前言

随着城市环境标准要求的提高，对各种污染源的治理越来越受到重视，青岛作为我国著名的旅游城市，对环境的要求尤高，青岛临海，空气湿润，地质以花岗岩为主，尘土较少。进城车辆带入尘土成为主要污染源，对环境影响较大，对此应予以足够重视。

   对进城车辆进行冲洗是减少车辆带入尘土的有效方法，308国道是青岛市主要进城干道，在此设置洗车场能有效控制尘土的带入，洗车场耗费大量水资源，冲洗废水中还大量油污，直接排放会对环境造成一定污染，对洗车场废水进行处理势在必行。

  本处理厂就近建设污水处理厂，对洗车场废水进行处理，经处理后的废水回用，不但可保护水环境，还可节约大量水资源。

摘要：

针对青岛市洗车场洗车废水的特点，采用：进水--除油沉砂池---曝气调节池---絮凝沉淀池---清水池---气压供水罐---回用的工艺对洗车废水进行处理。实验结果表明：这些工艺结合后可分别发挥各工艺的特点，有效去除COD、悬浮物、石油类、色度、味、阴离子洗涤剂及总大肠杆菌，处理后废水可达到回用标准。

关键词：洗车场、除油沉沙、絮凝沉淀、废水回用、物化处理

水污染控制工程课程设计设计任务书

一、设计题目：某洗车场废水处理站设计

根据统计结果，青岛市入城车辆带进的尘土在城市尘土量中占有很大比重。因此，设立入城车辆冲洗场可有效减少城市尘土量。308国道是青岛市两条入城主要干道之一，平均每天入城车辆不少于3000辆，经市有关部门批准，确定在此设立车辆冲洗场，设计冲洗能力5000辆/d。

二、课程设计目的和任务

课程设计是教学的重要组成部分，除了验证课堂理论外，也是巩固和深化课堂所学知识有机结合的重要环节，更是培养学生动手能力和训练严格的科学态度和工作作风的手段。通过做课程设计，理论联系实际，巩固和加深已学过的基础和专业知识，培养和学生提高综合运用这些知识独立进行分析和解决实际工程技术问题的能力。

通过本设计，使学生能够达到以下几点：

1、掌握污水处理工艺设计的基本程序和方法；

2、了解国家相关的方针和政策，正确使用专业的有关技术规范和规定；

3、培养设计计算、编写设计文件的能力；

4、熟练掌握手工和电脑制图操作方法。

三、课程设计方式

1、根据设计题目，利用各种途径查阅专业资料，如规范、教科书等；

2、根据文献资料进行方案设计；

3、根据设计指导书及老师的现场答疑指导进行各部分的设计计算；

4、将计算结果按比例要求进行除油沉砂池和混凝沉淀池单体设计，并将布置方案提交给指导老师检查认可；

5、用AotuCAD软件制成计算机图纸，并打印出图。

1、   设计流程

进水 →除油沉砂池→曝气调节池→ 混凝沉淀池 →清水池 →气压供水罐→回用

2、   设计任务

1、    设计计算说明书

2、    绘图2张：一张除油沉砂池单体图，一张混凝沉淀池单体图

3、气象资料

该地区最冷月平均－2.5℃，最热月平均25℃，极端最高温度35℃，极端最低－15℃，主风向为西风和东南风。

4、其它资料

进水管管底设计标高54米。

污水处理站地形图：  比例尺1：1000

目录

一、水量确定

       1、设计参数

       2、水质标准

二、除油沉砂池

1、原理

2、平流式沉砂池的构造

3、平流式沉砂池设计与计算

三、曝气调节池

四、混凝沉淀

     1、混凝原理

       2、混凝剂选择

       3、混凝设备

        4、沉淀池

五、清水池

六、气压供水泵

七、参考文献

一、水量确定

1、设计参数

参考有关标准，确定每辆车冲洗水量为0.5m³，冲洗能力3000+100*(41-37)=3400辆/d算，每日耗水量为Q=3400*0.5=1700m³/d。按每天24小时工作，则平均耗水量Q=1700/24=70.83m³/h.。最大设计流量按总流量10%记，则最大设计流量为Q=1700*0.1=170 m³/h.

循环水处理量：为了保护环境，节约水资源，该洗车场废水处理后不外排，采用循环水处理系统，处理水量为1700m³/d。

2、水质标准

洗车场废水处理前后的水质及《城市污水再生利用 城市杂用水水质》（GB/T 18920-2002），见下表：

二、除油沉砂池:

1、原理：沉砂池的设置目的就是去除污水中的泥沙、煤渣等相对密度较大的无机颗粒。常 用形式有平流式沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池。隔油池是去除含油废水油污的构筑物，有平流式和斜板式两种形式。考虑到洗车废水的特点:含有大量油污及泥沙，此处考虑采用“平流式隔油沉砂池”，可将除油和除沙一起除去。

2、平流式隔油沉砂池的构造：平流式沉砂池池平面多为矩形，横断面多为矩形，一般是一渠两池。沉沙的排除方式有机械排沙和重力排沙。

平流式沉砂池示意图：

3、平流式沉砂池设计与计算：

ⅰ.池长：最大设计流量时水平流速取v=0.2m/s;最大设计流量时流动时间取t=30s.   则沉砂池长度L=v*t=0.2*30=6m.

ⅱ.过水断面：最大设计流量Q=170m³/h.则A=Q/v=170/(3600*0.2)=0.24㎡.

ⅲ.池总宽度：池有效水深h2=0.3m.则B=A/h2=0.24/0.3=0.8m.设计沉砂池的分格数为2个，一个工作，一个备用。

ⅳ.沉沙室所需容积：日设计流量Q=1700m³/d;城市污水沉沙量

X=30/(污水);清除沉沙间隔T=2d.则V=Q*X*T/=1700*30*2/=0.102m³

ⅴ.沉沙斗各部分尺寸及容积：设沉沙斗底宽为a1=0.5m,斗壁与水平面夹角为60°，取斗高为h3=0.4m.

则上口宽a=2*h3/tan60°+0.5=0.96m.

ⅵ.沉沙室高度:设池底坡度0.06,坡向砂斗，沉沙室高度为H3=h3+0.06*L2=0.4+0.06*(6-0.96)=0.7m.

ⅶ.池总高度：设超高h1=0.3m.则H=h1+h2+H=0.3+0.4+0.7=1.4m.

ⅷ.核算最小流速：最小流量Q=70.83 m³/h;最小流量时沉砂池中水流断面面积w=0.4*1.4=0.56㎡最小流量时沉沙室工作数目n=1。则最小流量时沉砂池最小流速v=Q/(n*w)=0.020/0.56=0.035m/s.

满足要求 。

三、曝气调节池:.

一般企业排出的废水、水质、水量、酸碱度或温度等水质指标随排水时间大幅度波动，中小型工厂的水质水量波动更大.为保证后续处理构筑物或设备的正常运行需对水质、水量进行调节.

常用的调节池，进水为重力流，出水用泵提升，池中最高水位不高于进水管的设计水位，有效水深一般为2-3m.

调节池的作用：

1减少或防止冲击负荷对处理设备的不利影响，调节水温.

2使酸性废水和碱性废水得到中和，使处理过程得PH保持稳定.

③当处理设备发生故障时，可起到临时的事故储水池的作用.

④集水作用.调节来水量和抽水量之间的平衡，避免水泵启动过频繁。目前常用的调节池有对角线出水调节池和折流调节池。

各调节池特点见下表：

综上所述，采用对角线出水调节池，采用空气搅拌使废水水质达到均衡，在池的一侧设置空气曝气管.

 设计参数：调节池有效容积取日耗水量的60%，则v=0.6*1700=1020m3，空气用量2m³/ (㎡*h).调节池有效水深4m,池宽B=15m，池长l=17m。

 

四、混凝沉淀:

1、混凝原理：化学混凝所处理的对象主要是水中的微小悬浮固体和胶体杂质。混凝处理是向水中加入混凝剂，通过混凝剂提供大量离子以压缩胶粒的扩散层，达到胶粒脱稳而相互聚结的目的或通过混凝剂的水解或缩聚反应而形成的高聚物的强烈吸附与架桥作用使胶粒被吸附黏结，以及混凝剂水解沉淀的网捕作用，从而使胶体脱稳、使微小颗粒凝聚成较大絮凝体。与后续沉淀工艺相结合，可以去除原水中的悬浮物和胶体，降低出水的浊度、色度；能去除水中微生物，污水中的磷、重金属等有机和无机污染物；可以改善水质，有利于后续处理。

混凝的工艺流程为：混凝剂配制→定量投加混合→反应→沉淀→出水 .

2、混凝剂选择：

由上表比较选用聚合氯化铝作为混凝剂，以PAM为助凝剂。

3、    混凝设备：

化学混凝的设备包括：混凝剂的溶解配制和投加设备、混合设备和反应设备。

a、混凝剂的投加：混凝剂投加可以采用干投法或湿投法。

干投流程：药剂输送→粉碎→提升→计量→加药混合。

湿投流程：溶解池→溶液池→定量控制设备→投加设备→混合池→反应池。

干投法与湿投法比较

干投法现较少使用,湿投法分为重力投加和压力投加。重力投加操作简单，安全可靠，但须建造高位溶液池，适用于中小规模的水泵混合，管道混合时。压力投加可以用水射器投加或直接用计量泵投加，适用不同规模污水厂。

综合分析，选择湿投，压力水射器投加。

b、混合池：

常用混合方式有水泵混合、隔板混合、机械混合。

本池采用机械桨板式混合池，混凝剂为聚合氯化铝，助凝剂为PAM，污水在此池内混合，通过机械桨板的快速转动使药剂与废水均匀混合,停留时间t=20s，搅拌器外缘线速度v=2.0m/s。

混合池有效容积v=Qt=1700*20/（24*3600）=0.39m³

取池深h=1m,则B=√(V/H)=0.62m   取超高h=0.3m,则总高H=1.3m。

当量直径D=√(4B*B/∏)=0.70m

搅拌器直径d=2/3*D=0.47m，   宽b=0.15m

c、反应池：常用反应设备有隔板反应池和机械搅拌反应池，考虑隔板式隔板上会滋生生物膜而影响出水水质及难以施工，现采用机械搅拌反应池，该反应池反应迅速，絮凝效果较好，实际工程中采用较广。

设计计算如下：

停留时间取t=20min，则池有效容积v=70.83*20/60=23.61m³.

取池深h=2m,z=3m  ,  l=σzh=8.4m。

池宽  B=23.61/(8.4*2)=1.41m

桨板直径D=1.41-2*0.15=1.11m   宽度B=0.15m

D0=1.11-0.15=0.96m

采用三排搅拌器，取第一排线速度v=0.6m/s    第二排线速度v=0.4m/s   第三排线速度v=0.2m/s  d=0.96m

则第一排转数

第二排转数n₂₌

第三排转数n₃₌

转速w1==1.25rad/s

      W₂=

      W₃=/s

搅拌功率：

N=  其中y—搅拌机叶轮数取4

                   K—系数

                   L—浆板长度取1m

                   w—转速

K==

叶轮半径：R=0.5m

          r=0.48-0.15=0.33m

则：  N₁=0.0283KW   N₂=0.O188KW    N₃=0.0095KW 

4、沉淀池：位于导流区和混合区的外侧。其功能是混凝体和水的分离。上部为澄清区，下部为污泥区。澄清区的深度不宜小于1.5m。污泥区的容积 一般应不小于2h的存泥量。澄清的处理水沿设于四周的出流堰流入排水槽，出流堰多采用锯齿状的三角堰。

a、计算加药量

混凝剂为聚合氯化铝，其所要求的投加量（平均值）：2㎎/L，沉淀时间t=1h,助凝剂投加量3㎎/L,

b、设计计算：

ⅰ、混凝沉淀池的表面负荷取q=3.6m/h=0.001m/s。

则沉淀池的表面积A=Q/q=70.83/3.6=19.68㎡

池长L=3.6Vt=3.6*5*1=18m     式中:v水平流速取5mm/s

                                   T沉淀时间取1h

池宽b=A/L=1.09m   取1m

有效水深h=3m    超高0.3m

ⅱ、污泥斗设计

采用底宽0.8m高3.2m 边坡与底成60°的污泥斗。

池底坡度i=0.01   采用机械刮泥板排泥。

池高h=0.3+3+3.2+18*0.01=6.68m

五、清水池：

为配合调节池及减少费用，考虑到回用水用于洗车，对水质要求不高，故清水池采用与调节池同样尺寸和建。

六、气压供水泵

气压供水泵兼有升压、调节、储水蓄水和控制水泵的启动和停机等功能。

1.管道选择：采用D=200mm钢管，充满度为0.55.最大流速为5m/s,平均流速2m/s。

  2．水头损失:

⑴除油池至调节池压损  h=(1.5+0.012

除油池压损取0.2m

⑵调节池至混合池    h=(1.5+0.012

曝气调节池压损取0.3m

⑶混合池至反应池h=（

混合池压损取0.2m

⑷反应池至沉淀池h=（20

反应池压损取0.2m

⑸沉淀池至清水池h=(50

沉淀池压损取0.4m

H=0.3

3.水泵的扬程计算:水泵扬程的选择，应满足建筑物最不利配水点或消火栓等所需要的水压和水量，水泵单独使用时，其水泵扬程按下式计算H2≥H1+0.01*,

H2为水泵扬程，H1为贮水池最低水位至高位水箱入口的几何高差，H3为水泵吸水管和出水管的总水头损失，v是水箱入口流速。

H₁=3.1+4+4=11.1m

流量Q=500m³/h,因此选择轴流泵，半调式，泵列为ZLB,流量范围为378-31500 m³/h，扬程范围1.5-15.2m.

七、参考文献

1、张自杰等，排水工程，中国建筑工业出版社

2、严煦世等，排水工程，中国建筑工业出版社

3、李亚峰等，给水排水工程专业毕业设计指南，化学工业出版社

4、张智等，积水排水工程专业设计指南，中国水利水电出版社

5、给水排水设计手册，第三册城市给水，中国建筑工业出版

6、环境保护设备选用手册——水处理设备，化学工业出版社

课程设计（论文）任务书

学     院：        环境与市政工程             

专     业：         环境工程                   

学生姓名:徐海霞     学  号:   200805041    

设计(论文)题目：  某洗车场污水处理站设计      

起  迄  日  期:   2012年 3月26日~ 4月 10日 

设计(论文) 地点:         青岛理工大学                 

指  导  教  师:         张焕云                 

教 研 室 主 任：       夏文香                   

发任务书日期:    20##年 2月25日

第二篇：水污染控制工程课程设计指导书(交稿)

水污染控制工程课程设计

《水污染控制工程》

课程设计指导书

一、《水处理工程》的课程设计的目的与要求

1. 依据《课程设计任务书》所提出的资料和要求，学生亲自动手设计一个污水处理厂，主要包括完成设计计算书和设计说明书的编写以及污水处理厂的平面、高程布置图、一个主要构筑物的扩初图和核心构造物的施工图的绘制，以巩固和深化《水处理工程》所学的理论知识，实现由理论与实践结合到技术技能提高的目的；

2. 熟悉国家建设工程的基本设计程序以及与我专业相关的步骤的主要内容和要求；基本设计程序包括：可行性研究（立项）----初步设计----技术设计----施工设计----施工----竣工验收（有时视工程规模和技术复杂程度将初步设计和技术设计合并为扩大初步设计）。

3. 学习《给水排水工程设计手册》和相关《设计规范》等工具书的应用；

4. 提高对工程设计重要性的认识，克服轻视工程设计的倾向。

1）基础理论研究中的许多创新课题是由应用的需要提出来的，而创新的价值也往往在应用中才能体现出来，在理论研究----应用研究-----实际应用这一过程中工程设计扮演着一个很重要的角色，也就是说在科研成果转化为生产力的过程中，一般是离不开工程设计的；

2）一个工程类理论研究的试验装置的设计质量直接影响理论研究工作的开展；

3）工程设计能力是工科大学毕业生综合素质能力的体现，在用人单位对应聘者工程设计能力的要求是较高。

二 、 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、绘图方面得到锻炼。

针对一座二级处理的城市污水处理厂，要求对主要污水处理构筑物的工艺尺寸进行设计计算，确定活水厂的平面布置和高程布置。最后完成设计计算说明书和设计图。设计深度一般为初步设计的深度。

三、 水污染控制工程课程设计指导书

1．总体要求

①在设计过程中，要发挥独立思考独立工作的能力；

②本课程设计的重点训练，是污水处理主要构筑物的设计计算和总体布置。

③课程设计不要求对设计方案作比较，处理构筑物选型说明，按其技术特征加以说明。 ④设计计算说明书，应内容完整（包括计算草图），简明扼要，文句通顺，字迹端正。 设计图纸应按标准绘制，内容完整，主次分明。

2．设计要点

（1）污水处理设施设计一般规定

①该市排水系统为合流制，污水流量总变化系统数取1.2，截流雨季污水经初沉可直接排入水体。

③处理构筑物流量：曝气池之前，各种构筑物按最大日最大时流量设计；曝气池之后（包括层气池），构筑物按平均日平均时流量设计。

③处理设备设计流量：各种设备选型计算时，按最大口最大时流量设计。

④管渠设计流量；按最大日、最大时流量设计。

⑤各处理构筑物不应小于2组（个或格），且按并开设计。

水污染控制工程课程设计

（2）格栅

①型式：平面型，倾斜安装机械格栅。

②城市排水系统为暗管系统，且有中途泵站，仅在泵前格栅间设计中格栅。

③格栅过栅流速不宜小于0.6m／s，不宜大于1.5m／s。

④栅前水深应与入厂污水管规格（ DN 1800mm）相适应。

⑤格栅尺寸B、H参见设备说明书，宜选中间值。

（3）沉砂池

①型式：平流式。

②水力停留时间宜选50s。

3 ③沉砂量可选0.05～0.1L／m，贮砂时间为2d，宜重力排砂。

④贮砂斗不宜太深，应与排砂方法要求、总体高程布置相适应。

（4）初沉池

①型式：平流式。

②除原污水外，还有浓缩池、消化池及脱水机房上清液进入。

32 ③表面负荷可选 2.0～3.0m／（m·h），沉淀时间 1.5～2.0h，SS去除率 50％～60％。

④排泥方法：机械刮泥，静压排泥。

⑤沉淀地贮泥时间应与排泥方式适应，静压排泥时贮泥时间为2d。

⑥对进出水整流措施作说明。

（5）曝气池

①型式：传统活性污泥法采用推流式鼓风曝气。

②曝气地进水配水点除起端外，沿流长方向距池起点 1/2～3／4池长以内可增加 2～3个配水点。

③曝气池污泥负荷宜选 0．3kg BOD5／（kgMLSS·d），再按计算法校核。

④污泥回流比 R= 30％～ 80％，在计算污泥回流设施及二沉地贮泥量时，R取大值。 ⑤ SVI值选 120～150ml/g，污泥浓度可计算确定，但不宜大于3500 mg／L。

⑥曝气地深度应结合总体高程、选用的曝气扩散器及鼓风机、地质条件确定。多点进水时可稍长些，一般控制L＜5～8B。

⑦曝气地应布置并计算空气管，并确定所需供风的风量和风压。

（6）二沉池

①型式：中心进水，周边出水，辐流式二沉池。

②二沉地面积按表面负荷法计算。选用表面负荷时，注意活性污泥在二沉池中沉淀的特点，q应小于初沉地。

③计算中心进水管，应考虑回流污泥，且R取大值。中心进水管水流速度可选0．2～0．5m／s，配水窗水流流速可选0.5～0.5m／s。

④贮泥所需容积按《排水工程》（下）相关公式计算。

⑤说明进出水配水设施。

（7）平面布置

①平面布置原则参考第五章第四节内容，课程设计时重点考虑厂区功能区划、处理构筑物布置、构筑物之间及构筑物与管渠之间的关系。

②厂区平面布置时，除处理工艺管道之外，还应有空气管，自来水管与超越管，管道之间及其与构筑物，道路之间应有适当间距。

③污水厂厂区主要车行道宽6～8m，次要车行道3～4m，一般人行道1～3m，道路两旁应留出绿化带及适当间距。

④污泥处理按污泥来源及性质确定，本课程设计选用浓缩一厌氧消化一机械脱水工艺处

水污染控制工程课程设计

理，但不做设计。污泥处理部分场地面积预留，可相当于污水处理部分占地面积的20％～30％。

⑤污水厂厂区适当规划设计机房（水泵、风机、剩余污泥、回流污泥、变配电用房）。办公（行政、技术、中控用房）、机修及仓库等辅助建筑。

⑥厂区总面积控制在（280 X 380 ）m2以内，比例1：1000。图面参考《给水排水制图标准》 GBJ 106-87，重点表达构（建）筑物外形及其连接管渠，内部构造及管渠不表达。

（8）高程布置

①高程布置原则。

②构筑物水头损失参考附表。

③水头损失计算及高程布置参见《排水工程》（下）。

④污水进人格栅间水面相对原地面标高为一2．7m，二沉地出水井出水水面相对原地面标高为一0．30m。

⑤污水泵、污泥泵应分别计算静扬程、水头损失（局部水头损失估算）和自由水头确定标程。

⑥高程布置图横向和纵向比例一般不相等，横向比例可选1：1000左右，纵向1：500左右。

3．对设计文件内容和质量的要求

设计计算说明书和设计图纸，是反映设计成果的技术文件，课程设计应满足初步设计深度对设计文件的要求。

（l）设计计算说明书

①要求

a．应说明污水厂污水处理的工艺过程，说明选择构筑物型式的理由。

b．应说明构筑物设计参数，并列出数值。

C．应计算污水处理构筑物或设施的主要工艺尺寸，应列出所采用全部计算公式和采用的计算数据。应附相应计算草图。

d．应说明采用的污水泵、鼓风机、剩余污泥和回流污泥泵的型式和主要参数。 e．应说明主要处理构筑物的排泥方法。

f．应结合污水厂总体布置原则与污水处理实际过程需要，说明污水厂平面布置和高程布置的合理性，并附平面和高程布置草图。

g．设计计算说明书应有封页和目录。

h．说明书针对计算和说明，应内容完整、条理清楚、简明扼要、文句通顺、字迹端正。 ②内容有关内容如下所列。

第一章总论

第一节 设计任务和内容

第二节 基本资料

第二章 污水处理工艺流程说明

第三章 处理构筑物设计

第一节 格栅间和泵房

第二节 沉砂他

第三节 初沉池

第四节 曝气地

第五节 二沉地

第四章 主要设备说明

水污染控制工程课程设计

第五章 污水厂总体布置

第一节 主要构（建）筑物与附属建筑物

第二节 污水厂平面布置

第三节 污水厂高程布置

(2）设计图纸

①污水厂总平面图应按初步设计要求去完成，图上应绘出主要处理构筑物、处理建筑物、辅助村（建）筑物、附属建筑物、道路、绿化地带及厂区界限等，并用坐标表示其外形尺寸和相互距离，应有坐标轴线或坐标网格。

总平面图上绘出各种连接管渠，管道以单线条表示，并标明管径。

图中应附构（建）筑物一览表，说明各村（建）筑物的名称、数量及主要外形尺寸。 图中应附图例及必要的文字说明。

图中应附比例、风玫瑰图。

②污水高程图上应绘出主要处理构筑物和设施的构造简图，应给出各构筑物之间的连接管渠。

图上应标出各处理构筑物的顶。底及水面标高，应标出主要管渠、设备机组和地面标高。 图上应附处理构筑物、设备名称。

图上应附图例、比例。

③图中文字一律用仿宋体书写。图例的表示方法应符合一般规定和制图标准。图纸应注明图标栏及图名。图纸应清洁美观，主次分明，线条粗细有别。图幅宜采用2号图，必要时可选用1号图。

四、课程设计步骤和参考资料

1．课程设计的一般步骤

①明确设计任务及基础资料，复习有关污水处理的知识和设计计算方法。

②分析污水处理工艺流程和污水处理构筑物的选型。

③确定各处理构筑物的流量。

④初步计算各处理构筑物的占地面积，并由此规划污水厂的平面布置和高程布置，以便考虑构筑物的形状、安设位置，相互关系以及某些主要尺寸。

⑤进行各处理构筑物的设计计算。

⑥确定辅助构（建）筑物、附属建筑物数量及面积。

⑦进行污水厂的平面布置和高程布置。

⑧设计图纸绘制。

⑨设计计算说明书校核整理。

2．课程设计的主要参考资料

①《排水工程》（下），中国建筑工业出版社，19xx年6月（第3、4、7、8、9章） ②《排水工程》（上），中国建筑工业出版社，19xx年6月

③《给水排水设计手册》中国建筑工业出版社，19xx年12月（第5、11册）

④《室外排水设计规范》GBJ 14－87

⑤ 《污水处理厂设计与运行》，化学工业出版社，2001.8

⑥《水污染治理新工艺与设计》，海洋出版社，1999.3

⑦《水处理新技术及工程设计》，化学工业出版社，2001.5

⑧《给水排水工程快速设计手册》（2，排水工程），中国建筑工业出版社，1996.2

⑨《三废处理工程技术手册》（废水卷），化学工业出版社，2000.4

⑩ 教材

水污染控制工程课程设计

附录1：设计题目

一、 设计题目1：

某市卫星城（A区）污水处理厂设计I 二、 设计任务

根据规划和所给的其它原始资料，设计污水处理厂，具体内容包括： 1．选择污水厂的厂址； 2．确定污水处理厂的工艺流程，选择处理构筑物并通过计算确定其尺寸（附必要的草图）； 3．污水厂的工艺平面布置图，内容包括：标出水厂的范围、全部处理构筑物及辅助建筑物、主要管线的布置、主干道及处理构筑物发展的可能性（1＃图）；

4．污水厂工艺流程高程布置，表示原水、各处理构筑物的高程关系、水位高度以及污水厂排放口的标高（1＃图）；

5．按施工图标准画出曝气池的平面、立面和剖面图（1＃图）；

6．按扩大初步设计的要求，画出二沉池的工艺设计图，包括平面图、纵剖面及横剖面图（1＃图）；

7．编写设计说明书、计算书。 三、 规划及污水水量、水质

根据城市总体规划，该卫星城将在近期内建成以轻工、科研和文教事业为主的小城镇，其中：工业以五个工厂为主体，人口（A）为22万人。环保规划及水量、水质如下：

1．排水系统：雨水与污水采用分流制，生活污水与工业废水为合流制，污水处理厂只考虑处理生活污水与工业废水，输入污水厂的污水干管直径为900mm，管底埋深为地面以下

注：（1）表中数值为日平均值；（2）工业废水的时变化系数为1.3，生活污水总变化系数为1.4；（3）污水平均水温为25oC（夏季）和15oC左右（冬季）；（4）工业废水的水质不影响生物处理。

3．A区地面由北向南坡度为1%，污水处理厂拟用场地选在A区南段，此处由西北向东南方向的坡度为0.5%，进入污水厂的A区排水管端点的地面标高为220.00m。 四、 原始资料

水污染控制工程课程设计

2． 污水排水接纳河流资料：

据1960~19xx年连续观测，河道的最高洪水位标高为214.00m，常水位标高为211.00m，枯水位标高为209.00m。

经当地环保部门商定：城市二级污水处理厂排水（BOD5≤30mg/l，SS≤30mg/l）满足河水水质要求。

3．工程地质资料：

地质钻探结果表明，沿河地质结构（由上而下）由表土层、亚粘土层、细砂中砂层、卵石层以及基岩层构成。其中表土层2m以下，亚粘土层3.5~6.5m。基岩层最浅7m以下，最深12m以下，地基计算强度建议采用2.1kg/cm2，地下水质对各类水泥均无侵蚀作用，地震基本烈度为7度。

卫星城地形图

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一、 设计题目2： 某市卫星城（A区）污水处理厂设计II 二、 设计任务

根据规划和所给的其它原始资料，设计污水处理厂，具体内容包括： 1．选择污水厂的厂址； 2．确定污水处理厂的工艺流程，选择处理构筑物并通过计算确定其尺寸（附必要的草图）； 3．污水厂的工艺平面布置图，内容包括：标出水厂的范围、全部处理构筑物及辅助建筑物、主要管线的布置、主干道及处理构筑物发展的可能性（1＃图）；

4．污水厂工艺流程高程布置，表示原水、各处理构筑物的高程关系、水位高度以及污水厂排放口的标高（1＃图）；

5．按施工图标准画出曝气池的平面、立面和剖面图（1＃图）；

6．按扩大初步设计的要求，画出二沉池的工艺设计图，包括平面图、纵剖面及横剖面图（1＃图）；

7．编写设计说明书、计算书。 三、 规划及污水水量、水质

根据城市总体规划，该卫星城将在近期内建成以轻工、科研和文教事业为主的小城镇，其中，工业以五个工厂为主体，人口（A）为22万人。环保规划及水量、水质如下：

1．排水系统：雨水与污水采用分流制，生活污水与工业废水为合流制，污水处理厂只考虑处理生活污水与工业废水，输入污水厂的污水干管直径为900mm，管底埋深为地面以下5.3m，充满度为0.5；

注：（1）表中数值为日平均值；（2）工业废水的时变化系数为1.3，生活污水总变化系数为1.4；（3）污水平均水温为25oC（夏季）和15oC左右（冬季）；（4）工业废水的水质不影响生物处理。

3．A区地面由北向南坡度为1%，污水处理厂拟用场地选在A区南段，此处由西北向东南方向的坡度为0.5%，进入污水厂的A区排水管端点的地面标高为220.00m。 四、 原始资料 2．污水排水接纳河流资料

据1960~19xx年连续观测，河道的最高洪水位标高为214.00m，常水位标高为211.00m，

水污染控制工程课程设计

枯水位标高为209.00m。

经当地环保部门商定：污水处理厂排水BOD5≤30mg/l，SS≤30mg/l，NH4+-N≤30mg/l，满足河水水质要求。

3．工程地质资料

地质钻探结果表明，沿河地质结构（由上而下）由表土层、亚粘土层、细砂中砂层、卵石层以及基岩层构成。其中表土层2m以下，亚粘土层3.5~6.5m。基岩层最浅7m以下，最深12m以下，地基计算强度建议采用2.1kg/cm2，地下水质对各类水泥均无侵蚀作用，地震基本烈度为7度。

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一、设计题目3

某酒精厂生产废水处理厂设计

二、设计任务

根据规划和所给的其它原始资料，设计污水处理厂，具体内容包括：

1. 确定污水处理厂的工艺流程，选择处理构筑物并通过计算确定其尺寸（附必要的草图）；

2. 污水厂的工艺平面布置图，内容包括：标出水厂的范围、全部处理构筑物及辅助建筑物、主要管线的布置、主干道及处理构筑物发展的可能性（1＃图）；

3. 污水厂工艺流程高程布置，表示原水、各处理构筑物的高程关系、水位高度以及污水厂排放口的标高（1＃图）；

4. 按施工图标准画出主要生物处理构筑物（一个即可）的平面、立面和剖面图（1＃图）；

5. 按扩大初步设计的要求，画出沉淀池工艺设计图，包括平面图、纵剖面及横剖面图（1＃图）；

6. 编写设计说明书、计算书。

三、设计资料

1. 基本情况

某酒精厂以薯干为原料，经粉碎、蒸煮、糖化、发酵、蒸馏等工段制取酒精。年产酒精15，000吨。在酒精生产过程中所产生的高浓度有机废水，工厂采用过滤沉淀方法进行简易处理，使处理后废水COD降至20，000~25，000mg/L，这仍属于高浓度有机废水，直接排入接纳水体，仍具有较大危害。为保护环境，造福人类，需对过滤后出水作进一步处理。

2. 设计依据

?废水水量及水质

过滤后出水水量600m3/d

COD=20000~25000mg/L

BOD5=11000~13800mg/L

SS=10000mg/L

水温30~50oC

?气象水文资料

风向：春季：南风（东南）

夏季：南风（东南、西南）

气温：年平均气温：7~8 oC

最高气温：34 oC

最低气温：-10 oC

冻土深度：60cm

地下水位：4-5m

地震裂度：6级

地基承载力：各层均在120Kpa以上

?拟建污水处理厂的场地为20*100平方米平坦地,位于主厂区的东北方。简易沉淀池汇水池容积为20m3，池底为主厂区地平面下4m。

3. 处理后出水水质要求

处理后水质要求：

COD≤1000mg/L

BOD5≤300mg/L

SS≤200mg/L

处理后出水与厂内冷却水混合后满足排入城市下水道的水质要求。进厂城市下水道的管底标高比主厂区低5.0m。

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一、设计题目4

食品加工废水处理厂设计

二、设计任务

根据规划和所给的其它原始资料，设计污水处理厂，具体内容包括：

1. 确定污水处理厂的工艺流程，选择处理构筑物并通过计算确定其尺寸（附必要的草图）；

2. 污水厂的工艺平面布置图，内容包括：标出水厂的范围、全部处理构筑物及辅助建筑物、主要管线的布置、主干道及处理构筑物发展的可能性（1＃图）；

3. 污水厂工艺流程高程布置，表示原水、各处理构筑物的高程关系、水位高度以及污水厂排放口的标高（1＃图）；

4. 按施工图标准画出主要生物处理构筑物（一个即可）的平面、立面和剖面图（1＃图）；

5. 按扩大初步设计的要求，画出沉淀池的工艺设计图，包括平面图、纵剖面及横剖面图（1＃图）；

6. 编写设计说明书、计算书。

三、设计资料

1. 设计依据

?废水水量及水质

废水水量：2500m3/d，废水排放主要集中在8：00~10：00

COD=693~1530mg/L，平均：1000 mg/L

BOD5=400mg/L

SS=72~1060mg/L，平均550 mg/L

PH：5~6

水温：30~38℃

?气象水文资料

风向：春季：南风（东南）

夏季：南风（东南、西南）

秋季：南风、北风

冬季：西北风

气温：年平均气温：7~8 oC

最高气温：34 oC

最低气温：-10 oC

冻土深度：60cm

地下水位：4-5m

地震裂度：6级

地基承载力：各层均在120Kpa以上

?拟建污水处理厂的场地为平坦地，其形状为直角梯形，上底60米，下底80米，高40米，位于主厂区的南方。生产车间排水经管道自流到污水厂边的集水池（V=50m3,池底较污水厂地平面低3.20m）。处理水排水管道的管底标高比污水厂地平面低4米。

2. 处理后出水水质要求

处理后水质要求：

COD≤100mg/L

BOD5≤30mg/L

SS≤70mg/L

pH：6~9

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设计题目5

淀粉厂废水处理厂设计

二、设计任务

根据规划和所给的其它原始资料，设计污水处理厂，具体内容包括：

1． 确定污水处理厂的工艺流程，选择处理构筑物并通过计算确定其尺寸（附

必要的草图）；

2． 污水厂的工艺平面布置图，内容包括：标出水厂的范围、全部处理构筑物

＃及辅助建筑物、主要管线的布置、主干道及处理构筑物发展的可能性（1图）；

3． 污水厂工艺流程高程布置，表示原水、各处理构筑物的高程关系、水位高

＃度以及污水厂排放口的标高（1图）；

4． 按施工图标准画出主要生物处理构筑物（一个即可）的平面、立面和剖面

＃图（1图）；

5． 按扩大初步设计的要求，画出沉淀池的工艺设计图，包括平面图、纵剖面

＃及横剖面图（1图）；

6． 编写设计说明书、计算书。

三、设计资料

1． 设计依据

?废水水量及水质：

3废水水量：2300m/d

COD=9500mg/L

BOD5=4500mg/L

SS=350mg/L

pH：5~6

o水温30C

?气象水文资料：

风向：春季：南风（东南）

夏季：南风（东南、西南）

o气温：年平均气温：7~8C

o最高气温：34C

o最低气温：-10C

冻土深度：60cm

地下水位：4-5m

地震裂度：6级

地基承载力：各层均在120Kpa以上

?拟建污水处理厂的场地为80*30平方米的平坦地，位于主厂区的南方。生

3产车间排水经管道自流到污水厂边的集水池（V=50m，池底较污水厂地平面低

4.00m）。处理水排水管的管底标高比主厂区低5米。

2． 处理后出水水质要求

处理后水质要求：

COD≤100mg/L

BOD5≤20mg/L

SS≤70mg/L

pH：6~9

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设计题目6：

啤酒生产废水处理厂设计

一、计任务

根据规划和所给的其它原始资料，设计污水处理厂，具体内容包括：

1． 确定污水处理厂的工艺流程，选择处理构筑物并通过计算确定其尺寸（附

必要的草图）；

2． 污水厂的工艺平面布置图，内容包括：标出水厂的范围、全部处理构筑物

＃及辅助建筑物、主要管线的布置、主干道及处理构筑物发展的可能性（1图）；

3． 污水厂工艺流程高程布置，表示原水、各处理构筑物的高程关系、水位高

＃度以及污水厂排放口的标高（1图）；

4． 按施工图标准画出主要生物处理构筑物（一个即可）的平面、立面和剖面

＃图（1图）；

5． 按扩大初步设计的要求，画出沉淀池的工艺设计图，包括平面图、纵剖面

＃及横剖面图（1图）；

6． 编写设计说明书、计算书。

二、设计资料

1． 基本情况

某啤酒厂年产啤酒20万吨。啤酒通常以麦芽和大米为原料，经制麦芽、糖化、发酵、后处理等工艺酿制而成，整个工艺的每个环节均有废水产生。

2． 设计依据

?废水水量及水质：

3出水水量：10000m/d

COD≤2500mg/L

BOD5≤1100mg/L

SS≤400mg/L

pH：7.5~9.4

水温为常温。

?气象水文资料：

风向：夏季东南风为主

冬季西北风为主

o气温：年平均气温：8C

o最高气温：38C

o最低气温：-23C

冻土深度：80cm ;地下水位：5m;地震裂度：6级

地基承载力：各层均在120Kpa以上

?拟建污水处理厂的场地为60*100平方米的平坦地,位于主厂区的南方。啤

3酒生产车间排出的污水可自流到污水厂边的集水池（V=200m,池底较污水厂地平

面低3.00m）。接纳管道管底标高比污水厂地平面低3米。

3． 处理后出水水质要求

处理后水质要求：

COD≤150mg/L

BOD5≤60mg/L

SS≤200mg/L

pH：6~9

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设计题目7

郑州市王新庄污水处理厂污水二级处理工艺设计

一、设计资料

（1）项目意义

郑州市是河南省的省会，全省的政治，经济，文化中心。郑州位于河南省北中部，北临黄河，西依嵩山，东为广阔的平原，南为浅山丘陵，地势较为平坦，地势按高低走向由西南向东北倾斜。气候属于温暖带大陆型季风气候，特征为夏季炎热，冬季寒冷，四季分明，气

O候干燥，受季风气候的影响明显。年平均气温在14.2 C。

郑州是一个严重缺水的城市，市郊污水灌溉已有三十多年的历史，而且由于大量工业废水及生活污水源源不断的排入市内的金水河，熊洱河，贾鲁河，东风渠等排洪管道，又没有其他的水源进行稀释，而且河道内平日流速很低，污染物大量沉积，水质严重恶化，成为黑河，臭河，夏季蚊蝇滋生，臭气熏天，严重影响了城市卫生和人民生活。并且由于贾鲁河及淮河水域郑州下游区段污染日趋严重，为下游的工农业生产及人民生活带来许多的不便，影响了郑州市与下游城镇的友好关系。

郑州市污水对周围环境和人民身体健康造成的危害，已经直接影响了河南省，郑州市以及淮河流域的工农业生产和郑州市的改革开放的进程。国务院环境保护委员会召集淮河流域四省环保综合治理会议制定了到本世纪末“力争使淮河河水变清，重现碧水风姿”的目标，要求重点城市要把建污水处理厂作为工作的重点。

（2）项目概况

王新庄污水处理厂集中处理郑州市东南区域原张庄泵站排水系统的污水，该系统50%为工业废水，50%为生活污水，每天有大量的有机氮磷等污染物随污水流入地面系统，最终汇入淮河。王新庄污水厂工程的建设，必将减少污染物向地面水系及淮河水系的排放量，改善郑州市的水环境，必将对综合治理淮河水系发挥积极的作用。

王新庄污水处理厂厂址位于东风渠与七里河的交汇处，城市现城区和规划发展区的下游，有利于污水的收集及城市的远景发展；厂址处地形平坦，地势开阔，多为农田，鱼塘，无地面建筑。环境条件非常的适宜，按照城市防洪计划，处理厂按20年一遇洪水设防，总共占地32.1公顷。

（3）设计资料

郑州市现有污水总量为70万吨/日，规划到20xx年市区总污水量将达188万吨/日，污水处理率将达67%。王新庄排水系统的污水大部分来自以前的张庄泵站。王新庄排水系统现在生活及公共设施污水量为20.5万吨/日，工业废水量17万吨/日，总水量37.5万吨/日，其中工业废水占总水量的45%。20xx年的时候该系统的污水量到40.5万吨／日，依此可以确定王新庄污水处理厂设计水量为40万吨／日，总变化系数为1.3。

郑州市污水处理厂的设计水质见表 1

表1 设计水质指标

指标

COD 进水 350 出水 100 处理程度 71%

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BOD5 SS T-P NH3-N

150 220 4 30

20 30 1 25

87% 86% 75%

二、处理工艺方案的比选（供参考）

污水处理的关键程序是二级处理。二级处理有生化法和物化法由于污水中主要污染物是有机物，采用生化法处理是对症下药，而物化法需要使用化学药剂，运行费用高，不适合我国的国情，故采用生化法。在生化法中又有传统活性污泥法、生物滤池、氧化塘、土地处理、AB、A/O、氧化沟等多种工艺。

根据该厂的特点，提出了两个方案供比选：以传统活性污泥法曝气池为主体前段加厌氧除磷段的厌氧除磷曝气池的第一方案和以氧化沟为主体的第二方案。

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附录2

污水处理工程的建设程序

污水处理工程是城市市政建设、工业企业建设或排污达标治理的一个重要部分，其建设须按国家基本建设程序进行，现行的基本建设程序一般分：

编制项目建议书、项目可行性研究、项目工程设计、工程和设备招投标、工程施工、竣工验收、运行调试和达标验收几个步骤。

这些建设步骤基本包括了项目建设的全过程，它们也可划分为三个阶段。

第一阶段项目立项阶段。该阶段需根据城市市政规划或环境保护部门要求，分析项目建设的必要性和可行性。本阶段以确定项目为中心，一般由建设单位或其委托的设计研究单位编制项目建议书和项目可行性研究报告，通过国家计划部门、投资银行或企业计划部门论证便可获得立项，对于某些小规模项目，只编制污水处理工程方案设计，并通过投资部门的论证便可立项。

第二阶段工程建设阶段。包括工程设计、工程和设备招投标、工程施工、竣工验收等过程。

①工程设计，项目立项后，设计单位根据审批的可行性研究报告进行施工图设计，其任务是将可行性研究报告确定的设计方案的具体化，要将污水处理厂（站）区、各处理构（建）筑物。辅助构（建）筑物等的平面和竖向布置，精确地表达在图纸上，其设计深度应能满足施工、安装、加工及施工预算编制要求。在施工图设计之前，可能还需进行扩大初步设计，进一步论证技术的可靠性，经济合理性和投资的准确性。

②工程设备招投标，是经过比较投标方的能力、技术水平。工程经验、报价等，来选定工程施工单位和设备供应单位的过程，该过程是保证工程质量和节省工程投资的基础。 ③工程施工，是项目建设的实现阶段，包括土建施工、设备加工制造及安装的全过程。本阶段设计人员应向施工单位和设备供应单位进行技术交底，施工单位要按设计图纸施工，施工人员发现问题或提出合理化建议，应经过一定手续才能变动，施工时，为了总结设计经验，应及时解决施工中出现的技术问题，或根据具体情况对设计作必要的修改和调整，设计人员要有计划地配合参加施工。对一般设计项目，指派主要设计人员到施工现场，解释设计图纸，说明工程目的、设计原则、设计标准和依据，提出新技术的特殊要求和施工注意事项；对重大或新技术项目，必要时应派现场设计代表，随时解决施工中存在的设计问题。

④竣工验收，是全面检查设计和施工质量的过程，其核心是质量，不合格工程必须返工或加固。

第三阶段项目验收阶段，包括联动试车、运行调试、达标验收等过程。联动试车由施工单位、设备供应单位、建设单位共同完成，检查设备及其安装的质量，以确保能正常投入使用。试运行的目的是要确保处理系统达到设计的处理规模和处理效果，并确定最佳的运行条件，对于生物处理系统，往往要用较长时间来完成“培菌”任务。达标验收是由环境保护部门检验处理系统出水是否达到排放标准。

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附录3 工程设计图实例

1、设计实例样图

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