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    本网消息 新学期伊始,为了解学生的返校情况,推进学院各项教学工作的有序进行。
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    环境工程专业毕业设计(论文)指导书

    2015年05月21日 00:00  点击:[]

    大气治理工程设计指导书

    重点:

    方案的比选与设计计算

    难点:

    各治理设备的设计计算

    1设计任务书

    2设计说明书

    2.1工程背景

    工程来历、工程地址、工程规模、工程性质等

    2.2污染源介绍

    2.2.1污染源的类型

    2.2.2烟气特点:烟气量、烟气温度、湿度、露点等

    2.2.3烟尘特点:比电阻、安息角、粒径分布、润湿性等

    2.3方案设计

    设计两到三套合理的治理方案,并用方框图表示

    2.4方案比较

    2.4.1技术分析

    从技术上比较各方案的适用范围、效率、优缺点等。

    2.4.2经济分析

    从经济上比较各方案的适用优缺点等,包括占地面积、一次性投资大小、运行费用大小、能耗等内容。

    2.5方案选择

    通过方案比较后,选择一个最为合适的方案,并介绍该方案的特点和不足之处,以及改进措施。

    2.6设备的选型

    根据选用的方案来确定各设备,介绍各设备的工艺参数、特点(优缺点)。像管道类型、管径、壁厚;除尘设备的外部尺寸;风机的类型、外部尺寸、压力、风量等;电机的类型、外部尺寸;风机与电动机的联接方式等;烟囱的高度、出口内径,烟气出口风速等;

    2.7管道的布设

    管道布设原则,结合绘制的系统轴测图介绍你的工艺设计管道布设情况。如管道的走向,管道的支撑;各段管道的长度;管道的安装角度;管道内降尘的吹扫;弯头的个数;弯头的角度;变径管道的个数及安装等。

    2.8治理后的收集的污染物的最终出路分析

    介绍收集到的污染物最终送到哪里去,例如除尘器收集下来的粉尘送到哪里,如何进行处置的,需要进行说明。

    2.9集气罩设计

    根据生产设备特点和烟气温度,设计集气罩。

    3设计计算书

    3.1计算除尘效率

    该除尘效率的计算是要按粉尘的分级除尘效率计算总除尘效率。计算公式如下:

    3.2换热计算

    在余热利用过程必须进行换热计算,确定用水量,计算公式如下:

    3.3管道系统的计算。

    (1)根据生产工艺确定吸风点及风量,选择净化装置,进行管道配置,

    选择管道材料等。

    (2)按净化装置及管道配置情况,绘制管道系统轴测图,并进行管段

    编号,标注长度和流量。管段长度一般按两管件中心线之间的距离计算,不扣除管件(如三通、弯头)本身的长度。

    (3)根据烟气和粉尘特点,查相关资料书,选择管内流体流速。

    (4)根据各管段内的流量和流速计算确定管段截面尺寸。计算公式如下:

    (5)计算管路阻损,确定最大阻损管路。

    上升管静压阻损:

    动压阻损:

    摩擦阻力损失:

    局部阻力损失:

    总阻力损失: ( 为净化装置的阻损之和)

    对于输送气体的管道,因气体密度很小,所以 和 值都很小,可忽略不计,故对气体而言,其阻损计算式为:

    (6)对并联管路进行阻损平衡计算,两分支管段的阻损差应满足以下要求:除尘系统小于是10%,其他通风系统小于5%,否则要进行管径调整或增设调压装置。

    (7)计算系统总阻损(按系统中最大阻损环路计算阻损值),求出总风量与总阻损,从而选择风机与电动机。

    通风机的风量可按下式计算:

    其风压按下式计算:

    电机选择:

    3.4烟囱高度的计算

    4工程概预算

    4.1一次性投资

    包括设备费用、设计费用、征地费用、安装费用、不可预见费等费用

    4.2运行费用

    包括电费、水费、工人工资和福利、维修费、折旧费等

    4.3回收费用

    水处理工程设计指导书

    点:

    方案的比选与设计计算

    本章难点:

    各构筑物的设计计算

    1水处理工程设计的意义与目的

    1.1水处理工程设计的意义

    水污染控制工程设计是学生在学习了水污染控制工程课程后进行的综合训练,是学习、深化、拓宽、综合教学的重要过程;是学生把已掌握的基本理论知识运用到专业实践工作中最好方法之一,因此设计的好坏是衡量学生专业综合知识的最好途径。

    要求学生发挥独立思考,独立工作的能力,以严谨、勤奋、求实、创新的良好学风完成设计工作,以水污染的设计、科研任务为结合点,综合运用所学知识解决工程实际问题,提高工程实践技能和科学研究的能力,提高阅读文献、独立思考、分析问题、解决问题的能力。

    1.2设计的目的

    本设计的目的在于综合运用已学的专业基础、专业知识,并在原有基础上进一步深化、提高,培养查阅、运用设计规范、设计手册、参考文献的能力,进一步提高设计计算、绘图的水平,培养编制设计计算说明书和分析、解决实际问题的能力以及创新能力。

    针对不同性质的污水,要求能够选择污水处理工艺流程,对污水、污泥处理构筑物进行设计计算,进行污水处理厂平面布置和高程设计,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布置图)。设计为初步设计深度。

    2设计要点与程序

    2.1要点

    (1)各处理构筑物流量:曝气池之前各种构筑物按最大日最大时流量设计,从曝气池以后按平均日平均时流量设计。

    (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。

    管渠设计流量:按最大日、最大时流量设计。

    (3)各构筑物不应小于2组,且按并开设计。

    2.2程序

    2.2.1收集资料

    (1)有关明确设计任务和方向的资料;

    设计任务来源;

    设计范围和项目;

    企业或工厂或城市的现状及发展规划;

    设计人口,建筑分布状况;

    各种污水的量、水质及各排出口位置;

    排放特点及造成的危害等。

    (2)自然条件资料:

    地形图:所在地区的地形图或总体规划图;

    比例尺:1:5000~1:25000

    水文:河流的历年最高、最低水位及河流流量、流速;

    水质:污水的水温、pH值、DO、BOD5、SS等

    气温:绝对最高、最低气温、年平均气温、逐年平均气温、月平均气温;

    气压:平均气压;

    风情:风向风速,当地历史最大台风记录;

    降雨量:年最高、最低和平均降雨量或暴雨度公式;

    年平均相对湿度;

    地质:该地区以及污水处理站址的地质钻探资料,地震资料。

    (3)工程现状和组织施工方面的资料

    该厂排水现状;

    该厂道路交通、地面、地下建筑、现状;

    该厂各种管线的位置及其标高断面图;

    建筑制品,机械设备供应现状。

    注:原始资料的收集是保证设计质量的重要因素。通常原始资料由建设单位提供,但设计人员不能有依赖思想,应协助建设单位收集资料、核实资料,并对资料加以分析和整理,以便设计时综合考虑使用。因此,作为设计人员在接受设计任务后,应到现场实地勘察,了解地形、地物,并对疑难资料加以核实和补充。

    2.2.2方案比较与选择

    当基础资料收集齐全,能满足设计需要时,设计人员则根据一些设计原则,结合实际情况具体分析,然后提出几种不同的方案。在方案选择时,力使方案做到投资少,建设快,用料少,效果好,这些都需经过技术、经济比较之后才可定夺,方案选择应论据充分,具有说服力。具体从以下几方面着手:

    (1)方案拟定

    根据企业或所在区的总体规划,提出几种方案(处理站址)。再根据所在单位的污水量、水质、现有排水设施、地形、气候、水体等因素以一定的处理效率为基点,结合环保要求,确定所采用的处理方法、工艺方案及构筑物型式选择应考虑具体条件和要求来定。

    (2)方案比较

    方案比较时必须对所提方案在等同标准及深度的基础上进行技术、经济比较。比较时,应列举各个方案的优缺点,尽力使比较上升到定量标准上,用可靠的数据作后盾。

    ①技术方面

    布局是否合理,能否满足环境保护等各项政策方针要求;技术上是否具有先进性;操作管理上是否方便;地形、地质、方位有利于施工;是否具有改扩建的可能性。

    ②经济方面

    基建投资和年经营管理费用比较;占地面积比较(在充分考虑必要条件之后);三材和管材的经济比较;劳动力的比较;动力设备及动力耗费比较。

    (3)方案选择

    经以上两个方面的比较,综合考虑其它条件,经多方权衡确定出最佳方案。

    2.2.3设计计算

    (1)根据建设单位提供的设计资料和设计要求确定污水处理程度

    (2)由原始资料确定污水处理站规模和污水处理站设计流量。

    (3)根据处理程度及其它因素,确定污水处理方法。

    (4)将通过比较后所得的工艺流程画出其流程示意图。

    (5)根据工艺流程进行各个构筑物的设计计算。

    ①格栅

    确定格栅型式、间隙宽度,计算格栅宽度、长度、设置高度、水头损失、栅渣量,选择清渣方式,绘制格栅草图。

    ②沉砂池

    确定沉砂池型式、池内水平流速、流行时间,计算沉砂池长度、宽度、格数,污水最小流量(规定以50%平均日流量计)校核单池流速,计算沉砂量、沉砂斗容积,确定清除沉砂方法,绘制沉砂池草图。

    ③初沉池

    确定初沉池型式,选择设计参数并计算各部分尺寸,确定进出水型式并计算,计算污泥量,设计污泥斗,确定排泥方法,绘制初沉池草图。

    ④生物处理构筑物

    鼓风曝气池:

    确定曝气池运行方式,选择污泥负荷、污泥浓度,计算曝气池容积,确定曝气池深度,计算曝气池长度、宽度,复核曝气时间,计算回流污泥量、剩余污泥量,选择回流污泥泵,确定污泥泵房面积、位置,确定曝气池构造型式,布置污水进出口及排空管,计算曝气池所需空气量,确定曝气设备型式,布置、计算空气管路,选择鼓风机型号、台数,确定鼓风机房面积、位置,设计计算二沉池,绘制曝气池、二沉池草图。

    完全混合曝气池:

    确定完全混合曝气池型式、设计参数;计算曝气区、沉淀区等尺寸;根据计算的需氧量,选择表面曝气型式、确定叶轮直径、轴功率等;绘制曝气沉淀池草图。

    其他生物处理法构筑物(氧化沟、SBR法、A2/O法等构筑物)

    ⑤二沉池

    设计计算类似初沉池。

    ⑥消毒池

    确定消毒池型式,选择消毒剂,确定消毒剂投量、混合接触时间,计算消毒池尺寸,绘制消毒池草图。

    ⑦浓缩池

    确定浓缩池型式,设计计算浓缩池,绘制浓缩池草图。

    ⑧污泥脱水设备

    选择污泥脱水设备型式、规格等。

    (6)污水泵站的计算设计

    污水量;泵扬程确定;选泵;污水集水池容积计算;泵站布置;泵站附属设备的设计。

    2.2.4设计图绘制

    (1)总平面图

    按国家室外排水设计规范、给水排水工程设计手册的规定,对各处理构筑物,污水、污泥处理管渠,空气管线,超越、排空管线,厂内雨水、污水、给水管线,配水、计量设备,鼓风机房,污水、污泥泵房,配电间,办公室,化验室,机修间,车库,食堂,浴室,锅炉房,堆棚,绿化用房,传达室,宿舍,道路,绿化等进行平面布置。绘制污水处理厂总平面布置图,绘制平面图应注意如下内容:

    ①图纸上要有风向玫瑰图,风向玫瑰图位于图纸的右上方。

    ②总平面图比例尺:1:200~1:500

    ③以细线给出坐标网和道路。以粗线给出各种管道线,并注明主管管径。

    ④平面图上各构筑物布置:要求在合理的前提下,既要紧凑,又要保证一定的施工间距,同时要留有发展余地;用坐标或其它方法标明各主要构筑物的位置;画出构筑物一览表,图例及主要设备和材料一览表。

    ⑤在充分考虑配水场地以及安全基础上各构筑物之间要设有必要的超越管线及全站总事故排出管。

    ⑥图上要求有处理构筑物和辅助构筑物,道路、各种管线(给水、污水、污泥等)检查井,绿化带等,且要绘出污水处理站的厂界,及靠近污水处理厂的建筑物、构筑物或道路。

    (2)高程图

    计算污水、污泥流经各处理构筑物的水头损失,流经连接前后两处理构筑物管渠(包括配水设备)的水头损失(包括沿程、局部水头损失),流经计量设备的水头损失等,尽量做到使夯填方量达到平衡。绘制污水处理厂高程布置图,绘制高程图应注意如下事项:

    ①高程布置要充分利用地形和原有的自然条件,并留有一定的富裕水头。

    ②高程图上要求绘出处理构筑物的剖面外形;要求注明地面、水面、构筑物顶、底、管道中心线、泵站地墙、水泵轴中心线、设计地面等部分标高,同时标明管径。

    (3)主要构筑物的工艺设计图

    绘制主要构筑物的工艺设计图,包括平面图和各方位的剖面图。

    3设计说明书与图纸

    3.1设计计算说明书

    设计计算说明书应有章节目录,应有总论,总论的内容有设计题目,设计主要内容及技术参数(原始资料),要求完成的主要任务及达到的技术经济指标,根据水量、水质、出水要求、污水处理程度等确定污水处理工艺流程(设计方案),处理构筑物设计计算(首先选择设计参数,然后设计计算设计,参数选择有根据,合理全面,计算所选用的公式要有来源依据,计算应有足够的准确性),污水处理厂平面布置(各附属建筑物面积等),污水处理厂高程设计计算,参考文献等。

    设计计算说明书,应内容完整(包括计算草图),简明扼要,层次清楚, 语言简练,字迹清楚,书写工整。如果条件许可,用计算机排版打印。

    3.2设计图纸

    设计图纸应按标准绘制,内容完整,主次分明,图纸应正确表达设计意图,按照制图标准选择合适的制图比例,计算机基础好的,可用计算机绘图,具体要求见附录(制图要求)。

    4参考文献

    (1)胡亨魁主编,水污染控制工程,武汉理工大学出版社,2003第一版

    (2)高庭耀编,水污染控制工程下册,高教出版社,2001年第二版

    (3)北京市环境保护科学研究所编,水污染防治手册,上海科技出版社,1989年。

    (4)北京市市政设计院编,简明排水设计手册,中国建筑工业出版社,1990年第一版

    (5)中华人民共和国国家标准,给水排水制图标准,GBJ106-87。

    (6)中华人民共和国国家标准,建筑给水排水设计规范,GBJ15-88。

    (7)哈尔滨建工学院编,排水工程上、下册,中国建筑工业出版社,1994.6第二版。

    (8)北京水环境技术与设备研究中心,北京市环境保护科学研究院等主编,三废处理工程技术手册,化学工业出版社,2000

    (9)其它有关资料

    实验类指导书

    点:

    实验方案的比选

    本章难点:

    实验方案的比选,数据的分析

    1实验内容的确定

    针对给定的课题,确定本课题研究内容,即确定本实验的重点、难点、拟解决的关键问题。

    2研究方法与路线

    针对课题研究内容,确定研究方法与路线。

    研究方法一定要有具体的实施方案,如考虑不同因素和水平,采用正交实验法进行,减少实验次数,节约原材料等。

    技术路线一般用方框图进行表示。

    在绘制方框图的过程中注意各环节前后的逻辑关系。

    3实验具体方法

    具体方法往往采用具体的实验来解决技术路线确定的各环节采在的问题。各实验都需要具体仪器、药品名称,药品配制方法,实验步骤等。

    4数据分析

    4.1数据

    数据也称观测值,是实验、测量、观察、调查等的结果,常以数量的形式给出。

    4.2数据分析

    数据分析的目的是把隐没在一大批看来杂乱无章的数据中的信息集中、萃取和提炼出来,以找出所研究对象的内在规律。

    在实用中,数据分析帮助做出判断,以便采取适当行动。数据分析是组织有目的地收集数据、分析数据,使之成为信息的过程。

    4.3数据分析的方法

    (1)列表法:将实验数据按一定规律用列表方式表达出来是记录和处理实验数据最常用的方法。表格的设计要求对应关系清楚、简单明了、有利于发现相关量之间的物理关系;此外还要求在标题栏中注明物理量名称、符号、数量级和单位等;根据需要还可以列出除原始数据以外的计算栏目和统计栏目等。最后还要求写明表格名称、主要测量仪器的型号、量程和准确度等级、有关环境条件参数如温度、湿度等。

    (2)作图法:作图法可以最醒目地表达物理量间的变化关系。从图线上还可以简便求出实验需要的某些结果(如直线的斜率和截距值等),读出没有进行观测的对应点(内插法),或在一定条件下从图线的延伸部分读到测量范围以外的对应点(外推法)。此外,还可以把某些复杂的函数关系,通过一定的变换用直线图表示出来。例如半导体热敏电阻的电阻与温度关系为,取对数后得到,若用半对数坐标纸,以lgR为纵轴,以1/T为横轴画图,则为一条直线。

    4.4表格与图件的绘制

    表格和插图是论文的重要组成部分,表格的优点是可以很方便地列举大量精确数据或资料, 图形则可以直观、有效地表达复杂数据。因此,对于表格或插图的选择, 应视数据表达的需要而定: 如果强调展示给读者精确的数值, 就采用表格形式; 如果要强调展示数据的分布特征或变化趋势, 则采用图示方法。

    (1)图表制作中的注意事项

    ①如同论文的摘要(论文资讯网,客服QQ411507089投稿邮箱haofall@vip.qq.com)一样, 表格和图形应具有“自明性”, 即: 图表中的各项资料应清楚、完整, 以便读者在不读正文情况下也能够理解图表中所表达的内容。为增加图表的“自明性”, 图表的题名中应避免使用不常见的缩写或含义不明的公式符号。

    ②图表中量和单位的表示应采用国际单位制, 并且使用代数形式, 以免误解。如: 如果表格的栏头为I/10-3 A, 表内数据为3.5,则I = 0.003 5 A=3.5 mA。 如果以I(10-3 A)作为栏头,则表中数字3.5就有可能被理解为I=3.5×10-3 A或I=3.5×103 A。 这二种不同的理解相差106倍。

    ③不要在正文、表格和插图中多次重复同样的数据(少数重要数据可适当重复)。

    (2)表格的编排

    应尽量遵循拟投稿期刊(投稿邮箱haofall@vip.qq.com)的相关规定或习惯来编排表格, 力求使表题、表注、栏头、单位、数据(或资料)等要素的表达条理清楚、层次分明。

    ①表注 表注内容包括解释说明获得数据的实验、统计方法、缩写或简写等, 如果相关的缩写在多个表格中出现, 可在第一个有缩写的表注中注明全部或大部分缩写的含义, 其后表注中简单注释为“缩写同表1”。

    ②栏头 栏头包括列头和行头。栏头的内容通常是相对独立的变量(如温度T, 时间t, 电流I等), 对于理解表中数据至关重要。表中数字共用的单位应标于表题或栏头中, 以免在每个单元格中重复。

    ③数据(或资料) 除非要列举一定数量的精确数据, 否则就不要使用表格。如果数据较少(如只有1行)或数据的变化规律明显, 就在正文中直接表述。

    为简洁并突出重点, 应忽略不必要的数据(如简单计算的结果,没有显著变化的变量等)。 应避免大量列举不重要的数据或具重复含义的数据, 以免误导读者在数据精度方面产生假象, 并且也容易使数据的比较变得困难。

    要确保表中数据的精确, 表中的算术错误会影响到论文中假设的可信度(如“总和”的计算应准确)。 如果涉及百分比时, 一定要倍加注意, 如果百分比或其总计不是100%, 应在脚注中加以解释, 否则不仅反映出作者的不严谨, 同时读者也无法判断数据的真实性。

    列举数据时应尽量确保同组数据纵向排列(由上向下阅读), 以方便读者对比阅读。 只保留数字中小数点后面有效位数(保留多余的数字会令读者对数值的真实精度产生误解); 数值的个位数和小数点等符号应分别对齐。

    ④表格的形式 表格的形式一般采取三线表(3条水平线, 没有垂直线)。同一表格要尽量安排在同一版面上, 并使内容的布局清楚、合理, 并且一定要遵循相关期刊(投稿邮箱haofall@vip.qq.com)的排版习惯。如果表格过大, 也可考虑将其作为论文的附录列出, 以免打断行文的流畅性。

    (3)插图的制作

    插图实际上是表格的直观化。对于可以用较短的文字清楚表述的数据, 就不要以图形的方式来表达; 也不要因为追求美术效果而将图形做得过于花哨, 如增加不必要的阴影或立体效果等。

    科技论文中用于数据表达的图形主要有:折线图(表示系列数据的变化趋势)、直方图(表示相关变量之间的对比关系)、饼状图(表示研究对象中各组分的含量关系及相关变化)、绘图(包括素描、组织图、流程图等, 常用来展示研究对象的结构)、照片(展示研究对象的外观、形态等)。将数据转换成图形前应仔细分析相关数据的特点和规律, 力求选择最合适的图形来清楚、直观地表达数据信息。

    随着电脑制图软件的发展和高分辨率激光打印机的普及, 论文作者本人可制作供直接照排出版的图件已变得相当容易。不同软件的制图技术不尽相同, 但制图时应遵循的原则是一致的, 即: 所选用的字母和符号在大小和形式上都应清楚、易读;设定字母和符号的大小时应考虑到印刷过程中的缩小或放大;制图前应查核一下拟投稿期刊(投稿邮箱haofall@vip.qq.com)的版面设置(如通栏和单栏的宽度), 尽量使图的大小接近作者所希望印刷出版后的尺寸。

    制作坐标图(函数图)时应充分考虑读者的阅读习惯(即读者大都期望资料的排列顺序是由左至右), 尽量使用横轴(x坐标)表示自变数(能控制的变数), 并且由左向右增加; 使用纵轴(y坐标)表示因变数。坐标轴上刻度和数值标识的间距也要尽量协调、自然。避免过密或过疏。

    如果图中的内容或线条太多, 就应做适当简化或分解为多个图表示。例如, 图中线条超过6条时, 就应考虑分为二幅或更多幅图, 线条类型上也可有所变化(如分别采用实线、虚线等)。

    坐标图中标值应尽量取0.1~1 000之间的数值, 对于较大或较小的数值, 可通过改变标目中的单位或者将量符号乘一个适当的因子10n (n为正负整数)的方式来调整标值。

    此外, 坐标轴区间的设定要适当, 不要将纵横坐标轴的标值扩延过多(例如, 如果数据在0至78之间变化, 坐标轴的最大值设定到80即可); 即使表达百分数时, 也应根据实际需要设置百分值的区间, 以免造成图中要表达的内容局限于一处, 从而造成图形不协调和版面上的浪费。

    地图或显微照片中要以图示法表示比例尺, 即: 在照片的右下角以长度约为1 cm的线段表示图中实物的实际尺寸(如: 50 m )。绝不可以在图注中以“×”号的方式(如“×1000”)表示图片放大或缩小的倍数, 以免印刷时缩放而造成比例尺失真。

    对于由多张分图组成的同一张大图, 各分图要用(a), (b), (c)等清楚地标注, 且主图题和分图题要分开。图注和分图题等说明应放在主图题下方。

    5论文的撰写

    5.1论文写作

    简单的说,就是大专院校毕业论文的写作,包含着本科生的学士论文,研究生的硕士论文,博士生的博士论文,目前延伸到了职称论文的写作以及科技论文的写作。一般来说,论文写作,即高校毕业生,科技工作者以及各科研机构,事业单位工作人员,依据一定的论文格式和字数要求,对学习和工作的学术总结和创新。

    5.2论文结构

    论文由如下几部分组成:论文题目、作者、目录、摘要(中、英文)、关键词、论文正文、致谢、参考文献等

    5.3论文正文

    (1)引言:引言又称前言、序言和导言,用在论文的开头。引言一般要概括地写出作者意图,说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。

    (2)论文正文:正文是论文的主体,正文应包括论点、论据、论证过程和结论。主体部分包括以下内容:

    a.提出问题-论点;

    b.分析问题-论据和论证;

    c.解决问题-论证方法与步骤;

    d.结论。

    为了做到层次分明、脉络清晰,常常将正文部分分成几个大的段落。这些段落即所谓逻辑段,一个逻辑段可包含几个小逻辑段,一个小逻辑段可包含一个或几个自然段,使正文形成若干层次。论文的层次不宜过多,一般不超过五级 。

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