水质工程学1课程设计任务、指导书

《水质工程学1课程设计任务、指导书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水质工程学1课程设计任务、指导书（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、下载可编辑水质工程学1课程设计任务（指导）书题目： 某县城净水厂初步设计 院 系：环境与市政工程学院专 业：给水排水工程学 号： 姓 名： 2010年1月第1章 总论1.1给水处理课程设计任务及要求 1.1.1设计题目 某县城净水厂设计 1.1.2基本资料1、水厂产水量：1组：30000m3/d。2组：50000 m3/d。3组：80000 m3/d。 2、水源为河水，原水水质如下：项 目数 量项 目数 量浑浊度色度水温PH值细菌总数大肠菌数臭和味耗氧量100500mmg/l1度0207.212000个/ml3000个/ml略有7.69ml/l总硬度碳酸盐硬度氯根硫酸根硝酸根铁亚硝酸根碱度40

2、度4度21mg/l32mg/l0.05mg/l1mg/l0.033mg/l4度 3、厂区地形平坦，地面标高为黄海高程160.0m，水厂占地（1、2组）：2.26公顷（155145m）。3组：2.4公顷(155155m) 4、当地气象资料： 风向：东北 气温（月平均）：最高28，最低-1.9。 5、厂区地下水位高：-5m（水厂相对地面标高为0.00m）。6、水源取水口位于水厂西北方向50m，水厂位于城市北面2km处。7、二级泵扬程设为40米。1.2、设计内容及要求1、根据河流的原水水质与水厂设计水量确定净水厂的工艺流程。要求至少提出两种工艺流程，进行技术经济比较，从中优选出一种工艺；2、根据优选

3、的工艺流程，进行净水处理常规构筑物，如絮凝池、沉淀池、滤池、清水池、二泵房等的选型及其工艺计算；3、进行净水厂的平面布置和高程布置。1.3、设计成果1、设计计算说明书1份。2、图纸2张（A2幅面），计算机出图，净水厂平面布置图和高程布置图，图纸绘制应符合给水排水制图标准。第2章 总体设计 2.1 给水处理工艺流程的选择 给水处理工艺流程的选择与原水水质和处理后的水质要求有关。一般来讲，地下水只需要经过消毒处理即可，对含有铁、锰、氟的地下水，则需采用除铁、除锰、除氟的处理工艺。地表水为水源时，生活饮用水通常采用混合、絮凝、沉淀、过滤、消毒的处理工艺。如果是微污染原水，则需要进行特殊处理。 根据设

4、计要求，选择：原水混合絮凝沉淀过滤消毒二级泵房城市管网的处理工艺。2.2 给水处理构筑物选择 给水处理构筑物形式多样，在选择时，应根据其适应条件和所在城市应用情况选择。选用混凝药剂为聚合氯化铝，采用计量加药泵投药，管式静态混合器混合，网格絮凝池絮凝，平流沉淀池沉淀，普通快滤池过滤，氯消毒。2.3设计水质水量的计算2.3.1设计水质 给水处理工程设计水质应满足生活饮用水水质卫生规范中检测项目要求，生活饮用水水质应符合下列基本要求：水中不应含有病原微生物，水中所含化学物质及放射物质不应危害人体健康，水的感官形状良好。2.3.2设计用水量设计产水量Q=30000m3/d，水厂自用水量取总用水量的10

5、%，则总水量Q=第3章 混凝处理3.1混凝药剂的选择 生活用水处理用的混凝剂，不得使处理后的水质对人体健康产生有害的影响，用于生产用水处理时，不得含有对生产有害成分。3.1.1常用混凝剂及其性质 混凝药剂种类很多，按其化学成分可分为无机和有机两大类。无机混凝剂主要是铁盐和铝盐及其水解聚合物，如硫酸铝、明矾、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、三氯化铁、硫酸亚铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铁等。无机混凝剂品种虽少，但在水处理中应用最多。有机混凝剂是高分子物质，品种多，在水处理中用量比无机的少。3.1.2混凝剂投量的计算 用于生活饮用水厂的混凝剂首先应满足以下要求：对人体健康无害；混凝效果好；货源充足、运输方便。

6、原水水质不同，其适用的混凝剂药剂和最佳用量也不同。设计中采用聚合氯化铝，根据原水水质，最大投药量取a=40mg/L。 混凝剂投量计算3.2混凝剂的配置和投加3.2.1混凝剂的投加方法混凝剂的投加方法有湿投和干投，干投应用较少，本设计采用湿投方法。3.2.2混凝剂的调制方法 混凝剂采用湿投时，其调制方法有水力、机械搅拌方法，水力方法一般是适用于中、小型水厂，机械方法可用于大、中型水厂，本设计采用机械方法调制混凝剂。3.2.3溶液池容积 设计中取6.6 溶液池设置2个，每个溶剂为3.3，形状采用矩形，尺寸为高度中包括超高0.3m，沉渣高度0.3m。 溶液池实际有效容积池旁设工作台，宽1.01.5m

7、，池底坡度为0.02。底部设置DN100mm放空管，采用硬聚氯乙烯塑料管，池内壁用环氧树脂进行防腐处理。沿地面接入药剂稀释用给水管DN80mm一条，于两池分设放水阀门，按1h放满考虑。 3.2.4溶解池容积设计中取溶解池池体尺寸为：高度中包括超高0.3m，底部沉渣高度0.3m。溶解池实际有效容积溶解池采用钢筋混凝土结构，内壁用环氧树脂进行防腐处理，池底设0.02坡度，设DN100mm放空管，采用硬聚氯乙烯管。给水管管径DN80mm，按10min放满溶解池考虑，管材采用硬聚氯乙烯管。3.2.5投药管 投药管流量查表得：投药馆管径d=20mm,相应流速为0.50m/s3.2.6投药计量设备 采用计

8、量加药泵，泵型号JZ-320/10，选用2台，一用一备。3.2.7加药间及药库1.加药间 各种管线布置在管沟内：给水管采用镀锌钢管、加药管采用塑料管、排渣管为塑料管。加药管内设两处冲洗地坪用水龙头DN25mm。为便于冲洗水集流，地坪坡度0.005，并坡向集水坑。2.药库药剂按最大投量30d用量储存，每袋质量是50kg，每袋规格为，投药量为40mg/L,水厂设计水量为，药剂堆放高度为 1.5m。聚合氯化铝的袋数N=袋有效堆放面积A=考虑药库的运输，搬运和磅秤所占面积，不同药品间留有间隔等，这部分面积按药品占有面积的30%计，则药库所需面积为，药库平面尺寸取：3.3混合设施3.3.1混合方式 混凝

9、剂投入原水后，应快速、均匀的分散于水中。混合方式有水泵混合、管道混合、静态混合器、机械搅拌混合、扩散混合器等。本设计采用静态混合器混合。 静态混合器的水头损失一般小于0.5m，根据水头损失计算公式式中h水头损失（m） Q处理水量（）D管道直径（m）n混合单元（个）设计中取d=0.6m,Q=0.382m3/s，当h=0.4时n=2.4个单元，当h=0.5时，n=3个单元，选DN600内装3个混合单元的静态混合器，加药点设于靠近水流方向的第一个混合单元，投药管插入管径的1/3处，且投药管上多处开孔，是药液均匀分布。选择管式静态混合器（参数如下表一）。规格GW-DN700，采用两节，管式静态混合器总

10、长2700mm,投药口径：32mm ，占地面积为3m2.5m=7.5m2表 一型号管径(mm)安装长度外径(mm)法兰尺寸两节三节DD1D2bdnGW-70070027003600720890840800363024第4章 网格絮凝池4.1设计水量水厂设计水量为30000，水厂自用水量为10%，分成两池，则每池流量为4.2设计计算絮凝池的有效容积 絮凝时间，一般采用1015min。设计中采用10 min。则687.5=114.6絮凝池面积 设计中取H=3.0m，则单格面积 竖井内流速，设计中取0.12，则为配合沉淀池尺寸，设每格为矩形，长边取1.60m，短边取1.0m，每格实际面积为1.60，

11、实际流速为0.119有此得分格数为：个每行分5格，每组布置5格，絮凝池布置如图4-1所示。实际絮凝时间为：H水深，设计中取3.0m则池的平均有效水深为3.0m，超高取0.40m，得池的总高度为：H=3.0+0.40=3.40m过水孔洞和网格设置过水孔洞流速从前向后分5档递减，每列取一个流速，进口为0.3，出口为0.1，则从前至后各行隔墙上孔洞尺寸为0.60m1.1m、0.9m1.1m、0.87m1.1m、1.0m1.3m和0.73m1.3m。网格布置分3段。第一段不少于16层，第二段不少于8层。水头损失计算每层网格水头损失。每个孔洞水头损失。栅条网格阻力稀疏，前段1.0，中段0.9。孔洞阻力稀

12、疏，取3.0。第一段水头损失计算如下： 竖井7个，3个竖井设3层，4个竖井设2层，共计17层，=1.0，过栅流速v1=0.253,7个空洞，=3.0，过孔流速v1-6=0.3，v6-7=0.25。则：第二段水头损失计算如下：竖井8个，各设一层栅条，共计8层，=0.9，过栅流速v2=0.224,8个空洞，=3.0，过孔流速v8-10=0.25，v11-17=0.20。则：第三段孔数为10，过水流速为0.15，0.1。GT校核在之间，满足要求。第5章 平流沉淀池平流沉淀池对水质、水量的变化有较强的适应性，构造简单，处理效果稳定，是一种常用的沉淀池形式。5.1平面尺寸计算沉淀池有效容积T停留时间，一

13、般取1.03.0h，设计中取T=1.5 h沉淀池长度水平流速，一般取0.010.025，设计中取=0.012沉淀池宽度沉淀池有效池深，一般取3.03.5，设计中取3.0 设计中取12池中间设一导流墙，导流墙采用砖砌，宽240mm，则沉淀池每格宽度为（12-0.24）/2=5.88m校核沉淀池尺寸比例沉淀池的长宽比：4沉淀池的长深比：10复核沉淀池中水流的稳定性，计算 满足要求。5.2进出水系统 5.2.1沉淀池进水部分设计孔口流速，一般不大于0.150.20，设计中取0.15沉淀池进口处用穿孔墙布水，墙长12m，墙高3.3m，有效水深3.0m，穿孔墙孔眼形式采用方形的半砖孔洞，每个孔口的尺寸为

14、125125cm，则孔口数为164个，开孔率为：进口水头损失为：可以看出计算得到的进水部分水头损失非常小，为了安全，此处取0.05m5.2.2沉淀池出水部分设计溢流堰的总堰长设计中q取，出水堰采用指形堰，共4条，双侧集水。5.2.3集水系统槽的尺寸 槽宽 为便于施工取0.40槽长起点槽中水深：终点槽中水深：为了便于施工，槽中水深统一取0.50。槽的高度集水方法采用孔口自由出流，孔口深度取0.07，跌落高度取0.05，超高取0.15，则集水槽的总高度出水渠计算出水渠宽 为了便于施工，取0.6。起点水深：终点水深：为了便于施工，取0.75,自由跌水高度取0.07，则排水槽总高度为0.83+0.07+0.75=1.65出水斗平面尺寸为16001600mm沉淀池出水管管径初定为DN800，此时管道内流速为 满足要求。5.2.3沉淀池放空管放空时间t取2h，设计中取放空管DN4005.2.4排