水污染控制工程課程設(shè)計(jì)--城市給水廠設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　附件1</b></p><p><b>　　專業(yè)2011級(jí)</b></p><p>　　《水污染控制工程》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</p><p>　?。?013-2014年度第1學(xué)期）</p><p>　　編制： （指導(dǎo)教師簽名）</p><p>

2、　　審定： （教研室主任簽名）</p><p>　　2013年12月11日</p><p><b>　　1．題目</b></p><p>　?。ㄉ吹兀┏鞘薪o水廠設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2．設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　（1）培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計(jì)思想

3、，理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)，嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于探索的創(chuàng)新精神。</p><p>　?。?）培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)，分析和解決實(shí)際工程技術(shù)問(wèn)題的能力。</p><p>　　（3）通過(guò)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，訓(xùn)練并提高學(xué)生解決城市給水廠設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題的能力。</p><p><b>　　3．內(nèi)容</b></p><p&g

4、t;　　根據(jù)所學(xué)知識(shí)，指導(dǎo)學(xué)生完成城市給水廠設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)。具體指導(dǎo)內(nèi)容為：</p><p>　　（1）完成城市給水處理廠方案設(shè)計(jì)。城市人口： 20+N萬(wàn)人（N為學(xué)生學(xué)號(hào)）。原水水質(zhì)資料、地形地址、氣象條件等參數(shù)見(jiàn)附《城市給水處理廠課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料》；</p><p>　?。?）完成水源水質(zhì)評(píng)價(jià)，設(shè)計(jì)包括工藝確定、主體處理構(gòu)筑物初步設(shè)計(jì)計(jì)算、廠區(qū)平面、系統(tǒng)高程和主要管網(wǎng)布置等。</p&g

5、t;<p><b>　　4．要求</b></p><p>　　設(shè)計(jì)說(shuō)明及計(jì)算書(shū)1份，包括：目錄、原始資料、系統(tǒng)選擇、處理工藝設(shè)計(jì)計(jì)算、平面及高程等內(nèi)容。</p><p>　　完成廠區(qū)總平面圖1張；工藝流程高程圖1張，1號(hào)圖紙。</p><p><b>　　5．進(jìn)度</b></p><p&g

6、t;　　整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程在一周內(nèi)（12月16日至12月22日）完成。</p><p><b>　　6. 成績(jī)?cè)u(píng)定</b></p><p>　　考察每個(gè)同學(xué)的設(shè)計(jì)原理、審閱設(shè)計(jì)報(bào)告，根據(jù)下面的標(biāo)準(zhǔn)或指導(dǎo)教師自定的標(biāo)準(zhǔn)給每位同學(xué)評(píng)定課程設(shè)計(jì)考試成績(jī)。</p><p>　?。?）原理設(shè)計(jì)的正確（60%）</p><p>　?。?）

7、知識(shí)點(diǎn)運(yùn)用得當(dāng)（10%）</p><p>　?。?）原理設(shè)計(jì)合理 （20%）</p><p>　?。?）報(bào)告撰寫(xiě)準(zhǔn)確、無(wú)誤（10%）</p><p>　　城市給水處理廠課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料</p><p><b>　　1．工程設(shè)計(jì)背景</b></p><p>　　近年來(lái)，由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市化進(jìn)程的加

8、快和城市人民生活水平的提高，用水的需求不斷增長(zhǎng)，你的家鄉(xiāng)原有水處理廠的生產(chǎn)能力已不能滿足要求，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活造成了嚴(yán)重影響，為緩解這一矛盾，經(jīng)市政府部門研究并上報(bào)請(qǐng)上級(jí)主管部門批準(zhǔn)，決定在東江南支流南岸新建一座給水處理廠。</p><p><b>　　2．設(shè)計(jì)規(guī)模</b></p><p>　　城市人口：20+N萬(wàn)人（N為學(xué)生學(xué)號(hào)）。征地面積約50000m2。&l

9、t;/p><p>　　3．基礎(chǔ)資料及處理要求</p><p><b>　?。?）原水水質(zhì)</b></p><p>　　學(xué)號(hào)單號(hào)同學(xué)原水水質(zhì)的主要參數(shù)見(jiàn)下表1。學(xué)號(hào)雙號(hào)同學(xué)原水水質(zhì)的主要參數(shù)見(jiàn)下表2。</p><p>　　表1 東江原水水質(zhì)資料</p><p><b>　?。?）地址條件<

10、;/b></p><p>　　根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告，水廠廠區(qū)現(xiàn)場(chǎng)地表層分布較厚的素填土層，并夾雜大量的塊石，平均厚度為5m左右，最大層厚達(dá)9.4m，該土層結(jié)構(gòu)松散，工程地質(zhì)性質(zhì)差，未經(jīng)處理不能作為構(gòu)筑物的持力層，為提高地基承載力及減少構(gòu)筑物的沉降變形，本工程采用振動(dòng)沉管碎石樁對(duì)填土層進(jìn)行加固處理.樁體填充物為碎石，碎石粒徑為2~5cm，樁徑為400mm，樁孔距為1m，按梅花形布置。</p>&

11、lt;p><b>　?。?）氣象條件</b></p><p>　　項(xiàng)目所在地屬于亞熱帶海洋性氣候，陽(yáng)光充足，雨量充沛，多年平均氣溫22℃，絕對(duì)最高溫度38.2℃(94.7.2)，絕對(duì)最低溫度－0.5℃(57.2.11)，年平均霜凍日3.6天，最多10天。年平均日照時(shí)數(shù)1932小時(shí)，年平均降雨量1788.6mm，日最大降雨量367.8mm(81.7.1)，年平均相對(duì)濕度79％。</

12、p><p><b>　　注意：</b></p><p>　　學(xué)號(hào)單號(hào)同學(xué)：主導(dǎo)風(fēng)向東北； 學(xué)號(hào)雙號(hào)：主導(dǎo)風(fēng)向西南風(fēng)。</p><p>　　表2 東江原水水質(zhì)資料</p><p><b>　?。?）處理要求</b></p><p>　　出廠水水質(zhì)指標(biāo)滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB

13、5749—2006）的相關(guān)要求。</p><p><b>　　附件2</b></p><p><b>　　學(xué)院</b></p><p><b>　　專業(yè)級(jí)</b></p><p>　　《水污染控制工程》課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)</p><p>　?。?013-20

14、14年度第1學(xué)期）</p><p>　　編制： （指導(dǎo)教師簽名）</p><p>　　審定： （教研室主任簽名）</p><p>　　2013年12月11日</p><p>　　給水處理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)</p><p><b>　　目的與作用</b></p><

15、;p>　　給水處理課程設(shè)計(jì)是本專業(yè)設(shè)計(jì)類課程教學(xué)活動(dòng)的有機(jī)組成部分，它和理論教學(xué)、實(shí)習(xí)教學(xué)密切相關(guān)，構(gòu)成課程教學(xué)活動(dòng)的主體。課程設(shè)計(jì)的主要目的在于學(xué)習(xí)工程設(shè)計(jì)方法、培養(yǎng)工程觀念。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生學(xué)會(huì)主要工程節(jié)點(diǎn)的基本設(shè)計(jì)方法，受到專業(yè)工程師應(yīng)具備的基本技能的初步訓(xùn)練，為今后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)和系統(tǒng)訓(xùn)練打下基礎(chǔ)。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><

16、p>　　完成給水處理廠方案設(shè)計(jì)，即在給出設(shè)計(jì)任務(wù)的基礎(chǔ)上，完成所給資料的分析、整理，進(jìn)行水廠選址，工藝流程選擇，方案比較，構(gòu)筑物的選型，水廠的平面和高程布置以及處理構(gòu)筑物的初步設(shè)計(jì)等工作。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)步驟及內(nèi)容</b></p><p><b>　　資料分析與整理</b></p><p>　　結(jié)合

17、《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002），進(jìn)行原水的水質(zhì)特性分析。</p><p><b>　　水廠選址</b></p><p><b>　　水廠選址的原則：</b></p><p>　　廠址應(yīng)選擇在工程地質(zhì)條件較好的地方；</p><p>　　水廠盡可能選擇在不受洪水威脅的地方，否則應(yīng)考慮

18、防洪措施；</p><p>　　水廠應(yīng)少占農(nóng)田或不占農(nóng)田，并留有適當(dāng)?shù)陌l(fā)展余地；</p><p>　　水廠應(yīng)設(shè)置在交通方便、靠近電源的地方，以利于施工管理，降低輸電線路的造價(jià)；</p><p>　　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)筑物在一起。</p><p><b>　　工藝流程選擇</b

19、></p><p>　　根據(jù)原水的水質(zhì)特征和水廠的地形特點(diǎn)，選擇合理的工藝流程，進(jìn)行所選工藝特性的論證。</p><p>　　根據(jù)處理規(guī)模劃分處理系列。</p><p><b>　　預(yù)處理的設(shè)施及參數(shù)</b></p><p>　　預(yù)氧化、預(yù)加氯等預(yù)處理的方式、藥劑類型、投加量等。</p><p&

20、gt;　　一般化學(xué)預(yù)處理廠用藥劑的投加量如下：</p><p><b>　　藥劑投加量</b></p><p><b>　　配水井</b></p><p>　　一般按照設(shè)計(jì)規(guī)模一次建成，停留時(shí)間取30s。為使水位穩(wěn)定和便于后期改造，配水井出水端設(shè)置調(diào)節(jié)堰板；為防止調(diào)壓閥誤操作和失控，配水井一端設(shè)置溢流井和調(diào)節(jié)堰板。<

21、/p><p><b>　　混凝劑類型及加藥間</b></p><p>　　混凝劑的選擇、混凝劑投加量確定。</p><p>　　常用的混凝劑投加量按照20mg/L設(shè)計(jì)。</p><p>　　溶解池、溶藥池的藥液濃度和體積</p><p>　　混凝劑的投加濃度一般采用5%~15%（按商品固體質(zhì)量計(jì)）?；?/p>

22、凝劑每日調(diào)配次數(shù)不超過(guò)3次。溶液池的數(shù)量一般不少于兩個(gè)，以便交替使用，保證連續(xù)投藥。溶解池的容積按溶液池容積的0.2~0.3倍計(jì)算。</p><p>　　投加系統(tǒng)構(gòu)成和投藥控制系統(tǒng)選型</p><p><b>　　加藥間及藥庫(kù)布置</b></p><p><b>　　混合設(shè)施</b></p><p>

23、;<b>　　一般要求：</b></p><p>　　混合設(shè)施應(yīng)使藥劑投加后水流產(chǎn)生劇烈紊動(dòng)，在很短時(shí)間內(nèi)使藥劑均勻地?cái)U(kuò)散到整個(gè)水體，也即采用快速混合方式；</p><p>　　混合時(shí)間一般為10~60s；</p><p>　　攪拌速度梯度G一般為600~1000s-1；</p><p>　　當(dāng)采用高分子絮凝劑時(shí)，混合不

24、宜過(guò)分劇烈；</p><p>　　混合設(shè)施與后續(xù)處理構(gòu)筑物的距離越近越好，盡可能采用直接連接方式。最長(zhǎng)距離不超過(guò)120m；</p><p>　　混合設(shè)施與后續(xù)處理構(gòu)筑物連接的管道可采用0.8~1.0m/s。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　靜態(tài)混合器的選型和混合比的確定</p>

25、;<p>　　分流隔板式混合槽的參數(shù)確定（包括停留時(shí)間、流速分配等）</p><p>　　機(jī)械混合池的參數(shù)確定（包括池型、槳式、混合時(shí)間、槳板外緣線速度等）</p><p><b>　　反應(yīng)池/絮凝池</b></p><p><b>　　一般要求：</b></p><p>　　絮凝過(guò)程

26、中速度梯度G或絮凝流速應(yīng)逐漸由大到??；</p><p>　　絮凝池要有足夠的絮凝時(shí)間，一般宜在10~30min，低濁、低溫水宜采用較大者；</p><p>　　絮凝池的平均速度梯度G一般在30~60s-1之間，GT值達(dá)104~105，以保證絮凝過(guò)程的充分與完善；</p><p>　　絮凝池應(yīng)盡量與沉淀池合并建造，避免用管渠連接。如需用管渠連接時(shí)，管渠中的流速應(yīng)小于0

27、.15m/s，并避免流速突然升高或水頭跌落；</p><p>　　為避免已形成絮體的破碎，絮凝池出水穿孔墻的過(guò)孔流速宜小于0.10m/s；</p><p>　　應(yīng)避免絮體在絮凝池中沉淀。如難以避免時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)排泥措施。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p><b>　　池型、個(gè)數(shù)<

28、;/b></p><p>　　停留時(shí)間、流速分配、水深及池寬（與沉淀池銜接）</p><p><b>　　沉淀池</b></p><p><b>　　一般要求：</b></p><p><b>　　平流沉淀池</b></p><p>　　用于生活飲

29、用水處理的平流沉淀池，沉淀出水一般控制在5NTU以下；</p><p>　　池?cái)?shù)或分格數(shù)一般不少于2座；</p><p>　　沉淀時(shí)間一般采用1.0~3.0h；</p><p>　　沉淀池內(nèi)平均水流流速一般為10~25mm/s；</p><p>　　有效水深一般為3.0~3.5m，超高一般為0.3~0.5m；</p><p

30、>　　池的長(zhǎng)寬比應(yīng)不小于4：1，每格寬度或?qū)Я鲏﹂g距一般采用3~9沒(méi)，最大為15m，當(dāng)采用虹吸式或泵吸式桁車排泥時(shí)，池子分格寬度應(yīng)結(jié)合機(jī)械桁車的寬度；</p><p>　　池的長(zhǎng)深比應(yīng)不小于10：1，采用吸泥機(jī)排泥時(shí)，池底為平坡；</p><p>　　平流沉淀池采用穿孔墻配水時(shí)，穿孔墻在池底積泥面以上0.3~0.5m處至池底部分不設(shè)孔眼，以免沖動(dòng)沉泥；</p><

31、p>　　泄空時(shí)間一般不超過(guò)6h；</p><p>　　弗勞德數(shù)一般控制在Fr=1×10-4~1×10-5之間；</p><p>　　雷諾數(shù)Re一般為4000~15000間，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意隔墻設(shè)置，以減小水力半徑R，降低雷諾數(shù)；</p><p><b>　　斜管沉淀池</b></p><p>　　顆

32、粒沉降速度應(yīng)實(shí)測(cè)，無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，按照下表確定；</p><p><b>　　沉降速度參考數(shù)值</b></p><p>　　斜管斷面一般采用蜂窩六角形，其內(nèi)徑或邊距一般采用25~35mm；</p><p>　　斜管長(zhǎng)度一般為800~1000左右；</p><p>　　傾斜角一般為50º~60º；<

33、/p><p>　　斜管上部的清水區(qū)高度不宜小于1.0m；</p><p>　　斜管下部的布水區(qū)高度不宜小于1.5m，為使布水均勻，在沉淀池進(jìn)口處應(yīng)設(shè)穿孔墻或格柵等整流措施；</p><p>　　穿孔排泥斗槽高度一般取0.8m。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p><b&

34、gt;　　池型、個(gè)數(shù)</b></p><p>　　平流池：水平流速或表面負(fù)荷、沉淀時(shí)間、水深、排泥方式和放空管計(jì)算。</p><p>　　斜管沉淀池：液面上升流速、顆粒沉速和斜管規(guī)格、沉淀時(shí)間、水深、排泥方式和放空管計(jì)算。</p><p><b>　　濾池</b></p><p>　　一般要求（普通快濾池）&

35、lt;/p><p>　　當(dāng)要求水質(zhì)為飲用水時(shí)，單層砂濾料濾池的正常濾速一般采用10~12m/h；</p><p>　　濾池的個(gè)數(shù)應(yīng)根據(jù)濾池強(qiáng)制濾速的要求確定，單層砂濾料濾池的強(qiáng)制濾速一般為10~14m/h；</p><p>　　單個(gè)濾池的長(zhǎng)寬比可根據(jù)單池面積大小來(lái)確定，即單池面積≤30m2時(shí)，長(zhǎng)：寬=1.5:1~2.5:1；單池面積 > 30m2時(shí)，長(zhǎng)：寬=2.5

36、:1~4:1；</p><p>　　當(dāng)濾池個(gè)數(shù)少于5個(gè)時(shí)，宜用單行排列。反之可采用雙行排列；</p><p>　　一般砂濾料粒徑為：最小粒徑dmin=0.5mm，最大粒徑dmax=1.2mm，不均勻系數(shù)K80≤2，濾層厚度不小于700；</p><p>　　濾層上面水深一般采用1.5~2.0m；</p><p>　　濾層工作周期一般采用24h

37、，沖洗前的水頭損失最大值一般采用2.0~2.5m；</p><p>　　濾池超高一般采用0.3m；</p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　規(guī)模與個(gè)數(shù)，布置形式。</p><p>　　主要設(shè)計(jì)參數(shù)確定，包括濾速、濾料、濾層、工作周期、反沖洗方式和參數(shù)、反沖洗泵房、濾池工藝尺寸等。</p&g

38、t;<p>　　加氯間的設(shè)計(jì)及平面布置</p><p><b>　　一般要求</b></p><p>　　濾后或地下水加氯量為0.5~1.0mg/L；</p><p>　　氯與水接觸時(shí)間≮30min；</p><p>　　加氯間布置應(yīng)注意安全性要求；</p><p><b>

39、;　　設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　加氯量、加氯機(jī)和儲(chǔ)氯量，泄氯控制，加氯間平面布置等</p><p><b>　　清水池的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b>　　一般要求：</b></p><p>　　清水池有效容積可按供水量的10%~20%考慮；</p>

40、<p>　　清水池進(jìn)水管管徑按平均時(shí)水量計(jì)算，進(jìn)水管標(biāo)高應(yīng)考慮避免由于池中水位變化而形成進(jìn)水管氣阻，可采用降低進(jìn)水管標(biāo)高，或進(jìn)水管進(jìn)池后用彎管下彎；</p><p>　　出水管管徑一般按最高日最高時(shí)水量計(jì)算。無(wú)相關(guān)資料時(shí)，按照平均時(shí)流量乘以1.2~1.4的系數(shù)確定。</p><p>　　溢流管管徑一般與進(jìn)水管相同，管端為喇叭口，管上不得安裝閥門；</p><p

41、>　　排水管管徑可按2h內(nèi)將水泄空進(jìn)行計(jì)算，但最小管徑不得小于100mm；</p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　個(gè)數(shù)、容積、水深、布水墻、水位監(jiān)控等。</p><p>　　構(gòu)筑物主要尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算確定構(gòu)筑物主要尺寸</p><p>

42、;<b>　　畫(huà)出構(gòu)筑物示意圖</b></p><p><b>　　進(jìn)行必要的校核</b></p><p><b>　　水廠的平面布置</b></p><p>　　水廠的平面布置內(nèi)容包括：</p><p>　　水處理構(gòu)筑物，如絮凝池、沉淀池、濾池、清水池、二級(jí)泵站、加藥間、加氯

43、健、濾池沖洗設(shè)施及排水泵房等，是凈水廠的主體。</p><p>　　輔助構(gòu)筑物，為水處理構(gòu)筑物服務(wù)的建筑物，如變配電室、化驗(yàn)室、機(jī)修間、倉(cāng)庫(kù)、食堂、值班宿舍、辦公室、門衛(wèi)室等。</p><p>　　連接管（渠），水處理構(gòu)筑物單元之間的連接管（渠），以及加藥管槽、排泥管道、廠用水管道，雨水管道，污水管道、電纜溝槽等。</p><p>　　道路及其他，交通運(yùn)輸?shù)缆贰S區(qū)

44、綠化布置、照明設(shè)施，圍墻等。</p><p>　　水廠附屬建筑物尺寸一覽表</p><p><b>　　水廠的高程布置</b></p><p>　　主要反映水處理流程的水頭損失和水力銜接關(guān)系。查構(gòu)筑物間連接管段水頭損失，結(jié)合前面有關(guān)構(gòu)筑物內(nèi)部的水頭損失計(jì)算結(jié)果及地形標(biāo)高，確定構(gòu)筑物水位標(biāo)高等。</p><p><b

45、>　　時(shí)間安排</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)時(shí)間1周，共5天。進(jìn)度安排如下：</p><p>　　資料分析、設(shè)計(jì)計(jì)算2天；</p><p><b>　　繪圖2天；</b></p><p><b>　　整理說(shuō)明書(shū)1天。</b></p><p><

46、b>　　成果</b></p><p>　?。?）設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份；</p><p>　　（2）廠區(qū)總平面圖（自定比例）：圖中應(yīng)表示出各工藝構(gòu)筑物的確切位置，外形尺寸，相互距離、各構(gòu)筑物連接溝管的位置、管徑、管材、管長(zhǎng)，其他輔助性構(gòu)筑物的位置。廠區(qū)道路、綠化及衛(wèi)生防護(hù)區(qū)的布置等。該圖中各種管道以單線條表示，圖中應(yīng)繪出各種線條表示的圖例，注明構(gòu)筑物名稱。</p>