1、 X X 工 业 大 学 毕业设计说明书 作 者： XXX 学 号： XXXXXX 学 院： XX工业大学 系 (专业 )： 给水排水工程专业 题 目： 北方某城市给水厂工程设计 指导者： XX 讲师 评阅者： 2016 年 12 月 18 日 XX 工业大学 2016 届本科毕业设计说明书 毕业设计（论文）中文摘要 北方某城市给水厂工程设计 摘要： 本设计为北方某给水厂工程设计，地点在包头市。包头本身有一个给水厂，但是不能满足现在的 居民生活和生产要求 ，所以 亟需新建水厂。净水厂原水来自黄河水，黄河沿包头市区南部流过，水量丰富，是包头市工农业生产的主要水源。有部分指标超标分别为化学需氧量、
2、总铁、氨氮、贡、大肠菌群和总磷。 选择合适的处理工艺对给水处理非常重要，传统的给水处理一般流程为混凝、絮凝、沉淀、过滤和消毒。根据水质特点本设计采用预沉淀清除浊度，然后再采用混凝、絮凝沉淀和过滤。为了 去除一些有机物和汞在过滤后又加了一个活性炭过滤，然后再消毒，最后要满足服务水头供到供水管网。 关键词： 混凝、絮凝、沉淀、过滤 XX 工业大学 2016 届本科毕业设计说明书 毕业设计（论文）外文摘要 Title North of a city water plant project design Abstract The design was the northern water treatm
3、ent plant engineering design, in Baotou City, Baotou has a water treatment plant, but it can not meet the living and production requirements, so the new water treatment plant need to builded urgent. Water treatment plant raw water is from the Yellow River, the south of the city of Baotou along the Y
4、ellow River,and the Yellow River water volume was in rich,was the main source of water for industrial and agricultural production in Baotou City. There are some indicators exceeded chemical oxygen demand, total iron, ammonia, and Kung, coliform bacteria and total phosphorus. Select the appropriate t
5、reatment process to water treatment is very important, traditional water treatment processes was coagulation, flocculation, sedimentation, filtration and disinfection. According to the water quality characteristics of this design pre-sedimentation clear turbidity, then by coagulation, flocculation a
6、nd sedimentation, and filtration.To remove organic matter and mercury add an activated carbon filter after the filterand then disinfected, and finally to meet the service head for to the water supply pipe network. Keywords： Coagulation, flocculation, sedimentation, filtration XX 工业大学 2016 届本科毕业设计说明书
7、 目 次 1. 绪论 . 1 1.1 前言 . 1 1.2 工程概况 . 1 2. 方案比较 . 2 2.1 原水资料 . 2 2.2 构筑物比较 . 2 2.2.1 混凝和沉淀 . 2 2.2.2 澄清池 . 4 2.2.3 过滤池 . 5 2.2.4 消毒 . 5 3. 给水工艺的选择 . 6 4. 工艺设计的相关计算 . 8 4.1 一级泵站 . 8 4.1.1 扬程计算 . 8 4.1.2 选泵 . 9 4.1.3 机组基础尺寸的确定 . 9 4.1.4 压水管的设计 . 9 4.1.5 泵机组及管路布置 . 10 4.1.6 吸水管路和压水管路的水头损失计算 . 10 4.1.7 泵
8、房筒体高度的确定 . 11 4.1.8 附属设备的选择 . 12 4.1.9 泵房建筑高度的确定 . 12 4.1.10 泵房平面尺寸的确定 . 13 4.2 平流式沉砂池 . 13 4.3 混凝剂投配设备的设计 . 14 4.3.1 溶液池 . 14 4.3.2 溶解池 . 15 4.3.3 投药管 . 15 4.3.4 混合设备的设计 . 15 （ 1）设计流量 . 16 （ 2）设计流速 . 16 （ 3）混合单元数 . 16 XX 工业大学 2016 届本科毕业设计说明书 （ 4）混合时间 . 16 （ 5）水头损失 . 16 （ 6）校核 GT 值 . 16 4.4 机械絮凝池 .
9、16 4.5 斜管沉淀池 . 19 4.5.1 设计水量 . 19 4.5.2 沉淀池面积 . 19 4.5.3 池体高度 . 20 4.5.4 复核管内雷诺数及沉淀时间 . 20 4.5.5 配水槽 . 21 4.5.6 集水系统 . 21 4.5.7 排泥 . 22 4.6 V 型滤池 . 22 4.6.1 设计参数 . 22 4.6.2 池体尺寸 . 23 4.6.3 反冲洗管渠系统 . 24 4.6.4 滤池管渠的布置 . 26 4.6.5 冲洗水的供给（反冲洗水选用水泵供水） . 29 4.7 普通滤池型活性炭滤池 . 33 4.7.1 设计参数 . 33 4.7.2 滤池面积及尺寸
10、 . 33 4.7.3 滤池高度 . 34 4.7.4 大阻力配水系统 . 34 4.7.5 冲洗排水槽 . 35 4.7.6 管渠计算 . 35 4.7.7 冲洗水箱 . 37 4.8 加氯间 . 37 4.9 清水池 . 38 4.10 送水泵站 . 39 4.10.1 选泵 . 39 4.10.2 水泵吸水管水头损失 . 40 4.10.3 水泵压水管水头损失 . 41 4.10.4 泵房高度 . 41 4.10.5 水泵房内设备 . 42 4.10.6 选择真空泵 . 42 4.10.7 排水泵 . 42 4.10.8 吸水井 . 42 4.11 污泥处理 . 42 XX 工业大学 2
11、016 届本科毕业设计说明书 4.11.1 回流调节池及回流泵房 . 43 4.11.2 污泥调节池 . 43 4.11.3 污泥浓缩 . 44 5 给水处理的总体布置 . 46 5.1 水厂平面布置 . 46 5.1.1 水厂的基本组成包括两部分： . 46 5.1.2 水厂平面布置的要求： . 46 5.1.3 水厂绿化布置： . 47 5.1.4 水厂平面布置： . 47 5.2 水厂高程布置 . 48 5.2.1 各构筑物 之间损失的计算 . 48 结 论 . 50 参 考 文 献 . 51 致 谢 . 52 XX 工业大学 2016 届本科毕业设计说明书 第 1 页 1. 绪论 1.
12、1 前言 水是人类赖以生存和发展的物质基础，饮水安全则是影响人体健 康和国计民生的重大问题。很多饮用水都遭到不同程度的污染，尤其是工业发达的城市，所以越来越重的任务就交给给水厂，要保证饮用水达到安全饮用标准就越来越需要给水厂努力。保障饮水安全、维护人的健康生命是当前经济社会发展对水利工作的第一需要，而随着科技和工业发展水平的提高水污染问题也越来越严重。饮用水水质标准是评价饮用水质量优劣程度和供水企业供水水质好坏程度的尺度，也是评价人类生活水平的标准。总而言之给水厂的设计和任务都是及其重要和艰巨的，要学习好设计的内容对我们和人民都是至关重要的。 1.2 工程概况 包头市位于 内蒙古自治区西部，北
13、依大青山，南临黄河，依山面水，历史悠久，地势优越，交通方便，矿产资源丰富，是闻名中外的草原钢城。 包头市由五个市区（昆都仑区、青山区、东河区、九原区、万水泉区）、两个矿区（白云区、石拐区）、三个农牧业旗县（固阳县、土默特石旗、达茂旗）组成。 2006年市区用地 27768 平方公里，全市人口 245.76 万人。 2010 年全市人口将达到 270 万。包头市是我国钢铁、稀土、机械工业基地之一，城市性质为：“是以冶金、稀土、机械为主的综合性工业城市，是内蒙古中西部的经济中心。” 目前市内已有的水厂，总供水 能力为 50 万 m3/d。城市化的进程，包头市内已有的水厂将不能满足居民的生活和生产要
14、求，亟需新建水厂：新建水厂规模为 17 万m3/d。本次设计是根据新建水厂的水质特点做基本工艺流程设计和参数计算 。 本次设计原水取自黄河水，属高浊度水，这是这次设计的主要问题，另外还有一XX 工业大学 2016 届本科毕业设计说明书 第 2 页 些水中微量物超标和不满足饮用水标准的物质。水厂流程为主要处理超标物质 2. 方案比较 2.1 原水资料 净水厂原水来自黄河水，黄河沿包头市区南部流过，水量丰富，是包头市工农业生产的主要水源。包头城区沿黄河的三个集中取水口上游 100 米处及废污水产入黄 口下游 1000 米黄河干流， 21 个监测项目有 6 项超过地表水环境质量 III 类标准，分别
15、为化学需氧量、总铁、氨氮、贡、大肠菌群和总磷。 项目 单 位 数 据 标准值 项 目 单位 数 据 标准值 色度 度 200 15 锰 mg/L 0.180 0.1 嗅味 无 无 铜 mg/L 0.26 1.0 浑浊度 度 340 5 硫酸盐 mg/L 10.9 250 pH / 6.7-8.5 6-9 镉 mg/L 0.0001 0.005 总硬度 mg/L 179（ 以CaCO3 计 ） 450（ 以CaCO3 计 ） 细菌总数 个 /mL 3789 100 铁 mg/L 0.25 0.3 大肠杆菌 个 /L 2657 3 氯化物 mg/L 6.7 250 粪大肠菌群 个 /L 26 10
16、000 CODMn mg/L 5.0 6.0 氨氮 mg/L 1.25 1.0 由上表及以上综述可知原水水中色度、浊度、化学需氧量、锰、汞、细菌总数、大肠杆菌、氨氮和磷均超标。 2.2 构筑物比较 2.2.1 混凝和沉淀 天然水中含有各种悬浮物、胶体、和溶解物等杂志，使水呈现浊度、色度、臭和味等。杂质按其尺寸大小可分 悬浮物、胶体颗粒及溶解物。天然水中的胶体微粒大多XX 工业大学 2016 届本科毕业设计说明书 第 3 页 数属粘土类带负电荷的胶体。水质的混凝处理，是向水中加入混凝剂（或絮凝剂），通过混凝剂水解产物压缩胶体颗粒的扩散层，达到胶体脱稳而相互聚结，或者通过混凝剂的水解和缩聚反应而形
17、成的高聚物的强烈吸附架桥作用，使胶体被吸附粘结。混凝处理过程包含了凝聚和絮凝二阶段，凝聚阶段形成较小的微粒，再通过絮凝以形成较大的絮粒。在絮粒形成过程中，不但能吸附悬浮颗粒，还能吸附一部分细菌和溶解物质。絮粒可在一定的沉淀条件下从水中分离，沉降出来。 水泵混合是将混凝药剂投加到原水泵之前吸水 管或吸水喇叭口出，利用水泵叶轮高速旋转产生的涡流而达到混合的目的的一种混合方式。优点是：设备简单；混合充分，效果较好；不另消耗动能。缺点：吸水管较多时，投药设备要增加，安装、管理较麻烦；配合加药自动控制较空难； G 值相对较低。 机械混合是水体通过机械提供能量，改变水体流态，以达到混合目的的过程。优点：混
18、合效果好；水头损失较小；混合效果基本不受水量变化影响。缺点：需耗动能；管理维护较复杂；需建混合池。 隔板絮凝池指的是水流以一定流速在隔板之间通过而完成絮凝过程的构筑物。隔板絮凝池通常用于大中型水厂，因为水量过小 时，隔板间距过狭不便施工和维修。隔板絮凝池优点是构造简单，管理方便。缺点是流量变化大者，絮凝效果不稳定，与折板及网格式絮凝池相比，因水利条件不甚理想，能量消耗（即水头损失）中的无效部分比例较大故需较长絮凝时间，池子容积较大。 机械絮凝池指的是通过机械带动叶片而使液体搅动以完成絮凝过程的构筑物。该池是通过叶片搅拌完成絮凝过程。叶片可以作旋转运动，也可以作上、下往复运动，目前我国多采用旋转
19、方式。机械搅拌絮凝式分为水平轴式及立轴式两种。叶片多采用条形浆板，也有网浆形式。一般可采用多级串联方式，大型水厂则采用分级搅 拌方式。絮凝时间一般采用 15 20min，内设 3 4 挡搅拌机。机械搅拌絮凝池的优点是，絮凝效果良好，不受水量变化的影响以及水头损失小，可适用于各种型式的沉淀池。如配上无级变速转动装置，则更易使絮凝达到最佳状态，国外应用较为普遍。 沉淀池池体平面为矩形，进口设在池长的一端，一般采用淹没进水孔，水由进水渠通过均匀分布的进水孔流入池体，进水孔后设有挡板，使水流均匀地分布在整个池宽的横断面。沉淀池的出口设在池长的另一 端，多采用溢流堰，以保证沉淀后的澄清水可沿池宽均匀地流入出水渠。沉淀池是应用沉淀作用去除水中悬浮物 的一种构筑物。沉淀池在废水处理中广为使用。它的型式很多，按池内水流方向可分为平流式、
