【正文】 .................................................................................................... 33 —清水池 ................................................................................... 33 ..................................................................................................... 34 →普通快濾池 ................................................................................... 34 絮凝池 ....................................................................................... 35 給水處理廠課程設(shè)計(jì) 段彥婕 3 — 往復(fù)式隔板絮凝池 ................................................................. 35 —管式混合器 ................................................................................... 36 ......................................................................................................... 36 給水處理廠課程設(shè)計(jì) 段彥婕 1 給水處理廠設(shè)計(jì) 第一部分 設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)水廠總供水量 為 萬噸 /天 。 原水取自岷江紫坪浦水庫下游，水源取自沙黑河小羅堰前 (其中取水箱涵已于河道整修期間修建完成 )。 ① 渾濁度：最高渾濁度 180 NTU. ② 堿度： 5 mg/L ③ 總硬度：月平均最高 meq/L，月平均最低 meq/L ④ pH 值： ~ ⑤ 色度： 20 ⑥ 大腸菌指數(shù)： 30000 個(gè) /L，細(xì)菌總數(shù) 11000 個(gè) /ml ⑦ 水溫：月平均最高 ℃ ，月平均最低 ℃ ⑧ 嗅和味：微量 ⑨ 鐵： mg/L 生活用水： 達(dá)到國(guó)家生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) (GB574920xx) 生產(chǎn)用水：無特殊要求 . 凈水廠地形圖 比例尺 1： 500 . 地質(zhì)資料 水廠地質(zhì)為：砂質(zhì)粘土，抗壓強(qiáng)度 Kg/cm2以上，無地下水。 . 建筑材料供應(yīng)情況 各種建筑材料均可供應(yīng)。 給水處理廠課程設(shè)計(jì) 段彥婕 2 混凝劑采用聚合氯化鋁 ,最大投加量 50mg/L（以商品純重量計(jì)） ,平均投加量25mg/L。 液體聚合氯化鋁中 Al2O3 含量 10%，相對(duì)密度 。 采用液氯，最大加氯量 ～ mg/L。 最冷月平均氣溫 ℃ 最熱月平均氣溫 ℃ 極端溫度：最高 ℃，最低 ℃ 風(fēng)向：見地形圖中風(fēng)玫瑰圖 水廠是給水處理中的主要部分，其任務(wù)是通過必要的處理方法，去除水中的懸浮物質(zhì)，膠體物質(zhì)，細(xì)菌及其它有害成分及雜質(zhì)，使之符合生活飲用或工業(yè)使用所要求的水質(zhì)。常規(guī)水處理工藝采用的凈水流程一般為： 取水 — 配水井 — 混合設(shè)備 — 絮凝池 — 沉淀池 — 濾池 — 清水池 — 二泵站 — 用戶 水廠 以地表水作為水源，常見工藝流程如 下 圖所示。 原水 混 合 絮凝沉淀池 濾 池混凝劑 消毒劑清水池 二級(jí)泵房 用戶水處理工藝流程 根據(jù)任務(wù)書中水質(zhì)情況，鐵成分未超標(biāo)，已達(dá)到水質(zhì)要求，故不需要采取除鐵的處理工藝。 主要處理構(gòu)筑物的選擇 水處理構(gòu)筑物的生產(chǎn)能力應(yīng)以最高日供水量加水廠自用水量進(jìn)行計(jì)算，城給水處理廠課程設(shè)計(jì) 段彥婕 3 鎮(zhèn)自用水量一般采用供水量的 5%～ 10%， 分兩組。 Qd=120xx =12600m3/d=， 則每組的設(shè)計(jì)水量為 配水井設(shè)在處理構(gòu)筑物之前，起緩沖水量，均勻配水的作用，同時(shí)可設(shè)置固液分離機(jī)攔截較大懸浮物。配水井出水設(shè)超越管，當(dāng)原水濁度較低時(shí)，不需進(jìn)行預(yù)沉?xí)r，超越預(yù)沉池。 配水井有效水深為 3m，超高 ，尺寸為： L B H＝ 3m 3m 。 混合是原水與混凝劑或助凝劑進(jìn)行充分混合的工藝過程，是進(jìn)行絮凝和沉淀的重要前提。混合是將藥劑充分、均勻地?cái)U(kuò)散于水體的工藝過程，對(duì)于取得良好的混凝效果具有重要作用?；旌蠁栴}的實(shí)質(zhì)就是藥劑水解產(chǎn)物在水中的擴(kuò)散問題?；旌显O(shè)備的基本要求是藥劑與水的混合必須快速均勻。 混合的方式有很多種，常用的有水泵混合、管式混合、機(jī)械混合。 ① 水泵混合 水泵混合是將藥劑投加在取水泵吸水管或吸水喇叭口處，利用水泵葉輪高速旋轉(zhuǎn)以達(dá)到快速混合的目的。它適用于一級(jí)泵站距處理構(gòu)筑物較近（ 120m以內(nèi)），優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單；混合充分，效果較好；不另消耗動(dòng)能。缺點(diǎn)是安裝管理較復(fù)雜；配合加藥自動(dòng)控制較難。 ② 管式混合 目前廣泛采用的管式混合器是靜態(tài)管式混合器，是利用水廠進(jìn)水管的水流，通過管道或管道零件產(chǎn)生局部阻力，使水流發(fā)生渦旋，從而使水體和藥劑混合。管式混合的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單；不占地；在設(shè)計(jì)流量范圍，混合效果好。缺點(diǎn)是當(dāng)流量過小時(shí)效果下降。但從總體經(jīng)濟(jì)效果而言還是具有優(yōu)勢(shì)的。 ③ 機(jī)械混合 機(jī)械混合是依靠外部機(jī)械供給能量，使水流產(chǎn)生紊流。它的優(yōu)點(diǎn)是水頭損失較小，適應(yīng)各種流量變化，能使藥劑迅速而均勻的分布在 原水膠體顆粒上，同時(shí)使膠體顆粒脫穩(wěn)，具有節(jié)約投藥量等特點(diǎn)。缺點(diǎn)是增加相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備，需消耗電能，同時(shí)也增加了機(jī)械設(shè)備的維修及保養(yǎng)工作，管理維修比較復(fù)雜。 給水處理廠課程設(shè)計(jì) 段彥婕 4 方式 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 使用條件 水泵混合 設(shè)備簡(jiǎn)單； 混合充分，效果較好； 不另消耗動(dòng)能； 吸水管較多時(shí)，投藥設(shè)備要增加，安裝、管理較麻煩； 配合加藥自動(dòng)控制較困難； G 值相對(duì)較低； 適用于一級(jí)泵房離處理構(gòu)筑物 120m以內(nèi)的水廠 管式 靜態(tài) 混合器 設(shè)備簡(jiǎn)單 ，維護(hù)管理方便； 不需土建構(gòu)筑物； 在設(shè)計(jì)流量范圍，混合效果較好； 不需要外加動(dòng)力設(shè)備； 運(yùn)行水量變化影響效果； 水頭損失大； 混合器構(gòu)造較復(fù)雜； 適用于水量變化不大的各種規(guī)模的水廠 機(jī)械混合 混合效果好； 水頭損失小； 混合效果基本不受水量變化影響； 需耗動(dòng)能； 管理維護(hù)較復(fù)雜； 需建混合池； 適用于各種規(guī)模的水廠 通過綜合比較后， 本設(shè)計(jì) 中采 用 機(jī)械 混合。 絮凝池方案比較： 類別 網(wǎng)格 絮凝池 折板絮凝池 優(yōu)點(diǎn) ① 絮凝效果較好 ② 構(gòu)造簡(jiǎn)單 ,施工方便 1. 絮凝時(shí)間短 2. 絮凝效果好 缺點(diǎn) 1. 絮凝時(shí)間較長(zhǎng) 2. 水頭損失較大 3. 轉(zhuǎn)折處絮粒易破碎 4. 出水流量不易分配均勻 給水處理廠課程設(shè)計(jì) 段彥婕 5 適用條件 ⑴ 水量變化不大的水廠 ⑵ 單池能力以（ ～ 為宜 水量變化不大的水廠 絮凝設(shè)備的基本要求是：原水及藥劑經(jīng)混合后，通過絮凝設(shè)備應(yīng)形成肉眼可見的大的密實(shí)絮凝體，絮凝形式較多，主要有水力攪拌式和機(jī)械攪拌式等，我國(guó)在水力絮凝池的新型池型研究上已達(dá)到較高水平。 折板絮凝池是在隔板絮凝池的基礎(chǔ)上發(fā)展的，折板絮凝池通常采用 豎流式。 本課程設(shè)計(jì)選擇 折板 板絮凝池作為絮凝構(gòu)筑物，便于加深對(duì)絮凝工藝基本原理的理解，也便于參照設(shè)計(jì)手冊(cè)運(yùn)用已有的工程經(jīng)驗(yàn)，更貼近于工程實(shí)際，也為今后實(shí)際工作打下良好的基礎(chǔ) 。 方案比較： 類別 斜管 沉淀池 平流沉淀池 優(yōu)點(diǎn) ，沉淀效率高 體積小，占地 面積 少 3 停留時(shí)間短 ，施工較簡(jiǎn)單； ，潛力大，處理效果穩(wěn)定 ，排泥效果好 缺點(diǎn) ， 抗沖擊負(fù)荷能力差 ，施工困難 區(qū)易堵塞 ， 造價(jià) 費(fèi)用 較高 ，排泥較困難 適用條件 1. 適用于各種規(guī)模凈水廠 2. 適用于冬季需要保溫的地區(qū) 3. 適用于平流沉淀池的改造挖掘 1. 適 用于 大中型凈 水廠 2. 原水含沙量大時(shí)可作為預(yù)沉池 本工程選用 平流 沉淀池。 給水處理廠課程設(shè)計(jì) 段彥婕 6 平流 沉淀池相對(duì)于其他沉淀池具有 造價(jià)低 ，沉淀效率高， 池體構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便 等特點(diǎn)。絮凝池與沉淀池之間設(shè)寬度為 1 m的過渡區(qū)，以保證水流穩(wěn)定和配水均勻。 方案比較： 類別 無閥 濾池 V型濾池 優(yōu)點(diǎn) ，能自動(dòng)沖洗 ，材料易得 ，周期長(zhǎng)，濾速高，水質(zhì)好；不會(huì)發(fā)生水力分級(jí)現(xiàn)象，使濾層含污能力提高 洗，沖洗效果好。使洗水量大大減少 缺點(diǎn) ，如鼓風(fēng)機(jī)等 ，濾料貴 適用條件 不超過 20NTU 、小 型水廠 25㎡ 不超過 20NTU 150 ㎡以上 本工程選用 無閥 濾池，采用 單層 石英砂濾料 。 重力式無閥濾池具有無大型閥門、正水頭過濾、沖洗自動(dòng)化、造價(jià)低及操作管理方便等優(yōu)點(diǎn)，因而在縣鎮(zhèn)中小型水廠中得到了廣泛的應(yīng)用。 凈水構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 根據(jù)所選定的凈水流程和構(gòu)筑物形式，分別對(duì)凈水構(gòu)筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。根據(jù)處理水量及所確定的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，計(jì)算出各構(gòu)筑物的尺寸，繪出單線草圖，用于設(shè)計(jì)計(jì)算的數(shù)據(jù)主要來自各種設(shè)計(jì)參考資料（設(shè)計(jì)手冊(cè)、教材、規(guī)范、試驗(yàn)報(bào)告給水處理廠課程設(shè)計(jì) 段彥婕 7 及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)等），并按當(dāng)?shù)貙?shí)際運(yùn)行的同類水廠的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，各單項(xiàng)構(gòu)筑物的計(jì)算方法詳見教材及有關(guān)手冊(cè)。 詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算過程參見第二部分（設(shè)計(jì)計(jì)算書）。 根據(jù)各單項(xiàng)構(gòu)筑物的尺寸進(jìn)行凈水廠的平面布置，布置時(shí)先在地形圖上進(jìn)行試布以確定較為合理的平面布置形式。平面布置要求緊湊，且要保證有一定的施工或交通間隙和留有余地。各構(gòu)筑物的位置應(yīng)考慮施工時(shí)挖填土方量小，而且挖填方基本平衡。各構(gòu)筑物間應(yīng)適當(dāng)考慮設(shè)超越管線或附屬構(gòu)筑物的可能?？傊瑑羲畯S內(nèi)各構(gòu)筑物必須因地制宜，布置緊湊，節(jié)約造價(jià)，便于維護(hù)管理，做到流程簡(jiǎn)短，連接管最短，并符合從水源到用戶的總方向上進(jìn)行布置的原則。 平面布置時(shí)，將絮凝反應(yīng)池與沉淀池合建，濾池靠近沉淀池布置，并在濾池附近留出堆砂和翻砂的場(chǎng)地，清水池放 置在了地形較低的地方，并埋入地下，上留覆土 。將二泵房卡進(jìn)清水池布置。加藥間和加氯間分別放在靠近絮凝池和濾池的地方。藥劑倉庫面積按 1530 天最大藥劑量計(jì)算。加氯間和 氯 庫設(shè)在水廠主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向。 水廠內(nèi)的管線有生產(chǎn)管線 、排水管線、生產(chǎn)消防管線、加藥加氯管等，各管線管徑格局計(jì)算確定。其中自用水管供應(yīng)生活用水建筑、加氯間、濾池反沖洗用水、以及供應(yīng)消防用水。 廠內(nèi)道路通向一般建筑物，設(shè)人行道，采用碎石、爐渣、繪圖路面。通向倉庫、修理車間、堆砂場(chǎng)、泵房時(shí)，設(shè)車行道，寬度采用 ，轉(zhuǎn)彎半徑 6m，縱坡不大于 3%m,采用瀝青混凝土路面。 水廠設(shè)置圍墻，廠內(nèi)考慮充分綠化，設(shè)有樹木和草地。 平面布置詳見圖紙。 在水處理工藝流程中，各構(gòu)筑物間水流應(yīng)盡量保持用重力流。 本工程設(shè)計(jì)同樣使構(gòu)筑物間水流為重力流形式，各凈水構(gòu)筑物的標(biāo)高結(jié)合地形圖上地形坡度確定，根據(jù)各構(gòu)筑物間連接管道和構(gòu)筑物內(nèi)的水頭損失計(jì)算確定高程。凈水構(gòu)筑物間連接管道斷面由設(shè)計(jì)手冊(cè)要求的流速范圍計(jì)算確定，并適當(dāng)給水處理廠課程設(shè)計(jì) 段彥婕 8 考慮水量發(fā)展，留有發(fā)展余地。連接管線水頭損失根據(jù)水力學(xué)公式計(jì)算確定，估算時(shí)采用手冊(cè)所列的數(shù)據(jù)范圍之間取值。 高程具體計(jì)算詳見設(shè)計(jì) 計(jì)算書，高程布置詳見圖紙。 管徑（ mm） 流速（ mm/s） 構(gòu)筑物內(nèi)部水損（ m） 構(gòu)筑物間水損（ m） 配水井 配水井 — 混合 池 DN300 機(jī)械 混合 池 混合 池 — 絮凝池 DN300 折板 絮凝池 絮凝池進(jìn)入過渡區(qū) 平流 沉淀池 沉淀池 — 濾池 DN3