给水水厂课程设计完整版.doc
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0.01
3
总大肠菌群
个/L
9200
15
锌
mg/L
<0.05
4
色度
20
16
BOD5
mg/L
1.96
5
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
107
7
pH
7.37
19
氨氮
mg/L
3.14
8
总硬度(CaCO3)
mg/L
42
20
亚硝酸盐氮
mg/L
0.055
9
总碱度
mg/L
47.5
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。
1.1.3 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。
3.7普快滤池的设计.................................................................27
第一章 设计任务及要求
1.1 设计任务及工作要求
1.1.1
城市给水处理厂方案设计
1.1.2
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；
完成给水处理厂平面图（1：500）和处理系统高程图（1：100）1张（1#）。
1.2 设计原始资料
1.2.1
满足最高日供水量 11×10 m3/d。
1.2.2
原水水质的主要参数见表。
原水水质资料
序号
项目
单位
数值
序号
项目
单位
数值
1
浑浊度
度
54.2
13
锰
mg/L
0.07
2
细菌总数
个/mL
280
14
铜
mg/L
水质要求不高，如某些工业冷却用水，只要求去除粗大杂质。
Ⅱ
原水→混凝沉淀或澄清→过滤→消毒
一般进水浊度不大于2000~3000NTU，短时间内可达5000~10000NTU
Ⅲ
原水→接触过滤→消毒
进水浊度一般不大于25NTU，水质较稳定且无藻内繁殖
Ⅳ
原水→混凝沉淀→过滤→消毒（洪水期）
原水→自然预沉→接触过滤→消毒（平时）
项目所在地，属暖温带、半湿润大陆季风气候，四季分明。春季干旱风沙多，夏季炎热雨集中，秋季凉爽温差大，冬季寒冷雨雪少。盛行风向：夏季南风，冬季东北风。
年平均气温14.0℃，最热月平均气温(7月份)27.1℃，最冷月平均气温(1月份)-0.5℃，平均日照时数2267.6小时，无霜期(年平均)214天，年平均降雨量627.5mm，年最大降雨量948.4mm，年最小降雨量248.2mm，年主导风向为NNE风和SSW风。最大风速28m/秒，年平均风速3.0m/秒，最大冻土深度2l0mm。
2)混凝剂投加方式选择
(1)水泵投加
采用计量泵投加，不需另设计量设备。
(2)水射器投加
采用水射器投加，设备简单，使用方便，但水射器效率较低，且易磨损。
(3)重力投加
将溶液池架高，利用重力将药液投入水泵压水管或混合设施入口处，这种投加方式安全可靠，但溶液池位置较高。
2.5.2
在给排水处理过程中原水与混凝剂，助凝剂等药剂的充分混合是使反应完善，从而使得后处理流程取得良好效果的最基本条件。混合是取得良好絮凝效果的重要前提，影响混合效果的因素很多，如药剂的品种、浓度、原水温度、水中颗粒的性质、大小等。混凝药剂投入原水后，应快速、均匀的分散于水中。混合方式有水泵混合、管道混合、静态混合器、机械搅拌混合、扩散混合器、跌水混合器等。
2.4 水厂工艺流程选择
给水处理方法和工艺流程的选择，应根据原水水质、环境、经济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，设计出几种可行方案，经技术经济比较后确定。
结合给水水质的特点，水处理工艺流程见下表。
各净水工艺流程的特点
净水工艺流程
适用条件
Ⅰ
原水→简单处理（如用筛网过滤）
山溪河流。水质经常清晰，洪水时含泥沙量较高
Ⅴ
原水→混凝→气浮→过滤→消毒
经常浊度较低，短时间不超过100NTU
Ⅵ
原水→（调蓄预沉或自然预沉或混凝预沉）→混凝沉淀或澄清→过滤→消毒
高浊度水二级沉淀（澄清）工艺，适用于含沙量大、砂峰持续时间较长的原水处理
Ⅶ
原水→混凝→气浮（沉淀）→过滤→消毒
经常浊度较低，采用气浮澄清；洪水期浊度较高，则采用沉淀工艺
3.5反应/絮凝设施的设计.........................................................15
3.6平流沉淀池..........................................................................26
给水厂课程设计
计算说明书
学院：环境学院
专业：给水排水工程
班级：1102班
学号：201001133335
学生姓名：xxxxx
指导老师：xxxxx
设计时间：2013.1.2～2013.1.9
2.1 资料分析与整理.................................4
3.4混合设施的设计..................................................................14
温度适应性高，PH值使用范围宽（PH=5—9），因而可调PH值。
操作方便，腐蚀性小，劳动条件好，成本低。
(6)聚丙烯酰胺又名三号絮凝剂，简写PAM
处理高浊度水池效果显著，既可保证水质，又可减少混凝剂用量和沉淀池容积，目前被认为是处理高浊水最有效的絮凝剂之一，适当水解后，效果提高，常与其他混凝剂配合使用或作助凝剂，其单体丙烯酰胺有毒，用于饮用水净化应控制用量。
锰
mg/L
0.1
2
细菌总数
个/mL
100
14
铜
mg/L/L
≤3
15
锌
mg/L
<1.0
4
色度
≤15
16
BOD5
mg/L
≤3
5
嗅和味
-
17
阴离子合成剂
mg/L
≤0.2
6
肉眼可见物
无
18
溶解性总固体
mg/L
1000
7
pH
6.5-8.5
19
氨氮
mg/L
≤0.15
8
总硬度(CaCO3)
mg/L
(4)三氯化铁FeCl3·6H2O
不受水温影响，絮体大，沉淀速度快，效果好。易溶解，易混合，残渣少。
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=6.0—8.4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
(5) 聚合氯化铝简称PAC
净化效率高，用药量少，出水浊度低，色度小，过滤性能好，原水浊度高时尤为显著。
2.5 水处理工艺的选择
2.5.1
1)混凝剂的选择与投加
混凝剂的选择应遵循以下一般原则：混凝效果好；无毒害作用；货源充足；成本低；新型药剂的卫生许可；借鉴已有经验。
(1)精制硫酸铝 Al3(SO4)2·18H2O
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20—40℃。
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；PH=6.4—7.8时，处理浊度高，色度低（小于30度）的水。
主要任务：完成城市给水处理厂方案设计。设计规模为（10+M）×10 m3/d（M为学生学号的个位数字）。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（总篇幅1万字以上），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。
(2)粗制硫酸铝 Al3(SO4)2·18H2O
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
(3)硫酸亚铁FeSO4·7H2O
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
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
(4)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。
(5)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。
3、不需外加动力设备
缺点：1、药剂的扩散不易完全均匀
2、需建混合池
3、容易夹带气泡
适用于各种规模的水厂，特别当重力流进水水头有富余时
3
总大肠菌群
个/L
9200
15
锌
mg/L
<0.05
4
色度
20
16
BOD5
mg/L
1.96
5
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
107
7
pH
7.37
19
氨氮
mg/L
3.14
8
总硬度(CaCO3)
mg/L
42
20
亚硝酸盐氮
mg/L
0.055
9
总碱度
mg/L
47.5
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。
1.1.3 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。
3.7普快滤池的设计.................................................................27
第一章 设计任务及要求
1.1 设计任务及工作要求
1.1.1
城市给水处理厂方案设计
1.1.2
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；
完成给水处理厂平面图（1：500）和处理系统高程图（1：100）1张（1#）。
1.2 设计原始资料
1.2.1
满足最高日供水量 11×10 m3/d。
1.2.2
原水水质的主要参数见表。
原水水质资料
序号
项目
单位
数值
序号
项目
单位
数值
1
浑浊度
度
54.2
13
锰
mg/L
0.07
2
细菌总数
个/mL
280
14
铜
mg/L
水质要求不高，如某些工业冷却用水，只要求去除粗大杂质。
Ⅱ
原水→混凝沉淀或澄清→过滤→消毒
一般进水浊度不大于2000~3000NTU，短时间内可达5000~10000NTU
Ⅲ
原水→接触过滤→消毒
进水浊度一般不大于25NTU，水质较稳定且无藻内繁殖
Ⅳ
原水→混凝沉淀→过滤→消毒（洪水期）
原水→自然预沉→接触过滤→消毒（平时）
项目所在地，属暖温带、半湿润大陆季风气候，四季分明。春季干旱风沙多，夏季炎热雨集中，秋季凉爽温差大，冬季寒冷雨雪少。盛行风向：夏季南风，冬季东北风。
年平均气温14.0℃，最热月平均气温(7月份)27.1℃，最冷月平均气温(1月份)-0.5℃，平均日照时数2267.6小时，无霜期(年平均)214天，年平均降雨量627.5mm，年最大降雨量948.4mm，年最小降雨量248.2mm，年主导风向为NNE风和SSW风。最大风速28m/秒，年平均风速3.0m/秒，最大冻土深度2l0mm。
2)混凝剂投加方式选择
(1)水泵投加
采用计量泵投加，不需另设计量设备。
(2)水射器投加
采用水射器投加，设备简单，使用方便，但水射器效率较低，且易磨损。
(3)重力投加
将溶液池架高，利用重力将药液投入水泵压水管或混合设施入口处，这种投加方式安全可靠，但溶液池位置较高。
2.5.2
在给排水处理过程中原水与混凝剂，助凝剂等药剂的充分混合是使反应完善，从而使得后处理流程取得良好效果的最基本条件。混合是取得良好絮凝效果的重要前提，影响混合效果的因素很多，如药剂的品种、浓度、原水温度、水中颗粒的性质、大小等。混凝药剂投入原水后，应快速、均匀的分散于水中。混合方式有水泵混合、管道混合、静态混合器、机械搅拌混合、扩散混合器、跌水混合器等。
2.4 水厂工艺流程选择
给水处理方法和工艺流程的选择，应根据原水水质、环境、经济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，设计出几种可行方案，经技术经济比较后确定。
结合给水水质的特点，水处理工艺流程见下表。
各净水工艺流程的特点
净水工艺流程
适用条件
Ⅰ
原水→简单处理（如用筛网过滤）
山溪河流。水质经常清晰，洪水时含泥沙量较高
Ⅴ
原水→混凝→气浮→过滤→消毒
经常浊度较低，短时间不超过100NTU
Ⅵ
原水→（调蓄预沉或自然预沉或混凝预沉）→混凝沉淀或澄清→过滤→消毒
高浊度水二级沉淀（澄清）工艺，适用于含沙量大、砂峰持续时间较长的原水处理
Ⅶ
原水→混凝→气浮（沉淀）→过滤→消毒
经常浊度较低，采用气浮澄清；洪水期浊度较高，则采用沉淀工艺
3.5反应/絮凝设施的设计.........................................................15
3.6平流沉淀池..........................................................................26
给水厂课程设计
计算说明书
学院：环境学院
专业：给水排水工程
班级：1102班
学号：201001133335
学生姓名：xxxxx
指导老师：xxxxx
设计时间：2013.1.2～2013.1.9
2.1 资料分析与整理.................................4
3.4混合设施的设计..................................................................14
温度适应性高，PH值使用范围宽（PH=5—9），因而可调PH值。
操作方便，腐蚀性小，劳动条件好，成本低。
(6)聚丙烯酰胺又名三号絮凝剂，简写PAM
处理高浊度水池效果显著，既可保证水质，又可减少混凝剂用量和沉淀池容积，目前被认为是处理高浊水最有效的絮凝剂之一，适当水解后，效果提高，常与其他混凝剂配合使用或作助凝剂，其单体丙烯酰胺有毒，用于饮用水净化应控制用量。
锰
mg/L
0.1
2
细菌总数
个/mL
100
14
铜
mg/L/L
≤3
15
锌
mg/L
<1.0
4
色度
≤15
16
BOD5
mg/L
≤3
5
嗅和味
-
17
阴离子合成剂
mg/L
≤0.2
6
肉眼可见物
无
18
溶解性总固体
mg/L
1000
7
pH
6.5-8.5
19
氨氮
mg/L
≤0.15
8
总硬度(CaCO3)
mg/L
(4)三氯化铁FeCl3·6H2O
不受水温影响，絮体大，沉淀速度快，效果好。易溶解，易混合，残渣少。
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=6.0—8.4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
(5) 聚合氯化铝简称PAC
净化效率高，用药量少，出水浊度低，色度小，过滤性能好，原水浊度高时尤为显著。
2.5 水处理工艺的选择
2.5.1
1)混凝剂的选择与投加
混凝剂的选择应遵循以下一般原则：混凝效果好；无毒害作用；货源充足；成本低；新型药剂的卫生许可；借鉴已有经验。
(1)精制硫酸铝 Al3(SO4)2·18H2O
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20—40℃。
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；PH=6.4—7.8时，处理浊度高，色度低（小于30度）的水。
主要任务：完成城市给水处理厂方案设计。设计规模为（10+M）×10 m3/d（M为学生学号的个位数字）。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（总篇幅1万字以上），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。
(2)粗制硫酸铝 Al3(SO4)2·18H2O
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
(3)硫酸亚铁FeSO4·7H2O
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
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
(4)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。
(5)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。
3、不需外加动力设备
缺点：1、药剂的扩散不易完全均匀
2、需建混合池
3、容易夹带气泡
适用于各种规模的水厂，特别当重力流进水水头有富余时
