环境工程毕业设计任务书及指示书.docx
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环境工程毕业设计任务书及指示书
2013年环境工程专业
毕业设计指导教案
教师姓名罗宁
教师编号21030020
学年2013～2014
学期2
重庆大学B区城市建设与环境工程学院
环境工程教研室
2013.12
第一部分设计任务书
一、设计题目
朝阳工业园区水污染控制工程的规划设计
二、设计目的
训练环境工程专业学生综合运用所学基础课、基础技术课和专业课知识，培养学生独立完成水污染控制工程的规划与设计能力。
通过设计，学生应了解和熟悉水污染控制规划设计的一般原则、步骤和方法：
掌握水环境质量评价、水污染控制规划方案的确定及对其进行经济分析与比较的原则和方法；掌握污水收集系统、污水处理流程的确定方法、对其主要构筑物的设计计算以及设计说明书、计算书的编制和设计图的绘制等基本方法。
三、设计任务
根据所给的朝阳工业园区总体规划图和原始资料（附录一），进行水污染控制规划方案的最优设计。
内容包括：
朝阳工业园区水污染治理工程方案比选及设计（排水管网及污水处理厂）等几个部分。
四、设计资料
1．朝阳工业园区总体规划图一张，比例1∶5000；
2．设计原始资料二份。
五、设计内容
1．朝阳工业园区水污染控制分区组合方案优选
（1）采用分区组合方案费用分析法，进行不同规划方案的分析比较，确定准优化方案；
（2）结合朝阳工业园区水环境质量评价结果，确定达到环境效益、经济效益和社会效益相统一的最优化水污染控制方案。
3．水污染治理工程设计
（1）污水收集系统的设计
①污水收集系统方案的比较与选择
考虑如何将分散的面源污水排放控制成易于治理的集中点源污水排放，在工程中可采用排水管道收集系统。
采用如下控制手段进行分析比较：
工业污水与朝阳工业园区生活污水可否合并？
采用合流制、分流制、还是混合制？
如需设污水处理厂，宜如何规划，厂址选于何处？
排水管道系统走向如何？
②污水管道系统的设计计算
通过上述方案选择：
确定适用的排水管道系统，并进行设计计算。
包括：
划分设计管段，将其设计管道起止点的检查井进行编号，计算设计流量。
列表进行主干管水力计算，确定管道直径、坡度、流速、充满度，进一步确定管道起止点埋深及管底标高，选择管材、管道接口及基础类型。
若需设置中途泵站时，需根据扬程和流量选定水泵型号、台数。
（2）污水处理厂设计
①污水处理厂工艺流程的选择
根据设计资料及国家有关规范，进行污水处理厂处理工艺流程选择，对比选方案分别需要作处理流程中构筑物型式计算和选择，通过技术和经济比较，确定最佳处理工艺。
②污水处理厂的设计计算
对所选择的处理工艺流程及处理构筑物型式进行设计计算，包括：
泵站的设计计算（如污水泵的选择、机组布置、泵轴心标高确定、集水井容积计算及附属设备的设计计算），污水处理构筑物的设计计算（如格栅、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池、污泥回流泵站、消毒设备、计量设施等，或按指导教师指定工艺进行处理构筑物设计计算）和污泥处理构筑物的设计计算（如浓缩池、消化池和脱水设备）等。
4．设计图的绘制
每个同学必须用工程图表示上述设计内容，详见设计要求。
六、设计要求
1．绘制设计图8张，包括：
（1）水污染控制工程规划设计总体布置图一张；（手画）
（2）污水主干管、雨水干管纵断面图一张；（手画）
（3）两种比选处理方案的污水处理厂总平面及污水、污泥流程图各两张。
（CAD画）
（4）主要构筑物工艺设计图两张（可以选绘泵站、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池等主要构筑物中的任一个）。
（手画，CAD画）
其中：
要求一张进行计算机绘制。
2．设计说明书和计算书一份，60~80页左右
设计说明书包括：
中、英文摘要（约200词），目录，前言，主要设计原始资料，设计依据，朝阳工业园区概况及自然条件（地形、气象、水文、地质等），排水体制选择，污水收集系统方案比较与选择，污水处理厂工艺流程选择，设计方案的经济概算，主要设备及材料数量，设计中存在的问题，参考文献。
设计计算书包括：
排水管道系统的设计计算，污水处理厂最优化方案的设计计算，经济概算。
3．设计深度
水污染治理工程设计要求达到初步设计阶段深度。
4．完成时间：
毕业设计进度安排
序号
设计（论文）工作任务
日期（起止周数）
%
1
熟悉设计资料，并进行相关资料的收集与分析
1（第6周～第7周）
8.3
2
水污染控制工程规划设计
2（第8周～第9周）
16.7
3
水污染控制工程的治理工程设计计算
3（第10周～第12周）
25.0
4
绘制相关图纸
4（第13周～第16周）
33.3
5
设计说明书和计算书的编制
1（第17周）
8.3
6
毕业答辩
1（第18周）
8.3
第二部分设计指示书
环境保护是我国的一项基本国策，水污染控制系统的规划与设计是环境保护的一个重要组成部分。
其步骤包括水污染控制指标体系的确定，水环境质量评价；分区规划设计组合方案费用分析，选出最优化的水污染规划方案；进行水污染控制工程设计，使水环境达到预期的规划目标。
环境法规定，环境保护措施应与朝阳工业园区基本建设或工业企业的基本建设同时设计、同时施工、同时运行，因此，正确地进行水污染控制规划设计，具有重大的社会意义、经济意义和环境意义。
一、朝阳工业园区水环境质量评价
1．原始资料分析
（1）污染源资料分析
根据附录一所给朝阳工业园区规划的原始资料以及有关环境法规，分析污染源的现状及地点、性质、人口、分布；各种污水的排水量、水质；排污口位置、排放特点及其造成的危害等。
（2）自然环境资料分析
包括该地区的地形图或总体规划图，水文、水质、气象及地质。
①地形图：
朝阳工业园区地形图或总体布置图，比例尺1∶2000。
②水文：
河流历年最高、最低水位、流速、流量。
③水质：
河水温、PH值、DO、BOD5、悬浮固体含量、酚、CN-、等。
④气温：
绝对最高、最低气温，年平均气温，逐年每月平均气温。
⑤风向、风速。
⑥气压：
平均气压。
⑦降雨量：
年最高、最低和平均降雨量，暴雨强度公式。
⑧湿度：
年平均相对湿度。
⑨地质：
该地区的地质钻探资料。
（3）工程现状和组织施工方面的资料。
如当地的水污染治理现状、道路交通、地面、地下建筑及各种管线的位置、标高、建筑材料，管道制品、机械设备的供应情况，征地、青苗补偿、拆迁补偿等的规章和办法。
原始资料分析是进行水污染规划与设计的基础工作，规划设计人员要尽可能收集资料（间接收集为主、直接收集为辅），并对它们进行分析整理，以便规划设计时正确地建立表征水环境规划目标的指标体系，从而完成水污染控制技术的实施。
2．朝阳工业园区水环境污染源评价
根据原始资料对该县生活污水以及各工厂污水中污染源数据进行评价，可用等标污染负荷法公式：
进行计算，将计算结果列入污染源评价表，对表中各项进行分析、比较，确定各污染源排放的主要污染物以及对该县水体造成污染的主要污染源和主要污染物。
根据评价结果，对各有关工业污染源提出初步治理方案。
可按综合排放三级标准（GB8979-96）进行讨论，分析各工厂污染物是否超过三级标准，若未超过则考虑排入朝阳工业园区下水道；若超过则考虑进行厂内局部处理后再排入朝阳工业园区下水道。
3．朝阳工业园区水环境现状评价
根据朝阳工业园区水体现状监测资料进行评价。
可采用W值水质评价方法进行评价；分别得出单项指标质量，监测断面质量，该县水体综合质量。
4．朝阳工业园区水环境预测评价
根据朝阳工业园区水体各污染物预测浓度进行评价。
同样采用W值水质评价方法进行评价；分别得出单项指标质量，监测断面质量，该县水体综合质量。
5．污染控制的分析
（1）集中（点源）控制的必要性
根据朝阳工业园区水环境现状及影响评价结果进行分析。
按现有朝阳工业园区污染源及污染排放现状，如朝阳工业园区水体已达严重污染或较严重污染等级，则首先必须改善现有排污体系，应将造成面、线污染的污水分散排放口控制为集中排放点，以对集中排放点上游的水体进行保护。
（2）集中排放点污染分析与评价
经污染源系统控制后，朝阳工业园区污水成一点排放（朝阳工业园区总排放口），由于工业污水已经局部处理，水质满足综合排放标准《GB8978-96》三级标准后排入朝阳工业园区下水道，处理后工业污水水质和朝阳工业园区生活污水水质见附录二。
混合污水水质由两者水量加权平均求得，根据混合污水水质采用等标污染负荷法作出主要污染物评价；据污水与河水完全混合水质采用W值水质评价方法作出水体污染等级评价。
（3）集中排放点污染控制数学分析
根据该县现状及影响评价结果及集中排放点污染分析与评价结果，得出该县主要污染指标，可确定用于数学分析的参数SS、DO、BOD5。
由于该县水体为地面水Ⅲ类水域，确定水体目标值为地面水环境质量标准《GB3838-2002》Ⅲ类水域标准；考虑对点源控制目标值为《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级标准的B标准（GB18918-2002）。
根据确定的参数和控制的不同目标值，可选择不同的数学分析模式（见下表）。
根据确定参数和控制的不同目标，将已知的数学约束条件代入相应的数学分析模式，可计算出不同参数对应不同目标值在排放口处允许的排放量。
参数
目标值
数学分析模式
SS
河流中SS允许增加量
P=0.75mg/l
BOD5
（1）综合排放一级B级标准
（2）河流中BOD5最高允许浓度L5ST=4mg/l
DO
河流中DO最低允许浓度
DO=5mg/l
根据计算出的排放口处不同参数对应不同目标值允许的排放量，按下式计算出要求的不同处理程度。
通过计算，可以得出不同参数下对应的处理程度：
①河流SS允许增加量要求SS的处理程度E1；
②综合排放标准要求的BOD5的处理程度E2；
③河流中BOD5最高允许浓度要求的处理程度E3；
④河流中DO最低允许浓度要求的BOD5的处理程度E4。
取E1、E2、E3、E4中最大者为本设计采用的处理程度。
（5）控制后污染等级预测
按确定的处理程度控制，计算出控制后排污口污水水质Ci（1-Ei），求出混合河水水质，用W值水质评价方法进行评价，得出控制后水体质量。
二、朝阳工业园区水污染控制规划方案的组合优选
按系统工程的概念，从三效益统一的角度出发，用分区组合方案费用分析法对朝阳工业园区水污染控制规划方案优选的步骤如下：
1．分区经验设计优选方案
对每个区进行水污染控制规划经验设计。
经经验优选，选出的可行方案例入“分区规划方案表”。
2．朝阳工业园区组合方案优选
对上述分区的可行规划方案进行组合优选，优选出的朝阳工业园区总体可行的组合方案列入“朝阳工业园区总体组合方案表”，以作为“朝阳工业园区总体组合方案的费用分析与计算”的基础。
3．朝阳工业园区总体组合方案的费用分析与计算
朝阳工业园区水污染控制系统规划的目的是在满足系统规划目标要求情况下，使系统的投资运转费用及因污染而造成的损失费用之和最小。
三、水污染治理工程设计
1．污水的收集——排水管道系统的设计
朝阳工业园区排水管道系统的设计计算步骤及方法：
（1）了解和熟悉朝阳工业园区的情况，即了解朝阳工业园区及其工业企业的总体规划、污水的水量、水质，现有的排水设施、地形、气候、水体等各种自然因素，环境保护要求等。
（2）拟定方案
首选确定排水系统的体制。
排水系统体制分合流制、分流制、混合制三种形式，采用什么排水系统体制，要根据实际情况，总的来说，应首先满足环境保护的要求，并根据当地条件通过技术经济比较确定。
本设计按新建的排水系统可采用分流制。
确定体制后，根据对污染源的评价结果，参考《室外排水规范》分析工业污水与朝阳工业园区生活污水有无合并处理的可能性，从而确定工业污水是单独还是
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