给排水专业排水工程毕业设计.docx

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安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书

摘要

安徽歙县经济开发区（二期）位于歙县城区东部，规划用地7.58km2，规划人口5万。规划区以丘陵地貌为主，布射河沿规划区西界流动，风向以东北风为主。
本设计内容包括：排水管网工程和污水处理厂工程两部分。
该地区排水制度采用雨、污分流制。工业废水经局部处理，达到进入城市下水道标准后，与城市生活污水合并进行处理。排水管网按远期规模设计，污水管网由3条干管、1条主干管组成；雨水管网分为5个流域，就近排入水体。污水处理厂选址在规划区西南方向，布射河下游河畔。设计进水水质为：BOD5=233mg/L，CODcr=340 mg/L，SS=234 mg/L，NH3-N=30 mg/L，TP=3mg/L。通过工艺选择、方案对比，确定污水处理流程如下：城市污水—中格栅—提升泵站—细格栅—旋流沉砂池—A2/O生物池—高密度沉淀池—普通快滤池—紫外消毒渠—巴氏计量槽—出水。出水水质达到一级标准A标准（GB 18918-2002），即：BOD5≤10mg/L，CODcr≤50 mg/L，SS≤10 mg/L，NH3-N≤5 mg/L，TP≤0.5mg/L，尾水排至布射河。污泥处理流程如下：二沉池出泥—污泥泵房—污泥浓缩池—贮泥池—污泥消化池—脱水车间。污水处理厂分两期建设，近期规模2.0万m3/d，远期规模3.0万m3/d。
整个排水工程总投资24195.56万元，污水处理厂的年运行费用为1082万元，单位运行成本为0.99元/m3。

关键词：排水管网 污水处理 A2/O工艺 污泥处理

ABSTRACT

Shexian economic development district (phase ii) is located in the east of Shexian town, Anhui Province. With the planning area is 7.58 km2 and the planning population of 50000 . Planning area with hilly terrain mainly along the western boundary flow of the Bushe river planning area, with northeasterly wind based.
The design includes: drainage network engineering and sewage treatment plant project in two parts.
The area separate rainwater and sewage system. Local treatment of industrial waste water, reach into the city sewer standards, and municipal sewage treatment merger. Drainage network design by long-term scale, the sewage pipe network consists of three main pipe, a main tubes; Rain water pipe network is divided into five basins, discharged into the nearest body of water. Sewage treatment plant is located in the southwest planning area, the Bushe river downstream. Design of water quality is: the BOD5 = 233 mg/L, CODcr = 340 mg/L, SS = 234 mg/L, NH3 - N = 30 mg/L, TP = 3 mg/L. By process selection, plan comparison, determining the sewage treatment process is as follows: Inflow—Coarse Screen Bar—Pump—Fine Screen Bar—Rotational Flow Grit Chamber—A2/O Biological Tank—Secondary Sedimentation Tank—High Density Sedimentation Tank—Ordinary Fast Filter—UV Disinfection Channel—HY-BSC—Outflow. Effluent water quality reach the standard level A standard (GB 18918-2002). Namely: BOD5≤10mg/L，CODcr≤50 mg/L，SS≤10 mg/L，NH3-N≤5 mg/L，TP≤0.5mg/L. Tail water discharged into the Bushe river. Sludge treatment process is as follows: Secondary Sedimentation Tank mud—Sludge pumping station—Sludge Thickening Tank—Sludge Storage Tank—Sludge Digestion Tank—Dewatering House. Sewage treatment plant construction of two phases, the scale of the recent 20000 m3 / d, the long-term scale 30000 m3 / d.
The total investment of the entire drainage work 241,955,600 yuan. Annual operating costs for the wastewater treatment plant is 10.82 million yuan, and unit volume of sewage running costs 0.99 yuan / m3.

Key words： Drainage network, sewage treatment, A2/O process, sludge treatment

共 2 页 第 2 页
目录
1. 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.1.1 区域概况 1
1.1.2 规划要求 2
1.1.3 水质特点 2
1.1.4 当地污水处理设施现状 2
1.2 现阶段常用污水处理技术和工艺 2
1.2.1一级处理工艺 3
1.2.2 二级处理工艺 3
1.2.3 深度处理工艺 4
1.3 城市污水处理现状及展望 4
1.3.1 城市污水处理存在的主要问题 4
1.3.2 城市污水处理发展趋势 5
1.4 结语 5
第一部分 设计说明书 6
2. 设计概述 6
2.1 设计内容 6
2.2 设计依据 6
2.3 设计要求 7
2.3.1 设计说明书要求 7
2.3.2 图纸要求 7
3. 设计污水量与水质 7
3.1 人口预测 7
3.2 污水量预测 8
3.2.1 单位人口综合用水量指标法 8
3.2.2 单位建设用地综合用水量指标法 8
3.2.3 单位建设用地分类指标法 8
3.3 污水管网和污水厂设计规模的确定 9
3.4 设计水质 10
3.4.1 进水水质 10
3.4.2 出水水质 11
4. 排水管网设计 11
4.1 排水管网体制确定 11
4.2 污水管网设计 12
4.2.1 污水管网布置原则 12
4.2.2 污水管网定线方案 12
4.2.3 污水管网水力计算 14
4.3 雨水管网设计 15
4.3.1 雨水管网布置原则 15
4.3.2 雨水管网定线方案 16
4.3.3 雨水管网水力计算 16
5. 污水处理厂设计 18
5.1 污水处理程度的确定 18
5.2 污水处理的工艺选择 19
5.2.1 常规二级处理工艺 20
5.2.2 污水生物脱氮除磷工艺的选择 20
5.2.3 深度处理工艺选择 21
5.2.4 污水处理方案比较 23
5.3 污水处理厂工艺设计 26
5.3.1 中格栅 26
5.3.2 提升泵站 27
5.3.3 细格栅 28
5.3.4 旋流沉砂池 28
5.3.5 A2/O生物池 29
5.3.6 辐流式二沉池 30
5.3.7 高密度沉淀池 30
5.3.8 普通快滤池 31
5.3.9 紫外线消毒渠 32
5.3.10 巴氏计量槽 32
5.3.11 污泥泵房 32
5.3.12 污泥浓缩池 32
5.3.13 贮泥池 33
5.3.14 污泥消化池 33
5.3.15 脱水车间 33
5.3.16 鼓风机房 34
5.3.17 附属构筑物 34
5.4 污水处理厂厂区设计 35
5.4.1 污水处理厂位置的选择 35
5.4.2污水厂平面布置 35
5.4.3 污水厂高程布置 36
第二部分 设计计算书 37
6. 排水管网计算 37
6.1 污水管网计算 37
6.1.1 污水管网的总体布置 37
6.1.2 各区块污水量计算 37
6.1.3 流量分配及管径的确定 39
6.1.4 污水管道标高系统的确定 41
6.2 雨水管网计算 44
6.2.1 排水流域的划分及雨水管网布置 44
6.2.2 各流域设计管段水力计算 44
7. 污水处理构筑物计算 74
7.1 泵前中格栅 74
7.1.1 设计参数 74
7.1.2 设计计算 74
7.2 污水提升泵房 77
7.2.1 设计参数 77
7.2.2 设计计算 77
7.3 泵后细格栅 78
7.3.1 设计参数 78
7.3.2 设计计算 79
7.4 旋流沉砂池 81
7.4.1 设计参数 81
7.4.2 设计计算 81
7.5 A2/O生物池 83
7.5.1 设计进出水水质 83
7.5.2 判断是否可采用A2/O 83
7.5.3 污水处理程度计算 84
7.5.4 设计参数 84
7.5.5 反应池容积和停留时间 85
7.5.6 校核氮磷负荷 85
7.5.7 剩余污泥量ΔX 85
7.5.8 碱度校核 86
7.5.9 反应池主要尺寸 86
7.5.10 反应池进出水计算 87
7.5.11 曝气系统设计计算 88
7.5.12 设备选型 91
7.6 配水井 92
7.6.1 设计参数 92
7.6.2 设计计算 92
7.7 辐流式二沉池 93
7.7.1 设计参数 93
7.7.2 设计计算 94
7.8 高密度沉淀池 96
7.8.1 沉淀区计算 96
7.8.2 絮凝区计算 97
7.8.3 混合区计算 99
7.8.4 加药量的计算 100
7.9 普通快滤池 101
7.9.1 池体尺寸计算 101
7.9.2 配水系统计算 102
7.9.3 排水槽计算 103
7.9.4 管渠计算 104
7.10 紫外线消毒渠 105
7.10.1 设计参数 105
7.10.2 设计计算 106
7.11 巴氏计量槽 107
7.11.1 设计参数 107
8. 污泥处理构筑物计算 108
8.1 污泥浓缩池 108
8.1.1 设计参数 108
8.1.2 设计计算 108
8.2 贮泥池 110
8.3 污泥消化池 111
8.3.1 设计参数 111
8.3.2 设计计算 111
8.4 脱水车间 112
9. 污水厂平面布置与高程计算 113
9.1 污水厂平面布置 113
9.2 污水厂高程计算 114
9.2.1 污水处理流程高程计算 114
9.2.2 污泥处理流程高程计算 118
10. 工程概预算 122
10.1 估算范围及编制依据 122
10.2 工程总造价 122
10.2.1 排水管网投资估算 122
10.2.2 污水处理厂投资估算表 123
10.2.3 工程直接投资 126
10.2.4 其他部分费用 126
10.2.5 工程总造价 126
10.3 运营经费 126
10.4 估算 127
结论 128
致谢 129
参考文献 130

共 5 页 第 5 页
1. 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 区域概况
(1) 地理位置
歙县经济开发区（二期）用地位于歙县城区东部，皖赣铁路以北。规划区面积约7.58km2（不包括备用地）。其中居住用地106.82hm2，工业用地442.58 hm2，公共设施用地32.48 hm2，市政公用用地5.28 hm2，道路广场用地119.90 hm2，绿化等用地80.98 hm2。远期规划人口5万人。该区地势东北略高西南南略低，规划后地面标高在118.90~128.40m之间。规划范围西至布射河，南与开发区（一期）相连，东至练江牧场，北以规划的南部城镇群快速路为界。
(2) 自然条件
①气象条件
a.温度：处于中纬度地带，处于北亚热带向中亚热带的过渡地区，四季分明，温差较大，常年平均气温为16.4℃。
b.湿度：年均蒸发量1270mm，年干燥度为0.71。
c.降雨量：年均降水量1536mm，多年平均降水日数154.3天，年平均无霜期231天。
d.风向：主导风向为东北风。
②地形地貌
规划范围地形为指状谷地，地势呈中部较高，东、西较低。从坡度分析来看，绝大部分地形坡度未超过30度。从高差分析来看，绝大部分地形高差在20米以下。基地内地质良好，土壤类型以红壤、黄壤、黄棕壤土为主。由于土层薄，区内植被较为稀疏，以马尾松为主。地貌以低丘、山林地和旱地为主，低洼平坦地带为低产农田。区内有独特的小山巅、小平原，地势起伏变化较小。规划范围山体最大高程为160.00m，最低为115.50m，山水自然景观环境优美。
③水文条件
规划地块西侧有布射河，开发区一期用地南侧有扬之河。布射河源出黄山上扬尖东南麓，流经大谷运至双河，纳跳岭河水，再经歙县黄村、宋村、岑山至规划区附近，河道长40.10km，宽25~40m，坡降7.5‰，流域面积90.89km2，河床淤积砂、卵石。扬之河发源于安徽省绩溪县境内，经江村环入歙县境，至竦口纳双竦河，至丰溪纳湄川，再经歙县规划区附近与布射河汇合而注入练江。歙县境内河长18km，流域面积68.1km2，河宽165~173m，坡降1.23‰，多年平均流量16.9m3/s，年径流量5.34亿m3，河床淤积砂、卵石。
1.1.2 规划要求
根据《安徽歙县经济开发区(二期)控制性详细规划》，歙县经济开发区(二期)排水工程规划应考虑以下几点：
①充分考虑地形条件，并结合现有排水设施，选择合理的排水体制，分期建设，逐步完善，并充分考虑开发区远景发展的需求。
②区分不同的用地性质，分布污水量，合理布局、整体规划，既要满足工业企业布局要求，又要符合当地实际情况。
③合理配置工程管线，注重竖向设计，尽量减少土方工程量，节约工程投资。
④按照污水集中处理的原则，遵照卫生防护和排放水体的要求设置污水处理厂。
1.1.3 水质特点
根据规划，歙县经济开发区（二期）可分为4种产业分区，即新型材料产业区、高新技术产业区、机械电子产业区、汽摩配件产业区。结合产业类型，可大致了解该处工业废水的特点是：水量较大，昼夜波动量较大，污水中BOD5，SS和CODcr含量较高。混合生活污水后，BOD5，SS和CODcr含量有所降低，其具体指标如下所示：
BOD5=233mg/L，CODcr=340 mg/L，SS=234 mg/L，NH3-N=30 mg/L，TP=3mg/L。
该处污水可生化性好，可进行生物处理，故需目前城市污水的主要处理方法有A2O法、SBR法和氧化沟法等。
1.1.4 当地污水处理设施现状
歙县县城范围内，现有污水处理厂2座。一处位于郑村镇山坑村循环经济园区内，建设规模为1.2万m3/d，处理工艺为：一级物化沉淀+Fenton氧化+A/O生物化学处理工艺+二级物化沉淀。该水厂出水只能到达《污水综合排放标准》（GB8978-1996）三级标准，随后将排入市政管网由歙县污水处理厂进一步处理达标排放。另一处即为歙县污水处理厂，该污水厂位于徽城镇三街村南侧、渔梁坝上游、练江南岸。建设规模为3万m3/d，处理工艺为：A2/O+二沉池+絮凝反应+过滤+二氧化氯消毒。出水达到一级A标准。
上述污水处理厂距该规划区较远，且需跨越铁路、河流等，施工难度大，故拟在此地新建污水处理厂。
1.2 现阶段常用污水处理技术和工艺
污水处理的方法较多，按照不同的分类标准可以分成不同的工艺流程。按照污水处理后的功能要求，污水处理分为无害化处理系统（即达标排放）和再生回用处理系统（即可供专指用户使用）两类。前者一般一级处理和二级处理组成，后者一般在前者的的基础上再增加一个三级处理或深度处理才行[1]。城市污水处理的级别按照处理程度划分为三级，下面就几个部分对污水处理工艺进行分别介绍。
1.2.1一级处理工艺
城市污水处理厂的一级处理段通常包括粗、细格栅、提升泵房、沉砂池和初沉池。格栅处理的目的是截留大块物质以保护后续水泵管线，设备的正常运行；泵房提升的目的是提高水头，以保证污水可以靠重力流过后续建在地面上的各个处理构筑物；沉砂处理的目的是去除污水中裹挟的砂石与大块颗粒物，以减少它们在后续构筑物中的沉降；初次沉淀池可除去废水中的可沉物和漂浮物，污水初沉后，SS降低50%左右，BOD5相应降低20～30%，但对于NH3-N和TP的去除很少。
1.2.2 二级处理工艺
二级处理是城市污水处理厂的核心，主要的功能是去除污水中的有机物、氮、磷等污染物。根据处理目标的不同，主要有以下几种：
(1) 传统活性污泥法
传统活性污泥法是应用最早、最为广泛的生物处理技术，主要是由曝气池，二次沉淀池，曝气系统以及污泥回流系统组成，通过曝气，活性污泥与污水得到充分接触，污水中溶解性有机污染物被活性污泥充分吸附和分解，被微生物代谢和利用，经过处理的污水与活性污泥分离，处理出水排放，污泥回流，部分污泥排出。
传统活性污泥法的优点是有机物处理效果好，BOD5的去除率可达90%以上，处理比较灵活，但是其抗冲击负荷能力弱，占地面积大，且此系统的氮磷去除效果较差，近来逐渐被其它具有脱氮除磷的工艺所代替[2]。
(2) 氧化沟法
氧化沟又称连续循环反应器，是20世纪50年代由荷兰的公共卫生研究所开发的，属于活性污泥法的一种变形。污水和活性污泥的混合液在环形曝气渠道中循环流动。氧化沟构造比较简单，出水效果好，且运行比较稳定，易于日常的管理，同时还可以实现同步的脱氮除磷，日益受到研究者与工程技术人员的重视，发展迅速，近年来得到广泛应用。
然而，此工艺也存在如下缺点：因为没有单独的污泥回流体系，不能驯化出特定的功能微生物，对难降解物质的处理效率不理想；脱氮效率与系统的内循环比例相关，提高脱氮效率则会使系统的运行成本增大；好氧区与厌氧区的溶解氧能以准确地控制，会影响脱氮效果；同时，微生物经常性地处于好氧－缺氧－好氧短暂的循环中，使得微生物的富集较难，由此也影响单位体积构筑物的处理能力[3]。
(3) 序批式活性污泥法（SBR）
SBR脱氮除磷工艺一般可以分为以下5个工序过程，即进水、反应、沉淀、排水和闲置。
SBR工艺可以根据进水的不同成分、不同浓度以及反应器中底物的降解情况及时灵活地改变各工序的反应时间，从而较为灵活地控制好氧、缺氧和厌氧的环境条件以达到同步除磷脱氮的目的。特别是对于小水量的污水系统，SBR已成为较理想的除磷脱氮工艺而得到广泛应用。
SBR工艺特点：工艺流程简单、基建与运行费用低；生化反应推断力大、速率快、效率高；有效防止污泥膨胀；操作灵活多样；耐冲击负荷能力强。然而，SBR工艺因每个池子池容的利用率不理想，因此，一般来说SBR并不适用于大规模的城市污水处理厂[4]。
(4) A2/O法
A2/O是在原来 A/O 工艺的基础上嵌入一个缺氧池，并将好氧池中的混合液回流到缺氧池中达到反硝化脱氮的目的。这样厌氧、缺氧、好氧相串联的系统能同时除磷脱氮。
A2/O法工艺特点：工艺流程较为简单，应用广泛，其基建费用和运行费用与其他的除磷和脱氮工艺相比，是比较简单的同步脱氮除磷工艺，总水力停留时间少于其它同类工艺；厌氧（缺氧）好氧交替运行，不宜丝状菌增殖繁衍，无污泥膨胀之虑；不需投药，厌氧和缺氧段只进行缓速搅拌，以不提高溶解氧含量为度，故运行费用低。但需增加内回流系统，污泥提升、污水内循环等能耗大，这又会增加运行费用[5]。
1.2.3 深度处理工艺
城市污水深度处理的工艺一般可以分为基本的处理单元如混凝、沉淀（澄清、气浮）、过滤、消毒。在水质要求更高时需要采用再生水处理单元技术有：活性炭吸附、反渗透、除氨、离子交换、折点加氯、电渗析、臭氧氧化等[6]。
1.3 城市污水处理现状及展望
1.3.1 城市污水处理存在的主要问题
(1) 污水处理厂建设和运行资金严重短缺
污水处理系统是城市建设的重要基础设施，也是防止城市水污染、改善城市水环境质量的重要手段。在我国，要想提升城市的污水处理能力，必须在很短时间内建设足够数量的城市污水处理厂，这就需要很大一笔资金。而筹集这一大笔资金，困难很大。
(2) 缺乏先进的城市污水资源化利用技术
城市污水资源化利用事业的发展必须以新技术作为支撑和保证。而我国现有的设备、所采用的城市污水资源化利用技术难以满足实际需要。
(3) 污水管网建设不合理
我国已建成的污水处理厂中，因管网建设不合理的原因造成污水处理厂低负荷运行，或不正常运转的污水处理厂约占总数的2/3[7]。
1.3.2 城市污水处理发展趋势
(1) 污水处理厂规模大
污水处理厂朝着大型化方向发展。大型集中污水处理厂具有明显的规模效益的，其来水水质稳定，日常运行管理方便，污水处理能力强，是今后发展的趋势。
(2) 污水处理技术工艺新
采用新工艺、新设备和新技术，在很大程度改变了污水处理厂的面貌，提高了污水处理厂的污水处理能力，降低了污水处理厂基础设施的造价和运行成本，还节约了能源，经济效益和生态效益显著。
(3) 污水处理纵深化
污水处理逐渐向其上游和下游延伸，如，将二级处理后的污水直接供化工厂，由化工厂按要求进行三级处理后使用，实现水的循环利用。
(4) 污水处理厂管理方式多样化[8]
改变现行单一的政府投资和运营管理模式，拓宽投融资渠道，实现投资多元化。BOT模式、准BOT模式、TOT 模式、托管运营模式和供排水一体化模式等，都可以应用到污水处理厂的运行管理中。
1.4 结语
在城市污水的三级处理体制中，预处理及一级是基础，二级是主体，三级是精制。在各种污水处理方法中，目前生物处理法仍是整个城市污水处理的主流。一级处理技术已相对定型，三级处理处在发展阶段，技术费用较高。但随着城市污水处理厂的出水排放标准达到一级A标准要求的日益增多，三级处理的研究也会更加深入。

第一部分 设计说明书
2. 设计概述
2.1 设计内容
本设计要求完成污水处理厂工艺以及其配套污水管网的规划设计。工程设计内容包括：
(1) 进行雨水排放系统的设计：包括排水流域的划分，雨水排除系统的布置。
(2) 进行污水收集系统的设计：包括排水体制的确定，污水排除系统的设计规模，污水排除系统的布置及方案的比较并确定最佳方案。
(3) 进行污水处理厂方案的总体设计：通过调研收集资料，确定污水处理工艺方案；
进行污水厂总体布局、竖向设计、厂区管道布置、厂区道路设计；完成污水处理厂总平面及高程设计图；进行投资估算和占地面积估算等。
(4) 进行污水处理厂各构筑物工艺计算：包括初步设计和施工图设计、设备选型和工程概算等，图中应有设备、材料一览表及工程量表。
(5) 进行辅助构建筑物（包括鼓风机房、泵房、加药间、脱水机房等）的设计。
2.2 设计依据
(1) 设计基本资料
《安徽歙县经济开发区(二期)控制性详细规划》
《黄山市城市总体规划》（2008—2030）
《歙县城市总体规划纲要》（2008—2030）
(2) 国家标准和规范
《城市排水工程规划规范》（GB50318-2000）
《室外排水设计规范》（GB50014-2006）
《室外给水设计规范》（GB50013-2006）
《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）
《建筑给水排水制图规范》（GB50106-2010）
《给水排水制图标准》 GBT50106-2001
《城市污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（GBJ137-89）
《厌氧-缺氧-好氧活性污泥法污水处理工程技术规范》（HJ576-2010）
2.3 设计要求
2.3.1 设计说明书要求
(1)设计计算说明书不仅要有完整的设计计算过程，还应包括与设计题目有关的资料汇总，可供选择的方案比较，选择方案的依据，以及对所选方案的论述。
(2)毕业设计计算说明书要结构严谨、层次分明、语言流畅、书写工整（可以打印）、简图合理、计算正确，符合学科、专业的有关要求。
(3)毕业设计计算说明书的用语、表格、计量单位、插图应规范标准，符合给水排水专业国家标准。文中出现的符号和缩语应采用本专业的权威性机构或学术团体所公布的规定。
(4)毕业设计计算说明书应采用统一的毕业设计用纸，并按统一规格装订成册。
2.3.2 图纸要求
排水工程毕业设计应至少完成A1图纸10张。具体如下：
(1) 手绘图 1张
(2) 污水管网总平面图 1张
(3) 雨水管网总平面图 1张
(4) 污水处理厂总平面布置图 1张
(5) 污水处理厂管线布置图 1张
(6) 污水厂构筑物高程图 1张
(7) 主要处理构筑物工艺图 4～5张
3. 设计污水量与水质
3.1 人口预测
工业区职工人口密度发展具有两个趋势，一是随着工业企业资金与技术含量提高，职工密度将降低，二是随着土地集约使用的程度提高，职工密度可能增加，而其综合趋势将取决于两者的合力。
综合本工业区及其它工业区统计，规划按每万平方米工业用地职工100人计算，以工业用地442.58万平方米计，工业职工为4.4万人左右。参照其它一些工业区工业职工人数与其它设施从业人员比例（8：1～5：1）并考虑本区块以发展工业的实际情况，确定这一比例为7：1左右，其它设施从业人员约为0.6万人，据此推算全部职工数为5.0万人左右。
3.2 污水量预测
污水量的预测根据给水量进行推算。根据《城市给水工程规划规范》（GB 50282—98）及《城市排水工程规划规范》（GB 50318—2000），城市用水量预测主要有单位人口综合用水量指标法、不同性质用地用水量指标法和单位建设用地综合用水量指标法等三种计算方法。
3.2.1 单位人口综合用水量指标法
污水量=［（人口×单位人口综合用水量）/给水总变化系数］×污水排放系数×污水总变化系数×（1+地下水渗入系数）
Q=uKm×N×Kp×Kz+Qu
式中：Km取1.8，Kp取0.8，Qu取总流量的10%；
歙县属一区小城市，城市单位人口综合用水量指标取0.7万m³/(万人· d)。
因此，
Q=0.71.8×5×0.8×1.53×1+10%=2.65万m3/d
3.2.2 单位建设用地综合用水量指标法
该方法对用地性质不细化，直接根据单位建设用地用水量指标得出总污水量。
污水量=［（建设用地面积×单位建设用地用水量）/给水总变化系数］×污水排
放系数×污水总变化系数×（1+地下水渗入系数）
Q=vKm×N×Kp×Kz+Qu
式中：Km取1.8，Kp取0.8，Qu取总流量的10%，城市单位建设用地综合用水量
指标取0.5万m³/(km²·d)
因此，
Q=0.51.8×7.58×0.8×1.51×1+10%=2.80万m3/d
3.2.3 单位建设用地分类指标法
该方法根据不同用地性质对应不同用水量，对各类指标进行细分，最后得出总污水量，在现状各类地块用水量调查清晰的前提下，具有较大准确性。
污水量=Σ［（某性质用地面积×对应性质用地用水量）/给水总变化系数]×污水
排放系数×污水总变化系数×（1+地下水渗入系数）。
Q=xKm×Ex×Kp×Kz+Qu
式中：Km取1.8，Kp取0.8，Qu取总流量的10%。
(1) 居住用地R：
Ex=1.07km2， x=1.1万m3/(km2.d)
则，Q1=1.11.8×1.07×0.8×1.72×1+10%=0.99万m3/d
(2) 公共设施用地C：
Ex=0.32km2， x=0.5万m3/(km2.d)
则， Q2=0.51.8×0.32×0.8×2.14×1+10%=0.17万m3/d
(3) 工业用地M：
Ex=4.43km2， x=0.5万m3/(km2.d)
则， Q3=0.51.8×4.43×0.8×1.6×1+10%=1.73万m3/d
(4) 市政公用设施用地U：
Ex =0.05km2, x=0.25万m3/(km2.d)
则， Q4=0.251.8×0.05×0.8×2.3×1+10%=0.02万m3/d
注：道路广场用地、绿地污水量不作计算。
因此，
Q =Q1+Q2+Q3+Q4=0.99+0.17+1.73+0.02=2.91万m3/d
安徽歙县经济开发区二期排水工程远期污水量预测结果汇总如下：

表3.1 污水量预测汇总表
预测方法
预测水量（万m3/d）
单位人口综合用水量指标法
2.65
单位建设用地综合用水量指标法
2.80
单位建设用地分类指标法
2.91
注：以上所预测的水量皆为最高日最高时的污水流量。
3.3 污水管网和污水厂设计规模的确定
通过三种计算方法得出歙县开发区二期最高日最高时污水总量为2.65~2.91万m3/d，而在进行污水管网设计时，采用最高日最高时的污水流量作为设计流量。因此，将污水管网的设计流量定为2.91万m3/d。
在进行污水厂设计时，采用平均日平均时作为设计流量。因此，将污水厂的设计流量定为2万m3/d。以上计算数据未考虑备用地产生的污水量，考虑到远期发展需要，将远期污水厂规模定为3万m3/d。
3.4 设计水质
3.4.1 进水水质
根据《室外排水设计规范》 3.4.1 城镇污水的设计水质应根据调查资料确定，或参照邻近城镇、类似工业区和居住区的水质确定。无调查资料时，可按下列标准采用：
①生活污水的五日生化需氧量可按每人每天25～50g计算；
②生活污水的悬浮固体量可按每人每天40～65g计算；
③生活污水的总氮量可按每人每天5～11g计算；
④生活污水的总磷量可按每人每天0.7～1.4g计算；
⑤工业废水的设计水质，可参照类似工业的资料采用，其五日生化需氧量、悬浮固体量、总氮量和总磷量，可折合人口当量计算。
由于设计资料中没有充分的工业资料，故工业废水水质参考《污水综合排放标准》来确定。
故生活污水：BOD5取35g/(人·d), COD取55g/(人·d),
SS取40g/(人·d), TN取8g/(人·d), TP取1.0g/(人·d)
生活污水水质：
BOD5=35×5000086400×99×103=206 mg/L
CODcr=55×5000086400×99×103= 322 mg/L
SS=40×5000086400×99×103= 234 mg/L
TN=8×5000086400×99×103= 46.7 mg/L
TP=1×5000086400×99×103= 5.8 mg/L
工业废水水质：PH=6-9,SS=250mg/L,BOD5=250mg/L
CODcr=350mg/L,TN=30mg/L,TP很小
NH3-N据经验值取30mg/L
则总进水水质：
BOD5= 206×99+250×17399+173=233 mg/L
CODcr=322×99+350×17399+173=340 mg/L
SS=292×99+250×17399+173= 265 mg/L
TN=36.5×99+30×17399+173 = 36 mg/L
TP取3 mg/L， NH3-N取30 mg/L。
表3.2 进入污水处理厂参考设计污水水质
项目
污水水质（mg/L）
指标
BOD5
CODcr
SS
NH3-N
TP
TN
生活污水
206
322
234
30
5.8
46.7
工业废水
250
350
250
30
很小
30
进水水质
233
340
244
30
3
36
3.4.2 出水水质
根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的要求，尾水排放执行该标准中的一级A标准。
表3.3 设计出水水质（单位：mg/L）
BOD5
CODcr
SS
NH3-N
TP
TN
≤10
≤50
≤10
≤5
≤0.5
≤15
4. 排水管网设计
4.1 排水管网体制确定
对于一个现有的城市，要建设污水收集系统，采用的排水体制主要有两种，即合流制与分流制。
合流制是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一管道内排除。早期的合流制是将排除的水不经处理和利用直接就近排入水体，这种排水系统对水体污染严重。近年来，常采用的是截流式合流制排水系统，它市邻河岸设截流干管，同时设置溢流井，并设污水厂。这种排水系统虽有很大改进，但在雨天仍有部分污水未经处理排放。
分流制是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上独立管渠内排除的系统。排除生活污水、城市污水或工业废水。
合理选择排水系统体制是城市和工业企业排水系统规划和设计的重要问题。它不仅从根本上影响排水系统的设计、施工、维护管理，而且对城市和工业企业的规划和环境保护影响深远。同时，也影响排水系统工程的总投资和初期投资费用以及维护管理费用。
城市及工业企业的规划废水的系统称污水排水系统。排除雨水的系统称为雨水排水系统。
根据环境保护要求，污水利用、水质水量的变化、地区气候及水文资料、工矿企业的水质状况及设计地区的自然状况，本设计采用分流制排水系统，即将完整的城市污水送入污水处理厂进行处理，雨水则就近排