给水厂设计总说明书

上海理工大学给水处理设计工厂设计目录第一章前言11.1设计的目的和意义11.1.1总体目标11.1.2具体目标11.2主要设计指导思想、设计内容和有待解决的问题11.2.1本设计的指导思想11.2.2本设计应解决的主要问题11.3设计参考资料21.4设计成果2第二章供水站处理工艺的选择32.1设计资料32.1.1城市现状32.1.2水文和水文地质资料32.1.3水源水质资料32.2供水处理流程的选择42.2.1一般净水工艺流程42.2.2本设计净水处理工艺流程42.3供水处理构筑物和设备型式选择52.3.3絮凝池62.3.4沉淀池72.3.5过滤池8第三章主要单体构筑物的设计计算103.1加药间设计计算103.1.1 .设计参数103.1.2 .设计计算103.2混合设备设计计算123.2.1设计参数123.2.2设计计算121 .设计管径122 .混合单元数123 .混合时间124 .水头损失125 .对照GT值133.3机械絮凝设计计算133.3.1主要设计参数133.3.2计算133.4沉淀设备的设计173.5滤池设计计算223.5.1计算依据233.5.2设计计算233.5.3检查强制过滤速度v244.5.4过滤池高度243.5.5水封井的设计243.5.6水逆冲洗管渠系统253.5.7滤池管渠的配置273.5.9反洗空气的供给333.5.10设备选型353.6清池设计计算353.6.1清池平面尺寸的计算： 353.6.2清池的配管系统363.6.3清池的布置373.7液氯消毒和加氯间设计373.8泵房设计393.8.1一级泵房设计393.8.2吸水井设计423.8.3双泵房的设计42第四章水厂的平面布置和高程布置444.1流程配置设计444.2平面布局设计444.3水厂管道设计454.4高程放置设计计算45第一章简介1.1设计的目的和意义给水处理是一门实践性强的课程，是学生毕业后常用的专业核心课程之一。 通过开展本课程设计，学生熟悉基本理论，熟悉自来水厂(自来水厂)设计原则、程序和方法，独立完成相关技术选择、主要建筑物设计计算、设备选型，运用学生学到的理论和技术知识，培养综合分析和解决实际工程设计问题的初步能力， 学生查阅设计计算、图纸、资料和设计手册，对使用设计规范等基本技能进行了初步训练和提高。1.1.1总体目标根据工程的实际具体要求，对某市地表水供水厂(自来水厂)进行技术设计。 包括工艺计算和制图两项工作，计算成果扩大了初步设计要求。 工艺的选择和设计可以满足当前国家的规范和标准要求，建筑物处理的水保证了城市用水量的要求，出厂水满足生活饮用水卫生标准 (GB5749-2006 )的具体标准。1.1.2具体目标1 .完成设计说明书一份内容完整，方案合理，格式规范，论证合理，章节设置合理，层次清晰，计算准确，文字顺畅，图表清晰2 .制图工程图1套图纸深度基本满足初步设计要求，图纸清洁，表现准确，布局合理，线条清晰，符合尺寸标准3 .含义通过水厂设计，在学习理论知识的同时，有效结合理论知识和生产实绩，计算设计水厂处理技术和处理流程的同时，进一步掌握和运用城镇水处理厂技术设计的理论知识和设计方法、程序、技术等，充分利用当前发达的网络资源进行辅助设计和资料查询1.2主要设计指导思想、设计内容和有待解决的问题1.2.1本设计的指导思想1 .比较选择水处理工艺流程方案2 .比较选择各水处理结构物的类型3 .对推荐的构筑物进行完整的技术设计和计算4 .比较选择推荐的各构筑物的技术设备5 .完成构筑物技术图的制作6 .完成整个工厂的平面布局和计划7 .完成整个工厂的海拔配置1.2.2本设计应解决的主要问题1 .比较水处理构筑物的类型2 .反应池、沉淀池、滤池平面布置方案的选择3 .反应池、沉淀池、滤池图纸的制作4 .水处理工艺流程方案的比较与选择5、借鉴其他水厂经验，在水厂整体进行平面和高程布置。1.3设计参考资料1 .供水排水常用资料设计手册2 .供水排水町供水设计手册3 .供水排水器材和装置设计手册4 .给水排水专用设备设计手册5 .简要提供排水设计手册6 .给水排水设计规范7 .供水净化新工艺净水厂设计8 .给水排水标准规范实施手册9 .供水排水基准图集10 .供水排水基准图集净水厂设计知识。1.4设计成果1 .制作设计说明书的一部分。 说明书应当附带必要的单线草图，包括设计任务、设计依据资料、决定净水工艺和选择建筑物形式的理由、主要净水建筑物的设计计算。2 .将供水站的平面配置图(1:2001:500 )和供水站的标高配置图(纵1:51:100，横1:1001:500 )各作成一张，分别作为A1和A2纸。3 .单体净水建筑物的结构图(平面和截面1:501:200 )、A3纸。第二章水厂处理工艺的选择2.1设计资料2.1.1城市现状某市位于东南中部，是亚热带、东南季风气候，年平均气温为16，最冷月平均温度为2，最热月平均温度为34，最高温度为39，最低温度为3。 年平均降雨量为1125mm，80%以上的降雨发生于6月至9月的4个月，多年平均最大时降雨量为54.45mm，最大日降雨量为147.2mm，常年最大风速为2.9m/s，主导风向为西北风。 这个城市的水源主要是河流。 修建供水厂，以某河为水源。 水厂近期净产量为30万m3/d。2.1.2水文和水文地质资料1 .河水洪水水位标为77.15米，缺水水位为65.90米，常年平均水位标为70.20米。2地质资料供水所地区海拔03.2米为粘质砂土，3.26米为砂石堆积层，更下层为红砂岩。 地基容许承载力为2.80公里/厘米。3、厂区地形平坦，平均海拔71.00米，水源取水口在水厂西北60米，水厂在城市北侧1km。4 .二级泵站扬程(至水塔)为40米。2.1.3水源水质资料分析项目单位测量值最大值最小水温19.53.3色度度513浊度度702不到60pH值7.87.0细菌总数个/毫米101045大肠杆菌群个/ml33BOD5mg/L7.641.26CODmnmg/L64.2氨态氮mg/L30.5总硬度度195.04苯酚mg/L00铜mg/L0.650铁mg/L0.30锰元素mg/L0.10砷mg/L-是0锌mg/L0.240硒mg/L00氰化物mg/L00汞mg/L00铬mg/L00镉元素mg/L002.2供水处理流程的选择2.2.1一般净水工艺流程1 .原水凝聚、沉淀或澄清适用条件：一般入水浮游物含量在2000-3000mg/L以下，短时间内可达到5000-10000mg/L，出水浑浊度约为10-20度，一般用于水质要求低的工业用水。2 .原水凝聚沉淀或澄清过滤消毒一般地表水是广泛采用的常规工艺，水悬浮物容量相同，水浊度不足2NTU。3 .原水接触过滤消毒1 )一般可用于浊度和彩度低的湖沼水和水库水处理。2 )浸水悬浮物含量一般低于100mg/L，水质稳定，变化小，藻类不繁殖。4 .原水调制预沉淀、自然预沉淀或凝聚预沉淀凝聚沉淀或澄清过滤消毒高浊度水的二次沉淀(澄清)在砂含量多、砂峰持续时间长的情况下，预沉后原水的砂含量可以降低到1000mg/L以下。2.2.2本设计净水处理工艺流程图2-1水厂处理工艺流程图2-2水厂处理工艺流程图(包括构筑物)2.3供水处理构筑物和设备形式的选择2.3.1装药期间1 .药剂溶解池在设计药物溶池时，溶池的设计高度一般优选在地面以下或半地下，以便于投入药物。 池顶比地面高0.20m左右，减轻劳动强度，改善操作条件。溶池底坡在0.02以上，池底需要直径在100mm以上的矿渣管，池壁需要设置超高，搅拌溶液时不要溢出。 药液一般是有腐蚀性的，所以装药液的池子、管道和附件必须进行防腐处理。 熔池一般是钢筋混凝土的池体，容量小时，使用耐酸粘土缸作为熔池。2 .絮凝剂药剂的选择和投入1 )凝集药剂的选择絮凝剂是：碱式氯化铝Aln(OH)mCL3n-m简称PAC .碱式氯化铝在我国自上世纪70年代初开发，效果显着，发展迅速，因此目前应用比较普遍，具有电中和胶体颗粒、吸附交联的作用。 本设计水厂絮凝剂的最大剂量为30mg/l。 其特点包括：a )净化效率高、消耗量少、除水浊度低、色度小、过滤性能好，原水为高浊度时特别显着b )温度适应性高： PH适用范围广(PH=59的范围，不添加碱剂)c )使用时操作方便，腐蚀性小，工作条件好d )设备简单，操作方便，成本低于氯化铁e )无机高分子化合物。2 )凝集剂的投入凝集剂的湿式投入方式分为重力投入和压力投入两种，重力投入方式有泵前投入和高位溶液池重力投入的压力投入方式有水射入和计量泵投入。 计量设备有孔板计量、浮子计量、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组合投入。 耐酸泵型号25FYS-20选择2台备用。3 .加氯期间1 )接近添加氯的点，缩短添加氯的生产线的长度。 水和氯必须充分混合，接触时间必须在30min以上。 因易于管理，与氯库合作建设。 加氯期间和氯库必须配置在水厂的下风。2 )加氯期间的氯水线应铺设在裂谷内，直通加氯点，裂谷应防止排水设施积水。 不能使用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、氨供给管用铜管。3 )加氯之间和其他工作的间隔开来，加氯之间直接通向外部，需要出门，加氯之间和值班室之间要观察窗户，加氯之间要观察工作情况。4 )氯化机的间隔约为0.7m，一般比地面高1.5m左右，操作容易，氯化机(包括配管)为2台以上，保证连续工作。 量氯瓶重量的地秤，放入台秤的孔中，台秤的面和地面齐平，上下搬运氯瓶变得方便了。 有每小时通风8-12次的通风设备。 加氯期间供水管必须不断保水，稳定水压。 加氯期间外面需要防毒面具、急救材料和工具箱。 防毒面具应该防止故障，照明和通风设备需要室外开关。在设计加氯期间的时候，按照上面的方法设计。2.3.2混合设备混合是原水与絮凝剂和助凝剂充分混合的过程，是进行絮凝和沉淀的重要前提。 混合是药物充分、均匀地扩散到水体中的过程，对于取得良好的絮凝效果具有重要作用。 混合问题的本质是药物水解物在水中的扩散问题。混合的方式有很多种，常用的是泵混合、气管混合、机械混合。1 .泵混合水泵混合是将药剂投入水泵的吸水管和吸水铃中，用水泵叶轮高速旋转，达到混合的目的。 它适用于一级泵站接近处理结构(120m以内)，混合充分，具有设备简单的优点，不另外消耗效果好的动能。 缺点是安装管理复杂，配合药物的自动控制很困难。2 .管式混合目前广泛采用的管式搅拌机是静态管式搅拌机，利用水厂自来水的流动，通过管道和管道部件产生局部阻力，使水流产生涡流，使水体与药剂混合。 管式混合的优点是设备简单，在没有场地的设计流量范围内，混合效果好。 缺点是流量过小会降低效果。 但是，从总体经济效益来看是优势。3 .机械混合机械混合由外部机器供应能量，使水流产生湍流。 其优点是水头损失小，能适应各种流量变化，在使药剂迅速均匀分布于原水胶体颗粒的同时，还具有使胶体颗粒脱稳定、节约剂量等特点。 缺点是增加相应的机械设备，消耗电力，同时增加机械设备的维护作业，使管理维护变得复杂。通过以上分析和比较，管式静态混合器是处理水和絮凝剂、絮凝助剂、消毒剂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、管理方便等优点，本设计采用管式静态混合器将药剂和水混合2.3.3絮凝池絮凝过程是投入絮凝剂，使充分混合的原水在水流的作用下相互接触碰撞，形成更大的絮凝物，满足沉淀分离的要求。絮凝的方式有很多种类，分为机械和水力两种，常用的是机械絮凝池、分离絮凝池、折板絮凝池、网状絮凝池等。1 .机械絮凝池机械絮凝池凝聚效果好，水头损失小，反应时间1215分钟，能适应水质水量的变化，但机械设备维护量多，管理复杂。2 .隔膜絮凝池分离絮凝池的优点是结构简单，管理简单，水量变化小时，