1、典型給水處理系統(tǒng),水廠的廠址選擇 給水處理廠工藝流程與主要構(gòu)筑 物的選擇 水廠的平面及高程布置 水廠的生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控與自動(dòng)控制 給水處理工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例,1.水廠的廠址選擇,廠址選擇應(yīng)在整個(gè)給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中全面規(guī)劃，綜合考慮，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。在選擇廠址時(shí)，一般應(yīng)考慮以下幾個(gè)問(wèn)題： （1）廠址應(yīng)選擇在工程地址條件較好的地方。 （2）水廠應(yīng)盡可能選擇在不受洪水威脅的地方。 （3） 水廠應(yīng)盡量設(shè)置在交通方便、靠近電源的地方，以 利于施工管理和降低輸電線路的造價(jià)。 （4）當(dāng)取水地點(diǎn)距離用水區(qū)較近時(shí)，水廠一般設(shè)置在取水 構(gòu)筑物附近，通常與取水構(gòu)筑物建在一起；當(dāng)取水地點(diǎn)距 離用水區(qū)較遠(yuǎn)時(shí)，廠址選

2、擇有兩種方案：一是將水廠設(shè)置 在取水構(gòu)筑物附近；二是將水廠設(shè)置在離用水區(qū)較近的地 方。,2.給水處理廠工藝流程與主要構(gòu)筑物的選擇,2.1 生活飲用水處理工藝 由于水源不同，水質(zhì) 各異，飲用水處理系統(tǒng)的組成和工藝 流程由多種多樣。以地表水作為水源時(shí)，處理工藝流程中通常 包括混合、絮凝、沉淀或澄清、過(guò)濾及消毒。工藝流程見圖。,當(dāng)原水濁度較低（一般在50度以下）、不受工業(yè) 廢水污染且水質(zhì)變化不大者，可省略混凝沉淀（或 沉淀）構(gòu)筑物，原水采用雙層濾料或多層濾料濾池 直接過(guò)濾，也可在過(guò)濾前設(shè)一微絮凝池，稱為微絮 凝過(guò)濾。工藝流程見圖。,當(dāng)原水濁度高，含沙量大時(shí)，為了達(dá)到預(yù)期的混 凝沉淀（或澄清）效果，減

3、少混凝劑用量，應(yīng)增設(shè) 預(yù)沉池，工藝流程見圖。,2.2 工業(yè)用水處理工藝,若水源受到較嚴(yán)重的污染，按目前行之有效的方 法，可在砂濾池后再加設(shè)臭氧/活性炭處理，如圖。,受污染水源還有其他處理工藝。例如有的在常規(guī) 處理工藝前增加生物預(yù)處理；有的在常規(guī)處理工藝 中投加粉末活性炭等。圖235為增加生物預(yù)處理 工藝圖。,2.3生活污水回用處理,1.優(yōu)質(zhì)雜排水和雜排水為回用水水源的處理工藝流程 （1）物理化學(xué)處理,（2）生物處理與物理化學(xué)處理 2. 生活排水為回用水水源的水處理工藝流程 （1）二段生物處理,（2）生物處理與物化處理結(jié)合,3. 水廠的平面及高程布置,1.水廠的平面布置 水廠的基本組成分為兩部分

4、：（1）生產(chǎn)構(gòu)筑物 和建筑物，包括處理構(gòu)筑物、清水池、二級(jí)泵站、 藥劑間等；（2）輔助建筑物。其中又分生產(chǎn)輔助建 筑物和生活輔助建筑物兩種。前者包括化驗(yàn)間、修 理部門、倉(cāng)庫(kù)、車庫(kù)及值班宿舍等；后者包括辦公 樓、食堂、浴室、職工宿舍等。 作水廠平面布置時(shí)，應(yīng)考慮下述幾點(diǎn)要求：,（1）布置緊湊，以減少水廠占地面積和連接管 （渠）的長(zhǎng)度，并便于操作管理。 （2）充分利用地形，力求挖填土方平衡以減少 填、挖土方量和施工費(fèi)用。 （3）各構(gòu)筑物之間連接管（渠）應(yīng)簡(jiǎn)單、短 捷，盡量避免立體交叉，并考慮施工、檢修方便。 （4）建筑物布置應(yīng)注意朝向和風(fēng)向。 （5）有條件時(shí)（尤其是大水廠）最好把生產(chǎn)區(qū) 和生活區(qū)分

5、開，盡量避免非生產(chǎn)人員在生產(chǎn)去通行 和逗留，以確保生產(chǎn)安全。 （6）對(duì)分期建造的工程，既要考慮近期的完整 性，又要考慮遠(yuǎn)期工程建成后整體布局的合理性。,水廠平面布置一般均需提出幾個(gè)方案進(jìn)行比較，以便確定在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上較為合理的方案。圖236為水廠平面布置一例。,2.高程布置,在處理工藝流程中，各構(gòu)筑物之間水流應(yīng)為重力流。兩 構(gòu)筑物之間水面高差即為流程中的水頭損失，包括構(gòu)筑物本 身，連接管道、計(jì)量設(shè)備等水頭損失在內(nèi)。水頭損失應(yīng)通過(guò) 計(jì)算確定，并留有余地。 圖237為圖236中構(gòu)筑物高程布置圖。各構(gòu)筑物之間 水面高差由計(jì)算確定。,4.水廠的生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控與自動(dòng)控制,水廠內(nèi)檢測(cè)儀表的設(shè)置 水廠自動(dòng)化設(shè)計(jì)

6、要求,5. 給水處理工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例,5.1 水廠工藝流程選擇 根據(jù)源水水質(zhì)情況和該市自來(lái)水公司現(xiàn)有水廠的生產(chǎn)運(yùn) 轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)，決定近期和二期仍采用常規(guī)處理工藝，遠(yuǎn)期考慮增 加生物預(yù)處理和深度處理工藝。同時(shí)，為了節(jié)約投藥量，提 高水廠自動(dòng)化水平，決定采用已較成熟的自動(dòng)加礬、加氯技 術(shù)。在常規(guī)處理工藝中，注意選擇適合水源水質(zhì)、水廠規(guī)模 和地形特點(diǎn)，并有利于提高出廠水水質(zhì)的處理構(gòu)筑物。這些 構(gòu)筑物主要包括：隔板、折板組合式絮凝地、新型平流式沉 淀池和V型濾池。此外，為了保護(hù)湘江水源，沉淀池排泥水 和濾池反沖洗水均進(jìn)入回收水池濃縮，上清液回收，下部沉 泥用來(lái)回填水廠及其周圍洼地。,5.2 水廠主要構(gòu)筑

7、物設(shè)計(jì),1. 混合 2. 絮凝與沉淀池 絮凝沉淀池平面圖,3. 濾池及反沖洗系統(tǒng) V型濾池剖面圖,4. 清水池 清水池有效容積按設(shè)計(jì)規(guī)模的10%計(jì)算， 近期設(shè)10000 m3清水池1座，采用鋼筋砼結(jié) 構(gòu)，有效水深取4.2m。 5. 送水泵房 土建設(shè)計(jì)規(guī)模為30萬(wàn)m3/d，近期設(shè)備安 裝按10萬(wàn)m3/d考慮。時(shí)變化系數(shù)取1.36，出 廠壓力取20.028.0m，一期安裝臥式離心泵 機(jī)組3套，1大2小，其中1臺(tái)為調(diào)速水泵。 6. 加礬、加氯系統(tǒng),5.3 水廠總體布置,1 構(gòu)筑物布置 水廠平面布置圖,水廠高程布置圖,2 廠內(nèi)排水 廠內(nèi)生活污水與雨水采用分流制，雨水就近排入水體，污水近期排入化糞池，溢

8、流水進(jìn)入農(nóng)灌系統(tǒng)。待城市下水道形成以后改道排入城市下水道。 生產(chǎn)廢水(濾池反沖洗水及沉淀池排泥水)排入回收水池，其上清液回收，下部沉泥用來(lái)回填洼地。,5.4 自控系統(tǒng)設(shè)計(jì),1、控制系統(tǒng)的組成 全廠設(shè)中控室及取水泵房、加礬加氯、回收泵房與反應(yīng) 沉淀池、V型濾池和送水泵房等5個(gè)PLC（可編程邏輯控制 器）子站，考慮到系統(tǒng)盡可能分散的原則，在濾池單池設(shè)有 PLC控制臺(tái)。 各PLC站均由一塊電源模塊，一塊CPU（中央處理器） 模塊，一塊通訊模塊以及若干塊輸入輸出（I/O）模塊組成。 中控室由2臺(tái)分別用于生產(chǎn)管理與監(jiān)控的Pentiumi II 400 計(jì)算機(jī)及2臺(tái)Epson彩色打印機(jī)組成。,2 控制原則

9、 1) 依據(jù)PLCI/O模塊，涉及PLC自控的設(shè)備，均可通過(guò) 在機(jī)旁控制箱手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)、在PLC站操作面板XBT上 Local/Remote設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)旁控制箱、PLC站XBT、中控 室監(jiān) 控計(jì)算機(jī)三地控制。 2) PLC站XBT上均能夠顯示與設(shè)置該站現(xiàn)場(chǎng)操作所涉 及到的所有自控設(shè)備、儀表等運(yùn)行參數(shù)上下限報(bào)警值，同時(shí) 這些參數(shù)均可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)線傳輸?shù)街锌厥冶O(jiān)控計(jì)算機(jī)，由它來(lái) 進(jìn)行控制。 3) 每個(gè)PLC站均設(shè)置2個(gè)復(fù)們按鈕（警鈴復(fù)位、故障復(fù) 位）、1個(gè)警鈴、1個(gè)故障指示燈。任何自控設(shè)備故障由該 PLC站的警鈴、故障指示燈報(bào)警。在故障解除后，方可通過(guò) PLC站XBT、中控室監(jiān)控計(jì)算機(jī)復(fù)位，若未復(fù)

10、位故障報(bào)警 ，該設(shè)備不能運(yùn)行。,3 中控室計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) 中控室監(jiān)控計(jì)算機(jī)采用Windows NT 操作系統(tǒng)，與各 PLC站之間通過(guò)ETHERWAY通訊聯(lián)絡(luò)實(shí)現(xiàn)資源共享，各 PLC站之間通過(guò)FIPWAY聯(lián)絡(luò)除了對(duì)本站設(shè)備進(jìn)行操作顯示 外，還可了解其他站的情況。所用監(jiān)控軟件為INTOUCH， 該軟件人機(jī)界面好，能根據(jù)需要畫鏈接，比較直觀。中控室 監(jiān)控計(jì)算機(jī)設(shè)有取水泵房、加礬間、加氯間、反應(yīng)沉淀池、 回收泵房、V型濾池、公共沖洗泵房、送水泵房、自動(dòng)化總 覽、10kV一次系統(tǒng)、660V一次系統(tǒng)、低壓系統(tǒng)等窗口。另 外INTOUCH軟件還具有實(shí)時(shí)、歷史趨勢(shì)功能，能夠了解生 產(chǎn)參數(shù)的動(dòng)態(tài)情況，便于生產(chǎn)調(diào)度管理。此外在中控室設(shè)有 打印機(jī)，用于實(shí)時(shí)報(bào)警打印及生產(chǎn)報(bào)表打印。,5.5 運(yùn)行結(jié)果與設(shè)計(jì)特點(diǎn),1、運(yùn)行結(jié)果 水廠運(yùn)行已幾年，取水泵房、回收泵房、送水 泵房水泵機(jī)組能完全按程序自動(dòng)開/停；V型濾池的 各項(xiàng)控制指標(biāo)均能達(dá)到技術(shù)要求，當(dāng)濾池進(jìn)水濁度 在10NTU以下時(shí)，可保證濾后水濁度在0.7NTU以 下，同時(shí)反沖洗配水、配氣均勻；加礬、加氯系統(tǒng)