毕业设计《水厂工艺设计》说明书给水处理设计

河北农业大学 本 科 毕 业 设 计 题 目： 呼和浩特 24 万给水厂工艺设计 学 院： 城乡建设学院 专业班级： 给水排水 0801 班 学 号： 2008224070106 学生姓名 ： 郭矿 指导教师姓名： 张立勇 指导教师职称 ： 讲 师 年 月 日河北农业大学城乡建设学给排水工程毕业设计 I 目 录 1 概述 . 1 计依据 . 1 计任务书 . 1 要规范和标准 . 1 要参考资料 . 1 市概况 . 1 市现状及总体规划 . 2 然条件 . 2 2 总体设计 . 6 程规模 . 6 质及水压要求 . 6 源选择 . 6 水系统 . 6 水线路选择 . 6 3 取水工程设计 . 8 水构筑物选型 . 8 水头部选择 . 8 源集水井设计 . 8 水间设计 . 8 程计算 . 8 升泵站设计 . 8 计流量和扬程的计算 . 8 泵和电机的 选择 . 8 水管路计算 . 8 水管路计算 . 8 路水损校核 . 9 河北农业大学城乡建设学给排水工程毕业设计 泵房布置 . 9 泵最大安装高度计算 . 9 程计算 . 9 套设备 . 9 房建筑高度的确定 . 9 门井设计 . 9 4 输水工程设计 . 10 水管设计计算依据 . 10 计计算方法和内容 . 10 定输水方案 . 10 水管渠定线原则 . 10 水管计算 . 10 5 净水厂工程设计 . 11 艺方案 . 11 要内容 . 11 定依据 . 11 案确定 . 12 凝处理 . 12 凝剂投量的计算 . 12 凝剂的配制和投加 . 13 药间及药库 . 13 合设施 . 14 复式隔板絮凝池设计计算 . 14 淀处理 . 18 计流量 . 18 面尺寸计算 . 19 出水系统 . 19 型砂滤池 . 19 河北农业大学城乡建设学给排水工程毕业设计 设计参数 . 错误 !未定义书签。 面尺寸计算 . 27 水系统 . 27 冲洗系统 . 27 滤系统 . 27 水系统 . 28 池总高度 . 28 备选择 . 28 氧氧化接触池 . 错误 !未定义书签。 计参数 . 错误 !未定义书签。 氧发生总量 . 错误 !未定义书签。 面尺寸计算 . 错误 !未定义书签。 出水系统 . 错误 !未定义书签。 物活性碳滤池 . 错误 !未定义书签。 面尺寸计算 . 错误 !未定义书签。 池高度 . 错误 !未定义书签。 水系统 . 错误 !未定义书签。 水槽 . 错误 !未定义书签。 出水系统 . 错误 !未定义书签。 毒 . 28 氯量计算 . 29 备选择 . 29 药间与仓库 . 29 水池 . 29 面尺寸 . 29 道系统 . 29 水池布置 . 29 级泵站 . 29 计输水量和扬程 . 29 河北农业大学城乡建设学给排水工程毕业设计 水泵和电机的选择 . 29 水管路计算 . 30 水管路计算 . 30 路水损校核 . 30 房布置 . 30 泵最大安装高度计算 . 30 程计算 . 30 套设备 . 30 房建筑高度的确定 . 30 泥水的处置 . 30 泥水处理药剂的选择 . 30 泥水处理工艺选择 . 31 水处理工程布置 . 31 厂平面布置 . 31 厂高程布置 . 31 6 工程概预算 . 32 建总投资 . 32 道造价 . 32 水工程造价 . 32 水工程造价 . 32 水池造价 . 32 泵站造价 . 32 筑直接费 . 32 筑间接费 . 32 筑工程总造价 . 32 年运转费 . 32 资源费 . 32 力费 . 33 河北农业大学城乡建设学给排水工程毕业设计 V 剂费 . 33 资福利费 . 33 定资产折旧费 . 33 修理费 . 33 它 . 33 年运转总费用 . 33 制水量 . 33 位制水成本 . 33 7 自动检测控制系统 . 34 制系统及要求 . 34 制方式 . 34 制内容 . 34 泵房 . 34 药间 . 34 氯间 . 34 水构筑物 . 34 泵房 . 34 据记录和处理 . 34 8 供配电系统 . 34 荷等级 . 35 电电源 . 35 荷计算及变电所设置 . 35 压配电系统 . 35 压配电系统 . 35 量 . 35 功补偿 . 35 制方式 . 35 河北农业大学城乡建设学给排水工程毕业设计 节能 . 36 理优化泵站方案 . 36 进加药系统 . 36 区节能 . 36 10 劳动安全与保护 . 37 电设备安全防护措施 . 37 术措施 . 37 织措施 . 37 动设备安全防护措施 . 37 他安全措施 . 37 11 运行管理 . 38 理体制 . 38 理机构、岗位定员 . 38 程等级及标准 . 38 构定员设计 . 38 营管理 . 38 行机制 . 38 务体系 . 38 河北农业大学城乡建设学给排水工程毕业设计 概述 设计依据 计任务书 呼和浩特 24万 给水厂工艺设计设计任务书 要规范和标准 要参考资料 市概况 呼和浩特是 内蒙古 重要的工业城市，也是我国重要的毛纺织工业中心之一，现已成为一个门类比较齐全的综合性工业城市。除传统的民族用品工业、轻纺工业外，制糖、卷烟、乳品、医药、化工、冶金、电力、建筑材料等工业都已形成较大规模。涌现出了仕奇集团、伊利乳业、蒙牛乳业、呼和浩特市卷烟厂等大型企业。近年来，呼和浩特借助得天独厚的自然条件，乳业发展迅速，已成为文明遐迩的 乳都 。 呼和浩特市还是内蒙古的教育、科研、文化中心，现有内蒙古大学、内蒙古师范大学、内蒙古农业大学、内蒙古工业大学、内蒙古财经学院、内蒙古医学院等 10多所高等院校。呼和浩 特市还有中央、内蒙古直属和市属的多家科研机构，学科遍及农、林、畜牧科学、社会科学、草原科学、水利科学等。近年来呼和浩特市文化事业发展迅速，大量文化设施建成并投入使用，市民的精神生活不断丰富。 河北农业大学城乡建设学给排水工程毕业设计 城市现状及总体规划 然条件 1） 地理位置及地形 呼和浩特市（ 蒙语为 青色的城市 ）位于内蒙古自治区中部。地处东经 110 4610，北纬 40 51 8。 境内主要分为两大地貌单元，即： 北部大青山和东南部蛮汉山为山地地形南部及西南部为土默川平原地形。地势由北东向南西逐渐倾斜。 海拔最高点在大青山金銮殿顶部，高度为 2 280 米，最低点在托克托县中滩乡，高度为 986 米，市区海拔高度为 1 040 米。大青山为阴山山脉中段，生成很多纵向的山脉山峰。境内，由西向东主要山峰有九峰山、金蜜殿山、蟠龙山，虎头山等，东南部是蛮汉山。 2）气象资料 属中温带大陆性季风气候，四季气候变化明显，差异较大，其特点：冬季漫长严寒，夏季短暂炎热，春秋两季气候变化剧烈。最冷月气温 平均年较差为 平均日较差为 无霜期 :北部山区为 75 天，低山丘陵区 110 天，南部平原区为 113：日照年均 1 600 小时。降水量：年平均降水量为 335 26 毫米，其地域分布是西南最少，年雨量仅 350 毫米 ;平原区在 400 毫米左右 ;大青山区在 430米 ;最多是大青山乡一前响村，米，其次是井乡 ,年均降水量为 米，最少是在南坪乡、黑城乡、新营镇一带，年均降水量仅为 米 气温 年平均： 历年最高： 河北农业大学城乡建设学给排水工程毕业设计 年最低： 降雨量 年平均： 570年最大： 1002年最小： 300最大： 相对湿度 年平均： 57% 历年最高： 79% 历年最低： 35% 最大积雪深度 220 最大冻土深度 700 年平均蒸发量 102 主导风向 冬季 西北 夏季 南 风速 历年平均： s 最 大： s 河北农业大学城乡建设学给排水工程毕业设计 ） 工程地质及地震资料 地质结构主要为亚粘土层、粘土层、软塑亚粘土层。亚粘土层埋藏于地下 以下，厚度 ，粘土层埋藏于地下 ，厚度 ，软塑亚粘土埋藏于地下 ，厚度 。地震裂度按 8 度考虑。 4） 水文资料 河流有大黑河、小黑河、水磨沟。流域面积 1 方公里，沟长 里，年平均径流量 4 972 万立米 1958 年在沟口兴建红领巾水库 1 座，库容 1 650 万立米，灌溉面积 11 万亩。哈拉沁沟，沟长 里，流域面积 方公里，年均径流量 2 622万立米。全市河流总长度 1 里，河网密度为 里平方公里。 水位 历年平均 历年最高（）： 历年最低（）： 水点河床标高 流量 历年平均： s 历年最高： m3/s 历年最低： m3/s 流速 取水点最大端面平均流速： s 取水点最小端面平均流速： s 含砂量 河北农业大学城乡建设学给排水工程毕业设计 均含砂量： 大含砂量： 小含砂量： 总体 设计 程规模 质及水压要求 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（ 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： （ 1） 水中不得含有病原微生物。 （ 2） 水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康。 （ 3） 水的感官性状良好。 原始资料：当地气温（月平均）最高 ，最低（月平均） ；原水水质 为类地表水主要超标物质为悬浮物和细菌及大肠杆菌。 原水悬浮物含量：最高 2500，最低 55 ，平均 435，细菌总数： 200 个 大肠杆菌： 15 个 和味：微量 ,活饮用水卫生标准规定的生活或工业用水水源水质要求 。 源选择 水系统 水线路选择 河北农业大学城乡建设学给排水工程毕业设计 北农业大学城乡建设学给排水工程毕业设计 取水 工程 设计 水构筑物选型 水头部选择 源集水井设计 水间设计 程计算 升泵站设计 计流量和扬程的计算 泵和电机的选择 水管路计算 水管路计算 河北农业大学城乡建设学给排水工程毕业设计 管路水损校核 房布置 泵最大安装高度计算 程计算 套设备 房建筑高度的确定 门井设计 河北农业大学城乡建设学给排水工程毕业设计 输水工程 设计 水管设计计算依据 计计算方法和内容 定输水方案 水管渠定线原则 水管计算 河北农业大学城乡建设学给排水工程毕业设计 净水厂 工程 设计 艺方案 要内容 定依据 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，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，短时间内允许到5000，出水浊度约为 10，一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 2 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 100，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 河北农业大学城乡建设学给排水工程毕业设计 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 1000 以下 。 本设计采用一般常规 处理 净 水处理工艺， 其净水工艺流程如下 ： 案确定 凝处理 凝剂药剂的选用 (1). 混凝剂药剂的选用 河北农业大学城乡建设学给排水工程毕业设计 凝剂选用 :碱式氯化铝 H)写 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 30mg/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： 适用范围宽（可在 9 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。 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 25台，一备一用 。 药间及药库 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 30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，加氨管不河北农业大学城乡建设学给排水工程毕业设计 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 般高于地面 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。 合设施 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，才能有效提高药剂使用率，从而节约用药量，降低运行成本。 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 本设计采 用管式 静态 混合器对药剂与水进行混合。 复式隔板絮凝池设计计算 河北农业大学城乡建设学给排水工程毕业设计 设计参数 絮凝池设计 n=2 组，每组设 1 池，每池设计流量为 331 259200 5 4 0 0 / 1 . 5 /2 4 2 4 2QQ m h m ，絮凝时间 T=20 1. 絮凝池有效容积 31 5400 2 0 1 8 0 060V Q T m 考虑与斜管沉淀池合建，絮凝池平均水深取 宽取 B= 2. 絮凝池有效长度 1800 2 3 . 43 . 5 1 2 式中： H 平均水深 (m);本设计取超高 H= 3. 隔板间距 絮凝池起端流速取 v m s ，末端流速取 v m s 。首先根据起，末端流速和平均水深算出起末端廊道宽度，然后按流速递减原则，决定廊道分段数和各段廊道宽度。 起端廊道宽度： 11 5400 0 . 7 1 40 . 6 3 . 5 取1 末端廊道宽度： 15 5400 2 . 1 43 6 0 0 1 . 5 0 . 2 取5 河北农业大学城乡建设学给排水工程毕业设计 按平均水深计算，故只是廊道真实流速的近似值，因为，廊道水深是递减的。 四段廊道宽度之和 2 . 7 4 . 4 4 . 5 8 . 8 3 2 3 . 4 取隔板厚度 = 14块隔板，则絮凝池总长度 1 4 0 . 2 2 6 . 2L L m 式中： 第 i 段廊道内水流速度（ m/s）； 第 i 段廊道内转弯处水流速度（ m/s）； 第 i 段廊道内水流转弯次数； 隔板转弯处局部阻力系数。往复式隔板（ 1800转弯） =3； 第 m)； m）； 流速系数，随水力半径 5 2 11 1 2 2222 it ii i m R河北农业大学城乡建设学给排水工程毕业设计 161算。 = =m 11661111 0 . 1 8 5 7 . 80 . 0 1 3 ， 絮凝池采用钢筋混凝土及砖组合结构，外用水泥砂浆抹面，粗糙系数为 n=他段计算结果得： 廊道转弯处的过水断面面积为廊道断面积的 ，本设计取 ，则第一段转弯处流速： 1 5400 0 . 4 41 . 3 3 6 0 0 1 . 3 0 . 7 5 3 . 5 3 6 0 0 m/s 式中： 第 i 段转弯处的流速（ m/s）； 1Q 单池处理水量（ m3/h）； 第 i 段转弯处断面间距，一般采用廊道的 ； H 池内水深（ m）。 其他 4 段转弯处的流速为： 各廊道长度为： 各段转弯处的宽度分别为 23450 6 /0 0 /0 0 /0 0 /m sv m sv m sv m s河北农业大学城乡建设学给排水工程毕业设计 234( 0 . 5 9 ) 9 ( 1 2 0 . 7 ) 1 0 2 . 6 9( 0 . 7 0 ) 8 ( 1 2 0 . 8 4 ) 9 0 . 4( 0 . 9 8 ) 8 ( 1 2 1 . 1 2 ) 8 8 . 1 6( 1 . 4 6 ) 7 ( 1 2 1 . 7 5 ) 7 3 . 7 8l n B ml n B ml n B ml n B m 第 1 段水头损失为： 2 2 221 11 1 122110 . 4 4 0 . 5 73