【文章內(nèi)容簡介】 (mm): 最小管徑 (mm): 最大流速 (m/s): 最小流速 (m/s): 水壓最低點 21 ,壓力 (m): 自由水頭最低 21 ,自由水頭 (m): 事故校核 校核基本數(shù)據(jù) 計算公式： 柯爾－勃洛克公式 I=λ*V^2/(*g*D) ^=*lg[k/(*D)+(Re*λ^)] Re=V*D/ν 計算溫度： 15 ，ν = 局部損失系數(shù)： 管網(wǎng)事故校核結(jié)果特征參數(shù) 水源點 22: 節(jié)點流量 (L/s): 節(jié)點壓力 (m): 最大管徑 (mm): 最小管徑 (mm): 最大流速 (m/s): 最小流速 (m/s): 水壓最低點 21 ,壓力 (m): 自由水頭最低 15 ,自由水頭 (m): 中山市給水工程擴大初步設(shè)計（Ⅰ） 22 第 5 章 水廠工藝設(shè)計 給水處理廠規(guī)模及流程 給水處理廠的設(shè)計規(guī)模 給水處理廠的設(shè)計規(guī)模按近 期最高日設(shè)計流量計算，為（ 1+5% ）47748=50000 3m /d（其中 5%為水廠自用水量） 處理廠工藝流程的選擇 給水處理廠工藝流程的確定，應(yīng)根據(jù)水源水質(zhì)和《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) GB5749— 85》及《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》、水廠所在地區(qū)的氣候情況、設(shè)計水量、設(shè)計規(guī)模等因素，通過調(diào)查研究，參考相似水廠的設(shè)計運行經(jīng)驗，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。 地表水常用處理工藝： （ 1）原水 —— 混合 —— 絮凝沉淀或澄清 —— 過濾 —— 消毒 —— 用戶 （ 2）原水 —— 混合 —— 過濾 —— 消毒 —— 用戶 適用于原水濁度低（一般在 50 度以下，短時間內(nèi)一般不超過 100 度），且水源未受污染的情況。此種情況下，濾料應(yīng)采用雙層或多層，并且考慮適當(dāng)采用高分子混凝劑。 （ 3）原水 —— 預(yù)沉池或沉砂池 —— 混合 —— 絮凝沉淀或澄清 —— 過濾 —— 消毒 —— 用戶 當(dāng)原水濁度較高、含砂量較大時，宜采用此種方法，用以減少混凝劑用量而增設(shè)預(yù)沉池或沉砂池。 （ 4）原水 —— 生物氧化 —— 混合 —— 絮凝沉淀或澄清 —— 過濾 —— 消毒 —— 用戶 適用于微污 染水源，采用生物氧化預(yù)處理工藝，以去除水中有機物及氨氮。 水處理工藝的確定 表 51 河流特征 水位 水面標(biāo)準(zhǔn)m 流量sm/3 流速 m/s 設(shè)計頻率 % 保證率 % 最高水位 3000 2 常水位 25 2300 最低水位 20 1400 95 表 52 水質(zhì)資料 編號 項目 單位 分析結(jié)果 備 注 最高 最低 月平均最高 月平均最低 1 水溫 ℃ 29 3 23 5 2 臭和味 少 許 3 色度 少 許 4 渾濁度 mg/L 800 30 400 800 5 PH 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 23 6 總硬度 mg當(dāng)量 /L 280 20 220 150 7 細菌總數(shù) 個 /mL 50000 8 大腸菌群 個 /升 140 9 藻類 個 /升 2800 10 其他指標(biāo) 合格 根據(jù)河流特征（表 51）和水質(zhì)資料（表 52）知其地表水水源水位變化不大，色度較 穩(wěn)定，濁度硬度能穩(wěn)定在一個固定的范圍內(nèi)，并不存在 Fe、 Mn 過量等問題，所以選擇常規(guī)地表水處理工藝 1 即可達到預(yù)期效果： 原水 —— 混合 —— 絮凝沉淀或澄清 —— 過濾 —— 消毒 —— 用戶 藥劑選擇及投加方式 混凝劑 混凝劑的選擇： 應(yīng)用于水處理的混凝劑應(yīng)符合以下要求：混凝效果好；對人體健康無害；使用方便；貨源充足，價格低廉。 水處理工程常用混凝劑如表 53： 表 53 水處理工程常用混凝劑 名稱 硫酸鋁 硫酸亞鐵（綠礬） 三氯化鐵 聚合氧化鋁（ PAC）（又名 堿式氧化鋁） 化學(xué)式 OHSOAl 2342 18)( ? OHFeSO 24 7? OHFeCl 23 6? ? ?mnnClOHAl ?62 )( 對水溫和 PH的適性 適用于 20 ℃～40℃； PH=～ 時，主要去除水中懸浮物； PH=～ 時，處理濁度高、色度低的水； 適用于堿度和濁度高、PH=～ 的水； 受溫度影響小 不大受溫度影響，適用于PH=～ 溫度適應(yīng)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?3Al 和 ?24SO ，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 ?2Fe 轉(zhuǎn)化成 ?3Fe 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 中山市給水工程擴大初步設(shè)計（Ⅰ） 24 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??； 應(yīng)用較普遍； 據(jù)設(shè)計資料中提供的混凝劑：硫酸鋁、三氯化鐵（ 45%）、堿式氯化鋁（ 10%） ，以及表 53 常用混凝劑性質(zhì)比較，選擇堿式氯化鋁（ ? ?mnnClOHAl ?62 )( ）（ 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(biāo)準(zhǔn)，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。 2 混凝劑投加量的確定 據(jù)原水渾濁度 最高值 800 mg/L 以及混凝劑投加量參考值（表 54）確定設(shè)計投加量為 mg/L 表 54 混凝劑投加量參考值 原水濁度 =100 200 300 400 600 800 1000 混凝劑 投加量（ mg/L） 硫酸鋁 三氯化鐵 12 堿式氯化鋁 10 23 3 混凝劑的投加方式 混凝劑的投加設(shè) 備包括計量設(shè)備、藥液提升設(shè)備、投藥箱、必要的水封箱以及注入設(shè)備等，投藥設(shè)備由投加方式確定。 （ 1）計量設(shè)備：主要有轉(zhuǎn)子流量泵、電磁流量泵、苗嘴、計量泵等，其中苗嘴適用于人工控制，其他既可人工，也可自控。 （ 2）投加方式：主要有泵前投加、高位溶液池重力投加、水射器投加、計量泵投加等方式。 本設(shè)計選用計量泵投加：計量準(zhǔn)確，可以實現(xiàn)自控。 計量泵水流方向溶液池 圖 51 計量泵投加 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 25 水流方向原水管加藥管 圖 52 藥劑注入管道方式 消毒劑 消毒劑的選擇 表 55 各消毒劑性能 名性 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(yīng)用情況 廣泛 在城市水廠中極少應(yīng)用 較少 接觸時間 30min 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(yán)重時，須在現(xiàn)場制備，直接應(yīng)用 制水成本高，適用于有機污染嚴(yán)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(yīng)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。 （二）加氯裝置 —— 加氯機 加氯機用以保證消毒安全和計量準(zhǔn)確。加氯機臺數(shù)按最大加氯量選用，至少安裝 2 臺，備用臺數(shù)不少于一臺。 在氯瓶與加氯機之間宜有中間氯瓶，以沉淀氯氣中的雜質(zhì)，萬一加氯機發(fā)生事故時，中間氯瓶還可以防止水流入氯瓶。 中山市給水工程擴大初步設(shè)計（Ⅰ） 26 水處理構(gòu)筑物的選擇 混合設(shè)施 混合設(shè)施應(yīng)根據(jù)混凝劑的品種進行設(shè)計，使藥劑與水進行恰當(dāng)、急劇充分的混合。一般混合時 間 10～ 30s，混合方式基本分為兩大類：水力混合和機械混合。水力混合簡單，但不能適應(yīng)流量的變化；機械混合可 進行調(diào)節(jié)，能適應(yīng)各種流量的變化。具體采用何種混合方式，應(yīng)根據(jù)水廠工藝布置、水質(zhì)、水量、投加藥劑品種及維修條件等因素確定。 表 56 常用混合方式的主要特點及使用 方 式 特 點 及 使 用 條 件 管式混合 管道混合 混合簡單，無需另建混合設(shè)施，混合效果不穩(wěn)定，流 速低時，混合不充分 靜態(tài)混合器 構(gòu)造簡單，無運動設(shè)備，安裝方便，混合快速均勻； 當(dāng)流量降低時，混合效果下降 水泵混合 混合效果好，不許增加混合設(shè)施，節(jié)省動力，但使用腐蝕性藥劑時，對水泵有腐蝕作用。適用于取水泵房與水廠間距小于 150m的情況 機械混合 混合效果好，且不受水量變化影響，適用于各種規(guī)格 的水廠，但需增加混合設(shè)備和維修工作 本設(shè)計的混合設(shè)施采用“管式靜態(tài)混合器”，管式靜態(tài)混合器有其獨特的優(yōu)點，構(gòu)造簡單、安裝方便、維修費用低。又由于水廠運行穩(wěn)定，并不存在“流量降低，混合效果下降”的情況，所以選用管式靜態(tài)混合器（圖 54）。 管道混合單元體加藥水流方向 圖 54 管式靜態(tài)混合器 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 27 管式靜態(tài)混合器工作原理： 混合器內(nèi)安裝若干混合單元，每一混合單元有 若干固定葉片按一定角度交叉組成。水流和藥劑通過混合器時，將被單元體多次分割，改向并形成渦流，達到混合目的。 澄清池 設(shè)計中選擇機械攪拌澄清池代替絮凝沉淀設(shè)備。 因為機械澄清池有以下優(yōu)點： 比水力澄清池更能適應(yīng)流量變化處理效果較穩(wěn)定； 處理效率高，單位面積產(chǎn)水量大； 適用于處理濁度低于 50000 度的水，而原水濁度最大為 800 度，大大減小了水廠面積。 過濾 在常規(guī)水處理過程中，過濾一般是指以石英砂等粒狀濾料層截留水中懸浮雜質(zhì)，從 而使水貨的澄清的工藝過程。它是保證飲用水安全的重要措施。 濾池有多種形式，以石英砂為濾料的普通快濾池使用歷史最久。為充分發(fā)揮濾料層截留雜質(zhì)能力，又出現(xiàn)了雙層，多層及均質(zhì)濾料濾池等?，F(xiàn)在國內(nèi)水廠應(yīng)用較多較多的有普通快濾池、 V型濾池、虹吸濾池等。其中 V型濾池采用氣水反沖洗，又具又表面橫向掃洗功能，沖洗效果好，節(jié)水?，F(xiàn)在正在國內(nèi)逐漸推廣應(yīng)用，很多大中型水廠擴建改建大部分采用此種濾池，技術(shù)也日臻成熟、完善。適應(yīng)社會發(fā)展，從節(jié)水、過濾效果考慮，設(shè)計中采用 V型濾池。 機械攪拌澄清池 本設(shè) 計按照不加斜板進行，考慮以后加斜板，計算過程中對進水、出水。集水等案2Q 進行校核。機器設(shè)置兩座，則 Q=（ 1+5%） 近dQ /2=1042 3m /h （ 其中 5%為 水廠自用水量） 第二絮凝室 第二絮凝室流量： Q? = 5Q = 3m /s 第二絮凝室導(dǎo)流板截面積 1A =㎡，流速 1u = 第二絮凝室截面積： 1? =Q? / 1u =㎡ 第二絮凝室內(nèi)徑： 1D =?? )(4 11 A? = 第二 絮凝室壁厚： 1? = 第二絮凝室外徑為 ?1D = 1D +2 1? =+=