自来水厂简介

一.实习目的
1.实习目的
毕业实习是给水排水工程专业教学计划中一个重要的。

综合性的实践性教学环节，是实现人才培养目标的极为重要的过程，通过实习应达到以下目的:
1.使学生了解给水排水工程的现状、发展方向及在国民经济和国家建设中的重要地位，开阔专业眼界，增长专业知识，增强学生的责任感和使命感。

2.通过对已建和在建的给水排水工程的实习，使学生认识到工程设计的科学性、复杂性和重要性。

3.通过实习，使学生将所学理论知识与实际工程联系起来，培养其分析问题、解决问题的能力，理论联系实际的工作作风和吃苦耐劳的精神。

4.通过实习搜集工程设计的第一手资料，为毕业设计作准备。

2.实习意义
本次毕业设计实习采取分散实习方式进行，由于我选择的毕业设计方向是给水方面，因此我联系的实习单位是内乡县自来水公司。

实习的意义在于使我对在毕业设计时能有所参考，同时掌握一些设计和选择设备的原则依据。

通过对自来水厂的实习，要掌握给水处理所采用的处理工艺、设计参数，设备及构筑物的尺寸及内部构造，设备操作方法及运行管理参数，收集净水厂设计资料。

3.实习单位的发展情况
内乡县自来水公司成立于2000年5月17日在南阳工商注册，随后建立起来的。

初期采用的是直接抽取深层地下水的方式给城市居民供水。

二水厂于2004年投入使用，共有13眼井，设计日供水1.5万吨。

新建立的湍东水厂采用山泉水作为供水源地，由于泉水的水质比较好，这个新建立的水厂采用的水处理工艺是“沉淀→过滤→消毒”。

在将来这种水源肯定不能满足人们生活和工业的需要，采取的规划是引用南水北调中线的水作为水源。

4.实习要求
1.分散实习的学生在实习期间不准私自更改实习单位，如果要更改实习单位须经过实习指导教师批准。

2.实习期间要严格遵守实习纪律，团结互助，讲文明、讲礼貌，服从指挥，对违犯规定者按照学院规定严肃处理。

3.实习过程中，必须注意往返途中交通安全以及人身安全，遵守实习单位现场有关安全方面的规定。

实习期间，学生因违反实习纪律和安全规则造成自身伤害的由学生本人负责，造成他人伤害和国家的经济损失，由学生本人及家长承担相应的经济和法律责任。

4.实习期间不允许无故请假、旷课和早退。

对违反纪律者，视其情节严重者，分别给予实习成绩降级、直至取消实习资格等处罚。

5.认真预习实习内容和要求，做到心中有数。

实习过程中认真听讲和观察，并做好实习日记，实习结束后连同实习报告和实习总结一并上交存入档案。

二.实习内容
1.内乡县自来水厂简介
内乡县自来水厂成立于2000年5月17日在南阳工商注册，随后建立起来的。

初期由于城区供水需求不是太大，所以采用的是直接抽取深层地下水的方式给城市居民供水。

但是随着城镇的不断发展扩大，原先的供水量已经不能满足人民生活的需要。

因此二水厂于2004年投入使用，共有13眼井，设计日供水1.5万吨。

近年来，随着城镇化进程加快和湍东产业聚集区的快速发展，城区面积已由2003年的7.9平方公里，扩张到现在的13.9平方公里；城区人口由2003年的不足7万人，发展到现在近10万人。

由于供水能力没有发生变化，供水覆盖面积和用水户急剧增加，供水已呈需大于供状况，我县城市供水形势十分严峻。

2004年时，上午8：00——11:00，5台泵便能满足三楼以下用户用水，现在为11台泵，三餐时间13台泵已完全处于满负荷运行状况。

随着夏季用水高峰的到来，城市供水水量不足和水压偏低的矛盾将更加突出。

为了解决我县城市供水紧张的局面，我们目前正在县政府的统一组织下，加快湍东水厂建设步伐，届时将会弥补老城区供水不足的问题。

新建立的湍东水厂采用山泉水作为供水源地，由于泉水的水质比较好，这个新建立的水厂采用的水处理工艺是“沉淀→过滤→消毒”。

2.初建水厂和二水厂
由于本县的城市规模不算很大，当初建立的时候设计的供水量也不大，当初采用的是直接抽取深层地下水作为水源。

深层的地下水经过泵的抽取，到达地面的泵房，然后进入市政给水管网中。

当水到达地面后，为了保证居民生活用水的安全性，还的在检测站里面对水质进行检测。

二水厂在初建水厂的基础上扩建，其中的水处理工艺都相同。

这种供水方式也存在很多问题，例如夏季用水高峰时，水量和水压会很不稳定。

初建水厂和二水厂虽然供水方式比较原始，但是也并没有停用，而是作为部分区域居民的生活供水来源。

当然大部分的城镇居民和工业用水还的依靠刚新建的湍东自来水厂的供应。

3.湍东水厂
(一).水厂的设计原则及厂址选择原则：
（1）水处理构筑物的处理能力，应以最高日用水量加水厂自用水量来进行设计，并以原水水质最不利情况进行校核。

（2）水厂应按近期设计，考虑远期发展。

根据使用要求和技术经济合理性等因素对近期工程亦作分期建造的安排。

对于扩建、改建工程，应从实际出发，充分发挥原有设施的效能，并应考虑与原有构筑物的合理配合。

（3）水厂设计中应考虑个构筑物或设备进行检修、清洗及部分停止工作时，仍能满足用水要求。

（4）水厂机械化和自动化程度，应本着提高科学管理水平和增加效益的原则，根据实际生产要求，技术经济合理性和设备供应情况，妥善确定，逐部提高。

（5）设计中必须遵循设计规范的规定。

对水厂厂址的选择，应根据下列要求，并且通过技术经济比较来确定：
（１）给水系统布局合理；
（２）不受洪水威胁；
（３）有较好的废水排除条件；
（４）有良好的工程地质条件；
（５）有良好的卫生环境，并便于设立防护地带；
（６）少拆迁，不占或少占良田；
（７）施工、运行和维护方便。

(二).水厂工艺简介
从山泉里面取水→输水管道→自来水厂的蓄水池→平流沉淀池→普通快滤池→消毒间→清水池→市政给水管网
(三).各种处理构筑物
1.平流沉淀池
在给水处理中，平流式沉淀池应用很广。

原水经投药混合与絮凝后，水中悬浮物质逐步形成粗大的絮凝体，通过沉淀池分离以完成澄清过程。

根据悬浮颗粒的性质、浓度及絮凝性能，将沉淀分为自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀和压缩沉淀四种类型。

按水流方向，沉淀池分为平流式沉淀池、辐流式沉淀池和
竖流式沉淀池。

由流入装置,流出装置,沉淀区,缓冲层,污泥区及排泥装置组成。

在平流沉淀池的入口出设有穿孔墙,配水墙小方孔15*15CM,平衡孔300*300MM。

从反应池出来的水经穿孔墙后,均匀流向整个过水断面上,空口流速不宜大于0.2---0.5米/秒,孔洞断面沿水流方向逐次扩大,以减少孔口射流,防止絮凝体破坏。

在水处理中,为了能使沉淀池的水能均匀流出,且能进一步控制沉淀池水位,在此设置溢流檐。

在九里山水厂,出水堰为三角锯齿形的,可以用改变出水堰长的办法来改善水质。

平流沉淀池的优点是构造简单，管理方便，出水水质好，且能抗冲击附和，但缺点是占地面积大。

平流式沉淀池在一般设计计算时，个数或分格数不应小于2，便于在事故或检修时照常运行。

给水处理中平流式沉淀池主要设计参数
1）给水处理中，一般水流从絮凝池直接流入沉淀池，通过穿孔花墙均匀分布于沉淀池整个断面上。

为了防止絮凝体破碎，孔口流速不宜大于0.15-0.20m/s;为保证穿孔花墙的强度，孔口总面积不宜过大。

2）沉淀时间宜为1.5-3.0h。

3）水平流速可采用10-25mm/s，池中水流应避免过多转折。

4）有效水深可采用3.0-3.5m。

单格宽度宜为3-8m，最大不超过15m。

长宽比不小于4，长深比宜大于10。

5）当采用淹没出流时，潜孔淹没深度为0.12-0.15m。

2.普通快滤池
过滤的目的，有的用来去除水中的悬浮物，以获得浊度更低的水；有的是用来去掉污泥中的水，以获得含水量较低的污泥。

普通快滤池的设计计算，包括下列内容：
1）确定滤池的工作方式和滤速，确定滤池的总面积。

2）确定滤池的分格数、平面尺寸及系统布置方式。

3）确定滤池内各个组成部分的形式和尺寸。

4）确定管廊内各管渠的尺寸，进行管廊布置。

5）选用仪表和控制设备。

上述工作常交叉进行，在设计过程中，常会出现原设计尺寸与实际数据不符或其他矛盾情况，需要对相对的设计进行复核和修改。

普通快滤池在设计中该注意的几个问题：
1）滤池底部应设排空管，其入口处设栅罩，池底坡度约为0.005，坡向排空管。

2）每个滤池宜设水位控制器和滤后水质检测仪，以控制滤池的运行。

3）各种密封渠道上应设入孔，以便检修。

4）滤池壁与砂层接触处应拉毛呈锯齿状，或在滤料层高度以上池壁贴瓷砖，以免过滤水发生短路现象而影响水质。

普通快滤池运转效果良好，首先是冲洗效果得到保证，特别是有表面冲洗或气水冲洗的情况。

适用于任何规模的水厂。

主要缺点是管配件及阀门较多，操作比较复杂，必须设置独立的冲洗设施。

a.滤池的结构
滤池结构图
B.各种滤池的分类及设计要求
（1）快滤池和慢滤池应用石英砂或白煤、矿石等粒状滤料对自来水进行快速过滤而达到截留水中悬浮固体和部分细菌、微生物等目的的池子。

（2）虹吸滤池以虹吸管代替进水和排水阀门的快滤池形式之一。

滤池各格出水互相连通，反冲洗水由其他滤水补给。

每个滤格均在等滤速变水位条件下运行。

虹吸滤池工艺过程：原水由进水总渠通过进水虹吸管进入滤池，经滤料→承托层→配水系统→出水连通渠→出水管→清水池。

过滤达到最高水位时，进行反冲洗。

冲洗水由出水连通渠水→配水空间→滤板→滤料→排水槽→排水虹吸管→废水渠→废水管排出。

虹吸滤池一般由6-8格组成一组，每格过滤是独立的，但底部出水渠是相通的，其中一格滤池的反冲洗水，是由其他格的过滤水提供的，属于自动冲洗。

所以，虹吸滤池不能单格独立生产，但每一格必须能够单独维修。

虹吸滤池属于等速变水头过滤，最大过滤水头为最高水位与清水出水管的进口溢流水位差。

虹吸滤池过滤时，由于滤后水位远高于滤层，能保证正水头损失过滤，所以不会产生负水头现象。

虹吸滤池的滤速、滤料组成、冲洗强度等都与普快滤池相同，单池面积小，配水均匀性较差，所以适用于过滤水量为5000-50000m3/d的水厂。

（3）无阀滤池一种没有阀门的快滤池，在运行过程中，出水水位保持恒定，进水水位则随滤层的水头损失增加而不断在吸管内上升，当水位上升到虹吸管管顶，并形成虹吸时，即自动开始滤层反冲洗，冲洗废水沿虹吸管排出池外。

冲洗水箱内贮存的过滤水即为无阀滤池的冲洗用水，冲洗水箱的容积按照一座滤池一次冲洗水量设计。

无阀滤池具有能实现自动冲洗，不需人工操作;运转中不会出现负水头;节省大量阀门，造价较低等优点。

但存在若无反冲停水装置，会浪费部分沉淀水;池内有伞形顶盖，进砂和出砂困难：冲洗水箱在顶部，滤池总高度大，抬高了前处理构筑物高程，整体布置困难等不足。

所以，无阀滤池多用于中小水厂。

为解决砂子的装卸问题，现生产上多采用敞开的钟罩式或半敞开式无阀滤池。

无阀滤池的滤速选择，滤料级
配、组成，反冲洗强度、历时等都与快滤池相同，池体一般为正方形或矩形，单格面积一般不大于16m2。

（4）压力滤池在密闭的容器中进行压力过滤的滤池。

（5）移动罩滤池滤池上部设有可移位的冲洗罩，对各滤格按须序依次进行冲洗的滤池。

它由若干小滤格组成，并具有同一进水和出水系统。

移动冲洗罩滤池特点是:池体结构简单，造价低廉，占地面积小，施工方便;无需冲洗水塔或水箱，操作运行可自动控制;无大型阀门，管配件少;但增加机电设备及控制装置，需在较强的机电维修能力，适用于大中型水厂。

工艺设计要求：
1）滤格数分格数越多，单格面积越小，冲洗设备利用率越高。

但不能太多，否则移动罩动作太频繁，容易损坏，而且会使投资有所增加，一般为8-28格，水厂要有两组能独立运行的滤池，保证供水安全。

由于整座滤池进、出水系统全部连通，且分格数较多，两格间冲洗时间间隔很短，每格的滤速变化几乎连续，池水位基本保持不变，因此为变速等水头过滤。

2）进、出水系统进水采用穿孔墙和消力栅，使水流均匀分散，同时消除进水动能，以防止集中水流的冲击，造成起端滤格中滤料移动。

特别是滤池建成投产或放空重新开始运行，水位落差打，操作不当会破坏滤料的平整性。

3）小阻力配水系统小阻力配水系统类似于无阀滤池或虹吸滤池，但要确保其质量可靠。

因整座滤池都相通，一旦某格损坏，会使出水水质变差，但因格数多，水质影响小，在运行中较难发现。

当发现滤后水水质不达标时，表明整个配水系统已严重损坏，故应有两座独立滤池。

4）池体高度为确保滤池运行安全，万一发生设备故障，可让池内水位上升一定高度。

确保有足够的缓冲时间，以等待设备维修。

所以滤池的保护高度较大，常取0.4-0.5m。

滤池总高约3-4m。

5）冲洗罩冲洗罩工作的好坏，直接影响滤池的正常运行，故要求冲洗罩结构合理，定位准确，密封良好，集水均匀，移动灵活，维修方便。

（6）粗滤料滤池（V型滤池）进水由池两侧V型槽流入，槽下部有水平的配水孔，该池的过滤和反冲洗已实现自动控制，常用于大、中型水厂。

V型滤池是法国得格雷蒙公司设计的一种快滤池，采用汽水反冲洗，目前在我国应用日益增多，使用大中型水厂。

V型滤池因两侧或一侧进水槽设计成V型而得名，通常情况下，它是有一组滤池由数只滤池组成，每层滤池中间为中央渠道，将滤池分成左右两格。

渠到上层是排水渠供冲洗排污用，下层是汽水分配渠，过滤时收集滤后清水，冲洗时分配气和水，汽水分配渠上部设有一排配气小孔，下部设有一排配水方孔。

V型槽底设有一排小孔，即可做过滤时进水用，冲洗时又可横向扫洗布水作用，这是V型滤池的一个特点。

缺点是增加一套气冲设备。

另需注意，气、水的压力要调控稳定。

V型滤池实际上就是普通快滤池的一种改进,又名叫气水反冲洗滤池。

在以前实习过的九里山水厂一期和二期工程中设计的就是气水反冲洗滤池。

反冲洗时滤层不发生膨胀，在整个滤层在深度方向的粒径分布基本均匀，不发生水力分级现象，是滤层含污能力进一步提高，有效粒径0.95。

采用均质滤料，不均匀系数K80很小，次举能大大提高滤料层的空隙率，使滤速得以提高，过滤周期延长，且水质好。

气水反冲洗始终存在横向表面扫洗，冲洗效果好。

采用长柄滤头小阻力配水系统。

c.滤池的反冲洗
随着滤出悬浮物在滤层间的堆积，滤层的水阻力逐渐增大。

此时虽然水浊度不会发生大的改变，但如不及时反洗，则由于泥渣过多积聚，会造成滤料层结构的变化；滤料见空岛横断面和形状的改变，滤层被压实等。

同时，由于水阻力的增大，也会使滤层发生“破裂”，造成过滤水短路，
出水水质变差。

3.消毒池
消毒并非把水中微生物全部消灭，主要是消除水中致病的微生物，包括病菌、病毒及原生动物胞囊等。

水的消毒方法很多，包括氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒及某些重金属离子消毒等。

氯消毒历史悠久、经济有效、使用方便，是目前应用最广泛的消毒方法。

自20世纪70年代发现受污染原水经氯消毒后
会产生三卤甲烷等有害健康的消毒副产物以来，各国便开始重视其他消毒方法与消毒剂的研发。

近年，二氧化氯消毒日益受到重视。

但对于不受有机物污染或在消毒前已预先去除消毒副产物的前驱物的水源来说，氯消毒仍是安全、有效、经济方便的消毒方法。

除氯以外，其他各种消毒剂的副产物以及残留于水中的消毒剂本身对人体健康的影响，仍需要深入研究。

氯气是一种有刺激性气味的黄色气体，密度在3.2kg/m 3,极易被压缩成琥珀
色的液氯。

液氯密度在1460kg/m 3(0℃，0.1MPa)，常温常压下，液氯极易汽化，沸点为-34.5℃。

1kg 液氯可汽化成0.31m 3氯气。

液氯汽化时需要吸热，常采用淋水管喷水降温处理。

氯气与水接触发生歧化反应，生成盐酸和次氯酸。

次氯酸是弱酸，在水中
能发生离解
HCL HOCL O H CL +→+22
-++→OCL H HOCL
上述反应受温度和pH 值的影响，HOCL 与-HOCL 的相对比例取决于温度和
pH 值。

其平衡常数为K
[][]
[]HOCL OCL H K /-+= 一般认为，氯消毒过程中起消毒作用的主要是HOCL,当HOCL 分子到达细菌
内部时，与机体发生氧化作用而使细菌死亡。

虽然OCL -也具有氧化性，但由于静电斥力难以接近带负电的细菌，所以消毒作用有限。

生产实践表明，pH 值越低则消毒作用越强，说明HOCL 是消毒作用的主要成分。

氯消毒分为自由性氯消毒和化合性氯消毒两大类自由性氯的消毒效果比化合性氯高得多，但化合性氯持续消毒效果好。

4.清水池
清水池容积按设计规模的10%设计，共合用一座，中间分两格，每座有效容积为5000立方米。

清水池平面尺寸为长×宽=48×36米，有效水深4.1米，池顶覆土厚1米。

顶上设有投气管，四周设有投气孔。

设进水管一根DN1000，出水管一根DN1200，放空管一根DN500，溢流管一根DN800。

清水池内部设有导流墙，这样不使水流形成死水，时刻供应新鲜的水质。

4.给水管网布置
水质良好的泉水，可以作为生活饮用水水源。

给水官网布置考虑要点有以下：
①定线时干管延伸方向应和二级泵站输水到水池、水塔、大用户的水流方向一
致。

干管的间距一般采用500m－800m 。

②循水流方向，以最短的距离布置一条或数条干管，干管位置从用水量较大的
街区通过。

③干管尽量靠近大用户，减少分配管的长度。

④干管按照规划道路定线，尽量避免在高级路面或重要道路下通过，尽量少穿
越铁路。

减小今后检修时的困难。

⑤干管与干管之间的连接管使管网成环状网。

连接管的间距考虑在800－1000m
左右。

⑥力求以最短距离铺设管线，降低管网的造价和供水能量费用。

输水管线走向应符合城市和工业企业规划要求，沿现有道路铺设，有利于施工和维护。

城市的输水管和配水管采用钢管（管径）1000mm时）和铸铁管。

给水管网布置的基本形式有：树状官网和环状官网。

而内乡县自来水公司当初布置的官网形式是环状官网。

内乡县采取的供水为分区供水，由于工厂企业都位于河东，而居民生活都在河西面的城镇中，采用分区供水的方式比较经济实惠。

树状官网：随着从水厂泵站或水塔到用户管线的延伸，其管径越来越小。

显而易见，树状官网大的供水可靠性较差，因为官网中的任一段管线损坏时，在该管线以后的所有管线就会断水。

另外，在树状网的末端，因用水量已经很小，管中的水流缓慢，甚至停滞不流动，因此水质容易变坏。

但这种官网的总长度较短，构造简单，投资较省。

因此最适用于小城镇和小型工矿企业采用。

环状管网：这种管线当任一段管线损坏时，可以关闭附近的阀门，与其他的管线隔开，然后进行检修，水还可以从另外管线供应用户，断水的地区可以缩小，从而增加供水可靠性。

环状网还可以大大减轻因水锤作用产生的危害，而在树状管网中，则往往因此而使管线损坏。

但是，环状管网管线总长度较大，建设投资明显高于树状管网。

环状管网使用于对供水连续性、安全性要求较高的供水区域，一般在大、中城镇和工业企业中采用。

给水管网定线是指在地形平面图上确定管线的位置和走向。

定线时一般只限于管网的干管以及干管的连接管，不包括从干管到用户的分配管和接到用户的供水管。

为了保证给水管网的正常运行以及消防和管网的维修管理工作，管网上必须安装各种必要的附件，如阀门、消防栓、排气阀和泄水阀等。

阀门是控制水流、调节流量和水压的重要设施，阀门的布置应能满足故障管段的切断需要，其位置可结合连接管或重要支管的节点位置；消防栓易设在使用方便、明显易见之处。

5.给水管道材料的选择与防腐
㈠给水管道材料
给水管道在给水管网中也占重要的地位，因此对给水管道的要求是：水利条件好、安装简便、快捷可靠、维护工作量小，且管道的化学稳定性高，耐腐、质轻、韧性好、寿命长、折旧费用低。

给水管材常可以分为金属管材料、非金属管材料和复合材料三大类。

目前常用的金属管主要有：钢管、镀锌管、铸铁管、铜管。

非金属材料管也是塑料管材，目前已经使用的有:硬聚氨乙烯管（UPVC)、聚乙烯管（PE）、聚丁烯管（PB）、交联聚乙烯管（PEX）、聚丙烯共聚物PP-R、PP-C管。

复合管包括衬铅管、衬胶管、玻璃钢管。

由于复合管目前发展缓慢，还没有大量的被使用。

㈡给水管道附件
给水管道附件主要有阀门、止回阀、水锤消除设备、消火栓、排气阀和泄水阀。

㈢给水管道防腐
常用的防腐蚀技术分为物理法和电化学法两种。

物理法能防止或减缓腐蚀反应的进行；电化学法通过表面绝缘可把需保护的表面与腐蚀介质隔开。

现有电化学法和物理法均可单独应用，但把两种防腐蚀方法结合起来效果将更理想。

物理法又称为覆盖防腐蚀法，分有机材料涂层和无机材料涂层两种，有机材料涂层又分为两种：薄涂层和厚涂层。

国内现在主要防腐涂料是石油沥青、煤焦油沥青、聚氨酯石油沥青、煤焦油瓷漆、FBE以及内衬塑料等，国外目前常用的各类防腐涂料为CTE、FBE、POA、POE、POF等。

电化学法是排流法和阴极保护法的总称，其中尤以排流法更为经济有效。