广东石油化工学院课程设计题目：某城市给水厂设计院（系）：化工与环境工程学院专业班级：给排水09-1，2班姓名：学号：指导教师：2012 年 6 月 3 日广东石油化工学院课程设计（论文）任务书专业班级：学生姓名：指导教师：一、课程设计（论文）题目某城市给水厂设计二、本次课程设计（论文）应达到的目的1.加深对《给水工程》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、技术参数、设计要求等）主要任务：完成城市给水处理厂方案设计。
城市人口：20+N万人（N为学生学号）。
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；滤池平面大样图（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 50106-2001；《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．设计规模城市人口：20+N万人（N为学生学号）。
征地面积约50000m2。
3．基础资料及处理要求（1）原水水质原水水质的主要参数见下表1。
表1 东江原水水质资料项目单位数值序号项目单位数值序号1 浑浊度度54.2 13 锰mg/L 0.072 细菌总数个/mL 280 14 铜mg/L 0.013 总大肠菌群个/L 9200 15 锌mg/L <0.054 色度色度单位20 16 BOD5 mg/L 1.965 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/L 1077 pH 7.37 19 氨氮mg/L 3.148 总硬度(CaCO3) mg/L 42 20 亚硝酸盐氮mg/L 0.0559 总碱度mg/L 47.5 21 硝酸盐氮mg/L 1.1510 氯化物mg/L 15.2 22 耗氧量mg/L 2.4911 硫酸盐mg/L 13.3 23 溶解氧mg/L 6.9712 总铁mg/L 0.17原水水质的主要参数见下表2。
表2 东江原水水质资料序项目单位数值序号项目单位数值号1 浑浊度度200-1500 13 锰mg/L 0.012 细菌总数个/mL 280 14 铜mg/L 0.83 总大肠菌群个/L 73 15 锌mg/L 0.24 色度色度单位20 16 BOD5 mg/L 1.965 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/L 1077 pH 7.7 19 氨氮mg/L 3.148 总硬度(CaCO3) mg/L 250 20 亚硝酸盐氮mg/L 0.0559 总碱度mg/L 47.5 21 硝酸盐氮mg/L 1.1510 氯化物mg/L 15.2 22 耗氧量mg/L 2.4911 硫酸盐mg/L 13.3 23 溶解氧mg/L 6.9712 总铁mg/L 0.17（2）地址条件根据岩土工程勘察报告，水厂厂区现场地表层分布较厚的素填土层，并夹杂大量的块石，平均厚度为5m左右，最大层厚达9.4m，该土层结构松散，工程地质性质差，未经处理不能作为构筑物的持力层，为提高地基承载力及减少构筑物的沉降变形，本工程采用振动沉管碎石桩对填土层进行加固处理.桩体填充物为碎石，碎石粒径为2~5cm，桩径为400mm，桩孔距为1m，按梅花形布置。
（3）气象条件项目所在地属于亚热带海洋性气候，阳光充足，雨量充沛，多年平均气温22℃，绝对最高温度38.2℃(94.7.2)，绝对最低温度－0.5℃(57.2.11)，年平均霜冻日3.6天，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(81.7.1)，年平均相对湿度79％。
（4）处理要求出厂水水质指标满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006）的相关要求。
给水处理课程设计指导书一、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：序号药剂投加量备注1 氯0.5~1.0mg/L2 臭氧 1.0~3.0mgO3/L3 高锰酸钾 1.0mg/L 与水中还原性物质浓度有关2）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0.2~0.3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，也即采用快速混合方式；混合时间一般为10~60s；搅拌速度梯度G一般为600~1000s-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0.8~1.0m/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；絮凝池要有足够的絮凝时间，一般宜在10~30min，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30~60s-1之间，GT值达104~105，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；池数或分格数一般不少于2座；沉淀时间一般采用1.0~3.0h；沉淀池内平均水流流速一般为10~25mm/s；有效水深一般为3.0~3.5m，超高一般为0.3~0.5m；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3~9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0.3~0.5m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=1×10-4~1×10-5之间；雷诺数Re一般为4000~15000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；沉降速度参考数值原水特性和处理方法沉降速度（mm/s）用混凝剂处理有色水或悬浮物含量在200~250mg/L以内的浑浊水0.35~0.45 用混凝剂处理悬浮物含量大于250mg/L的浑浊水0.50~0.60用混凝剂处理高浊度水0.30~0.35不用混凝剂处理（自然沉淀）0.12~0.15斜管断面一般采用蜂窝六角形，其内径或边距一般采用25~35mm；斜管长度一般为800~1000左右；倾斜角一般为50º~60º；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孔墙或格栅等整流措施；穿孔排泥斗槽高度一般取0.8m。
