给水处理技术实训.docx
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给水处理技术实训
《给水处理技术实训》
设计说明书章目录
第一章：
绪论
1.1:
给水的来源
1.2：
给水水源的杂质
1.3：
目前各种主要处理技术现状
第二章：
给水处理的技术路线
2.1：
进水、出水水质及执行的排放标准
2.2：
设计依据
2.3：
工艺流程的选择与确定
2.4：
工艺流程的说明
第三章：
工艺流程的设计计算
3.1沉砂池
3.2网格絮凝池
3.3沉淀池
3.4普通过滤池
3.5清水池
3.6加药间
3.7加氯间
第四章：
处理构筑物和设备一览表
第五章：
给水处理的平面布置
5.1平面布置
附图-1
5.2高程布置
附图-2
5.2.1给水处理构筑物高程计算
第六章：
经济成本分析（投资成本+运行成本）
6.1工程投资估算
6.2制水成本计算
第七章：
结论
参考文献
致谢
附图
附图-1：
净水厂平面布置图
附图-2：
净水厂高程布置图
第一章：
绪论
1.1;给水的水源:
属北江河滩区，拟取水源为北江水源。
1，2:
给水水源的杂质：
浑浊度，色度，细菌数/个/ml，总大肠菌群/个/L，嗅和味，肉眼可见物微粒，pH，总碱度，总铁，锰BOD5，NH3-N，总硬度
1.3：
目前各种主要处理技术的现状：
絮凝反应 ：
絮凝反应的要点是搅拌机的充分搅拌，当前在给水处理中搅拌机存速度和强度的缺点，应该通过无级变速式电机和变频式电机的使用加速絮凝反应的过程，实现对絮凝反应更好地控制。
沉淀 ：
沉淀的要点在于对水中杂质的清除和水体结构的净化，当我国内沉淀过程中往往出现藻类和微生物累积，这会影响给水水质，甚至引发公众水质事件。
先进的国家已经采用脉冲沉淀池、平板沉淀池、斜板澄清池等方式，也有根据水源特点采用气浮沉淀池的做法，上述方法可以快速水质的净化，值得在给水处理工作中借鉴。
过滤 ：
过来的方式以普通式滤池为主，穿管穿孔型配水系统辅助空气清洗系统仍然有着广泛地应用，做好给水处理的过滤工作应该在滤池结构上、过滤方式上、过滤料，上下功夫，采用直接过滤的方式，利用双层过滤材料达到过滤的预定目标。
第二章：
给水处理的技术路线
2．1：
进水，出水水质及执行的排放标准，进水水质
项目
浑浊度
色度
细菌数/个/ml
总大肠菌群/个/L
嗅和味
肉眼可见物
总硬度
总碱度
总铁
锰
BOD5
NH3-N
pH
水源水质
80
30
350
8000
-
微粒
50
60
0.7
0.07
3
4.5
7.5
出水水质
项目
浑浊度
色度
细菌数/个/ml
总大肠菌群/个/L
嗅和味
肉眼可见物
总硬度
总碱度
总铁
锰
BOD5
NH3-N
pH
水源水质
不超1
小于15
100
不得检出
不得检出
不得检出
450
60
0.3
0.1
3
4.5
6.5-8.5
2.2：
设计依据:
[1].《给水处理技术》.王春梅，科学出版社
[2].《室外给水设计规范》（GB50013-2006）
[3].《给水工程》严煦世，范瑾初，中国建筑工业出版社
[4].水处理构筑物设计与计算
2.3：
工艺流程的选择与确定:
（1）方案一原水→一泵房→静态混合器→网格絮凝池→斜板沉淀池→普通快滤池→清水池→二泵房→用户
方案二原水→一泵房→扩散混合器→折板絮凝池→平流式沉淀池→V型滤池→清水池→二泵房→用户
（2）方案比较如下
方案一
方案二
项目
优缺点
项目
优缺点
一泵站岸边
直接取水，优点布置紧凑占地面积小水泵吸水管路短运行管理方便应用广泛适用在岸边地质条件较好时取水可靠维护管理较简单，缺点投资较大水下工程量较大施工期限长合建式土建结构复杂施工较困难。
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
扩散混合器
优点
1.不需土建构筑物
2.不需外加动力设备
3.不占地
缺点混合效果受水量变化有一定影响
网格絮凝池
优点1.絮凝效果较好
2.结构简单施工方便
缺点1.絮凝时间较长
2.水头损失较大
3.转折处絮粒易破碎
折板絮凝池
优点
1.絮凝效果好
2.絮凝时间短
缺点1.构造复杂水量影响絮凝效果
斜板沉淀池
优点1.沉积效率高2.池体小占地少
缺点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
平流沉淀池
优点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
缺点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
普通快滤池
优点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
缺点1.阀门多
V型滤池
优点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
缺点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
综上所述方案一较合理。
2.4：
工艺流程的说明：
吸水井是为水泵吸水管专门设置的构筑物。
沉砂池是用来离的沉淀物质多为颗粒较大的砂子，沉淀物质比重较大，无机成分高，含水量低。
沉淀池是在生化前或生化后泥水分离的构筑物，多为分离颗粒较细的污泥。
混凝池在混凝剂的作用下，使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体，然后予以分离除去的水处理法。
混凝澄清法在给水和废水处理中的应用是非常广泛的，它既可以降低原水的浊度、色度等水质的感观指标，又可以去除多种有毒有害污染物。
双层滤料滤池是利用两层比重不同的滤料而工作的快滤池。
构造与快滤池相同/。
滤料分上下两层直接接触。
上层滤料比重较轻，厚0.4-0.5m（无烟煤，陶粒或塑料等），粒径0.8-1.8mm，在其下铺设厚0.4-0.5m砂层，粒径0.5-1.2mm。
上层大颗粒滤料截留主要污染物，下层砂截留剩余污染物。
滤池截污能力比一般快滤池可提高2-2.5倍。
由于上层滤料较轻，冲洗后可自动分层。
设计滤速为10m/h，冲洗程度为12-15L（s2·m2），冲洗时间6-7min。
清水池是让过滤后的洁净澄清的滤后水沿着管道流往其内部进行贮存，并在清水中再次投加入液氯进行一段时间消毒，对水体的大肠杆菌等病菌进行杀灭以达到灭菌的效果。
第三章：
工艺流程的计算
3.1：
沉砂池
设Kz=2n=2格
L=vt=0.2m/sX60s=12m
A=
=
=3.5m2
B=
=7mB`=
=3.5m
设:
有效水深h2=1m
沉沙斗所需容积V=
=
=1.8m3
每个沉沙斗容积V0=
=0.23m3
设：
底斗宽为0.5m，斗壁与水平面的倾角为55o，h`3=0.35m
a=
+a1=
+0.5=1m
沉沙斗的容积Vo=
（2a2+2aa1+aa12）=
（2X1+2X0.5X1+0.52）=0.2m3
设:
坡度为60o
h3=h`3+0.06X2.65=0.51m
设：
池总高度H超高h1=0.3m
H=h1+h2+h3=0.3+1+0.51=1.81m
3.2：
网格絮凝池
因分为2个池，所以每池流量为0.35m3/s
设:
絮凝池时间为10min，得絮凝池的有效容积为
V=0.35X10X60=210m3
设平均水深为3.0m，得池的面积为A=
=70m2
竖井流速取为0.12m/s,得单格面积为f=
=2.9m2
设每格为方形,边长采用1.73,因此每格面积为3.0m2,由此得分格数为n=
=23.3,则采用24格
实际絮凝时间为t=
=615s=10.3min
池的平均有效水深为3.0m，取超高为0.45m，泥斗深度为0.65m
得池的总高度为H=3.0+0.45+0.65=4.10m
3.3:
斜板沉淀池
①池子的水面面积，设：
n=4个，q取10m3/（m2*h）
A=
=
=34m3
②池子的边长，设池子为正方形，则L=
=
=5.8≈6m
③池内停留时间，设h=0.7m，斜板长度为1m，则h3=1Xsin60o=0.866m
t=
=
=9.4min
④污泥斗容积，设污泥斗下部边长a1=0.5m
h5=（
）tan60o=2.75Xtan60o=4.76m
V=
h5（a12+a2+a1a）=
X4.76X（62+0.52+6X0.5）=17.28m3
⑤沉淀池总高度:
设h1=0.3m,h4=0.744m
H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+0.7+0.866+0.744+4.76=7.77m
3.4:
普通过滤池
设计依据：
速度20m/h,反冲洗的强度q=13-16L/（s·m2）冲洗时间8min
1滤池面积及尺寸,滤池工作时间为24h/d，每天冲洗3min，停留20min，滤池每天实际工作时间为：
t=tw=t0-t1=24-
-
=23.62h/d
则:
A=
=
=127m2
采用滤池2个，每个滤池面积为:
A0=
=63.5m2
设计滤池长宽比L/B=1，滤池尺寸为L=B=
=7.968m
2滤池总高：
承托层h1=0.45m，滤料层高度（无烟煤层）450mm，沙层300mm，总高度h2=750mm，滤料上水深h3=1.5m,超高h4=0.3m，滤板高度h5=0.12mm。
H=h1+h2+h3+h4+h5=3.12m
3滤池反冲洗水头损失，h2`=（
）2
设d=75mm，b=5mm，d`=9mm，u=0.68，a=0.25%，q1=14L/（s·m）2
经砾石支撑层水头损失计算如下,h3`=0.022h1q=0.022X0.45X14=0.14（m）
反冲洗水泵扬程H`=滤池高度+清水池高度+管道+水头损失=3.12+3+（3.5+0.14+2.0）=11.76（m）
3.5:
清水池
已知设计水量Q=60000m3/d=2500m3/h
清水池调节容积取设计水量的10%
V1=60000X10%=6000m3/h
消防用水量按同时发生两次火灾,一次灭火用水量取25L/s，连续灭火时间为2h，则V2=
=180m3
根据本水厂选用的构筑物特点，水厂自备容积V3=0
总容积V=V1+V2+V3=6000+180=6180m3
有效水深h=4.5m，则面积f=
=
=1373m2
取BXL=20X70=1400m2，超高取0.5，净高取5.0m
3.6：
加药间
设最大投加量a=20mg/L，药溶液的浓度b=10%，每日配制3次
（1）溶液池
容积W1=
=
=4m3
溶液池设置一个，采用矩形尺寸为
BXLXH=2.0X2.0X（0.7+03）m,超高0.3m
（2）溶解池
容积W2=0.3W1=0.3X4=1.2m3
尺寸为BXLXH=2.0X1.0X（0.3+0.3）
放水时间采用t=10min,则放水流量
Q0=
=
=2L/s
查水力计算表得管径d0=0.2m流速v0=0.065m/s
设管径d=100mm,排渣管一根
投药管流量
q=
=
=0.14L/s
查表得管径d=0.2m,流速为v=0.004m/s
设:
排渣管管径为100mm
3.7:
加氯间
设:
预氯化最大投加量为0.7mg/L,清水池最大投加量为0.5mg/L
预加氯量为
QL=0.001X0.7X2500=1.75kg/h
清水池加氯量为QL=0.001X0.5X2500=1.25kg/h
第四章：
处理构筑物和设备一览表
第五章给水处理的平面布置
5.1：
平面布置
附图-1净水厂平面布置图
5.2:
高程布置
附图-2净水厂高程布置图
5.2.1给水处理构筑物的高程计算
地面标高取10m，清水池到滤池的水头损失为0.4m,沉淀池的水头损失为2.5m,沉淀池到絮凝池的水头损失为0.4m，絮凝池的水头损失为0.25m，絮凝池到沉砂池的水头损失为0.2m，沉砂池的水头损失为0.3m,一级泵房的水头损失为0.2m。
则一级泵房的标高为
H=16+0.25+0.4+0.3+0.2+0.2+0.4+0.4=20.65（m）
第六章：
经济成本分析（投资成本加运行成本）
6.1：
工程投资估算：
土建费：
共4，675，000m2,一平方492元，故需土建费23，001，000元。
设备费用：
真空加氯机JLF-4（一用一备），一台7，500元，水泵12sh-13（两用一备）一台18，000元，10sh-9A混流泵，一台4，000元（两用一备）
则设备费为7，500×2+18，000×3+4，000×3=81，000（元）
6.2制水成本：
液氯的成本，1000元/吨，故每天需要72元，混凝剂NaOH，每天需花费76.8元。
劳动力10名，一天需666元，电费一天（5184+43.2+43.2）元，一天产60000吨水，故一吨的水需要的成本为（72+76.8+666+5148+43.2+43.2）÷60000=0.1（元）
第七章：
结论
总结
经历了一周的实训，我参与了从原始的浑浊的水质经过混凝，沉淀，过滤等工艺流程之后变成澄清的水，的整个流程设计、计算、选材等工作，更深一步的了解到了净水厂在生产和运营等各方面的操作及前期的水厂设计和设备选购等方面的知识；也更深一步的掌握课本的知识，将课本的理论在实践中证实；也大大的加大了我对这门课程的好奇与兴趣。
我不仅把之前的专业知识进行了一次全面的总结和应用，进一步巩固和加深了我对专业知识的理解和认识，还增强了我对全局观的把握，提高了我解决实际问题的能力。
致谢
在此，我由衷的感谢给水处理技术的老师给予我的悉心教诲，尤其是在设计期间对我耐心帮助及指导的区老师，谢谢您为我详细的解答每一个问题。
在区老师的细心指导下，我了解了许多设计上需要注意的事项，掌握了一定的设计技巧，澄清了许多疑惑之处，如一级泵站、絮凝池、普通快滤池等。
并且在区老师的严格要求下。
顺利完成了设计任务。
在此，表达我对您最最真诚的感谢。
同时也感谢在设计过程中或多或少给予我帮助的同学们，从他们那里我学到了一些在word和CAD中的一些运用技巧。
在他们的帮助下，我更是发现了一些细微的错误。
有了他们，我再次体会到了集体团队互助精神。
参考文献
[1].《给水处理技术》.王春梅，科学出版社
[2].《室外给水设计规范》（GB50013-2006）
[3].《给水工程》严煦世，范瑾初，中国建筑工业出版社
[4].水处理构筑物设计与计算
[5].《水泵与水泵站技术》
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