10万吨供水厂水处理工艺设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 毕业设计（论文）说明书 课题 名称 城市供水厂工艺设计 系 别： 目 录 目录 摘要 一章 设计原始资料 市概况 然条件 计水量出水水质及水压的要求 程设计 第二章 总体规划和方案论证 源论证 第三章 工程方案内容 计原则 程项目规模及内容 第四章 净水厂 取水构筑物 混凝 澄清池 过滤 吸水井 送水泵站（二级泵站） 加药加氯间 第五章 净水厂总体布置 净水厂的流程及平面布置 附属建筑物 净水厂绿化与道路 第七章 参考资料 摘 要 本设计的主要任务是供水厂工艺设计，属于初级设计阶段。设计的主要内容包括：设计规模的确定、给水系统选择、给水方案比较、净水厂设计、二级泵房设计、水厂平面布置、高程布置、厂区美化等部分组成。设计书由设计资料、设计说明书和设计计算书三部分组成。 本设计的两期设计规模是 m3/d，以地表水为水源。采用的给水系统为：原水管式静态混合器机械搅拌澄清池虹吸滤池清水池二级泵房。选用碱式氯化铝混凝剂，液氯为消毒剂。水厂出水水质要求达到生活饮用水卫生 规范 （ 2006） 。 关键词： 管式静态混合器，机械搅拌澄清池， 清水池，二级泵站 he of is of of s s of is of is of 00,000 d, to of of as to (2006). 计说明书 第一章 设计原始资料 城市概况 原有的供水设施的水源均取自海河水，经专家论证，海河水水质目前尚未被污染，且水量也有进一步开采的余地，因此新的给水厂仍以海河为水源。水厂厂址选择在市区东南的河东岸边，紧靠海河，地势平坦，水厂建成后直接供市区南部的生产及生活用水。 然条件 理位置及地形 新建水厂位于津南北边的海河东岸边，距河岸 100米，厂区平均海拔高度 象 资料 1、气温 年平均： 历年最高： 历年最低： 2、降雨量 年平均： 年最大： 1002年最小： 300最大： 、相对湿度 年平均： 57% 历年最高： 79% 历年最低： 35% 4、最大积雪深度 220、最大冻土深度 700、年平均蒸发量 102 、主导风向 冬季 西北 夏季 东南 历年平均： s 最 大： s 程地质及地震资料 地质结构主要为亚粘土层、粘土层、软塑亚粘土层。亚粘土层埋藏于地下 以下，厚度 ，粘土层埋藏于地下 ，软塑亚粘土埋藏于地下 ，厚度 。地震裂度按 8度考虑。 文资料 1、水位 历年平均 历年最高（）： 历年最低（）： 水点河床 标高 2、流量 历年平均： s 历年最高： m3/s 历年最低： m3/s 3、流速 取水点最大端面平均流速： s 取水点最小端面平均流速： s 4、含砂量 平均含砂量： 大含砂量： 小含砂量： 质分析结果 表 1水质分析结果 指标 均 指标 均 温度 / 6 氰 度 / / 16 砷 / 浊度 800 50 180 汞 / / / 度 210 30 100 铅 / / / 、 设计地下水位 地下水位在地下 计水量出水水质及水压的要求 1,31、设计水量 一期工程设计供水量： 5万 m3/d；二期工程设计供水量： 5万 m3/d。 出水水质 出水水质达到生活饮用水卫生标准。 水压 管网最大水头损失按 虑。水厂出厂水压应 满足最不利点处服务水头 城市用水逐日时变化如表 2。 表 2 城市用水变化情况 间 变化系数 时间 变化系数 时 间 变化系数 067081920314253程设计 净水厂场址选择、水处理方案的比较与选择、建构筑物型式、尺寸及设备选择计算并绘图 计任务 1、海河水经处理后满足国家生活饮用水标准 2、运用现代化管理技术实现水厂的自动化控制 3、合理布置水厂使水厂设计最优化 第二章 总体规划和方案论证 水源论证 水源选择遵循的一般原则有： （ 1） 水源选择前，必须进行水资源勘察。 （ 2）水源选用应通过技术经济比较确定，一般应满足下列要求： 水量充沛可靠； 原水水质符合要求； 符合卫生要求的地下水，优先作为生活饮用水的水源； 与农业、水利综合利用； 取水、输水、净化设施安全经济和维护方便； 具有施工条件。 （ 3）用地下水作为供水水源时，应有确切的水文地质资料，取水量必须小于容许开采量，严禁盲目开采。 （ 4）用地表水作为城市供水水源时，其设计枯水流量的保证率，应根据城市规模和工业大用户的的重要性选定，一般可采用 90% （ 5）确定水源、取水点和取水量等，应取得有关部门的同意。 （ 6）生活饮用水水源的水质和卫生防护，应符合现行的生活饮用水卫生标准的要求。 净水厂 厂址选择和方案确定 厂厂址选择的一般原则 水厂厂址的选择，应根据下列要求，通过技术经济比较确定。 给水系统布局合理；不受洪水威胁；有较好的废水排除条件； 有良好的工程地质条件；有良好的卫生条件，便于设立卫生防护地带； 少拆迁、不占或少占良田；施工、运行和维护方便。 处理方案的选择 1、 根据上述论证，津南区供水系统工程可形成两个基本方案： 方案一：原水管式静态混合器网格絮凝池平流沉淀池普通快滤池清水池二泵房用户 方案二：原水管式静态混合器机械搅拌澄清池 水 池二泵房用户 通过综合技术经济比较可见，第二套方案更具有综合优势，近期采用该方案。 第三章 工程方案内容 计原则 本工程设计遵循的主要设计原则有： 源选择、净水厂位置、输配水管线路等的确定应符合相关专项规划的要求。 合考虑水资源的节约、水生态环境保护和水资源的可持续利用，正确处理各种用水的关系，符合建设节水型城镇的要求。 理利用土地资源。建设用地指标应 符合城市给 水工程项目建设标准的有关规定。 远期结合、以近期为主的原则进行设计。近期设计年限采用 5 10 年，远期规划设计年限采用 10 20年。 0 年，管道及专用设备的合理设计使用年限按材质和产品更新周期经技术经济比较确定。 低能耗、药耗、水耗，节约能源和资源，优化运行管理，提高科学管理水平，降低运行操作人员的劳动强度，降低工程造价和运行成本，增加经济效益为主旨，在不断总结生产实践经验和科学试验的基础上，积极采用 行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备。 源情况、城镇规划、供水规模、水质及水压要求，以及原有给水工程设施等条件，从全局出发，通过技术经济比较后综合考虑确定。 供水水质必须符合现行的生活饮用水卫生标准的要求；专用的工业用水给水系统，其水质标准应根据用户的要求确定。 工程项目规模及内容 工程设计规模： 50000m3/d，全天连续供水。 工程设计内容包括：水源地取水工程、输水管道工程、水厂以及相应 的供配电、自动化监控、土建工程。 参照我省类似城市用水情况和给水工程规划、设计规范要求，本工程用水日变化系数取 变化系数取 取水构筑物、取水泵联络管道、输水管道按最高日平均时设计，水厂处理构筑物按最高日平均时设计，二级泵房按最高日最高时用水量设计，并能够适应用水量变化。 第四章 净水厂 取水构筑物 本设计选用固定式岸边取水构筑物。 使用条件：江河岸边较陡，主流近岸，岸边有足够水深，水质和地质条件较好，水位变化幅度不大的情况下。 由 于岸边地质条件较差，分建对结构和施工有利，宜采用分建式。进水间设于岸边，泵房则建于岸内地质条件较好的地点，但不宜距进水间太远，以免吸水管过长。 特点：取水可靠，维护管理简单，适应范围广等优点。但投资较大，水下工程量较大，施工期长。 设计岸边式取水构筑物的分建式进水间构造形式。设计流量 50000m3/d，进水间横向分成 2格。 进水孔面积和格栅尺寸 设计流量 Q=50000 2500m3/s=s (其中 5%为水厂自用水量） 进水孔只设下层一层，按河流最低 水位计算下层进水空面积。 进水孔设计流速取 s。栅条采用扁钢，厚度 s=10条净距采用 b=30栅阻塞系数采用 栅条引起的面积减少系数为： 1 30 0 . 7 53 0 1 0bK 进水孔总面积为： 201 2 00 . 6 0 8 2 . 7 10 . 7 5 0 . 7 5 0 . 4 v 每个进水口面积： 20 2 . 7 1 1 . 3 522 进水孔尺寸采用： 栅尺寸选用： B H=900700网尺寸 采用平板格网。 特点：构造简单，所占地位较小，可以缩小进水间尺寸。在中小水量，漂浮物不多时采用较广。但冲洗麻烦，网眼不能太小，因此不能拦截较细小的漂浮物，每当提起格网冲洗时，一部分杂质会进入吸入室。 过网流速采用 s，网眼尺寸采用 1010丝直径 d=2网面积减少系数为： 221 2210 0 . 6 91 0 2 格网阻塞系数采用 流收缩系数采用 = 211 2 11 . 3 5 1 6 . 30 . 6 9 0 . 5 0 . 8 0 . 3 v 设置 5个格网，每个格网需要的面积为 水部分尺寸为 0000 1650积为 板格网尺寸选用 B H=2130 1780 根据所确定的取水位置，综合其位置的水深，水位及其变化幅度，采用自流管及设集水孔进水井取水构筑物形式。 选用蘑菇取水头部其适用于中小型取水构筑物，有如下特点； 1 头部高度较大，要求枯水期有一定的水深； 2 进水方向系自帽盖底下曲折流入，一般泥沙和漂浮物带入较少； 3 帽盖可做成装配式，便于拆卸和检修； 4 施工较困难； 取水头部外形选用菱形 a 取 60 度，水力条件较好，施工条件，设备布置和安装方便。 1 进水孔布置成侧面开孔； 2 进水孔在最低水位下的淹没深度为 3 进 水孔格栅面积 混凝 快速混合 ;适当的絮凝时间 ;较稳定的沉淀效果 本工程采用静态混合器快速混合。 1、根据所给的水源水质确定混凝剂为碱式氯化铝。碱式氯化铝投加量为20mg/l 2、加药间和库房 :设在投药点的附近 ;室内有冲洗设施 ,有 5坡度坡向集水坑 ,通风良好且东季有保温措施。 3、调节池 溶液池调节容积 m 溶液 池设两个，每池容积为 1Q m ，形状采用矩形 长： 4米 宽： 1米 池高 溶解池搅拌设备采用中心固定式平板浆式搅拌机搅拌，溶解池和溶液池 料都采用钢筋混凝土，内壁衬以聚乙烯板 为提高混合效果，采用管式静态混合器 ,加药点设在混合器进口处 ,并增加药液扩散器 ,使混凝剂在管道内很好的扩散 ,形成均匀混合 需额外提供能源，易于安装，无需经常维修，混合效果良好的 显著优点。 按要求在混合器内设置若干固定混合单元，每一混合单元由若干固定叶片按一定角度交叉组成，当加入药剂的水通过混合器时将被单元体分割多次，同时发生分流交流和混凝以达到混合效果。口径和输水管道配合，分流板的级数一般取三级，锥形冒夹角 90，锥形冒顺水流方向投影面积为进水管总面积的 1/4,孔板的面积为进水管面积的 3、 4 混合时间 13 秒水头损失 管长度不小于 500厂进水管投药口到澄清池距离为 10m，进水管采用两条。投药管流量 :d=25mm,v=s。 澄清池 设计中选择机械搅拌澄清池代替絮凝沉淀设备。 因为机械澄清池有以下优点： 1、比水力澄清池更能适应流量变化处理效果较稳定； 2、处理效率高，单位面积产水量大； 3、适用于处理浊度低于 50000 度的水，而原水浊度最大为 800 度，大大减小了水厂面积。 过滤 在常规水处理过程中，过滤一般是指以石英砂等粒状滤料层截留水中悬浮杂质，从而使水货的澄清的工艺过程。它是保证饮用水安全的重要措施。 滤池有多种形式，以石英砂为滤料的普通快滤池使用历史最久。为充分发挥滤料层截留杂 质能力，又出现了双层，多层及均质滤料滤池等。现在国内水厂应用较多较多的有普通快滤池、 吸滤池等。其中 冲洗，又具又表面横向扫洗功能，冲洗效果好，节水。现在正在国内逐渐推广应用，很多大中型水厂扩建改建大部分采用此种滤池，技术也日臻成熟、完善。适应社会发展，从节水、过滤效果考虑，设计中采用 设计采用 型滤池，是由法国得利满水处理有限公司首创的 专利技术。六十年代末期在巴黎奥利水厂首先采用，七十年代逐渐在欧洲广泛使用，受到各国好评， 逐步在国际上得到推广。八十年代以来，我国也认识到国外革新后的气水反冲洗技术的独特冲洗效果，陆续引进国外先进的气水反冲洗工艺，用于新扩建水厂中。我国第一座 990年 7月在南京投产。近年来，设计常 规处理水厂工程时，规模在 10万 以上（包括 10万 ）的水厂，在工艺 程的构筑物选型中，大多设计了 V 型滤池，以改善制水工艺，提高水厂自动化程度和生产管理水平。 内的超声波水位自动控制可调节出水清水 阀，阀门可根据池内水位的高、低，自动调节开启程度，以保证池内的水位恒定。 粒径也较粗（ 石英砂均质滤料。当反冲洗滤层时，滤料呈微膨胀状态，不易跑砂。 滤周期长，水质好，节省反冲洗水量。单池面积普遍设计为 70 90 2m ，甚至可达 100 2m 以上。由于滤料层较厚，载污量大，滤后水的出水浊度普遍小于 V 型滤池的冲洗一般采用的工艺为气洗气水同时冲洗水冲洗 +表面扫洗冲洗强度设计为 5L/（ s m） ,比双阀滤池的水冲洗强度 15 L/（ s m） ,要节约反冲洗用水量 2/3，若以一个 15万 水厂为例，全年可节省反冲洗水量约为60 万 3m ，若以 / 3m 水价计算，年节省反冲洗水量费用达 24 万元之多，可见其经济效益之显著。但实践表明，此种滤池对施工的精度和操作管理水平要求甚严，否则，势必 影响正常运行，达不到设计的效果。当前，在部分水厂 要表现在反冲洗不均匀，有较严重的短流现象发生；跑砂；滤板接缝不平、滤头套管处密封不严，滤头堵塞甚至发生开裂；阀门启闭不畅等现象时有发生。相信随科学研究的逐渐深入，种种缺陷会得到不断改进。 本设计选双格型滤池 ,分为并列的 2组 ,每组 3格 ,共 6格 ,每格面积为 总面积为 滤速为 h，强制滤速 20m/h。 第一步气冲冲洗强度 15L/(第二步气 气强度为13L/(水强度为 4L/(第三步水冲强度为 4L/( 第一步气冲时间为 3二步气 单独水冲时间为 5 冲洗时间共计 12 0.2 h 。 冲洗周期为 48 h 。 滤池采用单层加厚均粒滤料，粒径为 均匀系数为 每格滤池过滤水量为 729m3/h。清洁滤料层过滤，滤池液面比滤料层高 滤池超高为 0.3 m，通过控制出水阀门的开启度来保证滤层上的水深为 m，滤料厚度为 1.2 m，滤板厚度为 板下布水区高度为 m，滤池总高为 m。 水封井平面尺寸为 1m 2m，堰底板比滤池底板低 0.3 m，水封井出水堰总高为 1.5 m。 反冲洗用水量为 s。反冲洗配水干管用钢管， 速为 s。沿渠长方向两侧各均匀布置 59个配水孔，共 118个，孔中心间距 个孔的面积为 每个孔口尺寸取 s。 反冲洗用气量为 s，反冲洗配气干管用钢管 速为 s。布气小孔紧贴滤板下缘，间距与布水方孔相同，共计 118 个。孔口直径取 40反洗空气过孔流速为 s。 气水分配渠宽取 1.0 m，起端高取 1.3 m，末端高取 m。两侧沿程各布置 59个配气小孔和 59个布水方孔，孔间距 共 118个。 排水集水槽顶端高出滤料层顶面 0.5 m，排水集水槽起端高为 m，末端高为 水集水槽底坡为 水槽超高 0.3 m ，槽内水位高 m ，槽宽 1.0 m ，水流速度为 s。排水槽设一个电动蝶阀， 进水总渠宽 水面高 中间孔口面积为 m ，高 两个侧孔的面积均为 侧孔宽 孔与中间孔口的间距 为 V 型槽槽底设表扫水出水孔，直径取 m ，间隔 取 V 型槽槽底的高度低于表扫水出水孔 m。表面扫洗时 V 型槽内水位高出滤池反冲洗时液面 m 。 V 型槽倾角 50度，垂直高度 壁厚 m ，反冲洗时 反冲洗时选用两台型号为 14用一备流量为 240350L/s，扬程为 16 10m，转速为 1470转 /分。 根据反冲洗系统对空气的压力、风量要求选三台 量 40m3/ 压 49机功率 55 两用一备，正常工作鼓风量为 80m3/ 清水池 拟建两个清水池，池子有效水深取 4.0 m，超高取 土厚取 用方形清水池，清水池尺寸为 25m 40m。 进水管： 出水管： 溢流管： 排水管： 风管：取 池设 7根，上配滤网 检修孔：每个清水池上设两个检修孔 吸水井 吸水井应满足吸水管的布置安装和检修要求，吸水井有效容积不小于最大一台水泵 3分钟 出水量，经计算为 66立方米，经以上考虑 20m 4m。 送水泵站（二级泵站） 泵 根据设计流量和设计扬程选择水泵的型号和数量，选用 4台 350用一备）流量 Q=22593343m3/=70水泵。电动机型号： 房布置 水泵机组的排列是泵房布置的重要内容，它决定泵防建筑面积的大小，机组的间距以不能妨碍操作和维修的需要为原则。 因所选的泵的是 和侧向出水的水泵，所以采用横向排列可能要适当曾加泵房的长度，但跨度小，进出水管顺直，水利条件好，可减少水头损失，省电。 1 水泵凸出部分到墙的净距 2 出水侧水泵基础与墙的净距 m（包括一个止回阀和一个闸阀的长度）； 3 进水侧水泵基础与墙的净距 括一个闸阀的长度）； 4 电动机凸出部分与配电设备的净距应保证电动机转子检修时能拆卸，并保持一定的距离 5 水泵基础之间的净距 1= 选用 B L=8m 矩形泵 房。 重设备的选型与布置 采用 升高度 6米，起升速度 8m/行速度 20m/起升电机 率 速 1400r/行电机 速 1380r/5长度 房高度 水泵采用自灌引水方式，其泵心低于吸水井的最低水位，泵房的高度在有吊车起重设备时，其高度通过计算确定（起吊物底部与吊运越过的固定物顶部应有净距 单轨吊车梁地下式泵房： 单轨 吊车梁高度 a=车高度 b=重葫芦在钢丝绳绕紧情况下的长度 c=重绳的垂直长度 d=大一台水泵或电机的高度 e=起物底部和最高一台机组顶的距离 f=高一台水泵或电机至室内地坪高度 g=起物底部与泵房进口处室内平台的距离 h=房高度 0 . 2 8 0 . 8 0 0 . 5 0 1 . 0 7 1 . 5 0 0 . 5 0 1 . 4 0 . 5 0 6 . 6 5 m 加药加氯间 氯 采用容量为 500焊接液氯钢瓶，起外形尺寸为 600共8个，在氯瓶和加氯机之间安装中间氯瓶，液氯经过中间氯瓶会化成氯气再进入加氯机。这既可以沉淀氯气中的杂质，又可在加氯机损坏时防止水倒流入氯瓶。 加氯机选用 台加氯量为 2kg/台， 2台使用， 1台备用。 药 选用碱式氯化铝作为混凝剂。混凝剂的投加量 20，碱式氯化铝的浓度15，采用计量加药泵，泵型号 5，选用三台其中一台备用。 加药间的 平面尺寸为 水构筑物 本设计选用固定式岸边取水构筑物。 使用条件：江河岸边较陡，主流近岸，岸边有足够水深，水质和地质条件较好，水位变化幅度不大的情况下。 由于岸边地质条件较差，分建对结构和施工有利，宜采用分建式。进水间设于岸边，泵房则建于岸内地质条件较好的地点，但不宜距进水间太远，以免吸水管过长。 特点：取水可靠，维护管理简单，适应范围广等优点。但投资较大，水下工程量较大，施工期长。 设计岸边式取水构筑物的分建式进水间构造形式。设计流量 50000m3/d，进水间横向分成 2格。 1、进水孔面积和格栅尺寸 设计流量 Q=50000 2500m3/s=s (其中 5%为水厂自用水量） 进水孔只设下层一层，按河流最低水位计算下层进水空面积。 进水孔设计流速取 s。栅条采用扁钢，厚度 s=10条净距采用 b=30栅阻塞系数采用 栅条引起的面积减少系数为： 1 30 0 . 7 53 0 1 0bK 进水孔总面积为： 201 2 00 . 6 0 8 2 . 7 10 . 7 5 0 . 7 5 0 . 4 v 每个进水口面积： 20 2 . 7 1 1 . 3 522 进水孔尺寸采用： 栅尺寸选用： B H=900700、格网尺寸 采用平板格网。 特点：构造简单，所占地位较小，可以缩小进水间尺寸。在中小水量，漂浮物不多时 采用较广。但冲洗麻烦，网眼不能太小，因此不能拦截较细小的漂浮物，每当提起格网冲洗时，一部分杂质会进入吸入室。 过网流速采用 s，网眼尺寸采用 1010丝直径 d=2网面积减少系数为： 221 2210 0 . 6 91 0 2 格网阻塞系数采用 流收缩系数采用 = 211 2 11 . 3 5 1 6 . 30 . 6 9 0 . 5 0 . 8 0 . 3 v 设置 5个格网，每个格 网需要的面积为 水部分尺寸为 0000 1650积为 板格网尺寸选用 B H=2130 1780 第五章 净水厂总体布置 净水厂的流程及平面布置 厂平面布置 本设计本着按照功能，分区集中，因地制宜，节约用地的原则，同时考虑物料运输、施工要求以及远期扩建等因素来安排布置的。首先，将办公楼、宿舍楼、食堂、等建筑物组合为一区 ,即生活区；其次，将维修车间、仓库、车库等组合为一区，即维修区 厂 流程 净水构筑物按直线型布置，依次为机械搅拌澄清池、 水池、配水井和送水泵房。 为了保证日常交