典型給水處理工藝

目錄給水處理工藝系統(tǒng)的選擇原則

18.1水的除臭除味※

18.4以地面水為水源的城市飲用水處理工藝

18.2水的除藻※

18.3水源水質(zhì)突發(fā)污染及凈水技術(shù)對策※

18.5給水廠生產(chǎn)廢水的回收與利用

18.6給水廠污泥的處理與處置

18.7現(xiàn)在是1頁\一共有59頁\編輯于星期日18.1給水處理工藝系統(tǒng)的選擇原則18.1.1給水處理的任務(wù)給水處理的任務(wù)，是將不符合用戶要求的原水水質(zhì)加以處理，使之符合用戶對水質(zhì)的要求。原水：城市生活飲用水都以清潔的天然水源水為原水；城區(qū)的工業(yè)企業(yè)一般使用城市自來水作為工業(yè)用水；在城區(qū)樓宇和居住小區(qū)，供應(yīng)的城市自來水常因設(shè)置貯水及二次供水設(shè)施而受到二次污染。部分小區(qū)以城市自來水為原水，對水進(jìn)行深度處理，以制備優(yōu)質(zhì)飲用水供人們直接飲用；工業(yè)企業(yè)對水進(jìn)行重復(fù)利用；針對具體原水中所有不符要求的水質(zhì)項(xiàng)目，選擇多種單元處理方法，將之有機(jī)地組合起來，形成一個(gè)水處理工藝系統(tǒng)，以達(dá)到使處理水的水質(zhì)符合用水要求的目的。現(xiàn)在是2頁\一共有59頁\編輯于星期日18.1.2給水處理工藝系統(tǒng)的選擇給水處理工藝系統(tǒng)應(yīng)該在技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理，運(yùn)行上安全可靠和便于操作。給水處理工藝系統(tǒng)應(yīng)通過試驗(yàn)來檢驗(yàn)。原則上不存在完全相同的水處理工藝系統(tǒng)。通過試驗(yàn)可得優(yōu)化工藝組合和優(yōu)化工藝參數(shù)，能節(jié)省大量資金。已建原水水質(zhì)相近的水處理工藝系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，也可作為重要參考。由于原水水質(zhì)和水量常常是不斷變化的，水處理工藝系統(tǒng)對水質(zhì)水量變化的適應(yīng)性，即抗沖擊性能，也是評價(jià)技術(shù)可行性的重要指標(biāo)。給水處理工藝系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)合理性，是在保證處理水質(zhì)滿足用戶要求的前提下，使在資金償還期限內(nèi)建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用之和為最低。現(xiàn)在是3頁\一共有59頁\編輯于星期日18.2以地面水為水源的城市飲用水工藝18.2.1水的常規(guī)處理工藝（第一代城市飲用水凈化工藝）19世紀(jì)前，水介烈性傳染病流行，人類面臨生物安全性問題。20世紀(jì)初研發(fā)的地面水常規(guī)處理工藝，主要是指在以天然地面水為原水的城市自來水廠中采用最廣的一種工藝系統(tǒng)，它主要是以去除水中的懸浮物和殺滅致病細(xì)菌為目標(biāo)而設(shè)計(jì)的。常規(guī)水處理工藝系統(tǒng)，主要由混凝、沉淀和過濾三個(gè)單元處理方法組成，如圖18.1所示。適用于濁度幾十至幾百NTU的地面水?，F(xiàn)在是4頁\一共有59頁\編輯于星期日20世紀(jì)中葉，在城市生活飲用水的細(xì)菌學(xué)指標(biāo)符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的情況下，曾發(fā)生過水介病毒性疾病的爆發(fā)。研究表明，水的渾濁度與病毒疾病的發(fā)病率有關(guān)?，F(xiàn)在是5頁\一共有59頁\編輯于星期日18.2.2水的深度處理工藝（第二代城市飲用水處理工藝）20世紀(jì)70年代，發(fā)現(xiàn)城市飲用水中含有種類繁多的有毒有害的有機(jī)污染物和氯化消毒副產(chǎn)物等健康威脅——化學(xué)安全性問題。有的天然地面水源水有機(jī)物含量較高，有的水源水因受污染而致有機(jī)物含量增高，有的甚至產(chǎn)生嗅味，水中有機(jī)物在氯化消毒過程中會(huì)生成對人體有毒害作用的鹵代烴，有機(jī)物含量高還會(huì)對混凝除濁產(chǎn)生不良影響，所以近年來人們都十分關(guān)注水中有機(jī)物的去除，水廠也開始將有機(jī)物的去除做為水處理的一個(gè)新的目標(biāo)。現(xiàn)在是6頁\一共有59頁\編輯于星期日水源水中的有機(jī)物可分為天然有機(jī)物（NOM）和人工合成有機(jī)物（SOC）。天然有機(jī)物是指動(dòng)植物在自然循環(huán)過程中經(jīng)腐爛分解所產(chǎn)生的物質(zhì)，包括腐殖質(zhì)、微生物分泌物、溶解的動(dòng)物組織及動(dòng)物的廢棄物，顆粒態(tài)有機(jī)物等，其中腐殖質(zhì)含量最多。典型的天然有機(jī)物不超過10～20種。人工合成有機(jī)物種類繁多，大多為有毒有害有機(jī)污染物，其中包括致癌、致畸、致突變（三致）有機(jī)污染物。水中有一些有機(jī)污染物，在微生物分解過程中消耗大量溶解氧，稱為耗氧有機(jī)物。耗氧有機(jī)物一般不具毒性，但通過消耗水中大量的溶解氧惡化水質(zhì)，破壞水體功能；水中耗氧有機(jī)物的分解常釋放出營養(yǎng)物質(zhì)――氮、磷、硫等，會(huì)引起水體的富營養(yǎng)化導(dǎo)致水體中水生植物與藻類的大量繁殖。藻類在其生長過程中由于新陳代謝從體內(nèi)排出的一些代謝殘?jiān)?，以及藻類尸體分解的產(chǎn)物，稱為藻類有機(jī)物。水中的顆粒態(tài)有機(jī)物主要有被大分子有機(jī)物包裹的顆粒油，及生物態(tài)顆粒有機(jī)物。現(xiàn)在是7頁\一共有59頁\編輯于星期日人工合成有機(jī)物（SOCS）一般難于生物降解，在環(huán)境中有一定的殘留水平，具有三致作用和毒性。已發(fā)現(xiàn)水中有2221種有機(jī)化合物，并且在飲水中發(fā)現(xiàn)有756種，其中有20種致癌物，23種可疑致癌物，18種促癌物和56種致突變物。水中存在的內(nèi)分泌干擾物質(zhì)，能干擾包括人類在內(nèi)的生物繁殖過程，造成人類生殖能力下降，導(dǎo)致有的生物物種絕滅。水源水中有毒有機(jī)污染物的特點(diǎn)是數(shù)量眾多，雖然濃度常為ppb級，但卻能對人體健康造成危害。現(xiàn)在是8頁\一共有59頁\編輯于星期日常規(guī)水處理工藝常用氯消毒，氯與水中有機(jī)物作用會(huì)生成有毒害的氯化消毒副產(chǎn)物。特別是，當(dāng)采用預(yù)氯化時(shí)，會(huì)生成較多的有毒害消毒副產(chǎn)物。在常規(guī)工藝中，有時(shí)采用折點(diǎn)加氯的方法去除氨氮，當(dāng)水中氨氮含量較高時(shí)，折點(diǎn)加氯投氯劑量很大，不僅不經(jīng)濟(jì)，并且會(huì)生成更多的氯化消毒副產(chǎn)物。僅用常規(guī)水處理工藝，已無法將受污染的水源水處理到符合新的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的程度?；钚蕴课绞翘岣叱Ｒ?guī)工藝去除水中有機(jī)污染物能力的比較有效的方法。當(dāng)采用粉末活性炭時(shí)，于常規(guī)工藝前投加混凝劑的同時(shí)（或之后）向水中投加粉末活性炭，粉末炭在混合池中與水充分混合，再在經(jīng)絮凝池和沉淀池的流動(dòng)過程中吸附水中有機(jī)污染物，并在沉淀池中隨水源水中懸浮物沉淀下來，水中殘留的少量粉末炭最后在濾池中被截留?，F(xiàn)在是9頁\一共有59頁\編輯于星期日采用顆?；钚蕴砍廴緯r(shí)，常于常規(guī)工藝過濾池之后設(shè)置顆?；钚蕴繛V池?；瘜W(xué)氧化是提高常規(guī)處理工藝去除水中有機(jī)污染物的另一個(gè)比較有效的方法。將臭氧和活性炭聯(lián)用，即先用臭氧對水進(jìn)行氧化，再用顆?；钚蕴窟M(jìn)行吸附，這種工藝稱為臭氧――活性炭除污染工藝，如圖18.2所示。利用活性炭上生成的微生物來去除水中的有機(jī)物，稱為生物活性炭技術(shù)?，F(xiàn)在是10頁\一共有59頁\編輯于星期日為了提高去除效果，可以采取強(qiáng)化混凝的方法。強(qiáng)化混凝不僅能提高大分子量有機(jī)物的去除率，對小分子量有機(jī)物也有一定效果；同時(shí)可以提高對濁質(zhì)的去除率。由常規(guī)工藝和臭氧－顆?；钚蕴柯?lián)用組成的工藝，被稱為深度處理工藝。水源水中溴化物含量較高的沿海地區(qū)，應(yīng)慎用臭氧氧化工藝。高錳酸鉀（投加于常規(guī)工藝之前）氧化去除水中的有機(jī)污染物，是一項(xiàng)新技術(shù)，在常規(guī)工藝前投加混凝劑的同時(shí)（或前或后，由實(shí)驗(yàn)定）向水中投加少量高錳酸鉀（0.5－2mg/L）。在高錳酸鉀氧化水中的有機(jī)污染物后，被還原為二氧化錳，析出后形成新生態(tài)水合二氧化錳膠體（催化劑）。故高錳酸鉀除有機(jī)污染物是氧化和吸附綜合的結(jié)果。此外，尚未發(fā)現(xiàn)高錳酸鉀氧化后能生成有毒有害氧化副產(chǎn)物?，F(xiàn)在是11頁\一共有59頁\編輯于星期日生物處理是近些年來發(fā)展起來的一種除污染新技術(shù)，它是將污水生物處理技術(shù)移殖用于受污染水源水處理。由于水源水中營養(yǎng)物質(zhì)的濃度很低，所以用于受污染水源水主要是生物膜法，常用接觸氧化池或生物濾池。生物處理構(gòu)筑物常設(shè)于常規(guī)工藝之前，如圖18.5。生物處理受溫度影響較大，較適用于南方地區(qū)。高錳酸鉀與活性炭聯(lián)用工藝圖現(xiàn)在是12頁\一共有59頁\編輯于星期日18.2.3以超濾為核心技術(shù)的組合工藝（第三代城市引用凈化水工藝）20世紀(jì)末葉，又出現(xiàn)了以“兩蟲”為代表的新的重大飲用水生物安全性問題。同時(shí)，因環(huán)境污染而造成水體中藻類（尤其藍(lán)綠藻）大量繁殖，已成為一個(gè)重大的生物安全性問題；生物不穩(wěn)定的水，水中微生物越多，水的生物安全性越低，也是一個(gè)重大飲用水生物安全行問題。第二代工藝中的顆?；钚蕴繛V池，因?yàn)V層中滋生大量微生物，使出水中微生物顯著增多，即深度處理使水的化學(xué)安全性提高了，卻使水的生物安全性降低了。超濾取代常規(guī)工藝如下圖。為改善超濾的經(jīng)濟(jì)型，可將超濾置于常規(guī)工藝之后。超濾膜前的濁度不超過10NTU。一般可將常規(guī)工藝中的過濾去掉。現(xiàn)在是13頁\一共有59頁\編輯于星期日對于季節(jié)性或短期發(fā)生的以有機(jī)物污染為主的微污染原水，可于膜前混凝沉淀工藝中投加粉末活性炭及預(yù)氧化劑、助凝劑等。對于長期發(fā)生的微污染原水，可將超濾設(shè)于深度處理工藝之后，膜前的混凝能去除大分子有機(jī)物，隨后的臭氧——顆?；钚蕴磕苋コ⒘坑袡C(jī)物，且臭氧能將大分子有機(jī)物氧化分解為中、小分子有機(jī)物，提高活性炭吸附去除有機(jī)物的效果。采用浸沒式外壓式超濾膜時(shí)，向膜池中投加粉末活性炭，可構(gòu)成高效的超濾膜——生物粉末活性炭反應(yīng)器。新的以超濾為核心技術(shù)的組合工藝（第三代城市引用凈化水工藝）如圖?，F(xiàn)在是14頁\一共有59頁\編輯于星期日18.4水的除藻※藻類的大量繁殖，常使水的感官性狀不良；某些藻類在一定環(huán)境下會(huì)產(chǎn)生藻毒素，對人體健康有害；藻類及其分泌物與氯作用，還會(huì)生成氯化消毒副產(chǎn)物；藻類的密度小，不易沉淀除去，進(jìn)入濾池后會(huì)堵塞濾池，使運(yùn)行周期縮短，反沖洗水量增加，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致水廠停運(yùn)；藻類及其分泌物不利于混凝，使混凝劑等投藥量增大；未被去除的藻類進(jìn)入輸配管網(wǎng)，成為可被細(xì)菌利用的可同化有機(jī)物，從而降低了水的生物穩(wěn)定性，等等?？梢圆捎孟蛩w投加硫酸銅或檸檬酸銅的方法以控制藻類的繁殖。但是，銅對魚類也有毒性。還可采取由水體不同深度取水的方法，以避開高藻水層，減少取水中藻類的含量。對于進(jìn)入水廠的含藻水，可以采用預(yù)氧化殺藻的方法。常用的預(yù)氧化劑有氯、臭氧、高錳酸鉀等?，F(xiàn)在是15頁\一共有59頁\編輯于星期日混凝是提高除藻效果的重要方法。氣浮用于除藻特別有效，但藻渣處理是有待解決的問題。向水中投加粉末活性炭或采用顆粒活性炭過濾吸附除藻，也有一定作用，但一般只于同時(shí)除臭除味時(shí)使用。在常規(guī)工藝之前設(shè)置生物處理構(gòu)筑物，也有一定除藻作用，可以減輕后續(xù)工藝的除藻負(fù)荷。在常規(guī)工藝前設(shè)置微濾機(jī)除藻，在國外曾是一種使用較多的除藻方法。各種除藻方法，對不同水體水的除藻效果也不同，需通過試驗(yàn)來選定。現(xiàn)在是16頁\一共有59頁\編輯于星期日18.5水的除臭除味※水源中的異臭和異味，常常是由于藻類及其分泌物所致。此外，水中有的異臭異味是土壤中植物和有機(jī)物分解所致。當(dāng)水源水受到工業(yè)廢水和城市污水污染時(shí)，也常產(chǎn)生異臭異味。在水處理過程中，由于藥劑與水中物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也會(huì)使水產(chǎn)生異臭異味?；钚蕴课绞怯行У某舫斗椒?。由藻類大量繁殖引起的季節(jié)性嗅味，適宜用粉末活性炭去除；因水污染引起的嗅味持續(xù)時(shí)間很長，甚至終年不斷，適應(yīng)用顆?；钚蕴咳コ?。臭氧氧化除臭除味效果很好。當(dāng)水的嗅味比較濃時(shí)，常用臭氧與活性炭聯(lián)用?，F(xiàn)在是17頁\一共有59頁\編輯于星期日高錳酸鉀是有效的除臭除味藥劑。當(dāng)水的嗅味濃時(shí)，高錳酸鉀與活性炭聯(lián)用，可獲得更好的除臭除味效果。用折點(diǎn)加氯的方法，可有效地去除水中的臭和味。二氧化氯除臭除味也較有效，但對三氯化氮無效。當(dāng)水因含硫化氫而有臭味時(shí)，采用使水曝氣的方法除臭除味也比較有效。由于水中致臭致味物質(zhì)多種多樣，每一種方法的除臭除味效果都不相同，所以需要通過試驗(yàn)選用有效的處理方法?，F(xiàn)在是18頁\一共有59頁\編輯于星期日18.5水源水質(zhì)突發(fā)污染及凈水技術(shù)對策※略?，F(xiàn)在是19頁\一共有59頁\編輯于星期日18.6給水廠生產(chǎn)廢水的回收與利用概述給水處理廠的生產(chǎn)廢水主要來自沉淀池或澄清池的排泥水和濾池反沖洗廢水，這部分廢水占整個(gè)水廠日產(chǎn)水量的3%~7%，對這部分水進(jìn)行回收和利用，不僅可以節(jié)約水資源，提高水廠的運(yùn)營能力，還可減少廢水的排放量。給水廠生產(chǎn)廢水回用的方式可以分為直接回用和處理后回用。直接回用是目前國內(nèi)采用較多的方式，主要有濾池反沖洗廢水直接回收利用和生產(chǎn)廢水上清液回收兩種方式。處理后回用是對生產(chǎn)廢水進(jìn)行處理，使其水質(zhì)滿足原水的常規(guī)化學(xué)指標(biāo)和生物指標(biāo)后再回用，處理方法與生產(chǎn)廢水的水質(zhì)有較大關(guān)系?，F(xiàn)在是20頁\一共有59頁\編輯于星期日18.6.2給水廠廢水的直接回用在國內(nèi)，多數(shù)的給水處理廠是將濾池反沖洗廢水直接回收利用，將其抽送至反應(yīng)池起端。以下為某給水廠對生產(chǎn)廢水所采用的直接回用工藝?，F(xiàn)在是21頁\一共有59頁\編輯于星期日18.6.3給水廠廢水處理后回用在給水廠生產(chǎn)廢水回用的過程中需要注意鐵、錳等常規(guī)指標(biāo)及微生物指標(biāo)（賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲）的控制。濁度低并不能保證隱孢子蟲等原生動(dòng)物被去除。想要安全地去除賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲等原生動(dòng)物，可采用微濾或超濾或臭氧消毒將其殺滅。目前國外對給水廠生產(chǎn)廢水進(jìn)行處理后回用，采用較多的是膜分離技術(shù)。德國的Hitfeld給水廠投入運(yùn)行了一個(gè)生產(chǎn)性的超濾工藝。反沖洗水在沉淀槽中沉淀后，再經(jīng)膜處理回到原水中，超濾膜處理工藝中截留的濃縮物與沉淀槽的污泥一起處理，每3~4個(gè)月，必須對膜上截留的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行清洗。該水廠的水處理工藝流程如下圖?，F(xiàn)在是22頁\一共有59頁\編輯于星期日現(xiàn)在是23頁\一共有59頁\編輯于星期日18.7給水廠污泥的處理與處置概述給水處理廠在生產(chǎn)出符合生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的凈化水的同時(shí)，也產(chǎn)生了大量的沉淀池或澄清池排泥水和濾池反沖洗廢水。目前發(fā)達(dá)國家已有80%左右的給水廠污泥得到處理。我國到20世紀(jì)80年代才開始實(shí)施污泥的自然干化和探索污泥機(jī)械脫水?，F(xiàn)在是24頁\一共有59頁\編輯于星期日給水廠的污泥處理給水廠污泥處理的目的是降低污泥的含水率。在設(shè)計(jì)給水廠污泥脫水時(shí)，須注意以下問題。1.污泥量的確定2.排泥水的收集：排泥水包括沉淀池的排泥水和濾池反沖洗廢水。3.排泥水的濃縮：污泥的濃縮方法有重力濃縮、氣浮濃縮、微孔濃縮、隔膜濃縮和生物浮選等。4.污泥的機(jī)械脫水：目前國內(nèi)外比較常用的脫水機(jī)械有板框壓濾機(jī)、離心脫水機(jī)、帶式壓濾機(jī)。5.脫水污泥的處置：脫水污泥也是一種資源，至少可以作為填土或垃圾填埋場的覆蓋土，有些還可以制磚、燒水泥，不投加PAM富含有機(jī)物的脫水污泥還可以作為肥料?，F(xiàn)在是25頁\一共有59頁\編輯于星期日給水廠的污泥處置1.污泥處置方法（1）排入下水道由城市污水廠處理。若給水廠附近有城市污水處理廠，且在污水廠處理能力許可的情況下，污泥可以直接排入下水道同城市污水一道處理并處置。還有一種做法是通過專門管路輸送到污水廠后，不經(jīng)過污水處理工藝，而直接與污水廠污泥混合，一起處置。（2）脫水泥餅的陸上埋棄。泥餅的陸上埋棄應(yīng)遵循有關(guān)法律法規(guī)。（3）泥餅的衛(wèi)生填埋。垃圾填埋場對覆土的土質(zhì)要求，一是要達(dá)到衛(wèi)生填埋的要求，二是要兼顧填埋垃圾土地的最終利用，恢復(fù)土地的利用價(jià)值。（4）泥餅的海洋投棄。可將沉淀池排出的泥水不作任何濃縮脫水處理，直接通過管道排入海中；也可以將污泥脫水后，用船將泥餅運(yùn)到海中投棄?，F(xiàn)在是26頁\一共有59頁\編輯于星期日2.給水廠污泥的綜合利用（1）再生鋁鹽。沉淀池底泥中一般都含有較多的氫氧化鋁沉淀物，它的存在往往給污泥脫水帶來困難?；厥盏匿X鹽可以用作給水處理的混凝劑，從而可以抵消部分污泥處理運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。（2）再生鐵鹽。在同鋁鹽的回收一樣，對給水廠污泥處理具有相似的優(yōu)越性。（3）從石灰法軟化污泥中再生石灰。西方國家的給水廠石灰－蘇打軟化工藝的使用卻相當(dāng)普遍。該污泥較穩(wěn)定，純度高，密度大。由于其中CaCO3含量高，用這種污泥回收石灰是可行的。（4）將污泥作為建筑材料等的原料?，F(xiàn)在是27頁\一共有59頁\編輯于星期日給水廠的污泥處理與處置實(shí)例上海市自來水公司在閔行水廠（處理規(guī)模7萬t/d）進(jìn)行了排泥水處理技術(shù)和工程生產(chǎn)性研究，投入運(yùn)行后取得良好效果。工藝流程由五部分組成：截留池、濃縮池、污泥平衡池、聚合物投加系統(tǒng)、離心機(jī)脫水機(jī)房。該系統(tǒng)有2個(gè)物料進(jìn)口，即截留池的排泥水進(jìn)口和高分子絮凝劑PAM加注口；有2個(gè)物料出口，即濃縮池上清液排放口和螺旋輸送器的泥餅出口。離心機(jī)分離水回收至排泥水截留池。（1）沉淀池排泥水的收集（2）排泥水的濃縮（3）污泥平衡池（4）離心機(jī)脫水（5）工藝的自動(dòng)化控制現(xiàn)在是28頁\一共有59頁\編輯于星期日現(xiàn)在是29頁\一共有59頁\編輯于星期日水廠的廠址選擇給水處理廠工藝流程與主要構(gòu)筑物的選擇水廠的平面及高程布置水廠的生產(chǎn)過程監(jiān)控與自動(dòng)控制給水處理工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例第20章水廠設(shè)計(jì)依據(jù)《給水工程》（第四版），嚴(yán)煦世、范瑾初主編現(xiàn)在是30頁\一共有59頁\編輯于星期日20.1設(shè)計(jì)步驟、要求和設(shè)計(jì)原則20.1.1設(shè)計(jì)步驟和要求（可行性研究）→擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)→施工圖設(shè)計(jì)可行性研究：提出工程建設(shè)的科學(xué)依據(jù)，其主要內(nèi)容包括：（1）城市概況和供水現(xiàn)狀分析；（2）工程目標(biāo)；（3）工程方案和評價(jià)；（4）投資估算和資金籌措；（5）工程效益等。還應(yīng)提供環(huán)境影響評價(jià)以及可能出現(xiàn)的問題?，F(xiàn)在是31頁\一共有59頁\編輯于星期日擴(kuò)初設(shè)計(jì)：在可行性研究基礎(chǔ)上進(jìn)行。（1）進(jìn)一步分析調(diào)查和核實(shí)已有資料。所需主要資料包括：地形、地質(zhì)、水文、水質(zhì)、地震、氣象，編制工程概預(yù)算所需材料、設(shè)備、管配件的價(jià)格和施工定額，材料、設(shè)備供應(yīng)情況，供電情況，交通運(yùn)輸情況、水廠排污問題以及當(dāng)?shù)毓芾砣藛T技術(shù)水平等問題。（2）提出幾種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較?，F(xiàn)在是32頁\一共有59頁\編輯于星期日（3）確定水廠位置、工藝流程、處理構(gòu)筑物型式和初步尺寸以及生產(chǎn)輔助設(shè)施等，并初步確定水廠總平面布置和高層布置。擴(kuò)初設(shè)計(jì)的最后成果一般包括設(shè)計(jì)說明書一份和若干附圖等。設(shè)計(jì)說明書的主要內(nèi)容一般包括：工程項(xiàng)目和設(shè)計(jì)要求概述，方案比較情況，各構(gòu)筑物及建筑物的形式、尺寸和結(jié)構(gòu)形式，工程概算，主要材料（鋼材、水泥、木材），管道及設(shè)備等規(guī)格、尺寸和數(shù)量，工程進(jìn)度要求，人員編制以及設(shè)計(jì)中尚存在的問題等。現(xiàn)在是33頁\一共有59頁\編輯于星期日附圖數(shù)量應(yīng)按工程具體情況決定，但至少應(yīng)包括：取水工程布置圖，流程圖，水廠總平面圖，電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)圖以及主要處理構(gòu)筑物簡圖等。施工圖設(shè)計(jì)：擴(kuò)初設(shè)計(jì)經(jīng)審批后方可進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)全部完成后，應(yīng)向施工單位作施工交底，介紹設(shè)計(jì)意圖和提出施工要求。20.1.2設(shè)計(jì)原則有關(guān)水廠設(shè)計(jì)原則，在設(shè)計(jì)規(guī)范中有全面規(guī)定，一般要嚴(yán)格遵守?，F(xiàn)在是34頁\一共有59頁\編輯于星期日1、水處理構(gòu)筑物的生產(chǎn)能力，應(yīng)以最高日供水量加水廠自用水量（5~10%）進(jìn)行設(shè)計(jì)，并以原水水質(zhì)最不利情況進(jìn)行校核。2、水廠應(yīng)按近期設(shè)計(jì)，考慮遠(yuǎn)期發(fā)展。3、應(yīng)考慮可靠供水，主要設(shè)備應(yīng)有備用，處理水量應(yīng)留有余地。4、按實(shí)際生產(chǎn)要求逐步提高水廠機(jī)械化和自動(dòng)化程度。5、設(shè)計(jì)中必須遵守設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。如規(guī)范尚未列入的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料，則必須通過論證行之有效后，方可采用?，F(xiàn)在是35頁\一共有59頁\編輯于星期日20.2廠址選擇

廠址選擇應(yīng)在整個(gè)給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中全面規(guī)劃，綜合考慮，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。在選擇廠址時(shí)，一般應(yīng)考慮以下幾個(gè)問題：（1）廠址應(yīng)選擇在工程地址條件較好的地方。（2）水廠應(yīng)盡可能選擇在不受洪水威脅的地方。（3）水廠應(yīng)盡量設(shè)置在交通方便、靠近電源的地方，以利于施工管理和降低輸電線路的造價(jià)。（4）當(dāng)取水地點(diǎn)距離用水區(qū)較近時(shí)，水廠一般設(shè)置在取水構(gòu)筑物附近，通常與取水構(gòu)筑物建在一起；當(dāng)取水地點(diǎn)距離用水區(qū)較遠(yuǎn)時(shí)，廠址選擇有兩種方案：現(xiàn)在是36頁\一共有59頁\編輯于星期日①水廠靠近取水點(diǎn)：水源—水廠——————用水區(qū)（可集中管理、節(jié)省自用水輸水費(fèi)，但輸送壓力較高、管徑大、造價(jià)高）②水廠靠近用水點(diǎn)：水源——————水廠—用水區(qū)（優(yōu)缺點(diǎn)與（1）相反）現(xiàn)在是37頁\一共有59頁\編輯于星期日20.3.1工藝流程應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)及設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力等多種因素，通過調(diào)研、技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定?；炷齽?/p>

消毒劑

↓

↓原水→混合→絮沉池→濾池→清水池→

|---澄清池---|二泵→管網(wǎng)→用戶

地表水二次凈化工藝流程20.3水廠工藝流程和處理構(gòu)筑物的選擇現(xiàn)在是38頁\一共有59頁\編輯于星期日

混凝劑消毒劑

↓↓原水→混合→直接過濾→清水池→二泵→管網(wǎng)→用戶地表水一次凈化工藝流程混凝劑消毒劑↓↓原水→預(yù)沉池→絮沉池→濾池→清水池

|---澄清池---|→二泵→管網(wǎng)→用戶高濁度水凈化工藝流程現(xiàn)在是39頁\一共有59頁\編輯于星期日

混凝劑消毒劑↓↓原水→混合→澄清池→濾池→臭氧接觸池→活性炭過濾池→清水池→二泵→管網(wǎng)→用戶受污染水凈化工藝流程現(xiàn)在是40頁\一共有59頁\編輯于星期日20.3.2水處理構(gòu)筑物類型選擇應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)、處理后的水質(zhì)要求、水廠規(guī)模、水廠用地面積和地形等，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。經(jīng)費(fèi)比較包括：基建費(fèi)、經(jīng)營管理費(fèi)和年成本費(fèi)用，其中經(jīng)營管理費(fèi)主要包括：電費(fèi)、藥劑費(fèi)、大修費(fèi)等。常規(guī)處理構(gòu)筑物：混沉（澄清池）→濾池→清水池現(xiàn)在是41頁\一共有59頁\編輯于星期日組合：1機(jī)澄——————5移動(dòng)罩濾池2平沉——————6普通快濾池3斜沉——————7虹吸濾池多采用：2、6；3、6；1、5；1、7

等組合。從水廠規(guī)模來講，＜1萬m3/d的水廠，平沉和移動(dòng)無需考慮。＞10萬m3/d的水廠，水力循環(huán)澄清池和無閥濾池也無需考慮?，F(xiàn)在是42頁\一共有59頁\編輯于星期日20.4水廠平面及高程布置1.平面布置水廠的基本組成分為兩部分：（1）生產(chǎn)構(gòu)筑物和建筑物，包括處理構(gòu)筑物、清水池、二級泵站、藥劑間等；（2）輔助建筑物。其中又分生產(chǎn)輔助建筑物和生活輔助建筑物兩種。前者包括化驗(yàn)間、修理部門、倉庫、車庫及值班宿舍等；后者包括辦公樓、食堂、浴室、職工宿舍（放在廠外）等。作水廠平面布置時(shí)，應(yīng)考慮下述幾點(diǎn)要求：現(xiàn)在是43頁\一共有59頁\編輯于星期日

（1）布置緊湊，以減少水廠占地面積和連接管（渠）的長度，并便于操作管理。（2）充分利用地形，力求挖填土方平衡以減少填、挖土方量和施工費(fèi)用。（3）各構(gòu)筑物之間連接管（渠）應(yīng)簡單、短捷，盡量避免立體交叉，并考慮施工、檢修方便。（4）建筑物布置應(yīng)注意朝向和風(fēng)向。（5）有條件時(shí)（尤其是大水廠）最好把生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)分開，盡量避免非生產(chǎn)人員在生產(chǎn)去通行和逗留，以確保生產(chǎn)安全。（6）對分期建造的工程，既要考慮近期的完整性，又要考慮遠(yuǎn)期工程建成后整體布局的合理性?，F(xiàn)在是44頁\一共有59頁\編輯于星期日水廠平面布置一般均需提出幾個(gè)方案進(jìn)行比較，以便確定在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上較為合理的方案。圖23－6為水廠平面布置一例?，F(xiàn)在是45頁\一共有59頁\編輯于星期日水廠平面布置示例`取水干渠公路排水渠絮凝池沉淀池沉淀池濾池清清二泵一泵砂場藥劑庫配電室機(jī)修警衛(wèi)室綜合樓車庫噴水池倉庫小橋10萬噸/日，分兩期建，流程直線布置，生產(chǎn)區(qū)與生活區(qū)分開，占地25333m2(38畝)。北現(xiàn)在是46頁\一共有59頁\編輯于星期日2.高程布置

在處理工藝流程中，各構(gòu)筑物之間水流應(yīng)為重力流。兩構(gòu)筑物之間水面高差即為流程中的水頭損失，包括構(gòu)筑物本身，連接管道、計(jì)量設(shè)備等水頭損失在內(nèi)。水頭損失應(yīng)通過計(jì)算確定，并留有余地。圖23－7為圖23－6中構(gòu)筑物高程布置圖。各構(gòu)筑物之間水面高差由計(jì)算確定?，F(xiàn)在是47頁\一共有59頁\編輯于星期日

水廠高程布置

17.7010.0010.606.5013.7010.0017.0012.8010.308.157.855.108.208.609.205.7810.40高9.12低9.12取水干渠吸水井一級泵站絮凝沉淀池濾池清水池吸水井二級泵站?HP進(jìn)=?HP出=?Hc=?Ht=?現(xiàn)在是48頁\一共有59頁\編輯于星期日20.5水廠的生產(chǎn)過程監(jiān)控與自動(dòng)控制水廠內(nèi)檢測儀表的設(shè)置水廠自動(dòng)化設(shè)計(jì)要求現(xiàn)在是49頁\一共有59頁\編輯于星期日20.6給水處理工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例1水廠工藝流程選擇

根據(jù)源水水質(zhì)情況和該市自來水公司現(xiàn)有水廠的生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)，決定近期和二期仍采用常規(guī)處理工藝，遠(yuǎn)期考慮增加生物預(yù)處理和深度處理工藝。同時(shí)，為了節(jié)約投藥量，提高水廠自動(dòng)化水平，決定采用已較成熟的自動(dòng)加礬、加氯技術(shù)。在常規(guī)處理工藝中，注意選擇適合水源水質(zhì)、水廠規(guī)模和地形特點(diǎn)，并有利于提高出廠水水質(zhì)的處理構(gòu)筑物。這些構(gòu)筑物主要包括：隔板、折板組合式絮凝地、新型平流式沉淀池和V型濾池。此外，為了保護(hù)湘江水源，沉淀池排泥水和濾池反沖洗水均進(jìn)入回收水池濃縮，上清液回收，下部沉泥用來回填水廠及其周圍洼地?，F(xiàn)在是50頁\一共有59頁\編輯于星期日2水廠主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)

（1）

混合（2）

絮凝與沉淀池圖23-8絮凝沉淀池平面圖現(xiàn)在是51頁\一共有59頁\編輯于星期日3.濾池及反沖洗系統(tǒng)

圖23-9V型濾池剖面圖現(xiàn)在是52頁\一共有59頁\編輯于星期日（4）

清水池清水池有效容積按設(shè)計(jì)規(guī)模的10%計(jì)算，近期設(shè)10000m3清水池1座，采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)，有效水深取4.2m。（5）

送水泵房土建設(shè)計(jì)規(guī)模為30萬m3/d，近期設(shè)備安裝按10萬m3/d考慮。時(shí)變化系數(shù)取1.36，出廠壓力取20.0～28.0m，一期安裝臥式離心泵機(jī)組3套，1大2小，其中1臺為調(diào)速水泵。（6）

加礬、加氯系統(tǒng)現(xiàn)在是53頁\一共有59頁\