给水厂工艺设计

表7-1处理构筑物中的水头损失 构筑物名称 水头损失 构筑物名称 进水井格栅 0.2~0.3 普通快滤池 絮凝池 0.4~0.5 无阀滤池、虹吸滤池 沉淀池 0.2~0.3 移动罩滤池 澄清池 0.6~0.8 直接过滤滤池 水头损失 2.0~2.5 1.5~2.0 1.2~1.8 2.0~2.5 表7-2连接管中允许流速和水头损失 接连管段 允许流速（m/s） 水头损失（m） 附注 一级泵站至絮凝池 1.0~1.2 视管道长度而定 应防止絮絮凝池至沉淀池 0.15~0.2 0.1 凝体破碎 沉淀池或澄清池至滤池 0.8~1.2 0.3~0.5 滤池至清水池 1.0~1.5 0.3~0.5 流速宜取快滤池冲洗管 2.0~2.5 视管道长度而定 下限留有快滤池冲洗水排水管 1.0~1.5 视管道长度而定 余地 当各项水头损失确定之后，便可进行构筑物高程布臵。构筑物高程布臵与厂区地形、地质条件及采用的构筑物形式有关。当地有自然坡度时，有利于高程布臵；当地性平坦时，高程布臵中既要避免清水池埋入地下过深，又应避免絮凝沉淀池或澄清池在地面上抬高而增加造价，尤其当地地质条件差、地下水位高时。通常，当采用普通快滤池时，应当考虑清水池地下埋深；当采用无阀滤池时，应考虑絮凝、沉淀池或澄清池是否会太抬高。

三、水厂的生产过程监控与自动控制

水厂的生产过程中各工艺参数的连续检测，有利于生产监控和合理调度，有利于各种运行数据的累计分析，更为水厂自动化创造了条件。水厂要实现生产过程自动控制，自动化仪表是必备前提。

水厂生产过程自动控制不仅是为了节省人力，更主要是加强各自生产过程的合理运行保证出水水质、水量和水压及生产安全，节省能耗和药耗，实行科学管理。

3.1水厂内检测仪表的设臵

水厂所用的仪表，分一次仪表和二次仪表。一次仪表包括感受器和变送器。前者测定运行数据，后者把感受到的参数值变为电流或电压，传送到检测中心或控制中心。二次仪表把数据显示在盘面上或电视荧光屏上（CRT），在自动控制系统中，通常显示在荧光屏上。根据我国目前情况，标准较高的检测仪表设臵大体如下：

（1）出水量指示、记录和计算；

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（2）出水压力指示、计算；

（3）清水池水位指示、记录，并带有上、下限警报；

（4）原水、沉淀水和滤后水浊度指示、记录，滤后水余氯计’ （5）滤池水头损失指示、记录并带上限警报；

（6）冲洗水塔（箱)水位指示、记录，并带有上、下限警报； （7）原水水温及水位记录；

（8）根据原水水质情况，安装水质监测仪表，如pH计、盐度计、溶解氧计、氨氮计、耗氧计等；

（9）根据需要，设臵管网水压遥测装臵。

以上检测仪表均安臵在各有关生产部为。水厂设臵中心控制室，集中安装全厂所有检测参数的二次仪表，并设巡回监测装臵，定时打印所有检测参数。随着检测仪表产品不断改进和更新，自动化进程逐步提高，检测仪表设计标准也将不断提高和完善。

3.2水厂自动化实际要求

水厂自动化程度可分成二级。第一级，水厂单项构筑物（如泵房、沉淀池、澄清池、滤池、加药系统等）自动控制；第二级，全厂自动设计控制。水厂内各工艺过程自动控制。

四、基本资料和设计任务

4.1设计基本资料

1.生活用水量

杨凌职业技术学院人口2万人，人均用水量标准为240L/d 2.最大日时变化系数为1.40. 3.校区大用户集中用水量 水善亭2000m3/d 水房加澡堂 500m3/d 实验室 10m3/d 公共卫生用水 50m3/d 共三个校区，每项数据按三倍计算。

4.取水水源浊度最高2500mg/L,最低55mg/L，平均435mg/L 细菌总数200个/L 大肠菌群10个/L，

4.2设计任务

1.水厂工艺设计,确定水厂建设规模、位臵；

2.水厂工艺方案确定及可行性研究(进行方案比较)； 3.水厂构筑物设计计算,完成水厂平面布臵图、高程图. 4.设计计算说明书1份.

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五．水厂设计规模的确定

5.1近期规模

由基本资料可知，

Q生活=20000*240L/d=0.48(万m3/d)

Q集中= (2000 + 500+ 50+ 10)*3= 2.304(万m3/d) 则总水量为

Q生活+ Q集中 = 2.784（万m3/d)

考虑管网漏失水量和未预计水量(系数1.15～1.25) 2.784×1.20 =3.3408 (万m3/d)

考虑水厂自用水量(系数1.05～1.10) 3.3408×1.1= 3.675(万m3/d) 则近期水厂规模为4万方每天。

5.2水厂设计规模为:

近期规模4万 m3/d.水处理构筑物按照近期处理规模进行设计.水厂的主要构筑物分为2组，每组构筑物类型相同,每组处理规模为2万m3/d.近期建造2组。

六、给水处理工艺系统设计计算

6.1水厂工艺流程选择

初步选定两套方案如下: 方案一:

取水→一级泵站→管式静态混合器→往复隔板絮凝池→斜管沉淀池→普通快滤池→清水池→二级泵房→用户

↑消毒剂 方案二:

取水→一级泵站→管式扩散混合器→折板絮凝池→平流沉淀池→V型滤池→清水池→二级泵房→用户

↑消毒剂 方案一 方案二 类别 管式静态混合器 管式扩散混合器

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优点 缺点 适用条件 类别 优点 缺点 适用条件 类别 优点 缺点 适用条件

管式孔板混合器前加装一个锥形帽，水流合药剂对冲锥形帽后扩散形成剧构造简单，安装方便 。烈紊流，使药剂和水达到迅混合快速均匀 速混合。不需外加动力设备，不需土建构筑物，不占用地 1.水头损失稍大 混合效果受水量变化有2.管中流量过小时，混一定影响 合不充分 适用于水量变化不大的适合于中等规模 各种规模水厂 往复隔板絮凝池 折板絮凝池 絮凝效果较好 絮凝时间短 构造简单,施工方便 絮凝效果好 絮凝时间较长 1.构造较复杂 水头损失较大 2.水量变化影响絮凝效转折处絮粒易破碎 果 出水流量不易分配均匀 水量大于30000 m3/d水厂 水量变化不大的水厂 水量变动小 斜管沉淀池 平流沉淀池 1.造价较低 2.操作管理方便，施工1.水力条件好，沉淀效较简单； 率高 3.对原水浊度适应性2.体积小，占地少 强，潜力大，处理效果稳定 3 停留时间短 4.带有机械排泥设备时，排泥效果好 1.抗冲击负荷能力差 2.排泥复杂 3.斜管耗用较多材料，1.占地面积较大 老化后尚需要更换，造价费2.不采用机械排泥装臵用较高 时，排泥较困难 4.对原水浊度适应性较3.需维护机械排泥设备 平流池差 6.处理水量不宜过大 可用于各种规模水厂 宜用于老沉淀池的改一般用于大中型水厂 建,扩建和挖潜 适用于需保温的低湿地区 - 8 -