SCU水质工程学课程设计(排水部分)

1.总论1.1设计任务及要求1.1.1设计题目四川某县城自来水厂的初步设计1.1.2设计目的通过水厂的初步设计，使学生熟悉掌握水厂设计原则、步骤和方法；培养学生应用所学理论，分析解决实际工程设计问题的初步能力，使学生在设计运算、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。

1.2基本资料1.2.1水质资料(1)现用水量：50000m3/d(2)给水水源：桃河(3)水质资料：原不为穿城河流，取水口在城镇上游，水质较好，含砂量较低（平均含砂量0.4kg/ m3），上游无工业污染和集中生活污水污染。

原水水质资料如下：1.2.2地质资料(1)拟建水厂区域工程地质钻探资料a.通过工程地质钻探，地层构造为：表层为0.5～0.7m厚的耕土，以下均为密实压粘土，地下12m处才有基岩露头。

b.地下水位在地表8m以下，地下水无浸蚀性。

地基耐压力为15t/m2。

(2)该城镇地震资料a.据记载，该地区未发生过破坏性地震，据地震监测总的记录，该地区最大震级为6级，地震裂度为6度。

b.由四川地震局推荐，该地区建筑设计按地震裂度7度设防。

1.2.3水文资料(1)桃河由西向东穿城而过，拐向镇东南流出城。

河上设有两座通行汽车的大桥。

(2)河流常年流量较大，上游设有一大型水库调节，因此河流枯水位及流量变化不大。

(3)该河流为通航河流，船舶最大吨位700吨，并有木排放下，取水构筑物设计时应考虑放排和通航的影响。

a.最高洪水位：188.00mb.最大流量：150m3/sc.常水位：185.40md.年平均流量：75m3/se.枯水位：183.00mf.最小流量：50m3/sg.取水口水深最小达：4.0m1.2.4气象资料(1)风向：见右方风玫瑰图(2)气温a.最冷月平均：4.0°Cb.最热月平均：34.1°Cc.极端最高气温：40°Cd.极端最低气温：-2°C(3)降水量：年平均降雨量：1185.4mm一日最大降雨：197.1mm(4)土壤冰冻深度：0m1.2.5其它资料(1)该城镇为县政治、经济中心，交通便利，铁路、公路、水运均与省城及埠外相连接，(2)该县地方材料丰富。

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OA/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。

课程设计题目：某城市日处理量3万m污水处理工程设计教学院：环境科学与工程学院专业：给水排水工程学号：201140学生姓名：指导教师：2014年11月12日目录 (1)第1章概论 (2)1.1设计任务和工程概况 (2)1.2原始资料 (2)第2章污水处理与污泥处理工艺设计方案 (3)2.1 污水处理工艺流程 (3)2.2污泥处理工艺流程 (3)2.3设计的基本流程图 (3)第3章污水处理构筑物设计 (4)3.1格栅设计 (4)3.2污水提升泵房设计 (6)3.3沉砂池设计 (6)3.4初次沉淀池设计 (8)3.5曝气池及曝气系统设计 (10)3.6二次沉淀池设计 (14)3.7消毒池设计 (16)第4章污泥处理构筑物设计 (19)4.1污泥量的计算 (19)4.2污泥回流泵房设计 (19)4.3污泥重力浓缩池设计 (19)4.4污泥池设计 (21)4.5污泥脱水机房设计 (23)第5章污水处理厂总体布置 (24)5.1污水处理厂平面布置 (24)5.2污水处理厂高程布置 (24)5.3污水处理构筑物设计一览表 (25)总结 (26)参考文献 (26)附图第1章概况1.1设计任务和工程概况1.1.1设计题目某城市日处理量3万m i污水处理工程设计1.1.2课程设计内容（含技术指标）1. 污水水量、水质（1）设计规模设计日平均污水流量Q=30000m3/d（2）进水水质COD cr =400mg/L, BOD5 =180mg/L, SS =100mg/L, NH3-N = 15mg/L, pH=7.0〜8.52. 污水处理要求污水经二级处理后应符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）—级B标准出水：COD cr <60mg/L, BOD5^20mg/L, SS^20mg/L, NH3-NW8mg/L。

1.2基本资料1.2.1气象资料：该市地处内陆中纬度地带，气候适宜，四季分明，日照充足，属暖温带半湿润季风气候。

给101.2班《水质工程学》（下）课程设计任务书一、设计目的：通过污水处理厂的工程设计，复习巩固本课程基本理论、基本知识，使学生掌握其基本的设计步骤和设计方法，并熟悉有关设计规范和设计标准，达到工程训练的目的。

二、设计题目：某城市污水处理厂设计三、原始资料：1、规模及水质设计人口100万人，设计定额180L/日·人；工业污水量为10000m3/日，时变化系数为1.3（工业污水为最高日流量）。

城市污水水质如下：BOD5 = 260mg/L COD = 400mg/L SS 120～170mg/L要求出水水质达到一级A排放标准：2、气象：夏季主导风向为西北风，年平均温度15℃，最高40℃，最低为-11℃，土壤冰冻深度0.5米。

3、初沉污泥和二沉污泥经浓缩脱水后外运处置。

4、污水厂厂址东边有一河流（通江河95%保证率）最高洪水位10.1米，常水位8.9米，枯水位6.8米。

5、厂内地形标高：厂址现为农田，地形较平整，标高均为16.5米。

6、进厂污水管直径为φ750mm，埋深为6.30米，管道位置相对坐标（0.000，85.000）。

7、污水厂相对坐标：X：0.000 400.000 400.000 0.000Y：0.000 0.000 300.000 300.000四、设计内容设计完成后应提交设计说明书(含计算书)一份，设计图纸三张（3号图纸）。

1、设计说明书（按章节结构书写）(1) 设计任务；(2) 设计资料；(3) 设计流量、处理效率等；(4) 污水、污泥处理工艺流程比选。

包括处理工艺流程的阐述，主要处理构筑物的选型及理由，绘出工艺流程示意图；(5) 污水、污泥处理构筑物设计计算，包括设计流量确定、计算图、参数选择、计算过程等；(6) 污水处理厂平面布置（平面布置的原则、影响因素分析、平面布置等）(7) 污水处理厂高程布置（高程布置原则、影响因素分析、高程计算、高程布置等）(8) 处理构筑物一览表：名称、型式(型号)、主要尺寸、数量、参数；(9) 附属构筑物一览表：名称、面积、尺寸。

水质工程学课程设计一、前言水是人类的生命之源，水的质量对人类生产生活的影响是显而易见的。

以往对于水质的控制主要依靠传统的水质监测和简单的处理方法，无法满足当前对于水质安全的需求。

为了更好的保障人民的健康和生产生活的安全，水质工程学成为了一个重要的学科，它主要研究水的污染及其治理与处理技术。

随着经济的发展和城市化加快，水环境面临的问题日益严重，对于水质工程学的需求也变得更加迫切。

作为实际应用的工程学科，水质工程学需要更多的耐心与创新设计来提高其研究的深度与广度。

二、课程设计的背景与意义水质工程学是一门综合性学科，需要涉及到化学、物理、环境、生物等多个方面知识。

为了使学生能够更好地掌握水质工程学的重要理论和技术，我们需要进行一些以实践为基础的课程设计。

由于我国水资源丰富而且分布不均，一方面有大量的淡水资源，但另一方面又面临着水资源不足的问题。

因此，水质工程学的课程设计应该围绕资源的保护与利用展开，探讨如何实现水质的净化和提高水资源的利用效率。

通过这样的课程设计不仅可以帮助学生更好地理解水质工程学的理论，还能帮助学生具备研究水质工程领域的基础知识和能力。

通过这样的实践，学生可以更好地了解实际问题，发现问题并解决问题。

同时，这样的实践也能增强学生对综合问题的处理能力与实践能力。

三、课程设计的内容1. 设计目标本课程的设计目标是让学生能够了解水质工程学的基本原理，掌握基本技术，具备依据实际情况的水处理设计能力，并能运用所学知识解决面临的实际问题。

通过实验研究与技术开发，学生将学会水处理理论的应用，操作方法掌握、实际设计水质防治方案的能力。

最终，本课程的目标是能让学生具备为水资源减轻负担提供了技术支撑的能力。

2. 设计内容本课程设计主要包括三个方面：课程讲授、案例演练和实验研究。

（1）课程讲授：通过提供多种课程形式，包括理论课、讲座、讨论等，让学生了解水质污染的成因与治理、水的复杂环境、工程设计的基础和水质工程学的基本原理等方面的知识。

1.任务书及原始资料1.1设计目的根据设计任务书中所给予的原始资料，对某小镇的污水处理厂进行设计。

通过设计学会运用原始资料，确定污水处理方案的一般原则，熟悉有关构筑物的计算方法和了解设计步骤及规律，使学到的基本知识，基本理论和基本技能得到一次综合性的训练。

1.2设计内容(1) 根据所提供的原始资料，确定污水所需的处理程度，并选择处理方法。

(2) 根据污水处理程度结合污水厂的地形条件，选择污水、污泥的处理流程和处理构筑物。

(3) 对所选择的处理构筑物进行工艺设计计算，确定其型式和主要尺寸。

(4) 绘制污水厂的总体布置(包括平面布置和高程图)。

(5) 编写说明书。

1.3设计原始资料(1) 某小镇污水厂附近地形图一张，见附录二。

该镇人口数为5万人。

(2) 污水流量：日平均流量Q=7500m3/d。

日变化系数和时变化系数分别为K d=1.2，K h=1.33。

污水水质：平均水温为23°C。

处理前BOD5=250mg/L，SS=300mg/L。

污水经过二级处理后DO=2mg/L，处理后的污水排入附近河流。

(3) 水文及地质资料a.污水厂附近最高洪水位260m，该河95%保证率的枯水量为1.5m3/s，河水流速为0.8m/s，夏季河水平均温度17°C，河水中溶解氧为7mg/L，河水中原有BOD5为2mg/L，悬浮物含量为49mg/L。

b.污水厂址地下水位距地表15m左右，土壤为砂质粘土，抗压强度在1.5公斤/cm2以上。

土壤年平均温度12°C，最低温度2°C。

(4) 气象条件夏季主导风向为西南风，气压为730.2mm汞柱，年平均气温为15.1°C，冬季最低月平均温度为8°C。

(5) 其它资料a.厂区附近无大片农田。

b.拟由省建筑公司施工，各种建筑材料均能供应。

c.电力供应充足。

2.确定污水处理程度本设计设计出水水质达到一级B 标处理程度按如下公式计算：100%-⨯=处理前处理后处理前L L L η%92%100250202505=⨯-=BOD η %33.93%10030020300=⨯-=SSη选择处理程度高的η=93.33%作为本课程设计中污水厂的处理程度3.污水、污泥处理工艺流程4.各污水处理构筑物的计算4.1格栅4.1.1设计参数最大设计流量Q max =0.14m 3/s ，设栅前水深h=0.4m ，过栅流速v=1m/s ，采用中格栅，栅条间距e=20mm ，格栅安装倾角α=60º。

摘要根据城市所处的地理位置和污水厂的规模，并结合考虑需脱氮除磷的要求，城市污水处理厂设计采用传统A/O工艺。

该工艺污水处理流程为：中格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→A/O反应池→消毒池→出水排放。

污泥处理流程为：污泥→集泥井→污泥浓缩池→贮泥池→污泥脱水机房→泥饼外运。

通过此工艺的处理，出水水质将达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。

设计中对整个水处理流程的各主要构筑物如格栅、平流沉砂池、A/O反应池、沉砂池池等进行了系统、详细的设计计算和说明。

理论上给出了这个流程中BOD、COD、SS的去除率及脱氮除磷的效率。

关键字：污水处理厂 A/O工艺设计AbstractAccording to the city location and scale of sewage treatment plant, and considering the demand of denitrification and dephosphorization, city sewage treatment plant design using traditional A/O process. The process of sewage treatment process: in the grid to upgrade pumping stations, the fine grid to sink sand pool, A/O reaction tank, disinfection pool, water discharge. The sludge treatment process for sewage sludge, mud collecting well: to sludge concentration tank, sludge storage tanks, sludge dewatering room, sludge cake sinotrans. Through this process, the effluent quality will reach the "urban sewage treatment plant pollutant discharge standard" (GB18918-2002) level of B standard.In the design of the whole water treatment process of each of the main structures such as the grille and horizontal flow grit chamber, A/O reaction tank, contact tank were systematically, detailed calculation and design. Presented the process of BOD, COD, SS removal efficiency and rate of nitrogen and phosphorus removal.Key words: sewage treatment plants, the A/O process, the design目录摘要 (1)1设计说明书 (4)1.1. 工程概况 (4)1.2. 污水处理厂工业设计 (7)1.2.1工业流程选择与布置 (7)1.2.2处理构筑物设计 (8)1.2.3污泥处理设计 (12)2设计计算书 (7)2.1格栅 (13)2.1.1中格栅 (13)2.1.2集水池 (15)2.1.3细格栅 (15)2.2污水提升泵房设计计算 (17)2.2.1泵房设计计算 (17)2.2.2沉砂池 (17)2.2.3沉砂池高度(H) (18)2.3A/O池 (19)2.3.1有效容积(V) (19)2.3.2缺氧池与好氧池的体积 (20)2.3.3污水停留时间 (20)2.3.4污泥龄 (21)2.3.5曝气系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．222.4二沉池 (24)2.4.1沉淀池面积（A） (24)2.4.2沉淀池直径(D) (244)) (24)2.4.3有效水深为(h1) (24)2.4.4沉淀区有效容积(V12.4.5贮泥斗容积 (24)2.4.6二沉池总高度 (25)2.4.7校核堰负荷 (26)2.4.8辐流式二沉池计算草图如下 (26)2.5消毒池 (26)2.5.1. 设计依据 (26)3污泥处理构筑物设计计算 (28)3.1污泥泵房 (28)3.1.1设计说明 (28)3.1.2贮泥池 (29)3.1.3污泥浓缩池 (29)4污水处理厂平面布置与高程布置 (32)4.1.1设计说明 (32)4.1.2水头损失计算 (33)4.1,3各处理构筑物高程确定 (344)参考文献 (35)1设计说明书1.1工程概况（1）地理位置永丰县位于江西省中部，吉安地区的东北面。

水质工程学课程设计1 总论 (1)2 基本资料 (6)3 总体设计参考 (8)1 总论1.1 设计一般步骤（1）分析研究水质资料，确定给水处理厂处理流程。

（2）确定给水处理厂设计水量。

（3）进行处理构筑物型式的选择。

（4）进行各处理构筑物的设计计算。

（5）确定水厂的附属构筑物和建筑物。

（6）进行水厂的平面布置。

（7）进行水头损失计算，确定水厂的高程布置。

1.2 设计要点与说明（1）给水处理厂处理流程的确定给水处理厂处理流程的确定，应根据原水水质及设计生产能力等因素，通过调查研究、必要的试验并参考相似条件下处理构筑物的运行经验，经技术经济比较后确定。

（2）给水处理厂的设计处理量水处理构筑物的生产能力，应以最高日供水量加水厂自用水量进行设计，并以原水水质最不利情况进行校核。

水厂自用水量主要用于滤池冲洗及沉淀池或澄清池排泥等方面。

自用水量取决于所采用的处理方法、构筑物类型及原水水质等因素。

城镇水厂自用水量一般采用供水量的3％～10％。

（3）处理构筑物的选型对处理流程及构筑物选型的合理性进行分析，说明工艺特点。

另外，应注意在确定处理流程以及进行处理构筑物选型时，要兼顾水厂的平面布置和高程布置。

（4）药剂配制与投加设备的设计混凝剂的投加量应在选择了混凝剂的种类之后，用实验的方法确定，我国各水厂的平均投药量为5～30毫克/升，最高不超过100毫克/升（以三氧化二铝计），否则就应当通过药剂的混合使用及改进处理途径等方法使水澄清。

在确定混凝剂及投加量之后，确定投药方式、选择配制及投加药剂的设备形式。

溶解池和溶液池，可根据混凝剂的纯度，溶液的浓度，加药量以及配制次数等进行计算，相应数据应合理确定。

（5）混合与絮凝设备的设计充分考虑各方面因素，合理确定混合方式。

絮凝设备的工作效果，会直接影响到沉淀效果，应合理选择其形式、水流速度及停留时间等。

絮凝池形式及工艺尺寸的选择，往往牵扯到与沉淀池的配合问题，所以絮凝池和沉淀池应一并考虑。

绪论 (1)设计任务和依据 (1)设计任务 (1)设计依据 (1)设计要求 (1)设计数据 (2)设计方案论证 (3)水质平衡计算 (8)第一章污水处理构筑物设计计算 (10)1.1 粗格栅 (10)1.2集水池 (11)1.3细格栅 (11)1.4沉砂池 (13)1.4.1工艺结构尺寸 (14)1.4.2沉砂室设计计算 (14)1.4.3 进出水区 (15)1.4.4 工艺装备： (15)1.5沉淀池的设计计算 (15)1.5.1 沉淀区的表面积 (17)1.5.2沉淀区的有效水深 (17)1.5.3 沉淀区的有效容积 (17)1.5.4沉淀池长度 (17)1.5.5 沉淀区的总宽度 (17)1.5.6 沉淀池的数量 (17)1.5.7 校核 (18)1.5.8 污泥区的容积 (18)1.5.9 贮泥斗的容积 (18)1.5.10 贮泥斗以上梯形部分污泥容积 (19)1.5.11 校核 (19)1.5.12 沉淀池的总高度 (19)1.6 SBR反应池 (20)1.6.1设计说明 (20)1.6.2 SBR反应池容积计算 (22)1.6.3 SBR反应池运行时间与水位控制 (23)1.6.4 排水口高度和排水管管径 (24)1.6.5 排泥量及排泥系统 (25)1.6.6 需氧量及曝气系统设计计算 (25)1.6.7 空气管计算 (27)1.6.8 滗水器 (29)1.7 接触消毒池 (29)1.7.1 设计说明 (29)1.7.2 设计计算 (30)1.8 污泥处理系统 (31)1.8.1 污泥水分去除的意义和方法 (31)1.8.2 各部分尺寸计算 (32)第二章污水厂 (36)2.1污水厂平面布置 (36)2.1.1平面布置一般原则 (36)2.1.2建筑物之间的距离 (37)2.1.3厂内道路 (37)2.1.4总论 (37)第三章经济技术分析 (38)3.1估算范围 (38)3.2编制依据 (38)3.3材料价格 (38)3.4项目总投资 (38)3.5污水单位处理成本 (40)致谢 (42)参考文献 (43)绪论设计任务和依据设计任务本设计方案的编制范围是城市市生活污水处理工艺，处理能力为20万m3/d,内容包括处理工艺的确定、各构筑物的设计计算、设备选型、管道铺设、平面布置、经济技术分析。

课程设计说明书姓名：班级：学号：时间：一：设计任务及要求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。

2.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。

二．工艺流程设计及评价1，设计供水量为58000m³/d，水厂所在地为长春地区2，水厂以地表水作为水源，工艺流程如图1所示图1 水处理工艺流程3，论证：为了确定絮凝池和沉淀池的选定，现拟定两个净水工艺方案，进行比较分析：方案一：原水→一级泵房→回转式隔板絮凝池→斜管沉淀池→普通快滤池→清水池→二级泵房方案二：原水→一级泵房→往复式隔板絮凝池→平流沉淀池→V型滤池→清水池→二级泵房1.絮凝池的比较比较各种絮凝池优缺点和适用条件结果比较：综上所述以及综合本设计原始资料，选用往复式絮凝池。

回转式适用于旧池的改建的扩建，不宜在初期就建回转式，且回转式絮凝池减小了絮粒碰撞的机会，减小了絮凝的速度，增长了时间。

所以选用选用絮凝效果较好的往复式絮凝池。

2. 沉淀池的比较结果比较：综上所述，虽然斜管式沉淀池出水量较大，但是池底易淤积，且费用较贵。

所以采用经济费用较低的平流式沉淀池。

3 过滤池的比较结果比较：综上所述：选用比较好。

V 型滤池均质滤料，过滤效果好， 因此本设计采用方案为：原水→ 一级泵房→往复式隔板絮凝池→平流沉淀池→v 型滤池→清水池→二级泵房 三．设计基本资料1.设计供水量为58000m ³/d ，水厂所在地为长春地区s L h m d m Q /725/2610/62640%815800033===+⨯=）（2原水水质资料(1) 原水水质情况：以河流水为水源，河水受到污染，水质分析报告如下：（2）城市用水量变化表四，单体构筑物计算 1设计流量s L h m d m Q /725/2610/62640%815800033===+⨯=）（2混凝剂（聚合铝PAC ）投配设备的设计混凝剂的投加分为干投法和湿投法两种，干投法指混凝剂为粉末固体直接投加，湿投法是将混凝剂配制成一定浓度溶液投加。