1. 研究目的与意义（文献综述）
方城县是河南省南阳市下辖县，位于河南省西南部。南阳盆地东北出境之要冲，南依南阳市区，北邻平顶山市，素有南阳的北大门之称。交通十分便利，镇内有一条河流纵穿南北，焦枝铁路、s103郑新线公路、兰南高速公路贯穿全境，与国内外沟通快捷便利，是河南省的中心城市、省级历史文化名城。
方城县城区是南阳市政治、经济、文化中心，以发展纺织、机械、地方性加工及旅游业为主的历史古城，也是省人民政府批准建立的外向型基地。
方城县城区是现代化城市新区。根据《南阳市分区规划》，方城县城区将以旅游、休闲、娱乐、居住为主。为贯彻“依托老城区，发展新城区”的战略性发展方针，使新建城区具有可持续发展的潜力，把方城县新区建设成为布局合理、设施完善、环境优美的现代化城市新区。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 设计的基本内容
排水工程主要是收集各种污水并将其运输到污水厂，经过污水厂的处理后能够再利用或者排放到环境中，达到保护环境、减少污染的目标。其主要设计内容有雨水管网设计、污水管网设计、污水处理厂设计。
2.2 设计范围
方城县地势自西北向东南倾斜，最高海拔760.3米，最低海拔108米。从西到东侧的马河，北面从荣星家具前的道路到南边地势为60m左右，整个面积大约为67741ha。
2.3 设计目标
2000年7月18日，建设部、国家环境保护总局、科技部共同颁布了《城市污水处理及污染防治技术政策》。该政策提出的城市污水处理目标是：到2010年，全国设市县级城市和建制镇的污水平均处理率不低于50%，设市城市的污水处理率不低于60%，重点城市的污水处理率不低于70%，并规定：设市城市和重点流域及水资源保护区的建制镇必须建设二级污水处理设施。
方城县新区是南阳市的新建城区。区内目前尚无污水管道系统和雨水管道系统，在新区建设的同时，应敷设完整的排水管道收集系统，做到雨、污分流，将污水收集并输送到污水处理厂，为2010年该市的污水处理率达到60%以上奠定基础。同时采用适当的污水处理工艺，使污水处理厂出水水质达到规范《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级A标准。
2.4 自然条件
1）水文地质
经过地质勘测部门勘测，污水处理工程地点的水文地质情况见表。
水文地质情况
| 冰冻深度(m) | 地下水位(m) | 承载力(kpa) | 最大积雪深度(m) |
| 0.70 | 4 | 100 | 0.60 |
当地地震烈度小于6级。
2）气象资料
气象部门提供的气象资料见表。
气象资料
| 名称 | 指标 | 名称 | 指标 |
| 月平均气温 | 18℃ | 最冷月平均气温 | 4℃ |
| 年最低气温 | -6℃ | 冰冻期 | 22天 |
| 年最高气温 | 38℃ | 冰冻时间 | 1月末-2月初 |
| 年降雨量 | 800mm/年 | 年蒸发量 | 700mm/年 |
| 常年主导风向 | 东南风 | 年平均风速 | 2.7m/s |
暴雨强度公式为：
2.5 采用的主要规范和标准
1. 《室外排水设计规范》（2014年版）
2.《城镇污水处理厂污水排放标准》（GB18918-2002）
3. 《给水排水规范大全》
2.6 拟采用的技术方案及措施
方城县新区是南阳市的新建城区。区内目前尚无污水管道系统和雨水管道系统，在新区建设的同时，应敷设完整的排水管道收集系统，做到雨、污分流，即采用完全分流制排水体制，将污水收集并输送到污水处理厂。方城县新区污水主要是生活污水和工厂排放的废水，根据其水质可看污水中BOD、COD、SS等含量较高。一级处理主要去除污水中悬浮状态的固体污染物，经过一级处理后的污水，BOD、COD等达不到排放标准，后续需要二级处理。二级处理主要是去除水体中的胶状和溶解状态的有机污染物质（即BOD、COD物质），而且去除率可达到90%以上，使有机污染物达到排放标准，因此污水处理厂采用物理处理和生物处理相结合的方式。
2.6.1 污水管网技术方案
第一种布置形式：（见附件）
第二种布置形式：（见附件）
方城县地势为西南高、东北低。根据管道定线的原则：应尽可能地在管线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出，根据地形可将污水主干管布置在沿河岸方向和垂直河岸方向，管道内的雨水均能自流，干管与主干管垂直，污水同样以自流的形式沿着干管流入主干管中。这两种布置形式均是顺坡排水，第二种布置形式中主干管道路更直，管中的水利条件更好，而且道路较第一种布置形式的道路宽，对管道的敷设更加方便，所以采用第二种布置形式。
2.6.2 雨水管网技术方案
第一种布置形式：（见附件）
第二种布置形式：（见附件）
2.6.3 污水处理技术方案
污水处理厂采用物理和生物处理相结合的方式。
流程大约为：（见附件）
污水的生物处理方法有两种类型，即活性污泥法、生物膜法。目前一般采用氧化沟或A2/O同步脱氮除磷工艺。两种工艺各有优缺点，具体采用何种处理工艺根据计算出的处理水量和水质，经过技术比较后决定。
氧化沟工艺的优点：
1、循环流量大，使进水达到快速混合稀释，具有很强的抗冲击负荷能力。同时，由于氧化沟负荷低，一般是在延时曝气条件下运行，水和固体停留时间长，固体总量大，因而对冲击负荷也有较强的缓冲作用。
2、运行中水力条件好，不会产生污泥沉积，因而使出水水质稳定。
3、由于表曝型氧化沟采用倒伞型表面曝气机，它的支承方式为浮轴式，机械受力比较合理，因此具有使用寿命长、易于维修管理、能长期稳定运行等特点。采用倒伞型表明曝气机，供氧能力大，设备数量少，日常维护工作量极小，且对运行管理人员没有特殊要求。
4、可以通过改变曝气机的工作数量、转速调整其供氧氧能力，可节省电耗。
5、该工艺由于泥龄长，污泥在氧化沟中趋于相对稳定，不需要消化。
6、该工艺流程简单，构筑物少，控制管理较方便。
缺点：
1、池深浅，占地面积相对较大，基建投资较大，使得工程造价和征地费用增加。
2、需要设置单独的二沉池和污泥回流系统。
AA/O工艺的优点：
1、本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺。
2、在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI 值一般均小于100。
3、污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。
4、运行中勿需投药，两个A断只用轻缓搅拌，并不增加溶解氧浓度，运行费用低。
缺点：
1、脱氮、除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高。
2、进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现、但溶解氧浓度也不宜过高，以防循环混合液对缺氧反应器的干扰。
3. 研究计划与安排
| 时间 | 任务 | 具体内容 |
| 2.22-2.26
2.29-3.4
3.7-3.18
3.21-4.1
4.4-4.8
4.11-5.6
5.9-5.13
5.16-5.20 5.23-5.27
5.30-6.3 | 毕业实习
污水管道系统设计
雨水管道系统设计
泵站设计
污水处理厂设计
绘图及概预算
出计算书及说明书
出图 结尾
准备答辩 | 污水处理厂参观实习 1、确定排水曲界，划分排水流域 2、管道定线和平面位置的组合 3、控制点确定和泵站的设置地点 4、设计管段及设计流量的确定 5、水力计算 1、划分排水流域 2、管道定线 3、划分设计管段 4、划分并计算设计管段汇水面积 5、确定各排水流域平均径流系数 6、定设计重现期和地面集水时间 7、求单位面积径流量及水力计算 1、选泵 2、确定泵站的布置和形式 1、格栅、初沉池、生物处理、二沉池构筑物的计算 2、污水处理厂的布置 1、编制排水工程管线部分 2、污水处理厂的概预算 1、设计计算书的撰写 2、设计说明书的撰写 3、打印图纸 1、论文装订 2、交毕业论文全部成果审核 准备毕业答辩 |
4. 参考文献（12篇以上）
[1]张彩侠，污水管网设计中存在的问题及对策.价值工程，2010(18)：第85页。
[2]吴昊与古杏红，南京市桥北污水处理系统厂外污水管网设计.市政技术，2011(06)：第51-54页。
[3]贺俊兰，城区污水管网优化设计探讨.中国建设信息(水工业市场)，2008(02)：第67-68页。
