【導(dǎo)讀】本次畢業(yè)設(shè)計來源于工程實例，系湖北省宜城市供水工程。取水工程設(shè)計、凈水廠設(shè)計、二級泵房設(shè)計和輸配水管網(wǎng)的計算。說明書和設(shè)計計算書兩部分組成。擬建水廠的規(guī)模是120200m3/d。采用的處理流程為：。濾池→清水池→送水泵房→城市管網(wǎng)。本設(shè)計選用堿式氯化鋁為混凝劑，液氯為消毒劑。水廠出水水質(zhì)要求達到《生?；铒嬘盟l(wèi)生標準》。公頃，綠化面積約占總面積的45%，力爭創(chuàng)建一個清新怡人的現(xiàn)代化水廠。flocculatingtank→Tubesettler→V-filter→Clearancepond→Secondarypumping

　　

【正文】 以及各泵的利用情況。取水泵房布置采用圓形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，以此節(jié)約用地，根據(jù)布置原則確定各尺寸間距及長度，選取吸水管路和壓水管路的管路配件，各輔助設(shè)備之后，繪制得取水泵站平面圖及取水泵站立體剖面圖各一張。設(shè)計取水泵房時，在土建結(jié)構(gòu)方面應(yīng)考慮到河岸的穩(wěn)定性，在泵房的抗浮、抗裂、抗傾覆、防滑波等方面均應(yīng)有周詳?shù)挠嬎恪Ｔ?施工過程中，應(yīng)考慮到爭取在河道枯水位時施工，要搶季節(jié)，要有比較周全的施工組織計劃。在泵房投產(chǎn)后，在運行管理方面必須很好地使用通風(fēng)、采光、起重、排水以及水錘防護等設(shè)施。此外，取水泵站由于其擴建比較困難，所以在新建給水工程時，可以采取近遠期結(jié)合，對于本例中，對于機組的基礎(chǔ)、吸壓水管的穿插嵌管，以及電氣容量等我們應(yīng)該考慮到遠期擴建的可能性，所以用遠期的容量及揚程計算。 一級泵房采用矩形單行布置，長 39m，寬 15m，泵房井底標高 。 20 近期采用三臺 24SA18A 型單級雙吸臥式離心泵，兩用一備，遠期增加同型號離心泵一臺。土建按遠期建造，設(shè)備安裝到近期。 為了減少泵房深度，節(jié)省土建費用，水泵采用自吸式取水。 21 第四 章 凈 水 廠工程設(shè)計 凈水工藝的比較與選擇 城鎮(zhèn)水廠凈水處理的目的是去除原水中懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、細菌、病毒以及其他有害成分，使凈化后水質(zhì)滿足生活飲用水的要求。 生活飲用水水質(zhì)應(yīng)符合下列要求： （ 1）水中不得含有病原微生物。 （ 2）水中所含化學(xué)物質(zhì)及放射性物質(zhì)不得危害人體健康。 （ 3）水的感官性狀良好。 根據(jù)本設(shè)計取水點水源水質(zhì)和生活飲用水水質(zhì)標準。 常見凈水工藝概述 給水處理工藝中主要的單元工藝有曝氣（氣提）、混凝沉淀、過濾、化學(xué)沉析、離子交換、膜處理、化學(xué)氧化及消毒、吸附以及生物處理等。 表 41 為各凈水單元對各種不同污染物去除效果的分析，可作為凈水工藝選擇的參考。 表 41 凈水單元對各種不同污染物去除效果的分析 污染物種類 曝氣和氣提 混凝沉淀或DAF過濾 欲涂層過濾 石灰軟化 化學(xué)氧化和消毒 膜處理 離子交換 吸附 納濾 反滲透 電滲析 陰離子 陽離子 粒狀活性炭 粉末狀活性炭 活性氧化鋁 第一類污染物 無機物 銻 砷（ +3） Xo xo 砷（ +5） 鋇 鈹 22 鎘 鉻 鉻 氰化物 氟化物 鉛 汞（無機） 硝酸鹽 亞硝酸鹽 硒（ +4） 硒（ +6） 有機物 揮發(fā)性有機物 合成有機物 農(nóng)藥 /除草劑 溶解性有機碳 第二類污染物和引起感官問題的物質(zhì) 硬度 鐵 Xo xo 錳 xo Xo 總?cè)芙夤腆w 氯化物 硫酸鹽 鋅 色度 嗅、味 DAF—— 氣浮 X—— 對該污染物使用的工藝 XO—— 一般是腐蝕產(chǎn)物，采用控制腐蝕的處理優(yōu)于用水處理工藝去除。 23 表給出一般水源工藝流程參考。 表 42 一般水源凈水工藝流程選擇參考 凈水工藝流程 適用條件 1 原水 —— 混凝沉淀或澄清 —— 過濾 —— 消毒 一般進水濁度不大于 20203000NTU，短時間內(nèi)可達 500010000NTU 2 原水 —— 接觸過濾 —— 消毒 進水濁度不大于 25NTU，水質(zhì)較穩(wěn)定且無藻類繁殖 3 原水 —— 混凝沉淀 —— 過濾 —— 消毒（洪水期） 原水 —— 自然預(yù)沉 —— 接觸過濾 —— 消毒（平時） 水溪河流，水質(zhì)經(jīng)常清晰，供水時含泥砂量較高 4 原水 —— 混凝 —— 氣浮 —— 過濾 —— 消毒 經(jīng)常濁度較低，短時間不超過 100NTU 5 原水 —— （調(diào)蓄預(yù)沉或自然預(yù)沉或混凝預(yù)沉） ——混凝沉淀或澄清 —— 過濾 —— 消毒 高濁度水二級沉淀（澄清）工藝，適用于含砂量大，沙峰持續(xù)時間較長的原水處理 6 原水 —— 混凝 —— 氣浮 —— 過濾 —— 消毒 原水 —— 混凝 —— 沉淀 —— 過濾 —— 消毒 經(jīng)常濁度較低，采用氣浮澄清；供水期濁度較高時，則采用沉淀工藝 方案 1 以地表水作為水源時，處理工藝流程中通常包括混合、絮凝、沉淀或澄清、過濾及消毒。工藝流程如圖： 源水→混凝劑投入混合→絮凝沉淀→過濾→消毒→清水池→二泵站→用戶 (澄清） 方案 2 當(dāng)原水濁度較低（一般在 50 度以下），不受工業(yè)廢水污染且水質(zhì)變化不大者，可省略混凝沉淀（或澄清）構(gòu)筑物，原水采用雙層濾料或多層濾料池直接過濾，也可在過濾前設(shè)一微絮凝池，稱微絮凝過濾。工藝流程如圖： 源水→混凝劑投入混合→直接過濾→消毒→清水池→二泵站→用戶 高分子助凝劑 方案 3 當(dāng)原水濁度較高、含沙量大時，為了達到預(yù)期的混凝沉淀（或澄清）效果，減少混凝劑用量，應(yīng)增設(shè)預(yù)沉池或沉砂池， 工藝流程如圖： 源水→預(yù)沉池或沉砂池→混凝劑投入混合→絮凝沉淀→過濾→消毒→清水池→二泵站→用戶 （澄清） 本設(shè)計以地表水為水源，水源水質(zhì)較好，少許異臭味，所以采用工藝流程如圖： 源水→混凝劑投入混合→絮凝沉淀→過濾→消毒→清水池→二泵站→用戶 ?24 藥劑的 比較與 選擇 混凝劑的選擇與投 加 （ 1） 精制硫酸鋁 Al3(SO4)218H2O 制造工藝復(fù)雜，水解作用緩慢；含無水硫酸鋁 50%— 52%；適用于水溫為20— 40℃ 。 當(dāng) PH=47 時，主要去除有機物； PH=— 時，主要去除懸浮物；PH=— 時，處理濁度高，色度低（小于 30 度）的水。 （ 2） 粗制硫酸鋁 Al3(SO4)218H2O 制造工藝簡單，價格低；設(shè)計時，含無水硫酸鋁一般可采用 20%— 25%；含有 20%— 30%不溶物，其他同精制硫酸鋁 （ 3） 硫酸亞鐵 FeSO47H2O 絮體形成較快，沉淀時間短；使用于堿度高、濁度高， PH=，混凝作用好，但原水色度較高時不宜采用；當(dāng) PH 較低時，常用氯氧化物使鐵氧化成三價，腐蝕性較高 （ 4） 三氯化鐵 FeCl36H2O 不受水溫影響，絮體大，沉淀速度快，效果好。易溶解，易混合，殘渣少。 對金屬（尤其對鐵）腐蝕性大，對混凝土亦腐蝕，對塑料會因發(fā)熱而引起變形。 原水 PH=— 之間為宜，當(dāng)原水堿度不足時應(yīng)加適量石灰；處理低濁水時效果不顯著 （ 5） 聚合氯化鋁簡稱 PAC 凈化效率高，用藥量少，出水濁度低，色度小，過濾性能好，原水濁度高時尤為顯著。溫度適應(yīng)性高， PH 值使用范圍寬（ PH=5— 9），因而可調(diào) PH 值。 操作方便，腐蝕性小，勞動條件好，成本低。 （ 6） 聚丙烯酰胺又名三號絮凝劑，簡寫 PAM 處 理高濁度水池效果顯著，既可保證水質(zhì)，又可減少混凝劑用量和沉淀池容積，目前被認為是處理高濁水最有效的絮凝劑之一，適當(dāng)水解后，效果提高，常與其他混凝劑配合使用或作助凝劑，其單體丙烯酰胺有毒，用于飲用水凈化應(yīng)控25 制用量 。 根據(jù)原水的 pH 和濁度選擇聚合氯化鋁（ 26[ ( ) ]n n mAl OH Cl ?簡寫 PAC） ,其特點為： 凈化效率高，用藥量少，出水濁度低、色度小，過濾性能好，原水濁度高時尤為顯著；溫度適應(yīng)性高， pH 值使用范圍寬（ pH=5~9），因而可調(diào) pH 值；操作方便，腐蝕性小，勞動條件好；成本低。 投藥與計量設(shè)備 的選擇與設(shè)計 投加與提升設(shè)備 （ 1） 水泵投加，采用計量泵投加，不需另設(shè)計量設(shè)施 [1]。采用耐酸水泵加轉(zhuǎn)子流量計投加 [1]，一般用于投藥量交大是。 （ 2）水射器投加，采用水射器投加，設(shè)備簡單，使用方便，但水射器效率較低，且易磨損 [1]。 （ 3）重力投加，將溶液池架高，利用重力將藥液投入水泵壓水管或混合設(shè)施入口，這種頭家方式安全可靠，但溶液池位置較高。 計量設(shè)備 投藥計量方式主要由孔口計量、定量投藥箱、轉(zhuǎn)子計量和計量泵計量，一般新建采用計量泵自動投加計量。孔口計量也 是常用的一種計量方式。 根據(jù)本凈水工程，選擇計量泵投加。 采用耐腐蝕隔膜計量泵，型號 25— FYS— 16 選用三臺，兩用一備。 25— FYS— 16 型耐腐蝕隔膜計量泵參數(shù)：流量為 ~，揚程為 18~，轉(zhuǎn)速為 2900r/min,配套電機功率 ，生產(chǎn)廠為上海匯豐耐腐蝕性泵制造公司。 混合設(shè)備選擇 與設(shè)計 混合設(shè)備基本分為兩大類：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，但需增加混合設(shè)26 備和維修工作。詳見下表 [1]： 表 43 混合設(shè)備的比較 方式 特點及使用條件 管 式 混 合 管道混合 混合簡單，無需建混合設(shè)施，但混合效果不穩(wěn)定，流速低時混合不充分。 靜態(tài)混合器 構(gòu)造簡單，無運動部件，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，不需增加混合設(shè)施，節(jié)省動力，但使用腐蝕性藥劑時對水泵有腐蝕作用 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)模的水廠，但需要增加混合設(shè)備和維修工作 綜合本 給 水工程的特點，選擇靜態(tài)混合器。 管式靜態(tài)混合器是在管道內(nèi)設(shè)置多節(jié)固定葉片，使水流成對分流，同時產(chǎn)生渦旋反向旋轉(zhuǎn)及交叉流動，從而獲得混合效果，這種混合器的總分流數(shù)將按單體的數(shù)量成幾何級數(shù)增加，這一作用成為成對分流，此外，因單體具有特殊的空穴，可使水流產(chǎn)生撞擊而將混凝劑向各向擴散，這稱為交流混合，它有助于增強成對分流的效果。在紊流狀態(tài)下，各個單體的兩端產(chǎn)生旋窩，這種漩渦反響旋流更增強了混合效果，因此，這種混合器的每一單體同時發(fā)生分流，交流和旋窩三種混合作用，混合效果好。 管式態(tài)混合器的管徑為 DN800mm，實際流速 v=。 水頭損失 h=米，小于 ，符合設(shè)計要求， G 值為 。 GT 值為 。 絮凝池選擇 與設(shè)計 絮凝池形式的選擇和設(shè)計參數(shù)的采用，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)和相似條件下的運行經(jīng)驗或通過試驗確定 絮凝池設(shè)計應(yīng)使顆粒有充分接觸碰撞的機率，又不致使已形成的較大絮粒破碎，因此在絮凝過程中速度梯度 G 或絮凝流速應(yīng)逐漸由大到小。 絮凝池要有足夠的絮凝時間，根據(jù)絮凝形式的不同，絮凝時間也有區(qū)別，一般宜在 10~30min 之間，低濁、低溫水宜采用較大值。 常用絮凝池設(shè)計要點及特點詳見于下表 [1]： 27 表 44 不同形式絮凝池比較 方式 優(yōu)缺點 適用條件 隔 板 絮 凝 池 往復(fù)式 優(yōu)點： ，施工方便 缺點： 2．水頭損失較大 4．出水流量不易分配均勻 30000m3/d 的水廠 2．水量變動小 回轉(zhuǎn)式 優(yōu)點： ，管理方便 缺點：出流水量不易分配均勻 30000m3/d 的水廠 折板絮凝池 優(yōu)點： 缺點： 復(fù)雜 ， 水量變化影響絮凝 水量變化不大的水廠 方式 優(yōu)缺點 適用條件 網(wǎng)格（柵條）絮凝池 優(yōu)點： 缺點：水量變化影響絮凝效果 ~ 萬m3為宜 機械攪拌絮凝池 優(yōu)點： 、水量的變化 缺點：需機械設(shè)備和經(jīng)常維修 大小水量均適用，并適應(yīng)水量變動較大的水廠 28 綜合本 給 水工程 誰知特點 選擇網(wǎng)格絮凝池。 網(wǎng)格絮凝池是應(yīng)用紊流理論的絮凝池，