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1、毕业设计说明书100万人口的城市给水处理厂工艺设计 化工与环境学院 学生姓名： 学号： 环境工程学 院： 专 业： 指导教师： 2009年06月 100万人口的给水处理厂工艺设计摘要给水处理的主要任务和目的就是通过必要的处理方法去除水中的杂质，以价格合理、水质优良安全的水供给人们使用。供水系统是城市不可缺少的基础设施，供水的质量与价格关系到国计民生。本次设计为100万人口的给水处理厂工艺设计。结合设计原水的水质状况以及处理后的出水要求，确定合适的水处理工艺，即预处理、混合、絮凝、沉淀、过滤、消毒和深度处理；此外还对各个构筑物进行了设计和计算。通过设计使原水中的pH值由8.3降到7.5；COD由
2、3mg/L降到0.9mg/L；浊度由30NTU将至0.6NTU。各项指标均满足饮用水的水质要求，从而达到了设计的目的。由于设计出水是要供100万人使用的生活用水，所以本设计中对消毒和深度处理的设计为主要环节。关键词：给水处理，工艺设计，消毒，深度处理Technological design for the population of one million water treatment plant AbstractThe main tasks and the aim of water treatment is to remove impurities by the necessary wat
3、er treatment, to a reasonable price, good water quality in the safety of the use of water supply. Water supply system is an essential infrastructure in the city,and the water quality and price relations to the peoples livelihood. The design is technological design for the population of one million w
4、ater treatment plant. Define the appropriate water treatment process by combined with the design of raw water quality conditions and water after handling the request to, namely pre-processing, mixing, flocculation, sedimentation, filtration, disinfection and depth of processing; addition to the vari
5、ous structures are designed and calculated. Through the design so that the pH value of raw water from 8.3 down to 7.5; COD from 3mg / L down to 0.9mg / L; turbidity from 30NTU down to 0.6NTU. Various indicators of water quality to meet drinking water requirements, so as to achieve the purpose of the
6、 design. As the design for the water to one million people use, so the major aspects of the design is the disinfection and depth to deal with.Key words: water treatment, process design, disinfection, advanced treatment中北大学2009届毕业设计说明书目 录1 绪论11.1 设计背景11.2 饮用水处理工艺技术的研究进展21.2.1 混凝21.2.2 沉淀21.2.3 过滤21.2
7、.4 消毒31.2.5 深度处理工艺41.3 国外给水处理技术51.3.1 反应沉淀池61.3.2 滤池技术参数61.3.3 加药和消毒工艺61.3.4 对我国的启示71.4 本课题研究的意义72 设计方案的确定82.1 设计所要解决的问题82.2设计水量的计算和处理流程的初步选择82.2.1给水处理厂的设计水量82.2.2确定给水处理的工艺流程83 预处理设计103.1预沉池平面尺寸设计103.2 进水系统104 投药系统的设计124.1 稳压配水井的设计124.2 药剂的选择和投加量124.2.1 混凝剂的选用124.2.2 混凝剂的投加量124.3 混凝剂的配置和投加124.3.1 混凝
8、剂的溶解和溶液的配置124.3.2 投加方式134.3.3 药剂仓库134.4 混合方式145 絮凝池的设计155.1 设计要点155.2 机械絮凝池的设计计算155.2.1 反应池尺寸155.2.2 搅拌装置166 沉淀池的设计196.1 设计要点196.2 池体设计196.2.1 设计采用的数据196.2.2 清水区面积A206.2.3 斜管长度206.2.3 沉淀池高度206.2.4 沉淀池进口穿孔花墙216.2.5 集水系统216.2.6 排泥系统236.2.7 核算247 过滤设备的设计257.1 设计要点257.2 设计参数的确定267.3 设计计算267.3.1 池体设计267.
9、3.2 反冲洗管渠系统287.3.3 滤池管渠的布置307.3.4 V型槽的设计328 消毒和深度处理348.1 活性炭滤池设计348.1.1 设计概述348.1.2 设计计算348.2 加氯间和氯库368.2.1 加氯量计算368.2.2 加氯设备的选择368.2.3 加氯间和氯库布置379 清水池389.1 平面尺寸计算389.1.1 清水池的有效容积389.1.2 清水池的平面尺寸389.2 管道系统389.2.1 清水池的进水管389.2.2 清水池的出水管399.2.3 清水池的溢流管399.2.4 清水池的排水管399.3 清水池的布置409.3.1 导流墙409.3.2 检查孔4
10、09.3.3 通气管409.3.4 覆土厚度4010 泵的选择4111 结论42参考文献43致谢45附图第 III 页 共 页 1 绪论1.1 设计背景给水系统是保证城市、工矿企业等用水的各项构筑物和输配水管网组成的系统，常由取水构筑物、水处理构筑物、泵站、输水管渠和管网，以及调节构筑物组成。随着科学技术和国民经济的快速发展，人民生活水平不断提高，人们的保健意识不断增强，对生活饮用水水质的要求也有所提高；随着我国加入WTO，面临与国际接轨和对外开放的进一步扩大，城镇供水与人民生活及城市发展息息相关。我国目前的给水处理技术从总体上、宏观上讲还停留在常规处理工艺阶段，但具体看已有很大的变化；同样一
11、个沉淀或过滤工艺已衍生出许多种形式和新技术，这些新技术逐步改变了水处理工艺的面貌1。给水处理的主要任务和目的就是通过必要的处理方法去除水中的杂质，以价格合理、水质优良安全的水供给人们使用。在20世纪70和80年代，给水工程技术人员面临的主要问题是工程的投资效益，即如何以最低的工程总投资来完成简单的处理目标。因此，在这段时期里，研究出了许多比较经济的净水技术和工艺，这些研究包括改进沉淀池设计，出现了斜管沉淀池、斜板沉淀池和气浮池等快速澄清工艺，还有快速过滤工艺和将絮凝、沉淀和过滤工艺组合在一起的专用集成设备。然而，到了20世纪80和90年代，新的问题出现了，即饮用水中存在的微量有机物对人体健康具
12、有长期潜在的危害。因此，出现了新的水质污染指标和规定，例如，总三卤甲烷、挥发性有机物和最大污染物浓度等。为了对待这些新情况，满足净水处理要求，工程技术人员和研究人员已经成功地设计出去除水中有机污染物的方法。这些方法，如化学氧化、活性炭吸附和强化混凝处理等，在过去的十多年里一直是主要的研究方向。根据我国现有经济和技术条件，在优先考虑强化常规工艺的前提下，增加预处理和深度处理将是今后我国水厂进行改造的主要方向。在预处理中，生物预处理发展前景广阔。在深度处理中，活性炭或者生物活性炭（即臭氧活性炭联用）将是主要的发展趋势2。1.2 饮用水处理工艺技术的研究进展饮用水水质标准的不断提高以及市政给水水源日
13、益被污染，这对常规给水处理技术提出严峻的挑战，许多水厂的出水水质达不到饮用水水质标准的要求，面对这样的情况，不得不对常规水处理进行技术改造或技术革新3。目前改善饮用水水质有两条途径：一是控制污水的排放量及提高污水处理率，以保护饮用水源；二是强化处理工艺对受污染水源进行深度处理4。1.2.1 混凝混凝工艺主要去除水中的悬浮颗粒、浊度和消毒副产物（DBPS）的前驱物质天然有机物（NOM）。其效果与混凝药剂品种、投加量、pH值、搅拌程度、混凝剂和助凝剂投加顺序、原水特性等因素有关。快速剧烈的混合，利于混凝药剂扩散和水中胶体的脱稳。混凝工艺主要去除水中的悬浮颗粒、浊度和消毒副产物（DBPS）的前驱物质
14、天然有机物（NOM）。其效果与混凝药剂品种、投加量、pH值、搅拌程度、混凝剂和助凝剂投加顺序、原水特性等因素有关。快速剧烈的混合，利于混凝药剂扩散和水中胶体的脱稳。进入80年代，加强混合才成为给水界的共识，现常用的混合设备有：水力隔板混合、水泵混合、机械混合、静态混合器、混合池、槽等。1.2.2 沉淀沉砂池去除污水中泥砂等粗大颗粒，有平流沉砂池和曝气沉砂池；沉淀池除去有机和无机可沉悬浮物和胶体混凝物。可分为平流沉淀池和斜管沉淀池，一般以斜管沉淀池性能为佳。美国平流沉淀池使用较多，法国常采用脉冲澄清池或斜板脉冲澄清池，而在英国许多水厂采用气浮沉淀池，这是因为英国多利用水库水源，而水库水源存在藻类问题，气浮沉淀池对含藻多的水源是比较适宜的。不同国家选用不同的池型，主要是根据这些国家的不同水源条件所选择的。1.2.3 过滤集常规过滤、颗粒活性炭吸附与生物膜氧化技术于一体的生物过滤5，可有效去除水中氨氮、铁锰、有机物及浊度，改善和提高了饮用水的生物稳定性和安全性，且运行可靠、投资省、运行费用低。但尚需解决：（1）控制进入输配水管网的最大可生物降解有机物质（BOM）的浓度；（2）生物过滤的最佳反
