第三章-物理化學(xué)處理(4)

微生物指標(biāo)

（生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB5749-2006）指標(biāo)限制總大腸菌群/（MPN/100mL或CFU/mL）不得檢出耐熱大腸菌群/（MPN/100mL或CFU/mL）不得檢出大腸埃希氏菌/（MPN/100mL或CFU/mL）不得檢出菌落總數(shù)/（CFU/mL）100MPN表示最可能數(shù)；CFU表示菌落形成單位。當(dāng)水樣檢出總大腸菌群時(shí)，應(yīng)進(jìn)一步檢驗(yàn)大腸埃希氏菌或耐熱大腸菌群；水樣未檢出總大腸菌群，不必檢驗(yàn)大腸埃希氏菌或耐熱大腸菌群。第一頁(yè)第二頁(yè)，共67頁(yè)。一、氯消毒（chlorination）原理：（一）原水中不含氨時(shí)：氯易溶于水中，在清水中，發(fā)生下列反應(yīng)：Cl2+H2O

HOCl+H++Cl-HOCl

H++OCl-HOCl和OCl-的比例與水中溫度和pH有關(guān)。pH高時(shí)，OCl-較多。pH>9，OCl-接近100%。pH<6，HOCl接近100%。pH=7.54,[HOCl]=[OCl-]第二頁(yè)第三頁(yè)，共67頁(yè)。HOCl和OCl－都有氧化能力，但細(xì)菌是帶負(fù)電的，所以一般認(rèn)為主要是通過(guò)HOCl的作用來(lái)消毒的。只有它才能擴(kuò)散到細(xì)菌表面，并穿透細(xì)胞壁到細(xì)菌內(nèi)部，破壞細(xì)菌酶系統(tǒng)。實(shí)踐也表明pH越低，消毒作用越強(qiáng)。有關(guān)氯消毒理論仍有待研究。第三頁(yè)第四頁(yè)，共67頁(yè)。（二）原水中含氨時(shí)：如果有氨存在：NH3+HOCl

NH2Cl+H2ONH2Cl+HOCl

NHCl2+H2ONHCl2+HOCl

NCl3+H2O其比例與pH有關(guān)。pH＞9，一氯胺占優(yōu)勢(shì)pH為7時(shí)，一氯胺和二氯胺同時(shí)存在。pH＜6.5時(shí)，二氯胺pH＜4.5三氯胺

第四頁(yè)第五頁(yè)，共67頁(yè)。當(dāng)水中有氯氨時(shí)，消毒也是依靠HOCl。只有HOCl消耗得差不多時(shí)，反應(yīng)才會(huì)向左移動(dòng)。因此，有氯胺存在時(shí)，消毒作用比較緩慢。如氯消毒5分鐘，殺滅細(xì)菌99％以上，而用氯胺消毒，相同條件下僅殺滅50％。三種氯胺中，二氯胺消毒效果最好，但有嗅味。三氯胺消毒作用極差，且有惡嗅味。HOCl、OCl－稱為自由性或游離性氯（freeavailablechlorine）。水中所含的氯以氯胺存在時(shí)，稱為化合性氯或結(jié)合性氯（combinedavailablechlorine）。第五頁(yè)第六頁(yè)，共67頁(yè)。(二)加氯量

加氯量＝需氯量＋余氯需氯量：滅活水中微生物、氧化有機(jī)物和還原性物質(zhì)所消耗的部分。余氯：出廠水接觸30分后余氯不低于0.3mg/L；在管網(wǎng)末梢不應(yīng)低于0.05mg/L。加氯曲線：水中無(wú)任何微生物、有機(jī)物等，加氯量＝余氯，圖2中的①水中有機(jī)物較少時(shí)，需氯量滿足以后就是余氯。圖2中的②第六頁(yè)第七頁(yè)，共67頁(yè)。當(dāng)水中的污染物主要是氨和氮化合物時(shí)，情況復(fù)雜。見(jiàn)圖3。H：峰點(diǎn)B：折點(diǎn)形成一氯胺氯胺分解，存在一氯胺二氯胺自由性余氯為主第七頁(yè)第八頁(yè)，共67頁(yè)。OA段：水中雜質(zhì)把氯消耗光。AH段：氯與氨反應(yīng)，有余氯存在，有一定消毒效果，但余氯為化合性氯，其主要成分是一氯氨。HB段：仍然是化合性余氯，加氯量繼續(xù)增加，氯氨被氧化成不起消毒作用的化合物，余氯反而減少。2NH2Cl+HOCl→N2↑+3HCl+H2OBC段：折點(diǎn)B以后，已經(jīng)沒(méi)有耗氯物質(zhì)了，出現(xiàn)自由性余氯。加氯量超過(guò)折點(diǎn)B需要量——折點(diǎn)氯化當(dāng)原水游離氨＜0.3mg/L時(shí)→→加氯量控制在折點(diǎn)后;當(dāng)原水游離氨＞0.5mg/L時(shí)→→加氯量控制在峰點(diǎn)前;第八頁(yè)第九頁(yè)，共67頁(yè)。地面水→混凝→沉淀→過(guò)濾，或清潔地下水，加氯量可采用1.0~1.5mg/l2.地面水→混凝→沉淀未經(jīng)過(guò)濾時(shí)可采用1.5~2.5mg/l第九頁(yè)第十頁(yè)，共67頁(yè)。(三)加氯點(diǎn)：

濾后加氯濾前加氯――混凝劑投加時(shí)加氯，提高混凝效果。管網(wǎng)中途加氯1．濾后投加在濾池出水口、清水池進(jìn)口處、濾池至清水池管道上。適用：原水水質(zhì)較好，處理后水中有機(jī)物、細(xì)菌大部分被去除，加氯量很少，滿足余氯要求。第十頁(yè)第十一頁(yè)，共67頁(yè)。2．濾前加氯在投加混凝劑的同時(shí)投加氯（助凝劑）。有以下作用：氧化有機(jī)物，高色度水，提高混凝效果。用FeSO4做混凝劑時(shí)，加Cl2，氧化成三價(jià)Fe，促進(jìn)凝聚作用。防止構(gòu)筑物內(nèi)孳生青苔，延長(zhǎng)氯胺消毒的接觸時(shí)間，使加氯量維持在AH段，節(jié)省加氯量。3．中途加氯加壓泵站，管網(wǎng)長(zhǎng)時(shí)，防止水廠出水余氯過(guò)高。第十一頁(yè)第十二頁(yè)，共67頁(yè)。(四)加氯設(shè)備、加氯間和氯庫(kù)人工操作的加氯設(shè)備主要包括加氯機(jī)、氯瓶和校核氯瓶重量的磅秤等。加氯機(jī)：轉(zhuǎn)子加氯機(jī)，自動(dòng)加氯機(jī)需配以相應(yīng)的自動(dòng)檢測(cè)與控制設(shè)備。加氯間：可以和氯庫(kù)合建，是安置加氯設(shè)備的操作間氯庫(kù)：是儲(chǔ)備氯瓶的倉(cāng)庫(kù)。加氯間與氯庫(kù)應(yīng)有通風(fēng)、照明、防火、保溫、報(bào)警、事故處理等措施。第十二頁(yè)第十三頁(yè)，共67頁(yè)。第十三頁(yè)第十四頁(yè)，共67頁(yè)。第十四頁(yè)第十五頁(yè)，共67頁(yè)。第十五頁(yè)第十六頁(yè)，共67頁(yè)。第十六頁(yè)第十七頁(yè)，共67頁(yè)。加氯設(shè)備一般用氯氣：有毒氣體，在6－8氣壓下變成液氯使用時(shí)采用氯瓶。干燥氯氣和液氯對(duì)鋼瓶無(wú)腐蝕作用，但遇水或受潮則會(huì)嚴(yán)重腐蝕金屬。因此，必須嚴(yán)格防止水和潮氣進(jìn)入氯瓶。加氯機(jī)：轉(zhuǎn)子加氯機(jī)第十七頁(yè)第十八頁(yè)，共67頁(yè)。（一）二氧化氯消毒1.特性二氧化氯（ClO2）在常溫下是一種黃綠色氣體，極不穩(wěn)定，氣態(tài)和液態(tài)CLO2均易爆炸。故必須以水溶液的形式現(xiàn)場(chǎng)制取。2.制取方法（1）亞氯酸鈉和氯制?。?）酸與亞氯酸鈉制取二、其它消毒方法第十八頁(yè)第十九頁(yè)，共67頁(yè)。3.作用機(jī)理ClO2既是消毒劑又是氧化能力很強(qiáng)的氧化劑，對(duì)細(xì)菌的細(xì)胞具有較強(qiáng)的吸附和穿透能力，能有效地破壞細(xì)菌內(nèi)含巰基的酶；消毒能力比氯強(qiáng)。

ClO2的投加量約為1.0～2.0mg/L。ClO2本身和副產(chǎn)物ClO2－對(duì)人體血紅細(xì)胞有損害。有報(bào)道認(rèn)為還對(duì)人的神經(jīng)系統(tǒng)及生殖系統(tǒng)有損害。因此，美國(guó)對(duì)水的剩余ClO2和ClO2－的總量規(guī)定不超過(guò)1.0mg/L。歐洲一些國(guó)家有自己的一些規(guī)定。但目前我國(guó)還沒(méi)有規(guī)定。第十九頁(yè)第二十頁(yè)，共67頁(yè)。4.特點(diǎn)（1）不會(huì)與水中有機(jī)物作用生成三鹵甲烷,不會(huì)生成氯酚。（2）ClO2余量能在管網(wǎng)中保持很長(zhǎng)的時(shí)間，即衰減速度比氯慢。（3）ClO2不水解，消毒受pH影響較小。（4）作為氧化劑，能去除或降低水的色、嗅及鐵、錳、酚等物質(zhì)。第二十頁(yè)第二十一頁(yè)，共67頁(yè)。（二）次氯酸鈉消毒次氯酸鈉消毒通常用于小型水廠，因其易分解，常用次氯酸鈉發(fā)生器現(xiàn)場(chǎng)制取，反應(yīng)如下：NaCl+H2O---NaOCl+H2（電解食鹽水）次氯酸鈉也是強(qiáng)氧化劑和消毒劑，但消毒效果不如氯。次氯酸鈉的消毒仍靠HOCl。反應(yīng)如下：NaOCl+H2O---HOCl+NaOH第二十一頁(yè)第二十二頁(yè)，共67頁(yè)。（三）氯銨消毒1、優(yōu)點(diǎn)水中含有有機(jī)物和酚時(shí)，氯氨消毒不會(huì)產(chǎn)生氯臭和氯酚臭，同時(shí)可大大減小THMS的可能性；能保持水中余氯較久，適用于供水管網(wǎng)較長(zhǎng)的情況。2、缺點(diǎn)：作用緩慢，殺菌能力比自由氯弱。單獨(dú)使用的情況較少。3、操作方法：人工投加氨可以是液氨、硫酸氨或氯化氨。氯和氨的投加量視水質(zhì)不同而有所不同。一般采用氯：氨＝3：1～6：1采用氯氨消毒時(shí)，一般先加氨，再加氯。這樣就可以減小氯臭，但有資料認(rèn)為，氯和氨同時(shí)投加比先加氨后加氯，可減少有毒副產(chǎn)物（如三鹵甲烷、鹵乙酸等）的生成。第二十二頁(yè)第二十三頁(yè)，共67頁(yè)。（四）臭氧消毒1、臭氧特性常溫常壓下呈淡藍(lán)色、強(qiáng)烈的刺激性氣體密度為空氣的1.7倍，易溶于水。臭氧對(duì)人體健康有影響。2、臭氧的產(chǎn)生臭氧發(fā)生器，在現(xiàn)場(chǎng)用空氣或純氧通過(guò)臭氧發(fā)生器高壓放電產(chǎn)生。

第二十三頁(yè)第二十四頁(yè)，共67頁(yè)。第二十四頁(yè)第二十五頁(yè)，共67頁(yè)。3、作用既是氧化劑，又是消毒劑，在水中投入臭氧進(jìn)行消毒或氧化通稱臭氧化。4、臭氧消毒的特點(diǎn)

作為氧化劑應(yīng)用廣泛，分為直接氧化作用和間接氧化作用。直接氧化作用比較慢；間接氧化作用主要靠指在水中產(chǎn)生的·OH的作用，氧化作用極強(qiáng)。作為消毒劑，由于臭氧在水中不穩(wěn)定，易散失，因此在O3消毒之后，往往需要投加少量的氯等以維持水中剩余消毒劑。臭氧消毒的副產(chǎn)物比氯消毒時(shí)少，但也有可能產(chǎn)生三鹵甲烷，溴酸鹽等副產(chǎn)物，此外臭氧消毒的生產(chǎn)設(shè)備復(fù)雜，投資較大，電耗也較高。第二十五頁(yè)第二十六頁(yè)，共67頁(yè)。（五）紫外線消毒機(jī)理：200~295nm的紫外線具有殺菌能力。在波長(zhǎng)260nm時(shí)殺菌能力最強(qiáng)。紫外燈管：浸入式水平式特點(diǎn)：無(wú)污染；受水中懸浮物含量影響，無(wú)持續(xù)消毒作用；適用于少量水處理。第二十六頁(yè)第二十七頁(yè)，共67頁(yè)。

依據(jù)不同波長(zhǎng)范圍,分a、b、c三種波段,其中的c波段紫外線波長(zhǎng)在240-260nm之間,為最有效的殺菌波段,波段中之波長(zhǎng)最強(qiáng)點(diǎn)是253.7nm?，F(xiàn)代紫外線消毒技術(shù)是基于現(xiàn)代防疫學(xué)、光學(xué)、生物學(xué)和物理化學(xué)的基礎(chǔ)上，利用特殊設(shè)計(jì)的高效率，高強(qiáng)度和長(zhǎng)壽命的c波段紫外光發(fā)生裝置，產(chǎn)生的強(qiáng)紫外c光照射水、空氣、物體表面，當(dāng)水、空氣、物體表面中的各種細(xì)菌、病毒、寄生蟲(chóng)、水藻以及其它病原體受到一定劑量的紫外c光輻射后，其細(xì)胞中的DNA結(jié)構(gòu)受到破壞，達(dá)到消毒和凈化的目的。第二十七頁(yè)第二十八頁(yè)，共67頁(yè)。（六）漂白粉消毒漂白粉由氯氣和石灰加工而成，分子式可簡(jiǎn)單表示為CaOCl2，有效氯約30%。漂白精分子式為Ca(OCl)2，有效氯約60%左右。兩者均為白色粉末，有氯的氣味，易受光、熱和潮氣作用而分解使有效氯降低。漂白粉需配置成溶液加注，溶解時(shí)先調(diào)成糊狀物，然后再加水配成1.0%~2.0%（以有效氯計(jì)）濃度的溶液。漂白粉消毒一般用于小水廠或臨時(shí)性給水。第二十八頁(yè)第二十九頁(yè)，共67頁(yè)。水的消毒方法除了以上介紹的幾種以外，還有高錳酸鉀消毒、重金屬離子（如銀）消毒及微電解消毒等。綜合各種消毒方法，沒(méi)有一種方法完美無(wú)缺，不同的消毒方法配合往往可以取長(zhǎng)補(bǔ)短，已有水廠這樣做了，專家也在不斷探索研究。第二十九頁(yè)第三十頁(yè)，共67頁(yè)。污水經(jīng)一級(jí)或二級(jí)處理以后，水質(zhì)大大改善，細(xì)菌含量也幅度降低，但細(xì)菌的絕對(duì)值仍很高，并存在有病原菌的可能。因此在排放之前或回用之前，應(yīng)進(jìn)行消毒。加氯量：一般城市污水二級(jí)處理出水：加5－10mg/L接觸時(shí)間：30分余氯量：>0.5mg/L污水消毒的特點(diǎn)：一般氨氮含量高，因此一般為化合性余氯有機(jī)氯化物的產(chǎn)生問(wèn)題。一般采用氯消毒：第三十頁(yè)第三十一頁(yè)，共67頁(yè)。典型給水處理系統(tǒng)與水廠設(shè)計(jì)第三十一頁(yè)第三十二頁(yè)，共67頁(yè)。給水處理的任務(wù)，是將不符合用戶要求的原水加以處理，使之符合用戶對(duì)水質(zhì)的要求。一.給水處理的任務(wù)選擇給水處理工藝的依據(jù)，就是原水水質(zhì)與用戶對(duì)水質(zhì)要求兩者的差別。找出原水中不符合用水要求的水質(zhì)項(xiàng)目，選擇一種或幾種水處理方法，將不符合要求的水質(zhì)項(xiàng)目處理到符合用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。第三十二頁(yè)第三十三頁(yè)，共67頁(yè)。二.水廠設(shè)計(jì)步驟、要求和設(shè)計(jì)原則水廠設(shè)計(jì)和其它工程設(shè)計(jì)一樣，一般分兩階段進(jìn)行：擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)?？尚行匝芯渴翘岢龉こ探ㄔO(shè)的科學(xué)依據(jù)，主要內(nèi)容包括（1）城市概況和供水現(xiàn)狀分析；（2）工程目標(biāo)；（3）工程方案和評(píng)價(jià)；（4）投資估算和資金籌措；（5）工程效益分析等?？尚行匝芯拷?jīng)有關(guān)專家評(píng)估并獲得主管部門(mén)批準(zhǔn)后，方可進(jìn)行下一步工作——初步設(shè)計(jì)。第三十三頁(yè)第三十四頁(yè)，共67頁(yè)。設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容一般包括：工程項(xiàng)目和設(shè)計(jì)要求概述，方案比較情況，各構(gòu)筑物及建筑物的形式、尺寸和結(jié)構(gòu)形式，工程概算，主要材料（鋼筋、水泥、木材等）、管道及設(shè)備（水泵、電動(dòng)機(jī)、真空泵、大型閥門(mén)、起重設(shè)備、運(yùn)輸車(chē)輛、電器設(shè)備等）規(guī)格、尺寸和數(shù)量，工程進(jìn)度要求，人員編制，以及設(shè)計(jì)中尚存在的問(wèn)題等。有關(guān)設(shè)計(jì)資料也應(yīng)附在說(shuō)明書(shū)內(nèi)。附圖數(shù)量應(yīng)按工程具體情況決定，但至少應(yīng)包括：取水工程布置圖，流程圖，水廠總平面布置圖，電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)圖及主要處理構(gòu)筑物簡(jiǎn)圖等。第三十四頁(yè)第三十五頁(yè)，共67頁(yè)。設(shè)計(jì)原則（1）水處理構(gòu)筑物的生產(chǎn)能力，應(yīng)以最高日供水量加水廠自用水量進(jìn)行設(shè)計(jì)，并以原水水質(zhì)最不利情況進(jìn)行校核。（2）水廠應(yīng)按近期設(shè)計(jì)，考慮遠(yuǎn)期發(fā)展。（3）水廠設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮各構(gòu)筑物或設(shè)備進(jìn)行檢修、清洗及部分停止工作時(shí)，仍能滿足用水要求。（4）水廠自動(dòng)化程度，應(yīng)本著提高供水水質(zhì)和供水可靠性，降低能耗、藥耗，提高科學(xué)管理水平和增加經(jīng)濟(jì)效益的原則，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)要求，妥善確定。（5）設(shè)計(jì)中必須遵守設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。第三十五頁(yè)第三十六頁(yè)，共67頁(yè)。

廠址選擇應(yīng)在整個(gè)給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中全面規(guī)劃，綜合考慮，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。在選擇廠址時(shí)，一般應(yīng)考慮以下幾個(gè)問(wèn)題：

（1）廠址應(yīng)選擇在工程地址條件較好的地方。（2）水廠應(yīng)盡可能選擇在不受洪水威脅的地方。（3）水廠應(yīng)盡量設(shè)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(jià)。（4）當(dāng)取水地點(diǎn)距離用水區(qū)較近時(shí)，水廠一般設(shè)置在取水構(gòu)筑物附近，通常與取水構(gòu)筑物建在一起；當(dāng)取水地點(diǎn)距離用水區(qū)較遠(yuǎn)時(shí)，廠址選擇有兩種方案：一是將水廠設(shè)置在取水構(gòu)筑物附近；二是將水廠設(shè)置在離用水區(qū)較近的地方。三.廠址的選擇第三十六頁(yè)第三十七頁(yè)，共67頁(yè)。四.給水處理工藝系統(tǒng)的選擇給水處理工藝系統(tǒng)應(yīng)該在技術(shù)上是可行的，在經(jīng)濟(jì)上是合理的，在運(yùn)行上是安全可靠和便于操作的。給水處理工藝系統(tǒng)應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)。給水處理工藝系統(tǒng)的技術(shù)可行性，除了通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證以外，已建的原水水質(zhì)相近的水處理工藝系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，也可作為重要的參考。由于原水水質(zhì)和水量常常是不斷變化的，水處理工藝系統(tǒng)對(duì)水質(zhì)水量變化的適應(yīng)性，即抗沖擊能力，也是評(píng)價(jià)技術(shù)可行性的重要指標(biāo)。給水處理系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)合理性，是在保證處理水質(zhì)滿足用戶要求的前提下，使在資金償還期限內(nèi)建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用之和最低。第三十七頁(yè)第三十八頁(yè)，共67頁(yè)。(一)地面水的常規(guī)處理工藝系統(tǒng)地面水常規(guī)處理工藝，主要是指在以天然地面水為原水的城市自來(lái)水廠中采用最廣的一種工藝系統(tǒng)，主要是以去除水中的懸浮物和殺滅致病細(xì)菌為目標(biāo)而設(shè)計(jì)的。原水混合裝置混凝劑絮凝池沉淀池過(guò)濾池Cl2清水池出水第三十八頁(yè)第三十九頁(yè)，共67頁(yè)。五.水廠的平面及高程布置（一）水廠的平面布置

水廠的基本組成分為兩部分：（1）生產(chǎn)構(gòu)筑物和建筑物，包括處理構(gòu)筑物、清水池、二級(jí)泵站、藥劑間等；（2）輔助建筑物。其中又分生產(chǎn)輔助建筑物和生活輔助建筑物兩種。前者包括化驗(yàn)間、修理部門(mén)、倉(cāng)庫(kù)、車(chē)庫(kù)及值班宿舍等；后者包括辦公樓、食堂、浴室、職工宿舍等。作水廠平面布置時(shí)，應(yīng)考慮下述幾點(diǎn)要求：

第三十九頁(yè)第四十頁(yè)，共67頁(yè)。（1）布置緊湊，以減少水廠占地面積和連接管（渠）的長(zhǎng)度，并便于操作管理。

（2）充分利用地形，力求挖填土方平衡以減少填、挖土方量和施工費(fèi)用。

（3）各構(gòu)筑物之間連接管（渠）應(yīng)簡(jiǎn)單、短捷，盡量避免立體交叉，并考慮施工、檢修方便。

（4）建筑物布置應(yīng)注意朝向和風(fēng)向。

（5）有條件時(shí)（尤其是大水廠）最好把生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)分開(kāi)，盡量避免非生產(chǎn)人員在生產(chǎn)區(qū)通行和逗留，以確保生產(chǎn)安全。

（6）對(duì)分期建造的工程，既要考慮近期的完整性，又要考慮遠(yuǎn)期工程建成后整體布局的合理性。

第四十頁(yè)第四十一頁(yè)，共67頁(yè)。水廠流程布置，有三種基本類型：直線型、折角型、回轉(zhuǎn)型。第四十一頁(yè)第四十二頁(yè)，共67頁(yè)。（1）按流程順序排列，而且流程與供水方向一致；（2）有關(guān)構(gòu)筑物或建筑物組合或靠近，歸納為“三個(gè)組合”，“兩個(gè)靠近”即：絮凝池沉淀池組合加礬間礬庫(kù)組合加氯間氯庫(kù)組合二泵房清水池靠近沉淀池過(guò)濾池靠近第四十二頁(yè)第四十三頁(yè)，共67頁(yè)。水廠平面布置一般均需提出幾個(gè)方案進(jìn)行比較，以便確定在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上較為合理的方案。圖6為水廠平面布置一例。第四十三頁(yè)第四十四頁(yè)，共67頁(yè)。1、內(nèi)容水面高程池頂高程池底高程（二）水廠高程布置管線高程給水管以管中為準(zhǔn)排水管以管底為準(zhǔn)地面高程第四十四頁(yè)第四十五頁(yè)，共67頁(yè)。

在處理工藝流程中，各構(gòu)筑物之間水流應(yīng)為重力流。兩構(gòu)筑物之間水面高差即為流程中的水頭損失，包括構(gòu)筑物本身，連接管道、計(jì)量設(shè)備等水頭損失在內(nèi)。水頭損失應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定，并留有余地。2、依據(jù)（1）地形標(biāo)高→設(shè)計(jì)底面高程（2）構(gòu)筑物及連接管路水頭損失第四十五頁(yè)第四十六頁(yè)，共67頁(yè)。凈水構(gòu)筑物水頭損失構(gòu)筑物名稱水頭損失（m）構(gòu)筑物名稱水頭損失（m）水力絮凝池機(jī)械絮凝池沉淀池澄清池普通快濾池0.4~0.50.05~0.10.15~0.30.6~0.82.0~2.5均質(zhì)濾料濾池接觸濾池?zé)o閥濾池、虹吸濾池移動(dòng)罩濾池活性炭濾池2.0~2.52.5~3.01.5~2.01.2~1.50.4~0.6第四十六頁(yè)第四十七頁(yè)，共67頁(yè)。連接管中設(shè)計(jì)流速連接管段設(shè)計(jì)流速（m/s）備注一級(jí)泵房至混合池混合池至絮凝池絮凝池至沉淀池混合池至澄清池沉淀池或澄清池至濾池濾池至清水池濾池沖洗水的壓力管道排水管道（排除沖洗水）1.0~1.21.0~1.50.1~0.151.0~1.50.6~1.00.8~1.22.0~2.51.0~1.2防止絮體破壞流速宜取下限以留有余地流速宜取下限以留有余地因間歇運(yùn)用，流速可大些各構(gòu)筑物之間的連接管（渠）斷面尺寸由流速?zèng)Q定。第四十七頁(yè)第四十八頁(yè)，共67頁(yè)。3、定高程有了以上各項(xiàng)水頭損失，就可以確定。各構(gòu)筑物水面高程→各構(gòu)筑物各部分高程。一般從絮凝池水面開(kāi)始（也可從清水池水面開(kāi)始）→其他構(gòu)筑物水面高程，然后由超高→池頂高程；由有效水深→池底高程。第四十八頁(yè)第四十九頁(yè)，共67頁(yè)。水廠的高程布置應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)條件、周?chē)h(huán)境及進(jìn)水水位標(biāo)高確定。有高架式、低架式、斜坡式、階梯式四種。第四十九頁(yè)第五十頁(yè)，共67頁(yè)。2.高程布置下圖為構(gòu)筑物高程布置圖。各構(gòu)筑物之間水面高差由計(jì)算確定。第五十頁(yè)第五十一頁(yè)，共67頁(yè)。清水池的有效容積：W=W1+W2+W3+W4W1—調(diào)節(jié)容積，m3，按最高日用水量的10%~20%估算。W2—消防貯水量，m3，按2h火災(zāi)延續(xù)時(shí)間計(jì)算。W3—水廠沖洗濾池和沉淀池排泥等生產(chǎn)用水，m3，等于最高日用水量的5%~10%。W4—安全貯存，m3。清水池應(yīng)有相等容積的兩只，如僅有一只，則應(yīng)分格或采取適當(dāng)措施，以便清洗或檢修時(shí)不間斷供水。第五十一頁(yè)第五十二頁(yè)，共67頁(yè)。六.水廠的生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控與自動(dòng)控制水廠內(nèi)檢測(cè)儀表的設(shè)置水廠生產(chǎn)過(guò)程中各工藝參數(shù)的連續(xù)檢測(cè)，有利于生產(chǎn)監(jiān)視和合理調(diào)度，有利于各種運(yùn)行數(shù)據(jù)的積累分析，更為水廠自動(dòng)化創(chuàng)造條件。水廠要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制，自動(dòng)化儀表是必備前提。水廠所用儀表有一次儀表和二次儀表。一次儀表包括感受器和變送器。前者測(cè)定運(yùn)行參數(shù)，后者把感受到的參數(shù)變?yōu)殡娏骰螂妷海瑐鬟f到檢測(cè)中心或控制中心。二次儀表把測(cè)得的參數(shù)再顯示出來(lái)。第五十二頁(yè)第五十三頁(yè)，共67頁(yè)。水廠自動(dòng)化設(shè)計(jì)要求水廠自動(dòng)化程度分為三級(jí)。第一級(jí)，水廠單項(xiàng)構(gòu)筑物（如泵房、沉淀、澄清池、濾池、加藥系統(tǒng)等）自動(dòng)控制；第二級(jí)，全廠自動(dòng)控制。第三級(jí)為整個(gè)供水系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)度。第五十三頁(yè)第五十四頁(yè)，共67頁(yè)。七.水廠綠化及道路綠化是水廠設(shè)計(jì)中的一個(gè)組成部分，它是美化水廠環(huán)境的重要手段。水廠綠化通常由綠地、花壇、綠帶、行道樹(shù)、綠籬、建筑小品等組成。水廠道路一般分為主廠道、車(chē)行道、步行道。主廠道寬度一般為4~6m；車(chē)行道一般為單車(chē)道，寬度為4m左右，常布置成環(huán)狀；步行道寬度一般采用1.5~2.0m。第五十四頁(yè)第五十五頁(yè)，共67頁(yè)。八.給水處理工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例1水廠工藝流程選擇根據(jù)源水水質(zhì)情況和該市自來(lái)水公司現(xiàn)有水廠的生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)，決定近期和二期仍采用常規(guī)處理工藝，遠(yuǎn)期考慮增加生物預(yù)處理和深度處理工藝。同時(shí)，為了節(jié)約投藥量，提高水廠自動(dòng)化水平，決定采用已較成熟的自動(dòng)加礬、加氯技術(shù)。在常規(guī)處理工藝中，注意選擇適合水源水質(zhì)、水廠規(guī)模和地形特點(diǎn)，并有利于提高出廠水水質(zhì)的處理構(gòu)筑物。這些構(gòu)筑物主要包括：隔板、折板組合式絮凝地、新型平流式沉淀池和V型濾池。此外，為了保護(hù)湘江水源，沉淀池排泥水和濾池反沖洗水均進(jìn)入回收水池濃縮，上清液回收，下部沉泥用來(lái)回填水廠及其周?chē)莸?。第五十五?yè)第五十六頁(yè)，共67頁(yè)。2水廠主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)(1).混合(2).絮凝與沉淀池圖8絮凝沉淀池平面圖第五十六頁(yè)第五十七頁(yè)，共67頁(yè)。(3).濾池及反沖洗系統(tǒng)

圖9V型濾池剖面圖第五十七頁(yè)第五十八頁(yè)，共67頁(yè)。(4).清水池清水池有效容積按設(shè)計(jì)規(guī)模的10%計(jì)算，近期設(shè)10000m3清水池1座，采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)，有效水深取4.2m。(5).送水泵房土建設(shè)計(jì)規(guī)模為30萬(wàn)m3/d，近期設(shè)備安裝按10萬(wàn)m3/d考慮。時(shí)變化系數(shù)取1.36，出廠壓力取20.0～28.0m，一期安裝臥式離心泵機(jī)組3套，1大2小，其中1臺(tái)為調(diào)速水泵。6.加礬、加氯系統(tǒng)第五十八頁(yè)第五十九頁(yè)，共67頁(yè)。3水廠總體布置(1)構(gòu)筑物布置圖10四水廠平面布置圖第五十九頁(yè)第六十頁(yè)，共67頁(yè)。圖11

水廠高程布置圖第六十頁(yè)第六十一頁(yè)，共67頁(yè)。(2)廠內(nèi)排水廠內(nèi)生活污水與雨水采用分流制，雨水就近排入水體，污水近期排入化糞池，溢流水進(jìn)入農(nóng)灌系統(tǒng)。待城市下水道形成以后改道排入城市下水道。生產(chǎn)廢水(濾池反沖洗水及沉淀池排泥水)排入回收水池，其上清液回收，下部沉泥用來(lái)回填洼地。第六十一頁(yè)第六十二頁(yè)，共67頁(yè)。4自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)、控制系統(tǒng)的組成

全廠設(shè)中控室及取水泵房、加礬加氯、回收泵房與反應(yīng)沉淀池、V型濾池和送水泵房等5個(gè)PLC可編程邏輯控制器）子站，考慮到系統(tǒng)盡可能分散的原則，在濾池單池設(shè)有PLC控制臺(tái)。各PLC站均由一塊電源模塊，一塊CPU（中央處理器）模塊，一塊通訊模塊