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1、建设学院课程设计全套图纸加扣 3346389411或3012250582设计名称 水质工程学课程设计 题目名称16.5万吨/日水厂设计专 业_ 给水排水工程_ _年级班别_ 2006级（2）班 学 号 学生姓名_ _指导教师_2009 年 6月 24 日 第一部分 设计说明书1概述1.1课程设计的内容根据所给定的原始资料,设计某城镇生活给水厂，该设计属初步设计。设计内容有：（1）净水厂的处理工艺流程的选择。（2）净水构筑及设备型式的选择。（3）净水构筑物的工艺计算。（4）净水厂的总平面布置和高程布置。（5）编写设计说明书和计算书。（6）绘制净水厂的总平面布置图和高程布置图。（7）绘制处理构筑物
2、工艺图。1.2设计资料（1）水厂近期产水量为16.5万m3/d（2）水源为河水，原水水质如下所示：编号项 目单位分析结果备 注1水温最高30，最低52色度15度3嗅和味无异常嗅和味4浑浊度NTU最大300，最小20 ，月平均最大1305PH7.06总硬度mg/L（CaCO3计）1257碳酸盐硬度mg/L（CaCO3计）958非碳酸盐硬度mg/L（CaCO3计）309总固体mg/L20010菌落总数个/mg110011大肠菌群个/L80012其他化学和毒理指标符合生活饮用水标准（3）河水洪水位标高73.20米，枯水位标高65.70米，常年平均水位标高74.58码。（4）气象资料：年平均气温22，
3、最冷月平均温度4，最热月平均温度34，最高温度39，最低温度1。常年风向东南。（5）地质资料：净水厂地区高程以下03米为粘质砂土，36米为砂石堆积层，再下层为红砂岩。地基承载里为.公斤厘米。(6)厂区地形平坦，平均高程为70.00米。水源取水口位于水厂西北50米，水厂位于城市北面1 km.(7)二级泵站扬程（至水塔）为40米。2总体设计2.1净水工艺流程的确定根据地面水环境质量标准（GB383888），原水水质符合地面水类水质标准，除浊度，色度和菌落总数偏高外，其余参数均符合生活饮用水卫生标准（GB574985）的规定。 根据以上的数据及比较结果决定采用常规工艺流程，其流程图如下所示：混凝剂
4、消毒剂 原水 混合絮凝沉淀滤池清水池二级泵房管网2.2水厂设计水量水厂设计水量按净产水量加上5的水厂自用水量计算，则水厂设计水量为：Q=1650001.05=173250 m3/d=7218.75 m3/h=2.005 m3/s2.423净水厂处理构筑物及设备型式选择2.3.1.投加设备.混合设备 混凝剂的投加采用液体投加方式，建造混凝土溶解池并配以机械搅拌设备。溶解池、搅拌设备及管配件均采用防腐材料。投加方式选用泵前投加，药液投加在水泵吸水管处，同时混凝剂的投加量自动控制。由于本设计的设计流量不少，考虑各方面因素以后采用总体经济效益好，混合效果好的：管式静态混合器 管式静态混合器的口径与输水
5、管道相配合，该种混合器水头损失稍大，但混合效果好，唯一缺点是当流量过小时效果下降。设计要点：混合速度要快，药剂应在水中流造句裂纹懂得条件下投入，一般混合时间（1020s）本设计采用一点连续投药混合设备里后备处理构筑物越近越好，尽可能与构筑物相连接。（2）.混合方式根据各水厂运行经验，本设计采用水利混合，采用静态混合器。静态混合器的特点：投资省，在管道上安装容易，维修工作量小。 能快速混合，效果良好。 产生一定的水头损失。使用条件：适用于水量变化小的水厂。 混合器内采用1-4个分流单元（3）将静态混合器仿如絮凝赤金水管即可，可适应投产适合今后流量的变化，应有曾见混合数的可能投药点应靠近水流方向的
6、第一节混合数，投药管插入管内径的1/3处，管内径较大时，采用多孔投药，使药液均匀分布。2.3.2. 絮凝设备 经过技术经济等多方面考虑确定采用折板絮凝池 折板的优点是：水流在同波折板之间曲折流动或在异波折板之间缩、放流动且连续不断，以至形成众多的小涡旋，提高了颗粒碰撞絮凝效果。 设计要点：（1）.絮凝时间在10mins至15mins为宜。（2）折板通常采用平板，夹角有90o和120o。相对折板峰高为0.30.4 m，平行折板间距为0.30.6 m。折板宽度为0.50.6 m，长度为0.82.0 m。（3）.絮凝过程中的流速逐渐降低，隔板间距逐渐增大。分段数一般不少于3段。2.3.3. 沉淀池
7、沉淀池确定为采用平流式沉淀池原水经投药、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。本水厂设计是大型水厂，采用平流式沉淀池，平流式沉淀池具有适应性强、处理效果稳定和排泥效果好等特点。2.3.4. 滤池 根据水厂的设计规模以及各方面技术考虑，采用V型快滤池。 其主要特点是： （1）.可采用较粗滤料较厚滤层以增加过滤周期。由于反冲时滤层不膨胀，故整个滤层在深度方向的粒径分布基本均匀，不发生水力分级现象，即所谓“均质滤料”，使滤层含污能力提高。一般采用砂滤料，有效粒径d10=0.95-1.50mm,不均匀系数K60=1-1.5，滤层厚度约0.95-1.5m。（
8、2）.气、水反冲洗再加始终存在的横向表面扫洗，冲洗效果好，冲洗水量大大减少。2.3.5.消毒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。采用被广泛应用的氯消毒，相应设置自动加氯机配以自动检测（余氯自动连续检测）和自动控制装置，能随着流量、氯压等变化自动调节加氯量，保证制水质量。并且加氯间与氯库进行合建。2.4 净水厂平面布置及高程布置说明根据水厂现有和将来发展规模，确定水厂现有面积为8.25万平方米，预留远期发展面积为3.75万平方米，远期总计水厂面积为12万平方米。高程布置详见高程图。第二部分 设计计算书3混合
9、设备的设计3.1 混凝剂投配设备的设计3.1.1 药剂的选用及投加量 混凝剂选用:聚合氯化铝PAC。PAC溶于水后，即形成聚合阳离子，对水中胶粒起电性中和及架桥作用。作用机理与硫酸铝相似，但它的的效能优于硫酸铝。PAC有如下特点：（1）净化效率高，耗要量少，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、混凝剂的投加量因缺少试验资料，本设计参考相似水源广州流溪河（江村），水厂混凝剂最大投药量为50
10、mg/L，最低29 mg/L，平均36 mg/L。3.1.2 溶液池和溶解池的容积计算1、溶液池的容积W2计算溶液池容积按下式计算：式中 溶液池容积，； Q处理水量，；a混凝剂最大投加量，mg/L； c溶液浓度，取10%；n每日调制次数，取n3。代入数据得： 28.85 ，取28.90 溶液池设置两个，每个容积为，以便交替使用，保证连续投药。取有效水深H11.2m，总深HH1+H2+H31.2+0.2+0.11.5m（式中H2为保护高，取0.2m；H3为贮渣深度，取0.1m）。溶液池形状采用矩形，尺寸为长宽高5m4m1.5m。2、溶解池容积W1的计算溶解池容积W1=0.3W2=0.328.85
11、=8.65 m3，取8.70 溶解池设置2座，每座容积为W=8.70 m3溶解池深度HH1+H2+H31.2+0.2+0.11.5m （式中H2为保护高，取0.2m；H3为贮渣深度，取0.1m）溶解池的形状采用矩形，尺寸为：长宽高=2.52.31.5，池底坡度采用2.5。溶解池的放水时间采用t15min，则放水流量查水力计算表得放水管管径100 mm，相应流速V=1.12 m/s。溶解池底部设管径d100mm的排渣管一根。溶解池搅拌装置采用机械搅拌：以电动机驱动浆板或涡轮搅动溶液。3.1.3 投药管投药管流量 查水力计算表得投药管管径d20 mm，相应流速为2.17 m/s。3.2 混合方式在
12、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，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。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：具有高效混合、节约用药、设备小等特点，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%，构造如图3所示。图3 管式静态混合器3.2.1静态混合器直径两个混合器，单个处理水量为1.003 m3/s静态混合器设在絮凝池进水管中，设计流速v=1.08 m/s，则
13、管径为： =1088 mm采用D=1000 mm，则实际流速v=1.74 m/s3.2.2 混合单元数静态混合器设3节混合元件，即N=3，则混合器的混合长度为：L=1.1ND=1.131.54.95 m3.2.3 混合时间 T=L/v=4.95/1.132=4.4 s3.2.4 水头损失4絮凝设备的设计4.1已知条件：设计水量（包括自用水量）Q=173250 m3/d=7218.75 m3/h=2.005 m3/s，分设两池，则单池设计水量为Q=3609.4 m3/h=1.003 m3/s絮凝池与沉淀池合建，沉淀池宽14.4 m。4.2主要数据和布置总絮凝时间T=15 min；分三段絮凝，第一
14、、二段采用相对折板，第三段采用平行直板。折板布置采用单通道；速度梯度G要求由90 s-1渐减至20 s-1左右，絮凝池总GT值大于2104；絮凝池有效水深H，采用3.1 m。4.3计算4.3.1 计算总容积4.3.2 每池平面面积分为2池，每池净平面面积： 池子宽度按沉淀池宽，采用14.4 m，则，池子长度： L=291.1/14.4=20.2 m絮凝池布置见图4，分为并联的三组，每组设计流量q为0.334 m3/s，每段絮凝区分为串联运行的三格（见下图）。图4 折板絮凝池布置折板布置见图5，板宽采用500 mm，夹角90o，板厚60 mm。各段絮凝区计算如下：4.3.3 第一段絮凝区：设通道宽为1.8 m，设计峰速v1采用0.34 m/s，则根据图5布置草图求
