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水污染控制工程课程设计《水污染控制工程》课程设计指导书一、《水处理工程》的课程设计的目的与要求1.依据《课程设计任务书》所提出的资料和要求，学生亲自动手设计一个污水处理厂，主要包括完成设计计算书和设计说明书的编写以及污水处理厂的平面、高程布置图、一个主要构筑物的扩初图和核心构造物的施工图的绘制，以巩固和深化《水处理工程》所学的理论知识，实现由理论与实践结合到技术技能提高的目的；2.熟悉国家建设工程的基本设计程序以及与我专业相关的步骤的主要内容和要求；基本设计程序包括：可行性研究（立项）----初步设计----技术设计----施工设计----施工----竣工验收（有时视工程规模和技术复杂程度将初步设计和技术设计合并为扩大初步设计）。3.学习《给水排水工程设计手册》和相关《设计规范》等工具书的应用；4.提高对工程设计重要性的认识，克服轻视工程设计的倾向。1）基础理论研究中的许多创新课题是由应用的需要提出来的，而创新的价值也往往在应用中才能体现出来，在理论研究----应用研究-----实际应用这一过程中工程设计扮演着一个很重要的角色，也就是说在科研成果转化为生产力的过程中，一般是离不开工程设计的；2）一个工程类理论研究的试验装置的设计质量直接影响理论研究工作的开展；3）工程设计能力是工科大学毕业生综合素质能力的体现，在用人单位对应聘者工程设计能力的要求是较高。二、课程设计的内容和深度污水处理课程设计的目的在于加深理解所学专业知识，培养运用所学专业知识的能力，在设计、计算、绘图方面得到锻炼。针对一座二级处理的城市污水处理厂，要求对主要污水处理构筑物的工艺尺寸进行设计计算，确定活水厂的平面布置和高程布置。最后完成设计计算说明书和设计图。设计深度一般为初步设计的深度。三、水污染控制工程课程设计指导书1．总体要求①在设计过程中，要发挥独立思考独立工作的能力；②本课程设计的重点训练，是污水处理主要构筑物的设计计算和总体布置。③课程设计不要求对设计方案作比较，处理构筑物选型说明，按其技术特征加以说明。④设计计算说明书，应内容完整（包括计算草图），简明扼要，文句通顺，字迹端正。设计图纸应按标准绘制，内容完整，主次分明。2．设计要点（1）污水处理设施设计一般规定①该市排水系统为合流制，污水流量总变化系统数取1.2，截流雨季污水经初沉可直接排入水体。③处理构筑物流量：曝气池之前，各种构筑物按最大日最大时流量设计；曝气池之后（包括层气池），构筑物按平均日平均时流量设计。③处理设备设计流量：各种设备选型计算时，按最大口最大时流量设计。④管渠设计流量；按最大日、最大时流量设计。⑤各处理构筑物不应小于2组（个或格），且按并开设计。水污染控制工程课程设计（2）格栅①型式：平面型，倾斜安装机械格栅。②城市排水系统为暗管系统，且有中途泵站，仅在泵前格栅间设计中格栅。③格栅过栅流速不宜小于0.6m／s，不宜大于1.5m／s。④栅前水深应与入厂污水管规格（DN1800mm）相适应。⑤格栅尺寸B、H参见设备说明书，宜选中间值。（3）沉砂池①型式：平流式。②水力停留时间宜选50s。③沉砂量可选0.05～0.1L／m3，贮砂时间为2d，宜重力排砂。④贮砂斗不宜太深，应与排砂方法要求、总体高程布置相适应。（4）初沉池①型式：平流式。②除原污水外，还有浓缩池、消化池及脱水机房上清液进入。③表面负荷可选2.0～3.0m3／（m2·h），沉淀时间1.5～2.0h，SS去除率50％～60％。④排泥方法：机械刮泥，静压排泥。⑤沉淀地贮泥时间应与排泥方式适应，静压排泥时贮泥时间为2d。⑥对进出水整流措施作说明。（5）曝气池①型式：传统活性污泥法采用推流式鼓风曝气。②曝气地进水配水点除起端外，沿流长方向距池起点1/2～3／4池长以内可增加2～3个配水点。③曝气池污泥负荷宜选0．3kgBOD5／（kgMLSS·d），再按计算法校核。④污泥回流比R=30％～80％，在计算污泥回流设施及二沉地贮泥量时，R取大值。⑤SVI值选120～150ml/g，污泥浓度可计算确定，但不宜大于3500mg／L。⑥曝气地深度应结合总体高程、选用的曝气扩散器及鼓风机、地质条件确定。多点进水时可稍长些，一般控制L＜5～8B。⑦曝气地应布置并计算空气管，并确定所需供风的风量和风压。（6）二沉池①型式：中心进水，周边出水，辐流式二沉池。②二沉地面积按表面负荷法计算。选用表面负荷时，注意活性污泥在二沉池中沉淀的特点，q应小于初沉地。③计算中心进水管，应考虑回流污泥，且R取大值。中心进水管水流速度可选0．2～0．5m／s，配水窗水流流速可选0.5～0.5m／s。④贮泥所需容积按《排水工程》（下）相关公式计算。⑤说明进出水配水设施。（7）平面布置①平面布置原则参考第五章第四节内容，课程设计时重点考虑厂区功能区划、处理构筑物布置、构筑物之间及构筑物与管渠之间的关系。②厂区平面布置时，除处理工艺管道之外，还应有空气管，自来水管与超越管，管道之间及其与构筑物，道路之间应有适当间距。③污水厂厂区主要车行道宽6～8m，次要车行道3～4m，一般人行道1～3m，道路两旁应留出绿化带及适当间距。④污泥处理按污泥来源及性质确定，本课程设计选用浓缩一厌氧消化一机械脱水工艺处水污染控制工程课程设计理，但不做设计。污泥处理部分场地面积预留，可相当于污水处理部分占地面积的20％～30％。⑤污水厂厂区适当规划设计机房（水泵、风机、剩余污泥、回流污泥、变配电用房）。办公（行政、技术、中控用房）、机修及仓库等辅助建筑。⑥厂区总面积控制在（280X380）m2以内，比例1：1000。图面参考《给水排水制图标准》GBJ106-87，重点表达构（建）筑物外形及其连接管渠，内部构造及管渠不表达。（8）高程布置①高程布置原则。②构筑物水头损失参考附表。③水头损失计算及高程布置参见《排水工程》（下）。④污水进人格栅间水面相对原地面标高为一2．7m，二沉地出水井出水水面相对原地面标高为一0．30m。⑤污水泵、污泥泵应分别计算静扬程、水头损失（局部水头损失估算）和自由水头确定标程。⑥高程布置图横向和纵向比例一般不相等，横向比例可选1：1000左右，纵向1：500左右。3．对设计文件内容和质量的要求设计计算说明书和设计图纸，是反映设计成果的技术文件，课程设计应满足初步设计深度对设计文件的要求。（l）设计计算说明书①要求a．应说明污水厂污水处理的工艺过程，说明选择构筑物型式的理由。b．应说明构筑物设计参数，并列出数值。C．应计算污水处理构筑物或设施的主要工艺尺寸，应列出所采用全部计算公式和采用的计算数据。应附相应计算草图。d．应说明采用的污水泵、鼓风机、剩余污泥和回流污泥泵的型式和主要参数。e．应说明主要处理构筑物的排泥方法。f．应结合污水厂总体布置原则与污水处理实际过程需要，说明污水厂平面布置和高程布置的合理性，并附平面和高程布置草图。g．设计计算说明书应有封页和目录。h．说明书针对计算和说明，应内容完整、条理清楚、简明扼要、文句通顺、字迹端正。②内容有关内容如下所列。第一章总论第一节设计任务和内容第二节基本资料第二章污水处理工艺流程说明第三章处理构筑物设计第一节格栅间和泵房第二节沉砂他第三节初沉池第四节曝气地第五节二沉地第四章主要设备说明水污染控制工程课程设计第五章污水厂总体布置第一节主要构（建）筑物与附属建筑物第二节污水厂平面布置第三节污水厂高程布置(2）设计图纸①污水厂总平面图应按初步设计要求去完成，图上应绘出主要处理构筑物、处理建筑物、辅助村（建）筑物、附属建筑物、道路、绿化地带及厂区界限等，并用坐标表示其外形尺寸和相互距离，应有坐标轴线或坐标网格。总平面图上绘出各种连接管渠，管道以单线条表示，并标明管径。图中应附构（建）筑物一览表，说明各村（建）筑物的名称、数量及主要外形尺寸。图中应附图例及必要的文字说明。图中应附比例、风玫瑰图。②污水高程图上应绘出主要处理构筑物和设施的构造简图，应给出各构筑物之间的连接管渠。图上应标出各处理构筑物的顶。底及水面标高，应标出主要管渠、设备机组和地面标高。图上应附处理构筑物、设备名称。图上应附图例、比例。③图中文字一律用仿宋体书写。图例的表示方法应符合一般规定和制图标准。图纸应注明图标栏及图名。图纸应清洁美观，主次分明，线条粗细有别。图幅宜采用2号图，必要时可选用1号图。四、课程设计步骤和参考资料1．课程设计的一般步骤①明确设计任务及基础资料，复习有关污水处理的知识和设计计算方法。②分析污水处理工艺流程和污水处理构筑物的选型。③确定各处理构筑物的流量。④初步计算各处理构筑物的占地面积，并由此规划污水厂的平面布置和高程布置，以便考虑构筑物的形状、安设位置，相互关系以及某些主要尺寸。⑤进行各处理构筑物的设计计算。⑥确定辅助构（建）筑物、附属建筑物数量及面积。⑦进行污水厂的平面布置和高程布置。⑧设计图纸绘制。⑨设计计算说明书校核整理。2．课程设计的主要参考资料①《排水工程》（下），中国建筑工业出版社，1996年6月（第3、4、7、8、9章）②《排水工程》（上），中国建筑工业出版社，1996年6月③《给水排水设计手册》中国建筑工业出版社，1986年12月（第5、11册）④《室外排水设计规范》GBJ14－87⑤《污水处理厂设计与运行》，化学工业出版社，2001.8⑥《水污染治理新工艺与设计》，海洋出版社，1999.3⑦《水处理新技术及工程设计》，化学工业出版社，2001.5⑧《给水排水工程快速设计手册》（2，排水工程），中国建筑工业出版社，1996.2⑨《三废处理工程技术手册》（废水卷），化学工业出版社，2000.4⑩教材水污染控制工程课程设计附录1：设计题目一、设计题目1：某市卫星城（A区）污水处理厂设计I二、设计任务根据规划和所给的其它原始资料，设计污水处理厂，具体内容包括：1．选择污水厂的厂址；2．确定污水处理厂的工艺流程，选择处理构筑物并通过计算确定其尺寸（附必要的草图）；3．污水厂的工艺平面布置图，内容包括：标出水厂的范围、全部处理构筑物及辅助建筑物、主要管线的布置、主干道及处理构筑物发展的可能性（1＃图）；4．污水厂工艺流程高程布置，表示原水、各处理构筑物的高程关系、水位高度以及污水厂排放口的标高（1＃图）；5．按施工图标准画出曝气池的平面、立面和剖面图（1＃图）；6．按扩大初步设计的要求，画出二沉池的工艺设计图，包括平面图、纵剖面及横剖面图（1＃图）；7．编写设计说明书、计算书。三、规划及污水水量、水质根据城市总体规划，该卫星城将在近期内建成以轻工、科研和文教事业为主的小城镇，其中：工业以五个工厂为主体，人口（A）为22万人。环保规划及水量、水质如下：1．排水系统：雨水与污水采用分流制，生活污水与工业废水为合流制，污水处理厂只考虑处理生活污水与工业废水，输入污水厂的污水干管直径为900mm，管底埋深为地面以下5.3m，充满度为0.5；类别流量(m3/d)COD(mg/l)BOD5(mg/l)SS(mg/l)pH生活污水270004003002006~7工业废水甲厂48006003504006~7乙厂130010005007006.8~7.5丙厂1200496185中性丁厂3700657281131中性戊厂500047819199中性注：（1）表中数值为日平均值；（2）工业废水的时变化系数为1.3，生活污水总变化系数为1.4；（3）污水平均水温为25oC（夏季）和15oC左右（冬季）；（4）工业废水的水质不影响生物处理。3．A区地面由北向南坡度为1%，污水处理厂拟用场地选在A区南段，此处由西北向东南方向的坡度为0.5%，进入污水厂的A区排水管端点的地面标高为220.00m。四、原始资料1．气象资料：风向全年主导风向为北风，夏季主导风向为南风年平均风速3.3m/s降雨量年平均900~1200mm，其中2/3集中在夏季，7月15日至8月10日为暴雨集中期温度年平均11oC，极端温度：最高37.3oC，最低-20oC土壤冰冻深度0.7~0.83m地基承载力各层均在120Kpa以上水污染控制工程课程设计地下水位地面下2.0