摘 要

排水工程是市政工程的重要组成部分。本设计的任务是完成安徽省舒城县的排水工程设计。排水工程的范围包括：雨水，污水管网工程和污水处理厂工程。

舒城县位于安徽省中部，位于大别山东北部与江淮之间，东经116°26'-117°15'，北纬31°01'-31°34'之间。东与澜沧江接壤，西与岳西，霍山接壤，南与桐城接壤，南接千山，北与济南，肥西接壤。这个设计的范围是舒城县的城市地区，这是马河地区，周围的城市地形比较平坦。

根据该县的特殊地形，排水管网采用完全分流系统，污水从北向南流动，并采用西气东输管道排入废水进入舒城县东南污水厂进行处理污水。排入马河。根据最近排放原则，雨水将整个城区划分为四部分，并建立独立的雨水排放系统，将雨水排入马河。

根据河流的特点和盛行的风向，污水处理厂位于舒城县东南部，近期规模为30000m³ / d，长期规模为40000m³ / d。根据处理后水的特点和出水水质，采用Ⅰ类B处理的要求，核心生物处理工艺采用A² / O同步脱氮除磷工艺。主要工艺流程为：中电网→提升泵房→细格→沙池→缺氧池→厌氧池→好氧池→二沉池→消毒池→水。

根据提供的原始数据，本次设计完成了舒城排水系统，污水处理厂（建筑物）结构，图纸9（A₁，包括墨线图和双手绘图）的设计计算，并完成手册和计算书的副本。

关键词：舒城排水工程，引水排水系统，二次处理，A² / O法

Abstract

Drainage engineering is an important part of municipal engineering. The task of this design is to complete the drainage engineering design of Shucheng County, Anhui province. Drainage works include: rain, sewage pipe network works and sewage treatment works.

Shucheng county is located in the central part of Anhui Province, between the northern foot of Dabie Shandong and Jianghuai, between 116 degrees 26'-117 degrees 15'and 31 degrees 01'-31 degrees north latitude. East is Lujiang, West is Yuexi, Mount Holyoke, South is Tongcheng, Qianshan, north is Jinan, Feixi. The design is in the urban area of Shucheng county. The area is a Ma river rush zone. The terrain around the city is relatively flat.

According to the special terrain of the county, the drainage pipe network adopts a complete distributary system. The sewage is flowing from north to south, and a main pipe is used from the west to the East, which is discharged into the sewage treatment plant in the southeast of Shucheng County, and the sewage is discharged into the MA river. According to the principle of nearby discharge, the whole city is divided into four parts, and an independent rainwater drainage system is set up to drain rainwater into the Ma River.

According to the river characteristics and dominant wind direction, the sewage treatment plant is located in the southeastern part of Shucheng County, with a recent scale of 30 thousand m³/d and a long-term scale of 40 thousand m³/d. According to the characteristics of water treatment and water quality requirements, using the first grade B treatment requirements, the core biological treatment process selected A²/O method for simultaneous nitrogen and phosphorus removal. The main process flow is the middle grid, the lifting pump room, the fine grille, the anoxic pool, anaerobic pool, aerobic pool, two sink, disinfection pool and effluent.

According to the original information provided, I completed the design and calculation of the drainage pipe system of Shucheng county and the construction of the sewage treatment plant in this design, drawing 8 drawings (A₁, including a ink drawing and hand drawing), and completing one copy of the instruction and calculation.

Key words: Shucheng County Drainage Engineering, distributary drainage system, two stage treatment, A²/O method.

目 录

摘 要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 目的和意义 1

1.3 国内外研究现状 1

1.3.1 国内研究现状分析 1

1.3.2 国外研究现状分析 2

第二章 设计说明书 3

2.1 设计原始资料 3

2.1.1 城市概况 3

2.1.2 自然条件 3

2.1.3 设计任务 4

2.1.4 设计采用的主要规范和标准 4

2.2 排水方案设计 5

2.2.1 排水体制的选择 5

2.2.2 污水管网设计 6

2.2.3 雨水管网设计 7

2.3 污水处理设计 10

2.3.1 污水处理工艺的选择 10

2.3.2 工艺流程的确定 10

2.3.3 污水处理构筑物 10

2.4 污水厂附属构筑物 12

2.4.1 面积规划 12

2.4.2 水厂定员 12

2.4.3 附属构筑物 12

2.5 污水处理厂平面布置 14

2.5.1 布置原则 14

2.5.2 污水厂平面布置 14

2.6 污水处理厂高程布置 15

2.6.1布置原则 15

2.6.2污水厂高程布置 15

第三章 设计计算书 16

3.1 污水管道设计 16

3.1.1 污水设计流量计算 16

3.1.2 管段设计流量计算 18

3.1.3 污水干管水力计算 19

3.2 雨水管道设计 20

3.2.1 管网定线 20

3.2.2 水力计算 21

3.3 污水处理厂设计 23

3.3.1 厂址选择 23

3.3.2 工艺流程选择 23

3.3.3 构筑物选择 25

3.3.4 主体构筑物设计计算 30

第四章 污水厂附属构筑物设计计算 68

4.1 水厂总体面积的规划 68

4.2 水厂定员 68

4.3 水厂各构筑物及附属构筑物平面面积 69

第五章 污水处理厂的总体布置 71

5.1 污水处理厂平面布置 71

5.1.1 平面布置原则 71

5.1.2 污水厂平面布置 71

5.2 污水处理厂高程布置 72

5.2.1 高程布置原则 72

5.2.2 污水厂高程布置 73

第六章 排水工程投资估算 77

6.1 污水厂处理工程投资估算 77

6.1.1 污水厂工程投资W 77

6.1.2 远期规划附加投资 77

6.1.3 污水厂直接费用 77

6.1.4 污水厂处理成本估算 77

6.2 单位水成本费估算 79

6.3 管道工程投资估算 80

6.3.1 污水管道投资估算 80

6.3.2 雨水管道投资估算 80

第七章 总结 82

第八章 参考文献 83

附录 85

附图1 污水管网布置方案一 86

附图2 污水管网布置方案二 87

附图3 雨水管网布置方案一 88

附图4 雨水管网布置方案二 89

附表1 污水管网街区面积表 90

附表2 污水管道设计流量方案一 91

附表3 污水管道设计流量方案二 94

附表4 污水管道水力计算表方案一 97

附表5 污水管道水力计算表方案二 100

附表6 雨水管网街区面积表 103

附表7 雨水管道水力计算方案一 112

附表8 雨水管道水力计算方案二 122

第九章 致谢 127

第一章 绪论

1.1 研究背景

近年来，随着中国经济的高速发展和人民生活水平的快速提高，工农业生产废水和人民生活污水的排放量不断增加。但由于我国城市污水处理设施不完善，城市居民环境意识缺乏，导致大量未经处理的污水排入水体，造成水污染，破坏当地生态环境。近年来，由于农业灌溉使用受污染的水源，食品，蔬菜和水果等作物已经受到重金属和有机物的污染，并且也看到了严重危害人类健康的新闻。因此，提高人们的环保意识，大力发展城市污水处理工程，对于国家生态环境建设和可持续发展战略具有重要意义。

随着国家日益关注环境问题和城市污水排放标准的不断提高，许多老污水处理厂迫切需要进行改造和扩建，以达到新的排放标准。根据设计资料，安徽省舒城县没有排水设施。污水未经处理排入马河，严重污染了水体。因此，安徽舒城县迫切需要建立综合污水处理系统，减少环境污染，制止生态环境恶化。

1.2 目的和意义

本设计根据我国工农业生产发展需求，以及生态环境保护的需要，结合当前国际污水处理领域的最新研究成果和我国的实际情况，提出一套经济、高效的污水处理工艺流程，以使舒城县城镇污水达标排放，从而减轻环境污染，促进国家经济可持续发展。

1.3 国内外研究现状

1.3.1 国内研究现状分析

现阶段，与西方发达国家相比，我国的污水处理事业发展缓慢，主要有三个原因：1、污水处理工艺落后。我国的污水处理技术主要参考国外污水处理技术，但与国外同期的技术水平相比仍有很大差距，存在处理效率低、自动化程度低、能量损失大等缺陷。2、投入资金不足。相比于国外发达国家，我国对城镇污水处理的重视程度仍需提高，对污水处理事业投入资金不足，大规模的污水处理厂的投资建设很难实现。3、管理水平不足。我国的操作技术人员在操作技术和管理水平上与国外技术人员相比仍有很大差距，导致我国部分污水处理厂在实际运行过程中常常遇到难以解决的问题。

我国的污水处理工艺革新经历了三个重要时期。一是七五时期，在这个时期我国着重发展复合生态系统和氧化塘等自然生物处理技术；二是八五时期，此阶段国家对高负荷活性污泥和氧化沟的技术工艺进行深入研究，并引进了SBR、A²O、A/O、A/B等先进工艺；三是九五时期，这期间我国科学家主要对污水厂的占地规模和生产运行能耗等问题提出了解决方案。经过不断地技术革新和新工艺的引进，我国的污水处理工艺已取得了很大的进步，国内绝大多数污水处理厂已能够达标排放。然而，我国仍然缺少适合我国国情的系统、完整的污水处理技术和工艺，还需要独立自主创新，结合国内实际，开发新的污水处理工艺。

1.3.2 国外研究现状分析

西方发达国家早在20世纪70年代就达到了二级污水处理水平。由于二级污水处理具有高能耗、投资建设和运行费用高等缺点，发达国家开始不断改进传统污水处理工艺流程，并开发新的水处理工艺。与此同时，污水处理技术得到人们的广泛重视。国外污水处理技术主要有SBR法、电磁化法、生物降解法以及活性污泥法等，污水排放标准也十分严格。在大型城市污水处理厂中，活性污泥法得到了广泛应用。此外，发达国家很重视污水处理设备的运行、检测和管理，实现了很多高科技的技术应用。现阶段，国外污水处理厂已经大部分实现了自动化运行和检测。

第二章 设计说明书

2.1 设计原始资料

2.1.1 城市概况

舒城县位于安徽省中部，大别山东北麓、江淮之间，东邻庐江，西连岳西、霍山，南界桐城、潜山，北毗金安、肥西。本次设计范围为舒城县城区，该区为马河冲畈地带，城区周围地势较平坦。

根据该县的总体规划，近期（2020年）该城区总人口为9万人，远期（2030年）该城区总人口为12万人。目前该区的建筑主要以三、五层为主，近期变化不大，室内有给排水设备及淋浴设备。远期新城区规划为七、八层楼房，室内有卫生及淋浴设备，但仍无集中热水供应。

全区建成后绿化面积为81.12公顷。

2.1.2 自然条件

（1）地理位置

舒城县位于安徽省中部，大别山东北麓、江淮之间，介于东经116°26'-117°15'、北纬31°01'-31°34'之间。东邻庐江，西连岳西、霍山，南界桐城、潜山，北毗金安、肥西。本次设计范围为舒城县城区，该区为马河冲畈地带，城区周围地势较平坦。

（2）气象资料

1）、气温

全县年平均气温16.4℃，年平均最高气温37.6℃，年平均最低气温-6.9℃。

2）、降雨量

年平均降水量1322.1毫米

3）、主要风向

冬季：偏北风，夏季：偏南风。

4）、风速

历年平均：2.6米/秒

最大：3.9米/秒

（3）工程地质与地震资料

该城区表层为粘性土，厚2.0~4.2米，其下为沙砾层，深5.0~8.0米。土基承载力一般为18~38MPa，该市地震烈度为5度。

（4）水文资料

1）、马河水位（黄海高程）

历年平均：121.27米，历年最高（1/20）：130.63米

2）、流量

历年平均：31.27米3/秒

3）、流速

最大断面平均流速：0.15米/秒，最小断面平均流速：0.3米/秒

（5）水质资料（二郎河）

COD 10mg/L BOD₅ 3.7mg/L

氨氮 0.8mg/L 总磷 0.12mg/L

（6）水文地质资料

该县地下水位平均在地面以下2.40m左右。

2.1.3设计任务

（1）确定排水体制、厂址位置，设计雨水管网工程和污水管网工程。

（2）确定污水处理厂规模、确定处理水排放标准、进行污水处理厂设计。

（3）估算管网、污水厂的投资，估算污水厂、泵站的运行费用。

2.1.4设计采用的主要规范和标准

（1）《给水排水设计手册第1册.常用资料》第2版.

（2）《给水排水设计手册第3册.城镇给水》第2版.

（3）《给水排水设计手册第5册.城镇排水》第2版.

（4）《给水排水设计手册第9册.专用设备》第2版.

（5）《给水排水设计手册第10册.技术经济》第2版.

（6）《给水排水设计手册第11册.常用设备》第2版.

（7）《室外排水设计规范》(GB50014-2014).

（8）《泵站设计规范》(GB50265-2010).

（9）《排水工程(上册)》第4版.

（10）《排水工程(下册)》第4版.

2.2. 2

至主干管，然后排入污水厂。这样分区处理，可以充分利用地形排水，避免将污水统一汇集到低处再统一泵送到高处，节省能耗。

2.截留式。在设计区域最北侧的主干路下东西向布置主干管，干管南北分布并与主干管垂直相交，支管东西向分布，收集的污水先汇入主干管，再流入污水厂，经过处理后排入水体。截流式可以充分利用地形，而且管道沿地形坡度分布，可以减小埋深，降低管网造价。

完成两种方案的管网布置后，进行水力计算，根据管道总埋深、不同管径的管材的耗费量统计以及管理运行费用等估算管网造价，并结合管道的水力条件进行方案比选。最终由于分区式管网布置形式造成管网逆坡布置，埋深增大，且需要设置中途泵站，造价较高。而截流式管网布置管网顺坡布置，埋深小，且不需设置中途泵站，节省造价，施工方便。因此，本设计采用截流式管网布置形式。主干管将全部污水运送到东南部的污水处理厂。污水管网布置图见附图排初-06，污水水力计算表见附表1。

以下为污水管网方案一的管道长度统计图。

2.2.3 雨水管网设计

2.2.3.1 雨水管渠的设计内容

1.确定当地暴雨强度公式；

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