设计题目：某城市日处理水量××万m污水处理厂工艺设计
每个同学的学号即是每位同学所设计的日处理水量
评分标准：平时考勤30％，设计作业70％
一、课程设计的内容和深度
污水处理课程设计的目的在于加深理解所学专业知识，培养运用所学专业知识的能力，在设计、计算、绘图方面得到锻炼。
针对一座二级处理的城市污水处理厂，要求对主要污水处理构筑物的工艺尺寸进行设计计算，确定污水厂的平面布置和高程布置。最后完成设计计算说明书和设计图（污水处理厂平面布置图和污水处理厂高程图）。设计深度一般为初步设计的深度。 二、污水处理工程课程设计任务书
1、 某城市日处理水量××万m3污水处理厂工艺设计 2、 基本资料
（1） 污水水量与水质：
污水处理水量：××万m3/d；
污水水质：CODCr450mg/L，BOD5200mg/L，SS250mg/L，氨氮15mg/L。
（2） 处理要求
污水经一级处理后应符合以下具体要求：
CODCr≤260mg/L，BOD5≤150mg/L，SS≤125mg/L，氨氮不变 污水经二级处理后应符合以下具体要求：
CODCr≤70mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤30mg/L，氨氮≤5mg/L。
（3） 处理工艺流程
污水拟采用传统活性污泥法工艺处理，具体流程如下：
污水 格栅间 污水泵房 沉沙池 配水井 初沉池 曝气池 二沉池 混合池 配水井
回流泵
辐流接触池 出水
（4） 气象与水文资料
风向：多年主导风向为东北风；
气温：最冷月平均为-3.5℃；最热月平均为32..5℃；极端气温，最高为41.9℃，最低为-17.6℃，最大冻土深度为0.18m；
水文：降水量多年平均为每年728mm；蒸发量多年平均为每年1210mm；地下水水位，地面下5～6m。
（5） 厂区地形
污水厂选址区域海拔标高在64～66m之间，平均地面标高为64.5m。平均地面坡度0.3‰～0.5‰，地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长380m，南北长280m。 场地坐标： X 0.00 380.00 0.00 380.00 Y 0.00 0.00 280.00 280.00
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来水方位：X：100.00 Y: 50.00
管内底标高：57.21米；管径D＝180mm；充满度h/D=0.7 接纳水体：位于厂区西边，最高水位：56.08m 3、 设计内容
（1） 对主要构筑物选型作说明；
（2） 主要处理设施（格栅、沉沙池、初沉池、曝气池、二沉池）的工艺计算； （3） 污水处理厂平面和高程布置。 4、 设计成果
（1） 设计计算说明书一份；
（2） 设计图纸：污水平面图和污水处理高程图各一张。 三、污水处理工程课程设计指导书
1、 总体要求
（1） 在设计过程中，要发挥独立思考独立工作的能力；
（2） 本课程设计的重点训练，是污水处理主要构筑物的设计计算和总体布置。 （3） 课程设计不要求对设计方案作比较，处理构筑物选型说明，按其技术特征加以
说明。
（4） 设计计算说明书，应内容完整（包括计算草图），简明扼要，文句通顺，字迹端
正。设计图纸应按标准绘制，内容完整，主次分明。
2、 设计要点
（1） 污水处理设施设计一般规定
① 该市排水系统为合流制，基本资料里为平均流量，污水流量总变化系数取1.2，截
留雨季污水经初沉池可直接排入水体。
② 处理构筑物流量：曝气池之前，各种构筑物按最大日最大时流量设计；曝气池之
后（包括曝气池），构筑物按平均日平均时流量设计。
③ 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。 ④ 管渠设计流量：按最大日最大时流量设计。 ⑤ 各处理构筑物不应小于2组（个或格），且按并开设计。 （2） 格栅
① 型式：平面型，倾斜安装机械格栅。
② 城市排水系统为暗管系统，且有中途泵站，仅在泵前格栅间设计中格栅。 ③ 格栅过栅流速不宜小于0.6m/s，不宜大于1.5 m/s。
④ 格栅水深应与入厂污水管规格（DN1800mm）相适应， 一般取管径0.7倍。 ⑤ 格栅尺寸计算的参数选择宜选中间值。
⑥ 具体参数确定和计算参见《环保设备设计与应用》相关章节。 （3） 沉砂池
① 型式：平流式，建议选用曝气沉淀池。 ② 水力停留时间宜选50s。
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③ 沉砂量可选0.03～0.1L/m，贮砂时间为2d，宜重力排砂。 ④ 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 最小流量取平均流量的0.75。 （4） 初沉池
① 型式：平流式。 ② 除原污水外，还有浓缩池、消化池及脱水机房上清液进入。
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③ 表面负荷可选2.0～3.0m/（m·h），沉淀时间1.5～2.0h，SS去除率50％～60％。
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④ 排泥方式：机械刮泥，静压排泥。 ⑤ 沉淀池贮泥时间应与排泥方式适应，静压排泥时贮泥时间为2d。 ⑥ 污泥斗容积参考沉砂池中计算公式 ⑦ 对进出水整流措施作说明。 （5） 曝气池
① 型式：传统活性污泥法采用推流式鼓风曝气。
② 曝气池进水配水点除起端外，沿流长方向距池起点1/2～3/4池长以内可增加2～
3个配水点。
③ 曝气池污泥负荷宜选0.3kgBOD5/（kgMLSS·d），再按计算法校核。
④ 污泥回流比R30%~80%，在计算污泥回流设施及二沉池贮泥量时，R取最大值。 ⑤ SVI值选120～150mi/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、地质条件确定。多点
进水时可稍长些，一般控制L≤5～8B。
⑦ 曝气池应布置并计算空气管，并确定所需供风的风量和风压。 （6） 二沉池
① 型式：中心进水，周边出水，辐流式二沉池。
② 二沉池面积按表面负荷法计算。选用表面负荷时，注意活性污泥在二沉池中沉淀
的特点，q应小于初沉池。 ③ 计算中心进水管，应考虑回流污泥，且R取大值。中心进水管水流速度可选0.2～
0.5m/s，配水窗水流流速可选0.5～0.8m/s。 ④ 贮泥所需容积按《排水工程》（下）相关公式计算。 ⑤ 说明进出水配水设施。 （7） 平面布置
① 平面布置原则参考《水污染控制工程》第二十一章，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渠之间的关系。
② 厂区平面布置时，除处理工艺管道之外，还应有空气管，自来水管与超越管，管
道之间及其与构筑物，道路之间应有适当间距。
③ 污水厂厂区主要车行道宽6～8m，次要车行道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 污泥处理按污泥来源及性质确定，本课程设计选用浓缩－厌氧消化－机械脱水工
艺处理，但不做设计。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％。
⑤ 污水厂厂区适当规划设计机房（水泵、风机、剩余污泥、回流污泥、变配电用房）、
办公（行政、技术、中控用房）、机修及仓库等辅助建筑。
⑥ 厂区总面积控制在（280×380）m2以内，比例1：1000。图面参考《给水排水制
图标准》GBJ106－87，重点表达构（建）筑物外形及其连接管渠，内部构造及管渠不表达。 （8） 高程布置
高程布置的主要任务是通过计算水头损失确定主要控制点的标高，使污水能够沿流程在各处理构筑物之间通畅地流动。
水头损失主要由三部分组成，即构筑物本身、连接管和计量设备的水头损失。 ① 高程布置原则及计算过程示意图参考《水污染控制工程》第二十一章。 ② 构筑物本身水头损失参考《水污染控制工程》表21-4。 ③ 连接管水头损失根据以下公式或参见《排水工程》（下）。
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v2 h?h1?h2??iL???
2gh1—— 沿程水头损失，m； h2—— 局部水头损失，m；
i —— 单位管长的水头损失，根据流量、管径和流速等查阅《水污染控制工程》
（上）
L —— 连接管段长度，m；
ξ —— 局部阻力系数，查《给水排水设计手册1）； g ——重力加速度，m/s2； v —— 连接管中流速，m/s。
④ i的参考选取值：入水干管 0.001；管到初沉池 0.0035；管到曝气池 0.008；
管到二沉池 0.002；出水干沟 0.007。 ⑤ 局部损失取沿程损失的10～20％。 ⑥ 计量设备的水头损失按0.2m计算。
⑦ 高程布置图横向和纵向比例一般不相等，横向比例可选1：1000左右，纵向1：
500左右。
3、 对设计文件内容和质量的要求 设计计算说明书和设计图纸，是反映设计成果的技术文件，课程设计应满足初步设计深度对设计文件的要求。 （1） 设计计算说明书 ① 要求
a. 应说明污水厂污水处理的工艺过程，说明选择构筑物型式的理由。
b. 应说明构筑物设计参数，若选自非老师提供的参数来源请注明参考文献出处。并
列出数值。
c. 应计算污水处理构筑物或设施的主要工艺尺寸，应列出所采用全部计算公式和采
用的计算数据，若选自非老师提供的参数来源请注明参考文献出处。应附相应计算草图。
d. 应说明主要处理构筑物的排泥方法。
e. 应结合污水厂总体布置原则与污水处理实际过程需要，说明污水厂平面布置和高
程布置的合理性，并附平面和高程布置草图。 f. 设计计算说明书应有封页和目录。
g. 说明书针对计算和说明，应内容完整、条理清楚、简明扼要、文句通顺、字迹端
正。 ② 内容 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 污水处理工艺流程说明 第三章 处理构筑物设计 第一节 格栅间和泵房 第二节 沉砂池 第三节 初沉池 第四节 曝气池
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第五节 二沉池 第四章 主要设备说明 第五章 污水厂总体布置
第一节 主要构（建）筑物与附属建筑物 第二节 污水厂平面布置 第三节 污水厂高程布置 （2） 设计图纸
① 污水厂总平面图应按初步设计要求去完成，图上应绘出主要处理构筑物、处理建
筑物、辅助构（建）筑物、附属建筑物、道路、绿化地带及厂区界限等，并用坐标表示其外形尺寸和相互距离，应有坐标轴线或坐标网格。
总平面图上绘出各种连接管渠，管道以单线条表示，并标明管径。 图中应附图例及必要的文字说明。 图中应附比例、风玫瑰图。
② 污水高程图上应绘出主要处理构筑物和设施的构造简图，应绘出各构筑物之间的
连接管渠。
图上应标出各处理构筑物的顶、底及水面标高，应标出主要管渠、设备机组和地面标高。
图上应附处理构筑物、设备名称。 图上应附图例、比例。
③ 图中文字一律用仿宋体书写。图例的表示方法应符合一般规定和制图标准。图纸
应注明图标栏及图名。图纸应清洁美观，主次分明，线条粗细有别。图幅宜采用2号图，必要时可选用1号图。
四、污水处理工程课程设计步骤和参考资料
1、 课程设计的一般步骤
① 明确设计任务及基础资料，复习有关污水处理的知识和设计计算方法。 ② 分析污水处理工艺流程和污水处理构筑物的选型。 ③ 处理各处理构筑物的流量。
④ 初步计算各处理构筑物的占地面积，并由此规划污水厂的平面布置和高程布置，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。 ⑤ 进行各构筑物的设计计算。
⑥ 确定辅助构（建）筑物、附属建筑物数量及面积。 ⑦ 进行污水厂的平面布置和高程布置。 ⑧ 设计图纸绘制。 ⑨
2、 课程设计的主要参考资料 ① 《水污染控制工程》（下） 高等教育出版社1999年5月 ② 《环保设备设计与应用》 高等教育出版社1997年3月 ③ 《环境工程CAD技术》，潘理黎、俞浙青编，化学工业出版社，2006 ④ 《给水排水工程专业毕业设计指南》，李亚峰主编，化学工业出版社，2003 ⑤ 《排水工程》（下），中国建筑工业出版社，1996年6月（第3、4、7、8、9章） ⑥ 《排水工程》（上），中国建筑工业出版社，1996年6月
⑦ 《给水排水设计手册》中国建筑工业出版社，1996年12月（第5、11册） ⑧ 《室外排水设计规范》GBJ14－87
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