13级给排水《水质工程学Ⅱ课程设计》任务书

课课程程设设计计任任务务书书 课 程 名 称 水质工程学 院 系 土木与环境工程学院 专 业 班 级 13 给排水工程 1 班 起 止 日 期 6 6 6 17 指 导 教 师 黄远明 2 1 1 课程设计应达到的目的 本课程设计是 水质工程学 课程实践性教学环节之一 通过本设计使学生巩 固所学的污水处理方面的知识 了解污水处理工程设计的基本内容 加强工程设计能 力的训练 提高综合运用 水质工程学 以及其它课程中所学的知识 解决污水处 理工程实际问题的能力 2 课程设计题目及要求 题目题目 某城镇污水处理厂设计 要求要求 1 设计说明书 设计说明书主要内容包括 封皮 目录 设计任务和依据概述 污水处理规模的确 定 污水处理流程和污泥处理流程的选择与说明 各处理构筑物及主要设备的工艺计算 与选型说明 污水厂 站 平面布置与管线布置说明 设计说明书应条理清楚 计算正确 文字通顺 计算机打印 2 设计图纸 污水处理厂平面布置图 图中应表示出以下内容 各构筑物的位置 外形尺寸 其 它辅助建筑物的位置 厂区大门 侧门 道路 绿化布置等 必要的图例与说明 污水 处理厂管线布置图 图中应表示出各构筑物的相互距离 各工艺管线的平面位置 管径 坡度 必要的图例与说明 设计图纸要求表达正确 图面清晰 层次清楚 线条匀称 2 3 课程设计任务及工作量的要求 包括课程设计计算说明书 图纸 实物样品等要求 3 设计任务 设计任务 1 根据提供的原始设计资料和设计要求 查阅相关文献资料 确定废水处理 工艺流程 2 对各构筑物和设备进行工艺计算 3 编制设计计算说明书 4 绘制废水处理站的平面布置图和管线布置图 5 绘制主要构筑物工艺图 工作量要求 图纸一律用工作量要求 图纸一律用 A3 打印 打印 1 设计计算说明书 1 份 2 污水处理厂平面布置图 1 张 4 污水处理厂管线布置图 1 张 5 污水处理主要构筑物设计图 1 张 任选一个构筑物即可 4 主要参考文献 1 李圭白 张杰 水质工程学 第二版 下册 M 北京 中国建筑工业出 版社 2013 2 中国市政工程东北设计研究院 给水排水设计手册 1 M 第 2 版 北京 中国 建筑工业出版社 2000 3 北京市市政工程设计研究总院 给水排水设计手册 5 M 第 2 版 北京 中国 建筑工业出版社 2004 4 北京市市政工程设计研究总院 给水排水设计手册 6 M 第 2 版 北京 中国 建筑工业出版社 2002 4 5 上海市政工程设计研究院 给水排水设计手册 9 M 第 2 版 北京 中国建筑 工业出版社 2000 6 崔玉川 城市污水厂处理设施设计计算 第二版 下册 M 北京 化学 工业出版社 2011 7 莫骄 给水排水工程专业课程设计与毕业设计资料集 M 长沙 湖南大学出版 社 2009 8 邰生霞 乔庆云 给水排水工程设计实践教程 M 北京 机械工业出版社 2008 5 课程设计进度安排 起 止 日 期工 作 内 容 2016 年 06 月 06 日 06 月 07 日 06 月 07 日 06 月 8 日 06 月 8 日 06 月 10 日 06 月 11 日 06 月 15 日 06 月 16 日 06 月 17 日 下达课程设计任务 收集与分析资料 拟定方案 工艺计算与主要构筑物设计计算 绘图与整理说明书 6 成绩考核办法 5 课程设计成绩由设计表现成绩 设计成果成绩二部分组成 二部分评分的权重分别 为 设计表现成绩 0 3 设计成果成绩 0 7 系审查意见 系主任签字 年 月 日 学院意见 主管领导签字 年 月 日 6 7 8 9 10 11 12 13 一 设计任务原始资料一 设计任务原始资料 某城镇总面积为 210 平方公里 近期 2015 年 服务人口约为 1 74 万人 远期 2025 年 服务人口约为 3 33 万人 该镇编制的总体规划中 规划在城镇东 工业集 中区以南设置一座污水处理厂 占地约 20 亩 城镇污水经处理后就近排入水体 或作为 农业灌溉用水 雨水自然排放 城镇规划排水体制采用雨 污分流制 污水经支流分区 收集后 汇入主干管 最终进入污水处理厂 1 地形资料地形资料 该城镇地处江淮分水岭南侧 丘陵地区 西高东低 地形起伏多变 2 水量和水质资料水量和水质资料 考虑到资金筹措 城镇发展不确定因素等 本工程设计规模确定为 近期 近期 2015 年 年 0 5 104m3 d 日变化系数 日变化系数 Kz 1 73 远期 远期 2025 年 年 1 0 104m3 d 日变化系数 日变化系数 Kz 1 60 进入污水处理厂的是 d1000 的钢筋混凝土管 埋深 8m 污水厂厂区按远期规模一次 规划 控制预留远期发展用地位置 2 1 进水水质的确定进水水质的确定 根据生活污水和工业废水的预测水质和水量 来确定该城镇污水处理厂的进水水质 参照周边类似城镇污水处理厂进水水质情况 最终确定该城镇污水处理厂的进水水质指 标如表 1 所列 表 1 进水水质指标表 水质指标pHCODCrBOD5SSNH3 NTNTPpH 预测值 mg L 6 930015020025403 06 9 根据预测的设计进水水质 BOD5 CODcr 0 5 0 4 由此可见 服务范围内污水的可生化性较好 14 2 2 污水出水水质的确定污水出水水质的确定 污水处理程度是根据原水水质类别 受纳水体的用途及国家颁布的不同水域 不同 行业的污水排放标准来确定的 该镇污水处理厂处理后的污水由沟渠流入丰乐河 水体 水质要求满足 GB3838 88 标准中 类水体 根据国家 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 的规定和该县环保局的要求 该城镇污水处理厂出水执行一级标准的 B 标准 出水水质各项控制指标如表 2 所示 表 2 出水水质各项控制指标表 水质指标CODCrBOD5SSNH3 NTNTPpH 设计值 mg L 60 20 20 15 20 1 6 9 2 3 处理程度处理程度 根据预测的进水水质和所要达到的出水水质 该城镇污水处理厂各主要污染物去除 率见表 3 表 3 污水处理程度各项指标表 污染物 进水水质 mg l 出水水质 mg l 去除率 备 注 BOD515020 86 7 CODcr30060 80 0 SS20020 90 0 NH3 N2515 40 0 TN4020 50 0 磷酸盐3 01 5 50 0 进水以 TP 计 15 3 气象及地基资料气象及地基资料 属亚热带季风性湿润气候与暖温带半湿润气候的过渡地带 四季分明 气候温和 雨量适中 无霜期长 日照充足 季风气候显著 四季的明显特色是春秋季短 冬夏季 长 多年平均气温 15 4 年极端最高气温为 40 6 年极端最低气温为 20 6 年降 雨量为 800 1000 毫米 年最大降雨量为 1578 4 毫米 年最低降雨量为 582 2 毫米 由于 季风气候显著 降雨量在季节分布上大致与季节盛行相应 夏季东南风为主 冬季以偏 北风为主 二 工艺设计二 工艺设计 工艺设计是课程设计的核心 应尽可能编写详细些 文字力求简洁 原理分析透 彻 一 设计说明 一 设计说明 1 工程概况 工程概况 污水处理厂近期规模为 0 5 104m3 d 远期增加 0 5 104m3 d 达到 1 0 104m3 d 2 厂址选择 厂址选择 污水处理厂厂址的选择应结合城市的总体规划 地形 管网布置 环境保护的要求 等因素综合考虑 必须进行现场踏勘 进行多方案的技术经济比较 一般应考虑以下几个问题 1 地形地质条件是否有利于处理构筑物的平面与高程的布置及施工 地质条件指 地基好 地下水位底 岩石较少 2 不受洪水威胁 否则应考虑防洪措施 3 少占农田 尽可能不占农田 4 污水处理厂的总平面布置要体现流程简洁 分区功能明确 便于维护管理的特 点 同时 对远期工程统一规划 分步实施 5 采用技术先进 操作简单 易于管理 布置紧凑 高效节能 稳妥可靠的处理 工艺 确保污水处理效果 处理出水水质达到环境保护部门提出的排放标准 同时最大 程度地降低工程投资和运行成本 减少整个设施的占地面积 16 6 采用国内成熟 高效 优质的设备 降低系统的维护工作量 同时在关键设备 上采用国际上的先进产品 以保证系统的长期正常运转 7 采用较高的自动化控制系统 实现对工艺过程和设备运转的有效控制 以保证 处理效果和减少劳动力的需求 8 妥善处理污水净化过程中产生的栅渣 垃圾 沉砂及污泥等污染物 避免二次 污染 设计中应尽量减少污水厂本身对环境可能造成的噪声 臭气散发等的不良影响 污泥处理处置 应考虑投资效益 逐渐达到减量化 稳定化 无害化 资源化 9 考虑周围环境卫生条件 废水处理厂应布置在城镇集中给水水源的下游 距城 镇或生活区 300 米以上 并便于处理后废水的排放 如不得已 处理厂下游有给水水源 则处理厂排放的废水与河水混合后到达给水取水点上游 1 公里处的河道内应符合地面水 水质卫生标准 废水处理厂尽可能设在夏季主风向的下方 10 管网基建费用最省 11 要有发展的可能性 留有扩建余地 12 应符合城市总体规划及满足近远期发展的要求 13 污水处理厂的位置应与污水管道系统布局统一考虑 一般应设在城镇排水管 网的下游 14 污水处理厂宜设在水体附近以便于排水 但又要考虑不受洪水的威胁 15 必须有满足污水处理工艺所需的土地保证 16 厂址的选择需考虑交通运输及水电供应等条件 17 为保证环境卫生的要求 厂址应与规划居住区或公共建筑群等保持一定的卫 生防护距离 一般要求大于 300 米 3 工艺流程的选择确定 工艺流程的选择确定 水处理工艺流程的选择应根据原水水质与处理后排放水要求达到的水质之间的差距 处理规模 水处理试验资料 处理厂地区有关的具体条件等因素综合分析 进行合理的 工艺组合 要说清楚工艺原理和选择思路 1 污水处理厂的工艺流程 城镇污水处理厂的任务主要是降低城镇污水的生化需氧量和悬浮固体 在考虑城镇 17 污水厂的流程时 首先要根据具体情况确定污水要求的处理程度 然后以典型流程为参 考 确定本厂流程 2 废水处理与利用的基本方法 4 4 构筑物选型说明 构筑物选型说明 说明构筑物的类型 数量 规格尺寸 材料结构 若有配套设备 还应指明设备的 种类 规格 型号 数量及运行方式 6 平面布置与高程布置 平面布置与高程布置 1 平面布置 污水处理厂的建筑可分为两大类 生产性的处理构筑物和建筑物如泵站 鼓风机房 药剂间等 辅助性建筑物如化验室 修理间 仓库 办公室 值班室等 在各构筑物和 建筑物的个数和尺寸确定以后 根据工艺流程和它们的功能要求 结合本厂的地形和地 质条件 进行平面布置 在平面布置时 应达到以下要求 布置应紧凑 以减少处理厂占地面积和连接管 沟道 的长度 并考虑人工操 作的方便 各处理构筑物之间的连接沟管应简单 短捷 尽量避免立体交叉 并考虑施工 检修方便 在高程布置上 要充分利用地形 力求挖填土方量平衡 使处理构筑物避开劣质地基 考虑扩建的可能性 留有适当的发展余地 要考虑环境卫生及安全的需要 2 高程布置 在处理厂内 各构筑物之间 水流一般是依靠重力流动的 前面构筑物中的水位应 高于后面构筑物中的水位 两构筑物之间的水面高差即为流程中的水头损失 包括沿程 损失和局部损失 根据需要 有时要在流程中加污水提升泵站 处理厂的高程布置就是 确定各构筑物的高程 相对地面标高 使水能够顺利流过各处理构筑物 处理厂的高程 布置需通过水力计算 二 设计计算 二 设计计算 18 计算书主要包括以下几方面 1 污水流量及水质计算 污水流量及水质计算 根据所给原水水质 水量情况 计算污水厂要处理的污水中污染物的平均浓度 最 高浓度 污水平均流量 最大流量 2 处理程度的计算与确定 处理程度的计算与确定 根据国家或地方废水排放标准 污水厂周围环境状况和水体水质要求 排入水体的 自净能力计算确定污水厂允许排放的废水最高污染物浓度 要充分考虑水体的自净能力 以减轻污水厂的负荷节约