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1、水处理工程及设计Water treatment engineering and disign,Cell phone:XXXXE-mail:XXXQ Q：XXX,环化学院 XXX,课程名称：水处理工程及设计开设专业：给排水工程教材：韩洪军，杜茂安等.水处理工程设计计算(第一版).北京:中国建筑工业出版社先行课：水质工程学、CAD、管网与泵站、水处理设备学分：4课时：16周64学时,课程简介,水处理工程设计计算,第1篇 水处理工程毕业设计基本资料第2篇 给水处理工程设计第3篇 污水处理工程设计第4篇 效益分析,参考资料,室外给水设计规范，GB50013-2006室外排水设计规范，GB50014-2
2、006城市污水厂处理设施设计计算，化学工业出版社污水处理厂工艺设计手册，化学工业出版社污水处理新工艺与设计计算实例，科学出版社给水排水设计手册，中国建筑工业出版社污水处理构筑物设计与计算，黑龙江哈尔滨工业大学出版社给水排水工程概预算与经济评价手册，中国建筑工业出版社。,给排水专业网络资源,1）中国水文信息网：http:/；2）中国可持续发展信息网水文水资源共享网站：http:/3）中国水网：http:/www.h2o-4）中国水星：http:/5）中国国际环保网：http:/6）中国水工业互联网：http:/www.c-7）中国给水排水：http:/,欢迎大家来到“水处理工程及设计”课堂！,第
3、1篇 水处理工程毕业设计基本资料,第一章 水处理工程毕业设计基本内容,1.水处理工程设计资料2.现场查勘3.工程制图基本要求4.设计计算说明书编写格式5.毕业设计质量控制,第1篇 水处理工程毕业设计基本资料,1.基本建设程序2.设计阶段3.可行性研究设计4.初步设计阶段5.施工图设计,第二章 水处理工程设计程序,水质处理厂基本建设程序,立项,可行性研究,初步设计,施工图设计,建设施工,试运行及验收,交付使用,主要任务：确定工程的规模，提出主要工艺流程，平面高程布置，主要构筑物的基本尺寸、数量，主要材料设备的数量等。成果：设计说明书（主要工程数量、主要材料设备数量和工程概算）、设计计算书、设计图
4、纸。,初步设计,第一节 概述,1.设计主要依据工程建设单位（甲方）的设计委托书及设计合同工程可研报告污水处理厂建设的环评报告城市现状与总体规划资料排水专业规划及现有排水工程概况其他与工程建设相关的文件,一、主要设计资料,（一）设计基础资料,2.自然条件资料(1)气象特征数据：气象资料、雨量资料、土壤冰冻资料和风向玫瑰图等。(2)水文资料：排放水体的水位(最高水位、平均水位、最低水位等)、水域功能、水体本身自净能力等。(3)水文地质资料：包括该地区地下水位及地表水和地下水水相互补给情况。(4)地质资料：包括水质处理工程所处地区的地质钻孔柱状图、地基的承受能力、地下水位、地震等级等资料。(5)地形
5、资料：水质处理厂厂址和水质处理工程所处地段的地形图(通常为1:500-1:1000的地形图)及室外给水排水管网系统图和总排放口位置的地形图。,（一）设计基础资料,3.有关编制概预算和组织施工方面的资料(1)关于当地建筑材料(主要以钢构、水泥和木构等三材)、设备的供应情况和价格.(2)关于施工力量(技术水平、设备、劳动力)的资料。(3)关于编制概算、预算的定额资料，包括地区差价、间接费用定额、运输费用等情况。(4)关于水质处理工程所处地段周围建筑物情况，施工前拆迁补偿等规章和办法。,（一）设计基础资料,1.主要设计规范(1)室外排水设计规范(GB50014-2006),(2)建筑给水排水规范(G
6、B50015-2003),(3)室外给水设计规范(GB50013-2006),(4)污水再生利用工程设计规范(GB50335-2002),(5)建筑中水设计规范(GB50336-2002),(6)城镇污水处理厂附属建筑和附属设计标准(CJJ31-89),(7)相关设备设计与安装规范。,（二）设计规范及水质标准,（二）设计规范及水质标准,2.主要标准生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）污水综合排放标准（GB89781996）,基础数据可靠厂址选址合理：选择建设条件好、环境影响小的厂址。工艺先进实用：技术先进、运行稳定、投资和处理成本合
7、理。总体布置考虑周全避免二次污染运行管理方便远期近期结合满足安全要求,二、设计原则,设计工作按建设项目技术的复杂程度可划分为两个阶段(初步设计和施工图设计)一般设计程序可分为：设计前期工作、初步设计和施工图设计三个阶段,三、设计步骤,1.前期工作主要任务：编制项目建议书和工程可行性研究报告。（1）项目建议书主要目的：为上级部门的投资决策提供依据。主要内容：建设项目的必要性、项目的规模和地点、采用的标准、主要工艺路线、工程投资估算、预期社会效益和经济效益。,三、设计步骤,1.前期工作（2）可行性研究报告主要是论证水处理项目的必要性、工艺技术的先进性与可靠性、工程的经济合理性，为项目的建设提供科学
8、依据。可行性研究报告是国家投资决策的重要依据，主要内容如下。总论 项目编制依据、自然环境条件(地理、气象、水文地质)、城市社会经济概况或企业生产经营概况；城市的给水排水系统现状、河流状况、项目的建设原则与建设范围、水质处理厂建设规模、水质处理要求目标。,工程方案 水质处理厂厂址选址及用地；水质处理工艺方案比较(比较方案工艺技术与总体设计、工艺构筑物及设备分析、技术经济比较)；工程近、远期结合问题；节能、安全生产与环境保护；推荐方案设计(水处理工艺系统平面及高程设计、主要工艺设备及电气自控、土建工程、公用工程及辅助设施)；生产组织及劳动定员。工程投资估算及资金筹措 工程投资估算原则与依据；工程投
9、资估算表；资金筹措与使用汁划。工程进度安排经济评价 总论(工程范围及处理能力、总投资、资金来源反使用计划)；年经营成本估算；财务评价。研究结沦、存在问题及建议。,2.初步设计（1）主要目的提供审批依据 进一步论证工程方案的技术先进性、可靠性和经济合理性；投资控制，提供工程概算表 其总概算值是控制投资的主要依据，预算和决算绝不能超过此概算值；技术设计，包括：工艺、建筑、变配电系统、仪表及自控等方面的总体设计及部分主要单体设计，各专业所采用的新技术论证及设计；提供施工准备工作，如拆迁、征地三通(水、电、路)一平(墙)并与有关部门签订合同；提供设备与主材招标合同的技术规格书的依据，包括污水、污泥、电
10、气与自控、化验等方面设备与主材的工艺要求、性能、技术规格、数量。,2.初步设计（2）主要任务确定工程规模、设计原则和标准、工程概算、投资效益、主要工艺构筑物设计、拆迁征地范围和数量、施工因设计中可能涉及的问题及建议。,3.施工图设计施工图设计在初步设计或方案设计批准后进行，其任务是以初步设计的说明书和图纸为依据，根据土建施工、设备安装和组（构）件加工及管道（线）安装所需要的程度将初步设计精确具体化，除水质处理厂总平面布置与高程布置、各处理构筑物的平面和竖向设计外，所有构筑物的各个节点构造、尺寸都用图纸表达出来，每张图均应按一定比例与标准精确绘制。施工图设计的深度，应满足土建施工、设备与管道安装
11、、构件加工、施工预算编制的要求。施工图文件以图纸为主，还包括说明书、主要设备材料表。,四、水质处理厂的基本建设程序,规划,项目建议书,工程可行性研究报告,初步设计,扩大初步设计,施工图设计,土建施工设备安装,设计院,审批,批准,评审,评审,设计监理,施工监理,设计院,调试运行,批准,施工安装单位,第二节 现场查勘,1.了解城市发展规划及现有水处理工程设施和设计现场情况，增加感性认识。2.选择水源、取水地点、管线走向、水厂和泵。,一、现场查勘的目的,1.了解设计任务书的要求、内容和已经给出的设计资料。2.熟悉城市规划情况、城市地形资料，列出查勘提纲。3.现场查勘、访问、搜集有关资料，并整理分析提
12、出初步的设计方案。4.向当地管理部门或指导教师汇报查勘情况、初步方案和下步设计工作的安排，听取意见和要求。,二、现场查勘的步骤,1.确定查勘范围、重点。2.取水基本资料收集。如地表水源取水应了解河床变迁、冲淤变化、最高洪水位、取水构筑物与航运的关系等。3.详细了解水源水质、处理方法和处理效果，药剂品种、用量、价格和货源情况，运转经验和存在的问题。4.选择厂址时，应了解防涝、防洪标准及排水情况。,三、现场查勘注意事项,选择厂址或站址(在工厂、企业内，往往将污水处理厂称为废水站)时，一般应考虑以下一些问题：,（1）厂址应选在地质条件较好的地方。地基较好，承载力较大，地下水位较低，便于施工。,（2）
13、处理厂应尽量少占土地和不占良田。同时，要考虑今后有适当的发展余地。,（3）要考虑周围环境卫生条件。,（4）处理厂应设在靠近电源的地方，并考虑排水、排泥的方便。,（5）处理厂应选择在不受洪水威胁的地方，否则应考虑防洪措施。,第三节 工程制图基本要求,一、制图规范,房屋建筑制图统一标准(GB/T50001-2001),给水排水制图标准(GB/T 50106-2001),(1)线型,新建排水管线及重力流管线用b，新建给水管线及压力管线0.75b；原有排水管线及重力流管线用0.75b，原有给水管线及压力管线0.5b；总图中新建的建筑物和构筑物的可见轮廓线用0.5b；其他用细线0.25b；1b=0.7m
14、m或1.0mm；,(2)制图常用比例,二、常用图例的绘制方法,二、常用图例的绘制方法,三、平面布置图的绘制,1.平面图应包括的内容,(1)水质处理构筑物；污泥处置构筑物。,(2)辅助建筑物，包括生产管理用房、生活设施等。,(3)管线与设备等。,(4)围墙、道路、绿化等。,(5)坐标轴线、厂界四角或多角坐标、构(建)筑物的定位坐标或相对位置、室外地坪标高等。,(6)构(建)筑物一览表、主要工程量一览表、图例、说明、风玫瑰图(而不是指北针)等。,(7)工程所处地形等高线、地貌（如河流湖泊等）、周围环境(主要公路、铁路等)。,三、平面布置图的绘制,2.平面图绘制方法,(1)在原始地形图上，在用地红线
15、内，按1：1绘制构筑物和建筑物的平面轮廓。,(2)根据间距要求进行构筑物和建筑物的定位。,(3)绘制道路、围墙等。,通常一般的间距是510m,单车道3.5m，双车道67m，并应有回车道。车行道的转弯半径不宜小于6m。人行道宽度为1.52m。天桥宽度不宜小于1m。围墙高度不小于2m。,(4)根据污水厂规模和用地指标，复核污水厂占地是否满足要求并做相应调整。,(5)绘制各种管线，并根据简短、流畅的原则 对构筑物或设备用房的位置进行调整。,(6)根据布图要求，确定出图比例，插入图框。注意留出图表和说明的位置。,(7)根据图框的放大比例，绘制表格、说明、图例等。,(8)布置相应的坐标、尺寸和说明文字、
16、绿化等。,三、平面布置图的绘制,3.图线要求,(1)各种新建管线：粗线；(2)新建构筑物或建筑物：中粗线；(3)道路、阀门、管道折断线、检查井、室外消火栓、水泵等细实线。(4)标注部分：文字、坐标等采用细实线。,4.注意事项,(1)污水厂的平面布置图，必要时可分为定位图和布置图两张。(2)常用的比例尺为：1：2001：500。(3)将原始地形图等设在同一个图层内，当不需要显示时可将其关闭。(4)构筑物或建筑物的编号不能出现大写的英文字母I和O，免得被误认为是阿拉伯数字1和0。,四、高程布置图的绘制,1.高程图应包括的内容,(1)水质处理构筑物，含鼓风机房、污泥脱水间等,(2)地面线、室内地坪
17、室内地坪一般比室外地面高出200400mm；,(3)各种管线 污水管、污泥管、空气管、沼气管、上清液管、加药管、排砂管,(4)污水、污泥、栅渣和砂的来源和最终去向污水自何处来？(自城市污水管网)处理后污水的出路？(绘出排放水体及水面),四、高程布置图的绘制,1.高程图应包括的内容,(5)各种设备和仪表格栅、泵、风机、水下推进器、曝气机、微孔曝气器、吸刮泥机等；计量设备：流量计、计量槽、气体流量计等；闸板、必要的阀门(排泥管、上清液管、排砂管、空气管等)；液位计、DO探头、pH测定仪等；,(6)各种标注标高：地面、水面、构筑物顶、底；排放水体的水位：20年一遇，常水位；污水、污泥、空气干管的管径
18、，污水、污泥、空气的流向；构筑物的名称；图例、说明、主要设备仪表一览表等。,四、高程布置图的绘制,2.高程图的绘制方法,(1)绘制各个构筑物的纵向剖面图绘图时，纵向一定按1：1绘制，便于进行标高查询。横向可将构筑物尺寸缩小10倍，然后绘制。一般按单线图绘制。,(2)布图将污水处理构筑物置于图纸的上方，污泥处理构筑物置于图纸下方。,(3)插入图框插入图框后，放大50或100倍，观察纵向是否合适，注意留出图例、说明和设备表的位置。横向可暂时不考虑。,(4)构筑物的横向大小的处理可进行拉伸或压缩，但大小要相当；对于特别长的构筑物，如曝气池，可在中间折断。,(5)确定好出图比例后，再进行其他内容的绘制
19、。,四、高程布置图的绘制,3.图线要求,(1)标高和地面的绘制方法；(2)一般来说，管道从地下敷设，保温，美观。(3)管线最短，交叉最少，拐弯最少。(4)交叉管线要断开。(5)线宽的设置一律在图层中设置,4.注意事项,除了管线、表格外框、图名下方的粗线等必须采用粗线外，其余均用细线。,五、环境工程单体图的绘制,1.单体图应包括的内容,平面图、剖面图、详图；管道、设备、阀门、管件等的安装位置；,(3)详细标注各部分的尺寸、标高、指北针等；(4)工艺布置、细部构造、施工方法等；(5)引用的详图、标准图等；(6)主要设备材料表、说明等,2.单体图绘制要求,(1)布图：主要包括平面、剖面、材料表和说明
20、等。,五、环境工程单体图的绘制,2.单体图绘制要求,(2)平面布置对称构筑物的表达方法：采用对称符号，一边绘制上部的内容，一边绘制下部的内容；非对称构筑物表达方法：分层局部剖开。,(3)剖面图剖面图中剖切线的位置：进出水管道、放空管、特殊构造处(如泥斗、排泥管等)。圆形构筑物还可以采用旋转剖。,(4)绘图比例的问题凡是实际存在的一般均按照1:1绘制。将平、剖面图绘制完毕后，即可插入图框，图框的放大倍数即出图比例。插入图框时，应考虑标注和表格及说明的空间。出图比例一般为：1:301:100。,五、单体图的绘制,2.单体图绘制要求,(5)标注管径：污水管、污泥管、空气管、超越管、事故管、放空管、溢
21、流管等。渠道：宽高；标高：构筑物顶部、底部、液面、构造转折处。压力管道标注管中心，重力流管道标注管内底，渠道标注渠内底，空洞标注内底标高和尺寸。尺寸标注：一般只标注构筑物内壁尺寸、净空高度、总高度。文字说明等。,五、单体图的绘制,2.单体图绘制要求,(6)有关构造尺寸,五、单体图的绘制,3.图线要求,管道：一般采用双线画法，管道轮廓线用粗实线，管道中心线用细点划线。管道折断线用细实线。构筑物：被剖切到的断面轮廓宜用中粗线，其余可见轮廓线用细实线。设备：法兰盘用三线法绘制，用细实线。阀门用粗实线绘制。水泵、风机、起重机等用细实线绘制。其他：除了表格外框、剖切位置线以及图名下方、图框等需要粗实线的
22、地方，基本均采用细实线。,五、单体图的绘制,4.绘制方法,(1)根据构筑物工艺流程及其形体特征，决定布图方向，选择剖切位置，初步确定剖面图的数量。,(2)绘图比例的问题凡是实际存在的一般均按照1:1绘制。将平、剖面图绘制完毕后，即可插入图框，图框的放大倍数即出图比例。插入图框时，应考虑标注和表格及说明的空间。出图比例一般为：1:301:100。,(3)一般先绘制平面图，再绘制剖面图。之后绘制管道和渠道等。(4)确定好出图比例后，进行尺寸和文字标注。(5)设备、管道及配件等的编号，列表，说明等。(6)图纸完善。,第四节 设计计算说明书编写格式,1.毕业设计目标：以培养工程师基本素质为中心。2.选
23、题：难度和工作量。3.设计任务书与指导书。,一、毕业设计的基本要求,1.基本构成：题目、中英文摘要、目录、正文、致谢、参考文献和附录2.正文应包括：城市概述、设计依据、用水量计算、取水构筑物设计计算、净水厂设计计算、二级泵站设计计算。,二、给排水工程毕业设计说明书编写格式,（一）给水工程,（1）城市概述,二、给排水工程毕业设计说明书编写格式,（一）给水工程,（2）设计依据（原始资料+规范）,（3）用水量计算,（4）取水构筑物设计计算,（5）净水厂设计计算,（6）二级泵站设计计算,1.基本构成：题目、中英文摘要、目录、正文、致谢、参考文献和附录2.正文应包括：城市概述、设计依据、排水量计算、污水处理程度计算、污水厂设计计算、泵站工艺设计计算、工程概算和成本分析、结论。,二、给排水工程毕业设计说明书编写格式,（二）排水工程,（3）排水量计算,（2）设计依据（原始资料+规范）,（4）污水处理程度计算,（5）污水厂设计计算,（6）泵站工艺设计计算,（7）工程概算和成本分析,第五节 毕业设计质量控制,
