给水处理课程设计

1给水处理课程设计某城市自来水厂工程设计学生姓名学号班级学院名称环境工程学院专业名称给排水科学与工程指导教师2017年1月6日2摘要：城市生产生活用水多来自给水处理厂处理后的水，水处理工艺的选择、处理技术的精良对于给水处理厂出水水质至关重要，而给水处理决定了供给用户的水是否很符合国家饮用水水质标准，随着人们生活水平的提高，人们对于生活用水水质的要求也在不断的提高，而不同行业对于水质要求也不尽相同，因此给水处理厂需要根据不同用户的需求对水质进行相应的处理。本次设计主要针对苏北地区一座中等城市进行给水处理厂初步设计，根据该地区已知的地形以及设计水量确定水厂占地面积及位置，根据江河水水质情况选择合适的絮凝池、沉淀池、滤池以及消毒方式等常规工艺进行水厂工艺处理,从而使供水水质达到国家生活饮用水水质标准（GB5749-2006），最终由选择的各种水处理构筑物，确定各净水构筑物高程，画出水厂平面布置图、净水构筑物高程布置图、主要净水构筑物施工图等。关键词：给水处理静态混合器折板絮凝池平流式沉淀池V型滤池氯消毒3目录1绪论…………………………………………………………………61.1水源地水质…………………………………………………………61.1.1水中杂质…………………………………………………61.1.2江河水水质特点及分类………………………………………61.2饮用水水质标准………………………………………………62设计水厂资料…………………………………………………73水厂设计……………………………………………83.1处理工艺流程……………………………………………93.2水厂设计流量计算……………………………………………94给水处理构筑物的选择……………………………………………95混凝处理……………………………………………105.1混凝机理………………………………………………………105.2混凝剂…………………………………………………………105.3混凝剂的投量计算……………………………………………………115.4混凝剂的配置和投加…………………………………………………115.4.1溶液池…………………………………………………………125.4.2溶解池…………………………………………………………125.4.3计量设备………………………………………………………135.4.4加药间及药库………………………………………………135.5混合设备……………………………………………………135.5.1各种混合方式的特点及应用………………………………135.5.2管式静态混合器……………………………………………135.6折板絮凝池………………………………………………146沉淀池…………………………………………………………156.1沉淀池的类型………………………………………………………156.2平流式沉淀池…………………………………………………………166.2.1单池设计流量……………………………………………………166.2.2有效容积…………………………………………………………166.2.3沉淀池长度………………………………………………………1646.2.4沉淀池宽度…………………………………………………………166.2.5沉淀池总高度………………………………………………………176.2.6沉淀池进出水系统……………………………………………177过滤…………………………………………………………187.1V型滤池工作原理………………………………………187.1.1原理及特点…………………………………………………………187.1.2过滤过程…………………………………………………………187.1.3反冲洗过程…………………………………………………………187.2V型滤池设计计算……………………………………197.2.1平面尺寸计算………………………………………………………197.2.2滤池高度计算………………………………………………………207.2.3进水系统设计计算……………………………………………207.2.4反冲洗系统…………………………………………………………227.2.5过滤系统…………………………………………………………247.2.6排水系统…………………………………………………………257.2.7V型槽设计…………………………………………………………258消毒…………………………………………………………258.1消毒工艺…………………………………………………………258.2液氯消毒…………………………………………………………278.2.1加氯量计算…………………………………………………………278.2.2加氯设备…………………………………………………………278.2.3氯瓶…………………………………………………………278.2.4加氯间…………………………………………………………279清水池…………………………………………………………289.1清水池设计计算…………………………………………………289.1.1清水池有效容积…………………………………………289.1.2清水池平面尺寸……………………………………………289.2管道系统…………………………………………………………289.2.1清水池进水管………………………………………………2859.2.2清水池出水管…………………………………………………299.2.3清水池溢流管…………………………………………………299.2.4清水池排水管…………………………………………………2910水厂工程布置…………………………………………………………3010.1设施组成…………………………………………………………3010.2平面布置…………………………………………………………3010.3工程高程计算…………………………………………………………3010.3.1清水池…………………………………………………………3110.3.2吸水井…………………………………………………………3110.3.3滤池…………………………………………………………3110.3.4反应沉淀池……………………………………………………3211总结…………………………………………………………32参考文献…………………………………………………………33附录滤池平面图和剖面图沉淀池平面图和剖面图净水构筑物藁城图水厂平面图61绪论1.1水源地水质1.1.1水中杂质取自任何水源的水，都不同程度的含有各种各样的杂质。这些杂志不外乎两种来源，一时自然过程，如：地质矿物质在水中的溶解，水中微生物的繁殖及其死亡残骸，水流对地表及河床冲刷都带入的泥沙和腐殖质等等。二是人为因素即工业废水、农业废水及生活污水。这些杂质按照其化学结构可分为无机物、有机物和水生物；按尺寸大小可分为悬浮物、胶体和溶解物等。1.1.2江河水水质特点及分类江河水易受自然条件的影响。水中悬浮物质和胶态杂质含量较多，浑浊度高于地下水。且不同地区的江河水差异颇大，甚至同一条河流，上游和下游，不同时间段的浊度也颇相悬殊。江河水含盐量和硬度较低，我国大部分河流河水含盐量一般均无碍于生活饮用。但江河水中往往可以检测出引起水媒传播疾病的贾第虫和隐孢子虫主要寄生于人和动物的肠胃道内，引起肠胃感染。江河水最大的缺点是易受工业废水、生活污水及其他各种人为污染，因而水的色、臭、味变化较大，有毒有害物质易进入水体，水温不稳定，冬夏温差较大，使水厂处理难度增大等。地表水水域环境动能和保护目标，按功能高低可分为五类：Ⅰ类主要适用于源头水、国家自然保护区：Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等；Ⅲ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区：Ⅳ类主要适用于一般工业用水区几人体非直接接触的娱乐用水区；Ⅴ类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。1.2饮用水水质标准生活饮用水包括人们引用和日常生活用水，其水质与人类健康直接相关。故生活饮用水水质首先要满足安全、卫生要求，同时还需要使人感到清澈可口。生7活饮用水水质标准，就是为满足上述要求而制定的技术法规。因此生活饮用水水质标准通常包括四大类标准：微生物指标：饮用水中不应含有病原微生物。毒素指标：饮用水水质标准中有毒化学物质种类和限值的确定是一项复杂而又十分严谨的问题，除应拥有大量流行病学和动物毒理试验资料以外，还需考虑饮用水检出频率和浓度范围，同时还需考虑实施的可能。当前，由于水源污染特别是有机物污染严重，故毒理指标中，有毒有机物指标大量增加，这给饮用水处理带来了困难。感官性状和一般化学指标：化学指标往往与感官性状有关，故感官指标和化学指标列在同一类中。放射性物质：水中放射性核素来源于天然矿物侵蚀和人为污染，通常以前者为主。表1-1生活饮用水卫生标准（部分物质）指标限制1、微生物指标总大肠菌群（MOPN/100ml或CFU/100ML）不得检出菌落总数（CFU/100ml）1002毒素指标贡（mg/L）0.001硝酸银（以N计，mg/L）10地下水源限制时为20甲醛（使用臭氧时，ma/L）0.9感官性状和化学一般指标pH（以pH单位）不小于6.5且不大于8.5溶解性总固体（mg/L）1000总硬度（以CaCO3计，mg/L）450耗氧量（CODMn法，以O2计，mg/L）（高锰酸盐指数）3水源限制，原水耗氧量6mg/L时为54、放射性指标总α放射性（Bq/L）0.5总β放射性（Bq/L）12设计水厂资料该城市地处江苏北部地区，是一座中等城市，该市实施10年规划，规划拟建一座给水处理厂，采用统一供水方式供给该市的工业企业及居民用水。8水厂设计基本资料如下：水厂设计规模：25×104m3/d水文及水文地质资料：1）河流最高洪水位：30.50m最大流量：20.65m3/s2）河流常水位：27.50m平均流量：12.85m3/s3）枯水位：23.70m最小流量：6.08m3/s4）设计地面标高：43.50m原水水质如下：名称单位检测结果浑浊度NTU50－100色度度30总硬度mg/L(以CaCO3计)450（mg/L）左右PH值7.2水温℃0～23溶解性固体mg/L800细菌总数个/mL40000大肠菌群个/L290厂区地形：按平坦地形设计，水源口位于水厂西北方向2km，水厂位于城市北面5km。自然状况城市土壤种类为砂质黏土，地下水位6.00m，冰冻线深度0.50m，年降水量980mm，最冷月平均为-5.2℃，最热月平均为25.5℃；极端温度：最高39.5℃，最低-7.5℃。主导风向：夏季西南，冬季西北。3水厂设计城市给水处理是把含有不同杂志的原水处理成符合使用要求的自来水，根据不同的原水水质，应采取不同的处理方法及工艺，经处理后的水质必须符合国家规定的《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的要求。对于自来水厂的水源，应该符合生活饮用水水源标准。93.1处理工艺流程常规的地表水处理以去除水中浑浊物质和细菌、病毒为主，水处理系统主要由澄清和消毒工艺组成，典型的水处理工艺流程如图1-1所示，其中混凝沉淀和过滤主要作用是去除浑浊物质，成为澄清工艺图3-1常规处理工艺流程3.2水厂设计流量计算考虑到输水干管漏损和净化场本身用水，取自用水系数α=1.05设计流量为：Q=（1+α）Qd（式3-1）式中Q——水厂日处理水量α——水厂自用水量系数，一般去供水量的5％-10％，本设计去5％Qd——设计供水量（m3/d）本水厂设计供水量为25×104m3/d设计水厂流量为：Q==1.05×25×104÷24=26.25×104m3/d=10937.5m3/h=3.038m3/s4给水处理构筑物的选择水处理工艺流程的选用及主要构筑物的组成，应根据原水水质、设计生产能力、处理后水质要求，经过调查研究以及不同工艺组合的试验或参照相似条件下已有水厂的运行经验，结合当