水控课程设计任务指导书

水控课程设计任务指导书 2 水污染控制技术课程设计 学时：3周 学分：3 班级：环保12 课程负责人：王蓉 吴志敏 一、课程设计的目的 通过课程设计，使学生掌握水处理工艺选择、工艺计算的方法，掌握平面布置图、高程图及主要构筑物的绘制方法，掌握设计说明书的写作规范。该课程设计是《水污染控制技术》这门课的实践环节，通过训练使学生加深对有关理论的 (1) (2)了解水污染控制工程的基本理论、基 (3)具有运用标准、规范，查阅技术资料的能力、计算能力、绘图能力和设计 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，确定污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纸。设计深度一般为初步设计的深度。 二、污水处理课程设计任务 1.设计题目 某城市日处理水量5万m3污水处理厂工艺设计 2.基本资料 (1)污水水量与水质 污水处理水量：5万m3/d； 污水水质：COD 350mg/L，BOD5 150mg/L，SS 250mg/L，氨氮 25mg/L。 (2)处理要求 污水经处理后应符合以下具体要求： COD≤70mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤30mg/L，氨氮≤5mg/L。 (3)处理工艺流程 根据要求自行拟定3套可行方案，最终选择最佳方案。 (4)气象与水文资料 风向：多年主导风向为东南风； 气温：最冷月平均为10℃； 最热月平均为32.5℃； 地下水水位，地面下5～6m。 （5）厂区地形 污水厂选址区域平均地面标高为64.5m。平均地面坡度为0.05％，地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长350m，南北长250m。 3.设计内容 （1）对工艺构筑物选型作说明。 （2）主要处理设施(格栅、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池)的工艺计算； （3）污水处理厂平面和高程布置。 4.设计成果 （1）设计计算说明书一份； （2）设计图纸：污水处理平面图、高程图各一张，共计2张A3图纸，打印后附在说明书后。

三、设计指导及说明 1.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。 (1)设计计算说明书 注：严禁抄袭。 3

特别提示：对于计算错误、书写不认真、字迹潦草、用纸及装订不规范、不符合要求的说明书，一律要求进行重新计算和重写；对于雷同的说明书全部返回重做。否则不能考核成绩。 ①内容 有关内容如下所列。 a.封面 b.目录 c.正文内容 1 绪论 设计基础资料 1.1基础资料：城市基本情况、气象资料、水文地质资料等 1.2污水水质、水量及变化特点 1.3处理后的出水水质目标 1.4有关设计依据：相关设计规范与标准及参考文献综述。 2 总体设计 2.1 设计方案的选择与确定 根据原水水质及处理后的目标水质，确定合理工艺流程，说明理由。 2.2工艺流程说明 对工艺流程中各构筑物单元的功能进行详细说明。 3 工艺流程的计算 3.1污水处理部分 对流程中所有单元构筑物进行设计计算：粗格栅、进水提升泵站、细格栅、沉砂池、初沉池（对出水堰进行校核）、生物处理单元、鼓风曝气系统、污泥回流系统、二沉池（对出水堰进行校核）。要求列出计算参数、计算过程、画出计算草图、设备选型。 3.2污泥处理 对流程中单元构筑物进行设计计算：计算初沉池污泥量和二沉池的剩余污泥量，计算浓缩池、消化池（包括池体设计等）、污泥脱水设备等。要求列出计算参数、计算过程、画出计算草图、设备选型。 3.3工艺流程高程的水力计算 包括构筑物及连接管渠的水力计算。 4 附属建筑物的确定 根据《室外排水设计规范》进行选定。 5 污水处理厂的总体布置 5.1 平面布置设计 对平面布置原则、依据、设计的特点、管线、构筑物及辅助建筑物等进行说明。 5.2 高程布置 写出高程计算的过程，画出图形、标注标高。 6 结论 对自己的设计进行全面的分析评价，即给出其优点及其不足之处。 7附录 对于一些不宜放在正文中，但又有参考价值的内容，如一些主要计算数据、图表等。 8主要的参考文献 如：⑴张自杰主编，《排水工程》（下册），中国建筑工业出版社，2000 ⑵《排水工程》(上)，中国建筑工业出版社，1996年6月 ⑶《给水排水设计手册》中国建筑工业出版社，2002年12月(第5、11册) ⑷《室外排水设计规范》GB 50014-2006 ⑸高廷耀等编，《水污染控制工程》（第三版），高等教育出版社，2007 ⑹唐受印等编,《水处理工程师手册》，化工出版社，2000 ②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 4

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)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、辅助构(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，说明各构(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，应绘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单体构筑物可以选择污水工艺流程中比较重要的主体构筑物，要求详细绘出细部尺寸，应能达到初步设计标准。 ④绘制图中文字一律用仿宋体。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。图幅采用A3号图。 注：严禁抄袭。对于图面（平面图、流程高程图）雷同的图纸全部返回重做。对于设计错误较多、绘图不认真、不符合要求者要求重画，否则不能考核成绩。 2.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设计计算说明书校核整理。 ⑧进行污水厂的平面布置和高程布置。 ⑨设计图纸绘制。 3.设计要点 （1）设计处理设施设计的一般规定 ①该市排水系统为分流制，污水流量总变化系统数按公式计算，雨水经初沉可直接排入水体。 ②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（包括曝气池），构筑物按平均日平均时流量设计。 ③处理设备计流量：各种设备选型计算时，按最大日最大时流量设计。 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)，且按并联设计。 （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。 5

④栅前水深应与入厂污水管规格相适应。 ⑤格栅尺寸B、H参见设备说明书，宜选中间值。 （3）沉砂池 1）平流式沉砂池 ①水力停留时间宜选30-60s。流速0.15m/s-0.3m/s。 ②沉砂量可选0.05～0.1L/m3，贮砂时间为2d，宜重力排砂。 ③贮砂斗不宜太深，应与排砂方法要求、总体高程布置相适应。 2）曝气沉砂池 若选择曝气沉砂池，设计要点及设计参数选择参照相关设计资料。 （4）初沉池 1）平流式沉砂池 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沉淀池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。 2）辐流式沉砂池 若选择辐流式沉砂池，设计要点及设计参数选择参照相关设计资料。 (5)曝气池 ①型式：传统活性污泥法采用推流式鼓风曝气。 ②曝气池进水配水点除起端外，沿流长方向距池起点0.5～0.75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池贮泥量时，R取大值。 ⑤SVI值选120～150ml/s，污泥浓度可计算确定，但不宜大于3500mg/L。 ⑥曝气池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曝气池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。 ②二沉池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应小于初沉池。 ③计算中心进水管，应考虑回流污泥，且尺取大值。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0.5～0.8m/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平面布置原则参考相关资料，课程设计时重点考虑厂区功能区划、处理筑物布置、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—厌氧消化—机械脱水工艺处理，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(280×380)m2以内，比例1：1000。图面参考《给水排水制图标准》GBJ 106--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。