给水厂设计说明书cnfw.docx
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1、目录一、设计计概要41.1设设计题目目41.2设设计任务务41.3原原始资料料41.3.1 工工程设计计背景41.3.2 设设计规模模41.3.3基础础资料及及处理要要求5二、总体体设计72.1设设计原则则72.2 厂址选选择72.3 水厂工工艺流程程选择82.4 水处理理工艺的的选择92.4.1 混混凝92.4.2 沉沉淀132.4.3 过过滤152.4.4 消消毒16三、净水水构筑物物的设计计计算183.1 配水井井设计计计算183.1.1 配配水井设设置183.1.2 配配水井有有效体积积183.1.3 配配水井尺尺寸确定定183.2加加药间设设计计算算183.2.1混凝凝剂剂量量183
2、.2.2混凝凝剂的投投加193.2.3 加加药间及及药库的的设计213.3混混合设备备设计223.4 反应池池设计263.4.1 设设计参数数263.4.2 反反应池尺尺寸计算算和确定定263.4.3 网网格的设设计布置置273.4.4 水水头损失失计算293.4.5 校校核303.5 沉淀池池的设计计与计算算313.5.1 设设计流量量313.5.2 平平面尺寸寸计算313.5.3 校校核323.5.4 进进水穿孔孔墙设计计333.5.5 出出水系统统设计333.5.6 沉沉淀池的的放空管管353.5.7 排排泥设施施选择353.5.8 沉沉淀池的的总高度度354.1 高程布布置474.1.
3、1 管管渠水力力计算474.1.2 给给水处理理构筑物物高程计计算484.4.3给水水处理构构筑物高高程布置置49一、设计计概要1.1设设计题目目城市给水水处理厂厂方案设设计(工工艺 )1.2设设计任务务1) 主要任务务:完成成城市给给水处理理厂方案案设计。设设计规模模为19900000m33/d。原水水质质资料、地地形地址址、气象象条件等等参数见见附城市给给水处理理厂课程程设计基基础资料料2) 设计要求求:完成成水源水水质评价价,设计计包括工工艺确定定、主体体处理构构筑物初初步设计计计算、厂厂区平面面、系统统高程和和主要管管网布置置等。3) 设计成果果:设计计说明及及计算书书1份,包括:目录
4、、原原始资料料、系统统选择、处理工艺艺设计计计算、平平面及高高程等内内容。4) 图纸要求求:给水水处理厂厂平面图图(1:5000);处处理系统统高程图图(1:1000);重要构筑筑物(混混凝沉淀淀池/滤滤池)工工艺设计计的三视视图12张;1.3原原始资料料1.3.1 工工程设计计背景某市位于于广东省省中南部部,北接接广州,南南连深圳圳,是近近年来珠珠江三角角洲经济济发展和和城市化化进程较较快的地地区。近近年来,由由于经济济的发展展、城市市化进程程的加快快和城市市人民生生活水平平的提高高,用水水的需求求不断增增长,原原有水处处理厂的的生产能能力已不不能满足足要求,对对经济发发展和人人民生活活造成
5、了了严重影影响,为为缓解这这一矛盾盾,经市市政府部部门研究究并上报报请上级级主管部部门批准准,决定定在东江江南支流流南岸、鳌鳌峙塘新新建一座座给水处处理厂。1.3.2 设设计规模模该净水厂厂总设计计规模为为18000000m3/d。征征地面积积约4000000m2,地形形图见附附图。1.3.3基础础资料及及处理要要求(1)原原水水质质表1-11 东江江原水水水质资料料序号项目单位数值序号项目单位数值1浑浊度度54.2213锰mg/LL0.0772细菌总数数个/mLL28014铜mg/LL0.0113总大肠菌菌群个/L9200015锌mg/LL0.0054色度色度单位位2016BOD55mg/L
6、L1.9665嗅和味-17阴离子合合成剂mg/LL-6肉眼可见见物微粒18溶解性总总固体mg/LL1077pH7.37719氨氮mg/LL0.1448总硬度(CaCCO3)mg/LL4220亚硝酸盐盐氮mg/LL0.05559总碱度mg/LL47.5521硝酸盐氮氮mg/LL0.15510氯化物mg/LL15.2222耗氧量mg/LL2.49911硫酸盐mg/LL13.3323溶解氧mg/LL6.97712总铁mg/LL0.177(2)地地址条件件根据岩土土工程勘勘察报告告,水厂厂厂区现现场地表表层分布布较厚的的素填土土层,并并夹杂大大量的块块石,平平均厚度度为5米米左右,最最大层厚厚达9.4
7、米,该该土层结结构松散散,工程程地质性性质差,未未经处理理不能作作为构筑筑物的持持力层,为为提高地地基承载载力及减减少构筑筑物的沉沉降变形形,本工工程采用用振动沉沉管碎石石桩对填填土层进进行加固固处理.桩体填填充物为为碎石,碎碎石粒径径为25CMM,桩径径为4000毫米米,桩孔孔距为11M,按按梅花形形布置。(3)气气象条件件项目所在在地属于于亚热带带海洋性性气候,阳阳光充足足,雨量量充沛,多多年平均均气温222,绝对对最高温温度388.2(944.7.2),绝绝对最低低温度0.55(577.2.11),年平平均霜冻冻日3.6天,最最多100天。年年平均日日照时数数19332小时时,年平平均降
8、雨雨量17788.6mmm,日最最大降雨雨量3667.88mm(81.7.11),年年平均相相对湿度度79。主导风向向东北。(4)处处理要求求出厂水水水质指标标满足生生活饮用用水卫生生标准(GGB5774920006)的的相关要要求。二、总体体设计2.1设设计原则则(1)水水处理构构筑物的的生产能能力,应应以最高高日供水水量加水水厂自用用水量进进行设计计,并按按原水水水质最不不利情况况进行校校核。水水厂自用用水量取取决于所所采用的的处理方方法、构构筑物类类型及原原水水质质等因素素,城镇镇水厂自自用水量量一般采采用供水水量的55%10%,必要要时可通通过计算算确定。(2)水水厂应按按近期设设计,
9、并并考虑远远期发展展。根据据使用要要求及技技术经济济合理性性等因素素,对近近期工程程亦可做做分期建建设的可可能安排排。对于于扩建、改改建工程程,应从从实际出出发,充充分发挥挥原有设设施的效效能,并并应考虑虑与原有有构筑物物的合理理配合。(3)水水厂设计计中应考考虑各构构筑物或或设备进进行检修修、清洗洗及部分分停止工工作时,仍仍能满足足用水要要求、主主要设备备应有备备用量;处理构构筑物一一般不设设备用量量,但可可通过适适当的技技术措施施,在设设计允许许范围内内提高运运行负荷荷。(4)水水厂自动动化程度度,应本本着提供供水水质质和供水水可靠性性,降低低能耗、药药耗,提提高科学学管理水水平和增增加经
10、济济效益的的原则,根根据实际际生产要要求,技技术经济济合理性性和设备备供应情情况,妥妥善确定定。(5)设设计中必必须遵守守设计规规范的规规定。如如果采用用现行规规范中尚尚未列入入的新技技术、新新工艺、新新设备和和新材料料,则必必须通过过科学论论证,确确证行之之有效,方方可付诸诸工程实实际。但但对与确确实行之之有效、经经济效益益高、技技术先进进的新工工艺、新新设备和和新材料料,应积积极采用用,不必必受现行行设计规规范的约约束。2.2 厂址选选择在选择厂厂址时,一一般应考考虑以下下几个问问题:(1)厂厂址应选选择在工工程地质质条件较较好的地地方,一一般选在在地下水水位低,承承载力较较大,湿湿陷性等
11、等级不高高,岩石石较少的的地层,以以降低工工程造价价和便于于施工。(2)水水厂尽可可能选择择在不受受洪水威威胁的地地方,否否则应考考虑防洪洪措施。(3)水水厂应尽尽量设置置在交通通方便、靠靠近电源源的地方方,以利利于施工工管理和和降低输输电线路路的造价价,并考考虑沉淀淀池排泥泥及滤池池冲洗水水排除方方便。(4)当当取水地地点距离离用水区区较远时,水水厂一般般设置在在取水构构筑物附附近,通通常与取取水构筑筑物建在在一起,当当取水地地点距离离用水区区较近时,厂厂址选择择有两种种方案,一一是将水水厂设置置在取水水构筑物物附近;另一是是将水厂厂设置在在离用水水区较近近的地方。前前一种方方案主要要优点是
12、是:水厂厂和取水水构筑物物可集中中管理,节节省水厂厂自用水水(如滤滤池冲洗洗和沉淀淀池排泥泥)的输输水费用用并便于于沉淀池池排泥和和滤池冲冲洗水排排除,特特别对浊浊度较高高的水源源而言。但但从水厂厂至主要要用水区区的输水水管道口口径要增增大,管管道承压压较高,从从而增加加了输水水管道的的造价,特特别是当当城市用用水量逐逐时变化化系数较较大及输输水管道道较长时时;或者者需在主主要用水水区增设设配水厂厂(消毒毒、调节节和加压压),净净化后的的水由水水厂送至至配水厂厂,再由由配水厂厂送入管管网,这这样也增增加了给给水系统统的设施施和管理理工作。后后一种方方案优缺缺点与前前者正相相反。对对于高浊浊度水
13、源源,也可可将预沉沉构筑物物与取水水构筑物物建在一一起,水水厂其余余部分设设置在主主要用水水区附近近。以上上不同方方案应综综合考虑虑各种因因素并结结合其他他具体情情况,通通过技术术经济比比较确定定。本设计按按照上述述原则并并结合该该市具体体情况,水水厂设于于靠近水水源地的的地方,具具体位置置见平面面图。2.3 水厂工工艺流程程选择给水处理理方法和和工艺流流程的选选择,应应根据原原水水质质及设计计生产能能力等因因素,通通过调查查研究、必必要的实实验并参参考相似似条件下下处理构构筑物的的运行经经验,经经技术经经济比较较后确定定。结合各水水质特点点,对部部分水处处理工艺艺流程进进行对比比选择。部部分
14、水处处理工艺艺流程的的对比见见下表。净水工艺艺流程适用条件件原水简简单处理理(如用用筛网过过滤)水质要求求不高,如如某些工工业冷却却用水,原水混混凝沉淀淀或澄清清过滤消毒一般进水水浊度不不大于22000030000NNTU,短短时间内内可达5500001000000NTUU原水接接触过滤滤消毒进水浊度度一般不不大于225NTTU,水水质较稳稳定且无无藻内繁繁殖原水混混凝沉淀淀过滤消毒(洪洪水期)山溪河流流。水质质经常清清晰,洪洪水时含含泥沙量量较高原水混混凝气浮过滤消毒经常浊度度较低,短短时间不不超过1100NNTU原水(调调蓄预沉沉或自然然预沉或或混凝预预沉)混凝沉沉淀或澄澄清过滤消毒高浊度
15、水水二级沉沉淀(澄澄清)工工艺,适适用于含含沙量大大、砂峰峰持续时时间较长长的原水水处理原水混混凝气浮(沉沉淀)过滤消毒经常浊度度较低,采采用气浮浮澄清;洪水期期浊度较较高,则则采用沉沉淀工艺艺表2-11 部分分水工艺艺流程对对比根据本市市水质特特点,选选择流程程:原水水混凝沉淀过滤消毒。2.4 水处理理工艺的的选择 由水水源水质质分析结结果可知知,该市市水源地地水质较较好,满满足地地表水环环境质量量标准(GGB3883820002)中中集中式式生活饮饮用水地地表水源源地水质质标准。净水流程程中各主主要工艺艺方案设设计如下下;2.4.1 混混凝2.4.1.11混凝剂剂的选择择与投加加1)混凝凝
16、剂的选选择混凝剂优缺点精制硫酸酸铝Al3(SO44)218HH2O制造工艺艺复杂,水水解作用用缓慢;含无水水硫酸铝铝50%52%;适用用于水温温为200到40。当PH=4-77时,主主要去除除有机物物;PHH=5.77.88时,主主要去除除悬浮物物;PHH=6.47.88时,处处理浊度度高,色色度低(小小于300度)的的水。粗制硫酸酸铝Al3(SO44)218HH2O制造工艺艺简单,价价格低;设计时,含含无水硫硫酸铝一一般可采采用200%25%;含有有20%30%不溶物物,其他他同精制制硫酸铝铝硫酸亚铁铁FeSOO47H2O絮体形成成较快,沉沉淀时间间短;使使用于碱碱度高、浊浊度高,PPH=8
17、8.1-9.66,混凝凝作用好好,但原原水色度度较高时时不宜采采用;当当PH较较低时,常常用氯氧氧化物使使铁氧化化成三价价,腐蚀蚀性较高高。三氯化铁铁FeCll36H2O不受水温温影响,絮絮体大,沉沉淀速度度快,效效果好。易易溶解,易易混合,残残渣少。 对金属属(尤其其对铁)腐腐蚀性大大,对混混凝土亦亦腐蚀,对对塑料会会因发热热而引起起变形。原原水PHH=6.08.44之间为为宜,当当原水碱碱度不足足时应加加适量石石灰;处处理低浊浊水时效效果不显显著聚合氯化化铝PAC净化效率率高,用用药量少少,出水水浊度低低,色度度小,过过滤性能能好,原原水浊度度高时尤尤为显著著。温度适应应性高,PPH值使使
18、用范围围宽(PPH=559),因因而可调调PH值值。操作作方便,腐腐蚀性小小,劳动动条件好好,成本本低。聚丙烯酰酰胺PAM处理高浊浊度水池池效果显显著,既既可保证证水质,又又可减少少混凝剂剂用量和和沉淀池池容积,目目前被认认为是处处理高浊浊水最有有效的絮絮凝剂之之一,适适当水解解后,效效果提高高,常与与其他混混凝剂配配合使用用或作助助凝剂,其其单体丙丙烯酰胺胺有毒,用用于饮用用水净化化应控制制用量。表2-22 各混混凝剂的的对比综上所述述,选择择投加混混凝剂聚聚合氯化化铝PAAC。2) 混凝剂投投加方式式选择表2-33 投加加方式的的对比混凝剂投投加方式式优缺点水泵投加加采用计量量泵投加加,不
19、需需另设计计量设备备。水射器投投加设备简单单,使用用方便,但但水射器器效率较较低,且且易磨损损。重力投加加将溶液池池架高,利利用重力力将药液液投入水水泵压水水管或混混合设施施入口处处,这种种投加方方式安全全可靠,但但溶液池池位置较较高。综上所述述,本设设计采用用计量泵泵投加混混凝剂。2.4.1.22 混合合设备在给排水水处理过过程中原原水与混混凝剂,助助凝剂等等药剂的的充分混混合是使使反应完完善,从从而使得得后处理理流程取取得良好好效果的的最基本本条件。混混合是取取得良好好絮凝效效果的重重要前提提,影响响混合效效果的因因素很多多,如药药剂的品品种、浓浓度、原原水温度度、水中中颗粒的的性质、大大
20、小等。混混凝药剂剂投入原原水后,应应快速、均均匀的分分散于水水中。混混合方式式有水泵泵混合、管管道混合合、静态态混合器器、机械械搅拌混混合、扩扩散混合合器、跌跌水混合合器等。表2-44各混合合方式的的特点方式优缺点适用条件件水泵混合合优点:设设备简单单混合充充分,效效果较好好。不另消消耗动能能。缺点:吸吸水管较较多时,投投药设备备要增加加,安装装、管理理较麻烦。配配合加药药自动控控制较困困难。G值相相对较低低。适用于一一级泵房房离处理理构筑物物1200m以内内的水厂厂。静态混合合器优点:设设备简单单,维护护管理方方便。不需土土建构筑筑物。在设计流流量范围围,混合合效果较较好。缺点:运运行水量量
21、变化影影响效果果。水头损损失较大大。混合器构造造太复杂杂。适用于水水量变化化不大的的各种规规模的水水厂。扩散混合合器优点:不不需外加加动力设设备.不需土土建构筑筑物。不占地地。缺点:混混合效果果受水量量变化有有一定的的影响。适用于中中等规模模的水厂厂。方式优缺点适用条件件跌水混合合优点: 利用水水头的跌跌落扩散散药剂。受水量量变化影影响较小不需需外加动动力设备备。缺点:药药剂的扩扩散不易易完全均均匀。需建混混合池。容易夹带气气泡。适用于各各种规模模的水厂厂,特别别当重力力流进水水水头有有富余时时。机械混合合优点:混混合效果果较好。水头损损失较小小。混合效效果基本上不受受水量的的变化影影响。缺点
22、:需需耗动能能。管理维维护较复复杂。需建混混合池。适用于各各种规模模的水厂厂。综上所述述,为使使运行简简单且取取得较好好的混合合效果本本设计采采用机械械混合器器。2.4.1.33 絮凝凝设备絮凝池形形式的选选择和絮絮凝时间间的采用用,应根根据原水水水质情情况和相相似条件件下的运运行经验验或通过过试验确确定。(1)隔隔板式絮絮凝池往复式式隔板絮絮凝池 优点:絮絮凝效果果好,构构造简单单,施工工方便。缺点:容容积较大大,水头头损失较较大,转转折处矾矾花易破破碎。适用条件件:水量量大于3300000m33/d的的水厂,水水量变动动小者。回转式式隔板絮絮凝池 优点:絮絮凝效果果好,水水头损失失小,构构
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