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1、1水 厂 设 计 说 明 与 计 算 书2第 1 章 设计水质水量与工艺流程的确定1.1 设计水质水量1.1.1 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、病毒以及其他有害万分，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：（1） 水中不得含有病原微生物。（2） 水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康。（3） 水的感官性状良好。基础资料：基础资料：1厂区地形平坦无高差。 2原水水质分析表 原水水质分析表原水水质分析表项 目单 位数 据项 目单 位数 据色度度10CO2Mg
2、/L14.26 嗅味/无Na+K+Mg/L8.46 进水含沙量Kg/m360SO42-Mg/L17.2pH/7.2溶解固体Mg/L139.0 总硬度Mg/LCaCO3400挥发酚Mg/L0.002Fe+2+Fe+3Mg/L0.3有机磷Mg/L0.09ClMg/L15.51砷Mg/L0.01HCO3Mg/L119.6高锰酸盐指数Mg/L3Ca2+Mg/L32.46氮氨Mg/L0.2Mg2+Mg/L3.05细菌总数个/mL38000NO2Mg/L2.75大肠杆菌个/L1300 3滤砂筛分资料（请改组成所需 d10=0.5mm,K80=1.8 的滤料） 。筛孔孔径 （mm）1.31.21.11.00
3、.90.80.70.60.50.40.3通过砂量 （%）10096928480756040281204该水厂所在地区常年主导风向为东风。1.1.2 设计水量3水处理构筑物的生产能力，应以最高日供水量加水厂自用水量进行设计，并以水质最不利情况进行校核。Qd=Qa*Kd=600001.5=90000m3/d水厂自用水量主要用于滤池冲洗和澄清池排泥等方面。城镇水厂只用水量一般采用供水量的 5%10%，本设计取 8%，则设计处理量为：Q=（1+a）Qd =1.0890000=97200m3/d式中 Q水厂日处理量；a水厂自用水量系数，一般采用供水量的 5%10%，本设计取 8%；Qa平均日设计供水量（
4、m3/d） ，为 6 万 m3/d；Qd最高日设计供水量（m3/d） ；Kd供水量日变化系数，取 15。1. 2 给水处理流程确定1.2.1 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。一般净水工艺流程选择：1. 原水简单处理（如用筛网隔虑）适用条件：水质要求不高，如某些工业冷却用水，只要求去除粗大杂质时2. 原水混凝、沉淀或澄清适用条件：一般进水悬浮
5、物含量应小于 2000-3000mg/L，短时间内允许到5000-10000mg/L，出水浊度约为 10-20 度，一般用于水质要求不高的工业用水。3. 原水混凝沉淀或澄清过滤消毒一般地表水广泛采用的常规流程，进水悬浮物允许含量同上，出水浊度小于2NTU。4. 原水接触过滤消毒1) 一般可用于浊度和色度低的湖泊水或水库水处理。2) 进水悬浮物含量一般小于 100mg/L，水质稳定、变化较小且无藻类繁殖。5. 原水调蓄预沉、自然预沉或混凝预沉混凝沉淀或澄清过滤消毒4高浊度水二级沉淀（澄清） ，适用于含砂量大，砂峰持续时间较长时，预沉后原水含砂量可降低到 1000mg/L 以下。由于此水质样本中的
6、含沙量大，故本设计采用预处理后跟一般常规的净水处理工艺， 其净水工艺流程如下：原水混合沉淀池市政管网絮凝池滤池二级泵房清水池混凝剂消毒剂自然预沉5第第 2 2 章章 给水处理构筑物与设备型式选择给水处理构筑物与设备型式选择2.12.1 加药间加药间2.1.12.1.1 药剂溶解池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
7、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。2.1.22.1.2 混凝剂药剂的选用与投加混凝剂药剂的选用与投加(1). 混凝剂药剂的选用混凝剂选用: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 30mg/l。其特点为：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。2）温度适应性高：PH 值适用范围宽（可在 PH=59 的范围内，而不投加碱剂）3）使用时操作方便，腐蚀性
8、小，劳动条件好。4）设备简单、操作方便、成本较三氯化铁低。5）无机高分子化合物。(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。2.1.32.1.3 加氯间加氯间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6少于 30min。为管理方便，和氯库合建。加氯间和氯库应布置在水厂的下风向。2、加氯间的氯水管线应敷设在地沟内，直通加氯点
9、，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。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、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
10、。设计加氯间时，均按以上要求进行设计。2.22.2 混合设备混合设备在给排水处理过程中原水与混凝剂，助凝剂等药剂的充分混合是使反应完善，从而使得后处理流程取得良好效果的最基本条件。混合是取得良好絮凝效果的重要前提，影响混合效果的因素很多，如药剂的品种、浓度、原水温度、水中颗粒的性质、大小等。混合设备的基本要求是药剂与水的混合快速均匀。同时只有原水与药剂的充分混合，才能有效提高药剂使用率，从而节约用药量，降低运行成本。混合的方式主要有管式混合、水力混合、水泵混合以及机械混合等。由于水力混合难以适应水量和水温等条件变化，且占地大，基建投资高；水泵混合设备复杂，管理麻烦；机械混合耗能大，维护管理复杂
11、；相比之下，管式静态混合器是处理水与混凝剂、助凝剂、消毒剂实行瞬间混合的理想设备,管式混合具有占地极小、投资省、设备简单、混合效果好和管理方便等优点而具有较大的优越性。它是有二个一组的混合单元件组成，在不需外动力情况下，水流通过混合器产生对分流、交叉混合和反向旋流三个作用，混合效益达 90-95%，本设计采用管式静态混合器对药剂与水进行混合。2.32.3 絮凝池絮凝池絮凝过程就是在外力作用下，使具有絮凝性能的微絮粒相互接触碰撞，而形成更大具有良好沉淀性能的大的絮凝体。目前国内使用较多的是各种形式的水力絮凝及其各种组合形式，主要有隔板絮凝、折板絮凝、栅条（网格）絮凝、和穿7孔旋流絮凝。表表 2-
12、12-1 絮凝池的类型及特点表絮凝池的类型及特点表类 型特点适用条件往复式优点：絮凝效果好，构造简单，施工方便；缺点：容积较大，水头损失较大，转折处钒花易破碎水量大于30000m3/d 的水厂；水量变动小者隔板式絮凝池回转式优点：絮凝效果好，水头损失小，构造简单，管理方便；缺点：出水流量不宜分配均匀，出口处宜积泥水量大于30000m3/d 的水厂；水量变动小者；改建和扩建旧池时更适用旋流式絮凝池优点：容积小，水头损失较小；缺点：池子较深，地下水位高处施工较难，絮凝效果较差一般用于中小型水厂折板式絮凝池优点：絮凝效果好，絮凝时间短，容积较小；缺点：构造较隔板絮凝池复杂，造价高流量变化较小的中小型
13、水厂网格絮凝池优点：絮凝效果好，水头损失小，絮凝时间短；缺点：末端池底易积泥根据以上各种絮凝池的特点以及实际情况并进行比较，本设计选用往复式隔板絮凝池。2.42.4 沉淀池沉淀池常见各种形式沉淀池的性能特点及适用条件见如下的各种形式沉淀池性能特点和适用条件。表表 2-22-2 各种形式沉淀池性能特点和适用条件表各种形式沉淀池性能特点和适用条件表型式性能特点适用条件平流式优点： 1、可就地取材，造价低；2、操作管理方便，施工较简单；3、适应性强，潜力大，处理效果稳1、一般用于大中型净水厂；8定； 4、带有机械排泥设备时，排泥效果好缺点： 1、不采用机械排泥装置，排泥较困难2、机械排泥设备，维护复
14、杂；3、占地面积较大2、原水含砂量大时作预沉池竖流式优点： 1、排泥较方便2、一般与絮凝池合建，不需建絮凝池；3、占地面积较小缺点： 1、上升流速受颗粒下沉速度所限，出水流量小，一般沉淀效果较差；2、施工较平流式困难1、一般用于小型净水厂；2、常用于地下水位较低时辐流式优点： 1、沉淀效果好；2、有机械排泥装置时，排泥效果好；缺点： 1、基建投资及费用大；2、刮泥机维护管理复杂，金属耗量大；3、施工较平流式困难1、一般用于大中型净水厂；2、在高浊度水地区作预沉淀池斜管（板）式优点：1、沉淀效果高；2、池体小，占地少缺点：1、斜管（板）耗用材料多，且价格较高；2、排泥较困难1、宜用于大中型厂 2
15、、宜用于旧沉淀池的扩建、改建和挖槽原水经投药、混合与絮凝后，水中悬浮杂质已形成粗大的絮凝体，要在沉淀池中分离出来以完成澄清的作用。设计采用斜管沉淀池。相比之下，平流式沉淀池虽然具有适应性强、处理效果稳定和排泥效果好等特点，但是，平流式占地面积大。而且斜管沉淀池因采用斜管组件，使沉淀效率大大提高，处理效果比平流沉淀池要好。2.52.5 滤池滤池（1） 、多层滤料滤池：优点是含污能力大，可采用较大的流速，能节约反冲洗用水，降速过滤水质较好，但只有三层滤料、双层滤料适用大中型水厂；缺点9是滤料不易获得且昂贵管理麻烦，滤料易流逝且冲洗困难易积泥球，需采用助冲设备；（2） 、虹吸滤池：适用于中型水厂（水
16、量 210 万吨/日） ，土建结构较复杂，池深大，反洗时要浪费一部分水量，变水头等速过滤水质也不如降速过滤：（3） 、无阀滤池、压力滤罐、微滤机等日处理小，适用于小型水厂；（4） 、移动罩滤池：需设移动洗砂设备机械加工量较大，起始滤速较高，因而滤池平均设计滤速不宜过高，罩体合隔墙间的密封要求较高，单格面积不宜过大（小于 10m2 ） ；（5） 、普通快滤池：是向下流、砂滤料的回阀式滤池，适用大中型水厂，单池面积一般不宜大于 100m2 。优点有成熟的运行经验运行可靠，采用的砂滤料，材料易得价格便宜，采用大阻力配水系统，单池面积可做得较大，池深适中，采用降速过滤，水质较好；（6） 、双阀滤池：是下向流、砂滤料得双阀式滤池，优缺点与普通快滤池基本相同且减少了 2 只阀门，相应得降低了造价和检修工作量，但必须增加形成虹吸得抽气设备。（7） 、V 型滤池：从实际运行状况，V 型滤池来看采用气水反冲洗技术与单纯水反冲洗方式相比，主要有以下优点
