1、工程概述。
1、设计要求、原则和范围。
1）设计要求。
掌握工程设计的设计步骤、方案选择方法；
了解废水处理工程设计的特点和原则；
熟悉使用国家相关的法律法规、标准规范、设计手册的方法；
掌握主要处理构筑物和设备的设计方法；
掌握平面布置图、高程图及主要构筑物的绘制方法。
掌握有关工程设计说文件的编写方法。
2）设计原则。
遵循设计依据并在可行性的基础上，同时在城市总体规划的指导下，根据城市总体规划布局，结合地形条件和社会环境要求，统一规划设计污水处理设施，充分发挥建设项目的社会、环境和经济效益。
3）设计范围。
对污水处理厂内的主要污水处理构筑物的工艺进行设计，包括格栅、沉砂池、曝气池、污泥浓缩池、污泥贮泥池等。
2、 工程设计背景。
1）城市概述
现状境内有107国道和郑新公路两条过境道路通过，公路交通发达，素有“郑州南大门”之称。距郑州市区11公里，距郑州新郑国际机场18公里，从而又是多种交通运输方式选择的便利之地。在经济发展的同时基础设施的建设未能与经济协调发展谐调发展，污水处理率仅仅为3.
4%。大量的污水未经处理直接排入河流，既破坏了当地的自然环境，又制约了当地经济的发展。为了把该地区建设成为经济繁荣、环境优美的现代化市区，筹建该地区的污水处理站已经迫在眉睫了。
2） 自然条件。
龙湖位于东经112°42’-114°13’ ，北纬34°16’-34°58’，属北温带大陆性季风气候，冷暖适中、四季分明，春季干旱少雨，夏季炎热多雨，秋季晴朗日照长，冬季寒冷少雨。郑州市冬季最长，夏季次之，春季较短。统计资料表明龙湖的平原和丘陵地区春季开始的时间大致在3月27日，终止于5月20日，历时55天；夏季开始于5月21日，终止于9月7日，历时110天；秋季开始于9月8日，终止于11月9日，历时63天；11月10日至次年的3月26日为冬季，长达137天。
年平均气温在14～14.3℃之间。龙湖年平均降雨量640.
9毫米，无霜期220 天，全年日照时间约2400小时。
3）规划资料。
范围：河南工程学及周围村庄，人口：近期30000 人，10年后预期发展为40000 人，所以为了长期发展需要，该污水处理厂的设计应至少满足40000人的负荷 。
4）设计目的。
本课程是《水污染控制工程》课程的实践环节，通过课程设计加深学生对有关废水处理理论的理解，使学生掌握文献和设计资料使用方法，掌握水处理工艺选择、工艺计算的方法，掌握平面布置图、高程图及主要构筑物的绘制方法，掌握有关工程设计文件的编写方法，培养学生具备一定的工程制图和设计能力。
5） 设计任务。
根据已知资料，确定城市污水处理厂的工艺流程，计算各处理构筑物的尺寸，绘制污水处理厂的总平面布置图和高程布置图，并附详细的设计说明书和计算书。水质codcr可按800 mg/l，bod5可按500 mg/l，ss按100 mg/l。处理要求污水级二级处理后应符合以下具体要求：
codcr≤70mg/l，bod5≤20mg/l，ss≤30mg/l。
二、设计工程计算。
一）污水处理工艺流程。
设计处理工艺如图所示：
二） 设计流量。
定每人每天污水排放量为180l。所以平均流量为：
q=180l/人·天×40000人=7200000l/d=7200m3/d=0.083m3/s
计算可知=1.37
总流量为qmax=1.37×7200=9864m3/d=0.114m3/s
龙湖镇雨水量计算采用的公式为。
q=[3073（1+0.892lgp）]/t+15.1）0.824]
其中：q ——暴雨强度（升/秒·公顷）；
p ——重现期，取1年；
t ——降雨历时，15分钟。
三）格栅的设计
格栅设在处理构筑物之前，用于拦截水中较大的悬浮物和漂浮物，保。
证后续处理设施的正常运行。本设计中，格栅于明渠连接，提升泵的来水首先进入稳压井后，进入格栅渠道。
格栅尺寸计算。
格栅的设计要求。
（1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：
a、人工清除 25～40mm
b、机械清除 16～25mm
c、最大间隙 40mm
（2）过栅流速一般采用0.6～1.0m/s.
（3）格栅倾角一般取600
（4）格栅前渠道内的水流速度一般采用0.4～0.9m/s.
（5）通过格栅的水头损失一般采用0.08～0.15m。
设计参数确定：
以最高日最高q1 =qmax =0.114m3/s时流量计算；
栅前流速：v1=0.7m/s过栅流速：v2=0.9m/s；
渣条宽度：s=0.01m格栅间隙：e=0.02m；
栅前部分长度：0.5m格栅倾角：α=60°；
单位栅渣量：w1=0.05m3栅渣/103m3污水。
设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的。
1）确定格栅前水深。
根据最优水力断面公式计算得：
栅前槽宽= =0.57m， 则栅前水深
2）栅条间隙数：
其中：b=e=0.02m）
则栅条数目为：n-1=13
3）栅槽有效宽度：
b0=s（n-1）+en=0.01×（14-1）+0.02×14=0.41m
考虑0.4m隔墙：b=2b0+0.4=1.22m
4）进水渠道渐宽部分长度：
进水渠宽：
其中α1为进水渠展开角，取α1=）
5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：
6）过栅水头损失（h1）:
设栅条断面为锐边矩形截面，取k=3，则通过格栅的水头损失。
其中： h0：水头损失。
k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3
阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42
7）栅后槽总高度（h）:
本设计取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度。
h1=h+h2=0.29+0.3=0.59m
则栅后槽总高度。
h=h+h1+h2=0.29+0.103+0.3=0.693m
8）栅槽总长度：
l=l1+l2+0.5+1.0+（0.79+0.30）/tanα
=0.92 +0.46+0.5+1.0+(0.79+0.3/tan60°=3.5m
9）每日栅渣量：
在格栅间隙在20mm的情况下，每日栅渣量为：
由所得数据，所以采用机械除污设备。
四）平流式沉砂池设计计算。
1、沉砂池工程设计原则：
污水厂一般均应设置沉砂池，城市污水厂沉砂池的只数或分格数应不少于2，并按并联原则考虑。
设计流量应按分期建设考虑。a .当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；b .
当污水为提升进入时，应按每期工作水泵的最大组合流量计算；c.在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。
沉砂池去除的砂粒比重为2.65，粒径为0.2mm以上。
城市污水的沉沙量可按每污水沉砂30计算，其含水率约60%，容量约1500kg/。
除砂宜采用机械方法，并设置贮砂池或晒砂厂。贮砂斗的容积应按2日沉砂量计算，贮沙斗壁的倾角不应小于55°。排砂管直径不应小于200mm，使排砂管畅通和易于养护管理。
沉砂池的超高不应小于0.3m。
池底坡度一般为0.01~0.02’，并可根据除砂设备要求，考虑池底的形状。
目前，应用较多的沉砂池池型有平流式沉砂池、曝气沉砂池和竖流式沉砂池，几种沉砂池各有特点，应结合实际情况综合考虑选定。本设计选用平流式沉砂池。平流式沉砂池是常用形式，具有构造简单、处理效果较好、易于排出沉砂的优点，污水从池一端流入，呈水平方向流动，从池另一端流出。
平流式沉砂池由进水装置、出水装置、沉淀区和排泥装置组成。其上部是水流部分，水在其中以水平方向流动，下部是聚集沉砂的部分，通常其底部设置1~2个贮砂斗，下接带间阀的排砂管，用以排出沉砂。
2、沉砂池设计计算。
沉砂池设计参数：
最大流速为0.3m/s，最小流速为0.15m/s。
最大流量时，停留时间不小于30s，一般采用30s~60s。
有效水深应不大于1.2m，一般采用0.25~1.0m，每格宽度不宜小于0.6m。
进水部位应采取消能和整流措施，应设置进水闸门控制流量，出水应采取堰跌落出水，保持池内水位不变化。
1 长度l设污水最大设计流量时，在沉砂池中的水力停留时间t为40s，速度为0.25m/s，沉砂池的总长l为。
l=vt=40×0.25=10m
2 水流断面面积a
3 沉砂池总宽度b
设有效水深为0.58m，则沉砂池的总宽度。
4 贮沙斗所需容积v
式中：--城市污水的沉砂量，一般采用30/污水；
t---排砂时间间隔，d一般按2d内沉砂量考虑；
---生活污水流量的总变化系数。
水污染控制工程课程设计
第一章总论 1 一 课程设计题目 1 二 课程设计内容 1 三 基本资料 1 第二章污水处理工艺流程说明 2 一 污水厂设计进出水水质 2 二 污水处理工艺的选择 2 三 主要工艺参数 3 第三章处理构筑物设计计算 4 一 格栅的设计计算 4 二 污水提升泵房 6 三 沉砂池的设计计算 7 四 初沉...
水污染控制工程课程设计
目录。一 设计依据。二 设计范围。三 项目概况。四 废水的水质和水量。五 排放标准。六 废水处理工艺的确定。七 构筑物设计及设备选型。八 工程造价估算。九 运行费用估算。一十 技术经济指标。一十一 其他需要说明的问题。一十二 附件。工艺流程图 附件 平面布置图。1.设计依据 1 杭州武林机器厂系国家...
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课程设计。某经济开发小区污水处理厂。郭兵兵。2014 年 6 月 10 日。合肥工业大学课程设计任务书。1 工程概述。1.设计目的4 2.设计任务4 3.水质水量资料4 4.自然条件5 5.待处理水质水量6 2 工艺方案 1.循环式活性污泥工艺 cast6 法同步脱氮除磷工艺7 3.氧化沟工艺7 处...