自来水厂毕业设计开题报告.doc
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本科生毕业设计(论文)开题报告
题目:
F市某自来水厂初步设计
学科部:
理工学科部
专业:
给水排水工程
班级:
学号:
姓名:
指导教师:
填表日期:
年月日
17
目录
1、选题的依据及意义 2
1.1选题依据 2
1.2选题意义 2
2、国内外研究现状及发展趋势(含文献综述) 2
2.1国内发展现状分析 3
2.2国外发展现状分析 4
3、本课题研究内容 6
3.1设计原始资料 6
3.1.1城市概况 6
3.1.2设计的原始资料 6
3.2毕业设计图纸内容、张数及要求 7
3.3毕业设计计算书、实物内容及要求 7
3.3.1设计计算书内容 7
3.3.2设计计算书要求 7
4、本课题研究方案 7
4.1设计原理 7
4.2水厂工艺流程选择 8
4.3处理构筑物的选择 8
4.3.1混凝工艺选择 8
4.3.2混合工艺 10
4.3.3絮凝池形式的选择 10
4.3.4沉淀工艺 11
4.3.5过滤工艺 12
4.3.6消毒工艺 13
4.4给水处理厂工艺流程的确定 13
5、研究目标、主要特色及工作进度 15
5.1毕业设计进度计划 15
5.2预期成果 15
6、参考文献 15
1、选题的依据及意义
1.1选题依据
水是人类生活和生产活动中不可缺少的物质资源。
水资源供应问题可能已经成为二十一世纪许多国家经济可持续发展的最大障碍。
快速的城市化和经济的增长已经给可供应的水资源——包括地表水和地下水带来了严峻的考验。
农业、工业和城市的水资源使用者们都在为日益匮乏的、甚至经常被污染的水资源的供应而竞争。
因此,许多国家正在寻求更好地管理现有供水系统(以及提供水资源的流域)的途径。
水资源不再被认为是能够一直满足人类(和生态)需求的、取之不竭的“自然的恩赐”。
1.2选题意义
自来水生产是生活中最重要的方面。
供水、给水工程是建设现代化不可或缺的首要条件,是经济社会发展不可替代的基础支撑,是生态环境改善不可分割的保障系统。
但目前我国供水、给水工程现状与经济社会可持续发展要求还不相适应,突出表现为:
水资源短缺且利用效率不高,供求矛盾比较突出;供水、给水工程工程体系建设不够完善,抗御水旱灾害能力较低;农田水利基础设施老化,旱涝保收田比例偏低;民生水利建设滞后,农村饮水不安全人口较多;流域生态较为脆弱,水土流失尚未得到有效控制。
当前,我国正处于全面推进建设全面小康社会关键时期,供水、给水工程在保粮食、稳经济、促发展、惠民生中的支撑作用极其重要,基础性、公益性和战略性地位日益凸显,必须把加快水工业改革发展摆上更加突出的位置,切实强化水文工作,推动供水、给水工程实现跨越式发展。
在国家加大投入高度重视环保的今天,作为重要基础建设的自来水生产、供水工程,必将先期跃上台阶,为城市发展提供首要保障。
自来水生产、供水工程的实施将是一项真正利国利民的伟大工程。
它对合理开发、利用、节约和保护水资源,对改善城市生态环境、防治水害、防治水污染,对协调好生活、生产经营和生态环境用水实现水资源的可持续利用,对发挥水资源的多种功能,以及适应国民经济和社会发展的需要,有着极其重要的现实意义。
2、国内外研究现状及发展趋势(含文献综述)
2.1国内发展现状分析
建国以来,特别是改革开放三十多年来,我国城市供水发展迅速,供水能力大幅度增长,设施水平显著提高.“八五”时期以后,供水固定资产投资额平均年递增18.2%,新的供水项目不断建成投产,在经历了整个20世纪80年代和90年代初期的紧张状况后,城市供水能力和设施水平显著提高我国城市供水能力大幅提高,与新中国成立初期相比,全国城市供水综合生产能力增长了115倍,用水人口增长了34倍。
目前城市供水普及率达97%以上,人均日用水量220.2L。
乡镇供水呈现良好的发展势头.中国有4万多个乡镇,乡镇人口约2亿.这些乡镇大多是当地农村的政治、经济和文化中心.60年来,在各方努力下,中国的农村饮水、乡镇供水事业取得了长足发展,带来了巨大的经济效益、社会效益和环境效益.截至2011年底,全国已建成各类乡镇供水工程4.8万处,日供水能力达到6000多万t,解决和改善了1.5亿城乡人口和大量企事业单位的生产生活用水,有力地促进了农村经济的发展和小城镇建设。
但存在的问题依然严重,首先,城市水资源缺乏。
我国是水资源贫乏的国家,人均淡水资源仅为世界平均水平的1/4,水资源分布的不均衡、降水量的不平衡以及水体污染严重等因素更加剧了水资源的匮乏,我国城市水资源短缺矛盾十分突出.据统计,全国669个城市中,有400多个城市供水不足,其中有110个城市严重缺水,日缺水量1600万m3,年缺水量约60亿m3,平均每年因缺水影响工业产值2000多亿元.北方一些城市由于严重缺水,已经影响到经济社会发展和居民正常生活.与此同时,用水不合理、严重浪费的现象普遍存在.我国万元GDP的用水量约是美国的8倍,万元工业产值耗水量是美国的5~10倍.
其次乡镇供水能力不足,随着农村经济发展、产业结构调整和人民生活水平的提高,水的供需矛盾日益突出.不少乡镇由于缺乏统一的供水设施或供水不足,制约了当地经济和社会的发展.全国有相当一部分乡镇人口饮用不符合卫生标准的水,直接影响人口素质和健康水平的提高.
最后水质不能完全满足饮用水要求、供水企业体制改革相对滞后、管理粗放。
目前我国污水处理率低,水污染严重,供水水源质量差.据统计,90%以上城市水体水质劣于Ⅳ类,50%的城市供水水源地达不到饮用水标准,南方城市水质型缺水超过60%.同时,自来水水质指标在检测指标数量和指标数值方面,与发达国家还有相当的差距,管网二次污染严重。
根据《中国可持续发展水资源战略研究报告》,随着人口增长、城市化发展和经济发展,到2030年,国民经济需水量将达到7100亿m3,农村生活需水量达到310亿m3.根据有关部门测算,在充分考虑节水的前提下,到2030年,城市工业用水将从现在的370多亿m3增加到660亿m3,城市生活用水从现在的260亿m3增加到660亿m3;届时,全国城市用水总量将达到1320亿m3,比现在将近增加700亿m3.因此,中国供水产业市场发展空间十分广阔。
2.2国外发展现状分析
世界范围来看,各国的城乡供水状况差别很大。
约占世界人口三分之一的国家和地区拥有完善的饮用水供给系统,有三分之一的国家和地区供水系统不完善,其余的三分之一则没有供水设施。
由于城乡供水设施与人类健康休戚相关,因此国际上都将城市供水普及率和人均日用水量作为衡量人民生活水平和城市现代化的两项。
如今,美国人均日用水量约为150至200加仑(包括商业用水),家庭人均日用水量约为60加仑,平均全国日用水量达370多亿加仑,其中大部分由公共供水设施进行处理。
1800年,美国只有16个供水系统,其中大部分在最初建造时只是为了消防或涤尘,很少有人考虑生活用水。
这些系统大多位于新英格兰,或分布于大西洋沿海地区的一些较大城市中。
直到1850年,居民区供水系统的数目已增至83个,在这些系统中,除了用沉淀池对浑浊度做一些基本控制外,没有一个配置其他的净化工艺。
然而,1900年前后的这一时期被称为公用供水的新时代,这主要是水处理工艺开始提供更优质的水和更方便的用户服务,而这正是私人供水设施,如水井和水池所不能比拟
的,在1880年,仅有600个供水系统,可在1897年已出现了近3350个公用供水系统,其中1400个是在1891——1897几年间建造的。
到了1950年,公用供水系统已趋于成熟,早些年间的忧虑和惊恐已随着处理技术的出现而消失,而且从1900——1950这50年间,公用供水系统的成就显而易见,1950年,美国城市供水系统已超过17000个,采用絮凝,快速过滤和加氯消毒方法的水处理工艺已将公用供水系统的作用从消防和涤尘的概念转变为价值达数百万美元的产业。
美国供水领域过去二百年间的技术进步,在整个公用供水史上也许一直是最重要的。
水传播疾病几近消失,较为廉价的饮用水供应充足,从而给该产业带来一个独特的问题——普通用户对公用供水系统视若当然,为提供更多更好的水需
要新的科学研究和技术,这可能是十分昂贵的。
虽然供水行业是美国最古老的产业之一,且就容量而言,他是全美单一商品的最大供应者,但是他却面临着其他好几个方面的忧虑。
水质问题正在美国许多地区出现,国内受到重金属污染的新闻报道在报端层出不跌。
对氯易产生耐药性的病毒生物体使用目前所采用的消毒工艺不起作用,从而对健康产生严重危害,目前很多居民区的设施根本无法应对工业及交通意外泄露造成的污染。
由于管理不善和监督不力,交叉连接和潜在倒流继续空绕着供水系统。
尽管有这些干扰,供水领域总的来说似乎有信心去克服这些难题,并迎接未来的挑战。
借助科研手段,技术进步和艰苦不懈的努力,供水行业的人们正表现出美国人著称于世的勇气和决心;而且他们自信能继续提供可为美国公民所享用的最优质的水。
目前,给水净化过程中关键问题是常规净化工艺不能去除不可降解的有机物,这些物质通过常规的加氯消毒后,反而会提高有机物的毒性,对人有潜在的致癌性,这一问题引起各国的关注。
从70年代后期起,联邦德国,法国等的水厂中,改进了给净花工艺,采用一种新的饮用水净化工艺—生物活性炭法,该法包括臭氧化和活性炭吸附两个步骤,能使有机物分解,化为水和二氧化碳。
这种方法已在欧州普遍采用,效果良好。
近十余年来,为了提高饮用水水质,国外发展使用了净水器。
原因有二,一是因为现在的城市给水设施虽然供应饮用水,但只能达到一般的标准,没有去除微污染物,为了提高饮用水水质,减轻潜在危险,特别是在直接饮用生水的地方,很适合使用家用净水器;二是因为尽管在给水设施发达的国家,总还有公共给水系统供应不到的地方,如村镇、旅游点等。
使用小型净水器比较合理。
当前,各国供水规模日益扩大,供水系统日益复杂城市供水系统自动化已经经历了一步化、仪表化、巡检机等发展阶段随着系统工程和控制理论、特别是计算机技术的发展,供水系统自动化步人了采用计算机的新阶段供水系统自动化控制已向多级分散集中控制系统发展。
城市供水系统优化控制分两个部分,城市供水厂的工艺过程优化控制和城市配水系统的优化调度。
3、本课题研究内容
3.1设计原始资料
3.1.1城市概况
F市位于中国东南沿海北部,属于亚热带季风性气候。
地形复杂多样,西部属丘陵区,东部属平原区,地势低平,河网密布。
全市土地面积约16596平方公里,人口约870万。
3.1.2设计的原始资料
(1)设计规模:
15万m3/d
(2)水源——F河有关资料
①水质
细菌总数:
6000个/mL;总大肠菌群:
未检出;色度:
8度;浑浊度:
10~100NTU;
臭和味:
无;肉眼可见物:
无;PH值:
7.8;总硬度:
430mg/L;铁:
0.19mg/L;锰:
0.01mg/L;硝酸盐:
6.4mg/L;耗氧量:
0.8mg/L;溶解性总固体:
146.0mg/L
②水位:
最高水位360.69m,最低水位357.69m
③水温:
0-22℃
④取水点距厂区距离:
800m
(3)气象资料
①主
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