给水处理课程设计任务书某城市新区给水处理厂工艺设计学生姓名胡小波学号***********班级13给水 2学院名称环境工程学院专业名称给排水科学与工程指导教师张建昆2015年11月28日目录1概况 (1)1.1背景 (1)1.2规模 (1)1.3基础资料及处理要求 (2)2设计计算 (3)2.1用水量的计算 (3)2.2工艺流程 (3)2.3配水井 (4)2.4絮凝工艺 (4)2.4.1混凝剂 (4)2.4.2混凝工艺流程 (4)2.4.3溶液池与溶药池 (4)2.4.4混合设施 (5)2.4.5絮凝池 (5)2.5沉淀 (5)2.5.1设计水量 (5)2.5.2设计尺寸 (5)2.5.3校核尺寸 (6)2.5.4排泥方式 (6)2.5.5放空管计算 (6)2.6过滤 (6)2.6.1滤池面积及尺寸 (6)2.6.2滤池高度 (6)2.6.3反冲洗 (7)2.7消毒 (7)2.7.1加氯量的设计计算 (7)2.7.2加氯间的设计计算 (7)2.8清水池 (7)2.8.1清水池尺寸设计 (8)2.8.2布水墙与水位监控 (8)3 水厂总体布置 (8)3.1水厂平面布置 (8)3.2水厂高程布置 (8)1概况1.1 背景某市位于江苏省北部，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，决定在新建一座地表水给水处理厂。
1.2 规模1. 城市居住区面积约700公顷，给水人口普及率为100%。
2. 居住区情况：人口密度为（333）cap/ ha；综合生活用水定额为260 L/ 人·d；3. 居住区建筑六层以下的混合建筑，不考虑耐火级别。
4. 城市卫生设备情况，室内有给排水设备、淋浴设备。
5. 由城市管网供水的企业1为造纸厂，生产能力为10t/d（每吨纸耗水量为220m3），该厂建筑物耐火等级为三级，厂房火灾危险性为丙级，建筑物体为2500 m3。
，企业2为化肥厂，生产用水量为2000 m3/d。
6. 浇洒道路及绿地用水量考虑500m3/d。
7. 工厂要求城市管网供水，对水压无特殊要求。
8. 未预见及管网漏失系数取k=1.2。
1.3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 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45.2 13 锰mg/L 0.072 细菌总数个/mL 290 14 铜mg/L 0.013 总大肠菌群个/L 9180 15 锌mg/L <0.054 色度色度单位18 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 7.22 19 氨氮mg/L 3.148 总硬度(CaCO3) mg/L 56 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暖温带湿润半湿润气候，受东南季风影响较大，主要气候特点是：四季分明，光照充足，雨量适中、雨热同期。
多年平均气温14.2℃，绝对最高温度40.6℃，绝对最低温度－15.8℃，无霜期209天。
年平均日照时数2220小时，年平均降雨量831.7mm，年平均相对湿度69％。
主导风向东北风。
2 设计计算2.1 用水量的计算1.生活用水总量城市居住区面积约700公顷，人口密度为（333）cap/ ha；综合生活用水定额为260 L/ 人·d生活用水总量=居住面积*人口密度*生活用水定额=700*333*260=60606m³/d2.工业用水总量1）造纸厂：生产能力*每吨耗水量=10*220=2200m³/d2）化肥厂：2000 m³/d3.浇洒道路及绿地用水量为500m³/d用水总量=生活用水+工业用水+其他=60606+2000+2200+500=65306m³/d未预见及管网漏失系数为K=1.2总供水量=用水总量×未预见及管网漏失系数=78367.2t/d=3265.3t/h=0.907t/s 2.2 工艺流程1.2.工艺说明本厂按照传统工艺流程进行设计，但随着近年来微污染水处理要求的提高，传统工艺的不足日益突出，所以本次设计在传统工艺的基础上预留了新工艺（预处理、深度处理）的空间。
2.3配水井经算得供水流量Q=0.907m³/s，停留时间T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。
配水井体积V：V=Q*T=0.907*30≈27.21m³（取28m³）所以配水井长L取4.7m，宽D取3m，高H取2m；通常超高0.5m。
2.4絮凝工艺2.4.1混凝剂本次设计选取聚合氯化铝（碱式氯化铝）作为混凝剂，它具有腐蚀性小，适应的PH 范围在5~9，絮体形成快而紧密，对低温、低浊以及高色水、高浊的处理效果均好，成本较低的特点。
M=μ*Q=20mg/L*78367.2m³/d=1567.344kg/dM------每天混凝剂的投加量μ------单位体积水需加混凝剂的量Q------供水流量2.4.2 混凝工艺流程图2.4.3 溶液池与溶药池1.溶液池容积 =μQ/（417cn）=7.83m³≈8m³μ------单位体积水需加混凝剂的量 Q------供水流量，m³/hC------溶液浓度，10n------每日调配次数，2次溶液池容积为8m³，形状采取长方体，超高0.5m设计尺寸为长×宽×高=2×2×2.5（有效高度2）2.溶药池容积W =0.31W =2.4m³2其设计尺寸为长×宽×高=2×1.2×1.02.4.4 混合设施采用静态管式混合设施管式静态混合器是处理水与混凝剂、助凝剂、消毒剂实行瞬间混合的理想设备：具有高效混合、节约用药、设备小等特点，它是有二个一组的混合单元件组成，在不需外动力情况下，水流通过混合器产生对分流、交叉混合和反向旋流三个作用，混合效益达90-95%。
2.4.5絮凝池本次设计采用水平轴式机械絮凝池1.设计参数设计进水量为Q=3265.3m³/h，絮凝时间t=20min。
2.设计计算单池容积W=3265.3×20/60=1088.4（m³）3.絮凝池尺寸为了与沉淀池合用，池有效高取3.5，超高0.5，采取四排搅拌器，α取1.5则水池长度L≥αZH = 21。
α----------系数，一般为1.0~1.5。
Z-----------搅拌轴排数，一般为3~4。
H-----------平均水深水池宽度B = W/LH = 14.8，取15m絮凝池尺寸长×宽×高=21×15×42.5 沉淀池本次设计采取平流沉淀池（两座）2.5.1 设计水量单池处理水量=Q/2=1632.65m³/h=0.4535m³/s沉淀时间T=2h，池内平均水流流速v=20mm/s2.5.2 设计尺寸①单池容积WW=1Q ×t=3265.3m ³t -----------------------------------放空时间放空管径取300mm2.6 过滤本次设计采用普通快滤池，滤池个数取两个。
2.6.1 滤池面积及尺寸滤池设计滤速1V 为10m/h ；滤池工作时间为24h ，反冲洗周期为12h ，反冲洗时间为 6min ；滤池实际工作时间为： T=24-0.1*2=23.8h 滤池总面积：F=Q/(1V *T)=78367.2/（10*23.8）=329.3m ³ 滤池分格：滤池格数为N=6，布置成双行排列； 每格滤池面积：f=F/N=329.3/6=54.9m ³，取55m ³滤池长宽比在2.5—4:1之间，本次设计取3:1，滤池设计尺寸为41.3m ×13.7m ； 校核强制滤速2V 为:2V =N 1V /(N-1)=12m/h2.6.2 滤池高度设计滤料选用石英砂单层滤料，承托层选用常用的天然卵石； 承托层高度1H ，设计高度0.1m ； 滤料层高度2H ，设计高度0.7m ； 滤层上面水深3H ，设计高度2m ；滤池超高4H ，采用0.3m ；滤池高度H=1H +2H +3H +4H =0.1+0.7+2+0.3=3.12.6.3 反冲洗设计冲洗时间为6min ，设计冲洗强度q 为15L/(S ·2m )① 反冲洗流量g q =q ·f=15×55=825L/S f--------------单格滤池面积② 反冲洗泵房本次设计使用反冲洗高位水箱供反冲洗水箱容积：V=1.5g q ·T=1.5·825·6·60=445.5m ³水箱高度：水箱底到滤池配水间的沿途及局部水头损失之和： 沿程水头损失1h 为1m配水系统水头损失2h 为4.3m承托层水头损失3h =0.0221H q=0.033m 滤料层水头损失4h =0.68m 安全富余水头：5h =1.5m水箱安装高度H=1h +2h +3h +4h +5h =7.5m2.7 消毒本次设计采用加氯消毒，为了加氯方便，加氯间与氯库合建与清水池附近。
加氯机取用真空加氯机3台（2用1备）。
设置漏气报警装置，考虑到气源间漏气的危害，在气源间设置氯气吸收装置。
加氯间外配置防毒面具，并保证足够的NaOH 等抢救材料与工具箱。
2.7.1 加氯量的设计计算已知：计算水量Q=3265.3m ³/h 此次设计不考虑预氯滤后水加氯最大量为1.0mg/L加氯量C Q =0.001·aQ=0.001×1×3265.3=3.27kg/h2.7.2 加氯间的设计计算 仓库储备量按30d 做大用量计算 M=30×3.27×24=2354.4kg加氯间中将氯瓶与加氯机分隔布置，并且有直接通向外面的门。