重慶大學本科學生畢業設計（論文）A城市新開發區排水工程設計全套圖紙加扣3012250582 學 生：學 號：指導教師：專 業：給排水科學與工程重慶大學城市建設與環境工程學院二O一五年六月IIIGraduation Design of Chongqing UniversityDrainage Works for The New Development of City AUndergraduate: Supervisor: Major: Science & Engineering of Water Supply and DrainageFaculty of Urban Construction & Environmental Engineering, Chongqing UniversityJune 2015摘 要悅來生態城區位于重慶市主城區北部，西以嘉陵江為界，南側以桷水溝和規劃城市道路為界，最高點為嵐峰山，地形由南向北逐降，夏季主導風向為北風，規劃區域總占地面積344.00公頃，近期服務人口為8萬，遠期規劃服務人口為12萬。悅來生態城排水工程包括該區域排水管網工程和污水處理工程。悅來生態城為規劃新區，采用完全分流制。污水主干管沿河布置，在規劃區內結合用地布局，根據道路豎向規劃，沿規劃區規劃道路按坡度采用重力流敷設污水管網。生活污水經規劃污水管網收集后統一送入悅來污水處理廠集中處理，達標排放。雨水規劃采用LID低影響開發理念設計，并就近排入嘉陵江及張家溪，排水管網按遠期人口規模設計。悅來生態城西南側規劃一座污水處理廠，位于嘉陵江下游。近期處理規模為2.4萬立方米/日，遠期規模為3.6萬立方米/日，遠期占地面積為3.4公頃。該污水廠按近期規模建設，預留遠期用地。污水處理工藝采用改良型Carrousel 2000氧化溝，并輔以絮凝過濾進行深度處理，出水水質標準采用城鎮污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）中的一級標準A標準，規劃區內污水均實行達標排放。污泥處理采用濃縮脫水一體處理后運送至同興污泥處理處置中心統一處置。關鍵詞：分流制，低影響開發，Carrousel氧化溝，深度處理，一級A標ABSTRACTThe Yuelai eco-city is located at the north of the Chongqing urban area. The JialingRiver in the west, Hushui River and the urban planned road in the south is the boundary of the eco-city whose terrain is south to north. The Lanfeng Mountain is the highest point, and the dominant wind in summer is originated from the north. The total planning area covers an area of 344 ha, the recent regional service population is 80,000, and it can reach at 120,000 by the long-term programme. The drainage works of the Yuelai eco-city consist of the drainage pipeline system and the sewage treatment project in this area.As the new planning district, the sewer project in Yuelai eco-city use separated system. The main sewer in the planned area layout along the river, and combined with the land layout and the vertical planning on urban roads, the sewer along the road of the planning area by grade are the gravity main. The domestic sewage collected by the planned sewer system transmit to the wastewater treatment plants, and it discharged by standards. The design of the storm water use the Low Impact Development(LID) idea, and discharge to the Jialing River and Zangjia River. The sewage network is designed by the population of the long-term programme.The wastewater treatment plant is being built in the southwest of the eco-city and the address is located in the downstream of Jialing River. Recent sewage plant design flow of 24,000 m3/d, forward design flow of 36,000 m3/d. Total area of WTPs is 3.4 ha, and the field will be reserved for the forward increasing.The main process of the WTPs is the Carrousel 2000 Oxidation Ditch, and the advanced treatment is the coagulate filtration. First-class A standard is adopted as the treated water quality for the total planned area. An integral device is adopted for mechanical thickening and dehydration of sludge which will be transported to the Tongxing sludge disposal center for the uniform disposition.Krywords: separated system, Low Impact Development(LID), Carrousel OD, advanced treatment, First-class A standard目錄摘 要IABSTRACTII緒 論11 概述31.1 項目名稱31.2 規劃概況31.2.1 規劃范圍31.2.2 規劃定位31.2.3 規劃目標31.3 規劃依據31.4 編制原則41.5 規劃區概述51.5.1 基本概況51.5.2 自然水文信息51.6 水資源數量71.6.1 降水量及蒸發量71.6.2 地表水資源量71.6.3 地下水資源量82 總體規劃設計92.1 工程目標92.1.1 建設年限92.1.2 服務范圍92.2 排水體制92.2.1 排水系統的分類92.2.2 排水體制的選擇102.2.3 工業廢水的處理與排放112.3 污水管網系統方案論證112.3.1 悅來生態城地形情況說明112.3.2 污水管網系統設計原則122.4 污水處理廠建設規模132.4.1 規劃新區服務人口132.4.2 設計規模132.4.3 設計流量132.5 污水處理廠建設模式142.5.1 建設模式的分類和特點142.5.2 選擇建設模式的原則142.5.3 建設模式方案152.6 污水處理廠廠址選擇152.6.1 選址原則152.6.2 污水廠廠址方案比較162.7 污水進出水水質確定172.7.1 污水廠進水水質預測原則172.7.2 進水水質172.7.3 出水水質182.8 污水廠處理工藝選擇182.8.1 工藝流程方案選擇考慮因素182.8.2 進水指標分析192.8.3 二級處理工藝方案比選202.8.4 深度處理工藝方案比選222.8.5 污泥處理工藝流程方案253 排水管網工程273.1 污水管道定線273.1.1 排水區界及排水流域273.1.2 污水管定線原則273.2 污水管道設計293.2.1 污水管道設計原則293.2.2 污水管道設計參數293.3 污水管道水力計算303.3.1 劃分設計管段及排水面積303.3.2 污水管道設計流量313.3.3 管段埋深及銜接323.3.4 污水主干管水力計算323.4 雨水管道定線333.5 雨水排放和利用綜合規劃343.5.1 雨水綜合規劃思路343.5.2 生態城LID規劃方案343.5.3 雨水綜合利用規劃393.5.4 設置LID后對生態城開發后地表徑流狀況分析403.6 雨水管道水力計算413.6.1 劃分設計管段及匯水面積413.6.2 雨水管道設計流量413.6.3 管道埋深及銜接433.6.4 雨水主干管水力計算433.7 管道的材質及斷面形式463.7.1 管渠的斷面形式463.7.2 管道材質的確定463.8 管道附屬構筑物483.8.1 檢查井483.8.2 跌水井及消能井483.8.3 雨水口及出水口493.9 管道接口及基礎503.10 管網工程量514 污水處理工程534.1 設計流量534.2 處理構筑物比選544.2.1 格柵544.2.2 提升泵站554.2.3 沉砂池554.2.4 生物反應器574.2.5 二沉池584.2.6 混合設備584.2.7 濾池594.2.8 消毒方法604.2.9 鼓風機房614.2.10 加藥加氯間624.2.11 貯泥池及污泥濃縮脫水機房624.2.12 中水回用634.3構筑物設計及設備選型634.3.1 構筑物設計634.3.2 主要設備選型694.4 污水處理廠平面及高程布置714.4.1污水廠的平面布置原則714.4.2 平面布置圖734.4.3 污水廠的高程布置原則744.5 方案經濟比較744.5.1 投資估算744.5.2 總成本估算774.6 污水廠工程量784.7 管理機構及人員編制804.7.1 管理機構804.7.2 人員編制80總 結81參考文獻83附錄A：計算書851 排水管網設計計算851.1 綜合生活污水定額851.2 工業污廢水設計流量851.2.1 設計參數：851.2.2 設計計算：861.3 污水管道設計計算871.3.1 劃分設計管段及計算設計流量871.3.2 主干管道水力及高程計算931.4 雨水管道設計計算941.4.1 劃分設計管段951.4.2 匯水面積計算961.4.3 計算設計流量971.4.4 雨水管道水力計算982 污水處理廠設計計算1012.1 設計水量、水質及處理程度1012.1.1 設計流量1012.1.2 進水水質1022.1.3 出水水質1022.1.4 處理程度1032.2構筑物設計計算及設備選用1032.2.1 粗格柵1032.2.2 提升泵房1072.2.3 細格柵1112.2.4 沉砂池1142.2.5 方案一：Carrousel氧化溝1172.2.6 方案二：A2/O工藝1262.2.7 輻流式二沉池1332.2.8 管式靜態混合器1352.2.9 濾布濾池1362.2.10 接觸消毒池1382.2.11 巴氏計量堰1382.2.12 鼓風機房（方案二）1392.2.13 加氯間1402.2.15 加藥間1412.2.14 貯泥池1422.2.15 污泥濃縮脫水車間1432.2.16 污泥泵房1452.2.17 附屬用房1452.2.18 中水回用1492.3 管線計算1512.3.1 生產管線1512.3.2 污泥管線1522.3.3 其他管線1522.4 高程計算1532.4.1 污水構筑物高程1532.4.2 污泥構筑物高程155附錄B：投資成本估算1571 方案一 改良型Carrousel 2000氧化溝1571.1 工程投資估算1571.2 總成本估算1621.2.1 耗電量估算1621.2.2 年動力費估算1661.2.3 外購原材料費用估算1681.2.4 工資及福利估算1711.2.5 無形資產及遞延資產攤銷費估算1731.2.6 流動資金估算1781.2.7 財務費用估算1812 方案二 A2/0工藝1842.1 工程投資估算1842.2 總成本估算1892.2.1 耗電量估算1892.2.2 年動力費估算1932.2.3 外購原材料費用估算1952.2.4 工資及福利估算1982.2.5 無形資產及遞延資產攤銷費估算2002.2.6 流動資金估算2052.2.7 財務費用估算208V緒論緒 論悅來綠色生態城區位于重慶市主城區北部，重慶市兩江新區的西部片區的中心位置，兩江現代國際商務中心的南部。東臨城市快速路金山大道，南靠金渝大道，西臨嘉陵江，北接中環快速路。毗鄰的兩江現代國際商務中心是重慶城市近期的重點拓展的區域，是重慶市城鄉總體規劃“一城五區、多中心組團式”空間結構的15個“城市副中心”之一。本工程服務范圍位于大竹林禮嘉組團標準分區內，西以嘉陵江為界，南側以桷水溝和規劃城市道路為界，北以快速路一橫線（金興大道）為界，總占地面積344.00公頃，近期服務人口為8萬，遠期規劃服務人口為12萬。隨著社會經濟的發展，該規劃區城市化進程加快，人口總量激增，該區域現有污水收集以及處理設施嚴重不能滿足開發的需求。因此，該開發區急需污水收集系統以及污水處理設施的規劃與建設。根據上級規劃和有關部門批準的設計任務，要求完成該區域的排水工程設計任務。包括污水收集系統的設計、污水處理工藝的選取以及污水處理廠的設計。本工程排水體制采用雨、污水分流制，在規劃區內結合用地布局，根據道路豎向規劃，沿規劃區規劃道路按坡度采用重力流敷設污水管網。沿張家溪規劃布置DN600DN800的截污干管，沿嘉陵江規劃布置DN800DN1000的截污干管，最終污水至規劃悅來污水處理廠進行處理，雨水就近分散排放。污水廠位于規劃區西南側，處理規模為近期2.4萬立方米/日，占地面積為3.4公頃，廠坪標高210米。規劃區內污水均實行達標排放，出水水質目標為一級A標（見GB18918-2002城鎮污水處理廠污染物排放標準）。污水處理工藝采用改良型Carrousel 2000氧化溝，并輔以絮凝過濾進行深度處理，最后接觸消毒排放。污泥處理采用機械濃縮脫水一體化處理方式，污泥處置采用外送至同興污泥處理處置中心集中處置。2111 概述1 概述1.1 項目名稱重慶市北部新區悅來生態城排水工程（任務A）1.2 規劃概況1.2.1 規劃范圍規劃范圍位于大竹林禮嘉組團標準分區內，西以嘉陵江為界，南側以桷水溝和規劃城市道路為界，北以快速路一橫線（金興大道）為界，總占地面積344.00公頃。1.2.2 規劃定位在水資源綜合利用方面達到國家綠色生態城區的有關要求，將悅來生態城建成為西南地區和重慶市水資源綜合開發利用的示范城區。1.2.3 規劃目標構建安全、通暢、可靠的新型生態排水體系。按照國家水污染控制的要求，實現區內污水的全處理和達標排放，因地制宜地推進城市污水的再生利用；吸收國際上雨水管理的先進經驗，建設安全可靠的高標準雨水綜合管理體系，整合土地利用規劃，積極開展低沖擊開發策略，推進非設施性和設施性低沖擊開發技術的應用，構建完善、可靠、安全、經濟的雨水減量、排放和利用體系。1.3 規劃依據 相關法律、法規、政策及文件1）中華人民共和國城鄉規劃法2）中華人民共和國水法3）中華人民共和國消防法4）中華人民共和國環境保護法5）中華人民共和國水污染防治法6）中華人民共和國城市規劃法7）中華人民共和國土地管理法8）城市規劃編制辦法9）城市規劃編制辦法實施細則10）中華人民共和國水污染防治法11）城市污水處理及污染防治技術政策城建2000124號 相關規范、標準1）地面水環境質量標準（GB38382002）2）城市排水工程規劃規范（GB50318-2000）3）室外排水設計規范（GB50014-2011）4）城市工程管線綜合規劃規范（GB50289-98）5）城市防洪工程設計規范（CJJ50-92）6）給水排水管道工程施工及驗收規范（GB50224-2003）7）污水綜合排放標準（GB8978-96）8）城鎮污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）9）污水排入城市下水道水質標準（CJ3082-99）10）城市污水處理廠污水污泥排放標準（CJ3025-93）11）全國市政工程投資估算指標 其它資料1) 悅來生態城土地利用規劃2) 重慶悅來生態城啟動區綠色建筑專項規劃3) 重慶市悅來生態城水資源利用專項規劃研究4) 重慶悅來生態城總體城市設計；5) 重慶悅來生態城啟動區建設低碳生態適宜技術和成本評價；6) 重慶悅來生態城公共交通和停車專項規劃；7) 重慶悅來生態城城總體規劃；8) 相關單位提供的其它資料1.4 編制原則 執行國家有關環境保護政策，遵守國家有關法規、規范和標準，堅持城市可持續發展戰略。 在城市總體規劃、排水規劃的指導下，采取統一規劃、分期實施的原則建設污水處理系統，采用一次設計、分期實施，充分發揮建設項目的社會效益、經濟效益和環境效益。 采用高效節能、先進可靠、適合本地區實際情況的污水、污泥處理技術，使之具有脫磷除氮功能，在確保污水處理達到排放標準的基礎上，盡量減少污泥量，以達到節省建設資金和運行費用的目的。 妥善處理、處置污水處理過程中生成的污泥，避免二次污染。 選用國內外先進、高效、節能、運行維護簡便的專用設備，以節省能源，降低處理成本。 結合地形條件和環境狀況，統一規劃合理安排污水處理設施，控制工程用地，充分發揮建設項目的效益。1.5 規劃區概述1.5.1 基本概況悅來綠色生態城區位于重慶市主城區北部，重慶市兩江新區的西部片區的中心位置，兩江現代國際商務中心的南部。東臨城市快速路金山大道，南靠金渝大道，西臨嘉陵江，北接中環快速路。毗鄰的兩江現代國際商務中心是重慶城市近期的重點拓展的區域，是重慶市城鄉總體規劃“一城五區、多中心組團式”空間結構的15個“城市副中心”之一。悅來綠色生態城區南北分別毗鄰禮嘉國際商貿中心和重慶國際博覽中心，與蔡家組團隔江相望，距解放碑-江北城約15公里，距江北國際機場12公里，距規劃的悅來兩江商務中心區8公里。悅來綠色生態城區具備相當于中等城市的規模，城市功能相對齊備、道路交通體系完整；以自然地形和排水流域作為劃分邊界的主要因素，規劃區西側以嘉陵江為界，北側以龍景湖張家溪匯水線為界，東側以長江流域與嘉陵江流域的分水線為界，南側以禮嘉半島沿江臺地崖線為界，生態系統相對完整；兼顧城市規劃主、次干道走向，規劃管理和實施方便。1.5.2 自然水文信息悅來生態城區劃上屬重慶市渝北區悅來鎮，其自然水文信息如下： 氣溫：多年平均氣溫18.3，月平均最高氣溫是8月為28.1，月平均最低氣溫在1月為5.7。極端最高氣溫43，出現日期：2006年8月15日；極端最低氣溫-1.8，出現日期：1955年1月11日。 濕度：年蒸發量1079.2毫米；最大年蒸發量1347.3毫米；年平均相對濕度79%；年平均絕對濕度17.7hpa；最熱月份相對濕度70%左右，最冷月份相對濕度81%左右。 降雨量：年平均降水量為1107.1毫米，降雨量最高1518.7毫米，降雨量最低為644.3毫米。降雨多集中于59月，約占全年降雨量的69%，79月常有大雨或大暴雨，最大日降雨量達266.7毫米(2007年7月17日)，小時最大降雨量為62.1毫米。在規劃區內有兩條河流流經，分別是東面的張家溪和南面的桷水溝；在規劃區外西面有嘉陵江流過。規劃區水系圖如圖1.1所示。圖1.1 規劃區水系圖規劃區內張家溪水位是221.22米，有兩條支流，分別為張家溪段、張家溪段，在枯水季節或伏旱時有斷流現象。其中張家溪段河長630米，水面平均寬度3.2米，年徑流總量為806立方米；張家溪段河長800米，水面平均寬度10米，年徑流總量為3600立方米。規劃區內桷水溝水位是177.82米，水面平均寬度7.5米，年徑流量為3000立方米，在枯水季節或伏旱時有斷流現象。規劃區外的嘉陵江是長江上游的一條支流，屬于長江的一級支流，總長1119公里，規劃區內長度為2600米，其100年一遇的洪水水位線201.3米。嘉陵江作為悅來水廠向悅來生態城供水的主要水源，年調水量為2480萬立方米。規劃區內的多年平均地表水資源量為107.38萬立方米，平均地下水資源量為25.4萬立方米。因此，多年平均水資源總量為132.78萬立方米。1.6 水資源數量1.6.1 降水量及蒸發量 降水量悅來生態城區劃上屬重慶市渝北區悅來鎮。根據資料得知規劃區降雨多集中于59月，約占全年降雨量的69%，79月常有大雨或大暴雨，最大日降雨量達266.7毫米(2007年7月17日)，小時最大降雨量為62.1毫米。年平均降水量為1107.1毫米，降雨量最高1518.7毫米，降雨量最低為644.3毫米。 蒸發量規劃區年蒸發量（水面蒸發量）1079.2毫米；最大年蒸發量1347.3毫米。規劃區陸面蒸發量=閉合流域同步期的平均年降水量年徑流量 = 1107.1（10.28）=797.11（毫米）干旱指數=年水面蒸發量/年降水量 =1079.2/1107.1=0.975悅來生態城干旱指數1.0，表示該規劃區域蒸發能力小于降水量，悅來生態城為濕潤氣候。1.6.2 地表水資源量 河流徑流量在悅來綠色生態城區啟動區內有兩條河流流經，分別是東面的張家溪和南面的桷水溝。張家溪，屬于長江水系，全流域面積0.15平方千米，生態城內流域面積約9100平方米，在枯水季節或伏旱時有斷流現象。生態城張家溪有兩條支流，分別為張家溪段、張家溪段。其中張家溪段河長630米，水面平均寬度3.2米，年徑流總量為806立方米；張家溪段河長800米，水面平均寬度10米，年徑流總量為3600立方米。桷水溝起于鹽井村5社，流經鹽井村3社入嘉陵江，屬于長江水系，全流域面積0.035平方千米，生態城區內流域面積約6000平方米，河流全長5公里，生態城內河長800米，在枯水季節或伏旱時有斷流現象。桷水溝水面平均寬度7.5米，年徑流總量為3000立方米。 地表徑流根據不同用地類型的徑流系數，通過面積加權平均法計算出本規劃區目前綜合徑流系數為0.28，悅來生態城區啟動區面積為3.44 平方千米。由公式計算多年平均地表徑流量：地表徑流量=多年平均降雨量徑流系數集雨面積 =1107.110-30.283.44106=106.64（萬立方米）悅來生態城啟動區的多年平均地表水資源量為區內河川徑流與地表徑流量的總和，共計約107.38萬立方米。 不同頻率的地表水資源量根據國內外對大量實測年徑流量系列的分析，認為皮爾遜型曲線能和經驗驗頻率占據配合較好，故可采用皮爾遜型曲線來推求不同頻率的地表水資源量。根據重慶市渝北區多年降雨量統計資料，根據公式(1.1)其中： Cv變差系數 Xi各年降雨量多年平均降雨量計算得出變差系數Cv=0.2。通過選配計算，偏差系數Cs= 2Cv=0.4時理論頻率曲線圖與經驗頻率曲線配合為好。從理論曲線上查出悅來生態城啟動區各不同頻率的地表水資源量，即豐水年（保證率P=20%）年地表水資源量140.67萬立方米，較正常年份增加31%；平水年（保證率P=50%）年地表水資源量102.01萬立方米，較正常年份減少5%；偏旱年（保證率P=75%）年地表水資源量76.24萬立方米，較正常年份減少29%；干旱年（保證率P=90%）年地表水資源量48.32萬立方米，較正常年份減少55%。1.6.3 地下水資源量地下水資源量是指降水和地表水有直接補排關系的動態地下水量。地下水是水資源的重要組成部分是戰略性資源的主要部分，在保障城鄉居民生活、支持經濟社會發展和維護生態平衡等方面具有十分重要的作用。根據20002009年重慶市水資源公報中的重慶市行政分區水資源量表得知，渝北區多年平均地下水資源量為1.07億立方米。又知渝北區幅員面積為1452.03平方千米，悅來生態城區啟動區面積為3.44 平方千米。因此，估算悅來生態城區啟動區的平均地下水資源量為25.4萬立方米。悅來生態城啟動區的多年平均地表水資源量為107.38萬立方米，平均地下水資源量為25.4萬立方米。因此，水資源總量為132.78萬立方米。2 總體方案論證2 總體規劃設計2.1 工程目標2.1.1 建設年限本次近期建設規劃年限為2015-2021年；遠期建設規劃年限為2021-2031年。2.1.2 服務范圍本工程服務范圍位于大竹林禮嘉組團標準分區內，西以嘉陵江為界，南側以桷水溝和規劃城市道路為界，北以快速路一橫線（金興大道）為界，總占地面積344.00公頃，近期服務人口為8萬，遠期規劃服務人口為12萬。2.2 排水體制2.2.1 排水系統的分類城市和工業通常有生活污水、工業廢水和雨水，將這些生活污水、工業廢水和雨水的收集和排放所采用的管渠系統所形成的排水系統稱為排水體制。排水系統體制有合流制和分流制兩種。合流制排水系統是將城市生活污水、工業廢水和雨水徑流匯集在一個管渠內予以輸送、處理和排放。按照其產生的次序及對污水處理的程度不同，合流制排水系統可分為直排式合流制、截流式合流制和全處理式合流制。直排式系統中的污水未經無害化處理就排放，使受納水體遭受嚴重污染。截留式系統能將晴天和初降雨時的所有污水都排送至污水廠，經處理后排入水體，隨著降雨量的增加，混合污水量超出截留能力，便經溢流井溢出，直接進入水體，對造成水質污染。全處理式最為環保，然而投資成本高。當生活污水、工業廢水和雨水用兩個或兩個以上排水管渠排除時，稱為分流制排水系統。根據排除雨水方式的不同，又分為完全分流制、不完全分流制和截流式分流制。完全分流制排水系統分設污水和雨水兩個管渠系統。污水系統匯集生活污水、工業廢水，送至處理廠，經處理后排放或加以利用；雨水系統通過各種排水設施匯集城市內的雨水，就近排入水體。所謂混流制，即既有合流制，也有分流制。混流制兼有合流制和分流制的優點。混流制是與城市發展的不同時期相聯系的。城市中由于各區域自然條件和建設情況不同，因地制宜地在各區域采用不同的排水體制，即混流制。這是城市排水系統中采用最多的一種排水體制。其中，合流制排水系統特點：管線比較單一，管線總長度減少；合流制截流管、提升泵站、污水廠都較分流制大；截留管埋深比單設的雨水管渠埋深大；混合污水溢流入水體，使水體受到一定程度污染；旱季流量減小，易造成淤積，雨季時，將大量污染物沖刷起來帶入水體，易造成污染。分流制排水系統特點：管道造價較合流制高，但泵站、污水廠規模較合流制小；系統管道內流速均勻，流入水廠水量、水質較穩定，利于水廠運行管理。在原有的分流和合流制排水系統做部分改進可將排水體制分為：全處理合流制、截流式合流制、完全分流制、不完全分流制以及混流制。2.2.2 排水體制的選擇根據國家規定，分流制可根據當地規劃的實施情況和經濟情況，分期建設。污水由污水收集系統收集并輸送到污水廠處理；雨水由雨水系統收集，并就近排入水體，可達到投資低、環境效益高的目的，故推薦新建地區采用分流制。舊建成區由于歷史原因，一般已采用合流制，要改造為分流制難度較大，故規定同一城鎮可采用不同的排水制度。同時規定合流制排水系統應設置污水截流設施，以消除污水和初期雨水對水體的污染；初期雨水由于路面污染和管渠中的沉積污染，其污染程度相當嚴重，對水體保護要求高的地區，可對初期雨水進行截流、調蓄和處理。雨水資源是陸地淡水資源的主要形式和來源，在缺水地區，宜對雨水進行收集、處理和綜合利用。排水體制的選擇，應根據城鎮的總體規劃，結合當地的地形特點、水文條件、水體狀況、氣候特征、原有排水設施、污水處理程度和處理后出水利用等綜合考慮后確定。同一城鎮的不同地區可以采用不同的排水體制。排水體制的選擇可從一下幾個方面考慮： 從環境保護方面，如果采用合流制將城市生活污水、工業廢水和雨水全部截流送往污水廠進行處理，然后再排放，從控制和防止水體污染來看，是較好的，但其建設費用較高，且存在“第一次沖刷”污染。實踐證明，采用截流式合流制的城市，水體仍然遭受污染，甚至達到不能容忍的程度；而分流制的初雨徑流未加處理就排入水體，對城市水體也會造成污染。 從城市規劃發展方面，新建城區宜采用分流制。便于維修管理也為城市未來的發展留下空間。 以下幾種情況可考慮采用合流制：1）附近有大河或近海且發展受限的小城鎮2）街道較窄且地下設施多，修建污水和雨水兩條管線有困難3）雨水稀少，廢水全部處理的地區該城市的規劃地區為重慶市悅來生態城規劃區，根據我國室外排水設計規范規定，新建地區一般采用分流制。且若采用合流制管道內流量將變化較大，不利于整個排水系統的穩定運行。采用分流制，排水系統維護簡單，且沿著該城區附近分布有兩條河流嘉陵江和張家溪，便于雨水的就近排放。故本設計該城區采用完全分流制排水系統。污水綜合管理應按照低影響開發（LID）理念采用源頭削減、過程控制、末段處理的方法進行，控制面源污染、防治內澇災害、提高雨水利用程度。2.2.3 工業廢水的處理與排放當工業企業位于城市內，應盡量考慮將工業廢水直接排入城市排水系統，利用城市排水系統統一排除和處理，但并非所有工業廢水都能直接排入城市排水系統。從全局著眼，工業企業有責任根據本企業廢水水質進行預處理，使工業廢水接人城鎮排水系統后，對城鎮排水管渠不阻塞，不損壞，不產生易燃、易爆和有毒有害氣體，不傳播致病菌和病原體，不危害操作養護人員，不妨礙污水的生物處理，不影響處理后出水的再生利用和安全排放，不影響污泥的處理和處置。排人城鎮排水系統的污水水質，必須符合現行的污水綜合排放標準（GB 8978-96） 、污水排入城市下水道水質標準(CJ 3082-99) 及室外排水設計規范（GB50014-2011）等有關標準的規定。有相關行業標準的還需符合行業標準。該規劃區域內僅有一個食品加工廠，工業企業產生的工業廢水在廠區內污水處理站處理達到污水排入城市下水道水質標準（CT3802-1999）后排入城市排水系統，利用城市排水系統統一排除和處理。食品加工廢水有機物質和懸浮物含量高，易腐敗，一般無大的毒性，其可降解成分多，對于一般食品工業，由于原料來源于自然界有機物質，其廢水中的成分也以自然有機物質為主，不含有毒物質，故可生物降解性好，其BOD5/COD高達0.84。食品加工廢水中含各種微生物，包含致病微生物，廢水易腐敗發臭，且廢水中氮、磷含量高。食品加工廠的廢水處理流程見圖2.1：圖2.1 食品加工廠廢水處理流程2.3 污水管網系統方案論證2.3.1 悅來生態城地形情況說明擬建悅來生態城位于嘉陵江畔，規劃用地依山面江，擁有2.7 公里長的自然江岸線，濱江自然植被良好。規劃用地內部地形高差較大，地形東高西低自嵐峰山向嘉陵江傾斜。規劃區內分布的江水、溪谷、梯田、沖溝、山峰、谷地、河口、峭壁等，如圖2.2。該規劃區域大致為一個三角的形狀，并整體呈兩遍環水，一遍臨山的狀態，并以嵐峰山為最高點形成了一灘、一谷、兩峰的地勢。最高點為嵐峰山，地形由南向北逐降，整體標高介于290360m之間，其次是區域北邊的峰地，呈中間高兩邊低的地勢，整體標高介于260300m之間，并和嵐峰山一起將該區域排水流域劃分為了東西兩部分。左邊是該區域的地勢最低點嘉陵江河灘，地形由東向西逐降，整體標高介于180260m之間。右邊由北部峰地和嵐峰山夾擊形成了張家溪谷底，整體標高介于220270m之間。 圖2.2 悅來生態城高程分布圖及坡度分布圖2.3.2 污水管網系統設計原則污水管網系統包括污水收集、輸送及尾水排放三個部分，污水管網系統設計主要原則為： 污水管網系統根據規劃和建設情況統一設計，分期實施；設計方案應便于將來的運行管理，并使污水管網的建設對環境的影響降到最小；污水管道的定線應充分利用地形，盡可能地在管線較短和埋深較小的情況下，讓最大區域的污水能自流排出；選擇最適當的位置（盡量在小流量時提升）設置污水提升泵站，以最經濟的方案來減少污水泵站數量及管道埋深；污水主干管布置盡量結合道路建設，盡可能避開已建成的交通主干道，減小管道施工對城市交通帶來的影響；污水管道一般宜沿城市道路敷設，不宜設在交通繁忙的快車道和狹窄的街道下或無道路的空地上；污水管道應盡可能地避免穿越河道、鐵路、地下建筑或其他障礙物，且應盡量減少與其他市政管線的交叉。如發生矛盾時宜按下列原則進行設計：壓力管線讓重力自流管線；可彎曲管線讓不易彎曲管線；分支管線讓主干管線；小管徑管線讓大管徑管線。2.4 污水處理廠建設規模2.4.1 規劃新區服務人口重慶悅來生態城位于重慶主城區北部，兩江新區范圍內，南北分別毗鄰禮嘉國際商貿中心和重慶國際博覽中心，與蔡家組團隔江相望，是兩江新區的核心地帶。隨著社會經濟的發展，該規劃區城市化進程加快，人口總量激增，設計人口近期8萬人，遠期12萬人。2.4.2 設計規模城市污水量與城市規模、性質、人口及居民的生活水平、用水普及率、工業化水平、工業發展速度等諸多因素密切相關，污水量預測的方法也很多，如數理統計法、人均綜合污水量指標法、單位建設用地綜合指標法、分項指標預測法、單位用地性質污水量指標法等等。為了更準確、合理地預測該區域污水量，本可研報告擬采用人均綜合污水量指標法進行預測。污水廠的設計流量直接與給水廠供水量、產污系數、污水收集率和地下水滲入率相關。該區域內居民綜合用水定額為320 L/cap d，故而經計算，該區域綜合生活污水定額為288 L/cap d，城市污水收集率按照100%計，遠期規模為近期規模的1.5倍。經計算該污水廠近期平均日總流量為24036 m3/d，其近期設計規模即為2.4萬方，遠期規模為3.6萬m3/d。根據日處理污水量可以將污水處理廠分為大、中、小三種規模：日處理量大于10萬m3/d為大型污水處理廠，510m3/d萬為中型污水處理廠，小于5萬m3/d的為小型污水處理廠，因此設計規模為小型污水處理廠。2.4.3 設計流量污水廠設計中，對不同構筑物及設計計算對象應采用其相應的設計流量。一般，平均日平均時流量用于表示污水廠規模，計算格柵柵渣量、沉沙池的沉砂量、污泥量以及污水廠的年抽升電耗、耗藥量、處理總水量等；最高日最高時流量即為設計最大流量，用于進行構筑物設計計算，連接管渠與泵站設計計算，以及設備選型等，當進水流量為抽升進入時，可用工作水泵的最大組合流量作為設計流量；當處理構筑物內停留時間足夠長或其之前設有調節池時，可考慮采用最高日平均時流量進行設計計算。采用最高日最高時流量為粗格柵設計流量，對氧化溝反應池根據規范規定可采用平均日流量作為設計流量。對污泥處理系統構筑物采用生物反應器剩余污泥量為設計流量。2.5 污水處理廠建設模式2.5.1 建設模式的分類和特點污水處理廠建設模式可分為兩種：集中建設模式和分散建設模式。兩種模式各有優缺點，選擇哪種模式最合理，應視具體情況而定。集中處理是將兩個或兩個以上城鎮地區污水同一排除和處理的系統，也稱作區域排水系統。這種系統是以一個較大的污水處理廠代替許多分散的小廠。而分散處理采用小型的低成本的的集水管道來輸送相對短的距離到較小的、維護費用較低的小型污水物理廠。城市污水集中處理與分散處理各有利弊。集中處理具有如下優點： 污水廠數量少，處理設施集中化大型化，單位基建成本和運行管理成本低。 水質水量變化較小，有利于可靠地、高效地管理和控制污水處理的運行。 占地面積小，節省土地。與分散處理相比，集中處理有如下缺點： 增加污水收集系統的設計施工難度、基建投資和維護要求。 集中處理的長距離輸送暴露出大量的滲漏問題，污水的滲出導致土壤和地下水的污染。 若污水廠運行管理不當，對整個河流影響較大。因此，對于污水廠的個數設置問題，要結合近遠期全部的水量水質、整片區域的地形地貌、用水和排水點的河水水質進行綜合考慮。2.5.2 選擇建設模式的原則污水處理廠建設模式的選擇，應符合以下原則： 不受行政區劃的限制，以現有實際地形、地勢、流域和污水排放方向為依據，科學、合理地劃分排水系統。 對排水系統進行優化組合、分析，提出的集中建廠方案應能充分利用現有污水系統設施。 原則上符合城鄉總體規劃的要求。污水管渠系統的布置、主干管走向、污水處理廠及出水口位置等應能滿足城市規劃布局的要求。 滿足環境保護的要求。污水處理廠和尾水排放口的位置應能滿足水源衛生防護的要求，對居民區和工業區的影響應能滿足環境保護的要求。 盡量避免污水提升或減少提升次數，節省工程投資、降低運行費用。同時，有利于污水處理廠的管理，保障長期穩定運行。 污水處理廠應有足夠的建設用地，并為遠期建設留有充分的余地。 集中建廠和分散建廠方案應進行全面技術經濟比較，推薦方案應技術先進、工程投資較少、運行成本低，施工及經營管理方便。2.5.3 建設模式方案根據本規劃區域內污水廠的規模判斷，該區域新建污水廠為小型污水處理廠，處理規模近期近期僅為2.4萬方，適合集中建廠，即將悅來生態城規劃區內所有生活污水、工業廢水集中至一個污水處理廠中進行處理。2.6 污水處理廠廠址選擇制定城市污水處理系統方案，污水處理廠廠址的選擇是重要的環節，它與城市的總體規劃、城市排水系統的走向、布置、處理后污水的出路都密切相關。當污水處理廠的廠址有多種方案可供選擇時，應從管道系統、泵站、污水處理廠各處理單元考慮，進行綜合的技術、經濟比較與最優化分析，并通過反復論證后再進行確定。2.6.1 選址原則根據室外排水設計規范（GB50014-2011）中的規定，污水廠位置的選擇，應符合城鎮總體規劃和排水工程專業規劃的要求，并應根據下列因素綜合確定： 在城鎮水體的下游。 便于處理后出水回用和安全排放。 便于污泥集中處理和處置。 在城鎮夏季主導風向的下風側。 有良好的工程地質條件。 少拆遷，少占地，根據環境評價要求，有一定的衛生防護距離。 有擴建的可能。 廠區地形不應受洪澇災害影響，防洪標準不應低于城鎮防洪標準，有良好的排水條件。 有方便的交通、運輸和水電條件。 2.6.2 污水廠廠址方案比較結合該城鎮自然條件及規劃圖紙，在規劃區內有兩條河流流經，分別是東面的張家溪和南面的桷水溝，在規劃區外西面有嘉陵江流過。張家溪由北邊匯入嘉陵江，桷水溝于規劃區北邊匯入嘉陵江。該區域的夏季主導風為北風，按照污水處理廠選址原則，可用于該城鎮污水處理廠的建設場址有3處（圖2.3），分別如下：A廠廠址：廠址設置在三角壩附近，地勢較為平坦，平均地面標高205.5m。B廠廠址：廠址設置在學堂墩附近，地勢較為陡峭，位于嘉陵江下游，平均地面標高為208m。C廠廠址：廠址設置在學堂墩附近，地勢較為平坦，位于嘉陵江與桷水溝交匯處，嘉陵江下游，平均地面標高為192.8m。三處廠址均位于該地區夏季主導風向的下風向，且皆位于河邊，對規劃區周邊居民影響較小。A廠位于城市排水管網中游，不利于重力收集污水，運行能耗較大。B、C兩廠均位于污水收集下游，污水收集方便且末端市政管