科学技术学院
课程设计任务书
（工科及部分理科专业使用）
题目：
某城市9000m3/d生活污水SBR处理工艺设计
学科部：理工学科部
专业：给水排水工程
班级：给水排水2009
学号：7013009009
学生姓名：王鑫
起讫日期：2012.11.26～201212.07
指导教师：王晓玭
某城市9000m3/d生活污水SBR处理工艺设计
1概述
1.1 设计项目
某城市污水处理厂污水处理工艺初步设计
1.2进水水质及出水要求水质
项目进水水质(mg/l) 出水水质(mg/l)
BOD
COD
SS
100~130
200~250
70~150
≤20
≤60
≤20
2 工艺流程
原水粗格栅提升泵房细格栅沉砂池 SBR法排水
污泥处置脱水机房污泥浓缩池
3 设计计算
3.1原始设计参数
原水量Q=9000m3/d=375m3/h =0.104m3/s
流量总变化系数为Kz = 1.7
设计流量Q max = Kz Q=1.7×0.104m3/s =0.177m3/s
3.2 格栅
3.2.1设计说明
格栅一般斜置在进水泵站之前，主要对水泵起保护作用，截去生活水中较大的悬浮物，它本身的水流阻力并不大，水头损失只有几厘米，阻力主要产生于筛余物堵塞栅条，一般当格栅的水头损失达到10~15厘米时就该清洗。格栅按形状可分为平面格栅和曲面格栅两种，
按格栅栅条间隙可分为粗格栅（50~100mm），中格栅（10~40mm），细格栅（3~10mm）三种。
格栅结构示意图
根据清洗方法，格栅和筛网都可设计成人工清渣和机械清渣两类，当污染物量大时，一般应采用机械清渣，以减少人工劳动量。本设计栅渣量大于0.2m3/d,为改善劳动与卫生条件，选用机械清渣，由于设计流量小，悬浮物相对较少，采用一组中格栅，既可达到保护泵房的作用，又经济可行，设置一套带有人工清渣格栅的旁通事故槽，便于排除故障。
栅渣量与地区特点，格栅的间隙大小，污水流量以及下水道系统的类型等因素有关，在无当地资料时，可采用：
（1）格栅间隙16~25mm ，处理0.10-0.05栅渣/103m3污水
（2）格栅间隙30~50mm ，处理0.03-0.01栅渣/103m3污水
栅渣的含水率一般为80%，容重约为960kg/ m3。
栅条的断面形状有圆形、锐边矩形、迎水面为半圆形的矩形、迎水面背水面均
为半圆的矩形几种。而其中迎水面为半圆形的矩形的栅条具有强度高，阻力损
失小的优点[5]。
3.2.2设计参数
（1）变化系数Kz = 1.7
Q=9000m3/d=375m3/h =0.104 (3m/s) 平均日流量：d
（2）最大日流量： d
z Q K Q =max =1.7×0.104m 3/s =0.177m 3/s
（3）设过栅流速： v = 0.8m/s (取0.6~1.0m/s)
（4）通过格栅的水头损失： h 1 = 0.10m (取0.08~0.25m ) （5）栅前水深：
h = 0.3m (取0.3~0.5m)
（6）格栅安装倾角：
α=60 (取60
~75
)
（7）机械清渣设备：采用链条式格栅除污机
3.2.3设计计算
（1）中格栅（2个）
格栅间隙数
n =
bvh
Q 2sin max
θ
=3.08.003.0260sin 104.0????
?
≈7个
Q max ——最大废水设计流量 m 3/s θ——格栅安装倾角 60 ~75 取60
h ——栅前水深 m
b ——栅条间隙宽度 取30mm
υ——过栅流速 m/s
验算平均水量流速υ= 0.80m/s 符合(0.65~1.0)
（2）栅渠尺寸
B 2=s(n-1)+nb =0.02?(7-1)+0.03?7=0.33(m)
圆整取B 2=0.3m
s ——栅条宽度 取0.02m B 2——格栅宽度 m
进水渠宽
B 1 =
max
Q h
υ=
3
.08.02/104.0?=0.2(m)
栅前扩大段
L 1=
212tan B B α
-=
?
?-20tan 22.03.0=0.14(m)
α——渐宽部分的展开角，一般采用20
栅后收缩段
L 2=0.5?L 1=0.07(m)
栅条总长度 L =L 1+0.5+
2
tan h h θ
++1.0+L 2
=0.14+0.5+
?
+60tan 3
.03.0+1.0+0.07
=2(m)
2h ——栅前渠道超高，采用0.3m
（3）水通过格栅的水头损失
设栅条断面为锐边矩形断面
4
3
()s
b
ε
β= β = 2.42 ， k=3
2
1sin 2h k g
υ
εα=?
??
=360sin 6
.197.0)03
.002.0(
42.234
????
?
=0.15(m)
（4）栅渣量（总）
W =
m ax 186400
1000z
Q W K ?=
7
.1100086400
03.0104.0???=0.15(m 3/d)<0.2 m 3/d
W 1取0.03, 宜采用人工清渣。
3.3 污水提升泵房
根据污水流量，泵房设计为L ×B =15×9m 。 提升泵选型：
采用LXB 型螺旋泵 型号： LXB-1100 螺旋外径D ： 1100mm 转速： 48r/min 流量Q ： 875m 3/h 提升高度： 5m 功率： 15Kw
3.4泵后细格栅（2个）
公式计算同上
（1）格栅间隙数 n =
m ax
sin 3Q b h
θ
υ=
3
.08.0005.0275sin 078.0????
?=32 (个)
其中 b 取5mm υ取0.8m/s h 取0.3m
反带验算得 υ=0.8m/s 符合(0.6~1.0m/s) （2）栅渠尺寸
B 2=s(n-1)+nb =0.01?(32-1)+0.005?32=0.5(m)
圆整 0.5m
栅条宽度s 取0.01m
进水渠宽 B 1=max
Q h υ=
3.08.02
/078.0?=0.20(m)
栅前扩大段 L 1=
212tan B B α
-=
?
?-30tan 22.05.0=0.18(m)
α取30
栅后收缩段 L 2=0.5 L 1=0.09m 栅条总长度 L =L 1+0.5+
2tan h h θ
++1.0+L 2
=0.18+0.5+?
+75tan 3
.03.0+1.0+0.09
=2m
（3）水通过格栅的水头损失
设栅条断面为圆形断面
β=1.83
2
1sin 2h k g
υ
εα=?
??
=375sin 6
.199.0)005
.001.0(
83.134
????
?
=0.5(m) （4）每日栅渣量W ：
m ax 1864001000
z Q W W K ?=
?
在b =5mm 情况下，设栅渣量为0.05m 3/103m 3污水
W =
m ax 186400
1000z
Q W K ?=
7
.1100086400
05.0078.0???=0.2(m 3/d)<=0.2 m 3/d
采用人工清渣。
3.5 钟氏沉砂池
3.5.1设计说明
沉砂池按池内水流方向不同可分为：平流式、竖流式、旋流式；按有池型可分为4种：平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气式沉砂池、钟氏沉砂池。普通平流沉砂池的主要缺点是沉砂中含有15%的有机物，使沉砂的后续处理难度增加。竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒藉重力沉于池底，处理效果一般较差。曝气沉砂池（见可以克服这一缺点，但本设计的流量小，不满足曝气沉砂池的最小有小水深。近年来日益广泛使用的旋流式沉砂池是利用机械力控制流态与流速，加速沙粒的沉淀，有机物则被留在
污水中，具有良好的沉沙效果，占地省等优点。
表3-5-1旋流式沉沙池II型号尺寸（mm）
3.5.2设计参数
钟氏式沉沙池II为涡流式的沉沙池，其尺寸由进水量决定。各部件尺寸见图与表.
3.6SBR反应池
3.6.1设计说明
设计方法有两种：负荷设计法和动力设计法[8]，本工艺采用负荷设计法。
根据工艺流程论证，SBR法具有比其他好氧处理法效果好，占地面积小，投资省的特点，因而选用SBR法。SBR是序批式间歇活性污泥法的简称。该工艺由按一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成。其运行操作在空间上是按序排列、间歇的。
污水连续按顺序进入每个池，SBR反应器的运行操作在时间上也是按次序排列的。SBR 工艺的一个完整的操作过程，也就是每个间歇反应器在处理废水时的操作过程，包括进水期、反应期、沉淀期、排水排泥期、闲置期五个阶段，如图3-3。这种操作周期是周而复始进行的，以达到不断进行污水处理的目的。对于单个的SBR反应器来说,在时间上的有效控制和变换，即达到多种功能的要求，非常灵活。
曝
气
进水
进水期 反应期 沉淀期 排水期 闲置期
SBR 工艺操作过程
SBR 工艺特点是： (1)工程简单，造价低；
(2)时间上有理想推流式反应器的特性； (3)运行方式灵活，脱N 除P 效果好； (4)良好的污泥沉降性能；
(5)对进水水质水量波动适应性好； (6) 易于维护管理。 SBR 工艺的操作过程如下： ① 进水期
进水期是反应池接纳污水的过程。由于充水开始是上个周期的闲置期，所以此时反应器中剩有高浓度的活性污泥混合液，这也就相当于活性污泥法中污泥回流作用。
SBR 工艺间歇进水，即在每个运行周期之初在一个较短时间内将污水投入反应器，待污水到达一定位置停止进水后进行下一步操作。因此，充水期的SBR 池相当于一个变容反应器。混合液基质浓度随水量增加而加大。充水过程中逐步完成吸附、氧化作用。SBR 充水过程，不仅水位提高，而且进行着重要的生化反应。充水期间可进行曝气、搅拌或静止。
曝气方式包括非限制曝气（边曝气边充水）、限制曝气（充完水曝气）半限制曝气（充水后期曝气）。
② 反应期
在反应阶段，活性污泥微生物周期性地处于高浓度、低浓度的基质环境中，反应器相应地形成厌氧—缺氧—好氧的交替过程。
虽然SBR 反应器内的混合液呈完全混合状态，但在时间序列上是一个理想的推流式反应器装置。SBR 反应器的浓度阶梯是按时间序列变化的 。能提高处理效率，抗冲击负荷，防止污泥膨胀。
③沉淀期
相当于传统活性污泥法中的二次沉淀池，停止曝气搅拌后，污泥絮体靠重力沉降和上清液分离。本身作为沉淀池，避免了泥水混合液流经管道，也避免了使刚刚形成絮体的活性污泥破碎。此外，SBR 活性污泥是在静止时沉降而不是在一定流速下沉降的，所以受干扰小，沉降时间短，效率高。
④排水期
活性污泥大部分为下周期回流使用，过剩污泥进行排放，一般这部分污泥仅占总污泥的30%左右，污水排出，进入下道工序。
⑤闲置期
作用是通过搅拌、曝气或静止使其中微生物恢复其活性，并起反硝化作用而进行脱水。
3.6.2 SBR 反应池容积计算
处理要求: (1)主要参数
项目 进水水质(mg/l )
出水水质(mg/l )
BOD5 CODcr SS
100~130 200~250 70~150
≤20 ≤60 ≤20
BOD-污泥负荷
BOD5/CODcr=0.55
设 SBR 运行每一周期时间为8h ，进水1.0h ，反应(曝气)（4.0~5.0h ）取4h ，沉淀2.0h ， 排水（0.5h~1.0h ）取1h 。 周期数n: n=24/8=3
L S =
V
C e C Q A S S ???
Q S ——污水进水量（m 3/d ） C S ——进水的平均BOD 5（mg/L ） C A ——曝气池内MLSS 浓度（mg/L ） V ——曝气池容积（m 3
）
e ——曝气时间比e=n ×T A /24 n ——周期数（周期/d ） T A ——一个周期的曝气时间（h ）
SBR 处理污泥负荷设计为L S = 0.4kgBOD /(kgMLSS d)
根据运行周期时间安排和自动控制特点，SBR 反应池设置2个。
（2）1） 反应池容积
V=
S Q N
n m ??=
90002
34??=6000m 3
2)进水变动讨论
由进水时间和进水量得变动理论，求得一个循环周期的最大流量变动比r=1.5， 超过一周期污水进水量△Q 与V 的对比
△Q/V = (r-1)/m = (1.5-1)/4 = 0.125
如其他反应池尚未接纳容量，考虑流量之变动，各反应池的修正容量为
V ’=V(1+△Q/V)=6000×（1+0.125）=6375 m 3
反应池水深5m ，则必要的水面积为
6375÷ 5 = 1350 m 3
此外，在沉淀排出工艺中可能接受污水进水量V 的10%，则反应池的必要安全容量为
△V=△Q-△Q ’=（0.125-0.1）×6375=160 m 3
V ’ =V + △V=6375+160=6535 m 3
反应池水深5m ，则必要的水面积为6535÷5=1300㎡; SBR 反应池为满足运行灵活及设备安
装需要，设计为长方形，一端为进水区，另一端为出水区
SBR 反应池单池平面（净）尺寸为40 ×20m2 （长比宽在1/1~2/1）
水深为 5.0m 池深 5.5m 单池容积为 V =40×20× 5=4000(m3 ) 2个池总容积 ΣV =2V =2×4000=8000m3
排水结束时水位h 2=H ×
m m
m V
Q
3.34
14125
.0115111=-?
+?
=-?
?+
基准水位h 3=H×
125
.011511+?
=?+
V
Q
=4.4m
高峰水位h 4=5m
溢流水位h 5= h 4+0.5=5.5m
污泥界面h 1=h 2?0.5=3.3?
0.5=2.8m
3.6.3需氧量计算 （1)需氧量。
需氧量为有机物BOD 氧化需氧量O 1、微生物自身氧化需氧量O 2、好氧池一定的溶解氧O 3量之和。即Oa=O 1+O 2+O 3 有机物氧化需氧量O 1
O 1=aQ （S 0-S e ）=0.45×9000×（0.13-0.02）=445 kg/d 式中 a —去除每1kgBOD 的需氧量，kgO 2/kgBOD ，a=0.45；
0S ,e S -进水BOD 与出水BOD ，kg/m 3
；
Q —进水量，m 3/d 。
微生物自身氧化需氧量O 2 O 2=bXV=0.12×4×6000=2880kg/d 其中 b —微生物自身氧化系数，b=0.12 X —MLSS 浓度，kg/m 3 V —好氧池有效容积，m 3. 维持好氧池一定溶解氧的需氧量O 3
O 3=d （Q+Q r +Q C ）×10-3=1.5×9000×10-3=13.5 kg/d 式中 d —好氧池末端溶解氧浓度，d=1.5mg/L Q r —回流污泥浓度，m 3/d Q c —回流混合液量，m 3/d
反应池总需氧量Q a =770+2880+13.5=3663.5 kg/d 曝气时间为4h ，每小时的需氧量9154
5.3663=='
a Q kg/d
（2）供气量计算
设计采用塑料SX-1型空气扩散器，敷设SBR 反应池池底，淹没深度H =4.5m 。SX-1型空气扩散器的氧转移效率为E A =8%。
查表知20℃，30℃时溶解氧饱和度分为L mg C s /17.9)20(=，L mg C s /63.7)30(=气扩散器出口处的绝对压力P b 为：
5.410
8.910
013.110
8.910
013.13
5
3
5
??+?=??+?=H P b
Pa
5
10454.1?=
空气离开反应池时，氧的百分比为：
%
6.19%)
81(2179%)81(21)
1(2179)1(21=-?+-?=
-+-=
A A t E E O
反应池中溶解氧平均饱和度为：（按最不利温度条件计算）
)42
6.1910
066.210454.1(
63.7)42
10
066.2(
5
55
)30(+
???=+
?=t
b
s sb Q P C C
L mg /28.917.193.7=?=
水温20℃时曝气池中溶解氧平均饱和度为：
L mg C sb /73.1017.917.1)20(=?=
20℃时脱氧清水充氧量为：
20
)()
20(0024
.1][-?-???=
T j T sb sb C C C R R ρβα
式中：α——污水中杂质影响修正系数，取0.8(0.78~0.99) β——污水含盐量影响修正系数，取0.9(0.9~0.97) C j ——混合液溶解氧浓度，取c =4.0 最小为2 ρ——气压修正系数1标
==
P P ρ
反应池中溶解氧在最大流量时不低于2.0mg/L ,即取C j =2.0，计算得：
h
kg R /3.186024
.1)0.273.100.19.0(8.073
.10135)
2030(0=?-????=
-
3.4 鼓风能力
取氧利用率E A 为8%，根据供养能力，求得曝气空气量为： h m
h kg E R G A
s /44.6017/5.776208
.03.03.1863.03
==?=
=
（空气密度为1.29kg/m 3） 每池每周期需氧量：
h m
Q D
/15.503
10444.60173
=??=
'
3.5布气系统计算
反应池平面面积为10×9m ×5m ，鼓风机房出来的空气供气干管，在相邻两SBR 池的隔墙上设两根供气支管，为2个SBR 池供气。在每根支管上设20条配气竖管，为SBR 池配气。每条配气管安装SX-I 盆型曝气头25个，每池共500个扩散器，全池共1000个扩散器。每个扩散器的服务面积为800m 2/1000个=0.8m 2/个。空气支管供气量为： 则每个曝气器的曝气量h m G S /02.61000
44.60171000
3
==
=
设空气干管流速v 1=15m/s ，支管流速v 2=10m/s,小支管流速v 3=5m/s ，则 空气干管直径m v G D S 38.015
360044.60174360041
干管=???=
=
ππ，选用mm
DN
380=钢管
设支管数量n=10，则空气支管直径
m v G D S
15.010
36001044.6017436001042
支管=????=
?=
ππ，选用mm
DN
150=钢管
安装曝气器的小支管数量为n=500，则小支管直径：
m v G s
02.05
360050044.6017436005004D 3
=????=
?=
ππ支管，选用mm DN 20=钢管
3.6风机供气压力估算
曝气器的淹没深度H=4.8m ，空气压力可按此式估算
a KP H P 74.618.9)8.45.1(8.9)5.1(=?+=?+=
鼓风机的供气压力可采用70kP a ，选择4台风机曝气，则风机能力为：
h m
G G s /36.15044
44
.60174
3
==
=
3.7清液排出装置
污水进水量d m Q /90003
=，池数2
=N
，周期d n 4=，排出时间h T D 2=，则每池
的排出负荷：
min /375.960
12
4290003
m NnT
Q Q D
d =?
??=
=
设一套排出装置，其负荷为：min /375.93m Q Q D ==
排出装置的排出能力在最大流量比（r=1.5）时能够排出，所以排出能力为：
min
/10.145.1375.93
m Q =?=
3.8降解BOD 生成污泥量及污泥管的计算
d
kg Q L L W e o /594900010
)20130(6.0)(3
1=??-?=-=-α
式子中
α—活性污泥微生物对有机污染物的氧化分解过程的需氧量，即活性污泥微生物每代谢1kg BOD 所需要的氧量，以kg 计。设计取值范围为0.49～0.62，实际取0.6；
0L —进水BOD 浓度，取130mg/L
e L —出水BOD 浓度，取20mg/L
Q —污水流量，m 3/d （2）内源呼吸分解泥量 d
kg bVX
W V
/1.810
1605.33715.03
2=???==- (5-13)
式子中
b —活性污泥微生物通过内源代谢的自身氧化分解过程的需氧量，即每1㎏活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，以㎏计。设计取值范围为0—0.16，实际取0.15；
v X —挥发性悬浮固体，（MLVSS ）L
mg X f X V /16020008.0=?=?=
V —SBR 池容积，3m
（3）不可生物降解和惰性悬浮物量
d kg Q S S W
e o /5855.0900010)20150(5.0)(33=???-=?-=- (5-14) 式子中
0S —进水悬浮固体浓度（SS ）,取150㎎/L
e S —出水悬浮固体浓度（SS ）,取20㎎/L
(4)剩余污泥量
d kg W W W W /1.11875851.8594321=++=++= (5-15) (5)湿污泥量（剩余污泥含水率 ρ=99.5%） d m W
Q s /42.2371000
005.01.11871000
)995.01(3
=?=
?-=
(5-16)
（6）污泥排放
假设污泥密度 ρ= 1 g/3cm ,对于SBR 系统（3池2周期），每池每周期排放的污泥量为：
d m p
N n Q Q s
s /6.391
2342.2373
=??=
??='
(5-17)
3.9 管径计算
（1）排泥管的管径
查资料得污泥的流速为0.5m∕s ，排泥时间为（6?5.82）h mm
D 1201000
18
.05.0360067
.34排泥管=?????=
π （5-18）
由于排泥管径120mm 小于200mm ，则排泥管用200mm 。
（2）进水管管径的计算
查资料得进水的流速一般为0.6m∕s—1.5m∕s 。取进水流速为1.0m∕s 进水时间为0.582h ，进水量为50m 3，
则进水流量为23.003600
82.5050=?m 3
∕s
D 进水管=
.2mm 71110000
.10.023
4=???π 取进水管管径为180mm
（3）出水管管径的计算
出水的排出时间为1.5h ，排出的水量为50m 3
则出水流量为093.003600
.5150=? m 3
∕s ，出水的流速为1.0m∕s
D 出水管=
8mm 0110000
.1093
.004=???π 取出水管管径为110mm
3.10滗水器的选择
现在的SBR 工艺一般都采用滗水器（见图3-7）排水。滗水器排水过程中能随水位的下降而下降，使排出的上清液始终是上层清液。为防止水面浮渣进入滗水器被排走，滗水器排水口一般都淹没在水下一定深度[11]。
图3-7 旋转式滗水器示意图
根据排水水量可分为50、100、200、300(m3∕h)等。
根据本次设计的排水流量，选用100m3∕h的滗水器。
3.6鼓风机房
鼓风机房要给曝气沉砂池和SBR池供气，选用TS系列罗茨鼓风机。
选用TSD-150型鼓风机三台，工作两台，备用一台。
设备参数：
流量20.40m3/min
升压44.1kPa
配套电机型号Y200L-4
功率30kW
转速1220r/min
机组最大重量730kg
设计鼓风机房占地L?B=20?10=200m2。
3.7接触消毒池
3.7.1设计说明
城市污水经过一级或二级处理后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒，特别是医院、生物制品以及屠宰场等有致病菌污染的污水，更应严格消毒。
目前，用消毒剂消毒能产生有害物质，影响人们的身体健康已广为人知，氯化是当今消毒采用的普遍方法。氯与水中有机物作用，同时有氧化和取代作用，前者促使去除有机物或称降解有机物，而后者则是氯与有机物结合，氯取代后形成的卤化物是有致突变或致癌活性的。
所以，目前污水消毒一是要控制恰当的投剂量，二是采用其他消毒剂代替液氯或游离氯，以减少有害物的生成。消毒设备应按连续工作设置。消毒设备的工作时间、消毒剂代替液氯或游离氯，以减少有害物的生成。
消毒设备应按连续工作设置，消毒设备的工作时间、消毒剂投加量，可根据所排放水体的卫生要求及季节条件掌握。一般在水源的上游、旅游日、夏季应严格连续消毒，其他情况时可视排出水质及环境要求，经有关单位同意，采用间断消毒或酌减消毒剂投量。
目前常用的污水消毒剂是液氯，其次是漂白粉、臭氧、次氯酸钠、氯片、氯氨、二氧化氯和紫外线等。其中液氯效果可靠、投配设备简单、投量准确、价格便宜。其他消毒剂如漂白粉投量不准确，溶解调制不便。臭氧投资大，成本高，设备管理复杂。其他几种消毒剂也有很明显的缺点，所以目前液氯仍然是消毒剂首选。
3.7.2设计参数
（1）水力停留时间T=0.5h
（2）设计投氯量一般为3.0~5.0mg/l本工艺取最大投氯量为
m ax 5.0m g/l
ρ=
3.7.3设计计算
池体容积V
V=QT=375×0.5=187.5 m3
设消毒池池长L=12m，有3格，每格池宽b=3.0m，长宽比L/b=4。
接触消毒池总宽B=nb=3×3.0=9.0m
接触消毒池有效水深设计为H1=4m
实际消毒池容积V`为
V`=BLH1=15×9×4=540m3
满足要求有效停留时间的要求。
b加氯量计算
设计最大投氯量为5.0mg/L；每日投氯量为W=250kg/d=10.4kg/h。
选用贮氯量500kg的液氯钢瓶，每日加氯量为0.5瓶，共贮用10瓶。每日加氯机两台，一用一备；单台投氯量为10~20kg/h。
配置注水泵两台，一用一备，要求注水量Q3~6m3/h，扬程不小于20m H2O。
C 混合装置
在接触消毒池第一格和第二格起端设置混合搅拌机两台。混合搅拌机功率No为
No= μQTG2/100
式中Q T——混合池容，m3；
μ——水力黏度，20℃时μ=1.06×10-4kg.s/m2；
G——搅拌速度梯度，对于机械混合G500s-1。
No=1.06×10-4×0.58×30×500×500/(3×5×100)=0.30kw
实际选用JBK—800框式调速搅拌机，搅拌器直径∮800mm，高度H2000mm，电动机功率4.0KW。
3.8污泥处理系统
3.8.1污泥水分去除的意义和方法
污水处理厂的污泥是由液体和固体两部分组成的悬浮液。污泥处理最重要的步骤就是分离污泥中的水分以减少污泥体积，否则其他污泥处理步骤必须承担过量不必要的污泥体积负荷。
污泥中的水分和污泥固体颗粒是紧密结合在一起的，一般按照污泥水的存在形式可分为外部水和内部水，其中外部水包括孔隙水、附着水、毛细水、吸附水。
污泥颗粒间的孔隙水占污泥水分的绝大部分（一般约为70%~80%），其与污泥颗粒之间的结合力相对较小，一般通过浓缩在重力的作用下即可分离。附着水（污泥颗粒表面上的水膜）和毛细水（约10%~22%）与污泥颗粒之间的结合力强，则需要借助外力，比如采用机械脱水装置进行分离。吸附水（5%~8%，含内部水）则由于非常牢固的吸附在污泥颗粒表面上，通常只能采用干燥或者焚烧的方法来去除。内部水必须事先破坏细胞，将内部水变成外部水后，才能被分离。
3.8.2.2污泥浓缩池
降低污泥中的含水率，可以采用污泥浓缩的方法来降低污泥中的含水率，减少污泥体积，能够减少池容积和处理所需的投药量，减小用于输送污泥的管道和泵类的尺寸。具有一定规模的污水处理工程中常用的污泥浓缩方法主要有重力浓缩.溶气气浮浓缩和离心浓缩[14]。
根据需要选用间歇式重力浓缩池。
《水质工程学》学习指南 目录 一、学习水质工程学Ⅰ所需预备知识 (2) 二、学习水质工程学II所需预备知识 (4) 三、学习水质工程学Ⅲ所需预备知识 (6) 四、水质工程学Ⅰ内容提要 (7) 五、水质工程学Ⅱ内容提要 (28) 六、水质工程学Ⅲ内容提要 (30) 七、与本课程学习相关的规范标准 (33) 八、学习本课程相关教材、辅导书 (35) 九、学习本课程相关手册图集 (37) 附件、大学专业课程学习指南手册 (39)
一、学习水质工程学Ⅰ所需预备知识 1、学习本课程所需的水力学知识 学习第二章2.3混凝动力学需要水力学方面关于布朗运动，菲克定律，层流流速分布，等基础知识； 学习第二章2.6混合和絮凝设备需要水力学方面关于局部和沿程水头损失的计算， 学习第三章3.1悬浮颗粒在静水中的沉淀需要水力学方面关于浮力计算，沉速公式，相似原理等基础知识。 学习第三章3.2 平流式沉淀池需要水力学方面关于雷诺数，弗劳得数判别，出口堰，淹没式孔口出流，变水头放空容积公式等基础知识。 学习第三章3.3 斜管与斜板沉淀池需要水力学方面关于水力半径，雷诺数，弗劳得数，层流，紊流等基础知识。 学习第三章3.4 澄清池需要水力学方面关于拥挤沉淀水力学规律，孔口出流公式，孔口面积计算等基础知识。 学习第四章 4.2 过滤理论需要水力学方面关于惯性力，扩散理论，水动力学，水流剪力，粘附力，管渠水头损失，测压管水头等基础知识。 学习第四章 4.4 滤池冲洗需要水力学方面关于沿途泄流穿孔管水力计算，穿孔管大阻力配水系统，孔口出流，小阻力配水系统的计算，水泵扬程等基础知识。 学习第四章 4.6无阀滤池需要水力学方面关于虹吸管，虹吸管道的水力计算，谢才公式等基础知识。 2、学习本课程所需的水分析化学知识
大型作业报告 班级:12级机械设计与制造(环保设备) 姓名: 学号: 完成时间: 2013年12月30日 环境科学与工程学院
大气污染控制工程课程设计任务书 设计题目： 某冶炼厂工艺设备每小时产生3000（3200）Nm 3的含尘烟气，烟气含尘浓度85（90）g/Nm 3，烟气进口温度为250℃，除尘器内平均静压P s = -340 Pa ，试设计一台双筒CLT/A 型旋风除尘器作为除尘系统的第一级除尘设备。 设计参数： 烟气密度：3/293.1Nm kg g =ρ 烟气粘度：26/10849.1m s kg ??=-μ 粉尘密度：3/2160Nm kg p =ρ 旋风除尘器进口粉尘的粒径分布 平均粒径 )(m d p μ 1.5 3.5 5 10 15 22 28 36 44 粒径分布 (%)D ? 3.5 6 15 17 24 16 11 5 2.5
前言 除尘器是控制尘粒污染的有效措施，也是研究应用较早的一项技术。但在尘粒初始量增加，排放量进一步严格的情况下，企业必须重新计划自己的操作条件和排放控制系统，开发或应用更高效的除尘器，以满足现行法规的要求。所以本设计要求完成一台CLT/A型旋风除尘器作为除尘系统的第一级除尘设备的设计。 旋风除尘器是除尘装置的一类。除沉机理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力降尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。旋风除尘器结构简单，易于制造、安装和维护管理，设备投资和操作费用都较低，已广泛用来从气流中分离固体和液体粒子，或从液体中分离固体粒子。在普通操作条件下，作用于粒子上的离心力是重力的5～2500倍，所以旋风除尘器的效率显著高于重力沉降室。在机械式除尘器中，旋风式除尘器是效率最高的一种。它适用于非黏性及非纤维性粉尘的去除，大多用来去除5μm以上的粒子，并联的多管旋风除尘器装置对3μm的粒子也具有80～85%的除尘效率。因此，它属于中效除尘器，且可用于高温烟气的净化，是应用广泛的一种除尘器，多应用于锅炉烟气除尘、多级除尘及预除尘。 旋风除尘器在我国应用还不是很广泛，但是随着工业的发展以及人们生活水平和对环境质量要求的提高，旋风除尘器必将有越来越重要的应用，而管式以其显著的优点将会在除尘器的未来发展中显示越来越重要的作用，这可从发达国家除尘器发展的过程中得到证明；另一方面，开发新型除尘装置也是大势所趋。基于我国的特殊国庆，这个过程可能还需要较长的一段时间，但无论如何，由中小型，低效除尘设备向大型高效除尘设备发展是一个必然的趋势。
一．总论 1.1 设计任务及要求 净水厂课程设计的目的在于加深理解所学专业理论，培养运用所学知识综合分析和解决实际工程设计问题的初步能力，在设计、运算、绘图、查阅资料和设计手册以及使用设计规范等基本技能上得到初步训练和提高。 课程设计的内容是根据所给资料，设计一座城市净水厂，要求对主要处理构筑物的工艺尺寸进行计算，确定水厂平面布置和高程布置，最后绘出水厂平面布置图、高程布置图和某个单项处理构筑物（絮凝沉淀池、澄清池或滤池）的工艺设计图（达到初步设计的深度），并简要写出一份设计计算说明书。 1.2 基本资料 1.2.1 水厂规模 该水厂总设计规模为***万m3/d，分两期建设，近期工程供水能力***万m3/d,，远期工程供水能力为***万m3/d。近期工程设计征地时考虑远期工程用地，预留出远期工程用地。 1.2.2 原水水质资料 水源为河流地面水，原水水质分析资料如下：
1.2.3 厂区地形 地形比例1:500，按平坦地形和平整后的设计地面高程32.00m设计，水源取水口位于水厂东北方向150m，水厂位于城市北面1km。 1.2.4 工程地质资料 (1) 表土砂质粘土细砂中砂粗砂粗砂砾石粘土砂岩石层 1m 1.5m 1 m 2 m 0.8m 1 m 2 m 土壤承载力:20 t/m2. (2)地震计算强度为186.2kPa。 (3)地震烈度为9度以下。 (4)地下水质对各类水泥均无侵蚀作用。 序号项目单位数量备注 1 历年最高水位m 34.38 黄海高程系统，下同 2 历年最低水位m 21.47 频率1％ 3 历年平均水位m 24.64 4 历年最大流量m3/s 14600 5 历年最小流量m3/s 180 6 历年平均流量m3/s 1340 7 历年最大含砂量kg/m3 4.82 8 历年最大流速m/s 4.00 9 历年每日最大水位涨落m/d 5.69 10 历年三小时最大水位涨落m/3h 1.04 地下水位：在地面以下1.8m 1.2.6 气象资料 该市位于亚热带，气候温和，年平均气温15.90C，七月极端最高温度达390C，一月极端最低温度－15.30C，年平均降雨量954.1mm，年平均降雨日数117.6天，历年最大日量降雨量328.4mm。常年主导风向为东北偏北（NNE），静风频率为12％，年平均风速为3.4m/s。土壤冰冻深度：0.4m。
水质工程学
water quality engineering
水的物理化学处理理论与应用
第一篇、水质与水处理概论
第一章、水质与水质标准
第二章、水的处理方法概论
天然水中的杂质
杂质的来源
杂质的分类
水中杂质分类···
分类 无机物 溶解物 0.05～1nm 溶解气体和离 子 胶体 1nm～0.2μm 悬浮物 0.2μm～1mm 粘土、金溶胶、 细泥、细砂、中砂、 硅溶胶等 灰尘等
有机物
染料、谷氨酸、 腐殖质、 DNA 、 纸浆纤维、红血球、 蔗糖、·甲酸等 酶、蛋白质等 头发等 病毒 质子显微镜 透明 电子显微镜、超 显微镜 浑浊 细菌、藻类、病原 菌等 普通显微镜、肉眼 浑浊
微生物 观测方法 水体外观
水处理的目的在于去除水中不符合要求的杂质， 对于不同类型的杂质，其去除方法也不尽相同:
1
大部分悬浮颗粒通过重力沉降去除； 2 胶体物质采用物理化学方法去除；
3
溶解物质一般通过离子交换与膜技术等方法去除; 4 针对不同水质，应采用不同水处理方法。
各种天然水源 的水质特点
地下水
浊度和色度很低， 微生物较少， 水质清澈。 水质不易受外界污染， 有利于卫生防护， 水质、水温较稳定， 水温较低。 含盐量较高 。 硬度较大 。
地表水
（1）江河水 含盐量少，硬度较低， 但水的浊度高， 易受人为污染， 水质、水温不稳定。 （2）湖泊水库水 水的浊度较低， 但藻类较多， 腐殖质含量高， 湖水含盐量比河水高
《环境工程学》课程设计指导书 一、课程设计的目的 运用环境工程学的基本理论和基本技能，去解决环境工程领域的实际工程问题，全面提高学生的分析、计算、总体设计、绘图和综合表达能力。 二、课程设计内容和要求 某电厂新建一台300MW火电机组，对应锅炉额定蒸发量为1000t/h，燃用大同煤，锅炉尾部烟气产生量Q=2218700m3/h，排烟温度为160℃，气体压力为5880Pa，烟气含尘浓度为25.41g/m3，粉尘比电阻为5×1010Ω·cm。需配备2台电除尘器，要求该电除尘器的除尘效率η>99.2；要求该电除尘器的压力损失ΔP<300Pa，要求该电除尘器的漏风率Δα<3%。试对该电除尘器进行总体设计计算，并利用AutoCAD2000画出电除尘器总图。 三、电除尘器主要结构形式和参数的选择 1．当电场断面积F>150m2时，选择电除尘器的室数m=2； 2．当要求除尘效率η>99%时，选择电除尘器电场数n=4～5； 3．为保证粉尘在电场中的停留时间，选择电场风速v=0.6～1.2m/s； 4．根据粉尘比电阻和烟气状态参数，选择粉尘驱进速度ω=0.05～0.1m/s； 5．按电除尘器的常规极距，选择板间距2b=0.4m； 6．按照大C形板+管状芒刺线的极配形式，选择每条极板宽度为0.5m（含拼接缝隙），选择线间距2c=0.5m； 7．按照常规清灰方式，选择阴、阳极侧部挠臂锤振打清灰；振打电机台数按每室、每电场各一台设定，电动机额定功率取0.2～0.3kW； 8．按照大型电除尘器的常规结构，选择进、出气烟箱和灰斗为四棱台形式；每室、每电场至少一个灰斗，卸灰电机台数等于灰斗数，卸灰电动机额定规律取1.2～2.0kW； 9．电加热器套数=4×m×n；每台电加热器的额定功率取2.0kW； 10．高压电源台数等于m×n；取额定输出电压U2=b×360kV/m (kV)； 取额定输出电流I2=2×Li×Hi×Z×0.4mA/m2(mA)。（符号见后） 四、电除尘器总体设计计算 1．每台电除尘器的电场断面积：F=Q/（2×3600×v）（m2）（取整数）； 2．电场有效高度：Hi=（F/2）0.5（m）（取整数或保留1位小数）； 3．每个室的电场通道数：Z=F/（m×2b×Hi）（取整数）； 4．电场有效宽度：Bi=m×2b×Z （m）； 5．每台电除尘器所需总收尘面积：A=-k×Q×ln（1－η）/（2×3600×ω）（取整数）；k为储备系数，一般取1.2～1.3； 6．单电场有效长度：Li=A/（2×n×m×Z×Hi）（m）（取整数或保留0.5小数）；
水处理实验技术教案大纲 一、课程基本信息 课程中文名称：水处理实验技术 课程英文名称： 课程编号： 课程性质：实践教案环节（专业核心课） 课程学时和学分：实验学时：，学分： 适用专业：给排水科学与工程 先修课程：无机化学、有机化学、水分析化学、水力学、环境生物学、水质工程学等 二、本课程的性质和地位 本课程是给水排水工程专业必修课，是水处理教案的重要组成部分，是培养给水排水工程、环境工程技术人员所必需的课程。通过对实验的观察、分析，加深对水处理基本概念、现象、规律与基本原理的理解；所学知识既直接应用于实际工作，又为水质工程学（）水质工程学（）水质工程学综合性设计性实验等相关课程的学习奠定了基础。 三、本课程教案总的目的和要求 本课程作为给水排水工程专业必选课，加深学生对水处理技术基本原理的理解，培养学生设计和组织水处理实验方案的初步能力，培养学生进行水处理实验的一般技能及使用实验仪器、设备的基本能力；培养学生分析实验数据与处理数据的基本能力。 通过对实验的观察、分析，应力求使学生弄清实验目的、原理、实验仪器、实验步骤，加深对水处理基本概念、现象、规律与基本原理的理解，使学生通过实验，掌握实验方法和实验结论，掌握一般水处理处理实验技能和仪器、设备的使用方法，具有一定的解决实验技术问题的能力；学会设计实验方案和组织实验的方法；学会对实验数据进行测定、分析与处理，从而能得出切合实际的结论；培养实事求是的科学态度和工作作风。
五、实验项目基本要求 （）活性炭吸附实验（学时） 实验目的：加深理解吸附原理，掌握活性炭吸附常熟确定方法。 实验要求：学会使用活性炭吸附装置使用，掌握活性炭吸附工艺处理污水确定设计参数的方法。 （）离子交换软化实验（学时） 实验目的：加深对离子交换容量的理解，掌握测定离子交换容量的方法，掌握离子交换柱的运行。 实验要求：学会使用离子交换设备使用方法，能测定离子交换容量。 （）曝气设备充氧能力测定实验（学时） 实验目的：学习了解曝气设备充氧能力测定的实验方法，加深对曝气充氧机理的认识。 实验要求：掌握曝气设备充氧性能的测定方法，熟悉曝气设备氧总转系数及其他各项评价指标的计算方法。 （）混凝实验（学时） 实验目的：掌握水样混凝的最佳投药量确定方法，观察矾花的形成过程及混凝沉淀
水质工程学(一)课程设计说明书 1 设计任务 此课程设计的目的在于加深理解所学专业理论，培养运用所学知识综合分析和解决实际工程设计问题的初步能力，在设计、运算、绘图、查阅资料和设计手册以及使用设计规范等基本技能上得到初步训练和提高。 1.1 设计要求 根据所给资料，设计一座城市自来水厂，确定水厂的规模、位置，对水厂工艺方案进行可行性研究，计算主要处理构筑物的工艺尺寸，确定水厂平面布置和高程布置，最后绘出水厂平面布置图、高程布置图（达到初步设计的深度），并简要写出一份设计计算说明书。 1.2 基本资料 1.2.1 城市用水量资料 1.2.2 原水水质及水文地质资料
(1) 原水水质情况：水源为河流地面水 ⑵水文地质及气象资料 ①河流水位特征 最高水位-1m,，最低水位-5m，常年水位-3m ②气象资料 历年平均气温16.00C，年最高平均气温390C，年最低平均气温-30C，年平均降水量1954.1mm，年最高降水量2634.5mm，年最低降水量1178.7mm。常年主导风向为东南风，频率为78％，历年最大冰冻深度：20cm。 ③地质资料 第一层：回填、松土层，承载力8kg/cm2, 深1～1.5m 第一层：粘土层，承载力10kg/cm2, 深3～4m 第一层：粉土层，承载力8kg/cm2, 深3～4m 地下水位平均在粘土层下0.5m 2 水厂选址
厂址选择应在整个给水系统设计方案中全面规划，综合考虑，通过技术经济比较确定。在选择厂址时，一般应考虑以下几个方面： ⑴厂址应选择在工程地质条件较好的地方。一般选在地下水位低、承载力较大、湿陷性等级不高、岩石较少的地层，以降低工程造价和便于施工。 ⑵水厂应尽可能选择在不受洪水威胁的地方。否则应考虑防洪措施。 ⑶水厂应尽量设置在交通方便、靠近电源的地方，以利于施工管理和降低输电线路的造价。并考虑沉淀池排泥及滤池冲洗水排除方便。 ⑷当取水地点距离用水区较近时，水厂一般设置在取水构筑物附近，通常与取水构筑物建在一起；当取水地点距离用水区较远时，厂址选择有两种方案，一是将水厂设置在取水构筑物附近；另一是将水厂设置在离用水区较近的地方。 根据综合因素考虑，将水厂设置在取水构筑物附近，水厂和构筑物可集中管理，节省水厂自用水的输水费用并便于沉淀池排泥和滤池冲洗水排除。 3 水厂规模及水量确定 Q生活=240×52000×10-3=12480m3/d Q工业=12480×1.78=22214.4m3/d Q三产=12960×0.82=10233.6m3/d Q工厂=0.5+0.8+0.6+1.1=30000m3/d
《水质工程学（Ⅱ）》教学大纲 学时：40 学分：2.5 教学大纲说明 一、课程教学目的与任务 《水质工程学（Ⅱ）》是给水排水专业的主干课程之一，是给水排水专业的必修课程。本课程的主要任务是，使学生掌握水处理基本原理，全面系统地了解水在社会循环中的性质、城市污水的水质特征与水质标准、水体污染与自净等基本概念与理论，较扎实地掌握水处理的基本概念、基本理论、基本方法及其发展状况，基本掌握水处理的工程技术与方法、应用条件以及新工艺与新技术，为将来从事本专业的工程设计、科研及运行管理工作奠定必要的理论和应用基础。培养学生具有设计、计算水质工程中的各构筑物、工艺系统的初步能力。为将来从事本专业的水工程设计、科研及运行管理工作等奠定必要的理论和应用基础 二、课程的基本要求 1. 了解水的污染指标、污水排放标准、污水处理的目标和我国现行法规对污水处理技术提出的要求； 2.了解水体污染的原因和危害、水体自净过程规律、水污染防治措施； 3.掌握城市污水处理方法和工艺技术原理、设计计算方法；了解新工艺与新技术的应用条件，培养学生具有水质工程设计、运行管理与科学研究的基本能力； 4.熟悉污泥处理与处置设施的设计的设计原理与设计方法； 5. 基本掌握城市污水处理工程的设计、运行管理与科学研究的技能。 三、与其它课程的联系与分工 学习本课程前，学生应掌握高等数学、水力学、水文学、工程地质学、水泵与水泵站、水分析化学、水处理生物学等课程的相关内容。
教学大纲内容 第1章水体污染与自净 污水的分类、城市污水的特征与污染指标；排放标准。 水体污染及危害、水体自净的基本规律。河流氧垂曲线方程的建立及应用，水环境容量。教学提示：掌握污水的分类、城市污水中污染物特征及污染指标、污水排放要求。 重点掌握水体自净的基本规律，河流氧垂曲线方程，控制水体污染方法，城市污水处理系统的组成。 第2章物理处理 物理处理单元及构筑物的工作原理，设计及计算方法。 教学提示：本章重点格栅、沉砂池、初沉池、二沉池的功能、工作原理、基本构造、主要设计参数、设计要点等。学生能正确地选型，及掌握基本的设计方法。如何强化和改进沉淀池的沉淀效果。 第3章生物处理概论 微生物代谢与底物降解、生物处理工艺概述、生物处理的生化反应动力学基础。 教学提示：本章重点微生物的生长规律、微生物增长与产率系数关系；生物处理工艺分类、生物处理的应用与发展；生物处理动力学基本方程。 第4章活性污泥法 活性污泥法的基本原理、活性污泥法反应动力学公式、曝气的原理与曝气设备、活性污泥法的运行方式、传统活性污泥法系统的工艺设计计算、活性污泥处理系统的运行管理。 教学提示：本章重点让学生了解活性污泥处理污水的基本原理，掌握有机物降解与微生物反应动力学关系，介绍目前活性污泥法运行方式及优缺点，根据曝气理论及微生物需氧理论设计曝气系统，重点掌握传统活性污泥处理系统工艺设计原理及设计计算方法。介绍活性泥处理系统的发展动向。 第5章生物膜法 生物膜法基本原理与基本流程。介绍几种生物膜工艺如生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法、曝气生物滤池等设计原理、构造、及设计方法。 教学提示：重点让学生了解生物膜法处理污水的原理、与活性污泥法工艺的区别和特点。介绍生物膜法需氧量的计算、生物滤池和生物接触氧化的工艺设计计算方法。 第6章厌氧生物处理 介绍污水厌氧生物处理基本理论和基本概念：净化机理、工艺流程、影响因素、应用条件、发展趋势。污水厌氧生物处理工艺设计参数及设计计算，两级厌氧与两相厌氧生物处理教学提示：重点掌握厌氧生物处理影响因素，厌氧接触法工艺系统设计方法；上流式厌氧污泥床基本构造与设计方法。 第7章自然生物处理系统 稳定塘、土地处理和湿地处理系统净化污水的原理、基本工艺流程、基本设计方法。稳定塘类型。土地处理系统应用中应注意的问题。 教学提示：重点介绍稳定塘的类型及设计方法，湿地处理系统设计时应注意的问题。 第8章污水深度处理与利用
辽宁科技学院 （20 级） 本科课程设计题目： 专业：班级： 姓名：学号： 指导教师： 说明书页，图纸张
课程设计评语
炼钢转炉除尘废水处理工艺设计 摘要 本设计中，主要采用混凝沉淀的方法来处理除尘废水。处理构筑物主要有粗颗粒沉淀池、浓缩池、冷却塔等。该系统可在构筑物中对悬浮物进行高效的去除，使水体温度得到大幅降低。该系统具有高效，节能的特点，且工艺可靠，出水水质好。 本设计经过详细论证工艺，对工艺过程的设备和构筑物进行了参数选择、设计计算和选型。进行了平面布置、高程布置等方面的设计，污水经过处理后可作为循环冷却水继续使用。 关键词：污水处理，浓缩池，混凝沉淀
The Process Design Of Steelmaking Converter Dedusting Wastewater Treatment Abstract In this design, mainly adopts the method of coagulation deposition to handle dedusting wastewater.Mainly processing structures are Coarse particle settling basin，Concentrated tank, cooling tower, etc。The system can be efficient removal of suspended solids in the structure, make the water temperature reduced greatly . The characteristics of the system has high efficiency, energy saving, and reliable technology, good effluent water quality Through detailed demonstration of our design process, process equipment, and design of structure parameter selection, calculation and https://www.doczj.com/doc/d61687329.html,yout, vertical layout and other aspects of design,After treatment，sewage may continue to use as cooling water Key words: sewage disposal, thickener, coagulation sedimentation
《水处理微生物学》课程教学大纲 一．课程基本情况 课程英文名称：MICROBIOLOGY OF WATER TREATMENT 授课对象：给水排水工程专业本科生 开课学期：第6学期 学时数：44学时（其中含12学时实验） 学分数： 2.5学分 课程性质：必修专业基础课 考核方式：考试 先修课程：生物化学、水分析化学、有机化学 后续课程：水质工程学 开课教研室：给水排水工程教研室 执笔人：田晓燕 二．课程教学目标 1．任务和地位 《水处理微生物学》是《水质工程学》等专业课程的基础。通过学习使学生掌握微生物的形态、结构及其功能，微生物的营养、呼吸、物质代谢、生长繁殖、遗传与变异以及微生物在水体治理、污染土壤的修复等环境工程净化中的作用。 2．知识要求 在有机化学、生物化学理论基础知识的基础上，能运用所学知识分析污水质，并用微生物理论提出粗略的处理意见。 3．能力要求 通过学习掌握本课程的基本理论、基础知识并具备独立设计、实施相关实验的基本能力，为后续课学习打下基础。同时要了解本领域最新发展动态，增强适应能力，自觉地把本课程发展与相关专业发展联系起来。 三．教学内容的基本要求和学时分配 1．教学内容及要求 （1）概述 教学内容: 微生物的概念，微生物的特点，环境工程微生物的研究对象和任务。 基本要求：掌握微生物的概念、微生物的特点以及环境工程微生物的研究对象和任务等污染控制微生物学基本知识和研究范畴，对污染控制微生物学及其在环境科学和环境工程中的地位和作用有一个总体性的认识。 （2）原核微生物 教学内容: 细菌及其一般结构；细菌的特殊结构；放线菌、蓝细菌等其它原核微生物；细菌的分类鉴定。 基本要求：掌握原核微生物的基本特征和细菌的一般结构，细菌的特殊结构及其在环境科学中的重要应用潜力；了解放线菌、蓝细菌等其它原核微生物及其在环境工程中的作用。 （3）真核微生物 教学内容: 真菌、藻类、原生动物和微型后生动物的形态生理特性等。
水质工程学(一)课程设计说明书 1设计任务 此课程设计的目的在于加深理解所学专业理论，培养运用所学知识综合分析和解决实际工程设计问题的初步能力，在设计、运算、绘图、查阅资料和设计手册以及使用设计规X等基本技能上得到初步训练和提高。 1.1设计要求 根据所给资料，设计一座城市自来水厂，确定水厂的规模、位置，对水厂工艺方案进行可行性研究，计算主要处理构筑物的工艺尺寸，确定水厂平面布置和高程布置，最后绘出水厂平面布置图、高程布置图（达到初步设计的深度），并简要写出一份设计计算说明书。 1.2基本资料 1.2.1城市用水量资料 1.2.2原水水质及水文地质资料
(1) 原水水质情况：水源为河流地面水 ⑵水文地质及气象资料 ①河流水位特征 最高水位-1m,，最低水位-5m，常年水位-3m ②气象资料 历年平均气温16.00C，年最高平均气温390C，年最低平均气温-30C，年平均降水量1954.1mm，年最高降水量2634.5mm，年最低降水量1178.7mm。常年主导风向为东南风，频率为78％，历年最大冰冻深度：20cm。 ③地质资料 第一层：回填、松土层，承载力8kg/cm2, 深1～1.5m 第一层：粘土层，承载力10kg/cm2, 深3～4m 第一层：粉土层，承载力8kg/cm2, 深3～4m 地下水位平均在粘土层下0.5m 2水厂选址
厂址选择应在整个给水系统设计方案中全面规划，综合考虑，通过技术经济比较确定。在选择厂址时，一般应考虑以下几个方面： ⑴厂址应选择在工程地质条件较好的地方。一般选在地下水位低、承载力较大、湿陷性等级不高、岩石较少的地层，以降低工程造价和便于施工。 ⑵水厂应尽可能选择在不受洪水威胁的地方。否则应考虑防洪措施。 ⑶水厂应尽量设置在交通方便、靠近电源的地方，以利于施工管理和降低输电线路的造价。并考虑沉淀池排泥及滤池冲洗水排除方便。 ⑷当取水地点距离用水区较近时，水厂一般设置在取水构筑物附近，通常与取水构筑物建在一起；当取水地点距离用水区较远时，厂址选择有两种方案，一是将水厂设置在取水构筑物附近；另一是将水厂设置在离用水区较近的地方。 根据综合因素考虑，将水厂设置在取水构筑物附近，水厂和构筑物可集中管理，节省水厂自用水的输水费用并便于沉淀池排泥和滤池冲洗水排除。 3水厂规模及水量确定 Q生活=240×52000×10-3=12480m3/d Q工业=12480×1.78=22214.4m3/d Q三产=12960×0.82=10233.6m3/d Q工厂=0.5+0.8+0.6+1.1=30000m3/d
1、水质标准：水质标准是用水对象所要求的各项水质参数应达到的限值。各种用户都对水质有特定的要求，就产生了各种用水的水质标准。水质标准是水处理的重要依据。此外，水质标准同其他标准一样，可分为国际标准、国家标准、地区标准、行业标准和企业标准等不同等级。 2、胶体双电层：胶体表面带电后, 由于静电力的作用, 会吸引水溶液中的反号离子, 使固－液相界面两侧形成电荷符号相反的双层结构, 称为胶体双电层. 3、气浮工艺：在水中形成高度分散的微小气泡，粘附废水中疏水基的固体或液体颗粒，形成水- 气- 颗粒三相混合体系，颗粒粘附气泡后，形成表观密度小于水的絮体而上浮到水面，形成浮渣层被刮除，从而实现固液或者液液分离的过程。 4、微絮凝过滤：直接过滤的过滤池，不设沉淀设备，原水经过混凝过程后直接进入过滤池，即将沉淀澄清和过滤由两步合成一步，称为直接过滤、徽絮凝过滤、接触过滤等。 5、混合床：为了完全除掉水中所含的离子，可以先经过阳离子交换剂渗滤，再经过阴离子交换剂渗滤，也可以用一个由强的阳离子交换树脂与强的阴离子交换树脂按等当量密切混合而组成的床层进行渗滤。这种床层叫做混合床。 1、生活饮用水水质标准包括哪几大类指标？针对每一大类，试分别列举1?2项指标加以说明。感官性状和一般化学指标、毒理学指标和细菌学指标. 2、为何低温低浊水难于处理？应对措施有哪些？ 随着水温的降低,水的粘滞度增加,絮凝速度降低,颗粒沉速减速减慢.原水浊度的减少,使絮凝过程中颗粒碰撞的机率降低,影响絮凝过程的进行. 因此,低温低浊水的处理较常规水的处理困难.即使加大混凝剂的投加量, 仍难以达到要求的水质目标. 低温低浊水处理的关键是选择合适的混凝剂和助凝剂以强化絮凝过程,其次是选择合适的澄清及过滤形式. 低温低浊水处理的混凝剂一般可采用聚合氯化铝或硫酸铝.实践表明, 聚合氯化铝对各种水质的适应性较强.助凝剂则多采用活化硅酸（水玻璃）. 3、为什么斜管沉淀池，澄清池均能获得大于平流沉淀池的表面负荷？试从机理角度加以分析。对一座沉淀池来说，当进水量一定时，它所能去除的颗粒的大小也是一定的。在所能去除的颗粒中，最小的颗粒沉速正好等于该沉淀池的水力表面负荷。因此，水力表面负荷越小，所能去除的颗粒越多， 4、图示说明为何无烟煤，石英砂双层滤料滤层含污能力优于石英砂单层滤料。沉淀效率越高；反之水力表面负荷越大，沉淀效率越低。 在单层、双层及多层层滤料滤池设计中，滤池的优化设计是以滤池运行处于最佳工作条件为原则。为此可调整各种工艺参数，使滤池的压力周期等于它的水质周期。以调整滤层厚度为例，增加滤层厚度会提高整个滤层的含污能力，延长水质周期。但滤层水头损大也相应增大，从而缩短了压力周期。无烟煤滤料一双层滤料滤池因其显而易见的优点, 含污能力强，而广泛地应用于给水处理工艺。现今，甚至研制三层滤料滤池，以期更大程度地利用整个滤层的含污能力。这是单层滤料所无法比拟的。但是，有一利必有一弊，双层滤料、三层滤料滤池也有其不足之处：1 、滤层构造复杂2、对各层滤料筛分要求精确，操作麻烦，如级配不当，投产后常有煤砂混杂现象发生。3、施工中，对垫层、各层滤 料装填要求严格，操作也麻烦。使用中，滤层一旦翻混或定期更换滤料更是令人头疼。4、运行中要 求更高的管理水平。如管理不当，反冲洗强度控制不好，会产生清新牌无烟煤滤料严重流失现象。要经常补充新的滤料。 5、为何臭氧、紫外线等消毒工艺后还需要加氯进行消毒？自来水加氯后，氯气与水反应生成的次氯酸有强氧化性，能杀菌消毒，成本较低．自来水加氯消毒后会产生各种氯化物，典型的如三氯甲烷，它被世界卫生组织确定为严重的致癌物．在用自来水烧开水，要煮沸3 分钟，让有害氯化物挥发一些，但不能煮沸过久，易产生亚硝酸盐等有害物质．优点：有消毒杀菌作用，成本低；缺点：5、什么叫自由沉淀、拥挤沉淀和絮凝沉淀？自由沉淀是指颗粒在沉淀过程中，彼此没有干扰，只受到颗粒本身在水中的重力和水流阻力的作用的沉淀；而拥挤沉淀是指颗粒在沉淀过程中，彼此相互干扰，或者受到容器壁的干扰的沉淀；利用絮凝剂使水中悬浮杂质形成较粗大的絮凝体，再通过自由沉淀的沉淀称为絮凝沉淀。 6若原水铁锰较高，采用超滤工艺能否达到处理效果？为什么？（1）直接超滤工艺对水中浊度、 藻类、细菌等污染物质有着较好的去除能力，去除率达到了97%以上。通过超滤膜的截留作用， 其出水浊度也仅为0.1 NTU左右，超滤工艺并不能有效的改善水中有机污染的状况。因此直接超滤出水完全可以保证对水中浊度、藻类、细菌、大肠菌群的去除。但对有机物消毒副产物去除效果有限，膜污染严重。6、理想沉淀池应符合哪些条件？根据理想沉淀条件，沉淀效率与池子深度、长度
环境工程课程设计 课题名称：传统活性污泥法中核心构筑物设计 院系： 完成时间： 2015 年 7月 5 日 环境工程学课程设计任务书 学生姓名 课题名称 传统活性污泥法中核心构筑物设计—初沉池和曝气池 设计条件： 某城区拟采用传统活性污泥法工艺处理其生活污水， 设计生活污水流量为100000m3/d； 为200mg/L，TP为5 mg/L，SS为250 mg/L，COD为450 mg/L ，进水水质：BOD 5 TN为20 mg/L。 出水水质要求：BOD 为20mg/L，COD为30 mg/L ,TP为1.0 mg/L，SS为20 5 mg/L，TN为5 mg/L。
排放标准：（GB8978-1996）《污水综合排放标准》 设计要求： 设计说明书一份(不少于5000字)，内容要求： (1)掌握传统活性污泥法二级污水处理厂主要构筑物的设计计算及计算机绘图方法，主要包括格栅、污泥泵房、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池、污泥浓缩池、以及高程的计算. (2)确定曝气池的尺寸，并对供气量进行计算。 (3)绘制曝气池的平面布置图和剖面图。 参考资料：参考资料： 1 1 张自杰.排水工程[M].北京：中国建筑工业出版社，1996 2 孙力平.污水处理新工艺与设计计算实例[M].北京：科学出版社,2001 3 娄金生编.水污染治理新工艺与设计[M]..北京：海洋出版社，1999，3 4 曾科，卜秋平，陆少鸣.污水处理厂设计与运行[M]..北京:化学工业出版社,2001 5 高廷耀,顾国维.水污染控制工程[M].北京：高等教育出版社，1999 6 张中和.排水工程设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1986 7郑兴灿. 污水生物除磷脱氮技术[M].北京：中国建筑工业出版社，1992 目录 1 引言 (3) 2.工艺选择 2.1传统活性污泥法的背景及现状 (4) 2.2工艺设计原始资料 (4) 3.设计计算
目录 设计任务书 (2) 设计计算说明书 (4) 第一章污水处理厂设计 第一节污水厂选址 (4) 第二节工艺流程 (4) 第二章处理构筑物工艺设计 第一节设计参数 (6) 第二节泵前中格栅设计 (6) 第三节污水提升泵房设计计 (8) 第四节泵后细格栅设计计算 (9) 第五节沉砂池设计计算 (10) 第六节辐流式初沉池设计计算 (12) 反应池设计计算 (14) 第七节O A/ 1 第八节向心辐流式二沉池设计计算 (16) 第九节剩余污泥泵房 (17) 第十节浓缩池 (18) 第十一节贮泥池 (20) 第十二节脱水机房 (21) 第三章处理厂设计 第一节污水处理厂的平面布置 (23) 第二节污水处理厂高程布置 (23) 参考文献 (26)
《水质工程学》课程设计任务书 一、设计题目 某计城市日处理污水量15万m 3污水处理工程设计 二、基本资料 1、污水水量、水质 （1）设计规模 设计日平均污水流量Q=150000m 3/d ； 设计最大小时流量Q max =8125m 3/h （2）进水水质 COD Cr =400mg/L ，BOD 5 =180mg/L ，SS = 300mg/L ，NH 3-N = 35mg/L 2、污水处理要求 污水经过二级处理后应符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准的B 标准 ，即： COD Cr ≤ 60mg/L ，BOD 5≤20mg/L ，SS≤20mg/L ，NH 3-N≤8mg/L 。 3、处理工艺流程 污水拟采用活性污泥法工艺处理，具体流程如下： 4、资料 市区全年主导风向为东北风，频率为18%，年平均风速2.55米/秒。污水处理厂场地标 高384.5~383.5米之间， 5、污水排水接纳河流资料： 该污水厂的出水直接排入厂区外部的河流，其最高洪水位（50年一遇）为380.0m ，常水位为378.0m ，枯水位为375.0m 。 三、设计任务 1、对处理构筑物选型做说明； 2、对主要处理设施（格栅、沉砂池、初沉池、生化池、污泥浓缩池）进行工艺计算（附必要的计算草图）； 3、按扩初标准，画出污水处理厂平面布置图，内容包括表示出处理厂的范围，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； 4、按扩初标准，画出污水处理厂工艺流程高程布置图，表示出原污水、各处理构筑物的高程关系、水位高度以及处理出水的出厂方式； 5、编写设计说明书、计算书。 四、设计成果 1、设计计算说明书一份； 2、设计图纸：污水处理厂平面布置图和污水处理厂工艺流程高程布置图各一张。 五、参考资料 1、《给水排水设计手册》第一、五、十、十一册 2、《环境工程设计手册》（水污染卷） 原污水 污泥浓缩池 污泥脱水机房 出水 格栅 污水泵房 沉砂池 二沉池 泥饼外运 曝气池 回流污泥
武汉理工大学 《环境工程学》课程设计指导书 适用专业：环境科学 指导教师：黄永炳黄敏 武汉理工大学资环学院 二O一一年六月
第一章 概论 课程设计是高等工科院校培养具有创新精神和实践能力的高级专业人才不可缺少的重要实践教学环节，是教学计划的重要组成部分，是对学生进行综合训练的重要阶段。通过课程设计，能够培养学生综合运用专业知识及相关知识的能力和工程实践能力，使学生受到工程师的基本训练，在查阅中外文献﹑资料收集及调查研究﹑计算机编程及应用﹑工程设计及图纸绘制﹑设计计算说明书的撰写等方面的能力得到一定的提高，进而提高学生适应实际工作需要的能力。 第一节 环境工程学课程设计基本要求 1．主要任务：学生应在教师指导下独立完成一项给定的设计任务，主要包括绘制一定数量的设计图纸，编写出符合要求的设计计算说明书。 2．知识要求：学生在课程设计工作中，应能综合运用工程学科的基本理论、基本知识和基本技能，去分析和解决水污染控制工程实际问题；能够进行设计计算说明和绘图。 3．能力培养要求：学生应学会依据课程设计任务，进行资料调研﹑收集﹑加工和整理，能够正确运用工具书；培养学生掌握水污染控制工程设计程序﹑方法和技术规范，提高水污染控制工程设计计算﹑图表绘制﹑设计计算说明书编写的能力。不仅能够绘图，而且能独立进行设计计算。 4．综合素质要求：通过课程设计，应使学生树立正确的设计思想，培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的科学作风，能遵守纪律，善于与他人合作和敬业精神，树立正确的工程观点﹑生产观点﹑经济观点和全局观点。 第二节 环境工程学课程设计题目的内容及来源 水处理单元构筑物工艺流程的设计计算题目有些来源于工程建设的实际课题，有些是有明确工程背景和实际意义的模拟课题。 第三节 环境工程学课程设计的阶段划分及应该达到的深度 （见课程设计指定参考书“给水排水工程专业毕业设计指南”，李亚峰，尹士君主编，化学工业出版社环境科学与工程出版中心出版；张林生主编，环境工程专业毕业设计指南，中国水利水电出版社，2002年参考书） 第四节 环境工程学课程设计所需的基础资料 有关的水质、水量由指导教师根据课程设计分组以及具体分组的内容区分分
2018年12月26日，北京交通大学市政与环境工程实验室发生爆炸燃烧，事故造成3人死亡。 按照市委、市政府领导指示精神，依据《中华人民共和国突发事件应对法》等有关法律、法规，市政府成立了由市应急管理局、市公安局、市教委、市人力社保局、市总工会、市消防总队和海淀区政府组成的事故调查组，并邀请市纪委市监委同步参与事故调查处理工作。 事故调查组按照“科学严谨、依法依规、实事求是、注重实效”和“四不放过”的原则，通过现场勘验、检测鉴定、调查取证、模拟实验，并委托化工、爆炸、刑侦、火灾调查有关领域专家组成专家组进行深入分析和反复论证，查明了事故发生的经过和原因，认定了事故性质和责任，并提出了对有关责任人员和单位的处理建议及事故防范和整改措施。现将有关情况报告如下： 一、事故基本情况 （一）事故现场情况 事故现场位于北京交通大学东校区东教2号楼。该建筑为砖混结构，中间两层建筑为市政与环境工程实验室（以下简称“环境实验室”），东西两侧三层建筑为电教教室（内部与环境实验室不连通）。环境实验室一层由西向东依次为模
型室、综合实验室（西南侧与模型室连通）、微生物实验室、药品室、大型仪器平台；二层由西向东分别为水质工程学Ⅱ、水质工程学Ⅰ、流体力学、环境监测实验室；一层南侧设有5个南向出入口；一、二层由东、西两个楼梯间连接；一层模型室和综合实验室南墙外码放9个集装箱（建筑布局详见下图）。 （二）事发项目情况 事发项目为北京交通大学垃圾渗滤液污水处理横向科研项目，由北京交通大学所属北京交大创新科技中心和北京京华清源环保科技有限公司合作开展，目的是制作垃圾渗滤液硝化载体。该项目由北京交通大学土木建筑工程学院市政与环境工程系教授李德生申请立项，经学校批准，并由李德生负责实施。 2018年11月至12月期间，李德生与北京京华清源环保科技有限公司签订技术合作协议；北京交大创新科技中心和北京京华清源环保科技有限公司签订销售合同，约定15天
水质工程学课程设计
一．总论 1.1 设计任务及要求 净水厂课程设计的目的在于加深理解所学专业理论，培养运用所学知识综合分析和解决实际工程设计问题的初步能力，在设计、运算、绘图、查阅资料和设计手册以及使用设计规范等基本技能上得到初步训练和提高。 课程设计的内容是根据所给资料，设计一座城市净水厂，要求对主要处理构筑物的工艺尺寸进行计算，确定水厂平面布置和高程布置，最后绘出水厂平面布置图、高程布置图和某个单项处理构筑物（絮凝沉淀池、澄清池或滤池）的工艺设计图（达到初步设计的深度），并简要写出一份设计计算说明书。 1.2 基本资料 1.2.1 水厂规模 该水厂总设计规模为5万m3/d，分两期建设，近期工程供水能力5万m3/d,，远期工程供水能力为10万m3/d。近期工程设计征地时考虑远期工程用地，预留出远期工程用地。 1.2.2 原水水质资料 水源为河流地面水，原水水质分析资料如下：
1.2.3 厂区地形 地形比例1:500，按平坦地形和平整后的设计地面高程32.00m设计，水源取水口位于水厂东北方向150m，水厂位于城市北面1km。 1.2.4 工程地质资料 表土砂质粘土细砂中砂粗砂粗砂砾石粘土砂岩石层 1m 1.5m 1 m 2 m 0.8m 1 m 2 m 土壤承载力:20 t/m2. (2)地震计算强度为186.2kPa。 (3)地震烈度为9度以下。 (4)地下水质对各类水泥均无侵蚀作用。 序号项目单位数量备注 1 历年最高水位m 34.38 黄海高程系统，下同 2 历年最低水位m 21.47 频率1％ 3 历年平均水位m 24.64 4 历年最大流量m3/s 14600 5 历年最小流量m3/s 180 6 历年平均流量m3/s 1340 7 历年最大含砂量kg/m3 4.82 8 历年最大流速m/s 4.00 9 历年每日最大水位涨落m/d 5.69 10 历年三小时最大水位涨落m/3h 1.04 地下水位：在地面以下1.8m 1.2.6 气象资料 该市位于亚热带，气候温和，年平均气温15.90C，七月极端最高温度达390C，一月极端最低温度－15.30C，年平均降雨量954.1mm，年平均降雨日数117.6天，历年最大日量降雨量328.4mm。常年主导风向为东北偏北（NNE），静风频率为12％，年平均风速为3.4m/s。土壤冰冻深度：0.4m。