山西省C市給水工程設(shè)計(jì)開題報(bào)告

×××大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告×××學(xué)院×××專業(yè)××級〔××屆〕×班×號×××題目：山西省C市給水工程設(shè)計(jì)本課題來源及研究現(xiàn)狀1、課題來源本課程設(shè)計(jì)來源于生產(chǎn)實(shí)踐，為山西省C市給水工程設(shè)計(jì)。C市位于山西省中北部，屬于華北氣候區(qū)。城市地形比擬平坦，屬于平原地形。該地區(qū)交通興旺，一條鐵路線由西向東穿過該市，城市以火車鐵路線為界劃分為北城區(qū)和南城區(qū)。約七萬人。有兩個(gè)工業(yè)區(qū)，為啤酒廠區(qū)和食品廠區(qū)。具體數(shù)據(jù)可見設(shè)計(jì)任務(wù)書。2、研究現(xiàn)狀經(jīng)過長期的開展和積累，中國的供水行業(yè)已經(jīng)奠定了較雄厚的人才和技術(shù)根底。目前，全國有近百座大學(xué)及高等院校設(shè)置與供水相關(guān)的專業(yè)，培養(yǎng)著包括博士、碩士在內(nèi)的大批技術(shù)人才。已有從事給水排水相關(guān)研究和工程設(shè)計(jì)的院所300余座。生產(chǎn)供水設(shè)備和器材的工廠數(shù)百多家。各城市自來水公司的員工已達(dá)30余萬人。在供水工程的設(shè)計(jì)、建設(shè)、設(shè)備和運(yùn)行管理方面已經(jīng)具備成熟的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。2.1給水處理的常見工藝給水處理的任務(wù)是通過必要的處理方法去除水中的雜質(zhì)，使之符合飲用水或工業(yè)用水的標(biāo)準(zhǔn)。水處理的方法應(yīng)根據(jù)水源水質(zhì)和用水對象對水質(zhì)的特殊要求確定。在給水處理中，有的方法除了具有某一特定的處理效果外，往往直接或間接地接收其他的處理效果。常見的工序一般有澄清和消毒、除臭和除味、除鐵和除錳等?！?〕澄清和消毒這是以地表水為水源的生活飲用水的常用處理工藝。但工業(yè)用水有時(shí)也需澄清工藝。澄清工藝通常包括混凝、沉淀和過濾。處理對象主要是水中的懸浮物和膠體雜質(zhì)。原水加藥后，經(jīng)混凝使水中的的懸浮物和膠體形成大顆粒絮凝體，而后通過沉淀池進(jìn)行重力別離。過濾是利用濾料截留水中雜質(zhì)的構(gòu)筑物，常置于混凝和沉淀構(gòu)筑物之后，用以進(jìn)一步降低水的渾濁度。完善而有效的混凝、沉淀和過濾，不僅能有效降低水的濁度，對水中的某些有機(jī)物、細(xì)菌及病毒也有一定的去除效果。根據(jù)水中的原水水質(zhì)的不同，在上述澄清工藝中還可以適當(dāng)增加或減少某些處理構(gòu)筑物。如處理高濁度水時(shí)，往往需設(shè)泥沙預(yù)沉池或沉沙池；原水濁度很低時(shí)，可以省去沉淀構(gòu)筑物而進(jìn)行原水加藥后的直接過濾。消毒是滅活水中致病微生物，通常在過濾之后進(jìn)行。其主要方法是在水中投加消毒劑以殺滅致病微生物。當(dāng)前我國普遍采用的消毒劑是氯，也有采用漂白粉、二氧化氯及次氯酸鈉等。臭氧消毒也是一種消毒方法。〔2〕除臭和除味當(dāng)原水中臭和味嚴(yán)重而采用澄清和消毒系統(tǒng)不能到達(dá)水質(zhì)要求時(shí)方才采用。除臭和除味的方法取決于水中臭和味的來源。例如，對于水中有機(jī)物的所產(chǎn)生的臭和味，可以采用活性炭吸附或氧化法去除；對于溶解性的氣體或揮發(fā)性的有機(jī)物所產(chǎn)生的臭和味，可采用曝氣法去除；因藻類繁殖而產(chǎn)生的臭和味，可采用微濾機(jī)或氣浮法去除藻類，也可在水中投加除藻藥劑；因溶解鹽類所產(chǎn)生的臭和味，可采用適當(dāng)?shù)某}措施等等?！?〕除鐵、除錳和除氟當(dāng)?shù)叵滤蔫F、錳的含量超過飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，需采用除鐵、錳措施。常用的方法是：自然氧化法和接觸氧化法。前者通過設(shè)置曝氣裝置和氧化反響池和砂濾池；后者通常設(shè)置曝氣裝置和接觸氧化池。工藝系統(tǒng)的選擇應(yīng)根據(jù)是否單純除鐵還是同時(shí)除鐵、錳，原水中的鐵、錳含量及其他的有關(guān)水質(zhì)特點(diǎn)確定。2.2設(shè)備器材中國擁有大中型自來水2100多座，大局部采用了中國制造的設(shè)備。目前供水主管道達(dá)23萬公里，幾乎全部由國內(nèi)制造廠供貨。在技術(shù)上成熟的主要設(shè)備和器材有：〔1〕各類水泵。〔2〕各種閥門。〔3〕混合、反響、沉淀、過濾設(shè)備及器材?！?〕混凝藥劑及投加設(shè)備?！?〕消毒藥劑及投加設(shè)備?！?〕常規(guī)儀表及化驗(yàn)設(shè)備?！?〕各類管材包括：鋼管、球墨鑄鐵管、玻璃鋼管、塑料管等。〔8〕電滲析及反滲透設(shè)備?！?〕純水制造設(shè)備?！?0〕電氣及控制設(shè)備等。近年來，中國與興旺國家以合資及合作等方式建立了一批水處理設(shè)備工廠，進(jìn)一步提高了質(zhì)量和技術(shù)水平。中國的設(shè)備和器材在質(zhì)量和價(jià)格方面具有綜合優(yōu)勢，很適應(yīng)開展中國家的需要。2.3開展展望〔1〕中國供水行業(yè)將以提高水質(zhì)為目標(biāo)，加速技術(shù)進(jìn)步。在2000年以后，大型自來水公司的水質(zhì)應(yīng)逐步到達(dá)國際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。檢測工程由目前規(guī)定的35項(xiàng)增加到88項(xiàng)，其中濁度標(biāo)準(zhǔn)必須小于1NTU?！?〕進(jìn)一步開展小城鎮(zhèn)和農(nóng)村供水事業(yè)，提高農(nóng)民用水普及率?！?〕加大污水處理的投資，到2023年，全國污水處理率到達(dá)50%以上，大城市到達(dá)70%—80%。有效保護(hù)水資源?！?〕進(jìn)一步提高供水的平安可靠性。推廣應(yīng)用計(jì)算機(jī)調(diào)度和自動(dòng)控制系統(tǒng)。降低能耗、藥耗和漏耗?！?〕建立供水、排水、污水處理管理一體化的，包括科研、設(shè)計(jì)、運(yùn)行和設(shè)備制造的水工業(yè)體系，在總體上到達(dá)或接近國際先進(jìn)水平。課題研究目標(biāo)、內(nèi)容、方法和手段1、畢業(yè)設(shè)計(jì)的目標(biāo)通過對山西省C市給水工程的研究和設(shè)計(jì)，使水廠出水滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB_5749-2006)。初步設(shè)計(jì)出城市管網(wǎng)系統(tǒng)，滿足用戶用水需求。2、畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容〔1〕取水工程水源選擇、取水方案及位置確實(shí)定、取水構(gòu)筑物形式選擇及計(jì)算并繪圖?！?〕輸水工程設(shè)計(jì)城市給水管網(wǎng)，進(jìn)行水力計(jì)算，繪制評差計(jì)算圖。3、方法和手段通過查詢工具書，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，咨詢指導(dǎo)老師和使用QQ等通訊工具。進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。4、工藝選擇據(jù)原水水質(zhì)分析結(jié)果，查標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB_5749-2006)可知：原水中色度、濁度、臭和味、總硬度、總固體、總大腸菌群、細(xì)菌總數(shù)、耗氧量〔CODMn〕超標(biāo)。但是超標(biāo)不嚴(yán)重，屬于輕微污染，那么可采用常規(guī)處理工藝。初步擬定如圖1?；炷齽旌稀跄恋怼^濾→消毒→清水池→二級泵房→用戶圖1水工藝流程粗?jǐn)M定圖4.1方案比擬〔1〕混合池的類型及比擬見表1。表1混合池的類型及特點(diǎn)類型特點(diǎn)適用條件水泵混合優(yōu)點(diǎn)：混合效果好，節(jié)省動(dòng)力；缺點(diǎn)：投量大，對水泵葉輪有腐蝕，以過早在管中形成絮凝體大中小型水廠均可采用管式混合優(yōu)點(diǎn)：混合效果好，不需另建設(shè)備，簡單易行；水頭損失?。蝗秉c(diǎn)：流量小時(shí)效果下降中小型水廠機(jī)械混合優(yōu)點(diǎn)：混合效果好，不受水量影響；缺點(diǎn)：增加機(jī)械設(shè)備及維修工作各種規(guī)模水廠根據(jù)以上各種混合池的特點(diǎn)以及我國的實(shí)際情況并進(jìn)行比擬，本設(shè)計(jì)選用管式〔靜態(tài)〕混合器?！?〕絮凝池類型及比擬見表2。表2絮凝池的類型及特點(diǎn)類型特點(diǎn)適用條件隔板式絮凝池往復(fù)式優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，構(gòu)造簡單，施工方便；缺點(diǎn)：容積較大，水頭損失較大，轉(zhuǎn)折處釩花易破碎水量大于30000m3/d回轉(zhuǎn)式優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，水頭損失小，構(gòu)造簡單，管理方便；缺點(diǎn)：出水流量不宜分配均勻，出口處宜積泥水量大于30000m3/d旋流式絮凝池優(yōu)點(diǎn)：容積小，水頭損失較??；缺點(diǎn)：池子較深，地下水位高處施工較難，絮凝效果較差一般用于中小型水廠折板式絮凝池優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，絮凝時(shí)間短，容積較小；缺點(diǎn)：構(gòu)造較隔板絮凝池復(fù)雜，造價(jià)高流量變化較小的中小型水廠網(wǎng)格絮凝池優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，水頭損失小，絮凝時(shí)間短；缺點(diǎn)：末端池底易積泥一般用于中小型水廠根據(jù)以上各種絮凝池的特點(diǎn)以及實(shí)際情況并進(jìn)行比擬，本設(shè)計(jì)選用網(wǎng)格絮凝池?！?〕沉淀池類型及比擬見表3。表3各種形式沉淀池性能特點(diǎn)和適用條件型式性能特點(diǎn)適用條件平流式優(yōu)點(diǎn)：1、可就地取材，造價(jià)低；2、操作管理方便，施工較簡單；3、適應(yīng)強(qiáng)，潛力大，處理效果穩(wěn)定；4、有機(jī)械排泥設(shè)備時(shí)，排泥效果好缺點(diǎn)：1、不用機(jī)械排泥裝置，排泥較困難2、機(jī)械排泥設(shè)備，維護(hù)復(fù)雜；3、占地面積較大1、一般用于大中型凈水廠；2、原水含砂量大時(shí)作預(yù)沉池豎流式優(yōu)點(diǎn)：1、排泥較方便2、與絮凝池合建，不需建絮凝池；3、占地面積較小缺點(diǎn)：1、上升流速受顆粒下沉速度所限，出水流量小，沉淀效果較差；2、施工較平流式困難1、一般用于小型凈水廠；2、常用于地下水位較低時(shí)輻流式優(yōu)點(diǎn)：1、沉淀效果好；2、有機(jī)械排泥裝置時(shí)，排泥效果好；缺點(diǎn)：1、基建投資及費(fèi)用大；2、刮泥機(jī)維護(hù)復(fù)雜，金屬耗量大；3、施工較平流式困難1、用于大中型凈水廠；2、高濁度水地區(qū)作預(yù)沉池斜管〔板〕式優(yōu)點(diǎn)：1、沉淀效果高；2、池體小，占地少缺點(diǎn)：1、斜管〔板〕耗用材料多，價(jià)格高；2、排泥較困難1、宜用于大中型廠2、宜用于舊沉淀池的擴(kuò)建、改建和挖槽原水經(jīng)投藥、混合與絮凝后，水中懸浮雜質(zhì)已形成粗大的絮凝體，要在沉淀池中別離出來以完成澄清的作用。設(shè)計(jì)采用平流式沉淀池?！?〕濾池類型及比擬見表4。表4濾池的類型及特點(diǎn)類型特點(diǎn)普通快濾池優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)轉(zhuǎn)成熟，運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)好缺點(diǎn):閥門較多，管理較為不便，造價(jià)略微偏高雙閥濾池與普通快濾池類似無閥濾池優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單，價(jià)格低廉，且能自動(dòng)進(jìn)行反沖洗；缺點(diǎn)：清砂換砂不便，反沖洗配水不均勻。用于小型水廠移動(dòng)罩濾池設(shè)備維修量較大，要求較高，難于控制，國內(nèi)已很少使用虹吸濾池缺點(diǎn)：占地面積大、池較深、處理效果不穩(wěn)定、濾料沖洗頻率大、耗能高等；用于中型水廠V型濾池優(yōu)點(diǎn)：V型濾池采用均質(zhì)深層濾料，不均勻系數(shù)很小，過濾周期延長〔比一般濾池長2～3倍〕，濾料層利用率高，且濾后水質(zhì)好，高效節(jié)能，高度自動(dòng)化程序控制；缺點(diǎn)：造價(jià)高，管理技術(shù)水平需求高，維護(hù)費(fèi)用高且難度大。綜上，此設(shè)計(jì)選擇虹吸濾池。4.2最終方案綜上所述，最終確定的工藝方案如圖1。圖1水廠工藝流程圖設(shè)計(jì)〔論文〕提綱及進(jìn)度安排～12.1.10下達(dá)任務(wù)書；～12.1.25進(jìn)行資料的收集和文獻(xiàn)查閱，完成開題報(bào)告；～12.3.8城市管網(wǎng)定線、水力計(jì)算、技術(shù)經(jīng)濟(jì)方案比擬；～12.3.31給水廠設(shè)計(jì)計(jì)算、給水平面草圖繪制；～12.5.03給水單體構(gòu)筑物繪圖；～12.5.09給水高程計(jì)算及高程圖繪制、平面圖修改；～12.5.17取水泵站設(shè)計(jì)計(jì)算及繪圖；～12.5.25二泵站設(shè)計(jì)計(jì)算及繪圖；～12.5.29說明書整理；～12.5.30完成專題設(shè)計(jì)〔譯文〕；～12.6.1完成小論文編寫；～12.6.03辯論。主要參考文獻(xiàn)和書目[1]嚴(yán)煦世，范瑾初.給水工程〔第四版〕[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999.[2]李圭白，張杰主.水質(zhì)工程學(xué)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001.[3]中國市政工程西南設(shè)計(jì)研究院.給水排水設(shè)計(jì)手冊第1冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001.[4]北京市市政工程設(shè)計(jì)研究院.給水排水設(shè)計(jì)手冊第3冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001.[5]北京市市政工程設(shè)計(jì)研究院.給水排水設(shè)計(jì)手冊第4冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001.[6]北京市市政工程設(shè)計(jì)研究院.給水排水設(shè)計(jì)手冊第5冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001.[7]中國市政工程西北設(shè)計(jì)研究院.給水排水設(shè)計(jì)手冊第11冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001.[8]中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究院.給水排水設(shè)計(jì)手冊第12冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001.[9]韓洪軍，杜茂安.水處理工程設(shè)計(jì)計(jì)算[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006.[10]李衛(wèi)明，永和，徐淑波.淺議現(xiàn)代給排水現(xiàn)狀與開展[A].2023.[11]IrvineRL,LloydH,KetchumLHJr(1989)