给水厂课程设计任务书2016(1)详解

1、华清学院课程设计(论文)任务书专业班级： _学生姓名： _指导教师： _一、课程设计(论文)题目某城镇给水厂设计二、本次课程设计(论文)应达到的目的1加深对水质工程学I课程内容的理解与掌握；2培养学生综合运用和深化所学理论知识，培养学生的工程观念；提高独立分析 问题和解决工程实际问题的能力；3通过本课程设计使学生初步具有阅读中外文献的能力，技术经济比较和方案分 析选择能力，理论分析与设计运算能力；应用计算机的能力和工程制图及编写说明书的能力。使学生受到专业工程师应具备的基本技能的初步训练，为今后的进一步学习和系统训练打下基础。三、本次课程设计(论文)任务的主要内容和要求(包括原始数据、技术 参

2、数、设计要求等)主要任务：完成城市给水处理厂方案设计。净水厂水量：(1) ( 5+N )万xml天; (2) ( 5+N ) 12万nV天。原水水质资料、地形地址、气象条件等参数见附城 市给水处理厂课程设计基础资料设计要求：完成水源水质评价，设计包括工艺确定、主体处理构筑物初步设计计 算、厂区平面、系统高程和主要管网布置等。设计成果：设计说明及计算书 1份，包括：目录、原始资料、系统选择、处理工 艺设计计算、平面及高程等内容。完成厂区总平面图1张；工艺流程高程图(1： 100) 1张。四、资料及主要参考文献：(1)严熙世，范谨初，给水工程(第四版)，中国建筑工业出版社，1999，北京(2 )崔

3、玉川等.给水厂处理设施设计计算化学工业出版社，2003，北京(3) 给水排水设计手册第二版，第三册，城镇给水，中国建筑工业出版社：北京(4) 给水排水设计手册第二版，第一册，常用资料，中国建筑工业出版社：北京(5) 给水排水设计手册第二版 ，第十一册,常用设备，中国建筑工业出版社：北京(6) 给水排水快速设计手册给水、设备、水力计算表分册，(7) 市政工程设计施工系列图集给水排水工程，中国建筑工业出版社：北京(8) 给水排水制图标准 GB/T 50106-2006 ；室外给水设计规范 GB 50013 2006 ；(9) 给水排水工程专业毕业设计指南，中国水利水电出版社：北京城市给水处理厂课程

4、设计基础资料1工程设计背景某市位于广东省中南部，北接广州，南连深圳，是近年来珠江三角洲经济发展和城市 化进程较快的地区。近年来，由于经济的发展、城市化进程的加快和城市人民生活水平的 提高，用水的需求不断增长，原有水处理厂的生产能力已不能满足要求，对经济发展和人 民生活造成了严重影响， 为缓解这一矛盾，经市政府部门研究并上报请上级主管部门批准, 决定在东江南支流南岸新建一座给水处理厂。2 设计规模净水厂水量为：（1） 5+N万m/天；（2） （ 5+N ） /2万m3天；（注意：式中N为学号，公式1为1-20号同学的水量计算，公式2为20号以后的水量计算）3 基础资料及处理要求（1）原水水质原水

5、水质的主要参数见下表1。表1序号项目单位数值序号项目单位数值1浑浊度度54.213锰mg/L0.072细菌总数个/mL28014铜mg/L0.013总大肠菌群个/L920015锌mg/L0.054色度色度单位2016BOD5mg/L1.965嗅和味-17阴离子合成剂mg/L-6肉眼可见物微粒18溶解性总固体mg/L1077pH7.3719氨氮mg/L3.148总硬度（CaCO3）mg/L4220亚硝酸盐氮mg/L0.0559总碱度mg/L47.521硝酸盐氮mg/L1.1510氯化物mg/L15.222耗氧量mg/L2.4911硫酸盐mg/L13.323溶解氧mg/L6.9712总铁mg/L0

6、.17（2）厂区地形地形比例1:500,设计高程取清水池水面为0.00m。（3）工程地质资料1）地质钻探资料见表2:表2表土砂质粘土细砂中砂粗砂粗砂石粘土1m1.5m1m2m0.8m1m2m2） 地震计算强度为186.2Kpa。3） 地震烈度为9度以下。4） 地下水质对各类水泥均无侵蚀作用。（4）水文及水文地质资料1） 最高洪水位:342.5m;最大流量:Q=295n1/s。32）常水位:340.5m,平均流量:Q=15.3m /s。3）枯水位：338.7m;最小流量：Q=8.25ni/s。4 ）地下水位：在地面下1.5m。（5）气象资料1） 风向（以所取风玫瑰为准）。1班：主导风向东北风；2

7、班：主导风向西南风。2） 气温:最冷月平均为5C最热月平均为28.4 C。极端气温：最高38C,最低为-0.5 C,最多10天。年平均日照时数1932小时，年平均降雨量1788.6mm，日最大降雨量367.8mm（2011.7.1），年平均相对湿度 79%。3） 土壤冰冻深度:0.7m（6）处理要求出厂水水质指标满足生活饮用水卫生标准（GB57492006）的相关要求。给水处理课程设计指导书、目的与作用给水处理课程设计是本专业设计类课程教学活动的有机组成部分，它和理论教学、实习教学密切相关，构成课程教学活动的主体。课程设计的主要目的在于学习工程设计方法、 培养工程观念。通过课程设计，使学生学会

8、主要工程节点的基本设计方法，受到专业工程 师应具备的基本技能的初步训练，为今后的进一步学习和系统训练打下基础。二、设计任务完成给水处理厂方案设计，即在给出设计任务的基础上，完成所给资料的分析、整理, 进行水厂选址，工艺流程选择，方案比较，构筑物的选型，水厂的平面和高程布置以及处 理构筑物的初步设计等工作。三、设计步骤及内容1.资料分析与整理结合地表水环境质量标准（GB3838-2002 ）,进行原水的水质特性分析。2.水厂选址水厂选址的原则：1） 厂址应选择在工程地质条件较好的地方；2） 水厂尽可能选择在不受洪水威胁的地方，否则应考虑防洪措施；3） 水厂应少占农田或不占农田，并留有适当的发展余

9、地；4） 水厂应设置在交通方便、靠近电源的地方，以利于施工管理，降低输电线路的造价；5） 当取水地点距离用水区较近时，水厂一般设置在取水构筑物附近，通常与取水构筑物在一起。3.工艺流程选择根据原水的水质特征和水厂的地形特点，选择合理的工艺流程，进行所选工艺特性的论证。根据处理规模划分处理系列。1）预处理的设施及参数预氧化、预加氯等预处理的方式、药剂类型、投加量等。一般化学预处理厂用药剂的投加量如下：药剂投加量序号药齐U投加量备注1氯0.51.0mg/L与水中还原性物质浓度有关臭氧1.03.0mgO3/L3高锰酸钾1.0mg/L2） 配水井一般按照设计规模一次建成，停留时间取30s。为使水位稳定

10、和便于后期改造，配水井出水端设置调节堰板；为防止调压阀误操作和失控，配水井一端设置溢流井和调节堰板。3） 混凝剂类型及加药间（1） 混凝剂的选择、混凝剂投加量确定。常用的混凝剂投加量按照 20mg/L设计。（2） 溶解池、溶药池的药液浓度和体积混凝剂的投加浓度一般采用5%15% （按商品固体质量计）。混凝剂每日调配次数不超过3次。溶液池的数量一般不少于两个，以便交替使用，保证连续投药。溶 解池的容积按溶液池容积的0.20.3倍计算。（3） 投加系统构成和投药控制系统选型（4） 加药间及药库布置4） 混合设施一般要求：混合设施应使药剂投加后水流产生剧烈紊动，在很短时间内使药剂均匀地扩散到整个水体

11、，也即采用快速混合方式；混合时间一般为 1060s ；搅拌速度梯度G 一般为6001000s-1 ；当采用高分子絮凝剂时，混合不宜过分剧烈；混合设施与后续处理构筑物的距离越近越好，尽可能采用直接连接方式。最长距离不超过120m；混合设施与后续处理构筑物连接的管道可采用0.81.0m/s。设计内容（1） 静态混合器的选型和混合比的确定（2） 分流隔板式混合槽的参数确定（包括停留时间、流速分配等）（3） 机械混合池的参数确定（包括池型、桨式、混合时间、桨板外缘线速度等）5） 反应池/絮凝池一般要求：絮凝过程中速度梯度 G或絮凝流速应逐渐由大到小;原水特性和处理方法沉降速度（mm/s）絮凝池要有足够

12、的絮凝时间，一般宜在1030min，低浊、低温水宜采用较大者；絮凝池的平均速度梯度G 一般在3060s-1之间，GT值达104105，以保证絮凝过程的充分与完善；絮凝池应尽量与沉淀池合并建造，避免用管渠连接。如需用管渠连接时，管渠中 的流速应小于0.15m/s，并避免流速突然升高或水头跌落；为避免已形成絮体的破碎，絮凝池出水穿孔墙的过孔流速宜小于0.10m/s；应避免絮体在絮凝池中沉淀。如难以避免时，应采取相应排泥措施。设计内容（1） 池型、个数（2） 停留时间、流速分配、水深及池宽（与沉淀池衔接）6）沉淀池一般要求：平流沉淀池用于生活饮用水处理的平流沉淀池，沉淀出水一般控制在5NTU以下；池

13、数或分格数一般不少于 2座；沉淀时间一般采用 1.03.0h;沉淀池内平均水流流速一般为1025mm/s ；有效水深一般为 3.03.5m，超高一般为0.30.5m ；池的长宽比应不小于 4： 1，每格宽度或导流墙间距一般采用 39没，最大为15m， 当采用虹吸式或泵吸式桁车排泥时，池子分格宽度应结合机械桁车的宽度；池的长深比应不小于 10： 1，采用吸泥机排泥时，池底为平坡；平流沉淀池采用穿孔墙配水时，穿孔墙在池底积泥面以上 0.30.5m处至池底部分 不设孔眼，以免冲动沉泥；泄空时间一般不超过 6h； 弗劳德数一般控制在 Fr=1 X10-41 X10-5之间；雷诺数Re 一般为40001

14、5000间，设计时应注意隔墙设置，以减小水力半径R,降低雷诺数；斜管沉淀池颗粒沉降速度应实测，无试验资料时，按照下表确定；沉降速度参考数值0.350.45用混凝剂处理有色水或悬浮物含量在200250mg/L以内的浑浊水用混凝剂处理悬浮物含量大于 250mg/L的浑浊水0.500.60用混凝剂处理高浊度水0.300.35不用混凝剂处理（自然沉淀）0.120.15斜管断面一般采用蜂窝六角形，其内径或边距一般采用2535mm ；斜管长度一般为 8001000左右；倾斜角一般为50c60o；斜管上部的清水区高度不宜小于1.0m ；斜管下部的布水区高度不宜小于1.5m，为使布水均匀，在沉淀池进口处应设穿

15、孔墙或格栅等整流措施；穿孔排泥斗槽高度一般取0.8m。设计内容（1） 池型、个数（2） 平流池：水平流速或表面负荷、沉淀时间、水深、排泥方式和放空管计算。（3） 斜管沉淀池：液面上升流速、颗粒沉速和斜管规格、沉淀时间、水深、排泥方式和放空管计算。7）滤池一般要求（普通快滤池）当要求水质为饮用水时，单层砂滤料滤池的正常滤速一般采用1012m/h ；滤池的个数应根据滤池强制滤速的要求确定，单层砂滤料滤池的强制滤速一般为 1014m/h ；单个滤池的长宽比可根据单池面积大小来确定，即单池面积 30m2 时，长：宽=2.5:14:1 ；当滤池个数少于 5个时，宜用单行排列。反之可采用双行排列；一般砂滤

16、料粒径为：最小粒径dmin=0.5m m ,最大粒径 dmax=1.2m m,不均匀系数K802滤层厚度不小于 700；滤层上面水深一般采用1.52.0m ；滤层工作周期一般采用24h，冲洗前的水头损失最大值一般采用2.02.5m ；滤池超高一般采用 0.3m；设计内容（1） 规模与个数，布置形式。2） 主要设计参数确定，包括滤速、滤料、滤层、工作周期、反冲洗方式和参数、反冲洗泵房、滤池工艺尺寸等。8） 加氯间的设计及平面布置一般要求滤后或地下水加氯量为 0.51.0mg/L ；氯与水接触时间玄30min ;加氯间布置应注意安全性要求；设计内容加氯量、加氯机和储氯量，泄氯控制，加氯间平面布置等

17、9） 清水池的设计计算一般要求：清水池有效容积可按供水量的 10%20% 考虑； 清水池进水管管径按平均时水量计算， 进水管标高应考虑避免由于池中水位变化 而形成进水管气阻，可采用降低进水管标高，或进水管进池后用弯管下弯； 出水管管径一般按最高日最高时水量计算。无相关资料时，按照平均时流量乘以 1.21.4 的系数确定。溢流管管径一般与进水管相同，管端为喇叭口，管上不得安装阀门；排水管管径可按 2h内将水泄空进行计算，但最小管径不得小于100mm ;设计内容个数、容积、水深、布水墙、水位监控等。4 构筑物主要尺寸设计计算根据设计计算确定构筑物主要尺寸画出构筑物示意图进行必要的校核5 水厂的平面

18、布置水厂的平面布置内容包括：（1）水处理构筑物，如絮凝池、沉淀池、滤池、清水池、二级泵站、加药间、加氯 健、滤池冲洗设施及排水泵房等，是净水厂的主体。（2）辅助构筑物，为水处理构筑物服务的建筑物，如变配电室、化验室、机修间、 仓库、食堂、值班宿舍、办公室、门卫室等。（3）连接管（渠），水处理构筑物单元之间的连接管（渠） ，以及加药管槽、排泥管 道、厂用水管道，雨水管道，污水管道、电缆沟槽等。（4）道路及其他，交通运输道路、厂区绿化布置、照明设施，围墙等。水厂附属建筑物尺寸一览表序号名称面积（m2）序号名称面积（m2）1综合办公用房4006食堂1502化验室1807传达室303维修车间2308堆场（管配件）2004车库1809中央控制室1505仓库15010二泵站及配电10006.水厂的高程布置主要反映水处理流程的水头损失和水力衔接关系。查构筑物间连接管段水头损失，结合前面有关构筑物内部的水头损失计算结果及地形