给水厂设计说明书

1目录第一章原始资料………………………………………………………………3第二章工艺流程确定和选择…………………………………………………52.1原水水质情况……………………………………………………………………52.2出厂水水质要求…………………………………………………………………52.3工艺流程确定设计水量…………………………………………………………4第三章设计水量………………………………………………………………6第四章混合设备计算…………………………………………………………64.1混凝剂配制和投加………………………………………………………………64.2投药系统……………………………………………………………………74.3加药间及储液池…………………………………………………………………84.4混合设备……………………………………………………………………9第五章絮凝池的设计计算…………………………………………………115.1絮凝池的选择…………………………………………………………………115.2设计水量计算……………………………………………………………………115.3平面布置……………………………………………………………………115.4过水孔洞和网格设置……………………………………………………………125.5水头损失计算……………………………………………………………………135.6校核…………………………………………………………………………15第六章沉淀池的设计计算…………………………………………………176.1沉淀池的选择……………………………………………………………………176.2沉淀池的设计计算………………………………………………………………186.3水力条件校核……………………………………………………………………196.4进水系统……………………………………………………………………196.5出水系统……………………………………………………………………206.6排泥设备的选择与计算…………………………………………………………20第七章过滤设计计算……………………………………………………………227.1平面布置…………………………………………………………………………227.2设计水量…………………………………………………………………………227.3设计参数…………………………………………………………………………227.4滤池高度……………………………………………………………………237.5配水系统……………………………………………………………………247.6排水系统……………………………………………………………………267.7滤池各种灌渠计算………………………………………………………………277.8冲洗水箱……………………………………………………………………282第八章清水池设计………………………………………………………………308.1容积计算……………………………………………………………………308.2清水池平面尺寸………………………………………………………………308.3管道系统……………………………………………………………………308.4清水池布置……………………………………………………………………30第九章消毒…………………………………………………………………329.1消毒剂和加氯点选择……………………………………………………………329.2加氯量的计算……………………………………………………………………329.3加氯设备的选择…………………………………………………………………329.4加氯间与滤库的布置……………………………………………………………33第十章净水厂平面布置与工艺………………………………………………3510.1净水厂的平面布置……………………………………………………………3510.2净水厂的高程布置……………………………………………………………36参考文献…………………………………………………………………………39设计心得…………………………………………………………………………393第一章原始资料城市自来水厂设计水量为20万m3/d1、原水水质资料水质指标单位数值混浊度最高一般色度高锰酸钾指数水温最高最低PH值碱度总硬度大肠菌群细菌总数NTUNTU度mg/L℃℃mmol/Lmg/L（CaO计）个/L个/mL40080203056.6～7.62010050002、厂区地形图43、厂区所在地区为江西地区，厂区冰冻深度om，厂区地下水水位深度－5.5m，主导风向西南。4、设计成果（1）设计计算说明书一份，不少于10页（A4）。（2）设计图纸二张：1：50～1：100水厂平面和工艺流程图，单体构筑物平、立、剖面图。5第二章工艺流程选择和确定1.原水水质情况该地区浊度、色度、大肠菌群和细菌总数均超标，整体水源水符合Ⅱ类以上水质标准。2.出厂水水质要求出厂水水质满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）。摘取部分如下：水质指标单位数值浑浊度色度高锰酸钾指数水温PH值碱度总硬度大肠菌群细菌总数NTU度mg/L℃mmol/Lmg/L（CaO计）个/mL个/mL不超过3度，特殊情况不超过5度不超过15度，并不得呈现其他异色6.5～8.5450100ml中不得检出1003.工艺流程的确定根据原水水质及处理后水质要求，原水经常浊度较低为80NTU，洪水期浊度较高为400NTU，且原水中大肠菌群和细菌总数和色度均超标，经过综合比较采用给水处理的工艺流程为：原水→混凝沉淀或澄清→过滤→消毒。原水→取水泵站→静态混合器→网格絮凝池→平流沉淀池→普通滤池→清水池→送水泵站→城市管网。投加混凝剂液氯投加混凝剂6第三章设计水量为提高水厂运行效率,减少工程投资，净水厂设计水量以最高日平均时为依据，再加上水厂的自用水(按最高日用水量的5%计算)。所以，净水厂设计水量为：)/(43.2)/(87502420000005.133smhmTQQd第四章混合设备设计混凝阶段所处理的对象，主要是水中悬浮物和胶体杂质.是水处理工艺中一个重要步骤，其完善程度对后续处理工艺如沉淀、过滤影响很大。水质的混凝处理是向水中加入混凝剂，通过混凝剂水解产物压缩胶体颗粒的扩散层，达到胶体脱稳而相互凝聚，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，使胶体被吸附粘结，从而达到去除胶体颗粒的目的。1、混凝剂配制和投加（1）药剂的选择及确定用量应用于水质净化中的混凝剂应满足以下要求：混凝效果好；对人体健康无害；使用方便；货源充足，价格低廉。该市位于我国东南近海内陆地区，PH值变化不大，常年水温变化较大，浊度较大，碱度较小；因此应该选择水温和PH值适应范围都较宽的技术上可行经济上合理的混凝剂。通过比较，本设计中采用精制硫酸铝（固态），洪峰时加聚丙烯酰胺助凝剂，固态精制硫酸铝含Al2SO4约15%，含无水硫酸铝50%~52%，适用于水温为20ºC~40ºC，当PH为4~7时，主要去除水中的有机物，当PH值为5.7~7.8时，主要去除水中的悬浮物，当PH值为6.4~7.8时，主要处理浊度高，色度低（小于30度）的水，但制造工艺复杂，水解作用缓慢。聚丙烯酰胺在处理高浊度水时效果显著，既可保证水质，又可减少混凝剂用量和一级沉淀池容积。药剂的投加量参照南昌市有关水厂多年的运行经验，确定最高投加量为12.0mg/L，最低8.0mg/L,平均10.0mg/L，洪峰时须投加助凝剂，聚丙烯酰胺经常使用时的最高允许浓度为1.0mg/L。（2）药剂调制1)溶液池容积计算)(06.615341787501341732mcnaQW7式中，2W——溶液池容积，m3；Q——每日处理的水量，m3/h；a——精制硫酸铝的最大投加量加聚丙烯酰胺的最高允许浓度，mg/L，取13.0；c——溶液浓度（％），取15%；n——每日调制次数，取3次；2)溶液池布置溶液池采用2个，可轮流使用，每个有效容积取6.06m3，有效高度为1.5m，超高为0.3m，底部沉渣高0.2m，因此，总高度H=1.5+0.3+0.2=2.0m单个溶液池的实际尺寸为38.80.21.21.2m，实际有效容积为36.65.11.21.2m，满足要求。溶液池采用钢混结构，池周围设有工作台，宽1.2m，便于操作，并在池周围设有1m高的栏杆。池底坡度为0.03，底部设置DN100的排空管，在池内最高工作水位处即1.7m设DN100的溢流管，池内管材均采用硬聚氯乙烯熟料管，池内壁用环氧树脂防腐处理。3)聚丙烯酰胺搅拌罐用于洪峰时投加聚丙烯酰胺时溶解配制絮凝剂溶液用的特殊机械装置，搅拌转速一般为400~1000r/min，选用两个搅拌罐一用一备。4)搅拌设备为了减低药剂对设备的腐蚀，采用压缩空气搅拌药剂。每个溶液池各布置一台空气泵，向溶液通入空气进行搅拌，机械设备使用维修方便。空气管路布置必须满足一定的要求。2、投药系统1)投药方法采用湿投法，易与原水混合充分；投量容易调节；不易堵塞入口，管理方便，但是比较容易腐蚀设备，设备占地较大，人工调制时，工作量较繁重。固体药剂的湿式投加系统包括：药剂搬运、调制（溶解）、提升、储液、计量和投加。此外，尚需考虑排渣等设施。2)投药设备采用计量泵投加，泵在药液池内直接吸取药液加入压力水管内，优点是：可以定量投加，不受压力管压力所限但价格也相应较贵，每小时投药量为了计量准确和实现自动控制调节加注量，每一个加注点设一台加注泵，因hlWq/5.252241006.624238此，选两台J-ZM320-1.3型计量泵，一用一备，单泵流量为320L/h。具体规格性能见下表。型号流量（L/h）排出压力（MPa）泵速（次/min）电动机功率（kW）进出口直径（mm）J-ZM320-1.33200.6-1.31020.75253)计量设备考虑到计量泵本身有计量功能，不再重复设置计量仪器。3、加药间及溶解池1)溶解池的计算21)3.0~2.0(＝0.32=0.3×6.06=1.82m³分为2格，可以轮流使用，每格有效容积1.82m3，每格尺寸为L×B×H=1.2×1.2×1.3，有效高度1.0m，超高0.3m，所以溶解池的实际容积为1.87m3。溶解池搅拌设备采用中心固定式平桨板式搅拌机，桨直径ø470，桨板深度1070mm，重量150kg。溶解池置于地下，池顶高出室内地面0.2m,采用钢混结构，内壁衬以聚乙烯板。该池池底设DN100的排渣放空管，池底坡度设为0.025，池顶设DN80的溢流管。2)加药间药库与加药间合并布置，室外储液池靠近加药间，为了方便搬运和减轻劳动强度，药库设置电动葫芦起重机，且药库层高5米。加药间采用一字型布置，各种管道布置在管沟里，加药间内设两处冲洗地坪用水龙头DN25mm。为便于冲洗水集流，地坪坡度≥0.005，并坡向集水坑。加药间尺寸为14.0×9.0m。具体布置如图4.1所示。9570032005100290003616245人孔131—提升泵，2—溶液池，3—空气泵，4—计量泵，5—值班室，6—溶解池。图4.1加药间布置图4、混合设备混合方式基本分为两类：水力和机械。常用的混合方式有：水泵混合、管式静态混合器、扩散混合器、跌水（水跃）混合、机械混合。本设计中采用2组静态混合器，这种混合方式①设备简单，方便管理②不需土建构筑物③在设计流量范围，混合效果好④不需外加动力设备⑤适用于水量变化不大的各种规模的水厂。每组处理水量：smQQ/215.1243.2231流速取1.5sm/，设3节混合元件，即n=3，混合器距离絮凝池15m，混合时间15s。静态混合器的直径为：mmvQD3.103150.1215.1445.05.0直径取1100mm,所以实际流速为1.28m/s。原水经过静态混合器的水损：10mDnQh34.01.1215.1215.131184.021184.04.4