畢業(yè)設計論文給水處理廠的設計處理水量為6萬立方米天

1、-PAGE II. z.摘 要 本設計主要是給水處理廠的設計，處理水量為6萬立方米/天，該廠的水源為地表水，水質情況良好，水庫位于該城市給水處理廠東北方向，水廠位于城市北面，原水水質其中的一些常規(guī)的檢測項目符合生活飲用水水質衛(wèi)生規(guī)（2001）的要求，需要處理的為水源的濁度、殘渣及細菌的滅活。由于水源水質良好無需預處理及深度處理，所以該水廠的處理工藝流程為常規(guī)處理工藝。即：原水混凝沉淀過濾消毒用戶。主要構筑物為：機械絮凝池、斜管沉淀池、移動罩濾池和清水池。水廠布置采用了直角型，水廠地面標高22.00米，服務水頭40-45米。關鍵詞：給水廠；低濁度；工藝流程ABSTRACTThis design

2、is the design of the main water treatment plants, water treatment for 60000 m3 / day, the water surface water, water quality for good conditions, the city water supply plant reservoir located at northeast, north of the city waterworks, raw water quality and some of the conventional detection project

3、s that ply with Life in the drinking water quality health standards (2001)requirement, Need to deal with water for the turbidity, residues and bacterial inactivated. Because the source good water quality and deep treatment without pretreatment, so the water treatment process for conventional process

4、. Namely: raw water-coagulation sedimentation and filtration, disinfection, and users. The main structures for: mechanical flocculation pool, destabilize inclined pipe, mobile cover and QingShuiChi filters. Decorate adopted orthogonal model waterworks, waterworks ground elevation 22.00 meters, servi

5、ce head 40-45 meters.KEYWORDS: Water treatment plant; Low turbidity; Process-. z.目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc10035 前 言 PAGEREF _Toc10035 1 HYPERLINK l _Toc18524 第一章 給水廠處理設計任務書 PAGEREF _Toc18524 2 HYPERLINK l _Toc28852 1.1設計題目 PAGEREF _Toc28852 2 HYPERLINK l _Toc11236 1.2工程設計背景 PAGEREF _Toc11

6、236 2 HYPERLINK l _Toc5783 1.3本給水處理廠畢業(yè)設計的主要容 PAGEREF _Toc5783 2 HYPERLINK l _Toc21821 1.4畢業(yè)設計的要求 PAGEREF _Toc21821 3 HYPERLINK l _Toc6947 第二章 給水處理工藝流程和給水處理構筑物的選擇 PAGEREF _Toc6947 5 HYPERLINK l _Toc19088 2.1設計原則 PAGEREF _Toc19088 5 HYPERLINK l _Toc5744 2.2廠址選擇 PAGEREF _Toc5744 5 HYPERLINK l _Toc15672

7、 2.3方案類型設計進行方案說明 PAGEREF _Toc15672 6 HYPERLINK l _Toc8070 2.4各種構筑物的對比及選型 PAGEREF _Toc8070 6 HYPERLINK l _Toc30680 2.4.1混合設備的選擇 PAGEREF _Toc30680 6 HYPERLINK l _Toc10144 2.4.2絮凝設備的選擇 PAGEREF _Toc10144 7 HYPERLINK l _Toc2746 2.4.3沉淀池的選擇 PAGEREF _Toc2746 8 HYPERLINK l _Toc29704 2.4.4 濾池的選擇 PAGEREF _Toc

8、29704 10 HYPERLINK l _Toc637 2.5擬設計方案 PAGEREF _Toc637 11 HYPERLINK l _Toc12657 2.5.1擬設計方案流程圖 PAGEREF _Toc12657 11 HYPERLINK l _Toc10576 2.5.2工藝敘述 PAGEREF _Toc10576 12 HYPERLINK l _Toc14447 結 論 PAGEREF _Toc14447 14 HYPERLINK l _Toc22546 致 PAGEREF _Toc22546 15 HYPERLINK l _Toc16024 參 考 文 獻 PAGEREF _To

9、c16024 16附錄畢業(yè)設計計算書英文原文譯文附圖 圖1 污水處理廠平面布置圖 圖2 污水處理廠管線布置圖 圖3 污水處理廠高程布置圖 圖4 機械絮凝池平、剖面示意圖 圖5 斜管沉淀池平、剖面示意圖 圖6 移動罩濾池平、剖面示意圖 圖7 清水池平、剖面示意圖 圖8 二級泵房平、剖面示意圖 圖9 加氯加藥間平、剖面示意圖-. z.前 言水是生命之源，是人類生活、工農業(yè)生產和社會經濟發(fā)展的重要資源，科學用水和排水是人類社會發(fā)展史上最重要的社會活動和生產活動容之一。給水工程是的任務是向城鎮(zhèn)居民、工礦企業(yè)、公共設施等提供用水，且保障水質、水量、水壓要求。水在日常和生產生活中占有極其重要的地位，我的畢

10、業(yè)設計題目就是處理水量為60000t/d的給水處理廠設計。 畢業(yè)設計是本科生教學環(huán)節(jié)中重要的一環(huán)，通過畢業(yè)設計，可以把所學習的理論知識進行系統(tǒng)地實踐，培養(yǎng)學生的綜合分析問題和解決問題的能力，為今后的實際工作奠定必要的基礎，同時把書本上學到的知識系統(tǒng)化。從這個意義上說，畢業(yè)設計是大學生在大學期間最接近工程實踐的一次訓練，通過它使學生本人可以掌握工程中的一般思想、計算方法和設計技巧，為今后的實際工作奠定良好的基礎。所以說畢業(yè)設計也是一次最重要最正規(guī)的大型考核。我這次的畢業(yè)設計的題目是60000t/d給水處理廠設計，主要是給水廠的設計以及確定合適的處理工藝。給水處理工藝在國外已相當成熟。根據(jù)原水的水

11、質特點確定選用常規(guī)處理工藝：原水混凝沉淀過濾消毒清水池吸水井二級泵房用戶。本次設計嚴格遵守有關規(guī)，使處理出水符合生活飲用水水質衛(wèi)生規(guī)（2001）的要求。結合這次畢業(yè)設計的資料，本次設計主要問題是水源的濁度、殘渣的去除及細菌的滅活。為了使處理過程有效、簡便、經濟等，本次設計根據(jù)有關規(guī)和手冊，選擇合適的處理工藝流程和構筑物-. z.第一章 給水廠處理設計任務書1.1設計題目60000t/d給水處理廠設計1.2工程設計背景1）該城市的總體情況該城市地處北亞熱帶濕潤氣候區(qū)，年平均氣溫約為18，最高氣溫約為40，最低氣溫約為-10。年平均降雨量為1000mm。城市規(guī)模有近期與遠期規(guī)劃，廠址選在水庫附近，

12、設計地面標高22 m，凈水廠出水水壓為4045m。全年主導風向自定。給水排水設備的使用人數(shù)較多，瞬時的給水量和排水量較大，必須具備安全可靠的水源，以及經濟合理的給水排水系統(tǒng)形式，并妥善處理排水管道的通氣問題，以保證供水安全可靠、排水通暢和維護管理方便?？紤]到高層建筑給排水的特點，本設計采用獨立設計生活給水系統(tǒng)、消防給水系統(tǒng)。2）水源情況該城市水源為水庫水根據(jù)水質化驗報告，該水庫水質良好，設計水源水質如下：BOD53mg/L，COD16mg/L，TN=0.8mg/L，TP=0.03mg/L。3）出水水質要求要求處理后水質達到如下生活飲用水水質標準：濁度1 NTU，色度15，硬度450mg/L（C

13、aCO3計），pH6.58.5，菌落總數(shù)100 CFU/ml，總大腸菌群和糞大腸菌群不得檢出，余氯與水接觸30 min不低于0.3mg/L（管網末端0.05mg/L）等。各項其它指標詳見生活飲用水衛(wèi)生標準（GB 5749-2006）。1.3本給水處理廠畢業(yè)設計的主要容1）設計用水量的計算，供水規(guī)模的確定2）給水系統(tǒng)選擇與方案比較3）水廠工藝選擇與設計計算確定給水廠廠址；根據(jù)原水水質與水廠設計水量確定給水廠的工藝流程；根據(jù)選定的工藝流程，選定各類生產構（建）筑物型式和設備及其工藝設計計算；水廠各類管渠的定線和水力計算；水廠的總體布置（平面與高程布置）及輔助建筑物與其它設施的選定。4）配水管網設計

14、計算1.4畢業(yè)設計的要求具有初步調查研究、收集資料及一定的閱讀中外文文獻的能力；具有一定的理論分析及設計計算能力；熟悉并掌握與工程建設有關的方針政策、標準規(guī)；具有工程制圖及編寫說明書（論文）的能力。具體要求如下：1）畢業(yè)設計成果應滿足下述要求：畢業(yè)設計說明書和計算書的編寫應按本次畢業(yè)設計（論文）的撰寫要求進行，要做到選擇的參數(shù)有依據(jù)，說明的容簡要、文字通順、論據(jù)充分；設計的圖紙要規(guī)、清晰、詳細。2）畢業(yè)設計應按時并獨立完成所規(guī)定的畢業(yè)設計容和工作量；3）畢業(yè)設計應嚴格按照進度要求進行；4）畢業(yè)設計期間應遵守學校關于畢業(yè)設計的有關管理規(guī)定。第二章 給水處理工藝流程和給水處理構筑物的選擇2.1設計

15、原則1） 水處理構筑物的生產能力，應以最高日供水量加水廠自用水量進行設計，并按原水水質最不利情況進行校核。水廠自用水量取決于所采用的處理方法、構筑物類型及原水水質等因素，城鎮(zhèn)水廠自用水量一般采用供水量的5%10%，必要時可通過計算確定。2） 水廠應按近期設計，并考慮遠期發(fā)展。根據(jù)使用要求及技術經濟合理等因素，對近期工程亦可做分期建設的可能安排。對于擴建、改建工程，應從實際出發(fā)，充分發(fā)揮原有設施的效能，并應考慮與原有構筑物的合理配合。 3） 水廠設計中應考慮各構筑物或設備進行檢修、清洗及部分停止工作時，仍能滿足用水要求、主要設備應有備用量；處理構筑物一般不設備用量，但可通過適當?shù)募夹g措施，在設計

16、允許圍提高運行負荷。 4） 水廠自動化程度，應本著提供水水質和供水可靠性，降低能耗、藥耗，提高科學管理水平和增加經濟效益的原則，根據(jù)實際生產要求，技術經濟合理性和設備供應情況，妥善確定。5） 設計中必須遵守設計規(guī)的規(guī)定。如果采用現(xiàn)行規(guī)未列入的新技術、新工藝、新設備和新材料，則必須通過科學論證，確證行之有效，方可付諸工程實際。但對與確實行之有效、經濟效益高、技術先進的新工藝、新設備和新材料，應積極采用，不必受現(xiàn)行設計規(guī)的約束。2.2廠址選擇 廠址選擇應在整個給水系統(tǒng)設計方案中全面規(guī)劃，綜合考慮，通過技術經濟比較確定。在選擇廠址時，一般應考慮以下幾個問題： 1）廠址應選擇在工程地質條件較好的地方，

17、一般選在地下水位低，承載力較大，濕陷性等級不高，巖石較少的地層，以降低工程造價和便于施工。 2）水廠盡可能選擇在不受洪水威脅的地方，否則應考慮防洪措施。3）水廠應盡量設置在交通方便、靠近電源的地方，以利于施工管理和降低輸電線路的造價，并考慮沉淀池排泥及濾池沖洗水排除方便。2.3方案類型設計進行方案說明設計時考慮本設計背景提供的資料，綜合考慮各項構筑物采用的類型，取水類型可采用河床式取水構筑物，投加混凝劑為聚合氯化鋁，采用機械混合的方式，清水池采用標準水池。查閱相關專業(yè)資料后，可知水廠主要構筑物的變化主要在反應池、沉淀池和濾池，目前較適用的工藝主要有斜管沉淀池、平流沉淀池、折板絮凝池、機械絮凝池

18、、穿孔旋流絮凝池、普通快濾池、移動罩濾池。通過研究可選定兩種工藝： 方案一：可采用如下工藝：普通快濾池平流沉淀池折板絮凝池 方案二：可采用如下工藝：移動罩濾池斜管沉淀池機械絮凝池 兩種工藝的確定以及各構筑物的優(yōu)缺點的比較可見下述分析2.4各種構筑物的對比及選型2.4.1混合設備的選擇見表2.1表2.1 給水廠混合設備的類型及特點類型特點使用條件水泵混合優(yōu)點：1.設備簡單2.混合充分，效果較好3.節(jié)省動力缺點：1.距離太長不宜用，混合時間一般不大于30s2.吸水管較多時，頭搖設備要增加，安裝管理較麻煩適用于各種水量的水廠一級泵房距離絮凝池應小于120m管式混合管道混合優(yōu)點：1.設備簡單，占地少2

19、.水頭損失較小缺點：1.當流量減小時，可能在管中產生沉淀2.效果較差適用于流量變化不大的管道及各種水量的水廠。投藥點至末端出口應不小于50倍管道直徑。管式混合優(yōu)點：1.混合均勻、快速、效果好2.構造簡單，安裝方便缺點：1.水頭損失較大2.當流量較小時混合效果下降混合池混合多空隔板混合槽優(yōu)點：混合效果好缺點：1.水頭損失較大 2.當流量變化時，影響混 合效果（可調整淹沒孔口數(shù)以適應流量的變化）適用于中小型水廠分流隔板混合槽優(yōu)點：混合效果好缺點：1.水頭損失較大2.占地面積較大適用于大中型水廠槳板式機械混合槽優(yōu)點：1.混合效果好，受水量變化影響較小2.水頭損失較小缺點：1.需耗動能，一般每立方米設

20、備容量需要0.175kw2.管理維護較復雜適用于各種水量的水廠 根據(jù)任務書的要求并參考上述表2，可選用機械混合。其具有設備簡單且混合充分，效果較好，節(jié)省動力的特點。2.4.2絮凝設備的選擇參見表2.2表2.2 給水廠絮凝池的類型及特點類型特點使用條件隔板式絮凝池往復式優(yōu)點：絮凝效果好，構造簡單，施工方便缺點：容積較大，水頭損失較大，轉折處礬花易破碎水量大于30000t/d的水廠；水量變化小者回轉式優(yōu)點：絮凝效果好，水頭損失小，構造簡單，管理方便缺點：出水流量不易分配均勻，出口處易積泥水量大于30000t/d的水廠；水量變化小者；改建和擴建池時更適用旋流式絮凝池優(yōu)點：容積小，水頭損失較小缺點：池

21、子較深，地下水位高處施工較困難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，容積較小缺點：構造較隔板絮凝池復雜，造價較高流量變化較小的中小型水廠渦流式絮凝池優(yōu)點：絮凝時間短，容積小，造價較低缺點：池子較窄，底部施工較困難，絮凝效果較差 水量小于30000t/d的水廠網格柵條絮凝池優(yōu)點：絮凝效果好，水頭損失小，絮凝時間短缺點：末端池底易積泥機械絮凝池優(yōu)點：絮凝效果好，水頭損失小，造價較低缺點：需機械設備，經常維修 大小水量均適用，而且能適用水量變化較大者懸浮絮凝池加隔板絮凝池優(yōu)點：絮凝效果好，水頭損失小，造價較低缺點：斜擋板在結構處理上較困難，重顆粒泥沙易堵塞在斜擋板底部 中小型水

22、廠 通過對比，再根據(jù)任務書提供的水量及水量變化情況，可選用機械絮凝池作為該工藝的絮凝設備。且其具有大小水量均使用的優(yōu)點。2.4.3沉淀池的選擇 沉淀池可分為以下幾類： 1）平流式沉淀池由進、出水口、水流部分和污泥斗三個部分組成。平流式沉淀池多用混凝土筑造，也可用磚石圬工結構，或用磚石襯砌的土池。平流式沉淀池構造簡單，沉淀效果好，工作性能穩(wěn)定，使用廣泛，但占地面積較大。若加設刮泥機或對比重較大沉渣采用機械排除，可提高沉淀池工作效率。 2）豎流式沉淀池池體平面為圓形或方形。廢水由設在沉淀池中心的進水管自上而下排入池中，進水的出口下設傘形擋板，使廢水在池中均勻分布，然后沿池的整個斷面緩慢上升。懸浮物

23、在重力作用下沉降入池底錐形污泥斗中，澄清水從池上端周圍的溢流堰中排出。溢流堰前也可設浮渣槽和擋板，保證出水水質。這種池占地面積小，但深度大，池底為錐形，施工較困難。 3）輻流式沉淀池池體平面多為圓形，也有方形的。直徑較大而深度較小，直徑為20100米，池中心水深不大于4米，周邊水深不小于1.5米。廢水自池中心進水管入池，沿半徑方向向池周緩慢流動。懸浮物在流動中沉降，并沿池底坡度進入污泥斗，澄清水從池周溢流入出水渠。 4）新型沉淀池近年設計成的新型的斜板或斜管沉淀池。主要就是在池中加設斜板或斜管，可以大大提高沉淀效率，縮短沉淀時間，減小沉淀池體積。但有斜板、斜管易結垢，長生物膜，產生浮渣，維修工

24、作量大，管材、板材壽命低等缺點。正在研究試驗的還有周邊進水沉淀池、回轉配水沉淀池以及中途排水沉淀池等。沉淀池有各種不同的用途。如在曝氣池前設初次沉淀池可以降低污水中懸浮物含量，減輕生物處理負荷在曝氣池后設二次沉淀池可以截流活性污泥。此外，還有在二級處理后設置的化學沉淀池，即在沉淀池中投加混凝劑，用以提高難以生物降解的有機物、能被氧化的物質和產色物質等的去除效率。通過對比，可選用新型沉淀池中的斜管沉淀池作為該工藝的構筑物之一。其具有沉淀效率高、沉淀時間短、占地面積小等優(yōu)點。2.4.4 濾池的選擇濾池的種類包括：1）虹吸濾池虹吸濾池同普通快濾池相比具有許多優(yōu)點。一是不需要大型閘閥及相應的電動或水力

25、等控制設備；二是不需設置沖洗高位水箱或沖洗水泵；三是可根據(jù)進水量變化來自動均衡地調節(jié)各個單元濾池的濾速，不需設濾速控制裝置；四是可保證正水頭過濾，不會發(fā)生負水頭現(xiàn)象；五是各控制閘閥及管路均集中在濾池中央真空罐周圍，操作管理方便。因而不僅可降低工程投資20%30%（同快濾池比），且可節(jié)省金屬材料30%40%。但因該濾池深度較大（一般56m）和采用小阻力配水系統(tǒng)，致使單位濾池面積不宜過大，適用于中小型規(guī)模的給水水廠。此外它的沖洗水頭不高，常發(fā)生濾料、濾層沖洗不干凈的情況，因而不宜用于除鐵錳水質處理的水廠。2）移動沖洗罩濾池移動沖洗罩濾池的特點是：濾池的沖洗水量由工作濾格的過濾水供給，不需另設沖洗塔

26、或沖洗水泵，而且各濾格共用一套沖洗設備，簡化了濾池構造。濾池各格順序進行沖洗，不會出現(xiàn)全部濾層處于最大積污情況，因而所需期終水頭損失要比其它各類型濾池?。灰话愠厣钶^淺，土建構造簡單，故基建投資較省，造價約為普通快濾池65%80%，而且占地面積少，節(jié)約能源消耗。3）三層濾料濾池三層濾料濾池具有：過濾效果好，過濾周期長，濾速高及占地少、投資省等優(yōu)特點，更適用于舊濾池改造挖潛工程。三層濾料濾池易產生輕質濾料流失、氣阻現(xiàn)象、泥球等問題，為此要注意：排水槽頂距砂石高度宜控制1.21.3m為宜，濾速不要超過35m/h，沖洗強度控制在1518L/s；沖洗方式最好采用表面水輔助沖洗、不宜用氣、水沖洗；進水方式

27、用一般閘閥或虹吸管較為適宜。4）澄清濾池澄清濾池的優(yōu)點：處理圍廣，適應性強。當原水渾濁度在2020000mg/L時，能穩(wěn)定運行?；ㄙM用低，占地面積小。澄清濾池縮短了工藝流程，減少了構筑物數(shù)量，因而基建投資和占地面積都相應減少。藥劑用量省，運轉費用低。當原水濁度低于80mg/L時，可以直接進行接觸過濾。在一般情況下藥劑費用可節(jié)約12%，維護費用降低15%18%。澄清濾池存在有沖洗水量大，管理要求高，澄清池部不便于檢修等缺點。根據(jù)上述各種濾池的特點，結合任務書上面的要求，可選用移動沖洗罩濾池。其具有簡化設備、減少積泥、水頭損失小、造價較低、占地面積較小、節(jié)約能耗等特點。通過對兩種工藝所用的不同構

28、筑物進行對比，結合設計背景提供的情況，由于水質較好，采用機械絮凝池可滿足條件，造價合理，管理方便。平流沉淀池與斜管沉淀池相比較來說，沉淀效率稍低，且占地面積較大。普通快濾池與移動罩濾池相比較，移動罩濾池簡化了濾池構造，水頭損失要比其它各類型濾池小，基建投資較省，造價約為普通快濾池的65%80%，而且占地面積少，節(jié)約能源消耗。再結合兩種工藝主要構筑物的造價，綜合考慮并分析后，推薦采用方案二。2.5 擬設計方案2.5.1 擬設計方案流程圖一級泵站斜管沉淀池移動罩濾池清水池二級泵站池機械絮凝池配水池池機械混合加氯消毒池圖2.1 設計方案流程圖2.5.2 工藝敘述原水首先經過一級泵房提升，然后進行加藥

29、，通過機械混合進行混凝，在通入機械絮凝池進行一系列反應后，水中小分子顆粒形成易于沉淀處理的大分子懸浮顆粒后，通入斜管沉淀池進行沉淀，一段時間后進入移動罩濾池進行過濾去除水中雜質，然后進行消毒處理后進入清水池。最后將達到水質要求的處理后的水通過配水池、二級泵房輸送給用戶。 各構筑物的功能及原理： 一級泵房：主要由泵、管道及電機組成。以及泵站具有考江臨水的特點，通過水源地取水輸送至水廠進行處理。 配水池：主要用于向用戶輸送一定的水量?？梢愿鶕?jù)水廠的規(guī)模，不同用戶對水量的需求以及不同季節(jié)不同時間段水量的變化來對水量進行分配。 二級泵房：主要由泵、管道及電機組成。通常是建在水廠，抽送的是清水，所以又稱

30、為清水泵房。供水情況直接受用戶用水情況的影響，其出廠流量與水壓在一天各個時段中是不斷變化的。大型企業(yè)、自來水廠、礦山、電廠、居民生活區(qū)等生活、生產地點都需要建有泵房，安裝相應型號的水泵，以滿足生產、生活需要。結 論這次的畢業(yè)設計是六萬立方米每天給水處理廠設計，主要的任務是根據(jù)原水水質確定合理的處理工藝流程，并進行有關構筑物的水力計算。由于該水廠為小型水廠，處理水質較好，選擇常規(guī)處理工藝。原水混凝沉淀過濾消毒用戶。主要工藝為：絮凝工藝選擇的是機械絮凝池，沉淀工藝選擇的是斜管沉淀池，濾池選擇移動罩濾池。致 為期十三周的畢業(yè)設計圓滿結束了，做設計的過程中我遇到了很多問題，在輔導老師老師的悉心指導和解

31、說下，我都一一解決了。老師在我們的畢業(yè)設計過程中經常給我們進行輔導，定期解決我們在設計過程中遇到的問題。我們遇到的任何一個問題，她都會不厭其煩的給我們細心的講解，直到我們全部弄明白。在此，特別感老師。是在她的指導下，我圓滿的完成了自己的設計。 設計過程中還要感各位同學。有時候遇到問題時，大家也經常一起進行討論，把自己懂得和不懂的進行交流，既解決了不少設計中存在的問題，也加深了彼此的友誼。通過本次設計，不僅讓我們學到了很多知識，鞏固加深了以前所學的專業(yè)知識，還讓我學會了許多做人的道理以及如何工作、如何面對困難、如何解決困難的方法，這將是我一生中非常寶貴的財富。在此對各個關心和幫助過我的所有老師和

32、同學表示最誠摯的感！最后，在此感所有的老師和同學。衷心的祝福各位老師身體健康，說一聲老師，您辛苦了！祝所有的同學實現(xiàn)自己的理想，有一個美好的未來！參 考 文 獻1 中國建筑標準設計研究所. 給水排水標準圖集S3. ：中國建筑標準設計研究所，1996.2 夏衛(wèi)紅市家山水廠設計介紹J中國給水排水，2000.13 Jeppsson et al. Status and Future of ICA in Wastewater Treatment-A European Perspective. Wat. Sci. Tech. 2002，45(4/5):485494.4 陸柱，蔡蘭坤，叢梅給水與用水處理技術

33、M：化學工業(yè)，2004.5 勤，建高. 水工程經濟M. ：，2004.6 圭白，杰. 水質工程學M. ：，2005.7 Peng Yongzhen et al. Use of ORP for Controlling SBR Aeration Cycle. WEFTEC Asia Singapore，1988.8 乃昌. 水泵及水泵站M. ：，2006.9 水網中國.watering./.10 南國英，表剛. 給水排水工程工藝設計M. ：化工工業(yè)， 2004.11 嚴煦世，遂慶. 給水排水管網系統(tǒng)M. ：，2005. 12 游浩，王景文. 市政工程設計施工系列圖集J. ：， 2003.附錄一 畢

34、業(yè)設計計算書1 混合反應1.1混凝劑的選擇本設計中采用PAC，即堿性氯化鋁，通式為。PAC是無機高分子化合物，具有如下特點：凈化效率高，耗藥量小，出濁度低、色度小、過濾性能良好，原水高濁度時尤為顯著；溫度適應高，pH適應圍寬（59），因而可不投加堿劑；使用時操作方便，腐蝕性小，勞動條件好；設備簡單，操作方便，成本較三氯化鐵低。藥劑的投加量參照以往經驗，再加上設計手冊所提供的工程資料，確定最高投加量為65.2mg/L，最低34.7mg/L,平均48.8mg/L。1.2投藥系統(tǒng)計算1）混凝劑的投加方法混凝劑的投加方法有濕投和干投，干投應用較少，本設計采用濕投方法。2）混凝劑的調制方法混凝劑采用濕投

35、時，其調制方法有水力、機械攪拌方法，水力方法一般用于中小型水廠，機械方法可用于大、中型水廠。本設計采用機械方法調制混凝劑。3）溶液池容積 式中:處理水量（）；混凝劑最大投量（），取65.2；溶液濃度（），一般取520，取10；每日調制次數(shù)，一般不宜超過3次，取2次。 則 溶液池分三池，每池容積7.2m3。設計尺寸：LBH=2m2m1.8m。4）溶藥池容積0.221.54.3（m3）。設計尺寸：LBH=2m1.5m1.4m。5）調制設備采用機械攪拌，以電動機驅動漿板或渦輪攪拌溶液。1.3加藥間及藥庫1）加藥間各種管線布置在管溝：給水管采用鍍鋅鋼管、加藥管采用塑料管、排渣管為塑料管。加藥間設兩處沖

36、洗地坪用水龍頭DN25mm。為便于沖洗水集流，地坪坡度0.005，并坡向集水坑。加藥間尺寸：LBH=13.3m9m6m。2）藥庫藥劑儲量以15d用量計PAC所占體積：式中:T1515天PAC用量（t）；PAC投加量（mg/L） 取65.2mg/L；處理水量（m3/d）。則PAC的相對密度：則儲存藥體積：64548/1.62=39.84m3。設堆放高度為：2m 占地面積：39.84/2=19.92m3。藥庫設計尺寸：LBH=5m5m2m。1.4混合設施采用槳板式機械混合槳板式機械混合是通過槳板式機械提供能量，改變水體流態(tài)，以達到混合目的的過程。槳板式結構簡單，加工制造容易，受水量變化影響較少，水

37、頭損失小，且混合效果好。故考慮采用。2 機械絮凝池2.1設計參數(shù)1） 設計流量設計水量為60000m3/d，自用水取5% 。2） 采用垂直軸式機械絮凝池。3） 為防止產生水流短路，可設置固定擋板。2.2絮凝池尺寸絮凝時間取25min,絮凝池有效容積：為配合沉淀池尺寸，絮凝池分為六組，每組四格，每格尺寸3.03.0m。絮凝池水深：絮凝池超高取0.3m，總高度為5.4m。絮凝池分格隔墻上過水孔道上下交錯布置，每格設一臺攪拌設備。為加強攪拌效果，在池子周壁設四塊固定擋板。2.3攪拌設備1）葉輪直徑取池寬的80%，采用2.5m。葉輪槳板中心處線速度采用：v1=0.5m/s,v2=0.4m/s,v3=0

38、.3m/s，v4=0.2m/s。槳板長度不大于葉輪直徑的75%，取l=1.3m（槳板長度與葉輪直徑之比l/D=1.3/2.5=52%）每塊槳板的寬度為槳板長度的1/10-1/15,一般采用10-30cm。槳板寬度取b=0.15m。每根軸上槳板數(shù)為8塊，其中、外側各4塊。旋轉槳板面積與絮凝池過水斷面積之比為：四塊固定擋板寬高為0.22.0m。其面積與絮凝池過水斷面積之比為槳板總面積占過水斷面積為10.2%+10.5%=20.7%，小于25%的要求。由Q=Av=BHv（H為隔墻至水面或池底的高度），及每組絮凝池四格中的流速v可得出，每個隔墻至水面或池底的高度H分別為：0.486m/s,0.606m

39、/s,0.81m/s,1.215m/s。采用垂直軸式機械絮凝池，上槳板頂端應設于池子水面下1.4m處，下槳板底端，設于距池底1.0m處，槳板外緣與池側壁間距不大于0.25m2）葉輪槳板中心點旋轉直徑D0（如圖1）為 圖1 垂直軸攪拌設備 葉輪轉速分別為： W1=0.531rad/s W2=0.425rad/s W3=0.318rad/s W4=0.212rad/s槳板寬長比b/l=0.15/1.31，由給排水手冊第3冊表7-25可得=1.10槳板旋轉時克服水的阻力所消耗的功率為：第一格攪拌軸功率為：第二格攪拌軸功率為：第三格攪拌軸功率為：第四格攪拌軸功率為：（3）設四臺攪拌設備共用四臺電動機，

40、則絮凝池所耗總功率為：N0=0.080+0.041+0.017+0.005=0.143KW電動機功率（取1=0.75，2=0.7）：由給排水手冊第十一冊表2-1查得，可選用型號為Y801-2的小型三相鼠籠式異步電動機。2.4核算平均速度梯度G值及GT值（按水溫20計，=10210-6kgs/m2）:第一格：第二格：第三格：第四格：絮凝池平均速度梯度： GT=28.42560=4.26104經核算，G值和GT值均比較合適。3 斜管沉淀池3.1設計參數(shù)1） 設計流量設計水量為60000m3/d，自用水取5% 。2） 采用兩個斜管沉淀池，每個沉淀池設計流量為=0.729/2=0.3645m3/s。3

41、） 采用塑料斜管，斜管斷面為正六邊形，切圓直徑d30mm,斜管長L1m，傾角60，斜管高度h3Lsin600.87m，斜管板厚0.4mm。4） 超高h1=0.5m； 布水區(qū)高度h2=2.4m； 清水區(qū)高度h4=1.2m。5）清水區(qū)上升流速q2.5mm/s9m/h,顆粒沉淀速度u0.4mm/s。3.2平面計算1）清水區(qū)有效面積式中：A斜管沉淀池的表面積（）；表面負荷,一般可采用9.011.0， 設計中取為9。則沉淀池采用兩座,則每座清水區(qū)面積沉淀池初擬面積，斜管結構占用面積按5計2）沉淀池長度和寬度設計中取L=18m,則每個沉淀池寬度式中：B沉淀池寬度(m)。,取9m。3）沉淀池總高度式中：沉淀

42、池總高度(m)；超高,取0.5m；布水區(qū)高度, 取2.4m；斜管高度(m)；清水區(qū)高度, 取1.2m穿孔排泥斗槽高, 取,1.3m。則=1.3+2.4+0.87+1.2+0.5=6.27m。3.3進出水系統(tǒng)1）沉淀池進水設計 沉淀池進水采用穿孔花墻,則孔口總面積式中：孔口總面積(m2)；孔口流速(m/s),一般取值不大于0.150.20m/s,取0.14m/s；則每個孔口孔徑采用d150mm，則Fd0.0177m2所需孔數(shù)個設五排，每排數(shù)量148/529個排距300mm，高50.31.50m孔間距8.8/290.3m，取300mm。2）沉淀池出水設計A.沉淀池的出水采用兩側淹沒孔口集水槽,集水

43、方式采用淹沒式自由跌落，淹沒深度取5cm，跌落高度5cm，槽的超高取0.10m。 設集水槽個數(shù)N N=12 集水槽中心距 aL/N18/121.5 每個集水槽流量q q/N0.3645/120.03 考慮池子的超載系數(shù)為20%，故每個集水槽流量q10.031.20.036 。B.每個集水槽所需孔眼總面積 式中:集水槽流量（）；流量系數(shù)，取0.50 ；孔口淹沒深度（）；孔眼總面積（）。C.單孔面積A0 孔眼直徑采用d25mm，則單孔面積A0/4d20.00049m2 每個集水槽孔眼個數(shù)n0.061/0.00049125.5個，取126個。D.每個集水槽有兩邊,則每邊孔眼個數(shù)為 n/2125/26

44、3個。E.孔眼中心距 S0B/63=9/63=0.12m,孔眼從中心向兩側排列。3）沉淀池排泥系統(tǒng)設計采用穿孔管排泥，沿池長（L=12m），橫向鋪設12條槽（前后另加2條）槽寬1.5m，槽壁傾角，槽高1.3m考慮到斜板支撐系統(tǒng)的高度及維修要求，排泥槽頂端距斜板采用2.4m.4）復算管雷諾數(shù)、弗勞德數(shù)及沉淀時間管雷諾數(shù)Re式中:斜管水力半徑；斜管流速；運動粘度0.01(t=20)。則（20時）所以水流在沉淀池是層流狀態(tài)。弗勞德數(shù)介于0.0010.0001之間，滿足設計要求。管沉淀時間 一般介于47min，滿足設計要求。4 移動罩濾池4.1設計參數(shù)設計流量設計水量為60000，自用水取5% 。 濾

45、池分為四組每組設計流量為Q=0.729/4=0.1823m3/s=656m3/h運行參數(shù):平均濾速v=9m/h沖洗強度q=15l/(sm2)沖洗歷時t=7min運行周期T=8h沖洗時濾池最大膨脹率取e=45%4.2 濾池面積和尺寸1)濾池面積F濾池有效工作系數(shù)kk=1-t/(60T)=1-7/(608)=0.985每組濾池過濾面積FF=Q/(kv)=74.00m2 每格濾池面積采用f=2.4m2，平面形狀取正方形，則邊長a=1.55m(數(shù)據(jù)參照市自來水公司)每組濾池面積n=F/f=76.14/2.4=31,取32格2)每組濾池濾格部分平均尺寸單格組合確定橫排數(shù)為n8=4格，縱向數(shù)n1=8格.分

46、格隔墻厚中間分隔墻采用鋼筋混凝土預制板厚度采用b=0.1m，池壁的隔墻厚度采用b1=0.2m池長ll=an1+b(n1-1)+2b1 =13.5m加進水出水系統(tǒng)后池長l=17.8m，詳見后面計算池寬BB=an2+b(n2-1)+2b1=6.9m3)配水系統(tǒng)配水系統(tǒng)采用鋼筋混凝土濾板，濾板開孔數(shù)為156只/ m2 孔口呈喇叭形，上口孔徑為25mm，開孔面積為7.65%。下口孔徑為13mm，開孔面積為2%，濾板厚度0.1m，濾板上鋪30目尼龍篩網一層。4)濾池高度H濾池底部集水渠高度取H1=0.5m尼龍網多孔配水濾板厚度H2=0.1m礫石承托層厚度H3=0.35m石英沙濾層厚度H4=0.7m濾層上

47、面最大水深H5=1.7m超高H6=0.3m則 H=3.65m5)濾池各分格隔墻高度H0從實際運行情況來看，用增加移動罩下部直壁高度來減少分隔墻高度是經濟的，這樣濾層到分隔墻頂?shù)母叨纫话銥?.1至0.2m即可。本設計為避免沖洗后濾料串格，取H7=0.55m則H0=H3+H4+H7 =1.6m6)罩下部直壁高H8假設H7=0.2m則H8=Eh4-H7+0.05=0.165m（式中0.05為預留膨脹高度）7)出水堰頂高度為保持正水頭過濾，避免濾層發(fā)生氣阻現(xiàn)象，使出水堰頂水位高于濾層面，本設計采用該堰頂高度高出濾層面0.15m，即高出池底高度H10=0.5+0.1+.35+0.7+0.15=1.8m這

48、樣，其設計過濾水頭為1.5mH2O。8)池壁頂面用彈性較好的38-52橡膠管，用螺栓固定在和池頂接觸部分的罩體上。9)進水系統(tǒng)配水墻距濾格池壁k1=0.5m，距濾池池壁k2=0.3m。配水墻上開若干配水孔，在第一濾格前設消力柵。進水管管徑進水流速采用v1=1.4m/s，則其直徑d1=0.41m取進水管管徑為DN400，則實際流速v1=1.49m/s，I=0.00772。10)出水系統(tǒng)出水虹吸管鐘罩取出水流速為0.6m/s，則中心管徑D1 D1 =0.40m外徑D1=0.6m鐘罩徑 D2 = D1=0.85m外徑D2=1.05m水位恒定器出水虹吸管的虹吸破壞管直徑d=v2破壞管進氣流速.取60m

49、/sQg破壞管平均進氣量，鐘罩式Qg=4-5q，q=w/tq 出水虹吸管的平均進氣量w 虹吸管存氣體積，取1.1m3t 虹吸管破壞時間，60-120s則 Qg=41.1/60=0.073m3/sd=0.039m采用d=40mm浮筒自重 RF=3.14KHd210-7/3.92k 安全系數(shù)，取2H 虹吸破壞管進氣口處最大負壓值，取16.7k pa所以，RF =23.141670040210-7/3.92=4.3 kg 浮筒克服自重后的有效浮力 pi=3.14mdp10-6 m 水位恒定器頂尖與進氣口接觸面寬度，取m=2mm p 頂尖與進氣口接觸面密封壓力，取p=1.6105pa則 pi=23.1

50、4401.9610510-6 =49.26N浮筒直徑D=h-浮筒高度，取h=10cmp-水的密度，為1g/m3則D=34.5cm取D=35cm，h=12cm出水管采用DN600鑄鐵管11)沖洗罩虹吸管采用DN200短流活門孔口面積a=f vma*/(3600 v0)f-單個濾池面積vma*沖洗后最大初始濾速，為設計濾速的2-3倍，取vma*=3v=39=27m/hv0所以a=2.427/(3600 0.5)=0.036m2開啟活門所需的力PH=9.81(ka hma*+G)/K 安全系數(shù)，取1.1hma* 短流孔中心點外壓差最大值，取0.6mH2O壓力換算值10m/(kgcm2)G 活門，牽引

51、繩或連桿的自重與滑輪，轉軸的摩阻，取G=4kg則 PH=9.81(1.1360 0.6+104)/ 10=272.3N活門的啟閉采用牽引浮筒，則自重應該大于PH，取為275N。5 消毒5.1設計參數(shù)1） 設計流量 Q=6104 m3/d 自用水量 10% 總流量 Q=6.6104 m3/d。2） 最大加氯量 前加氯 3mg/L 后加氯 1mg/L 則總加氯量 4 mg/L。5.2加氯量及氯瓶的確定 （5.42)式中: 加氯量（kg/d）；最大投氯量（mg/L），取4 mg/L；需消毒的水量（m3/d）。=46.610410-3=264 kg/d11kg/h氯瓶選500kg級 ，出氯量 33.5

52、kg/h 取3kg/h 進行計算，則需 11/3=3.6（個），取4個工作氯瓶。取7天的量為備用量，則需氯瓶7264/500=3.696（個），取 4個。所以總共需8個氯瓶，其中4個工作，4個備用。5.3加氯機及漏氯處理1）加氯機選擇前加氯機，8kg/h ，流量比例式真空加氯機；后加氯機，4kg/h ，復合環(huán)真空加氯機。2）氯瓶選擇采用容量為500kg的氯瓶，氯瓶外形尺寸為：外徑600mm，瓶高1800mm。氯瓶自重146kg,公稱壓力2MPa。3）漏氯處理加氯間設有漏氯報警系統(tǒng)及漏氯中和吸收裝置，中和吸收能力為500kg級?？紤]排風設施，在接近地面處設置四臺軸流風機，保證泄露的氯氣快速，安全

53、的擴散而不引起中毒事故。設置電動單梁懸掛起重機，起吊高度5m，起吊重量為2噸。起重機附有氯瓶專用吊具。5.4加氯間及氯庫設計計算為了保證安全，在設計中采取如下措施：直接通向外部且向外開的門；可以觀察室情況的觀察孔；在加氯間出入處，設有工具箱、搶修用品箱及防毒面具等，照明和通風設備的開關設在室外；加氯間的管線設置在溝槽里；氯氣管使用無縫鋼管，配置成一定濃度的加氯水管使用，給水管使用鍍鋅鋼管；設置磅秤作為校核設備，為方便放置氯瓶，磅秤面與地面相平；加氯間及氯瓶間設置通風設備，使得每小時換氣12次，由于氯氣比重大，排氣孔設置在低處；加氯設備保證不間斷工作，考慮一定的設置備用數(shù)量；通向加氯間的壓力管線

54、保證不間斷供水，并盡量保持管水壓穩(wěn)定；加氯間采用暖氣采暖，暖氣散熱片距離氯瓶和加氯機一定的安全尺寸。加氯間及氯庫平面尺寸為：長寬高9m7.2m6m。清水池6.1清水池設計作用及特點一般情況下，取水構筑物和凈水廠規(guī)模是按照最高日平均時設計的，而配水設施則是滿足供水區(qū)的逐時用水量變化，為此需要設置清水池構筑物，以平衡兩者的負荷變化。清水池設置混合段和反應段，使氯與濾后水充分接觸反應，起到接觸消毒的目的。清水池池底標高與凈水廠現(xiàn)有蓄水池池底標高相同為94.89m，其出水水位滿足輸水管道系統(tǒng)對水壓的要求，凈水廠工藝流程的確定可依此為準。6.2設計參數(shù)1） 設計流量設計水量為60000，自用水取5% 。

55、2） 清水池分兩組。6.3清水池有效容積 清水池的有效容積,包括調節(jié)容積、消防貯水量和水廠自用水的調節(jié)量。清水池的總有效容積式中：清水池的總有效容積（）；經驗系數(shù)，一般采用10%-20%；設計供水量（）。設計中取=16.7%,。6.4清水池的平面尺寸清水池的面積式中：-清水池的面積()；清水池的有效水深(m)。設計中取為4.6m,則取清水池寬度為47m,則清水池長度L為(取長度為48.2m)，則清水池的實際有效容積為48.2 47 4.610420 m3。清水池超高h1取0.5m清水池高度H=h+h1=4.6+0.5=5.1m。建2座清水池，每座尺寸為： 48.2 23.5 5.1清水池進水管

56、為800mm，出水管為1000mm，逸水管為800mm，排水管為300mm，進水管流速為0.37m/s。清水池設2個檢修孔，檢修孔直徑為800mm，池頂設6條通氣管，直徑為200mm。池頂?shù)母餐梁穸葹?.5m。7 配水池計算為了使配水均勻，配水井分成2格，水停留時間為120s，則配水井有效容積為：所以每格正常水量為42，吸水井底需要比清水池底降低1.5m，考慮水量的變化，令池尺寸為：LBH=7.5m4m7.95m8 二級泵房8.1 流量和設計揚程估算設計流量Q1）泵站的水頭損失hp粗估為2mH2O2）泵至配水池高度約7m3）設計揚程H根據(jù)已知條件，凈水廠出水水壓為4045m，取市政管網控制點所

57、需水頭42m可得：H=42+2+7=51m8.2 選水泵和電機選用S300-58B臥式離心泵6臺。四用兩備。Q=504m3/h，H=47.2m，n=1450rd/min,N=88.8,W=135,=73,Hs=5.2m,葉輪直徑D=394mm.泵外形尺寸：L=1138.5mm,L1=615mm,L2=520mm,b=1070mm,b1=530mm,b3=450mm,h=830mm,h1=510mm,hs=250mm,h4=310mm,e=300mm.安裝尺寸：L=2342.5mm,L1=1200mm,L2=818mm,B=500mm,H1=355mm,A=610mm,C=4mm,4-d=30m

58、m.電機型號：JS2355S24外形尺寸：A=610mm,B=560mm,C=254mm,D=55mm,E=170mm,F=22mm,G=76mm,H=355mm,K=30mm,b1=620mm,b2=400mm,h=850mm,泵重980kg.遠期泵選用S25065A：Q=420m3/h，H=48m，n=1450rd/min,N=71.2,W=100,=77,Hs=6.2m,葉輪直徑D=400mm.泵外形尺寸：L=952mm,L1=532mm,L3=360mm,b=900mm,b1=450mm,b3=450mm,h=786mm,h1=450mm,hs=220mm,h4=290mm,4-d=2

59、7mm，e=500mm.安裝尺寸：L=2131mm,L1=1180mm,L2=817mm,B=490mm,H1=375mm,A=620mm,C=5mm,4-d=26mm.電機型號：JR1144外形尺寸：A=620mm,B=760mm,C=290mm,D=85mm,E=170mm,F=24mm,G=78mm,H=375mm,b1=620mm,h=875mm,泵重1070kg.進出口法蘭及吐出錐管尺寸:進口:出口:吐出錐管:成套供應圍:電動機1臺,底閥1臺,閘閥1臺,止回閥1臺,吐出錐管1臺,鉤扳手1個.水泵經校核符合流量和揚程的要求.8.3二級泵房的布置水泵機組的排列是泵房布置的重要容,機組的間

60、距以不能妨礙操作和維修的需要為原則.因二級泵房的泵選用的是s型雙吸臥式離心泵,所以用橫向排列.橫向排列可能要適當曾加泵房的長度但是,跨度較小,特別是進出水管順直,水力條件好,可減少水力損失.故廣泛采用,因水泵較多采用橫向雙行布置.橫向排列的各部分尺寸應符合下列要求:1）水泵凸出部分到墻壁的凈距2）出水側水泵基礎與墻壁的凈距B1選用但B1是水泵出水側管理操作的要道所以B1=3m1）進水側水泵基礎與墻壁的凈距D1此處安裝一個閘閥,同出水管L=0.42m,但D1不得小于1m所以D1=2.0m2）電動機凸出部分與配電設備的凈距,應保證電動機轉子檢修時能拆卸,并保持一定的距離3）水泵基礎之間的凈距水泵房