给水厂设计——设计说明书cnfv.docx
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1、黄河水利技术学院水处理工程技术给水厂设计说明书给水厂设设计1万万吨/dd班级:电电厂化学学09001指导老师师:丁可可轩姓名:孟孟海军学号:22009904001088目录1概述设设计任务务及依据据1.1原原水水质质资料1.2 设计计任务与与步骤2.给水水处理工工艺流程程的选择择2.1 原水水水质与与处理标标准对照照分析2.2 水厂厂工艺流流程选择择2.2.1 设设备选择择2.2.2 初初步制定定工艺流流程图2.3 水厂厂设计规规模2.4 水处处理构筑筑物设计计计算2.4.1 配水井井的设计计2.4.2 管式静静态混合合器的设设计2.4.3折板板絮凝池池的设计计2.4.4竖流流沉淀池池的设计计
2、2.4.5 V型滤滤池的设设计2.4.6消毒毒2.4.7 清清水池的的设计3 水厂厂各处理理构筑物物平面布布置的依依据说明明及特点点3.1 平面面布置综综述3.2 本设设计平面面布置4. 水厂高高程布置置4.1 高程程布置综综述5 设计计总结6 参参考资料料给水厂设设计1万万吨/dd1概述设设计任务务及依据据1.1原原水水质质资料编号项目单位分析结果果附注1色度度202浑浊度mg/200-150003嗅和味度合格4PH值7.75总硬度mg/250以CaCCO3计6铜mg/0.87锌mg/0.28锰mg/0.0119砷mg/0.000210细菌总数数个/28011大肠菌群群个/731.2 设计计
3、任务与与步骤根据所给给原始资资料,进进行城市市净水厂厂工艺设设计及工工程扩大大初步设设计。设设计任务务与步骤骤如下所所示:(1)根根据原始始资料计计算水厂厂设计水水量;(2)根根据水质质、水量量、地区区条件、施施工条件件和相似似条件水水厂运转转情况选选定处理理方案和和确定处处理工艺艺流程;(3)水水厂自用用水量按按设计净净产水量量的5计;(4)选选择各构构筑物的的形式和和数目,初初步进行行水厂的的平面布布置和高高程布置置,在此此基础上上确定构构筑物的的形状、有有关尺寸寸和安装装位置等等;(5)进进行各构构筑物的的设计和和计算,定定出各构构筑物和和主要构构件的尺尺寸,设设计时要要考虑到到构筑物物
4、及其构构件施工工上的可可能性;(6)根根据各构构筑物的的确切尺尺寸,确确定各种种构筑物物平面布布置上的的确切位位置,并并最后完完成平面面布置。确确定各构构筑物的的连接管管道的位位置、管管径、长长度、材材料及其其附属设设施,并并最后定定出水厂厂的高程程布置;(7)绘绘制厂区区总平面面图、高高程图(比比例自定定); (88)就设设计中需需要说明明的主要要问题和和计算成成果写出出设计计计算说明明书。2.给水水处理工工艺流程程的选择择2.1 原水水水质与与处理标标准对照照分析项目单位原水处理标准准分析结果果色度度2015需处理浑浊度mg/110-14003度需处理嗅和味度合格合格PH值7.76.5-8
5、.55合格总硬度mg/2504500合格铜mg/0.81.00合格锌mg/0.21.00合格锰mg/0.0110.11合格砷mg/0.00020.005合格细菌总数数个/m2801000需处理大肠菌群群个/733需处理附注:总总硬度以以CaCCO3计根据原水水水质资资料可知知:原水水中色度度20度度,浑浊浊度11101400mg/L,细细菌总数数2800个/LL,大肠肠菌数773个/L,以以上四项项均超标标。而其其他项均均符合水水质要求求。实际水质质标准要要求如上上表所示示,所以以原水应应属于高高浊度水水,对水水的处理理工艺选选择应着着重在与与处理水水的浊度度。2.2 水厂厂工艺流流程选择择给
6、水处理理工艺方方法和工工艺的选选择,应应根据原原水水质质及设计计生产生生产能力力等选择择,由于于水源不不同,水水质各异异,生活活饮用水水处理系系统的组组成和工工艺流程程也多种种多样。当当以地表表水作为为水源时时,处理理工艺流流程通常常包括混混凝、沉沉淀、过过滤及消消毒。2.2.1 设设备选择择1配水井井工艺选选择配水井主主要用于于调节水水量,保保证给水水厂正常常运行,保保持必要要的配水水井容积积并使出出水均匀匀。由于于原水中中含有大大量泥沙沙,配水水井中沉沉降大量量泥沙影影响水厂厂正常工工作,故故选用两两个配水水井,配配水井11主要用用以沉降降泥沙。配配水井22主要用用于调节节水量。2 混凝凝
7、设施选选择混凝的作作用有:(1)降降低水的的浊度和和色度,去去除多种种高分子子有机物物、某些些重金属属和放射射性物质质。(22)改善善污泥的的脱水性性能。我国现常常用的混混合设施施有管式式静态混混合器、机机械混合合器、扩扩散混合合器。表1 混合合方式比比较方式优缺点适用条件件管式静态态混合器器优点:11.设备简简单,维维护管理理方便 22.不需需土建构构筑物 33.在设设计流量量范围,混混合效果果好4. 不不需外加加动力 缺点:11.运行行水量变变化影响响效果 22.水头头损失较较大3.混合合器构造造复杂适用于水水量变化化不大的的各种规规模的水水厂机械混合合器优点:11. 混混合效果果好 22
8、.石头头损失较较小3.混合合效果基基本不受受水量变变化影响响缺点:11.需耗耗动能2.管理理维护复复杂3.需建建混合池池适用于各各种规模模的水厂厂扩散混合合器优点:11.不需需外加动动力 22.不需需土建构构筑物3 .不不占地缺点:混混合效果果受水量量变化有有一定影影响适用于中中等规模模水厂给水厂的的水量较较稳定,且且给水能能力较小小。因此此经技术,经济比比较,三三种池型型各有优优缺点,此次设计推荐采用管式静态混合器。3 凝凝聚剂的的选择凝聚剂通通常在混混凝过程程中起脱脱稳作用用,常用用的凝聚聚剂有硫硫酸铝、硫硫酸亚铁铁、三氯氯化铁和和碱式氯氯化铝(PPAC)等等。PAAC在混混凝过程程中消耗
9、耗碱度少少,耗药药量少,净净化效率率高,适适应的PPH范围围较硫酸酸铝宽(可可在PHH=59的范范围内)且且稳定。出出水浊度度低,色色度小,过过滤性好好,对原原水浊度度高时较较为显著著。因此此次设计计推荐采采用PAAC。4 絮凝凝池选取取絮凝池习习惯上也也称为反反应池,它它是完成成絮凝过过程的设设施,现现常用的的絮凝池池有:(11)隔板板絮凝池池:水流流以一定定的流速速在隔板板之间通通过从而而完成絮絮凝过程程。水流流方向是是水平运运动的称称为水平平隔板絮絮凝池;水流方方向为上上下运动动的称为为垂直隔隔板絮凝凝池(2)折折板絮凝凝池:在在池中加加设一些些扰流单单元(平平折板或或波纹折折板)以以达
10、到絮絮凝所要要求的状状态。表2 两种种絮凝池池的比较较形式优缺点使用条件件隔板絮凝池往复式优点:11.絮凝凝效果较较好;2.构造造简单,施施工方便便;缺点:11.絮凝凝时间较较长; 22.水头头损失较较大; 33.转折折处絮粒粒易破碎碎;4.出水水流量不不易分配配均匀;.1.水量量大于33万m33/d的的水厂2.水量量变动小小回转式优点:11. .絮凝效效果较好好; 22. 水水头损失失较小;3.构造造简单,管管理方便便缺点:出出水流量量不易分分配均匀匀;1.水量量大于33万m33/d的的水厂2.水量量变动小小3.适用用于旧池池改建和和扩建折板絮凝凝池优点:11.絮凝凝时间段段;2.絮凝凝效果
11、好好;缺点:11.构造造较复杂杂 22.水量量变化影影响絮凝凝效果水量变化化不大的的水厂所设计的的给水厂厂水量变变化不大大,能力力小于33万m3/d。经技术,经济比比较,两两种池型型各有优优缺点,折板絮凝池絮凝时间段,絮凝效果好,因此此次设计推荐采用折板絮凝池。5. 沉沉淀池选选择目前沉淀淀池常用用的有竖竖流式沉沉淀池、平平流式沉沉淀池和和辐流式式沉淀池池。竖流式沉沉淀池竖流沉淀淀池为中中心进水水,周边边出水。原原水从中中心管进进流入后后,向下下经反射射板呈上上向流流流至出水水堰,污污泥沉入入污泥斗斗并在静静水压力力的作用用下排出出池外。平流沉淀淀池平流沉淀淀池原水水从池一一端进入入,按水水平
12、方向向在池内内流动,从从池另一一端溢出出。原水中悬悬浮物在在重力作作用下沉沉淀,刮刮泥机按按纵向和和横向刮刮泥,将将泥收集集到在进进水处的的底部贮贮泥斗中中,通过过排泥管管将沉淀淀污泥送送至初沉沉污泥泵泵房。辐流沉淀淀池 辐流沉沉淀池表表面呈圆圆形,原原水从池池子中心心进入,呈呈水平方方向向四四周辐射射流动,流流速从大大到小变变化,澄澄清水从从池四周周溢出。原水中悬浮物在重力作用下沉淀,采用回转式刮泥机将污泥沿径向刮进中心贮泥斗,利用池面水压将污泥排放到初沉污泥泵房。表3三种种沉淀池池的比较较形式优缺点适用条件件竖流式沉沉淀池优点:11.排泥泥方便,管管理简单单;2.占地地面积较较小缺点;11
13、.池深深大,造造价高;2.对冲冲击负荷荷和高温温变化的的适应能能力较差差;3.池径径不宜过过大,否否则布水水不均匀匀小型水厂厂平流式沉沉淀池优点:11.沉淀淀效果好好; 22.对冲冲击负荷荷和温度度变化适适应能力力较强;3.施工工简单,造造价较低低;4.带有有机械排排泥设备备时,排排泥效果果好;缺点:11.占地地面积大大,配水水不易均均匀;2.不采采用机械械排泥装装置时,排排泥较困困难;3.需维维护机械械排泥设设备地下水位位高及地地质较差差地区,大大、中、小小型水厂厂辐流式沉沉淀池优点:11.多为为机械排排泥,运运行可靠靠,管理理简单;2.排泥泥设备已已定型化化缺点:机机械排泥泥设备复复杂,对
14、对施工质质量要求求高地下水位位较高地地区,大大、中型型水厂所设计的的给水厂厂给水能能力为11万m3/d属于于小型水水厂。经经技术,经济比比较,三三中形式式的沉淀淀池各有有优缺点点,综合合考虑此此此次设设计推荐荐采用竖竖流沉淀淀池。6. 过过滤设施施的选择择过滤一般般用在混混凝、沉沉淀或澄澄清等处处理之后后,用于于进一步步去除水水中的细细小悬浮浮颗粒,降降低浊度度。目前前常见的的快滤池池有虹吸吸滤池、重重力式无无阀滤池池和V型型滤池。虹吸滤池池的主要要优点:无需大大型阀门门及相应应的开闭闭控制设设备,操操作管理理方便,易易于实现现自动化化;不需需要设置置冲洗水水塔(箱箱)或冲冲洗泵;出水水水位高
15、于于滤料层层,过滤滤时不会会出现负负水头现现象。主主要存在在问题是是:由于于虹吸滤滤池的构构造特点点,池深深比普同同快滤池池大且池池体构造造复杂;冲洗均均匀性差差。适用用于50000500000mm3/d的的中小型型水厂。重力式无无阀滤池池 优优点:运运行全部部自动,操操作管理理方便;节省大大型阀门门,造价价较低;出水面面高出滤滤层,在在过滤过过程中滤滤料层内内不会出出现负水水头。缺缺点:冲冲洗箱建建于滤池池上部,滤滤池总高高度较大大,出水水水位较较高,给给水厂高高程布置置带来困困难;池池体结构构较复杂杂,滤料料处于封封闭结构构中,装装御困难难。适用用于1104m3/d的小小型水厂厂,单池池面
16、积一一般不大大于166m2。V型滤池池 特点点:采用用较厚的的均匀级级配粗砂砂滤料层层,虑速速较高,含含污能力力大,过过滤周期期长,出出水水质质好;采采用气水结合合冲洗,再再加始终终存在的的表面扫扫洗,冲冲洗效果果好,冲冲洗耗水水量大,而而且冲洗洗强度较较小,滤滤料层不不膨胀,不不会产生生水力筛筛分现象象;整个个运行过过程中容容易实现现自动化化控制管管理。我我国新建建的大、中中型水厂厂都采用用V型滤滤池的虑虑水工艺艺。经过技术术经济比比较,三三种工艺艺方案都都能满足足过滤要求求,技术术上都是是可行的的,经分分析认为为:虹吸吸滤池池池大且池池体构造造复杂,冲冲洗均匀匀性差适适用于55000050
17、0000mm3/d的的中小型型水厂;重力式式无阀滤滤池虽适适用本次次所设计计的给水水厂但池池体结构构较复杂杂,滤料料处于封封闭结构构中,装装御困难难。V型型滤池含含污能力力大,过过滤周期期长,出出水水质质好,容容易实现现自动化化控制管管理且我我国新建建的大、中中型水厂厂都采用用V型滤滤池的虑虑水工艺艺。综上所述述,此次次设计推推荐采用用V型滤滤池。7 消消毒剂的的选取现常用的的消毒有有物理消消毒法:加热消消毒,紫紫外线消消毒,辐辐射消毒毒。化学学消毒法法:漂白白粉消毒毒,臭氧氧法消毒毒,氯气气消毒。加热消毒毒费用高高,不经经济;紫紫外线消消毒,处处理水层层薄,耗耗电量大大,成本本高,没没有持续
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