高浊度水净水厂水处理工程设计
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高浊度水是指 水 中 含 有 高 浓 度 泥 沙 和 细 颗 粒 的 水 体［1］。 目
文献标识码： A
设计水量 Qd = 76 000 m3 / d。
表 1 设计进水水质
前，我国对高浊度水采用强化常规工艺、预处理工艺、深度处理工 艺三种［2］。从净化机理上，常用物理吸附法、生物分解法、化学氧 化法和膜分离法等［3］。其中，沉淀预处理 + 常规工艺 （ 混凝、沉 淀、过滤、消毒） 是应用的重点［4］。本次设计的是内蒙古磴口高浊 度水净水厂，浊度 比 较 大，处 理 困 难。因 此 这 次 设 计 的 目 的 也 不 单单是为了处理磴口高浊度水，更重要的是总结国内外先进的处 理高浊水的技术，为今后类似净水厂建设发展提供参考。
第 41 卷 第 8 期 2015年3 月
山西建筑
SHANXI AＲCHITECTUＲE
Vol． 41 No． 8
Mar． 2015 ·139·
·水·暖·电·
文章编号： 1009-6825（ 2015） 08-0139-03
高 浊 度 水 净 水 厂 水 处 理 工 程 设 计★
陈兴奎1 王晓丽2 尚方方3
艺的处理负担，水力循环澄清池适用于中小水厂，处理进水浊度小 于 2 000 度，符合此次设计要求，此次设计水源没有受到污染，故 不必做深度处理，V 型滤池采用气水混合反冲和表面冲洗，冲洗效
开 3 个进水孔，每组进水总渠过水流量按强制过滤流量设计，流 速 0． 8 m / s ～ 1． 2 m / s，强制过滤流量为 0． 62 m3 / s，进水总渠水流 断面积 0． 62 m2 ，进水总渠宽 1 m，水面高 0． 8 m。两侧进水孔孔
总溶解性固体 / mg·L － 1 细菌总数 / 个·mL － 1 大肠菌群 / 个·mL － 1
3 工艺方案的比选及确定
指标 最高 1 000 平均 200
最低 50 50 130
16． 38 8． 05 11． 04
无 50 不可计 1 000
磴口县位于内蒙古西部河套平原源头，总面积 4 167 km2 ，地
4． 5 清水池
清水池容积为 7 600 m3 / d，清水池的各部分尺寸： 拟建 2 个池 子，池子有效水深取 hu = 4． 5 m，超高取 0． 3 m，安全储量水深为 0． 5 m，清水池总高 5． 3 m。设计 2 个清水池，清水池形状取为矩 形。其单池面积 791 m2 ，清水池平面尺寸设计为 800 m2 。进水管 采用 700 mm 的管径，管内流速为 0． 821 m / s。最高日最高时水量
4． 2 水力循环澄清池
冲洗配水干管用钢管，DN600，管内流速 1． 44 m / s，1 000i = 4． 21， 布置管长总计 60 m。反冲洗总管的沿程水头损失 0． 25 m，反冲洗 配水干管主要配件及局部阻力 0． 77 m，冲洗水塔到滤池配水系统 的水头损失 1． 02 m，冲洗水箱高度 4． 54 m。
研究［J］． 铁道建筑，2008（ 2） ： 109-111．
Impact of different expansive agent upon mechanical properties and shrinkage deformation of CA mortar
Chen Guangya （ The First Engineering Co． ，Ltd of China Tiesiju Civil Engineering Group，Hefei 230000，China） Abstract： The paper studies the impact of two kinds of expansive agents of hydrated calcium aluminates and calcium hydroxide upon mechanical CA mortar properties，describes its shrinkage deformation improvement． The research results show that： under same mixing proportion conditions， the CA mortar，7 d and 28 d anti-compression strength will reduce with the hydrated calcium aluminates expansive admixture increasing，the impact of calcium hydroxide expansive agent upon the anti-compaction strength of CA mortar is rather small as well． Key words： CA mortar，expanding agent，mechanical properties，contraction deformation
技术［J］． 中国铁道科学，2006，27（ 2） ： 20-23．
［8］ 傅代正，黄金田，郑新国． 桥上板式无碴轨道 CA 砂浆施工 ［12］ 赫 丹，向 俊，郭 高 杰，等． 砂 浆 刚 度 和 阻 尼 对 高 速 列
技术［J］． 铁道建筑技术，2002（ 6） ： 28-32．
车—板式轨道时变系统竖向振动的影响［J］． 铁道科学与
双钢丝牵引刮泥机，横向刮泥。水射器的喷嘴直径为 0． 13 m，净 作用水头为 4． 86 m，喷嘴断面积 0． 013 m2 ，喉管直径 0． 55 m，喉管
高度 1． 4 m，喇叭口直径 1． 1 m，喇叭口斜壁高度 0． 275 m，喷嘴与 喉管间距 260 mm。第一反应室出口断面积 6． 15 m2 ，第一反应室 高度 4． 2 m。第二反应室上口断面积 9． 6 m2 ，第二反应室上口直 径 4． 5 m，实际断面积 9． 75 m2 ，第二反应室出口至第一反应室上
根据实际的水质水量情况，为使处理出水水质达到标准并考
区服务人口为 30 万人，用水普及率 100% ，服务水压为 45 m 水 虑到技术可行性和经济承受能力，进行工艺比较，选择一套最佳
柱。净化后的饮用水供给磴口县的居民用水和周边的食品厂、毛 方案。方案一： 原水→平流式预沉池→静态混合器→机械搅拌澄
色度 /度
指标 96． 86 35． 44 77． 15 36． 4 26． 06 28． 00 0． 37 246． 68 0． 16 14． 21 0． 39 0． 01
5
项目
浑浊度 /度
悬浮物 / mg·L － 1 碱度（ CaO 计） / mg·L － 1
总硬度 /德国度 pH
碳酸盐硬度 臭和味
4． 4 消毒
消毒方式采用单独滤后消毒，消毒方法采用氯消毒。加氯量 为 3． 325 kg / h。加氯机选用一台 LS80-3 转子真空加氯机，相邻两 台加氯机距离采用 1 m，安装高度采用高出地坪 1． 5 m。氯气管采
水力循环澄清池共有 8 个，分两套系统，每套系统采用一组 用紫铜管。其储备量为 2 394 kg，氯库和加氯间采用合建的办法。
验计算［J］． 公路交通技术，2006（ 3） ： 25-27．
its temperature-susceptibility［J］． Memoirs of the Faculty of ［11］ 金守华，陈秀方，杨 军． 板式无碴轨道用 CA 砂浆的关键
Technology，1976，10（ 2） ： 1-13．
预沉池降低原水的浊度，使水厂出水满足了 GB 5749—2006 生活饮用水卫生标准，为高浊度水水厂建设和改造提供了参考依据。
关键词： 净水厂，高浊度水，辐流式预沉池，V 型滤池
中图分类号： X703． 1 DOI:10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2015.08.075
1 工程概况
纺厂、棉纺厂、肉食厂、制革厂等工业企业。通过计算，净水厂的 清池→V 型滤池→消毒→清水池→用户。方案二： 原水→辐流式
櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅
［7］ Kazuyosi O，Yosio I． Compressive strength of the CA mortar and
2 设计进、出水水质及水量 2． 1 设计进、出水水质
根据规划，净水厂处理后的水供城市用水，因此水厂出水应满 足 GB 5749—2006 生活饮用水卫生标准。设计进水水质见表 1。
2． 2 设计水量
项目
Na + （ K + ） / mg·L － 1 NO2－ / mg·L － 1 Ca2 + / mg·L － 1
预沉池→静态混合器→水力循环澄清池→V 型滤池→消毒→清水 宽取 0． 4 m，高取 1 m。则起端面积 0． 6 m2 ，末端截面积 0． 4 m2 ，
池→用户。方案三： 原水→辐流式预沉池→静态混合器→机械搅 两侧沿程各布置 20 个配气小孔和 20 个布水方孔，孔间距 0． 6 m，
拌澄清池→V 型滤池→消毒→清水池→用户。
共 40 个配 气 小 孔 和 40 个 来自百度文库 水 方 孔。排 水 集 水 槽 起 端 槽 高 为
方案比选分析： 磴口县以黄河水为水源，典型的高浊度水，辐 1． 03 m，排水集水槽末端高为 1． 53 m。
流式预沉池可以处理高浊度水，对水进行初步的处理，减小以后工
b． 进水管渠： 4 座滤池分成独立的两组，每座滤池由进水侧壁
Cl － / mg·L － 1
Mg2 + / mg·L － 1 SO24 － / mg·L － 1 Fe2 + （ Fe3 + ） / mg·L － 1 HCO3－ / mg·L － 1 NH4+ / mg·L － 1 CO23 － / mg·L － 1 NO3－ / mg·L － 1 CO2 / mg·L － 1
收稿日期： 2015-01-04 ★： 国家自然科学基金项目（ 项目编号： 51304106） 作者简介： 陈兴奎（ 1971- ） ，男，工程师； 王晓丽（ 1979- ） ，女，工程师； 尚方方（ 1991- ） ，男，在读硕士
第 41 卷 第 8 期
·140· 2 0 1 5 年 3 月
山西建筑
加氯
1 m，壁厚 0． 05 m。反冲洗时，V 型槽顶高出滤池内流面的高度为
图 1 处理工艺流程图
0． 79 m。反冲洗时，V 型槽顶高出槽内液面的高度为 0． 53 m。反
4 主要构筑物设计［5］
4． 1 辐流式预沉池
辐流式预沉池总面积为 710 m2 ，其半径为 11 m，池高 3． 2 m， 预沉 池 容 积 878 m3 ，总 停 留 时 间 为 0． 49 h，泥 渣 浓 缩 时 间 为 10． 6 h，每池设计进水量为 0． 14 m3 / s，原水中含砂量的重量百分 数为 78% ，矩形周边集水槽的计算长度为 11． 5 m。
果好，自动化程度高。预沉池的建造首先考虑利用现有的低洼地， 湖泊，河道等加以改造，出水后送水厂进行常规处理，根据方案比 选分析，选用方案二，工艺合理，造价适中，符合中国国情。处理工
口在反冲洗时关 闭，中 间 进 水 孔 孔 口 设 手 动 调 节 闸 板，在 反 冲 洗 时不关闭，供给反洗表扫用水。出口总面积 0． 55 m2 ，中间孔面积 0． 1 m2 。
（ 1． 彰武县自来水公司，辽宁 阜新 123200； 2． 内蒙古北方重工业集团有限公司，内蒙古 包头 014033； 3． 辽宁工程技术大学建筑工程学院，辽宁 阜新 123000）
摘 要： 针对内蒙古磴口高浊度水净水厂水处理的问题进行了讨论，根据实际情况，提出在选择常规处理工艺的同时，采用辐流式
艺流程图见图 1。
4） V 型槽设计。V 型槽底设表扫水出水孔，直径取 0． 025 m，间
原水
辐流式预沉池 静态混合器 水力循环澄清池 用户 清水池 V 型滤池
隔 0． 15 m，每槽共计 80 个，则单侧 V 型槽表扫水出水孔总面积 0． 04 m2 。表扫水出水孔低于排水集水槽堰顶 0． 15 m，即 V 型槽 槽底的高度低于集水槽堰顶 0． 15 m。V 型槽倾角 45°，垂直高度
［9］ 赵东田． 高速铁路 CA 砂浆的性能研究［J］． 试验室研究与
工程学报，2006（ 3） ： 15-20．
探索，2007，26（ 11） ： 291-294．
［13］ 王 涛，胡曙光，王发洲，等． CA 砂浆强度主要影响因素的
［10］ 周 熙，贺 铭． 乳化沥青水泥（ CA） 砂浆配合比设计与试
文献标识码： A
设计水量 Qd = 76 000 m3 / d。
表 1 设计进水水质
前，我国对高浊度水采用强化常规工艺、预处理工艺、深度处理工 艺三种［2］。从净化机理上，常用物理吸附法、生物分解法、化学氧 化法和膜分离法等［3］。其中，沉淀预处理 + 常规工艺 （ 混凝、沉 淀、过滤、消毒） 是应用的重点［4］。本次设计的是内蒙古磴口高浊 度水净水厂，浊度 比 较 大，处 理 困 难。因 此 这 次 设 计 的 目 的 也 不 单单是为了处理磴口高浊度水，更重要的是总结国内外先进的处 理高浊水的技术，为今后类似净水厂建设发展提供参考。
第 41 卷 第 8 期 2015年3 月
山西建筑
SHANXI AＲCHITECTUＲE
Vol． 41 No． 8
Mar． 2015 ·139·
·水·暖·电·
文章编号： 1009-6825（ 2015） 08-0139-03
高 浊 度 水 净 水 厂 水 处 理 工 程 设 计★
陈兴奎1 王晓丽2 尚方方3
艺的处理负担，水力循环澄清池适用于中小水厂，处理进水浊度小 于 2 000 度，符合此次设计要求，此次设计水源没有受到污染，故 不必做深度处理，V 型滤池采用气水混合反冲和表面冲洗，冲洗效
开 3 个进水孔，每组进水总渠过水流量按强制过滤流量设计，流 速 0． 8 m / s ～ 1． 2 m / s，强制过滤流量为 0． 62 m3 / s，进水总渠水流 断面积 0． 62 m2 ，进水总渠宽 1 m，水面高 0． 8 m。两侧进水孔孔
总溶解性固体 / mg·L － 1 细菌总数 / 个·mL － 1 大肠菌群 / 个·mL － 1
3 工艺方案的比选及确定
指标 最高 1 000 平均 200
最低 50 50 130
16． 38 8． 05 11． 04
无 50 不可计 1 000
磴口县位于内蒙古西部河套平原源头，总面积 4 167 km2 ，地
4． 5 清水池
清水池容积为 7 600 m3 / d，清水池的各部分尺寸： 拟建 2 个池 子，池子有效水深取 hu = 4． 5 m，超高取 0． 3 m，安全储量水深为 0． 5 m，清水池总高 5． 3 m。设计 2 个清水池，清水池形状取为矩 形。其单池面积 791 m2 ，清水池平面尺寸设计为 800 m2 。进水管 采用 700 mm 的管径，管内流速为 0． 821 m / s。最高日最高时水量
4． 2 水力循环澄清池
冲洗配水干管用钢管，DN600，管内流速 1． 44 m / s，1 000i = 4． 21， 布置管长总计 60 m。反冲洗总管的沿程水头损失 0． 25 m，反冲洗 配水干管主要配件及局部阻力 0． 77 m，冲洗水塔到滤池配水系统 的水头损失 1． 02 m，冲洗水箱高度 4． 54 m。
研究［J］． 铁道建筑，2008（ 2） ： 109-111．
Impact of different expansive agent upon mechanical properties and shrinkage deformation of CA mortar
Chen Guangya （ The First Engineering Co． ，Ltd of China Tiesiju Civil Engineering Group，Hefei 230000，China） Abstract： The paper studies the impact of two kinds of expansive agents of hydrated calcium aluminates and calcium hydroxide upon mechanical CA mortar properties，describes its shrinkage deformation improvement． The research results show that： under same mixing proportion conditions， the CA mortar，7 d and 28 d anti-compression strength will reduce with the hydrated calcium aluminates expansive admixture increasing，the impact of calcium hydroxide expansive agent upon the anti-compaction strength of CA mortar is rather small as well． Key words： CA mortar，expanding agent，mechanical properties，contraction deformation
技术［J］． 中国铁道科学，2006，27（ 2） ： 20-23．
［8］ 傅代正，黄金田，郑新国． 桥上板式无碴轨道 CA 砂浆施工 ［12］ 赫 丹，向 俊，郭 高 杰，等． 砂 浆 刚 度 和 阻 尼 对 高 速 列
技术［J］． 铁道建筑技术，2002（ 6） ： 28-32．
车—板式轨道时变系统竖向振动的影响［J］． 铁道科学与
双钢丝牵引刮泥机，横向刮泥。水射器的喷嘴直径为 0． 13 m，净 作用水头为 4． 86 m，喷嘴断面积 0． 013 m2 ，喉管直径 0． 55 m，喉管
高度 1． 4 m，喇叭口直径 1． 1 m，喇叭口斜壁高度 0． 275 m，喷嘴与 喉管间距 260 mm。第一反应室出口断面积 6． 15 m2 ，第一反应室 高度 4． 2 m。第二反应室上口断面积 9． 6 m2 ，第二反应室上口直 径 4． 5 m，实际断面积 9． 75 m2 ，第二反应室出口至第一反应室上
根据实际的水质水量情况，为使处理出水水质达到标准并考
区服务人口为 30 万人，用水普及率 100% ，服务水压为 45 m 水 虑到技术可行性和经济承受能力，进行工艺比较，选择一套最佳
柱。净化后的饮用水供给磴口县的居民用水和周边的食品厂、毛 方案。方案一： 原水→平流式预沉池→静态混合器→机械搅拌澄
色度 /度
指标 96． 86 35． 44 77． 15 36． 4 26． 06 28． 00 0． 37 246． 68 0． 16 14． 21 0． 39 0． 01
5
项目
浑浊度 /度
悬浮物 / mg·L － 1 碱度（ CaO 计） / mg·L － 1
总硬度 /德国度 pH
碳酸盐硬度 臭和味
4． 4 消毒
消毒方式采用单独滤后消毒，消毒方法采用氯消毒。加氯量 为 3． 325 kg / h。加氯机选用一台 LS80-3 转子真空加氯机，相邻两 台加氯机距离采用 1 m，安装高度采用高出地坪 1． 5 m。氯气管采
水力循环澄清池共有 8 个，分两套系统，每套系统采用一组 用紫铜管。其储备量为 2 394 kg，氯库和加氯间采用合建的办法。
验计算［J］． 公路交通技术，2006（ 3） ： 25-27．
its temperature-susceptibility［J］． Memoirs of the Faculty of ［11］ 金守华，陈秀方，杨 军． 板式无碴轨道用 CA 砂浆的关键
Technology，1976，10（ 2） ： 1-13．
预沉池降低原水的浊度，使水厂出水满足了 GB 5749—2006 生活饮用水卫生标准，为高浊度水水厂建设和改造提供了参考依据。
关键词： 净水厂，高浊度水，辐流式预沉池，V 型滤池
中图分类号： X703． 1 DOI:10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2015.08.075
1 工程概况
纺厂、棉纺厂、肉食厂、制革厂等工业企业。通过计算，净水厂的 清池→V 型滤池→消毒→清水池→用户。方案二： 原水→辐流式
櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅
［7］ Kazuyosi O，Yosio I． Compressive strength of the CA mortar and
2 设计进、出水水质及水量 2． 1 设计进、出水水质
根据规划，净水厂处理后的水供城市用水，因此水厂出水应满 足 GB 5749—2006 生活饮用水卫生标准。设计进水水质见表 1。
2． 2 设计水量
项目
Na + （ K + ） / mg·L － 1 NO2－ / mg·L － 1 Ca2 + / mg·L － 1
预沉池→静态混合器→水力循环澄清池→V 型滤池→消毒→清水 宽取 0． 4 m，高取 1 m。则起端面积 0． 6 m2 ，末端截面积 0． 4 m2 ，
池→用户。方案三： 原水→辐流式预沉池→静态混合器→机械搅 两侧沿程各布置 20 个配气小孔和 20 个布水方孔，孔间距 0． 6 m，
拌澄清池→V 型滤池→消毒→清水池→用户。
共 40 个配 气 小 孔 和 40 个 来自百度文库 水 方 孔。排 水 集 水 槽 起 端 槽 高 为
方案比选分析： 磴口县以黄河水为水源，典型的高浊度水，辐 1． 03 m，排水集水槽末端高为 1． 53 m。
流式预沉池可以处理高浊度水，对水进行初步的处理，减小以后工
b． 进水管渠： 4 座滤池分成独立的两组，每座滤池由进水侧壁
Cl － / mg·L － 1
Mg2 + / mg·L － 1 SO24 － / mg·L － 1 Fe2 + （ Fe3 + ） / mg·L － 1 HCO3－ / mg·L － 1 NH4+ / mg·L － 1 CO23 － / mg·L － 1 NO3－ / mg·L － 1 CO2 / mg·L － 1
收稿日期： 2015-01-04 ★： 国家自然科学基金项目（ 项目编号： 51304106） 作者简介： 陈兴奎（ 1971- ） ，男，工程师； 王晓丽（ 1979- ） ，女，工程师； 尚方方（ 1991- ） ，男，在读硕士
第 41 卷 第 8 期
·140· 2 0 1 5 年 3 月
山西建筑
加氯
1 m，壁厚 0． 05 m。反冲洗时，V 型槽顶高出滤池内流面的高度为
图 1 处理工艺流程图
0． 79 m。反冲洗时，V 型槽顶高出槽内液面的高度为 0． 53 m。反
4 主要构筑物设计［5］
4． 1 辐流式预沉池
辐流式预沉池总面积为 710 m2 ，其半径为 11 m，池高 3． 2 m， 预沉 池 容 积 878 m3 ，总 停 留 时 间 为 0． 49 h，泥 渣 浓 缩 时 间 为 10． 6 h，每池设计进水量为 0． 14 m3 / s，原水中含砂量的重量百分 数为 78% ，矩形周边集水槽的计算长度为 11． 5 m。
果好，自动化程度高。预沉池的建造首先考虑利用现有的低洼地， 湖泊，河道等加以改造，出水后送水厂进行常规处理，根据方案比 选分析，选用方案二，工艺合理，造价适中，符合中国国情。处理工
口在反冲洗时关 闭，中 间 进 水 孔 孔 口 设 手 动 调 节 闸 板，在 反 冲 洗 时不关闭，供给反洗表扫用水。出口总面积 0． 55 m2 ，中间孔面积 0． 1 m2 。
（ 1． 彰武县自来水公司，辽宁 阜新 123200； 2． 内蒙古北方重工业集团有限公司，内蒙古 包头 014033； 3． 辽宁工程技术大学建筑工程学院，辽宁 阜新 123000）
摘 要： 针对内蒙古磴口高浊度水净水厂水处理的问题进行了讨论，根据实际情况，提出在选择常规处理工艺的同时，采用辐流式
艺流程图见图 1。
4） V 型槽设计。V 型槽底设表扫水出水孔，直径取 0． 025 m，间
原水
辐流式预沉池 静态混合器 水力循环澄清池 用户 清水池 V 型滤池
隔 0． 15 m，每槽共计 80 个，则单侧 V 型槽表扫水出水孔总面积 0． 04 m2 。表扫水出水孔低于排水集水槽堰顶 0． 15 m，即 V 型槽 槽底的高度低于集水槽堰顶 0． 15 m。V 型槽倾角 45°，垂直高度
［9］ 赵东田． 高速铁路 CA 砂浆的性能研究［J］． 试验室研究与
工程学报，2006（ 3） ： 15-20．
探索，2007，26（ 11） ： 291-294．
［13］ 王 涛，胡曙光，王发洲，等． CA 砂浆强度主要影响因素的
［10］ 周 熙，贺 铭． 乳化沥青水泥（ CA） 砂浆配合比设计与试