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给水处理课程设计第1页共31页给水工程设计目录第一章总论............................................................-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...............................................-3-1、概述...................................................-3-2、水源资料...............................................-3-第二章水厂规模.......................................................-4-城市用水量计算...........................................-4-第三章总体设计.......................................................-5-一给水处理构筑物...........................................-5-二设备型式选择..............................................-5-第四章各构筑物的选择及设计计算................................-11-一加药间设计计算...........................................-12-二混合设备设计计算.........................................-14-三往复式隔板絮凝池.........................................-15-四斜管沉淀池..............................................-18-五V型滤池..................................................-22-六消毒和清水池.............................................-26-第五章水厂高程布置计算一管渠的水力计算...........................................-31-第五章主要参考文献资料-32-给水处理课程设计第2页共31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“东北地区A城市给水处理厂工程设计”，其内容包括以下部分：1、水源的选择2、给水处理方案的选择，使净化后满足国家生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）3、构筑物的选型、计算4、绘出本设计任务书中的水厂平面图、工艺流程图、净水构筑物高程布置图5、写出设计说明书及计算说明书、1.1.2、设计要求1、根据以上资料，进行城市给水处理厂的初步设计。2、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。3、画出两张图：（1）给水处理厂平面布置图（2）工艺流程图、净水构筑物工程布置图1.2设计原始资料1.2.1概述（一）设计题目：东北地区A城市给水处理厂工程设计（二）相关设计资料(1)城市概括：A城市地处东北地区，是一座新型、中等城市，该市实施10年规划，规划拟建一座设计供水量为5万m3/d的给水处理厂，采用统一供水方式供给该市的工业企业及居民用水。（2）自然情况：厂区地面标高约为107.50m,土壤种类为砂质粘土，地下水位10.00m，冰冻线深度2.00m，年降水量1000mm，最高温度300C，最低温度-200C，年平均温度200C。主导风向：夏季西南，冬季西北。（三）设计水量：Q=5×104m3/d1.2.2水源资料（一）地表水源一条河流贯穿该市南北，其中最大流量900.00m3/s,最小流量200.00m3/s。最大流速3m/s，最高水位99.00m，常水位98.60m，最低水位98.00m.水质监测结果原水浊度：最高500度，最低100度，平均350度，有微量臭和味，基本符合《生活饮用水卫生标准》规定的生活或工业用水水源水质要求。给水处理课程设计第3页共31页（2）地下水源该市地下含水层5.00m，大多属于浅层滞水。总硬度达1000mg/L.（二）处理要求执行《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006.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，采用地表水源，因为其地下水源大多属于浅层滞水,不适使用。地表水源的水质浊度、臭味需处理。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。城镇水厂自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=(1+a)Qd=(1+0.08)*50000=54000m3/d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5万m3/d.2.2给水处理流程确定给水处理课程设计第4页共31页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→混凝→沉淀→过滤→活性炭（颗粒）吸附→消毒框图表示为：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混合池原水絮凝池沉淀池滤池（活性炭颗粒）清水池二级泵站市政管网液氯给水处理课程设计第5页共31页为宜，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.混凝剂药剂的选用本设计水厂混凝剂最大投药量为30mg/l。给水处理课程设计第6页共31页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。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混合设备给水处理课程设计第7页共31页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。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；水量变动小者给水处理课程设计第8页共31页凝池回转式优点：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。3.4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。表3-2各种形式沉淀池性能特点和适用条件表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1、一般用于大中型净水厂；2、原水含砂量大时作预沉池给水处理课程设计第9页共31页竖流式优点：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1、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1、宜用于大中型厂2、宜用于旧沉淀池的扩建、改建和挖槽原水经投药、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。设计采用斜管沉淀池。相比之下，平流式沉淀池虽然具有适应性强、处理效果稳定和排泥效果好等特点，但是，平流式占地面积大。而且斜管沉淀池因采用斜管组件，使沉淀效率大大提高，处理效果比平流沉淀池要好。斜管式沉淀池有上向流斜板和下向流斜板。因为原水浊度比较大，且不稳定，所以采用上向流斜板，它可以处理浊度很大的水，甚至于高浊度水。3.5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管理麻烦，滤料易流逝且冲洗困难易积泥球，需