给水处理工程设计概述

1、第一章 给水处理工程设计概述1.1 水处理工艺发展历史及方向1.2 给水处理工艺概述1.3 给水处理工艺流程的选择 掌握常规处理工艺、预处理工艺以及深度处理工艺； 了解供水方案选择原则； 熟悉给水处理工艺流程的选择。基本教学要求n 世界范围内 记录：公元前2000年 1804年英国 巴士列 首先应用沉淀过滤； 1884年美国 桑莫维利建成第一座经混凝沉淀的快滤池处理工艺1.1 水处理工艺发展历史及方向一、水处理工艺历史n 中国 记录：1637年有明矾净水记录 1879年旅顺龙引泉供水 1882年上海建设了第一座取用地表水源的水厂杨树浦水厂 至1949年，全国只有72个城市建有水厂，日供水量达2

2、40万吨，供水管道6600公里，这些水厂大都集中在大城市或租界地区，很少由我国自行设计 至1997年，供水城市668个，日供水量为2.06亿吨，供水管道21.6万公里1.1 水处理工艺发展历史及方向1.1 水处理工艺发展历史及方向二、中国水处理工艺发展历程n 50年代 始创阶段始创阶段 学习苏联经验和理论，苏联专家协助和自我技术革新。 典型工程典型工程 包头钢厂取水工程、上海（30万吨/日）、福州洪山桥水厂。1.1 水处理工艺发展历史及方向n 6070年代 创新和成熟阶段创新和成熟阶段 脱离苏联影响，走向百花齐放、吸收各国先进技术阶段，创立了我国设计、设备制造、人才培养等方面的建设体系，在科学

3、研究、技术理论、工程设计等方面均取得重大成就。 科学研究、技术理论科学研究、技术理论 对斜管沉淀池、脉冲澄清池、滤池的改进设计研究；杭州避咸蓄淡水库、金山石化总厂和秦山核电站海水取水工程；高浊、低温低浊水、除铁除锰理论和技术；完成第一部室外给水设计规范（1973）修编工作。1.1 水处理工艺发展历史及方向 典型工程典型工程 受文革影响，工程不是很多，主要有：兰州西固二期、 武钢二号水源泵站（国家设计一等奖）、株洲第三水厂（70万吨/日）。1.1 水处理工艺发展历史及方向n 8090年代 向现代化发展阶段向现代化发展阶段 改革开发，经济高涨，给水建设的高潮。水源水质恶化，有机污染防治成为重点，生

4、物处理取得重要进展。 供水供水 长距离输水工程，区域供水工程。 建设特色建设特色 浅层平流沉淀池、气水反冲洗滤池、变频供水、水厂自动化、水厂布置（密集型、半埋式等）。1.1 水处理工艺发展历史及方向 典型工程典型工程 北京水源九厂（100万吨/日）、上海长桥水厂（140万吨/日）、引滦入津、深圳梅林水厂（60万吨/日）。1.1 水处理工艺发展历史及方向三、水处理工艺的发展方向深度处理、预处理工艺发展（水源污染）反应器理论在构筑物设计中应用（优化设计）科学的技术经济比较方法（工程经济学）仪表自动化监控设计（提高及保障供水的安全可靠性）1.1 水处理工艺发展历史及方向水厂排泥水处理特殊水质的处理技

5、术小型成套净水装置和水厂设计标准化、系列化、定型化1.1 水处理工艺发展历史及方向1.2 给水处理工艺概述一、常规处理工艺n 混合工艺 水泵混合：原水管道DN150mm（逐步淘汰） 管式静态混合器（广泛采用） 机械混合（广泛采用） 跌水混合（逐步淘汰） 隔板混合槽（很少采用） 列管混合器（很少采用）1.2 给水处理工艺概述n 絮凝工艺 隔板絮凝池 折板絮凝池 网格絮凝池 机械絮凝池水力类机械类1.2 给水处理工艺概述n 沉淀和澄清工艺平流式沉淀池均匀配水方式均匀集水方式斜管/板沉淀池穿孔排泥管斗式排泥机械排泥虹吸式泵吸式桁架刮泥机澄清池机械加速澄清池水力循环澄清池1.2 给水处理工艺概述n 过

6、滤工艺 普通快滤池 含进水阀、排水阀、反冲洗阀、出水阀，又称四阀滤池。 双阀滤池 用进水虹吸管、出水虹吸管代替进、出水阀。1.2 给水处理工艺概述 无阀滤池 池体面积16m2，宽4.2m。 优点：结构简单，投资小，可自动反冲洗； 缺点：清洗、清砂不方便，为小阻力配水系统，配水不均（水量大时），不用于大型水厂。 冲洗不均，将造成滤料被冲走，滤料板结。1.2 给水处理工艺概述 移动罩冲洗滤池（中国式滤池） 解决了无阀滤池用于大型水厂的问题，其主要问题在于移动罩的密封。 V型滤池 80年代从法国引入，具有节能，每平米冲洗水量降低的特点。滤池多层滤料孔隙率基本相同。 三阶段冲洗：气流、气水联合、单水漂

7、洗，三阶段中的气体量均不变。1.2 给水处理工艺概述二、预处理工艺 粉末活性炭吸附法粉末活性炭吸附法 重铬酸钾氧化法重铬酸钾氧化法 生物滤池生物滤池 生物接触氧化法生物接触氧化法1.2 给水处理工艺概述三、深度处理工艺 粉末活性炭吸附法粉末活性炭吸附法 臭氧臭氧-粒状活性炭吸附法粒状活性炭吸附法 膜分离技术膜分离技术1.2 给水处理工艺概述1.3 给水处理工艺流程的选择一、给水处理工艺流程的选择 由于水源不同，水质 各异，饮用水处理系统的组成和工艺流程由多种多样。以地表水作为水源时，处理工艺流程中通常包括混合、絮凝、沉淀或澄清、过滤及消毒。1.3 给水处理工艺流程的选择 在以地下水为水源时，饮

8、用水常规处理的主要去除对象是水中可能存在的病原微生物。1.3 给水处理工艺流程的选择 当原水浊度较低（一般在50NTU以下）、不受工业废水污染且水质变化不大者，可省略混凝沉淀（或沉淀）构筑物，原水采用双层滤料或多层滤料滤池直接过滤，也可在过滤前设一微絮凝池，称为微絮凝过滤。1.3 给水处理工艺流程的选择 当原水浊度高，含沙量大时，为了达到预期的混凝沉淀（或澄清）效果，减少混凝剂用量，应增设预沉池。1.3 给水处理工艺流程的选择 若水源受到较严重的污染，按目前行之有效的方法，可在砂滤池后再加设臭氧/活性炭处理。1.3 给水处理工艺流程的选择 受污染水源还有其他处理工艺。例如有的在常规处理工艺前增加生物预处理；有的在常规处理工艺中投加粉末活性炭等。1.4 给水处理工艺流程的选择二、给水处理构筑物选择u 小型水