水质工程学1课程设计任务书及指导书

《水质工程学1》课程设计任务书一．设计题目C市净水厂工程设计二．设计目的课程设计是课程教学中的一个重要实践环节，是课堂教学的继续、深入和发展。通过课程设计主要希望培养学生综合应用所学的基本理论、基本知识和技能分析解决实际问题的能力，并得到工程师的基本训练。借助于课程设计的过程，可以使学生对一个工程的主要设计过程和步骤有所了解，在不同程度上提高学生调查研究、查阅文献、进行设计方案选择与比较、撰写设计说明书、计算书及工程图纸绘制的能力，并在设计过程中初步具有应用工程经济知识的思路。三.设计任务的主要内容和要求主要任务：完成城市给水处理厂设计。设计规模为：城市近期水量（最高日水量）为（3+1.1*N）*10000（m3/d），其中N为学生学号。该水厂远期设计水量为近期水量的2倍。原水水质资料，地形地址，气象条件等参数见附《城市给水处理厂课程设计基础资料》。设计要求：根据给定基础资料，完成城市给水厂工艺设计，主要内容包括：给水厂工艺方案的确定，主体构筑物初步设计计算，厂区平面布置及系统高程布置。设计步骤：1、确定净水厂设计规模和设计水量2、根据所给原始资料，进行工艺流程选择和方案论证；3、水处理构筑物选型及工艺设计计算；（包括从混凝剂配制到混合设备、絮凝设备到沉淀池、滤池和清水池的所有构筑物，不进行二级泵站的计算）4、水厂平面布置，绘制水厂总平面布置图，确定各构筑物在平面布置上的确切位置，并确定各构筑物间连接管道，配水井，检查井等的位置。厂内其他污水、雨水管道等其他管线也应在图中进行简单布置，可不计算。在进行水厂平面布置设计时，除与处理工艺流程直接相关的外，其他辅助设施，如办公楼、修理车间、二级泵站、门卫用房、车库等均应参考给排水设计手册设计其面积，并在平面图上反映其尺寸；5、进行水力计算与高程布置计算，绘制高程布置图。高程图中高程方向应按比例绘制，水平方向可不按比例绘制。设计成果：（1）设计说明书及计算书1份，设计计算书附在设计说明书之后。正文部分包括：原始资料，系统方案选择，处理工艺构筑物设计计算，平面及高程布置计算等内容。（2）给水处理厂平面图1张和水厂高程图1张（建议打印1张2号图，平面和高程图都放在一张图。也可分开打印，以打印出来的图纸中所有内容都大小合理、能看清楚为标准）。设计说明书及计算书的要求：（1）格式要求：设计说明计算书应包括封面、摘要（中英文）、目录、正文、总结及参考文献几个大的部分。整个说明计算书的封面，排版格式及字体大小、行距要求等参见武汉轻工大学课程设计说明书（报告）撰写规范。（2）内容要求：设计说明计算书正文中，第一部分为设计说明书（给出所有计算和所有设计的最终结果，给出构筑物设计思路，方案及尺寸，设备型号等所有设计结论），主要说明工程概况、工程规模、水质水量、工艺流程、设计参数、主要构筑物的尺寸和个数、主要设备的性能和数量等。即设计说明书阐述水厂净水工艺方案的选择理由和各构筑物计算之后的结果，并对水厂的总平面布置及高程设计进行阐述。设计说明书内容应完整，简明扼要，文句通顺，字迹端正。第二部分为设计计算书（给出计算过程），主要为各构筑物尺寸的主要计算过程、主要设备（如水泵、鼓风机等）的选取、给水处理厂的高程计算等。在计算书中，应对所进行过的计算进行全面地展示，列出所采用的全部计算公式和计算数据，注明资料来源和选用理由，并对各个构筑物附相应的计算草图。整个设计计算说明书应简明扼要、文理通顺、段落分明、字迹清晰工整，内容应系统完整，计算正确，草图和表格不得徒手草绘，图中各符号应有文字说明，线条清晰，大小合适，装订整齐。供参考的正文结构（仅供参考）一、总论1-1设计任务及要求1-2基本资料二总体设计2-1工艺流程的确定2-2处理构筑物及设备型式选择三混凝沉淀3-1混凝剂投配设备的设计3-2混合设备的设计3-3反应设备的设计3-4沉淀澄清设备的设计四过滤4-1滤池的布置4-2滤池的设计五消毒5-1投加设备的设计5-2消毒间的布置。六其他设计清水池的设计，泵房及辅助建筑物的面积设计等。七水厂总体布置对平面布置及高程布置应说明其合理性，高程布置应进行计算，并说明设计中所存在的问题等。（注意：第一至七部分为设计说明书的内容）八设计计算书九设计总结及体会参考文献图纸绘制的要求：①水厂平面布置图。图中应表示出各构筑物确切位置，外形尺寸，相互距离，其他辅助建、构筑物位置与尺寸；厂内原水、加药、污水、雨水等各类管线；厂区道路、绿化等。此外，图中还应绘出各种线条表示的图例，说明构筑物名称，即绘制图例和构筑物一览表。②高程布置图。图中应标出各构筑物的顶、底、水面、连接管渠标高、地面标高。平面图和高程图可画在一张图纸上，打印时按2号图出图打印。上述图纸中均应注明图名及比例，图中文字一律用仿宋字体书写，图中线条应粗细主次分明，图右下角留出标题栏（如下图1），图纸标题栏要求按图1中所标的尺寸绘制。设计图纸应基本达到技术（初步）设计深度，准确地表达设计意图；图面力求布置合理、正确、清晰、比例合适，符合工程制图要求及有关规定。附：设计基础资料1.本工程项目为湖南省某中等城市的给水工程，近期水量（最高日水量）为（3+1.1*N）*10000（m3/d），其中N为学生学号。远期设计水量为近期水量的2倍。2、厂址水文地质资料厂址区土质为粘土，冰冻深度-0.3m，地下水位为-6m，年降水量1900mm，年最高气温40℃，最低气温-9℃，年平均气温22℃。常年主导风向为西南风，年平均风速为3.4m/s。3、厂址区地形资料厂址区所在地区为湖南地区，水厂位置距离河岸280m，占地面积充分。厂区地形平坦，地面标高125.00m。厂区地形图如下。4、水源资料水源为地面水源，水量充沛；河流最高水位118m，最低水位108m，常水位113m。水质符合饮用水源的水质标准，具体水质指标见下表。表1原水水质分析结果项目化验结果最大最小平均水温oC35419.5浊度120050251pH//7.2总硬度mg/L（CaO）100铁mg/L0.05锰mg/L0.02氟化物mg/L0.01氰化物mg/L无砷mg/L无汞mg/L无镉mg/L无铬（六价）mg/L0.03铅mg/L0.05氨氮mg/L0.4亚硝酸盐mg/L0.14高锰酸盐指数mg/L3.05总大肠菌群个/L2000细菌总数个/ml255.出厂水水质水质：出厂水满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006）的相关要求。注：任务书中所给资料有不够详尽的地方，应根据设计手册中类似城市经验数据或作合理假定来解决。四．时间安排（2周）1.课程设计动员，布置任务，熟悉、收集设计资料，明确设计内容与要求，确定给水处理工艺流程，混凝剂种类，药剂溶解、混合、投加方式的设计计算4d，2.混凝、沉淀、过滤、消毒工艺的设计与计算，辅助构筑物的简单设计与计算，5d，3.进行平面布置，绘制给水处理厂平面图2d，4.计（估）算水头损失，进行高程布置，绘制给水处理厂高程图，1d5.编写、整理计算说明书及图纸，进行打印工作。2d。五．设计工作要求1、学生在教师的指导下，应积极、主动地独立完成毕业设计所规定的全部任务。2、应严格按照进度进行设计，不得无故拖延。3、要遵守设计纪律，原则上不得请假，因特殊原因必须请假者，一律由辅导员批准。4、设计方案有原则性错误、未按规定时间完成设计、抄袭他人设计、不按设计要求或未完成全部设计内容，成绩定为不及格。六．成绩评定标准课程设计成绩由指导教师根据学生的设计成果、在设计期间的参与度等情况综合评定。其中设计图纸占45%，设计说明书占45%，出勤占10%。设计成绩分优、良、中、及格和不及格五等。优：设计思路清晰，平面布置合理，图纸绘制规范，字体和数字标注整洁，设计认真。良：设计思路较清晰，平面布置合理，图纸绘制规范，字体和数字标注较整洁，设计较认真。中：平面布置基本合理，图纸绘制较规范，字体和数字标注较整洁。及格：设计思路欠清晰，平面布置欠合理，图纸绘制和数字的标注欠整洁。不及格：设计出现原则性的错误，不能遵守设计纪律。七．主要参考资料[1].室外给水设计规范，（GB50013-2006）.[2].《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006.[3].中国市政工程西南设计院主编.给水排水设计手册第1册（常用数据）.北京：中国建筑工业出版社，1986.[4].上海市政工程设计研究院主编.给水排水设计手册第3册（城镇给水）.第2版.北京：中国建筑工业出版社，2004.[5].中国市政工程西北设计研究院主编.给水排水设计手册底11册（常用设备）.第2版.北京：中国建筑工业出版社，2002.[6].于尔捷，张杰主编，给水排水工程快速设计手册第1册（城镇给水），北京：中国建筑工业出版社，1996.[7].严熙世，范瑾初主编，《给水工程》（第四版），北京：中国建筑工业出版社，1999.[8]韩洪军，杜茂安主编，水处理工程设计计算，北京：中国建筑工业出版社。《水质工程学1》课程设计指导书一、设计要点1．水处理工艺流程的选择及主要构筑物的组成，应根据原水水质、设计生产能力、处理后水质要求，参照相似条件下水厂的运行经验、结合当地条件，通过技术经济比较综合研究确定。2．应当考虑水厂的自用水量，对于城镇水厂，自用水率一般可采用设计产水量的5%-10%。水处理构筑物的生产能力，应以最高日供水量加水厂自用水量进行设计。3．设计城镇水厂和工业企业自备水厂时，应考虑任一构筑物或设备进行检修、清洗或停止工作时仍能满足供水要求。4．用于生活饮用水的凝聚剂或助凝剂，不得使处理后的水质对人体健康产生有害的影响；用于工业企业生产用水的处理药剂，不得含有对生产有害的成份。5．混合设备的设计应根据所采用的凝聚剂品种，使药剂与水进行恰当的急剧、充分混合。6．絮凝池宜与沉淀池合建。絮凝池形式的选择和絮凝时间的采用，应根据原水水量规模，原水水质情况及相似条件下的运行经验或通过试验确定。7．选择沉淀池或澄清池类型时，应根据原水水质、设计生产能力、处理后水质要求，并考虑原水水温变化、制水均匀程度以及是否连续运转等因素，结合当地条件通过技术经济比较确定。沉淀池和澄清池的个数或能够单独排空的分格数不宜少于两个。8．供生活饮用水的过滤池出水水质，经消毒后，应符合现行的《生活饮用水卫生标准》的要求。9．水厂应当设置水量调节构筑物，如清水池；在无用水量资料时，调节池的容积可按日供水规模的10%-20%确定。10.水厂应按近期设计，并考虑远期水量，考虑扩建可能，预留远期用地。二、给水厂课程设计的一般步骤（程序）(1)分析和研究水质资料，确定所需的处理流程；(2)确定出各构筑物的设计流量；(3)选择构筑物的型式和数目，尽可能在平面布置和高程布置上进行初步的规划和安排，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。(4)进行各构筑物的设计计算；(5)进行水厂的平面布置和高程布置；(6)绘图；(7)对说明书和计算书进行全面系统地整理。三、平面和高程布置要点。1、平面设计原则功能分区，配置得当。按生产，辅助生产，生产管理，生活福利等不同功能分区明确，但又不能过于分散，既有利于生产，又避免非生产人员在生产区内逗留和穿行。布置紧凑。在保证生产需要的前提下，结合地形、地质条件，结构和施工要求等因素全面考虑，力求减少占地，减少连接管（渠）的长度，便于操作管理。顺流排列，流程简洁。厂内工艺流程总方向应与从水源到用户方向（供水方向）一致进行排列，尽量避免不必要的转弯和提升。严禁将管线埋在构筑物下面（不便施工检修）。充分利用地形，力争土方平衡，减少施工土方量和费用；同时力求重力排污。如清水池放低处，滤池（澄清池）放高，便于排水（泥）放空。留出适当空地，便于施工检修和扩建。如堆料场，翻砂厂等。注意建筑物朝向和风向。常有人操作的房间应南北向，有味的放下风向。2、平面布置要求生产构建筑物的恰当组合安排。在相对位置、走向、操作条件、面积等方面统筹考虑，同时注意高程、距离、管线、道路等。如清水池与二泵及滤池靠近，冲洗水塔靠近滤池，高压变电所靠近二泵，加药间与常用加药点（如多点加