给水工程课程设计

设计说明:

1. 水厂南北水厂厂址及其面积：

原水由2条输水管从水厂东面接入； 水厂南北长260m ，东西长180m ，地面标高750m ； 城镇水厂只用水量一般采用供水量的5%—10%，本设计取5%，则设计处理量为：

s m h m d m Q a Q b /972.0/3500/8400080000*05.1)1(3

3

3

====+=

ɑ——水厂自用水量系数，一般采用供水量的5%—10%，本设计取10%； Q b ——设计供水量（m 3

/d ），为8万m 3

/d.

项目 COD Mn

（mg/L ） 浊度 （NTU ） 色度 （度） 氨氮

（mg/L ） 臭味

（mg/L ） 含量

0.8-5.1

70

微红色

0.4-3.0

较重的泥味

其他指标基本符合供水水质标准

根据《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)

2.水处理工艺流程图的确定：

给水处理工艺流程的选择与原水水质和处理后的水质要求有关。地表水为水源时，生活饮用水通常采用混合、絮凝、沉淀、过滤、消毒的处理工艺。如果是微污染原水，则需要进行特殊处理。

方案一：预处理+常规处理+深度处理

混凝剂O3 消毒

原水混合絮凝沉淀生物处理过滤臭氧接触池清水池二级泵房用户

计算：COD Mn的剩余量=5.1*（1-20%）*（1-10%）*（1-20%）=2.9376<3

氨氮剩余量=3.0*(1-10%)*(1-85%)*(1-85%)=0.06075<0.5

方案二：常规处理+深度处理

混凝剂O3消毒(Cl)

原水混合絮凝沉淀过滤氧接触池活性炭滤池清水池

用户二级泵房计算：COD Mn的剩余量=5.1*（1-20%）*（1-20%）*（1-20%）=2.6112<3

氨氮剩余量=3.0*(1-10%)*（1-80%）*（1-80%）=0.108<0.5

根据原水水质情况、水厂建设成本、运营成本等方面考虑，综合比较选择方案二

3.构筑物形式的确定：

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。

混凝剂药剂的选用：混凝剂选用:碱式氯化铝[Aln(OH)mCL3n-m]简写PAC. 因效果显著，发展较快，目前应用较普遍，具用使胶粒吸附电性中和和吸附架桥的作用。其特点为：

1）净化效率高，耗药量少除水浊度低，色度小、过滤性能好，原水高浊度时尤为显著。2）温度适应性高：PH值适用范围宽（可在PH=5～9的范围内，而不投加碱剂）

3）使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好。

4）设备简单、操作方便、成本较三氯化铁低。

5）无机高分子化合物。

混凝剂的投加：混凝剂的湿投方式分为重力投加和压力投加两种类型,重力投加方式有泵前投加和高位溶液池重力投加;压力投加方式有水射投加和计量泵投加。本设计选用重力投加方式。

混合设备：在给排水处理过程中原水与混凝剂，助凝剂等药剂的充分混合是使反应完善，从而使得后处理流程取得良好效果的最基本条件。混合是取得良好絮凝效果的重要前提，影响混合效果的因素很多，如药剂的品种、浓度、原水温度、水中颗粒的性质、大小等。混合设备的基本要求是药剂与水的混合快速均匀。同时只有原水与药剂的充分混合，才能有效提高药剂使用率，从而节约用药量，降低运行成本。混合的方式主要有管式混合、水力混合、水泵混合以及机械混合等。由于水力混合难以适应水量和水温等条件变化，且占地大，基建投资高；水泵混合设备复杂，管理麻烦；机械混合耗能大，维护管理复杂；相比之下，管式静态混合器是处理水与混凝剂、助凝剂、消毒剂实行瞬间混合的理想设备,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。它是有二个一组的混合单元件组成，在不需外动力情况下，水流通过混合器产生对分流、交叉混合和反向旋流三个作用，混合效益达90-95%，本设计采用管式静态混合器对药剂与水进行混合。

絮凝池：絮凝过程就是在外力作用下，使具有絮凝性能的微絮粒相互接触碰撞，而形成更大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、折板絮凝、栅条（网格）絮凝、和穿孔旋流絮凝。

类型特点适用条件

隔板式絮凝池往复式

优点：絮凝效果好，构造简单，施工方便；

缺点：容积较大，水头损失较大，转折处钒

花易破碎

水量大于30000m3/d的水厂；水量

变动小者

回转式

优点：絮凝效果好，水头损失小，构造简单，

管理方便；

缺点：出水流量不宜分配均匀，出口处宜积

泥

水量大于30000m3/d的水厂；水量

变动小者；改建和扩建旧池时更适

用

表3-1 絮凝池的类型及特点表

根据以上各种絮凝池的特点以及实际情况并进行比较，本设计选用往复式隔板絮凝池。 沉淀池：常见各种形式沉淀池的性能特点及适用条件见如下的各种形式沉淀池性能特点和适用条件。 型式

性能特点

适用条件

平流式

优点： 1、可就地取材，造价低； 2、操作管理方便，施工较简单； 3、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、不采用机械排泥装置，排泥较困难 2、机械排泥设备，维护复杂； 3、占地面积较大 一般用于大中型净水厂；

2、原水含砂量大时作预沉池

竖流式

优点： 1、排泥较方便

2、一般与絮凝池合建，不需建絮凝池；

3、占地面积较小 缺点： 1、上升流速受颗粒下沉速度所限，出水流量小，一般沉淀效果较差； 2、施工较平流式困难

1、一般用于小型净水厂；

2、常用于地下水位较低时 辐流式

优点： 1、沉淀效果好；

2、有机械排泥装置时，排泥效果好；

缺点： 1、基建投资及费用大；

2、刮泥机维护管理复杂，金属耗量大；

3、施工较平流式困难

一般用于大中型净水厂；

2、在高浊度水地区作预沉淀池 斜管（板）式 优点：1、沉淀效果高；2、池体小，占地少

缺点：1、斜管（板）耗用材料多，且价格较高；

2、排泥较困难

宜用于大中型厂 2、宜用于旧沉淀池的扩建、改建和挖槽

表3-2 各种形式沉淀池性能特点和适用条件表

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。

本设计采用的是斜管沉淀池。相比较之下，斜管沉淀池采用斜管组件，使得沉淀效率大大提高，处理效果好。斜管式沉淀池有上向流斜板和下向流斜板。采用上向流斜板，它可以处理浊度很大的水，甚至于高浊度水。

滤池：（1）多层滤料滤池：优点是含污能力大，可采用较大的流速，能节约反冲洗用水，降速过滤水质较好，但只有三层滤料、双层滤料适用大中型水厂；缺点是滤料不易获得且昂贵

旋流式絮凝池

优点：容积小，水头损失较小；

缺点：池子较深，地下水位高处施工较难，絮凝效果较差

一般用于中小型水厂 折板式絮凝池

优点：絮凝效果好，絮凝时间短，容积较小；

缺点：构造较隔板絮凝池复杂，造价高 流量变化较小的中小型水厂

网格絮凝池

优点：絮凝效果好，水头损失小，絮凝时间短；

缺点：末端池底易积泥