长安大学给水处理厂课程设计Word文件下载.docx

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3.4.1主矣设计参數16

342设计计算17

3.5斜管沉淀池设计计算20

3.5.1主矣设计参数20

3.5.2设计计算20

3.6普通快滤池设计计算24

3.6.1主矣设计参敎24

362设计计算24

3.7加氯间设计计算28

3.7.1主矣设计参数28

3.7.2设计计算28

3・8清水池设计计算29

给水处理厂设计计算书

1•设计供水量及水厂设计规模计算

根据《室外给水设计规范GB50013-2006》，设计供水量由以下六项组成：

综合生活用水（包括居民生活用水和公共建筑用水）；

工业企业用水；

浇洒道路和绿地用水；

管网漏损水量；

未预见用水；

消防用水。

水厂设计规模应按该条文前五项的最高日水量之和确定。

1.1综合生活用水量

依据设计资料，设计年限内城市供水人口数为1（）万人。

根据《室外给水设计规范GB50013-2006》，依据该城市所属省份及人口规模知，湖南湘潭为一区中小城市，综合生活用水定额采用q=300L/cap*d,自来水普及率为F=95%。

故综合用水量Q1为：

QI=qNf=300^00°

x95%=28500n?

/d

1.2工业企业用水

依据设计资料，工业用水量是城市生活用水量的68%o故工业用水量Q2为：

Q2=Q1X68%=28500X68%=19380m7d

1.3浇洒道路和绿地用水量

根据《室外给水设计规范GB50013-2006》，浇洒道路和绿地用水量应根据路面、绿化、气候和土壤等条件确定。

本设计以综合用水量和工业企业用水量的4%确定。

故浇洒道路及绿地用水量Q3为：

Q3=（QI+Q2）X4%=（28500+19380）X4%=1915.2m7d

1.4管网漏损水量

根据《室外给水设计规范GB50013-2006》，城镇配水管网的漏损水量宜按综合生活用水（包括居民生活用水和公共建筑用水）、工业企业用水、浇洒道

路和绿地用水，三项之和的10%〜12%计算，本设计取ll%o故管网漏损水量

Q4为：

Q4=（Q1+Q2+Q3）X11%

=（28500+19380+1915.2）X11%=5477.472m'

1.5未预见用水

根据《室外给水设计规范GB50（）13-2006》，未预见用水宜按综合生活用水

（包括居民生活用水和公共建筑用水）、工业企业用水、浇洒道路和绿地用水、管网漏损水量，四项之和的8%〜12%计算，本设计取1（）%。

故未预见用水量Q5为：

Q5=（QI+Q2+Q3+Q4）X10%

=（28500+19380+1915.2+5477.472）X10%=5527.2672n?

1.6最高日设计供水量

Qd=Ql+Q2+Q3+Q4+Q5

=28500+19380+1915.2+5477.472+5527.2672=60799.9392m'

1.7水厂设计规模

由最高日设计用水量计算得出，水厂设计规模为Q匚61（）（）（）m、/d.

2.总体方案

2.1水源及取水构筑物

给水处理厂以清水河作为水源，最高水位38.93米，最低水位27.76米，常水位31.0（）米，最大流量4（）15m7s,最小流量194mVs,水中含沙量低，水量充沛，水质较好。

采用岸边式取水泵房取水。

2.2净水工艺选择

根据《给水排水设计手册，第三册》，一般水源净水工艺流程如下表所示:

净水工艺流視

适用条件

I

原水一混16沉淀或澄湧一过滤-消奇

•般进水浊度不人于2000・30002TU,短时间内可达5000-10000NTU

（I

原水f褪筑过滤消建

逬水浊虞一股不大〒25NTIJ.水质较檢定类簽殖

II

原水-混凝沉淀f过槪洪水期）原水f自的预沉-接触过淀一泊毒i平时〉

山灑河流.水质经席濟晰.洪水时含泥砂量较高

IV

顶水-气浮一过滤一消序

径常浊度较低•塩时间不趨过100NTU

V

原水-CiUWM沉或A然预沉戴混1S廉沉〉f混

4沉淀或浸清"

过滤亠消鼻

高浊度水二级沉淀（粮清：

工艺•适用于含砂■火、杪峰持纹时阿较长的原水处理

\1

■气浮

原水■*混極一过滤-消枣

1沉淀

经常浊度较低•釆用气浮樽清1洪水期浊度较鬲时•则.采用沉淀工艺

由于该给水处理厂以地表水清水河作为水源，水量充沛，进水浊度在

100NTU左右，水质较好。

故选择采用常规水处理工艺，即原水—混凝沉淀或

澄清-过滤-消毒。

具体工艺流程图如下图所示:

泥饼外运

2.3水处理构筑物及药剂的选择

根据以上确定的净水工艺流程，将各构筑物及所加水处理药剂的优缺点及适用条件分别进行对比，综合考虑各方面因素，选择最佳构筑物类型及药剂。

2.3.1混凝剂的选择

目前我国常用的混凝剂有三大类，分别为：

铝系：

硫酸铝、明矶、聚合氯化铝（PAC）、聚合硫酸铝（PAS）;

铁系：

三氯化铁、硫酸亚铁、聚合硫酸铁（PFS）、聚合氯化铁（PFC）；

有机高分子混凝剂：

聚丙烯酰胺（PAM）。

1）硫酸铝

价格较低，使用便利，混凝效果较好，不会给处理后的水质带来不良影响。

但当水温低时硫酸铝水解困难，形成的絮体较松散；

不溶杂质含量较多。

2）聚合氯化铝（PAC）

应用范囤广；

易快速形成大的矶花，沉淀性能好，投药量一般比硫酸铝低;

适宜的pH范围较宽（在5〜9间）；

水温低吋，仍可保持稳定的混凝效果；

使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好；

设备简单，成本较三氯化铁低。

3）三氯化铁

极易溶于水；

沉淀性好，处理低温低浊水效果比铝盐较好。

但氮化铁液体、晶体物或受潮的无水物腐蚀性极大，铜制和加药设备必须考虑使用耐腐蚀材料。

4）硫酸亚铁

腐蚀性较强，混凝效呆不如三氯化铁；

残留在水中的Fc产会使处理后的水带色。

适用于破度高，浊度高的水。

5）聚合硫酸铁

投加剂量少；

絮体生成快；

对水质的适应范囤广；

水解吋消耗水中破度

少。

6）聚丙烯酰胺（PAM）

常作絮凝剂以配合铝盐和铁盐作用，在处理高浊度水吋效果显菩

通过以上比较，综合考虑三类混凝剂的优缺点及适用条件，并结合设备使用性能及防腐要求、维护管理及经济因素后，本设计方案采用聚合氯化铝（PAC）作为混凝剂。

2.3.2混合设备

混合设备的基本要求是，药剂与水的混合必须快速均匀。

目前我国常见的有以下三类，其优缺点及适用条件对比如下：

1）水泵混合

水泵混合是将药剂投加在取水泵吸水管或吸水喇叭口处，利用水泵叶轮高速旋转以达到快速混合的目的。

其混合效呆好，不需另建混合设施，节省动力，大、中、小型水厂均可采用。

但若采用三氯化铁作为混凝剂，投量较大吋，药剂对水泵叶轮可能有轻微腐蚀作用。

通常适用于取水泵房靠近水厂处理构筑物的场合，两者间距不宜大于150mo

2）管式混合

目前广泛使用的管式混合器是“管式静态混合器”，其利用水厂进水管的水流，通过管道或管道零件产生局部阻力，使水流发生涡旋，从而使水体和药剂混合。

其设备简单，安装方便，混合快速而均匀，不需外加动力设备。

缺点是管中流量过小时效果下降。

3）机械混合池

机械混合是依靠外部机械供给能量，使水流流态为紊流。

优点是混合效果好，且不受水量变化影响，适用于各种规模的水厂。

缺点是增加机械设备并相应熠加维修工作。

通过以上比较，综合考虑三类混合设备的优缺点及适用条件，并结合设备安装使用、维护管理及经济因素后，该设计方案采用管式静态混合器作为混合设备。

2.3.3絮擬池

絮凝的基本要求是，原水与药剂混合后，通过絮凝设备形成大而密实的絮凝体。

絮凝池有两大类：

水力搅拌式和机械搅拌式。

其优缺点及适用条件对比如

下:

形式

优tt点

脩板

往复式

优点WMft*较好

2.构适筒氛•第工方便冷点"

・鷲凝时何较长

2.水头损失较大

3.转折处累粒易破碎

4・出水漫量不易分趾均匀

1.水量大于30000m2/d的水厂

2・水■变动小

回转式

优点"

・飯砸铁果较好

2.水头描失较小

3.构方便鏡点：

岔水涼■不易分配均匀

】・水■大T30000mVd的水厂

2.水■变动小

3.适用于旧池改建和扩建

折板

・萦凝时间较矩

2.«

«

*好

轼点」・构适较复杂

2.水斤变化&

响厳雄效果

水■变化不大的水厂

网林（樹条）款艇池

优点，】・款凝时闾短

2.絮凝效果校好

3.构适簡聃

快点：

水■变化老响*•效果

1.水■变化不夭的水厂

2.单池能力以1.0-2.5万m$，'

d

为宜

机

优点款凝效果好，

2.水头播失小

3.可适应水療、水■的变化

0点：

需机械设备和经*«

大小水■均适用•并适应水■变动较大的水厂

通过以上比较，综合考虑四类絮凝池的优缺点及适用条件后，该设计方案采用折板絮凝池作为絮凝设备。

2・3・4沉淀池

沉淀是指在重力的作用下，悬浮固体从水中分离出来的过程，其设备的运

行状况直接影响出水水质。

沉淀池的形式主要有平流式沉淀池和斜管（板）沉

淀池。

其优缺点及适用条件对比如下:

总式

优缺点

半流沉淀池

优点1.造价校低

2,涣作管理方便，慮工较简单

3・对原水浊度ig应性強，梢力大，处理效果稳絃

4.带有机械母泥设备时■排泥效果好缺点；

1.占地为积较大

2.不采用机械排混装■时，排泥絞囲M

3・儒维护机MflrW设备

-般用于大•中型净水厂

斟色（板）沉淀池

・沉淀效率离

2-池体小、占地少

缺点」.斜管（板丿耗用较多材料•老化厉狸需更换•费用较高

2・对用水浊度适应性较平汛池筮

3.不设机械排泥装■时•排泥设机犢

挣泥时护管理较平渝池麻烦

1・町用于各1*®

*水厂

2・立用于老沉淀池的改建•扩確和花潜

二适用于濡保aa的紙&

地区

▲•单也处理水*不宜过大

通过以上比较，综合考虑两类沉淀池的优缺点及适用条件，并结合设备安

装使用、维护管理及设备占地面积等因素后，该设计方案采用沉淀效率高，占地少的斜管沉淀池。

2.3.5滤池

过滤是指以石英砂等粒状滤料层截留水中悬浮杂质，从而使水得到澄清的工艺过程。

过滤不仅进一步降低水的浊度，而且水中有机物、细茵乃至病毒等将随水的浊度降低而被部分去除，残留于滤后水中的细菌、病毒等在失去浑浊物的保护或依附吋，在滤后消毒过程中也将容易被杀灭，为滤后消毒创造了良好条件。

因此，过滤工艺的好坏直接决定净水厂的最终水质。

目前国内常用的滤池类型按冲洗方式可分成两大类：

一类是单纯用水冲洗的普通砂滤池，如重力无阀滤池.虹吸滤池、移动罩滤池等；

笫二类是气水反

冲洗均质滤料滤池，如：

V型滤池。

其优缺点及适用条