自来水厂设计Word格式文档下载.docx

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为解决城市越来越严重的缺水问题，当地市政府部门研究决定新建一座自来水厂，以补充城市供水能力。

本设计主要是给水处理厂的设计，规划处理水量为10万立方米/天，近期设计规模为5万立方米/天。

该厂的水源为湖北某县城水域，水源水质符合生活饮用水水源二级水质标准，原水水质其中的一些常规的检测项目符合《生活饮用水水质卫生规范（2001）》的要求，需要处理的为水源的浊度、残渣及细菌的灭活。

由于水源水质良好无需预处理及深度处理，所以该水厂的处理工艺流程为常规处理工艺。

即：

原水→混凝→沉淀→过滤→消毒→用户。

主要构筑物为：

絮凝池、沉淀池、滤池和清水池。

水厂布置采用了直角型。

1.2设计资料

（1）地理条件：

地形平坦，厂区平均海拔高程52m。

（2）厂位置占地面积：

水厂位置距离河岸200m，占地面积充分。

（3）水文资料：

湖北某县城水域。

水文站：

历史实测最高洪水位：

44.8m（1982.6.20）

历史实测最低水位：

34.66m（2004.1.9）

百年一遇洪水位46.52m，五十年一遇洪水位46.08m，二十年

一遇洪水位45.52m。

实测最大流量20900

实测最大流速2.53（1964年），实测河面宽1400m

历史最枯流量172，多年平均流量为2080。

（4）气象资料：

属亚热带湿润性气候，温暖湿润，温差较大，历史最高气温达40.8，最低气温为-15.2。

多年平均降雪日6.9天，最大积雪厚度160；

多年平均结冰日21天。

无冻土，全年无霜期平均277天。

1.3设计任务书

长江大学给水处理课程设计任务书

学院（系）城市建设专业给水排水班级

1.课程设计题目：

某县城10万m3/d自来水厂初步设计

2.课程设计完成时间：

2周

3．课程设计所需资料及原始数据

随着国民经济快速发展、城市化进程加快，人民生活水平迅速提高，人们对水质和水量的要求越来越高。

为解决城市越来越严重的缺水问题，当地市政府部门研究决定新建一座6万m3/d自来水厂，以补充城市供水能力。

水源水质如下：

（1）水源水质符合生活饮用水水源二级水质标准（二类水质水质受轻度污染。

）

（2）水厂设计规模为10万m3/d。

其中近期、远期设计规模均为5万m3/d。

主要构筑物按近期设计，远期仅做预留。

（3）原水主要水质指标

名称

单位

检测值

PH

7.4～6.9

浊度

NTU

100～20

耗氧量

（mg/L）

5（KMnO4法）

色度

度

10～25

总硬度

mgCaCO3/L

350左右

溶解性总固体

mg/L

800～300

大肠菌群

个/L

750～1500

水温

℃

3～30，平均19

（4）厂区地形：

按平坦地形设计，设计地面标高51m。

（5）其他资料：

1）拟定水厂区域内,地形较平坦,北高南低，标高在49～53.5m。

2）水厂地质条件：

水厂地表层为2.7m的亚粘土,下部4.7m的细纱,以下是基岩。

3）气象条件:

该地区主导风向为东北风；

夏季最高气温39.5℃，冬季最低气温-5℃,冰冻深度320mm。

4）水源：

取水水源位于水厂西北方向。

4．课设应完成的主要内容

按总体5万m3/d设计，主要生产构筑物按近期5万m3/d计算。

（1）净水系统的工艺选择和系统的工艺计算,单体水处理构筑物的设计计算工作（混合,反应池,沉淀池,滤池）

（2）水厂总平面布置图。

（3）工艺平面布置图、给排水平面布置图。

（4）水厂高程（流程）布置图。

（5）设计说明书。

5．课设的目标及具体要求

通过课程设计，使学生进一步巩固加深所学的基础理论、基本技能和专业知识，使之系统化、综合化；

具体要求：

（1）说明与计算部分：

1）说明水厂净水工艺过程以及构筑物型式选择的理由，对水厂的总平面布置及高程设计作深入的阐述。

要求主体生产构筑物按近期、远期相同两组并联设计，远期预留；

生产附属构筑物及生活建筑物一次建设。

2）需计（估）算药剂投配设备、混合池、反应池、沉淀（澄清）池、滤池及清水池的主要尺寸，其中选择两个主要单体水处理构筑物进行工艺构造设计计算工作（反应池,沉淀池,滤池）；

应简要说明消毒设备的选用理由及主要参数。

3）在计算书中，应列出所采用的全部计算公式和采用的计算数据并注明资料来源和选用理由。

应附相应的计算草图。

说明书说明设计计算方法及计算草图,内容应完整，简明扼要，文句通顺，字迹端正。

（2）图纸部分

1）水厂总平面图应按初步设计要求完成，图上应绘出主要净水构筑物、水泵站、清水池及附属房屋建筑、道路、绿化地带及厂区界限等，并表示其外形尺寸和相互距离。

构筑物管道均以单线条表示。

2）水厂工艺平面布置图应绘出各种连络管渠、阀门等。

3）水厂高程流程图上，应标出各净水构筑物之顶、底及水面的标高；

重要构件及管渠的标高等。

4）图中应注明图名及比例，并有必要的说明。

图中文字一律用仿宋体书写。

图例的表示方法应符合一般规定和标准。

图纸应清洁美观。

线条粗细应主次分明。

5）水厂给排水平面布置图中，主要绘出水厂生活给排水系统、雨水排水系统、室外消防等。

图纸幅面规格：

按合适比例图绘制。

6．参考资料

（1）严煦世主编．给水工程（第４版）．北京：

中国建筑工业出版社，1999

（2）严煦世主编．给水排水工程快速设计手册（1，4，5册），北京：

中国建筑工业出版社，1996

（3）给水排水设计手册（第2版），第1，3，9，11，12册．北京：

中国建筑工业出版社，2000

（4）室外给水设计规范（GB50013－2006）

（5）室外排水设计规范（GB50014－2006）

（6）给水排水制图标准（GB/T50106－2001）．中华人民共和国建设部主编

（7）李圭白、张杰主编．水质工程学（第二版）．中国建筑工业出版社．2008年8月

（8）范瑾初金兆丰主编.水质工程（第一版）．中国建筑工业出版社．2009年8月

7．时间安排（本学期第3、4教学周）

二周

第二章水厂工艺方案确定及技术比较

2.1给水处理厂工艺流程方案的选择及确定

方案一：

原水→一泵房→静态混合器→往复式隔板絮凝池→斜管沉淀池→普通快滤池→清水池→二泵房→用户

静态混合器

优点：

1.设备简单，维护管理方便2.不需土建构筑物3.在设计流量范围，混合效果较好4．不需外加动力设备

缺点：

1.水头损失较大2.运行水量变化影响效果

往复式隔板絮凝池

1.絮凝效果较好2.结构简单，施工方便

1.絮凝时间较长2.水头损失较大3.转折处絮粒易破碎

斜管沉淀池

1.沉积效率高2.池体小，占地少

1.斜管耗用较多材料，老化后尚需要更换，费用较高2.对原水浊度适应性较平流沉淀池差3.不设机械排泥装置时，排泥较困难，设机械排泥装置时，维护管理较平流沉淀池麻烦

普通快滤池

1.有成熟的运转经验，运行稳妥可靠2.采用砂滤料，材料易得，价格便宜3.采用大阻力配水系统，单池面积可做得较大，池深较浅4.可采用降速过滤，水质较好

1.阀门多

方案二：

原水→一泵房→扩散混合器→折板絮凝池→平流沉淀池→V型滤池→清水池→二泵房→用户

扩散混合器

1.不需土建构筑物2.不需外加动力设备3.不占地

混合效果受水量变化有一定影响

折板絮凝池

1.絮凝效果好2.絮凝时间短

1.构造复杂，水量影响絮凝效果

平流沉淀池

1.造价较低2.操作方便，施工简单3.对原水浊度适应性强，潜力大，处理效果稳定4.带有机械排泥设备时，排泥效果好

1.占地面积较大2.不采用机械排泥装置时，排泥较困难3.需维护机械排泥设备

V型滤池

1.运行稳妥可靠2.采用砂滤料，材料易得3.滤床含污量大、周期长、滤速高、水质好4．具有气水反洗和水表面扫洗，冲洗效果好

1.配套设备多，如鼓风机等2.土建较复杂，池深比普通快滤池深

综合比较，选用方案一。

2.2拟设计方案流程图

第三章混凝工艺计算

3.1水厂规模及水量确定

水厂自用水量取5%

水厂设计规模：

Q=b×

Qd=1.05×

50000m3/d=52500m3/d,取Q=55000m3/d

3.2混凝剂投配设备的设计

水质的混凝处理，是向水中加入混凝剂（或絮凝剂），通过混凝剂水解产物压缩胶体颗粒的扩散层，达到胶粒脱稳而相互聚结；

或者通过混凝剂的水解和缩聚反应而形成的高聚物的强烈吸附架桥作用，使胶粒被吸附粘结。

混凝剂的投加分为干投法和湿投法两种，干投法指混凝剂为粉末固体直接投加，湿投法是将混凝剂配制成一定浓度溶液投加。

我国多采用后者，采用湿投法时，混凝处理工艺流程如图2所示。

图2湿投法混凝处理工艺流程

根据原水水质及水温，参考有关净水厂的运行经验，选碱式氯化铝为混凝剂。

最大投加量为20mg/L，碱式氯化铝投加浓度为10%。

1）溶液池

溶液池一般以高架式设置，以便能依靠重力投加药剂。

池周围应有工作台，底部应设置放空管。

必要时设溢流装置。

溶液池容积按下式计算：

式中－溶液池容积，；

Q－处理水量，；

取2292

a－混凝剂最大投加量，mg/L；

c－溶液浓度，取10%；

n－每日调制次数，取n＝3。

代入数据得：

故W1=202708.3/（417103）=3.7（m3）

溶液池设置两个，单池容积W’1：

W’1=W1/2=2.15（m3）

取有效水深H1＝1.0m，总深H＝H1+H2+H3（式中H2为保护高，取0.2m；

H3为贮渣深度，取0.1m）＝1.0+0.2+0.1＝1.3m。

故：

溶液池形状采用矩形，尺寸为长×

宽×

高＝1.5m×

1.5m×

1.3m。

2）溶解池

溶解池容积：

W2=0.3W1=0.3×

3.7=1.29（m3）取1.3m

溶解池设置两个，单池容积W’2：

W’2=W2/2=0.65（m3）

溶解池的放水时间采用t=10min，则放水流量

q0=W’2/（60t）=0.65×

1000/（60×

10）=1.08（L/s）

溶解池底部设管径d=100mm的排渣管一根。

溶解池的形状采用矩形，长×

高=0.8m×

0.7m×

1.3m，其中包括超高

0.2m。

池底坡度采用3‰。

溶解池搅拌设备采用中心固定式平桨板式搅拌机。

溶解池为地下式，池顶高出地面0.2m，以减轻劳动强度和改善工作条件，

溶解池池壁设超高，以防止搅拌溶液时溢出。

由于药液具有腐蚀性，所以盛

放药液的池子和管道以及配件都采用了防腐措施。

溶液池和溶解池材料采用钢筋混凝土，内壁衬以聚乙烯板。

3.3混合设备的设计

在给排水处理过程中原水与混凝剂，助凝剂等药剂的充分混合是使反应完善，从而使得后处理流程取得良好效果的最基本条件，同时只有原水与药剂的充分混合，才能有效提高药剂使用率，从而节约用药量，降低运行成本。

管式静态混合器是处理水与混凝剂、助凝