2万立方米日处理给水处理厂设计.doc
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1、山东建筑大学毕业设计说明书目 录摘 要6ABSTRACT7前 言11 给水厂处理设计任务书21.1设计任务书21.1.1设计题目21.1.2设计原始资料21.1.3设计任务11.1.4设计要求11.2给水处理厂设计水质及水量要求11.2.1城市用水要求11.2.2给水处理厂设计水量的确定22 给水处理工艺流程和给水处理构筑物的选择22.1 设计原则22.2 设计规模32.3 厂址选择32.4 水厂工艺流程选择32.5 处理构筑物的选择42.5.1混凝工艺选择42.5.2 混合工艺62.5.3 絮凝池形式的选择72.5.4 沉淀工艺82.5.5 过滤工艺92.5.6 消毒工艺112.5.7 清水
2、池112.6给水处理厂工艺流程的确定113 加药构筑物设计123.1 混凝剂的储存及配制123.1.1 药剂仓库123.1.2溶液池容积计算123.1.3 溶解池容积计算133.1.4. 计量设备133.2混合144 絮凝构筑物设计154.1设计参数154.2.池体设计154.3竖井设计计算164.3.1.絮凝池单个竖井的平面面积164.3.2. 竖井的个数164.3.3.竖井内栅条的布置164.3.4.竖井隔墙孔洞尺寸184.3.5.絮凝池出口穿孔尺寸194.4 水头损失194.第一段计算194. 第二段计算204.第三段计算204.校核:214.6排泥215 沉淀设备设计225.1设计参数
3、225.池体尺寸225.清水区面积225.2.2 沉淀池长度及宽度225.2.3池体高度225.3 沉淀池进口穿孔花墙235.4 集水系统235.4.1 集水槽235.4.2 孔眼计算24543出水管及出水总渠255.5沉淀池斜管的选择265.6 排泥系统265.7校核275.7.1.雷诺数275.7.2.弗劳德系数275.7.3.斜管中的沉淀时间276 普通快滤池设计286.1平面尺寸计算286.1.1滤池的总面积:286.1.2单格面积286.2滤池高度296.3配水系统296.3.1最大粒径滤料的最小化态流速296.3.2反冲洗强度306.3.3反冲洗水流量306.3.4干管始端流速30
4、6.3.5配水支管流速316.3.6单根支管入口流量316.3.7支管入口流速316.3.8配水支管上孔口总面积326.3.9配水支管上孔口流速326.3.10单个孔口面积326.3.11孔口总数336.3.12每根支管上的孔口数336.3.13孔口中心距336.3.14孔口平均水头损失336.3.15配水系统校核346.4洗砂排水槽346.5滤池反冲洗366.5.1高位冲洗水箱的容积366.5.2承托层的水头损失366.5.3冲洗时滤层的水头损失376.5.4冲洗水箱高度376.6进出水系统386.6.1进水总渠386.6.2反冲洗进水管386.6.3清水管386.6.4排水渠387 消毒构
5、筑物设计397.1加氯量计算及相关问题397.2加氯间布置398 清水池及吸水井的设计408.1清水池尺寸408.2清水池各管管径的确定418.2.1清水池的进水管418.2.2清水池的出水管418.2.3清水池的溢流管428.2.4清水池的排水管428.3清水池的布置428.4吸水井布置429 二级泵站设计449.1 初选水泵449.1.1设计流量449.1.2设计扬程449.1.3选泵449.2水泵管路布置459.2.1管路设计管径459.2.2吸水管布置459.2.3出水管布置469.2.4管路附件选配469.3 选泵校核479.3.1 每台泵吸水管水头损失479.3.2 每台泵压水管路
6、水头损失489.3.3 水泵扬程的确定489.3.4 校核499.4 水泵基础设计499.5各工艺标高计算509.5.1 水泵轴心标高的确定509.5.2 泵房高度的计算509.5.3其他工艺标高519.6 附属设备的选择519.6.1 起重设备519.6.2 排水设备519.6.3 通风设备529.6.4 引水设备529.6.5计量设备5310 给水处理厂的总体布置5310.1平面布置5310.1.1地表水厂的组成5310.1.2平面布置5410.2高程布置5510.2.1管渠水力计算5510.2.2给水处理构筑物高程计算5810.2.3给水处理构筑物高程布置58结 论59谢 辞60参考文献
7、61摘 要本设计为2万立方米/天给水处理厂设计,主要是给水处理厂的设计该厂的水源为地表水,水质情况良好,水库位于城市给水处理厂东北方向50米,水厂位于城市北面公里处,原水水质其中的一些常规的检测项目已经符合生活饮用水水质卫生规范(2001)的要求,需要处理的为水源的浊度、残渣及细菌的灭活。由于水源没有受到污染无需预处理及深度处理,则该水厂的处理工艺流程为常规处理。即:原水混凝沉淀过滤消毒用户。主要构筑物为:栅条絮凝池、斜管沉淀池、普通快滤池和清水池。水厂布置采用了直角型,水厂地面标高0.00米,服务水头60米,Kh为1.30。关键词:给水厂;处理工艺;低浊度AbstractThis is de
8、signed to20,000 cubic meters / day water treatment plant design, mainly to the design of water treatment plants。The water plant can be updated every year for the water of river the water, quality in good condition, some of these conventional detection project has been confirmed, Health and life qual
9、ity of drinking water norms (2001) and the need to address the turbidity of the water, Residue and bacteria inactivated. Since water pollution has not been without pretreatment and depth of processing, then the water plant for the treatment process conventional treatment. which was: raw water floccu
10、lation & coagulation filtration disinfection consumer. The main structures consist of mechanical flocculation pond, pool grid flocculation, sedimentation tanks of the ramp & conventional rapid filter. The straight line layout was chosen in this water works.Key Words: city pipe network; water works;
11、treatment process; low turbidity前 言我这次的毕业设计的题目是二万立方米每天给水处理厂设计,主要是给水厂的设计,确定合适的处理工艺。给水处理工艺在国内外已相当成熟。根据原水的水质特点,选择常规处理工艺:原水混凝沉淀过滤消毒清水池吸水井二级泵房用户。本次设计严格遵守有关规范,使处理出水符合生活饮用水水质卫生规范(2001)的要求。结合这次毕业设计的资料,知道这次的主要问题是水源的浊度、残渣的去除及细菌的灭活。我根据有关规范和手册,选择合适的处理工艺流程,力图使处理过程有效、简便、经济等。这次的毕业设计主要是对自己四年来的学习的一个总结,使自己对这四年的知识进行系统
12、的巩固与进一步的理解。是走出大学校门的最后一次演练,应把握这一次的机会。1 给水厂处理设计任务书1.1设计任务书1.1.1设计题目2万立方米/天给水处理厂设计1.1.2设计原始资料1.1.21自然条件该市位于我国的华北地区,冰冻深0.5米,土壤为砂粘土,地下水位距地表5米;当地主导风向东南,气温(月平均)最高28,最低-1.9。1.1.22水源情况该水库位于城市给水处理厂东北方向50米,水厂位于城市北面公里处,原水水质资料见附件一原水水质项目数量项目数量混浊度200500NTU总硬度4度(德国度)色度1度氯根21mg/L水温020硫酸根32 mg/LPH值7.3固体残渣22 mg/L细菌总数1
13、000个/毫升硝酸根0.05 mg/L大肠菌群1个/升铁0.1 mg/L臭和味无亚硝酸根0.04 mg/L碳酸盐硬度4度碱度4度地面标高0.00米。服务水头60米,Kh为1.30。1.1.3设计任务1、确定给水处理厂净水工艺流程2、确定各处理构筑物及设备的类型和数量3、进行各处理构筑物及设备的工艺设计计算4、确定水厂的附属构筑物和建筑物5、取水泵房的设计计算6、进行水厂的平面布置以及各种管渠等总体布置7、进行水头损失计算,确定水厂的高程布置1.1.4设计要求1.1.41设计说明书要求说明书内容要全面完整,叙述应简明扼要。在设计说明书中,对该给水处理厂处理流程的确定、处理构筑物的选型要加以分析说
14、明。给水处理主体单元的工艺设计计算应全面;在设计说明书中,应列出所采用的全部计算公式,计算参数的选择应加以说明,并注明其资料来源,所计算之构筑物,皆应绘出相应的计算草图。根据水厂规模,估算出水厂人员编制数目,并初拟水厂附属建筑物的占地面积等。并应附以必要的草图及表格说明。设计说明书的文句要通顺,段落须分明,字迹要工整。1.1.42.设计图纸要求须设计图纸包括:给水处理厂平面布置图给水处理厂的处理工艺高程布置图给水处理厂主要处理构筑物:吸附滤池、反洗、再生工艺设计1.2给水处理厂设计水质及水量要求1.2.1城市用水要求城市设计用水量为2万m3/d,城市给水处理厂出水应满足生活饮用水水质卫生规范(
15、2001)要求。1.2.2给水处理厂设计水量的确定水处理构筑物的生产能力应以最高日供水量加水厂自用水量进行设计,水厂自用水量主要用于滤池冲洗及沉淀池或絮凝池排泥等方面,一般采用供水量的5%10%,本工艺采用5%,故给水厂的设计处理量为:Q=Qd(1+5%)=20000(1+5%)=21000/d875/h 2 给水处理工艺流程和给水处理构筑物的选择给水处理厂设计内容包括设计规模的确定,厂址选择,水处理工艺选择,处理构筑物选择与计算,处理用药剂选择与用量确定,二级泵站设计与计算,药剂(包括混凝剂,助凝剂,消毒剂等)配制与投加方式选择和计算附属构筑物设计,水厂平面和高程布置,厂区道路,管线综合布置
16、,厂区绿化布置。2.1 设计原则 水处理构筑物的生产能力,应以最高日供水量加水厂自用水量进行设计,并按原水水质最不利情况进行校核。水厂自用水量取决于所采用的处理方法、构筑物类型及原水水质等因素,城镇水厂自用水量一般采用供水量的5%10%,必要时可通过计算确定。 水厂应按近期设计,并考虑远期发展。根据使用要求及技术经济合理等因素,对近期工程亦可做分期建设的可能安排。对于扩建、改建工程,应从实际出发,充分发挥原有设施的效能,并应考虑与原有构筑物的合理配合。 水厂设计中应考虑各构筑物或设备进行检修、清洗及部分停止工作时,仍能满足用水要求、主要设备应有备用量;处理构筑物一般不设备用量,但可通过适当的技
17、术措施,在设计允许范围内提高运行负荷。 水厂自动化程度,应本着提供水水质和供水可靠性,降低能耗、药耗,提高科学管理水平和增加经济效益的原则,根据实际生产要求,技术经济合理性和设备供应情况,妥善确定。 设计中必须遵守设计规范的规定。如果采用现行规范中尚未列入的新技术、新工艺、新设备和新材料,则必须通过科学论证,确证行之有效,方可付诸工程实际。但对与确实行之有效、经济效益高、技术先进的新工艺、新设备和新材料,应积极采用,不必受现行设计规范的约束。2.2 设计规模给水厂处理构筑物设计规模按最高日平均时流量计,即:()式中 为水厂最高日供水量,();为自用水系数,取决于处理工艺、构筑物类型、原水水质及
18、水厂是否设有回收水设施等因素,一般在1.05-1.10之间;T为一级泵站每天工作小时数。水处理构筑物的设计,应按原水水质最不利情况时所需供水量进行核。2.3 厂址选择厂址选择应在整个给水系统设计方案中全面规划,综合考虑,通过技术经济比较确定。在选择厂址时,一般应考虑以下几个问题: 厂址应选择在工程地质条件较好的地方,一般选在地下水位低,承载力较大,湿陷性等级不高,岩石较少的地层,以降低工程造价和便于施工。 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。 水厂应尽量设置在交通方便、靠近电源的地方,以利于施工管理和降低输电线路的造价,并考虑沉淀池排泥及滤池冲洗水排除方便。2.4 水厂工艺
19、流程选择给水处理方法和工艺流程的选择,应根据原水水质及设计生产能力等因素,通过调查研究,必要的实验并参考相似条件下处理构筑物的运行经验,经技术经济比较后确定。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有多种多样。方案1 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。工艺流程如图:源水混凝剂投入混合絮凝沉淀过滤消毒清水池二泵站用户 方案2 当原水浊度较低(一般在50度以下),不受工业废水污染且水质变化不大者,可省略混凝沉淀(或澄清)构筑物,原水采用双层滤料或多层滤料池直接过滤,也可在过滤前设一微絮凝池,称微絮凝过滤。工艺流程如图:源水混凝剂投入混合直接
20、过滤消毒清水池二泵站用户 高分子助凝剂方案3 当原水浊度较高、含沙量大时,为了达到预期的混凝沉淀效果,减少混凝剂用量,应增设预沉池或沉砂池,工艺流程如图:源水预沉池或沉砂池混凝剂投入混合絮凝沉淀过滤消毒清水池二泵站用户 (澄清)本设计以地表水为水源,水源水质较好,少许异臭味,所以采用工艺流程如图: 源水混凝剂投入混合絮凝沉淀过滤消毒清水池二泵站用户 2.5 处理构筑物的选择2.5.1混凝工艺选择2.5.11 混凝剂的选择与投加 精制硫酸铝 .18 制造工艺复杂,水解作用缓慢;含无水硫酸铝50%52%;适用于水温为2040当PH=4-7时,主要去除有机物;PH=5.7-7.8时,主要去除悬浮物;
21、PH=6.4-7.8时,处理浊度高,色度低(小于30度)的水。 粗制硫酸铝 .18制造工艺简单,价格低;设计时,含无水硫酸铝一般可采用20%25%;含有20%30%不溶物,其他同精制硫酸铝 硫酸亚铁 .7 絮体形成较快,沉淀时间短;使用于碱度高、浊度高,PH=8.1-9.6,混凝作用好,但原水色度较高时不宜采用;当PH较低时,常用氯氧化物使铁氧化成三价,腐蚀性较高 三氯化铁 .6不受水温影响,絮体大,沉淀速度快,效果好。易溶解,易混合,渣少,对金属(尤其对铁)腐蚀性大,对混凝土亦腐蚀,对塑料会因发热而引起变形原水PH=6.08.4之间为宜,当原水碱度不足时应加适量石灰;处理低浊水时效果不显著
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