水质工程学课程设计

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1、一．总论1.1设计任务及要求净水厂课程设计的目的在于加深理解所学专业理论，培养运用所学知识综合分析和解决实际工程设计问题的初步能力，在设计、运算、绘图、查阅资料和设计手册以及使用设计规范等基本技能上得到初步训练和提高。课程设计的内容是根据所给资料，设计一座城市净水厂，要求对主要处理构筑物的工艺尺寸进行计算，确定水厂平面布置和高程布置，最后绘出水厂平面布置图、高程布置图和某个单项处理构筑物（絮凝沉淀池、澄清池或滤池）的工艺设计图（达到初步设计的深度），并简要写出一份设计计算说明书。1.2基本资料1.2.1水厂规模该水厂总设计规模为5万m3/d，分两期建设，近

2、期工程供水能力5万m3/d,，远期工程供水能力为10万m3/d。近期工程设计征地时考虑远期工程用地，预留出远期工程用地。1.2.2原水水质资料水源为河流地面水，原水水质分析资料如下：序号项目单位数量备注1PH值/～7.6正常2色度度～20<153浊度NTU65～2000<34肉眼可见物/较浑不得含有5总硬度mg/L，CaCO3117正常6氯化物mg/L5.0正常7氟化物mg/L<1.0正常8硝酸盐mg/L<1.0正常9总溶固物mg/L147正常10铁mg/L0.23正常11锰mg/L<0.1正常12铜mg/L<0.5正常13砷mg/L<0.05正常14锌m

3、g/L<0.5正常15铅mg/L<0.05正常18菌落总数个/mL1.3×104<100441.2.3厂区地形地形比例1:500，按平坦地形和平整后的设计地面高程32.00m设计，水源取水口位于水厂东北方向150m，水厂位于城市北面1km。1.2.4工程地质资料(1)地质钻探资料如下表：表土砂质粘土细砂中砂粗砂粗砂砾石粘土砂岩石层1m1.5m1m2m0.8m1m2m土壤承载力:20t/m2.(2)地震计算强度为186.2kPa。(3)地震烈度为9度以下。(4)地下水质对各类水泥均无侵蚀作用。1.2.5水文及水文地质资料序号项目单位数量备注1历年最高水位m3

4、4.38黄海高程系统，下同2历年最低水位m21.47频率1％3历年平均水位m24.644历年最大流量m3/s146005历年最小流量m3/s1806历年平均流量m3/s13407历年最大含砂量kg/m34.828历年最大流速m/s4.009历年每日最大水位涨落m/d5.6910历年三小时最大水位涨落m/3h1.04地下水位：在地面以下1.8m1.2.6气象资料该市位于亚热带，气候温和，年平均气温15.90C，七月极端最高温度达390C，一月极端最低温度－15.30C，年平均降雨量954.1mm，年平均降雨日数117.6天，历年最大日量降雨量328.4mm。

5、常年主导风向为东北偏北（NNE），静风频率为12％，年平均风速为3.4m/s。土壤冰冻深度：0.4m。44二.总体设计2.1净水工艺流程的确定水厂原水色度约在20度，浊度一般介于65-2000NTU，原水水质毒理学和放射性指标全部达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的要求。总体来说，原水水质较好，为我国《地面水环境质量标准》（GB3838-200）Ⅱ类水源。而水厂出水水质需满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的要求。综合以上考虑，设计初步采用常规水处理工艺，流程图如下：图2-1工艺流程图2.2处理构筑物及设备型式选择2.2.

6、1药剂溶解池1．药剂的选择表2-1常用混凝剂及其特点名称分子式一般介绍精制硫酸铝.18制造工艺复杂，水解作用缓慢；含无水硫酸铝50%—52%；适用于水温为20—40℃。当PH=4-7时，主要去除有机物；PH=5.7-7.8时，主要去除悬浮物；PH=6.4-7.8时，处理浊度高，色度低（小于30度）的水。粗制硫酸铝.18制造工艺简单，价格低；设计时，含无水硫酸铝一般可采用20%—25%；含有20%—30%不溶物，其他同精制硫酸铝。三氯化铁.6不受水温影响，絮体大，沉淀速度快，效果好。易溶解，易混合，残渣少。对金属（尤其对铁）腐蚀性大，对混凝土亦腐蚀，对塑料会

7、因发热而引起变形。原水PH=6.0—8.4之间为宜，当原水碱度不足时应加适量石灰；处理低浊水时效果不显著聚合氯化铝，简称PAC净化效率高，用药量少，出水浊度低，色度小，过滤性能好，原水浊度高时尤为显著。温度适应性高，PH值使用范围宽（PH=5-9），因而可调PH值。操作方便，腐蚀性小，劳动条件好，成本低44聚丙烯酰胺又名三号絮凝剂，简写PAM处理高浊度水池效果显著，既可保证水质，又可减少混凝剂用量和沉淀池容积，目前被认为是处理高浊水最有效的絮凝剂之一，适当水解后，效果提高，常与其他混凝剂配合使用或作助凝剂，其单体丙烯酰胺有毒，用于饮用水净化应控制用量PAM

8、等有机高分子混凝剂有毒性，不易控制用量，由于在投混凝剂前加液氯进行