水污染控制工程課程設(shè)計?一、課程設(shè)計目的本次水污染控制工程課程設(shè)計旨在通過實際案例分析與設(shè)計，使學(xué)生深入理解水污染控制的基本原理和方法，掌握污水處理工藝的選擇、設(shè)計計算以及相關(guān)設(shè)備的選型，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決實際水污染問題的能力，提高學(xué)生的工程設(shè)計素養(yǎng)和創(chuàng)新思維。

二、設(shè)計題目[具體城市名稱]生活污水處理廠設(shè)計

三、設(shè)計基礎(chǔ)資料1.設(shè)計規(guī)模：[X]萬m3/d2.進水水質(zhì)：BOD?：[X]mg/LCOD：[X]mg/LSS：[X]mg/LNH?N：[X]mg/LTP：[X]mg/L3.出水水質(zhì)：BOD?：[X]mg/LCOD：[X]mg/LSS：[X]mg/LNH?N：[X]mg/LTP：[X]mg/L4.設(shè)計要求：采用成熟可靠的污水處理工藝，確保出水水質(zhì)達到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)?？紤]污水處理廠的占地面積、運行成本、管理維護等因素，優(yōu)化設(shè)計方案。繪制污水處理工藝流程圖、平面布置圖、高程布置圖等相關(guān)圖紙，并編寫設(shè)計說明書。

四、污水處理工藝選擇1.工藝選擇原則根據(jù)進水水質(zhì)和出水要求，選擇處理效果好、運行穩(wěn)定、適應(yīng)性強的污水處理工藝。考慮工藝的成熟性、可靠性、經(jīng)濟性和管理維護的便利性。結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境、氣候條件和土地資源等因素，合理選擇工藝。2.工藝方案比較傳統(tǒng)活性污泥法：該工藝處理效果穩(wěn)定，對BOD?、COD等污染物的去除率較高，但占地面積較大，運行成本較高，且容易產(chǎn)生污泥膨脹等問題。A2/O工藝：具有同步脫氮除磷的功能，處理效果好，運行穩(wěn)定，但對進水水質(zhì)要求較高，污泥回流比大，能耗較高。氧化溝工藝：工藝流程簡單，運行管理方便，占地面積較小，具有較強的抗沖擊負(fù)荷能力，但脫氮除磷效果相對較弱。SBR工藝：間歇式運行，能夠根據(jù)進水水質(zhì)和水量的變化靈活調(diào)整運行參數(shù)，具有較好的脫氮除磷效果，但設(shè)備利用率較低，運行管理要求較高。3.最終工藝確定綜合考慮進水水質(zhì)、出水要求、處理規(guī)模、占地面積、運行成本等因素，本次設(shè)計選用A2/O工藝。該工藝具有以下優(yōu)點：能夠同時去除有機物、氮和磷，處理效果好，出水水質(zhì)穩(wěn)定。工藝流程簡單，運行管理方便，設(shè)備國產(chǎn)化程度高，投資省。污泥沉降性能好，不易產(chǎn)生污泥膨脹等問題。

五、污水處理工藝設(shè)計計算1.格柵設(shè)計格柵類型：采用中格柵，柵條間距為[X]mm。設(shè)計流量：按最高日最高時流量計算，Qmax=[X]m3/h。過柵流速：取v=[X]m/s。格柵面積計算：\[A=\frac{Q_{max}}{v\timesb}\]其中，b為格柵寬度，取b=[X]m。經(jīng)計算，格柵面積A=[X]m2。格柵水頭損失計算：\[h_1=\xi\frac{v^2}{2g}\]其中，ξ為格柵阻力系數(shù)，取ξ=[X]；g為重力加速度，取g=9.81m/s2。經(jīng)計算，格柵水頭損失h?=[X]m。2.沉砂池設(shè)計沉砂池類型：采用平流式沉砂池。設(shè)計流量：Qmax=[X]m3/h。停留時間：取t=[X]min。沉砂池有效容積計算：\[V=Q_{max}\times\frac{t}{60}\]經(jīng)計算，沉砂池有效容積V=[X]m3。沉砂池尺寸計算：設(shè)沉砂池長度為L，寬度為B，高度為H。\[L=v\timest\]其中，v為最大設(shè)計流速，取v=[X]m/s。經(jīng)計算，L=[X]m。\[B=\frac{Q_{max}}{v\timesH}\]取H=[X]m，經(jīng)計算，B=[X]m。沉砂量計算：每立方米污水的沉砂量x=[X]m3/m3，每日沉砂量為：\[W=Q\timesx\times10^{3}\]其中，Q為設(shè)計流量，取Q=[X]m3/d。經(jīng)計算，每日沉砂量W=[X]m3/d。3.A2/O生物池設(shè)計設(shè)計流量：Q=[X]m3/d。進水BOD?濃度：S?=[X]mg/L。出水BOD?濃度：Se=[X]mg/L。污泥回流比：取R=[X]%。混合液回流比：取r=[X]%。曝氣池容積計算：\[V=\frac{Q(S_0S_e)}{L_{s}}\]其中，L?為曝氣池有機負(fù)荷，取L?=[X]kgBOD?/(m3·d)。經(jīng)計算，曝氣池容積V=[X]m3。曝氣池尺寸計算：設(shè)曝氣池長度為L，寬度為B，有效水深為H。\[L=\frac{V}{B\timesH}\]取B=[X]m，H=[X]m，經(jīng)計算，L=[X]m。厭氧池容積計算：厭氧池容積占曝氣池容積的比例為[X]%，則厭氧池容積V?=[X]m3。缺氧池容積計算：缺氧池容積占曝氣池容積的比例為[X]%，則缺氧池容積V?=[X]m3。好氧池容積計算：好氧池容積占曝氣池容積的比例為[X]%，則好氧池容積V?=[X]m3。曝氣系統(tǒng)設(shè)計：采用微孔曝氣器，曝氣強度為[X]m3/(m2·h)。曝氣器數(shù)量：\[n=\frac{V_3}{q\timesA}\]其中，q為曝氣強度，A為曝氣器服務(wù)面積，取A=[X]m2。經(jīng)計算，曝氣器數(shù)量n=[X]個。4.二沉池設(shè)計二沉池類型：采用輻流式二沉池。設(shè)計流量：Q=[X]m3/d。表面水力負(fù)荷：取q=[X]m3/(m2·d)。二沉池面積計算：\[A=\frac{Q}{q}\]經(jīng)計算，二沉池面積A=[X]m2。二沉池直徑計算：\[D=\sqrt{\frac{4A}{\pi}}\]經(jīng)計算，二沉池直徑D=[X]m。二沉池有效水深計算：取有效水深H=[X]m。污泥回流系統(tǒng)設(shè)計：采用污泥回流泵，污泥回流比為R=[X]%。污泥回流泵流量：\[Q_R=R\timesQ\]經(jīng)計算，污泥回流泵流量Q_R=[X]m3/h。5.污泥處理系統(tǒng)設(shè)計污泥產(chǎn)量計算：\[Q_w=\frac{Q(S_0S_e)}{1000\times(1P)}\]其中，P為污泥含水率，取P=[X]%。經(jīng)計算，污泥產(chǎn)量Q_w=[X]m3/d。污泥濃縮池設(shè)計：采用重力濃縮池，濃縮時間為t=[X]h。濃縮池有效容積：\[V=Q_w\times\frac{t}{24}\]經(jīng)計算，濃縮池有效容積V=[X]m3。濃縮池尺寸：設(shè)濃縮池直徑為D，高度為H。\[V=\frac{\pi}{4}D^2H\]取H=[X]m，經(jīng)計算，D=[X]m。污泥脫水系統(tǒng)設(shè)計：采用帶式壓濾機進行污泥脫水，脫水后污泥含水率降至[X]%。帶式壓濾機處理能力：\[Q_p=\frac{Q_w}{1\frac{P_1}{P_2}}\]其中，P?為脫水前污泥含水率，P?為脫水后污泥含水率。經(jīng)計算，帶式壓濾機處理能力Q_p=[X]m3/d。

六、污水處理廠平面布置1.平面布置原則功能分區(qū)明確，工藝流程順暢，便于運行管理。合理布局建筑物、構(gòu)筑物和設(shè)備，節(jié)約用地?？紤]廠區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生、安全防護和綠化美化。2.平面布置方案污水處理廠分為生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)。生產(chǎn)區(qū)包括格柵間、沉砂池、A2/O生物池、二沉池、污泥處理系統(tǒng)等；生活區(qū)包括辦公樓、食堂、宿舍等。生產(chǎn)區(qū)各構(gòu)筑物按照工藝流程依次排列，便于物料輸送和管道連接。廠區(qū)內(nèi)設(shè)置道路、綠化和停車位，滿足交通運輸和環(huán)境要求。

七、污水處理廠高程布置1.高程布置原則充分利用地形高差，減少提升揚程，降低運行成本。保證污水處理廠各構(gòu)筑物之間的水流順暢，避免出現(xiàn)積水和倒流現(xiàn)象?？紤]污水處理廠的防洪和排水要求。2.高程布置計算根據(jù)地形資料和各構(gòu)筑物的設(shè)計水位，確定污水處理廠的高程基準(zhǔn)面。計算各構(gòu)筑物之間的水頭損失，包括管道水頭損失、格柵水頭損失、沉砂池水頭損失、生物池水頭損失、二沉池水頭損失等。根據(jù)水頭損失和各構(gòu)筑物的設(shè)計水位，確定各構(gòu)筑物的高程。繪制污水處理廠高程布置圖，標(biāo)注各構(gòu)筑物的高程和水位。

八、設(shè)計成果1.設(shè)計說明書：包括污水處理工藝選擇、設(shè)計計算、平面布置、高程布置等內(nèi)容，闡述設(shè)計思路和依據(jù)，分析設(shè)計方案的優(yōu)缺點。2.污水處理工藝流程圖：清晰表示污水處理的工藝流程，標(biāo)注各構(gòu)筑物的名稱和作用。3.平面布置圖：按比例繪制污水處理廠的平面布置圖，標(biāo)注各建筑物、構(gòu)筑物的位置和尺寸。4.高程布置圖：繪制污水處理廠的高程布置圖，標(biāo)注各構(gòu)筑物的高程和水位。

九、總結(jié)與體會通過本次水污染控制工程課程設(shè)計，我對污水處理工藝有了更深入的理解和掌握。在設(shè)計過程中，我綜合運用所學(xué)知識，對進水水質(zhì)、出水要求、處理規(guī)模等因素進行了詳細(xì)分析，選擇了合適的污水處理工藝，并進行了設(shè)計計算和圖紙繪制。通過與同學(xué)和老師的交流討論，我不僅解決了設(shè)計過程中遇到的問題，還拓寬了思路，提高了團隊協(xié)作能力和溝通能力。

在設(shè)計過程中，我也深刻體會到了水污染控制工程的重要性和復(fù)雜性。污水處理是一項系統(tǒng)工程，需要考慮多個因素，包括水質(zhì)、水量、處理工藝、運行成本、管理維護等。只有綜合考慮這些因素，才能設(shè)計出合理