【文章內(nèi)容簡介】 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：可供選擇的凈水工藝流程適用條件原水→簡單處理（如用篩網(wǎng)隔慮）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、沉淀或澄清一般進水懸浮物含量應小于20003000mg/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1）一般可用于濁度和色度低的湖泊水或水庫水處理。2）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→調(diào)蓄預沉、自然預沉或混凝預沉→混凝沉淀或澄清→過濾→消毒高濁度水二級沉淀（澄清），適用于含砂量大，砂峰持續(xù)時間較長時，預沉后原水含砂量可降低到1000mg/L以下。根據(jù)北江的水質(zhì)條件，本設(shè)計采用一般常規(guī)的凈水處理工藝， 其凈水工藝流程如下：混凝劑 消毒劑 原水 混合 絮凝池 沉淀池 濾池 清水池 二級泵站 混凝劑和消毒劑的選擇混凝階段所處理的對象，主要是水中懸浮物和膠體雜質(zhì)，是水處理工藝的一個重要環(huán)節(jié)其完善程度對后續(xù)工藝如沉淀、過濾影響很大。其選擇應符合以下基本要求：混凝效果好、對人體無害、使用方便、貨源充足、價格低廉。水處理工程常用混凝劑如下表名稱硫酸鋁硫酸亞鐵（綠礬）三氯化鐵聚合氯化鋁（PAC）（又名 堿式氯化鋁）化學式對水溫和PH的適性適用于 20℃～40℃；PH=～，主要去除水中懸浮物；PH=～，處理濁度高、色度低的水；適用于堿度和濁度高、PH=～；受溫度影響小不大受溫度影響，適用于PH=～溫度適應性強，適用于PH=～使用條件一般都可適用，原水須有一定堿度；處理低溫低濁水時，絮凝效果差，絮凝效果差，投加量大時，有剩余和，影響水質(zhì)處理低濁度水時，效果好于鋁鹽；不適于色度高和含鐵量高的水；使用時，一般要把轉(zhuǎn)化成適用于高濁度原水，剛配制的水溶液溫度高適用于低濁、高濁、和污染的原水特點腐蝕性較小價格低，絮凝體易沉淀，易腐蝕溶液池，因此需有溶液池防銹涂料；絮凝體比重大，易下沉，易溶解，雜質(zhì)少；對金屬和混凝土腐蝕極大；操作方便；腐蝕性較小；應用較普遍；經(jīng)過比較，本設(shè)計選擇堿式氯化鋁（）（10%）作為水處理用混凝劑，另外堿式氯化鋁本身無害，據(jù)全國各地使用情況，凈化后的生活用水一般符合國家飲用水水質(zhì)衛(wèi)生標準，所以選擇堿式氯化鋁作為水處理混凝劑是一個較好的選擇。各消毒劑性能性 名稱能液氯、漂白粉二氧化氯臭氧消毒殺菌優(yōu)良（HOCl）優(yōu)良優(yōu)良滅病毒優(yōu)良（HOCl）優(yōu)良優(yōu)良滅活微生物效果第三位第二位第一位PH值影響消毒效果隨PH值增大而減小，PH=7時，消毒效果最好PH影響較小，PH7時較有效Ph值影響小，PH值小時，剩余臭氧殘留較久在管網(wǎng)中的剩余消毒作用有比液氯有更長的剩余消毒時間無，需補加氯國內(nèi)應用情況廣泛在城市水廠中極少應用較少接觸時間30min1 min數(shù)秒至10min適用條件極大多數(shù)水廠用氯消毒，漂白粉只適用于小水廠原水中有機物如酚污染嚴重時，須在現(xiàn)場制備，直接應用制水成本高，適用于有機污染嚴重的情況。因無持續(xù)消毒作用，在進入管網(wǎng)的水中還需加少量氯消毒綜合各方面因素考慮，本設(shè)計選擇液氯為消毒劑：其在國內(nèi)外應用最廣，除消毒外，還起氧化作用；加氯操作簡單，價格低，且在管網(wǎng)中有持續(xù)消毒殺菌作用。在給排水處理過程中原水與混凝劑，助凝劑等藥劑的充分混合是使反應完善，從而使得后處理流程取得良好效果的最基本條件?；旌鲜侨〉昧己眯跄Ч闹匾疤?，影響混合效果的因素很多，如藥劑的品種、濃度、原水溫度、水中顆粒的性質(zhì)、大小等?；旌显O(shè)備的基本要求是藥劑與水的混合快速均勻。同時只有原水與藥劑的充分混合，才能有效提高藥劑使用率，從而節(jié)約用藥量，降低運行成本?；旌系姆绞街饕泄苁交旌?、水力混合、水泵混合以及機械混合等。由于水力混合難以適應水量和水溫等條件變化，且占地大，基建投資高；水泵混合設(shè)備復雜，管理麻煩；機械混合耗能大，維護管理復雜；相比之下，管式靜態(tài)混合器是處理水與混凝劑、助凝劑、消毒劑實行瞬間混合的理想設(shè)備,管式混合具有占地極小、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。它是有二個一組的混合單元件組成，在不需外動力情況下，水流通過混合器產(chǎn)生對分流、交叉混合和反向旋流三個作用，混合效益達9095%，本設(shè)計采用管式靜態(tài)混合器對藥劑與水進行混合。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。類 型特點適用條件隔板式絮凝池往復式優(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)折處釩花易破碎水量大于30000m3/d的水廠；水量變動小者回轉(zhuǎn)式優(yōu)點：絮凝效果好，水頭損失小，構(gòu)造簡單，管理方便；缺點：出水流量不宜分配均勻，出口處宜積泥水量大于30000m3/d的水廠；水量變動小者；改建和擴建舊池時更適用旋流式絮凝池優(yōu)點：容積小，水頭損失較?。蝗秉c：池子較深，地下水位高處施工較難，絮凝效果較差一般用于中小型水廠折板式絮凝池優(yōu)點：絮凝效果好，絮凝時間短，容積較??；缺點：構(gòu)造較隔板絮凝池復雜，造價高流量變化較小的中小型水廠網(wǎng)格絮凝池優(yōu)點：絮凝效果好，水頭損失小，絮凝時間短；缺點：末端池底易積泥根據(jù)以上各種絮凝池的特點以及實際情況并進行比較，本設(shè)計選用回轉(zhuǎn)式隔板絮凝池。常見各種形式沉淀池的性能特點及適用條件見如下的各種形式沉淀池性能特點和適用條件。 各種形式沉淀池性能特點和適用條件表型式性能特點適用條件平流式優(yōu)點： 可就地取材，造價低；操作管理方便，施工較簡單；適應性強，潛力大，處理效果穩(wěn)定； 帶有機械排泥設(shè)備時，排泥效果好缺點： 不采用機械排泥裝置，排泥較困難機械排泥設(shè)備，維護復雜；占地面積較大 一般用于大中型凈水廠；原水含砂量大時作預沉池豎流式優(yōu)點： 排泥較方便一般與絮凝池合建，不需建絮凝池；占地面積較小缺點： 上升流速受顆粒下沉速度所限，出水流量小，一般沉淀效果較差；施工較平流式困難一般用于小型凈水廠；常用于地下水位較低時輻流式優(yōu)點： 沉淀效果好；有機械排泥裝置時，排泥效果好；缺點： 基建投資及費用大；刮泥機維護管理復雜，金屬耗量大；施工較平流式困難 一般用于大中型凈水廠；在高濁度水地區(qū)作預沉淀池斜管（板）式優(yōu)點：沉淀效果高；池體小，占地少缺點：斜管（板）耗用材料多，且價格較高；排泥較困難 宜用于大中型廠 宜用于舊沉淀池的擴建、改建和挖槽原水經(jīng)投藥、混合與絮凝后，水中懸浮雜質(zhì)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。設(shè)計采用斜管沉淀池。相比之下，平流式沉淀池雖然具有適應性強、處理效果穩(wěn)定和排泥效果好等特點，但是，平流式占地面積大。而且斜管沉淀池因采用斜管組件，使沉淀效率大大提高，處理效果比平流沉淀池要好。常見濾池的性能特點如下表濾池名稱優(yōu)點缺點多層濾料濾池含污能力大，可采用較大的流速，能節(jié)約反沖洗用水，降速過濾水質(zhì)較好，但只有三層濾料、雙層濾料適用大中型水廠缺點是濾料不易獲得且昂貴管理麻煩，濾料易流逝且沖洗困難易積泥球，需采用助沖設(shè)備虹吸濾池無需大型閥門，無需沖洗水塔、沖洗水泵，不會出現(xiàn)負水頭現(xiàn)象池深大，一般在5m左右，沖洗效果不穩(wěn)定無閥濾池節(jié)省大型閥門，造價低，沖洗完全自動，管理方便池體結(jié)構(gòu)復雜，濾料裝卸困難，高程布置困難移動罩濾池池體結(jié)構(gòu)簡單，無需沖洗水箱，無大型閥門，管件少自動控制和維修較復雜普通快濾池有成熟的運行經(jīng)驗運行可靠，采用的砂濾料，材料易得價格便宜，沖洗效果好管配件及閥門較多，操作較復雜雙閥濾池優(yōu)缺點與普通快濾池基本相同且減少了2只閥門，相應得降低了造價和檢修工作量，但必須增加形成虹吸得抽氣設(shè)備。V型濾池優(yōu)點：1）、較好地消除了濾料表層、內(nèi)層泥球，具有截污能力強，濾池過濾周期長，反沖洗水量小特點?？晒?jié)省反沖洗水量40～60%，降低水廠自用水量，降低生產(chǎn)運行成本。 2）、不易產(chǎn)生濾料流失現(xiàn)象，濾層僅為微膨脹，提高了濾料使用壽命，減少了濾池補砂、換砂費用。 3）、采用粗粒、均質(zhì)單層石英砂濾料，保證濾池沖洗效果和充分利用濾料排污容量，使濾后水水質(zhì)好。根據(jù)設(shè)計資料，綜合比較選用目前較廣泛使用的V型濾池。四 設(shè)計說明及設(shè)計計算書 水廠設(shè)計水量的計算 居民生活用水量Q1Q1=qNf (m3/d) 式中：q——最高日生活用水定額，取220L/capd； N——設(shè)計年限內(nèi)計劃人口數(shù)， f——自來水普及率（100%）。 Q1=200140000100%=30800 m3/d 生產(chǎn)企業(yè)（工業(yè)）用水Q2Q2=800+1000+600+700+800+800+1000+800+600+400+600+400+6000+10000=24500 m3/d第三產(chǎn)業(yè)用水Q3Q3=90%30800=27720m3/d 澆灑道路和綠化用水量Q4 據(jù)《給水工程》為（1%～3%）（Q1+ Q2+ Q3），本設(shè)計取2%。 Q4=2%(30800+44500+27720)=16604 m3/d 未預見水量和漏失水量Q5據(jù)《給水工程》為（15%～25%）（Q1+ Q2+ Q3），本設(shè)計取20%。Q5=20%(30800+44500+27720)=20604 m3/d所以最高日用水量為QdQd= Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=30800+24500+27720+16604+20604=106348 m3/d（同理可得遠期最高日用水量Q=127783m3/d）最高時用水量Qh= Qd6%=1063486%=6381 m3/h最高日平均時用水量QTQT= =4431 m3/h 時變化系數(shù) = ——最高日最高時用水量；——最高日平均時用水量；=6381/4431=6 水廠設(shè)計流量水處理構(gòu)筑物的生產(chǎn)能力，應以最高日供水量加水廠自用水量進行設(shè)計，并以水質(zhì)最不利情況進行校核。水廠自用水量主要用于濾池沖洗和澄清池排泥等方面。城鎮(zhèn)水廠只用水量一般采用供水量的5%—10%，本設(shè)計取5%，則設(shè)計處理量為：Q=Qd =106348m3/d= 混凝劑的配制和投加 1 投加方法 混凝劑投加方法有濕投和干投，干投應用較少，本設(shè)計采用濕投方法。 2 混凝劑的調(diào)制方法 混凝劑采用濕投時，其調(diào)制方法有水力、機械攪拌法。水力法一般用于中小型水廠，機械法可用于大中型水廠。本設(shè)計采用機械方法調(diào)制。 3 溶液池容積W1= = m3, m3 a——混凝劑的投加量mg/L Q——處理的水量m3/h b——溶液濃度，取10% n——每日調(diào)制次數(shù)，一般不超過三次 W1——溶液池容積m3 溶液池采用矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)置2個，每個容積為W1（一備一用），以便交替使用，保證連續(xù)投藥。單池設(shè)計尺寸LBh=(m)。高度中包括，,置于室內(nèi)地面上。 有效容積W== m3 滿足要求。池旁設(shè)工作臺。底部設(shè)置DN100mm放空管，采用硬聚氯乙烯塑料管。池內(nèi)壁用環(huán)氧樹脂進行防腐處理。沿池面接入藥劑稀釋采用給水管DN60mm，按1h放滿考慮。 4 溶解池容積