水厂处理工艺说明

目录第一章：水厂设计概述...................................１１.１．主要设计资料..................................１1.2设计原则.......................................２第二章：水厂规模的确定..................................２第三章水厂工艺方案的确定...............................２第四章水厂各个构筑物的设计计算.........................４4.1混凝剂投配设备的设计.............................４4.2药剂溶解池和溶液池的计算.........................５４.２.１设计原则:.................................５４.２.２溶解池和溶液池的计算......................５４.２.3加药间和药库..............................７4.3管式静态混合器...................................７4.4往复式隔板絮凝池.................................８４.４.１设计原则:.................................８４.４.２设计计算:.................................８4.5斜管沉淀池....................................１０４.５.１设计要点:...............................１０４.５.２设计计算:...............................１０4.6普通快滤池....................................１１４.６.１设计要点:...............................１２４.６.２设计计算:...............................１２４.７消毒的计算...................................１６４.７.１加药量的确定............................１６4.7.2加氯设备的选择............................１７4.7.3氯瓶......................................１７４.７.4加氯间的布置............................１７第五章其他设计......................................１７5.1清水池的设计计算:..............................１７5.２附属构筑物....................................１８第六章水厂平面和高程布置.............................１９6.1平面布置......................................１９6.2高程布置......................................１９参考文献.............................................２２１第一章：水厂设计概述１.１．主要设计资料1、城市最高日用水量5.1万m3/d。2、厂址区水文地质资料本地区为5级地震区，地下水位于地面10m，厂区地势平坦，昼夜工作。水源取水口位于水厂北方向5km处。水质符合饮用水源的水质标准，浊度为80-500度。6、气象资料平均气温150C，常年主导风向为西北，平均风速1.6m/s。土壤冰冻深度：0.8m。７、水源水质资料名称单位分析结果色度度10～15浊度度８０～５００臭和味级略有ＰＨ７.０～７.５总硬度（以ＣａＣｏ３）计ｍｇ／Ｌ２５０铁ｍｇ／Ｌ０.２锰ｍｇ／Ｌ０.１细菌总数个／ｍＬ１２０００大肠杆菌个／Ｌ３０００２1.2设计原则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。第二章：水厂规模的确定设计计算得用水量为5.1万dm3,水厂自用水量按5%计算，则水厂的自用水量为：Q=51000×1.05=53550dm3.根据水厂设计水量1万～5万dm3小型水厂，5万～10万dm3为中型水厂，10万dm3以上为大型水厂的标准可知水厂为中型水厂，该水厂采用两套相同的处理工艺，则每套的处理水量按2232dm3进行设计。第三章水厂工艺方案的确定水处理构筑物类型的选择，应根据原水水质，处理后水质要求、水厂规模、水厂用地面积和地形条件等，通过技术经济比较确定.初步选定两套方案如下:方案一:取水→一级泵站→管式静态混合器→往复隔板絮凝池→斜管沉淀池→普通快滤池→清水池→二级泵房→用户↑消毒剂方案二:取水→一级泵站→管式扩散混合器→折板絮凝池→平流沉淀池→V型滤池→清水池→二级泵房→用户↑消毒剂方案一方案二类别管式静态混合器管式扩散混合器优点构造简单，安装方便。混合快速均匀管式孔板混合器前加装一个锥形帽，水流合药剂对冲锥形帽后扩散形成剧烈紊流，使药剂和水达到迅速混合。不需外加动力设备，不需土建构３筑物，不占用地缺点混合效果受水量变化有一定影响1.水头损失稍大2.管中流量过小时，混合不充分适用条件适用于水量变化不大的各种规模水厂适合于中等规模类别往复隔板絮凝池折板絮凝池优点絮凝效果较好构造简单,施工方便絮凝时间短絮凝效果好缺点絮凝时间较长水头损失较大转折处絮粒易破碎出水流量不易分配均匀1.构造较复杂2.水量变化影响絮凝效果适用条件水量大于30000m3/d水厂水量变动小水量变化不大的水厂类别斜管沉淀池平流沉淀池优点1.水力条件好，沉淀效率高2.体积小，占地少3停留时间短1.造价较低2.操作管理方便，施工较简单；3.对原水浊度适应性强，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.抗冲击负荷能力差2.排泥复杂3.斜管耗用较多材料，老化后尚需要更换，造价费用较高4.对原水浊度适应性较平流池差6.处理水量不宜过大1.占地面积较大2.不采用机械排泥装置时，排泥较困难3.需维护机械排泥设备适用条件一般用于大中型水厂可用于各种规模水厂宜用于老沉淀池的改建,扩建和挖潜适用于需保温的低湿地区单池处理水量不宜过大类别普通快滤池V型滤池优点1.可采用降速过滤，过滤效果较好2.构造简单，造价低3.运行稳定可靠4.采用大阻力配水系统，单池面积可做得较大，池深较浅1.运行稳妥可靠2.采用较粗滤料，材料易得3.滤床含污量大，周期长，滤速高，水质好；不会发生水力分级现象，使滤层含污能力提高4.具有气水反冲洗和水表面扫洗，冲洗效果好。使洗水量大大减少缺点1.阀门多2.单池面积大3.抗冲击负荷能力差4.必须设有全套冲洗设备1.配套设备多，如鼓风机等2.土建较复杂，池深比普通快滤池深适用条件1.进水浊度小于102.可适用于大中型水厂3.单池面积一般不宜大于100㎡1.进水浊度小于102.适用于大中型水厂3.单池面积可达150㎡以上４4.有条件时尽量采用表面冲洗或空气助洗设备根据技术性能比较,确定选择方案一,即:原水→管式静态混合器→往复隔板絮凝池→斜管沉淀池→普通快滤池→清水池→二级泵房→用户↑消毒剂混凝剂消毒剂原水隔板絮凝池斜管沉淀池普通快滤池清水池二泵站用户污泥浓缩池脱水机房污泥处理图1水处理工艺流程第四章水厂各个构筑物的设计计算4.1混凝剂投配设备的设计水质的混凝处理，是向水中加入混凝剂（或絮凝剂），通过混凝剂水解产物压缩胶体颗粒的扩散层，达到胶粒脱稳而相互聚结；或者通过混凝剂的水解和缩聚反应而形成的高聚物的强烈吸附架桥作用，使胶粒被吸附粘结。混凝剂的投加分为干投法和湿投法两种，干投法指混凝剂为粉末固体直接投加，湿投法是将混凝剂配制成一定浓度溶液投加。我国多采用后者，采用湿投法时，混凝处理工艺流程如图2所示。５图2湿投法混凝处理工艺流程本应根据原水水质分析资料，用不同的药剂作混凝试验，并根据货源供应等条件，确定合理的混凝剂品种及投药量。由于缺少必要的条件，所以参考相似水源有关水厂的药剂投加资料，混凝剂选用硫酸铝。硫酸铝具有混凝效果好、对人体健康无害、使用方便、货源充足和价格低廉等优点，因而使用硫酸铝作为水处理的混凝剂。取混凝剂最大投加量为20mg/L。4.2药剂溶解池和溶液池的计算４.２.１设计原则:溶液池的底坡不小于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。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上或半地下为宜，池顶宜高出地面1.0m左右，以减轻劳动强度，改善操作条件。溶解池一般采用钢筋混凝土池体来防腐。４.２.２溶解池和溶液池的计算水厂设计流量Q=53550m3/d=2232m3/h.根据原水水质及水温，参考有关水厂的运行经验，选精致硫酸铝为混凝剂。最大投加量为20mg/L（以AL203计），精致硫酸铝投加浓度为10%（按商品质量计）。采用计量投药泵投加，混凝剂每天配置次数n=2.１）溶液池容积W1W1=uQ/(417bn)式中：u—混凝剂（精致硫酸铝）的最大投加量，30mg/L;６Q—处理的水量，1666.7m3/h;b—溶液浓度（按商品固体重量计），10%；n—每日调制次数，2次。所以:W1=20×2232/(417×10×2)=5.35≈5.4m3溶液池设置两个，每个溶剂为W1,溶液池的形状采用矩形，尺寸为：长×宽×高=3m×3.5m×0.9m,其中包括超高0.2m.２）溶解池(搅拌池)溶解池容积W2W2=0.3W1=0.3×5.4=1.62m3≈1.6m其有效高度为1.1m,超高为0.5m,设计尺寸为1.0×1.0×1.6m,池底坡度为3%。溶解池池壁设超高，以防止搅拌溶液时溢出。溶解池为地下式，池顶高出地面0.5m，以减轻劳动强度和改善工作条件。由于药液具有腐蚀性，所以盛放药液的池子和管道以及配件都采用防腐措施。溶液池和溶解池材料采用钢筋混凝土材料，内壁涂衬以聚乙烯板。为增加溶解速度及保持均匀的浓度，采用机械搅拌设备。使用中心固定式平桨板式搅拌机。桨直径750mm,桨板深度1400mm。溶解池放水时间采用t=10min,放水流量q0=W2/60t=1600/(60×10)=2.67(L/s)查水力计算表得放水管径d0=32mm.,相应流速v0=2.83m/s溶解池底部设管径d=100mm的排渣管一根，池底坡度5‰投药管流量sLW125.0606024100024.560602410002q1查水力计算表的投药管管径d=20mm，相应流速为0.39m/s.７４.２.3.加药间和药库加药间和药库合并布置，布置原则为:药剂输送投加流程顺畅,方便操作与管理,力求车间清洁卫生,符合劳动安全要求,高程布置符合投加工艺及设备条件.储存量一般按最大投药量的期间的15-30天的用量计算。混凝剂为精制硫酸铝，每袋的质量为40kg，每袋的体积为0.5×0.4×0.2m3，投药量为20g/m3，水厂设计水量为2232m3/h，药剂堆放高度为1.5m，药剂贮存期为30d。硫酸铝袋数N=24Qut/1000W=24×2232×20×30/(1000×40)≈804袋有效堆