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1、第一章3城市给水处理厂课程设计基础资料31.1工程设计背景31.2设计规模31.3基础资料及处理要求3第二章5给水处理厂方案设计52.1资料分析与整理52.1.1水域功能和标准分类52.1.2水质评价与分析52.2水厂地址52.2.1地址选择原则52.2.2气象条件62.2.3设计规模62.3工艺流程选择6第三章7净水构筑物的计算73.1配水井73.2混凝设施83.2.1混凝剂类型及加药间83.2.2混合设施143.3反应池/絮凝池173.3.1絮凝形式及选用173.3.2往复式絮凝沉淀池计算193.4沉淀池223.41沉淀池类型的选择223.42斜管沉淀池类型的计算223.4.3进出水系统2
2、435滤池263.5.1常用的滤池形式263.5.2 V型滤池的设计计算313.6消毒设施的设计383.7清水池40第四章44给水处理厂布置444.1工艺流程布置444.2平面布置444.3厂区道路布置444.4厂区绿化布置454.5厂区管线布置454.6高程布置464.7管渠水力计算464.8给水构筑物高程计算464.9给水处理构筑物高程47参考文献48第一章城市给水处理厂课程设计基础资料1.1工程设计背景某市位于广东省中南部，北接广州，南连深圳，是近年来珠江三角洲经济发展和城市进程较快的地区。近年来，由于经济的发展、城市化进程的加快和城市人民生活水平的提高，用水的需求不断增长，原有水处理厂
3、的生产能力已不能满足要求，对经济发展和人民生活造成了严重影响，为缓解这一矛盾，经市政府部门研究并上报请上级主管部门批准，决定在东江南支流、螯峙塘新建一座给水处理厂。1.2设计规模该净水厂总设计规模为（10+M/2)104m3/d(M为学生学号的个位数字），征地面积约40000m2，地形图见附图。1.3基础资料及处理要求（1）原水水质原水水质的主要参数见下表。原水水质资料 序号项目单位数值序号项目单位数值1浑浊度度54.213锰mg/L0.072细菌总数个/mL28014铜mg/L0.013总大肠菌群个/L920015锌mg/L0.054色度色度单位2016BOD5mg/L1.965嗅和味-17
4、阴离子合成剂mg/L-6肉眼可见物微粒18溶解性总固体mg/L1077pH7.3719氨氮mg/L3.148总硬度(CaCO3)mg/L4220亚硝酸盐氮mg/L0.0559总碱度mg/L47.521硝酸盐氮mg/L1.1510氯化物mg/L15.222耗氧量mg/L2.4911硫酸盐mg/L13.323溶解氧mg/L6.9712总铁mg/L0.7（2）地址条件根据岩土工程勘察报告，水厂厂区现场地表层分布较厚的素填土层，并夹杂大量的块石，平均厚度为5米左右，最大层厚达9.4米，该土层结构松散，工程地质性质差，未经处理不能作为构筑物的持力层，为提高地基承载力及减少构筑物的沉降变形，本工程采用振动
5、沉管碎石桩对填土层进行加固处理.桩体填充物为碎石，碎石粒径为25CM，桩径为400毫米，桩孔距为1M，按梅花形布置。（3）气象条件项目所在地属与亚热带海洋性气候暖，阳光充足，雨量充沛，多年平均气温22，绝对最高温度38.2（94.7.2），绝对最低温度-0.5（57.2.11），年平均霜冻日3.6天，最多10天。年平均日照小时数1932小时，年平均降雨量1788,6mm，日最大降雨量367.8mm（81.7.1），年平均相对湿度79%。主导风向东北。（4）处理要求出厂水水质指标满足生活饮用水卫生标准（GB57492006）的相关要求。第 4 页第二章给水处理厂方案设计2.1资料分析与整理2.1
6、.1水域功能和标准分类依据地表水水域环境功能和保护目标，按功能高低依次划分为五类；类主要适用于源头水、国家自然保护区；类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等；类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区；类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。 对应地表水上述五类水域功能，将地表水环境质量标准基本项目标准值分为五类，不同功能类别分别执行相应类别的标准值。水域功能类别高的标准值严于水域功能类别低的标准值。同一水域兼有多
7、类使用功能的，执行最高功能类别对应的标准值。实现水域功能与达功能类别标准为同一含义。2.1.2水质评价与分析上述水域功能和标准分类可知，可作为地表水源的水质应符合三类及以上，水质尚好。由生活饮用水卫生标准- GB5749-2006对比可得：项目超标倍数项目超标倍数项目超标倍数浑浊度54.2细菌总数2.8总大肠菌群9200色度1.33氨氮6.282.2水厂地址2.2.1地址选择原则（1）水厂选址的原则：1） 厂址应选择在工程地质条件较好的地方；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，并留有适当的发展余地；4） 水厂应设置在交通方便、靠近电源的
8、地方，以利于施工管理，降低输电线路的造价；5） 当取水地点距离用水区较近时，水厂一般设置在取水构筑物附近，通常与取水构筑物在一起。（2）地址条件根据岩土工程勘察报告，水厂厂区现场地表层分布较厚的素填土层，并夹杂大量的块石，平均厚度为5米左右，最大层厚达9.4米，该土层结构松散，工程地质性质差，未经处理不能作为构筑物的持力层，为提高地基承载力及减少构筑物的沉降变形，本工程采用振动沉管碎石桩对填土层进行加固处理.桩体填充物为碎石，碎石粒径为25CM，桩径为400毫米，桩孔距为1M，按梅花形布置。2.2.2气象条件项目所在地属与亚热带海洋性气候暖，阳光充足，雨量充沛，多年平均气温22，绝对最高温度3
9、8.2（94.7.2），绝对最低温度-0.5（57.2.11），年平均霜冻日3.6天，最多10天。年平均日照小时数1932小时，年平均降雨量1788,6mm，日最大降雨量367.8mm（81.7.1），年平均相对湿度79%。主导风向西南。2.2.3设计规模该净水厂总设计规模为105000m3/d。征地面积约40000m2。2.3工艺流程选择原水机械混合池隔板反应池斜管沉淀池V型滤池清水池PAC氯消毒第三章净水构筑物的计算3.1配水井一般按照设计规模一次建成，停留时间t取30s。为使水位稳定和便于后期改造，配水井出水端设置调节堰板；为防止调压阀误操作和失控，配水井一端设置溢流井和调节堰板。 1）
10、给水厂总处理水量： Q=105000(1+0.05)/243600=1.28m3/s 中心配水井（有堰板）2）配水井有效容积： V= Qt=1.2830=38.4 3) 进水管径D1: 配水井进水管的设计流量为Q=1.28(m3/s),查水力计算表得知，当进水管管径D1=1200mm，V=1.185m/s（在1.0-1.2m/s范围内）。 4）矩形薄壁堰： 进水从配水井底中心进水，经等宽度堰流入4个水斗再由管道接入4座后续处理构筑物。每个后续处理构筑物的分配流量q=1.28/4=0.32m3/s。配水采用矩形薄壁溢流堰至配水管。 堰上水头： 因单个出水溢流堰的流量q=320L/S,一般大于10
11、0L/S采用矩形堰，小于100L/S采用三角堰，所以本设计采用矩形堰（堰高h取0.5m）。 矩形堰流量公式为： Q=mb2gH3/2 式中，q-矩形堰流量，m3/s m-流量系数，初步设计采用m=0.42:； b-堰宽，m，取堰宽b=6.28m； H-堰上水头，m。 H= =0.13m 堰顶宽度B根据有关实验资料，当B/H0.67时，属于矩形薄壁堰。取B=0.05m，这时B/H=0.38(在0-0.67范围内），所以，该堰属于矩形薄壁堰。4）配水管管径D2 有前面计算可知，每个后续处理构筑物的分配流量为q=0.32m3/s，查水力计算可知，当配水管管径D2 =700mm，V=0.88m/s（在
12、0.8-1.0m/s范围内）。5） 配水井设计 配水井外径6m，内径为4m，井内有效水深H0=4m，考虑堰上水头和一定保护高度，取配水井总高度为6.2m。 3.2混凝设施3.2.1混凝剂类型及加药间1）混凝剂的选择与投加量名称分子式一般介绍固体硫酸铝1. 制作工艺复杂。水解作用缓慢2. 含无水硫酸铝5052，含约153. 适用于水温为20404. 当pH=47时主要取出水中有机物；pH=5.77.8时，主要去除悬浮物；pH=6.47.8时，处理浊度高色度低的水液体硫酸铝1. 制作工艺简单2. 含约63. 坛装或灌装车、船运输4. 配置使用比固体方便5. 适用范围同固体硫酸铝6. 易受温度及晶核
13、存在影响形成结晶析出明矾1. 基本性能同固体硫酸铝2. 现已大部被硫酸铝所取代硫酸亚铁（绿矾）1. 腐蚀性较高2. 絮体形成较快，较稳定，沉淀时间短3. 适用于碱度高、浊度高pH=8.19.6的水不论冬夏都稳定，但原水色度较高时不宜采用三氯化铁1. 对金属腐蚀性大，对混凝土亦腐蚀对塑胶管也会因为发热而引起变形2. 不受温度影响，絮体结的大，沉淀速度快，效果好3. 易溶解，易混合，渣滓少4. 原水pH=6.08.4之间为宜，当原水碱度不足时，应加一定量的石灰5. 在处理高浊度水时，三氯化铁用量一般要比硫酸铝少6. 处理低浊度水时，效果不显著碱式氯化铝1. 净化效率高，耗药量少，出水浊度低，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适用范围宽，因而可不投加碱剂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. 是无机高分子化合物综合考虑到原水水质、成本、操作难易等因素，选用碱式氯化铝 常用的混凝
