【文章內容簡介】 設計要點：1）進水間的設計① 進水孔的設計 當河流水位變幅在 6m以上，一般設置兩層進水孔，側面進水孔不得小于，頂面進水孔不得小于 。 取水構筑物進水孔上緣在設計最低水位下的淹沒深度：頂面進水時，不得小于 ，側面進水時不得小于 。上層進水孔的上緣應在洪水位以下。② 進水孔上格柵的設計 柵條厚度或直徑一般采用 10mm，柵條間靜距小型取水構筑物一般為 30～ 50mm，中型取水構筑物一般為 80～120mm。過柵流速有冰絮時為 ～ ；無冰絮時為～ 。格柵的阻塞面積應按 25%考慮。格柵面積按以下公式計算： 式中 F0—進水孔或格柵面積， m2。 Q進水孔的設計流量， m3/s。 V0進水孔設計流速， m/s。 K1—柵條引起的面積減少系數(shù)： b為柵條凈距， s為柵條厚度（或直徑） K2格柵阻塞系數(shù)，采用 失一般采用 ～ 。③ 格網(wǎng)的設計 平板式格網(wǎng)的阻塞面積應按 50%考慮，通過流速不應大于 。 平板式格網(wǎng)的面積可按下式計算： 式中 F1 平板格網(wǎng)的面積， m3。 Q通過格網(wǎng)的流量， m3/s。 V1通過格網(wǎng)流速，一般采用 ～ ； K1網(wǎng)絲引起的面積減少系數(shù)： K2格網(wǎng)阻塞后面積減少系數(shù)，一般采用 ； ε水流收縮系數(shù)，一般采用 ～ 。 通過平板格網(wǎng)的水頭損失，一般采用 ～ 。 旋轉格網(wǎng)的有效過水面積（即水面以下的格網(wǎng)面積）可按下式計算：式中 F2旋轉格網(wǎng)有效過水面積， m2。 v2過網(wǎng)流速，一般采用 ～ ； K2格網(wǎng)阻塞系數(shù)，一般采用 ； K3由于框架引起的面積減少系數(shù)，采用 ，其余符合同平板式格網(wǎng)。 旋轉格網(wǎng)在水下的深度當為網(wǎng)外或網(wǎng)內雙側進水時，可按下式計算： 式中 H—格網(wǎng)在水下部分的深度， mm； B—格網(wǎng)寬度， m。 F2—旋轉格網(wǎng)有效過水面積， m2； R—格網(wǎng)下部彎曲半徑，目前使用的標準濾網(wǎng)的 R值為 。 當為直流進水時，水流通過旋轉格網(wǎng)的水頭損失一般采用 ～ 。④ 吸水室的設計⑤ 排泥、沖洗啟閉及起吊設備2）取水泵房的設計① 水泵的選擇② 泵房的平面布置③ 泵房的高程布置 當泵房在渠道邊時，為設計最高水位加 ； 當泵房在江河邊時，為設計最高水位加浪高，再加 ，必要時上應增設防止浪爬高的措施。④ 泵房的抗浮、防滲① 取水頭部的形式及適用條件② 取水頭部的設計與計算 頂向進水時，不小于 ；側向進水時，不小于 ；虹吸進水時，一般不宜小于 ，當水體封凍時，可減至 。 進水孔的流速：有冰絮時為 ～ ，無冰絮時為 ～ 。進水管有自流管、進水暗渠、虹吸管等。四 .江河移動式取水構筑物（ 1）適用條件1）水位變化幅度在 10～ 40m，漲落速度小于 2m/h的江河水取水；2）臨時供水的取水構筑物或允許斷水的永久性取水構筑物；3）投資受到限制，難以修建固定式取水構筑物時。（ 2）取水位置的選擇 浮船式取水構筑物的位置，應選擇在河岸較陡和停泊條件良好的地段。1）河岸有適宜的坡度（ 20176?！?60176。）河床較穩(wěn)定，無明顯的沖刷或淤積痕跡，離供水點較近，水質較好，施工方便之處。2）設在水流平緩，風浪小，河道平直，水面開闊，漂浮物少，無冰凌的河段上，應避開大急流、頂沖和大風浪區(qū)，應與航道保持一定距離。3）盡量避開河漫灘和淺灘地段。（ 3）浮船和水泵設置（ 4）連絡管和輸水管1）連絡管① 階梯式連接 ② 搖臂式連接2）輸水管（ 1）適用條件1）水位變化幅度在 10～ 35m，漲落速度小于 2m/h的江河中取水；2）作為永久性取水構筑物；3）水位變化幅度大且水流急、風浪大，不宜用浮船取水時；4）受牽引設備限制，每部泵車的取水流量小于 10萬 m3/d。5)取水河道漂浮物少、無冰凌、無船只碰撞可能。（ 2）取水位置的選擇1）宜選擇在河岸地質條件較好，岸坡穩(wěn)定的位置。2）宜選擇在岸坡傾角為 10176。～ 28176。的地段。3）應選在凹岸的順直河段上，主流近岸，水深足夠，避免設在回水 區(qū)或凸岸，以防淤積。（ 3）泵車的位置 （ 4）坡道的設置（ 5）輸水斜管 一般一部泵車設置一條輸水管。（ 6）牽引設備 （ 7）安全設備五 .湖泊、水庫取水構筑物、水庫的特征、水庫取水構筑物位置的選擇（ 1）隧洞式取水和引水明渠取水（ 2）分層取水的取水構筑物（ 3）自流管式取水構筑物六 .山區(qū)淺水河取水構筑物（ 1）水量和水位變化幅度較大（ 2）水質變化異常劇烈（ 3）河床由砂、鵝卵石或巖石組成（ 4）北方某些地方潛流時間長取水量所占的比例要大，要能抬高水位或從底部取水，要具有防止顆粒堵塞的措施。（ 1）低壩式取水構筑物1）固定式低壩取水2）活動式低壩取水（ 2）低欄柵取水構筑物七 .海水取水構筑物（ 1）海水具有腐蝕性（ 2）海洋生物的影響（ 3）潮汐和波浪的影響（ 4）泥沙淤積（ 1）引水渠或自流管取水（ 2）岸邊式取水（ 3）潮汐式取水? 第四章 給水處理? ? 一 .給水水質指標? 二 .水質標準? 三 .給水處理的基本方法與基本工藝 ? ? 一 .膠體的基本性質? 二 .鋁鹽鐵鹽混凝劑在水中的反應? 三 .水的混凝機理與混凝過程? 四 .混凝劑與助凝劑? 五 .混合設備? 六 .絮凝反應池? 七 .影響混凝效果的因素? ? 一 .顆粒沉淀特性? 二 .理想沉淀池特性分析? 三 .沉淀池的基本結構與基本設計參數(shù)? 四 .沉淀池? 五 .澄清? 六 .氣浮? ? 一 .過濾原理? 二 .濾池的運行? 三 .濾料? 四 .濾池的基本構造五 .濾池? ? 一 .消毒概論? 二 .氯消毒? 三 .二氧化氯消毒? ? 一 .含鐵含錳地下水? 二 .地下水除鐵除錳原理? 三 .地下水除鐵除錳工藝與設備? ? 一 .軟化與除鹽概述? 二 .藥劑軟化法? 三 .離子交換法? 四 .膜分離法除鹽與純水生產的基本方法? ? 一 .水廠的廠址選擇? 二 .設計步驟與設計原理? 三 .水廠工藝流程與主要處理構筑物的選擇四 .水廠平面與高程布置五 .水廠生產過程監(jiān)測與自動控制? ? 一 .給水水質指標? ? （ 1）濁度 （ 2）懸浮物 （ 3）臭和味 ? ? （ 1）雜質或污染物質的單項指標? （ 2）無機特性的綜合指標? （ 3）有機污染物的綜合指標? ? ? 二 .水質標準? ? （ 1）飲用水水質項目大為增加，從原 35項增加到 96項? （ 2）把檢測項目分為常規(guī)檢測項目（ 34項）和非常規(guī)檢測項目（ 62項）? （ 3）提高了對濁度的要求? （ 4）在飲用水常規(guī)檢測項目中增加了耗氧量（高錳酸鹽指數(shù)）：耗氧量（以 O2計）不超過3mg/L，特殊情況下不超過 5mg/L。? （ 5）在無機物、有機物單項項目的選擇和限制的確定上，既借鑒國外標準（ WHO、歐盟、美國），又考慮中國國情。? （ 6）重視消毒劑和消毒副產物的危害，從原有的 1項，增加到 13項。? （ 7）對部分原有項目的限制提出更嚴格的要求，共 4項：濁度、鉛、鎘、四氯化碳。? （ 8）增加了糞性大腸菌群的項目。? ? ? （ 1）地表水環(huán)境質量標準 （ 2）其他水質標準三 .給水處理的基本方法與基本工藝（ 1）去除顆粒物 方法有：混凝、沉淀、澄清、氣浮、過濾、篩濾（格柵、篩網(wǎng)、微濾機、濾網(wǎng)濾芯過濾器等）、膜分離（微濾、超濾）、沉砂（粗大顆粒的沉淀）、離心分離（旋流沉砂）（ 2）去除、調整水中溶解（無機）離子、溶解氣體的處理方法 處理方法有：石灰軟化、離子交換、地下水除鐵除錳、氧化還原、化學沉淀、膜分離（反滲透、納濾、電滲析、濃差滲析等方法）、水質穩(wěn)定（水中溶解離子的平衡，防止結垢和腐蝕等，詳見本書第五章）、除氟（高氟水的飲用水除氟）、氟化（低氟水的飲用水加氟）、吹脫（去除游離二氧化碳、硫化氫等）、曝氣（充氧）、除氣（鍋爐水除氧等）等（ 3）去除有機物的處理方法 方法有：粉狀炭吸附、原水曝氣、生物預處理、臭氧預氧化、高錳酸鉀預氧化、過氧化氫預氧化、預氯化、臭氧氧化、活性炭吸附、生物活性炭、膜分離、大孔樹脂吸附（用于工業(yè)純水、高純水制備中有機物的去除）等（ 4）消毒方法 方法有：氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒、紫外線消毒、電化學消毒、加熱消毒等（ 5）冷卻方法 飲用水處理的工藝分成：（ 1）飲用水常規(guī)處理工藝 （ 2）在飲用水常規(guī)處理工藝的基礎上，增加預處理和（或）深度處理的飲用水處理工藝 （ 3）其他特殊處理工藝? ? 一 .膠體的基本性質? ? 水中雜質按其顆粒大小，可以分成為溶解物、膠體顆粒和懸浮物三大類。? ? ? 分散顆粒 溶解物 膠體顆粒 懸浮物 顆粒尺寸 1～ 100nm(或100nm)(或 1um)典型物質 無機離子、小分子有機物等細小黏土顆粒、高分子有機物、腐質酸、病毒、細菌等黏土、粉砂、細菌等溶液體系 真溶液（透明） 膠體溶液（混濁）? 二 .鋁鹽鐵鹽混凝劑在水中的反應? ? Al3++H2O→ Al(OH)2++H+? Al(OH)2++H2O→ Al(OH)2++H+? Al(OH)2++ H2O→ Al(OH)3↓+H+? ? 2[Al(OH)]2+→ [Al2(OH)2]4++ 2H2O? 三 .水的混凝機理與混凝過程? ? （ 1）壓縮雙電層 （ 2）吸附電中和 （ 3）吸附架橋（ 4）沉淀物的卷掃或網(wǎng)捕? ? 在水處理中，混凝的工藝過程實際上分為 “凝聚 ”與 “絮凝 ”兩個過程，對應的工? 藝或設備稱為 “混合 ”與 “反應 ”。? （ 1）凝聚? 在水處理工藝中，凝聚主要指加入混凝劑后的化學反應過程（膠體的脫穩(wěn)）和? 初步的絮凝過程。? （ 2）絮凝? 絮凝是指細小礬花逐漸長大的物理過程。（ 1）速度梯度 令式中 G—速度梯度， s1。 du—相鄰兩水層中水流（顆粒）同向運動的速度差； dy—相鄰兩水層垂直與水流方向和距離。 推導 G的計算公式：式中： F—兩層水流間的摩擦阻力； A—兩層水流間的接觸面積 μ—水的動力粘度式中 p—對單位體積水體的攪拌功率， W/m3。得（ 2）速度梯度計算對于機械攪拌，對單位容積水體的攪拌功率為 :式中 N—電機功率， KW。 η1――攪拌設備機械效率，約為 ； η2――傳動系統(tǒng)的效率， ～ ； η總 ――總效率， ～ 。對于水力攪拌，水流對液體所作的功即為水流的水頭損失。 式中 Q—流量， m3/s。 水的密度（約為 1000kg/m3） h—流過水池的水頭損失， m。 T—水力停留時間， s。 g—重力加速度， 。混凝過程的動力學控制參數(shù)如下：對于混合池： G=500～ 1000s1 T=10～ 30對于絮凝反應池： G=20～ 70s1 GT=104～ 105? 四 .混凝劑與助凝劑? ? （ 1）硫酸鋁? Al2O3的含量不小于 ％，液體產品中 Al2O3的含量不小于 ? ％，適宜 PH值為 ～ 8，最佳范圍 ～ 。? （ 2）聚合氯化鋁? [Al2(OH)nCl6n]m,式中 m 為聚合度，通常 m≤10， n＝ 3～ 5。? Al2O3的含量不小于 32％和 29％，液體產品 Al2O3的含量不小于 12％和? 10％，適宜 PH值為 5～ 9。? （ 3）三氯化鐵 PH值的適應范圍（ 5～ 11）? （ 4）硫酸亞鐵? （ 5）聚合硫酸鐵? 化學式為 [Fe2(OH)n(SO4)3n/2]m,式中 n2,m=f(n)。 PH值范圍為? 5～ 11，最佳范圍 6～ 9。? （ 6）其他? 復合式藥劑，如聚合鋁鐵，聚合鋁硅，混凝復合藥劑? ? （ 1）活化硅酸? （ 2）聚丙烯酰胺 （ 3）石灰 （ 4）其他? ? （ 1）投加量確定? （ 2）投配系統(tǒng) ? （ 3）混凝藥劑投加的自動控制? 1）數(shù)學模型法 2）現(xiàn)場模擬試驗法 3）特性參數(shù)控制法? 五 .混合設備? 混合時間一般 10～ 30s，速度梯度 500～ 100