设计题目：某城市污水处理厂设计
设计题目：某城市污水处理厂设计
第一章设计资料
一、自然条件
1、气候：该城镇气候为亚热带海洋季风性季风气候，常年主导风向为东南风。
2、水文：最高潮水位 6.48m（罗零高程，下同）
高潮常水位 5.28m
低潮常水位 2.72m
二、城市污水排放现状
1、污水水量
（1）生活污水按人均生活污水排放量300L/人.d；
（2）生产废水量按近期1.5万m3/d，远期2.4万m3/d；
（3）公用建筑废水量排放系数按近期0.15，远期0.20考虑；
（4）处理厂处理系数按近期0.80，远期0.90考虑。
2、污水水质
（1）生活污水水质指标为
CODcr 60g/人.d
BOD5 30g/人.d
（2）工业污染源参照沿海开发区指标，拟定为：
CODcr 300mg/L；
BOD5 170mg/L
（3）氨氮根据经验确定为30md/L。
三、污水处理厂建设规模与处理目标
1、建设规模
该污水处理厂服务面积为10.09km2，近期（2000年）规划人口为6.0万人，远期（2020年）规划人口为10.0万人。处理水量近期3.0万m3/d，远期6.0万m3/d。
2、处理目标
根据该城镇环保规划，污水处理厂出水进入的水体水质按国家3类水体标准控制，同时执行国家关于污水排放的规范和标准，拟定出水水质指标为
CODcr≤100mg/L；BOD5≤30mg/L；SS≤30mg/L ；NH3-N≤10mg/L
四、建设原则
污水处理工程建设过程中应遵从下列原则：污水处理工艺技术方案，在达到治理要求的前提下应优先选择基建投资和运行费用少、运行管理简便的先进的工艺；所用污水、污泥处理技术和其他技术不仅要求先进，更要求成熟可靠；和污水处理厂配套的厂外工程应同时建设，以使污水处理厂尽快完全发挥效益；污水处理厂出水应尽可能回用，以缓解城市严重缺水问题；污泥及浮渣处理应尽量完善，消除二次污染；尽量减少工程占地。
第二章污水处理工艺方案选择
一、工艺方案分析
本项目污水以有机污染为主，BOD/COD=0.54 可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标，针对这些特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。由于将来可能要求出水回用，处理工艺尚应硝化。
根据国内外已运行的大、中型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用“普通活性污泥法”或“氧化沟”法。
普通活性污泥法，也称传统活性污泥法，推广年限长，具有成熟的设计运行经验，处理效果可靠，如设计合理，运行得当，出水BOD5可达10-20mg/L，它的缺点是工艺路线长，工艺构筑物及设备多而复杂，运行管理困难，运行费用高。
氧化沟处理技术是20世纪50年代有荷兰人首创。60年代以来，这项技术在国外已被广泛采用，工艺及构筑物有了很大的发展和进步。随着对该技术缺点（占地面积大）的克服和对其优点的逐步深入认识，目前已成为普遍采用的一项污水处理技术。
氧化沟工艺一般可不设初沉池，在不增加构筑物及设备的情况下，氧化沟内不仅可完成碳源的氧化，还可实行脱氮，成为A/O工艺，由于氧化沟内活性污泥已经好氧稳定，可直接浓缩脱水，不必厌氧消化。
氧化沟污水处理技术已被公认为一种成功的革新的活性污泥法工艺，与传统活性污泥系统相比较，它在技术、经济等方面具有一系列独特的优点。
1、工艺流程简单、构筑物少，运行管理方便。一般情况下，氧化沟工艺可比传统活性污泥法
少建初沉池和污泥厌氧消化系统，基建投资少。另外，由于不采用鼓风曝气和空气扩散器，不建厌氧硝化系统，运行管理方便。
2、处理效果稳定，出水水质好。
3、基建投资省，运行费用低。
4、污泥量少，污泥性质稳定。
5、具有一定承受水量、水质冲击负荷的能力。
6、占地面积少。
污水处理厂的基建投资和运行费用与各厂的污水浓度和建设条件有关，但在同等条件下的中、小型污水厂，氧化沟比其他方法低，据国内众多已建成的氧化沟污水处理厂的资料分析，当进水BOD5在120-180mg/L时，单方基建投资约为700-900元/（m3.d），运行成本为0.15-0.30元/m3污水。
由以上资料，经过简单的分析比较，氧化沟工艺具有明显优势，故采用氧化沟工艺。
二、工艺流程确定：（如图所示）
说明：由于不采用池底空气扩散器形成曝气，故格栅的截污主要对水泵起保护作用，拟采用中格栅，而提升水泵房选用螺旋泵，为敞开式提升泵。为减少栅渣量，格栅栅条间隙已拟定为
25.00mm。
曝气沉砂池可以克服普通平流沉砂池的缺点：在其截流的沉砂中夹杂着一些有机物，对被有机物包裹的沙粒，截流效果也不高，沉砂易于腐化发臭，难于处置。故采用曝气沉砂池。
本设计不采用初沉池，原则上应根据进水的水质情况来确定是否采用初沉池。但考虑到后面的二级处理采用生物处理，即氧化沟工艺。初沉池会除去部分有机物，会影响到后面生物处理的营养成分，即造成C/N比不足。因此不予考虑。
拟用卡罗塞尔氧化沟，去除COD与BOD之外，还应具备硝化和一定的脱氮作用，以使出水NH3低于排放标准，故污泥负荷和污泥泥龄分别低于0.15kgBOD/kgss*d和高于20.0d。
氧化沟采用垂直曝气机进行搅拌，推进，充氧，部分曝气机配置变频调速器，相应于每组氧化沟内安装在线DO测定仪，溶解氧讯号传至中控室微机，给微机处理后再反馈至变频调速器，实现曝气根据DO自动控制
为了使沉淀池内水流更稳定（如避免横向错流、异重流对沉淀的影响、出水束流等）、进出水更均匀、存泥更方便，常采用圆形辐流式二
《过程控制》课程设计 题目：燃油炉装置温度控制系统 班级：测控二班 学号：2 姓名：刘朔 同组人员：林波、刘登洲、刘忠昌 任课教师：张虹 完成时间：2014/11/20 目录
一、绪论-------------------------------------------- - 1 - 二、工艺流程及控制要求------------------------------- - 2 - 三、对象的动态特性分析------------------------------- - 3 - 四、方案设计 ---------------------------------------- - 6 - 五、控制系统的工作原理------------------------------- - 9 - 六、控制系统仿真 ----------------------------------- - 10 - 七、结论------------------------------------------- - 12 - 八、设计心得 --------------------------------------- - 14 - 九、参考文献 --------------------------------------- - 15 -
一、绪论 过程控制是应用性和实践性较强的一门课，许多的重要概念和方法需要通过实验才能更好掌握。 通过仿真研究各种控制系统和复杂控制算法，简单快捷。 过程控制系统仿真就是以过程数学模型为基础，对过程控制系统进行实验、分析、评估和预测研究的一种技术和方法。 MATLAB的控制系统相关工具箱及Simulink的问世，给控制系统的分析和设计带来了极大地方便，已成为风行国际的、有力的控制系统计算机辅助分析、设计工具。 Simulink是一个交互式动态系统建模、仿真和分析图形环境，提供一个建立控制系统方框图，并对系统进行仿真的环境。 本文将以“燃油炉装置温度控制系统”为例，完成在Simulink基础上的仿真。
某12万吨/日城市污水处理厂的A2/O工艺设计 摘要 本次毕业设计的题目为某城市污水处理厂工艺的设计-A2/O工艺。主要任务是完成该污水处理厂的平面布置、各个构筑物的初步设计和一些处理构筑物施工图的设计。 初步设计要完成设计说明书一份、污水处理厂平面布置图一张、污水处理厂工艺流程图一张以及主要构筑物设计图三张；在主要构筑物设计图的设计中，主要是完成生物池、二沉池和接触消毒池的设计。 该污水处理厂工程，规模为12万吨/日。进水水质见下表： 污水进水水质单位：mg/L 项目COD cr BOD5NH4+-N SS TN0TP0含量270 135 30 135 30 3 本次设计所选择的A2/O工艺，具有良好的脱氮除磷功能。该污水厂的污水处理流程为：污水从粗格栅到污水提升泵房，再从泵房到细格栅，然后到旋流沉砂池，再进入生物池（即A2/O反应池），再从生物池进入二沉池，污水再经过接触消毒池后排入自然水体；污泥处理流程为：旋流沉砂池产生的垃圾直接外运处置，二沉池产生的剩余污泥则运入贮泥池，二沉池的回流污泥则通道管道、污泥回流泵房再次进入A2/O反应池，经过贮泥、加药处理后的污泥，进入污泥浓缩脱水车间，最后外运处理。污水处理厂处理后的出水水质要达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）中的一级b标准。该标准的具体数据如下表所示： 出水水质标准单位：mg/L 项目COD cr BOD5NH4+-N SS TN0TP0含量60 20 15 20 15 1 关键词：A2/O工艺,脱氮除磷,污水处理,污泥处理
THE A2/O PROCESS DESIGN OF A CITY SEWAGE TREATMENT PLATE ABSTRACT The subject of this graduation project for a municipal sewage treatment plant process design—A2/O process.Main task is to complete the layout of the sewage treatment plant,the preliminary design of the various structures and construction plans of dealing with the design of structures. To complete the preliminary design of a design manual, wastewater treatment plant with a floor plan, flow chart of a sewage treatment plant and the design of three main structures;design of the main design of structures, mainly is the biological pool, secondary sedimentation tank design and contact disinfection tank. This sewage treatment plant project,the scale is 120000m3/d. The influent water quality is in the table below. Influent water quality units:mg/L Project COD cr BOD5NH4+-N SS TN0TP0 Content 270 135 30 135 30 3 The selected A2/O process, has a good Nitrogen and Phosphorus Removal.This sewage treatment plant for the sewage treatment process is: sewage from the coarse grid to enhance the pumping station,then from the pump to the fine grid,And then to the cyclone grit chamber, then entering the biological pool(A2/O reactor),then from the pool into the secondary sedimentation tank,after exposure to water disinfection and then discharged into the natural water ; Sludge treatment process is : vortex grit chamber sludge into the sludge
成都理工大学工程技术学院《过程控制系统课程设计实验报告》 名称：单容水箱液位过程控制 班级：2011级自动化过程控制方向 姓名： 学号：
目录 前言 一．过程控制概述 (2) 二．THJ-2型高级过程控制实验装置 (3) 三．系统组成与工作原理 (5) （一）外部组成 (5) （二）输入模块ICP-7033和ICP-7024模块 (5) （三）其它模块和功能 (8) 四．调试过程 (9) （一）P调节 (9) （二）PI调节 (10) （三）PID调节 (11) 五．心得体会 (13)
前言 现代高等教育对高校大学生的实际动手能力、创新能力以及专业技能等方面提出了很高的要求，工程实训中心的建设应紧紧围绕这一思想进行。 首先工程实训首先应面向学生主体群，建设一个有较宽适应面的基础训练基地。通过对基础训练设施的 集中投入，面向全校相关专业，形成一定的规模优势，建立科学规范的训练和管理方法，使训练对象获得机械、 电子基本生产过程和生产工艺的认识，并具备一定的实践动手能力。 其次，工程实训的内容应一定程度地体现技术发展的时代特征。为了适应现代化工业技术综合性和多学科交叉的特点，工程实训的内容应充分体现机与电结合、技术与非技术因素结合，贯穿计算机技术应用，以适应科学技术高速发展的要求。应以一定的专项投入，建设多层次的综合训练基地，使不同的训练对象在获得对现代工业生产方式认识的同时，熟悉综合技术内容，初步建立起“大工程”的意识，受到工业工程和环境保护方面的训练，并具备一定的实用技能。 第三，以创新训练计划为主线，依靠必要的软硬件环境，建设创新教育基地。以产品的设计、制造、控制乃至管理为载体，把对学生的创新意识和创新能力的培养，贯穿于问题的观测和判断、创造和评价、建模和设计、仿真和建造的整个过程中。
第一章原始资料分析 1.1 城市概况 该城市地处东南沿海，北回归线横贯市区中部，该市在经济发展的同时，城市基础设施的建设未能与经济协调发展，城市的污水处理率仅仅为30%，大量的污水未经处理直接排入河流，使该城市的生态环境受到严重的破坏。为了建设良好优美的现代化城市，必须把环境问题处理好，筹建该城市的污水处理厂已经迫在眉睫了。 该市人口17万人，规划１０年后发展到24万人。该市是一个以轻工业、冶金、家电、外贸为主题的新兴现代化城市。 1.2 自然条件 该市具有中低山、丘陵、盆地和平原等多种地貌类型，地势西北高，东南低；历年最高气温38oC，最低气温4 oC，年平均温度为24 oC，常年主导风向为南风；该市内河流最高洪水位+2.5米，最低水位-0.5米，平均水位为+0.5米，地下水位为离地面2.0米，厂区内设计地面标高为+5.0米 1.3 污水量 1.3.1 生活污水量 该市地处亚热带，夏季气候炎热，由于气候和生活习惯，该市在国内一向排水量较高的，据统计和预测，该市近期水量210L/人﹒d。远期水量260L/人﹒d。 1.3.2 工业污水量 市内工企业的生活污水和生产污水总量2.0万m3/d 1.3.3 污水总量 市政公共设施及未预见污水量以4%计，总污水量为生活污水量、工业污水量及市政公共设施与未预见水量的总和。 1.4 污水水质 进水水量:生活污水BOD5为130mg/L；SS为180mg/L； 工业废水BOD5为190mg/L；SS为200mg/L； 出水水质：BOD5≤20mg/L，SS≤20mg/L。 混合污水温度：夏季28OC，冬季10 OC，平均温度20 OC。 1.5 工程设计规模 污水处理厂的设计规模主要按远期需要考虑，以便预留空地以备城市的发展。 1.6 方案选择 1.6.1 工艺的确定 由于该污水处理只需去除BOD5与SS,不考虑脱氮与除磷方面, 所以选择两个比较好的方案. 方案一. 传统活性污泥法,其流程为: 污水→中格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→初沉池→曝气池→二沉池→接触池→处理水排放 方案二. 厌氧池+氧化沟,其流程为: 污水→中格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→厌氧池→氧化沟→二沉池→接触池→处理水排放 1.6.1.1 工艺流程方案的比较和选择 两个方案都能达到处理水质的要求,BOD5,SS去除都能达到出水水质,工艺都是比较简单的,在技术上都是可行的.
辽宁工业大学过程控制系统课程设计（论文）题目：苯酐配料成分控制系统的设计 院（系）：电气工程学院 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 起止时间：
课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院教研室：测控技术与仪器Array 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
摘要 苯酐是化工重要的生产原料，被广泛用于增塑剂的制造。但在苯酐的生产过程中，由于空气与邻二甲苯的成分可能有变化，故其配比比不固定。本设计通过对苯酐的生产工艺、系统要求等分析，最终实现对苯酐成分的控制系统设计。 本设计是通过对苯酐的物理性质和化学性质的分析，选用特定的传感器、变送器、控制器、执行器，对空气的输出量采用串级控制系统，对邻二甲苯的输出量采用单回路比值控制系统，并针对本设计的系统进行MATLAB软件仿真，最终实现了对苯酐配料成分的控制。本设计的系统具有控制精度高，控制灵活等特点，进一步缓解了化工对苯酐的需求量。 关键词：苯酐；单回路比值控制系统；MATLAB仿真；
目录 第1章绪论 (1) 1.1 背景概述 (1) 1.2 苯酐概述 (1) 第2章方案论证 (2) 2.1 苯酐生产工艺类型 (2) 2.2 控制方案的选择 (3) 2.3 工艺流程图及系统方框图 (4) 第3章各仪表的设计选择 (6) 3.1 传感器的选型 (6) 3.2 控制器的选型 (7) 3.3 执行器的选型 (8) 3.4 其他仪器的选型 (10) 3.5 调节器正反作用及控制规律的确定 (11) 第4章 PID算法 (12) 4.1 PID控制概述 (12) 4.2 比值系统系数的计算 (13) 第5章系统仿真 (14) 5.1 空气控制单元的仿真 (14) 5.2 邻二甲苯控制单元的仿真 (15) 5.3 整个系统仿真 (17) 第6章总结 (20) 参考文献 (21)
目录 一、课程设计说明 (1) 二、课程设计任务书 (1) 三、污水处理工艺流程说明 (1) 四、工艺流程设计 (2) 1、设计流量计算 (2) 2、设备计算 (2) 2.1、格栅 (2) 2.2、提升泵房 (4) 2.3、沉砂池 (5) 2.4、沉淀池 (7) 2.5、曝气池及其附属设备 (9) 2.6、二沉池及其附属设备 (15) 五、平面布置 (18) 六、高程布置及计算 (18) 七、构建筑物设备一览表 (21) 八、设计总结 (22) 九、参考文献 (22) 附录（一） 附录（二）
一、课程设计的内容和深度 污水处理课程设计的目的在于加深理解所学专业知识，培养运用所学专业知 识的能力，在设计、计算、绘图方面等得到锻炼。 针对一座城市污水处理厂，要求对设计流程的主要污水处理构筑物的工艺 尺寸进行设计计算，完成设计计算说明书和一个污水处理流程设计图。设计深度为初步设计的深度。 二、课程设计任务书 1、设计题目 城市污水处理厂某处理流程工艺设计 2、基本资料 （1）污水量及水质 污水处理水量及污水水质分别如下，不同同学按不同数据给出如下: 处理水量：学号后两位×20 +1000 m 3/h=1900， COD ：1 300+学号最后一位 + 600=650； BOD ： 1300+学号倒数第二位 + 300=360； SS ：1 200+学号倒数第二位 + 100=140； (2)处理要求 污水处理后应符合以下具体要求：BOD 5≦20 mg/L ;SS ≦20 mg/L (3)处理工艺流程 根据所学知识自选流程，合理安排各处理环节，工艺完整，理论可行。 （4）气象与水文资料 风向：多年主导风向为东北风 气温：最冷月平均为5℃；最热月平均为32.5℃；极端气温，最高为41.9℃，最低为-1℃。 （5）厂区地形 污水厂选址在64-66m 之间，平均地面标高为64.5m 。平均地面坡度为0.3%-0.5%，地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长380m ，南北长280m 。 3.设计内容 ① 对工艺构筑物格栅、沉砂池等设计选型、计算； ② 主要处理设施（沉淀池、曝气池、二沉池等）的工艺计算； 4.设计成果 ①设计计算说明书一份（30页以内，包括计算书，内容详尽说明设计计算，高程计算，选型及其方法，可手写，可打印，内容科学性和完善性将影响评分）； ②工艺流程图，厂区平面图（以全厂为此唯一流程作图），高程图。
~ 过程控制系统课程设计报告 · 题目：温度控制系统设计 姓名： 学号： 班级： 指导教师： ` )
温度控制系统设计 一、设计任务 设计电热水壶度控制系统方案，使系统满足85度至95度热饮需要。 二、预期实现目标 通过按键设定温度，使系统水温最终稳定在设定温度，达到控制目标。( 三、设计方案 （一）系统数学模型的建立 要分析一个系统的动态特性，首要的工作就是建立合理、适用的数学模型，这也是控制系统分析过程中最为重要的内容。数学模型时所研究系统的动态特性的数学表达式，或者更具体的说，是系统输入作用与输出作用之间的数学关系。 在本系统中，被控量是温度。被控对象是由不锈钢水壶、2Kw电加热丝组成的电热壶。在实验室，给水壶注入一定量的水，将温度传感器放入水中，以最大功率加热水壶，每隔30s采样一次系统温度，记录温度值。在整个实验过程中，水量是不变的。 经过试验，得到下表所示的时间-温度表： 表1 采样时间和对应的温度值
采样时间 t 8 》 9 10 11 12 13 温度值℃ 64 · 72 79 86 93 98 以采样时间和对应的温度值在坐标轴上绘制时间-温度曲线，得到图1所示的曲线： < 图1 时间-温度曲线 采用实验法——阶跃响应曲线法对温箱系统进行建模。将被控过程的输入量作一阶跃变化，同时记录其输出量随时间而变化的曲线，称为阶跃响应曲线。 从上图可以看出输出温度值的变化规律与带延迟的一阶惯性环节的阶跃曲线相似。因此我们选用 ()1s ke G s Ts τ-= + （式中：k 为放大系数；T 为过程时间常数；τ为纯滞后时间）作为内
广州大学市政技术学院课程设计书 课程设计名称：某城市污水处理厂设计 系部环境工程系 专业 14环境 班级 14环工 姓名邓敏艳 指导教师王昱 2016 年 5 月 30 日
目录 一、课程设计内容说明 (3) 二、设计原始数据资料 (3) （一）城镇概况 (3) （二）工程设计规模： (4) （三）厂区附近地势资料 (4) （四）气象资料 (5) （五）水文资料 (5) 三、课程设计基本要求 (6) 四、课程设计 (6) （一）、计算设计流量 (6) （二）、计算设计格栅 (6) （二）、沉砂池 (9) （三）、曝气池 (10) 1、曝气池的计算与各个部位尺寸的确定 (10) 2、曝气系统的计算与设计 (12) 3、供气量的计算 (13) 4．空气管系统计算 (14) （四）、二沉池设计 (19) 4.1、二沉池池体计算 (19) 4.2、二次沉淀池污泥区的设计 (20) 4.3、二沉池总高度： (21) 五、污水处理厂平面布置图 (22) 六、污水处理厂的高程布置 (22) 6.1、水力损失的计算 (22) 6.1.1、构筑物水力损失表： (22) 6.1.2、污水管道水力计算表： (22) 6.2、构筑物水面标高计算表： (23) 6.3、污水处理厂的高程布置 (23) 七、参考文献资料 (24) 八、总结 (24)
一、课程设计内容说明 进行某城镇污水处理厂的初步设计，其任务包括： 1、根据所给的原始资料，计算进厂的污水设计流量； 2、根据水体的情况、地形和上述计算结果，确定污水处理方法、流程及有关处理构筑物； 3、对各构筑物进行工艺设计计算，确定其型式、数目与尺寸； 4、进行各处理构筑物的总体布置和污水流程的高程设计； 5、设计说明书的编制。 二、设计原始数据资料 （一）城镇概况 该城市地处东南沿海，北回归线横贯市区中部，该市在经济发展的同时，城市基础设施的建设未能与经济协同发展，城市污水处理率仅为3.4%，大量的污水未经处理直接排入河流，使该城市的生态环境受到严重的破坏。为了把该城市建设成为经济繁荣、环境优美的现代化城市，筹建该市的污水处理厂已迫在眉睫。该城镇计划建设污水处理厂一座，并已获上级计委批准。 目前，城镇面积约28Km2，根据城镇总体规划，城镇面积40Km2，其出水进入B江，B江属地面水Ⅲ类水体，要求排入的污水水质执行《污水综合排放标准》(GB18918-2002)中的一级标准中的B类标准,
过程控制系统课程设计 报告书 课设小组：第四小组
目录 摘要 (1) 第一章课程设计任务及说明 (2) 1.1课程设计题目 (2) 1.2 课程设计容 (3) 1.2.1 设计前期工作 (3) 1.2.2 设计工作 (4) 第二章设计过程 (4) 2.1符号介绍 (4) 2.2水箱液位定制控制系统被控对象动态分析 (6) 2.3压力定制控制系统被控对象动态分析 (7) 2.4串级控制系统被控对象动态分析 (7) 第三章压力 P2 定值调节 (8) 3.1 压力定值控制系统原理图 (8) 3.2 压力定值控制系统工艺流程图 (8) 第四章水箱液位L1定值调节 (9) 4.1 水箱液位控制系统原理图 (9) 4.2 水箱液位控制系统工艺流程图 (9) 第五章锅炉流动水温度T1调节串级出水流量F2调节的流程图 (10) 5.1串级控制系统原理图 (10) 5.2串级控制系统工艺流程图 (11)
第六章控制仪表的选型 (12) 6.1 仪表选型表 (12) 6.2现场仪表说明 (13) 6.3 DCS I/O点位号、注释、量程、单位、报警限及配电设置表 (14) 第七章控制回路方框图 (15) 总结 (15) 参考文献 (16)
摘要 过程控制课程设计是过程控制课程的一个重要组成部分。通过实际题目、控制方案的选择、工程图纸的绘制等基础设计和设计的学习，培养学生理论与实践相结合能力、工程设计能力、创新能力，完成工程师基本技能训练。 使学生在深入理解已学的有关过程控制和DCS系统的基本概念、组成结构、工作原理、系统设计方法、系统设计原则的基础上，结合联系实际的课程设计题目，使学生熟悉和掌握DCS控制系统的设计和调试方法，初步掌握控制系统的工程性设计步骤，进一步增强解决实际工程问题的能力。 关键词：过程控制设计DCS
城市污水处理厂设计采用的规范和标准 (1)、《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002 (2)、《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082-1999 (3)、《广东省地方标准水污染物排放限值》DB44/26—2001 (4)、《城市污水处理厂污水、污泥排放标准》CJ3025—93 (5)、《室外排水设计规范》GBJ14—87(1997年版) (6)、《建筑给水排水设计规范》GBJ15—88(1997年版) (7)、《建筑结构荷载规范》GBJ9—87 (8)、《混凝土结构设计规范》GBJ10—89 (9)、《水工混凝土结构设计规范》DL／T5057—1996 (10)、《建筑地基基础设计规范》GBJ7—89 (11)、《钢结构设计规范》GBJ17—88 (12)、《建筑抗震设计规范》GBJ11—89 (13)、《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》CJJ31—89 (14)、《建筑结构设计统一标准》GBJ68—84 (15)、《建筑设计防火规范》GBJ16—87(1997年版) (16)、《地下工程防水技术规范》GBJ108—87 (17)、《工业企业设计卫生标准》TJ36—79 (18)、《工业与民用供配电系统设计规范》GB50052—92 (19)、《10kv及以下变电所设计规范》GB50053—92 (20)、《低压配电装置及线路设计规范》GB50054—92
(21)、《建筑防雷设计规范》GB50057—92 (22)、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058—92 (23)、《110kv变电所设计规范》GB50059—923030 (24)、《电力装置的继电保护和自动装置规范》GB50062—92 (25)、《供水排水用铸铁闸门》CJ/T300—92 (26)、《电动装置技术条件》JB2921—81
某城市污水处理厂工艺设计
设计任务书 一、设计题目 某城市日处理水量130000 m3污水处理厂工艺设计 二、设计资料 1．废水资料 （1）污水水量与水质 污水处理水量：130000 m3/d； 污水水质：COD Cr=560mg/L、BOD5=280mg/L、SS=300mg/L。 （2）处理要求： 污水经二级处理后应符合以下具体要求： COD Cr≤70mg/L、BOD5≤20mg/L、SS≤30mg/L； 2．气象与水文资料 风向：常年主导风向为西南风； 气温：年平均气温15℃，冬季最低气温-10℃，夏季最高气温38℃，最大冻土深度600mm。水文：降水量多年平均为每年728mm； 蒸发量多年平均为每年1210mm； 地下水位，地面下9～10m。 三、设计内容 ①对工艺构筑物选型作说明； ②主要处理设施的工艺汁算 ⑦污水处理厂平面和高程布置。 四、设计要求 1. 方案选择应论据充分、具有说服力。 2. 计算时所选用公式要有依据、来源，参数选择应合理，计算应有足够的准确性。 3. 图纸应能正确表达设计意图。 4. 计算说明书应层次清楚、语言简练、书写工整、说明问题。 五、设计成果 1. 设计计算说明书1 份。 2. 完成图纸2 张 ①厂区平面布置图1 张（A1）； ②处理系统高程布置图1 张（A1） 六、主要参考资料 [1]《给水排水设计手册》第一、三、五、六、九、十一册，中国建筑工业出版社； [2]《给水排水设计标准图集》S1、S2、S3，中国建筑工业出版社； [3]《泵站设计规范》中国计划出版社； [4]城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）； [5]《污水综合排放标准》GB8978-2002； [6]《水污染控制工程》教材等。 [7]高廷耀等主编.水污染控制工程(下册).北京：高等教育出版社 [8]环境工程专业毕业设计指南.北京：中国水利水电出版社 [9]孙慧修主编.排水工程(上册) (第四版).北京：中国建筑工业出版社 [10]张自杰等主编.排水工程(下册)(第四版).北京：中国建筑工业出版社 [11]张自杰主编.环境工程手册(水污染防治卷).北京：高等教育出版社，1996 [12]于尔捷，张杰主编.给水排水工程快速设计手册(2).北京：中国建筑工业出版社 [13]孙连溪等主编.实用给水排水工程施工手册.北京：中国建筑工业出版社 [14]高俊发，王社平主编.污水处理厂工艺设计.北京：北京：化学工业出版社，2003 [15]建筑制图标准汇编.北京：中国建筑工业出版社 [16]严煦世主编.给水排水工程快速设计手册.北京：中国建筑工业出版社 [17]曾科，卜秋平，陆少鸣主编. 污水处理厂设计与运行. 北京：化学工业出版社，2001。
过程控制系统课程设计报告 题目：温度控制系统设计 姓名： 学号： 班级： 指导教师：
温度控制系统设计 一、设计任务 设计电热水壶度控制系统方案，使系统满足85度至95度热饮需要。 二、预期实现目标 通过按键设定温度，使系统水温最终稳定在设定温度，达到控制目标。 三、设计方案 （一）系统数学模型的建立 要分析一个系统的动态特性，首要的工作就是建立合理、适用的数学模型，这也是控制系统分析过程中最为重要的内容。数学模型时所研究系统的动态特性的数学表达式，或者更具体的说，是系统输入作用与输出作用之间的数学关系。 在本系统中，被控量是温度。被控对象是由不锈钢水壶、2Kw电加热丝组成的电热壶。在实验室，给水壶注入一定量的水，将温度传感器放入水中，以最大功率加热水壶，每隔30s采样一次系统温度，记录温度值。在整个实验过程中，水量是不变的。 经过试验，得到下表所示的时间-温度表： 表1 采样时间和对应的温度值
以采样时间和对应的温度值在坐标轴上绘制时间-温度曲线，得到图1所示的曲线： 图1 时间-温度曲线 采用实验法——阶跃响应曲线法对温箱系统进行建模。将被控过程的输入量作一阶跃变化，同时记录其输出量随时间而变化的曲线，称为阶跃响应曲线。 从上图可以看出输出温度值的变化规律与带延迟的一阶惯性环节的阶跃曲线相似。因此我们选用 ()1s ke G s Ts τ-= + （式中：k 为放大系数；T 为过程时间常数；τ为纯滞后时间）作为内胆温度系统的数学模型结构。 （1）k 的求法：k 可以用下式求得： ()(0) y y k x ∞-= （x ：输入的阶跃信号幅值）
2万吨城市污水处理厂全套设计排水设计说明书
第一章原始资料分析 1.1 城市概况 该城市地处东南沿海，北回归线横贯市区中部，该市在经济发展的同时，城市基础设施的建设未能与经济协调发展，城市的污水处理率仅仅为30%，大量的污水未经处理直接排入河流，使该城市的生态环境受到严重的破坏。为了建设良好优美的现代化城市，必须把环境问题处理好，筹建该城市的污水处理厂已经迫在眉睫了。 该市人口17万人，规划１０年后发展到24万人。该市是一个以轻工业、冶金、家电、外贸为主题的新兴现代化城市。 1.2 自然条件 该市具有中低山、丘陵、盆地和平原等多种地貌类型，地势西北高，东南低；历年最高气温38oC，最低气温4 oC，年平均温度为24 oC，常年主导风向为南风；该市内河流最高洪水位+2.5米，最低水位-0.5米，平均水位为+0.5米，地下水位为离地面2.0米，厂区内设计地面标高为+5.0米 1.3 污水量 1.3.1 生活污水量 该市地处亚热带，夏季气候炎热，由于气候和生活习惯，该市在国内一向排水量较高的，据统计和预测，该市近期水量210L/人﹒d。远期水量260L/人﹒d。 1.3.2 工业污水量 市内工企业的生活污水和生产污水总量2.0万m3/d 1.3.3 污水总量 市政公共设施及未预见污水量以4%计，总污水量为生活污水量、工业污水量及市政公共设施与未预见水量的总和。 1.4 污水水质 进水水量:生活污水BOD5为130mg/L；SS为180mg/L； 工业废水BOD5为190mg/L；SS为200mg/L； 出水水质：BOD5≤20mg/L，SS≤20mg/L。 混合污水温度：夏季28OC，冬季10 OC，平均温度20 OC。 1.5 工程设计规模 污水处理厂的设计规模主要按远期需要考虑，以便预留空地以备城市的发展。 1.6 方案选择 1.6.1 工艺的确定 由于该污水处理只需去除BOD5与SS,不考虑脱氮与除磷方面, 所以选择两个比较好的方案. 方案一. 传统活性污泥法,其流程为: 污水→中格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→初沉池→曝气池→二沉池→接触池→处理水排放 方案二. 厌氧池+氧化沟,其流程为: 污水→中格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→厌氧池→氧化沟→二沉池→接触池→处理水排放 1.6.1.1 工艺流程方案的比较和选择 传统活性污泥法氧化沟 优点: 1.有机物经历了第一阶段的吸附和第二阶段的代谢的完整过程,活性污泥也历了一个从池道端的对数增长,经减速增长到池末端的内源呼吸的完全生长周期 2.在池首端和前段混合液中的溶解氧浓度较低 3.效果好,BOD除率达90%以上缺点: 1.曝气池首端有机污染物负荷 高,耗氧速度也高 2.暴气池溶积大,基建费用高. 3.供氧与需氧不平衡 4.对进水水质,水量变化的适应 性较低,动行效果易受水质,水 量变化的影响 优点: 1.可考虑不设初沉池,有机 性悬浮物在氧化化沟内能 太到好氧稳定的程度 2.可考虑不单敲边鼓二次 沉淀池,可少去污泥回流装 置. 3.BOD负荷低 缺点: 1.占 地面 积较 大 两个方案都能达到处理水质的要求,BOD5,SS去除都能达到出水水质,工艺都是比较简单的,在技术上都是可行的. 最终选择厌氧池+氧化沟处理工艺是因为:氧化沟是活性污泥系统的新工艺,与传统活性污法比较,期暴气系具有以下各项效益:1.对水温水质,水量的变动有较强的适应性2.污污龄一般可达15-30d,为传统活性污泥系统的3-6倍. 可以存活,繁殖世代时间长,增殖速度慢的微生物,如硝化菌,在氧化沟内可能产生硝化反应.如运行得当能够具有反硝化脱氮的效应.3.污泥产率低,且
过程控制系统课程课题：反应釜温度控制系统 系另I」：电气与控制工程学院 专业：自动化_____________ 姓名： ________ 彭俊峰_____________ 学号：__________________ 指导教师： _______ 李晓辉_____________ 河南城建学院 2016年6月15日
反应器是任何化学品生产过程中的关键设备，决定了化工产品的品质、品种和生产能力。釜式反应器是一种最为常见的反应器，广泛的应用于化工生产的各个领域。釜式反应器有一些非常重要的过程参数，如：进料流量（进料流量比）、液体反应物液位、反应压力、反应温度等等。对于这些参数的控制至关重要，其不但决定着产品的质量和生产的效率，也很大程度上决定了生产过程的安全性。 由于非线性和温度滞后因素很多，使得常规方法对釜式反应器的控制效果不是很理想。本文以带搅拌釜式反应器的温度作为工业生产被控对象，结合PID 控制方式，选用FX2N-PLC 调节模块，同时为了提高系统安全性，设计了报警和紧急停车系统，最终设计了一套反应釜氏的温度过程控制系统。
1系统工艺过程及被控对象特性选取 被控对象的工艺过程 本设计以工业常见的带搅拌釜式反应器（CSTR）为过程系统被控对象。 反应器为标准3盆头釜，反应釜直径1000mm,釜底到上端盖法兰高度1376mm, 反应器总容积，耐压。为安全起见，要求反应器在系统开、停车全过程中压力不超过。反应器压力报警上限组态值为。反应器的工艺流程如图1-1所示。 S8Q A a珑厲娜口 图1-1釜式反应器工艺流程图 该装置主要参数如表1-1所示。各个阀门的设备参数如表1-2所示，其中，D g为阀门公称直径、K v为国际标准流通能力。 表1-1主要测控参数表
1设计资料 1.1工程概况 某城市临近北海，以海产养殖、水产品加工、海洋运输为主，工业发展速度较慢。 1.2水质水量资料 该市气候温和，年平均21C，最热月平均35C，极端最高41C，最高月平均 15C，最低10C。常年主导风向为南风和北风。夏季平均风速2.8m/s，冬季1.5 m/s。 根据该市中长期发展规划，2005年城市人口20万，2015年城市人口28万。由于临近大海，城市地势平坦，地质条件良好，地表土层厚度一般在10 m以上, 主要为亚砂土、亚粘土、砂卵石组成，地基承载力为 1 kg/ cm 2。此外，地面标高为123.00m,附近河流的最高水位为121.40m。 目前城市居民平均用水400L/人.d，日排放工业废水2X104nVd，主要为有机工业废水，具体水质资料如下： 1. 城市生活污水：COD 400mg/l,B0D5 200mg/l,SS 200mg/l,NH 3-N 40mg/l,TP 8mg/l,pH 6 ?9. 2. 工业废水：COD 800mg/l,BOD5 350mg/l,SS 400mg/l,NH3-N 80mg/l,TP 12mg/l,pH 6 ?8 1.3设计排放标准 为保护环境，防止海洋污染，污水处理厂出水执行“城镇污水处理厂污染物排放标准 2.污水处理工艺流程的选择 2.1计算依据 ①生活污水280000 X 400 X 103 =112000 m7d=1296.30 L/s 设计污水量：112000+20000=132000 屜，水量较大。 ②设计水质 设计平均COD 461 mg/L ;设计平均BOD 223 mg/L ;设计平均SS: 230mg/L 设计平均NhkN 46 mg/L ;设计平均TP9 mg/L。 ③污水可生化性及营养比例 可生化性：BOD/COD=223/46^0.484，可生化性好，易生化处理。 去除BOD 223-20=203 mg/L。根据BOD N: P=100: 5: 1,去除203 mg/LBO□需消耗N和P分别为N: 10.2 mg/L , P: 2.03 mg/L。 允许排放的TN 8 mg/L, TP: 1 mg/L,故应去除的氨氮△ N=45-10.2-8=26.8 mg/L, 应去工程实例一某城市污水处理厂设计
设计题目：某城市污水处理厂设计第一章设计资料 一、自然条件 1、气候：该城镇气候为亚热带海洋季风性季风气候，常年主导风向为东南风。 2、水文：最高潮水位 6.48m（罗零高程，下同） 高潮常水位 5.28m 低潮常水位 2.72m 二、城市污水排放现状 1、污水水量 （1）生活污水按人均生活污水排放量300L/人.d； （2）生产废水量按近期1.5万m3/d，远期2.4万m3/d； （3）公用建筑废水量排放系数按近期0.15，远期0.20考虑； （4）处理厂处理系数按近期0.80，远期0.90考虑。 2、污水水质 （1）生活污水水质指标为 CODcr 60g/人.d BOD5 30g/人.d （2）工业污染源参照沿海开发区指标，拟定为： CODcr 300mg/L； BOD5 170mg/L （3）氨氮根据经验确定为30md/L。 三、污水处理厂建设规模与处理目标 1、建设规模 该污水处理厂服务面积为10.09km2，近期（2000年）规划人口为6.0万人，远期（2020年）规划人口为10.0万人。处理水量近期3.0万m3/d，远期6.0万m3/d。 2、处理目标 根据该城镇环保规划，污水处理厂出水进入的水体水质按国家3类水体标准控制，同时
执行国家关于污水排放的规范和标准，拟定出水水质指标为 CODcr≤100mg/L；BOD5≤30mg/L；SS≤30mg/L ；NH3-N≤10mg/L 四、建设原则 污水处理工程建设过程中应遵从下列原则：污水处理工艺技术方案，在达到治理要求的前提下应优先选择基建投资和运行费用少、运行管理简便的先进的工艺；所用污水、污泥处理技术和其他技术不仅要求先进，更要求成熟可靠；和污水处理厂配套的厂外工程应同时建设，以使污水处理厂尽快完全发挥效益；污水处理厂出水应尽可能回用，以缓解城市严重缺水问题；污泥及浮渣处理应尽量完善，消除二次污染；尽量减少工程占地。 第二章污水处理工艺方案选择 一、工艺方案分析 本项目污水以有机污染为主，BOD/COD=0.54 可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标，针对这些特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。由于将来可能要求出水回用，处理工艺尚应硝化。 根据国内外已运行的大、中型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用“普通活性污泥法”或“氧化沟”法。 普通活性污泥法，也称传统活性污泥法，推广年限长，具有成熟的设计运行经验，处理效果可靠，如设计合理，运行得当，出水BOD5可达10-20mg/L，它的缺点是工艺路线长，工艺构筑物及设备多而复杂，运行管理困难，运行费用高。 氧化沟处理技术是20世纪50年代有荷兰人首创。60年代以来，这项技术在国外已被广泛采用，工艺及构筑物有了很大的发展和进步。随着对该技术缺点（占地面积大）的克服和对其优点的逐步深入认识，目前已成为普遍采用的一项污水处理技术。 氧化沟工艺一般可不设初沉池，在不增加构筑物及设备的情况下，氧化沟内不仅可完成碳源的氧化，还可实行脱氮，成为A/O工艺，由于氧化沟内活性污泥已经好氧稳定，可直接浓缩脱水，不必厌氧消化。 氧化沟污水处理技术已被公认为一种成功的革新的活性污泥法工艺，与传统活性污泥系统相比较，它在技术、经济等方面具有一系列独特的优点。 1、工艺流程简单、构筑物少，运行管理方便。一般情况下，氧化沟工艺可比传统活性污泥 法少建初沉池和污泥厌氧消化系统，基建投资少。另外，由于不采用鼓风曝气和空气扩散器，不建厌氧硝化系统，运行管理方便。
步进式加热炉控制系统设计 一、步进式加热炉工艺流程 1. 步进式加热炉简介 ⑴步进式加热炉步进式加热炉是一种靠炉底或水冷金属梁的上升、前进、下降、后退的动作 把料坯一步一步地移送前进的连续加热炉。 炉子有固定炉底和步进炉底，或者有固定梁和步进梁。前者叫做步进底式炉，后者叫做步进梁式炉。轧钢用加热炉的步进梁通常由水冷管组成。步进梁式炉可对料坯实现上下双面加热。 （2）步进式炉的几种类型 步进式炉从炉子构造上分目前有：单面供热步进式炉、两面供热步进式炉、钢料可以翻转的步进式炉、交替步进式炉、炉底分段的步进式炉等等。 单面供热步进式炉也称步进底式炉，钢料放置在耐火材料炉底或铺设在炉底上的钢枕上。钢坯吸热主要来自上部炉膛，由于一面受热，这种炉子的炉底强度较低。它适用于加热薄板坯、小断面方坯或有特殊要求的场合。 两面供热步进式炉也称步进梁式炉，活动梁和固定梁上都安设有能将钢坏架空的炉底水管。在钢坯的上部炉膛和下部炉膛都设置烧嘴，因此炉底强度较高，适用于产量很高的板坯或带钢轧前加热。 钢坯可以翻转的步进式炉是每走一步炉内钢料可以翻转某一角度，步进梁和固定梁都带有锯齿形耐热钢钢枕，这是加热钢管的步进式炉，每走一步钢管可以在锯齿形钢枕上滚动一小段距离，使受热条件较差的底面逐步翻转到上面，以求加热均匀。 交替步进式炉则有两套步进机构交替动作。运送过程中，钢坯不必上升和下降，振动较小，底面不会被划伤，表面质量较好 炉底分段的步进式炉的加热段和预热段可以分开动作。例如预热段每走一步，加热段可以
走两步或两步以上。这种构造是专门为易脱碳钢的加热而设计的。钢坯在预热段放置较密，可以得到正常的预热作用，在加热段钢坯前进较快，达到快速加热，以减少脱碳。 （3）步进式炉的优缺点 步进式炉是借机械将炉内钢坯托着一步一步前进，因此钢坯与钢坯还不必紧挨着，其间距可根据需要加以改变。 原始的步进式炉只用于加热推钢机无法推进的落板坯或异形坯，随着轧机的大型化和连续化，推钢式炉已不能满足轧机产量和质量的要求。在这种情况下，近十年来造价较高的步进式炉得到了快速发展，其结构也日趋完善。 步进式炉具有以下特点：（1）炉子长度不受钢坯厚度的限制，不会拱钢，炉子可以建得很长，目前有些炉子已接近60 米长，一个步进式炉可以代替1.5—2 个推钢式炉。（2）操作上灵活性较大，可以通过改变装料间隙调节钢坯加热时间，且更换品种方便。（3）炉内钢料易于清空，减少停炉时清除炉内钢料的时间。（4）钢坯在炉内不与水管摩擦，不会造成通过轧制还不能消除的伤痕。（5）水管黑印小，即能得到尺寸准确的轧材。（6）两面加热步进式炉可以不要实底均热段，因此加热能力比推钢式炉稍大。（7）没有出料滑坡，减少了由于滑坡高差作用而吸入炉内的冷空气。（8）钢坯有侧面加热，这样可实现三面或四面加热，因此加热时间短，钢坯氧化少。（ 9）生产能耗大幅度降低,从炼钢连铸后开始全连续的直接生产。（ 10）产量大幅度提高,在100* 104t/a 以上。（ 11）生产自动化水平非常高，原加热炉的控制系统大都是单回路仪表和继电器逻辑控制系统，传动系统也大多是模拟量控制式供电装置，现在的加热炉的控制系统大多数都具有二级过程控制系统和三级生产管理系统，传动系统都是全数字化的直流或交流供电装置。 步进式炉的缺点是炉底机械设备庞大，维护和检修都较复杂，炉子造价太高。两面供热的步进式炉炉底水管较多，热损失大。单面供热的步进式炉虽然无水冷热损失，但产量较低。因此，尽管步进式炉有很多优点，仅由于它造价太高，目前在中小型厂全面推广还不适宜。