江西永豐縣城給水工程擴大初步設計_畢業設計計算說明-資料下載頁

【導讀】50000dm/3，遠期60000dm/3，進水水質符合國家規定的飲用水源水質標準要求。水管網設計、凈水廠設計、工程概算和制水成本計算。凈水廠采用工藝流程為：源水→。泵房→城市給水管網。選用聚合氯化鋁為混凝劑，液氯為消毒劑。水廠出水水質要求達。到《生活飲用水衛生規范》。

　　

【正文】 消毒、調節和加壓），凈化后的水由水廠送至配水廠，再由配水廠送入管網，這樣也增加了給水系統的設施和管理工作。后一種方案優缺點與前者正相反。對于高濁度水源，也可將預沉構筑物與取水構筑物建在一起，水廠其余部分設置在主要用水區附近。以上不同方案應綜 合考慮各種因素并結合其他具體情況，通過技術經濟比較確定。 水廠工藝流程選擇 給水處理方法和工藝流程的選擇，應根據原水水質及設計生產能力等因素，通過調查研究，必要的實驗并參考相似條件下處理構筑物的運行經驗，經技術經濟比較后確定。由于水源不同，水質各異，飲用水處理系統的組成和工藝流程有多種多樣。 方案 1 以地表水作為水源時，處理工藝流程中通常包括混合、絮凝、沉淀或澄清、過濾及消毒。工藝流程如圖： 源水→混凝劑投入混合→絮凝沉淀→過濾→消毒→清水池→二泵站→用戶 (澄清） 方案 2 當原水濁度較低（一般在 50 度以下），不受工業廢水污染且水質變化不大者，可省略混凝沉淀（或澄清）構筑物，原水采用雙層濾料或多層濾料池直接過濾，也可在過濾前設一微絮凝池，稱微絮凝過濾。工藝流程如圖： 源水→混凝劑投入混合→直接過濾→消毒→清水池→二泵站→用戶 華東交通大學畢業設計 19 方案 3 當原水濁度較高、含沙量大時，為了達到預期的混凝沉淀（或澄清）效果，減少混凝劑用量，應增設預沉池或沉砂池，工藝流程如圖： 源水→預沉池或沉砂池→混凝劑投入混合→絮凝沉淀→過濾→消 毒→清水池→二泵站→用戶（澄清）。 本設計以地表水為水源，水源水質較好，少許異臭味，所以采用工藝流程如圖： 源水→混凝劑投入混合→絮凝沉淀→過濾→消毒→清水池→二泵站→用戶 。 處理構筑物的選擇和方案比較 混凝劑 1. 混凝劑的選擇與投加 (1)精制硫酸鋁 Al3(SO4)2 18H2O 制造工藝復雜，水解作用緩慢；含無水硫酸鋁 50%— 52%；適用于水溫為 20— 40℃ 當 PH=47 時，主要去除有機物； PH= 時，主要去除懸浮物； PH=時，處理濁度高，色度低（小于 30 度）的水。 (2)粗制硫酸鋁 Al3(SO4)2 18H2O 制造工藝簡單，價格低；設計時，含無水硫酸鋁一般可采用 20%— 25%；含有 20%— 30%不溶物，其他同精制硫酸鋁 (3)硫酸亞鐵 FeSO4 7H2O 絮體形成較快，沉淀時間短；使用于堿度高、濁度高， PH=，混凝作用好，但原水色度較高時不宜采用；當 PH 較低時，常用氯氧化物使鐵氧化成三價，腐蝕性較高 (4)三氯化鐵 FeCl3 6H2O 不受水溫影響，絮體大，沉淀速度快，效果好。易溶解，易混合，殘渣 少。 對金屬（尤其對鐵）腐蝕性大，對混凝土亦腐蝕，對塑料會因發熱而引起變形 原水 PH=— 之間為宜，當原水堿度不足時應加適量石灰；處理低濁水時效果不顯著 (5)聚合氯化鋁 簡稱 PAC 凈化效率高，用藥量少，出水濁度低色度小，過濾性能好，原水濁度高時尤為顯著 溫度適應性高， PH值使用范圍寬（ PH=59），因而可調 PH值。 操作方便，腐蝕性小，勞動條件好，成本低 (6)聚丙烯酰胺 又名三號絮凝劑，簡寫 PAM 處理高濁度水池效果顯著，既可保證水質，又可減少混凝劑用 量和沉淀池容積，目前被認為是處理高濁水最有效的絮凝劑之一，適當水解后，效果提高，常與其他混凝劑徐志剛 江西永豐縣城給水工程擴大初步設計 20 配合使用或作助凝劑，其單體丙烯酰胺有毒，用于飲用水凈化應控制用量。 據設計資料中提供的混凝劑：硫酸鋁、三氯化鐵（ 45%）、堿式氯化鋁（ 10%），以及表 53常用混凝劑性質比較，選擇堿式氯化鋁作為水處理用混凝劑，另外堿式氯化鋁本身無害，據全國各地使用情況，凈化后的生活用水一般符合國家飲用水水質衛生標準，所以選擇堿式氯化鋁作為水處理混凝劑是一個較好的選擇。 (7)混凝劑投加量的確定 根據晉江市供水公司的水源水質檢驗報告 ，水源符合二類水域水質標準，取原水濁度為 200 mg/L 以及混凝劑投加量參考值確定設計投加量為 mg/L 表 51 混凝劑投加量參考值 2. 混凝劑投加方式選擇 (1)水泵投加 采用計量泵投加，不需另設計量設備 (2)水射器投加 采用水射器投加，設備簡單，使用方便，但水射器效率較低，且易磨損 (3)重力投加 將溶液池架高，利用重力將藥液投入水泵壓水管或混合設施入口處，這種投加方式安全可靠，但溶液池位置較高 結合上述優缺點，采用計量泵投加混凝劑 綜上所述， PAM 等有機高分子混凝劑有毒性，不易控制用量。本設計采用聚合氯化鋁作為混凝劑。無機高分子混凝劑操作方便，腐蝕性小，勞動條件好，成本低，凈化效率高，用藥量少，溫度適用性高。采用水射器壓力投加，因為其 使用方便，操作簡單，工作可靠，廣泛應用于加藥系統，即混凝劑采用堿式氯化鋁計量泵投加。 計量泵水流方向溶液池 圖 51 計量泵投加 原水濁度 =100 200 300 400 600 800 1000 混凝劑 投加量 (MG/L) 硫酸鋁 三氯化鐵 堿式氯化鋁 華東交通大學畢業設計 21 水流方向原水管加藥管 圖 52 藥劑注入管道方式 3. 加藥間 尺寸為 :L B H= 混合設備 1. 混合方式 混合的主要作用是讓藥劑迅速而均勻地擴散到水中，使其水解產物與原水中的膠體顆粒充分作用完成脫體脫穩，以便進一步去除，對混合的基本要求是快速 與均勻，一般混合時間 1030s，混合方式基本分為兩大類：水力混合和機械混合，水力混合簡單，但不能適應流量的變化，機械混合可進行調節，能適應各種流量的變化，具體采用何種混合方式，應根據凈水工藝布置、水質、水量、投加藥劑品種及數量以及維修條件等因素確定。 (1)管式混合 管道混合 優點：混合簡單，無需建混合設施。 缺點：當混合效果不穩定，流速低時混合不充分。 靜態混合器 優點：構造簡單，無運動部件，安裝方便，混合快速均勻。 缺點：當流量降低時，混合效果下降。 (2)水泵混合 優點：混合效果 好，不需增加混合設施，節省動力。 缺點：使用腐蝕性藥劑時對水泵有腐蝕作用。 (3)機械混合 優點：混合效果好，且不受水量變化影響，適用于各種規格的水廠。 缺點：需增加混合設備和維修工作。 綜上所述，因為水廠水量變化不大，以整體經濟效益而言是最具有優勢的，故本設計的混合設施采用“管式靜態混合器”，管式靜態混合器有其獨特的優點，構造簡單、徐志剛 江西永豐縣城給水工程擴大初步設計 22 安裝方便、維修費用低。又由于水廠運行穩定，并不存在“流量降低，混合效果下降”的情況，所以選用管式靜態混合器。 管道混合單元體加藥水流方向 圖 53 管式靜態混合器 管式靜態混合器工作原理： 混合器內安裝若干混合單元，每一混合單元有若干固定葉片按一定角度交叉組成。水流和藥劑通過混合器時，將被單元體多次分割，改向并形成渦流，達到混合目的。 絮凝設備 1. 絮凝池形式的選擇 絮凝池形式的選擇和絮凝時間的采用，應根據原水水質情況和相似條件下的運行經驗或通過試驗確定。 (1)隔板式絮凝池 ①往復式隔板絮凝池 優點：絮凝效果好，構造簡單，施工方便。 缺點：容積較大，水頭損失較大，轉折處礬花易破碎。 適用條件：水量大于 30000m3/d的水廠，水量變動小者。 ②回轉式隔板絮凝池 優點：絮凝效果好，水頭損失小，構造簡單，管理方便。 缺點：出水流量不易分配均勻，出口處易積泥。 適用條件：水量大于 30000m3/d的水廠，水量變動小者，改建和擴建舊池時適用。 (2)旋流式絮凝池 優點：容積小，水頭損失較小。 缺點：池子較深，地下水位高處施工較困難，絮凝效果較差。 適用條件：一般用于中小型水廠。 (3)折板絮凝池 華東交通大學畢業設計 23 優點：絮凝效果好，絮凝時間短，容積較小。 缺點：構造較隔板絮凝池復雜，造價較高。 適用條件：流量變化較小的中小型水廠。 (4)渦流式絮凝池 優點：絮凝時間短，容積小，造價較低。 缺點：池子較深，錐底施工較困難，絮凝效果較差。 適用條件：水量小于 30000m3/d 的水廠。 (5)網格、柵條絮凝池 優點：絮凝池效果好，水頭損失小，凝聚時間短。一般用于中小型水廠 缺點：末端池底易積泥。 (6)機械絮凝池 優點：絮凝效果好，水頭損失小，可適應水質、水量變化。 缺點：需機械設備和經常維修。 適用條件：大小水量均適用，并能適應水量變動較大者。 (7)懸浮絮凝池加隔板絮凝池 優點：絮凝效果好，水頭損失較小，造價較低。 缺點：斜擋板在結構上處理 較困難，重顆粒泥砂易堵塞在斜擋板底部。 綜上所述，由于水廠水量變化不大，水量為 50000m3/d,故采用折板絮凝池。 2)尺寸 采用兩座絮凝池，每座尺寸為： L B H= ，每座一根進水管DN600,水流通過穿孔花墻進入沉淀池。 沉淀設備 1)沉淀池類型的選擇 選擇沉淀池類型時，應根據原水水質、設計生產能力、處理后水質要求，并考慮原水水濕變化、處理水量均勻程度以及是否連續運轉等因素，結合當地條件通過技術經濟比較確定沉淀池的個數或能夠單獨排空的分格數不宜少于 2個。 經過混凝沉淀的水，在進入濾池前的渾濁度一般不宜超過 10 度，遇高濁度原水或低濕低濁度原水時，不宜超過 15度。 設計沉淀池時需要考慮均勻配水和均勻集水，沉淀池積泥區的容積，應根據進出水的懸浮物含量、處理水量、排泥周期和濃度等因素通過計算確定。當沉淀池排泥次數較多時，宜采用機械化或自動化排泥裝置，應設取樣裝置。 (1)平流式沉淀池 優點：造價較低，操作管理方便，施工較簡單；對原水濁度適應性強，處理效果穩定，采用機械排泥設施時，排泥效果好 徐志剛 江西永豐縣城給水工程擴大初步設計 24 缺點：采用機械排泥設施時，需要維護機械排泥設備；占地面積大，水力排泥時，排泥 困難 適用條件：一般適用于大中型水廠 (2)斜管（板）沉淀池 優點：沉淀效率高，池體小，占地小 缺點：斜管（板）耗材多，對原水濁度適應性較平流池差；不設排泥裝置時，排泥困難，設排泥裝置時，維護管理麻煩 適用條件：尤其適用于沉淀池改造擴建和挖潛 (3)豎流式沉淀池 優點：排泥較方便，占地面積小 缺點：上升流速受顆粒下沉速度所限，出水量小，一般沉淀效果較差，施工較平流式困難 適用條件：一般用于小型凈水廠，常用于地下水位較低時 (4)輻流式沉淀池 優點：沉淀效果好 缺點：基建投資大，費用高，刮泥機維護管理較復雜， 金屬耗量大，施工較困難 適用條件：一般用于大中型凈水廠，在高濁度水地區，作預沉淀池 結合優缺點，本設計采用平流式沉淀池。 2)排泥方法 (1)人工排泥 優點：池底結構簡單，不需要其他設備；造價低； 缺點：勞動強度大，排泥歷時長；耗水量大；排泥時需要停水； 適用條件：原水終年很清，每年排泥次數不多；一般用于小型水廠；池數不少于2個，交替使用； (2)多斗底重力排泥 優點：勞動強度較小，排泥歷時較短；耗水量比人工排泥少；排泥時可不停水； 缺點：池底結構復雜，施工較困難；排泥不徹底； 適用條件：原水渾濁度不高；每年排泥次數不多；地下水位較低；一般用于中小型水廠； (3)穿孔管排泥 優點：勞動強度小，排泥歷時較短；耗水量少；排泥時不停水；池底結構較簡單； 缺點：孔眼易堵塞，排泥效果不穩定；檢修不便 。原水渾濁度較高時，排泥效果差； 適用條件：原水渾濁度適應范圍較廣；每年排泥次數較多；地下水位較高；新建或改建的 水廠多采用。 華東交通大學畢業設計 25 (4)機械排泥 ①吸泥機 優點：排泥效果好；可連續排泥；池底結構較簡單；勞動強度小，操作方便； 缺點：耗用金屬材料多；設備 較多； 適用條件：原水渾濁度較；排泥次數較多；地下水位較高；一般用于大、中型水廠平流沉淀池； ②刮泥機 優點：排泥徹底，效果好；可連續排泥；勞動強度小，操作方便； 缺點：耗用金屬材料及設備多；池底結構要配備刮板裝置，結構較復雜； 適用條件：原水渾濁度高；排泥次數較多；一般用于大、中型水廠輻流式沉淀池及加速澄清池。 ③吸泥船 優點：排泥效果好；可連續排泥；操作方便； 缺點：操作管理人員多，維護較復雜；設備較多； 適用條件：原水渾濁度較高， 含砂量大；一般用于大型水廠預沉淀池中。 綜上所述，本設計采用平流沉淀池，和虹吸式機械排泥。 3)尺寸 采用兩座沉淀池 ,每座尺寸為 : L B H=65m 8m 。進水穿孔花墻總有 121