自来水厂设计指导.ppt

1、自来水厂设计自来水厂设计指导指导（可行性研究）（可行性研究）扩大初步设计扩大初步设计施工图设计施工图设计可行性研究：可行性研究：提出工程建设的科学依据，其主要内容包括：提出工程建设的科学依据，其主要内容包括：（1）城市概况和供水现状分析；（）城市概况和供水现状分析；（2）工程目标；）工程目标；（3）工程方案和评价；（）工程方案和评价；（4）投资估算和资金筹）投资估算和资金筹措；（措；（5）工程效益等）工程效益等还应提供环境影响评价以及可能出现的问题。还应提供环境影响评价以及可能出现的问题。水厂设计步骤在可行性研究基础上进行。在可行性研究基础上进行。（1）进一步分析调查和核实已有资料。）进一步分

2、析调查和核实已有资料。所需主所需主要要资料包括资料包括：地形、地质、水文、水质、地震、：地形、地质、水文、水质、地震、气象，编制工程概预算所需材料、设备、管配件气象，编制工程概预算所需材料、设备、管配件的价格和施工定额，材料、设备供应情况，供电的价格和施工定额，材料、设备供应情况，供电情况，交通运输情况、水厂排污问题以及当地管情况，交通运输情况、水厂排污问题以及当地管理人员技术水平等问题。理人员技术水平等问题。（2）提出几种）提出几种设计方案进行技术经济比较设计方案进行技术经济比较。设计阶段（3）确定水厂位置、工艺流程、处理构筑物型式和确定水厂位置、工艺流程、处理构筑物型式和初步尺寸以及生产辅

3、助设施等初步尺寸以及生产辅助设施等，并初步确定水厂总，并初步确定水厂总平面布置和高层布置。扩初设计的最后成果一般包平面布置和高层布置。扩初设计的最后成果一般包括括设计说明书一份和若干附图等。设计说明书一份和若干附图等。设计说明书设计说明书的主要内容一般包括：的主要内容一般包括：工程项目和设计要求概述，方案比较情况，各构筑工程项目和设计要求概述，方案比较情况，各构筑物及建筑物的形式、尺寸和结构形式，工程概算，物及建筑物的形式、尺寸和结构形式，工程概算，主要材料（钢材、水泥、木材），管道及设备等规主要材料（钢材、水泥、木材），管道及设备等规格、尺寸和数量，工程进度要求，人员编制以及设格、尺寸和数量

4、，工程进度要求，人员编制以及设计中尚存在的问题等。计中尚存在的问题等。附图附图数量应按工程具体情况决定，但至少应包括：数量应按工程具体情况决定，但至少应包括：取水工程布置图，流程图，水厂总平面图，电气取水工程布置图，流程图，水厂总平面图，电气设计系统图以及主要处理构筑物简图等。设计系统图以及主要处理构筑物简图等。施工图设计：施工图设计：扩初设计经审批后方可进行施工图设计。设计全扩初设计经审批后方可进行施工图设计。设计全部完成后，应向施工单位作施工交底，介绍设计部完成后，应向施工单位作施工交底，介绍设计意图和提出施工要求。意图和提出施工要求。1、水处理构筑物的、水处理构筑物的生产能力生产能力，应

5、以最高日供水量加，应以最高日供水量加水厂水厂自用水量（自用水量（510%）进行设计，并以进行设计，并以原水水质最不利情原水水质最不利情况进行校核况进行校核。2、水厂应、水厂应按近期设计按近期设计，考虑远期发展。，考虑远期发展。3、应考虑、应考虑可靠供水可靠供水，主要设备应有，主要设备应有备用备用，处理水量应，处理水量应留留有余地有余地。4、按实际生产要求、按实际生产要求逐步提高逐步提高水厂机械化和自动化程度。水厂机械化和自动化程度。5、设计中必须、设计中必须遵守设计规范遵守设计规范的规定。如规范的规定。如规范尚未列入尚未列入的的新技术、新工艺、新设备、新材料，则必须通过新技术、新工艺、新设备、

6、新材料，则必须通过论证行论证行之有效后，方可采用之有效后，方可采用。设计注意事项如果就近无法找到合适水源，或因投资过大，不能长距离引水时，可对不完全符合水源标准的原水加强水质预处理或深度处理。城市给水处理含有不同杂质的原水符合使用要求的自来水地下水GB/T14848地表水GB3838-2002 类以上给水处理工艺系统 目前，去除水的浊度方法有很多，但自来水厂典型的工艺流程为：对于地面水源水常规处理浊度浊度杀灭致病微生物杀灭致病微生物适用于未受污染或污染极其轻微的水源未受污染或污染极其轻微的水源降低水的浊度至关重要设计常规处理工艺混凝剂选用混凝剂选用混合絮凝方法混合絮凝方法沉淀（澄清）过滤类型沉

7、淀（澄清）过滤类型消毒剂种类消毒剂种类常规处理工艺根据不同水源水质，便出现了优化设计问题（1）原水常年浊度较低（一般在25NTU 以下）水源未受污染不孳生藻类水质变化不大微絮凝过滤接触过滤高浊度水二级沉淀（或澄清）工艺（2）水源水常年浊度很高，含沙量很大 常规处理工艺往往不能有效去除。为此，需在常规处理的基需在常规处理的基础上增加预处理或深度处理。础上增加预处理或深度处理。大多数受污染水源水中 超过水源标准。氨氮氨氮CODMn铁锰铁锰藻类含量藻类含量设在常规设在常规处理之前处理之前设在常规设在常规处理之后处理之后受污染水源处理工艺受污染水源水预处理预处理常规处理工艺生物化学氧化法生物化学氧化法

8、化学氧化法化学氧化法粉末活性炭吸附粉末活性炭吸附氨氮、藻类和部分氨氮、藻类和部分有机物有机物难以生物降解的有机物难以生物降解的有机物 粉末活性炭是一种应用很广的吸附剂。具有吸附水中微量有粉末活性炭是一种应用很广的吸附剂。具有吸附水中微量有机物及其产生的异味、色度的能力。机物及其产生的异味、色度的能力。当当水源水质突发变化或季节水源水质突发变化或季节性变化时，性变化时，在混凝剂投加之前投加粉末活性炭，经沉淀、过滤截在混凝剂投加之前投加粉末活性炭，经沉淀、过滤截留在排泥水中。留在排泥水中。对于对于藻类经常繁殖藻类经常繁殖的水源水，的水源水，预氧化预氧化杀藻后，可配合杀藻后，可配合活性活性炭吸附炭吸

9、附，降低藻毒素含量。，降低藻毒素含量。上述给水处理的预处理工艺是根据水源水质来确定的。一上述给水处理的预处理工艺是根据水源水质来确定的。一般说来，微污染水源水中般说来，微污染水源水中氨氮含量常年大于氨氮含量常年大于1mg/L，应首先考，应首先考虑采用生物预处理工艺虑采用生物预处理工艺。含有含有溶解性铁锰或少量藻类溶解性铁锰或少量藻类的水源水，预加的水源水，预加高锰酸钾氧化高锰酸钾氧化具有较好效果具有较好效果 水中水中土腥味和霉烂味土腥味和霉烂味，多由土味素和，多由土味素和2-甲基异冰片引起，投甲基异冰片引起，投加加高锰酸钾预氧化和粉末活性炭吸附联用高锰酸钾预氧化和粉末活性炭吸附联用能够很好去除

10、异臭异能够很好去除异臭异味。味。深度处理方法深度处理方法常规处理深度处理工艺 当水源污染比较严重，经混凝、沉淀、过滤处理后某些有当水源污染比较严重，经混凝、沉淀、过滤处理后某些有机物质含量或色、臭、味等感官指标仍不能满足出水质要求时，机物质含量或色、臭、味等感官指标仍不能满足出水质要求时，可在常规处理之后或者穿插在常规处理工艺之中增加深度处理可在常规处理之后或者穿插在常规处理工艺之中增加深度处理单元。单元。颗粒活性炭吸附法颗粒活性炭吸附法臭氧臭氧活性炭法活性炭法臭氧活性炭进行深度处理的工艺流程 近年来，纳滤、反渗透等膜处理工艺开始应用于生活饮用水深度处理。有的自来水厂中一条生产线采用反渗透工艺

11、，去除了水中部分离子，另一条生产线采用常规处理工艺，出水混合后水质优良。超滤工艺能使出水浊度降至0.1NTU 以下。纳滤可去除水中某些溶解性有机物和无机物 超滤和纳滤合用称双膜处理。下图为采用超滤纳滤进行深度处理的工艺流程。预处理常规处理深度处理工艺 当当微污染水源水中氨氮含量常年大于微污染水源水中氨氮含量常年大于1mg/L，高锰酸盐，高锰酸盐指数（指数（CODMn）大于）大于5mg/L 时，时，大多在常规处理前后分别增大多在常规处理前后分别增加生物预处理和深度处理工艺加生物预处理和深度处理工艺，如下图。，如下图。为了减少活性炭吸附滤池出水中的悬浮颗粒，有的水厂把活性炭吸附滤池设计成上向流滤池

12、，放置在石英砂滤料滤池之前。给水处理构筑物选择 1 不同水源水质处理构筑物选择 作为自来水厂的水源应首先满足 水源标准 按照去除浊度为主的工艺能够处理完全符合饮用水标准的自来水。水源水质的变化水源水中所含杂质的性质选择处理构筑物的主要依据 给水处理构筑物的类型较多，应根据水源水水质、用水水质要求、水厂规模、水厂可用地面积和地形条件等，通过技术经济比较后选用。组合：组合：1机澄机澄 5移动罩滤池移动罩滤池2平沉平沉 6普通快滤池普通快滤池3斜沉斜沉 7虹吸滤池虹吸滤池多采用：多采用：2、6；3、6；1、5；1、7 等组合。等组合。从水厂规模来讲，从水厂规模来讲，1万万 m3/d的水厂，平沉和的水

13、厂，平沉和移动无需考虑。移动无需考虑。10万万 m3/d的水厂，水力循的水厂，水力循环澄清池和无阀滤池也无需考虑。环澄清池和无阀滤池也无需考虑。不同规模处理构筑物选择各自来水厂处理构筑物去除水中浊度、微污染物的原理相同 考虑到构筑物种悬浮颗粒碰撞聚结方式及分离形式，不同处理构筑物有不同选择。原水竖流折板、直板絮凝池平流式沉淀池气水反冲洗滤池消毒机械搅拌澄清池气水反冲洗滤池消毒竖流折板、直板絮凝池斜管沉淀池气水反冲洗滤池消毒竖流折板、直板絮凝池可以设计成较高G，有利于颗粒碰撞机械加速澄清池变化回流比，能适应水量、水质、水温的变化，科学运行 上述处理工艺适用于5104m3/d以上大、中型规模水厂

14、（1）因絮凝池体积偏小，近壁紊流型的絮凝池廊道宽度不足0.5m，施工不便，一般采用机械搅拌絮凝 当处理水量小于3104m3/d以下时 （2）同时考虑平流式沉淀池水平流速不宜太低，致使长宽比很大，以及机械刮泥设备长度偏小，故选用斜管沉淀池、水力循环澄清池、机械搅拌澄清池的较多 （3）过滤构筑物选用重力式无阀滤池，也有水厂选用气水反冲洗滤池、普通快滤池，根据地形条件、管理水平、供水方式允许有多种选择 当处理工艺确定之后，处理构筑物型式选择，仍存在一个优化设计的问题。故设计参数选用时需要优化组合。目前，构筑物型式组合和设计参数的选用优化，主要凭设计者经验。沉淀池停留时间取高限值出水浊度较低，后续过滤

15、负荷降低过滤面积减少或冲洗周期增长冲洗耗水量减少但沉淀池造价提高3)考虑到水质安全要求，自来水厂周围应有良好的卫生环境，并便于设立防护地带。水厂厂址选择是城市规划，给水专项规划中的内容。不仅涉及到取水水源评价，城市防洪，还涉及到城市发展，工业区布局，重要交通道路的建设等。一般考虑以下几个方面：1)水厂应设置在城市河流上游，不宜受洪水威胁的地方2)水厂应尽量设置在交通方便，靠近电源的地方水厂厂址选择 长距离输送自来水时，自来水在管中停留时间较长，水质会有所下降。4)自来水厂的建设常常统一规划，分期实施，因此应考虑远期发展用地条件及废水处理排放、污泥处置的条件。5)当取水水源距离用水区较近时，处理

16、构筑物一般设置在取水构筑物附近。当取水水源远离用水区时有的处理构筑物设置在取水点附近处理构筑物设在用水区 究竟选择何种形式，不仅要考虑技术经济条件，还应考虑水质变化因素。有研究指出，当取水地点距城市用水区15km 以上时，自来水厂建设在集中用水区是适宜的。设计一座自来水厂，无论规模大小同时还要同时还要设置化验室、机修间、材料仓库、车库、配电间以及办设置化验室、机修间、材料仓库、车库、配电间以及办公室、食堂宿舍公室、食堂宿舍取水构筑物取水构筑物处理构筑物处理构筑物清水池清水池二级泵房二级泵房混凝剂、消毒剂调配投加间混凝剂、消毒剂调配投加间存放间存放间生产构筑物平面尺寸按照相应的设平面尺寸按照相应的设计参数确定计参数确定生产建筑物建筑面积根据水厂规模，选用设备情况确定生产辅助建筑物和生活辅助建筑物生产辅助建筑物和生活辅助建筑物面积根据水厂规模，管理体制和功能确定水厂平面设计一座自来水厂构筑物很多，各种管线交错，通常按照以下原则进行布置水厂平面布置原则各构筑物建筑物的平面定位各构筑物建筑物的平面定位相互连接管渠布置相互连接管渠布置生活污水排水布置生活污水排水布置道路、围墙、绿化、喷水池景观布