給排水專業(yè)水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計(jì)

1、水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計(jì)1 總論12 基本資料63 總體設(shè)計(jì)參考81 總論1.1 設(shè)計(jì)一般步驟（1）分析研究水質(zhì)資料，確定給水處理廠處理流程。（2）確定給水處理廠設(shè)計(jì)水量。（3）進(jìn)行處理構(gòu)筑物型式的選擇。（4）進(jìn)行各處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算。（5）確定水廠的附屬構(gòu)筑物和建筑物。（6）進(jìn)行水廠的平面布置。（7）進(jìn)行水頭損失計(jì)算，確定水廠的高程布置。1.2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)與說明（1）給水處理廠處理流程的確定給水處理廠處理流程的確定，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)及設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力等因素，通過調(diào)查研究、必要的試驗(yàn)并參考相似條件下處理構(gòu)筑物的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。（2）給水處理廠的設(shè)計(jì)處理量水處理構(gòu)筑物的生產(chǎn)能力，應(yīng)以最高日供

2、水量加水廠自用水量進(jìn)行設(shè)計(jì)，并以原水水質(zhì)最不利情況進(jìn)行校核。水廠自用水量主要用于濾池沖洗及沉淀池或澄清池排泥等方面。自用水量取決于所采用的處理方法、構(gòu)筑物類型及原水水質(zhì)等因素。城鎮(zhèn)水廠自用水量一般采用供水量的310。（3）處理構(gòu)筑物的選型對處理流程及構(gòu)筑物選型的合理性進(jìn)行分析，說明工藝特點(diǎn)。另外，應(yīng)注意在確定處理流程以及進(jìn)行處理構(gòu)筑物選型時，要兼顧水廠的平面布置和高程布置。（4）藥劑配制與投加設(shè)備的設(shè)計(jì)混凝劑的投加量應(yīng)在選擇了混凝劑的種類之后，用實(shí)驗(yàn)的方法確定，我國各水廠的平均投藥量為530毫克/升，最高不超過100毫克/升（以三氧化二鋁計(jì)），否則就應(yīng)當(dāng)通過藥劑的混合使用及改進(jìn)處理途徑等方法使

3、水澄清。在確定混凝劑及投加量之后，確定投藥方式、選擇配制及投加藥劑的設(shè)備形式。溶解池和溶液池，可根據(jù)混凝劑的純度，溶液的濃度，加藥量以及配制次數(shù)等進(jìn)行計(jì)算，相應(yīng)數(shù)據(jù)應(yīng)合理確定。（5）混合與絮凝設(shè)備的設(shè)計(jì)充分考慮各方面因素，合理確定混合方式。 絮凝設(shè)備的工作效果，會直接影響到沉淀效果，應(yīng)合理選擇其形式、水流速度及停留時間等。絮凝池形式及工藝尺寸的選擇，往往牽扯到與沉淀池的配合問題，所以絮凝池和沉淀池應(yīng)一并考慮。應(yīng)注意絮凝池出水管中流速的選擇。（6）沉淀澄清設(shè)備的設(shè)計(jì)沉淀設(shè)備、澄清設(shè)備類型很多，應(yīng)進(jìn)行全面、慎重的選取，然后依照規(guī)范、手冊進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。（7） 過濾設(shè)備的設(shè)計(jì) 濾池種類甚多，應(yīng)根據(jù)水廠

4、規(guī)模和運(yùn)行管理要求等情況進(jìn)行比較選擇。 （）消毒設(shè)備的設(shè)計(jì)充分考慮各方面因素，合理選擇消毒劑。結(jié)合處理工藝，確定消毒劑投加點(diǎn)。 目前我國主要采用加氯消毒，加氯量的多少，應(yīng)視水中有機(jī)物及細(xì)菌數(shù)量而定，一般為0.52.0mg/L，相應(yīng)的接觸時間須在30min以上。消毒一般多在過濾后進(jìn)行，氯常加在濾池至清水池的輸水管上，借水在清水池內(nèi)的停留時間進(jìn)行充分接觸。加氯間應(yīng)有良好的通風(fēng)設(shè)備和直通室外的出口，加氯間和加氯點(diǎn)之間的距離一般為1020m，加氯間的面積應(yīng)根據(jù)加氯設(shè)備的形式、數(shù)量和布置決定。 （）給水處理廠其它構(gòu)筑物、建筑物的設(shè)計(jì)包括清水池、排泥水處理工藝單元及水廠附屬構(gòu)筑物和建筑物的設(shè)計(jì)和確定。 清

5、水池的有效容積可按最高日用水量的10%20%考慮（大水廠采用較小的百分比）；清水池的池?cái)?shù)或分格數(shù)一般不少于兩個，并能單獨(dú)工作和分別防控。從水廠平面上看，清水池應(yīng)盡量靠近濾池，特別是應(yīng)與二級泵站靠近；從高程上考慮，清水池有地下式、半地下式和地面式三種類型，一般都按深入地下34米左右考慮，并設(shè)計(jì)在地形的最低處。水廠生產(chǎn)廢水包括反應(yīng)沉淀池排泥水及濾池反沖洗廢水，在此統(tǒng)稱為水廠排泥水。排泥水水量按日處理量的4%7%估算，估算時應(yīng)說明理由。沉淀池排泥水和濾池反沖水可先在調(diào)節(jié)池內(nèi)混合，混合后ss約2000mg/L3000mg/L。排泥水經(jīng)混合后進(jìn)入沉淀池（濃縮池）， 經(jīng)沉淀后上清液排入市政排水管網(wǎng)或進(jìn)入原

6、水配水井，沉淀（濃縮）池污泥進(jìn)入污泥脫水車間進(jìn)行污泥脫水，其ss約15000mg/L35000mg/L（微污染水源稍低）。給水處理廠附屬構(gòu)筑物建筑物面積可根據(jù)水廠規(guī)模等條件，參照設(shè)計(jì)手冊確定。 （10）給水處理廠的布置原則在水廠中直接與生產(chǎn)有關(guān)的生產(chǎn)構(gòu)筑物包括一級泵房、預(yù)沉池、絮凝池、沉淀池、澄清池、濾池、清水池、沖洗設(shè)施、二級泵房、變配電室、投藥間、排污泵房、污泥沉淀（濃縮）池、脫水機(jī)房等。輔助和附屬建筑物包括：化驗(yàn)室、檢修車間、材料倉庫、危險(xiǎn)品倉庫、值班室、辦公室、鍋爐房、車庫等。水廠平面布置涉及到的管線一般包括：給水、排水管線，加藥和廠區(qū)用水管線，電纜、電線等。給水管線包括生產(chǎn)給水管線和

7、超越管線；排水管線包括廠內(nèi)雨水的排除管線、場內(nèi)生產(chǎn)廢水的排除管線和廠內(nèi)生活污水的排除管線；加藥管線包括混凝劑投加管線和消毒劑投加管線；自用水管線包括廠內(nèi)生活用水、消防用水、泵房、藥間沖洗溶解用水，以及清洗水池用水；大型水廠內(nèi)的電纜較多，有動力、通訊、照明、控制電纜等，可采用集中電纜溝的方式進(jìn)行布置。進(jìn)行水廠的平面布置時，應(yīng)注意的原則：流程盡量簡短，避免迂回重復(fù)，盡量減小水頭損失，構(gòu)筑物盡量靠近，便于操作管理；盡量適用地形，力求減少土石方量；注意構(gòu)筑物、建筑物的朝向和間距，水廠建筑物以接近南北向布置較為理想，構(gòu)筑物、建筑物之間的間距應(yīng)滿足施工和管線布置等的要求；連接管渠應(yīng)簡單、短捷，盡量避免立體

8、交叉，并考慮施工、檢修方便；注意水廠內(nèi)的功能分區(qū)，合理布置；考慮近遠(yuǎn)期的協(xié)調(diào)。廠區(qū)道路、綠化布置、照明、圍墻及進(jìn)門等其它設(shè)施的設(shè)計(jì)和布置參見設(shè)計(jì)手冊。 給水處理廠的高程布置是在平面布置完成之后進(jìn)行的，先應(yīng)計(jì)算處理構(gòu)筑物之間的水頭損失、確定各自高程，再進(jìn)行高程布置。構(gòu)筑物間的水頭損失包括處理構(gòu)筑物中的水頭損失、構(gòu)筑物連接管渠的水頭損失和計(jì)量設(shè)備的水頭損失。處理構(gòu)筑物中的水頭損失可按經(jīng)驗(yàn)數(shù)值取用，構(gòu)筑物連接管渠的水頭損失應(yīng)計(jì)算，計(jì)量設(shè)備的水頭損失可按公式計(jì)算，或進(jìn)行估算，一般水廠進(jìn)、出水管上計(jì)量儀表中的水頭損失可按0.2m計(jì)算,流量指示器水頭損失可按0.10.12m計(jì)算。一般說，應(yīng)先決定清水池的水

9、面標(biāo)高，然后逆著處理流程進(jìn)行水頭損失的計(jì)算和確定相應(yīng)高程；水頭損失的計(jì)算和高程的確定可列表進(jìn)行。 （11）泵站設(shè)計(jì)計(jì)算（見手冊） （12）造價估算及制水成本計(jì)算 1.3 圖紙繪制圖紙表達(dá)內(nèi)容應(yīng)滿足以下要求： （1） 給水處理廠平面布置圖給水處理廠總平面圖上，應(yīng)繪出全部的主要凈水構(gòu)筑物、水泵站、清水池及附屬房屋建筑、道路、風(fēng)向玫瑰圖、綠化地帶及廠區(qū)界限，并用坐標(biāo)表示出其外形尺寸和相互距離，同時繪出各種連接管渠。構(gòu)筑物、管道均以單線條表示，管線上應(yīng)標(biāo)明其管徑（渠道斷面尺寸）、長度和坡度。圖中應(yīng)繪出各種管線圖例并加以說明。注明各生產(chǎn)構(gòu)（建）筑物的名稱，數(shù)量及主要外形尺寸（可列表以序號示之）等。（2）

10、給水處理廠高程布置圖橫向比例采用1:5001:1000，縱向比例采用1:501:100；同時也可以不按規(guī)定比例繪制。在制水與污泥高程圖中，要求制水與污泥在處理過程中流動距離最長、水頭損失最大的流程，并按最大設(shè)計(jì)流量進(jìn)行高程計(jì)算，以此來繪制各處理構(gòu)筑物與連接管道的高程平面圖。為保證各構(gòu)筑物之間的污水靠重力自流，必須精確計(jì)算各構(gòu)筑物及管道中的水頭損失，這既包括沿程水頭損失也包括局部水頭損失，還須考慮事故與擴(kuò)建等情況所需的儲備水頭。高程圖中必須注明原有地面與平整后地面標(biāo)高；構(gòu)筑物的頂部、底部及其有效水位的標(biāo)高等。構(gòu)筑物之間的連接管應(yīng)標(biāo)出管徑和管中心的標(biāo)高，連接渠應(yīng)標(biāo)出渠頂、渠底和有效水位的標(biāo)高。（3

11、）單體處理構(gòu)筑物工藝設(shè)計(jì)圖比例尺采用1:101:100。主要處理構(gòu)筑物工藝構(gòu)造應(yīng)有平面圖和剖面圖，基本達(dá)到初步設(shè)計(jì)深度。圖中應(yīng)注明構(gòu)筑物的全部主要工藝尺寸，相互距離，構(gòu)筑物及管渠名稱及其安裝高度，圖中復(fù)雜的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造及表示不出的構(gòu)件及有關(guān)部分，應(yīng)另繪大樣圖（1：101：20）表示之。對有關(guān)的問題，應(yīng)做必要說明。圖中各構(gòu)筑物壁及各種管渠皆用雙線表示。剖面圖應(yīng)能表示出構(gòu)筑物內(nèi)部構(gòu)件的全部構(gòu)造，圖中應(yīng)注明各構(gòu)筑物之頂、底及水面的標(biāo)高，各構(gòu)件及管渠的安裝高度，內(nèi)部地面及外部地面的標(biāo)高。1.4 計(jì)算說明書撰寫1 計(jì)算說明書內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算說明書是本設(shè)計(jì)的重要書面文件，其內(nèi)容應(yīng)包括：（a）目錄；（b）正文；（c

12、）設(shè)計(jì)總結(jié)；（d）參考文獻(xiàn)資料。2 計(jì)算說明書要求計(jì)算說明書是說明設(shè)計(jì)計(jì)算過程的重要資料，內(nèi)容要全面完整，敘述應(yīng)簡明扼要。 在計(jì)算說明書中，對城市給水處理廠處理流程的確定、處理構(gòu)筑物的選型要加以分析說明。給水處理主體單元的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)全面。在設(shè)計(jì)計(jì)算說明書中，應(yīng)列出所采用的全部計(jì)算公式，計(jì)算參數(shù)的選擇應(yīng)加以說明，并注明其資料來源，所計(jì)算之構(gòu)筑物，皆應(yīng)繪出相應(yīng)的計(jì)算草圖。根據(jù)水廠規(guī)模，估算出水廠人員編制，并初擬水廠附屬建筑物的占地面積等。并應(yīng)附以必要的草圖及表格說明。 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的文句要通順，段落須分明。1.5主要參考資料1. 室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50013-20062. 室外排水設(shè)計(jì)規(guī)

13、范 GB50014-2006（2011）3. 城市給水工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn) 建標(biāo)120-20094. 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB50016-20065. 城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范 GB50289-986. 生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) GB5749-20067. 生活飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) CJ 3020-938. 供水管井技術(shù)規(guī)范 GB50296-999. 城鎮(zhèn)給水廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) CJJ41-9110. 泵站設(shè)計(jì)規(guī)范 GB/T50265-201011. 其他現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)范和規(guī)定設(shè)計(jì)成果：設(shè)計(jì)計(jì)算書一份；平面布置圖一張2 基本資料2.1水廠規(guī)模5萬m3/d2.2原水水質(zhì)資料水源為河流地面水，原水水質(zhì)分

14、析資料如下：序號項(xiàng) 目單位數(shù)量備 注1PH值/7.6正常2色度度20<153濁度NTU652000<34肉眼可見物/較渾不得含有5總硬度mg/L，CaCO3117正常6氯化物mg/L5.0正常7氟化物mg/L<1.0正常8硝酸鹽mg/L<1.0正常9總?cè)芄涛飉g/L147正常10鐵mg/L0.23正常11錳mg/L<0.1正常12銅mg/L<0.5正常13砷mg/L<0.05正常14鋅mg/L<0.5正常15鉛mg/L<0.05正常18菌落總數(shù)個/mL1.3×104<100 2.3廠區(qū)地形地形比例1:500， 按平坦地形和平

15、整后的設(shè)計(jì)地面高程32.00m設(shè)計(jì)，水源取水口位于水廠東北方向150m，水廠位于城市北面1km。2.4工程地質(zhì)資料(1)地質(zhì)鉆探資料表土砂質(zhì)粘土細(xì)砂中砂粗砂粗砂礫石粘土砂巖石層1m1.5m1 m2 m0.8m1 m2 m土壤承載力:20 t/m2.(2)地震計(jì)算強(qiáng)度為186.2kPa。(3)地震烈度為9度以下。(4)地下水質(zhì)對各類水泥均無侵蝕作用。2.5水文及水文地質(zhì)資料序號項(xiàng) 目單位數(shù)量備 注1歷年最高水位m34.38黃海高程系統(tǒng)，下同2歷年最低水位m21.47頻率13歷年平均水位m24.644歷年最大流量m3/s146005歷年最小流量m3/s1806歷年平均流量m3/s13407歷年最大含砂量kg/m34.828歷年最大流速m/s49歷年每日最大水位漲落m/d5.6910歷年三小時最大水位漲落m/3h1.04地下水位：在地面以下1.8m2.6氣象資料該市位于亞熱帶，氣候溫和，年平均氣溫15.90C，七月極端最高溫度達(dá)390C，一月極端最