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。
氯胺: 消毒灭菌,病毒效果差.受 PH 影响,应用少,适用于原水中有机物较多和供水管线较长时使用。
二氧化氯: 消毒灭菌,消灭病毒效果好.PH>7时较有效,中间产物多,尚未在城市水厂应用,适用于有机物如酚污染严重时,须现场制备,直接应用。
臭氧: 缺点,制造成本高,适用于有机物污染严重时,无持续消毒作用,需另加少量氯。
紫外线辐射: 需补加氯,应用少,限于小水量处理,适用于工矿企业等集中用水处理。
综合上述,选用氯消毒:氯是目前国内外应用最广的消毒剂,除消毒外还起氧化作用.优点:经济有效,使用方便,使用广泛。
缺点:受污染的水经过氯处理后产生有害身体健康的副产物。
凝聚剂粉炭高锰酸钾混凝剂种类很多,据目前所知,不少于200-300种。
无机混凝剂品种较少,目前只要是铁盐和铝盐及其聚合物,在水处理中用得最多。
有机混凝剂品种最多,主要是高分子物质,但在水处理中用的比无机的少。
常用的几种混凝剂主要有硫酸铝,聚合铝,三氯化铁,硫酸亚铁,聚合铁,助凝剂。
PAM助凝剂作用效果好,它不起混凝作用,只能起辅助混凝作用,与高分子助凝剂作用机理也不相同。
高锰酸钾先处理掉较大的水中颗粒,再经粉炭处理掉微小颗粒。
使水得到很好净化。
2.2.1.2 静态混合器优点:构造简单,无活动部件,安装方便,混合快速而均匀,混合效果好。
缺点:流量过小时,效果下降。
2.2.1.3 机械絮凝池优点:絮凝效果好,水头损失小,可适应水质水量的变化。
缺点:需要机械设备和经常维修。
2.2.1.4 网格絮凝池优点:絮凝效果好,水头损失小,絮凝时间短。
缺点:末端池底易积泥。
2.2.1.5 平流沉淀池优点:造价较低,操作管理方便;施工简单,对原水浊度适应性强;处理效果稳定,采用机械排泥设施时,排泥效果好.缺点:需要维护机械排泥设备,占地面积较大,水力排泥时排泥困难。
2.2.1.6斜板沉淀池优点:具有去除率高,停留时间短,占地面积小。
缺点:斜板沉淀池不宜于作为二次沉淀池。
2.2.1.7 V型滤池优点:截污能力强,滤池过滤周期长,反冲洗水量小,单池面积大。
缺点:池型结构复杂,尤其是配水配气系统精度要求高,增加了施工难度。
反冲洗操作复;造价高;。
2.2.1.8普通快滤池单层滤料优点:(1)运行管理可靠,有成熟的运行经验;(2)池深较浅;缺点;(1)阀门比较多;(2)一般大阻力冲洗,需要设有冲洗设备;双层滤料优点:(1)滤速比单层的高;(2)含污能力较大(约为单层滤料的1.5~2.0倍),工作周期较长;(3)无烟煤做滤料易取得,成本低;缺点:(1)滤料径粒选择较严格;(2)冲洗时要求高,常因煤粒不符合规格发生跑煤现象;(3)煤砂之间易积泥;2.3.方案经济比较:因为预处理,斗槽,取水泵站,吸水井,二泵站,管网在两个方案中相同,不再做经济比较,仅在其流程不同的构筑物上进行经济比较。
参考《技术经济手册》,估算出两种方案各主要构筑物的造价,分别为:方案一机械絮凝池(参考设计水量为每日五万立方米,采用两座)指标基价:673321.00建筑安装工程费用:103005.00设备购置费用:714128.00总计:2364102.00平流沉淀池(参考设计水量为每日三万立方米,采用两座)指标基价:1744458.00建筑安装工程费用:2500120.00总计:9259302.00V型滤池(参考设计水量为每日十万立方米,采用一座)指标基价:3841222.00建筑安装工程费用:5400111.00总计:9249033.00单体构筑物费用之和:15690238.00方案二网格絮凝池(参考设计水量为每日二万五立方米,采用两座)指标基价: 1342136.67建筑安装工程费用: 1941233.33设备购置费用:500231.00总计:3801030.00斜板沉淀池(参考设计水量为每日兩万五立方米,采用两座)指标基价:1882131.00建筑安装工程费用:262222.00设备购置费用:982212.00总计:2834521.00普通快滤池(参考设计水量为每日七万五立方米,采用一座)指标基价:34801111.00建筑安装工程费用:6600112.00设备购置费用:1301229.00总计:12482739.00单体构筑物费用之和:16812423.00以上比较可见:方案一的单体构筑物费用之和明显小于方案二的单体构筑物费用之和,即方案一在经济上明显优于方案二。
2.4. 各管段设计原则(1)流程力求最短,避免迂回重复,使净水过程中的水头损失最小。
构筑物应尽量靠近,即沉淀池应尽量紧靠滤池,二级泵站尽量靠近清水池,但各构筑物之间应留出必要的施工和检修间距。
(2)构筑物布置应注意朝向和风向。
净水构筑物一般无朝向要求,但滤池的操作廊、二级泵站、加药间、化验室、检修间、办公楼等则有朝向要求,尤其散发大量热量的二级泵房对朝向和通风的要求更应注意,布置时应使符合当地最佳方位,尽量接近南北向布置。
(3)考虑近远期协调。
在流程布置时既要有近期的完整性,又要求有分期的协调性,布置时应避免近期占地过早过大。
本设计水厂常规处理构筑物的流程布置采用常见的直线型布置,依次为配水井、管式静态混合器、往复隔板絮凝平流沉淀池、V型滤池、清水池、吸水井、。
从进水到出水整个流程呈直线,这种布置具有生产管线短、管理方便、有利于日后逐组扩建等优点。
2.5.水厂的平面布置净水厂是给水处理的主要场所,给水处理的任务是通过必要的处理方法去除水中杂质,使之符合生活饮用水或工业使用所要求的水质。
水厂的平面布置应考虑以下几点要求:(1)布置紧凑,以减少水厂占地面积和连接管渠的长度,并便于操作管理。
但各构筑物之间应留处必要的施工和检修间距和管道地位;(2)充分利用地形,力求挖填土方平衡以减少填、挖土方量和施工费用;(3)各构筑物之间连接管应简单、短捷,尽量避免立体交叉,并考虑施工、检修方便。
此外,有时也需要设置必要的超越管道,以便某一构筑物停产检修时,为保证必须供应的水量采取应急措施;(4)建筑物布置应注意朝向和风向;(5)有条件时最好把生产区和生活区分开,尽量避免非生产人员在生产区通行和逗留,以确保生产安全;(6)对分期建造的工程,既要考虑近期的完整性,又要考虑远期工程建成后整体布局的合理性。
还应该考虑分期施工方便。
2.6.水厂的高程布置在处理工艺流程中,各构筑物之间水流应为重力流。
两构筑物之间水面差即为流程中的水头损失,包括构筑物本身,连接管道,计量设备等水头损失在内。
水头损失应通过计算确定,并留有余地。
各构筑物中的水头损失与构筑物和构造有关,各构筑物之间的连接管断面尺寸由流速决定。
当各项水头损失确定后,便可进行构筑物高程布置。
水厂设计时必须符合以下的设计要点: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,并以原水水质最不利情况进行校核。
城镇水厂自用水量一般采用供水量的5%---10%。
水厂应按近期设计,考虑远期发展。
根据使用要求和技术经济合理性等因素,对近期工程亦可作分期建造的安排。
对于扩建、改造工程,应从实际出发,充分发挥原有设施的效能,并应考虑愿有构筑物的合理配合。
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。
水厂自动化程度,应本着提高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。
设计中必须遵守设计规范的规定。
力求直线布置,注意今后扩建,如不能直线布置,应注意扩建时构筑物间的相互衔接。
取水构筑物,二级泵站,加药间一次完成;泵房机电设备和加药,加氯间的设备可分期安装,一般采用预留位置或者更换水泵的方法。
水厂设计时有关说明: 占地面积的确定:规模在20万 m*3/d 以下的水厂,单位万 m*3用地面积为2700~3300m*2,其中道路和绿化占20-30%.净水构筑物力求布置集中,以缩短管线和便于管理,性质相近的辅助和附属建筑物尽量合并。
絮凝池与沉淀池宜建成一体,两池之间用穿孔花墙分隔(平流沉淀池)或者导流墙(斜管沉淀池)分隔。
虑池的操作室,二级泵房,加药间,化验室,检修间,办公室等应尽量接近南北向布置。
为了节省用地,平流沉淀池地下建造清水池,泵房上层布置变电配电室等。
净水构筑物上的主要通道应设栏杆,栏杆高度1.0米.定。
当各项水头损失确定后,便可进行构筑物高程布置。
详情见设计计算和高程布置图。
2.7. 具体要求:2.7.1书写说明书一份,包括:2.7.1.1设计题目,时间,设计任务,原始资料2.7.1.2工艺流程确定及论证(评价)2.7.1.3各构筑物,凝聚剂,消毒剂选择的依据及优点2.7.1.4各管段参数选定的原则2.7.1.5各构筑物的计算过程2.7.1.6必要的草图2.7.1.7 绘制草图3张(水厂平面布置图一张;高层图一张;某一构筑物的平立面图)2.7.1.8主要构筑物及设备一览表。