市新区地表水水厂工艺设计报告.docx
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市新区地表水水厂工艺设计报告
给水处理实习》课程设计书
-某市地表水水厂设计报告
专业：
环境工程
班级：
一班
姓名：
侯杰
沈林
黄李兵10125005
指导教师：
梁越敢老师
日期：
2013年7月4日
1概述-1-
1.1概述设计任务，简要分析设计资料的特点-1-
1.3项目所在地概况-3-
3.工程地质及水文地质-3-
2建设规模与水厂厂址-3-
2.1建设规模-3-
2.2水厂厂址-3-
3工程设计-.4-
3.1净水工艺-4-
4水厂总体设计-9-
5水厂和水源的卫生防护-10-
6环境保护、安全与卫生-10-
6.1药剂环境保护-10-
6.2防噪音-11-
6.3安全-11-
6.4卫生-11-
6.5节能-11-
7结构设计-.11-
6.1.工程概况-11-
6.2.设计依据的标准-12-
6.3.建筑设计-12-
6.4.防洪和抗震-13-
7.消防-14-
8.仪表、自控及通讯设计-14-
8.1.设计依据-14-
8.2.设计范围-15-
8.3.自控系统构成-15-
II/18
1概述
1.1概述设计任务，简要分析设计资料的特点
（1）生活用水
该城市新区位于广东南部，珠江岸边。
给水厂总设计供水能力126000m3/d
（2）原水水质资料
编号
项目
单位
分析结果
附注
1
色度
度
20
2
浑浊度
mg/L
200-1500
3
嗅和味
度
合格
4
pH值
7.7
5
总硬度
mg/L
250
以CaCO计
6
铜
mg/L
0.8
7
锌
mg/L
0.2
8
锰
mg/L
0.01
9
神
mg/L
0.002
10
细菌总数
个/L
280
11
大肠菌群
个/L
73
资料分析
:
原水浊度较大
色度,ph,总硬度,
重金属离子等
微生物等还是符合水
质要求,故该取水厂应该设计高浊度水处理工艺，已达到生活饮用水的水质要求根据规范,供水水源应符合以下基本要求：
1.应水质良好、便于卫生防护，地下水源水质符合《地下水质量标准》
（GB/T14848的要求，地表水源水质符合《地表水环境质量标准》（GB3838的要求，或符合《生活饮用水水源水质标准》（CJ3O20的要求。
当水源水质不符合上述要求时，不宜作为生活饮用水水源。
若限于条件需加以利用时，应采用相应的净化工艺进行处理，处理后的水质应符合
《农村供水规范》3.2.1要求。
2.应水量充沛，干旱年枯水期设计取水量的保证率，严重缺水地区不低于
90%其他地区不低于95%
当单一水源水量不能满足要求时，可采取多水源或调蓄等措施。
3.应符合当地水资源统一规划管理的要求，并按照优质水源优先保证生活用水的原则，合理安排与其它用水之间的关系。
结论：
该供水水源符合上述要求,且符合水源水质标准要求，可作为生活饮用水水源。
1.2设计的依据:
1.3
1、《给水工程》（第四版）；
2、室外给水设计规范GB50013－2006
7.给水排水工程专业毕业设计指南
8.给水厂处理设施设计计算
1.4项目所在地概况
1.地形地貌
2.地形较平坦，平均海拔高度在223-233米之间。
3.工程地质及水文地质
4.工程地质良好，适宜于工程建设，地质构造一般皆为四层：
5.表土或耕土厚0.5m左右；
6.粘土及砂质粘土，即第四纪土层，厚8m左右，耐压力2kg/cm2以上；
2建设规模与水厂厂址
2.1建设规模
该厂给水供水工程总设计供水能力126000m3/d。
2.2水厂厂址
根据规范:
水厂厂址的选择，应根据下列要求，通过技术经济比较确定：
1.充分利用地形高程、靠近用水区和可靠电源，整个供水系统布局合理；
2.与村镇建设规划相协调；
3.满足水厂近、远期布置需要；
4.不受洪水与内涝威胁；
5.有良好的工程地质条件；
6.有良好的卫生环境，并便于设立防护地带；
7.有较好的废水排放条件；
8.少拆迁，不占或少占良田；
9.施工、运行管理方便。
根据以上要求，最终厂址确定：
珠江岸边,水厂距离供电电源较近，水厂交通情况良好。
3工程设计
3.1净水工艺
要求对工艺进行描述
原水浊度长期处于200-1500mg/L,由此采用常规净化工艺.具体如下：
混合，絮凝，沉淀，过滤，消毒等净水工艺如下图:
消毒剂
1
絮凝
原水
■■
混合
沉淀池
混凝剂
清水
池
二级
泵房
给水处理厂工艺计算
该厂设计流量为：
？
？
=詈=5250?
?
3/h
3.2投药工艺计算
3.2.1已知条件根据原水水质和水温，参考有关净水厂的运行经验，选择碱式氯化铝为混凝剂。
最大投加量为15.4mg/L，最低6.7mg/L，平均14.3mg/L。
碱式氯化铝投加浓度为15%。
采用计量泵湿式投加，不需要加助凝剂。
3.2.2设计计算
㈠混凝剂配制和投加
溶液池容积Wi
W1=丄一=15.4X5250=65?
夕
1417X?
?
Xn417X15X2
卩一药剂的最大投加量mg/L
C—设计流量m3/?
b—溶液浓度
n—调配次数
溶解池容积W2
W2=0.3W仁0.3*6.5=2?
夕
3.3絮凝池
3.3.1设计参数
采用折板絮凝池，分为两组，每组设计水量为
C=1|X0r=2625?
?
3/?
=0.7?
?
3/?
?
絮凝时间T=12min;水深H=4.2m设计计算
每组分为两个系列
每个系列絮凝池流量C=2625/2=1312.5
每个系列絮凝池容积V=Q*t/60=1312.5*12/60=262.5
每个系列池子的面积f=V/H=262.5/4.2=62.5m
每个系列池子的净宽B=f/L=7.5m
为了与沉淀池配合，每个系列絮凝池的净长度为L=8.5m
絮凝池的布置
絮凝池的絮凝过程为三段：
第一段V?
?
=0.25?
?
/s
第二段？
？
=0.2?
?
/s
第三段？
？
=0.15?
?
/s
将每个系列絮凝池分为5格，每格的净宽度为1.1m。
第一、二格采用单通道异波折板；第三、四格采用单通道同波折板；第五格采用直板。
折板尺寸及布置
折板采用钢丝水泥板，折板宽度0.5m,厚度0.035m,折角90度，折板净长度1.1m。
絮凝池实际宽度
考虑到折板所占宽度为0.04m，实际宽度为7.5+0.12=7.62m
孔洞的计算
Q=F*v
第一段：
0.098=F*0.25，F=ab=1*0.4=0.1
设计中取孔洞的高为1m,长度为0.4m
第二段：
0.098=F*0.2，F=ab=1.6*0.3=0.48
设计中取孔洞的高为1.6m，长度为0.3m
第三段：
0.098=F*0.15F=ab=1.1*0.6=0.66
设计中取孔洞的高为1.1m,长度为0.66m
絮凝池各段的停留时间
第一、第二格水流停留时间为：
T1=（V1-Vb）/Q=（1.1*7.5*4.2-0.035*0.5*1.1*24）/0.7=100s
第三、第四格均为51.123s
第五格水流停留时间为：
T1=（V1-V3b）/Q=102s
3.4沉淀池
3.4.1设计流量
沉淀池分为两组每组的设计流量为
Q=126000=2625?
?
3/?
=0.7?
?
3/?
?
2X24
3.4.2平面尺寸的计算
沉淀池清水区面积A=Q/q
式中A—斜管沉淀池的表面积m2
q—表面负荷（?
?
/?
?
2?
?
），一般采用5.0-9.0?
?
5/?
?
2?
?
设计中取9.0?
?
3/?
?
2?
?
A=2625/9=292?
^
沉淀池长度及宽度
设计中取池长度L=36.5m,则沉淀池的宽度B=8m
A（B0.5）L/K1=（60.5）13/1.03260m2，
K1为斜管结构系数设计中取为1.03
沉淀池总高度
Hh1+h2h3h4h5
式中H—沉淀池总高度m
H1—保护高度m
H2—清水区高度m
H3—斜管区高度m，斜管管径为30~40mm，斜管长度为1.0m，安装倾
角60
H4—配水区高度m
H5—排泥槽高度m
设计中取h1=0.3,h2=1.2m,h4=1.5m,h5=0.83
H0.31.20.871.50.834.7m343进出水系统
沉淀池进水设计
沉淀池进水采用穿孔花墙，孔口总面积A2Q/v
式中A2—孔口总面积
v—孔口流速ms,—般取值不大于絮凝池的末端流速，设计中取0.15
A20.197/0.151.31
每个孔口的尺寸定为15cm8cm，则孔口数为1.31（0.150.08）109个
进水孔位置应该在斜管以下、沉泥区以上部位，进水孔排列成3排。
沉淀池出水设计
沉淀池采用两侧淹没孔口集水槽集水
（1）集水槽个数N=8
（3）集水槽的中心距a=13/8=1.625m
沉淀池斜管选择
斜管长度一般为0.8-1.0m,设计中取1.0m,斜管管径一般为30-40mm设计中取为
30mm斜管为聚丙烯材料，厚度0.4-0.5mm
沉淀池排泥系统设计采用穿孔管进行重力排泥，每天排泥一次。
穿孔管管径为200mm管上开孔孔径为5mm孔间距15mm沉淀池底部为排泥槽，共8条。
排泥槽顶宽1.5m，底宽0.5m,斜面与水平夹角约为30度，排泥槽斗高为0.87m
斜管内的水流速度为：
V2=Q/A*sinO
3.5普通快滤池
3.5.1平面尺寸计算
滤池总面积
F=Q/vt=2625/9=290?
?
2
设计中选用单层滤料石英砂滤池，取hmv9
271.158）8.239（33996mF
格面积
f=F/N=290/6=48?
?
设计中取L=10m,B=5m,滤池的实际面积50?
于.
实际流速v=2625/（6*50）=8.75m/s
当一座滤池检修时,
其余滤池的强制滤速？
？
=
?
?
?
?
?
?
-1
8.75
10.5?
?
?
?
3.5.2滤池高度
HH1H2H3H4
式中H—滤池高度m
H1—承托层咼度m
H2—滤料层高度m
H3—滤料层上水深m
H4—超高m
设计中取H1=0.4m,H2=0.7m,H3=1.8m,H4=0.3m
H0.40.71.80.33.2m
4水厂总体设计
厂区占地面积7600平方；厂区长度80m厂区宽度95m厂区所在地地坪标
高16m,设计地面标高16m;
厂平面布置原则为：
流程短捷、紧凑布置、节省占地、功能齐全、方便管理
厂区总平面布置基本上按功能划分：
分为生产（水处理）区，阶段性生产建筑物及生活区。
各区之间以绿带和道路分隔。
5水厂和水源的卫生防护本供水工程的水源和水厂和卫生防护应符合“农村给水设计规范”中的有关条文。
1.取水口上游水源卫生防护：
不得排放生活污水，其沿岸防护范围内，不得堆放废渣，堆栈或垃圾、粪便，不得使用生活污水灌溉农田。
2.在取水口周围水源卫生防护：
100m的水域内，严禁捕捞、停靠船只、游泳等任何活动，应设有明显的标志和严禁事项的告示牌。
3.在水厂厂区外围水源卫生防护：
10m范围内，不得设置生活居住区和修建禽畜饲养场、渗水坑，不得堆放垃圾、粪便，应保持良好的卫生环境.
6环境保护、安全与卫生
6.1药剂环境保护防消毒剂
本工程保持室内空气新鲜和流通。
值班室中配备防毒面具，急修工具，可保证操作人员安全与不污染大气及周围环境。
药剂储存
凝聚剂：
聚合铝为固体、块状、无味、无粉尘飞扬，不会对空气造成危害。
6.2防噪音
取水泵房、配水泵房选用噪音低于85分贝的水泵，并对机房衬以吸音材料降低噪音。
取水泵房设在离居民有一定距离，不会对周围环境产生噪音影响。
6.3安全
净水厂与取水泵房按规范要求设置消火栓。
设防毒面具和劳保用具，保证操作人员的安全。
水池周围设置必要的操作平台、走道板、栏杆及扶手。
全部电气均需零接地保护。
在较高的主要建筑物上，如综合办公用房、变配电室等设避雷装置。
6.4卫生在净水厂设计中，应符合《工业企业设计卫生标准》等有关规定。
对消毒间的平面布置考虑了风向和排除泄氯的措施。
对水厂建筑物的设计，充分考虑给排水、通风、采光、照明、卫生等要求。
6.5节能
我国能源和水资源都很紧张，而净水厂在运行时要耗电能，因此在工程设计上充分考虑能源和水资源。
7结构设计
7.1.工程概况
安徽省五河县西坝供水工程濉溪县西部，浍河与怀新河汇合处以东的三角地。
构筑物均为现浇钢筋混泥土结构。
建筑物有加药间、加氯间、配水泵房、综合办公楼、仓库、车库、传达室等均为砖混结构。
7.2.设计依据的标准
1）《民用建筑设计通则》（试行）JGJ37-87
2）《建筑模数协调统一标准》GBJ2-86
3）《建筑设计防火规范》GBJ16-87
4）《建筑制图标准》GBJ104-87
5）《城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准》CJJ41-91
6）《建筑地基基础设计规范》GBJ7-89
7）《建筑结构荷载规范》GBJ9-87
8）《混凝土结构设计规范》GBJ10-89
9）《给水排水工程结构设计规范》GBJ69-84
10）《建筑地基处理技术规范》JGJ79-91
11）《建筑桩基技术规范》JGJ79-94
12）《混凝土水池软弱地基处理设计规范》CECS86:
96
7.3.建筑设计
1.设计等级：
消防、建筑物设计等级为二级。
2.建筑布局及设计原则：
建（构）筑物的建筑设计以满足生产工艺及相关专业的要求为原则，综合办公楼、变配电室及窗门采用美观大方的欧式风格，其他建（构）筑物采用简洁明快的直线条建筑风格。
3.建筑尺寸：
建筑物的蹁、柱距、开间、进深、高度以及冲突洞口等尺寸，在满足工艺、电气、设备以及建筑使用功能的前提下，按照《建筑模数协调统一标准》及《厨房建筑模数协调标准》的规定，采用扩大模数3M。
标高：
图中所注标高均为绝对标高。
室内外高差：
综合当地水文地质条件和单体建筑物防内涝等设计要求，综合办公楼按0.45m设计；变配电室、配水泵房按0.70m设计；其他建筑物按0.30m设计。
层高：
根据工艺、电气、设备、采光需求确定，一般不小于3.3m。
4.建筑做法：
楼、地面：
一般采用水泥楼、地面；
外墙面：
一般采用喷涂墙面；
内墙面：
一般采用耐擦洗涂料墙面；
踢脚：
水泥踢脚；
屋面：
平屋面加女儿墙；
散水：
采用宽0.8m混凝土散水；
坡道：
采用水泥坡道；
室内外台阶：
采用高0.15m,宽0.3m水泥台阶；
栏杆：
生产建（构）筑物均选用不锈钢栏杆，附属建（构）筑物选用木扶
手，不锈钢立杆，楼梯栏杆高0.9m，平台及走道栏杆高1m门窗：
一般为塑钢门窗。
7.4.防洪和抗震
防洪：
集中式供水工程的防洪设计应符合《防洪标准》（GB50201以及《水利水
电工程等级划分及防洪标准》（SL-）的有关规定。
I〜山型供水工程的主要建（构）筑物应按30〜20a一遇洪水进行设计、
100〜50a一遇洪水进行校核；IV、V型供水工程的主要建（构）筑物，应按20〜10a一遇洪水进行设计、50〜30a一遇洪水进行校核。
抗震：
集中式供水工程的抗震设计应符合《建筑抗震设计规范》（GB50011和《构筑物抗震设计规范》（GB50191的有关规定
I〜山型供水工程的主要建（构）筑物应按本地区抗震设防烈度提高1
度采取抗震措施；IV、V型供水工程的主要建（构）筑物，可按本地区抗震设防烈度采取抗震措施。
8.消防
1.厂区内所有构、建筑物按二级耐火等级设计，其墙、柱、梁、板、楼梯等均采用非燃料体材料。
在总图布置上各建筑物间按《建筑设计防火规范》要求，留有足够的防火间距。
2.按建筑给水排水工程规范要求，厂区要设置足够的室外消火栓。
消防给水管道与生产、生活给水管道共用。
消防用水量按同一时间内发生火灾一次考虑，最大用水量。
厂内设消火栓，沿道路设置。
变配电室相应配备干粉灭火器。
3.为控制和防止电缆火灾蔓延，主要动力电缆铺设在地下电缆沟内，电缆刷防火涂料。
4.水厂厂区道路宽度满足消防车的通行。
9.仪表、自控及通讯设计
9.1.设计依据
GB中华人民共和国国家标准
ISO国际标准组织
ANSI美国国家标准协会
9.2.设计范围设计包括厂内自控、仪表和有线通信。
9.3.自控系统构成本工程为满足出厂水的水质要求需要及时了解和掌握工艺流程中主要设备的运行工况和工艺运行参数，以保证出厂水质和降低?
水成本。
鉴于本工程的具体情况，根据国内外该系统的运行管理经验，本着：
“生产管理、实用、安全、可靠、经济”的原则，拟在水厂配水泵房值班室内设立一套由PLC和个人计算机组成的计算机监控系统。
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