水质工程学课程设计学生姓名： 学 号： 班 级： 指导老师： 20xx年6月 目录1 任务指导11.1 课程设计教学目的及基本要求11.2 设计内容11.3 设计资料21.3.1 水源和水质21.3.2 城市规划与供水规模21.3.3 供水水质及水压21.3.4 气象22总体设计32.1 净水工艺流程的确定32.2 处理构筑物及设备型式选择32.2.1 药剂溶解池32.2.2 混合设备42.2.3 絮凝池52.2.4 沉淀池62.2.5滤池72.2.6 消毒方法93 混凝沉淀103.1 混凝剂投配设备的设计103.1.1 溶液池113.1.2 溶解池123.1.3 投药管133.2 混合设备的设计133.2.1设计流量143.2.2设计流速143.3.3 混合单元数143.2.4混合时间143.2.5水头损失153.2.6 校核GT值153.3 折板絮凝池的设计153.3.1 设计水量153.3.2 设计计算153.3.3 折板絮凝池布置224 斜管沉淀池设计计算224.1 设计流量234.2 平面尺寸计算234.2.1 沉淀池清水区面积234.2.2 沉淀池长度及宽度234.2.3 沉淀池总高度244.3 进出水系统244.3.1 沉淀池进水设计244.3.2 沉淀池出水设计254.3.3 沉淀池斜管选择264.3.4 沉淀池排泥系统设计264.3.5 斜管沉淀池布置264.4.6 核算275 V型滤池285.1 平面尺寸计算285.2 进水系统305.2.1 进水总渠305.2.2 气动隔膜阀口的阀口面积305.2.3进水堰堰上水头315.2.4 V型进水槽315.2.5 V型槽扫洗小孔325.3 反冲洗系统335.3.1 气水分配渠335.3.2 配水方孔面积和间距335.3.3 布气圆孔的间距和面积345.3.4 空气反冲洗时所需空气流量345.3.5 底部配水系统355.4 过滤系统355.5 排水系统355.5.1 排水渠终点水深365.5.2 排水渠起端水深365.6 滤池总高度376 消毒处理386.1消毒方法的选择液氯消毒386.2加氯量计算396.3 加氯设备的选择396.3.1 自动加氯机选择396.3.2 氯瓶396.3.3 加氯控制396.4 加氯间和氯库406.5 加氯间的布置注意事项407其他设计417.1 清水池的设计417.1.1平面尺寸计算417.1.2管道系统427.1.3 清水池布置447.2 吸水井的设计457.3 二泵房的设计457.3.1 泵的选型457.3.2 泵房平面布置468 水厂总体布置478.1 厂址的选择478.2 水厂平面布置478.2.1生产区的布置488.2.2 生活区的布置488.2.3 道路和绿化498.2.4 水厂管线布置498.2.5 水厂平面布置示意图508.3 高程布置508.3.1 处理构筑物水头损失518.3.2 构筑物之间的水头损失518.7.3高程计算53参考资料：541 任务指导1.1 课程设计教学目的及基本要求 通过课程设计，使学生熟悉并掌握给水厂的设计内容、设计原理、方法和步骤，学会根据设计资料正确计算,正确地选定设计方案，具备设计城镇水厂的初步能力。 要求学生对水厂总体布置的设计思想，从工艺流程、操作联系、生产管理以及物料运输等各方面考虑，而进行合理的布置设计。掌握设计说明书、计算书的编写内容和编制方法，并绘制工程图纸。1.2 设计内容1 处理工艺流程的确定；2 正确计算供水量；3 水处理构筑物型式的比较与选择，拟定各构筑物的设计流量；构筑物的设计计算并绘草图；4 确定混凝剂品种、投加量及投加方式、投加设备；5 选择消毒剂品种、投加量及投加方式、投加设备；6 确定水厂其它建、构筑物尺寸；7 进行水厂平面及高程布置；8 绘制本设计指定的技术图纸；9 完成设计计算、说明书1.3 设计资料1.3.1 水源和水质1 水源：河水2 水质：水质符合地面水环境质量标准二级标准1.3.2 城市规划与供水规模 规划到2020年，城市人口规模为5万人，日工业产值300万元，万元产值耗水量120m3/万元，综合生活用水量标准230L/人d（最高日），未预见及管网漏失量20Q最高日计。 据省计划委员会批文及近远期需水量预测，确定本工程供水规模为6万m3/ d。1.3.3 供水水质及水压 水厂出厂水质统一按现行国家生活饮用水卫生标准考虑。 水厂出厂水压为0.4MPa，以满足接管点处服务水头0.28MPa。1.3.4 气象该市属亚热带季风湿润气候，特征为：气候温和，雨水充沛，光照充足，四季分明，冬夏长，春秋短，无霜期长，全年主导风向为北风，68月多为南风。 2总体设计2.1 净水工艺流程的确定 根据地面水环境质量标准（GB383802），原水水质符合地面水类水质标准，除浊度、菌落总数、大肠菌数偏高外，其余参数均符合生活饮用水卫生标准（GB57492006）的规定。 水厂以地表水作为水源，工艺流程如图1所示。 图1 水处理工艺流程2.2 处理构筑物及设备型式选择2.2.1 药剂溶解池1 为便于投加药剂，溶解池高程一般以在地平面以下为宜，池顶高出地面0.20m左右，。2 溶解池的底坡不小于0.02m，池底应有直径不小于100mm的排渣管，池壁需设超高，防止搅拌溶液时溢出。3 溶液池一般采用钢筋混凝土池体，内壁需进行防腐处理。4 投加量较小时，也可在溶液池上部设置淋浴斗以代替溶药池，使用时将药剂置于淋浴斗中，经水力冲溶后的药剂溶液流入溶液池。5 投药设备采用计量泵投加的方式。采用计量泵，不必另备计量设备，泵上有计量标志，可通过改变计量泵行程或变频调速改变药液投量，最适合用于混凝剂自动控制系统。2.2.2 混合设备 混合设施比较：混合设施优点缺点使用条件水力混合构造简单难适应水质和水量的变化，占地面积少目前已很少使用水泵混合混合效果好，不需要另建混合设施，节省动力备复杂，管理麻烦，机械搅拌混合耗能大，管理复杂适用于一级泵房离处理构筑物120m以内的水厂管式混合占地极小、投资省、设备简单、混合效果好和管理方便运行水量变化影响效果，水头损失大适用于水量变化不大的各种规模的水厂机械混合混凝效果好，水头损失较小需耗动能，管理维护较复杂，需建混合池适用于各种规模的水厂 使用管式混合器对药剂与水进行混合。在混合方式上，由于混合池占地大，基建投资高。管式混合具有占地极小、投资省、设备简单、混合效果好和管理方便等优点而具有较大的优越性。2.2.3 絮凝池 常用絮凝池的比较： 形式优缺点适用条件隔板絮凝池往复式优点：1、絮凝效果较好 2、结构简单，施工方便缺点：1、絮凝时间较长 2、水头损失较大 3、转折处絮粒易破碎 4、出水流量不易分配均匀1、水量大于30000m/d的水厂2、水量变动小回转式优点：1、絮凝效果较好 2、水头损失较小 3、构造简单，管理方便缺点：出水流量不易分配均匀1水量大于30000m/d的水厂2、水量变动小3、适用于旧池改建和扩建折板絮凝池优点：1、絮凝时间较短 2、絮凝效果好缺点：1、构造较复杂 2、水量变化影响絮凝效果水量变化不大的水厂网格絮凝池优点：1、絮凝时间较短 2、絮凝效果好 3、构造简单缺点：水量变化影响絮凝效果水量变化不大的水厂单池能力以1.0-2.5万 m3/d为宜机械絮凝池优点：1、絮凝效果较好 2、水头损失较小 3、可适应水质、水量的变化缺点：需机械设备和经常维修大小水量均适用，并适用水量变化较大的水厂 综上比较，选用折板絮凝池。相比其他絮凝池，折板絮凝池对水质水量适应性强，停留时间短，絮凝效果好，又能节约絮凝药剂。2.2.4 沉淀池 原水经投药、混合与絮凝后，水中悬浮杂质已形成粗大的絮凝体，要在沉淀池中分离出来以完成澄清的作用。 常用沉淀池的比较：沉淀池平流式斜管式优点1、造价较低2、操作管理方便，施工较简单3、对原水浊度适应性较强，潜力大，处理效果稳定4、带有机械排泥设备时，排泥效果好1、沉淀效率高2、池体小，占地少缺点1、占地面积较大2、不采用机械排泥装置时，排泥较困难3、需维护机械排泥设备1、耗材较多，老化后尚需更换，费用较高2、对原水浊度适应性较平流池差3、不设机械排泥装置时，排泥较困难；机械排泥时，维护管理较麻烦使用条件一般用于大中型净水厂1、可用于各种规模水厂2、宜用于老沉淀池的改造，扩建和挖槽3、适用于需保温的低温地区4、单池处理水量不宜过大 设计采用斜管沉淀池，沉淀效率高、占地少。相比之下，平流式沉淀池虽然具有适应性强、处理效果稳定和排泥效果好等特点，但是，平流式占地面积大。而且斜管沉淀池因采用斜管组件，使沉淀效率大大提高，处理效果比平流沉淀池要好。2.2.5滤池 常用滤池的比较：滤池类型优点缺点适用条件普通快滤池材料易得，价格低；大阻力配水系统，单池面积较大，可采用减速过滤，水质好阀门多，价格高，易损坏，需设有全套冲洗设备般用于大中水厂，单池面积不宜大于100V型滤池采用气水反冲洗，有表面横向扫洗作用，冲洗效果好， 节水；配水系统一般采用长柄滤头冲洗过程自动控制采用均质滤料，滤层较厚，滤料较粗，过滤周期长适用于大中型水厂虹吸滤池不需大型阀门，易于自动化操作，管理方便土建结构复杂，池深大单池面积小，冲洗水量大；等速 过滤，水质不如变速过滤适用于中型水厂，单池面积不宜大于25-30双阀滤池材料易得，价格低，大阻力配水系统，单池面积可大， 可采用减速过滤，水质好，减少两只阀门必须有全套冲洗设备，增加形成虹吸的抽气设备适用于中型水厂，单池面积不宜大于25-30移动罩滤池造价低，不需要大型阀门设备，池深浅，结构简单；自