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1、广东工业大学华立学院城市给水净化工程课程设计题 目 系 部 专 业 班 级 学 号 学生姓名 指导教师 广东工业大学华立学院本科课程设计任务书一、设计任务书41.1课程设计题目41.2、课程设计内容41.3、设计成果4二、概论42.1基本资料42.2设计水质52.3设计水量5三、工艺流程选择63.1工艺流程的确定常见净水处理工艺以下几种：63.2具体工艺处理流程的必选64.1药剂溶解池64.2混凝剂的选择及投加64.3加氯间74.4混合器的选择：74.5絮凝池84.6沉淀池84.7滤池84.8消毒方法8五、设计计算书95.1混凝剂配制和投加95.1.1设计参数95.1.2设计计算95.2混合设
2、备设计计算105.2.1设计参数105.2.1设计计算105.3混凝池115.3.1设计要点115.3.2设计参数115.3.3设计计算115.4沉淀池135.4.1设计要点135.4.2水力计算145.5普通快滤池165.5.1设计流量165.5.2设计参数165.5.3设计计算175.6消毒方法205.6.2设计参数215.6.3设计计算215.7清水池215.7.1设计参数215.7.2设计计算225.8吸水井和泵房235.8.1吸水井的设计235.8.2水泵选择23六、水厂平面图246.1水厂平面布置246.2水厂平面图25一、设计任务书1.1课程设计题目城市给水净化工程课程设计1.2
3、、课程设计内容1.2.1给水厂设计的用水量分析与总用水量计算，或由教师给定的水量作为本设计的设计水量。1.2.2根据所给水质情况，进行工艺比选，确定处理工艺流程。1.2.3根据混凝实验结果选用混凝剂并决定其投量（也可参考设计手册比照相似情况选用），设计计算溶药池、溶液池的溶积、设计投药系统及药库并进行相应的平面布置。1.2.4设计计算混合池（混合器）、絮凝池、沉淀池（或澄清池）1.2.5设计计算滤池1.2.6设计计算加氯间、氯库。清水池的容积按最高日用水量15%计算。1.2.7水厂平面图的布置，设计计算各构筑物之间的联接管道（包括水头损失值）。1.2.8绘出水厂平面布置。1.2.9设计说明书与
4、计算书的编制。1.3、设计成果1.3.1设计计算说明书一份；1.3.2设计图纸：水厂总平面布置图、高程图、主要构筑物工艺构造图（12个）各一张。二、概论2.1基本资料2.1.1设计供水量50000m3/d2.1.2以河水为水源，水源受到污染，水质分析报告如下：指标单位数值浊度NTU最大800，平均110色度度13水温最大22，最小1PH7.08.5总硬度CaCO3380总大肠菌群个/L650耗氧量6BOD52氨氮0.9COD10氯仿0.082.1.3水处理用材料与药剂资料2.1.3.1混凝剂碱式氯化铝(10%)2.1.3.2当地所产滤料石英砂、无烟煤、铁矿石等均有供应。2.1.3.3用于消毒的
5、药剂液氯、漂白粉、臭氧、二氧化氯等均有供应，其他材料可按设计要求采购。2.2设计水质本设计给水处理工程设计水质满足国家生活饮用水卫生标准（GB5749-2006），处理的目的是去除原水中悬浮物质，胶体物质、细菌、病毒以及其他有害成分，使净化后水质满足生活饮用水的要求。生活饮用水水质应符合下列基本要求：2.2.1水中不得含有病原微生物。2.2.2水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康。2.2.3水的感官性状良好。2.3设计水量三、工艺流程选择3.1工艺流程的确定常见净水处理工艺以下几种：3.1.1原水简单处理3.1.2原水混凝、沉淀或澄清以上两种处理流程适用于要求不高的工业用水。3.1.3
6、原水混凝、沉淀或澄清过滤消毒（一般生活用水常规处理）3.1.4原水接触过滤消毒（适用于低浊度和低色度的水库水的净化处理）3.1.5原水预沉淀混凝沉淀过滤消毒（适用于高浊度水）根据以上资料，以及基础资料和生活饮用水卫生标准可知应选原水混凝、沉淀或澄清过滤消毒3.2具体工艺处理流程的必选 Cl2 Cl2原水 静态混合器 网格絮凝池 斜板沉淀池 普通快滤池 清水池 硫酸铝 城市管网 二泵站四、设计说明书4.1药剂溶解池设计药剂溶解池时，为便于投置药剂，溶解池的设计高度一般以在地平面以下或半地下为宜，池顶宜高出地面0.20m左右，以减轻劳动强度，改善操作条件。溶解池的底坡不小于0.02，池底应有直径不
7、小于100mm的排渣管，池壁需设超高，防止搅拌溶液时溢出。由于药液一般都具有腐蚀性，所以盛放药液的池子和管道及配件都应采取防腐措施。溶解池一般采用钢筋混凝土池体，若其容量较小，可用耐酸陶土缸作溶解池。4.2混凝剂的选择及投加4.2.1混凝剂选用：碱式氯化铝Aln(OH)mCL3n-m简写PAC.。碱式氯化铝在我国从七十年代初开始研制应用，因效果显著，发展较快，目前应用较普遍，具用使胶粒吸附电性中和和吸附架桥的作用。本设计水厂混凝剂最大投药量为21.0mg/L。其特点为：4.2.1.1净化效率高，耗药量少除水浊度低，色度小、过滤性能好，原水高浊度时尤为显著。4.2.1.2温度适应性高：PH值适用
8、范围宽（可在PH=59的范围内，而不投加碱剂）。4.2.1.3使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好。4.2.1.4设备简单、操作方便、成本较三氯化铁低。4.2.1.5无机高分子化合物。4.2.2混凝剂的投加混凝剂的湿投方式分为重力投加和压力投加两种类型，重力投加方式有泵前投加和高位溶液池重力投加；压力投加方式有水射投加和计量泵投加。计量设备有孔口计量，浮杯计量，定量投药箱和转子流量计。本设计采用耐酸泵和转子流量计配合投加。耐酸泵型号25FYS-20选用2台，一备一用。4.3加氯间4.3.1靠近加氯点，以缩短加氯管线的长度。水和氯应充分混合，接触时间不少于30min。为管理方便，和氯库合建。加氯
9、间和氯库应布置在水厂的下风向。4.3.2加氯间的氯水管线应敷设在地沟内，直通加氯点，地沟应有排水设施以防积水。氯气管用紫铜管或无缝钢管，氯水管用橡胶管或塑料管，给水管用镀锌钢管，加氨管不能用铜管。4.3.3加氯间和其他工作间隔开，加氯间应有直接通向外部、且向外开的门，加氯间和值班室之间应有观察窗，以便在加氯间外观察工作情况。4.3.4加氯机的间距约0.7m，一般高于地面1.5m左右，以便于操作，加氯机（包括管道）不少于两套，以保证连续工作。称量氯瓶重量的地磅秤，放在磅秤坑内，磅秤面和地面齐平，使氯瓶上下搬运方便。有每小时换气8-12次的通风设备。加氯间的给水管应保证不断水，并且保持水压稳定。加
10、氯间外应有防毒面具、抢救材料和工具箱。防毒面具应防止失效，照明和通风设备应有室外开关。4.4混合器的选择：常见的混合方式有水泵混合，扩散混合气混合，跌水混合，管式静态混合器混合。跌水混合的扩散不易完全均匀，且需扩建混合池，增加土建费用；扩散混合器适用于中等规模的水厂，本水厂日处理水量很大，不宜采用；水泵混合安装管理比较麻烦；管式静态混合器适用于各种规模的水厂，维护管理方便，且不需土建构筑物。综上所述，选管式静态混合器。4.5絮凝池水的混凝机理有四种方式：双电子层压缩机理，吸附点中和作用，吸附架桥作用，沉淀网捕机理。在本设计中，混凝池主要去除的是水中原有的颗粒，包括粘土，细菌，病毒，腐殖酸以及蛋
11、白质等其他有机物。混凝设备一般分为水利搅拌式和机械式两大类。本设计采用网格混凝池来进行混凝处理。4.6沉淀池沉淀池主要对无机物为主的密度较大的颗粒进行物理分离，并且具有浓缩作用。其对反应池的作用特征有：对水进行泥水分离，实现出水的悬浮物达到排放要求；对污泥进行浓缩，回流，使生物反应器中的生物浓度保持在一定的范围，保证废水处理单元的稳定进行。沉淀池类型有：平流式沉淀池，竖流式沉淀池，辐流式沉淀池，斜板（管）沉淀池。本设计采用斜板沉淀池来进行沉淀处理4.7滤池滤池有多种形式。水厂中常用的有普通快滤池、V型滤池、虹吸滤池、无阀滤池等。本设计采用普通快滤池。普通快滤池又可以称为四阀滤池，其构造主要包括
12、池体、滤料层、承托层、配水系统、反冲洗排水系统，每格滤池的进水、出水、反冲洗水和排水管上设置阀门用以控制过滤和反冲洗交错进行。其工作过程包括过滤和冲洗两部分。4.8消毒方法水的消毒处理是生活饮用水处理工艺中的最后一道工序，其目的在于杀灭水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致传染病的危害。其方法分化学法与物理法两大类，前者系水中投家药剂，如氯、臭氧、重金属、其他氧化剂等；后者在水中不加药剂，而进行加热消毒、紫外线消毒等。经比较，采用液氯消毒。氯是目前国内外应用最广的消毒剂，除消毒外还起氧化作用。加氯操作简单，价格较低，且在管网中有持续消毒杀菌作用。原水水质较好时，一般为滤后消毒，虽然二
13、氧化氯，消毒能力较氯强而且能在管网中保持很长时间，但是由于二氧化氯价格昂贵，且其主要原料亚氯酸钠易爆炸，国内目前在净水处理方面应用尚不多。五、设计计算书5.1混凝剂配制和投加5.1.1设计参数根据原水水质和水温，参考有关净水厂的运行经验，选碱式氯化铝为混凝剂，最大投加量为21.0mg/L,投加浓度为10%,混凝剂每日配制次数n=2次。采用计量泵湿式投加。不需加助凝剂。5.1.2设计计算溶液池容积W1W1=aQ/417bn=21.02083/(417102)=5.24m3式中：a混凝剂（碱式氯化铝）的最大投加量（mg/L），本设计取21.0mg/L;Q设计处理的水量，8010m3b溶液浓度（按商品固体重量计），一般采用5%-20%，本设计取10%；n每日调制次数，一般不超过3次，本设计取2次。溶液池采用矩形钢筋混凝土结构，设置2个，每个容积为W1（一备一用），以便交替使用，保证连续投药。单池尺寸为LBH=222，高度中包括超高0.3m，置于室内地面上。溶液池实际有效容积：W=221.7=6.8m3，满足要求。池旁设工作台，宽1.0-1.5m，池底坡度为0.02。底部设置DN100m
