水污染控制技术课程设计Word文件下载.docx

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（1）设备平面布置图；

（2）高程布置图；

（3）构筑物结构图

4.资料汇总

将设计任务、设计说明、设计工艺图纸和工程量估算等内容依次汇编装订，构成《水污染控制技术课程设计报告》。

二、设计说明

（一）本设计参数与要求

1、污水处理量为4500m3/d,系统采用污水泵一级提升，24h/d连续运行

2、混凝剂的投加方法为湿投法

（二）工艺流程

药剂

↓

原污水→调节池→泵→隔板混合池→隔板反应池→斜管沉淀池→排污

污泥

三、工艺设计与计算

1.调节池设计计算：

a采用对角线调节池，容积计算，公式为：

V=qt/1.4

式中：

1.4——经验参数

V——调节池容积

t——废水在调节池内的停留时间

q——t小时内废水平均流量

b计算停留时间为2h

4500m3/d=187.5m3/h

V=qt/1.4

=（187.5×

2）/1.4

=267.9m3

有效水深采用1.5m

池面积A=v/h

=267.9/2.0

=133.95m2

采用分格数n=10每格宽为1.0m

池长：

L=133.95/（10×

1）=14.9m

池宽：

B=133.5/14.9=10m

超高取0.5m

高：

H=h+h1=1.5+0.5=2.0m

校核：

长宽比L/B=14.9/10=1.49（在1～2范围内合理）

宽深比B/H=10/2.0=5（在4～5范围内，合理）

图一对角线调节池

2、一级提升泵的选择水泵（两台相同型号）24h运行，一用一备

水泵型号如下：

表2水泵型号

型号

排出口径

流量

扬程

效率

Ksb100-200-21

100

200

29.5

71

3、隔板混合池设计计算（选择分流式隔板混合池如图所示）

图二隔板混合池

设计水量Q=187.5m3/h=0.06m3/s，槽内设三道隔板，首末两道隔板上的通道孔洞开在中间，中间隔板上的孔洞开在两侧，见图二

a槽的横断面f，槽中流速采用0.5m/s

f=Q/V=0.06/0.5=0.12㎡

b末端隔板后水深H，采用H=0.4m

c槽宽B

B=f/H=0.12/0.4=0.3m

d隔板通道的水头损失hc，通道孔洞水头流速vc=0.8m/s

hc=vc2/u2*2g=0.82/0.622×

2×

9.8

三道隔板的总水头损失为

∑hc=3hc=3×

0.08=0.24

e中部隔板

通道孔洞断面积f2，中部隔板通道分两侧开设，每侧通道孔洞断面积

f2=Q/2vc=0.06/2×

0.8=0.0375㎡

中部隔板后的水深h2

h2=H＋hc=0.4＋0.08=0.48m

中部隔板通道孔洞的净高度hπ2，通道孔洞的淹没水深取0.08m，则净高度为

hπ2=h2－0.08=0.48-0.08=0.4m

中部隔板通道空洞的宽度（单侧）b2

b2=f2/hπ2=0.0375/0.4=0.09375m

f末端隔板

末端隔板通道孔洞的断面积f3

f3=Q/Vc=0.06/0.8=0.075㎡

末端隔板后水深h3

h3=H=0.4m

通道孔洞的净高hπ3，通道孔洞的淹没水深采用0.08m，则净高为

hπ3=h3-0.08=0.4-0.08=0.32m

末端隔板通道孔洞的宽度为b3

b3=f3/hπ3=0.075/0.32≈0.24m

g首端隔板

首端隔板通道孔洞的断面积f1

f1=Q/Vc=0.06/0.8=0.075㎡

首端隔板后水深h1

h1=h＋2hc=0.4＋2×

0.08=0.56m

首端隔板通道孔洞的净高hπ1，通道孔洞的淹没水深采用0.12m，则净高为

hπ1=h1-0.12=0.56-0.12=0.44m

首端隔板通道孔洞的宽度b1

b1=f1/hπ1=0.075/0.44≈0.17m

首端隔板前水深h0

h0=h1=hc=0.56＋0.08=0.64m

h隔板间距l

l=2B=2×

0.3=0.6m

4、隔板絮凝池的计算（选择往复式隔板絮凝池，其絮凝效果好，构造简单，施工方便）

设计要点

（1）池数一般不少于两个，絮凝时间为5～10min

（2）池内廊道流速按变速设计，从起端的0.4～0.5m/s，逐步递减为末端的0.1～0.2m/s，通常用改变隔板间距（即廊道宽度）或变更池底高度的方法来达到变流速的要求

（3）为便于施工，清洗和检修，廊道宽度应大于0.5m，小型池子当采用活动隔板时可适当减小，进水管口应设挡水装置，避免水流直冲隔板

（4）隔板转弯处的过水断面面积应为廊道断面面积的1.2～1.5倍

（5）絮凝池超高一般采用0.3米

（6）为便于排泥，池底排泥口的坡度一般为0.02～0.03，排泥管直径不应小于150㎜

（7）往复式隔板絮凝池总水头损失为0.3～0.5m

（8）絮凝池内的平均速度梯度G一般为20～60s-1，GT值需达到1×

104～1×

105

（9）墙身应有足够强度，以防倒塌

设计计算

设计水量Q=4500㎥/d=187.5㎥/d，絮凝池个数n=2，为便于与沉定池配合，絮凝池宽度和沉定池相同，取为B=4m，池内平均水深采用H1=1.0m，超高H2=0.3m，絮凝时间T=10min，廊道内流速采用6档，即V1=0.4m/s，V2=0.3m/s,V3=0.25m/s,V4=0.2m/s,V5=0.15m/s,V6=0.1m/s，隔板转弯处的宽度取廊道宽度的1.2倍，

总容积W

W=QT/60=187.5*10/60=31.25㎥

单池净平面面积F′

F′=W/nh1=31.25/2×

1=15.625㎡

池长（隔板间净距之和）L′

L′=F′/B=15.625/4=3.9m

廊道宽度和流速，廊道宽度an，按廊道内流速不同分为6档，即

An=Q/3600nVnh1=187.5/3600×

2Vn×

1.0=0.026/Vn（m）

将an的计算值，采用值an′以及由此所得廊道内实际流速Vn′=0.026/an′的计算结果，列入表一中

表一廊道宽度与流速

设计流速Vn/（m/s）

廊道宽度an/m

实际流速Vn′/（m/s）

计算值

采用值

0.4

0.065

0.07

0.371

0.3

0.0866

0.09

0.289

0.25

0.104

0.10

0.26

0.2

0.13

0.15

0.173

0.17

0.153

0.1

水流转弯次数池内每3条廊道宽度相同的隔板为一段，共分为6段，则廊道总数为6×

3=18条，隔板数为18-1=17条，水流转弯次数为17次

池长（未计入隔板厚度）L′复核

L′=3（a1′＋a2′＋a3′＋a4′＋a5′＋a6′）

=3×

（0.07+0.09+0.1+0.13+0.17+0.26）

=2.46m

池子总长L隔板厚度按0.2m计算，则池子总长

L=L′+0.2×

（18-1）=2.46+0.2×

17=5.86m

水头损失h按廊道内不同流速分成6段进行计算

各段水头损失按下式计算

Hn=ξsnV02/2g＋Vn2㏑/Cn2×

Rn

Vo-该段隔板转弯处的平均流速m/s

Sn–该段廊道内水流转弯次数

Rn–廊道断面的水力半径m

Cn–流速系数，根据Rn，池底和池壁的粗糙系数n等因素确定

ξ-隔板转弯处的局部阻力系数，往复隔板为3.0

㏑-该段廊道的长度之和

Vo=Q/3600W0n=187.5/3600×

1.2an′H1n

=187.5/3600×

1.2an′×

1.0×

2

=0.022/an′（m）

式中，W0为隔板转弯处面积，宽度取1.2an′

Rn=an′H1/an′＋2H1

Cn=Rnyn/n

式中，n为粗糙系数，絮凝池采用钢筋混凝土及砖组合结构，外用水泥砂浆抹面，

yn＝2.5√n-0.13-0.75√Rn（√n-0.10）

絮凝池前5段内水流转弯次数Sn均为3，则第6段内水流转弯次数为

17-3×

5=2

前5段中每段的廊道总长为

Ln=3B=3×

4=12m

第6段的廊道总长度为

l6=2B=2×

4=8m

将各段水头损失计算结果列入表二中

GT值，水温为20℃时，由表查得

μ=1.029×

10-4（㎏·

s）/㎡

G=√ρh/60μT=√1000×

0.288/60×

1.029×

104×

10=68s-1

GT=68×

10×

60=40800（在1×

105范围内）

表二各段水头损失计算

段

Sn

ln

Vo

Vn

Cn

hn

1

3

12

0.034

0.314

36.2

0.126

0.043

0.244

38.3

0.061

0.048

0.22

39.6

0.054

4

0.169

40.9

0.022

5

0.078

0.129

41.4

0.017

6

8

0.115

0.085

42.7

0.008

总水头损失0.288

池底坡度

i＝0.288/39.85=7.2％

往复式隔板絮凝池计算示意图

5、斜管沉定池的计算

斜管沉定池是根据“浅层沉定”理论，在普通沉定池中加设许多间隔较小的平行倾斜斜板或直径较小的平行倾斜管的沉定池，它具有沉定效率高，停留时间短，占地少等优点

斜板、斜管沉定池，按照进水方向的不同，可分为异（上）向流、同（下）

向流和侧（横）向流三种形式，其中以异向流应用最广

设计水量Q=4500㎥/d=187.5㎥/h=0.06㎥/s,液面上升流速V=2㎜/s，颗粒沉降速度uo=0.3㎜/s，采用蜂窝六边形塑料斜管，板厚0.4㎜，内切圆直径□=25㎜，长1000㎜，倾角θ=60°

，沉定池的有效系数ψ=0.92

清水区净面积A′

A′=Q/V=0.06/0.002=30㎡

斜管部分的面积A

A=A′/ψ=30/0.92=32.6㎡

斜管部分平面尺寸（宽×

长）采用B′×

L′=4×

9㎡

进水方式沉定池进水由边长L′为9m一侧流入，该边长度与絮凝池宽度相同，

管内流速Vo

Vo=V/sinθ=2/sin60°

=2/0.866=2.31㎜/s

采用Vo=2㎜/s

池宽调整计算如下

池宽

B=B′+Lcosθ=4＋1×

cos60°

=4＋0.5=4.5m

斜管支承系统采用钢筋混凝土柱、小梁及角钢架设

复核雷诺数Re，根据管内流速Vo=2㎜/s和管径d=25㎜，查表得雷诺数Re=15.6

管内沉定时间T

T=L/60Vo=1000/60×

3=5.56min

池高H1计算如下

斜板区高度

H1=Lsinθ=1.0×

0.866≈0.9m

超高采用0.3m

清水区高度采用1.0m配水高度（按排泥槽顶计）采用1.2m排泥槽高度采用0.7m

所以有效池深

H′=0.9＋1.0＋1.2=3.1m

池子总高

H=H′＋0.7＋0.3=4.1m

进口配水进口采用穿孔墙配水，穿孔流速0.1m/s

集水系统采用淹没孔集水槽，共8个，集水槽中距为1.5m

排泥系统采用穿孔管排泥，V形槽边与水平成45°

角，共设8个槽，槽高70㎝，排泥管上装快闸门

布置图见图

6．高程图

四．工程造价

计算依据

估算指标采用于1989年1月1日试行的建设部文件（88）建标字第182号关于发布试行《城市基础设施工程投资概算指标》的通知中审查批准的由原城乡建设环境保护部、城市建设管理局组织制定的《城市基础设施工程投资估算指标》（排水工程）。

1.第一部分费用

第一部分费用包括建筑工程费；

设备、器材、工具等购置费；

安装工程费。

可查有关排水工程投资估算、概算指标确定。

第一部分费用=30.0×

10000＋10.0×

10000=40万元

2.第二部分费用

第二部分费用包括建设单位管理费、征地拆迁费、工程监理费、供电费、设计费、招标管理费等。

根据有关资料统计，按第一部分费用的50%计

第二部分费用=40×

50%=20万元

第三部分费用

第三部分费用包括工程预备费、价格因素预备费、建设期贷款利息、铺底流动资金。

工程预备费按第一部分费用的10%计，则：

40×

10%=4万元

价格因素预备费按第一部分费用的5%计，则：

5%=2万元

建设期贷款利息、铺底流动资金按20%计，则：

20%=8万元

第三部分费用合计:

4＋2＋8=14万元

工程总投资合计：

项目总投资=第一部分费用+第二部分费用+第三部分费用

=40+20+14=74万元

五．分析总结

通过课程设计了解水污染控制技术课程设计的规范、内容和要求，以及环境工程设计的规范与标准；

了解了工艺设计参数及工艺设计与计算；

掌握AutCAD的应用及工艺设计图纸的绘制；

了解了设计说明书等资料的内容、格式与编写，以及工程量的计算。

设计是一种科学，也是一门艺术，更是科学与艺术的结合，这是我从这两周的课程设计中感受到的，也让我更深刻地体会到了做一个设计者的艰辛。

从一开始的毫无头绪到慢慢熟悉，这两个星期收获了很多。

这两个星期的课程设计不仅让我了解了设计的一些流程及及相应参数的规定，当然这也是经验参数，一个数据的确立过程是不容易的，所以作为一个设计者，更要精确地设计好每一个构筑物，要有严谨、踏实的工作作风，爱岗敬业。

六．参考文献

1.《给水排水设计手册》；

林选才，刘慈慰；

中国建筑工业出版社

2.《环境工程设备设计手册》；

周迟俊；

化学工业出版社

3.《环境工程设计》；

董华；

4.《环境工程CAD技术应用及实例》；

杨松林；

5.《废水处理理论与设计》；

张自杰；

6．《城市污水回用》（深度处理设施设计计算）；

崔玉川，杨崇豪，张东伟，化学工业出版社