给水排水工程——给水处理课程设计

前言

水的循环分为水的自然循环和社会循环。从天然水体取水，经过处理，以满足工农业或人们生活对水质水量的需求，用过的水经过适当的处理后回用或者排回天然水体，称为水的社会循环。水工业就是服务于水的社会循环的新型产业。它与服务于水的自然循环及其调控的水利工程，构成了水科学与工程的两个方面。我国水污染问题日趋复杂，水危机形势非常严峻，人均水资源占有量仅为世界平均值的1/4，时空分布极不均衡，造成的损失约占GDP的1.5---3.0%。水资源短缺和水环境污染已成为我国社会经济发展的重要制约因素。社会的进步、水环境污染加剧与人们对饮用水水质要求不断提高的矛盾将日益增大。本设计为江苏苏北某城市设计的一个给水处理厂，采用统一供水方式供给该市的工业企业及居民用水。

目录

1 设计内容及设计资料 (1)

1.1课程设计内容 (1)

1.2课程设计原始资料 (1)

1.2.1水厂设计基本资料 (1)

1.2.2自然状况 (2)

2 水源及厂址的选择 (2)

2.1水质要求 (2)

2.2水源的选择 (2)

2.3厂址选择 (2)

3 给水处理方案的选择 (3)

3.1初步选择方案 (3)

3.2方案的比较 (3)

3.3方案的确定 (4)

4 构筑物的选型及计算 (4)

4.1混合 (4)

4.1.1混凝剂的选用 (4)

4.1.2溶液池和溶解池设计 (5)

4.1.3加药间和药库 (5)

4.1.4投药与计量设备 (6)

4.1.5各管径的确定 (6)

4.1.6混合设备的选择 (6)

4.2絮凝 (7)

4.2.1往复式隔板絮凝池设计原则 (7)

4.2.2设计计算 (7)

4.3 沉淀 (8)

4.3.1斜管沉淀池 (8)

4.4过滤 (10)

4.4.1普通快滤池 (10)

4.5消毒 (14)

4.5.1加氯量计算 (14)

4.5.2加氯间 (14)

4.6 清水池 (15)

4.6.1清水池参数计算 (15)

4.7 二级泵站 (15)

4.7.1吸水井 (15)

4.7.2泵房高度 (15)

4.8 附属构筑物 (16)

5 水厂平面和高程布置 (16)

5.1 平面布置 (16)

5.2 高程布置 (17)

6 结语 (188)

参考文献 (199)

1 设计内容及设计资料

1.1 课程设计内容

（1）设计计算说明书

水源的选择；厂址的选择；给水处理方案的选择；构筑物的选型、定位、竖向布置；一个主要水处理构筑物计算说明。

（2）设计图纸

水厂平面布置图；工艺流程图、净水构筑物高程布置图；一个主要水处理构筑物的施工图（平面、剖面图）。

1.2 课程设计原始资料

该城市地处江苏北部地区，是一座中等城市，该市实施10年规划，规划拟建一座给水处理厂，采用统一供水方式供给该市的工业企业及居民用水。

1.2.1 水厂设计基本资料

（1）水厂设计产水量：24.2×104 m3/d。

（2）水文及水文地质资料：

1）河流最高洪水位：32.50m 最大流量：25.65m3/s

2）河流常水位：30.50m 平均流量：14.85m3/s

3）枯水位：28.70m 最小流量：9.28m3/s

4）设计地面标高：32.1m

（3）原水水质如下：

表1-1 原水水质表

名称单位检测结果

浑浊度NTU 50-100

色度度30

总硬度mg/L(以CaCO3计) 450（mg/L）左右

PH值7.2

水温℃0～20

溶解性固体mg/L 800

细菌总数个/mL 40000

大肠菌群个/L 290

（4）厂区地形：按平坦地形设计，水源口位于水厂西北方向80m，水厂位于城

市北面1km。

1.2.2 自然状况

城市土壤种类为砂质黏土，地下水位 6.00m，冰冻线深度0.5m，年降水量980mm，最冷月平均为-5.2℃，最热月平均为25.5℃；极端温度：最高39.5℃，最低-7.5℃。主导风向：夏季西南，冬季西北。

2 水源及厂址的选择

2.1 水质要求

本设计给水处理工程设计水质满足国家生活饮用水卫生标准（GB5749-2006），处理的目的是去除原水中悬浮物质，胶体物质、细菌、病毒以及其他有害万分，使净化后水质满足生活饮用水的要求。

生活饮用水水质应符合下列基本要求：

(1) 浑浊度到1个NTU以内和色度到15度以内;

(2) 控制细菌总数在100以内和大肠菌群0个/L;

(3) 水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康;

(4) 水的感官性状良好。

2.2 水源的选择

根据所给的水文及水文地质资料该河流的最小流量9.28m3/s，水厂的设计产水量为24.2×104×1.05=25.41×104m³/d=2.94m³/s,河流的最小流量大于水厂设计产水量，故采用地表水供水。

2.3厂址选择

选择厂址时应遵循以下原则：

(1) 为保证环境卫生的要求，厂址应与规划居住区或公共建筑群保持一定的卫生防护距离，一般不小于300m；

(2) 厂址应设在城市集中供水水源的上游；

(3) 厂址应尽可能设在城市和工厂夏季主导风向的下风方；

(4) 要充分利用地形，把厂址设在地形有适当坡度的城市上游地区，以满足干净水处理构筑物之间水头损失的要求，以节约动力；

(5) 厂址如果靠近水体，应考虑汛期不受洪水的威胁；

(6) 厂址应设在地质条件较好、地下水位较低的地区；

(7) 厂址的选择要考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。

按平坦地形设计，水源口位于水厂西北方向80m，水厂位于城市北面1km。土质为砂质黏土，冰冻深度0.5m。水厂地质条件较好，地下水位也较低，有利