1. 研究目的与意义（文献综述）

一、我国水资源和水环境现状

根据水利部门的预测，到2030年我国人口増至16亿时，人均水资源将降低到1760立方米，总缺水量将达到400～500亿立方米，已经达到了世界公认的缺水警戒线。从地区分布情况来看，水资源总量的81%集中分布于长江及其以南地区，其中40%以上又集中于西南五省区，就人均占有淡水资源而言，南方最高地区和北方最低地区相差数十倍，西部比东部甚至高出五、六百倍；这些地区水资源短缺的现状将在一个相当长的时间成为难以解决的问题。

随着人类社会的不断发展，城市规模的不断扩大，城市的用水量和排水量都在不断增加，加剧了用水的紧张和水质的污染，环境问题日益突出，由此造成的水危机已经成为社会经济发展的重要制约因素。

2. 研究的基本内容与方案

1.1地理条件

枝江市位于江汉平原的西缘，地势由西北丘陵高岗，逐渐倾斜至东南部平原。东南部海拔一般在50米以下，相对高差小于10米，集中分布在沿长江南北两岸，由东到西，平原面积由宽逐渐变窄。

地处鄂西山地与江汉平原的过渡地带，为侵蚀剥蚀丘陵地貌。全市有平原、岗地和低丘三种基本地貌形态，工程地质条件良好。

1.2自然气候

枝江市属亚热带季风气候，内有长江、沮漳河、玛瑙河，雨量丰富，光照充足，气候温和，四季分明，平均相对湿度76%。全年主导风向东北偏北，夏季主导风向为东南风，冬季主导风向为北风和东北风。

全年日照时数1860.5h，无霜期232～296d。最高气温38.5℃，最低温度-14.8℃，平均气温16.5℃。

1.3设计要求

设计区域近期人口6万，2025年规划人口为8万。

受纳水体长江位于设计区域南部，自西向东流经枝江市，常水位35 m，二十年一遇洪水水位73.6m。

受纳水体长江位于设计区域南部，自西向东流经枝江市，常水位35 m，二十年一遇洪水水位73.6m。

表1设计进水水质

表2 为生活污水经处理后所要达到的排放指标，从表中可看出枝江市北部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2 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。结合枝江市北部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 →高效澄清池→ 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 →高效澄清池→ 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

4. 参考文献（12篇以上）

[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》（gb 50265-2010）[m].

[3]《给水排水设计标准图集》（95s235、02s515、s5）[m].