自来水厂课程设计6万吨自来水厂设计.doc
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1、目录中文摘要4Abstract4第一章 总论51.1设计任务和内容51.1.1设计题目51.1.2设计要求51.1.3设计内容51.2 基本资料6第二章 水处理工艺流程及构筑物选型62.1 设计水质水量62.1.1设计水质及水质分析62.1.2水厂各部分流量的确定82.2水处理工艺流程9第三章 处理构筑物设计103.1混凝池的设计103.1.1混凝剂药剂的选择103.1.2溶液池容积103.1.3溶解池容积113.1.4投药管113.1.5 计算投加设备123.1.6 加药间和仓库123.2.1絮凝池设备的选择133.2.2设计参数143.3沉淀池设计173.3.1沉淀池工艺选择173.3.2
2、设计流程183.3.3平面尺寸计算183.4滤池的设计193.4.1滤池的选择:193.4.2设计数据193.4.3滤池面积及尺寸193.4.4配水系统203.4.5孔口布置213.4.6孔眼水头损失223.4.7复算配水系统223.4.8洗砂排水槽223.4.9滤池各种管渠计算233.4.10冲洗水箱243.5消毒设施253.5.1消毒方法的选用253.5.2加氯量253.5.3加氯设备的选择253.6清水池的设计263.6.1清水池计算263.6.2清水池管道系统263.6.3清水池布置27第四章 水厂平面布置284.1主要构筑物与附属建筑物284.2道路与绿化284.3水厂高程布置294
3、.3.1高程布置要点294.3.2各构筑物水头损失294.3.3本设计主要构筑物高程布置30第五章 设计体会30参考文献:31中文摘要本设计的题目是“6万吨自来水厂设计”根据河流的原水水质与水厂设计水量确定净水厂的工艺流程;进行主要设计参数的选择确定,以及单体构筑物类型的选择与工艺计算,本工程的水源水质为赣江水质,根据水质检测结果可知:进水最大浊度150NTU、大肠菌为10002000个/100mL、总硬度不超过6度、含铁0.1mg/L、PH=6.87.1,以生活饮用水卫生标准(GB57492006),各参数作比较,选定方案如下:原水混合机械絮凝池平流沉淀池普通快滤池清水池二级泵房关键词:机械
4、絮凝池、平流沉淀池、普通快滤池、清水池。AbstractThis design is entitled 60,000 tons of water plant design process to determine the water purification plant according to the raw water quality of the river water and water design; choice of main design parameters were determined, as well as the choice of the type of monom
5、er structure and process calculation, water quality of this project is the Gan River water quality, water quality testing according to the results seen: maximum water turbidity 150NTU, E. coli 1000 to 2000 / 100mL, total hardness less than 6 degrees, iron 0.1mg / L, PH = 6.8 7.1, with drinking water
6、 health standards (GB5749-2006), the parameters for comparison, the selected programs are as follows:Raw water mix machanical flocculating tankhorizontal flow sedimentation tank rapid filter clean-water reservoir two pumping stationskeywords:machanical flocculating tank,horizontal flow sedimentation
7、 tank,rapid filter,clean-water reservoir.第一章 总论1.1设计任务和内容1.1.1设计题目水质工程学(I)课程设计的题目是“6万吨自来水厂设计”1.1.2设计要求1)根据河流的原水水质与水厂设计水量确定净水厂的工艺流程;2)主要设计参数的选择确定;3)单体构筑物类型的选择与工艺计算;4)水厂的平面布置和高程布置1.1.3设计内容 混合、絮凝、沉淀或澄清; 过滤; 清水池; 消毒设备; 水厂总平面图及高程图。1.2 基本资料(1)水量6万m3/d(2) 净水厂出水水压为4550m。(3)水质:本设计是以赣江水系为南昌市主要饮用水水源地。通过对取水点赣江原
8、水进行水质检测,结果如下:平均浊度: 150NTU大肠菌 每100毫升中10002000个总硬度 不超过6度铁 0.1毫克/升pH 6.87.1无异臭异味无有毒物质第二章 水处理工艺流程及构筑物选型2.1 设计水质水量2.1.1设计水质及水质分析2.1.1.1设计水质本设计给水处理工程设计水质满足国家生活饮用水卫生标准(GB5749-2006),其中水质常规指标及限值见表2-1生活饮用水水质卫生要求1. 生活饮用水水质应符合下列基本要求,保证用户饮用安全。2. 生活饮用水中不得含有病原微生物。3. 生活饮用水中化学物质不得危害人体健康。4. 生活饮用水中放射性物质不得危害人体健康。5. 生活饮
9、用水的感官性状良好。6. 生活饮用水应经消毒处理。水质常规指标及限值表2-1指 标 限 值1、微生物指标总大肠菌群(MPN/100mL或CFU/100mL)不得检出耐热大肠菌群(MPN/100mL或CFU/100mL)不得检出大肠埃希氏菌(MPN/100mL或CFU/100mL)不得检出菌落总数(CFU/mL)1002、毒理指标砷(mg/L)0.01镉(mg/L)0.005铬(六价,mg/L)0.05铅(mg/L)0.01汞(mg/L)0.001硒(mg/L)0.01氰化物(mg/L)0.05氟化物(mg/L)1.0硝酸盐(以N计,mg/L)10地下水源限制时为20三氯甲烷(mg/L)0.06
10、四氯化碳(mg/L)0.002溴酸盐(使用臭氧时,mg/L)0.01甲醛(使用臭氧时,mg/L)0.9亚氯酸盐(使用二氧化氯消毒时,mg/L)0.7氯酸盐(使用复合二氧化氯消毒时,mg/L)0.73、感官性状和一般化学指标色度(铂钴色度单位)15浑浊度(NTU-散射浊度单位)1水源与净水技术条件限制时为3臭和味无异臭、异味肉眼可见物无pH (pH单位)不小于6.5且不大于8.5铝(mg/L)0.2铁(mg/L)0.3锰(mg/L)0.1铜(mg/L)1.0锌(mg/L)1.0氯化物(mg/L)250硫酸盐(mg/L)250溶解性总固体(mg/L)1000总硬度(以CaCO3计,mg/L)450
11、耗氧量(CODMn法,以O2计,mg/L)3水源限制,原水耗氧量6mg/L时为5挥发酚类(以苯酚计,mg/L)0.002阴离子合成洗涤剂(mg/L)0.34、放射性指标指导值总放射性(Bq/L)0.5总放射性(Bq/L)1MPN表示最可能数;CFU表示菌落形成单位。当水样检出总大肠菌群时,应进一步检验大肠埃希氏菌或耐热大肠菌群;水样未检出总大肠菌群,不必检验大肠埃希氏菌或耐热大肠菌群。放射性指标超过指导值,应进行核素分析和评价,判定能否饮用。2.1.1.2水质分析 比较标准可知,本设计中,COD、浊度、色度与氨氮均不达标,需进行处理。但污染并不严重,采用典型水处理流程就可以。2.1.2水厂各部
12、分流量的确定本设计取5%的水厂自用水量。水厂自用水量主要用于滤池冲洗及沉淀池或澄清池排泥等方面。依据:室外给水设计规范(GB50013-2006)一般可采用设计水量的 510,则设计处理量为:1. 水厂出水量:2. 水厂自用水量:3. 最高日用水量: 4. 最高时用水量:本设计时变化系数取1.4。根据室外给水设计规范规定,城市供水的时变化系数、日变化系数应根据城市性质、城市规模、国民经济和社会发展、供水系统布局,结合现状供水曲线和日用水变化分析确定。在缺乏实际用水资料情况下,最高日城市综合用水的时变化系数宜采用1.31.6;日变化系数宜采用1.11.5。2.2水处理工艺流程 本工程的水源水质为
13、赣江水质,根据水质检测结果可知:进水最大浊度150NTU、大肠菌为10002000个/100mL、总硬度不超过6度、含铁0.1mg/L、PH=6.87.1,以生活饮用水卫生标准(GB57492006),各参数作比较,选定方案如下:絮凝剂(聚合氯化铝)机械絮凝池平流式沉淀池混 合原 水 消毒剂(液氯) 清水池二级泵房普通快滤池 第三章 处理构筑物设计3.1混凝池的设计3.1.1混凝剂药剂的选择 设计中采用聚合氯化铝。用于生活饮用水厂的混凝剂首先应满足以下要求:对人体健康无害;混凝效果好;货源充足、运输方便。聚合氯化铝净化后的水质优于硫酸铝絮凝剂,净水成本与之相比低1530,絮凝体形成快、沉降速度
14、快,比硫酸铝等传统产品处理能力大,消耗水中碱度低于各种无机絮凝剂,因而可不投或少投碱剂,适应的源水PH5.0-9.0范围均可凝聚,腐蚀性小,操作条件好,溶解性优于硫酸铝,处理水中盐分增加少,有利于离子交换处理和高纯制水,对源水温度的适应性优于硫酸铝等无机絮凝剂。 原水水质不同,其适用的混凝剂药剂和最佳用量也不同。设计中采用的聚合氯化铝,根据原水水质,最大投药量取a=40mg/L。设计水量为60000 /d, (考虑水厂自用水,按8%计)。3.1.2溶液池容积 设计中取12.6 溶液池采用矩形钢筋混凝土结构,溶液池设置2个,每个溶剂为 ,互为备用,保证连续投药。溶液池形状采用矩形,单池尺寸为长L
15、=3m,宽B=3m。高度中包括溶液有效高度1.5m,超高0.3m,沉渣高度0.2m。即:溶液池实际有效容积,池旁设工作台,宽1.01.5m,池底坡度为0.02。底部设置DN100mm放空管,采用硬聚氯乙烯塑料管,池内壁用环氧树脂进行防腐处理。沿地面接入药剂稀释用给水管DN80mm一条,于两池分设放水阀门,按1h放满考虑。3.1.3溶解池容积设计中取溶解池设为两座,互为备用:长:2m,宽:1.5m,高度中包括,有效高度1.5m,超高0.3m,底部沉渣高度0.2m。即:溶解池实际有效容积,满足要求溶解池采用钢筋混凝土结构,内壁用环氧树脂进行防腐处理,池底设0.02坡度,设DN100mm放空管,采用
16、硬聚氯乙烯管。给水管管径DN80mm,按10min放满溶解池考虑,管材采用硬聚氯乙烯管。溶解池的放水时间采用t=10min,则放水流量: 3.1.4投药管 投药管流量 其中, 为溶液池实际有效容积。投药管采用塑料管。查水力计算表得投药管管径d=15mm,相应流速为1.49m/s。3.1.5 计算投加设备混凝剂的投加方式分为干投和湿投两种方式,现在除石灰外多用湿式投加法,湿式投加法分为重力投加和压力投加两种类型,其中压力投加包括水射器和计量加药泵投加。本设计采用计量加药泵投加。计量加药泵每小时投加药量: 查给水排水设计手册第11册,计量泵选用J-D1250/2.5型柱塞计量泵2台,一备一用。该泵
17、流量1250L/h,排出压力2.5MPa,泵速91次/分,配套电机型号Y112M-4,功率4kw。3.1.6 加药间和仓库3.1.6.1加药间 各种管线布置在管沟内:给水管采用镀锌钢管、加药管采用塑料管、排渣管为塑料管。加药管内设两处冲洗地坪用水龙头DN25mm。为便于冲洗水集流,地坪坡度0.005,并坡向集水坑。药剂按最大投量30d用量储存,每袋质量是50kg,每袋规格为,投药量为40mg/L,水厂设计水量为,药剂堆放高度为 1.5m。聚合氯化铝的袋数N=袋式中 水厂最高时用水量, a,混凝剂最大投加量, T 混凝剂贮存日期,d; M每袋混凝剂的质量,kg有效堆放面积A=式中 N聚合氯化铝袋
18、数 V每袋混凝剂体积, e药剂的运输、搬运和磅秤所占总面积的百分比。考虑药库的运输,搬运和磅秤所占面积,不同药品间留有间隔等,这部分面积按药品占有面积的30%计,则药库所需面积为,药库平面尺寸取:3.1.6.2混合设施本设计采用管式静态混合器对药剂与水进行混合。设计总进水量为 , 静态混合器的水头损失一般小于0.5m,根据水头损失计算公式注:h水头损失(m)Q处理水量()D管道直径(m)n混合单元(个)设计中取d=0.8m,Q=0.73m3/s,v=1.45m/s,当h=0.35时n=2个单元时,h0.5m,选DN800内装2个混合单元的静态混合器,加药点设于靠近水流方向的第一个混合单元,投药
19、管插入管径的1/3处,且投药管上多处开孔,使药液均匀分布。表 一型号管径(mm)管长L(mm)流速v法兰尺寸DD1D2bdnGW-80080042001.5910109509053634243.2絮凝池的设计3.2.1絮凝池设备的选择絮凝设备的基本要求是,原水与药剂经混合后,通过絮凝设备应形成肉眼可见的大的密实絮凝体。絮凝池形式较多,概括起来分成两大类:水力搅拌式和机械搅拌式,水力搅拌式又分为隔板絮凝池和折板絮凝池。各种絮凝池对比如下:絮凝池形式优点缺点适用条件隔板絮凝池往复式絮凝效果较好构造简单,施工方便絮凝时间较长水头损失较大转折处絮粒易破碎出水流量不宜分配均匀水量大于3万m3/d的水厂水
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