孤岛新镇城市污水处理工程二期初步设计任务书 11页

'华侨大学水处理工程课程设计任务书题目：孤岛新镇城市污水处理工程二期初步设计一、课程设计的基本要求课程设计是环境工程专业课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是让学生体察工程实际问题复杂性的初次尝试。通过设计训练，使学生能综合运用环境工程的基本知识，进行融汇贯通，得到环境工程设计的初步方法。设计训练不同于平时的作业，在设计中需要学生自己作出决策，即自己确定方案、选择流程、查取资料、进行过程和设备计算，并要对自己的选择作出论证和核算，经过反复的分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计。通过设计训练，要求学生能够提高如下几个方面的能力：①熟悉查阅文献资料、搜集有关数据、正确选用公式。当缺乏必要数据时，尚需自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。②在兼顾技术上先进性、可行性，经济上合理性的前提下，综合分析设计任务要求，确定化工工艺流程，进行设备选型，并提出保证过程正常、安全运行所需要的检测和计量参数，-1- 同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。③准确而迅速地进行过程计算及主要设备的工艺设计计算。④用精练的语言、简洁的文字、清晰的图表来表达自己的设计思想和计算结果。设计训练的题目，可以是直接来自工程建设、研究项目的实际课题，也可以是有明确工程背景和实际意义的模拟课题。不论哪种课题，必须有明确的完整的设计背景。学生设计训练一般包含以下环节：①确定设计的题目；②深入实际进行调查研究和收集资料；③工艺路线的确定，方案比较与选择；④工程项目设计、试验研究；⑤设计计算与分析；⑥技术经济分析；⑦编写设计说明书、计算书，完成施工图。学生设计训练基本要求如下：①主要任务。学生应在教师指导下，独立完成一项给定的设计任务和专题研究项目。学生在完成任务后应编写出符合要求的设计说明书、设计计算书并绘制出必要的施工图。②知识要求。学生在设计训练中，应能综合应用各种学科的理论、知识与技能，-2- 去分析和解决工程实际问题。③能力培养要求。学生应学会依据设计任务书所要求的任务，进行资料调研、收集、加工与整理，并正确运用工具书，培养学生掌握有关工程设计程序、方法和技术规范，提高工程设计计算能力。④综合素质要求。通过设计训练，使学生树立正确的设计思想，培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的科学作风。设计训练文件包括设计任务书、设计说明书、设计计算书和设计图纸。（1）设计任务书设计任务书是描述进行设计工程的有关内容，包括污染项目的基本参数、地理位置、气候条件以及环境治理目标等。（2）设计说明书根据国内外先进技术水平，分析工程设计实际状况，综合生产工艺发展或改革趋势，确定设计项目处理工艺路线1～2个方案，比较方案的利弊，说明方案的特点。作出技术经济比较，然后根据选定的方案画出处理工艺流程图，说明该工艺路线选择的理由等。设计说明书包括以下几部分内容：①工程概况。包括生产工艺规模、生产工艺流程、污染物排放点、排放量、污染物排放浓度、污染物排放特性及污染物处理要求达到的标准-3- 等。②工程设计规模。即处理量，原污染物指标（浓度、类别、特性），处理后污染物指标。③处理工艺路线及原理。处理工艺路线可以框图图示，每一设备名称应标注。处理工艺原理有化学法、物理法、物理化学法、生物法（包括厌氧法、好氧法）等，应说明主要工艺过程基本理论、相关生物化学原理、生物代谢模式及化学反应方程式等。④工程主要设计参数。可列表说明各主要设备的设计参数，例如生物处理设备的污染负荷、体积负荷、污染浓度、充氧率等，物化处理设备的表面负荷率，水力停留时间、速度梯度，吸收吸附设备的传质速率系数，饱和率，除尘设备的抽集效率、气流速度，固液分离的滤液比阻、过滤压力，固体废弃物风选、磁选等的分离能力、风力（磁力）强度等。这些参数是设备选型及设计的依据。⑤技术经济分析。此项是工艺设计技术与经济先进性的评价标志，包括工程估价（土建设备、机械设备、电气设备、管道工程和动力工程等）、运行费用测标（药耗、电耗、劳动定额、折旧费、大修费等），由此计算出工程投资概算、单位污染物（每立方米水、气、固体废弃物）处理成本、工程占地面积及污染物年去除总量等。-4- ⑥结束语。设计说明书应作简单小结，明确说明该工艺流程及选用设备的先进性、科学性、合理性，也应补充说明该工艺及设备的不足。⑦参考文献及书目。说明书的末尾应列出引用的参考文献，按文中出现的先后次序排列。参考文献的格式须按照国家规定的格式列出。（3）设计计算书根据设计说明书确定的工程主要设计参数、工艺条件，计算各工艺设备、管道工程、电气工程和动力工程。计算涉及设备及其大样应画附图，并注明相关尺寸。管道工程等应列表计算。计算书中所有的计算公式，应首先列出通式并编号、注明式中所有名称符号所代表的意义以及因次，然后再将各项数据一一代入式中，并写出计算结果。全部计算应当采用国际单位制[SI制]，如果从手册中或其他资料来源查得的数值为其他单位制时，在引入公式之前要换算成[SI]制。说明书中要注明主要计算公式，物理常数和其他参考数据来源，引文的来源用方括号[]注明。如果采用经验数据或半经验数据要说明来源、以往实践过的工程。如果引用小试成果，应将小试报告作为附录列入书后。计算书中的所有图（包括图线、示图、照片等）称为插图，插图应当简单明了。全部插图应该统一格式，插图应编号并安排在适当的说明文字后。图面上所有文字说明，应移到计算书中去。图中的曲线或其他组成部分用数字标注，图下方的标题应简短，必要时在计算书-5- 中作适当说明。所有表格同插图一样，要统一编号，表格的标题写在“表”字的下面，标题和表中的文字不要简写。设计计算书的篇幅和许多因素有关，如设计项目简单、复杂程度，设计深度，完成期限等。（4）设计图纸图纸是工程师的语言，工程技术人员将自己的设计意图，通过工程图纸完整的表达出来，无论何种类型学科技术的工程都是通过工程图纸来完成的，图纸的正确与否，直接关系到设计的质量。工程图纸要严格遵循国家标准规范及统一的工程制图规格，不可擅自创造只有本人才明白的表示方法。工程设计分初步设计、扩初设计、施工图设计三种，其设计内容基本一致，只是深度、广度不同。设计训练可以做到初步设计的深度，也可做到施工图设计的深度。初步设计训练的目的是培养学生从一个工程原始资料到正确完成一个完整的设计过程。环境工程专业与其他专业（土建、动力）之间的协调条件书是在施工图设计阶段在系统配合协作中重要的设计依据文件。设计图提倡使用计算机绘图。设计图纸主要有工艺流程图、平面布置图和设备工艺图等。①工艺流程图。工艺流程图可以全面地表示出本设计的工艺过程，其中包括主体设备，如净化设备、动力设备以及主要的控制阀门位置。以及工艺中-6- 的全部管线系统，包括气、液、固流的走向。在工艺图中，还应同时表示出全部的控制、测量、分析点的位置及项目。如测温度、压力、流量、取样分析点，工艺流程图是工程设计中最重要的基础图，也是体现设计水平的标志。在工艺图中应表示出物流（水流、气流）与热流的平衡系统。在工艺流程图上各种管线应以不同符号表示，并以图例说明（如净水管、污水管、烟尘管、加药管、污泥管、动力管等）。工艺流程图在工程完成时将在操作的中心控制屏上表示出，便于运行管理。工艺流程图必要时也可以三维的系统图表示出，这样给予直观立体的形象。②平面布置图。平面布置图表示工艺设备（处理构筑物、建筑物）相互位置及关系、厂内管线布置，辅助构筑物（泵房、风机房、控制室、化验室等）的布置。比例通常为1:200～1:500。平面布置图应注明各设备尺寸及其相互间距，亦可用坐标法表示设备尺寸及其位置。作平面布置时要根据各处理设备（构筑物）的功能要求和流程的水力要求，结合厂址地形、地质条件，确定它们在平面上的位置，布置原则应考虑联系管道简捷，运行管理方便，并预留发展用地。管线布置应考虑设计设备事故的超越管。多种管线（给水管、空气管、污水管、污泥管、蒸气管、电力电缆、电讯电缆、照明线等）要考虑合理布置、安排紧凑、便于维修。-7- 辅助构筑物应考虑安全、卫生条件。噪声较大的设备，污染空气或污染滴漏的设备等应设置在特定的位置。平面布置尚应考虑处理站的扩建、深化及道路流通。③高程布置图。环境工程特别是水处理工程的高程布置十分重要。高程布置的任务是确定各处理构筑物等的标高，计算连接管渠的水头损失并确定管径，同时计算各构筑物的水面标高，以便水流能通畅流动，保证水厂正常运行。为了管理方便及减少能耗，水厂一般设计成一次提升，自流运行。计算水头损失时，以最大时流量作为设计流量。水头损失计算时通常列表计算，清晰明了。④单体设备（构筑物）工艺图。单体设备（构筑物）工艺设计图是设计环节中重要部分，反映设计者的工程概念与实践能力。该项包括设备总图、设备部件、零件图，局部大样图，构筑图（如水池、泵房等）应有平面、立面、剖面图，比例可用1:20、1:50、1:100等。构筑物及设备的立面与剖面根据需要可有几个图示面，其数量决定以表达清楚为原则。与设备相关的管线原则上应画双线，大比例时亦可画单线。土建构筑物的主要控制点（泵房的屋顶、地坪，水池的池顶、内池底等）应注明相对标高。⑤管线系统图（轴测图）。在平面、立面图基础上，环境工程的工艺管线图均需画轴测（透视）图，以直观形式表示工艺管线的三维走向。轴测系统图的比例大致为X:Y:Z＝1:0.5:0.5，有时并无精确的比例要求。轴测图上应详-8- 细注明管道性质（给水、排水、污水、空气、压缩空气、污泥、蒸汽和药液等）、管径、管中标高、管坡及其方向、管件（各类阀门如截止阀、蝶阀、闸阀、止回阀、电磁阀、球阀、安全阀、减压阀，变径管、三通管和法兰等）等。当管道系统较复杂时，各类管道可分数项分别画轴测图，以便表达清楚。二、设计内容1.设计说明书；2.设计计算书；3.设计图纸（污水处理厂总平面布置图和主要构筑物三视图各一张，均为1#）。三、设计资料孤岛新镇位于山东省黄河入海口的原黄泛区。东经118°50"-118°53"，北纬37°54"-37°57"。向北15公里为渤海湾，向东10公里临莱洲湾，向南20公里为现黄河入海口，距东营市（胜利油田指挥部）约60公里，该镇地处黄河下游三角洲河道改流摆动区内。目前，已开发的孤岛油田近期规划23000人（两桩油田尚未开发），该镇到2010年发展人口规模60000人。规划用地525公顷。规划八个居住区，由环形干道和南北向与东西向干道将八个社区联系起来。该镇东西最宽处约2.4公里，南北最长约2.8公里。基地由南向北略有坡度，平均坡度为i=0.5‰。地面平整，海拔高度为2.3-3.5米。-9- 该镇的东面有卫东河，水流由南向北，与神仙沟在镇东北角汇合流向渤海湾。卫东河是70年代开挖的排水沟，目前排泄上游所来的污水，水质污浊，晴天水量不大。今后将在卫东河上游开挖支沟把上游雨水避开新镇直接引向渤海湾，以保障新镇地区的环境卫生。基地的南、西、北环有神仙沟。神仙沟是黄河故道，现河面宽约10-20米不等。由于上游堵断，该沟只起排泄和蓄洪作用，水流由西南流向东北。卫东河和神仙沟河底标高为-2.00米，河床水位标高控制在1.00-0.50米之间(最高水位1.00米，常水位0.50米)，兼顾排水、景观和绿化灌溉三者需要。河床水位由甲方在神仙沟入海口所设的流域防洪泵站加以控制。孤岛新镇的排水体制采用分流制。由雨水沟道系统、污水沟道系统和污水处理厂所组成。工程规划期限为2010年。雨水沟道和污水沟道在新镇道路修建前先行设计埋设。污水处理厂按一次设计，分二期施工。规划孤岛污水处理厂位置在神仙沟与卫东河下游交汇处，位于该镇东北角，处理厂四角地盘坐标为：x-63281x-63125x-63295x-65125y-103934y-103934y-103811y-103811孤岛新镇属黄河冲积粉质砂土区。1958年前后露土出水。海拔高度为2.3-3.5米，地下水位常年为地面以下1.59-5.05米，承压2力7-11t/m，地震基本烈度为6度，处于地震波及区。1969年7月-10- 18日渤海湾地震7.4级，震中离孤岛新镇40公里，位于中强活动带上。全年极端最高气温40℃，全年极端最低气温-18℃。一日最大降水量150mm，全年降水量600mm，全年晴天110天。全年降雪10天，最大积雪深度200mm。极值冻土深度579mm。雷击年遇10次。冰雹一年一次，最大直径30mm，最大积雹100mm。根据孤岛新镇总体规划，该镇近期规划人口为23000人，2010年规划人口为60000人。生活污水排水标准按180升/(人·天)33计。工业污水量为13000m/d，其中近期为7740m/d，远期为313000m/d。-11-'