系统不完善。（4）污水处理厂运营缺乏约束机制，环境监管难到位。（5）污泥处理问题严重^[5]。

1.2设计任务

城镇新型排水系统优化及工艺设计: 山西省晋城市泽州县下村镇为国家第二批改革发展试点镇，镇区及周边村庄,包括下村、大南庄、河东、中村以及老闫庄、西陈庄等两个动迁小区，人口约1.0万元。地面企业5家，主要为铸造、煤炭、养殖及建材等。长河河道贯穿镇区，并重点达到镇区内8km的长河绿色长廊。

镇区已建成合流制污水管道，就近排放于长河。根据项目建议书，下村镇新建污水处理工程，服务于镇区及周边村庄的生活污水及部分工业废水，以生活污水为主，污水排放量约2000m3/d，出水水质除冬季外达到《城镇污水处理厂污染物综合排放标准》（GB18918-2002）一级A标准或《农田灌溉水质标准》（GB5084-2005），冬季执行一级B标准。毕业设计内容：

（1）中小型市政污水处理厂工艺研究比选。中小型市政污水处理工艺应适合我国现阶段建制城镇（或镇村）的发展特点，即城镇公用设施发展较快、基础和房屋建设投资持续增长、城镇规模逐步扩大，但同时也存在规划水平较低、基层村镇建设相对无序、环境卫质量需进一步完善、环保意识相对较弱、技术储备和管理者素质较低的问题，因此，在进行城（村）镇污水处理工艺等方案设计时，应充分体现村镇特点。

（2）排水管网系统方案设计及工艺施工图绘制。根据城（村）镇现状排水系统状况，结合人们生活特点及城乡规划，优选排水系统建设方案或实施时序，并进行方案比较，绘制工艺施工图。

（3）污水处理厂工艺施工图设计。根据第（1）条工艺比选内容，提出适合城（村）镇现状特点及发展规模的污水工艺，开展工艺施工图设计，力求实现工艺功能构成科学、污水厂区结构紧凑、功能分区合理、工程投资较省、环境影响较小、工艺运行简单、维护管理难度低和节能高效，要求污水处理厂构筑物设计与高程设计科学。

1.3方案编制依据

（1）《给水排水设计手册》

（2）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）

（3）《给水排水标准图集》

（4）《给水排水工程结构设计规范》（GB50069-2002）

（5）《给水排水工程常用数据速查手册》

（6）《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)

（7）《建设工程质量管理条例》

（8）《建设工程项目管规范》（GB/T50326-2001）

（9）《钢筋混凝土工程施工及检验方法》GB50204-2002

（10）《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50236-98

（11）《砌体结构设计规范》GBJ50003-2001

（12）《管件标准》DIN16962E

（13）有关部门现行的行业标准

（14）设备厂商的技术要求

（13）设计图指明的设计标准

1.4设计原则

1、遵照国家对环境保护、城镇污水处理及再生利用制定的有关规范、标准及规定；

2、在总体规划及专项排水规划的指导下，根据污水处理厂处理规模和尾水排放的要求，合理确定本工程各个分项规模及污水处理程度，使工程建设农村的自身发展相协调，保护区域水体环境，最大程度地发挥工程效益；

3、本工程设计应统筹规划，合理布局，总平面布置力求紧凑；

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