设计总说明该课程设计针对某城市给水处理厂处理工艺进行设计，通过了解基本资料，确定处理工艺和处理构筑物，然后对给水处理构筑物的工艺尺寸进行了计算，最后综合各方面因素确定了给水厂的平面布置和高程布置,并绘制平面布置图、高程布置图、混凝沉淀池单体图。

关键词：给水处理厂；给水处理构筑物；隔板絮凝池；平流沉淀池；V型滤池目录一、设计概要 (5)1.1设计题目 (5)1.2设计任务 (5)1.3原始资料 (5)1.3.1 工程设计背景 (5)1.3.2 设计规模 (6)1.3.3基础资料及处理要求 (6)二、总体设计 (8)2.1设计原则 (8)2.2 厂址选择 (8)2.3 水厂工艺流程选择 (9)2.4 水处理工艺的选择 (10)2.4.1 混凝 (10)2.4.2 沉淀 (14)2.4.3 过滤 (16)2.4.4 消毒 (17)三、净水构筑物的设计计算 (19)3.1设计规模 (19)3.2 配水井设计计算 (19)3.2.1 配水井设置 (19)3.2.2 配水井有效体积 (19)3.2.3 配水井尺寸确定 (19)3.3 加药间设计计算 (20)3.3.1混凝剂剂量 (20)3.3.2混凝剂的投加 (20)3.3.3 加药间及药库的设计 (22)3.4混合设备设计 (24)3.5 反应池设计 (28)3.5.1 设计水量 (28)3.5.2 反应池形式及设计参数的确定 (28)3.5.3 池体的设计 (29)3.5.4水头损失的计算 (31)3.5.5 GT值的确定 (32)3.6沉淀池设计 (33)3.6.1设计参数的选择 (33)3.6.2池体尺寸计算 (33)3.6.3进水穿孔墙 (34)3.6.4沉淀池出口布置 (35)3.6.5 沉淀池放空管 (37)3.6.6 排泥系统设计 (37)3.7滤池设计 (39)3.7.1 设计参数 (39)3.7.2池体设计 (40)3.7.3反冲洗管渠系统 (43)3.7.4 滤池管渠设计 (45)3.8消毒设施的设计与计算 (54)3.8.1加氯量与储氯量 (54)3.8.2加氯设备选取与设计 (54)3.8.3加氯间尺寸计算与确定 (54)3.9清水池的设计与计算 (56)3.9.1清水池的有效容积 (56)3.9.2平面尺寸的确定 (56)3.9.3清水池的管道系统 (56)3.9.4清水池其余设施计算 (58)四、高程布置 (59)4.1管渠水力计算 (59)4.1.1清水池 (59)4.1.2 清水池至出水泵站 (59)4.1.3 滤池至清水池 (60)4.1.3平流沉淀池至滤池 (60)4.1.4.配水井至混合池 (60)4.2给水处理构筑物高程计算 (60)五、心得体会 (62)六、参考文献 (63)一、设计概要1.1设计题目城市给水处理厂方案设计(工艺 )1.2设计任务1)主要任务：完成城市给水处理厂方案设计。

设计规模为190000m3/d。

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》2)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。

3)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、平面及高程等容。

4)图纸要求：给水处理厂平面图（1：500）；处理系统高程图（1：100）；重要构筑物(混凝沉淀池/滤池)工艺设计的三视图1~2；1.3原始资料1.3.1 工程设计背景某市位于省中南部，北接，南连，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、鳌峙塘新建一座给水处理厂。

1.3.2 设计规模该净水厂总设计规模为190000m3/d。

征地面积约40000m2，地形图见附图。

1.3.3基础资料及处理要求（1）原水水质表1-1 东江原水水质资料（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5米左右，最大层厚达9.4米，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400毫米，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，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％。

主导风向东北。

（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。

二、总体设计2.1设计原则(1) 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。

(2) 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性等因素，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。

(3) 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，但可通过适当的技术措施，在设计允许围提高运行负荷。

(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的规定。

如果采用现行规未列入的新技术、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，不必受现行设计规的约束。

2.2 厂址选择在选择厂址时，一般应考虑以下几个问题：(1) 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。

(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。

(4) 当取水地点距离用水区较远时，水厂一般设置在取水构筑物附近，通常与取水构筑物建在一起，当取水地点距离用水区较近时，厂址选择有两种方案，一是将水厂设置在取水构筑物附近；另一是将水厂设置在离用水区较近的地方。

前一种方案主要优点是：水厂和取水构筑物可集中管理，节省水厂自用水（如滤池冲洗和沉淀池排泥）的输水费用并便于沉淀池排泥和滤池冲洗水排除，特别对浊度较高的水源而言。

但从水厂至主要用水区的输水管道口径要增大，管道承压较高，从而增加了输水管道的造价，特别是当城市用水量逐时变化系数较大及输水管道较长时；或者需在主要用水区增设配水厂（消毒、调节和加压），净化后的水由水厂送至配水厂，再由配水厂送入管网，这样也增加了给水系统的设施和管理工作。

后一种方案优缺点与前者正相反。

对于高浊度水源，也可将预沉构筑物与取水构筑物建在一起，水厂其余部分设置在主要用水区附近。

以上不同方案应综合考虑各种因素并结合其他具体情况，通过技术经济比较确定。

本设计按照上述原则并结合该市具体情况，水厂设于靠近水源地的地方，具体位置见平面图。

2.3 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。

结合各水质特点，对部分水处理工艺流程进行对比选择。

部分水处理工艺流程的对比见下表。

表2-1 部分水工艺流程对比根据本市水质特点，选择流程：原水→混凝沉淀→过滤→消毒。

2.4 水处理工艺的选择由水源水质分析结果可知，该市水源地水质较好，满足《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）中集中式生活饮用水地表水源地水质标准。

净水流程中各主要工艺方案设计如下；2.4.1 混凝2.4.1.1混凝剂的选择与投加1)混凝剂的选择表2-2 各混凝剂的对比综上所述，选择投加混凝剂聚合氯化铝。

2)混凝剂投加方式选择表2-3 投加方式的对比综上所述，本设计采用计量泵投加混凝剂。

2.4.1.2 混合设备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。

表2-4各混合方式的特点综上所述，为使运行简单且取得较好的混合效果本设计采用机械混合器。

2.4.1.3 絮凝设备絮凝池形式的选择和絮凝时间的采用，应根据原水水质情况和相似条件下的运行经验或通过试验确定。

(1)隔板式絮凝池①往复式隔板絮凝池优点：絮凝效果好，构造简单，施工方便。

缺点：容积较大，水头损失较大，转折处矾花易破碎。

适用条件：水量大于30000m3/d的水厂，水量变动小者。

②回转式隔板絮凝池优点：絮凝效果好，水头损失小，构造简单，管理方便。

缺点：出水流量不易分配均匀，出口处易积泥。

适用条件：水量大于30000m3/d的水厂，水量变动小者，改建和扩建旧池时适用。

(2)旋流式絮凝池优点：容积小，水头损失较小。

缺点：池子较深，地下水位高处施工较困难，絮凝效果较差。

适用条件：一般用于中小型水厂。

(3)折板絮凝池优点：絮凝效果好，絮凝时间短，容积较小。

缺点：构造较隔板絮凝池复杂，造价较高。

适用条件：流量变化较小的中小型水厂。

(4)涡流式絮凝池优点：絮凝时间短，容积小，造价较低。

缺点：池子较深，锥底施工较困难，絮凝效果较差。

适用条件：水量小于30000m3/d的水厂。

(5)网格、栅条絮凝池优点：絮凝池效果好，水头损失小，凝聚时间短。

缺点：末端池底易积泥。

(6)机械絮凝池优点：絮凝效果好，水头损失小，可适应水质、水量变化。