环境工程学课程设计任务指导书修改.docx
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环境工程学课程设计任务指导书修改
环境工程学课程设计任务指导书
一、设计目的
课程设计是“环境工程学”课程教学的一个重要的实践性教学环节，其目的是使学生了解废水处理工程设计的一般程序和基本步骤；熟悉根据原始资料（废水的水质、水量资料和处理要求）确定处理方案、选择工艺流程的基本原则；深化对本课程中基本概念、基本原理和基本设计计算方法的理解和掌握；掌握各种处理工艺和方法在处理流程中的作用、相互联系和关系以及适用条件、处理效果的分析比较；了解设计计算说明书基本内容和编制方法，初步训练处理工艺设计的制图和识图能力。
通过较为全面的工艺设计计算练习，为今后的毕业环节及从事水污染控制工程实际工作打下良好的基础。
二、设计任务
1、根据设计原始资料提出合理的处理方案及处理工艺流程，包括各处理构筑物型式的选择、污泥的处理及处置方法、处理后废水的出路；
2、进行各处理构筑物的工艺设计计算，确定其基本工艺尺寸及主要构造（用单线条画草图并注明主要工艺尺寸）；
3、进行废水处理厂（站）的总体平面布置（包括各处理构筑物、辅助建筑物平面位置的确定，主要废水和污泥管道的布置），并绘制平面布置图（1＃图纸，比例尺1：
200～1：
500）（手工、CAD各一张）；
4、进行各处理构筑物的高程计算并绘制废水处理厂（站）的流程图（1＃图纸，比例尺纵向1：
50～1：
100；横向1：
500～1：
1000）；
5、进行废水处理厂（站）初步的工程概算；
6、编制工艺设计计算说明书。
三、设计成果
设计计算说明书一份；
设计说明书的主要内容及要求：
（一）说明书的主要内容
1、封面
2、目录
3、正文内容
第1章绪论
设计基础资料
（1）基础资料：
城市基本情况、气象资料、水文地质资料等
（2）污水水质、水量及变化特点
（3）处理后的出水水质目标
（4）有关设计依据：
相关设计规范与标准及参考文献综述。
第2章总体设计
2.1设计方案的选择与确定
根据原水水质及处理后的目标水质，确定合理工艺流程，说明理由。
2.2 工艺流程说明
对工艺流程中各构筑物单元的功能进行详细说明。
第3章工艺流程的计算
3.1污水处理部分
对流程中所有单元构筑物进行设计计算：
粗格栅、进水提升泵站、细格栅、沉砂池、初沉池（对出水堰进行校核）、生物处理单元、鼓风曝气系统、污泥回流系统、二沉池（对出水堰进行校核）。
要求列出计算参数、计算过程、画出计算草图、设备选型。
3.2污泥处理
对流程中单元构筑物进行设计计算：
计算初沉池污泥量和二沉池的剩余污泥量，计算浓缩池、消化池（包括池体设计等）、污泥脱水设备等。
要求列出计算参数、计算过程、画出计算草图、设备选型。
3.3工艺流程高程的水力计算
包括构筑物及连接管渠的水力计算。
第4章附属建筑物的确定
根据《室外排水设计规范》进行选定。
第5章污水处理厂的总体布置
5.1平面布置设计
对平面布置原则、依据、设计的特点、管线、构筑物及辅助建筑物等进行说明。
5.2高程布置
写出高程计算的过程，画出图形、标注标高。
第6章结论
对自己的设计进行全面的分析评价，即给出其优点及其不足之处。
附录
对于一些不宜放在正文中，但又有参考价值的内容，如一些主要计算数据、图表等。
主要的参考文献
（二）对说明书的要求
（1）计算步骤要详细，先给出完整的计算公式和列出设计参数，然后带入公式进行认真计算。
（2）书写认真、语句通顺。
要杜绝字迹潦草的现象。
（3）封面及正文用纸规格、格式要符合学校的规定。
（4）说明书采用左侧装订（一律用订书机装订）。
（5）严禁抄袭。
特别提示：
对于计算错误、书写不认真、字迹潦草、用纸及装订不规范、不符合要求的说明书，一律要求进行重新计算和重写；对于雷同的说明书全部返回重做。
否则不能考核成绩
2、设计图纸（废水处理站总体平面布置图和流程高程图）两张（手工和CAD图各一张）。
对图纸的要求
（1）图纸规格、绘图基本要求必须符合有关制图标准。
绘图纸要选用绘图专用白纸。
（2）绘图要认真。
绘制线条前要主要铅笔尖的粗细，线条的宽度要均一，绘制线条用力力度要适度。
线条宽度从粗到细的顺序（参考）是：
管线、构筑物、其他线条及尺寸标注线等。
（3）所有线条（包括直线、圆弧、圆圈、标注线和标注符号）均须用绘图工具绘制，不允许徒手绘制。
（4）图中所有文字和数字标注采用仿宋体，要求字体大小一致，排列整齐（可轻轻打格，书写在格内，以保证文字字体的大小均一）。
（5）严禁抄袭。
对于图面（平面图、流程高程图）雷同的图纸全部返回重做。
对于设计错误较多、绘图不认真、不符合要求者要求重画，否则不能考核成绩。
四、总体设计要求
1、设计说明书中应对处理方案的比较选择作简要的说明，介绍所选工艺流程的特点和主要处理构筑物设置的作用、工艺构造要求和主要设计参数的选取及其处理效率，最终处理出水水质。
2、设计说明书中应有各个处理构筑物工艺计算的详细步骤和过程；必要时应注明所选参数和公式的出处；应附有按比例认真绘制的单线条计算草图，清晰的表明构筑物的主要构造和有关工艺尺寸；
3、废水处理厂（站）平面图中不同类型的线条应有所区别以使图纸层次分明，便于识别。
例如，可用带有特定符号的粗线条画各类管线，中线条画各类构筑物和建筑物，细线条画道路、绿地和围墙等。
此外，图中应有处理构筑物和辅助建筑物一览表及必要的说明，管线应表明流向；
4、流程和高程布置图中各处理构筑物和辅助建筑物应选择适宜的剖面，用单线条画出其主要构造（如必要的围墙、进出水挡板、出水堰和出水渠等）。
画出连接管线以及阀门、水泵和计量装置等控制点和水面线，标明水流方向并注明各部位的高程。
注意：
各类管线用粗线条画、水面线和标高线用细线条画；此外，图中应有图例和必要的说明；
5、要求方案和工艺流程的选择较为合理，各项参数选择恰当，基本概念清楚，计算过程准确无误，设计计算说明书条理分明，文字通顺，叙述简明扼要，书写工整清晰。
6、设计图纸要求表达正确、布局合理、线条层次分明，图面整洁。
此外要求图中所有文字均必须用工程字（仿宋体）书写！
7、要求学生自始至终高度重视本教学环节，以认真的态度进行课程设计，参加各项指导答疑活动，以独立思考、独立工作为主，务必按时保质保量的完成上述全部设计任务。
五、组织及时间安排
1、组织安排
在进行课程设计时，全体同学分成分成若干小组（每个小组5人）。
设计分三个阶段进行：
第一阶段为处理及处理工艺流程的确定。
由每组通过计算、讨论、比较和论证而集体完成。
要求处理设计组就给定的废水处理问题各提出一个合理而完整的处理方案；
第二阶段为工艺设计计算和画图阶段（各组同学应根据本组确定的工艺方案，独立完成各项工艺设计任务，不得抄袭）；
第三阶段为课程设计总结阶段。
各设计组推荐一名同学进行集体介绍、交流，并进行课程设计总结。
2、时间安排
课程设计时间为两周：
1、布置设计任务、分组、确定处理工艺流程（2~3天）；
2、工艺设计计算、画图并完成（7~8天）
3、交流总结、设计成果上交指导教师评定成绩（1~2天）。
六、主要参考资料
（1）蒋展鹏，《环境工程学》，高等教育出版社，1992；
（2）高廷耀，《水污染控制工程》，高等教育出版社，1989；
（3）张自杰主编，《排水工程》（第四版），中国建筑工业出版社，2000；
（4）《给排水设计手册》（第五册：
城市排水、第六册：
工业排水），中国建筑工业出版社，1986；
（5）贝尼菲尔德L.D等，《废水生物处理过程设计》（中译本），中国建筑工业出版社，1984；
（6）陈季华等，《废水处理工艺设计及实例分析》，高等教育出版社，1990；
（7）《快速给排水设计手册》，中国建筑工业出版社，1994；
（8）崔玉川等编，废水处理工艺设计计算，水利电力出版社，1994；
（9）崔玉川等编，城市污水厂处理设施设计计算，化学工业出版社，2004；
（10）崔玉川等编，城市污水回用深度处理设施设计计算，化学工业出版社，2003；
（11）张自杰主编，《废水处理理论与设计》，中国建筑工业出版社，2003；
（12）沈耀良等编著，《废水生物处理新技术—理论与应用》（第二版，省精品教材），中国环境科学出版社，2006；
（13）张志刚，《给水排水工程专业课程设计》，化学工业出版社，2004；
（14）C.P.LeslieGrady,Jr.,etal.,BiologicalWastewaterTreatment,SecondEdition,MarcelDekker,Inc.,1999；
（15）P.AarneVesilind,WastewaterTreatmentPlantDesign,IWApublishing,2003
（16）RobertSeviouretal;,MicrobialEcologyofActivatedSludge,IWAPublishing,2010。
七、成绩考核
课程设计结束后，学生提交设计成果，由指导教师对设计成果评阅，雷同者按零分处理。
成绩考核按学校及学院的有关管理办法执行。
课程设计原始资料
一、某印染厂废水处理工艺设计
1、水质水量基本情况
某印染厂有职工2500人，该厂印花生产线年生产能力为9000万米，生产过程中主要采用印地可素、纳夫妥、硫化和少量分散染料等还原性染料。
所产生的主要废水是退浆漂炼废水、印花废水和料房冲洗水，分别由1＃、2＃、3＃出水口排出，各出水口排水量逐时变化情况的实测结果列于表1，其混合废水经24小时的逐时取样混合后实测如表2所列。
目前，该废水未经处理就排入附近河道，对河道造成了严重的污染。
为此，该厂拟建造一废水处理站对该厂生产废水与生活污水一起进行处理（该厂位于老城区，下水道系统尚未完善）。
表一印染厂生产废水逐时实测情况
时间
废水流量（m3/h）
时间
废水流量（m3/h）
1＃
2＃
3＃
1＃
2＃
3＃
8：
30
88.3
52.5
10.7
9：
30
135.7
57.5
11.2
10：
30
135.0
65.4
16.4
11：
30
54.5
63.6
16.9
12：
30
142.3
67.4
16.1
13：
30
92.1
69.5
15.5
14：
30
96.2
99.6
16.2
15：
30
115.6
90.7
15.7
16：
30
39.3
73.6
17.7
17：
30
86.2
98.7
15.4
18：
30
36.5
90.7
16.53
19：
30
45.7
99.6
17.7
20：
30
35.7
92.0
17.7
21：
30
55.9
94.4
16.5
22：
30
35.9
78.6
5.4
23：
30
45.7
76.6
6.5
24：
30
82.1
69.4
6.5
1：
30
92.1
67.8
7.1
2：
30
84.5
100.7
6.5
3：
30
43.2
89.8
6.9
4：
30
114.6
177.8
6.5
5：
30
159.5
75.4
7.2
6：
30
135.0
45.0
7.8
7：
30
78.6
44.3
8.5
表二混合生产废水水质实测资料
指标
测定值（mg/l）
BOD5
291.6~415.7
CODCr
663.8~890.2
SS
133.2~237.8
TN
1.8~2.5
TP
18.5~20.4
pH
8~11
水温
20~40℃
2、水质水量基本情况
（1）拟建废水处理站西郊500米左右为河道，该河道95%保证率枯水量为195m3/h，流速为1.4m/s，夏季温度为17℃，水中溶解氧含量为7mg/l，BOD5为2mg/l，最高洪水位（95%保证率）为189.89米。
上游1公里以内无用水点，下游10公里处有分散饮用水源。
（2）该印染厂位于江南某镇，该地区的夏季主导风向为东南风。
废水处理站区地下水水位标高为190.50米（吴凇标高），站区地质情况符合施工要求。
（3）该厂可提供的用地面积为120×120米，场地基本平坦，其地面标高为192.00米（吴凇标高）。
混合废水自处理站区东南角进入，废水进水总管标高为188.00米（吴凇标高）。
（4）废水处理站建设用各类建材均有供应。
（5）废水处理站所需用电由该厂供应。
处理站设计中可不考虑机修车间，食堂和浴室等公共设施由厂方统一解决。
3、混合废水处理要求
混合废水经处理有排入处理站西郊的河道，因而所排放的废水不仅要考虑满足排放要求，而且要考虑满足受纳水体的水质的要求，以防止河道的进一步污染。
二、某味精厂废水处理工艺设计
某味精厂位于华东某市，该厂采用硫酸冷冻等电法制取味精。
生产车间实行三班制，水量变化较大，日排水量为2500m3/d，废水经酵母回收后的水质情况：
水温常温；
pH≈3.2~3.5；CODCr≈18000mg/L；BOD5≈8000～9600mg/L；SO42-≈6000～7500mg/L；SS=600~700mg/L；
根据建设单位要求，废水处理站拟实行三班运行，要求通过处理废水能达到《污水综合排放标准》（GB8978-96）中（新扩改企业）一级标准，即
pH=6-9;
BOD5≤30mg/L；CODCr≤100mg/L；SS＜70mg/L。
建设单位提供场地基本平坦，设计范围350×350米，东西长，南北宽；此外，附近还有大块农田可征用。
污水自场地东北角流入，流入点管底标高为-1.30m（±0.00m以生产车间室内地坪为准）。
处理后污水要求由场地东南角排出，排出点标高在-1.20米。
污水处理站的设计应采用国内较成熟的工艺和性能可靠的设备，处理站设计时应考虑节约运行费用、节约能源、减少噪声、避免产生二次污染和便于管理，减轻劳动强度等。
处理站设计中可不考虑生活污水，布置时不考虑机修车间。
三、某城市污水厂工艺设计
根据城市总体规划，华东某市决定在其城西地区兴建一座城市污水处理厂，以完善该地区市政工程配套，控制日益加剧的河道水污染，改善环境质量。
1、城市建设现状及规划
第一居民新村，人口3.5万，已建成，污水经由化粪池排入河道；
第二居民新村人口2.5万，正在建改，两年内完成；
第三居民新村人口4.5万，待建，三年后动工，建设周期3年。
规划中确定该区域总体汇水面积8.5平方公里，除新开发区即上述三个新村外，还包括旧城区的部分居住区和商业区。
新区内均采用分流制系统。
旧城区原仅有雨水排水系统，污水排水系统的改造和建设工程计划15年内完成，届时整个排水区域服务人口将达到20万。
2、主要公共服务设施
新区内有若干商业服务建筑，面向该地区服务。
宾馆两座，分别为400和300个标准客房。
医院两座，共计350张床位。
3、主要工业污染源
啤酒厂：
污水量1500m3/d，污染物负荷（BOD5）为8000人口当量。
4、水环境概况及规划目标
该城市地处江南水乡，河网纵横，是著名的风景旅游城市。
近年来由于城市建设，工业发展和旅游业兴旺等原因，加之水质管理措施未能适应发展需要，致使市区许多河道受到日趋严重的污染。
城西地区以京杭运河为西边界。
该段运河受潮汐和太湖水位影响，每年有四个月水流向自北向南，注入太湖；其余时间则自南向北，注入长江。
对运河水质的监测数据表明，夏季四个月内，常年平均流量为10.4m3/s,溶解氧含量平均2.8mg/L，最低时仅为0.9mg/L，BOD5平均浓度为2.1mg/L，最高5mg/L。
市区内河流污染更为严重。
根据总体规划的水质目标要求，新开发区内河道应满足第Ⅴ类水域环境质量标准，并力争十年期间将运河及附近水网的水质稳定在Ⅳ类水域水环境质量标准。
除将未经处理，分散排放的生活，工业废水集中，处理外，有关方面正积极采取其它有效措施加强对该地区地表水质的管理。
5、其它有关资料
规划中初步划定污水设在该地区西南部，东临白莲河，南傍生双河。
生双河自东向西注入运河，厂区距运河尚有1.5公里。
白莲河年平均流量约为2m3/s，生双河在白莲河汇入后年平均流量3m3/s，常年平均水位1.4m（黄海基准标高，下同），最高洪水位2.50m，河水平均流速0.3m/s,，河床平均标高为-1.50m。
该地区夏季主导风向为东南风。
按照城市竖向规划，厂区地面标高应为2.76m。
污水管由北向南进入污水厂区，管径d600mm，管底标高-1.80m。
供电双电源1.0KV高压线由地下电缆从厂东南输入。
厂区地基承载力满足污水处理厂一般要求，地下水位为-1.5m。
四、某医药原料厂废水处理工艺设计
某医药原料厂位于华东某市，该厂采用生产医药原料—肌醇。
生产车间实行三班制，水量变化较大，日排水量为350m3/d，另外该厂有大量冷却水（水温约70℃）可供利用。
废水水质情况为：
水温常温；pH≈8.5；CODCr≈7200mg/L；BOD5≈2800mg/L；PO43-≈35mg/l；SS=450mg/L；
根据建设单位要求，废水处理站拟实行三班运行，要求通过处理废水能达到《污水综合排放标准》（GB8978-96）中（新扩改企业）一级标准，即
pH=6-9；BOD5≤30mg/L；CODCr≤100mg/L；SS＜70mg/L；PO43-＜1mg/L。
建设单位提供场地基本平坦，设计范围120×100米，东西长，南北宽；污水自场地西面流入，流入点标高为-1.00m（±0.00m以生产车间室内地坪为准）。
处理后污水要求由场地东北角排出，排出点标高为-1.20米。
污水处理站的设计应采用国内较成熟的工艺和性能可靠的设备，处理站设计时应考虑节约运行费用、节约能源、减少噪声、避免产生二次污染和便于管理，减轻劳动强度等。
处理站设计中可不考虑生活污水，布置时不考虑机修车间。
五、城市给水处理厂工程设计
1、 城市概况
A城市地处华东地区，是一座新型、中等城市，该市实施10年规划，规划拟建一座设计供水量为15万m3/d的给水处理厂,采用统一供水方式供给该市的工业企业及居民用水。
2、 设计原始资料
1）、自然状况
城市土壤种类为砂质黏土，地下水位1.50m,年降水量1048.3毫米,最高温度38.5℃，最低温度-14.3℃,年平均温度15.4℃。
主导风向：
夏季东南，冬季西北。
2）、水源
（1）地面水源
一条河流贯穿该市南北，其中最大流量900.00m3/s，最小流量200.00m3/s。
最大流速3m/s。
最高水位10.00m;常水位9.50m;最低水位（97%）9.00m。
水质监测结果
名称
单位
检测结果
浑浊度
NTU
10－60
色度
度
40
总硬度
mg/L（以CaCO3计）
450（mg/L）左右
pH值
7
最高水温
℃
30
最低水温
℃
0.5
溶解性固体
mg/L
800
细菌总数
个/mL
40000
大肠菌群
个/L
290
（2）地下水源
该市地下水含水层1.50m,大多属于浅层滞水。
总硬度达1000mg/L。
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