给水处理课程设计-(2)教学提纲

给水工程

课

程

设

计

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指导老师：

日期：2014.6

目录

一、原始数据： (3)

二、方案的选择与工艺流程的确定： (4)

三、构筑物的设计计算: (5)

1配水井设计计算 (5)

2混凝处理 (6)

3混合方式 (10)

4.栅条絮凝池 (11)

5斜管沉淀池 (17)

6.普通快滤池滤 (21)

8.消毒处理 (29)

9..给水处理厂高程布置 (31)

一、设计任务

根据给定的资料设计一座中、小型给水处理厂及主要构筑物的工艺设计。该水厂所在地区为华南地区。

二、城市自来水厂规模为 4.7万米3/日。

三、设计原始资料

1、原水水质资料

水质指标

单

位

数值

浑浊度

最高

一般色度水温

最高

最低PH 值碱度总硬度大肠菌群毫克/升

毫克/升

毫克/升

度

℃

℃

℃

毫克/升

毫克/升

个/升

328

12

21

30

5

7.1

2.9

11

190

31000

细菌总数

个/毫升

3、厂区地形图（1:500）

4水厂所在地区为 华南 地区，厂区冰冻深度 0 米， 厂区地下水位深度 -2.4 米，主导风向 北 风。 5、厂区地形示意图：（以老师选定的为准）

236

236.

150

220m

165m

1 综述

。

2总体设计

2.1工艺流程的确定

根据《地面水环境质量标准》（GB －3838－02），原水水质符合地面水Ⅲ类水质标准，除浊度、菌落总数、大肠菌数偏高外，其余参数均符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749－2006）的规定。

水厂水以地表水作为水源，工艺流程如图1所示。

原水

混 合

絮凝沉淀池

滤 池

混凝剂消毒剂清水池

二级泵房

用户

图1 水处理工艺流程

2.2处理构筑物及设备型式选择

1、配水井设计计算

1.1设计参数

配水井设计规模为：)/(5786.0)/(2083)/(500003

33s m h m d m Q ===。

1.2设计计算

1.2.1配水井有效容积：配水井水停留时间采用2～3min ，取 2.5min T =，则配水井有效容积为

379.8660/.522083QT W m =⨯==

1.2.2设两条进水管管径 1D ：配水井进水管的设计流

s m h m /2893.0/5.1041Q 3

3==，查水力计算表知，当进水管管径为DN600mm 时，s m v /01.1=（在1.0～1.2/m s 范围内）。即mm 600D 1=管径

1.2.3矩形薄壁堰：进水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入2个水斗再由管道接入2座后续处理构筑物。每个后续处理构筑物的分配水量为

s m h m q /2893.0/5.10412/208333===。配水采用矩形薄壁溢流堰至配水管。 a ．堰上水头H

因单个出水溢流堰的流量为s L s m q /3.289/2893.03

==，一般大于100/L s

采

用矩形堰，小于100/L s ，采用三角堰，所以本设计采用矩形堰（堰高h 取0.5m ）。矩形堰的流量公式为：

3/22q mb gH =

式中 q ——矩形堰的流量，3/m s ；

m ——流量系数，初步设计时采用0.42m =； b ——堰宽，m ，取堰宽 6.3=b H ——堰上水头，m 。

已知

s m q /289.03

=，0.42m =，m 6.3b =，代入下式，有：

m

g mb q

H 123.0)8

.926.342.0289

.0(

23/23

/2=⨯⨯⨯=⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛=

b ．堰顶宽度B

根据有关试验资料，当

67.0

B

时，属于矩形薄壁堰。取0.05B m =，这时2.40=H

B

（在0～0.67范围内），所以，该堰属于矩形薄壁堰。 1.3 配水管管径D 2

由前面计算可知，每个后续处理构筑物的分配流量为

s m q /289.03

=，查水力计算表可知，当配水管管径mm 600D 2=时，s m v /01.1=（在0.8～1.0/m s 范围内）。

1.4配水井设计：

配水井长为8m ，宽为5m ，井内有效水深m 5H 0=，考虑堰上水头和一定的保护高度，取配水井总高度为5.5m 。

2.2.1药剂溶解池

设计药剂溶解池时，为便于投置药剂，溶解池的设计高度一般以在地平面以下或半地

精品文档

下为宜，池顶宜高出地面0.20m左右，以减轻劳动强度，改善操作条件。溶解池的底坡不小于0.02，池底应有直径不小于100mm的排渣管，池壁需设超高，防止搅拌溶液时溢出。

由于药液一般都具有腐蚀性，所以盛放药液的池子和管道及配件都应采取防腐措施。溶解池一般采用钢筋混凝土池体，若其容量较小，可用耐酸陶土缸作溶解池。

投药设备采用计量泵投加的方式。采用计量泵，不必另备计量设备，泵上有计量标志，可通过改变计量泵行程或变频调速改变药液投量，最适合用于混凝剂自动控制系统。

2.2.2混合设备

使用管式混合器对药剂与水进行混合。在混合方式上，由于混合池占地大，基建投资高；水泵混合设备复杂，管理麻烦，机械搅拌混合耗能大，管理复杂，相比之下，管式混合具有占地极小、投资省、设备简单、混合效果好和管理方便等优点而具有较大的优越性。

2.2.3絮凝池

反应池作用在于使凝聚微粒通过絮凝形成具有良好沉淀性能的大的絮凝体。

目前国内使用较多的是各种形式的水力絮凝及其各种组合形式，主要有隔板絮凝、栅条絮凝和折板絮凝。这几种形式的絮凝池在大、中型水厂中均有使用，都具有絮凝效果好、水头损失小、絮凝时间短、投资小、便于管理等优点，并且都能达到良好的絮凝条件，从工程造价来说，栅条造价为折板的1/2，而隔板絮凝池占地较大，因此采用栅条絮凝。2.2.4沉淀池

原水经投药、混合与絮凝后，水中悬浮杂质已形成粗大的絮凝体，要在沉淀池中分离出来以完成澄清的作用。

设计采用斜管沉淀池，沉淀效率高、占地少。相比之下，平流式沉淀池虽然具有适应性强、处理效果稳定和排泥效果好等特点，但是，平流式占地面积大。而且斜管沉淀池因采用斜管组件，使沉淀效率大大提高，处理效果比平流沉淀池要好。

2.2.5滤池

采用拥有成熟运转经验的普通快滤池。它的优点是采用砂滤料，材料易得，价格便宜；采用大阻力配水系统，单池面积可较大；降速过滤，效果好。虹吸滤池池深比普快滤池大，冲洗强度受其余几格滤池的过滤水量影响，冲洗效果不如普通快滤池稳定。故而以普快滤池作为过滤处理构筑物。

2.2.6消毒方法

水的消毒处理是生活饮用水处理工艺中的最后一道工序，其目的在于杀灭水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致传染病的危害。

采用被广泛应用的氯及氯化物消毒，氯消毒的加氯过程操作简单，价格较低，且在管网中有持续消毒杀菌作用。虽然二氧化氯，消毒能力较氯强而且能在管网中保持很长时间，但是由于二氧化氯价格昂贵，且其主要原料亚氯酸钠易爆炸，国内目前在净水处理方面应用尚不多。