广播电视大学水利水电毕业设计论文.doc

某小型水厂设计毕业设计学生姓名： 学 号： 专 业： 指导教师： 内容摘要随着人口增长、经济发展及人类生活水平的提高，人类对水的需求日益增长，对水质、水量的要求越来越高。本设计为某城镇给水厂工程设计，设计规模为200000m/d。设计主要内容包括：设计规模的确定，给水方案的比较，净水厂的设计，二级泵房的设计。设计水源采用水库水，由于水源水质情况较好，浊度低等特点，所以本设计采用的工艺流程为：要求出水水质符合生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）。根据用户分布情况和水质要求，城市给水管网采用统一供水，管网水压、水质、水量均满足用户用水要求。水厂布置采用了直线型布置，水厂设计地面标高22.00米。 关键词: 净水构筑物 隔板絮凝池 平流沉淀池 V型滤池1 引言 近20多年来，我国经济得到了巨大的发展，与此同时企业和居民用水需求不断的提高，用水量逐渐增大；这都要求城镇供水事业率先发展，从根本上解决供水量短缺，损漏严重，水质差的局面。故解决用水问题势在必行，根据设计原水水质水量资料，本设计采用地表水常规处理工艺进行处理。2 工程概况 本县位于湖北黄冈市，城区总占地面积56万平方公里，近期规划人口50万人（2012年），远期规划人口65万（2022年）。南北大街及东西大街十字街区域为老城区，房屋一般为57层建筑，另有一些高层建筑。由于城市建设发展需要，现拟建200000 m/d自来水厂一座。 本县地处亚热带季风气候和温带季风气候的交界地带，雨量充沛，四季分明，春季风和日丽；年平均气温约为15，最高气温约为40，最低气温约为10。年平均降雨量为1020mm，全年无霜期为235天。本县水源为水库水，根据水质化验报告，该水水质良好，设计水源水质如下：BOD53mg/L，COD16mg/L，TN=0.8mg/L，TP=0.03mg/L, 浊度5100，色度3050。基本符合生活饮用水卫生标准规定的生活和工业用水水源水质要求。3 工艺流程方案的选择 根据水质化验结果，水源水质情况较好，其色度较稳定，浊度硬度能稳定在一个固定的范围内，并不存在Fe、Mn过量等问题，符合地表水环境质量标准中类水，选择处理工艺如下：图3.1工艺流程图 原水通过管式混合器混合，进入四个隔板絮凝池，絮凝20min后，通过穿孔花墙进入合建的平流沉淀池（沉淀时间2h，平均水平流速11mm/s)。随后进入两组V型滤池，经过过滤，进入四个清水池（本设计采用的是滤后加氯，在进入清水池前，投加液氯消毒）。通过吸水井经二级泵站送到城市官网供用户使用。4 主要处理构筑物4.1 混凝设施（1）溶液池单池有效容积：10m；数量：2座。单池尺寸：LBH=223=12m3；溶液池采用矩形钢筋混凝土结构，池旁设工作台，宽1.0-1.5m，池底坡度为0.02。底部设置DN100放空管，采用硬聚氯乙烯塑料管。池内壁用环氧树脂行防腐处理。沿池面接入药剂稀释给水管DN60，按1h放满考虑。（2）溶解池单池有效容积：5.6m；数量：2座（一用一备）。单池尺寸：LBH=1.51.53=6.75m3搅拌设备：ZJ-700型号折架式搅拌机，每池设搅拌机一台。溶解池的形状采用矩形钢筋混凝土结构，内壁用环氧树脂进行防腐处理。（3） 管式静态混合器管径：DN800；混合单元数：3个；混合时间：3s。（4） 隔板絮凝池 1）投加混凝剂并经过充分混合后的原水，在水流作用下使微絮粒相互接触碰撞，以形成更大絮粒的过程称作絮凝。 2）设计参数:分为四组，L=26.6m；B=16m；平均水深=2.2m，絮凝时间t=20min；采用DN200穿孔管排泥。4.2 平流沉淀池 （1）平流沉淀池构造简单，为一长形的水池。进水采用穿孔墙配水，出水采用指形集水槽集水，采用机械虹吸排泥。 （2）设计参数：絮凝池设独立的4座，故沉淀池与之相对应，设4座。每座设计流量0.608m/s，沉淀时间T=2.0h，平均水平流速v=11mm/s；沉淀池的尺寸LBH=80.0m16.0m3.8m，有效水深H=3.42m。 （3） 沉淀池进水：单座池墙长16m，墙高3.8m，有效水深3.42m。孔眼布置成6排，每排孔眼数为38个，水平方向孔眼的间距取240mm，竖直方向的间距为250mm，最上一排孔眼的淹没深度假定为0.5m，最下一排孔眼距池底为0.5m。 （4）沉淀池集水系统：沉淀池的出口布置要求在池宽方向上均匀集水，并尽量滗取上层澄清水，减小下层沉淀水的卷起，故采用指形槽出水。指形槽个数N=10个，指形槽的中心距1.6m；槽宽为0.32m，槽长为7.0m，槽深为0.4m；集水方法采用锯齿三角堰自由出流方式，跌落高度为0.07m，堰口上水头0.05m，三角堰中心距0.5m，集水槽的槽宽0.8m，集水槽槽深1.0m，集水槽总高度1.57m。 （5）沉淀池排泥系统：采用SXH型虹吸式吸泥机，轨距l=16000mm。吸泥机往返一次所需要的时间：160min。4.3 V型滤池 （1）V 型滤池全称为Aquazur V型滤池，是由法国得利满水处理有限公司首创的专利技术。它的工作过程是：待滤水由进水总渠经进水阀和方孔后，溢过堰口再经侧孔进入被待滤水淹沿的V型槽，分别经槽底均布的配水V型槽堰顶进入滤池。被均粒滤料滤层滤过的滤后水经长柄滤头流入底部空间，由方孔汇入气水分配渠管，再经管廊中的水封井、出水堰、清水渠流入清水池。 （2）设计参数： 设计两组滤池，每组滤池设计水量Q=8750m3/h，设计滤速为v=12m/h，过滤周期T=48h。滤池采用双排布置，按单层滤料设计，采用石英砂作为滤料，反冲洗横扫强度为1.8L/(sm2)。选用双格滤池，单格池宽B=3.5m，长L=14m，单池的总面积为49m2，每个滤池的面积为98m2。滤池高4.1m,水封井出水堰总高1.9m。 （3）反冲洗管渠系统：采用长柄滤头配水配气系统,冲洗水采用冲洗水箱供应,反冲洗用水流量Q反=1764m3/h;Q表水=0.1764m3/s。反冲洗配水干管采用DN600钢管，流速1.68m/s，反冲洗水由反冲洗配水干管输送至气水分配渠，由气水分配渠底两侧的布水方孔配水到滤池底部布水区。反冲洗用气量Q反气=1.47m3/s；反冲洗配气干管采用DN600钢管，流速5.20m/s，反冲洗用空气由反冲洗配气干管输送至气水分配渠，由气水分配渠两侧的布气小孔配气到滤池底部布水区。 （4）滤池管渠的布置：气水分配渠起端宽取1.0m，高取1.5m，末端宽取1.0m，高取1.0m，则起端截面积为1.5m，末端截面积1.0m，两侧沿程各布置20个配水小孔和20个配气小孔，孔间距0.7m，共40个配水小孔和 40个配气小孔。排水集水槽顶端高出滤料层顶面0.5m，则起端高度为1.3m，末端高度为1.8m。排水渠内水深1.54m，排水渠高为4.74m；进水总渠宽1.0m，水深1.22m。 （5）V型槽设计：V型槽槽底设表扫水出水孔，直径取0.025m，间隔0.15m，每槽共计93个，V型槽倾角45，垂直高度0.75m，壁厚0.05m。 （6）滤板及滤头：每块滤板的面积取1.0m，则每格滤池的滤板数为49块。反冲洗气、水均由安装在滤板上的气水反冲专用长柄滤头配给。滤头采用DN20的长柄滤头，面密度36个/ m2。每个过滤单元滤头个数m单为1764个；长柄滤头的长0.3m。4.4 加氯间 设计水量为2100000m3/d=8750m3/h，采用液氯消毒，实行滤后消毒，投加点在通往清水池的管道中，最大投加量1mg/L，氯与水混合接触时间不小于30min。加氯量为8.75kg/h；采用五台ZJ型转子加氯机（4用1备），外形尺寸为：BH8002020mm；加氯间和加药间合建，故总面积为360m。4.5 清水池 （1） 净水厂清水池的有效容积，根据产水曲线、送水曲线、自用水量及消防储备水量等确定，并满足消毒接触时间的要求。当管网无调节构筑物时，在缺乏资料情况下，按水厂最高日设计水量的12%确定。 （2）设计参数：清水池有效容积24000m3；采用4座清水池，单池尺寸为LBH=50.0m30.0m4.5m；4.6 吸水井（1） 为了减少泵房跨度，吸水井和泵房合建。清水池吸水井设置4根联络管，采用DN1000管。（2） 吸水井容积：水在吸水井内停留时间5分钟，最高时的水量20万m3/h，则吸水井容积为 840m3。（3） 吸水井有效水深：吸水井最低水位=清水池最低水位-管路水头损失=17.80m；吸水井池底标高=吸水井最低水位-（吸水喇叭口最小悬空高度+喇叭口高+吸水喇叭口最小淹没水深）=15.80m；吸水井水面标高=清水池水面标高-管路水头损失=21.80m；吸水井有效水深=吸水井水面标高-吸水井池底标高=6.00m；（4） 吸水井平面尺寸：LBH=28.0m5.0m6.5m。包括超高0.5m。4.7 二级泵房 数量：一座。水泵：4台28SA-10J型离心泵（3用1备），配套电机：4台Y1600-8/1430型电机（3用1备）。吸水管管径为DN900，v=1.46m/s，1000i=2.62。压水管管径为DN700，v=2.42m/s，1000i=9.94。横向联络管管径DN1200；泵房平面尺寸：LBH=42.0m12m7.5m引水设备采用两台SK3型水环式真空泵引水（一用一备）。排水设备：泵房排水量按20-40m3/h考虑，采用Is65-50-160A型水泵；配用电机Y100L-2型两台，一台工作，一台备用。 起重设备：选择LDT4-S型电动单梁起重机，起重重量为4000kg，H型主梁。跨度13.5m，起升高度7-12m，配用AS310-16 2/1型电动葫芦5给水厂平面和高程布置5.1给水厂平面布置 水厂采用分区布置，总平面占地54900平方米。将絮凝池、沉淀池、滤池等水处理构筑物及泵房、加药间等附属构筑物作为一区，即生产区，生产区采用直线型布置；其次将办公楼、宿舍楼、食堂等建筑物组合为一区，即生活区；由于该城镇主导风向是西北风，故将生活区布置在水厂北面，生产区在水厂南面，加药加氯间采用合建放在水厂东南角。水厂主干道宽8m，双侧道路与人行道3m，道路外侧转弯半径8m，内侧转弯半径8m，绿化带转弯半径8m。5.2给水厂高程布置 确定各处理构筑物和泵房的标高，确定处理构筑之间连接管渠的尺寸及标高，通过计算确定各部位的水面标高，从而能够使原水沿处理流程在构筑物之间通畅流动，保证给水处理厂的正常运行。参考文献1 许保玖. 给水处理理论M. 北京：中国建筑工业出版社，