自来水厂处理设计.docx
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自来水厂处理设计
四川机电职业技术学院设计说明书
班级名称：
15级环保六班
设计题目：
自来水化验室设计
指导老师：
钟老师
学生证号：
2015120008
学生姓名：
雷雅萍
所在教学点：
四川机电职业技术学院
提交时间：
2016年10月
一：
自来水水样选取及标准···················3
二：
检测标准·························3
三：
检测示例：
水硬度测定···················6
四：
自来水检测所需设备····················10
五：
化验室设计说明及图例·····················11
六：
化验室人员配置·······················12
七：
化验室管理制度·······················12
八：
总结······························13
一：
自来水水样选取及标准
《一：
标准》从2012年7月1日起，由国家标准委和卫生部联合修订出台的《生活饮用水卫生标准》（下称“新标准"）将正式实施，所有自来水厂都将实施更加严格的检测标准。
新标准中的106项指标被分为常规检验项目和非常规检验项目两类。
其中，常规检验项目42项，各地必须统一检定；非常规检验项目64项，具体实施日期由各省级人民政府根据实际情况确定，但全部指标的实施最迟不得晚于2012年7月1日。
二：
检测标准
进入到机体其他部位时，能引起感染发病。
有些菌型有致病性，引起肠道或尿路感染性疾患。
简而言之，大肠埃希菌=大肠杆菌
1、色度：
饮用水的色度如大于15度时多数人即可察觉，大于30度时人感到厌恶。
标准中规定饮用水的色度不应超过15度。
2、浑浊度：
为水样光学性质的一种表达语，用以表示水的清澈和浑浊的程度，是衡量水质良好程度的最重要指标之一，也是考核水处理设备净化效率和评价水处理技术状态的重要依据。
浑浊度的降低就意味着水体中的有机物、细菌、病毒等微生物含量减少，这不仅可提高消毒杀菌效果，又利于降低卤化有机物的生成量。
3、臭和味：
水臭的产生主要是有机物的存在，可能是生物活性增加的表现或工业污染所致。
公共供水正常臭味的改变可能是原水水质改变或水处理不充分的信号。
4、余氯：
余氯是指水经加氯消毒，接触一定时间后，余留在水中的氯量。
在水中具有持续的杀菌能力可防止供水管道的自身污染，保证供水水质。
5、化学需氧量：
是指化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需氧量。
化学耗氧量越高，表示水中有机污染物越多。
水中有机污染物主要来源于生活污水或工业废水的排放、动植物腐烂分解后流入水体产生的。
6、细菌总数：
水中含有的细菌，来源于空气、土壤、污水、垃圾和动植物的尸体，水中细菌的种类是多种多样的，其包括病原菌。
我国规定饮用水的标准为1ml水中的细菌总数不超过100个。
7、总大肠菌群：
是一个粪便污染的指标菌，从中检出的情况可以表示水中有否粪便污染及其污染程度。
在水的净化过程中，通过消毒处理后，总大肠菌群指数如能达到饮用水标准的要求，说明其他病原体原菌也基本被杀灭。
标准是在检测中不超过3个/L。
8、耐热大肠菌群：
它比大肠菌群更贴切地反应食品受人和动物粪便污染的程度，也是水体粪便污染的指示菌。
9、大肠埃希氏菌：
大肠细菌（E.coli）为埃希氏菌属（Escherichia）代表菌。
一般多不致病，为人和动物肠道中的常居菌，在一定条件下可引起肠道外感染。
某些血清型菌株的致病性强，引起腹泻，统称病致病大肠杆菌。
肠道杆菌是一群生物学性状相似的G-杆菌，多寄居于人和动物的肠道中。
埃希菌属（Escherichia）是其中一类，包括多种细菌，临床上以大肠埃希菌最为常见。
大肠埃希菌（E.coli）通称大肠杆菌，是所有哺乳动物大肠中的正常寄生菌，一方面能合成维生素B及K供机体吸收利用。
另一方面能抑制腐败菌及病原菌和真菌的过度增殖。
但当它们离开肠道的寄生部位，能够满足项目需要，保证结果的准确度，同时，避免设备闲置造成资源浪费。
城市自来水的国家标准（GB5749-85）
检测项目 单位 国家标准
色度 度 不超过15度
浑浊度 NTU 不超过3度
嗅和味 不得有异嗅异味
肉眼可见物 不得含有
PH 6.5-8.5
总硬度（以CaCO3计） mg/L 450
铁 mg/L 0.3
锰 mg/L 0.1
铜 mg/L 1.0
锌 mg/L 1.0
挥发酚（以苯酚计） mg/L 0.002
阴离子合成洗涤剂 mg/L 0.3
硫酸盐 mg/L 250
氯化物 mg/L 250
溶解性总固体 mg/L 1000
氟化物 mg/L 1.0
氰化物 mg/L 0.05
砷 ug/L 50
硒 ug/L 10
汞 ug/L 1
镉 ug/L 10
铬（六价铬） mg/L 0.05
铅 ug/L 50
银 ug/L 50
硝酸盐氮 mg/L 60
苯并（a）芘 ug/L 0.01
滴滴涕 ug/L 1
六六六 ug/L 5
细菌总数 个/L 100
三：
检测示例：
水硬度测定
1.1水的总硬度的测定
在pH=10的NH3-NH4Cl缓冲溶液中，以铬黑T为指示剂，用EDTA标准溶液滴定溶液中的Ca2+、Mg2+。
铬黑T和EDTA都能和Ca2+、Mg2+形成配合物，其配合物稳定性顺序为：
[CaY]2->[MgY]2->[MgIn]->[CaIn]-
加入铬黑T后，部分Mg2+与铬黑T形成配合物使溶液呈酒红色。
用EDTA滴定时，EDTA先与Ca2+和游离Mg2+反应形成无色的配合物，化学计量点时，EDTA夺取指示剂配合物中的Mg2+，是指示剂游离出来，溶液有酒红色变成纯蓝色即为终点。
滴定前：
Mg2++HIn2-←→[MgIn]-+H+
纯蓝色酒红色
化学计量点前:
Ca2++H2Y2-←→[CaY]2-+2H+
Mg2++H2Y2-←→[MgY]2-+2H+
化学计量点时:
[MgIn]-+H2Y2-←→[MgY]2-+HIn-+H+
酒红色纯蓝色
根据消耗的EDTA标准溶液的体积V1计算水的总硬度。
1.2钙、镁含量的测定
取与测定总硬度时相同体积的水样,加入NaOH调节pH=12，Mg2+即形成Mg（OH）2沉淀。
然后加人钙指示剂,Ca2+与钙指示剂形成红色配合物。
用EDTA滴定时，EDTA先与游离Ca2+形成配合物,再夺取已与指示剂配位的Ca2+,使指示剂游离出来,溶液由红色变为纯蓝色。
由消耗EDTA标准溶液的体积V2计算钙的含量。
再由测总硬度时消耗的EDTA体积V1和V2的差值计算出镁的含量。
水中若含有Fe3+、A13+,可加三乙醇胺掩蔽；若有Cu2+、Pb2+、Zn2+等,可用Na2S或KCN掩蔽。
2实验
2.1仪器和试剂
烧杯（大中小各一），移液管（50.00mL,25.00mL，10.00mL各一支），滴定管（50mL），铁架台，锥形瓶250mL（4个），表面皿，胶头滴管，容量瓶250mL（2个），PH试纸
ZnO（A.R）氨水（A.R）NH4Cl（A.R）
HCl（A.R）甲基红指示剂铬黑T指示剂
EDTA二钠盐（A.R）去离子水
2.2实验步骤
1、EDTA的标定
准确称取0.0746g已于800℃灼烧至恒重的基准ZnO于小烧杯中，先用少量蒸馏水润湿，加（1+1）HCl10mL,盖上表面皿，使其溶解。
待溶解完全后，吹洗表面皿，将溶液定量转移至100mL容量瓶中，用水稀释至刻度线。
用移液管移取10.00mLZn2+溶液于锥形瓶中，滴加甲基红指示剂1滴，用（1+2）氨水调节Zn2+溶液至微黄色。
再加20mL水和10mLNH3-NH4Cl缓冲溶液，摇匀。
加3滴铬黑T指示剂，用EDTA标准滴定溶液滴定至溶液由紫红色变为纯蓝色，即为终点。
平行滴定3次。
根据滴定用去的EDTA体积和ZnO质量，计算EDTA标准滴定溶液的准确浓度。
2、水的总硬度测定
用移液管移取水样100.O0ml,置于250ml锥形瓶中,加5ml三乙醇胺（无Fe3+、A13+时可不加）,摇匀。
加5mlpH=10的NH3·H20-NH4Cl缓冲溶液,加铬黑T指示剂约0.1g（或溶液5滴）,用EDTA标准溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色,记下EDTA用量V1。
平行测定3次。
计算水的总硬度。
3、钙、镁含量的测定
用移液管移取水样1000.OOml,置于250ml锥形瓶,加5ml三乙醇胺（无Fe3+、A13+时可不加）,摇匀。
再加2ml10%NaOH,摇匀后加钙指示剂少许（约0.1g）,用EDTA标准溶液滴定至溶液由红色变为纯蓝色,记录EDTA用量V2。
平行测定3次。
计算水中钙和镁的质量浓度。
3结果与讨论
实验室条件下用0.0746gd的氧化锌标定EDTA的相关数据如下表3-1
室温下EDTA浓度标定表格
编号
项目
1
2
3
氧化锌的质量（g）
0.0746
标准锌用量（mL）
10.00
标准锌溶液浓度/mol/L
9.21×10﹣³
EDTA滴定读数
终点
（mL）
44.01
45.32
44.83
起点
（mL）
0.00
0.54
0.20
C（EDTA）/mol/L
2.09×10﹣³
2.06×10﹣³
2.06×10﹣³
C（EDTA）平均值
/mol/L
2.07×10﹣³
标准偏差/％
0.30
表3-1
由表3-1可知，EDTA浓度为2.07×10﹣³mol/L，标准偏差为0.30，误差较小，满足实验要求，说明用该氧化锌标定的EDTA可以用于其他物质的标定基准物。
相应计算公式：
实验室条件下100.00mL水样用EDTA标定的相关数据如下表3-2
室温下自来水样硬度的测定表格
编号
项目
1
2
3
4
5
6
7
自来水用量（mL）
100.00
EDTA测定
读数
终点
（mL）
26.83
26.30
26.58
27.40
27.00
26.85
30.01
起点
（mL）
0.40
0.00
0.10
0.80
0.00
0.03
3.22
自来水总硬度/mg/L
30.93
30.78
30.99
31.13
31.60
31.39
31.35
平均值/mg/L
31.02
标准偏差/％
0.1
自来水用量（mL）
100.00
EDTA测定
读数
终点
（mL）
18.63
19.42
20.53
18.95
19.01
22.37
18.90
起点
（mL）
0.00
0.25
0.98
0.00
0.42
2.40
0.23
钙硬度/mg/L
21.80
22.43
22.88
22.18
21.75
23.37
21.82
平均值/mg/L
22.31
标准偏差/％
0.22
镁硬度/mg/L
3.87
3.53
3.44
3.80
4.17
3.40
4.53
平均值/mg/L
3.82
标准偏差/％
0.20
表3-2
由表3-2可知自来水样的总硬度为31.02mg/L，钙硬度为22.31mg/L，镁硬度为3.82mg/L，均较国标值低，满足城市居民饮用水要求，故而该自来水样合格。
相应计算公式：
自来水总硬度：
钙硬度：
镁硬度：
4结论
我国生活饮用水规定，总硬度以CaCO3计，不得超过450mg/L，本实验中测得自来水样中硬度折合为CaCO3，约为55.8mg/L，硬度较小，合格。
5注意事项
1、铬黑T指示剂的用量不可太大，否则影响终点的判断。
2、贮存EDTA溶液应选用硬质玻璃瓶，最好是长期贮存EDTA溶液的瓶子，以免EDTA与玻璃中的金属离子作用。
如用聚乙烯瓶贮存则更好。
3、加入氨试剂时要慢慢加入，仔细观察白色混浊的出现，不可加过量，否则pH值过大终点不明显。
4、本实验终点不够敏锐，特别是滴定钙。
强调近终点要慢滴，每滴1滴后都要充分摇匀，直至纯蓝色为止。
5、用EDTA测定测定水的总硬度及钙镁含量时，要控制好pH，并注意好终点颜色变化，以防止滴过。
进入到机体其他部位时，能引起感染发病。
有些菌型有致病性，引起肠道或尿路感染性疾患。
简而言之，大肠埃希菌=大肠杆菌
四：
自来水检测所需设备
自来水检测所需设备有：
BOD测定仪测量水中生物需氧量双道原子荧光光度计可检测多种元素溶解氧测定仪测溶解氧数字浊度仪测量液体浊度原子吸收分光光度计根据被测元素的基态原子对待征辐射的吸收和度进行定量分析电导率仪测定解质溶液电导率值气相色谱仪定性.定量分析多功能红外线测油仪测量水中油含量二氧化碳分析仪分析二氧化碳含量放射性测量仪测量水中放射性核素
五：
化验室设计说明及图例
１．实验室内功能区设置分明，操作安全、方便，能够满足工作需要，避免交叉污染，保证检验结果不受干扰。
如理化实验室与理化仪器室靠近，细菌室与其所使用的仪器设备靠近，设置独立的蒸馏水室（避免所制作的蒸馏水受污染）、更衣室、储藏室。
２．实验室所有实验台、边台、器皿柜、药品柜、通风柜由专业的实验室规划设计研究所外加工、成套制作、现场安装，符合各种技术指标的要求，更加规范，使用更安全、方便，给人感觉更加整洁、美观。
３．实验室应设立单独的给水、排水系统，避免受到污染或者污染周围环境。
实验室的排气尽可能集中后向高空或者向下水道（适当处理后）排放，减少对周围环境的污染。
四、实验室的环境、使用的装修材料应符合环保和实验室的环境要求，确保不影响人体健康和实验结果 １．实验室内通风、采光、温度、湿度、清洁度等均应达到实验室的环境要求，实验室应给人留下整洁、美观、舒畅的观感。
２．实验室使用的装修材料，应使用环保材料（根据具体情况进行必要的检测），避免可能由于材料选择不当带来环境污染而干扰了实验结果。
３．所有实验用的台面采用先进材料制作，保证耐酸、耐碱、耐其他液体腐蚀，同时做到防火、防水、易于清洁，广东省汕头市自来水总公司东墩水厂化验室使用进口的复合聚脂材料作台面，使用至今近５年未出现异常。
总的来说，在水厂化验室的建设上，我们应坚持以下几个原则：
１．严格按照实验室条件的要求，对可能影响实验结果的各种因素进行综合考虑，确保分析结果不受环境的干扰，并做到安全实用、操作方便。
２．实验室内做到布设合理，功能区分明，给人一种简洁、美观、舒畅的感觉。
３．实验室所配置的仪器设备能够满足项目需要，保证结果的准确度，同时，避免设备闲置造成资源浪费。
４．在新实验室的设计、装修上应多考虑先进、环保型材料，减少对实验结果的影响.
六：
化验室人员配置
化验室人员配置：
运行：
一泵房、二泵房（水泵运行工）沉淀池、滤池、消毒间（净水工）变电所（高压操作工、电工值班证）化验室（化验工）调度室（调度工）管理：
生产技术科（本科以上学历从事给排水、自动化、机电一体化、强电、弱点等相关专业）维护：
检修班组（机电、变配电、管道等相关专业的检修人员）另外还有总务、仓库、驾驶班、财务、劳资、安保等相关科室外加驻地民工，大型工程、工艺改造、事故抢险需要大量人力资源。
七：
化验室管理制度
化验室管理制度：
化验员应做好化验室的清洁卫生工作，严禁无关人员进入化验室，严禁在室内吸烟、进餐、会客喧哗，保持本室卫生，确保良好的工作环境。
化验用的工具、仪器、量具、卡具应按类进行设置，摆放，且应分区和标识，不应随意放置或丢失，保持本室物品整齐，同时不许挪作他用，以防损坏。
要养成一切用品和工具用完放回原处的习惯。
化验室的精密仪器要建档保管，做到防震、防尘、防腐蚀，并定时校验。
所有的化学药品都必须用规定的器具盛放，并注明品名、浓度、规格、型号，且应摆放在固定的地方，特别是易燃、易爆、有毒、强腐蚀等危险品要专柜管理，严防丢失、误用或挪作他用等，以确保安全。
工作期间必须按要求做好自身安全防护，化验员配制化学药品或化验试样时，必须按照相应的操作程序进行规范操作，杜绝违规产生的意外事故。
化验员在化验过程中，应随时保持有人在监视或测量，化验相关人员不应离开化验室，直至数据得出结论为止。
作好原始检验记录，认真填写检验结果报告，保持记录的整洁、真实，并将记录存档。
化验完毕，及时清理现场和化验用具，对化验器皿要合理的存放，常用常洗，保持干净、干燥。
使用水、电、药品等要注意节约，使用仪器要遵守操作规程。
对工作中发现的问题及时向有关领导或负责人汇报。
下班离开前，各室负责人要检查各自分管区域门、窗、水电是否处于关闭状态，个人分管仪器电源是否处于断电状态以免损坏仪器引起火灾。
八：
总结
自来水是每个人在生活中必不可少的，因此了解到水厂中的每一步检测过程也是十分重要的。
通过本次对化验室的一系列设计以及水源，和其中相关人员的了解让我们对自己赖以生存的世界十分重要。
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