【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 事故校核 校核基本數(shù)據(jù) 計(jì)算公式： 柯?tīng)枺蹇斯? I=λ*V^2/(*g*D) ^=*lg[k/(*D)+(Re*λ^)] Re=V*D/ν 計(jì)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(diǎn) 22: 節(jié)點(diǎn)流量 (L/s): 節(jié)點(diǎn)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(diǎn) 21 ,壓力 (m): 自由水頭最低 15 ,自由水頭 (m): 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 第 5 章 水廠工藝設(shè)計(jì) 給水處理廠規(guī)模及流程 給水處理廠的設(shè)計(jì)規(guī)模 給水處理廠的設(shè)計(jì)規(guī)模按近期最高日設(shè)計(jì)流量計(jì)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(jì)水量、設(shè) 計(jì)規(guī)模等因素，通過(guò)調(diào)查研究，參考相似水廠的設(shè)計(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(guò)濾 —— 消毒 —— 用戶 （ 2）原水 —— 混合 —— 過(guò)濾 —— 消毒 —— 用戶 適用于原水濁度低（一般在 50 度以下，短時(shí)間內(nèi)一般不超過(guò) 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(guò)濾 —— 消毒 —— 用戶 當(dāng)原水濁度較高、含砂量較大時(shí)，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(guò)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(jī)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(jì)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(hào) 項(xiàng)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 張獻(xiàn)濤：中山市 給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)（Ⅰ） 22 6 總硬度 mg當(dāng)量 /L 280 20 220 150 7 細(xì)菌總數(shù) 個(gè) /mL 50000 8 大腸菌群 個(gè) /升 140 9 藻類 個(gè) /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(gè)固定的范圍內(nèi)，并不存在 Fe、 Mn 過(guò)量等問(wèn)題，所以選擇常規(guī)地表水處理工藝 1 即可達(dá)到預(yù)期效果： 原水 —— 混合 —— 絮凝沉淀或澄清 —— 過(guò)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(duì)人體健康無(wú)害；使用方 便；貨源充足，價(jià)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(duì)水溫和 PH的適性 適用于 20 ℃～40℃； PH=～ 時(shí)，主要去除水中懸浮物； PH=～ 時(shí)，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(qiáng)，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(shí)，絮凝效果差，絮凝效果差，投加量大時(shí)，有剩余?3Al 和 ?24SO ，影響水質(zhì) 處理低濁度水時(shí)，效果好于鋁鹽； 不適于色度高和含鐵量高的水； 使用時(shí)，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 特點(diǎn) 腐蝕性較小 價(jià)格低，絮凝 絮凝體比重 操作方便； 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 體易沉淀，易腐蝕溶液池，因此需有溶液池防銹涂料； 大，易下沉，易溶解，雜質(zhì)少； 對(duì)金屬和混凝土腐蝕極大； 腐蝕性較??； 應(yīng)用較普遍； 據(jù)設(shè)計(jì)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(wú)害，據(jù)全國(guó)各地使用情況，凈化后的生活用水一般符合國(guó)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(gè)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(jì)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(jì)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(jì)量設(shè)備：主要有轉(zhuǎn)子流量泵、電磁流量泵、苗嘴、計(jì)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(jì)量泵投加等方式。 本設(shè)計(jì)選用計(jì)量泵投加：計(jì) 量準(zhǔn)確，可以實(shí)現(xiàn)自控。 計(jì)量泵水流方向溶液池 圖 51 計(jì)量泵投加 張獻(xiàn)濤：中山市 給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)（Ⅰ） 24 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(shí)，消毒效果最好 PH 影響較小， PH7 時(shí)較有效 Ph值影響小， PH值小時(shí)，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(zhǎng)的剩余消毒時(shí)間 無(wú)，需補(bǔ)加氯 國(guó)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(shí)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(jī)物如酚污染嚴(yán)重時(shí)，須在現(xiàn)場(chǎng)制備，直接應(yīng)用 制水成本高，適用于有機(jī)污染嚴(yán)重的情況。因無(wú)持續(xù)消毒作用，在進(jìn)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(jì)選擇液氯為消毒劑：其在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最廣，除消毒外，還起氧化作用；加氯操作簡(jiǎn)單，價(jià)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(jī) 加氯機(jī)用以保證消毒安全和計(jì)量準(zhǔn)確。加氯機(jī)臺(tái)數(shù)按最大加氯量選用，至少安裝 2 臺(tái)，備用臺(tái)數(shù)不少于一臺(tái)。 在氯瓶與加氯機(jī)之間宜有中間氯瓶，以沉淀氯氣中的雜質(zhì)，萬(wàn)一加氯機(jī)發(fā)生事故時(shí)，中間氯瓶還可以防止水流入氯瓶。 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 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(jìn)行設(shè)計(jì)，使藥劑與水進(jìn)行恰當(dāng)、急劇充分的混合。一般混合時(shí) 間 10～ 30s，混合方式基本分為兩大類：水力混合和機(jī)械混合。水力混合簡(jiǎn)單，但不能適應(yīng)流量的變化；機(jī)械混合可進(jìn)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(diǎn)及使用 方 式 特 點(diǎn) 及 使 用 條 件 管式混合 管道混合 混合簡(jiǎn)單，無(wú)需另建混合設(shè)施，混合效果不穩(wěn)定，流速低時(shí)，混合不充分 靜態(tài)混合器 構(gòu)造簡(jiǎn)單 ，無(wú)運(yùn)動(dòng)設(shè)備，安裝方便，混合快速均勻；當(dāng)流量降低時(shí)，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(dòng)力，但使用腐蝕性藥劑時(shí)，對(duì)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(jī)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(jì)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(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，構(gòu)造簡(jiǎn)單、安裝方便、維修費(fèi)用低。又由于水廠運(yùn)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 張獻(xiàn)濤：中山市 給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)（Ⅰ） 26 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(guò)混合器時(shí)，將被單元體多次分割，改向并形成渦流，達(dá)到混合目的。 澄清池 設(shè)計(jì)中選擇機(jī)械攪拌澄清池代替絮凝沉淀設(shè)備。 因?yàn)闄C(jī)械澄清池有以下優(yōu)點(diǎn)： 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(guò)濾 在常規(guī)水處理過(guò)程中，過(guò)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(guò)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(guó)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。 現(xiàn)在正在國(guó)內(nèi)逐漸推廣應(yīng)用，很多大中型水廠擴(kuò)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(huì)發(fā)展，從節(jié)水、過(guò)濾效果考慮，設(shè)計(jì)中采用 V型濾池。 機(jī)械攪拌澄清池 本設(shè)計(jì)按照不加斜板進(jìn)行，考慮以后加斜板，計(jì)算過(guò)程中對(duì)進(jìn)水、出水。集水等案2Q 進(jìn)行校核。機(jī)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? =+= 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 第二絮凝室高度為： 1H =Q? 1t / 1? = . 導(dǎo)流室 導(dǎo)流室內(nèi)導(dǎo)流板截面積： 2A = 1A = ㎡ 導(dǎo)流室面積： 2? = 1? = ㎡ 導(dǎo)流室內(nèi)徑： 2D =? ?? )4(4 2221 AD ??