给水处理课程设计报告书Word文件下载.docx
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2.6.2滤池高度……………………………………………………………………………6
2.6.3反冲洗………………………………………………………………………………7
2.7消毒……………………………………………………………………………………7
2.7.1加氯量的设计计算…………………………………………………………………7
2.7.2加氯间的设计计算…………………………………………………………………7
2.8清水池…………………………………………………………………………………7
2.8.1清水池尺寸设计……………………………………………………………………8
2.8.2布水墙与水位监控…………………………………………………………………8
3水厂总体布置………………………………………………………………………8
3.1水厂平面布置…………………………………………………………………………8
3.2水厂高程布置………………………………………………………………………8
1概况
1.1背景
某市位于省北部，由于经济的发展、城市化进程的加快和城市人民生活水平的提高，用水的需求不断增长，原有水处理厂的生产能力已不能满足要求，对经济发展和人民生活造成了严重影响，为缓解这一矛盾，经市政府部门研究并上报请上级主管部门批准，决定在新建一座地表水给水处理厂。
1.2规模
1.城市居住区面积约700公顷，给水人口普及率为100%。
2.居住区情况：
人口密度为（333）cap/ha；
综合生活用水定额为260L/人·
d；
3.居住区建筑六层以下的混合建筑，不考虑耐火级别。
4.城市卫生设备情况，室有给排水设备、淋浴设备。
5.由城市管网供水的企业1为造纸厂，生产能力为10t/d（每吨纸耗水量为220m3），该厂建筑物耐火等级为三级，厂房火灾危险性为丙级，建筑物体为2500m3。
，企业2为化肥厂，生产用水量为2000m3/d。
6.浇洒道路及绿地用水量考虑500m3/d。
7.工厂要求城市管网供水，对水压无特殊要求。
8.未预见及管网漏失系数取k=1.2。
1.3基础资料及处理要求
（1）原水水质
原水水质的主要参数见下表1。
表1原水水质资料
序号
项目
单位
数值
1
浑浊度
度
45.2
13
锰
mg/L
0.07
2
细菌总数
个/mL
290
14
铜
0.01
3
总大肠菌群
个/L
9180
15
锌
<
0.05
4
色度
色度单位
18
16
BOD5
1.96
5
嗅和味
-
17
阴离子合成剂
6
肉眼可见物
微粒
溶解性总固体
107
7
pH
7.22
19
氨氮
3.14
8
总硬度（CaCO3）
56
20
亚硝酸盐氮
0.055
9
总碱度
47.5
21
硝酸盐氮
1.15
10
氯化物
15.2
22
耗氧量
2.49
11
硫酸盐
13.3
23
溶解氧
6.97
12
总铁
0.17
（2）地址条件
根据岩土工程勘察报告，水厂厂区现场地表层分布较厚的素填土层，并夹杂大量的块石，平均厚度为5m左右，最大层厚达9.4m，该土层结构松散，工程地质性质差，未经处理不能作为构筑物的持力层，为提高地基承载力及减少构筑物的沉降变形，本工程采用振动沉管碎石桩对填土层进行加固处理.桩体填充物为碎石，碎石粒径为2~5cm，桩径为400mm，桩孔距为1m，按梅花形布置。
（3）气象条件
项目所在地属于暖温带湿润半湿润气候，受东南季风影响较大，主要气候特点是：
四季分明，光照充足，雨量适中、雨热同期。
多年平均气温14.2℃，绝对最高温度40.6℃，绝对最低温度－15.8℃，无霜期209天。
年平均日照时数2220小时，年平均降雨量831.7mm，年平均相对湿度69％。
主导风向东北风。
2设计计算
2.1用水量的计算
1.生活用水总量
城市居住区面积约700公顷，人口密度为（333）cap/ha；
d
生活用水总量=居住面积*人口密度*生活用水定额
=700*333*260
=60606m³
/d
2.工业用水总量
1）造纸厂：
生产能力*每吨耗水量=10*220=2200m³
2）化肥厂：
2000m³
3.浇洒道路及绿地用水量为500m³
用水总量=生活用水+工业用水+其他=60606+2000+2200+500=65306m³
未预见及管网漏失系数为K=1.2
总供水量=用水总量×
未预见及管网漏失系数=78367.2t/d=3265.3t/h=0.907t/s
2.2工艺流程
1.工艺流程图
预处理
深度处理
2.工艺说明
本厂按照传统工艺流程进行设计，但随着近年来微污染水处理要求的提高，传统工艺的不足日益突出，所以本次设计在传统工艺的基础上预留了新工艺（预处理、深度处理）的空间。
2.3配水井
经算得供水流量Q=0.907m³
/s，停留时间T取30s。
为使水位稳定和便于后期改造，配水井出水端设置调节堰板；
为防止调压阀误操作和失控，配水井一端设置溢流井和调节堰板。
配水井体积V：
V=Q*T=0.907*30≈27.21m³
（取28m³
）
所以配水井长L取4.7m，宽D取3m，高H取2m；
通常超高0.5m。
2.4絮凝工艺
2.4.1混凝剂
本次设计选取聚合氯化铝（碱式氯化铝）作为混凝剂，它具有腐蚀性小，适应的PH围在5~9，絮体形成快而紧密，对低温、低浊以及高色水、高浊的处理效果均好，成本较低的特点。
M=μ*Q=20mg/L*78367.2m³
/d=1567.344kg/d
M------每天混凝剂的投加量
μ------单位体积水需加混凝剂的量
Q------供水流量
2.4.2混凝工艺流程图
2.4.3溶液池与溶药池
1.溶液池容积
=μQ/（417cn）=7.83m³
≈8m³
Q------供水流量，m³
/h
C------溶液浓度，10
n------每日调配次数，2次
溶液池容积为8m³
，形状采取长方体，超高0.5m
设计尺寸为长×
宽×
高=2×
2×
2.5（有效高度2）
2.溶药池容积
=0.3
=2.4m³
其设计尺寸为长×
1.2×
1.0
2.4.4混合设施
采用静态管式混合设施
管式静态混合器是处理水与混凝剂、助凝剂、消毒剂实行瞬间混合的理想设备：
具有高效混合、节约用药、设备小等特点，它是有二个一组的混合单元件组成，在不需外动力情况下，水流通过混合器产生对分流、交叉混合和反向旋流三个作用，混合效益达90-95%。
2.4.5絮凝池
本次设计采用水平轴式机械絮凝池
1.设计参数
设计进水量为Q=3265.3m³
/h，絮凝时间t=20min。
2.设计计算
单池容积W=3265.3×
20/60=1088.4（m³
3.絮凝池尺寸
为了与沉淀池合用，池有效高取3.5，超高0.5，采取四排搅拌器，α取1.5
则水池长度L≥αZH=21。
α----------系数，一般为1.0~1.5。
Z-----------搅拌轴排数，一般为3~4。
H-----------平均水深
水池宽度B=W/LH=14.8，取15m
絮凝池尺寸长×
高=21×
15×
2.5沉淀池
本次设计采取平流沉淀池（两座）
2.5.1设计水量
单池处理水量
=Q/2=1632.65m³
/h=0.4535m³
/s
沉淀时间T=2h，池平均水流流速v=20mm/s
2.5.2设计尺寸
1 单池容积W
W=
×
t=3265.3m³
2 池长L
L=3.6VT=144m
3 池宽B，有效高度H=3.5，超高0.5，则池深4m。
池宽B=W/（LH）=6.46≈6.5
2.5.3校核尺寸
长宽比：
L/B=144/6.5=22＞4，符合要求
长深比：
L/H=144/3.5=41＞10，符合要求
2.5.4排泥方式
为取得较好的排泥效果，采用虹吸式机械吸泥机排泥
2.5.5放空管计算
放空管直径
D=
=
=0.285m
t-----------------------------------放空时间
放空管径取300mm
2.6过滤
本次设计采用普通快滤池，滤池个数取两个。
2.6.1滤池面积及尺寸
滤池设计滤速
为10m/h；
滤池工作时间为24h，反冲洗周期为12h，反冲洗时间为6min；
滤池实际工作时间为：
T=24-0.1*2=23.8h
滤池总面积：
F=Q/（
*T）=78367.2/（10*23.8）=329.3m³
滤池分格：
滤池格数为N=6，布置成双行排列；
每格滤池面积：
f=F/N=329.3/6=54.9m³
，取55m³
滤池长宽比在2.5—4:
1之间，本次设计取3:
1，滤池设计尺寸为41.3m×
13.7m；
校核强制滤速
为:
=N
/（N-1）=12m/h
2.6.2滤池高度
设计滤料选用石英砂单层滤料，承托层选用常用的天然卵石；
承托层高度
，设计高度0.1m；
滤料层高度
，设计高度0.7m；
滤层上面水深
，设计高度2m；
滤池超高
，采用0.3m；
滤池高度H=
+
=0.1+0.7+2+0.3=3.1
2.6.3反冲洗
设计冲洗时间为6min，设计冲洗强度q为15L/（S·
1 反冲洗流量
=q·
f=15×
55=825L/S
f--------------单格滤池面积
2 反冲洗泵房
本次设计使用反冲洗高位水箱供反冲洗
水箱容积：
V=1.5
·
T=1.5·
825·
6·
60=445.5m³
水箱高度：
水箱底到滤池配水间的沿途及局部水头损失之和：
沿程水头损失
为1m
配水系统水头损失
为4.3m
承托层水头损失
=0.022
q=0.033m
滤料层水头损失
=0.68m
安全富余水头：
=1.5m
水箱安装高度H=
=7.5m
2.7消毒
本次设计采用加氯消毒，为了加氯方便，加氯间与氯库合建与清水池附近。
加氯机取用真空加氯机3台（2用1备）。
设置漏气报警装置，考虑到气源间漏气的危害，在气源间设置氯气吸收装置。
加氯间外配置防毒面具，并保证足够的NaOH等抢救材料与工具箱。
2.7.1加氯量的设计计算
已知：
计算水量Q=3265.3m³
此次设计不考虑预氯
滤后水加氯最大量为1.0mg/L
加氯量
=0.001·
aQ=0.001×
1×
3265.3=3.27kg/h
2.7.2加氯间的设计计算
仓库储备量按30d做大用量计算
M=30×
3.27×
24=2354.4kg
加氯间中将氯瓶与加氯机分隔布置，并且有直接通向外面的门。
2.8清水池
2.8.1清水池尺寸设计
清水池有效容积取供水量的15%
清水池容积W=Q×
15%=78367.2×
10%=7836.72m³
，取7840m³
水厂设计两座清水池，单个池容量W/2=3920m³
清水池有效水深取3.5m，超高0.5m，得池面尺寸B×
L=40×
28m；
2.8.2布水墙与水位监控
考虑到清水池容积较大，为满足抗浮要求，池顶覆土0.5m
清水池设有水位连续测量装置，供水为自动控制和水位报警之用。
3水厂总体布置
3.1平面布置
水厂平面布置要点
1、生产构（建）筑物和生产附属建筑物宜分别集中布置。
2、生活区宜与生产区分开布置。
3、分期建设时，近、远期应协调。
4、生产附属建筑物的面积及组成应根据水厂规模、工艺流程和经济条件确定。
5、加药间、消毒间应分别靠近投加点，并与其药剂仓库毗邻；
消毒间及其仓库宜设在水厂的下风处，并与值班室、居住区保持一定的安全距离。
6、滤料、管配件等堆料场地应根据需要分别设置，并有遮阳避雨措施。
7、厕所和化粪池的位置与生产构（建）筑物的距离应大于10m，不应采用旱厕和渗水厕所。
8、应考虑绿化美化，新建水厂的绿化占地面积不宜小于水厂总面积的20%。
9、应根据需要设置通向各构（建）筑物的道路。
单车道宽度宜为3.5m，并应有回车道，转弯半径不宜小于6m，在山丘区纵坡不宜大于8%；
人行道宽度宜为1.5～2.0m。
10、应有雨水排除措施，厂区地坪宜高于厂外地坪和涝水位。
11、水厂周围应设围墙及安全防护措施。
3.2高程布置
主要反映水处理流程的水头损失和水力衔接关系。
经计算及查表的水头损失及流程标高见下表：
构筑物及管线的水头损失
名称
水头损失（m）
配水井-混合器
0.2
配水井
混合器-絮凝池
0.1
机械絮凝池
絮凝池-沉淀池
混合器
0.33
沉淀池-滤池
0.3
平流沉淀池
滤池-清水池
普通快滤池
2.5
由于位置高差，坡度较缓，采用斜坡式高程布置
参考文献
[1]永波.水质工程学（上册）.：
机械工业.2009.12.
[2]给水排水设计手册.第一册.常用资料.
[3]给水排水设计手册.第3册.城镇给水.
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