给水厂课程设计doc.docx
- 文档编号:12836603
- 上传时间:2023-04-22
- 格式:DOCX
- 页数:65
- 大小:45.54KB
给水厂课程设计doc.docx
《给水厂课程设计doc.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《给水厂课程设计doc.docx(65页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
给水厂课程设计doc
给水厂课程设计
计算说明书
学院:
能源与环境学院
专业:
给水排水工程
班级:
102班
学号:
4211
学生姓名:
焦利刚
指导老师:
龚为进
设计时间:
第一章设计任务及要求3
设计任务及工作要求...............................
3
设计原始资料.....................................
4
第二章总体设计......................................
5
资料分析与整理.................................
4
设计原则.........................................6
厂址选择..........................................
6
水厂工艺流程选择
.................................
7
水处理工艺的选择
.................................
7
第三章
净水构筑物的计算
............................
13
设计水量........................................
13
设计配水井......................................
13
药剂投配设备设计
................................
13
混
合
设
施
的
设
计.....................................................
.............
14
反
应/
絮
凝
设
施
的
设
计.....................................................
....15
平
流
沉
淀
池.....................................................
.....................
26
普
快
滤
池
的
设
计.....................................................
............27
清水池的计算....................................
29
加氯间的设计计算.................................
31
第四章.水厂的平面布置..............................
32
第五章各构筑物的附属装置及其工艺构造
...............32
第六章.高程布置....................................
32
参考文献............................................33
第一章设计任务及要求
设计任务及工作要求
设计题目
城市给水处理厂方案设计
本次课程设计(论文)应达到的目的
1加深对《水质工程学Ⅰ》课程内容的理解与掌握;
2.培养学生综合运用和深化所学理论知识,培养学生的工程观念;提高独立分析问题和解决工程实际问题的能力;
3.通过本课程设计使学生初步具有阅读中外文献的能力,技术经济比较和方案分析选择
能力,理论分析与设计运算能力;应用计算机的能力和工程制图及编写说明书的能力。
使学
生受到专业工程师应具备的基本技能的初步训练,为今后的进一步学习和系统训练打下基
础。
设计任务
完成给水处理厂方案设计,即在给出设计任务的基础上,
完成所给资料的分析、
整理,
进行水厂选址,工艺流程选择,方案比较,构筑物的选型,水厂的平面和高程布置以及处理
构筑物的初步设计等工作。
主要任务:
完成城市给水处理厂方案设计。
设计规模为(
3
10+M)×104m/d(M为学生
学号的个位数字)。
原水水质资料、地形地址、气象条件等参数见附《城市给水处理厂课程
设计基础资料》
设计要求:
完成水源水质评价,设计包括工艺确定、主体处理构筑物初步设计计算、厂
区平面、系统高程和主要管网布置等。
设计成果:
设计说明及计算书1份(总篇幅1万字以上),包括:
目录、原始资料、系
统选择、处理工艺设计计算、平面及高程等内容。
完成给水处理厂平面图(1:
500)和处理系统高程图(1:
100)1张(1#)。
设计原始资料
设计水量
满足最高日供水量
11×104
3
m/d。
原水水质
原水水质的主要参数见表。
原水水质资料
序
序号
项目
单位
数值
项目
单位
数值
号
1
浑浊度
度
13
锰
mg/L
2
细菌总数
个/mL
280
14
铜
mg/L
3
总大肠菌群
个/L
9200
15
锌
mg/L
<
4
色度
20
16
BOD5
mg/L
5
-
17
阴离子
mg/L
-
嗅和味
合成剂
6
18
溶解性
mg/L
107
肉眼可见物
微粒
总固体
7
pH
19
氨氮
mg/L
8
总硬度(CaCO3)
mg/L
42
20
亚硝酸
mg/L
盐氮
9
mg/L
21
硝酸盐
mg/L
总碱度
氮
10
氯化物
mg/L
22
耗氧量
mg/L
11
硫酸盐
mg/L
23
溶解氧
mg/L
12
总铁
mg/L
工程地质资料
根据岩土工程勘察报告,水厂厂区现场地表层分布较厚的素填土层,并夹杂大量的块石,
平均厚度为5米左右,最大层厚达米,该土层结构松散,工程地质性质差,未经处理不能作
为构筑物的持力层,为提高地基承载力及减少构筑物的沉降变形,本工程采用振动沉管碎石
桩对填土层进行加固处理.桩体填充物为碎石,碎石粒径为2~5CM,桩径为400毫米,桩孔
距为1M,按梅花形布置。
气象水文资料
项目所在地,属暖温带、半湿润大陆季风气候,四季分明。
春季干旱风沙多,夏季炎热
雨集中,秋季凉爽温差大,冬季寒冷雨雪少。
盛行风向:
夏季南风,冬季东北风。
年平均气温℃,最热月平均气温(7月份)℃,最冷月平均气温(1月份)℃,平均日照时
数小时,无霜期(年平均)214天,年平均降雨量,年最大降雨量,年最小降雨量,年主导风
向为NNE风和SSW风。
最大风速28m/秒,年平均风速秒,最大冻土深度2l0mm。
处理要求
出厂水水质指标满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)的相关要求。
第二章总体设计
资料分析与整理
结合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002),进行原水的水质特性分析。
给水水质的主要参数见表。
地表水环境质量标准
序
序号
项目
单位
数值
项目
单位
数值
号
1
浑浊度
NTU度
≤3
13
锰
mg/L
2
细菌总数
个/mL
100
14
铜
mg/L
3
总大肠菌群
个/L
≤3
15
锌
mg/L
<
4
色度
≤15
16
BOD5
mg/L
≤3
5
-
17
阴离子
mg/L
嗅和味
≤
合成剂
6
18
溶解性
mg/L
1000
肉眼可见物
无
总固体
7
pH
氨氮
mg/L
≤
8
总硬度(CaCO3)
mg/L
450
20
亚硝酸
mg/L
盐氮
9
mg/L
21
硝酸盐
mg/L
20
总碱度
氮
10
氯化物
mg/L
250
22
耗氧量
mg/L
3
11
硫酸盐
mg/L
23
溶解氧
mg/L
12
总铁
mg/L
设计原则
(1)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,并按原水
水质最不利情况进行校核。
水厂自用水量取决于所采用的处理方法、构筑物类型及原水水质
等因素,城镇水厂自用水量一般采用供水量的5%—10%,必要时可通过计算确定。
(2)水厂应按近期设计,并考虑远期发展。
根据使用要求及技术经济合理性等因素,对
近期工程亦可做分期建设的可能安排。
对于扩建、改建工程,应从实际出发,充分发挥原有
设施的效能,并应考虑与原有构筑物的合理配合。
(3)水厂设计中应考虑各构筑物或设备进行检修、清洗及部分停止工作时,仍能满足用
水要求、主要设备应有备用量;处理构筑物一般不设备用量,但可通过适当的技术措施,在设计允许范围内提高运行负荷。
(4)水厂自动化程度,应本着提供水水质和供水可靠性,降低能耗、药耗,提高科学管
理水平和增加经济效益的原则,根据实际生产要求,技术经济合理性和设备供应情况,妥善确定。
(5)设计中必须遵守设计规范的规定。
如果采用现行规范中尚未列入的新技术、新工艺、
新设备和新材料,则必须通过科学论证,确证行之有效,方可付诸工程实际。
但对与确实行之有效、经济效益高、技术先进的新工艺、新设备和新材料,应积极采用,不必受现行设计
规范的约束。
厂址选择
水厂选址的原则:
1.厂址应选择在工程地质条件较好的地方;
2.水厂尽可能选择在不受洪水威胁的地方,否则应考虑防洪措施;
3.水厂应少占农田或不占农田,并留有适当的发展余地;
4.水厂应设置在交通方便、靠近电源的地方,以利于施工管理,降低输电线路的造价;
5.当取水地点距离用水区较近时,水厂一般设置在取水构筑物附近,通常与取水构筑物
在一起。
水厂工艺流程选择
给水处理方法和工艺流程的选择,应根据原水水质、环境、经济及设计生产能力等因素,
通过调查研究、必要的实验并参考相似条件下处理构筑物的运行经验,设计出几种可行方案,经技术经济比较后确定。
结合给水水质的特点,水处理工艺流程见下表。
各净水工艺流程的特点
净水工艺流程
适用条件
Ⅰ
原水→简单处理(如用筛网过滤)
水质要求不高,如某些工业冷却用水,只
要求去除粗大杂质。
Ⅱ
原水→混凝沉淀或澄清→过滤→消毒
一般进水浊度不大于
2000~3000NTU,短
时间内可达5000~10000NTU
Ⅲ
原水→接触过滤→消毒
进水浊度一般不大于
25NTU,水质较稳定
且无藻内繁殖
Ⅳ
原水→混凝沉淀→过滤→消毒(洪水期)
山溪河流。
水质经常清晰,洪水时含泥沙
原水→自然预沉→接触过滤→消毒(平
量较高
时)
Ⅴ
原水→混凝→气浮→过滤→消毒
经常浊度较低,短时间不超过100NTU
Ⅵ
原水→(调蓄预沉或自然预沉或混凝预
高浊度水二级沉淀(澄清)工艺,适用于
沉)→混凝沉淀或澄清→过滤→消毒
含沙量大、砂峰持续时间较长的原水处理
Ⅶ
原水→混凝→气浮(沉淀)→过滤→消毒
经常浊度较低,采用气浮澄清;洪水期浊
度较高,则采用沉淀工艺
水处理工艺的选择
混凝剂
1)混凝剂的选择与投加
混凝剂的选择应遵循以下一般原则:
混凝效果好;无毒害作用;货源充足;成本低;新
型药剂的卫生许可;借鉴已有经验。
(1)精制硫酸铝Al3(SO4)2·18H2O
制造工艺复杂,水解作用缓慢;含无水硫酸铝50%—52%;适用于水温为20—40℃。
当PH=4-7时,主要去除有机物;PH=—时,主要去除悬浮物;PH=—时,处理浊度高,色度低(小于30度)的水。
(2)粗制硫酸铝Al3(SO4)2·18H2O
制造工艺简单,价格低;设计时,含无水硫酸铝一般可采用20%—25%;含有20%—30%
不溶物,其他同精制硫酸铝
(3)硫酸亚铁FeSO4·7H2O
絮体形成较快,沉淀时间短;使用于碱度高、浊度高,PH=,混凝
用好,但原水色度较高时不宜采用;当PH较低时,常用氯氧化物使铁氧化成三价,腐
蚀性较高
(4)三氯化铁FeCl3·6H2O
不受水温影响,絮体大,沉淀速度快,效果好。
易溶解,易混合,残渣少。
对金属(尤其对铁)腐蚀性大,对混凝土亦腐蚀,对塑料会因发热而引起变形。
原水PH=—之间为宜,当原水碱度不足时应加适量石灰;处理低浊水时效果不显著
(5)聚合氯化铝简称
PAC
净化效率高,用药量少,出水浊度低,色度小,过滤性能好,原水浊度高时尤为显著。
温度适应性高,PH值使用范围宽(PH=5—9),因而可调PH值。
操作方便,腐蚀性小,劳动条件好,成本低。
(6)聚丙烯酰胺又名三号絮凝剂,简写PAM
处理高浊度水池效果显著,既可保证水质,又可减少混凝剂用量和沉淀池容积,目前被
认为是处理高浊水最有效的絮凝剂之一,适当水解后,效果提高,常与其他混凝剂配合使用
或作助凝剂,其单体丙烯酰胺有毒,用于饮用水净化应控制用量。
2)混凝剂投加方式选择
(1)水泵投加
采用计量泵投加,不需另设计量设备。
(2)水射器投加
采用水射器投加,设备简单,使用方便,但水射器效率较低,且易磨损。
(3)重力投加
将溶液池架高,利用重力将药液投入水泵压水管或混合设施入口处,这种投加方式安全
可靠,但溶液池位置较高。
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。
混凝药剂投入
原水后,应快速、均匀的分散于水中。
混合方式有水泵混合、管道混合、静态混合器、机械搅拌混合、扩散混合器、跌水混合器等。
方式
水泵混合
静态混合器
扩散混合器
跌水混合
机械混合
各混合方式的特点
优缺点
优点:
1、设备简单
2、混合充分,效果较好
3、不另消耗动能
缺点:
1、吸水管较多时,投药设备要增加,安装、管理较麻烦
2、配合加药自动控制较困难
3、G值相对较低
优点:
1、设备简单,维护管理方便
2、不需土建构筑物
3、在设计流量范围,混合效果较
好
缺点:
1、运行水量变化影响效果
2、水头损失较大
3、混合器构造太复杂
优点:
1、不需外加动力设备
2、不需土建构筑物
3、不占地
缺点:
混合效果受水量变化有一定的影响
优点:
1、利用水头的跌落扩散药剂
2、受水量变化影响较小
3、不需外加动力设备
缺点:
1、药剂的扩散不易完全均匀
2、需建混合池
3、容易夹带气泡
优点:
1、混合效果较好2、水头损失较小
3、合效果基本上不受水量的变化影响缺点:
1、需耗动能2、管理维护较复杂
3、需建混合池
适用条件
适用于一级泵房离处理构筑物120m以内的水厂
适用于水量变化不大的各种规模的水厂
适用于中等规模的水厂
适用于各种规模的水厂,特别当重力流进水水头有富
余时
适用于各种规模的水厂
絮凝设备
絮凝池形式的选择和絮凝时间的采用,应根据原水水质情况和相似条件下的运行经验或
通过试验确定。
(1)隔板式絮凝池①往复式隔板絮凝池
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,转折处矾花易破碎。
适用条件:
水量大于30000m3/d的水厂,水量变动小者。
②回转式隔板絮凝池
优点:
絮凝效果好,水头损失小,构造简单,管理方便。
缺点:
出水流量不易分配均匀,出口处易积泥。
适用条件:
水量大于30000m3/d的水厂,水量变动小者,改建和扩建旧池时适用。
(2)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困难,絮凝效果较差。
适用条件:
一般用于中小型水厂。
(3)折板絮凝池
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,造价较高。
适用条件:
流量变化较小的中小型水厂。
(4)涡流式絮凝池
优点:
絮凝时间短,容积小,造价较低。
缺点:
池子较深,锥底施工较困难,絮凝效果较差。
适用条件:
水量小于30000m3/d的水厂。
(5)网格、栅条絮凝池
优点:
絮凝池效果好,水头损失小,凝聚时间短。
缺点:
末端池底易积泥。
(6)机械絮凝池
优点:
絮凝效果好,水头损失小,可适应水质、水量变化。
缺点:
需机械设备和经常维修。
适用条件:
大小水量均适用,并能适应水量变动较大者。
(7)悬浮絮凝池加隔板絮凝池
优点:
絮凝效果好,水头损失较小,造价较低。
缺点:
斜挡板在结构上处理较困难,重颗粒泥砂易堵塞在斜挡板底部。
沉淀池
选择沉淀池类型时,应根据原水水质、设计生产能力、处理后水质要求,并考虑原水水
湿变化、处理水量均匀程度以及是否连续运转等因素,结合当地条件通过技术经济比较确定
沉淀池的个数或能够单独排空的分格数不宜少于
2个。
经过混凝沉淀的水,在进入滤池前的浑浊度一般不宜超过
10度,遇高浊度原水或低湿
低浊度原水时,不宜超过
15度。
设计沉淀池时需要考虑均匀配水和均匀集水,
沉淀池积泥区的容积,
应根据进出水的悬
浮物含量、处理水量、排泥周期和浓度等因素通过计算确定。
当沉淀池排泥次数较多时,宜
采用机械化或自动化排泥装置,应设取样装置。
(1)平流式沉淀池
优点:
造价较低,操作管理方便,施工较简单;对原水浊度适应性强,处理效果稳定,
采用机械排泥设施时,排泥效果好
缺点:
采用机械排泥设施时,需要维护机械排泥设备;占地面积大,水力排泥时,排泥
困难
适用条件:
一般适用于大中型水厂
(2)斜管(板)沉淀池
优点:
沉淀效率高,池体小,占地小
缺点:
斜管(板)耗材多,对原水浊度适应性较平流池差;不设排泥装置时,排泥困难,
设排泥装置时,维护管理麻烦
适用条件:
尤其适用于沉淀池改造扩建和挖潜
(3)竖流式沉淀池
优点:
排泥较方便,占地面积小
缺点:
上升流速受颗粒下沉速度所限,出水量小,一般沉淀效果较差,施工较平流式困
难
适用条件:
一般用于小型净水厂,常用于地下水位较低时
(4)辐流式沉淀池优点:
沉淀效果好
缺点:
基建投资大,费用高,刮泥机维护管理较复杂,金属耗量大,施工较困难适用条件:
一般用于大中型净水厂,在高浊度水地区,作预沉淀池
滤池
供生活饮用水的滤池出水水质经消毒后应符合现行《生活饮用水卫生标准》的要求;供
生产用水的过滤池出水水质,应符合生产工艺要求;滤池形式的选择,应根据设计生产能力、
原水水质和工艺流程的高程布置等因素,结合当地条件,通过技术经济比较确定。
(1)普通快滤池①单层砂滤料
优点:
材料易得,价格低;大阻力配水系统,单池面积较大,可采用减速过滤,水质好;
缺点:
阀门多,价格高,易损坏,需设有全套冲洗设备;
2
适用条件:
一般用于大中水厂,单池面积不宜大于100m。
②无烟煤石英砂双层滤料
优点:
含污能力大,可采用较大滤速;可采用减速过滤,水质好,冲洗用水少;
缺点:
滤料价格高,易流失;冲洗困难,易积泥球;
2
适用条件:
使用于大中型水厂,宜采用大阻力配水系统,单池面积不宜大于100m,需
要采用助冲设施。
③砂煤重质矿石三层滤料
优点:
含污能力大,可采用较大滤速;可采用减速过滤,水质好,冲洗用水少;
缺点:
滤料价格高,易流失;冲洗困难,易积泥球;
适用条件:
使用于中型水厂,宜采用中阻力配水系统,单池面积不宜大于50-60m2,需
要采用助冲设施。
(2)V型滤池
优点:
采用气水反冲洗,有表面横向扫洗作用,冲洗效果好,节水;配水系统一般采用
长柄滤头冲洗过程自动控制;
缺点:
采用均质滤料,滤层较厚,滤料较粗,过滤周期长;
适用条件:
适用于大中型水厂。
(3)虹吸滤池
优点:
不需大型阀门,易于自动化操作,管理方便;
缺点:
土建结构复杂,池深大单池面积小,冲洗水量大;等速过滤,水质不如变速过滤;
适用条件:
适用于中型水厂,单池面积不宜大于25-30m2
(4)双阀滤池(单层砂滤料)
优点:
材料易得,价格低,大阻力配水系统,单池面积可大,可采用减速过滤,水质好,
减少两只阀门;
缺点:
必须有全套冲洗设备,增加形成虹吸的抽气设备
适用条件:
适用于中型水厂,单池面积不宜大于25-30m2。
(5)移动罩滤池(单层砂滤料)
优点:
造价低,不需要大型阀门设备,池深浅,结构简单;自动连续运行,不需冲洗
设备;占地少,节能;
消毒
(1)液氯消毒
优点:
经济有效,使用方便,PH值越低消毒作用越强,在管网内有持续消毒杀菌作用;
缺点:
氯和有机物反映可生成对健康有害的物质。
(2)漂白粉消毒
优点:
持续消毒杀菌;
缺点:
漂白粉不稳定,有效氯的含量只有其20%—25%。
(3)二氧化氯消毒
优点:
对细菌、病毒等有很强的灭活能力,能有效地去除或降低水的色、嗅及铁、锰、
酚等物质;
缺点:
ClO2本身和副产物ClO2-对人体血红细胞有损害。
(4)臭氧消毒
优点:
杀菌能力很高,消毒速度快,效率高,不影响
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 水厂 课程设计 doc