设计说明与计算书

1设计说明与计算书章 1 章 设计总论1.1 项目背景本设计项目为某城市给水厂初步设计（1）设计规模表 1项 目 近期 远 期设计人口 60000 80000人均用水量标准（最高日）L/capd220 220最大日时变化系数 1.38 1.38工厂A（m 3/d） 3480 5220工厂B（万m 3/d） 0.6 0.8工厂C（万m 3/d） 8 8一般工业用水占生活用水%160 180第三产业用水占生活用水%90 90供水普及率(%) 95 100注：水厂设计水量应按城市最高日用水量加上水厂的自用水量计算,自用水量按最高日用水量的 5%算。（2）地形地貌及河流特征：地形地貌：城区地形较平坦，其黄海高程标高为 30.00m。2水文特征流量：最大流量：76100 m 3/s （1954.8.14）最小流量：2930 m 3/s （1865.2.4）水位（黄海高程系）：最高水位：27.65 m（1954.8.18）最低水位：8.00 m（1965.2.4）多年平均水位：19.16 m河床断面图（见下图）27.65 m（3）河流水质表 2项 目 单 位 数 据 项 目 单 位 数 据色度 度 10 CO2 Mg/L 14.26嗅味 / 无 Na+K+ Mg/L 8.46浑浊度 度 1001000 SO42 Mg/L 17.2pH / 7.2 溶解固体 Mg/L 139.0总硬度 Mg /L 2.29 挥发酚 Mg/L 0.002Fe+2+Fe+3 Mg/L 0.3 有机磷 Mg/L 0.09Cl Mg/L 15.51 砷 Mg/L 0.01HCO3 Mg/L 119.6 耗氧量 Mg/L 3.78Ca2+ Mg/L 32.46 氮氨 Mg/L 0.5Mg2+ Mg/L 3.05 细菌总数 个/mL 38000NO2 Mg/L 2.75 大肠杆菌 个/L 13001.2 设计水量8.00 m地面高程 30.00 m3近期城市最高日生活用水量: Q1=qNf(m3/d)=12540m3/d一般工业生活和淋浴用水： Q2=1.6Q1=20064m3/d第三产业用水： Q3=0.9Q1=11286m3/d工业生产用水 Q4=QA+QB+QC=89480m3/d设计年限内最高日的用水量：Qd=1.2(Q 1+Q2+Q3+Q4)=160044m3/d最高时的用水量：Qh= =2556.26L/S.86dKh式中 q最高日生活用水的量定额，m 3/(d 人）；N设计年限内计划人口数；F自来水普及率，%；QA QB QCA B C 三厂的工业生产用水量；Kh时变化系数(1.38)。远期 Q1 =17600m3/dQ2=1.8Q1=31680m3/dQ3=0.9Q1=15840m3/dQ4=QA+QB+QC=93220m3/dQd=1.2(Q1+Q2+Q3+Q4)=1900008m3/dQh= =3034.85L/S.86dKh1.3 执行标准饮用水经处理后应符合生活饮用水卫生标准（GB5749-2006)要求，相关 给水厂的工艺流程和处理构筑物应参照给水排水设计手册。1.4 给水处理流程的确定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，4地下水只需要经消毒处理即可，对含有铁、 锰、氟的地下水，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。一般净水工艺流程选择：1. 原水简单处理（如用筛网隔虑）适用条件：水质要求不高，如某些工业冷却用水，只要求去除粗大杂质时2. 原水混凝、沉淀或澄清适用条件：一般进水悬浮物含量应小于 2000-3000mg/L，短 时间内允许到5000-10000mg/L，出水 浊度约为 10-20 度，一般用于水质要求不高的工业用水。3. 原水混凝沉淀或澄清过滤消毒一般地表水广泛采用的常规流程，进水悬浮物允许含量同上，出水浊度小于2NTU。4. 原水接触过滤消毒1) 一般可用于浊度和色度低的湖泊水或水库水处理。2) 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。5. 原水调蓄预沉、自然预沉或混凝预沉混凝沉淀或澄清过滤消毒高浊度水二级沉淀（澄清），适用于含砂量大，砂峰持续时间较长时， 预沉后原水含砂量可降低到 1000mg/L 以下。本设计采用一般常规的净水处理工艺， 其净水工艺流程如下：、原水 混合 沉淀池市政管网絮凝池 滤池二级泵房清水池混凝剂消毒剂5第二章 设计说明书2.1 加药间2.1.1 药剂溶解池设计药剂溶解池时，为便于投置药剂，溶解池的 设计高度一般以在地平面以6下或半地下为宜，池顶宜高出地面 0.20m 左右，以减轻劳动强度，改善操作条件。溶解池的底坡不小于 0.02，池底应有直径不小于 100mm 的排渣管，池壁需设超高，防止搅拌溶液时溢出。由于药液一般都具有腐 蚀性，所以盛放 药液的池子和管道及配件都应采取防腐措施。溶解池一般采用钢筋混凝土池体，若其容量较小，可用耐酸陶土缸作溶解池。2.1.2 混凝剂药剂的选用与投加(1). 混凝剂药剂 的选用混凝剂选用:碱式氯化铝Al n(OH)mCL3n-m简写 PAC. 碱式氯化铝在我国从七十年代初开始研制应用，因效果显著， 发展较快，目前应用较普遍，具用使胶粒吸附电性中和和吸附架桥的作用。本设计水厂混凝剂最大投药量为 20mg/l。其特点为：1）净化效率高，耗药量少除水浊度低，色度小、过滤 性能好，原水高浊度时尤为显著。2）温度适应性高：PH 值适用范围宽（可在 PH=59 的范围内，而不投加碱剂）3）使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好。4）设备简单、操作方便、成本较三氯化铁低。5）无机高分子化合物。(2). 混凝剂的投加混凝剂的湿投方式分为重力投加和压力投加两种类型,重力投加方式有泵前投加和高位溶液池重力投加;压力投加方式有水射投加和 计量泵投加。计量设备有孔口计量，浮杯计量，定量投药箱和转子流量计 。本 设计采用耐酸泵和转子流量计配合投加。耐酸泵型号 25FYS-20 选用 2 台，一备一用.72.1.3 加氯间1、靠近加氯点，以缩短加氯管线的长度。水和 氯应 充分混合，接触时间不少于 30min。为管理方便，和氯库合建。加 氯间和氯库应 布置在水厂的下风向。2、加氯间的氯水管线应敷设在地沟内，直通加 氯点，地沟应有排水设施以防积水。氯 气管用紫铜管或无 缝钢管， 氯水管用橡胶管或塑料管，给水管用镀锌钢管，加氨管不能用铜管。3、加氯间和其他工作间隔开，加氯间应有直接通向外部、且向外开的 门，加氯间和值班室之间应有观察窗，以便在加氯间外观察工作情况。4、加氯机的间距约 0.7m，一般高于地面 1.5m 左右，以便于操作，加氯机（包括管道）不少于两套，以保证连续工作。称量 氯瓶重量的地磅秤，放在磅秤坑内，磅秤面和地面齐平，使氯瓶上下搬运方便。有每小时换 气 8-12 次的通风设备。加氯间的给水管应保证不断水，并且保持水压稳定。加氯间外应有防毒面具、 抢救材料和工具箱。防毒面具应 防止失效，照明和通 风设备应有室外开关。设计加氯间时，均按以上要求进行设计。2.2 混合设备在给排水处理过程中原水与混凝剂，助凝剂等药剂的充分混合是使反应完善，从而使得后处理流程取得良好效果的最基本条件。混合是取得良好絮凝效果的重要前提，影响混合效果的因素很多，如药剂的品种、浓度、原水温度、水中 颗粒的性质、大小等。混合设备的基本要求是药剂与水的混合快速均匀。同时只有原水与药剂的充分混合，才能提高药剂使用率，从而节约用药量，降低成本。混合的方式主要有管式混合、水力混合、水 泵混合以及机械混合等。由于水8力混合难以适应水量和水温等条件变化，且占地大，基建投资高；水泵混合设备复杂，管理麻烦；机械混合耗能大，维护管理复杂；相比之下，管式静态混合器是处理水与混凝剂、助凝剂、消毒剂实行瞬间混合的理想设备,管式混合具有占地极小、投资省、 设备简单、混合效果好和管理方便等优 点而具有较大的优越性。它是有二个一组的混合单元件组成，在不需外动力情况下，水流通过混合器产生对分流、交叉混合和反向旋流三个作用，混合效益达 90-95%，本设计采用管式静态混合器对药剂与水进行混合。2.3 絮凝池絮凝过程就是在外力作用下，使具有絮凝性能的微絮粒相互接触碰撞，而形成更大具有良好沉淀性能的大的絮凝体。目前国内使用较多的是各种形式的水力絮凝及其各种组合形式，主要有隔板絮凝、折板絮凝、栅条（网格）絮凝、和穿孔旋流絮凝。 表 2-1 絮凝池的类型及特点表类 型 特点 适用条件往复式优点：絮凝效果好，构造简单，施工方便；缺点：容积较大，水头损失较大，转折处钒花易破碎水量大于30000m3/d 的水厂；水量变动小者隔板式絮凝池回转式优点：絮凝效果好，水头损失小，构造简单，管理方便；缺点：出水流量不宜分配均匀，出口处宜积泥水量大于30000m3/d 的水厂；水量变动小者；改建和扩建旧池时更适用9旋流式絮凝池优点：容积小，水头损失较小；缺点：池子较深，地下水位高处施工较难，絮凝效果较差一般用于中小型水厂折板式絮凝池优点：絮凝效果好，絮凝时间短，容积较小；缺点：构造较隔板絮凝池复杂，造价高流量变化较小的中小型水厂网格絮凝池优点：絮凝效果好，水头损失小，絮凝时间短；缺点：末端池底易积泥根据以上各种絮凝池的特点以及实际情况并进行比较，本设计选用往复式隔板絮凝池。2.4 沉淀池常见各种形式沉淀池的性能特点及适用条件见如下的各种形式沉淀池性能特点和适用条件。表 2-2 各种形式沉淀池性能特点和适用条件表型式 性能特点 适用条件平流式优点： 1、可就地取材，造价低；2、操作管理方便，施工较简单；3、适应性强，潜力大，处理效果稳定； 4、带有机械排泥设备时，排泥效果好缺点： 1、不采用机械排泥装置，排泥较困难2、机械排泥设备，维护复杂；3、占地面积较大1 一般用于大中型净水厂；2、原水含砂量大时作预沉池竖流式 优点： 1、排泥较方便 1、一般用于小型102、一般与絮凝池合建，不需建絮凝池；3、占地面积较小缺点: 1、上升流速受颗粒下沉速度所限，出水流量小，一般沉淀效果较差；2、施工较平流式困难净水厂；2、常用于地下水位较低时辐流式优点： 1、沉淀效果好；2、有机械排泥装置时，排泥效果好；缺点： 1、基建投资及费用大；2、刮泥机维护管理复杂，金属耗量大；3、施工较平流式困难1 一般用于大中型净水厂；2、在高浊度水地区作预沉淀池斜管（板）式优点：1、沉淀效果高；2、池体小，占地少缺点：1、斜管（板）耗用材料多，且价格较高；2、排泥较困难1 宜用于大中型厂 2、宜用于旧沉淀池的扩建、改建和挖槽鉴于考虑设计成本的经济性以及运行管理的难易，还有本地拟建厂区比较平整且面积较大，本设计拟采用平流沉淀池。2.5 滤池（1）、多层滤料滤池：优点是含污能力大，可采用 较大的流速，能 节约反冲洗用水，降速过滤水质较好，只有三层滤料、双层滤料适用大中型水厂；缺点是 滤料不易获得且昂贵管理麻烦，滤料易流逝且冲洗困难易积泥球，需采用助冲设备；（2）、虹吸滤池：适用于中型水厂（水量 210 万吨/日），土建结构较复杂，池深大，反洗时要浪费一部分水量，变水头等速过滤水 质也不如降速过滤：（3）、无阀滤池、压力滤罐、微滤机等日处理小，适用于小型水厂；（4）、移动罩滤池：需设移动洗砂设备机械加工量较大，起始滤速较高，因而 滤11池平均设计滤速不宜过高，罩体合隔墙间的密封要求较高，单格面积不宜过大（小于 10m2 ）；（5）、普通快滤池：是向下流、砂滤料的回阀式滤池，适用大中型水厂，单池面积一般不宜大于 100m2 。优点有成熟的运行经验运行可靠，采用的砂滤料，材料易得价格便宜，采用大阻力配水系统， 单池面积可做得较大，池深适中，采用降速过滤，水质较好；（6）、双阀滤池：是下向流、砂滤料得双阀式滤池，优 缺点与普通快滤池基本相同且减少了 2 只阀门，相应 得降低了造价和检修工作量，但必须增加形成虹吸得抽气设备。（7）、V 型滤池：从 实际运行状况，V 型滤池来看采用气水反冲洗技 术与单纯水反冲洗方式相比，主要有以下优点： 1）、较好地消除了滤 料表层、内 层泥球，具有截污能力强，滤池过滤周期长，反冲洗水量小特点。可节省反冲洗水量 4060%，降低水厂自用水量，降低生产运行成本。 2）、不易产生滤料流失 现象， 滤层仅为微膨胀，提高了滤料使用寿命，减少了滤池补砂、换砂费用。 3）、采用粗粒、均质单层石英砂滤料，保证滤池冲洗效果和充分利用滤料排污容量，使滤后水水质好。根据设计资料，综合比较选用目前较广泛使用的 V 型滤池。2.6 消毒方法水的消毒处理是生活饮用水处理工艺中的最后一道工序，其目的在于杀灭水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致传染病的危害。其方法分化12学法与物理法两大类，前者系水中投家药剂，如 氯、臭氧、重金属、其他氧化剂等；后者在水中不加药剂，而进行加热消毒、紫外 线消毒等。经比较，初步采用氯消毒。氯是目前国内外应用最广的消毒剂，除消毒外 还起氧化作用。加氯操作简单 ，价格 较低，且在管网中有持续消毒杀菌作用。原水水质较好时，一般为滤后消毒。二氧化氯，消毒能力较氯强而且能在管网中保持很长时间，但是由于二氧化氯价格昂贵，且其主要原料 亚氯酸钠易爆炸，国内目前在净水处理方面应用尚不多。故本设计采用液氯消毒,它具有以下优点：1.具有余氯的消毒作用；2.价值成本较低；3.操作简单，投药准确；4.不需要庞大的设备。13章 3 章 设计计算书3.1