(建筑工程设计)环境工程设计(含水
《环境工程设计（含水、气）》教学大纲
（水污染设计部分）
一、基本信息
课程设计环节代码：260450
课程设计环节名称：环境工程设计
英文名称：Environmental Engineering Desigen（Water Pollution Control）课程设计周数：2周(共4周)
学分：4分
适用对象：环境科学专业
先修课程与环节：无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、化工原理、环境微生物学、环境化学环境工程学、工程制图、水泵与水泵站
二、课程设计目的和任务
课程设计是教学的重要组成部分，除了验证课堂理论外，也是巩固和深化课堂所学知识有机结合的重要环节，更是培养学生动手能力和训练严格的科学态度和工作作风的手段。通过做课程设计，理论联系实际，巩固和加深已学过的基础和专业知识，培养和学生提高综合运用这些知识独立进行分析和解决实际工程技术问题的能力。
通过本设计，使学生能够达到以下几点：
1、掌握污水处理工艺设计的基本程序和方法
2、了解国家相关的方针和政策，正确使用专业的有关技术规范和规定。
3、培养设计计算、编写设计文件的能力。
4、熟练掌握手工和电脑制图操作方法。
三、课程设计方式
1、根据设计题目，利用各种途径查阅专业资料，如规范、教科书等；
2、根据文献资料进行方案设计；
3、根据设计指导书及老师的现场答疑指导进行各部分的设计计算；
4、将计算结果按比例要求进行污水处理厂平面及高程布置（制作铅笔图），并将布置方案提交给指导老师检查认可；
5、将老师检查过的设计铅笔图用AotuCAD软件制成计算机图纸，并打印出图。
四、课程设计指导方法与要求
1、方法
首先把布置设计任务，每天安排指导老师到教室进行整体答疑2～3课时，学生将在设计过程中遇到的问题集中，向老师提问，如果问题具有普遍性，老师将向全体学生解答，答疑结束后学生继续完成各自的设计计算，每隔两天指导老师检查学生完成设计的情况，再根据完成的情况指导老师统一意见后继续指导学生做后续的设计。
2、要求：学生在指导教师的指导下，独立完成所承担的研究课题的全部内容，并且做到：
1）初步掌握设计原则、设计方法、设计步骤和设计规范的应用；
2）收集和查询有关技术资料；
3）对研究设计方案进行选择和分析；
4）独立完成所有的设计计算；
5）独立按规定绘制相关设计图。
五、课程设计内容和时间安排
1、工艺流程方案的选择 0.5天
2、集水调节池设计 0.5天
3、污水提升泵设计 1天
4、格栅设计 1天
5、曝气沉砂池设计 1天
6、曝气氧化池 1天
7、二沉池设计 1天
8、污泥井及污泥回流泵房 1天
9、污水处理厂总平面和高程布置 1天
10、设计说明书、计算书的编制 2天
六、课程设计基本要求
1、工艺流程方案的选择
1）要求
①了解水处理的工艺流程，掌握根据污水水质以及处理程度来选择合适的工艺流程；
②由于课程设计的时间有限，我们在任务书中给出了一个生活小区常用的工艺流程方案供大家参考。
2）重点和难点：根据水质以及处理程度来选择合适的工艺流程
3）应注意的问题：本设计为一个生活小区生活污水的二级处理工程，处理过后的水还要排入城市污水排水系统，然后再与城市生活污水一起汇集到城市污水处理厂的净化处理，为节省投资，小区污水处理站不再考虑总氮及磷酸盐的去除工艺。
2、集水调节池设计
1）要求
①了解排水规范与集水调节池相关条文，掌握集水调节池的设计要点
②集水池与泵房合建
2）重点和难点
重点：集水调节池的设计要点；
难点：各水位标高和有效高度与总高度的确定。
3）应注意的问题：以污水站地面为±0.000，集水池最低水位按-5m~ -6m计，最低水位至池低有1m吸水安全水深，有效水深1.5~2m，总水深2.5~3m。
3、污水提升泵设计
1）要求
①了解排水规范与污水提升泵相关条文，掌握污水提升泵设计的设计要点
②通过水量和扬程来选泵
2）重点和难点
重点：提升泵的型号、流量和扬程的计算；
难点：水泵工况点的确定。
3）应注意的问题：按最大日最大时流量设计，并应以进水管最大充满度时的设计流量为准。
4、格栅设计
1）要求
了解格栅的设计参数和相关规定，掌握格栅过栅宽度、过栅水头损失、格栅总高度、栅槽总长度、每日栅渣量等的计算公式及设计要点。
2）重点和难点
重点：各计算公式及格栅尺寸；
难点：公式中具体的字母代表的意思，格栅过栅宽度、过栅水头损失、每日栅渣量等的计算。
3）应注意的问题：格栅出水渠与沉砂池前进水渠间按渐展角300连接。若过栅水头损失h1大于规范围内值时，建议设两个格栅,其原因
①是水的剪切力此时很大，易将栅条剪断；
②同时便于检修方便（格栅条为塑料所制）；
③由于一天24小时内供水的不均匀性，仗使用一个格栅不便于小水量时使用（经济性）。若过栅水头损失h1大于规范围内值时，仅设一座格栅的，建议调整有关设计参数.使h1小于规范围内值。
5、曝气沉砂池设计
1）要求
了解曝气沉砂池设计规范相应条文，掌握曝气沉砂池设计步骤。
2）重点和难点
重点：池子总有效容积、池宽、池长以及砂斗的设计。
难点：计算每小时所需空气量。
3）应注意的问题：城市污水沉砂量按0.03 L/m3污水计算（注:砂量的含水率60%，容重1500 kg / m3）。砂斗容积≯2d的沉砂量,重力排泥斗的斗壁倾角≮550。
6、配水设施(配水井)
1）要求
了解配水设施的作用以及相关注意事项，掌握配水设施的设计以及画法。
2）重点和难点
重点：配水设施的设置位置，水头损失的计算
难点：水头损失的计算
3）应注意的问题：处理构筑物往往建成两座或两座以上并联运行，配水的均匀性直接关系到池子的工作效率。
7、曝气氧化池
1）要求
了解曝气氧化池设计的相关规定，理解计算容积的三个公式，掌握池体各尺寸和曝气量的计算。
2）重点和难点
重点：曝气池主要设计数据及计算步骤以及曝气设施的计算与布置。
难点：池体有效容积的计算，进出水槽的设计，理解各负荷公式还有回流比的选取与计算。
3）应注意的问题：曝气头间距取0.5～0.7m，支管间距取0.7～0.9m，每排支管根数尽量取偶数，每根支管单侧的曝气头个数4～5个。最边上的曝气头距离池壁≮0.3m，支管末端堵头距离池壁为0.1m，空气立管间距按4.5 ～5.5 m 考虑；每相邻的两廊道共设一根干管(或每廊道设一根干管)。
8、二沉池设计
1）要求
了解常见的几种沉淀池，掌握三种沉淀池的设计。
2）重点和难点
重点：辐流式沉淀池的设计
难点：泥斗的设计
3）应注意的问题：初次沉淀池的污泥区容积，宜按不大于2d的污泥量计算。曝气池后的二次沉淀池污泥区容积，宜按不大于2h的污泥量计算，并应有连续排泥措施。机械排泥的初次沉淀池和生物膜法处理后的二次沉淀池污泥区容积，宜按4h的污泥量计算。
9、污泥井（污泥回流泵房）
1）要求
①了解污泥井的作用，掌握污泥井的设计步骤。
②宜采用地下式，即水面可与接近地面，池体超高部分（0.3~0.5m）可高出地面.
2）重点和难点
重点：污泥井各部分尺寸的设计计算。
难点：污泥井容积的计算。
3）应注意的问题：池体容积按[回流污泥量(Q R)+ 剩余污泥(Q w)]水量及5min 停留时间考虑，输泥管接至不同池子（回流污泥量接曝气氧化池配水井+ 剩余污泥接污泥浓缩池）。
10、污水处理厂的总平面和高程布置
1）要求
了解污水厂布置的相关规定，掌握污水处理站平面图的布置及绘制方法，污水处理厂的高程布置及流程纵断面图。
2）重点和难点
重点：平面图的布置及绘制方法，污水处理厂的高程布置；
难点：平面图、高程图的布置及绘制方法。
3）应注意的问题：画图时采用的比例尺有要求：高程布置图的横向比例尺与总平面图相同，纵向比例尺为l∶50 ～1∶100；
11、设计说明书、计算书的编制
1）要求
掌握设计说明书和计算书的编写方法。
2）重点和难点
重点：设计说明书和计算书的编写方法。
难点：计算书中采用的设计数据要有出处。
3）应注意的问题：计算书中列出重要的计算步骤和公式，重复的计算过程不必写出，只将计算的结果列成表格形式。
七、课程设计的考核方式和成绩评定标准
1、考核依据及考核方式：设计中的表现，出勤情况，分析问题和解决问题
的能力，完成任务的质量，所交任务的质量，所交成果资料情况，设计计算说明书编写水平等。
2、成绩评定：分为优秀、良好、中等、及格、不及格，设计说明书占30％，设计计算书占40％，图纸占30％。
八、课程设计指导书及参考书
1、《水污染控制课程设计指导书》——自编
2、参考书
1）张白杰等.《排水工程》 [M].中国建筑工业出版社，1999
2）严煦世等.给水工程（第四版），中国建筑工业出版社，1999
3）李亚峰等.《给水排水工程专业毕业设计指南》[M].化学工业出版社，2003 4）张智等.《给水排水工程专业设计指南》[M].中国水利水电出版社，2001 5）中华人民共和国发展计划委员会主编. 《城市污水处理厂工程质量验收规范》.北京. 中国建筑工业出版社,2002
九、其他说明
设计工作按班级分小组进行，每组选组长一人，负责管理设计过程的考勤及进度检查。
1、组长要切实负责，组员之间应团结协作，密切配合，以确保设计任务顺利完成；
2、设计过程中应严格遵守设计中的有关规定，严防抄袭现象发生；
3、设计过程严格遵守纪律，尊重老师。
大纲修订人：李秋霞修订日期：2007.3
大纲审定人：周康群审定日期：2007.04
《环境工程设计》教学大纲
（大气污染设计部分）
一、基本信息
课程设计环节代码：260450
课程设计环节名称：环境工程设计（大气污染设计部分）
英文名称：Environmental Engineering Desigen（Air Pollution Control）课程设计周数：2周(共4周)
学分：4分
适用对象：环境科学专业
先修课程与环节：无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、化工原理、环境微生物学、环境化学环境工程学、工程制图、水泵与水泵站
二、课程设计目的和任务
课程设计是教学的重要组成部分，除了验证课堂理论外，也是巩固和深化课堂所学知识有机结合的重要环节，更是培养学生动手能力和训练严格的科学态度和工作作风的手段。通过做课程设计，理论联系实际，巩固和加深已学过的基础和专业知识，培养和学生提高综合运用这些知识独立进行分析和解决实际工程技术问题的能力。
通过本设计，使学生能够达到以下几点：
1、熟练地进行一个木工车间除尘系统的设计的基本程序和方法
2、了解国家相关的方针和政策，正确使用大气污染控制专业的有关技术规范和规定。
3、根据任务书的要求，，掌握设计环节的所需考虑的细节问题，设计参数的选取，设计书说明书的编写。
4、熟练掌握手工和电脑制图操作方法。
三、课程设计方式
1、根据设计题目，利用各种途径查阅专业资料，如规范、教科书等；
2、根据文献资料进行方案设计；
3、根据设计指导书及老师的现场答疑指导进行各部分的设计计算；
4、将计算结果按比例要求进行大气污染控制工程平面及高程布置（制作铅
笔图），并将布置方案提交给指导老师检查认可；
5、将老师检查过的设计铅笔图用AotuCAD软件制成计算机图纸，并打印出
图。
四、课程设计指导方法与要求
1、方法
首先把布置设计任务，每天安排指导老师到教室进行整体答疑2～3课时，学生将在设计过程中遇到的问题集中，向老师提问，如果问题具有普遍性，老师将向全体学生解答，答疑结束后学生继续完成各自的设计计算，每隔两天指导老师检查学生完成设计的情况，再根据完成的情况指导老师统一意见后继续指导学生做后续的设计。
2、要求：学生在指导教师的指导下，独立完成所承担的研究课题的全部内容，并且做到：
1）初步掌握设计原则、设计方法、设计步骤和设计规范的应用；
2）收集和查询有关技术资料；
3）对研究设计方案进行选择和分析；
4）独立完成所有的设计计算；
5）独立按规定绘制相关设计图。
五、课程设计内容和时间安排
1、确定集气罩的排风量 1天
2、管道系统的设计 4天
（1）管道系统的平面布置图 0.5天
（2）管道的流速和内径的确定 0.5天
（3）计算每段管道的阻力损失 1天
（4）调整不合理的管道使之达到节点平衡 1天
（5）除尘系统的总压损和风量 1天
3、风机的选择、旋风除尘器的选取、喷淋塔的设计等部件 2天
（1）根据Q和P来选择合适的风机 0.5天
（2）旋风除尘器的选取按照风量和进口的气流速度为15-20米/秒来选择合适的旋风除尘器。 0.5天（3）根据经验数值来进行喷淋塔的设计 0.5天
（4）选取不同的管道连接方式 0.5天
4、工程造价的预算 0.5天
5、除尘系统总平面和高程布置 0.5天
6、设计说明书、计算书的编制 2天
六、课程设计基本要求
（一）确定集气罩的排风量
1、要求
(1)了解集气罩的类型、排风量的计算
(2)学生实习安全教育和注意事项等：参观除尘系统时的注意安全，并进行现场一些经验参数的测量
2、重点、难点
重点：集气罩的类型、排风量的计算
难点：集气罩的类型、排风量的计算
3、说明：
（二）管道系统的设计：
1、要求
(1)了解管道系统的设计：管道系统的平面布置图、管道的流速和内径的确定、计算每段管道的阻力损失、调整不合理的管道使之达到节点平衡、除尘系统的总压损和风量
(2)学生实习安全教育和注意事项等：参观现场大气污染控制工程时的注意安全，并进行现场一些经验参数的测量
2、重点、难点
重点：管道系统的平面布置图、管道的流速和内径的确定、计算每段管道的阻力损失、调整不合理的管道使之达到节点平衡、除尘系统的总压损和风量
难点：计算每段管道的阻力损失、调整不合理的管道使之达到节点平衡、除尘系统的总压损和风量
3、说明：
（三）风机的选择、旋风除尘器的选取、喷淋塔的设计、管道的布置和部件
1、要求
(1)比较各人设计的不足之处，并进行调整与改进
(2)学生实习安全教育和注意事项等：参观现场发电机房时的注意安全，并进行现场一些经验参数的核实
2、重点、难点
重点：风机的选择、旋风除尘器的选取、喷淋塔的设计、管道的布置和部件
难点：风机的选择、旋风除尘器的选取、管道的布置和部件
3、说明：（对教师指导实习、学生进行实习要求的具体说明）
（四）工程造价的预算
1、要求
(1) 工程造价的预算
(2)学生实习安全教育和注意事项等：参观现场时的注意安全，并进行现场一些经验参数的核实
2、重点、难点
重点：工程造价的预算
难点：工程造价的预算
3、说明：无
七、课程设计的考核方式和成绩评定标准
1、考核依据及考核方式：设计中的表现，出勤情况，分析问题和解决问题的能力，完成任务的质量，所交任务的质量，所交成果资料情况，设计计算说明书编写水平等。
2、成绩评定：分为优秀、良好、中等、及格、不及格，设计说明书占30％，设计计算书占40％，图纸占30％。
八课程设计指导书及参考书
（一）《大气污染控制课程设计指导书》——自编
（二）参考书
1．朱有庭、曲文海、与浦义主编.化工设备设计手册上、下卷（第1版）.北京：化工工业出版社，2005年版；
2．陈家庆主编.环保设备原理与设计（第1版）.北京:中国石化出版社，2005年版；
3．化学工业部环境保护设计技术中心站组织编写.化工环境保护设计手册（第1版）.北京:化学工业出版社，1998年版；
4．张殿印、王纯主编.除尘工程设计手册（第1版）.北京:化学工业出版社、环境科学与工程出版中心，2003年版；
5．中国石化集团上海工程有限公司编.化学工艺设计手册（第3版）上册、下册.北京:化学工业出版社，2003年版；
6．冶金工业部建设协调司、中国冶金建设协会编.钢铁企业采暖通风设计手册（第1版）.北京:冶金工业出版社，1996年版。
7．郑铭主编.钢铁企业采暖通风设计手册(第1版).北京：治金出版社，2001年版
8．张殿印主编.除尘工程设计手册(第1版).北京：化学工业出版社，2003年版。9．金国淼主编.除尘设备(第1版).北京：化学工业出版社，2003年版
10. 张殿印主编.除尘工程技术手册(第1版).北京：冶金工业出版社，2003年
版
11. 罗辉主编.环保设备设计与应用(第1版).北京：高等教育出版社，1997年版
12. 郑铭主编.环保设备原理设计与应用(第1版).北京：化学工业出版社，2001年版
13. 鹿政理主编.环境保护设备选用手册(第1版).北京：化学工业出版社，2002年版
14. 胡伟鼎主编.通风除尘设备设计手册(第1版).北京：化学工业出版社，2003年版
15. 孙一坚主编.工业通风（第1版）. 北京：中国建筑工业出版社，1994年版
九、其他说明
设计工作按班级分小组进行，每组选组长一人，负责管理设计过程的考勤及进度检查。
1、组长要切实负责，组员之间应团结协作，密切配合，以确保设计任务顺利完成；
2、设计过程中应严格遵守设计中的有关规定，严防抄袭现象发生；
3、设计过程严格遵守纪律，尊重老师。
大纲修订人：刘晖修订日期：2007年10月7日大纲审定人：周康群审定日期：2007-10-12