1. 研究目的与意义（文献综述）

1选题的目的和意义

我国的“水”存在两大主要问题：一是水资源短缺，二是水污染严重。有资料显示，我国是一个干旱缺水严重的国家。人均淡水资源仅为世界平均水平的1/4、人均拥有量2300m3在世界上名列110位，是全球人均水资源最贫乏的国家之一。人均可利用水资源量仅为900立方米，并且分布极不均衡。20世纪末，全国600多座城市中有400多个城市存在供水不足问题，其中比较严重的缺水城市达110个，全国城市缺水总量为60亿立方米。

1997年起，全国城市污水排放量占废水排放总量的比例接近45%，改变了我国水污染治理工作一直以工业废水治理为主的局面，开始加强城市污水的综合治理工作。1999年我国城市污水污染负荷首次超过了工业废水污染负荷，我国水污染控制重点已经从工业点源污染为主的控制，逐步转变为以城市污水污染为主的控制。据《2003年中国环境状况公报》公布，2003年，全国废水排放总量为460亿吨，其中城市生活污水排放量247.6亿吨，占污水排放总量的53.8%。废水化学需氧量(cod)排放总量1333万吨，其中生活污水cod排放821.7万吨，占废水cod排放总量的61.6%，由此可见，目前我国的水污染形势严峻，特别是城市污水的排放对地表水和地下水水质的影响显得更加突出。据有关资料统计，全国近80%的生活污水未经处理，直接排入江河湖海，年排污量达400亿m3，造成全国1/3以上的水域受到污染。专家指出，水污染加剧了水资源的短缺，直接威胁着饮用水的安全和人民群众的健康，影响到工农业生产和农作物安全造成的经济损失约为gnp的1.5%～3%，水污染已成为不亚于洪灾、旱灾甚至更为严重的灾害。未来城市的最大危害就是污水。造成我国水污染严重的主要原因之一是由于全国城市污水处理率较低，使大量的城市污水未经处理而直接外排，导致了严重的水污染，并加剧了水资源的短缺。加上随着城市化和工业化进程的加快，城市污水产生量不断增大，使得水环境污染日益严重。城市污水处理的严重滞后，已经成为影响我国区域水污染防治目标实现的一个重要因素，并且严重制约了城市社会经济的可持续发展。国家专门就城市污水处理问题颁布了一系列政策及技术规定，制订城市治污达标的“时间表”，加快建设城市污水集中处理设施刻不容缓。

2. 研究的基本内容与方案

2.基本内容和技术方案

2.1基本内容

此次毕业设计题目为重庆市荣昌县仁义镇排水工程设计，其相关概况如下：

一、自然条件

仁义镇位于重庆市荣昌县西北部，东与河包镇、古昌镇接壤，南与荣隆镇为邻，西与盘龙镇、龙集镇相连，北与观胜镇、河包镇为邻。地处四川盆地中部低缓丘陵地带，属中亚热带湿润东南季风气候区。主要特征是气候温和，雨量充沛，四季分明，大陆季风气候显著，年日照时数较少，年平均气温17.8℃，≥10℃的活动积温5700℃，无霜期317天，年降水量1036mm，81％集中于5-10月，主要灾害性天气是伏旱、洪涝、大风、冰雹。境内有水库支流及水塘，设计取常水位385.8m，最高水位389.2m。

二、城市概况

规划区近期3.5万，2020年为7万人。重庆市荣昌县仁义镇排放的污水主要有城市污水和农机公司、养殖场所排放的工业废水组成.

三、城市排水简述

本市排水体制主要为雨污分流制，地市东北高西南低，区域内有一湖泊在西南方，在湖泊旁边设以污水厂，排水管网将生活污水和工业废水经污水厂处理后排入湖泊内，雨水也是随管网收集后排入湖泊。

四、工业废水情况

设计区域内工业种类相对较少，主要是农机公司和养殖场。这些行业产生的废水经过厂内处理达到排放标准后进入市政污水管网。下表为工业企业的排水量和管底埋深。

表1工业废水情况

五、污水厂设计资料及要求

表2污水的各项指标

表3为生活污水经处理后所要达到的排放指标，从表中可看出重庆市荣昌县仁义镇水质与排放标准相差较大，因此需要在仁义镇建设排水管网收集污废水和雨水，建设污水厂处理污水到达排放标准后再排入水体中。

表3基本控制项目最高排放量允许浓度mg/L

2.技术方案

我国《室外排水设计规范》规定，在新建地区排水系统一般应采用分流制。结合重庆市荣昌县仁义镇经济环境等因素考虑，采用分流制。

2.1污水管网

污水管道的设计步骤：

1.确定排水曲界，划分排水流域；

2.管道定线和平面布置的组合；

3.控制点的确定和泵站的设置地点；

4.设计管道及设计流量的确定；

5.污水管道的衔接；

6.确定污水管道在街道上的位置。

2.2雨水管网

雨水管道的设计步骤：

1.划分排水流域和管道定线；

2.划分设计管段；

3.划分并计算各设计管道的汇水面积；

4.确定各排水流域的平均径流系数值；

5.确定设计重现期P、地面集水时间t1;

6.求单位面积径流量q0；

7..列表进行雨水干管的设计流量和水力计算，确定各管径、坡度、流速

8.管底标高和管道埋深；

9.绘制雨水管道平面图及纵剖面图。

2.3污水处理厂

城市污水厂的处理分为污水和污泥，污泥处理一般在水厂内经浓缩后进行无害化处理或用作水泥、肥料等。污水大体上可分为一级处理、二级处理。一级处理为物理化学处理，二级处理为生物化学处理。物理化学处理采用粗格栅、泵提升、细格栅、沉砂池。目前现用的生物处理工艺有A2/O工艺、氧化沟、SBR工艺、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化和生物流化床。

污水厂流程的选择方案

方案一：污水→粗格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→A2/O生物反应池→辐流式二沉池→加氯消毒池→处理水排放

方案二：污水→粗格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→氧化沟→辐流式二沉池→加氯消毒池→处理水排放

综合比较选出两种污水处理工艺。

方案一：A2/O工艺

A-A-O工艺，亦称厌氧-缺氧-好氧法。

厌氧反应器，原污水进入，同步进入的还有从沉淀池排出的含磷回流污泥，本反应器的主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化。污水经过第一厌氧反应器进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是脱氮，硝态氮是由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q（Q是原污水流量）混合液从缺氧反应器进入好氧反应器--曝气池，这一反应器单元是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行。这三项反应都是重要的，混合液中含有NO3-N,污泥中含有过剩的磷，而污水中的BOD（或COD)则得到去除。流量为2Q的混合液从这里回流缺氧反应器。沉淀池的功能是泥水分离，污泥的一部分回流厌氧反应器，上清液作为处理水排放。

方案二：氧化沟工艺

氧化沟一般呈环形沟渠状，平面多为椭圆形或圆形，总长可达几十米甚至百米以上。沟深取决于曝气装置，2m-6m。单池进水比较简单只要一根进水管即可，双池以上则采用配水井，交替工作时，配水井内设自动控制系统，以改变水流方向。出水一般采用溢流堰式和升降式，以调节池内水深。氧化沟在流态上介于完全混合和推流之间，这种独特的水流状态，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其区分为富氧区、缺氧区，用以进行硝化和反硝化，取得脱氮的效应。

对于本设计中采用哪种生物处理工艺，要通过两种方案的比较得出。A2/O工艺是最为简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间教氧化沟工艺少，因此A2/O池子占地面积较小；但氧化沟可不设初沉池，也可不单设二沉池减少了土建方面的工作；氧化沟对水温、水质、水量有较强的适应性，运行得当氧化沟可以达到反硝化脱氮的效应而A2/O工艺脱氮的效果很难进一步提高；氧化沟的产泥量低而A2/O工艺污泥中含磷浓度低，具有很高的肥效；在运行方面A2/O工艺中无须投药，运行费用较氧化沟低。结合当地的经济、技术和地理条件造本次设计中选择使用A2/O工艺。

2.4技术经济方面

2.4.1管网造价

管道的工程量一般分为管段、配件预制，包括焊接的弯头、防腐和运输；管段、配件安装包括防腐管道的安装、铸铁管段的敷设、管道穿越工程、管道跨越工程、穿越公路或铁路工程等;

2.4.2污水厂造价及运行费

水厂的工程量分为构筑物工程、设备工程、附属构筑物工程和运行管理、员工等费用。构筑物工程主要是贮水池、地沟和支架等；设备工程主要为泵安装与拆检、风机的安装与拆检和其他机械设备安装；附属构筑物包括生产管理用房、行政办公用房、化验室、机修间、电修间、泥木工间、车库、仓库、食堂、浴室和锅炉房、管配件堆棚、绿化面积、传达室、宿舍等。

污水厂的运行费用包括电费、药剂费、水厂工作人员的薪酬和设备的养护、维修以及设备在运行的过程中产生的各项费用。

3. 研究计划与安排

3.设计进度安排

4. 参考文献（12篇以上）

4.参考文献

[1]《给水排水设计手册（第二版）》（第1、5、6、9、10、11、12册）[m],中国建筑工业出版社.

[2]《泵站设计规范》（gb50265-2010）[m].