【正文】 .......................................................................25 設(shè)計計算 ...................................................................................................................25 生物活性碳濾池設(shè)計 ...........................................................................................................26 設(shè)計參數(shù) ...................................................................................................................26 設(shè)計計算 ...................................................................................................................26 消毒和清水池設(shè)計計算 ......................................................................................................26 設(shè)計參數(shù) .................................................................................................................26 設(shè)計計算 .................................................................................................................27 吸水井的設(shè)計 ....................................................................................................................30 第四章 輔助建筑物及人員設(shè)計 .........................................................................................................30 水廠管線 .............................................................................................................................30 道路及其它 .........................................................................................................................30 5 水廠高程布置計算 ........................................................................................................................31 給水處理構(gòu)筑物高程計算 ....................................................................................................31 6 設(shè)計體會 ......................................................................................................................................32 7 參考文獻 ......................................................................................................................................33 水質(zhì)工程 A 課程設(shè)計說明書 1 1 水質(zhì)工程 A 課程設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計項目 某大城市給水廠凈水工藝設(shè)計 。 設(shè)計時間 2020 年 1 月 10 日至 2020 年 1 月 22 日共 2 周。 設(shè)計任務(wù) 1．該城市規(guī)劃年平均日用水量 300000m179。/d，計算并確定該水廠設(shè)計水量。 2．根據(jù)所給水質(zhì)情況，確定處理工藝流程，并用方框圖表示。 3．設(shè)計計算混合池、絮凝池、沉淀池（或澄清池），并在設(shè)計說明書中繪出它們的示意圖。 4．設(shè)計計算濾池并繪出示意圖，說明濾料篩分過程。 5．設(shè)計計算消毒工藝及清水池容積。 6．設(shè)計計算各構(gòu)筑物 之間的聯(lián)接管道（ 包 括水頭損失值）。 7．設(shè)計全廠總平面布置和高程布置，并繪出其平面布置和高程布置圖。 基礎(chǔ)資料 1．廠區(qū)地形平坦無高差。 2．原水水質(zhì)分析表 表 原水水質(zhì)分析表 項 目 單 位 數(shù) 據(jù) 項 目 單 位 數(shù) 據(jù) 色度 度 10 CO2 mg/L 嗅味 / Na++K+ mg/L 渾濁度 度 50 SO42 mg/L pH / 溶解固體 mg/L 總硬度 mgN/L 揮發(fā)酚 mg/L Fe2++Fe3+ mg/L 有機磷 mg/L Cl mg/L 砷 mg/L HCO3 mg/L 高錳酸鹽指數(shù) mg/L 10 Ca2+ m/L 氨氮 mg/L 2 Mg2+ mg/L 細菌總數(shù) 個 /mL 38000 NO2 mg/L 大腸桿菌 個 /L 1300 3．該水廠所在地區(qū)常年主導(dǎo)風(fēng)向為東風(fēng)。 水質(zhì)工程 A 課程設(shè)計說明書 2 成果 及要求 1. 設(shè)計說明書一份 ： 內(nèi)容： （ 1） 設(shè)計原始資料的敘述； （ 2） 設(shè)計水量及 工藝流程選定 依據(jù)； （ 3） 按 指導(dǎo) 書步驟詳述設(shè)計的全部內(nèi)容（包括計算過程及結(jié)論） 。 要求： 使用規(guī)范漢字和通用單位、符號，字跡清楚、格式整齊、語言通順、富有邏輯（參照河北農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計要求）。 2. 圖紙 2 張： 內(nèi)容： （ 1） 水廠總平面布置圖， 2圖； （ 2） 水廠工程布置圖， 2圖 ； 要求： 使用繪圖紙，采用標(biāo)準(zhǔn)線條，圖上文字應(yīng)用工程字體。 2 給水處理流程確定 給水處理工藝流程的選擇 給水處理工藝流程的選擇與原水水質(zhì)和處理后的水質(zhì)要求有關(guān)。一般來講，地下水只需要經(jīng)消毒處理即可，對含有鐵、錳、氟的地 下水，則需采用除鐵、除錳、除氟的處理工藝。地表水為水源時，生活飲用水通常采用混合、絮凝、沉淀、過濾、消毒的處理工藝。如果是微污染原水，則需要進行特殊處理。一般凈水工藝流程選擇： 原水 → 簡單處理（如用篩網(wǎng)隔慮 ） 適用條件：水質(zhì)要求不高，如某些工業(yè)冷卻用水，只要求去除粗大雜質(zhì)時 原水 → 混凝、沉淀或澄清 適用條件：一般進水懸浮物含量應(yīng)小于 20203000mg/L，短時間內(nèi)允許到500010000mg/L，出水濁度約為 1020 度，一般用于水質(zhì)要求不高的工業(yè)用水。 原水 → 混凝沉淀或澄清 → 過濾 → 消毒 一般地表水廣 泛采用的常規(guī)流程，進水懸浮物允許含量同上，出水濁度小于 2NTU。 原水 → 接觸過濾 → 消毒 一般可用于濁度和色度低的湖泊水或水庫水處理。 進水懸浮物含量一般小于 100mg/L，水質(zhì)穩(wěn)定、變化較小且無藻類繁殖。 原水 → 預(yù)處理 → 混凝沉淀或澄清 → 過濾 → 消毒 適用于含砂量大且砂峰持續(xù)時間較長時，預(yù)沉后原水含砂量可降低到 1000mg/L 以下；或氨氮含量常年大于 1mg/L 時，需進行生物預(yù)氧化。 原水 → 混凝沉淀或澄清 → 過濾 → 臭氧 活性炭 → 消毒 適用于原水高錳酸鹽指數(shù)超過 5mg/L 時。 水質(zhì)工程 A 課程設(shè)計說明書 3 工藝流程方案 水廠采用如圖 所示的工藝流程。通過對主要處理構(gòu)筑物的分析比較，從中制定出水廠處理工藝流程如 下 圖所示。 投加混凝劑 ↓ 一級泵站 → 生物預(yù)處理 → 配水井 → 絮凝 → 沉淀 → 過濾 → 臭氧氧化 → 活性碳吸附過濾 → 清水池 → 二級泵站 ↑ 投加消毒劑 圖 水廠處理工藝流程 處理構(gòu)筑物及設(shè)備型式選擇 加藥間 藥劑溶解池 設(shè)計藥劑溶解池時，為便于投置藥劑，溶解池的設(shè)計高度一般以在地平面以下或半地下為宜，池頂宜高出地面 左右，以減輕勞動強度，改善操作條件。 溶解 池的底坡不小于 ，池底應(yīng)有直徑不小于 100mm 的排渣管，池壁需設(shè)超高，防止攪拌溶液時溢出。 由于藥液一般都具有腐蝕性，所以盛放藥液的池子和管道及配件都應(yīng)采取防腐措施。溶解池一般采用鋼筋混凝土池體，若其容量較小，可用耐酸陶土缸作溶解池。 投藥設(shè)備采用計量泵投加的方式。采用計量泵（柱塞泵或隔膜泵），不必另備計量設(shè)備，泵上有計量標(biāo)志，可通過改變計量泵行程或變頻調(diào)速改變藥液投量，最適合用于混凝劑自動控制系統(tǒng)。 混凝劑藥劑的選用 與投加 (1). 混凝劑藥劑的選用 混凝劑選用 :堿式氯化鋁 [Aln(OH)mCL3nm]簡寫 PAC. 堿式氯化鋁在我國從七十年代初開始研制應(yīng)用，因效果顯著，發(fā)展較快，目前應(yīng)用較普遍，具用使膠粒吸附電性中和和吸附架橋的作用。 本設(shè)計 水廠混凝劑最大投藥量為 30mg/l。其特點為： 1） 凈化效率高，耗 藥 量少除水濁度低，色度小、過濾性能好，原水高濁度時尤為顯著。 2） 溫度適應(yīng)性高： PH 值適用范圍寬（可在 PH=5～ 9 的范圍內(nèi)，而不投加堿劑） 水質(zhì)工程 A 課程設(shè)計說明書 4 3） 使用時操作方便，腐蝕性小，勞動條件好。 4） 設(shè)備簡單、操作方便、成本較三氯化鐵低。 5） 無機高分子化合物。 (2). 混凝劑的投加 混凝劑 的濕投方式分為重力投加和壓力投加兩種類型 ,重力投加方式有泵前投加和高位溶液池重力投加 。壓力投加方式有水射投加和計量泵投加。計量設(shè)備有孔口計量，浮杯計量，定量投藥箱和轉(zhuǎn)子流量計。本設(shè)計采用耐酸泵和轉(zhuǎn)子流量計配合投加。耐酸泵型號25FYS20選用 3臺， 2 用一備。 加氯間 靠近加氯點，以縮短加氯管線的長度。水和氯應(yīng)充分混合，接觸時間不少于 30min。為管理方便，和氯庫合建。加氯間和氯庫應(yīng)布置在水廠的下風(fēng)向。 加氯間的氯水管線應(yīng)敷設(shè)在地溝內(nèi)，直通加氯點，地溝應(yīng)有排水設(shè)施以防積水。氯氣管用紫 銅管或無縫鋼管，氯水管用橡膠管或塑料管，給水管用鍍鋅鋼管，加氨管不能用銅管。 加氯間和其他工作間隔開，加氯間應(yīng)有直接通向外部、且向外開的門，加氯間和值班室之間應(yīng)有觀察窗，以便在加氯間外觀察工作情況。 加氯機的間距約 ，一般高于地面 左右，以便于操作，加氯機（包括管道）不少于兩套，以保證連續(xù)工作。稱量氯瓶重量的地磅秤，放在磅秤坑內(nèi)，磅秤面和地面齊平，使氯瓶上下搬運方便。有每小時換氣 812 次的通風(fēng)設(shè)備。加氯間的給水管應(yīng)保證不斷水，并且保持水壓穩(wěn)定。加氯間外應(yīng)有防毒面具、搶救材料和工具箱。防 毒面具應(yīng)防止失效，照明和通風(fēng)設(shè)備應(yīng)有室外開關(guān)。 設(shè)計加氯間時，均按以上要求進行設(shè)計。 混合設(shè)備 使用管式混合器對藥劑與水進行混合。在混合方式上，由于混合池占地大，基建投資高；水泵混合設(shè)備復(fù)雜，管理麻煩，機械攪拌混合耗能大，管理復(fù)雜，相比之下，分流隔板式混合槽混合具有占地極小、投資省、設(shè)備簡單、混合效果好和管理方便等優(yōu)點而具有較大的優(yōu)越性。 絮凝池 絮凝過程就是在外力作用下，使具有絮凝性能的微絮粒相互接觸碰撞，而形成更大具有良好沉淀性能的大的絮凝體。目前國內(nèi)使用較多的是各種形式的水力絮 凝及其各種組合形式，主要有隔板絮凝、折板絮凝、柵條（網(wǎng)格）絮凝、和穿孔旋流絮凝。 水質(zhì)工程 A 課程設(shè)計說明書 5 表 絮凝池的類型及特點表 類 型 特點 適用條件 隔板式絮凝池 往復(fù)式 優(yōu)點：絮凝效果好，構(gòu)造簡單，施工方便； 缺點：容積較大，水頭損失較大，轉(zhuǎn)折處釩花易破碎