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1、第一篇 净水厂设计说明书第一章总论第一节 设计任务及要求一设计目的 通过本次净水厂的设计，培养和锻炼应用理论知识解决工程实际问题的能力。二设计内容（一）确定净水厂的位置。净水厂水处理工艺流程及净水构筑物（或设备）的类型和数量。要求作出最少两套方案，进行技术经济比较，推出最佳方案。（二）进行净水厂构筑物及设备的工艺设计计算，并在计算书上绘制净水工艺有关的一系列草图。（三）进行水厂各构筑物，建筑物及各种管渠等总体布置。三设计成果（一）设计说明书与计算书各一份。（二）设计图纸46张包括：1净水厂平面布置图（1:1001:500）。2净水厂工艺流程高程布置图（纵向1:501:100；横向1:1001:
2、200）。3滤池或其它净水构筑物的工艺构造图（平面及剖面1:501:100）。四设计说明书与计算书的要求应说明水厂净水工艺过程，以及选择净水构筑物形式的简单理由，尤其对水厂的总平面布置和高程系统及设计中的独到之处作深入的阐述。应详细地计算出水厂的药剂投配设备，混合池，反应池，沉淀池，澄清池，过滤池及清水池的全部主要尺寸。应用消毒等选用设备的选用理由及主要规格参数进行简要说明。在计算中，应列出所应用的全部计算公式。同时应对所取的计算数据的选择加以说明并注明其资料来源。所计算的构筑物及设备，皆应绘出相应的计算草图。根据水厂规模，列出水厂人员编制数目，初拟水厂附属建筑物的占地面积等。其它：1设计在指
3、导教师指导下应由每个学生独立完成。 2对设计内容及质量的要求。设计要点与步骤以及设计参考资料等参见城市净水厂毕业设计指示书。第二节 设计资料一设计题目R市净水厂设计二基本资料（一）设计水量Q = 5.2(1+5%)万=54600 m3/d=2275 m3/h=0.632 m3/s（水厂的自用水量5%-10%，这里取5%）（二）水源水质资料表2.1.1项 目数 量项 目数 量浊度300800度总硬度（以CaCO3计）200毫克/升色度10度氯化钠21毫克/升pH6.57.3硝酸盐（以氮计）10毫克/升细菌总数12000个/毫升铁0.1毫克/升大肠杆菌8500个/升溶解性固体500毫克/升臭和味略
4、有耗氧量9.68毫克/升（三）对水质的基本要求（生活饮用水水质标准） 1无漂浮物，无令人作呕的不愉快的臭和味； 2水的酸碱度达到pH=6.58.5； 3色度不超过15度，并不得呈现出其他异色； 4浑浊度不超过1度，特殊情况下不超过5度； 5总硬度（以CaCO3计）为450mg/L; 6氯化物250mg/L,溶解性总固体为1000mg/L; 7耗氧量（以计）为3mg/L,特殊情况下不超过5mg/L; 8细菌总数100CFU/mL; 9总大肠杆菌在每100mL中不得检出。（四）厂区地形平坦（五）当地气象资料：气温（月平均）：最高30 最低-6 主导风向：西北（六）土壤冰冻深度：地面下0.8米。（七
5、）厂区地下水位标高：-5米（水厂相对地面标高定为0.00米）。（八）水源取水口位于城市西北方向5公里。第二章总体设计第一节 处理流程的确定水处理的任务主要是去除水中悬浮物、胶体、病毒、细菌及异臭、异味。属于水的净化和水的消毒处理。水的净化主要采用自然沉淀、混凝沉淀（澄清）、浮升、过滤、吸附技术，水的消毒主要采用化学消毒法和物理消毒法。根据水源水质资料可知，浊度、细菌总数、大肠杆菌、臭和味、耗氧量不符合生活饮用水卫生标准（GB5749-85）。而其他指标均处于正常范围内。所以净水厂设计的处理工艺可采用一般的水源净水工艺流程。一具体流程 混凝剂 消毒剂原水混凝沉淀或澄清过滤消毒饮用水二工艺流程方案
6、：PAC 二氧化氯原水一泵房机械搅拌澄清池V型滤池清水池二级泵站用户方案：PAC 二氧化氯 原水一泵房机械絮凝池平流沉淀池普通快滤池清水池二泵站用户第二节 处理构筑物及设备形式的选择一厂址的选择从厂址的选择来看，有两套方案：（一）将水厂设置在取水构筑物附近优点：1水厂和取水构筑物可集中管理 2节省水厂自用水（如滤池冲洗和沉淀池排泥）的输水费用并便于沉淀池排泥和滤池冲洗水排除；缺点：1离城市管网较远，用管道输水会增加输水工程造价，且输水管道需按最高日最高时水量确定管径，所受压力较大，从而提高了管道的造价。2需在主要配水区增设配水厂，净化后的水由水厂送至配水厂，再由配水厂送至城市管网，增加了给水系
7、统的设施和管理工作。（二）将水厂设在城市管网附近优点：无需增设配水厂，且从水厂到主要用水区的管道口径要减小，管道承压要小，节省了一些输水管道费用。缺点：1.增加了水厂的自用水输送费用2不便于反冲洗水的排放。根据以上对比，由于给水厂与人们的生活密切相关，为了方便管理，需要随时监控，并无须增设配水厂，降低造价，故选择厂址设在城市管网附近。二处理构筑物及设备的选择和确定（一）净水构筑物的选择本着以下几点原则：1新建的水厂应采用具有潜力的构筑物。2采用单位面积产水率高的构筑物。3采用简单可靠，效果好的设备。4尽量考虑运行自动化。（二）具体选择如下：1混凝剂常用混凝剂有AL2（SO4）318H2O、Fe
8、cl3.6H2O 、FeSO4.7H2O、碱式氯化铝、聚丙烯酰胺等，两套设计方案均采用PAC作为混凝剂，它又名聚合氯化铝。优点：（1）PAC的絮凝体致密且大，形成快，易于沉降，混凝效果好；（2）在混凝过程中消耗碱度少，温度适应性高，且适应的PH范围较宽且稳定；（3）使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好（4）投药量少，节省药耗，降低制水成本（5）来源广，价格较便宜2混合方式两种设计方案均采用泵站混合，将药剂加在吸水井喇叭口处，设备简单，混合充分，效果好，不另外消耗动能，另外泵中的叶轮可以让PAC与原水充分混合，从总体经济效益而言具有一定优势。3投药方法及方式的确定 （1）投药方法 湿式投法：易于
9、混合，投量易于调节，不易堵塞出口，管理方便，但占地面积大，易腐蚀，人工调节时工作繁重。 干式投法：与湿式投法优缺点相反，但劳动条件差，设备复杂，混凝剂用量小时不易调节。 本设计采用湿式投法。（2）投药方式 重力投加：需建造高位溶液池，利用重力作用将药液投入水内，适用于中小型水厂，输液管线不长的情况。 水射器投加：设备简单，使用方便，不受药液池高程限制，但效率低，若药液浓度不当，易引起堵塞。 计量泵投加：计量泵采用耐酸泵配以转子流量计进行投加，可定量投加，不受压力管限制，适用于大中型水厂。 本设计采用重力投加方式。4反应沉淀设备方案用机械搅拌澄清池，它处理效率高，单位面积产水量大，适应性较强，处
10、理效果也较稳定，并适用于大中型水厂，其主要缺点是需要机械搅拌设备，池径大且原水浊度高时需设机械刮泥设备，维护管理较麻烦。方案反应池采用机械絮凝池，沉淀池采用平流沉淀池。机械絮凝池絮凝效果好，构造简单，施工方便，但是絮凝时间长，占地面积较大；平流沉淀池，可用于各种规模水厂，沉淀效率高，但是池体大，占地面积大，对厂址选择有要求。5过滤设备 方案采用V型滤池：它可实现恒水位等速过滤，采用均质粗砂滤料且厚度较大，截污量较大，出水水质好；采用小阻力配水系统，承托层较薄；气水联合反冲洗加表面扫洗；水冲洗强度低，冲洗水耗省；采用砂滤料，材料易得，价格便宜。但是配套设备多，土建较复杂。方案采用普通快滤池：它造
11、价低，有成熟的运转经验；采用砂滤料，材料易得，价格便宜；不需要大量阀门设备；采用大阻力配水系统，单池面积可做的较大；池深较浅；可采用降速过滤，水质较好。但是，阀门多，必须设有全套冲洗设备。6消毒方法常用消毒剂优缺点分析： 液氯： 优点：成本低，设备简单，操作方便，消毒效果稳定，余氯保持时间长。缺点：当加氯量大时，可能导致水味不好。有机物含量较多时，采用液氯将导致许多有机氯化物的产生，被怀疑对人体的健康有害。 漂白粉：优点：适用于液氯供应不方便的地方，价格低，设备简单。 缺点：含氯量低，用量大，制备容积大，操作麻烦。 氯胺： 优点：能延长管网中剩余氯的持续时间，能减轻由于加氯而产生的不良水味。
12、缺点：氯胺消毒过程速度慢，要求接触时间长，需增加加氨设备。二氧化氯： 优点：不会生成有机氯化物；较自由氯的杀菌效果好；具有强烈的氧化作用，可除臭、去色、氧化锰、铁等物质；投加量少，接触时间短，余氯保持时间长。缺点：成本高；一般需现场随时制取；制取设备较复杂；需控制氯酸盐和亚氯酸盐等副产物。本设计两方案均选用二氧化氯消毒。因为二氧化氯比其它消毒方式的杀菌效果好，余氯保持的时间长，可直接采用电解法二氧化氯消毒，利用新型复合二氧化氯发生器，只需加盐，其余工作过程全部自动控制。三结论通过以上对各水处理构筑物的比较，方案所选用的水处理构筑物无论从经济因素，长远利益或是运行效果，总的来说都较方案具有优势，
13、故本设计选用方案。注：方案中各构筑物的设计详见设计计算书。第三章 混凝沉淀第一节 药剂投配设备一药剂投配的流程 搅拌搅拌溶液池反应流量计混合溶解池溶液池水水投药流量计耐酸泵 图3.1.1 药剂投配流程图二混凝剂本设计采用PAC加药量：30 mg/L每日配置次数：3次 采用重力投加方式三溶解池、溶液池溶液池形状采用矩形，采用两个池子，交替使用。每个容积 W1=2.42 m3 ，尺寸为：长宽高=1m1m0.9m，其中包括超高0.2m，采用压缩空气搅拌。底部设置排空管，采用钢筋混凝土池体。溶解池形状采用矩形，采用1个池子，容积为0.7m3，尺寸为：长宽高=1.4m1.5m1.2m，其中包括超高0.2
14、m，采用压缩空气搅拌。底部设置排渣管，池体采用钢筋混凝土池体，内壁进行防腐处理，涂衬环氧玻璃钢。第二节 混合设备本设计采用水泵混合，药剂加在泵前吸水井喇叭口处，采用重力投加方式，泵站中叶轮可将PAC与原水充分搅拌混合，故无需再另外加设混合设备。第三节 反应设备方案采用机械搅拌絮凝池一设计数据设计进水量：Q=54600m3/d=2275m3/h=0.632m3/s絮凝池个数：n=2个池内平均水深：H1=2.0m，超高取0.3m 絮凝时间：t=20min廊道内流速采用6档，即v1=0.5m/s； v2=0.4m/s； v3=0.35m/s； v4=0.3m/s； v5=0.25m/s； v6=0.2m/s；二设计计算（一）总容积：=957m3（二）单池平面面积：f=281.5（三）池长、宽：9.09.0m（四）GT值计算：水温t=20CGT=40800（在104105之间）第四节 沉淀
