(整理)大学水处理课程设计
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目录第1章水处理控制系统 (1)1.1 水处理控制系统的背景及其说明 (1)1.2 CAD流程图 (2)第2章控制系统方案设计 (3)2.1 控制系统类型的选择 (3)2.2 I/O端口的分配 (4)2.3 水处理控制系统硬件接线图 (6)2.4 水处理控制系统的梯形图设计 (7)第3章控制系统仪表选型 (9)3.1 检测元件选型 (9)3.2 执行元件 (10)第4章课程设计心得 (18)参考文献 (19)附录 (20)第1章水处理控制系统1.1 水处理控制系统的背景及其说明我国是个缺水的国家,人均水资源占有量仅为世界人均占有量的1/4。
而且我国的水资源在时空和地域分布上的分布不均匀,更加重了实际的缺水情况。
因此近些年来我国城市水资源进一步紧张,许多城市严重缺水。
与此同时,水资源污染却日益严重,因此许多工厂都建立自己的自来水处理厂,来改变目前水资源紧缺且污染的现状。
我国城市污水处理事业是在80年代初逐步发展起来的,经过几十年的发展已经初具规模。
但是,与国外同期的工业污水处理厂相比较,始终存在效率低、自动化程度低、能耗高且运行费用高等缺点。
随着全球能源供应紧张和对自动化程度要求的不断增加,我国的自来水处理厂必然向着高度自动化和无人职守的方向发展。
环境保护问题日益成为影响和制约人类社会发展的因素之一。
随着工业的不断发展和城市人口的急剧增加,大量工业和生活污水未经处理流入江河湖海,使环境和饮用水被严重污染。
因此,建立高度自动化的自来水处理厂是解决供水问题的有效途径,水处理已经长了成了生活中不可或缺的的一部分。
水处理是提供工业或民业用水的常用办法,处理过程是通过滤池过滤,滤池工作一定时间就要进行反冲洗,反冲洗过程要求按一定的时序控制风机的启停及各类的开与关,阀门动作顺序要求严格.某水源工程一期设计8个滤池,每个滤池有6个控制阀,而滤池的反冲洗过程要求同一时间不能有两个滤池同时冲洗,采用手动控制时工人的劳动强度大,难免出现误动作,对此特定的过程选用一定的可编程控制器进行控制,经实践检验系统运行可靠,效果良好。
水处理课程设计引言:水是生命之源,对于人类和环境的健康至关重要。
而随着人口的增加和工业的发展,水污染问题日益突出。
水处理技术的研究和应用成为当今社会亟需解决的问题之一。
本文将以水处理课程设计为主题,从理论到实践,介绍水处理课程的内容和教学设计,以培养学生对水处理技术的理解和应用能力,为解决水污染问题做出贡献。
一、课程背景和目标在课程设计的开始,首先需要明确水处理课程的背景和目标。
水处理课程旨在培养学生对于水处理技术的理解和应用能力,使其具备解决水污染问题的能力。
通过本课程的学习,学生将掌握水污染的原因和危害、常见的水处理方法以及水处理设备的工作原理等知识,并能够运用所学的理论知识解决实际的水处理问题。
二、课程内容和教学方法1. 水污染的原因和危害:通过讲授水污染的来源和种类,让学生了解不同污染物对人类和环境的危害,引起学生对水污染问题的重视。
2. 水处理方法:介绍常见的水处理方法,如物理处理、化学处理和生物处理等,让学生了解各种方法的原理和适用范围,并通过案例分析,培养学生解决实际问题的能力。
3. 水处理设备:讲解水处理设备的工作原理和使用方法,如过滤器、沉淀池、膜分离设备等,让学生了解设备的结构和功能,并进行实际操作,提高学生的实践能力。
4. 水处理工艺流程设计:通过案例分析和小组讨论,让学生学习如何设计水处理工艺流程,考虑到不同的污染物和水质要求,提高学生的综合分析和解决问题的能力。
5. 现代水处理技术:介绍一些新兴的水处理技术,如高级氧化技术、膜技术等,让学生了解最新的研究进展和应用情况,培养学生的创新意识和科研能力。
三、实践环节和实验室建设为了使学生能够将理论知识应用到实践中,课程设计中应设置相应的实践环节和实验室建设。
实践环节可以包括实地考察、实验操作和工程设计等。
通过实践环节的设置,学生可以亲身体验水处理工作的真实情况,加深对理论知识的理解和掌握。
同时,建设齐全的实验室设施也是课程设计的重要一环,可以提供学生进行实验操作和研究的场所,培养学生的实践能力和科研能力。
环境2007级污水处理厂课程设计题目污水处理厂课程设计任务书(1)一、设计题目城市污水处理厂设计二、课程设计的目的与要求(1) 本设计是水污染控制工程教学中一个重要的实践环节,要求综合运用所学的有关知识,在设计中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。
(2)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。
(3)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)。
(4)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。
三、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;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;5.按施工图标准画出曝气池的平面、立面和剖面图;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;7.编写设计说明书、计算书。
四、规划及污水水量、水质根据城市总体规划,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;2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25℃(夏季)和15℃左右(冬季);(4)工业废水的水质不影响生物处理。
水处理课程设计水处理课程设计一、设计目的本课程设计旨在通过学习水处理技术的基本概念、原理和应用,培养学生对于水处理技术的理解和应用能力,为其将来从事相关领域的工作做好准备。
二、教学内容1. 水质分析与评价2. 水处理工艺与设备3. 水处理过程控制4. 水环境保护与治理三、教学方法1. 理论教学:采用讲授、演示等方式,让学生了解水处理技术的基本概念和原理。
2. 实验教学:通过实验操作,让学生掌握水质分析方法和水处理设备的使用。
3. 课外阅读:要求学生阅读相关文献,并进行思考和讨论。
四、实验内容1. 水质分析实验:包括pH值测定、溶氧量测定、电导率测定等。
2. 混凝沉淀实验:通过加入混凝剂使悬浮物聚集成团并沉降下来,从而达到去除杂质的目的。
3. 过滤实验:利用滤料对水中悬浮物和微生物进行过滤,达到去除杂质的目的。
4. 活性炭吸附实验:利用活性炭对水中有机物进行吸附,从而达到去除有机污染物的目的。
五、考核方式1. 平时表现:包括课堂表现、实验操作等。
2. 课程论文:要求学生撰写一篇关于水处理技术应用的论文,展示其对于该领域的理解和应用能力。
3. 实验报告:要求学生撰写实验报告,展示其对于水质分析和水处理技术的掌握程度。
六、教学资源1. 教材:《水处理技术》2. 实验设备:pH计、溶氧仪、电导率计、混凝剂等。
3. 参考文献:《环境化学》、《环境科学与工程》等。
七、教学进度安排第一周:水质分析与评价第二周:混凝沉淀实验第三周:过滤实验第四周:活性炭吸附实验第五周-第十五周:水处理工艺与设备;水处理过程控制;水环境保护与治理第十六周:论文撰写与提交第十七周:实验报告撰写与提交八、总结通过本课程的学习,学生将掌握水处理技术的基本概念和原理,了解水质分析方法和水处理设备的使用,培养对于水环境保护和治理的意识,提高其应用水处理技术解决实际问题的能力。
水处理工程技术课程设计一、选题背景随着工业化进程和城市化进程的加快,水资源的供应和污水的处理越来越成为人们关注的话题。
尤其是在一些水资源短缺的地区,更需要科学、有效地进行水资源的利用和污水的处理。
因此,水处理工程技术的研究和应用显得尤为重要。
本次课程设计旨在让学生通过自主设计和实践操作,掌握水处理工程技术的基本原理和方法,加深对这一领域的认识和理解。
二、设计目标1.了解水的基本物理化学性质和污染形式,初步认识水处理工程技术的重要性和必要性;2.掌握常见的水处理工程处理方法和技术,包括自然处理法、物理处理法、化学处理法等;3.通过课堂讲解和实验操作,了解和掌握不同水处理技术的特点和优缺点,为后续的实践应用打下基础;4.开展实践操作,通过模拟实际情况,提高学生的实践操作能力,加深对水处理工程技术的理解和掌握。
三、设计模块模块一:理论基础1.水的基本物理化学性质;2.水污染的形式及来源;3.水处理工程技术的发展历程和现状;4.常见水处理工程的分类和处理原理。
模块二:实验操作1.自然处理法实验:通过植物、泥炭、沼泽等材料模拟环境中的自然处理过程,观察水的处理效果;2.物理处理法实验:通过沉淀法、过滤法等物理处理方法,处理模拟的污水,观察水的处理效果;3.化学处理法实验:通过加入化学试剂,如氯化铁、聚合氯化铝等,进行化学处理实验,观察水的处理效果。
模块三:实践应用1.根据市区块居民区地理位置和人口情况,设计一套适合当地居民使用的污水处理工艺流程;2.分析当地污水处理厂治理效果,确定改进建议并撰写报告;3.参观当地污水处理厂,了解现场处理工艺和设备运行情况。
四、课程特点1.理论基础与实验操作相结合,使学生对水处理工程技术有更深入的认识和理解;2.课程设计围绕解决实际问题和提升学生实践操作能力,注重实际应用;3.课程引入了当地污水处理厂的参观实践环节,使学生直观地了解水处理工程技术的应用和实践。
五、学生评价通过本次课程设计,学生们不仅掌握了水处理工程技术的基本理论和处理方法,还积累了实践操作经验,提高了实践操作能力。
课程名称:环境科学与工程授课对象:环境科学与工程专业本科生授课时间:2课时教学目标:1. 理解水处理的基本概念和重要性。
2. 掌握水处理的基本原理和常用方法。
3. 了解水处理技术的发展趋势和最新研究进展。
4. 培养学生分析和解决实际水处理问题的能力。
教学内容:一、引言1. 水资源的现状和重要性2. 水污染的来源和危害3. 水处理技术的意义二、水处理的基本原理1. 水处理的基本流程2. 物理处理方法- 沉淀- 滤过- 吸附3. 化学处理方法- 氧化还原- 离子交换- 膜分离技术4. 生物处理方法- 好氧生物处理- 厌氧生物处理三、水处理技术的应用1. 生活污水处理的实例2. 工业废水处理的实例3. 饮用水处理的实例四、水处理技术的发展趋势1. 新型水处理技术的研发2. 水处理设备的创新3. 水处理行业的可持续发展教学过程:第一课时:一、导入1. 引导学生思考水资源的重要性,引出水处理技术的必要性。
二、讲解水处理的基本原理1. 介绍水处理的基本流程,包括预处理、主处理和深度处理。
2. 讲解物理处理方法,如沉淀、滤过、吸附等。
3. 讲解化学处理方法,如氧化还原、离子交换、膜分离技术等。
4. 讲解生物处理方法,如好氧生物处理、厌氧生物处理等。
三、讨论与案例分析1. 引导学生分组讨论水处理技术在生活污水、工业废水和饮用水处理中的应用。
2. 分析典型案例,让学生了解水处理技术的实际应用。
第二课时:一、讲解水处理技术的发展趋势1. 介绍新型水处理技术的研发进展。
2. 讲解水处理设备的创新。
3. 讨论水处理行业的可持续发展。
二、总结与回顾1. 回顾本节课的主要内容,强调水处理技术的原理和应用。
2. 强调水处理技术在水资源保护和水环境治理中的重要作用。
三、作业布置1. 阅读相关文献,了解水处理技术的新进展。
2. 分析一个实际水处理案例,撰写一份报告。
教学评价:1. 课堂表现:学生参与讨论、提问和回答问题的积极性。
水处理工程(一)课程设计说明书题目:某净水厂工艺设计专业:给水排水工程前言水是人类生命的源泉,科学用水是人类社会发展史上最重要的社会活动和生产活动内容之一,为保证人们能够正常生活,供水系统就变的非常重要。
水质工程学是给水排水工程专业的主要专业课程之一。
它是一门为工业与民用建筑提供必需的生产条件和舒适、卫生、安全的生活环境的应用科学。
课程设计是巩固课本知识与联系实际工程的重要手段,设计的好坏能直接反映大家对这么课程的理解程度。
净水处理厂是一个在城市发展过程中起到决定性作用的单位,水质问题直接决定了城市居民的生产生活的安全性,因此,合理的安排水厂布置,科学的选择水处理构筑物是非常有必要的。
在设计过程中,我们会用到给水排水专业的很多设计手册及设计规范,通过对有关书籍的查阅,能够了解到以前不知道的专业知识,使个人的能力得到进一步提高。
设计中所涉及的有水处理工艺、水处理构筑物及构筑物高程的控制与特点、水厂整体性布置、水处理过程中遇到的相关问题等,因为设计属于初步设计,所以在设计中会出现有些地方说明不清楚或者错误的,自己会继续努力,尽最大可能做出一份合格的设计说明。
ForewordWater is the source of human life, the scientific development of human society in the history of water is the most important social events and activities of production, to ensure that people are able to live a normal life, water supply system becomes very important.Water quality engineering is the main water supply and drainage engineering one of professional courses. It is an industrial and civil buildings provide the necessary production conditions and comfortable, healthy and safe living environment for applied science.Course is designed to consolidate knowledge and practice engineering textbooks important means to design quality so everyone can directly reflect the level of understanding of the course. Is a water treatment plant in the city has played a decisive role in the development process units, water quality directly determines the production of urban residents living security, therefore, reasonable arrangements for water plant layout, scientific choice treatment structures are very necessary. In the design process, we will use a lot of water supply and drainage design manuals and professional design, through inspection about books, can understand the expertise did not know the individual's capacity has been further improved.Involved in the design of a water treatment process, water control structures and structures and characteristics of elevation, water overallarrangement, water-related issues encountered in the process, etc., because of the design of a preliminary design, so the design will appear some places unclear or erroneous instructions, they will continue their efforts to the maximum extent possible to make a qualified design specification.目录1工程概况及设计任务 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 设计基础资料 (1)1.3 设计内容 (2)2 净水厂处理工艺的确定 (4)2.1 设计规模 (4)2.2工艺流程 (4)3 水处理构筑物设计与计算 (10)3.1 混凝 (10)3.2配水井 (11)3.3混合设备的设计 (12)3.4 絮凝池 (13)3.5平流式沉淀池 (15)3.6普通快滤池 (19)3.7清水池 (23)3.8 管道系统 (23)3.8 加氯间 (25)4 净水厂平面及高程布置 (26)4.1 净水厂平面布置 (26)4.2 净水厂高程布置 (26)5 总结 (29)参考文献 (30)1工程概况及设计任务1.1 设计任务某城镇净水厂工艺设计1.2 设计基础资料1、城市用水量158000 m3/d。
水处理工程课程设计报告水处理工程课程设计报告一、课程设计的目的和意义水是人类生活和工业生产必不可少的重要资源,它的处理和利用成为了当今社会必须解决的问题。
本课程设计旨在通过课程的学习和设计,学生可以全面了解水处理工程的基本原理、技术和应用,培养学生综合运用理论知识、技术手段和实际操作技能解决实际问题的能力,为未来的工作和研究打下坚实的基础。
二、设计内容和方法本课程设计主要包括两个内容方面:1、基础理论部分此部分主要介绍水处理的基本原理,包括水的性质和污染特点、水处理工艺流程、污染物去除和分离的原理、水处理设备和操作等。
这是本课程设计中最基本的部分,学生需要通过教学讲授和自主学习,了解课程设计所需要的相关理论知识。
2、综合设计部分这是本课程设计的重点,也是本课程的核心内容。
设计的主要目的在于让学生将所学到的理论知识进行实践操作,综合运用理论知识和实践经验解决实际问题。
个人认为,此部分设计可从以下几个方面入手:(1)选题部分。
好的选题能够为设计的进展提供很好的支持,也是学生成就感的一个来源。
选题范围可以涵盖集中供水、废水处理、再生水利用、水质监测和治理等。
(2)设计流程部分。
设计流程是设计的关键,它需要根据选题确定设计方案、设计目标、操作方法和实验数据处理、结果分析和评价。
设计流程可以涉及到的范围包括水质分析、水处理工艺选型、设备和工艺参数确定等。
(3)数据处理及报告部分。
设计完成后,需要让学生将实验数据进行整理、处理和分析,最终形成一份设计报告。
报告内容可以包括设计目的、设计方案、设计过程、数据处理和结果分析及评价等。
三、教学方法和手段本课程设计需要采用多种教学方法和手段,互相支撑和补充,为学生提供多方位的学习和操作机会。
(1)教学讲解、课程笔记和教材研读。
这是学生了解和掌握理论知识的基本方式。
(2)实验操作和模拟实验。
在实验室环境下,学生需要亲自操作和实践所学到的知识,模拟实验可以将学生所学知识和实际操作经验相结合,更好的培养学生的实际操作能力。
水处理工程课程设计1. 简介水处理是一个非常重要的领域,它不仅涉及到人类的健康和生存,也涉及到环境保护和可持续发展。
水处理工程作为一门综合性学科,涉及的内容非常广泛,包括从水源净化、输水、储水、分配,到废水收集、处理、排放等方面。
为了更好地了解这个领域,我们进行了一次水处理工程课程设计。
2. 研究内容本次水处理工程课程设计的研究内容包括以下几个方面:2.1 水质分析水质分析是水处理工程的基础,它是了解水的污染程度和水处理工艺选型的基础。
我们选择了一些常见的水源进行采样,并对水样进行了全面的水质分析,包括浊度、氨氮、总磷、总氮等指标。
通过水质分析,我们可以了解各样品的水质情况,并进一步确定水处理工厂的工艺路线。
2.2 水处理工艺设计在进行水处理工艺设计时,我们根据分析结果选择了适当的工艺流程。
其中,我们采用了混凝-沉淀-过滤等传统的水处理工艺,也尝试了新型的反渗透、纳滤等技术。
通过对不同工艺的比较,我们得出了一份最佳的方案,并建立了相应的工艺流程图。
2.3 滤料性能测试由于滤料是水处理中重要的一环,我们进行了一系列的滤料性能测试。
其中,我们测试了滤料的孔径分布、透过率、自洁能力等指标。
通过这些测试,我们可以更好地了解不同滤料的性能表现,并选择最适合的滤料种类。
2.4 生产工艺控制生产工艺控制是确保水处理工厂正常运行的关键。
我们设计了一套有效的生产工艺控制方法,包括建立生产计划、设定生产标准、制定应急预案等方面。
通过这些方法,我们可以确保水处理工厂的生产质量和稳定性。
3. 实验结果通过对水质分析、水处理工艺设计、滤料性能测试和生产工艺控制等方面的研究,我们得出了以下实验结果:•我们选用的水源符合国家的生活饮用水标准,经过一定的水处理工艺可以得到高质量的饮用水。
•经过多次实验比较,我们选择的混凝-沉淀-过滤工艺在效果和成本方面优于其他工艺。
•经过滤料性能测试,我们选择的滤料种类可以有效去除水中的浊度和有机物。
水处理工程课程设计报告本文就是一篇关于“水处理工程课程设计报告”的文档,将从选题背景、课程内容、实践要求、方案创新四个方面来阐述该课程设计报告的内容。
一、选题背景随着城市化进程的加速和工业化水平的提高,各种污染物质大量排放,使得水资源污染和短缺问题日益突出。
水处理工程的研究和应用已经成为解决当前水污染问题的关键环节。
水处理工程课程设计是培养相关专业学生的基础,也是提升学生综合素质的宝贵机会。
二、课程内容1. 水处理工程概述本章重点介绍水处理工程领域的基本概念、发展历程以及主流技术和处理方法等知识点,为后续章节的学习做铺垫,并为学生提供更加深入和全面的了解基础。
2. 水质分析与评价学习本章,有助于学生了解水资源的重要性和意义,以及全球面临的水污染问题。
同时,本章节的知识也为后续学习中的污染物识别、检测、监测和评价等提供必要依据。
3. 水处理技术讲授本章节,需要综合涉及水处理的基本要素:污染物的种类、性质和特征;水处理的基本流程和方法;水处理技术的优劣比较等。
学生要掌握不同水处理技术的适用范围、优缺点和实施方法,并能够在实践中进行灵活应用。
4. 水处理工程设计学习本章节,引导学生掌握水处理工程设计的基本理论和方法,了解各种水处理工程的设计依据和要求,以及基本的设计计算方法。
并联合实际案例分析,提高学生的实践能力和工程设计水平。
三、实践要求在课程设计的过程中,还需要注重实践要求。
具体做法是引导学生利用实验室或场地中的设备进行水质分析和处理实验,从设计、操作、记录和掌握实验结果等方面加深对理论知识的理解和掌握。
此外,可以组织学生参观实际水处理工程项目场地,了解工程的实施情况,提高学生实践操作技能和分析能力。
四、方案创新为了提高学生综合素质,引导学生自主思考、创新不断地提升课程的质量和效果,本课程设计报告内容中还包括方案创新。
方案创新的目标是鼓励学生充分挖掘和发掘各类问题,进而通过组织相关调查研究、设计新型处理方案、模拟仿真和验证等方式,不断提高课程的实用性和适应性。
水处理课程设计怎么搞一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握水处理的基本原理、方法和工艺,了解水处理的现状和趋势,提高学生的环保意识和实践能力。
具体来说,知识目标包括:掌握水的净化原理、污水处理技术、水资源保护等方面的知识;技能目标包括:能够运用所学知识分析和解决实际水处理问题,具备一定的 water treatment design and operation ability;情感态度价值观目标包括:增强环保意识,提高对水资源的珍惜和保护意识,培养负责任的公民素质。
二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括水处理的基本原理、常用处理技术和工艺、水资源保护和可持续发展等。
具体安排如下:1.教材第一章:水处理基础,介绍水的性质、污染源和污染物;2.教材第二章:物理处理法,包括沉淀、过滤、浮选等方法;3.教材第三章:化学处理法,包括中和、氧化、还原等方法;4.教材第四章:生物处理法,包括好氧、厌氧、兼性厌氧等方法;5.教材第五章:污水处理工艺,包括活性污泥法、生物膜法等;6.教材第六章:水资源保护和可持续发展,介绍水资源的利用和保护措施,强调可持续发展的重要性。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体运用如下:1.讲授法:用于讲解基本概念、原理和工艺;2.讨论法:用于探讨水处理技术的发展趋势、水资源保护等问题;3.案例分析法:分析实际水处理工程案例,提高学生解决实际问题的能力;4.实验法:进行水处理实验,培养学生的实践能力和科学素养。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。
具体准备如下:1.教材:选用权威、实用的水处理教材,为学生提供系统的理论知识;2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系;3.多媒体资料:制作精美的课件、视频等资料,提高课堂教学效果;4.实验设备:配置齐全的实验设备,确保学生能够进行实践活动。
《水处理工程》课程设计指导、任务书一、设计的目的与要求课程设计的目的,在于培养学生水处理方面的知识解决实际问题,完成某水厂的初步设计,提高制图、计算和使用规范与查阅技术资料的能力。
设计时,要做到技术上可行,经济上合理。
因此,学生要深入有关课程,充分理解其基本原理。
在此基础上,学会独立查阅有关规范、手册等技术文献,确定合理的设计方案。
要求设计计算正确、图面清晰,说明书简明扼要,文字通顺,重点突出,论证有充分根据,并且编排有序。
采用铅笔图绘制或CAD辅助设计绘图均可。
课程设计计算书字体搭配合理,序号编排规范;字体均采用宋体、行间距均为1.5倍,主要内容字体均为小四。
课程设计计算书应插入页码,应有结语或设计总结,应有相应的参考资料,并装订成册。
二、设计的原始资料1、水源水厂以钱塘江水为水源,流量为5000m3/s以上,枯水年平均泄水量300m3/s(95%保证率)。
水质良好,按地面水环境质量标准评价属I~Ⅱ级。
源水浊度3.2—7000NTU;温度5~32℃;色度10~30度;氯化物3—4370mg/L,铁0.05~0.8mg/l;锰0.05~0.10rug /L;总细菌280—7300个/mL;总大肠菌群740~9600个/L。
2.处理目标出厂水浊度小于0.5NTU,并口感良好,各项水质指标达到“城市供水行业2000年科技进步规划”要求中第一类水厂标准和《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)。
3、水厂概况水厂厂址地面基本平坦,绝对标高6.5米,相对标高为±0.00米;水厂占地面积:长×宽=150×80米。
4、自然资料(1)气象该地区常年主导风向为:东;最高气温41。
C,最低气温—3。
C平均气温28。
C。
(2)地质条件表层为砂质粘土,水厂内地下水水位-1.2m米,最大冰冻深度0.1m。
5、设计处理能力5万m3/d(水厂自用水量按5%计)三、工艺流程建议采用稳妥可靠、适应性强、操作简单、管理方便的处理工艺。
目录第1章水处理控制系统 (1)1.1 水处理控制系统的背景及其说明 (1)1.2 CAD流程图 (2)第2章控制系统方案设计 (4)2.1 控制系统类型的选择 (4)2.2 I/O端口的分配 (6)2.3 水处理控制系统硬件接线图 (8)2.4 水处理控制系统的梯形图设计 (9)第3章控制系统仪表选型 (12)3.1 检测元件选型 (12)3.2 执行元件 (14)第4章课程设计心得 (25)参考文献 (26)附录 (27)第1章水处理控制系统1.1 水处理控制系统的背景及其说明我国是个缺水的国家,人均水资源占有量仅为世界人均占有量的1/4。
而且我国的水资源在时空和地域分布上的分布不均匀,更加重了实际的缺水情况。
因此近些年来我国城市水资源进一步紧张,许多城市严重缺水。
与此同时,水资源污染却日益严重,因此许多工厂都建立自己的自来水处理厂,来改变目前水资源紧缺且污染的现状。
我国城市污水处理事业是在80年代初逐步发展起来的,经过几十年的发展已经初具规模。
但是,与国外同期的工业污水处理厂相比较,始终存在效率低、自动化程度低、能耗高且运行费用高等缺点。
随着全球能源供应紧张和对自动化程度要求的不断增加,我国的自来水处理厂必然向着高度自动化和无人职守的方向发展。
环境保护问题日益成为影响和制约人类社会发展的因素之一。
随着工业的不断发展和城市人口的急剧增加,大量工业和生活污水未经处理流入江河湖海,使环境和饮用水被严重污染。
因此,建立高度自动化的自来水处理厂是解决供水问题的有效途径,水处理已经长了成了生活中不可或缺的的一部分。
水处理是提供工业或民业用水的常用办法,处理过程是通过滤池过滤,滤池工作一定时间就要进行反冲洗,反冲洗过程要求按一定的时序控制风机的启停及各类的开与关,阀门动作顺序要求严格.某水源工程一期设计8个滤池,每个滤池有6个控制阀,而滤池的反冲洗过程要求同一时间不能有两个滤池同时冲洗,采用手动控制时工人的劳动强度大,难免出现误动作,对此特定的过程选用一定的可编程控制器进行控制,经实践检验系统运行可靠,效果良好。
给水处理课程设计书一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握给水处理的基本原理、工艺流程和操作方法,培养学生对给水处理技术的理解和应用能力。
具体目标如下:1.知识目标:(1)掌握给水处理的基本原理,包括物理、化学和生物处理方法。
(2)了解给水处理工艺流程,包括原水预处理、常规处理和深度处理。
(3)熟悉给水处理设备的操作和维护方法。
2.技能目标:(1)能够分析给水处理过程中出现的问题,并提出解决方案。
(2)具备给水处理工艺设计和优化能力。
(3)能够独立完成给水处理设备的操作和维护。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对水资源保护和水质安全的重视。
(2)增强学生对给水处理行业的社会责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括给水处理的基本原理、工艺流程和操作方法。
具体内容如下:1.给水处理基本原理:(1)物理处理方法:沉淀、过滤、浮选等。
(2)化学处理方法:消毒、氧化、还原等。
(3)生物处理方法:活性污泥法、生物膜法等。
2.给水处理工艺流程:(1)原水预处理:预氧化、预沉等。
(2)常规处理:沉淀、过滤、消毒等。
(3)深度处理:活性炭吸附、膜分离等。
3.给水处理设备操作与维护:(1)设备操作:泵、风机、搅拌器等。
(2)设备维护:清洗、检修、更换零部件等。
三、教学方法本课程采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性。
具体方法如下:1.讲授法:讲解给水处理的基本原理、工艺流程和操作方法。
2.讨论法:学生讨论给水处理过程中出现的问题及解决方案。
3.案例分析法:分析实际案例,使学生更好地理解给水处理技术。
4.实验法:安排实验课程,培养学生的动手能力和实践能力。
四、教学资源为实现教学目标,本课程需要准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的给水处理教材。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的课件、视频等,提高教学质量。
4.实验设备:配置齐全的实验设备,确保实验教学的顺利进行。
目录第1章水处理控制系统 (1)1.1水处理控制系统的背景及其说明 (1)1.2 CAD流程图 (2)第2章控制系统方案设计 (3)2.1控制系统类型的选择 (3)2.2I/O端口的分配 (4)2.3水处理控制系统硬件接线图 (6)2.4水处理控制系统的梯形图设计 (7)第3章控制系统仪表选型 (9)3.1 检测元件选型 (9)3.2执行元件 (10)第4章课程设计心得 (18)参考文献 (19)附录 (20)第1章水处理控制系统1.1水处理控制系统的背景及其说明我国是个缺水的国家,人均水资源占有量仅为世界人均占有量的1/4。
而且我国的水资源在时空和地域分布上的分布不均匀,更加重了实际的缺水情况。
因此近些年来我国城市水资源进一步紧张,许多城市严重缺水。
与此同时,水资源污染却日益严重,因此许多工厂都建立自己的自来水处理厂,来改变目前水资源紧缺且污染的现状。
我国城市污水处理事业是在80年代初逐步发展起来的,经过几十年的发展已经初具规模。
但是,与国外同期的工业污水处理厂相比较,始终存在效率低、自动化程度低、能耗高且运行费用高等缺点。
随着全球能源供应紧张和对自动化程度要求的不断增加,我国的自来水处理厂必然向着高度自动化和无人职守的方向发展。
环境保护问题日益成为影响和制约人类社会发展的因素之一。
随着工业的不断发展和城市人口的急剧增加,大量工业和生活污水未经处理流入江河湖海,使环境和饮用水被严重污染。
因此,建立高度自动化的自来水处理厂是解决供水问题的有效途径,水处理已经长了成了生活中不可或缺的的一部分。
水处理是提供工业或民业用水的常用办法,处理过程是通过滤池过滤,滤池工作一定时间就要进行反冲洗,反冲洗过程要求按一定的时序控制风机的启停及各类的开与关,阀门动作顺序要求严格.某水源工程一期设计8个滤池,每个滤池有6个控制阀,而滤池的反冲洗过程要求同一时间不能有两个滤池同时冲洗,采用手动控制时工人的劳动强度大,难免出现误动作,对此特定的过程选用一定的可编程控制器进行控制,经实践检验系统运行可靠,效果良好。
在系统投运时,首先根据江水的浑浊度设置每个滤池冲洗时间间隔,即设置计数器和计时器的计数和计时值.时间间隔过长易出现滤池大高液位现象,过短造成滤池冲洗过于频繁,风机启动频繁减少设备的使用寿命.投运时根据当时江水的状况设置时间间隔为12h,运行效果良好.因在软件设计时全面考虑了边界条件,可一次性将8个滤池的手动开关打到自动状态.因每个滤池的冲洗周期均为12h,同时切换为自动状态,会出现两个或两个以上的滤池同时冲洗,程序中设置了自动优选功能,做到每次只有一个滤池冲洗,保证运行安全可靠。
1.2 CAD流程图图1-1 CAD流程图第2章控制系统方案设计2.1控制系统类型的选择在控制系统逻辑关系较复杂(需要大量中间继电器、时间继电器、计数器等),工艺流程和产品改型较频繁,需要进行数据处理和信息管理(有数据运算,模拟量的控制,PID调节等),系统要求有较高的可靠性,准备实现工厂自动化联网等情况下,所以使用PLC控制是很必要的。
目前,国内外众多的生产厂家提供了多中系列功能各异的PLC产品,一般选择机型要以满足系统功能需要为宗旨,不要盲目贪大求全,以免造成投资和设备资源的浪费。
可从以下几个方面来考虑机型的选择:1、对输入/输出的选择要先弄清楚控制系统的I/O总点数,再按实际所需总点数的15~20%留出备量(为系统的改造等留有余地)后确定所需PLC的点数。
另外要注意,一些高密度输入点的模块对同时接通的输入点数有限制,一般同时接通的输入点不得超过总输入点的60%;PLC每个处处点的驱动能力也是有限的,有的PLC其每点处处电流的大小还随所加负载电压的不同而异;一般PLC的允许处处电流随环境温度的升高而有所降低等。
PLC的输出点可分为共点式、分组式和隔离式几种接法。
隔离式的各组输出点之间可以采用不同的电压种类和电压等级,但这种PLC平均每点的价格较高。
如果输出信号之间不需要隔离,则应选择前两种输出方式的PLC。
2、对存储量的选择对存储容量只能作粗略的估算,在仅对开关量进行控制的系统中,可以用入总点数乘10字/点+输出总点数乘5字/点来估算;计数器/定时器按(3~5)字/个估算;有运算处理按(5~10)字/量估算;在有模拟量输入/输出的系统中,可以按每输入/一路模拟量约需(80~100)字左右的存储容量来估算;有通信处理时按每个接口200字以上的数量粗略估算。
最后,一般按估算容量的50~100%留有裕量。
对缺乏经验的设计者,选择容量时留有大量的裕量要大些。
3、对I/O响应时间的选择PLC的I/O响应时间包括输入电路延迟、输出电路延迟和扫描工作方式引起的时间延迟(一般在2~3个扫描周期)等。
对开关量控制系统,PLC和I/O响应时间一般都能满足实际工程的要求,可不必考虑I/O响应问题。
但对模拟量控制的系统,特别是闭环系统就要考虑这个问题。
4、根据输出负载的特点选型不同的负载对PLC的输出方式有相应的要求。
例如,频繁通断的感性负载,应选择晶体管或者晶闸管输出型的,而不应选用继电器输出型的。
但是继电器输出型的PLC有许多优点,如导通压降低、有隔离作用,价格相对较便宜,承受瞬时过电压和过电流的能力较强,其负载电压灵活(可交流,可直流)且电压等级范围大等。
所以动作不频繁的交,直流负载可以选择继电器输出型的PLC。
5、对在线和离线编程的选择离线编程是指主机和编程器共用一个CPU,通过编程器的方式选择开关来选择PLC的编程,监控和运行工作状态。
编程状态时,CPU只为编程服务,而不对现场进行控制,专用编程器属于这种情况。
在线编程是指主机和编程器各有一个CPU,主机的CPU完成对现场的控制,在每个扫描周期末尾与编程器通信编程器把修改的程序发给主机,在下一个扫描周期主机将按新的程序对现场进行控制。
计算机辅助编程既能实现离线编程,也能实现在线编程。
在线编程需购置计算机并配置编程软件,采用哪种编程方式应根据需要决定。
6、根据是否联网通信选型若PLC控制的系统需要联入工厂自动化网络,则PLC需要有通信联网功能,即要求PLC应具有连接其他PLC,上位计算机及CRT等的接口。
大、中型机都有通信功能,目前大部分小型机也具有通信功能。
2.2I/O端口的分配将2个模拟输入信号11个开关信号输入和50个输出信号按各自的功能类型分配好,并与PLC的I/O端口一一对应,编排好地址。
为了叙述简便,将一号滤池简约1#,其余的依次类推。
列出外端I/O信号端地址编号对照表见表2-1,表2-2。
表2-1 输入信号端地址编号对照表2-2输出信号端地址编号对照本次水处理控制系统的设计采用的是自动与手动相结合的方法,通过上一章节的的分析外部输入有2个模拟信号和10个开关信号组成,而外部输出中有50个输出量,水处理控制系统的PLC外接线图如图2-1所示:图2-1 PLC外部接线图本次设计中,开关SB1—SB10为手动开关.因为考虑到在实际的工作中有可能出现各种各样的情况,例如PLC出现故障,计时器出现暂时无法恢复的问题,或者其他不可预计的情况发生,PLC无法正常进行自动控制。
这时配置手动开关就可以维持水处理系统可靠安全的运行,并且在PLC出现故障时可以起到检测故障所在环节的作用。
第3章控制系统仪表选型在现代化的净水厂中,每一个生产过程总是与相应的仪表及自控技术有关。
仪表能连续检测各工艺参数,根据这些参数的数据进行手动或自动控制,从而协调供需之间、系统各组成部分之间、各水处理工艺之间的关系,以便使各种设备与设施得到更充分、合理的使用。
同时,由于检测仪表测定的数值与设定值可连续进行比较,发生偏差时,立即进行调整,从而保证水处理质量。
根据仪表检测的参数,能进一步自动调节和控制药剂投加量,保证水泵机组的合理运行,使管理更加科学化,达到经济运行的目的。
由于仪表具有连续检测、{TodayHot}越限报警的功能,便于及时处理事故。
仪表还是实现计算机控制的前提条件。
所以在先进的水处理系统中,自动化仪表具有非常重要的作用。
3.1 检测元件选型1、检测仪表选配的一般要求:(1)精确度:是指在正常使用条件下,仪表测量结果的准确程度,误差越小,精确度越高。
生产过程物理检测仪表的精确度为±1%,水质分析仪表的精确度为±2%(测高浊水的浊度仪的精确度为±5%)。
(2)响应时间:当对被测量进行测量时,仪表指示值总要经过一段时间才能显示出来,这段时间即为仪表的响应时间。
一只仪表能不能尽快反应出参数变化的情况,是很重要的指标。
对水质分析仪表要求的响应时间应不超过3min。
水处理系统技术中自动化仪表的应用(3)输出信号:仪表的模拟输出应是4~20mADC信号,负载能力不小于600Ω。
(4)仪表的防护等级应满足所在环境的要求,一般应不低于IP65,用于药剂投加系统的检测仪表要求能耐腐蚀。
(5)四线制的仪表电源多为220V AC、50Hz,两线制的仪表电源为24VDC。
(6)现场监测仪表宜选用数显仪。
(7)仪表的工作电源应独立,不应和计算机共用电源,以保证发生故障和检修时电源互不干扰,使各自都能稳定可靠地运行。
(8)为使计算机能检测到电压互感器和电流互感器的异常信号并报警,设计选配的电压及电流变送器的输入信号应比电流及电压互感器大,即分别为0~6A 及0~120V。
应选择能够提供可靠服务和有丰富经验的仪表生产厂商。
2、水位测量选择液位计时应考虑以下因素:测量对象,如被测介质的物理和化学性质,以及工作压力和温度、安装条件、液位变化的速度等;测量和控制要求,如测量范围、测量(或控制)精确度、显示方式、现场指示、远距离指示、与计算机的接口、安全防腐、可靠性及施工方便性。
3、流量测量流量测量分为两种,一种用于流量检测,参与过程控制,以达到提高生产自动化水平,改善生产工艺条件,提高产品质量和产量的目的。
另一种用于流量的计量,不仅计量产品的产量,还是供水企业主要技术经济指标计算的依据。
在供水企业最主要的8项经济指标中,有3项指标是以流量计测量的数据为基础的。
流量计的选型应考虑以下因素:(1)任何型号的流量计都必须有国家计量部门检定的证书方可选用。
(2)流量计本身的压力损失要小。
(3)根据行业要求,流量计的准确度应不低于2.5级。
(4)安装现场条件应满足所选流量计对直管段的要求。
(5)所选流量计应能适应安装现场环境条件如温度、湿度、电磁干扰等。
(6)所选流量计应能适用于待测的液体介质。
4、显示仪表的选用一般净水厂工程多选用智能化显示仪表,其功能齐全,能进行数字信号处理,实现控制功能,而且测量值以液晶显示,操作方便,可以保存数据,具有自诊断功能。
虽然与计算机系统联网后,它的优势没有完全发挥出来,而被计算机系统所取代,但在目前净水厂的建设中,使用智能化的显示仪表作为在计算机系统未调试投运阶段或发生故障时的辅助仪表,也能满足现场控制、显示的要求。