【文章內容簡介】 水點處河道岸邊地質條件好，河水深且水質 好，故采用水泵穿過堤壩直接從河道中吸水的取水方式。吸水口處設計標高為 ，吸水管長 60m，沿長每隔 10m設支撐固定。岸邊進行塊石護砌。取水管流速為 v=， 管徑為 d=300mm的鋼管。 （ 2）取水泵房 主要工程內容：水源廠在原水廠旁新建一座取水泵房，土建規(guī)模 10000m3/d，泵房 平面定為 mm ? 。 揚州大學本科生畢業(yè)設計 9 設備按 10000m3/d 規(guī)模配置，即兩臺 250S14A 離心泵，一用一備，單泵流量Q=216~342m179。/h，揚程 H=48~35m，配用電動機 Y200L4，功率 N=30kw。 取水泵房的地面標高為 ，操作平臺離地面 。取水泵房的總高都為 。在一級泵房中設 SG1 型手動單軌小車一臺，起重為 1t。 （ 3）輸水管線 取水泵站設在廠區(qū)內，出水管后鋪設兩根 ? 300 輸水鋼管接至網(wǎng)格絮凝池，距離L? 40m。輸水管流速 v=， 水力坡降為 ‰ 。 廠址選擇 廠址選擇原則 凈水廠廠址的選擇 ，應符合城市總體規(guī)劃和相關專項規(guī)劃，并根據(jù)下列因素，通過技術經(jīng)濟比較確定： （ 1） 給水系統(tǒng)布局合理； （ 2）不受洪水威脅； （ 3）有較好的廢水排除條件； （ 4）有良好的工程地質條件； （ 5）有便于遠期發(fā)展控制用地的條件； （ 6）有良好的衛(wèi)生環(huán)境，并便于設立護地帶； （ 7）少拆遷，不占或少站良田； （ 8）施工、運行和維護方便。 根據(jù)上述原則，具體廠址選在原水廠旁邊，新建一座完整的水廠。 水廠工藝流程確定 凈水工藝選擇 浦莊鎮(zhèn)二期擴 建工程方案與技術路線的選擇取決于原水水質和處理后的水質要求。只能勉強作為集中供水水源。 凈水工藝方案 浦莊鎮(zhèn)原有水廠位于太湖邊，取用太湖水。水量充足，但由于太湖水水質只能達到揚州大學本科生畢業(yè)設計 10 國家地面水環(huán)境標準的三類水體水質標準，藻類高，并含有一定的有機物。 凈水廠工藝選擇考慮的重點應是去除原水濁度、藻類及殺菌。根據(jù)上述凈水工藝分析，現(xiàn)采用預處理 +常規(guī)處理的工藝流程。本工藝的設計重點在于經(jīng)濟合理的組合構筑物、優(yōu)化設備選型，以期凈水工藝達到投資經(jīng)濟合理、運行安全可靠、節(jié)能將耗、便于運行、維護和管理的工程建設目的?，F(xiàn) 設計提出，兩種工藝方案： 方案一：太湖水 一級泵房液氯聚合鋁網(wǎng)格絮凝斜管沉淀池 無閥濾池 無閥濾池 清水池 二泵房 城市管網(wǎng)液氯液氯城市管網(wǎng)二泵房清水池普通快濾池機械攪拌澄清池聚合鋁液氯一級泵房方案二：太湖水 混合 混合設備的基本要求是，藥劑與水的混合必須均勻，混合設備種類較多，常用的有水泵混合，管式混合，機械混合。 水泵混合：混合效果較好，不易消耗動能，設備簡單，但距離太長不宜用，而本設計不存在這個問題。 管式靜態(tài)混合器： 混合效果較好，設備簡單，不需單建構筑物，但混合效果隨管道內流量的變化而變化，隨水流速度的減小而減低，故水頭損失較大。 機械混合 ： 混合效果好，且不受水量變化的影響，適用于各種規(guī)模的水廠，缺點是耗能大， 增加機械設備并且 管理維護復雜 。 本 設計采用 水泵混合。 預處理 預處理包括生物預處理和化學預處理 (1)水源廠預氧化 水源預氧化的目的主要是抑制藻類以及微生物等水生動植物在原水輸水管道內的繁殖。因此從水源廠的現(xiàn)狀環(huán)境條件看，只能選擇化學藥劑液氯或高錳酸鉀氧化劑。臭氧由于單獨在水源廠建設從經(jīng)濟上還是管理上均不適宜。所以不考慮臭氧預氧化。 揚州大學本科生畢業(yè)設計 11 (2)技術可靠性分析 液氯在國內外使用有豐富的經(jīng)驗，成本低廉，管理簡單。因此液氯對生產(chǎn)運行更有利 (3)水源安全性比較 造成致突變活性增強的主要原 因是水源水的有機物濃度較高。一般對Ⅳ類、Ⅴ類或劣Ⅴ類水體的影響更大，但是即使這樣目前國內還是將預氧化作為水質污染影響。凈水工藝運行的有效的處理工藝，而本項目的水源水質基本屬于Ⅲ類，投加液氯對水質的影響不大。 (4)運行管理 投加高錳酸鉀要嚴格控制投加量，否則出水錳含量會超過水質標準，錳含量高的水，其色度較高；當水質變化大時，高錳酸鉀投加量的控制較困難，必須運行相應的燒杯試驗。 液氯是一種有害的物質，大量泄露會對環(huán)境及周圍居民的身體健康甚至生命造成危害，但是，投加液氯是水廠常用的方法，有 著豐富的建設、管理經(jīng)驗以及安全保護措施，不會發(fā)生這些危害，也是目前普遍使用的方法。 (5)經(jīng)濟比較 高錳酸鉀預氧化的一般投加量是 ，液氯 1~2mg/L 左右。高錳酸鉀單價在14000 元 /t,液氯 2200 元 /t。 綜合以上技術分析、運行管理、實踐經(jīng)驗及生產(chǎn)安全比較，本設計在水源廠投加液氯作為預氧化劑，以抑制藻類及生物滋長，來確保原水輸水管道的安全運行。 絮凝 國內采用的絮凝形式很多，可分為機械和水力兩大類，水力絮凝又有隔板，折板，網(wǎng)格 （ 柵條 ） 等多種形式。 機械絮凝 池： 效果較好，水頭損失小，可適應水質、水量的變化，但增加了機械設備，維修工作量大。 因此 考慮水力絮凝形式 。 隔板絮凝池：適用于產(chǎn)水量大于 3 萬噸 /天的水廠，雖然 隔板反應池構造簡單，管理方便，反應效果好，但出水量不易分配均勻 。而該項目水廠產(chǎn)水量為 1 萬噸 /天，因此不選用隔板絮凝池； 揚州大學本科生畢業(yè)設計 12 折板絮凝池： 折板絮凝 池 較其它形式結構簡單，容積小，能有效地擾動水流，增加顆粒碰撞機會，絮凝效果比較穩(wěn)定，可以在較大范圍內適應原水濁度的變化，但是造價較高 ，構筑復雜； 網(wǎng)格 （柵條） 絮凝 池： 網(wǎng)格絮凝為眾多高效絮凝池中的一 種，其最大特點是絮凝時間短，占地少， 構造簡單， 投資省。 沉淀（澄清） 原水經(jīng)投藥、混合與絮凝后，水中懸浮雜質已形成粗大的絮凝體，要在沉淀池中分離出來以完成澄清的作用。 平流沉淀池 單池：處理水量一般在 2 萬噸 /天。 平流沉淀池的主要優(yōu)點是結構簡單，池深較淺，沉淀效果好，對原水水質水量變化適應性強，礬耗低，操作管理方便。 但 機械排泥設備維護較復雜，占地面積較大， 適合大規(guī)模水廠。 斜管沉淀池 ： 主要優(yōu)點是沉淀效率高，占地面積小 ，顆粒沉淀高度減少，縮短了沉淀時間；同時改善了水力時間，更有利于顆粒沉淀。 但其對原水 水質，水量變化的適應性不如平流沉淀池 ； 斜管耗用材料多，易老化，使用期有一定的年限，需定期更換了，維護費用高，礬耗也較平流沉淀池稍大 ，更適合中小規(guī)模水廠。 機械攪拌澄清池 ： 機械設備的維護管理較復雜，動力消耗較大，當水廠具有一定規(guī)模時，使用池數(shù)較多，帶來管理不便，同時圓形池數(shù)過多也帶來占地面積增加。 過濾 在常規(guī)水處理中，過濾一般是指以石英砂等粒狀濾料層截留水中懸浮雜質，從而使水獲得澄清的工藝過程。它是消毒工藝前的關鍵性處理手段，對保證出水水質具有重要的作用。 主要池型有普通快濾池，雙閥濾池，無閥 濾池，移動罩濾池，虹吸濾池和 V 型濾池等。 普通快濾池：運行管理可靠，單池面積大，池深較淺，但閥件較多，需專設沖洗設備。 V型濾池：運行穩(wěn)妥可靠，濾床含污量大、周期長、濾速高、水質好，具有氣水反洗和水表面掃洗，沖洗效果好。但土建較復雜，自動化程度較高。 雙閥濾池：有成熟的運轉經(jīng)驗，運行可靠，單池面積大，池深較淺，可采用降速過濾，水質較好。但必須設有全套沖洗設備。 揚州大學本科生畢業(yè)設計 13 虹吸濾池深度較大，單池面積小，配水均勻性差，所以適用于過濾水量為5000m3/d~50000m3/d 的水廠； 無閥濾池：多用于中小型水廠，不 用閥門，可自動過濾和沖洗，造價低；且無閥濾池適用于原水濁度經(jīng)常小于 100 度時，比較適用于太湖水的處理。 消毒 水的消毒處理是生活飲用水處理工藝中的最后一道工序，其目的在于殺滅水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致傳染病的危害。 液氯：消毒效果穩(wěn)定，余氯保持的時間較長，設備簡單，造價和運行費用低。但當加氯量較大時，能導致水味不良。 二氧化氯：消毒能力較氯強而且能在管網(wǎng)中保持很長時間，但是價格昂貴，且其主要是二氧化氯極不穩(wěn)定，氣態(tài)液態(tài)二氧化氯極易爆炸。 本設計采用液氯消毒。 序號 項目 方案一 網(wǎng)格絮凝池 +斜管絮凝池 +無閥濾池 +液氯消毒 方案二 機械攪拌澄清池 +普通快濾池 +液氯消毒 1 設備要求 較高 高 2 自控要求 一般 較高 3 操作管理 方便 較高 4 施工進度 一般 一般 5 水頭損失 較小 一般 6 反沖洗耗水量 較大 較小 7 運行維護費用 較低 較高 8 出水水質 一般 較好 9 耐沖擊負荷性能 一般 較好 10 總投資 低 一般 經(jīng)上述構筑物選型比較，方案一具有運行穩(wěn)定，結構相對簡單、運行管理方便、投揚州大學本科生畢業(yè)設計 14 資省、易于自動化，適用于小型水廠等優(yōu)點。故設計推 薦凈水工藝方案一。 水處理構筑物型式選擇確定 網(wǎng)格絮凝池 功能：原水與藥劑混合后，通過絮凝設備應形成肉眼可見的大的密實絮凝體。 主要工程內容：擴建工程建 2 座網(wǎng)格絮凝池，平面尺寸為 ，池高為 ?？偼Ａ魰r間為 。進水管選用管徑 D=250mm 鋼管，取豎井流速 v 井 =。絮凝池分為 4 段， 1~5 格為第一段，放置密網(wǎng)格，凈空尺寸為 50mm 50mm，網(wǎng)格層距。 6~9 格為第二段，放置較疏網(wǎng)格，凈空尺寸為 80mm 80mm，網(wǎng)格層距 。10~13 格為第三段，放置 2 層 100mm 100mm的疏網(wǎng)格，網(wǎng)格層距 。 14~18 格為第四段，不放置網(wǎng)格。 斜管沉淀池 功能：原水經(jīng)投藥、混合與絮凝后，水中已形成粗大的絮凝體，要在沉淀池中分離出來已完成澄清的作用。 主要工程內容：擴建工程建 2座斜管沉淀池。 采用蜂窩六邊形塑料斜管，板厚 ，內切圓直徑 d=35mm，斜長為 1000mm，斜管水平傾角θ =600。斜管沉淀區(qū)液面負荷取q=?？偼Ａ魰r間為 。沉淀池平面尺寸為 6m，池高為 。沉淀池配水區(qū)采用異 向流斜管配水。出水采用集水總渠，流速 v 為 ，集水渠寬 B 為 米。 無閥濾池 功能：以石英砂等具有孔隙的粒狀濾料層截留水中懸浮雜質，從而使水獲得澄清。 主要工程內容：為便于濾池濾料的進出，避免濾池進水管帶入空氣破壞濾池虹吸管的正常工作，現(xiàn)將普通無閥濾池設計成半敞開式。建兩組無閥濾池，每組濾池分兩格。 實際 濾速 v 為 (采用 ~ 均粒濾料 )，平均沖洗強度 q 為 15L/，沖洗歷時 t 為 5min。 每格平面尺寸為 8m，濾池總高度 ； 進水管選用管徑 DN250 鋼管，流速取 v 進 =。 揚州大學本科生畢業(yè)設計 15 兩格濾池共用一個沖洗水箱，采用一根一根 DN250 出水鋼管，查水力計算表得，v=，水力坡降 i=‰ 。 虹吸上升管管徑采用 DN400,虹吸下降管管徑采用 DN350； 虹吸輔助管管徑采用mmmm 5040 ? ，抽氣管管徑 40mm，虹吸破壞管管徑采用 20mm，強制沖洗管管徑采用32mm。 清水池 功能： 調節(jié)一級泵站供水和二級泵站供水之間的流量差值。 主要工程內容：擴建工程設 2 座清水池 ，平面尺寸 20m16m，有效水深 為 ，超高 ，則每座清水池有效容積為 31280m 。每座清水池進水管采用 DN200mm，溢流管采用 DN300mm，出水管采用 DN250mm，池頂設有 20cm~30cm的覆土。 送水泵房 功能：清水加壓送至城市供水管網(wǎng)。 主要工程內容：凈水廠新建一座送水泵房（不含吸水井），土建規(guī)模 10000m3/d，平面尺寸定為 mm ? 。 泵房內共設三臺水泵機組位，兩用一備，其中一臺采用變頻調節(jié)以適應供水水量及水壓的變化，降低能耗。水泵型號是 250S14A，單臺泵流量 Q=216~342m179。/h，揚程H=48~35m，配 Y225M— 2 電動機，功率 55kw。 泵房所在室外地坪標高 ， 二泵房室內底板標高 ， 水泵基礎高出室內地面高度 ，二泵房的地面下高度為 ，地面上高度為 ，泵房筒體高度為 。 加藥間 主要工程內容：加藥間與藥庫合建 ， 土建規(guī)模按 10000m3/d 建，總平面尺寸6m。 根據(jù)原水水質，選擇混凝劑為聚合鋁 ，最大投加量為 10mg/L。加氯間內設有 JY—Ⅱ型加藥設備，其投藥方式為 噴射器附轉子流量計。 藥庫 的儲備量按最大投藥量的 15 天用量計算，得儲備量為 486kg。 揚州大學本科生畢業(yè)設計 16 混凝劑選用聚合鋁，其特點： 絮凝體成型快，活性好，