16万吨给水处理毕业设计

学士学位毕业设计说明书题目名称：吉林省松原市江南区给水工程设计 学生姓名：院 系：资源与环境专业年级：环境工程 指导教师：职 称：讲师年 月 日I目录题目摘要及关键词1、前言11.1 设计研究目的、意义11.2 设计任务11.3 设计水质及水质分31.4 工艺国内外发展概况及存在的问题32、设计方案论证42.1 加药42.2 混合设备62.3、絮凝池72.4 沉淀池82.5 滤池92.6 消毒方法93、设计计算103.1 加药间设计计算103.2 混合设备设计计算123.3 垂直轴式机械絮凝池设计计算 133.4 斜板沉淀池设计计算153.5 V 型滤池设计计算183.6 消毒和清水池设计计算253.7 水厂高程布置计算28II4、参考文献30III吉林省松原市江南区给水工程设计摘要：工艺-原水泵恒位水箱混合池机械絮凝池斜板沉淀池V 型滤池清水池水源水质符合生活饮用水水源水质标准二级标准。表 1.2.1生活饮用水水源水质标准二级标准项目 pH 值 总硬度（以碳酸钙计）（mg/L）汞（mg/L）锰（mg/L）挥发酚（以苯酚计)（mg/L）铬（六价）（mg/L耗氧量（ KMnO4法）（mg/L）氰化物（mg/L）二级标准限值6.58.5 450 0.0010.1 0.004 0.05 6 0.05（1）处理工艺水处理主体处理工艺采用“机械反应池+斜板沉淀池+V 型滤池” （2）供水水质及水压水厂出厂水质满足生活饮用水卫生标准 （GB5749-2006）表 1.2.2生活饮用水卫生标准 （GB5749-2006）项目 pH （pH单位)总硬度（以碳酸钙计）（mg/L汞（mg/L）锰（mg/L）挥发酚（以苯酚计)（mg/L）铬（六价）（mg/L耗氧量（ KMnO4法）（mg/L）限值 不小于6.5 且不大于 8.5450 0.001 0.1 0.002 0.05 3水源限制，原水耗氧量6mg/L时为 5关键词：16 万吨立方米每天 机械絮凝池 折板沉淀池 V 型滤池；11、前 言1.1 设计研究目的、意义通过松原市江南区 16 万吨 m3/d 给水处理厂工艺设计，熟悉并掌握给水工艺的设计内容、设计原理、方法和步骤，学会根据设计原始资料正确地选定设计方案，正确计算, 具备设计中、小城镇水厂的初步能力。对取水工程、输水管道、净水厂进行工艺设计。培养自己从工艺流程选择、方案比较、施工方法、生产及运行管理等各方面综合考虑，进行合理的组合、布置、设计的工程设计思想。1.1.1 范围及应达到的技术要求掌握设计说明书、计算书的编写内容和编制方法，并绘制工程图纸。通过毕业设计基本达到以下能力：1.调查研究、查阅文献资料的能力；2.方案论证、分析比较的能力；3.设计、计算、绘图与标准规范的正确选择的能力；4.本专业常用手段、设备的应用能力；5.本专业英文资料阅读能力，利用计算机 CAD 绘图软件和文、表、图、公式的录入与编辑能力；6.撰写设计说明书的能力；7.语言表达、思维能力，阐述观点准确、清晰回答问题的能力1.2 设计任务根据所给给水处理规划和设计资料进行该市给水工程设计，具体内容有：给水处理构筑物设计给水处理工艺设计,含各部分单位构筑物及送水泵房工艺图设计工艺图设计。(1)加药及加氯系统构筑物设计(2)加氯加药工艺设计,含各部分单位构筑物工艺图设计.(3)总体设计达到初步设计的要求.(4)图纸要求:全套图纸不少于 5 张。1.2.1 设计文件及设计资料自然地理概况（1）地形地貌松原市地处松嫩平原，为第二松花江、嫩江、拉林河的冲积平原，大地构造属于松辽盆地，地貌类型由低河漫滩、高河漫滩和台地组成，地面标高在海拔 120290m 之间。松原市城区范围内地震烈度处在 68 度之间。松原市中心城区地层岩性为第四系全新统。地下水属潜层水，含水层为砂层，地下水埋深 1.08.2m，地层由上至下依次为耕土（厚为 0.51.0m） 、粘土、亚粘土和砂土，地耐力在 820t/m 2。(2)气象松原市属于中温带大陆性季风气候，处于半湿润半干旱过渡区。年平均温度 4.5，最2高气温 36.9，最低气温-35；冰冻时间约 6 个月（10 月中旬次年 5 月初） ，冻土深度 1.8m；年平均降水量 450.8mm，最大降雨量达 614.4mm，最大积雪厚度 120mm，年平均蒸发量 1697.7mm，相对湿度 62.8%；年平均日照 2811.6h。松原市全年主导风向为西南风，冬季多为西北风，平均风速 3.07m/s，最大风速 29m/s，最大风向频率12.4%。给水处理厂厂区地面标高为 138m，距水源地距离为 50m。配水管网网前水塔标高 36 米，送水泵房至水塔管道长度为 3.5Km。（3）水文条件松原地区范围内江河纵横，泡沼众多，尤以二江（嫩江和第二松花江） 、一河（拉林河）、二湖（查干湖、大布苏泡）而闻名。其中第二松花江横贯市区，最大流量6750m3/s，最小流量 63.3m3/s，最高水位 131.80m，最低水位 127.93m。取水泵站处水位高程五十年一遇水位高程为 135.5m，最低水位为 128.0 米。该地区冬季最低水温为 4。水质符合生活饮用水水源水质标准二级标准1.2.2 工程规模规划至 2020 年，新建给水厂规模为 16104m3/d，水厂自用水系数为 5%。（1）处理工艺水处理主体处理工艺采用“机械反应池+斜板沉淀池+V 型滤池” （2）供水水质及水压水厂出厂水质满足生活饮用水卫生标准 （GB5749-2006） ；水厂出厂水压为 0.38MPa，以满足接管点处服务水头 0.25MPa。（3）基本要求1 通过阅读中外文献，调查研究收集有关资料，拟定工程设计方案与工艺流程。2 毕业设计说明书应包括工程设计的主要原始资料、各单体构筑物选形的分析说明、工艺设计计算与有关简图等。要求内容系统完整、计算正确、运算简洁明了、文理通顺、书写工整。并将说明书摘要译成外文。3 毕业设计图纸应能校准确地表达设计意图，图面力求布局合理正确清晰、符合制图标准、专业规范及有关规定，用工程字注文。图纸包括工艺总平面图、工艺流程图及主要水处理构筑物工艺图（包括局部放大图） ，图纸总数折合达到 5 张 A1 号图。（1）总平面图 比例尺 1：2001：500。（2）处理工艺流程图 横向比例尺 1：2001：500；纵向比例尺 1：1001：200，应列出构（建）筑物名称，主要设备一览表，图例及必要文字说明。3（3）处理构筑物设计图比例尺 1：501：100，图中应列出主要设备材料表和必要的设计说明。平面图应标出工艺和结构的尺寸，剖面图应充分表达完整的构、建筑物各部分的关系，局部可以用详图表达（比例尺 1：101：20） 。其它特殊要求另行提出或据计算确定。所有设计依据根据给水排水设计手册第三册、 室外给水设计规范 （GB50013-2006） 。1.3 设计水质及水质分析1.3.1 设计水质本设计给水处理工程设计水质满足国家生活饮用水卫生标准（GB5749-2006） ，处理的目的是去除原水中悬浮物质，胶体物质、细菌、病毒以及其他有害万分，使净化后水质满足生活饮用水的要求。生活饮用水水质应符合下列基本要求：水中不得含有病原微生物。水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康。水的感官性状良好。1.3.2 水质分析本设计中，采用地表水源，因为其地下水源大多属于浅层滞水,不适使用。地表水源的水质浊度、臭味需处理。1.3.2.1 设计水量水处理构筑物的生产能力，应以最高日供水量加水厂自用水量进行设计，并以水质最不利情况进行校核。水厂自用水量主要用于滤池冲洗和澄清池排泥等方面。城镇水厂自用水量一般采用供水量的 5%10%，本设计取 5%，则设计处理量为：Q=(1+a) Qd =(1+0.05)*160000=168000m3/d式中 Q水厂日处理量；a水厂自用水量系数，一般采用供水量的 5%10%，本设计取 5%；Qd设计供水量（m 3/d） ，为 16 万 m3/d.1.3.3 给水处理流程确定1.3.3.1 给水处理工艺流程的选择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。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。综合分析后得出最终的工艺流程为：原水混凝沉淀过滤消毒1.4 工艺国内外发展概况及存在的问题41.4.1 机械絮凝池的发展概况及存在的问题我国目前使用较为广泛的絮凝反应设备有水力搅拌式和机械式两类，水力搅拌式主要以隔板絮凝池为主，机械式主要以机械搅拌絮凝池为主。隔板絮凝池运行维护费用低、便于管理，但不便调节，如使用较广的隔板絮凝池开始阶段的转折有利于絮凝反应，而后阶段的转折则可能造成絮凝颗粒破碎；断面尺寸过小对清洗和施工都较为困难；流速过大势必造成转折处的 G（速度梯度）值过大，速流过小又将在反应槽内产生沉淀等。机械搅拌絮凝池是完成絮凝工艺的重要单元操作，其具有处理效率高，絮凝效果良好，不受水量变化的影响，单位面积产水量较大，对水温、水质变化的适应性强等优点，目前已广泛应用于各种水处理工艺，但絮凝设备昂贵，造价高，运营费用高于隔板絮凝池，其次，它在运行过程中存在反应池短流和水量不稳定造成的反应强度不足，絮体沉降性能差，污泥在絮凝反应中的利用率不高，絮凝效果不甚理想等问题。因此，对机械搅拌澄清池进行合理改造，以提高其絮凝效能十分必要。在现实中多采用把机械搅拌絮凝池和其他形式的絮凝池组合利用，以此来提高机械搅拌絮凝池的利用效率。1.4.2 折板沉淀池的发展概况及存在的问题(1)对絮凝水力条件的改善重视程度不够。改革开放以来,全国大部分地表水源受污染,水体中藻类等有机物含量明显增多,常规混凝处理效果并不理想。絮凝强化时,对因池体自身结构缺陷等因素造成的混凝动力不足、水力条件不当等问题往往不够重视。(2)折板絮凝池参数的选取缺少必要的科学依据。当前折板絮凝池设计普遍存在的现象是:在设计手册规定范围内,设计参数的选取范围过大。(3)设计值或计算值往往与实际差异较大。设计手册中,折板絮凝池的设计主要控制参数是水流速度、水头损失(或 G 值)和絮凝时间,但建成后往往发现实际运行参数与设计值相差甚远。(4)运行中缺少科学的絮凝量化评价标准。絮凝效果的好坏主要依据形成的矾花情况。实际生产中,絮凝的效果大都依据后续的沉淀出水浊度进行评价,但这已不是絮凝阶段结果的直接反映,沉淀出水浊度还与沉淀效果有很大关系。1.4.3 V 型滤池的特点（1）采用均质滤料，滤层的纳污能力得到增强。（2）气、水反冲再加始终存在的横向表面扫洗，冲洗效果好，冲洗水量大大减少。2、设计方案论证2.1 加药间52.1.1 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2.1.2.1. 混凝剂药剂的选用6本设计水厂采用碱式氯化铝混凝剂最大投药量为 30mg/l。2.1.2.2. 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。本设计采用耐酸泵和转子流量计配合投加。2.1.3 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