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1、目 录1 设计资料及任务11.1设计原始资料11.1.1水厂设计产水量11.1.2水文及水文地质资料11.1.3原水水质如下11.1.4厂区地形11.1.5自然状况12 设计说明书12.1方案选择及确定12.2设计任务及主要内容22.3绘图内容及要求23 总体设计23.1工艺流程的确定23.2处理构筑物及设备型式选择33.2.1药剂溶解池33.2.2混合设备33.2.3絮凝池33.2.4沉淀池33.2.5滤池43.2.6消毒方法44混凝沉淀44.1 混凝剂投配设备的设计45 各构筑物的选择及设计计算55.1 混凝设备55.1.1设计参数55.1.2设计计算55.2 混合设备的设计75.2.1设
2、计流量75.2.2设计流速75.2.3混合单元数75.2.5水头损失85.2.6校核GT值85.3 絮凝池85.3.1平面布置85.3.2平面尺寸计算95.3.3栅条设计95.3.4竖井隔墙孔洞尺寸95.3.5各段水头损失105.3.6各段停留时间115.4 沉淀池115.4.1设计水量115.4.3池体高度125.4.4复核管内雷诺数及沉淀时间125.4.5配水槽125.4.6集水系统125.4.7排泥146过滤池146.1滤池的布置146.2滤池的设计计算146.2.1设计水量146.2.2冲洗强度146.2.3滤池面积及高度146.2.4单池冲洗流量156.2.5洗砂排水槽156.2.6
3、集水渠166.2.7配水系统166.2.8冲洗水箱177消毒187.1加药量的确定187.2加氯间的布置198其他设计208.1清水池的设计208.2吸水井的设计228.3二泵房的设计229水厂总体布置229.1水厂的平面布置229.2水厂的高程布置23结语24参考文献241 设计资料及任务1.1设计原始资料水厂设计产水量,考虑到水厂自用水和水量的损失，要乘以安全系数K=1.06。所以总处理水量Qm3/d。取为6.2万m3/d=2584m3/h.1.1.2水文及水文地质资料1）河流最高洪水位：32.50m ，最大流量：25.65m3/s。2）河流常水位：30.50m ，平均流量：14.85m3
4、/s。3）枯水位：28.70m ，最小流量：9.28m3/s。4）设计地面标高：36.5m。1.1.3原水水质如下表1名称单位检测结果浑浊度NTU1060色度度30总硬度mg/L(以CaCO3计)450（mg/L）左右PH值7.2水温020溶解性固体mg/L800细菌总数个/mL40000大肠菌群个/L2901.1.4厂区地形按平坦地形设计，水源口位于水厂西北方向80m，水厂位于城市北面1km。1.1.5自然状况（1） 城市土壤种类为砂质黏土；（2） 地下水位6.00m，冰冻线深度0.38m，年降水量980mm；（3） 最冷月平均为-5.2，最热月平均为25.5；极端温度：最高39.5，最低-
5、7.5；（4） 主导风向：夏季西南，冬季西北。2 设计说明书2.1方案选择及确定1)水处理构筑物的确定根据水源地水质情况，确定混凝剂种类及混凝投加方式，确定其他处理构筑物。2)计算按照已确定的方案计算各处理构筑物的尺寸。3)平面布置平面布置力求配置得当，布置紧凑，流程简捷，并适当留有余地，同时建筑物布置应注意朝向和风向。2.2设计任务及主要内容包括设计计算说明书和设计图纸两部分。1）设计计算说明书水源的选择；厂址的选择；给水处理方案的选择；构筑物的选型、定位、竖向布置；一个主要水处理构筑物计算说明。2）设计图纸水厂平面布置图；工艺流程图、净水构筑物高程布置图；一个主要水处理构筑物的施工图（平面
6、、剖面图）。2.3绘图内容及要求绘制的图纸数量不少于3张,主要是下列图纸（具体由老师指定）：建筑总平面图1：5001000: 应绘出各处理构筑物及附属构筑物的位置。工艺流程图: 应绘出各构筑物高程，水及污泥走向。净水构筑物高程布置图；构筑物的施工图（平面、剖面图）；应绘出至少一个主要构筑物的平面、剖面图。设计总说明及图例等。3 总体设计3.1工艺流程的确定根据地面水环境质量标准（GB383802），原水水质符合地面水类水质标准，除浊度、菌落总数、大肠菌数偏高外，其余参数均符合生活饮用水卫生标准（GB57492006）的规定。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。地表水为水源时
7、，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。原水混凝沉淀过滤活性炭（颗粒）吸附消毒框图表示为： 图1 水处理工艺流程图示3.2处理构筑物及设备型式选择3.2.1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
8、溶解池。投药设备采用计量泵投加的方式。采用计量泵，不必另备计量设备，泵上有计量标志，可通过改变计量泵行程或变频调速改变药液投量，最适合用于混凝剂自动控制系统。3.2.2混合设备使用管式混合器对药剂与水进行混合。在混合方式上，由于混合池占地大，基建投资高；水泵混合设备复杂，管理麻烦，机械搅拌混合耗能大，管理复杂，相比之下，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。3.2.3絮凝池反应池作用在于使凝聚微粒通过絮凝形成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、栅条絮凝和折板絮凝。这几种形式的絮凝池
9、在大、中型水厂中均有使用，都具有絮凝效果好、水头损失小、絮凝时间短、投资小、便于管理等优点，并且都能达到良好的絮凝条件，从工程造价来说，栅条造价为折板的1/2，而隔板絮凝池占地较大，因此采用栅条絮凝。3.2.4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。设计采用斜管沉淀池，沉淀效率高、占地少。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。3.2.5滤池采用拥有成熟运转经验的普通快滤池。它的优点是采用砂滤料，材料易
10、得，价格便宜；采用大阻力配水系统，单池面积可较大；降速过滤，效果好。虹吸滤池池深比普快滤池大，冲洗强度受其余几格滤池的过滤水量影响，冲洗效果不如普通快滤池稳定。故而以普快滤池作为过滤处理构筑物。3.2.6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。采用被广泛应用的氯及氯化物消毒，氯消毒的加氯过程操作简单，价格较低，且在管网中有持续消毒杀菌作用。虽然二氧化氯，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。4混凝沉淀4.1 混
11、凝剂投配设备的设计水质的混凝处理，是向水中加入混凝剂（或絮凝剂），通过混凝剂水解产物压缩胶体颗粒的扩散层，达到胶粒脱稳而相互聚结；或者通过混凝剂的水解和缩聚反应而形成的高聚物的强烈吸附架桥作用，使胶粒被吸附粘结。混凝剂的投加分为干投法和湿投法两种，干投法指混凝剂为粉末固体直接投加，湿投法是将混凝剂配制成一定浓度溶液投加。我国多采用后者，采用湿投法时，混凝处理工艺流程如图2所示。图2 湿投法混凝处理工艺流程根据原水浑浊度最高值800 mg/L以及混凝剂投加量参考值（如图）确定设计投加量为30.0 mg/L表2 混凝剂投加量参考值原水浊度=1002003004006008001000混凝剂投加量（
12、mg/L）硫酸铝13.518.230.739.654.570.386.6三氯化铁1214.621.528.432.837.742.8碱式氯化铝1012.817.42326.829.532.15 各构筑物的选择及设计计算5.1 混凝设备5.1.1设计参数 图3 不同混凝剂处理效果对比已知计算水量Q=6.2万m3/d=2584m3/h。根据原水水质，参考上图，选碱式氯化铝（PAC）为混凝剂，据原水水质浊度判断，混凝剂的最大投药量a=20mg/L，药容积的浓度b=15%，混凝剂每日配制次数n=2次。表3 原水浊度与最佳投药量5.1.2设计计算(1)溶液池容积 1=,取4式中：a混凝剂（碱式氯化铝）的
13、最大投加量（mg/L），本设计取18mg/L； Q设计处理的水量，2584m3/h； b溶液浓度（按商品固体重量计），一般采用5%-20%，本设计取15%； 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，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：m3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。沿池面接入药剂稀释采用给水管DN60mm，按1h放满考虑。(2)溶解池容积21
14、m3 式中： 溶解池容积（m3）；本设计取0.3。溶解池也设置为2池，单池尺寸:：，高度中包括超高0.2m，底部沉渣高度0.2m，池底坡度采用0.02。 溶解池实际有效容积：m3 溶解池的放水时间采用t10min，则放水流量：查水力计算表得放水管管径63mm，相应流速，,管材采用硬聚氯乙烯管。溶解池底部设管径d100mm的排渣管一根，采用硬聚氯乙烯管。溶解池的形状采用矩形钢筋混凝土结构，内壁用环氧树脂进行防腐处理。 (3)投药管投药管流量 查水力计算表得投药管管径d15mm，相应流速为0.75m/s。 (4)溶解池搅拌设备 溶解池搅拌设备采用中心固定式平桨板式搅拌机。 (5)计量投加设备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。计量泵每小时投加药量:式中：溶液池容积（m3）耐酸泵型号25FYS-20选用
