1、给水处理厂课程设计 段彦婕 1目录给水处理厂设计 .1第一部分 .1设计说明书 .11.1 设计原始资料 .11.1.1.设计水量 .11.1.2.给水水源 .11.1.3.水源水质资料 .11.1.4.净化水质要求 .21.1.5.混凝剂 .21.1.6.消毒剂 .21.1.7.气象资料 .21.1.8.常规工艺流程 .21.2.工艺流程 .31.3.设计水量及主要处理构筑物的选择 .31.3.1.总设计水量 .31.3.2.配水井 .31.3.3.混合设备 .31.3.4.絮凝池 .41.3.5.沉淀池 .51.3.6.滤池 .61.4.净水构筑物的设计计算 .71.5.净水厂的平面布置
2、.71.6.水厂高程布置 .81.7.水头损失计算表 .8第二部分 .9设计计算书 .92.1.水厂设计水量 .9给水处理厂课程设计 段彦婕 22.2.配水井 .92.2.1.设计参数 .92.2.2.设计计算 .92.3.管式静态混合器 .102.4.往复式隔板絮凝反应池 .102.4.1.设计参数 .102.4.1.设计计算 .112.5.上向流斜管沉淀池 .122.5.1.设计参数 .132.5.2.设计计算 .132.6.普通快滤池 .162.6.1.设计参数 .162.6.2.设计计算 .162.7.消毒 .212.8.清水池 .222.8.1.设计参数 .222.8.2.设计计算
3、.222.9.二泵房 .222.9.1 配水井 .222.9.2 泵房设计 .222.10.投药间 .232.11.加氯间 .242.12.冲洗废水回收池 .242.13.高程计算 .252.13.1.清水池 .252.13.2.普通快滤池 清水池 .252.13.3.普快滤池 .252.13.4.沉淀池普通快滤池 .262.13.5.往复式隔板絮凝池 .26给水处理厂课程设计 段彦婕 32.13.6.管式混合器 往复式隔板絮凝池 .272.13.7.配水井 管式混合器 .272.13.8.配水井 .27给水处理厂课程设计 段彦婕 1给水处理厂设计第一部分 设计说明书1.1.设计原始资料1.1
4、.1.设计水量设计水厂总供水量为 1.2 万吨/天。1.1.2.给水水源原水取自岷江紫坪浦水库下游，水源取自沙黑河小罗堰前(其中取水箱涵已于河道整修期间修建完成)。1.1.3.水源水质资料 浑浊度：最高浑浊度 180 NTU. 碱度：5 mg/L 总硬度：月平均最高 4.0 meq/L，月平均最低 1.8 meq/L pH 值：6.97.6 色度：20 大肠菌指数：30000 个/L，细菌总数 11000 个/ml 水温：月平均最高 23.8，月平均最低 5.0 嗅和味：微量 铁：0.1 mg/L1.1.4.净化水质要求生活用水：达到国家生活饮用水水质标准(GB5749-2006)生产用水：无
5、特殊要求1.1.5. 净水厂地形图比例尺 1：5001.1.6. 地质资料水厂地质为：砂质粘土，抗压强度 1.5 Kg/cm2以上，无地下水。1.1.7. 建筑材料供应情况各种建筑材料均可供应。给水处理厂课程设计 段彦婕 21.1.8.混凝剂混凝剂采用聚合氯化铝,最大投加量 50mg/L（以商品纯重量计）,平均投加量 25mg/L。液体聚合氯化铝中 Al2O3 含量 10%，相对密度 1.20。1.1.9.消毒剂采用液氯，最大加氯量 0.52.0 mg/L。1.1.10.气象资料最冷月平均气温 5.7最热月平均气温 31.8极端温度：最高 37.5，最低-3.0风向：见地形图中风玫瑰图1.2.
6、常规工艺流程水厂是给水处理中的主要部分，其任务是通过必要的处理方法，去除水中的悬浮物质，胶体物质，细菌及其它有害成分及杂质，使之符合生活饮用或工业使用所要求的水质。常规水处理工艺采用的净水流程一般为：取水配水井混合设备絮凝池沉淀池滤池清水池二泵站用户1.2.1.工艺流程水厂以地表水作为水源，常见工艺流程如下图所示。原 水 混 合 絮 凝 沉 淀 池 滤 池混 凝 剂 消 毒 剂 清 水 池 二 级 泵 房 用 户水处理工艺流程根据任务书中水质情况，铁成分未超标，已达到水质要求，故不需要采取除铁的处理工艺。1.3.设计水量及主要处理构筑物的选择1.3.1.总设计水量水处理构筑物的生产能力应以最高
7、日供水量加水厂自用水量进行计算，给水处理厂课程设计 段彦婕 3城镇自用水量一般采用供水量的 5%10%，分两组。Qd=120001.05=12600m3/d=145.83L/s，则每组的设计水量为 72.92L/s1.3.2.配水井 配水井设在处理构筑物之前，起缓冲水量，均匀配水的作用，同时可设置固液分离机拦截较大悬浮物。配水井出水设超越管，当原水浊度较低时，不需进行预沉时，超越预沉池。配水井有效水深为 3m，超高 0.3m，尺寸为：LBH3m3m3.3m。1.3.3.混合设备混合是原水与混凝剂或助凝剂进行充分混合的工艺过程，是进行絮凝和沉淀的重要前提。混合是将药剂充分、均匀地扩散于水体的工艺
8、过程，对于取得良好的混凝效果具有重要作用。混合问题的实质就是药剂水解产物在水中的扩散问题。混合设备的基本要求是药剂与水的混合必须快速均匀。混合的方式有很多种，常用的有水泵混合、管式混合、机械混合。 水泵混合水泵混合是将药剂投加在取水泵吸水管或吸水喇叭口处，利用水泵叶轮高速旋转以达到快速混合的目的。它适用于一级泵站距处理构筑物较近（120m 以内） ，优点是设备简单；混合充分，效果较好；不另消耗动能。缺点是安装管理较复杂；配合加药自动控制较难。 管式混合目前广泛采用的管式混合器是静态管式混合器，是利用水厂进水管的水流，通过管道或管道零件产生局部阻力，使水流发生涡旋，从而使水体和药剂混合。管式混合
9、的优点是设备简单；不占地；在设计流量范围，混合效果好。缺点是当流量过小时效果下降。但从总体经济效果而言还是具有优势的。 机械混合机械混合是依靠外部机械供给能量，使水流产生紊流。它的优点是水头损失较小，适应各种流量变化，能使药剂迅速而均匀的分布在原水胶体颗粒上，同时使胶体颗粒脱稳，具有节约投药量等特点。缺点是增加相应的机械设备，给水处理厂课程设计 段彦婕 4需消耗电能，同时也增加了机械设备的维修及保养工作，管理维修比较复杂。方式 优点 缺点 使用条件水泵混合设备简单；混合充分，效果较好；不另消耗动能；吸水管较多时，投药设备要增加，安装、管理较麻烦；配合加药自动控制较困难；G 值相对较低；适用于一
10、级泵房离处理构筑物 120m 以内的水厂管式静态混合器设备简单，维护管理方便；不需土建构筑物；在设计流量范围，混合效果较好；不需要外加动力设备；运行水量变化影响效果；水头损失大；混合器构造较复杂；适用于水量变化不大的各种规模的水厂机械混合混合效果好；水头损失小；混合效果基本不受水量变化影响；需耗动能；管理维护较复杂；需建混合池；适用于各种规模的水厂通过综合比较后，本设计中采用机械混合。1.3.4.絮凝池絮凝池方案比较：类别 网格絮凝池 折板絮凝池优点 絮凝效果较好 构造简单,施工方便1. 絮凝时间短2. 絮凝效果好缺点 1. 絮凝时间较长2. 水头损失较大3. 转折处絮粒易破碎1.构造较复杂2
11、.水量变化影响絮凝效果给水处理厂课程设计 段彦婕 54. 出水流量不易分配均匀适用条件 水量变化不大的水厂单池能力以（1.0为宜水量变化不大的水厂絮凝设备的基本要求是：原水及药剂经混合后，通过絮凝设备应形成肉眼可见的大的密实絮凝体，絮凝形式较多，主要有水力搅拌式和机械搅拌式等，我国在水力絮凝池的新型池型研究上已达到较高水平。折板絮凝池是在隔板絮凝池的基础上发展的，折板絮凝池通常采用竖流式。本课程设计选择折板板絮凝池作为絮凝构筑物，便于加深对絮凝工艺基本原理的理解，也便于参照设计手册运用已有的工程经验，更贴近于工程实际，也为今后实际工作打下良好的基础。1.3.5.沉淀池方案比较：类别 斜管沉淀池
12、 平流沉淀池优点1.水力条件好，沉淀效率高2.池体体积小，占地面积少3 停留时间短1.造价较低2.操作管理方便，施工较简单；3.对原水浊度适应性强，潜力大，处理效果稳定4.带有机械排泥设备时，排泥效果好缺点1.单池处理能力小，抗冲击负荷能力差2.池体构造复杂，施工困难3.斜管区易堵塞，造价费用较高1.占地面积较大2.不采用机械排泥装置时，排泥较困难3.需维护机械排泥设备适用条件1. 适用于各种规模净水厂2. 适用于冬季需要保温的地区1. 适用于大中型净水厂2. 原水含沙量大时可作为预沉给水处理厂课程设计 段彦婕 63. 适用于平流沉淀池的改造挖掘池本工程选用平流沉淀池。平流沉淀池相对于其他沉淀
13、池具有造价低，沉淀效率高，池体构造简单、施工方便等特点。絮凝池与沉淀池之间设宽度为 1 m 的过渡区，以保证水流稳定和配水均匀。1.3.6.滤池方案比较：类别 无阀滤池 V 型滤池优点1.一般不设闸阀2.管理维护较简单，能自动冲洗1.运行稳妥可靠2.采用较粗滤料，材料易得 3.滤床含污量大，周期长，滤速高，水质好；不会发生水力分级现象，使滤层含污能力提高4.具有气水反冲洗和水表面扫洗，冲洗效果好。使洗水量大大减少缺点 1.清砂较为不便 1.配套设备多，如鼓风机等2.土建较复杂3.池体结构复杂，滤料贵4.增加反冲供气系统适用条件 1.进水浊度不超过 20NTU2.适用于中、小型水厂3.单池面积一
14、般不宜大于 251.进水浊度不超过 20NTU2.适用于大中型水厂3.单池面积可达 150以上本工程选用无阀滤池，采用单层石英砂滤料。重力式无阀滤池具有无大型阀门、正水头过滤、冲洗自动化、造价低及操作管理方便等优点，因而在县镇中小型水厂中得到了广泛的应用。给水处理厂课程设计 段彦婕 71.4 净水构筑物的设计计算. 根据所选定的净水流程和构筑物形式，分别对净水构筑物进行设计计算。根据处理水量及所确定的设计数据，计算出各构筑物的尺寸，绘出单线草图，用于设计计算的数据主要来自各种设计参考资料（设计手册、教材、规范、试验报告及经验总结等） ，并按当地实际运行的同类水厂的经验数据进行调整，各单项构筑物
15、的计算方法详见教材及有关手册。详细设计计算过程参见第二部分（设计计算书） 。1.5.净水厂的平面布置根据各单项构筑物的尺寸进行净水厂的平面布置，布置时先在地形图上进行试布以确定较为合理的平面布置形式。平面布置要求紧凑，且要保证有一定的施工或交通间隙和留有余地。各构筑物的位置应考虑施工时挖填土方量小，而且挖填方基本平衡。各构筑物间应适当考虑设超越管线或附属构筑物的可能。总之，净水厂内各构筑物必须因地制宜，布置紧凑，节约造价，便于维护管理，做到流程简短，连接管最短，并符合从水源到用户的总方向上进行布置的原则。平面布置时，将絮凝反应池与沉淀池合建，滤池靠近沉淀池布置，并在滤池附近留出堆砂和翻砂的场地
16、，清水池放置在了地形较低的地方，并埋入地下，上留覆土 0.7m。将二泵房卡进清水池布置。加药间和加氯间分别放在靠近絮凝池和滤池的地方。药剂仓库面积按 15-30 天最大药剂量计算。加氯间和氯库设在水厂主导风向的下风向。水厂内的管线有生产管线、排水管线、生产消防管线、加药加氯管等，各管线管径格局计算确定。其中自用水管供应生活用水建筑、加氯间、滤池反冲洗用水、以及供应消防用水。厂内道路通向一般建筑物，设人行道，采用碎石、炉渣、绘图路面。通向仓库、修理车间、堆砂场、泵房时，设车行道，宽度采用 4.0m，转弯半径 6m，纵坡不大于 3%m,采用沥青混凝土路面。水厂设置围墙，厂内考虑充分绿化，设有树木和草地。平面布置详见图纸。
