1、1第一章 总论 .3第一节 设计任务及要求 .32 设计要求 .3第二节 基本资料 .31水源水质 .32供水水质要求 .43厂区地形 .54工程地质资料 .55水文及水文地质资料 .56气象资料 .57设计依据 .6第二章 总体设计 .7第一节 工艺流程的确定 .71 设计水质和水量 .71.1 设计水质 .71.2 设计水量 .72工艺流程 .8第二节 水处理构筑物及设备型式选择 .81选择根据 .82 净水厂处理构筑物及设备型式选择 .92.1 投药系统 .92.2 混凝剂的选择 .92.3 混合设备 .102.4 絮凝设备 .102.5 沉淀池 .112.6 滤池 .122.9 消毒系
2、统 .13第三章 混凝沉淀 .14第一节 药剂投配设备 .141药剂溶解池和溶液池的计算 .141.1 溶液池 .141.2 溶解池 .151.3 投药管 .151.4 溶解池搅拌设备 .16第二节 混合设备 .161混合设备设计计算 .16第三节 反应设备 .171絮凝池的选择 .172絮凝池设计计算 .17第四节 沉淀澄清设备 .201沉淀池选择 .203斜管沉淀池设计计算 .213.1 平面尺寸计算 .2123.2 进出水系统 .223.3 核算 .25第四章 过滤 .25第一节 滤池的选型 .251滤池的选型 .252 滤池的设计计算 .262.1 平面尺寸计算 .262.2 反冲洗管
3、渠系统 .283.滤池管渠的布置 .30第五章 消毒 .35第一节 加药量的确定、设备的选择 .351加氯量的确定、设备的选择 .352加氯间的布置 .36第六章 清水池及泵房 .36第一节 清水池 .361清水池有效容积 .362泵房 .372.1 水泵选择 .373吸水井 .37第七章 总图布置 .37第一节 高程布置 .371高程布置原则 .372水头损失计算 .383高程设计 .39第二节 平面布置 .391水厂基本组成 .392水厂平面布置内容 .403第一章 总论第一节 设计任务及要求1 设计任务(1) 建设一座产水量为 5 万 m3/d 的自来水厂。本设计旨在自来水厂的初步设计，
4、设计任务如下：由各项基本资料，参照规范和相应的水质指标确定水厂的处理工艺流程及净水构筑物的类型和数量。(2) 进行水厂各主要构筑物的、建筑物、各种管渠及道路等的总体布置。(3) 进行主要的净水构筑物的工艺计算。2 设计要求21 根据已有资料，进行城市给水厂的初步设计。22 编写设计说明和计算书，包括确定合理的给水处理工艺流程，相应构筑物的设计计算，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层布置，合理安排构筑物及辅助建筑物的平面位置及标高。23 设计图纸 3 张，包括：(1) 水厂平面布置图(1:2001:500)。(2) 水厂的处理工艺高程布置图(纵向 1:5 100，横向 1
5、：1001：500)，可与水厂平面布置图画在一张图上。(3) 1 张主要净水构筑物的工艺构造图(平面及剖面 1：501:200)。第二节 基本资料1水源水质水源为河水，原水水质如表 1.1 所示表 1.1 原水水质参数4项目 数量 项目 数量浑浊度 1001000mg/L 总硬度 4度（德国度）色度 15度 碳酸盐硬度 4度（德国度）水温 020 oC 氯化物 21 mg/LpH值 7 溶解性总固体 298 mg/L细菌总数 12000个/ML 硝酸盐 0.05 mg/L大肠菌数 33000个/L 铁 0.1 mg/L臭和味 微量 亚硝酸盐 0.038 mg/L化学耗氧量 9.68mg/L 碱
6、度 8度2供水水质要求根据生活饮用水卫生标准（GB57492006）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) 常规检验项目表见表 1.2表 1.2生活饮用水卫生标准 （GB57492006）常规检验项目53厂区地形厂区地形平坦，水源取水口位于水厂西北方向 50m，水厂位于城市北面lkm。4工程地质资料4.1 地质钻探资料见表 1.3表 1.3 地质钻探资料表土 砂质粘土 细砂 中砂 粗砂 粗砂石 粘土1m 1.5m 1m 2m 0.8m
7、1m 2m4.2 地震计算强度为 182.2KPa4.3 地震烈度为 9 度以下4.4 地下水质对各类水泥均无侵蚀作用5水文及水文地质资料(1) 最高洪水位：342.5m；最大流量 Q=295m /s3(2) 常水位：340.5m，平均流量 Q=15.3 m /s(3) 枯水位：338.7m，最小流量 Q=8.25 m /s3(4) 地下水位；在地面下 1.5m6气象资料(1) 风向（风玫瑰自定）(2) 气温：最冷平均温为-0.80C最热月平均温为 25.4C极端气温：最高温 38C，最低温 -21.5C6(3) 土壤冰冻深度：0.7m7设计依据(1) 给水排水设计手册.城镇给水（第三册）(第
8、九册)（十一册）(2) 现代给水处理构筑物与工艺系统设计计算(3) 给水厂处理设施设计计算(4) 给水工程技术及工程实例7第二章 总体设计第一节 工艺流程的确定1设计水质和水量1.1 设计水质将原水水质与生活饮用水卫生标准比较可知，除浑浊度、细菌总数、大肠菌数等明显超标以及具有微量的臭和味外，其他指标均均符合标准要求。本设计给为水处理工程设计，为水质满足国家生活饮用水卫生标准（GB5749 2006），处理的目的是去除原水中悬浮物、胶体杂质、细菌、病毒局其他有害物质，使经净化处理后的水质满足生活饮用水的要求生活饮用水水质应符合下列基本要求(1) 水中不得含有致病微生物；(2) 水中所含化学物质
9、和放射性物质不得危害人体健康；(3) 水的感官性状良好；1.2 设计水量水处理构筑物的生产能力应以最高日供水量加水厂自用水进行设计，并以水质最不利情况进行校核，水厂自用水量主要用于滤池冲洗及澄清池排泥等方面。城镇水厂子用水量一般采用供水量的 5%10%，本设计取 5%，则设计处理量为：Q=(1+a)Q d式中 Q水厂日处理量a水厂自来水系数，一般采用供水量的 5%10%，本设计取 8%Q 设计供水量（m /d），为 5 万 m /dd33Q=（1+8%）50000=54000m /d=2250 m /h=0.625 m /s382工艺流程经对原水水质与生活饮用水卫生标准进行比较发现，除浑浊度、
10、细菌总数、大肠菌数等明显超标以及具有微量的臭和味外，其他指标均均符合标准要求。因此该水厂可采用常规处理，采用“混凝沉淀 过滤消毒” 流程，流程中混凝、沉淀、消毒不仅能够有效的降低水的浊度。还能够去除水中某些有机物、细菌及病毒。但所以该水厂选择工艺流程为“混合絮凝 沉淀过滤消毒” 的处理工艺。工艺流程如图 2.1 所示。第二节 水处理构筑物及设备型式选择1选择根据水处理构筑物的选择，应根据原水水质，设计生产能力、处理后水质要求、水厂用地面积和地形条件等，参照相似条件运行水厂的运行经验，结合当地条件，通过技术经济比较综合确定。92净水厂处理构筑物及设备型式选择2.1 投药系统混凝剂的投加系统包括计
11、量设备、药液提升设备、投药箱、必要的水封箱及注入设备等。根据不同的投加方式或投药控制系统，所用的设备也有所不同。(1) 计量设备药液投入原水中必须有计量或定量设备，并能随时调节。计量设备多种多样，应根据具体情况选用。计量设备有：转子流量计、电磁流量计、苗嘴、计量泵等。其中苗嘴是最简单的计量设备，适用于人工控制。因此本设计中计量设备选用苗嘴。(2) 投加方式常用的投加方式有：泵前投加、高位溶液重力投加、水射器投加、泵投加。1) 泵前投加：药液投加在水泵吸水管或水喇叭口处。这种投加方式安全可靠，一般适用于取水泵房距厂房较近这。2) 高位溶液重力投加：当取水泵房距水厂较远者，应建造高架溶液池利用重力
12、将药液投入水泵压水管上或投加在混合池入口处。这种方法安全可靠，但溶液池位置较高。3) 水射器投加：利用高压水通过水射器喷嘴和喉管之间真空抽吸作用将药液吸入，同时随水的余压注入原水管中。这种投加方式设备简单，使用方便，溶液池高度不受太大限制，但水射器效率低，且容易磨损。4) 泵投加：有利于药液与水的混合，采用计量泵和离心泵配上流量计自动控制系统。由于在本设计中，水源取水口仅离水厂 50m，故设计中采用泵前投加。2.2 混凝剂的选择应用于饮用水处理的混凝剂应符合混凝效果好、对人体健康无害、使用方便、货源充足、价格低廉等要求。本设计中选用的混凝剂为碱式氯化铝Al (OH) Clnm 简写为 PAC。
13、碱式氯化铝在我国七十年代初开始研制应用，因效果显著，mn310发展较快，被广泛应用，在水中对胶粒起电性中和级吸附架桥作用。本设计水厂混凝剂最大投药量为 30mg/L。其特点为：(1) 净化效率高，耗药量少除水浊度低，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 使用范围广。(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，成本较三氯化铁较低。(5) 无机高分子化合物2.3 混合设备混合设备的基本要求是：药剂与水的混合必须均匀快速。混合的方式主要有：水泵混合、管式混合、机械混合池。(1) 水泵混合：药剂投加在水泵吸水管处或喇叭口处，利用水泵叶轮告诉
14、旋转以达到快速混合目的。混合效果好，不需要另建混合设施，节省动力，各型水厂均可采用。但当取水泵房距水厂构筑物较远时，不宜采用水泵混合。且水泵混合设备复杂，管理麻烦，机械耗能较大，维护管理复杂。(2) 管式混合：管式混合即将药剂直接投入水泵压水管中以借助管中流速进行混合。目前使用广泛的管式混合器是“管式静态混合器 ”。这种混合器构造简单，无活动部位件，安装方便，混合快速而均匀。但缺点是流量小时，混合能力下降。(3) 机械混合：可以适应流量、水温等变化，但是也增加了相应的机械设备，维修管理上的不方便。综上所述，水源最小流量为 Q=8.25 m /s，能满足给水厂的设计需求，因此3水厂流量稳定，不会有太大变化。所以采用管式静态混合器。2.4 絮凝设备絮凝设备的基本要求是：原水与药剂经混合后，通过絮凝设备应形成肉眼可见的大的密实絮凝体。概括起来分为两大类：水力搅拌式和机械搅拌式。目前国
