【广东省G城镇给水处理工艺设计及计算报告6700字（论文）】

广东省G城镇给水处理工艺设计及计算报告摘要在本文的创作理念中，该设计的水源取自广东省G城镇，取水口一直保持在Ⅱ类水标准左右，很大程度上满足了社会市场的需求。供水量设计在5万立方米/天。根据搜集的监测数据显示水源的水质良好不需要深度处理，常规的处理工艺就能达到出水水质标准，所以选定的处理过程基本包含6个部分，其第一原水；第二混凝；第三沉淀；第四过滤；第五消毒；第六用户。为此，在水源的处理过程中，它的主要构筑物包括四部，其第一管式静态混合器；第二往复式隔板絮凝池；第三平流沉淀池；第四V型滤池。同时，最终选定碱式氯化铝作絮凝剂、液氯为消毒剂。其水流的质量必须符合《生活饮用水卫生标准》。关键词管式静态混合器；往复式隔板絮凝池；平流沉淀池；V型滤池目录第1章摘要 21.1水源地概况 21.2取水口概况 21.3水质监测情况 2第2章设计说明书 22.1厂址的选择 22.2工艺流程的确定 22.3取水方式的选择 32.5设备选取 42.6消毒处理 62.7清水池 7第3章设计计算 73.1水量确定 73.2溶解池 83.3药库 83.4配水井 93.5二级泵站 93.6厂内高程布置 10总结 12参考文献 13

第1章摘要1.1水源地概况在所处的地理位置方面，H湖地处广东省境内，素有省内五大湖泊之一著称。它不仅东面依靠丘陵，而且其南面、西面和北面均为堤岸，其岸线常常处于平直的状态内。H湖深度平均达到5.5m;湖泊宽度最大可至20km；其湖泊约为27km的长度；该湖泊蓄水量8.58×108m3；湖泊总面积一共375平方公里。在水资源方面，水量充足，而且水质很好，整个H湖的水域水质均在Ⅱ-Ⅲ类之间[3]。本厂预处理5万吨/天，完全满足需求。1.2取水口概况在取水口的地理位置中，该取水口位于湖的南边，取水口两边有两个面积不大的小岛，右侧的无名小岛，也就一个足球场大小，其南侧的水域，经过多年的采砂，水深近20米，因其位于湖中故水质良好也相对稳定，可达Ⅱ类水标准，故将此处设为取水口。1.3水质监测情况湖水质整体水质良好，取水口方圆500米内水质稳定，达Ⅱ类水标准[4]，部分监测项目数据如表1-1表1.1水质监测数据编号项目单位分析结果最高最低月平均最高月平均最低1嗅和味/少许2色度/103浑浊度H/7.56.47.46.75总硬度mg/L20646180956硝酸盐mg/L27总磷mg/L9.128.599.048.768氨氮mg/L7.834.767.424.869溶解氧mg/L11.25.2310.616.78第2章设计说明书2.1厂址的选择给水厂厂址的选择至关重要，我将厂址定于G城镇，其与水源地有一定的距离，但是靠近市中心主城区，方便用户用水。此外这里工程地质良好，隶属平原，地下水位较低，无洪水威胁，卫生条件良好，交通便利。2.2工艺流程的确定水厂的处理流程已相对成熟和稳定，根据水源和水质及处理标准的不同有多种工艺流程可供选择。H湖属于地表水，通常采用混凝、沉淀、过滤、消毒的过程。2.2.1方案一此工艺对水质要求不高，有一定的调节和适应能力，如图2-1混合剂混合剂二级泵站清水池滤池絮凝沉淀池混合原水二级泵站清水池滤池絮凝沉淀池混合原水消毒剂用户消毒剂用户图2.1处理工艺流程图12.2.2方案二当原水水质良好没有受到工业废水的污染，水质较稳定，且原水浊度保持在度以下时，可省去混凝沉淀的步骤，直接采用多层滤料经滤池直接过滤即可，图2-2用户高分子助凝剂混合剂用户高分子助凝剂混合剂二级泵站清水池直接过滤池混合原水二级泵站清水池直接过滤池混合原水图2.2处理工艺流程图在选择工艺的时候考虑到长久性与应对不可知性的因素，故选择了方案一的工艺流程。2.3取水方式的选择2.3.1取水方式比较水资源的获取方式详见下表的2-1：名称优点缺点缆车式取水投资少，建设周期短，水下工程量少，易于施工，灵活性与适应性强。只能取岸边水，水质不好，管路连接比较复杂，供水不太可靠性，工作条件差。河床式取水便于维和护管理，取水安全可靠，适用范畴广。工程造价较高，部分施工需要在水下进行，施工周期长。表2-1取水方式比较2.3.2水源地基本情况取水口：H湖南侧水域最大流量：216m3/s最小流量：89m3/s最大流速：0.85m/s最低水位：20.5m常水位：22m最高水位：23.0m最低水位时河宽：1000m冰冻期水位：21.1m水质：Ⅱ类水文地质及温度土壤类型：亚粘土地下水水位：4.5m市最高气温：35.1℃市最低气温：-11℃市年平均气温：14.5℃2.3.3取水方式确定考虑取水点处的情况，为了便于维护管理，保证取水的安全可靠，降低对航道运行的影响，设计中采用河床式取水。2.4取水泵的选择本次设计取水点位于湖中。下面对潜水泵和离心泵进行比较，如表2-2表2.2取水泵的比较名称优点缺点潜水泵（建设湿井式取水泵房）结构简单，对防渗、抗浮要求低，面积较小，造价较低。水泵价格高，维护管理复杂，在洪水期容易沉积泥沙，影响水泵的正常运行。卧式离心泵（建设干井式取水泵系统）水资源的获取过程相对比较安全，其在维修和护理方面简单便捷，水资源系统的工作速度也大幅度提高。泵房面积大，对防渗、抗浮要求高，价格高，通风条件不好。综上分析，为了确保取水安全可靠，维护管理方便，本设计采用卧式离心泵取水。取水口于湖中心。取水口为淹没式，其结构材料均为菱形的钢筋混凝土，具体体现在取水泵下部的结构组成。它在水泵的下部嵌入基岩，由此水源从侧面开始输入。同时，在过栅流速方面，速度约0.3m/s左右，良好的保证了水泵的正常运转和水流的运输畅通。2.5设备选取2.5.1混合设备的选择这里主要对管式静态混合器和扩散混合器进行对比，如表2-3表2.3混合设备的类型及特点类别优点缺点应用场合管式静态混合器设备结构相对单一，其安装过程比较简单该设备极易受环境变化的影响，尤其是水流的改变仅适用于水流变化微乎其微的企业之中管式扩散混合器占用土地面积小没有构筑物无需动力设施（1）水头损失稍大（2）管中流量过小时，混合不充分适合于中等规模水厂本设计水厂由于属于小型水厂且水量变化不是很明显，因此本文在混合器方面选用的是管式静态混合器。2.5.2絮凝设备的选择絮凝池的种类有很多，各有其优缺点，如表2-4表2-4絮凝池的类型及特征种类优点及缺点运用场所往复式隔板絮凝池优点：在絮凝方面，效果表现明显；在施工方面；操作方便;在结构方面，其组成相对简单缺点：体积大，有较大的水头损失矾花不稳定，易破碎在考虑水量影响不是很大的前提下，其设备广泛运用于大规模的水厂回转式隔板絮凝池优点：在絮凝方面，效果表现良好；在管控方面，管理方便;在结构方面，其组成相对简单；在成本资源方面，其损耗较小缺点：出口处流量不均，且易淤积污泥该设备适用的场合具体体现在两点，其第一为在絮凝池的安装过程中；第二是大规模的水厂，同时其水资源的预处理能力强折板絮凝池优点：在絮凝方面，效果表现良好，持续时间也相对缩短；在面积的方面，用地不多缺点：成本高，构造复杂适用于中小型规模的水厂且水量不能有较大浮动机械絮凝池优点：在絮凝方面，效果表现较好；在成本方面，耗损偏低，尤其是水头成本缺点：易损坏，需要使用机械设施适用于各种规模的水厂，且能应对水量的变化网格絮凝池优点：在絮凝方面，效果表现较好；在成本方面，水头成本耗损下降，其制造成本也相对减少缺点：池子尾部的池底易淤积污泥目前，水资源充沛，同时水流的变化影响不是很大。在机械絮凝池方面，因为机械设备经常需要维修，会影响水处理，所以也不是十分适合。在网格絮凝池方面，其易淤积，也不适合。此外，本设计一期设计水量为50000m3/d，属于小型水厂，折板絮凝池比隔板絮凝池复杂，也不太适合。综上所述，本设计絮凝池采用隔板絮凝池，而回转式出流量不易均匀分配，且易积泥，所以选择往复式隔板絮凝池[5]。2.5.3沉淀池的选择在沉淀池的选用方面，平流沉淀池和斜板沉淀池均为市场常见的设备之一，其选择标准如下表的2-5表2-5沉淀池的种类及特点类型特点适用条件平流沉淀池优点：成本低；易于管理和操作；施工简单；可以适应较大程度的浊度变化，处理能力强；使用机械排泥时效果良好，不会淤积[8]缺点：占地广；不使用机械排泥时，污泥易淤积；且机械装置需经常维护保养[8]适用于大中型给水厂斜板沉淀池优点：沉淀时间短，效果好；用地面积小缺点：易老化，后期维护费用高；不能适应浊度的变化；需采用机械排泥设备，但维护较麻烦适用各种规模的水厂；但单池的处理水量不宜过大在造价方面，斜板沉淀池材料需求量大，造价较高；在排泥方面，斜板沉淀池排泥困难；在适应性方面，对原水浊度适应性差，所以斜板沉淀池不太适合本设计。相比之下平流沉淀池造价低，可用机械排泥，易于操作管理且对原水浊度适应性强。因此本设计采用平流沉淀池。2.5.4滤池的选择在滤池的选用方面，其选择标准如下表的2-6表2-6滤池的优点缺点和应用标准类别优点及缺点应用标准普通快滤池优点：系统的工作方面相对稳定，其水资源的过滤效果较好缺点：该设备的阀门装置不少，同时由于阀门的损坏程度偏高，因此该设备必须与其全台反冲洗系统搭配使用1.在具备充裕资金的状况下，厂商可以让其过滤池与其他设备的搭配使用，如助洗设备2.一个过滤池的面积不宜超过100平方米3.其实际运用的场合不受规模的局限，普遍都可适用虹吸滤池优点：采用自动化管理方式，无需冲洗水箱、冲洗泵和大型阀门缺点：处理效果不佳，池子结构复杂且占地面积大，反冲洗不仅费水而且不能达到预期效果1.适用于中小型规模的水厂2.池面积不宜过大3.每组滤池数不能低于6个池子V滤池优点：处理效果良好，设备稳定，易于维护，滤料简单易得，过滤速度较快，滤床的使用周期长，且易于冲洗缺点：池体较深，设计复杂，配套设备较多1.应用的场合往往是大型工厂和中型工厂2.一个过滤池的面积不宜小于150平方米重力式无阀滤池优点：采用的管理多为自动化方式，操作简单，同时不再依靠阀门装置缺点：单池面积较小，反冲洗达不到想要的效果，沙子不易被清理，过滤效果也不好1.规模较小的水厂，一般日处理水量在1万立方米以下；2.单池面积也不能过大，应小于25m2移动罩滤池优点：用地面积小，耗电量低，成本低，阀门少，池深较浅，结构简单，自动化程度高缺点：冲洗设备需是移动式的，初始滤速高，故对材质的要求高且平均设计流速不宜过高，对机械加工、材质要求高；由于当前设备的起始滤速较高，故此滤池平均设计滤速不可过快。适用于大、中型规模的水厂，而且单格面积不能过大由于该水厂处地势平坦且宽阔，单池面积较大也比较好施工，水厂属于小型水厂，以及参照上述表格，综合比较各种优缺点以及造价、管理方便等因素，本设计滤池采用V型滤池。2.6消毒处理Cl2+H2O→H++Cl-+HOClHOCl⇋H++OCl-2.6.1自动加氯机的选择型号：。台数：准备2台设备，其中一个作为备用。每台加氯量：均在每小时0.5-9kg左右。加氯机330毫米，高为370毫米，其总面积约为122100毫米。氯机净距：均为0.8米。加氯机安装高度：距离地面约为1.5米左右。2.6.2氯瓶液氯通常保存在氯瓶里。氯瓶容量：350kg。氯瓶外形尺寸为：外径350mm，瓶高1335mm。氯瓶自重约为350kg。氯瓶组数：2组，一用一备，1组8个氯瓶。2.6.3加氯控制利用计算机等方式自动控制投加的氯量。2.7清水池清水池不仅可以调节水量的变化，还可以贮存消防用水。2.7.1水厂工艺的确定经上述主要构筑物的必选后，确定了最终的工艺流程，工艺流程图如图2-3V滤池平流沉淀池往复式隔板絮凝池凝池管式静态混合器取水泵房原水V滤池平流沉淀池往复式隔板絮凝池凝池管式静态混合器取水泵房原水用户二级泵站清水池用户二级泵站清水池图2.3工艺流程图第3章设计计算3.1水量确定3.1.1设计水量供水量的设置用Qd表示，其水量的供给为50000m3/d3.1.2日处理水量的计算Q=（k＋1）Qd（3.1）在上述的公式计算中，其每天的水量处理用其Q表示，其自用水的系数用k表示，其主要设置为5%。而在供水量中，它主要用Qd表示，其水量在50000m3/d左右。故此：Q=1.05×50000=52500m3/d=2187.5m3/h（3.2）溶液池经过对各混凝剂的比较后，我选择氯化铝（PAC）作为混凝剂，其投药量定于40mg/L,混凝剂每日需配置n=2次，会选择投加一些聚丙烯酰胺(PAM)来起到一些助凝的作用。3.1.3溶液池容积计算：（3.3）式中：W1溶液池容积，m3Q日处理水量，m3/h，Q=2200m3/ha药剂最大投加量，mg/L，取a=40mg/Lb混凝剂浓度，一般采用5%～20%，取b=10%n调制次数，常常一天不多于3次，取n=4则：W1=aQ417bn=40×2200经计算，确定溶液池容积为11m3。3.1.4溶液池实际设计尺寸单池尺寸为L×B×H=3.2×3×2，其中高度H中包含了超高取0.4m（常常取0.3~0.5m），沉渣高度取0.4m（常常取0.3~0.5m）。溶液池实际有效容积：3.2×3×1.2=11.52m3满足要求。采用钢混结构，设置两座，一备一用。3.2溶解池3.2.1溶解池容积计算：W2=(0.2～0.3)W1（3.5）式中：W1为溶液池的容积W2为溶解池的体积系数取0.26，计算得出容积为3.00m3，取为3m3。3.2.2溶解池实际尺寸溶解池实际有效容积：L×B×H=2×1.5×1.3，其中高度H中包含了0.3m超高（常常取0.3~0.5m），池底设0.02坡度。因为设备需要连续投加药剂，所以设置两座溶解池，一用一备，以免出现停运的情况。内壁要做防腐处理，采用环氧树脂材料，每个池各设置一个电动搅拌器。排渣管设管径：DN100mm排渣管材料：硬聚氯乙烯管。给水管管径：DN100mm给水管管材：硬聚氯乙烯管。3.3药库药剂按照投加量的最大值的30d用量储备：3.3.1碱式氯化铝用量T30=a1000式中：T30：30d碱式氯化铝用量（t）；a：碱式氯化铝投加量（mg/L），a取40mg/L；Q：处理水量（m³/d）。T30=401000×52500×303.3.2碱式氯化铝体积V=m式中：VPAC的体积ρPAC的相对密度，取ρ=1.2则：V=mρ=631.2设堆放高度为：1.8m占地面积为：52.5/1.8=29.2m23.3.3药库设计尺寸：在药库尺寸设计中，应充分考虑药品的搬运称重等需要的面积，而且为了操作规范及安全考虑，不同的药品之间在存放的时候需留有一定的空隙，此处将这些面积按药品面积的由于药剂的30%考虑，则药库所需要的面积为：29.2×1.3=37.96m2，设计中取38m2。则药库平面尺寸取6×6.4=38.4m2。因为需要设置一台电动单粱悬挂起重机，所以其高度视具体情况而定。3.4配水井混合的整个过程为：原水经2根DN600的取水管流入到配水井中，然后在通过配水井进入静态混合器中进行充分的混合，接着就会进入到后面一系列的处理构筑物中进行处理进入厂区配水井，由配水井输水至静态混合器后进入后续水处理设施，为使加药均匀，在出配水井后再进行分支管加药。水力停留时间T设为300s，而设计流量为Q=0.61m3/s，所以配水井的有效容积为：V跌=QT=0.61×300=183m3（3.10）所以配水井的有效容积为183m3，设计其有效尺寸为L×B×H=6.1×6×5，在此基础上设置0.3m的超高，则配水井的实际尺寸为L×B×H=6.1×6×5.3。3.5二级泵站3.5.1设计流量二级泵站是从清水池取水直接输送到用户。二级泵站按照最高日最高时流量设计，时变化系数取值为1.2，即为Qh=1.2×5250024=2625m3/h=0.73m33.5.2设计扬程根据消防校核的结果，得出水泵机组扬程在147.03m时，可以满足消防时的要求。3.5.3水泵和电机的选择根据设计流量和扬程选用800S48I型水泵，两用一备，两台泵串联工作，其详细的数据如下表的3.6所示：表3.6水泵和电机相关数据信息表水泵类别水流大小（m3/h）转速(r/min)扬程（m）泵轴功率（kw）电机功率（kw）电动机型号效率（%）800S48I2625730751435.71600Y1600-8903.5.4机组基础尺寸800S48I型：，，,则基础长取，基础宽取，故每台基础平面尺寸为，机器间及与墙体间留半米过道，则泵房平面尺寸为8×6.5m。3.5.5吸压水管路计算吸水管吸水管路直径在时，流速为。选择铸铁管，则，。压水管路压水管直径为时，流速为。采用铸铁管，铸铁管材，则，。3.6厂内高程布置本设计暂定清水池的水面标高为±0.000m，在此基础上对各部分的水头损失及标准高度统一的进行数据处理。3.6.1水处理构筑物的水头损失综合上述的每个参数值，对其每个水处理构筑物的水头损失进行精准的预估，其水头的损耗数据可见下表的3-7所示：3.6.2生产管道的水头损失除絮凝-沉淀池采用穿孔花墙配水外，厂内其他水池间均使用“U”型管连接[12]，而不考虑单独的坡度设置，根据相关数据，对各生产管道的水头装置进行损耗的预估计算，其损耗数据详见下表的3-8：注：上述的水头损耗度皆为总水头损失，其中就包含局部水头损失，还有沿程水头损失。3.6.3高程布置据上述的水头损耗数据，对厂内各段标高进行汇总，如表3.9：

总结本设计为广东省G城镇的给水工程的设计计算，根据G城镇的地形特点、地理环境、自然条件、人口、城市规划等实际情况，参照《室外给水设计规范》(GB50013-2006)、《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)等行业法规，对取水