给水处理厂设计计算书.docx
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给水处理厂设计说明书
姓名：
班级：
学号：
指导老师
1总论
1.1设计任务及要求
一、课程设计的目的
1.通过课程设计加深对给水处理课程内容学习的理解，巩固学习成果；
2、培养和提高计算能力、设计和绘图的水平；
3、培养在教师辅导下，基本能独立设计一个中、小型给水
处理厂主要构筑物工艺设计的能力。
二、设计步骤
城市自来水厂课程设计可以参照下列步骤进行。
1、根据水质、水量、地区条件、施工条件和一些水厂运
转情况确定处理工艺流程和选定处理方案。
2.拟定各种构筑物的设计流量。
当原水设计浊度不超过
1000～2000毫克/升时，设计流量按Q=Qo×1.05计算。
Qo为水厂净产水量，1.05为水厂自用水量。
（一般取5%～10%）
3.选择各构筑物的形式和数目，初步进行水厂的平面布置和
高程布置。
在此基础上确定构筑物的形状、有关尺寸安装位置等。
4.各构筑物的设计和计算，定出各构筑物和主要构件的
尺寸，设计时要考虑到构筑物及其构件施工上的可能性，并符合建筑摸数的要求。
5、根据各构筑物的确切尺寸，确定各构筑物在平面布置
上的确切位置，并最后完成平面布置。
确定各构筑物间连接管
道的位置。
6、绘制本设计指示书中指定的技术图纸。
7、就设计中需要加以说明的主要问题和计算成果，写出
设计说明书及计算说明书。
三、设计要求
1、本设计包括设计说明书一份和主要工艺扩初设计图纸。
2、设计计算说明书可参考下列内容书写：
（1）目录
（2）概论：
简单说明设计任务、设计依旧和原始资料，对
资料的分析意见和结论，设计要求、设计内容组成等。
（3）对水处理过程和系统，各构筑物的形式数目，平面布置和高程布置，主要技术参数的确定做必要论证和说明。
（4）对水厂总平面布置做必要的说明。
（5）书写出全部计算结果，其中应列出所采用的计算公式，采用的技术参数及资料来源。
计算说明书应简明扼要、文字通顺、字迹清晰工整。
四、对设计图纸的要求
本课程设计做出下列图纸
（1）厂区总平面图（1：
500）。
图中应表示出各工艺构筑物的确切位置外型尺寸、相互距离、各构筑物间连接沟管的位置、管径、管材、管长、其他辅助性构筑物的位置。
（厂区内各种管道；如：
上水、下水、雨水、暖气及空调道、电缆沟等的总平面布置）。
厂区道路、绿化及卫生防护的布置等。
该图中各种管道以单线条表示，图中应绘出线条表示的图例。
说明构筑物的名称。
绘出地形等高线，填方挖方轮廊等。
（2）流程高成图（纵向比例尺1：
50～1：
200）。
该图应标出各工艺构筑物顶、底、水面、主要构件及沟管的设计标高。
室内外地坪标高。
（3）滤池的平剖面图（1：
50～1：
200），平面图应能表示出构筑物中各构件、厂房内所设房间及管道的平面布置；剖面图应能表示出构筑物中内部构件的全部构造。
图中构筑物的壁、内部构造及房屋内各种管道要用双线条表示，并要注明构筑物主要构造尺寸、相互距离、构筑物及沟管名称。
构筑物顶、底、水面、各构件及沟管的设计标高，室内地坪标高。
上述图纸中应注明图名及比例尺。
图中文字一律用仿宋字书写。
图中线条应粗细分明，图纸大小应符合标准，图右下脚应留出标题栏。
1.2基本资料
根据给定的资料设计一座中、小型给水处理厂及主要构筑物的工艺设计。
该水厂所在地区为华南地区。
城市自来水厂规模为6.3万米3/日。
考虑到水厂自用水和水量的算是，要乘以安全系数K=1.05。
这总处理水量Q=1.05*6.3=6.615万m3/d。
取为6.7万m3/d=2700m3/h.
1.石英砂筛分曲线
筛孔直径（毫米）
0.3
0.4
0.5
0.6
0.75
1.0
1.2
1.5
备注
通过砂量所占百分比（%）
30
45
56
62
73
81
88
93
28
39
48
56
70
82
90
92
33
44
80
62
73
85
88
95
30
43
58
60
75
80
89
94
28
40
55
62
70
78
85
94
32
38
50
63
74
80
88
91
33
45
53
60
72
83
90
92
√
2、原水水质资料
水质指标
单位
数值
浑浊度
最高
一般
色度
水温
最高
最低
PH值
碱度
总硬度
大肠菌群
细菌总数
毫克/升
毫克/升
毫克/升
度
℃
℃
℃
毫克/升
毫克/升
个/升
个/毫升
292
10.3
18.6
33.7
5.3
7.6
2.9
12
205
22000
3、厂区地形图（1:
500）
4水厂所在地区为华南地区，厂区冰冻深度0米，
厂区地下水位深度-4.2米，主导风向东南风。
2总体设计
2.1净水工艺流程的确定
根据《地面水环境质量标准》（GHZB1-1999），原水水质符合地面水二类水质标准，除浊度、菌落总数、总大肠菌群数偏高外，其余参数均符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749－2006）的规定。
水厂以地表水作为水源，采用常规处理工艺：
“混凝-沉淀-过滤-消毒”。
处理对象主要是水中的悬浮物质和胶体杂质。
原水加药后，经混凝使水中悬浮物和胶体形成大颗粒絮凝体，而后通过沉淀池进行重力分离。
过滤是利用颗粒状滤料截留水中杂质的构筑物，常置于混凝和沉淀构筑物之后，用以进一步降低水的浑浊度。
消毒是灭活水中的致病微生物，通常在过滤后进行。
主要的消毒方法是在水中投加消毒剂以消灭致病微生物。
工艺流程如下图所示。
2.2处理构筑物及设备型式选择
2.2.1药剂溶解池
设计药剂溶解池时，为便于投置药剂，溶解池的设计高度一般以在地平面以下或半地下为宜，池顶宜高出地面0.20m左右，以减轻劳动强度，改善操作条件。
溶解池的底坡不小于0.02，池底应有直径不小于100mm的排渣管，池壁需设超高，防止搅拌溶液时溢出。
由于药液一般都具有腐蚀性，所以盛放药液的池子和管道及配件都应采取防腐措施。
溶解池采用钢筋混凝土池体.
投药设备采用计量泵投加的方式。
采用计量泵，不必另备计量设备，泵上有计量标志，可通过改变计量泵行程或变频调速改变药液投量，最适合用于混凝剂自动控制系统。
2.2.2混合设备
混合设备的基本要求是药剂与水的混合快速均匀。
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。
混合的方式主要有管式混合、水力混合、水泵混合以及机械混合等。
由于水力混合难以适应水量和水温等条件变化，且占地大，基建投资高；水泵混合设备复杂，管理麻烦；机械混合耗能大，维护管理复杂；相比之下，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,管式混合具有占地极小、投资省、设备简单、混合效果好和管理方便等优点而具有较大的优越性。
本设计采用管式静态混合器对药剂与水进行混合。
2.2.3絮凝池
絮凝过程就是在外力作用下，使具有絮凝性能的微絮粒相互接触碰撞，而形成更大具有良好沉淀性能的大的絮凝体。
目前国内使用较多的是各种形式的水力絮凝及其各种组合形式，主要有隔板絮凝、折板絮凝、栅条（网格）絮凝、和穿孔旋流絮凝。
网格絮凝池具有絮凝效果好、水头损失小、絮凝时间短、投资小、便于管理等优点，本设计采用栅条絮凝。
2.2.4沉淀池
原水经投药、混合与絮凝后，水中悬浮杂质已形成粗大的絮凝体，要在沉淀池中分离出来以完成澄清的作用。
斜管沉淀池具有占地面积小、停留时间短、沉淀效率高、出水水质好等优点。
相比之下，平流式沉淀池虽然具有适应性强、处理效果稳定和排泥效果好等特点，但是，平流式占地面积大。
而且斜管沉淀池因采用斜管组件，使沉淀效率大大提高，处理效果比平流沉淀池要好.而且斜管沉淀池在高程上也能很好地与网格絮凝池配合起来,所以本设计采用斜管沉淀池.
2.2.5滤池
V型滤池采用均质深层滤料，不均匀系数很小。
此举能大大提高滤料层的孔隙率，使滤速得以提高，过滤周期延长（比一般滤池长2～3倍），滤料层利用率高，且滤后水质好。
另外V型滤池采用先气冲，后气水混合洗，表面扫洗的独特形式，具有同时可节省冲洗水量和电耗，是一种高效节能型的过滤设施。
具有高度自动化程序控制，可减少运行管理人员。
单池面积可达150m2以上。
V型滤池：
优点：
1、较好地消除了滤料表层、内层泥球，具有截污能力强，滤池过滤周期长，反冲洗水量小特点。
可节省反冲洗水量40～60%，降低水厂自用水量，降低生产运行成本。
2、不易产生滤料流失现象，滤层仅为微膨胀，提高了滤料使用寿命，减少了滤池补砂、换砂费用。
3、采用粗粒、均质单层石英砂滤料，保证滤池冲洗效果和充分利用滤料排污容量，使滤后水水质好。
所以本设计采用目前应用比较广泛的V型滤池.
2.2.6消毒方法
水的消毒处理是生活饮用水处理工艺中的最后一道工序，其目的在于杀灭水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致传染病的危害。
氯是目前国内外应用最广的消毒剂，除消毒外还起氧化作用。
加氯操作简单，价格较低，且在管网中有持续消毒杀菌作用。
原水水质较好时，一般为滤后消毒，所以本设计采用液氯消毒。
3混凝设计
3.1混凝剂及投加
一、混凝的作用
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作用，使胶粒吸附粘结。
二、混凝剂选择
应用于饮用水处理的混凝剂应符合以下基本要求：
混凝效果好；对人体健康无害；使用方便；货源充足，价格低廉。
硫酸铝价格低，但质量不稳定，且因不容杂质含量多，增加了药液配置和废渣排除方面的麻烦。
三氯化铁在处理低温和低浊水的效果优于硫酸铝，但三氯化铁腐蚀性较强，且固体产物易吸水受潮，不易保存。
所以我选择使用聚合氯化铝（PAC）作为混凝剂，在相同水质下，投加量比硫酸铝少，对水的PH值变化适应性强。
碱式氯化铝优点：
1．净化效率高。
耗药量少，出水浊度低，色度小，过滤性能好，原水高浊度时尤为显著。
2．温度适应性高，PH适应范围宽（PH:
5-9）,因而可不加碱剂。
3．使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好。
4．是无机高分子化合物。
四、投加量
混凝剂投加量应根据原水水质检验报告，用不同的药剂作混凝试验，但在缺少试验资料时，可参考相似水源有关水厂的药剂投加资料见《给水排水设计手册》第三册，表6-6。
水厂投加药剂参考数值（碱式氯化铝）
取水水源
原水悬浮物含量（mg/L）
混凝剂种类
混凝剂投加量（mg/L）
最高
最低
平均
广州流溪河（江村）
15-560
聚合氯化铝
50
29
36
五、混凝剂投加方式
混凝剂投加分固体投加和液体投加两种方式，我选用固体溶解后配成一定浓度的溶液投加水中。
混凝剂的投加方法一般有重力投加和压力投加，选用计量泵压力投加方法，采用计量泵不必另备计量设备，泵上有计量标志，可通过改变计量泵行程或变频调速改变药量投入。
六、混凝剂溶解和溶液
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