【正文】 1 第 一 篇 凈水廠設(shè)計(jì)說明書 第一章 總論 第一節(jié) 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 一 設(shè)計(jì)任務(wù) 水量為 94000m3/d 的凈水廠設(shè)計(jì) 。凈水廠水處理工藝流程及凈水構(gòu)筑物（或設(shè)備）的類型和數(shù)量。要求作出兩套方案。進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，推出最佳方案。 ，并在計(jì)算書上繪制凈水工藝有關(guān)的一系列草圖。 ，建筑物及各種管渠等總體布置。 ，高程圖，以及 構(gòu)筑物詳圖。 ，說明書。 二 設(shè)計(jì)要求 ，選擇工藝流程，進(jìn)行技術(shù)比較，推出最佳方案。 。 （ 1： 100~1： 500） 4 凈水廠工藝流程高程布置圖 。 2 第二節(jié) 基本資料： ： 萬米 3/日 ： 項(xiàng)目 數(shù)量 項(xiàng)目 數(shù)量 濁度 300~800 度 總硬度（以 CaCO3計(jì)） 200 毫克 /升 色度 10 度 氯化鈉 21 毫克 /升 PH ~ 硝酸鹽 10 毫克 /升 細(xì)菌總數(shù) 12021 個(gè) /升 鐵 毫克 /升 大腸桿菌 8500 個(gè) /升 溶解性總固體 500 毫克 /升 臭和味 略有 耗氧量 毫克 /升 ：氣溫（月平均）：最高 30176。，最低 6176。 主導(dǎo)風(fēng)向：西北 ：地下 米 ： 5 米（清水池底標(biāo)高為 米） 5 公里 第二章 總體設(shè)計(jì) 第一節(jié) 凈水 廠廠址選擇 3 凈水廠一般應(yīng)設(shè)在工程地質(zhì)條件較好、地下水位底、 承載力較大、濕陷性等不高、巖石較少的地層，以降低工程造價(jià)和便于施工。水廠還應(yīng)考慮防洪措施，同時(shí)盡量把水廠設(shè)在交通方便、靠近電源的地方，以利于施工管理和降低輸電線路的造價(jià)。 廠址選擇有兩種方案。本設(shè)計(jì)從廠址的選擇著手，設(shè)計(jì)方案。 水廠設(shè)置在取水構(gòu)筑物附近 1．優(yōu)點(diǎn)：水廠和取水構(gòu)筑物可集中管理，節(jié)省水廠的自用水輸送費(fèi)用并便于沉淀池排泥和濾池沖洗水排除，特別對濁度特別高的水源而言。 2．缺點(diǎn)：從水廠到輸水管道口徑要增大，管道承壓較高，從而增加了輸水管道的 造價(jià)，特別是城市用水量逐時(shí)變化系數(shù)較大時(shí)及輸水管道較長時(shí)，或需在主要用水區(qū)增設(shè)配水廠，凈化后的水由水廠送至配水廠，再由配水長送入管網(wǎng)，這樣也增加了給水系統(tǒng)的設(shè)施和管理工作。 兩個(gè)方案廠址均在取水點(diǎn) . 第二節(jié) 處理流程 一 方案Ⅰ： 水源 → 泵站 → 管式靜態(tài)混合器→ 折板絮凝池 → 斜管沉淀池 → 虹吸濾池 → 加濾 → 清水池 → 吸水井 → 二泵站 → 用戶 混凝劑采用： 3eFCl ，管式靜態(tài) 混 合 器 消毒劑采用：液氯消毒，濾后加氯，加氯機(jī)加氯 二 方案Ⅱ： 4 水源 → 泵站 → 管式靜態(tài)混合器 → 脈沖澄清 → 移動罩沖洗濾池 → 加濾 消毒 → 清水池 → 吸水井 → 二泵站 → 用戶 混凝劑采用：聚合氯化鋁 消毒劑采用：液氯消毒，濾后加氯，加氯機(jī)加氯 兩方案都是把廠選在城市管網(wǎng)附近。 三 方案比較： 方案Ⅰ 方案Ⅱ 混凝 折板絮凝池 優(yōu)點(diǎn)： 1 流態(tài)接近推流型 ,水力條件 好，水頭損失 小， 2 絮凝時(shí)間較短 3 池子體積小 4 絮凝效果好 缺點(diǎn)： 1 構(gòu)造復(fù)雜 2 板間距小 ,安裝維修困難 3 折板費(fèi)用較高 脈沖澄清 優(yōu)點(diǎn)： 1 機(jī)械設(shè)備較為簡單 2 混合充分 ,布水均勻 3 池深較淺 ,便于布置 缺點(diǎn)： 1 需要一套真空設(shè)備 ,較為復(fù)雜 ,設(shè)備故障時(shí)，效果將受影響 2 操作管理要求較高 ,排泥不好時(shí)影響處理效果 3. 對原水水質(zhì)水量適應(yīng)性差 斜管沉淀池 優(yōu)點(diǎn)： 1 增加沉淀面積， 占地 5 沉淀 面積小 2 沉淀效率高，池子容積小， 沉淀時(shí)間短 缺點(diǎn)： 1 藥耗略高 2 運(yùn)行管理水平要求較高 過濾 虹吸 濾池 優(yōu)點(diǎn)： 1 含污能力高，出水水質(zhì)穩(wěn)定 2 不需大型閥們 3 不需另設(shè)反沖洗水塔(泵 ) 4 管理方便 ,易于自動化 5 不出現(xiàn)負(fù)水頭現(xiàn)象 6 單池面積小 缺點(diǎn) :1 土建結(jié)構(gòu)復(fù)雜 2 池深大 ,反沖洗效果不宜控制 3 等速過濾 ,水質(zhì)不如 減速過 移動罩沖洗濾池 優(yōu)點(diǎn) :1 造價(jià)低 ,池深淺 2 能自動連續(xù) 運(yùn)行 , 不需另設(shè)反沖洗水塔 (泵 ) 3 節(jié)約用地 ,節(jié)約用電 缺點(diǎn) :1 設(shè)移動沖洗設(shè)備 ,對機(jī)械加工材質(zhì)要求較高 2 起始濾速高 ,因而濾池平均設(shè)計(jì)濾速不宜過高 3 罩體與隔墻間的密封要求較高 6 四 方案的確定 從技術(shù)先進(jìn)性而言 ,方案Ⅰ中的折板絮凝池是格板絮凝池的發(fā)展和改進(jìn) , 絮凝效果更好 ,是一種新工藝 . 斜管沉淀池是淺池沉淀理論的具體應(yīng)用 ,是對傳統(tǒng)沉淀 工藝一次突破 . 從技術(shù)可靠性而言 , 方案Ⅱ中的 移動罩沖洗濾池的罩體與隔墻間的密封一旦失效 , 濾池?zé)o法 反沖洗 . 經(jīng)濟(jì)上定性比較 , 方案Ⅱ中的脈沖澄清在工藝上相當(dāng)與方案Ⅰ中的折板絮凝池和 斜管沉淀池 ,很明顯 方案Ⅱ的占地面積小于方案Ⅰ的占地面積 . 但由于設(shè)在取水點(diǎn)附近 ,不屬于工商業(yè)區(qū)人口密度小 ,地價(jià)不高 ,兩個(gè)方案在征地費(fèi)用上差別不大 . 從技術(shù)和經(jīng)濟(jì) 方面綜合考慮 , 方案Ⅰ是最優(yōu)方案 第三章 方案Ⅰ的說明 第一節(jié) 藥劑投配設(shè)備的設(shè)計(jì) 一、藥劑選擇： 根據(jù)原水的 水質(zhì)水溫和 PH 值的情況，選用混凝劑為 3eFCl ，投加濃度為 15％，最大投加量為 40（ mg/l） 。 濾 消毒 采用液氯消毒 優(yōu)點(diǎn)：具有余氯持續(xù)消毒作用，價(jià)格或成本較底，操作簡單，投量準(zhǔn)確，不需要龐大的設(shè)備 7 優(yōu)點(diǎn)：凈化效率高、用藥量少、出水濁度低、色度小，過濾性能好，溫度適應(yīng)性高， PH 值使用范圍寬（ PH=5~9）。操作方便，腐蝕性小，勞動條件好，成本較低。采用計(jì)量泵濕式投加，不需要加助凝劑。 二、藥劑配制及投加方式的選擇： 混凝劑的投加分干投與濕投法兩種。本設(shè)計(jì)采用后者。采用計(jì)量泵投加。 第二節(jié) 混合設(shè)備的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中采用 管式靜態(tài)混合器 ，故不單獨(dú)設(shè)構(gòu)筑物 。 第三節(jié) 反應(yīng)設(shè)備的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用 折板絮凝池 。 折板絮凝池 能與沉淀池在構(gòu)造上很好的結(jié)合，容易使沉淀池進(jìn)水的配水達(dá)到均勻， 折板絮凝池能適用于各種水量和不同原水水質(zhì)條件 . 主要設(shè)計(jì)參數(shù)： 折板絮凝池分 2 座 反應(yīng)時(shí)間： 采用 14 分鐘。 水深 H= 8 設(shè)計(jì)尺寸：取 2 組反應(yīng)池，每 座 反應(yīng)池分 3 格絮凝段 ，每 座 尺寸 L179。 B=20179。 ，反應(yīng)池超高 。 第四節(jié) 沉淀設(shè)備的設(shè)計(jì) 沉淀工藝是指在重力作用下懸浮固體從水中的分離過程。沉淀工藝之所以被廣泛應(yīng)用主要是 由于沉淀截留的污泥量大，而且構(gòu)筑簡單，管理方便以及經(jīng)常費(fèi)用低。對于懸浮物質(zhì)含量較多的原水，沉淀則是凈水中必不可少的手段。 在一般情況下，沉淀池在整個(gè)凈水工藝中擔(dān)負(fù)著去除 80~90%的懸浮固體。 本設(shè)計(jì)中采用 斜管沉淀池 。 斜管沉淀池 是凈水廠設(shè)計(jì)中技術(shù)較先進(jìn) 的一種沉淀方式，它既可作濾前沉淀處理，也可用作預(yù)沉或最終沉淀處理。 主要設(shè)計(jì)指標(biāo)的選用： ：當(dāng)混凝沉淀時(shí)， 斜管沉淀池 的沉淀時(shí)間應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)水溫等，參照相似條件下的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn) 取 。當(dāng)原水以色度或有機(jī)質(zhì)為主時(shí)，或?qū)Φ蜏厮某恋?，沉淀時(shí)間應(yīng)適當(dāng) 增長；當(dāng)原水以淤泥質(zhì)為主，且濁度適中時(shí)，沉淀時(shí)間應(yīng)適當(dāng)縮短；沉淀時(shí)池深較淺的話應(yīng)選用較短的沉淀時(shí)間。當(dāng)因布置困難而選用較低水平流速時(shí)，由于沉淀池的體積利用系數(shù)可能降低，因而宜適當(dāng)增加沉淀時(shí)間。 9 2. 表面負(fù)荷率：表面負(fù)荷率又稱溢流率，是理想沉淀池決定沉淀效率的唯一指標(biāo)。表面負(fù)荷率應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)的濁度來取。 ：水平流速的提高，有利于沉淀池體積的利用，減少短流的影響，由紊動引起的絮凝作用也可以得到加強(qiáng)，但水平流速的提高也使水流因紊動而攜帶顆粒的作用增強(qiáng)，當(dāng)流速很大時(shí)，還會造成對池底沉泥的沖刷。理想沉 淀池的水平流速應(yīng)以控制池底沖刷的速度為上限。目前認(rèn)為《規(guī)范》中規(guī)定的水平流速為 520mm/s偏小，建議設(shè)計(jì)按 1025mm/s 范圍選用。 Re 及佛魯?shù)聰?shù) Fr：雷諾數(shù)及佛魯?shù)聰?shù)都是反映水流狀態(tài)的指標(biāo)。雷諾數(shù)是判斷水流屬于層流還是紊流的指標(biāo)，雷諾數(shù)小于 500 水流處于層流；大于 2021 水流處于紊流；大多數(shù) 管沉淀池斜 雷諾數(shù)為 2040 之間。 Fr 數(shù)越大，慣性力的作用越大，抵御干擾的能力越強(qiáng)，水流也穩(wěn)定， 斜管沉淀池 中水力半徑的變化范圍很小，因此 Fr 數(shù)實(shí)際上很大程度決定于水平流速。 ： 分兩組沉淀 池， 斜管沉淀池 尺寸： L179。 B=20179。 第五節(jié) 過濾 過濾就是懸浮液流經(jīng)過多孔介質(zhì)或?yàn)V網(wǎng)進(jìn)行固液分離的過程，大多數(shù)過濾工藝采用粒料層過濾。最常用的粒料為快濾池，它的主要目的是去除濁度。 本設(shè)計(jì)中采用 虹吸 濾池 。 10 ：強(qiáng)制濾速是指一個(gè)或兩個(gè)濾池檢修時(shí)，其他濾池在超過正常負(fù)荷下的濾速，在濾池面積和個(gè)數(shù)決定后，應(yīng)以強(qiáng)制濾速進(jìn)行校核；如果強(qiáng)制濾速過高，設(shè)計(jì)濾速應(yīng)適當(dāng)降低或?yàn)V池個(gè)數(shù)適當(dāng)增加。濾池個(gè)數(shù)多，沖洗效果好，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，強(qiáng)制濾速較低，但單位面 積濾池造價(jià)增加。當(dāng)濾池總面積小于 30 米 2，一般采用 2 個(gè)濾池；當(dāng)濾池總面積為 30100 米 2，一般采用 34 個(gè)；當(dāng)濾池總面積為 150 米 2，一般采用 56 個(gè)濾池；當(dāng)濾池總面積為 200 米 2，一般采用 68 個(gè)；當(dāng)濾池總面積為 300 米 2以上，采用 10 個(gè)以上。濾池平面形狀可為正方形或矩形。一般情況下，單池面積小于 30 米 2，長寬比為 1： 1； 單池面積大于 30 米 2，長寬比為 ： ： 1； 濾池高度包括超高（ 米），濾層上水深（ 米），濾料層厚度（一般單層砂濾池為 米左右）、承托層厚度（約 米）等，總高度一般為 米。 管廊設(shè)置：管廊設(shè)置應(yīng)力求緊湊，簡捷，要留有設(shè)備管配件等安裝、維修等的必要空間；要有良好的防水、排水、通風(fēng)、照明設(shè)備；濾池?cái)?shù)少于 5 個(gè)， 宜采用單行排列，管廊位于濾池一邊；超過5 個(gè)者，宜采用雙行排列，管廊位于兩排濾池中間。后者布置較緊湊，但管廊通風(fēng)、采光不如前者，檢修也不太方便。 設(shè)計(jì)中應(yīng)注意：濾池底部應(yīng)設(shè)排空管，其入口處設(shè)隔柵，池底坡度約為 ，坡向排空管；每個(gè)濾池上宜裝設(shè)水頭損失 計(jì)或水位