毕业设计-重庆市界石组团排水工程（条件四）.doc

重庆大学本科学生毕业设计（论文）重庆市界石组团排水工程（条件四） 学 生：学 号：指导教师：专 业：给水排水工程重庆大学城市建设与环境工程学院二O一二年六月Graduation Design (Thesis) of Chongqing UniversitySewerage Sstem of JieShi Residential Cluster, Chongqing(condition 1) Undergraduate: Tang ShuangSupervisor: Li Zhe Major: Water and Wastewater EngineeringFaculty of Urban Construction and EnvironmentEngineering, Chongqing UniversityJune，2012摘要摘 要界石组团位于花溪河流域，以丘陵地貌为主，。该组团受冬季风和夏季风影响，主导风向为偏北风，次主导风向为偏南风。组团规划期人口规模为2015年达5.1万人，至2020年达6.8万人。界石组团排水工程包括排水管网工程和污水处理厂工程两部分。界石组团排水管网采用雨、污分流制。污水经管网收集输送至污水处理厂，处理达标后排放入花溪河水体，雨水直接排放，防洪标准采用20年一遇防洪标准。排水管网按远期2020年人口规模设计。污水厂设在组团西北端，南部设一中途泵站提升污水。界石组团水污染源主要为生活废水，次之为工业污染源，工业废水其主要含有化学需氧量、悬浮物及石油类。污水处理出水水质标准采用城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的一级标准B标准。污水处理厂污水处理工艺采用A2O工艺，处理流程为：进水中格栅提升泵房细格栅沉砂池A2O反应池辐流沉淀池接触消毒池出水；污泥处置采用机械浓缩脱水，经脱水后污泥直接外运，污泥处理上清液回流至中格栅。污水厂近期设计规模为1.9万m3/d，远期设计规模为2.85万m3/d，远期总占地2.68公顷，近期建设留有远期用地。关键词：排水管网，雨污分流制，污水处理，A2OABSTRACTABSTRACTJieshi housing cluster is located in the drainage area of Huaxi river,the physiognomy of which mainly appears in highland,with large fluctuation in hypsographic feature.The whether is influenced by monsoon in winter and summer.The dominant wind direction is a deflection of boreas,and the secondary is a deflection of south wind.The population scale of Jieshi housing cluster is 51,000 in 2015,and up to 68,000 in 2020.The drainage project of Jieshi housing cluster consists of two part,the drainage system and wastewater disposal.Separated drainge system is adopted in this project,in which the rainwater is passed through a different drain from the sewer containing the swage.The sewage is collected and carried to the sewage treatment plants,and released into the water afeter proper disposal.While the rain water is discharged into the water directly without any disposal. The flood contral standard is the high flood level which is expected to happen during twenty years.The drainage system is designed in the population scale in 2020.The wasterwater treatment plant is planed to build in the northwest of Jieshi housing cluster,and a sewage pump station is setted in the midway ,which is located in the south of this housing cluster.Domestic wastewater constitutes the most important part of the water poulltion resources.And the industrial effluent is the second one,which mostly includes COD,suspended solids and petroleum.The wasterwater after disposal should meet the criterion about the discharge of the town sewage treatment plant(GB18918-2002). A2O process is adopted in the sewage treatment plant.And the process of wastewater disposal in the plant is as the following: water inflow coarse screening pump station fine screening grit chamber A2O tank radial flow sedimentation tank contact chamber water discharge.The sludge treatment method is mechanical condensing and dehydration, after which the sludge can be carried out of the plant directly, and the supernatant of which is feedback to the coarse screening .The scale designed of the wasterwater plant is 19,000 m3/d in the near future,and 28500 m3/d in the specified future. The forward total standing of the plant is 2.68ha,and the filed will be preserved for the forward increasing.Key words：drainge system,separated drainage system ,water disposal,A2O 目录目 录摘 要IABSTRACTIII引 言1第一篇 重庆市界石组团排水工程设计说明书31 概述31.1设计依据31.1.1自然概况31.1.2城市总体规划概况41.1.3其它情况61.1.4国家有关方针、政策、法规71.1.5图纸81.2设计范围81.2.1排水管道系统81.2.2污水处理系统81.2.3工业企业排水出路及推荐流程81.3设计任务81.4城市排水工程及污水、污泥处理技术概述91.4.1城市排水现状及发展91.4.2污水处理技术的现状与发展91.4.3污泥处理技术的现状与发展101.4.4污水处理的综合效益102 排水管网设计112.1设计原则112.1.1排水系统的体制及选择112.1.2工业废水的处理与排放132.1.3污水处理厂厂址的选择142.1.4跌水井的设置原则152.1.5检查井的设置原则152.2污水管道设计162.2.1管道定线162.2.2污水管道的水力计算172.2.3污水干管的敷设方式、管材、接口及管道衔接182.2.4污水主干管主要工程量表192.3雨水管渠设计202.3.1管渠定线202.3.2管渠水力计算202.3.3雨水管渠的敷设方式、管材及接口222.3.4雨水管渠主要工程量表233 污水处理厂工艺设计253.1污水处理厂设计规模253.1.1污水处理厂设计规模的确定253.1.2污水处理厂设计流量253.2污水处理程度的确定263.2.1设计进水水质指标263.2.2设计出水水质指标263.2.3处理程度273.3污水处理厂工艺流程273.3.1工艺流程方案选择273.3.2方案的优缺点比较283.3.3经济技术比较303.3.4推荐流程的技术经济指标313.3.5A/A/O工艺的介绍313.4污水处理厂构筑物的设计参数及形式选择313.4.1两种工艺的构筑物形式的选择313.4.2A2/O工艺构筑物及主要设备的设计参数选择363.4.3CASS工艺构筑物的设计参数选择384 污水处理厂平面及高程布置414.1污水处理厂的平面布置414.1.1平面布置的特点414.1.2构（建)筑物的布置414.1.3厂区道路布置414.1.4管线布置424.1.5污水处理厂占地、绿化424.1.6平面布置图424.2污水处理厂的高程布置424.2.1高程布置的特点424.2.2高程布置的方法424.3污水厂主要构（建）筑物一览表435 管理机构及人员编制455.1管理机构455.2人员编制45第二篇 重庆市界石组团排水工程设计计算书471 排水管网计算471.1排水定额的确定471.2污水管网设计481.2.1设计流量计算481.2.2划分设计管段，计算设计流量501.2.3污水管道水力计算501.2.4中途泵站设计531.3雨水管网设计561.3.1划分排水流域、管道定线、划分设计管段561.3.2计算各设计管段的汇水面积561.3.3雨水管道径流系数571.3.4单位面积径流量571.3.5雨水管道的水力计算572 污水处理厂计算612.1A2/O污水处理构筑物计算612.1.1集水井612.1.2中格栅612.1.3污水提升泵房642.1.4细格栅652.1.5沉砂池682.1.6A2/O工艺生物处理池的计算702.1.7二次沉淀池802.1.8接触池842.1.9管式静态混合器862.1.10加氯间862.2A2/O 污泥处理构筑物计算882.2.1污泥泵房882.2.2储泥池882.2.3污泥浓缩脱水机房882.3CASS污水处理构筑物计算912.3.1集水井912.3.2中格栅922.3.3污水提升泵房942.3.4细格栅962.3.5沉砂池992.3.6配水井1012.3.7CASS生物处理构筑物计算1022.3.8接触池1142.3.9管式静态混合器1152.3.4加氯间 1162.4CASS污泥处理构筑物计算1172.4.1储泥池1172.4.2污泥浓缩脱水机房1182.5污水厂附属建筑物设计计算1202.5.1综合楼1202.5.2机修及电修间1222.5.3仓库及车库1222.5.4传达室及球类活动场地1222.6污水处理厂高程计算1222.6.1污水流程计算1222.6.2污泥流程计算125结论127参考文献129附录A A2O工艺与CASS工艺经济技术比较131附录B 污水干管设计流量计算表140附录C 污水管线定线及面及划分图149附录D 雨水管线定线及面积划分图151VII引言引 言重庆市界石组团规划区位于巴南区西部的界石镇人民政府所在地，规划区范围为西以花溪河为界，南临渝沙高速公路，东至乌龟石、北到廖正沟。规划总用地面积约485.03公顷。区内以丘陵地貌为主，北部沟壑纵横，地形起伏较大，地势南高北。受冬季风和夏季风影响，最多风向为偏北风，次之为偏南风。城市功能定位事主要发展无污染或低污染的高新技术特色工业的主导产业，配套建设现代化大型物流中心，同时建设设施完善的山水人居环境。重庆市界石组团排水工程设计的主要任务是：设计界石组团内城市污水、雨水排水管网和城市污水处理厂，以达到收集、输送并处理城市污水目的，同时使雨水及时就近排入水体，从而改善组团内的居民的居住生活环境，减轻对水体的污染。界石组团排水管网采用雨、污分流制，污水厂设于组团西北角，排水管网在南部设中途泵站一座，用于提升污水。城市污水处理厂采用A2O工艺处理污水，主要处理构筑物有集水井、中格栅、提升泵房 、细格栅、旋流沉砂池、A2O反应池、辐流沉淀池以及接触池等；污泥处理采用浓缩脱水一体机，经浓缩脱水后污泥直接外运。 污水处理厂近期设计规模为1.9万m3/d，远期设计规模为2.85万m3/d，远期共占地 2.68公顷，采用防洪标准为20年一遇洪水为位。1531 概述 第一篇 重庆市界石组团排水工程设计说明书1 概述1.1 设计依据1.1.1 自然概况 城市地理位置和自然条件区位规划区位于巴南区西部的界石镇人民政府所在地，规划区范围为西以花溪河为界，南临渝沙高速公路，东至乌龟石、北到廖正沟。规划总用地面积约485.03公顷。其北通鹿角、南泉，南达公平、一品，西接鱼洞，东南临南彭。渝黔、渝沙、上界三条高速公路在此交汇，并有规划中连接鹿角、公平、一品等工业组团的城市快速干道穿过。地形地貌规划区以丘陵地貌为主，北部沟壑纵横，地形起伏较大，地势南高北低；中部、南部地势起伏和缓。区内地形最高点位于东南角，海拔375.0米，最低点在西北角，海拔270.0米，相对高差达100米。 气象资料界石组团所在花溪河流域属亚热带季风湿润气候中的四川盆地南部长江河谷区。全年气候温和，四季分明，雨量充沛，无霜期长，云雾多日照少，湿度大风速小，静风频率高。多年平均气温18.6C，年均日照1152.6小时，年均降水量1099.3毫米，降水量的年内分配有明显旱季和雨季，75%80%集中在510月。年均无霜期345天，年均相对湿度81%，年均风速0.9米/秒，静止无风占风向频率的54%，受冬季风和夏季风影响，最多风向为偏北风，次之为偏南风。规划区气候降雨特征与重庆相似，采用重庆地区暴雨强度公式：（L/s.ha）其中P=重现期，取1-5年，个别地区，如中心区等取5年； t=t1+mt2，t1取5分钟。 水文资料规划区内的水系属长江支流花溪河流域，干支流2条，总长9.5公里，多年平均径流量1.04亿立方米。此外，规划区内还分布着为数较多的鱼塘。花溪河主河发源于巴南区石岗场碑垭。干流经巴南区南彭镇，界石镇，南泉镇，花溪镇至李家沱街道办事处马王坪汇入长江，属长江干流重庆段一级支流。干流全长63.62公里，流域面积为268.46平方公里，多年平均径流总量1.92亿m3，多年平均流量4.25m3/s，枯水期流量1.5m3/s，河流总落差561.23米。河床平均坡降3.4%，有中型水库1座，小二型水库23座。总蓄水量0.33亿m3，水资源总量1.30亿m3。流域上游河床平缓狭小，周围坡度较陡，河水流程短，被中型南湖水库控制，调节洪水以减轻中下游的洪水灾害。中游(南湖水库至虎啸口)河床逐渐变宽，中下游有十余条小支流汇入，水量增加，其中下游一条支流的源头位于南岸区黄桷垭镇境内。花溪河流域各断面洪水发生频率，水位及设计洪水位表如下表1.1。花溪河流域各断面洪水发生频率、水位及设计洪水位表(吴淞高程) 表 1.1编号城镇名称洪水水位(m)P=2%P=5%P=10%P=20%1南泉镇262.87262.00261.34260.502界石镇262.88262.41261.82261.103花溪镇201.90201.12200.40199.55 地质资料界石组团所在地位于深丘、低山地貌单元，区域地形以北东向平行排列的狭长条形岭谷相间分布为主要特征。地质构造以褶皱为主，背斜紧密呈岭，向斜宽缓成谷，断裂构造不发育，地层以侏罗系红层为主，仅在背斜轴部出露三迭系地层，河流两岸零星分布第四系松散堆积层。水文地质条件较简单，崩塌、滑坡等不良地质现象较发育。按1990年版国家地震烈度区划图划分，场地地震烈度为6度。承载力参数：中风化石灰岩：20002500Kpa；中风化砂岩：15002000 Kpa；中风化泥页岩：8001000 Kpa。1.1.2 城市总体规划概况 功能定位主要发展无污染或低污染的高新技术特色工业的主导产业，配套建设现代化大型物流中心，同时建设设施完善的山水人居环境。 用地规模本规划区总用地面积为485.03公顷，综合人口规模（含常住人口与流动人口）为近期5.1万人，远期6.8万人。 规划结构以南北向44米主干道及两条东西向32米干道为骨架，规划区划分为“一心三片区”：一心旧城区为核心，三片区北部工业片区、中部配套设施片区及南部居住片区三大块。1）旧城中心区：主要布置公共设施用地和居住用地。2）北部工业片区：主要布置一、二类工业用地及附属公共设施用地。3）中部配套设施片区：布置物流中心所需的对外交通设施用地和仓储用地。4）南部居住片区：沿花溪河东侧和界石体育公园周边布置一类居住用地，其余地段布置二类居住用地。 用地布局规划1）居住用地（R）：居住总用地150.57公顷，其中一类居住用地38.67公顷，二类用地111.90公顷。保留并完善规划区内的现有中、小学及幼儿园，在新规划的居住用地内配建四处小学及相应的幼儿园。2）公共设施用地（C）：公共设施用地面积20.91公顷，其中商业金融服务用地（包括市场用地）13.90公顷、医疗卫生2.32公顷、行政办公用地4.69公顷。行政办公用地（C1）：规划在南北向44米主干道的两侧布置政府行政办公用地。商业用地（C2）：主要布置于沿南北向44米和东西向32米城市主干道两侧，并在32米城市主干道南侧形成商业中心，包括规划1万平方米的市民广场及商业步行街。医疗卫生用地（C5）:将原界石医院扩建为中心医院。3）工业用地（M）：工业用地面积115.63公顷，其中二类工业位于规划范围内的北端，用地规模为59.19公顷，一类工业用地位于二类工业用地和中部配套设施片区之间，用地规模为56.44公顷。4）仓储用地（W）：仓储用地面积为18.00公顷。保留界石粮站仓库（地块编号：6-11）；规划结合物流中心的建设，沿南北向44米主干道东侧与城市对外联系干道之间集中布置仓储用地。5）对外交通用地（T）：规划对外交通用地8.53公顷，规划在南北向44米主干道与东西向32米主干道的交汇处设置长途汽车站、公交站、公交保养场等。6）道路广场用地（S）:道路广场用地面积98.04公顷。规划城市广场四处：市民广场、绿化生态广场、交通集散广场和城市入口广场。7）市政公用设施用地（U）：市政公用设施用地面积为5.21公顷。保留02-3,13-11地块内的加油站。新规划加油加气站一处（地块编号：08-11，0.16公顷），标准普通消防站一处（地块编号：11-3地块，用地面积为0.54公顷），变电站二处（地块编号：03-5，13-7），配气站一处（地块编号：01-4），污水处理厂一处（地块编号：01-1），高位水池一处（地块编号：13-3），电信分局一处（地块编号：06-10），开闭所十一处（地块编号：02-9，02-12，04-8，04-15,06-7，08-2，10-3，10-22，12-8，13-11，13-17），邮政所二处（地块编号：4-15，10-14），邮政支局一处(地块编号：10-9)，人防报警点一处(地块编号：11-14)。8）绿化用地（G）：绿化用地68.14公顷。其中，公园绿地58.41公顷，防护绿地9.73公顷。 对外交通对外交通主要由七条对外交通干道承担，分别为渝黔高速公路、渝沙高速公路、上界高速公路和界石至鹿角、界石至公平、界石至南泉、界石指南彭的城市对外联系干道。08-10地块规划为对外交通用地，设长途汽车站、货运主枢纽站、公交主枢纽站、公交保养站等。 城市道路交通本规划区承接界石组团总体规划所确定的主干交通网络，以方格网为主，局部地段结合地形加以变化。规划道路分三个等级：1）城市主干道：红线宽44米，路幅分配为 8.5 + 12 + 3 + 12 + 8.5 米红线宽32米，路幅分配为 8 + 16 + 8 米2）城市次干道：红线宽22米，路幅分配为 5 + 12 + 5米3）城市支路：红线宽16米，路幅分配分别为4 + 8 + 4米道路指标：规划城市主次干道道路纵坡控制在3%7%之间,城市支路道路纵坡最大不超过8%，道路纵坡最小为0.3%，平曲线半径不小于60米。 工程管网规划：本规划区用水由规划中的道角水厂供给。近期用水由现有水厂挖潜供给。规划要求沿主要道路预留道角水厂城市干管。规划区消防供水与城市供水共用一套管网。城市道路上设立室外消火栓（全部为地上型）。消火栓距离不大于120米。排水体制采用雨、污分流制。根据总体规划，本规划区防洪标准按20年一遇防洪标准。大中型主要企业及重要市政设施按50年一遇防洪标准设防。1.1.3 其它情况 水污染现状据重庆市巴南区环境监测站2003年监测结果，花溪河流域水质为国家地面水环境质量标准(GB3838-2002)类水域水质标准，主要污染物为生化需氧量，氨氮，挥发酚等。花溪河污染大体上是上游较轻，下游较重，随着季节水量的变化而变化，同时，该流域污染以生活废水污染为主，工业废水污染次之。构成该流域的污染源有生活污染源，工业污染源，水土流失造成的污染，农药化肥淋失流入等。生活污染源主要来自沿岸各场镇排放的生活废水和南湖旅游区两岸农家乐，排放的主要污染物质有化学需氧量、生化需氧量、非离子氨、粪大肠菌群、磷酸盐、动植物油等，造成水体恶化，部分已失去了饮用水甚至农田灌溉水功能。工业污染源主要集中在界石镇，南泉镇，花溪镇，外排主要含化学需氧量、悬浮物、石油类的工业废水。 城市污水处理厂进出水水质污水处理厂出水水质要求符合城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）的一级标准B标准。城市污水处理厂设计进水水质根据监测统计资料获得，详见污水处理厂设计进出水水质指标表（表1.2）所示。污水处理厂设计进出水水质指标表 表 1.2BOD5CODCrSSTNTPpH水温()(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)设计进水水质1802203004002003202050686.58.21230设计出水水质206020201.5 电力、建材及施工技术力量电力可以保证供应，各种建筑材料本市均可供应。施工技术力量本市可以解决。1.1.4 国家有关方针、政策、法规 中华人民共和国国家标准室外排水设计规范（GB50014-2006） 中华人民共和国国家标准室外给水设计规范（GB50013-2006） 中华人民共和国国家标准城市给水工程规划规范（GB50282-98） 中华人民共和国国家标准城镇污水厂污染物排放标准（GB18918-2002）设计中参照上述国家标准进行设计，其中城市用水量定额、日变化系数、市变化系数及单位用地用水量指标等分别参见室外给水设计规范和城市给水工程规划规范选用，排水管网及污水处理厂室外排水设计规范设计按照进行，污水厂处理程度按进水水质和城镇污水厂污染物排放标准中的出水水质要求确定。同时参见给水排水设计手册第01、05、09、10、11、12册，中华人民共和国建设部部标准城镇污水处理厂附属建筑及附属设备设计标准（CJJ31-89）及城市污水处理工程项目建设标准。1.1.5 图纸设计原始资料提供界石组控制性详细规划图纸：1:5000道路总体规划图一份，1:5000土地利用规划图一份。1.2 设计范围1.2.1 排水管道系统排水管道系统设计范围包括城市污水排水管网和城市雨水排水管网设计。其中，城市污水排水管网收集该组团规划区内所有生活污水以及允许排入城市排水下水道的工业废水。雨水排水管网收集排放初期雨水，应满足雨水就近排放的要求。1.2.2 污水处理系统污水处理系统包括城市污水处理和相应的污泥处理系统。污水处理系统由一级处理和二级处理两部分构成。污泥处理系统主要包括污泥的浓缩和脱水处理，使污泥减量、减容化。污水处理系统设计须完成各级污水处理及污泥处置的工艺选择、设计计算以及相应的构建筑设计。 1.2.3 工业企业排水出路及推荐流程由于所得设计原始资料为规划设计资料，各地块仅根据其相应用地性质设计，目前不能确定具体的工业企业种类及其产生工业废水性质。但根据界石组团规划设计可知，该组团类工业产业定位为无污染或低污染的高新技术特色工业的主导产业。对其工业企业排水出路在此仅作定性阐述，根据污水排入城市下水道水质标准（CT3802-1999）和室外排水设计规范（GB50014-2006）确定，对同时满足上述两种标准要求中生物处理构筑物进水中有害物容许浓度规定的工业废水，则可许其直接排放入城市管网中。若不能满足上述要求，则需要首先进行预处理以达到污水排入城市下水道水质标准，再入城市下水道，由管网系统送入污水处理厂，与生活污水一起进行进一步处理，或者有该企业自行处理达排放标准后直接排入水体 。1.3 设计任务根据所提供的基础设计资料和图纸，完成重庆市界石组团的排水管道系统（包括污水管道系统和雨水管道系统）的定线，设计计算和图纸的绘制；完成界石污水处理厂个数的确定，厂址的选择，工艺流程的论证和主要构筑物的选型；污水和污泥处理构筑物和附属建筑物的设计计算；绘制污水厂总平面图、工艺流程图和主要的处理构筑物施工图设计；完成设计说明书和计算书的编制。1.4 城市排水工程及污水、污泥处理技术概述1.4.1 城市排水现状及发展重庆市界石组团位于长江支流花溪河流域，花溪河流域水质为国家地面水环境质量标准(GB3838-2002)类水域水质标准，主要污染物为生化需氧量，氨氮，挥发酚等。花溪河污染大体上是上游较轻，下游较重，随着季节水量的变化而变化，同时，该流域污染以生活废水污染为主，工业废水污染次之。构成该流域的污染源有生活污染源，工业污染源，水土流失造成的污染，农药化肥淋失流入等。生活污染源主要来自沿岸各场镇排放的生活废水和南湖旅游区两岸农家乐，排放的主要污染物质有化学需氧量、生化需氧量、非离子氨、粪大肠菌群、磷酸盐、动植物油等，造成水体恶化，部分已失去了饮用水甚至农田灌溉水功能。工业污染源主要集中在界石镇，南泉镇，花溪镇，外排主要含化学需氧量、悬浮物、石油类的工业废水。目前，花溪河流域内生活污水及工业废水均未能得到有效的收集处理，随着城市经济的不断发展及人口规模的增加，生活污水和工业废水的排放量必定不断增加，所以改变现有排水方式，建设城市管网收集城市污水并送至污水水处理厂处理达标在排入水体的方式显得重要而迫切。1.4.2 污水处理技术的现状与发展污水处理可分为一级处理和二级处理。一级处理构筑物有粗格栅、提升泵房、细格栅、沉砂池及初次沉淀池等。二级处理构筑物主要为生物处理构筑物、二次沉淀池、处理出水消毒设施等。现有污水处理工艺中，城市二级污水处理厂常用的有：普通曝气法、AB法（二段曝气法）、A/O除磷工艺、A/O除氮工艺、A2/O除磷脱氮工艺、氧化沟工艺序批式反应器（SBR）工艺等。按照构筑物的组成形式、运行性能以及运行操作方式的不同，已有的生物除磷脱氮的工艺可分成几个系列：A/O系列、氧化沟系列和SBR系列等。同时，随着污水处理技术的不断发展及各系列工艺的不断改良，现已形成了以下几种较典型的工艺：A/O工艺、A2/O工艺、改良A2/O工艺、orbel氧化沟工艺、carrousel-2000氧化沟工艺、ICEAS工艺、CASS工艺、UNITANK工艺以及三沟式氧化沟等。以上各种工艺都各具自身的优点，并在现有污水处理工程中广泛应用。同时现在还有MSBR工艺，它是将活性污泥法与膜的原理有机结合的一种新工艺。随着污水处理技术研究的不断深入和发展，污水处理技术的发展前景时相当好的。现有污水处理技术正向着提高处理效率和减少运行成本的方向发展。1.4.3 污泥处理技术的现状与发展污泥处理主要包括污泥的消化、浓缩、脱水以及其他污泥处置方式。污泥浓缩和脱水的主要目的在于污泥的减容化。污泥浓缩可采用重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩几种方式，污泥脱水采用机械脱水，可采用方法为真空吸滤法、压滤法、滚压带法、离心法等。污泥的消化目的在于污泥的减量化，通过厌氧或耗氧消化使剩余污泥自身发生降解，从而减少了污泥量。但目前一般小型污水处理厂均不设置消化池，且由于污水厂采用的生物处理工艺产生污泥较稳定或由于除磷脱氮原因，污泥停留时间不能过长，剩余污泥直接浓缩脱水。现在污泥处理技术中，污泥的浓缩和脱水倾向于采用浓缩脱水一体化装置，这样既可节约用地，又可以更好的实现污水厂运行的自动化，提高污水厂自动化运行程度，减少劳动定员及人员编制，1.4.4 污水处理的综合效益综合现有污水处理和污泥处理技术相关运行参数比较，污水处理的 综合效益是良好的。首先污水处理对环境的改善和对水体的保护起到了积极的作用；其次污水处理 改善了居住环境，对社会发展起到了一定的作用，产生了社会效益；同时产生的剩余污泥经处置后可以通过探索多种途径产生新的利用价值，可产生一定的经济效益。 但是目前在污泥的处置问题上还存在一定的问题，主要是经处置后的污泥的出路问题，对其在利用的途径未得到拓展和推广，目前还不能产生有效经济效益。2 排水管网设计2 排水管网设计2.1 设计原则2.1.1 排水系统的体制及选择城市和工业通常有生活污水、工业废水和雨水，将这些生活污水、工业废水和雨水的收集和排放所采用方式称为排水体制。排水体制一般分为合流制和分流制。合流制排水系统：是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一管渠内排除的系统。合流制排水系统特点：管线比较单一，管线总长度减少；合流制截流管、提升泵站、污水厂都较分流制大；截留管埋深比单设的雨水管渠埋深大；混合污水溢流入水体，使水体受到一定程度污染；旱季流量减小，易造成淤积，雨季时，将大量污染物冲刷起来带入水体，易造成污染。分流制排水系统：是将生活污水，工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排除的系统。分流制排水系统特点：管道造价较合流制高，但泵站、污水厂规模较合流制小；系统管道内流速均匀，流入水厂水量、水质较稳定，利于水厂运行管理。在原有的分流和合流制排水系统做部分改进可将排水体制分为：（1） 全处理合流制：环境保护效果好 ，投资高，维护管理较复杂；（2） 截流式合流制：环境保护效果较差，投资较高，维护较复杂；（3） 完全分流制：环境保护效果较好，投资高，维护简单；（4） 不完全分流制：环境保护效果较差，投资较低，维护管理简单；（5） 半分流制：环境保护效果好，投资较高，维护管理较复杂。1) 合流制排水系统在环境保护方面，全处理合流制对于控制和防止水体污染，保护环境是最好的排水系统体制；截流式合流制收集污水和初期雨水并进行处理，在雨季时，雨污混合污水会经溢流井流入水体，对水体造成严重污染。在工程造价方面，全部收集城市生活污水、工业废水和雨水会使管道系统和污水处理系统的规模较大，增加了工程建设投资和运行费用。在维护管理方面，旱季合流制管道中只有污水，水量较小，管内流速较低易产生沉淀，雨季时水量增加，管道接近满流，管内流速较高，管中的沉积物易被暴雨水冲走，这样可以降低管道的维护管理费用，但是旱季和雨季流入污水厂的水量和水质变化很大，对污水处理构筑物产生很大的冲击负荷，增加了合流制污水处理系统运行管理的复杂性。2) 分流制排水系统在环境保护方面，分流制系统可使城镇生活污水可以得到较好的收集和处理，但是初期雨水水质较差，未经处理直接排放会对水体造成较严重的污染。在工程造价方面，分流制有污水和雨水两套排水系统，管网造价较高；但污水处理系统仅需处理城镇生活污水，水量较合流制小，污水处理设施建设投资和工程运行费用均较合流制要低；分流制系统初期可先建设污水排水系统，从而节省初期投资费用，缩短施工期，工程效益发挥快。在维护管理方面，分流制系统可以保持管内的流足够的流速，不易发生沉淀，同时，污水厂进厂污水的水量和水质变化较合流小，污水厂的运行管理更容易。合流制排水系统多用于街道较窄、地区设施较多的老城区，或雨水稀少降雨量小的地区，水体环境容量较大的小城镇可用截流式合流制，现多用于老城区改造。分流制现多用于新建城区。根据上述排水体制的特点，结合界石组团地形、环境条件、排水要求等，本设计中对界石组团排水系统采用雨、污分流制。根据界石组团的地形地貌、水文及气象等资料可知，该规划区内的水系为长江的支流花溪河流域，界石组团处于花溪河中下流，其所处区域属亚热带季风湿润气候，雨量充沛，年均降水量较高，降水量的年内分配有明显的旱季和雨季，因此其雨水量较大。同时根据水污染现状，花溪河污染大体上是上游较轻，下游较重，随着季节水量的变化而变化。若界石组团排水系统采用合流制，即将组团排放的生活污水及工业废水与初期雨水用同一管网系统收集。由于雨季时雨水流量很大，若所收集的污水和初期雨水均进入污水厂进行处理，则必须采用较大管渠和加大污水厂构筑物规模，从而加大了排水工程的建设成本和运行费用，同时旱季流量时构筑物浪费较大。若采用截流式合流制，由于雨季管网收集的是污水和初期雨水的混合污水，大量混合污水在进入污水厂前溢流直接排入水体，加重了对水体的污染。同时，大部分时间管网收集污水量为旱季流量，管渠的有效利用很小。若界石组团排水系统采用雨、污分流制，即将组团排放的生活污水及工业废水与初期雨水分别用两套管网系统收集，污水进入污水厂经处理达标后排放入水体，初期雨水直接就近排放入水体。虽然采用分流制需要建设两套排水管网系统，管网建设投资可能较合流制大，但因雨水直接排入水体不进入污水处理厂处理，减小了污水厂的规模，从而减小了污水处理厂的基建投资和运行成本。同时，虽然初期雨水径流未经处理就直接排入水体，对水体也会造成污染，但其不像合流制系统收集污水中含有城市污水，对水体的污染程度也小于截流式合流制系统溢流的混合污水对水体的污染。截流式合流制优点：1、由于不用埋设雨水管渠，因此管网造价低；2、合流制管渠按满流设计,晴天时易产生沉淀,但在暴雨时,管中沉淀物易被雨水冲走, 这样, 合流管道中的维护管理费用可以降低。缺点：1、 从环境保护方面看，截流式合流制在暴雨径流之初，原沉淀在合流管渠污泥被大量冲走，经溢流井流入水体，同时，雨天时有部分混合污水经溢流井进入水体，都会对水体造成污染；2、 溢流井造价高，增加了工程费用；3、 污水厂的造价较分流制高；4、 进入污水厂的污水的水质水量变化大，这给污水厂的运行管理带来一定困难。完全分流制优点：1、可保持管内流速，不容易导致发生沉淀；2、入污水厂的污水水量和水质比合流制的稳定，运行管理容易。可实现自动化；3、由于雨水直接排人水体，污水厂的造价低；加上无溢流井，整个工程费用较合流制低。缺点：1、管网造价高；2、初期雨水对河流有一定的污染。通过比较可知，分流制对水体的污染小，工程费用较低，更利于城区今后的发展；老城区合流制排水系统相对完善，在合理的规划改造后可以解决现有的污染问题。故新城区采用完全分流制，老城区采用截流式合流制，接入到新城区的分流制系统中。综上所述，界石组团排水系统采用雨、污分流制是一个比较合适并且合理的方案。2.1.2 工业废水的处理与排放工厂污水经局部处理后，其水质符合污水排入城市下水道水质标准(CJ3082-1999)，可与城市污水合并进行处理，或经局部处理后，其水质符合污水综合排放标准(GB8978-1996)的规定，可直接排入水体。根据界石组团的城市总体规划，其功能定位为主要发展无污染或低污染的高新技术特色工业的主导产业，配套建设现代化大型物流中心，同时建设设施完善的山水人居环境。因此，其工业废水的污染程度不太高。对同时满足污水排入城市下水道水质标准（CT3802-1999）和室外排水设计规范（GB50014-2006）中生物处理构筑物进水中有害物容许浓度规定的工业废水，允许其直接排放入城市管网中。若不能满足上述要求，则需要首先进行预处理以达到污水排入城市下水道水质标准，在排入城市下水道，由管网系统送入污水处理厂，与生活污水一起进行进一步处理。2.1.3 污水处理厂厂址的选择根据界石组团自然条件资料及规划图纸，花溪河位于界石组团一侧，未将城市分区，该流域段上游处于界石组团南侧，下游处于界石组团西侧；并且组团总体地势呈南高北低，区内地形最高点位于东南角，最低点位于西北角；主导风向为偏北风，次之为偏南风。因此，可以考虑将所有污水均收集排往西北端，在西北端区域建1座污水处理厂，即采用集中处理方式。由于组团最南端区域整体地势较低，所收集污水需要提升才能满足管道埋设要求，可设置中途泵站。此处亦可考虑将南端部分区域污水单独收集设置污水处理厂（站）处理排放入水体，即对组团污水采用分散处理的方式，一共设2 座个污水处理厂。因此，现有2个方案可供选择：方案一：采用集中处理方式，设置1座污水处理厂，位于界石组团西北端，靠近花溪河下游，最南端区域收集污水设置1座中途泵站进行提升；方案二：采用分散处理方式，设置2座污水处理厂，1座位于组团南端，靠近花溪河上游，收集处理规划区域内南端部分区域污水；1座位于组团西北端，靠近花溪河下游，收集处理大部分区域污水。现对以上两个方案作以下分析比较：方案一：污水处理厂位于城市河流的下游，对给水取水口完全没有影响，靠近道路，交通运输及电力输送方便。采用集中处理方式，仅设一座污水处理厂，建设投资较分散处理较小，且便于运行管理。其位于夏季主导风向及次主导风向的下风侧，并且离城区生活居住区较远，对城区环境影响较小，且可以考虑在污水处理厂与组团间设置隔离防护绿化带，同时空气亦可对污水处理厂产生的臭味等起到一定的稀释扩散作用。但中途泵站建设及运行需要一定费用。方案二：其中1座污水处理厂位于上游河段，必须考虑处理污水排放对给水取水的影响，协调污水排放口和给水取水口的位置。其位于组团的南部，对于冬夏季主导风向的下风侧，对城市环境无较大影响，但因此主导风向为偏南风，此时对城市影响较大。该方案共设置2座污水处理厂，根据计算可知，界石组团远期管网收集污水平均日流量在2.3万m3/d左右，总的污水量较小。南部区域污水由单独建设一座污水处理厂进行处理，其处理流量很小，会造成运行管理上的不便，不能达到良好的处理效果，同时基建投资和运行费用将高于集中处理费用。相较于方案一，新建一座污水处理厂的基建和运行费用均远远高于建设一座中途泵站，方案一、二均具有良好的地质条件，均靠近水体，排水条件好，处理水排放方便。综合考虑污水处理厂与水体位置关系和冬夏季主导风向的影响，首先保证城区给水的饮用水安全，考虑对环境和水体的保护，选择方案一；同时从建设投资、运行费用以及运行管理方面考虑，方案一更具有优势。因此，综上所述，采用方案一作为本设计选择方案，即采用集中处理方式，设置1座污水