高浊度水净水厂水处理工程设计

净⽔⼚设计说明书净⽔⼚设计说明书班级：给⽔排⽔级1班姓名：学号：……⼤学市政与环境⼯程系20 年1⽉⽬录第⼀章总论第⼆章⼯艺流程的确定及论证（评价）第三章混凝剂投配设备的设计第四章．⽔⼚管线设计第五章絮凝池设计第六章沉淀池设计第七章过滤⼯艺设计第⼋章清⽔池设计第九章吸⽔井设计第⼗章⼆泵站设计第⼗⼀章净⽔⼚总体布置设计依据净⽔⼚设计说明书第⼀章总论1.1.设计题⽬某市净⽔⼚设计1.2.设计时间第七学期第⼗七，⼗⼋两周（12.24-01.06）1.3.设计任务⽔⼚平⾯布置及⾼程布置1.4.原始资料（1）设计供⽔量为5000+13*1000=6.3万m 3 /d.（2）⽔⼚所在地：长春地区（3）设计地⾯标⾼：13.00（4）⽔源为河⽔，河⽔受到污染，⽔质分析报告如下：编号指标单位分析结果1 浊度 NTU 最⼤800,平均1102 ⾊度度 133 ⽔温℃最⾼22,最低14 PH - 7.0-8.55 总硬度 mg/L(以CaCO3计) 3806 总⼤肠菌群 CFU/L 6507 细菌总数 CFU/mg 15008 耗氧量 mg/L 79 BOD5 mg/L 410 氨氮 mg/L 0.911 COD mg/L 1112 氯仿 mg/L 0.08第⼆章．⼯艺流程的确定及论证（评价）2.1 设计⽅案⽅案⼀KMno4 PAM助凝 Cl2原⽔→静态混合器→机械絮凝池→平流沉淀池→V型滤池→清⽔池混凝剂粉炭城市管⽹⼆泵站⽅案⼆KMno4 PAM助凝 Cl2原⽔→静态混合器→⽹格絮凝池→斜板沉淀池→普通快滤池→清⽔池混凝剂粉炭城市管⽹⼆泵站2.2. 各构筑物凝聚剂消毒剂选择依据及优点2.2.1 ⽅案技术⽐较2.2.1.1 消毒剂⽔的消毒处理是⽣活饮⽤⽔处理⼯艺中的最后⼀道⼯序，其⽬的在于杀灭⽔中的有害病原微⽣物（病原菌、病毒等），防⽌⽔致传染病的危害。

氯: 消毒灭细菌,病毒效果好,⽽且原⽔⽔质PH=7,消毒效果更理想,在配⽔管⽹中有剩余消毒作⽤, 应⽤⼴泛,适⽤于极⼤多数净⽔⼚。

一．设计原始资料1.净产水量：3000m3/d2.水源为河水3.（1）最高浑浊度为2000NTU（2）碱度为5mg/L（3）总硬度：月平均最高368mg/L, 月平均最低156mg/L（4）PH值：6.9—7.6（5）色度：12度（6）大肠菌群数：1800CFU/100ml（7）水温：月平均最高27.7℃月平均最低6.9℃4．净化出水要求：达到《国家生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）要求。

5．净水厂地形图：比例尺1：2006．地形资料：拟建水厂厂址地形平坦，地质为砂质粘土，地基承载力特征值fa=600kPa,无地下水7．各种材料均可供应。

二、水厂工艺流程选择（一）．确定净水厂的设计水量根据GB50013—2006规定：水处理构筑物的设计水量，应按最高日供水量加水厂自用水量确定。

水厂自用水率应根据原水水质、所采用的处理工艺和构筑物类型等因素通过计算确定，一般可采用设计水量的5％～10％。

当滤池反冲洗水采取回用时，自用水率可适当减小。

考虑滤池反冲洗水采取回用及用水安全，自用水率取8%则设计水量G=000×(1+0.08)=3000 m3/d（二）确定净水厂工艺流程和净化构筑物的型式原水的含沙量或色度、有机物、致突变前体物等含量较高，臭味明显或为改善凝聚效果，可在常规处理前增设预处理。

原水来自河水含沙量较低，色度12度，满足GB5749-2006 《生活饮用水卫生标准》，可以不进行原水的预处理。

设计工艺流程：取水→一级泵站→管式静态混合器→穿孔旋流絮凝池→斜管沉淀池→无阀滤池→消毒剂→清水池→二级泵站→用户三、混凝剂的投配根据最高浊度，此河水水质与长江水类似，则混凝剂PAC采用碱式氯化铝（含三氧化二铝10%），投加量最高为20mg/L,无需助凝剂。

沉淀或澄清时间1.2h。

每天工作时间为18h。

1.溶解池W1和溶液池W2的确定W2=aQ/417cn=18×100×20×5400/18 /(1000×1000×10×2)=0.54m3n----液体投加混凝剂时，溶解次数应根据混凝剂投加量和配制条件等因素确定，每日不宜超过3次,取2次。

目录第一章原始资料 (3)第二章工艺流程确定和选择 (5)2.1原水水质情况 (5)2.2出厂水水质要求 (5)2.3工艺流程确定设计水量 (4)第三章设计水量 (6)第四章混合设备计算 (6)4.1混凝剂配制和投加 (6)4.2投药系统 (7)4.3加药间及储液池 (8)4.4混合设备 (9)第五章絮凝池的设计计算 (11)5.1絮凝池的选择 (11)5.2设计水量计算 (11)5.3平面布置 (11)5.4过水孔洞和网格设置 (12)5.5水头损失计算 (13)5.6校核 (15)第六章沉淀池的设计计算 (17)6.1沉淀池的选择 (17)6.2沉淀池的设计计算 (18)6.3水力条件校核 (19)6.4进水系统 (19)6.5出水系统 (20)6.6排泥设备的选择与计算 (20)第七章过滤设计计算 (22)7.1平面布置 (22)7.2设计水量 (22)7.3设计参数 (22)7.4滤池高度 (23)7.5配水系统 (24)7.6排水系统 (26)7.7滤池各种灌渠计算 (27)7.8冲洗水箱 (28)第八章清水池设计 (30)8.1容积计算 (30)8.2清水池平面尺寸 (30)8.3管道系统 (30)8.4清水池布置 (30)第九章消毒 (32)9.1消毒剂和加氯点选择 (32)9.2加氯量的计算 (32)9.3加氯设备的选择 (32)9.4加氯间与滤库的布置 (33)第十章净水厂平面布置与工艺 (35)10.1净水厂的平面布置 (35)10.2净水厂的高程布置 (36)参考文献 (39)设计心得 (39)第一章原始资料城市自来水厂设计水量为20万 m3/d3、厂区所在地区为江西地区，厂区冰冻深度 o m，厂区地下水水位深度－5.5 m，主导风向西南。

4、设计成果（1）设计计算说明书一份，不少于10页（A4）。

（2）设计图纸二张：1：50～1：100水厂平面和工艺流程图，单体构筑物平、立、剖面图。

净水技术2020,39(9):25-28,39Water PurificationTechnology扫我试试?王雄,黄兴,李国洪,等.水厂扩建与深度处理改造工程设计方案[J].净水技术,2020,39(9):25-28,39.WANG X,HUANG X,LI G H,et al.Engineering design proposal of expansion and advanced treatment reconstruction project of a WTP[J].Water Purification Technology,2020,39(9):25-28,39.水厂扩建与深度处理改造工程设计方案王㊀雄1,黄㊀兴1,李国洪1,葛本笔2(1.中国市政工程中南设计研究总院有限公司,湖北武汉㊀430010;2.睢宁县自来水公司,江苏徐州㊀221200)摘㊀要㊀针对以微污染水库水为水源的某自来水厂的扩建和深度处理改造工程,采用 预臭氧+强化常规处理+臭氧生物活性炭过滤深度处理 工艺㊂通过新老系统的合理衔接,在整个项目的实施过程中,现状一期工程维持正常生产,未对城市供水造成影响㊂根据工程运行后的进出水数据,提标工程后出水浑浊度为0.081~0.257NTU,稳定在0.3NTU 以下㊂在取水泵站未投加粉末活性炭的情况下,高锰酸盐指数为1.5~2mg /L,氨氮<0.02mg /L,相对于提标前的出水水质,均有较大提高;在实际未投加H 2O 2的情况下,出水溴酸盐<0.002mg /L㊂关键词㊀水厂㊀深度处理㊀臭氧生物活性炭㊀新老系统衔接㊀溢流安全措施中图分类号:TU992.3㊀㊀文献标识码:B㊀㊀文章编号:1009-0177(2020)09-0025-05DOI :10.15890/ki.jsjs.2020.09.006Engineering Design Proposal of Expansion and Advanced Treatment Reconstruction Project of a WTPWANG Xiong 1,HUANG Xing 1,LI Guohong 1,GE Benbi 2(1.Central &Southern China Municipal Engineering Design &Research General Institute ,Co.,Ltd.,Wuhan㊀430010,China ;2.Suining Water Company ,Xuzhou㊀221200,China )Abstract ㊀Aiming at the expansion and advanced treatment of a water treatment plant (WTP)for micro-polluted raw water of reservoiras the water source,the process of pre-ozone +enhanced conventional treatment +O 3-BAC advanced treatment is adopted.Through the reasonable connection of old and new systems,current waterworks maintains normal water supply during the implementation of the whole project,which has no impact on urban water supply.According to the operation data after upgrading,effluent turbidity is 0.081~0.257NTU,which is stable below 0.3NTU.Without PAC addition in the intake pump station,effluent COD Mn is 1.5~2mg /L,andeffluent NH 3-N is below 0.02mg /L,which is greatly improved comparing with the effluent water quality before upgrading.Besides,without H 2O 2addition,effluent bromate is below 0.002mg /L.Keywords ㊀water treatment plant(WTP)㊀advanced treatment㊀O 3-BAC㊀connection of old and new systems㊀overflow safety measure[收稿日期]㊀2020-01-18[作者简介]㊀王雄(1975 ㊀),男,高级工程师,主要从事市政给排水设计工作,E-mail:24188420@㊂1㊀项目背景江苏某县城水厂原水为水库水,原水水质基本能达到‘地表水环境质量标准“(GB 3838 2002)Ⅲ类标准,但受水库补水影响,高锰酸盐指数时有超标㊂水厂原规模为5万m 3/d,净水工艺采用常规的混凝沉淀过滤工艺,投加粉末活性炭后,出厂水能达到‘生活饮用水卫生标准“(GB 5749 2006)的要求㊂根据县城区域供水规划和江苏省‘省政府办公厅关于切实加强城市供水安全保障工作的通知(苏政办发 2014 55号文)“的要求,该自来水厂需尽快实施二期工程,不仅需要扩建规模至15万m 3/d,还需增加深度处理设施㊂目前,工程已竣工并通水运行2年左右,出水水质稳定,运行效果良好㊂522　设计概况2.1㊀水源及原水水质该水厂水源来自庆安水库㊂庆安水库兴建于1958年3月,1959年9月建成蓄水,控制流域面积为280km2,总库容为6030万m3,兴利库容为4800万m3㊂庆安水库水源来自废黄河,废黄河水不足时依靠古邳翻水站翻引徐洪河水㊂根据江苏省水环境监测中心徐州分中心的监测结果,庆安水库主要污染物历年水质特征值:pH值为7.72~8.67,溶解氧为6.2~11.8mg/L,高锰酸盐指数为3.4~6.9mg/L,化学需氧量为15.5~19.8 mg/L,BOD5为1.0~2.9mg/L,氨氮为0.03~0.96 mg/L,氟化物为0.57~0.98mg/L,总磷为0.024~ 0.057mg/L,铁㊁锰均小于0.05mg/L,溴离子为0.13~0.20mg/L㊂庆安水库水体水质评价为Ⅲ~Ⅳ类水,水质总体较好,主要超标项目为高锰酸盐指数㊂2.2㊀原工艺流程及出水水质水厂原规模为5万m3/d,净水工艺采用常规的混凝沉淀过滤工艺㊂由于原水有机物微污染,需在取水泵站投加粉末活性炭才能确保出厂水达标㊂出水主要指标:浑浊度为0.2~0.345NTU,高锰酸盐指数为1.72~2.63mg/L,氨氮<0.02mg/L,铁㊁锰均小于0.05mg/L㊂由于扩建提标前并未投加臭氧,故出水未检测溴酸盐㊂2.3㊀扩建及提标工艺流程预臭氧+强化常规处理+臭氧生物活性炭过滤深度处理 工艺是处理受污染水源水并保证高质量出水水质的一种有效方法[1-2]㊂按照江苏省 苏政办发(2014)55号文 的要求,根据原水有机物微污染和冬季低温低浊的特点,经过多方案比选,扩建及深度处理改造工程采用 预臭氧+强化常规处理+臭氧生物活性炭过滤深度处理 工艺㊂根据徐州刘湾水厂深度处理工艺研究的中试成果,双氧水/臭氧高级氧化对徐州水中溴酸盐的生成具有良好的抑制效果,在臭氧投加量为1~4 mg/L时,溴酸盐的抑制率可达到70%左右,抑制效果在[H2O2]/[O3]=0.5时达到最佳㊂由于本工程原水溴离子较高,为抑制溴酸盐的生成,确保供水水质安全,预留双氧水投加措施,采取投加 臭氧(少量)+双氧水 控制溴酸盐产生的技术措施[3-4]㊂整个工艺流程如图1所示㊂图1㊀主要工艺流程框图Fig.1㊀Schematic Diagram of Water Treatment Process2.4㊀平面布置及分组总体方案常规处理为2条生产线:第一条生产线为现状5万m3/d常规处理;第二条生产线为新增10万m3/d常规处理㊂为减少新建构建筑的数量,利于平面流程布置,方便净水厂运行维护,深度处理采用1条15万m3/d的生产线㊂臭氧接触池分为2组,活性炭翻板滤池采用6格,均可独立运行㊂平面布置如图2所示㊂2.5㊀主要净水处理构筑物及设计参数(1)预臭氧接触池及配水井(15万m3/d):接触时间为5.0min,臭氧投加量为0.5~1.5mg/L,分2条渠道运行,预留前加氯投加点,并通过配水堰使原水均匀分配到后续处理构筑物㊂(2)机械混合㊁折板絮凝及平流沉淀池(10万m3/d):按低温低浊水设计,机械混合池停留时间为30s;折板絮凝池停留时间为25.6min;平流沉淀池停留时间为2.77h㊂机械混合池共4格,单格设置1台立式机械搅拌器,搅拌功率为7.5kW㊂竖向折板絮凝池分3段,第1段为相对折板,υ峰=0.29m/s,υ谷=0.10m/s;第2段为平行折板,υ峰=0.234m/s,υ谷=0.175m/s;第3段为直板,υ=0.099m/s㊂平流沉淀池一共4格,单格有效尺寸为9.225mˑ95m,水平流速为9.4mm/s,有效水深为3.4m,池深为4.00m㊂(3)气水反冲洗滤池(10万m3/d):分6格运行,单格有效尺寸为8.7mˑ14.55m,过滤面积为62王㊀雄,黄㊀兴,李国洪,等.水厂扩建与深度处理改造工程设计方案㊀Vol.39,No.9,2020图2㊀平面布置简图Fig.2㊀Schematic Layout101.5m2,设计滤速为7.18m/h,强制滤速为8.62 m/h㊂滤池滤料为石英砂均质滤料,粒径为0.9~ 1.25mm,K80<1.40,滤层厚度为1.40m㊂下部砾石承托层粒径为2~4mm,厚度为0.05m㊂滤层上最大水深为1.25m,设计最大过滤水头为2.5m,每格滤池配水配气系统采用长柄滤头,在滤板上均匀布置,滤板下部空间净高为0.90m㊂冲洗采用气水反冲洗,冲洗历时:气冲1.5min,气水同时冲洗4min,单独水冲6.5min,总历时12min㊂气冲强度为15 L/(s㊃m2),气水同时冲洗时水冲强度为3L/(s㊃m2),单独水冲洗强度为6L/(s㊃m2),表面扫洗强度为2.2L/(s㊃m2)㊂(4)提升泵房(15万m3/d):安装轴流泵4台,3用1备,设备参数Q=2099~2510m3/h,H=7~3.9 m,全变频㊂(5)后臭氧接触池(15万m3/d):设1座后臭氧接触池,分2格,总平面尺寸为25.5mˑ15.2m,池深为7.15m㊂有效接触时间为10min,分为三级串联,每级分为接触及反应2段㊂三级接触反应时间分别为2.5㊁3.5㊁4.0min(不计连通渠)㊂三段臭氧投加量依次为50%㊁30%㊁20%㊂臭氧投加量为1~2 mg/L,预留双氧水投加点㊂(6)翻板活性炭滤池(15万m3/d):1座,分6格,单格过滤面积为112.5m2,单排布置㊂设计滤速为9.26m/h,空床接触时间为12.9min㊂滤料采用压块破碎活性炭,滤料为8ˑ30目,碘吸附值>950 mg/g,亚甲兰吸附值>180mg/g,滤层厚度为2.0m㊂为减少微生物穿透的可能,减少截留的微生物及有机物进入清水池的几率,活性炭滤料下增设500mm 厚砂滤层㊂采用气水反冲洗,冲洗过程:单独气冲ң气水联合冲ң单独水冲,重复2次,气冲2min,气水同时冲洗3~4min,单独水冲1~2min㊂气冲强度为15~16L/(s㊃m2),气水同时冲洗时水冲强度为3~4 L/(s㊃m2),单独水冲洗强度为15~16L/(s㊃m2)㊂72净㊀水㊀技㊀术WATER PURIFICATION TECHNOLOGY Vol.39,No.9,2020 September25th,2020(7)清水池:设2座,有效水深为3.4m,总有效调节容积为16000m3,与现状6400m3清水池一起,总调节比例约15%㊂(8)送水泵房(15万m3/d):新建送水泵房安装4台水泵,水泵特性参数:Q=2350m3/h,H=52m;现状送水泵房拆除现状水泵后重新安装2台水泵,水泵特性参数:Q=1650m3/h,H=52m㊂3㊀设计总结3.1㊀新老系统衔接(1)由于该自来水厂为县城唯一的水厂,若二期工程的实施造成县城长时间停水,则会带来极大的社会稳定风险㊂因此,设计时应尽量保留一期生产设施,并考虑合适的施工时序和措施,建设时尽量不影响现状水厂的生产,并尽可能在最短时间内实现管道的连接和系统的切换,主要措施如下㊂①二期新建中控及化验中心用地原是一期现状加氯加药间,故二期新建加氯间㊁综合加药间均先行建设,先于厂区其他构建筑物进行设备安装及调试,具备运行条件后再对一期现状加氯加药间进行拆除,并实施二期中控及化验中心建设㊂②在二期工程实施的过程中,需对现状强弱电缆等先行改迁,并对现状生产管线进行保护㊂③只有待二期工程具备通水运行条件后,才能实施现状一期常规处理设施进水总管改造,并对现状一期常规处理设施和送水泵房的设备进行更换㊂(2)由于两期工程常规处理部分规模不同,故二期工程与一期现状工程在构筑物分组上需合理衔接,并维持运行的相对独立,主要措施如下㊂①二期新建预臭氧接触池1座,规模为15万m3/d,一期工程现状DN800原水管和二期工程新建DN1200原水管均进入预臭氧接触池进水井㊂预臭氧接触池的出水需根据常规处理2条生产线的不同规模(分别为5万m3/d和10万m3/d),设置不同长度的配水堰进行合理的配水㊂②深度处理为1条生产线,处理规模为15万m3/d,包括提升泵房㊁后臭氧接触池和活性炭滤池㊂一期气水反冲洗滤池DN1000的出水管和二期气水反冲洗滤池DN1400的出水管均进入提升泵房进水井,通过提升后再进入深度处理设施㊂活性炭滤池DN1600出水总管通过3根支管接入后面3座容积不同的清水池,进入清水池的支管均设置阀门㊂③3座清水池的出水管通过总管连通,分别进入新建送水泵房(10万m3/d)与现状送水泵房(5万m3/d)前的吸水井,将2座吸水井连通㊂2座送水泵房后的出水压力管连通,通过现状DN800清水管和新建DN1200清水管接入市政给水管网㊂(3)二期工程与一期现状工程在水力流程上需合理衔接,主要措施如下㊂①二期工程常规处理气水反冲洗滤池出水堰标高㊁新建清水池标高和调节水深等应与一期现状工程保持一致㊂②在常规处理水质达标的条件下,常规处理构筑物在流程上应可全部超越深度处理,直接进入清水池,也可部分超越深度处理,出水混合后进入清水池㊂3.2㊀溢流安全措施水厂深度处理改造工程应根据常规处理出水水质和深度处理建设条件甄别分析,选用适当的系统设计和安全溢流模式[5]㊂本工程深度处理前设置了调节水池及提升泵房,提升泵房设置了4台潜水轴流泵,调节水池的最大调蓄容积不小于单台水泵5min的出水量,最大调蓄水深为2.7m㊂为尽量减少水位变化幅度,维持高水位运行,4台轴流泵全部配置变频器㊂在提升泵房突然断电的异常情况下,气水反冲洗滤池的出水仍然将通过重力作用自流进入提升泵房,导致提升泵房漫水甚至滤池管廊发生外溢,对厂区生产带来很大的影响㊂因此,本工程考虑在提升泵房调节水池内设置溢流堰,溢流堰堰顶高于调节水池最高运行水位30cm,溢流水通过厂区排水管道,接入排水池回用㊂4㊀施工情况及运行效果4.1㊀施工情况该项目于2016年8月正式开始施工,2017年12月项目的二期扩建及深度处理部分开始通水试运行,于2018年10月完成一期现状工程改造,整个项目最终于2018年10月29日竣工验收㊂鉴于设计阶段的精细化设计和合理的施工组织,在整个项目的施工过程中,现状一期工程维持正常生产,未对县城供水造成影响㊂4.2㊀进出水水质数据分析及运行效果从2017年12月二期扩建及深度处理部分开始㊀㊀㊀(下转第39页)82王㊀雄,黄㊀兴,李国洪,等.水厂扩建与深度处理改造工程设计方案㊀Vol.39,No.9,2020材,2020(1):100-102.[4]㊀许靖.中小型污水处理厂提标升级改造技术分析[J].资源节约与环保,2019(12):99-99.[5]㊀林杰.污水处理中沉砂池去除高浓度悬浮物效能与运行优化[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2013.[6]㊀章一丹,张琳,谢娟,等.脱氮滤池在某城镇污水厂提标改造中的应用[J].广州化工,2019,47(18):124-126. [7]㊀田璐,王琳.前置反硝化曝气生物滤池调试运行[J].水处理技术,2019,45(12):129-132.[8]㊀张雅君,张启伟,孙丽华,等.PAC/BPAC-UF对二级出水中有机物去除及膜污染情况对比[J].安全与环境学报,2019,19(2):666-673.[9]㊀方月英,徐锡梅,恽云波,等.反硝化生物滤池在污水深度处理中的应用[J].中国给水排水,2019,35(11):97-102. [10]㊀周丽颖,凌薇,袁琳.污水厂反硝化外加碳源的选择[C].2016中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷).中国环境科学学会,2016:1742-1745.[11]㊀李文龙,杨碧印,陈益清,等.不同外加碳源反硝化滤池的深度脱氮特性研究[J].水处理技术,2015,41(11):82-85. [12]㊀丁淳怡.某工业废水处理厂综合废水优化处理的研究[D].苏州:苏州科技大学,2019.[13]㊀李激,李美.无锡城市污水处理厂提标改造对策[J].建设科技,2008(19):56-57.(上接第28页)通水试运行至今,产水量已接近满负荷,净水各项指标全面达标,出水浑浊度稳定在0.3NTU以下㊂2019年1月 2019年6月进出水浑浊度数据如图3所示,为0.081~0.257NTU,相较于提标前的0.2~ 0.345NTU,有较大幅度的提升㊂图3㊀2019年1月 2019年6月进出水水质数据分析Fig.3㊀Analysis of Influent and Effluent Water Qualityduring January to June in2019根据2019年的出水在线监测结果,其他主要指标:高锰酸盐指数为1.5~2mg/L,氨氮<0.02mg/L,铁㊁锰均小于0.05mg/L,溴酸盐<0.002mg/L㊂在取水泵站未投加粉末活性炭的情况下,高锰酸盐指数相较于提标前的1.72~2.63mg/L,有较大的提高;在实际未投加H2O2的情况下,出水溴酸盐< 0.002mg/L㊂5　结语(1)针对原水有机物微污染和冬季低温低浊的㊀㊀㊀特点,为确保出水浑浊度达到0.3NTU以下, 预臭氧+强化常规处理+臭氧生物活性炭过滤深度处理 工艺是处理受污染水源水并保证高质量出水水质的一种有效方法㊂(2)针对现有净水厂的扩建和深度处理提标改造,设计时需特别注意对现有生产设施的保留和保护,并考虑合适的施工时序和措施,建设时尽量不影响现状水厂的生产,并尽可能在最短的时间内实现管道的连接和系统的切换㊂(3)改扩建工程和现有生产设施在工程分组和水力流程上均需合理衔接,并维持运行的相对独立,需重视深度处理提升的溢流安全措施㊂参考文献[1]㊀叶少帆,王志伟,吴志超.微污染水源水处理技术研究进展和对策分析[J].水处理技术,2010,36(6):22-28. [2]㊀徐春蕾.臭氧-生物活性炭深度处理工艺对典型水质指标的控制效果[J].净水技术,2019,38(s1):65-67,86. [3]㊀王永京,杜旭,金萌,等.氨氮及H2O2对溴酸盐和消毒副产物控制的影响[J].环境科学,2017,38(2):616-621. [4]㊀杨宏伟,孙利利,吕淼,等.H2O2/O3高级氧化工艺控制黄河水中溴酸盐生成[J].清华大学学报(自然科学版),2012,52(2):211-215.[5]㊀吴国荣,邬亦俊,杨友强.老厂深度处理改造的系统衔接和安全溢流模式探析[J].给水排水,2018,44(9):29-33.93净㊀水㊀技㊀术WATER PURIFICATION TECHNOLOGY Vol.39,No.9,2020 September25th,2020。

第一章 总体概况设计东南某城市10.5万m3/d 给水处理厂，水厂自用水量5%。

地表水常年浊度在100—300NTU ，水源水质符合《地表水环境质量标准》Ⅲ类。

河流100年一遇最高水位为4.80M ，最低枯水位为2.0M ，常水位3.20M ，水厂地面标高为5.50M ，取水构筑物设于水厂内，要求水厂出厂供水压力为0.4Mpa.该水厂属于中型给水处理厂，因为原水浊度较高，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，工艺流程如下：设计水量Q=Q ×（1+5%）=105000d m /3.=1.214 s m /34台 300KTS900-25 1100m3/h 20m 300mm 250mm 1298kg第二章 取水工艺计算第一节 取水头部设计计算 一、设计计算方法与内容取水头部选用蘑菇取水头部，头部外形选用菱形，分两格。

进水孔设计a 进水孔布置成侧面进水b 进水孔高程：进水孔上缘距最低水面为0.53m ，下缘为0.8mc 进水孔、格栅面积F 计算2021005.48.075.02.047.0m v k k Q F =⨯⨯=⨯⨯=格栅的尺寸为：H=1.2m ，B=1.67m ； 自流管计算自流管选用管径Dg=500mm 的钢筋混凝土管，L=231.5m ，V=0.94Vm/s ，水头损失为0.089m 第二节 集水间设计计算 一、集水间设计1、集水间采用合建，淹没式2、格网面积计算()()mB m H F mmd b b k m v k k Q F 10.12.133.174.01663.574.05.065.03.047.01/2222121211====+=+==⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=，，分四格则ε总宽为4.5m 。

具体布置间图。

第一节 取水水泵选配及一级泵站工艺布置 一、扬程计算mh h h h H 265.1002.0238.134321=+++=+++=1h —最低水面到净水厂处理构筑物的高度；2h —富余水头损失； 3h —吸水管水头损失；4h —输水管水头损失；二、选泵根据扬程和设计水量确定水泵，选用12sh-13型水泵3台（两用一备）流量h m Q 3900612-= .709,350,5.4,5.8279,380,100,888.75,1470,5.294.36kg G mm D m H v w N n m H s ===-===-==-=π扬程配套：底阀1个，止回阀1个，吐出锥管1个，钩扳手1个。

一、工程概述1.1设计任务及要求给水厂课程设计的目的在于加深理解所学专业理论，培养运用所学知识综合分析和解决实际工程设计问题的初步能力，在设计、运算、绘图、查阅资料和设计手册以及使用设计规范等基本技能上得到初步训练和提高。

课程设计的内容是根据所给资料，设计华东地区某给水厂设计，要求对初步方案进行设计，对主要处理构筑物的工艺尺寸进行计算，确定水厂平面布置和高程布置，最后绘出水厂平面布置图、高程布置图、管线布置图、绿化施工图和某个单项处理构筑物（澄清池或过滤池）的单体图（包括平面图、剖面图，达到施工图深度）及设备选型，并简要写出一份设计计算说明书。

1.2基本资料1.2.1 工程概况本设计为华东地区某城市给水工程设计，水厂规模：日处理水量20 万吨。

设计中采用位于城市西南的河流上游作为水源地。

城市土壤种类为亚粘土。

地下水位深度6 m。

冰冻线深度0.2m。

年降水860mm。

城市最高气温38℃，最低气温-6℃，年平均气温15℃。

主导风向为冬季西北风，夏季东南风。

城区起伏较小，城市西南部预留水厂用地9.138公顷，地势平坦，高程为83.00m。

预留地平面图如下：高位冲洗水箱的容积1.2.2 地面水源（1）流量最大流量620 m³/s；最小流量230 m³/s（2）最大流速2.1 m/s（3）水位最高水位（1%）79.00m，常水位77.00m，最低水位（97%）75.00m，河岸地质条件良好，河槽平坦，最低处高程为72.00m。

1.2.3 源水水质资料编号名称单位分析结果1 浑浊度度平均17NTU；雨季高峰42NTU2 色度度183 总硬度度114 碳酸盐硬度度75 非碳酸盐硬度度76 PH值77 细菌总数个／毫升25008 大肠菌群个／升68二、设计计算2.1水厂规模：根据资料，水厂日处理水量20万m3/d，考虑到水厂自用水量，要乘以安全系数K=1.05。

则净水处理构筑物总设计流量：Q=1.05⨯20=21万m 3/d=8750m 3/h=2.43 m 3/s2.2总体设计2.2.1确定给水处理厂工艺流程根据水源水质和《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）及《生活饮用水卫生规范》，根据设计的相关原始资料如水厂所在地区的气候情况、设计水量规模、原水水质和水文条件等因素，通过调查研究，参考相似水厂的设计运行经验，经技术经济比较确定采用地表水净化工艺：水厂以地表水作为水源，工艺流程如下图所示：2.2.2处理构筑物及设备型式选择 2.2.2.1取水构筑物1.取水构筑物位置选择取水构筑物位置的选择，应符合城市总体规划要求，从水源水质考虑，水质应该良好，取水构筑物应选择在水质良好的河段，一般设在河流的上游，从河床考虑，取水构筑物应设在凹岸，位置可选在顶冲点的上游或稍下游15~20m 主流深槽且不影响航运处。

净水厂排泥水处理方案摘要：近年来，随着环保要求的提高，净水厂的排泥水需要经过处理方可排放，其处理方式关系到水厂的运行成本及运行维护的便利性，本文就净水厂的排泥水处理方式及相关设备选型作论述。

关键词：沉淀池排泥水滤池反冲洗脱水净水厂排泥水（沉淀池排泥水以及滤池的反冲洗水）水量约占其制水量的2%～4%。

虽然水厂排泥水中无机成分占绝大多数，但其悬浮物浓度很高，如果将这部分水直接排入水体，不仅是对水资源的一种浪费，还会对受纳水体造成污染。

研究发现，以铝盐作为混凝剂的污泥中氢氧化铝浓度的增加会导致底栖生物死亡率随之升高；而污泥的沉积作用则会造成水体中某些鱼类食物短缺，影响鱼卵的成活率。

此外，给水污泥中还存在许多其他的污染物，如有机物、重金属离子、砷、氟、硝酸根和放射性物质等，也会对水环境产生影响。

排泥水若直排入污水管网，很可能会引起管道淤积，加大污水处理厂的负担。

而排泥水若能处理后回收利用，还可在一定程度上缓解水资源短缺的矛盾，节省能耗。

由于原水浊度较低，排泥水的回收利用，可在一定程度上改善絮凝条件，节省矾耗。

综上所述，为了保护节约水资源、降低能耗药耗，净水厂实施排泥水减量化、无害化和资源化处理势在必行。

1.处理方式水厂排泥水处理工艺及系统组成可能各有不同，但根本区别在于将沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水两类排泥水合并处理还是分别处理两种选择。

水厂沉淀池排泥水的悬浮杂质含固率一般为0.2%～1.0%[1]，高出滤池冲洗废水的含固率二、三十倍，滤池反冲洗废水量很大，因此，若将沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水合并处理一起进入调节池，虽可比分别处理工艺省却了废水调节池，减少了该部分的基建投资和占地，但沉淀池排泥水却被滤池冲洗废水稀释，不利于其后的浓缩设施的污泥浓缩效果，浓缩设施也因处理水量增大、浓缩效果差而需增加基建投资和占地，致使污泥处理工程的总投资反而增大。

因此目前各水厂推荐采用沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水分别处理工艺。

净水厂常规处理工艺常规处理工艺是目前世界上应用最广泛的处理工艺，已经沿用了100多年。

工艺主要由混合、絮凝、沉淀（澄清）、过滤、消毒等处理单元组成，主要去除目标是悬浮物、胶体、细菌类微生物等污染物。

常规工艺在国内仍为现阶段的主流工艺，且作为基础和核心，与各类工艺组合实现多重屏障、安全可靠的供水系统，是净水厂工艺未来的发展趋势，故此具有长期存在的合理性。

2.1 主要工艺及流程2.1. 1 针对常温常浊水处理工艺可采用基本的常规处理工艺，也可采用强化常规处理工艺和组合消毒工艺。

主要工艺流程如图 1-2-1所示。

2. 1.2 针对常温低浊水处理工艺当原水最高浊度不大于20NTU时，有条件可以省略沉淀单元，采用微絮凝直接过滤工艺。

主要工艺流程如图 1-2-2 所示。

2. 1.3 针对低温低浊水处理工艺原水温度、浊度低时，颗粒碰撞速率大大减少，混凝效果较差。

为提高低浊原水的处理效果，通常投加高分子助凝剂或投加矿物颗粒，以增加混凝剂水解产物的凝结中心，提高颗粒碰撞速率并增加絮凝密度，一般可采用澄清工艺。

目前开发了多种改进型澄清池，如高密度澄清池、微砂循环澄清池、上向流炭吸附澄清池等，对原水温度、浊度、藻类适应性较强。

低温低浊水处理工艺流程如图 1-2-3 所示。

2.1. 4 针对高浊水处理工艺原水泥砂颗粒较大或浓度较高时，采用一次混凝沉淀和加大投药量仍难以满足沉淀出水要求时，应根据原水含砂量、粒径、砂峰持续时间、排泥要求和条件、处理水量水质要求，结合地形、现有条件等选择预沉方式。

高浊水处理工艺流程如图 1-2-4 所示。

2.1.5 针对低浊高藻水处理工艺水库、湖泊水往往浊度小于50NTU、含藻较高（每升近千万个），在除浊的同时需考虑除藻，一般可采用气浮或微滤工艺。

净水工艺流程如图 1-2-5～图 1-2-7 所示。

2.1.6 针对高浊高藻水处理工艺当原水浊度和含藻量均较大时应首先选择预沉将浊度降低。

净水工艺流程如图 1-2-8、图1-2-9 所示。