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1、西安工业大学课程设计说明书（论文）课程名称： 水质工程学 设计题目： 院 系： 建筑工程学院 班 级： 设 计 者： 学 号： 指导教师： 逯延军 设计时间： 目录第一章 课程设计指导书和任务书11.1给水处理课程设计指导书11.2给水处理厂课程设计任务书11第二章 设计说明书32.1、供水水质要求32.2、水厂厂址选择42.3、设计规模42.4、净水工艺流程的确定4第三章 设计计算与水厂设备的选择63.1、混凝6混凝剂的选择6、投加方式7、加药量的计算和加药间的布置73.2、絮凝池选用113.2.1 絮凝池形式的选择11、折板絮凝池设计参数123.3、平流沉淀池17、平流沉淀池设计计算183
2、.4、普通快滤池21、普通快滤池设计计算233.5、清水池271、清水池总容积的计算273.6、消毒工艺283.7、吸水井303.8、二级泵房31第四章、水厂平面和高程布置314.1、平面布置314.2、高程布置33参考文献35第一章 课程设计指导书和任务书1.1给水处理课程设计指导书一、课程设计的目的通过城市给水处理厂的课程设计，巩固与运用课堂所学的基本理论和知识，加深对给水处理课程内容的学习和理解，掌握设计所需资料及其应用方法，熟悉设计步骤与相关设计内容，学会计算方法，能准确运用工程语言表达工程思想，能正确运用设计规范，设计手册和参考资料，掌握给水处理厂设计的方法，培养和提高计算能力、设计
3、和绘图水平。在教师指导下，基本能独立完成一个给水处理厂的工艺设计，锻炼和提高分析及解决工程问题的能力。二、课程设计的要求 基本要求：完成设计计算说明书一份，工艺扩初设计图纸两张（3#），其中给水处理厂平面布置图一张，水处理工艺高程布置图一张。三、课程设计的内容1、根据水质、水量、地区条件、施工条件和一些给水处理厂运转情况选定处理方案和确定处理工艺流程。2、拟定各种构筑物的设计流量及工艺参数。3、选择各种构筑物的类型和数目，初步进行给水处理厂的平面布置和高程布置。在此基础上确定的构筑物的形式、有关尺寸安装位置等。4、进行各种构筑物的设计和计算，定出各种构筑物和主要构件的尺寸，设计时要考虑到构筑物
4、及其构造、施工上的可能性。5、根据各构筑物的确切尺寸，确定个构筑物在平面布置上的确切位置，并最后完成平面布置。6、给水处理厂厂区主体构筑物（生产工艺）和附属构筑物的布置，厂区道路、绿化等总体布置。7、绘制本设计任务书中指定的水厂平面，工艺高程图纸两张（3#图）。8、写出设计说明书及计算说明书。四、参考资料1、给水工程（第四版）教材2、给水排水设计手册。3、相关的给水工程设计资料。五、进度要求课程设计要求在两周内完成1.2给水处理厂课程设计任务书1一、设计原始资料（一）设计题目：某水厂水处理工程设计（二）设计水量： Q=5104m3/d（三）水源水质表1 水源水质（平均值）项目pH值色度（度）浊
5、度（NTU）CODMn（mg/L）氨氮（mg/L）平均值6.929515.80.85项目细菌（个/L）大肠菌群数（个/L）平均值613最大10000，最小1500（四）处理要求执行生活饮用水卫生标准GB5749-2006.（五）相关设计资料(1) 用来建水厂的空地地势平坦，厂区平均海拔高程13m。(2) 风向：全年主导风向东南偏东（夏季）；西北（冬季）；频率10%。(3) 气温：月平均最高温度28.8，月平均最冷温度4.2，年平均气温16.2。(4) 最大冻土深度5cm。二、设计要求：A根据以上资料，进行城市给水处理厂的初步设计。B编写设计说明计算书，包括确定合理的给水处理工艺流程，相应构筑物
6、的设计计算，计算正确并附有必要简图。进行给水处理厂的平面布置设计和高程布置，合理安排处理构筑物、站内管道系统及辅助建筑物的平面位置及标高。C画出两张图：3号图纸：给水处理厂平面布置图（1：500）。3号图纸：给水处理工艺高程布置图（横比1:300；纵比1：500）第二章 设计说明书2.1、供水水质要求根据生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）对城市供水水质的要求，水源水的水质应符合下列要求：（1）水中不得含有致病微生物；（2）水中所含化学物质和放射性物质不得危害人体健康；（3）水的感官性状良好；（4）城市供水水质检验项目；（5）常规检验项目见下表。序号项 目单 位标准限值1PH值/6.5
7、8.52色度度153浊度NTU34肉眼可见物/不得含有5总硬度mg/L，CaCO34506氯化物mg/L2507氟化物mg/L2508硝酸盐mg/L109总溶固物mg/L100010CODMnmg/L511氨氮mg/L0.512铁mg/L0.313锰mg/L0.114铜mg/L115砷mg/L0.0116锌mg/L1.017铅mg/L0.0118细菌总数CFU/mL10019大肠杆菌CFU/mL不得检出由所给资料可知，所取水源不符合生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）要求，经过一定的处理，适宜做生活饮用水水源。2.2、水厂厂址选择水厂厂址选择，应结合城市建设，在整个给水系统设计方案中进
8、行全面规划，综合考虑通过技术经济确定，在选择厂址时，一般应考虑一下几个问题。1）厂址应选择在工程地址条件较好的地方。2）水厂尽可能选择在不受洪水威胁的地方，否则应考虑防洪措施。3）水厂应少占农田或不占农田，并留有发展余地。4）水厂应设置在交通方便、靠近电源的地方，以利于施工管路，降低输电线路的造价。还应考虑沉淀池排泥及滤池冲洗水排除方便。5）当取水地点距离用水较近时，水厂一般设置在取水构筑物附近，通常与取水构筑物建在一起。该市全年平均气温较高，夏季刮东南导偏东风，冬季西北风。根据以上综合考虑，厂址应设置在西南方，处于河流的上游方位。2.3、设计规模设计用水量定额是确定设计用水量的主要依据，它可
9、影响给水系统相应设施的规模、工程投资、工程扩建的期限、今后水量的保证等方面，所以必须慎重考虑，应结合现状和规划资料并参照类似地区或企业的用水情况，确定用水定额。最高日设计用水量内容包括：城市最高日综合生活用水量（包括公共设施生活用水量）、工业企业生产用水量、工业企业职工的生活用水和淋浴用水量、浇洒道路和大面积绿化用水量、未预见水量和管网漏失水量、消防用水量。设计任务书已给出最高日用水量为：50000 ，水厂自用水系数按5计，则设计水量为：= 500001.05 = 52500。2.4、净水工艺流程的确定给水处理厂工艺流程的确定，应根据水源水质和生活饮用水卫生标准GB574985及生活饮用水卫生
10、规范、水厂所在地区的气候情况、设计水量、设计规模等因素，通过调查研究，参考相似水厂的设计运行经验，经过技术经济比较后确定。 给水处理方法和工艺流程的选择，应根据原水水质及设计生产能力等因素，通过调查研究，必要的实验并参考相似条件下处理构筑物的运行经验，经技术经济比较后确定。由于水源不同，水质各异，饮用水处理系统的组成和工艺流程有多种多样。方案1 以地表水作为水源时，处理工艺流程中通常包括混合、絮凝、沉淀或澄清、过滤及消毒。工艺流程如图：源水混凝剂投入混合絮凝沉淀过滤消毒清水池二泵站用户 （澄清） 方案2 当原水浊度较低（一般在50度以下），不受工业废水污染且水质变化不大者，可省略混凝沉淀（或澄
11、清）构筑物，原水采用双层滤料或多层滤料池直接过滤，也可在过滤前设一微絮凝池，称微絮凝过滤。工艺流程如图：源水混凝剂投入混合直接过滤消毒清水池二泵站用户 高分子助凝剂方案3 当原水浊度较高、含沙量大时，为了达到预期的混凝沉淀（或澄清）效果，减少混凝剂用量，应增设预沉池或沉砂池。工艺流程如图：源水预沉池或沉砂池混凝剂投入混合絮凝沉淀过滤消毒清水池二泵站用户 （澄清）根据水质资料知其地表水水源水位变化不大。色度较稳定，浊度硬度能稳定在一个固定的范围内，并不存在Fe、Mn、Cu过量等问题，所以采用工艺流程如图：源水混凝剂投入混合直接过滤消毒清水池二泵站用户 高分子混凝剂 高分子混凝剂源水 （一泵）折板
12、絮凝池 平流式沉淀池 加氯消毒 加氯消毒普通快虑池 清水池 吸水井 二泵 城市管网第三章 设计计算与水厂设备的选择3.1、混凝3.1.1混凝剂的选择 精制硫酸铝 .18 制造工艺复杂，水解作用缓慢；含无水硫酸铝50%52%；适用于水温为2040 当PH=4-7时，主要去除有机物；PH=5.7-7.8时，主要去除悬浮物；PH=6.4-7.8时，处理浊度高，色度低（小于30度）的水。 粗制硫酸铝 .18 制造工艺简单，价格低；设计时，含无水硫酸铝一般可采用20%25%；含有20%30%不溶物，其他同精制硫酸铝 硫酸亚铁 .7 絮体形成较快，沉淀时间短；使用于碱度高、浊度高，PH=8.1-9.6，混
13、凝作用好，但原水色度较高时不宜采用；当PH较低时，常用氯氧化物使铁氧化成三价，腐蚀性较高 三氯化铁 .6 不受水温影响，絮体大，沉淀速度快，效果好。易溶解，易混合，残渣少。 对金属（尤其对铁）腐蚀性大，对混凝土亦腐蚀，对塑料会因发热而引起变形原水PH=6.08.4之间为宜，当原水碱度不足时应加适量石灰；处理低浊水时效果不显著 聚合氯化铝 ，简称PAC净化效率高，用药量少，出水浊度低，色度小，过滤性能好，原水浊度高时尤为显著温度适应性高，PH值使用范围宽（PH=5-9），因而可调PH值。操作方便，腐蚀性小，劳动条件好，成本低 聚丙烯酰胺 又名三号絮凝剂，简写PAM处理高浊度水池效果显著，既可保证水质，又可减少混凝剂用量和沉淀池容积，目前被认为是处理高浊水最有效的絮凝剂之一，适当水解后，效果提高，常与其他混凝剂配合使用或作助
