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给水处理课程设计第1页共34页给水处理课程设计计算书设计名称：给水排水管网院系：建筑工程学院专业：给水排水工程学号：070707117姓名：王力涛指导老师：禄延军设计时间：2010.6.1给水处理课程设计第2页共34页目录第一章总论............................................................-3-一设计任务及要求.............................................-3-1、设计任务......................................................-3-2、设计要求...............................................-3-二设计原始资料...............................................-4-1、概述...................................................-4-2、水源资料...............................................-4-第二章水厂规模.......................................................-5-城市用水量计算...........................................-5-第三章总体设计.......................................................-7-一给水处理构筑物...........................................-7-二设备型式选择..............................................-7-第四章各构筑物的选择及设计计算................................-13-一加药间设计计算...........................................-13-二混合设备设计计算.........................................-15-三往复式隔板絮凝池.........................................-16-四斜管沉淀池..............................................-19-五V型滤池..................................................-23-六消毒和清水池.............................................-27-第五章水厂高程布置计算一管渠的水力计算...........................................-32-第五章主要参考文献资料-34-给水处理课程设计第3页共34页第一章总论1.1设计任务及要求1.1.1设计任务给水工程课程设计题目是“嘉兴南门市水厂水处理工程设计（为初步设计阶段），其内容包括以下部分：1、根据水质、水量、地区条件、施工条件和一些给水处理厂运转情况选定处理方案和确定处理工艺流程。2、拟定各种构筑物的设计流量及工艺参数。3、选择各种构筑物的类型和数目，初步进行给水处理厂的平面布置和高程布置。在此基础上确定的构筑物的形式、有关尺寸安装位置等。4、进行各种构筑物的设计和计算，定出各种构筑物和主要构件的尺寸，设计时要考虑到构筑物及其构造、施工上的可能性。5、根据各构筑物的确切尺寸，确定个构筑物在平面布置上的确切位置，并最后完成平面布置。6、给水处理厂厂区主体构筑物（生产工艺）和附属构筑物的布置，厂区道路、绿化等总体布置。7、绘制本设计任务书中指定的水厂平面，工艺高程图纸两张（3#图）。8、写出设计说明书及计算说明书。1.1.2、设计要求A．根据以上资料，进行城市给水处理厂的初步设计。B．编写设计说明计算书，包括确定合理的给水处理工艺流程，相应构筑物的设计计算，计算正确并附有必要简图。进行给水处理厂的平面布置设计和高程布置，合理安排处理构筑物、站内管道系统及辅助建筑物的平面位置及标高。C．画出两张图：3号图纸：给水处理厂平面布置图（1：500）。3号图纸：给水处理工艺高程布置图（横比1:300；纵比1：500）给水处理课程设计第4页共34页1.2设计原始资料1.2.1概述（一）设计题目：嘉兴南门市水厂水处理工程设计（二）相关设计资料(1)用来建水厂的空地地势平坦，厂区平均海拔高程13m。(2)风向：全年主导风向东南偏东（夏季）；西北（冬季）；频率10%。(3)气温：月平均最高温度28.8℃，月平均最冷温度4.2℃，年平均气温16.2℃。(4)最大冻土深度5cm。（三）设计水量：Q=10×104m3/d1.2.2水源资料（一）水源概况原水取自长水塘，属京杭运河嘉兴段水系。长塘水为内河杭申甲级线，航运负荷大，原水浊度居高不下，属典型的微污染水源。每到清明、梅雨季节、台风，水体倒流频繁，城市生活污水、工业废水长期滞留取水口，严重影响水质。所取河段水质检测情况如下：表1水源水质项目CODMn（mg/L）浊度（NTU）色度（度）氨氮（mg/L）臭味（mg/L）最大最小平均值12.65.98.4938041163泛黑32406.450.202.0异味Ⅴ（二）处理要求执行《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006.给水处理课程设计第5页共34页第二章设计水质水量与工艺流程的确定2.1设计水质水量2.1.1设计水质及水质分析2.1.1.1设计水质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）水中不得含有病原微生物。（2）水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康。（3）水的感官性状良好。2.1.1.2水质分析本设计中，CODMn，浊度，色度，氨氮，均不达标，需要处理。同时，水中有臭味异味，也需要处理。2.1.2设计水量水处理构筑物的生产能力，应以最高日供水量加水厂自用水量进行设计，并以水质最不利情况进行校核。水厂自用水量主要用于滤池冲洗和澄清池排泥等方面。城镇水厂只用水量一般采用供水量的5%—10%，本设计取8%，则设计处理量为：Q=/d3d（1+a）Q=1.08*100000=108000m式中Q——水厂日处理量；a——水厂自用水量系数，一般采用供水量的5%—10%，本设计取8%；Qd——设计供水量（m3/d），为10万m3/d.给水处理课程设计第6页共34页2.2给水处理流程确定2.2.1给水处理工艺流程的选择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。综合分析后得出最终的工艺流程为：原水→活性炭（粉末）预吸附→混凝沉淀或澄清→过滤→活性炭（颗粒）吸附→消毒框图表示为：布置草图如下：原水混合池沉淀池市政管网絮凝池颗粒活性炭滤池二级泵房清水池混凝剂及粉末活性炭消毒剂给水处理课程设计第7页共34页第三章给水处理构筑物与设备型式选择3.1加药间3.1.1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。3.1.2混凝剂药剂的选用与投加3.1.2.1.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.碱式氯化铝在我国从七十年代初开始研制应用，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。本设计水厂混凝剂最大投药量为30mg/l。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。3.1.2.2.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。计量设备有孔口计量，浮杯计量，定量投药箱和转子流量计。本设计采用耐酸泵和转子流量计配合投加。3.1.3加氯间1、靠近加氯点，以缩短加氯管线的长度。水和氯应充分混合，接触时间不少于30min。为管理方便，和氯库合建。加氯间和氯库应布置在水厂的下风向。2、加氯间的氯水管线应敷设在地沟内，直通加氯点，地沟应有排水设施以防积水。氯气管用紫铜管或无缝钢管，氯水管用橡胶管或塑料管，给水管用镀锌钢管，加氨管不能用铜管。给水处理课程设计第8页共34页3、加氯间和其他工作间隔开，加氯间应有直接通向外部、且向外开的门，加氯间和值班室之间应有观察窗，以便在加氯间外观察工作情况。4、加氯机的间距约0.7m，一般高于地面1.5m左右，以便于操作，加氯机（包括管道）不少于两套，以保证连续工作。称量氯瓶重量的地磅秤，放在磅秤坑内，磅秤面和地面齐平，使氯瓶上下搬运方便。有每小时换气8-12次的通风设备。加氯间的给水管应保证不断水，并且保持水压稳定。加氯间外应有防毒面具、抢救材料和工具箱。防毒面具应防止失效，照明和通风设备应有室外开关。设计加氯间时，均按以上要求进行设计。3.2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。3.3、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。给水处理课程设计第9页共34页表3-1絮凝池的类型及特点表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