1、 給水處理課程設(shè)計任務(wù)書某城市新區(qū)給水處理廠工藝設(shè)計學(xué)生姓名胡小波學(xué) 號20131704233班 級13給水2學(xué)院名稱環(huán)境工程學(xué)院專業(yè)名稱給排水科學(xué)與工程指導(dǎo)教師張建昆2015年11月28日 目 錄1概況 11.1背景 11.2規(guī)模 11.3基礎(chǔ)資料及處理要求 22設(shè)計計算32.1用水量的計算 32.2工藝流程 32.3配水井 42.4絮凝工藝 42.4.1混凝劑42.4.2混凝工藝流程42.4.3溶液池與溶藥池42.4.4混合設(shè)施52.4.5絮凝池52.5沉淀 52.5.1設(shè)計水量 52.5.2設(shè)計尺寸 52.5.3校核尺寸 62.5.4排泥方式 62.5.5放空管計算 62.6過濾 62.

2、6.1濾池面積及尺寸 62.6.2濾池高度62.6.3反沖洗72.7消毒 72.7.1加氯量的設(shè)計計算72.7.2加氯間的設(shè)計計算72.8清水池 72.8.1清水池尺寸設(shè)計82.8.2布水墻與水位監(jiān)控83 水廠總體布置83.1水廠平面布置83.2水廠高程布置 81 概況1.1 背景某市位于江蘇省北部，由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市化進(jìn)程的加快和城市人民生活水平的提高，用水的需求不斷增長，原有水處理廠的生產(chǎn)能力已不能滿足要求，對經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活造成了嚴(yán)重影響，為緩解這一矛盾，經(jīng)市政府部門研究并上報請上級主管部門批準(zhǔn)，決定在新建一座地表水給水處理廠。1.2 規(guī)模1. 城市居住區(qū)面積約700公頃，給水人口普

3、及率為100%。 2. 居住區(qū)情況：人口密度為（333）cap/ ha；綜合生活用水定額為260 L/ 人d； 3. 居住區(qū)建筑六層以下的混合建筑，不考慮耐火級別。 4. 城市衛(wèi)生設(shè)備情況，室內(nèi)有給排水設(shè)備、淋浴設(shè)備。 5. 由城市管網(wǎng)供水的企業(yè)1為造紙廠，生產(chǎn)能力為10t/d（每噸紙耗水量為220m3），該廠建筑物耐火等級為三級，廠房火災(zāi)危險性為丙級， 建筑物體為2500 m3。 ，企業(yè)2為化肥廠，生產(chǎn)用水量為2000 m3/d。 6. 澆灑道路及綠地用水量考慮500m3/d。 7. 工廠要求城市管網(wǎng)供水，對水壓無特殊要求。 8. 未預(yù)見及管網(wǎng)漏失系數(shù)取k=1.2。1.3基礎(chǔ)資料及處理要求（

4、1）原水水質(zhì)原水水質(zhì)的主要參數(shù)見下表1。表1 原水水質(zhì)資料序號項目單位數(shù)值序號項目單位數(shù)值1渾濁度度45.213錳mg/L0.072細(xì)菌總數(shù)個/mL29014銅mg/L0.013總大腸菌群個/L918015鋅mg/L0.054色度色度單位1816BOD5mg/L1.965嗅和味-17陰離子合成劑mg/L-6肉眼可見物微粒18溶解性總固體mg/L1077pH7.2219氨氮mg/L3.148總硬度(CaCO3)mg/L5620亞硝酸鹽氮mg/L0.0559總堿度mg/L47.521硝酸鹽氮mg/L1.1510氯化物mg/L15.222耗氧量mg/L2.4911硫酸鹽mg/L13.323溶解氧mg

5、/L6.9712總鐵mg/L0.17（2）地址條件根據(jù)巖土工程勘察報告，水廠廠區(qū)現(xiàn)場地表層分布較厚的素填土層，并夾雜大量的塊石，平均厚度為5m左右，最大層厚達(dá)9.4m，該土層結(jié)構(gòu)松散，工程地質(zhì)性質(zhì)差，未經(jīng)處理不能作為構(gòu)筑物的持力層，為提高地基承載力及減少構(gòu)筑物的沉降變形，本工程采用振動沉管碎石樁對填土層進(jìn)行加固處理.樁體填充物為碎石，碎石粒徑為25cm，樁徑為400mm，樁孔距為1m，按梅花形布置。（3）氣象條件項目所在地屬于暖溫帶濕潤半濕潤氣候，受東南季風(fēng)影響較大，主要氣候特點是：四季分明，光照充足，雨量適中、 雨熱同期。多年平均氣溫14.2，絕對最高溫度40.6，絕對最低溫度15.8，無霜

6、期209天。年平均日照時數(shù)2220小時，年平均降雨量831.7mm，年平均相對濕度69。主導(dǎo)風(fēng)向東北風(fēng)。2 設(shè)計計算2.1 用水量的計算1. 生活用水總量城市居住區(qū)面積約700公頃 ，人口密度為（333）cap/ ha；綜合生活用水定額為260 L/ 人d 生活用水總量=居住面積*人口密度*生活用水定額 =700*333*260 =60606m/d2. 工業(yè)用水總量1） 造紙廠：生產(chǎn)能力*每噸耗水量=10*220=2200m/d2） 化肥廠：2000 m/d3. 澆灑道路及綠地用水量為500m/d用水總量=生活用水+工業(yè)用水+其他=60606+2000+2200+500=65306m/d未預(yù)見

7、及管網(wǎng)漏失系數(shù)為K=1.2總供水量=用水總量未預(yù)見及管網(wǎng)漏失系數(shù)=78367.2t/d=3265.3t/h=0.907t/s2.2 工藝流程 1.工藝流程圖預(yù)處理 過濾 沉淀 混凝 原水 消毒 清水 深度處理2. 工藝說明 本廠按照傳統(tǒng)工藝流程進(jìn)行設(shè)計，但隨著近年來微污染水處理要求的提高，傳統(tǒng)工藝的不足日益突出，所以本次設(shè)計在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上預(yù)留了新工藝（預(yù)處理、深度處理）的空間。2.3配水井 經(jīng)算得供水流量Q=0.907m/s，停留時間T取30s。為使水位穩(wěn)定和便于后期改造，配水井出水端設(shè)置調(diào)節(jié)堰板；為防止調(diào)壓閥誤操作和失控，配水井一端設(shè)置溢流井和調(diào)節(jié)堰板。 配水井體積V： V=Q*T=0.

8、907*3027.21m （取28m） 所以配水井 長L取4.7m，寬D取3m，高H取2m；通常超高0.5m。2.4絮凝工藝2.4.1混凝劑 本次設(shè)計選取聚合氯化鋁（堿式氯化鋁）作為混凝劑，它具有腐蝕性小，適應(yīng)的PH范圍在59，絮體形成快而緊密，對低溫、低濁以及高色水、高濁的處理效果均好，成本較低的特點。 M=*Q=20mg/L*78367.2m/d=1567.344kg/d M-每天混凝劑的投加量 -單位體積水需加混凝劑的量 Q-供水流量2.4.2 混凝工藝流程圖 水溶液池A藥劑混合設(shè)備投藥設(shè)備計量設(shè)備溶解池 水溶液池B2.4.3 溶液池與溶藥池 1.溶液池容積 =Q/（417cn）=7.8

9、3m8m -單位體積水需加混凝劑的量 Q-供水流量，m/h C-溶液濃度，10 n-每日調(diào)配次數(shù)，2次 溶液池容積為8m，形狀采取長方體，超高0.5m 設(shè)計尺寸為長寬高=222.5（有效高度2） 2.溶藥池容積 =0.3 =2.4m 其設(shè)計尺寸為長寬高=21.21.02.4.4 混合設(shè)施 采用靜態(tài)管式混合設(shè)施管式靜態(tài)混合器是處理水與混凝劑、助凝劑、消毒劑實行瞬間混合的理想設(shè)備：具有高效混合、節(jié)約用藥、設(shè)備小等特點，它是有二個一組的混合單元件組成，在不需外動力情況下，水流通過混合器產(chǎn)生對分流、交叉混合和反向旋流三個作用，混合效益達(dá)90-95%。2.4.5絮凝池 本次設(shè)計采用水平軸式機械絮凝池1.

10、 設(shè)計參數(shù) 設(shè)計進(jìn)水量為Q=3265.3m/h，絮凝時間t=20min。2. 設(shè)計計算 單池容積W=3265.320/60=1088.4（m）3. 絮凝池尺寸 為了與沉淀池合用，池有效高取3.5，超高0.5，采取四排攪拌器，取1.5 則水池長度LZH = 21。 -系數(shù)，一般為1.01.5。 Z-攪拌軸排數(shù)，一般為34。 H-平均水深 水池寬度B = W/LH = 14.8，取15m 絮凝池尺寸長寬高=211542.5 沉淀池 本次設(shè)計采取平流沉淀池（兩座） 2.5.1 設(shè)計水量 單池處理水量=Q/2=1632.65m/h=0.4535m/s 沉淀時間T=2h，池內(nèi)平均水流流速v=20mm/s

11、 2.5.2 設(shè)計尺寸1 單池容積W W=t=3265.3m 2 池長L L=3.6VT=144m3 池寬B，有效高度H=3.5，超高0.5，則池深4m。 池寬B=W/(LH)=6.466.52.5.3 校核尺寸長寬比：L/B=144/6.5=224，符合要求長深比：L/H=144/3.5=4110，符合要求2.5.4 排泥方式 為取得較好的排泥效果，采用虹吸式機械吸泥機排泥2.5.5 放空管計算 放空管直徑 D= =0.285m t -放空時間 放空管徑取300mm 2.6 過濾 本次設(shè)計采用普通快濾池，濾池個數(shù)取兩個。 2.6.1 濾池面積及尺寸 濾池設(shè)計濾速為10m/h；濾池工作時間為2

12、4h，反沖洗周期為12h，反沖洗時間為 6min； 濾池實際工作時間為： T=24-0.1*2=23.8h 濾池總面積： F=Q/(*T)=78367.2/（10*23.8）=329.3m 濾池分格：濾池格數(shù)為N=6，布置成雙行排列； 每格濾池面積： f=F/N=329.3/6=54.9m，取55m 濾池長寬比在2.54:1之間，本次設(shè)計取3:1，濾池設(shè)計尺寸為41.3m13.7m； 校核強制濾速為:=N/(N-1)=12m/h2.6.2 濾池高度設(shè)計濾料選用石英砂單層濾料，承托層選用常用的天然卵石；承托層高度，設(shè)計高度0.1m；濾料層高度，設(shè)計高度0.7m；濾層上面水深，設(shè)計高度2m；濾池超

13、高，采用0.3m；濾池高度H=+=0.1+0.7+2+0.3=3.1 2.6.3 反沖洗 設(shè)計沖洗時間為6min，設(shè)計沖洗強度q為15L/(S)1 反沖洗流量=qf=1555=825L/S f-單格濾池面積2 反沖洗泵房 本次設(shè)計使用反沖洗高位水箱供反沖洗 水箱容積：V=1.5T=1.5825660=445.5m 水箱高度：水箱底到濾池配水間的沿途及局部水頭損失之和： 沿程水頭損失為1m 配水系統(tǒng)水頭損失為4.3m 承托層水頭損失=0.022q=0.033m 濾料層水頭損失=0.68m 安全富余水頭：=1.5m水箱安裝高度H=+=7.5m 2.7 消毒本次設(shè)計采用加氯消毒，為了加氯方便，加氯間

14、與氯庫合建與清水池附近。加氯機取用真空加氯機3臺（2用1備）。設(shè)置漏氣報警裝置，考慮到氣源間漏氣的危害，在氣源間設(shè)置氯氣吸收裝置。加氯間外配置防毒面具，并保證足夠的NaOH等搶救材料與工具箱。2.7.1 加氯量的設(shè)計計算 已知：計算水量Q=3265.3m/h 此次設(shè)計不考慮預(yù)氯 濾后水加氯最大量為1.0mg/L 加氯量=0.001aQ=0.00113265.3=3.27kg/h2.7.2 加氯間的設(shè)計計算 倉庫儲備量按30d做大用量計算 M=303.2724=2354.4kg 加氯間中將氯瓶與加氯機分隔布置，并且有直接通向外面的門。2.8 清水池2.8.1 清水池尺寸設(shè)計 清水池有效容積取供水

15、量的15%清水池容積W=Q15%=78367.210%=7836.72m，取7840m水廠內(nèi)設(shè)計兩座清水池，單個池容量W/2=3920m清水池有效水深取3.5m，超高0.5m，得池面尺寸BL=4028m；2.8.2 布水墻與水位監(jiān)控 考慮到清水池容積較大，為滿足抗浮要求，池頂覆土0.5m 清水池設(shè)有水位連續(xù)測量裝置，供水為自動控制和水位報警之用。3 水廠總體布置3.1 平面布置 水廠平面布置要點1、 生產(chǎn)構(gòu)（建）筑物和生產(chǎn)附屬建筑物宜分別集中布置。2、生活區(qū)宜與生產(chǎn)區(qū)分開布置。3、分期建設(shè)時，近、遠(yuǎn)期應(yīng)協(xié)調(diào)。4、生產(chǎn)附屬建筑物的面積及組成應(yīng)根據(jù)水廠規(guī)模、工藝流程和經(jīng)濟(jì)條件確定。5、加藥間、消毒

16、間應(yīng)分別靠近投加點，并與其藥劑倉庫毗鄰；消毒間及其倉庫宜設(shè)在水廠的下風(fēng)處，并與值班室、居住區(qū)保持一定的安全距離。6、濾料、管配件等堆料場地應(yīng)根據(jù)需要分別設(shè)置，并有遮陽避雨措施。7、廁所和化糞池的位置與生產(chǎn)構(gòu)（建）筑物的距離應(yīng)大于10m，不應(yīng)采用旱廁和滲水廁所。8、應(yīng)考慮綠化美化，新建水廠的綠化占地面積不宜小于水廠總面積的20%。9、應(yīng)根據(jù)需要設(shè)置通向各構(gòu)（建）筑物的道路。單車道寬度宜為3.5m，并應(yīng)有回車道，轉(zhuǎn)彎半徑不宜小于6m，在山丘區(qū)縱坡不宜大于8%；人行道寬度宜為1.52.0m。10、應(yīng)有雨水排除措施，廠區(qū)地坪宜高于廠外地坪和內(nèi)澇水位。11、水廠周圍應(yīng)設(shè)圍墻及安全防護(hù)措施。3.2高程布置主要反映水處理