课程设计 一个很一般的例子

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1、 课程设计 B 市城市污水处理厂工艺设计 系 别 环 境 科 学 与 工 程 系 专 业 环 境 工 程 班 级 姓 名 指导教师 2011 年 6 月 21 日东北大学秦皇岛分校课程设计 第 1 页 目 录 第一章 总论.1 1.1 设计的背景和目的1 1.1.1 设计背景1 1.1.2 设计目的1 1.2 设计参数.1 1.3 自然环境状况.1 1.3.1 气象资料：1 1.3.2 地质条件.2 1.3.3 地形地势2 1.4 设计内容.2 1.5 设计进水.2 1.5.1 设计水质水量2 1.5.2 污水处理要求2 1.5.3 污水设计处理程度3 1.6 设计出水.3 1.6.1 预处理

2、出水水质3 1.6.2 生化处理出水水质3 1.7 污水处理厂厂址选择.3 1.8 污水处理工艺流程简述.4 1.8.1 工艺分析4 1.8.2 工艺选择5 第二章 污水处理系统主体构筑物设计.6 2.1 中格栅.6 2.1.1 中格栅的作用6 2.1.2 中格栅设计数据7 2.1.3 中格栅的设计计算7 2.1.4 中格栅设计草图8 2.1.5 除渣设备选取.9 2.2 污水提升泵.9 2.2.1 提升泵房设计计算9 2.3 细格栅.10 2.3.1 细格栅作用10 2.3.2 细格栅设计计算10 2.3.3 细格栅设计草图12 2.3.4 除渣设备选取12 2.4 沉砂池.12 2.4.1

3、 沉砂池作用及选型12 2.4.2 沉砂池一般规定12 2.4.3 曝气沉砂池设计数据13 2.4.4 沉砂池设计计算13 2.4.5 沉砂池设计草图15 2.4.6 除砂设备选取15 东北大学秦皇岛分校课程设计 第 2 页 2.5 计量设备.15 2.6 氧化沟.16 2.6.1 设计参数16 2.6.2 工艺特点17 2.6.3 设计计算18 2.6.4 氧化沟计算草图23 2.7 二次沉淀池.23 2.7.1 二沉池作用及选型23 2.7.2 一般规定23 2.7.3 二沉池设计计算24 2.7.4 设备选型27 2.7.5 设计计算草图27 2.8 污泥处理系统.28 2.8.1 一般

4、规定28 2.8.2 污泥泵房28 2.8.3 集泥池28 2.8.4 污泥浓缩池29 2.8.5 脱水机房31 2.9 接触消毒池.31 2.9.1 接触池的作用31 2.9.2 设计参数31 2.9.3 设计计算32 第三章 平面及高程布置.33 3.1 污水厂平面布置.33 3.1.1 平面布置原则33 3.2 污水厂管道布置.34 3.2.1 管道布置原则34 3.3 污水厂高程布置.35 3.3.1 高程布置原则35 第四章 技术经济分析与监测方法.37 4.1 技术经济分析.37 4.2 监测方法与监测方案.37 4.2.1 监测项目37 4.2.2 监测点位和频次37 4.2.3

5、 监测方法38 参考文献.39 东北大学秦皇岛分校课程设计 第 1 页 第一章 总论 1.1 设计的背景和目的 1.1.1 设计背景 我国是水资源匮乏的国家，人均水资源占有量仅为世界占有量的 1/4，在分布 上又很不均匀，严重缺水的城市有 50 多个。根据有关资料统计，截止到 1997 年 底，全国污水日排量为 1 亿m3，全国水体 82%的河段受到污染，其中已有 39%的河段受到严重污染。70%以上的城市河段不适合做饮水水源，50%的城市地下水受到 污染，长江等 7 大水系水质不断恶化，湖泊水库普遍受到污染，沿海水体发生赤 潮和水体富营养化现象增多。 面对如此严峻的水资源危机，国务院要求，短

6、期内，所有的城市都必须建设污 水处理厂。到 2005 年，50 万人口以上的城市，污水处理率应达到 60%以上，到 2010 年，所有城市的污水处理率不低于 60%。要实现这个目标，预计至少要建立 1000 座污水处理厂， 每年要新增污水处理能力 5000-6000 万吨。 为达到这个目标， 改善我国水环境被污染的状况，保护我国紧缺的水资源，我国大、中、小城镇都 在积极兴建城市污水处理厂，中小城镇尤其要加快城市污水处理厂的建设步伐。 随着水污染治理工作的发展成水污水处理技术已取得了一定的进展，但城市 污水处理厂的建设还不能完全满足处理现有城市污水的需要，因此如何处理日益 增多的城市污水和建设城

7、市污水处理厂是非常重要的。 1.1.2 设计目的 本课程设计是大学专业课教学中的一个重要实践环节， 要求综合运用所学的有关知识，掌握解决实际工程问题的能力，并进一步巩固和提高理论知识。 1 复习和消化所学课程内容，初步理论联系实际； 2 了解并掌握污水处理工程设计的基本方法、步骤和技术资料的运用； 3 训练和培养污水处理的基本计算方法及绘图的基本技能。 1.2 设计参数 B市城市人口 50 万，工业排水每天 20 万立方米，其它用水每天 5 万立方米， 水质为：CODG r =240-360mg/L、BOD=140240、 NH3=30-38mg/L、SS=120180 mg/L、pH=6-9

8、;水温T=1535。 1.3 自然环境状况 1.3.1 气象资料： 温度： 东北大学秦皇岛分校课程设计 第 2 页 多年平均气温 14.5。 月均最冷气温-12， 最热气温 26.8,最高气温 40.1, 极端最低气温-18.9，最大温差 26.6。 降雨量：年降雨量 637.5mm,小时最大降雨量 41.7mm，地区最大时降雨量 Q=1807.0m3/h。 风速：夏季平均风速 2.6m/s,冬季 3.4m/s,夏季为南风向，冬季为北风。 1.3.2 地质条件 该地区地下含水层的透水性好，多为粗沙、粉细沙和加油粗沙的松散土层。 地下水位埋深已超过 50m.基本处于疏干状态。 1.3.3 地形地

9、势 处理站地势较低，自西北向东南方向有缓坡，坡度为 0.5%。300m 内没有生 活区和办公楼。处理站面积为 200m200m。南北向方向，南边有一河流，河流丰 水期水位可满足污水处理厂出水出水要求。 1.4 设计内容 本次设计主要为设计一座城市二级污水处理厂， 出水要求达到三类水体排放标 准，其主要设计内容包括：设计课题的背景和目的；设计任务的概况；处理工艺 的选择和工艺流程的概述；主要设备及构筑物的设计计算并附计算草图；实际说 明书和计算书的撰写；设计后附一张工艺流程图和一张主题构筑物图。 1.5 设计进水 1.5.1 设计水质水量 进水水质：CODCr=330mg/L，BOD5=150m

10、g/L，NH3-N=36mg/L,SS=160mg/L,pH=6-9, 水温T=20oC 进水质量：B市城市人口 50 万，工业排水每天 2 万立方米，其它用水每天 5 万立方米。每人每天用水量为 70L，排水系数取 0.7，则该地区人口平均每天排水 量Q1=5000000.070.7=2.45104m3/d， 工业排水量Q2=2104m3/d， 其他用水量 Q3=5104m3/d，则平均排水量为Qa： Qa=Q1+Q1+Q1=2.45104+2104+5104=9.45104m3/d1.1m3/s 总变化系数：Kz=0.11Qa7 . 2(Qa平均流量，L/s) =108. 0110072.

11、 2=1.28 设计流量Qmax： Qmax= KzQa=1.2894500 =120960m3/d =5040 m3/h =1.4m3/s 1.5.2 污水处理要求 要求排入地表水环境质量要求三类水体， 根据 城镇污水处理厂污染物排放标东北大学秦皇岛分校课程设计 第 3 页 准 （GB18918-2002）应执行污水排放一级 B 标准。 1.5.3 污水设计处理程度 表 1.1 进水浓度（mg/L） 出水浓度 （mg/L） 处理效率（%） CODCr330 60 81.8 BOD5150 20 86.7 NH3-N 36 8 77.8 SS 160 20 87.5 1.6 设计出水 1.6.

12、1 预处理出水水质 预处理CODCr去除率为 20%，BOD5去除率为 30%，NH3-N去除率 10%，SS去除率为50%，则预处理出水水质如表 1.2 表 1.2 预处理出水 CODCr（mg/L） BOD5（mg/L） NH3-N （mg/L） SS （mg/L）pH 水温T()264 105 32.4 80 6-9 20 1.6.2 生化处理出水水质 生化处理出水水质与要求出水水质相同，出水见表 1.3 表 1.3 生化处理出水 CODCr（mg/L） BOD5（mg/L） NH3-N（mg/L） SS （mg/L）pH 水温T()60 20 8 20 6-9 20 1.7 污水处理厂

13、厂址选择 在城市污水排水系统设计中，污水厂的场址选择是十分重要的环节。厂址对周围环境卫生、处理厂基本建设投资及运行费用都有很大的影响。它与城市的总体规划、城市排水系统的走向、布置和处理后污水的出路都密切相关。当污水处理厂的厂址有多种方案可供选择时，应从管道系统、泵站、污水处理厂各处理单元为出发点，进行综合的技术经济比较与最优化分析，并通过有关专家的反复论证再进行确定。 东北大学秦皇岛分校课程设计 第 4 页 污水处理厂厂址选择应遵循下列原则： 1.无论采用什么处理工艺， 应与选定的污水处理工艺相适应， 尽量少占农田和不占良田。 2.厂址必须位于集中给水水源下游， 并设在城镇、 工厂厂区及生活区

14、的下游和夏季主导风向的下风向。为保证卫生要求，厂址应距街区净距大于 500 米。 3.当处理后的污水或污泥用于农业、 工业或市政时， 应考虑与用户靠近便于运输。当处理水排放时，应与受纳水体靠近，但不低于最高洪水位。 4.要充分利用地形以满足处理构筑物高程布置的要求， 减少土方工程量。 若有可能，采用重力自流以节省动力费用。降低处理成本。 5.根据城市总体发展规划， 处理厂的选择应考虑远期发展的可能性， 留有适当的发展余地。并选择土质好的地方，便于施工。 1.8 污水处理工艺流程简述 1.8.1 工艺分析 根据城市污水处理及污染防治技术政策 ，日处理能力在 10 万立方米左右 的污水处理设施，可

15、选用常规氧化沟法、SBR法等成熟工艺。B市污水处理厂方 案，既要考虑有效去除BOD5又要适当去除N，故可选择两种典型的工艺流程，有 两种可供选择的工艺：（1）间歇式活性污泥法（SBR工艺）；（2）氧化沟工艺。 各种工艺都有其独特的方面，一般根据具体情况而定。主要特点如下： （1）SBR 工艺 SBR 是序批间歇式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性 污泥水处理技术，又称序批式活性污泥法。SBR 的运行工况以间歇操作为特征。 五个工序都在一个设有曝气或搅拌装置的反应器中依次进行，所以省去了传统活 性污泥法中的沉淀池和污泥回流设施。在处理过程中，周而复始地循环这种操作 周期，以实现污水处理的目的。 优点如下： 工艺流程简单，运转灵活，基建费用低； 处理效果好，出水可靠； 具有较好的脱氮除磷效果； 污泥沉降性能良好； 对水质水量变化的适应性强。 缺点如下： 反应器容积率低； 水头损失大； 不连续的出水，要求后续构筑物容积较大，有足够的接受能力； 峰值需要量高； 设备利用率低； 东北大学秦皇岛分校课程设计 第 5 页 管理人员技术素质要求较高。 （2）氧化沟工艺 氧化沟又称循环混合式活性污泥法。 一般采用延时曝气， 同时具有去除BOD5 和脱