1 前言1.1 设计背景本设计区域是华北某市东部新区，随着经济的不断发展，水厂出水水质的要求也在不断提高，出水水质要满足一级A标准。

为保证污水和雨水能及时的排放并且达到处理标准，因此需要在排水体制和工艺流程上进行提高，本次设计的排水体制选择完全分流制，污水处理工艺流程上采用“生物处理+深度处理”的核心处理工艺。

1.2 设计任务(1)城市排水工程规划设计，具体包括以下内容：①排水系统体制的选择，排水管道规划及污水处理厂位置选择。

②雨水管道规划设计。

(2)城市污水处理厂工艺设计，具体包括以下内容：①污水处理工艺选择及各工艺单元的设计，包括工艺流程的确定、各单元构筑物的工艺设计。

②污泥处理方法选择及污泥处理构筑物的工艺设计计算。

(3)污水泵站的工艺设计。

可以是终点泵站，也可以是中途提升泵站。

包括选泵、泵站工艺设计计算和泵站工艺图的绘制。

(4)污水处理厂的平面布置（总图设计），包括污水处理厂生产性构筑物和建筑物、附属建筑物、道路、绿化、照明等内容。

(5)污水处理厂竖向布置、高程计算及工程投资估算及处理成本计算。

1.3 设计依据（1）《华北某市东部新区城市排水工程设计》设计任务书；（2）华北某市东部新区城市地形图一张，比例1:10000；（3）《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-1999)；（4）《污水综合排放标准》(GB8978-1996)；（5）《室外排水设计规范》(GB50014-2006)；（6）《室外给水设计规范》(GB50013-2006)；（7）《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)；（8）《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJ17-2004）；（9）《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）；1.4 设计原始资料1.4.1 地形与城市规划资料(1)城市地形与规划平面图1张（另发），比例为1：10000。

(2)城市各区人口密度与居住区综合污水量标准表1.1 城市各区人口密度及综合污水量标准(3)城市各区中各类地面面的比例（％）表1.2 城市各区中各类地面面的比例（％）(4)工业企业排水量和水质资料1.4.2 气象资料(1)气温等资料该区位于华北东北部，气候特点是：年降水量较适中，气温较低，夏季凉爽而潮湿，冬季寒冷而湿润。

年平均降水量630毫米，年降水日数71～93天，气温≥10℃期间降水量约440～760毫米。

平均暴雨日数2～4天，一日最大降水量达276毫米，最大时降雨量69.3毫米。

最热月室外平均相对湿度在77％，为全省相对湿度的高值区。

全区年平均气温12.5℃，年极端最低气温-19.5℃，年极端最高气温39.4℃。

最高月平均最高气温30.5℃，月平均最低气温-10.2℃。

热量资源属全省的中值区。

夏季受台风影响，平均每年在3次左右。

由于所处位置及地形的差异，受海洋影响的程度差别较大，气候分异明显。

常年主导风向为东北风。

1.4.3 地质资料(1)排水管网干管处资料：土壤性质为亚砂土，冰冻深度-0.52米，地下水位 6.5米；（2）污水总泵站和污水处理厂址处：土壤性质为亚粘土，冰冻深度-0.52米，地下水位6.5米，土壤承载力：15吨/米2，地震烈度小于6度。

1.4.4 收纳水体水文及地质资料受纳水体为河流，排放口资料如下（表1.4）：2城市排水管网规划设计2.1 排水体制该区位于华北某市东部新区，在新城市规划中一般采用分流制，分流制排水系统可以将污水在源头上进行有效地分离控制，有利于后期污水的处理。

3污水处理厂水质水量3.1设计人口数根据电算的结果，设计区域服务人口：277646人，服务工厂：3个。

3.1.1 设计污水量11Q q N Q =∑•+∑工 （3.1）式中 Q ——城市每天的平均污水量（m 3/d ）；1q ——各区的平均生活污水量定额[m 3/（人.d)]；1N ——各区人口数（人）；Q 工——工厂平均工业废水量（m 3/d ）；本设计共分为四个区，各区人口数计算：111=240123.3529604N n A •=⨯=（人）； 222=230339.0677983.8N n A •=⨯=（人）； 333=270357.996633N n A •=⨯=（人）； 444=280255.6171570.8N n A •=⨯=（人）；1234=29604779849663371571275792N N N N N +++=+++=（人）。

通过上面的计算，验证了电算的正确性。

3(29604160779841509663318071570.8190)+(4700+3900+3200)100086400=548.919136.57685.5/59226.6/Q L s m d⨯+⨯+⨯+⨯⨯=+== 3.1.2 设计秒流量z 1Q K Q Q =•+∑工 （3.2）式中 Q ——设计秒流量(L/s)；Q 工——工业废水设计秒流量(L/s)；1Q ——各区的平均生活污水量（m 3/s ）； z K ——总变化系数。

(680380430)1000548.919 1.351176.613/3600Q L s ++⨯=⨯+=3.1.3 污水处理厂设计秒流量进行城市污水处理厂设计时，工业废水的设计流量采用平均流量。

(470039003200)1000548.919 1.35877.0759/864000Q L s ++⨯=⨯+=电算软件最终计算结果为878.1L/s ，与计算结果一致。

3.2 设计进水水质3.2.1 设计参数选取依据1）根据居民生活污水水量、水质和工业废水中所含有的悬浮物浓度以及生化需氧量，参照《室外排水设计规范 GB50014-2006》和《污水排入城镇下水道水质标准CJ 343－2010》，本设计参数取值如下：①530/(d)BOD g =⋅人；②)/(50d g SS ⋅=人； ③L mg N NH /253=-； ④6/(d)TN g =⋅人；⑤ 1.1/(d)TP g =⋅人； ⑥L mg COD /400=。

工业企业排放污废水中的污染物最高浓度必须要达到《污水排入城镇下水道水质标准CJ343－2010》，对于工厂污废水处理的排放程度如表3.2：要想达到工业企业污废水排入城市下水道水质标准，需要对工业废水进行预处理：（1）冶炼工业废水的BOD 5／CODcr 为0.76左右，可生化性较好，采用化学法与生物法组合工艺。

处理工艺流程图见图3.1。

（2）食品厂废水的BOD 5／CODcr 为0.76左右，可生化性较好。

选用SBR 工艺。

处理工艺流程见图3.2图 3.1 冶炼厂废水处理工艺流图3.2 食品厂废水处理工艺流程图（3）纺织厂废水的BOD 5／CODcr 为0.31左右，可生化性并不高。

设计“水解—混凝—复合生物池”的处理工艺。

具体工艺流程见图3.33.2.2 污水厂设计进水水质1）生活污水和工业废水混合后污水SS 浓度1ss 11ss1ss 'SS SS Q C Q C N C Q C C Q Q∑•+∑•∑•+∑•==工工工工 （3.3） 式中 1Q ——各区的平均生活污水量（m 3/d ）；Q 工——平均工业废水量（m 3/d ）；1SS C —各分区生活污水的SS 浓度（mg/L ）; ss C 工——各工厂工业废水的SS 浓度（mg/L ）; 1N ——各区人口数（人）；1'SS C ——每人每天排放的SS 克数g/(人·d)。

ss 27579245(470039039004003200400)288.0/59226.6C mg L ⨯+⨯+⨯+⨯==2）生活污水和工业废水混合后污水BOD 5浓度555551BOD 11BOD 1BOD 'BOD BOD Q C Q C N C Q C C QQ∑•+∑•∑•+∑•==工工工工 （3.4）图3.3 纺织废水处理工艺流程图式中 5BOD C ——污水的BOD 5浓度（mg/L ）；5BOD C ——各分区生活污水的BOD 5浓度（mg/L ）； 5BOD C 工——各工厂工业废水的BOD 5浓度（mg/L ）； 51'BOD C ——每人每天排放的BOD 5克数g/(人·d) 。

5BOD 27579230(470030039003003200600)216.0/59226.6C mg L ⨯+⨯+⨯+⨯==3）生活污水和工业废水混合后污水总氮浓度111N1'N N N N Q C Q C N C Q C C Q Q∑•+∑•∑•+∑•==工工工工 （3.5） 式中 1N C ——各分区生活污水的总氮浓度（mg/L ）；N C 工——各工厂工业废水的总氮浓度（mg/L ）； 1'N C ——每人每天排放的总氮克数[g/(人·d)] 。

2757926(470039003200)4036.0/59226.6TN C mg L ⨯+++⨯==4）生活污水和工业废水混合后污水总磷浓度111P1'P P P TP Q C Q C N C Q C C Q Q∑•+∑•∑•+∑•==工工工工 （3.6） 式中 1P C ——不同分区生活污水的总磷浓度（mg/L ）；P C 工——不同工厂工业废水的总氮浓度（mg/L ）； 1'P C ——每人每天排放的总磷克数g/(人·d) 。

275792 1.2(47000.73900132000.8)5.8/59226.6TP C mg L ⨯+⨯+⨯+⨯==5）生活污水和工业废水混合后污水氨氮浓度3111N1'N N N NH N Q C Q C N C Q C C Q Q -∑•+∑•∑•+∑•==工工工工（3.7） 式中 1N C ——不同分区生活污水的氨氮浓度（mg/L ）；N C 工——不同工厂工业废水的氨氮浓度（mg/L ）； 1'N C ——每人每天排放的氨氮克数[g/(人·d)] 。

347426.62547003039003232003026/59226.6NH N C mg L -⨯+⨯+⨯+⨯==6）生活污水和工业废水混合后污水COD 浓度111COD1'COD COD COD COD Q C Q C N C Q C C Q Q∑•+∑•∑•+∑•==工工工工 （3.8） 式中 1COD C ——不同分区生活污水的COD 浓度（mg/L ）；COD C 工——不同工厂工业废水的COD 浓度（mg/L ）；1'COD C ——每人每天排放的COD 克数[g/(人·d)] 。

47426.64004700500390050032001000447.0/59226.6COD C mg L ⨯+⨯+⨯+⨯==3.2.3 污水厂设计出水水质污水经过处理厂处理后排放，必须达到《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918—2002）》中的一级A 排放标准，应当满足如下表所示：3.3污水处理程度计算污水厂出水水质执行一级A 标准。