給水廠工藝設(shè)計

/水質(zhì)工程學(xué)（Ⅰ）課程設(shè)計任務(wù)書2015-2016學(xué)年第Ⅰ學(xué)期1設(shè)計題目某給水廠工藝設(shè)計2設(shè)計時間自12.07至12.20，共2周3設(shè)計任務(wù)依據(jù)指定的水源、廠址、處理流程和有關(guān)設(shè)計資料，設(shè)計主要處理設(shè)備及構(gòu)筑物，使出水水質(zhì)達(dá)到生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)，并滿足最高日供水量m3/d。4課程設(shè)計內(nèi)容4.1畫處理流程示意圖。4.2計算各構(gòu)筑物的設(shè)計流量。4.3選用混凝劑、助凝劑，確定其投量；設(shè)計藥庫面積；設(shè)計藥劑配制設(shè)備，藥劑的劑量和投配方式，并設(shè)計加藥間的平面布置。4.4設(shè)計混合、絮凝池及沉淀池。4.5設(shè)計濾池4.6氯化消毒、氯庫及加氯間的設(shè)計。4.7清水池的容積、尺寸。4.8各構(gòu)筑物之間的連接管道。4.9各幫助建筑面積、主要尺寸（查手冊）。4.10全廠總平面布置及工藝高程設(shè)計，包括道路及主要工藝管線。(總平面圖用A2紙)表1原水水質(zhì)分析資料序號項目單位數(shù)量備注1色度倍2SSmg/L3BOD5mg/L4NH+4-Nmg/L5pH--表2氣象水文及其它基礎(chǔ)資料項目參數(shù)項目參數(shù)最冷月平均氣溫－5.7℃最熱月平均氣溫25.5℃極端最高氣溫39.2℃極端最低氣溫－18.4℃相對濕度：最冷月55％最熱月77％夏季平均風(fēng)速2.9米／秒夏季主導(dǎo)風(fēng)向SE冬季主導(dǎo)風(fēng)向N/NE氣壓753.2毫米汞柱降水量561.8毫米／年最大日降水量123.6毫米／日最大時降水量81.8毫米／時最大積雪厚度16厘米最大凍土深度86厘米地下水位深度298厘米河水最低溫度3℃河水平均最低水溫8.3℃河水最高水溫30.5℃河水平均最高水溫24.5℃河水最低水位35.0米河水最高水位39.5米河水正常水位(90％)35.8米河水平均水位36.2米凍冰厚度82.5厘米地表下十米以內(nèi)為沙質(zhì)粘土沙土若干層相間基巖較深地震烈度七度水質(zhì)工程學(xué)（1）課程設(shè)計指導(dǎo)書目的和要求1.1學(xué)生應(yīng)通過本設(shè)計駕馭給水設(shè)計工作的一般步驟、內(nèi)容、方法，并提高設(shè)計、計算及制圖的實力，培育自己分析問題和解決問題的實力，做到理論和實際相結(jié)合。1.2通過本設(shè)計對給水凈化所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行更進(jìn)一步的系統(tǒng)總結(jié)和復(fù)習(xí)，加深對教學(xué)內(nèi)容的理解、鞏固所學(xué)內(nèi)容，并舉一反三，由此旁通給水處理的其它內(nèi)容。1.3通過本設(shè)計熟悉一些資料的引用，如設(shè)計規(guī)范，設(shè)計手冊，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計、工程圖和參考資料等，并學(xué)習(xí)如何參考，運用這些資料解決實際問題(留意新設(shè)計手冊有些數(shù)據(jù)和新規(guī)范不符，以規(guī)范為標(biāo)準(zhǔn))。1.4通過設(shè)計培育自己刻苦鉆研，嚴(yán)格細(xì)致，克服困難，努力完成任務(wù)的作風(fēng)，提高自己獨立工作實力。2設(shè)計前的準(zhǔn)備工作在正式動手作設(shè)計之前，首先應(yīng)明確設(shè)計任務(wù)，基礎(chǔ)資料，細(xì)致閱讀《設(shè)計任務(wù)書》和本指導(dǎo)書，依據(jù)任務(wù)書要求及學(xué)校規(guī)定支配好的設(shè)計時間及進(jìn)度，準(zhǔn)備好書籍、規(guī)范、手冊、參考文獻(xiàn)、計算及繪圖工具等。3設(shè)計工作程序及設(shè)計支配3.1第一階段3.1.1布置設(shè)計任務(wù)及講解設(shè)計指導(dǎo)書3.1.2設(shè)計計算方法步驟3.2其次階段設(shè)計課一次，其內(nèi)容為：3.2.1水廠布置及繪圖3.2.2工程設(shè)計的一般學(xué)問3.3第三階段繪圖3.4整理抄寫說明書，完成圖紙4設(shè)計內(nèi)容、步驟和方法4.1處理流程的確定依據(jù)原水水質(zhì)，處理后的水質(zhì)要求和技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件選擇處理工藝流程，并以方框圖表示。（本課設(shè)舉薦接受①水泵混合→機(jī)械混凝→斜管沉淀池→一般快濾池，②水泵混合→隔板混凝→平流沉淀池→一般快濾池）4.2各部分設(shè)計流量的確定以地表水為水源，水處理構(gòu)筑物的設(shè)計流量(即處理水量)應(yīng)在滿足最高日供水量的基礎(chǔ)上加水廠自用水量，水廠自用水量一般可接受設(shè)計水量5-10％計算。各處理構(gòu)筑物設(shè)計實力按一天24小時平均計算。4.3混凝劑、加藥間及藥庫4.3.1藥劑應(yīng)依據(jù)原水水質(zhì)、處理要求、貨源及經(jīng)濟(jì)條件選用，適當(dāng)?shù)幕炷齽┘爸齽┑淖畲笤O(shè)計投量(毫克/升)。計算每小時用藥量(公斤/時)及每日用藥量(公斤/日)。4.3.2選擇藥劑配制設(shè)備，計算其工藝尺寸、個數(shù)，并繪出示意簡圖，參考《手冊3》。4.3.3加藥間設(shè)計，做出加藥間的平面布置圖，參考規(guī)范P44,《手冊3》P465。4.3.4計算所需藥庫面積及平面布置。4.4混合、絮凝沉淀4.4.1舉薦接受泵前投藥，水泵混合4.4.2絮凝池不少于二組（每組可為一個或一個以上絮凝池），各組設(shè)計流量按總流量勻整支配，舉薦接受機(jī)械反應(yīng)，計算方法參見規(guī)范P46和《手冊3》P491。應(yīng)當(dāng)特別留意絮凝池和沉淀池之間的關(guān)系和協(xié)作，要運用兩池之間在高程，水流連接，深度、寬度和池數(shù)等方面相互協(xié)作，因此，絮凝池和沉淀池應(yīng)同時進(jìn)行初步計算，主要尺寸確定后再進(jìn)行細(xì)部計算。4.4.3斜管沉淀池的個數(shù)不少于二個，并且和絮凝池組配套，斜管沉淀的計算方法參考規(guī)范P48，《手冊3》P528。斜管沉淀池的排泥視具體狀況而定，舉薦接受穿孔排泥管，穿孔排泥管的計算方法如下：排泥管和排泥周期，原水水質(zhì)，泥渣顆粒和排泥狀況，限制濃度(或泥量)以及允許積泥深度等因素有關(guān)，應(yīng)由計算確定，當(dāng)缺乏資料時，每穿孔管一次排泥量W(m3)可取為設(shè)計條件每根穿孔排泥管單位時間內(nèi)泥量為：Q＝W/60t；排泥時間(分鐘)，一般取3-5min。穿孔管直徑末端流速1.8—2.5m／s計算，但最小管徑不小于200mm?？籽劭偯娣e按通過孔眼的水流速度為2.5—5.0m3/s計算，并滿足配孔比(孔眼總面積／穿孔管截面積)=0.3-0.8，孔眼孔徑一般取20-30mm，孔眼間距為0.4-0.8m，在泥斗中孔眼可在穿孔管兩側(cè)成水平交織排列。4.5過濾4.5.1一般快濾池：一般快濾池計算參見《手冊3》P614，規(guī)范P50。4.5.2一般快濾池和虹吸濾池如接受單層或雙層濾料時，有關(guān)數(shù)據(jù)參考《手冊3》P640。4.5.3虹吸濾池：虹吸濾池的計算參見《手冊3》P643。4.6氯化消毒，加氯間及氯庫消毒舉薦接受液氯消毒法，加氯方法（一次加氯，二次加氯，氯氨消毒，加氯加氨比等）及投量自己確定，計算每小時用氯量（kg/h）及每日用氯量（kg/d）。計算所需氯庫面積及布置氯庫；選擇適當(dāng)?shù)募勇?加氨)設(shè)備；加氯(加氨)間布置簡圖。氯化消毒參考《手冊3》P661，規(guī)范P61。4.7清水池清水池的總?cè)莘e按最高日供水量的10-20％計算，一般清水池取二座，兩池之間要既能相互連通，又能單池運行。清水池中水深一般取2.5-4.0m，依據(jù)水量大小、地形、地質(zhì)及設(shè)計高程而定，由單池容積和設(shè)計水深確定水池平面尺寸。4.8各構(gòu)筑物間的連接管道各構(gòu)筑物之間連接的進(jìn)、出水管道，應(yīng)按其設(shè)計流量的管中允許流速計算，允許流速的閱歷值：一級泵房至混合池1.0-1.2m/s混合池至絮凝池1.0-1.5m/s反應(yīng)池至沉淀池0.5-0.2m/s一級泵房或混合池至澄清池1.0-1.5m/s沉淀池或澄清池至濾池0.6-1.0m/s濾池至清水池1.0-1.5m/s快濾池反沖冼水壓力管2.0-2.5m/s生產(chǎn)排水管1.0-1.2m/s4.9構(gòu)筑物的附屬裝置及其它工藝構(gòu)造各構(gòu)筑物依據(jù)設(shè)計要求可能還有：排泥管、放空管，溢流管、超越管、通風(fēng)管，水位標(biāo)尺或測壓管、測流量管、通氣管、排水或沖洗水管等。各構(gòu)筑物除工藝要求外，還應(yīng)考慮到結(jié)構(gòu)，施工、運行管理等，還應(yīng)考慮設(shè)置走道、欄桿、檢修人孔，保溫及防冰凍設(shè)施，起重搬運，操作，平安防護(hù)等措施。以上這些應(yīng)依據(jù)設(shè)計意圖參考有關(guān)圖紙或資料進(jìn)行設(shè)計及布置。4.10全廠總平面布置及高程設(shè)計首先初步確定各處理構(gòu)筑物內(nèi)和之間的水頭損失，粗略估計可參考表1或《手冊3》P66。初步確定水頭損失后繪制水廠的高程圖初稿，結(jié)合地形進(jìn)行平面布置確定后，精確計算高程，最終確定高程圖。水廠平面布置的要點，布置實例及內(nèi)容參考《手冊3》P856、規(guī)范P39。4.11監(jiān)測儀表的設(shè)置監(jiān)測項目、要求及設(shè)置位置，應(yīng)視具體要求確定，參考規(guī)范P79。5設(shè)計成果5.1說明書一份包括上面所作全部內(nèi)容，應(yīng)說明設(shè)計的理由、計算過程及結(jié)果。留意應(yīng)充分利用算式、表格、剖視圖等方式說明問題和表達(dá)計算過程和結(jié)果。說明書要求用A4紙張，左邊裝訂，運用規(guī)范漢字及通用的單位和符號，要求文字通順，條理簡潔明白，邏輯性強(qiáng)，字跡清楚，書寫整齊。表1各構(gòu)筑物內(nèi)和構(gòu)筑物間水頭損失粗略估計構(gòu)筑物水頭損失(m)備注進(jìn)水井格柵一泵站至混合池視管道長度而定混合池內(nèi)機(jī)械混合時可更小水泵混合時無損失混合池至反應(yīng)池0.10反應(yīng)池內(nèi)機(jī)械反應(yīng)時更小反應(yīng)池至沉淀池0.10混合池至澄清池0.50沉淀池內(nèi)斜管沉淀池較大同向流更大澄清池內(nèi)水力循環(huán)澄清池噴咀損失另計約2-5m配水井至澄清池沉淀池或澄清池至濾站一般快濾池內(nèi)虹吸濾池，無閥濾池濾池至清水池6課程考核方法課程設(shè)計結(jié)束時，要求學(xué)生完成課程設(shè)計計算說明書1份（不少于5000字），設(shè)計圖紙1張。繪制給水廠總平面圖并列表（列表表示全廠生產(chǎn)構(gòu)筑物及幫助建筑物的主要尺寸、容量、規(guī)格，性能或其它技術(shù)數(shù)據(jù)）及本圖的必要說明和圖例。建議比例：1：500、1：1000、1：2000課程設(shè)計成果：計算說明書80%，設(shè)計圖紙20%。7主要參考教材[1]嚴(yán)熙世、范瑾初．《給水工程》（第四版）．中國建筑工業(yè)出版社，1999.12[2]李圭白等．《水質(zhì)工程學(xué)》.中國建筑工業(yè)出版社，2005.7[3]中國市政工程西南設(shè)計探討院主編．《給水排水設(shè)計手冊（第1冊）》——常用資料（其次版）．.中國建筑工業(yè)出版社，2002[4]上海市政工程設(shè)計探討院主編．《給水排水設(shè)計手冊（第3冊）》——城鎮(zhèn)給水（其次版）．中國建筑工業(yè)出版社，2002[5]中國市政工程西北設(shè)計探討院主編．給水排水設(shè)計手冊（第11冊）——常用設(shè)備（其次版）．中國建筑工業(yè)出版社，2002[6]《室內(nèi)給水設(shè)計規(guī)范》（GB50013－2006）．中國支配出版社，2006.4[7]《飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ749－85)附表：對應(yīng)學(xué)號的水質(zhì)參數(shù)序號水質(zhì)水量色度SSBOD5氨氮pH設(shè)計人口/萬人工廠A/萬噸·天工廠B/萬噸·天工廠C/萬噸·天120882.443.147.37150.40.70.5220942.443.147.37150.40.70.6320762.443.147.37150.40.70.7420802.443.147.37150.40.70.85201002.443.147.37150.40.70.9625881.963.147.3715.50.40.70.5725941.963.147.3715.50.40.70.6825761.963.147.3715.50.40.70.7925801.963.147.3715.50.40.70.810251001.963.147.3715.50.40.70.91130882.053.147.37160.40.70.51230942.053.147.37160.40.80.51330762.053.147.37160.40.90.51430802.053.147.37160.410.515301002.053.147.37160.41.10.51635881.583.147.3716.50.40.70.51735941.583.147.3716.50.40.70.61835761.583.147.3716.50.40.70.71935801.583.147.3716.50.40.70.820351001.583.147.3716.50.40.70.92140882.363.147.371500.70.42240942.363.147.371500.70.52340762.363.147.371500.70.62440802.363.147.371500.70.725401002.363.147.371500.70.82645882.143.147.37170.40.70.52745942.143.147.37170.40.70.62845762.143.147.37170.40.70.