水质工程学课程设计学生姓名：学号：班级：指导老师：20xx年6月目录1 任务指导 (1)1.1 课程设计教学目的及差不多要求 (1)1.2 设计内容 (1)1.3 设计资料 (2)1.3.1 水源和水质 (2)1.3.2 都市规划与供水规模 (2)1.3.3 供水水质及水压 (2)1.3.4 气象 (2)2总体设计 (3)2.1 净水工艺流程的确定 (3)2.2 处理构筑物及设备型式选择 (3)2.2.1 药剂溶解池 (3)2.2.2 混合设备 (4)2.2.3 絮凝池 (5)2.2.4 沉淀池 (6)2.2.5滤池 (7)2.2.6 消毒方法 (9)3 混凝沉淀 (10)3.1 混凝剂投配设备的设计 (10)3.1.1 溶液池 (11)3.1.2 溶解池 (12)3.1.3 投药管 (13)3.2 混合设备的设计 (13)3.2.1设计流量 (14)3.2.2设计流速 (14)3.3.3 混合单元数 (14)3.2.4混合时刻 (14)3.2.5水头损失 (15)3.2.6 校核GT值 (15)3.3 折板絮凝池的设计 (15)3.3.1 设计水量 (15)3.3.2 设计计算 (15)3.3.3 折板絮凝池布置 (22)4 斜管沉淀池设计计算 (22)4.1 设计流量 (23)4.2 平面尺寸计算 (23)4.2.1 沉淀池清水区面积 (23)4.2.2 沉淀池长度及宽度 (23)4.2.3 沉淀池总高度 (24)4.3 进出水系统 (24)4.3.1 沉淀池进水设计 (24)4.3.2 沉淀池出水设计 (25)4.3.3 沉淀池斜管选择 (26)4.3.4 沉淀池排泥系统设计 (26)4.3.5 斜管沉淀池布置 (26)4.4.6 核算 (27)5 V型滤池 (28)5.1 平面尺寸计算 (28)5.2 进水系统 (30)5.2.1 进水总渠 (30)5.2.2 气动隔膜阀口的阀口面积 (30)5.2.3进水堰堰上水头 (31)5.2.4 V型进水槽 (31)5.2.5 V型槽扫洗小孔 (32)5.3 反冲洗系统 (33)5.3.1 气水分配渠 (33)5.3.2 配水方孔面积和间距 (33)5.3.3 布气圆孔的间距和面积 (34)5.3.4 空气反冲洗时所需空气流量 (34)5.3.5 底部配水系统 (35)5.4 过滤系统 (35)5.5 排水系统 (35)5.5.1 排水渠终点水深 (36)5.5.2 排水渠起端水深 (36)5.6 滤池总高度 (37)6 消毒处理 (38)6.1消毒方法的选择——液氯消毒 (38)6.2加氯量计算 (39)6.3 加氯设备的选择 (39)6.3.1 自动加氯机选择 (39)6.3.2 氯瓶 (39)6.3.3 加氯操纵 (39)6.4 加氯间和氯库 (40)6.5 加氯间的布置注意事项 (40)7其他设计 (41)7.1 清水池的设计 (41)7.1.1平面尺寸计算 (41)7.1.2管道系统 (42)7.1.3 清水池布置 (44)7.2 吸水井的设计 (45)7.3 二泵房的设计 (45)7.3.1 泵的选型 (45)7.3.2 泵房平面布置 (46)8 水厂总体布置 (47)8.1 厂址的选择 (47)8.2 水厂平面布置 (47)8.2.1生产区的布置 (48)8.2.2 生活区的布置 (48)8.2.3 道路和绿化 (49)8.2.4 水厂管线布置 (49)8.2.5 水厂平面布置示意图 (50)8.3 高程布置 (50)8.3.1 处理构筑物水头损失 (51)8.3.2 构筑物之间的水头损失 (51)8.7.3高程计算 (53)参考资料： (54)1 任务指导1.1 课程设计教学目的及差不多要求通过课程设计，使学生熟悉并掌握给水厂的设计内容、设计原理、方法和步骤，学会依照设计资料正确计算,正确地选定设计方案，具备设计城镇水厂的初步能力。
要求学生对水厂总体布置的设计思想，从工艺流程、操作联系、生产治理以及物料运输等各方面考虑，而进行合理的布置设计。
掌握设计讲明书、计算书的编写内容和编制方法，并绘制工程图纸。
1.2 设计内容①处理工艺流程的确定；②正确计算供水量；③水处理构筑物型式的比较与选择，拟定各构筑物的设计流量；构筑物的设计计算并绘草图；④确定混凝剂品种、投加量及投加方式、投加设备；⑤选择消毒剂品种、投加量及投加方式、投加设备；⑥确定水厂其它建、构筑物尺寸；⑦进行水厂平面及高程布置；⑧绘制本设计指定的技术图纸；⑨完成设计计算、讲明书1.3 设计资料1.3.1 水源和水质①水源：河水②水质：水质符合《地面水环境质量标准》二级标准1.3.2 都市规划与供水规模规划到2020年，都市人口规模为5万人，日工业产值300万元，万元产值耗水量120m3/万元，综合生活用水量标准230L/人·d（最高日），未预见及管网漏失量20％Q最高日计。
据省打算委员会批文及近远期需水量预测，确定本工程供水规模为6万m3/ d。
1.3.3 供水水质及水压水厂出厂水质统一按现行国家生活饮用水卫生标准考虑。
水厂出厂水压为0.4MPa，以满足接管点处服务水头0.28MPa。
1.3.4 气象该市属亚热带季风湿润气候，特征为：气候和气，雨水充沛，光照充足，四季分明，冬夏长，春秋短，无霜期长，全年主导风向为北风，6～8月多为南风。
2总体设计2.1 净水工艺流程的确定依照《地面水环境质量标准》（GB －3838－02），原水水质符合地面水Ⅲ类水质标准，除浊度、菌落总数、大肠菌数偏高外，其余参数均符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749－2006）的规定。
水厂以地表水作为水源，工艺流程如图1所示。
原水混 合絮凝沉淀池滤 池混凝剂消毒剂清水池二级泵房用户图1 水处理工艺流程 2.2 处理构筑物及设备型式选择 2.2.1 药剂溶解池① 为便于投加药剂，溶解池高程一般以在地平面以下为宜，池顶高出地面0.20m 左右，。
② 溶解池的底坡不小于0.02m ，池底应有直径不小于100mm的排渣管，池壁需设超高，防止搅拌溶液时溢出。
③溶液池一般采纳钢筋混凝土池体，内壁需进行防腐处理。
④投加量较小时，也可在溶液池上部设置淋浴斗以代替溶药池，使用时将药剂置于淋浴斗中，经水力冲溶后的药剂溶液流入溶液池。
⑤投药设备采纳计量泵投加的方式。
采纳计量泵，不必另备计量设备，泵上有计量标志，可通过改变计量泵行程或变频调速改变药液投量，最适合用于混凝剂自动操纵系统。
2.2.2 混合设备混合设施比较：使用管式混合器对药剂与水进行混合。
在混合方式上，由于混合池占地大，基建投资高。
管式混合具有占地微小、投资省、设备简单、混合效果好和治理方便等优点而具有较大的优越性。
2.2.3 絮凝池常用絮凝池的比较：综上比较，选用折板絮凝池。
相比其他絮凝池，折板絮凝池对水质水量适应性强，停留时刻短，絮凝效果好，，又能节约絮凝药剂。
2.2.4 沉淀池原水经投药、混合与絮凝后，水中悬浮杂质已形成粗大的絮凝体，要在沉淀池中分离出来以完成澄清的作用。
常用沉淀池的比较：设计采纳斜管沉淀池，沉淀效率高、占地少。
相比之下，平流式沉淀池尽管具有适应性强、处理效果稳定和排泥效果好等特点，然而，平流式占地面积大。
而且斜管沉淀池因采纳斜管组件，使沉淀效率大大提高，处理效果比平流沉淀池要好。
2.2.5滤池常用滤池的比较：从实际运行状况，V型滤池来看采纳气水反冲洗技术与单纯水反冲洗方式相比，要紧有以下优点：(1）较好地消除了滤料表层、内层泥球，具有截污能力强，滤池过滤周期长，反冲洗水量小特点。
可节约反冲洗水量40～60%，降低水厂自用水量，降低生产运行成本。
(2)不易产生滤料流失现象，滤层仅为微膨胀，提高了滤料使用寿命，减少了滤池补砂、换砂费用。
(3)采纳粗粒、均质单层石英砂滤料，保证滤池冲洗效果和充分利用滤料排污容量，使滤后水水质好。
依照设计资料，综合比较选用目前较广泛使用的V型滤池。
2.2.6 消毒方法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。
采纳被广泛应用的氯及氯化物消毒，氯消毒的加氯过程操作简单，价格较低，且在管网中有持续消毒杀菌作用。
尽管二氧化氯，消毒能力较氯强而且能在管网中保持专门长时刻，然而由于二氧化氯价格昂贵，且其要紧原料亚氯酸钠易爆炸，国内目前在净水处理方面应用尚不多。
3 混凝沉淀3.1 混凝剂投配设备的设计混凝剂的投加分为干投法和湿投法两种，干投法指混凝剂为粉末固体直接投加，湿投法是将混凝剂配制成一定浓度溶液投加。
我国多采纳后者，采纳湿投法时，混凝处理工艺流程如图1所示。
图1 湿投法混凝处理工艺流程本应依照原水水质分析资料，用不同的药剂作混凝试验，并依照货源供应等条件，确定合理的混凝剂品种及投药量。
由于缺少必要的条件，因此参考分析相似水源有关水厂的经验数据，药剂投加如下表1所示。
表1 水厂投加药剂参考数值取水水源原水悬浮物含量(mg/L)混凝剂种类混凝剂投加量(mg/L) 助凝剂投加(mg/L)最高最低活化硅酸河水100～1000 聚合氯化铝50 10 2聚合铝，包括聚合氯化铝（PAC）和聚合硫酸铝（PAS）等，具有混凝效果好、对人体健康无害、使用方便、货源充足和价格低廉等优点，因而使用聚合铝作为水处理的混凝剂。
取混凝剂最大投加量为50mg/L 。
3.1.1 溶液池溶液池一般以高架式设置，以便能依靠重力投加药剂。
池周围应有工作台，底部应设置放空管。
必要时设溢流装置。
溶液池容积按下式计算： cnaQW 4172=式中 W 2－溶液池容积，； Q －处理水量，m 3/h ；a －混凝剂最大投加量，mg/L,取50mg/L ； c －溶液浓度，5%-20%,取15%； n －每日调制次数，取n ＝3。
代入数据得： 32m 23.7315417273050417=⨯⨯⨯==cn aQ W 溶液池设置两个，每个容积为 3.62m3，一备一用，以便交替使用，保证连续投药。
取有效水深H 1＝1.0m ，总深H ＝H 1+H 2+H 3＝1.0+0.2+0.1＝1.3m （式中H 2为爱护高，取0.2m ；H 3为贮渣深度，取0.1m ）。