1、 学士学位毕业设计 说明书 题目名称： 吉林省松原市江南区给水工程设计 学生姓名： 院 系： 资源与环境 专业年级： 环境工程 指导教师：职 称： 讲师 年 月 日I 目录 题目 摘要及关键词 1、 前言 1 1.1设计研究目的、意义 1 1.2设计任务 1 1.3 设计水质及水质分 3 1.4工艺 国内外发展概况及存在的问题 3 2、 设计方案论证 4 2.1加药 4 2.2混合设备 6 2.3、 絮凝池 7 2.4 沉淀池 8 2.5滤池 9 2.6 消毒方法 9 3、 设计计算 10 3.1加药间设计计算 10 3.2混合设备设计计算 12 3.3 垂直轴式机械絮凝池设计计算 13 3.
2、4 斜板沉淀池设计计算 15 3.5 V 型滤池设计计算 18 3.6消毒和清水池设计计算 25 3.7水厂高程布置计算 28 4、 参考文献 II 30 III 吉林省松原市 江南区给水工程设计 摘要 ： 工艺 -原水泵恒位水箱混合池机械絮凝池斜板沉淀池 V 型滤池清水池 水源水质符合生活饮用水水源水质标准二级标准。 表 1.2.1生活饮用水水源水质标准二级标准 项目 pH 值 总硬度（以碳酸钙计）（ mg/L） 汞（ mg/L） 锰（ mg/L） 挥发酚（以苯酚计 )（ mg/L） 铬（六价）（ mg/L 耗氧量（ KMnO4法）（ mg/L） 氰化物（ mg/L） 二级标准限值 6.58
3、.5 450 0. 001 0.1 0.004 0.05 6 0.05 （ 1）处理工艺 水处理主体处理工艺采用“机械反应池 +斜板沉淀池 +V 型滤池” （ 2）供水水质及水压 水厂出厂水质满足生活饮用水卫生标准（ GB5749-2006） 表 1.2.2生活饮用水卫生标准（ GB5749-2006） 项目 pH （ pH单位 ) 总硬度（以碳酸钙计）（ mg/L 汞（ mg/L） 锰（ mg/L） 挥发酚（以苯酚计 )（ mg/L） 铬（六价）（ mg/L 耗氧量（ KMnO4法）（ mg/L） 限值 不小于6.5 且不大于 8.5 450 0.001 0.1 0.002 0.05 3 水
4、源限制，原水耗氧量6mg/L 时为 5 关键词： 16 万吨立方米每天 机械絮凝池 折板沉淀池 V 型滤池 ； 1 1、 前 言 1.1 设计研究目的、意义 通过松原市江南区 16万吨 m3/d给水处理厂工艺设计，熟悉并掌握给水工艺的设计内容、设计原理、方法和步骤，学会根据设计原始资料正确地选定设计方案，正确计算 , 具备设计中、小城镇水厂的初步能力。对取水工程、输水管道、净水厂进行工艺设计。 培养自己从工艺流程选择、方案比较、施工方法、生产及运行管理等各方面综合考虑，进行合理的组合、布置、设计的工程设计思想。 1.1.1 范围及应达到的技术要求 掌握设计说明书、计算书的编写内容和编制方法，并
5、绘制工程图纸。 通过毕业设计基本达到以下能力： 1.调查研究、查阅文献资料的能力； 2.方案论证、分析比较的能力； 3.设计、计算、绘图与标准规范的正确选择的能力； 4.本专业常用手段、设备的应用能力； 5.本专业英文资料阅读能力，利用计算机 CAD 绘图软件和文、表、图、公式的录入与编辑能力； 6.撰写设计说明书的能力； 7.语言表达、思维能力，阐述观点准确、清晰回答问题的能力 1.2 设计任务 根据所给给水处理规划和设计资料进行该市给水工程设计，具体内容有：给水处理构筑物设计给水处理工艺设计 ,含各部分单位构筑物及送水泵房工艺图设计工艺图设计。 (1)加药及加氯系统构筑物设计 (2)加氯加
6、药工艺设计 ,含各部分单位构筑物工艺图设计 . (3)总体设计达到初步设计的要求 . (4)图纸要求 :全套图纸不少于 5张。 1.2.1 设计文件及设计资料 自然地理概况 （ 1）地形地貌 松原市地处松嫩平原，为第二松花江、嫩江、拉林河的冲积平原，大地构造属于松辽盆地，地貌类型由低河漫滩、高河漫滩和台地组成，地面标高在海拔 120 290m 之间。 松原市城区范围内地震烈度处在 6 8 度之间。松原市中心城区地层岩性为第四系全新统。地下水属潜层水，含水层为砂层，地下水埋深 1.0 8.2m，地层由上至下依次为耕土（厚为 0.5 1.0m）、粘土、亚粘土和砂土，地耐力在 8 20t/m2。 (
7、2)气象 松原市属于中温带大陆性季风气候，处于半湿润半干旱过渡区。年平均温度 4.5，最高气温 36.9，最低气温 -35；冰冻时间约 6 个月（ 10 月中旬次年 5 月初），冻土深度 1.8m；年平均降水量 450.8mm，最大降雨量达 614.4mm，最大积雪厚度 120mm，年2 平均蒸发量 1697.7mm，相对湿度 62.8%；年平均日照 2811.6h。松原市全年主导风向为西南风，冬季多为西北风，平均风速 3.07m/s，最大风速 29m/s，最大风向频率 12.4%。 给水处理厂厂区地面标高为 138m，距水源地距离为 50m。配水管网网前水塔标高 36米，送水泵房至水塔管道长
8、度为 3.5Km。 （ 3）水文条件 松原地区范围内江河纵横，泡沼众多，尤以二江（嫩江和第二松花江）、一河（拉林河）、二湖（查干湖、大布苏泡）而闻名。其中第二松花江横贯市区，最大流量 6750m3/s，最小流量 63.3m3/s，最高水位 131.80m，最低水位 127.93m。 取水泵站处水位高程五十年一遇水位高程为 135.5m，最低水位为 128.0 米。 该地区冬季最低水温为 4。 水质符合生活饮用水水源水质标准二级标准 1.2.2 工程规模 规划至 2020 年，新建给水厂规模为 16 104m3/d，水厂自用水系数为 5%。 （ 1）处理工艺 水处理主体处理工艺采用“机械反应池
9、+斜板沉淀池 +V 型滤池” （ 2）供水水质及水压 水厂出厂水质满足生活饮用水卫生标准（ GB5749-2006）； 水厂出厂水压为 0.38MPa，以满足接管点处服务水头 0.25MPa。 （ 3）基本要求 1 通过阅读中外文献，调查研究收集有关资料，拟定工程设计方案与工艺流程。 2 毕业设计说明书应包括工程设计的主要原始资料、各单体构筑物选形的分析说明、工艺 设计计算与有关简图等。 要求内容系统完整、计算正确、运算简洁明了、文理通顺、书写工整。并将说明书摘要译成外文。 3 毕业设计图纸应能校准确地表达设计意图，图面力求布局合理正确清晰、符合制图标准、专业规范及有关规定，用工程字注文。 图
10、纸包括工艺总平面图、工艺流程图及主要水处理构筑物工艺图（包括局部放大图），图纸总数折合达到 5张 A1号图。 （ 1）总平面图 比例尺 1： 200 1： 500。 （ 2）处理工艺流程图 横向比例尺 1： 200 1： 500；纵向比例尺 1： 100 1： 200，应列出构（建）筑物名称，主要设 备一览表，图例及必要文字说明。 （ 3）处理构筑物设计图比例尺 1： 50 1： 100，图中应列出主要设备材料表和必要的设计说明。平面图应标出工艺和结构的尺寸，剖面图应充分表达完整的构、建筑物各部分的关系，局部可以用详图表达（比例尺 1： 10 1： 20）。 3 其它特殊要求另行提出或据计算确
11、定。所有设计依据根据给水排水设计手册第三册、室外给水设计规范（ GB50013-2006）。 1.3 设计水质及水质分析 1.3.1 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），处理的目的是去除原水中悬浮物质，胶体物质、细菌、病毒以及其他有害万分，使净化后水质满足生活饮用水的要求。 生活饮用水水质应符合下列基本要求： 水中不得含有病原微生物。 水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康。 水的感官性状良好。 1.3.2 水质分析 本设计中，采用地表水源，因为其地下水源大多属于浅层滞水 ,不适使用。地表水源的水质浊度、臭味需处理。 1.3.2.1
12、 设计水量 水处理构筑物的生产能力，应以最高日供水量加水厂自用水量进行设计，并以水质最不利情况进行校核。水厂自用水量主要用于滤池冲洗和澄清池排泥等方面。城镇水厂自用水量一般采用供水量的 5% 10%，本设计取 5%，则设计处理量为： Q=(1+a) Qd =(1+0.05)*160000=168000m3/d 式中 Q 水厂日处理量； a 水厂自用水量系数，一般采用供水量的 5% 10%，本设计取 5%； Qd 设计供水量（ m3/d），为 16万 m3/d. 1.3.3 给水处理流程确定 1.3.3.1 给水处理工艺流程的选择 给水处理工艺流程的选择与原水水质和处理后的水质要求有关。地表水为
13、水源时，生活饮用水通常采用混合 、 絮凝、沉淀、过滤、消毒的处理工艺。如果是微污染原水，则需要进行特殊处理。 综合分析后得出最终的工艺流程为： 原水混凝沉淀过滤消毒 1.4 工艺 国内外发展概况及存在的问题 1.4.1 机械絮凝池的发展概况及存在的问题 我国目前使用较为广泛的絮凝反应设备有水力搅拌式和机械式两类，水力搅拌式主4 要以隔板絮凝池为主，机械式主要以机械搅拌絮凝池为主。隔板絮凝池运行维护费用低、便于管理，但不便调节，如使用较广的隔板絮凝池开始阶段的转折有利于絮凝反应，而后阶段的转折则可能造成絮凝颗粒破碎；断面尺寸过小对清洗和施工都较为困难；流速过大势必造成转折处的 G（速度梯度）值过
14、大，速流过小又将在反应槽内产生沉淀等。机械搅拌絮凝池是完成絮凝工艺的重要单元操作，其具有处理效率高，絮凝效果良好，不受水量变化的影响，单位面积产水量较大，对水温、水质变化的适应性强等优点，目前已广泛应用于各种水处理工艺，但絮凝设备昂贵，造价高， 运营费用高于隔板絮凝池，其次，它在运行过程中存在反应池短流和水量不稳定造成的反应强度不足，絮体沉降性能差，污泥在絮凝反应中的利用率不高，絮凝效果不甚理想等问题。因此，对机械搅拌澄清池进行合理改造，以提高其絮凝效能十分必要。在现实中多采用把机械搅拌絮凝池和其他形式的絮凝池组合利用，以此来提高机械搅拌絮凝池的利用效率。 1.4.2 折板沉淀池的 发展概况及
15、存在的问题 (1)对絮凝水力条件的改善重视程度不够。 改革开放以来 ,全国大部分地表水源受污染 ,水体中藻类等有机物含量明显增多 ,常规混凝处理效果并不理想。絮凝强化时 ,对因池体自身结构缺陷等因素造成的混凝动力不足、水力条件不当等问题往往不够重视。 (2)折板絮凝池参数的选取缺少必要的科学依据。 当前折板絮凝池设计普遍存在的现象是 :在设计手册规定范围内 ,设计参数的选取范围过大。 (3)设计值或计算值往往与实际差异较大。 设计手册中 ,折板絮凝池的设计主要控制参数是水流速度、水头损失 (或 G 值 )和絮凝时间 ,但建成后往往发现实际运行参数与设计值相差甚 远。 (4)运行中缺少科学的絮凝
16、量化评价标准。 絮凝效果的好坏主要依据形成的矾花情况。实际生产中 ,絮凝的效果大都依据后续的沉淀出水浊度进行评价 ,但这已不是絮凝阶段结果的直接反映 ,沉淀出水浊度还与沉淀效果有很大关系。 1.4.3 V型滤池的特点 （ 1）采用均质滤料，滤层的纳污能力得到增强。 （ 2）气、水反冲再加始终存在的横向表面扫洗，冲洗效果好，冲洗水量大大减少 。 2、 设计方案论证 2.1 加药间 2.1.1 药剂溶解池 设计药剂溶解池时，为便于投置药剂，溶解池的设计高度一般以在地平面以下或半地下为宜，池顶宜高出地面 0.20m 左右，以减轻劳动强度，改善操作条件。 5 溶解池的底坡不小于 0.02，池底应有直径
17、不小于 100mm 的排渣管，池壁需设超高，防止搅拌溶液时溢出。由于药液一般都具有腐蚀性，所以盛放药液的池子和管道及配件都应采取防腐措施。溶解池一般采用钢筋混凝土池体，若其容量较小，可用耐酸陶土缸作溶解池。 2.1.2 混凝剂药剂的选用与投加 2.1.2.1. 混凝剂药剂的选用 本设计水厂 采用碱式氯化铝 混凝剂最大投药量为 30mg/l。 2.1.2.2. 混凝剂的投加 6 混凝剂的湿投方式分为重力投加和压力投加两种类型 ,重力投加方式有泵前投加和高位溶液池重力投加 ;压力投加方式有水射投加和计量泵投加。 本设计采用 耐酸泵和转子流量计配合投加。 2.1.3 加氯间 1、靠近加氯点，以缩短加
18、氯管线的长度。水和氯应充分混合，接触时间不少于 30min。为管理方便，和氯库合建。加氯间和氯库应布置在水厂的下风向。 2、加氯间的氯水管线应敷设在地沟内，直通加氯点，地沟应有排水设施以防积水。氯气管用紫铜管或无缝钢管，氯水管用橡胶管或塑料管，给水管用镀锌钢管，加氨管不能用铜管。 3、加氯间和其他工作间隔开，加氯间应有直接通向外部、且向外开的门，加氯间和值班室之间应有观察窗，以便在加氯间外观察工作情况。 4、加氯机的间距约 0.7m，一般高于地面 1.5m 左右，以便于操作，加氯机（包括管道）不少于两套，以保证连续工作。称量氯瓶重量的地磅秤，放在磅秤坑内，磅秤面和地面齐平，使氯瓶上下搬运方便。有每小时换气 8-12 次的通风设备。加氯 间的给水管应保证不断水，并且保持水压稳定。加氯间外应有防毒面具、抢救材料和工具箱。防毒面具应防止失效，照明和通风设备应有室外开关。 设计加氯间时，均按以上要求进行设计。 2.2 混合设备
