排水工程课程设计指导书

排水工程课程设计指导书

一、排水工程课程设计的目的和意义

   通过《排水工程》课程和技术基础课程的学习，学生已基本掌握有关排水工程方面的理论知识，课程设计是将理论与实践相结合的重要环节，使学生加深排水工程理论授课的内容，其目的是通过课程设计巩固提高学生设计计算能力，培养运用所学专业知识分析问题和解决问题的能力，了解排水工程中排水管道设计计算和污水厂设计计算的一般步骤和方法。培养训练学生使用设计手册和设计规范进行设计的能力，使学生在设计、计算、绘图等方面得到锻炼。培养学生综合运用所学知识解决工程设计问题的能力。

二、排水工程课程设计的基本要求

1．课程设计中应发挥独立思考和独立工作的能力；学会资料的收集、整理、分析和应用；掌握排水工程设计的基本方法和技能。

2．排水工程课程设计重点训练学生使用设计规范和设计手册进行雨水管道设计计算和城市污水处理厂工艺设计计算步骤；

3．课程设计不要求对设计方案进行比较，但应对所选用的处理构筑物类型，按其技术特征加以说明。

4．使学生在设计计算、制图技能、文字组织等方面得到一次系统的锻炼。设计计算说明书，应内容完整，简明扼要，语句通顺，字迹端正。

5. 排水工程课程设学分和时间安排

排水工程课程设计安排在第8学期，共3周时间，3学分。

课程设计时间安排如下：

三、设计的注意事项

学生应发挥独立思考和独立工作的能力，在教师指导下，按照设计进度按时独立完成设计内容。按时提交规定的设计图纸和设计计算说明书。设计过程中不得有抄袭行为，不能让其他人代做设计。

经常与指导教师交流，定期让指导教师检查所做内容。若发现错误，应及时修改。

设计中应按照相关设计规范和要求进行设计参数选取和设计。

四、设计的内容和任务

1. 设计任务：

   （1）规划区内雨水排水干管设计计算

   （2）城镇污水处理厂初步设计

 2.设计内容

排水工程课程设计主要完成以下内容：

认真阅读课程设计任务书，弄懂设计意图及设计要求

根据设计要求，认真查阅有关资料，准备设计用资料，确定排水区界，划分排水流域，进行雨水干管布置。

计算管段的排水流量；计算管径、坡度和埋深；进行平面布置和高程布置；画出管线布置图

（1）根据设计要求，认真查阅有关资料，准备设计用资料，选择工程设计方案，制定工艺流程

（2）确定工艺流程，对构筑物做简单的说明，计算构筑物尺寸、空气量及曝气管道布置与计算

（3）进行污水厂平面布置和高程布置

（4）完成设计说明书和计算书

五、设计的方法和步骤

1.雨水干管设计计算

（1）．确定暴雨公式，暴雨公式中设计参数P、t、 等数值的确定。

（2）雨水管渠水力计算

1）定线；2）节点编号；3）计算各管段负责的汇水面积；4）确定各管段的长度；5）确定各节点标高；6）根据设计手册中雨水管计算表计算雨水管，列出雨水管网水力计算结果表（参见排水工程上P94，表3-15）共13项。

2.污水处理设施设计一般规定，（参见排水设计规范）

    （1）处理构筑物流量：曝气池之前，各构筑物按最大日最大时流量设计；曝气池之后（包括曝气池）构筑物按日平均时流量设计。

    （2）处理设备设计流量：各种设备选型计算时，按最大日最大时流量设计。

    （3）管渠设计流量：按最大日最大时流量设计

    （4）各处理构筑物不应小于2组（个或格），且按并联设计。

3.格栅：

    （1）型式：平面型机械格栅

    （2）由于城市排水系统为暗管，中途有泵站，所以在泵前只设一道中格栅。

（3）过栅流速应符合排水设计规范中要求。

（4）栅前水深应与入厂污水管规格相适应。

4.沉砂池

    （1）池型：平流式

    （2）水力停留时间、水平流速等参数应按规范中要求做。

    （3）贮砂斗不宜太深，应与排砂方法要求、总体高程布置相适应。

5. 初沉池

    （1）池型：平流式

    （2）设计参数如水平流速、表面负荷、停留时间应按照规范要求设计。SS去除率50-60%

    （3）排泥方法：机械刮泥、静压排泥或自选其它方法。

    （4）对进出水整流措施加以说明。

6. 曝气池

    （1）型式：传统活性污泥法推流式鼓风曝气池。

    （2）曝气池进水配水点除起端外，沿水流方向距池起点1/2-3/4池长内增设2-3个配水点。

    （3）污泥负荷宜选中负荷，并用计算法校核。

    （4）污泥回流方式自选，注明回流污泥的位置，回流比R=30-80%，在计算污泥回流设施及二沉池贮泥量时，R取大值。

（5）SVI取120-150ml/g，污泥浓度可计算确定，但不宜大于3500mg/L。

    （6）曝气池深度应结合总体高程，选用的曝气扩散器及鼓风机、地质条件等确定。因多点进水池长可稍加长些，一般L≥5~8B。

    （7）曝气池在深度方向上应设置不同高度的排水管和排空管（参考规范要求设计）。

    （8）曝气池应选择空气扩散装置，并布置计算空气管，确定所需供风量和风压，并选择鼓风机型号、台数。

7.二沉池

    （1）池型：中心进水，周边出水幅流式二沉池。

    （2）二沉池面积按表面负荷法计算。设计参数应按规范中要求选取（注意q应小于初沉池）。

    （3）中心进水管设计时，应考虑回流污泥量，并且R取大值，中心进水管流速0.2~0.5m/s，配水窗水流速取0.5~0.8m/s。

    （4）说明进、出水配水设施。

    （5）贮泥和排泥方式自选。

8. 污泥处理方法选择

（1）污泥处理量的确定及污泥处理工艺流程选择

（2）污泥脱水设备的选择

9.平面布置

（1）平面布置原则参考规范和排水工程（下）教材内容，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线之间关系。

（2）厂区管线布置：污水处理管线、空气管、超越管、自来水管、污泥管线等，管道之间及与构筑物、道路之间应有适当间距。

（3）污水厂厂区内主要车行道宽6~8m，次要车道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）污泥处理工艺不做设计，但应确定污泥处理工艺流程。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%预留。

（5）污水厂厂区适当规划机房（水泵、风机、污泥泵房、变配电用房）、办公（行政、技术、中控用房）、机修、仓库等辅助建筑。

（6）图面参考《给水排水制图标准》GBJ106-87重点表达构筑物外形及连接管渠，内部构造及管渠不表达。

10. 高程布置

（1）高程布置原则：参见教材和设计规范；

（2）构筑物连接管渠计算（列表表示）；

（3）二沉池出水井出水水面相对原地面标高为-0.30m。

（4）污水泵（污泥泵）应计算静扬程、水头损失、自由水头确定扬程。

（5）高程布置图横向同平面图、纵向选1:50~1:200。

11. 设计计算书内容（供参考）

（1）概述设计任务、原始资料

（2）雨水干管设计计算过程

（3）污水处理厂污水处理和污泥处理流程、处理构筑物形式选择的原因和依据。

（4）污水处理构筑物工艺设计计算及工作特点说明。（包括设计参数、计算公式、计算过程、计算结果尺寸、绘出计算草图）。

（5）污水处理厂总平面布置特点和依据绘出总平面布置草图。

（6）污水厂污水处理构筑物的高程设计（包括连接管渠计算和高程计算）、高程布置草图。

（7）总结：① 雨水管道设计一览表；② 污水处理厂污水处理构筑物设计一览表；（包括；构筑物名称、台套数、平面尺寸、备注），本次课程设计体会

（8）参考文献（设计规范、设计手册、其它图书及资料）

12．绘图要求

   （1）厂区总平面图：图中应按比例表示出各构筑物的位置；外形尺寸；各构筑物间连接管渠位置、其它主要辅助构筑物的位置；厂区内各种管渠的平面位置；厂区内道路和绿化布置。图中各种管线均以单线条表示，绘出各种管线的图例、注明构筑物名称。

   （2）污水处理构筑物高程图：（横向比例同平面布置，纵向比例1:50-1:100），高程图中应标明各构筑物水面标高、底标高、顶标高，重要构件和管渠的设计标高、地面标高。

   （3）单体处理构筑物工艺图

图中横向、纵向比例尺应一致，（一般1:30-1:100）。要求将构筑物及附属设备与部

构筑物必须采用双线绘制，并标出材料符号。

（4）上述图纸应注明图名、比例尺、图中线条应粗细分明，图纸大小应符合国家标准，图右下角应有标题栏，图中文字要求用仿宋体书写。

六 、排水工程课程设计应提交的成果

1.提交成果：

（1)排水课程设计计算书一本

（2）设计图纸4张（抄绘标准图1张、污水厂总平面布置图1张、高程布置图1张、水处理工艺图1张）

2.考核方法与标准

3.计算书编写要求（供参考）

（1）要求：计算书应有封页、目录和摘要，注明设计题目。

（2）内容：

          设计题目

          摘要

          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  雨水管道设计

              第一节  雨水管道定线和布置原则

              第二节  雨水管道设计方法和设计参数说明

              第三节  雨水管道设计计算步骤

              第四节  雨水管道设计计算过程与计算表

                      计算表可放在计算书的附录中，绘制雨水干管纵剖面图（选做）

          第三章  污水处理工艺流程说明

          第四章  处理构筑物设

              第一节  格栅

              第二节  沉砂池

              第三节  初沉池

              第四节  曝气池

              第五节  二沉池

          第五章  污水厂总体布置

              第一节  主要构筑物与附属建筑物

              第二节  污水厂平面布置（平面布置草图）

              第三节  污水厂高程布置（连接管计算表、污水厂总水头损失、高程布置草图）

          总结（包括设计心得）

          雨水管道设计一览表；② 污水处理厂污水处理构筑物设计一览表；（包括；构筑物名称、

          台套 数、平面尺寸、备注），本次课程设计体会

          设计参考文献

          附图、附表

七 、主要参考资料

1．《给水排水设计手册》中国建工出版社，（1、5、11册）

2．《给水排水快速设计手册》中国建工出版社，（2、5册）

3．《室外排水设计规范》GBJ14-87

4．给排水工程设计标准图集

5．《给水排水制图标准》GB/T50106——2001

6．《排水工程》（上）（第四版）孙慧修 主编 中国建筑工业出版社7．《排水工程》下，（第四版），张自杰主编，中国建筑工业出版社