某区净水厂设计毕业设计计算说明书.doc
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1、 摘 要本设计的题目是某区净水厂设计。设计的主要内容包括:给水方案比较、取水工程设计、净水厂设计和二级泵房设计。设计书由设计资料、设计说明书和设计计算书三部分组成。本设计的设计规模是18万m3/d,以该市南面的河流为水源。采用常规处理,其工艺流程为:源水河床式取水构筑物(一泵房)管式静态混合器折板絮凝池 斜管沉淀池V型滤池清水池二泵城市管网。选用三氯化铁为混凝剂,液氯为消毒剂。出水水质要满足生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)。一泵房近期设3台800s48型水泵两用一备。远期增加2台,三用两备。折板絮凝池共设四座,每两座一组。斜管沉淀池共设两座。与折板絮凝池合建。V型滤池共设2组,每组
2、设5座。(每座为双格滤池)清水池共设两座。关键词:净水厂,常规处理,斜管沉淀池,V型滤池, AbstractThe topic of my design is the water purification plant in some city of central lanzhou. The design mainly includes: the comparison for the process of water supply; the design of water source engineering; the design of the water plant and the seco
3、ndary pumping station. The design file consists of three parts which are design data, explanation file and calculation file.The volume of the required daily water supply of my design is 180000 m3/ hd .Te river in the south of nhe city is the source of the water supply. The system of the water plant
4、adopts conventional treatment, the technology progress is as following: raw water riverbed intake structure (first pumping station) mixinggrid flocculating tank tube settlerv filterclear-water basinsecondary pumping stationwater network. FeCl 3 is used as coagulant while Cl2 is used as disinfectant.
5、 The quality of processing water must satisfy the norm of domestic drinking water(GB5749-2006).First pumping station recently set of three 800s48-type pumps ,two ude and one space. Two long-term increase two same pumps, with three in use. Grid flocculation tank consists of ten groups, each of two Ho
6、rizontal sedimentation tanks consists of two sets which are built together with Flocculation tank . V-filter consists of ten groups, each of the five sets. (Each for the filter) Clear-water reservoir were are built two sets.Keywords: water purification plant, conventional treatment, tube sedimentati
7、on tank, v filter.目 录1 绪论VI1.1 设计水质分析VI1.1.1 设计水质VI1.1.2 水质分析71.2 设计水量72 设计说明书82.1 水厂厂址选择82.2 工艺流程的选择82.3 取水构造物92.3.1 取水构筑物形式的选择92.3.2 集水间102.3.3 取水泵房102.4 配水井112.5 加药间112.5.1 混凝剂药剂的选用112.5.2 投加方式的选择122.5.3 药剂溶解池122.5.4 溶液池132.5.5 加药间132.6 混合设备132.7 絮凝池142.7.1 絮凝池类型的选择142.7.2 絮凝池尺寸152.8 沉淀池152.8.1 沉
8、淀池类型的选择152.8.2 尺寸162.9 滤池162.9.1 滤池类型的选择162.9.2 尺寸172.10 消毒间172.10.1 消毒方式选择182.10.2 加氯量182.10.3 加氯设备182.10.4 加氯间的布置192.11 清水池192.12 吸水井192.13 二级泵房202.14 泥路布置202.14.1 排水池202.14.2 排泥池212.14.3 污泥平衡池212.14.4 排泥水浓缩222.14.5 污泥调节池222.14.6 脱水机房232.15 平面布置232.15.1 地表水厂的组成232.15.2 平面布置要求242.15.3 平面布置252.15.4
9、厂区道路布置252.15.5 绿化布置252.16 高程布置263 设计计算书273.1 给水处理厂设计用水量273.1.1 最高日设计用水量273.1.2 平均时用水量273.2 取水工程273.2.1 取水头部273.2.2 取水管273.2.3 集水间273.2.4 取水泵房283.2.5 初选泵机组283.2.6 吸水管路和压水管计算293.2.7 管道布置293.2.8 泵房高度计算293.2.9 附属设备293.2.10 泵房平面尺寸及建筑高度303.3 投药系统的设计303.3.1 溶液池容积303.3.2 溶解池容积303.3.3 加药间313.3.4 絮凝剂投加313.3.5
10、 管式静态混合313.4 折板絮凝池313.4.1 已知条件313.4.2 设计参数选择323.4.3 设计计算323.4.4 进水管设计323.4.5 配水间设计计算323.4.6 折板翻腾絮凝部分333.4.7 折板絮凝池水头损失计算363.4.8 G 、GT值校核:433.5 斜管沉淀池设计443.5.1 设计参数443.5.2 设计计算443.6 滤池493.6.1 设计参数493.6.2 平面尺寸计算493.6.3 水封井设计503.6.4 反冲洗管渠系统513.6.5 滤池管渠的布置533.6.6 V型槽的设计553.6.7 冲洗水的供给563.6.8 反洗空气的供给593.7 消
11、毒设计计算613.7.1 加氯量613.7.2 加氯间、氯库623.8 清水池设计计算633.8.1 清水池的有效容积633.8.2 管道系统633.9 吸水井设计643.10 二级泵站643.10.1 概述643.10.2 设计参数653.10.3 设计计算653.11 排泥水处处理系统653.11.1 设计条件653.11.2 计算663.11.3 排水池设计673.11.4 排泥池设计673.11.5 浓缩池设计683.11.6 平衡池计算703.11.7 脱水机房设计703.12 高程布置723.12.1 处理构筑物中的水头损失723.12.2 管渠的水力计算及标高计算733.12.3
12、 泥路管渠水力计算及标高计算76结 论81致 谢82参考文献831 绪论1.1 设计水质分析1.1.1 设计水质水源的水质资料见下表1.1表1-1 水 质 资 料序号项目单位分析结果附注地表水1水温0C4-352色度度153嗅和味无异臭异味4浑浊度度2010005PH值7.36总硬度(以CaCO3计)mg/L305.57碳酸盐硬度(以CaCO3计)mg/L125.608非碳酸盐硬度(以CaCO3计)mg/L173.89碱度(以CaCO3计)mg/L128.7510溶解性总固体mg/L698.5311Na+(K+)mg/L117.6512Ca2+mg/L68.8513Mg2+mg/L29.301
13、4Cl-mg/L159.5015SO42+mg/L182.3516HCO3-mg/L149.4717铁mg/L20CO2mg/LVI21细菌总数个/mL900022大肠菌群个/L200023其它化学和毒理学指标符合生活饮用水卫生标准1.1.2 水质分析 将水质监测表1.1与生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)对照后发现原水中浑浊度、细菌总数、大肠菌群均不达标,需要处理。故而本设计处理的目的是降低原水中浊度,去除原水中细菌、大肠菌,使净化后水质满足生活饮用水的要求。1.2 设计水量 水处理构筑物的生产能力,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
14、用于滤池冲洗和沉淀池排泥等方面。本设计自用水量取10%,则设计取水量为:近期 远期 2 设计说明书2.1 水厂厂址选择水厂位置在给水系统方案选择过程中,根据地形、地质、供水、安全、卫生、交通、用地等各方面因素综合考虑而确定的。厂址选择的主要满足条件是:(1)不受洪水威胁,卫生条件好的地方,并考虑沉淀池排泥及滤池冲洗水排除的方便(2)工程地质条件良好,即水厂应该选择在地下水位低、承载力大、岩石较少的地层,以利于施工,节约造价。(3)不占良田好土,并留有适当发展余地。(4)不尽量选择在交通方便,靠近电源的地方以利于施工管理和降低输电费用。(5)当取水地点距离用水区较近时,水厂一般设在取水构筑物附近
15、,通常与取水构筑物建在一起,当取水地点距离用水区较远时,厂址选择有两种方案,一是将水厂设在取水构筑物附近;另一是将水厂设置在离用水区较近的地方。前一种方案主要优点是:水厂和取水构筑物可集中管理,节省水厂自用水的输水费用并便于沉淀池排泥和滤池冲洗水排除,特别对浊度较高的水源而言。但从水厂至主要用水区的输水管道口径要增大,管道承压较高,从而增加了输水管道的造价,特别是当城市用水量逐时变化系数较大及输水管道较长时;或者需在主要用水区增设配水厂(消毒、调节和加压),净化后的水由水厂送至配水厂,再由配水厂送入管网,这样也增加了给水系统的设施和管理工作。后一种方案优缺点与前者正相反。对于高浊度水源,也可将
16、预沉构筑物与取水构筑物建在一起,水厂其余部分设在主要用水区附近。2.2 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。一般来讲,地下水只需要经消毒处理即可,对含有铁、锰、等地下水,则需采用除铁、除锰、除氟的处理工艺。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。一般净水厂处理工艺流程选择:方案1:一般可用于浊度和色度低的湖泊水或水库水处理。进水悬浮物含量一般小于100mg/L,水质稳定、变化较小且无藻类繁殖。工艺流程:原水接触过滤消毒方案2:以地表水作为水源时,处理工艺流程中通常包括混合、絮凝、沉淀或澄清
17、、过滤及消毒。工艺流程:源水混凝剂投入混合絮凝沉淀过滤消毒清水池二泵站用户 方案3:当原水浊度较低(一般在50度以下),不受工业废水污染且水质变化不大者,可省略混凝沉淀构筑物,原水采用双层滤料或多层滤料池直接过滤,也可在过滤前设一微絮凝池,称微絮凝过滤。工艺流程:源水混凝剂投入混合直接过滤消毒清水池二泵站用户方案4:当原水浊度较高、含沙量大时,为了达到预期的混凝沉淀效果,减少混凝剂用量,应增设预沉池或沉砂池,工艺流程:源水预沉池或沉砂池混凝剂投入混合絮凝沉淀过滤消毒清水池二泵站用户根据基本资料,本设计采用一般常规的净水处理工艺,其净水工艺流程如图2-1。原水混合沉淀池市政管网絮凝池滤池二级泵房
18、清水池混凝剂消毒剂图2-1 净水工艺流程图2.3 取水构造物本设计中以黄河兰州段作为取水源,其相应的取水构造物为地表水取水构造物。2.3.1 取水构筑物形式的选择(1)地表水构筑物主要有:移动式取水构筑物 固定取水构筑物山区潜水河流取水构筑物。(2)岸边式取水构筑物是固定式取水构筑物中常用的一种形式,由进水间和泵房组成。按进水间和泵房合建与分建,岸边式取水构筑物可分为合建式和分建式。分建式进水间设在岸边,泵房建在离岸边地质条件较好的地方,但两者尽量靠近,以缩短水泵吸水管长度,并减少水泵引水启动所需时间,地质条件差,水下施工有困难时宜采用分建式。合建式A、进水间和泵房建造在一起,在取水量大时,积
19、水安全性要求较高,河岸较陡,岸边有足够水深且地质条件好,有水下施工力量时宜采用。但取水构筑物基础处理、防渗、电气设备安装以及工建施工质量方面要求较高。B、河岸地质较好时(如岩石),进水间和泵房的基础标高可以不同,以减小泵房的高度,但在低水位时需要用真空泵引水。C、河岸地质较差时,进水间和泵房的基础标高应相同,以免产生不均匀沉降。(3)河床式取水构筑物与岸边式取水构筑物基本相同,但用伸入江河中的进水管来代替岸边式取水构筑物的进水间的进水孔。因此,河床式取水构筑物是由泵房,集水间,进水管和取水头部等部分组成。当河床稳定,河岸较平坦,枯水期主流离岸较远,岸边水深不够或水质不好,而河中又具有足够水深或
20、较好水质时,适宜采用河床式取水构筑物。根据水文资料:河流概述:新区水源选在黄河兰州市西固区段,河面宽阔河床稳定,主流远离河岸,河岸较平缓,水量丰富,河水水质受污染较轻,含量较高(按10Kg/m3设计),可作为取水水源。 所以本设计采用河床式取水构筑物。2.3.2 集水间合建式河床式取水构筑物,兰州段黄河水经过自流管进入进水间,再经过格网进入泵房,然后由水泵抽送至水厂的集水井。用以拦截水中粗大的漂浮物,设在进水间中的格网用以拦截水中的细小漂浮物。2.3.3 取水泵房(1) 选泵根据设计流量和设计扬程选择水泵的型号和数量;500s59(Q=2340 m3/h,H=47m)离心泵六台,四台工作,两台
21、备用近期六台500s59型泵,其性能参数:Q=2340 m3/h,H=47m,=80%,轴功率374.4KW,四台工作,两台备用;远期增加两台同型号泵,六台工作,两台备用。选用Y450-50-6型电动机,功率450KW表2-1 泵的型号及参数型号处理能力()电动机功率()外型尺寸()(长宽高)800s4850701000吸水管的流速为1.46m/s,管径为DN1000mm,吸水管选用钢管。出水管流速为1.81m/s,管径DN900mm,出水管选用钢管。(2)泵房布置 水泵机组的排列是泵房布置的重要内容,它决定泵防建筑面积的大小,机组的间距以不能妨碍操作和维修的需要为原则。因所选的泵的是800S
22、48型水泵是侧向进水和侧向出水的水泵,所以采用横向排列,将四台机组双行交错排列。要适当增加泵房的长度,但跨度小,进出水管顺直,水利条件好,可减少水头损失,省电。 (3)泵房高度泵房高度15.5m。2.4 配水井由一级泵房将水送至给水厂的配水井,配水井将水分配几个絮凝池。配水井尺寸2.5 加药间2.5.1 混凝剂药剂的选用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。常用的混凝剂有:(1)硫酸铝.18 价格低,水解作用缓慢;适用于水温为2040,PH=4-7时,主要去除有机物;PH=5.7-7.8时,主要去除悬浮物;PH=6.4-7.8时,处理
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