第第1010章章 典型给水处理系统典型给水处理系统n n10.1 10.1 设计步骤、要求和设计原则设计步骤、要求和设计原则n n10.2 10.2 水厂的厂址选择水厂的厂址选择n n10.3 10.3 给水处理厂工艺流程与主要构筑给水处理厂工艺流程与主要构筑 物的选择物的选择n n10.4 10.4 水厂的平面及高程布置水厂的平面及高程布置n n10.5 10.5 水厂的生产过程监控与自动控制水厂的生产过程监控与自动控制n n10.6 10.6 给水处理工艺系统设计计算实例给水处理工艺系统设计计算实例10.1 10.1 设计步骤、要求和设计原则设计步骤、要求和设计原则项目建议书项目建议书 可行性研究可行性研究 初步设计初步设计 扩初设计扩初设计 施工图设计施工图设计10.2 10.2 水厂的厂址选择水厂的厂址选择厂址选择应在整个给水系统设计方案中全面规划，综合考厂址选择应在整个给水系统设计方案中全面规划，综合考 虑，通过技术经济比较确定。在选择厂址时，一般应考虑以下虑，通过技术经济比较确定。在选择厂址时，一般应考虑以下 几个问题：几个问题： （1 1）厂址应选择在工程地址条件较好的地方。）厂址应选择在工程地址条件较好的地方。 （2 2）水厂应尽可能选择在不受洪水威胁的地方。）水厂应尽可能选择在不受洪水威胁的地方。 （3 3） 水厂应尽量设置在交通方便、靠近电源的地方，以水厂应尽量设置在交通方便、靠近电源的地方，以 利于施工管理和降低输电线路的造价。利于施工管理和降低输电线路的造价。 （4 4）当取水地点距离用水区较近时，水厂一般设置在取水）当取水地点距离用水区较近时，水厂一般设置在取水 构筑物附近，通常与取水构筑物建在一起；当取水地点距构筑物附近，通常与取水构筑物建在一起；当取水地点距离用水区较远时，厂址选择有两种方案：一是将水厂设置离用水区较远时，厂址选择有两种方案：一是将水厂设置在取水构筑物附近；二是将水厂设置在离用水区较近的地在取水构筑物附近；二是将水厂设置在离用水区较近的地方。方。 10.3 10.3 给水厂工艺流程与主要构筑物的选择给水厂工艺流程与主要构筑物的选择10.3.110.3.1生活饮用水处理工艺生活饮用水处理工艺由于水源不同，水质由于水源不同，水质 各异，饮用水处理系统的组各异，饮用水处理系统的组成和工艺流程由多种多样。以地表水作为水源时，处成和工艺流程由多种多样。以地表水作为水源时，处 理工艺流程中通常包括混合、絮凝、沉淀或澄清、过理工艺流程中通常包括混合、絮凝、沉淀或澄清、过 滤及消毒。工艺流程见图滤及消毒。工艺流程见图23-123-1。n n当原水浊度较低（一般在当原水浊度较低（一般在5050度以下）、不度以下）、不 受工业废水污染且水质变化不大者，可省受工业废水污染且水质变化不大者，可省 略混凝沉淀（或沉淀）构筑物，原水采用略混凝沉淀（或沉淀）构筑物，原水采用 双层滤料或多层滤料滤池直接过滤，也可双层滤料或多层滤料滤池直接过滤，也可 在过滤前设一微絮凝池，称为微絮凝过滤在过滤前设一微絮凝池，称为微絮凝过滤 。工艺流程见图。工艺流程见图23-223-2。n n当原水浊度高，含沙量大时，为了达到预期的混当原水浊度高，含沙量大时，为了达到预期的混 凝沉淀（或澄清）效果，减少混凝剂用量，应增凝沉淀（或澄清）效果，减少混凝剂用量，应增 设预沉池，工艺流程见图设预沉池，工艺流程见图23233 3。10.3.2 10.3.2 工业用水处理工艺工业用水处理工艺n n若水源受到较严重的污染，按目前行之有效的方法若水源受到较严重的污染，按目前行之有效的方法 ，可在砂滤池后再加设臭氧，可在砂滤池后再加设臭氧/ /活性炭处理，如图活性炭处理，如图2323 4 4。n n受污染水源还有其他处理工艺。例如有的受污染水源还有其他处理工艺。例如有的 在常规处理工艺前增加生物预处理；有的在常规处理工艺前增加生物预处理；有的 在常规处理工艺中投加粉末活性炭等。图在常规处理工艺中投加粉末活性炭等。图 23235 5为增加生物预处理工艺图。为增加生物预处理工艺图。10.3.3 10.3.3 生活污水回用工艺生活污水回用工艺回用水处理工艺流程回用水处理工艺流程1. 1.优质杂排水和杂排水为回用水水源的优质杂排水和杂排水为回用水水源的 水处水处 理工艺流程理工艺流程 （1 1）物理化学处理）物理化学处理（2 2）生物处理与物理化学处理）生物处理与物理化学处理2. 2. 生活排水为回用水水源的水处理工艺流程生活排水为回用水水源的水处理工艺流程 （1 1）二段生物处理）二段生物处理n n（2 2）生物处理与物化处理结合）生物处理与物化处理结合 10.4 10.4 水厂的平面及高程布置水厂的平面及高程布置1. 1. 水厂的平面布置水厂的平面布置 水厂的基本组成分为两部分：水厂的基本组成分为两部分：（1 1）生产构筑物和建筑物，包括处理构筑物、清水池、二）生产构筑物和建筑物，包括处理构筑物、清水池、二级泵站、药剂间等；级泵站、药剂间等；（2 2）辅助建筑物。其中又分生产辅助建筑物和生活辅助建）辅助建筑物。其中又分生产辅助建筑物和生活辅助建筑物两种。前者包括化验间、修理部门、仓库、车库及值筑物两种。前者包括化验间、修理部门、仓库、车库及值 班宿舍等；后者包括办公楼、食堂、浴室、职工宿舍等。班宿舍等；后者包括办公楼、食堂、浴室、职工宿舍等。 作水厂平面布置时，应考虑下述几点要求：作水厂平面布置时，应考虑下述几点要求： （1 1）布置紧凑，以减少水厂占地面积和连接管（）布置紧凑，以减少水厂占地面积和连接管（ 渠）的长度，并便于操作管理。渠）的长度，并便于操作管理。 （2 2）充分利用地形，力求挖填土方平衡以减少填）充分利用地形，力求挖填土方平衡以减少填 、挖土方量和施工费用。、挖土方量和施工费用。 （3 3）各构筑物之间连接管（渠）应简单、短捷，）各构筑物之间连接管（渠）应简单、短捷， 尽量避免立体交叉，并考虑施工、检修方便。尽量避免立体交叉，并考虑施工、检修方便。 （4 4）建筑物布置应注意朝向和风向。）建筑物布置应注意朝向和风向。 （5 5）又条件时（尤其是大水厂）最好把生产区和）又条件时（尤其是大水厂）最好把生产区和 生活区分开，尽量避免非生产人员在生产去通行和生活区分开，尽量避免非生产人员在生产去通行和 逗留，以确保生产安全。逗留，以确保生产安全。 （6 6）对分歧建造的工程，既要考虑近期的完整性）对分歧建造的工程，既要考虑近期的完整性 ，又要考虑远期工程建成后整体布局的合理性。，又要考虑远期工程建成后整体布局的合理性。 n n水厂平面布置一般均需提出几个方案进行比较，水厂平面布置一般均需提出几个方案进行比较， 以便确定在技术经济上较为合理的方案。图以便确定在技术经济上较为合理的方案。图23236 6 为水厂平面布置一例。为水厂平面布置一例。2. 2. 高程布置高程布置在处理工艺流程中，各构筑物之间水流应为重力流。两在处理工艺流程中，各构筑物之间水流应为重力流。两 构筑物之间水面高差即为流程中的水头损失，包括构筑物本构筑物之间水面高差即为流程中的水头损失，包括构筑物本 身，连接管道、计量设备等水头损失在内。水头损失应通过身，连接管道、计量设备等水头损失在内。水头损失应通过 计算确定，并留有余地。计算确定，并留有余地。图图23237 7为图为图23236 6中构筑物高程布置图。各构筑物之中构筑物高程布置图。各构筑物之 间水面高差由计算确定。间水面高差由计算确定。10.5 10.5 水厂的生产过程监控与自动控制水厂的生产过程监控与自动控制n n水厂内检测仪表的设置水厂内检测仪表的设置n n水厂自动化设计要求水厂自动化设计要求10.6 10.6 给水处理工艺系统设计计算实例给水处理工艺系统设计计算实例10.6.1 10.6.1 水厂工艺流程选择水厂工艺流程选择根据源水水质情况和该市自来水公司现有水厂的生产运转经根据源水水质情况和该市自来水公司现有水厂的生产运转经验，决定近期和二期仍采用常规处理工艺，远期考虑增加生物预验，决定近期和二期仍采用常规处理工艺，远期考虑增加生物预 处理和深度处理工艺。同时，为了节约投药量，提高水厂自动化处理和深度处理工艺。同时，为了节约投药量，提高水厂自动化 水平，决定采用已较成熟的自动加矾、加氯技术。在常规处理工水平，决定采用已较成熟的自动加矾、加氯技术。在常规处理工 艺中，注意选择适合水源水质、水厂规模和地形特点，并有利于艺中，注意选择适合水源水质、水厂规模和地形特点，并有利于 提高出厂水水质的处理构筑物。这些构筑物主要包括：隔板、折提高出厂水水质的处理构筑物。这些构筑物主要包括：隔板、折 板组合式絮凝地、新型平流式沉淀池和板组合式絮凝地、新型平流式沉淀池和V V型滤池。此外，为了保型滤池。此外，为了保护湘江水源，沉淀池排泥水和滤池反冲洗水均进入回收水池浓缩护湘江水源，沉淀池排泥水和滤池反冲洗水均进入回收水池浓缩 ，上清液回收，下部沉泥用来回填水厂及其周围洼地。，上清液回收，下部沉泥用来回填水厂及其周围洼地。10.6.2 10.6.2 水厂主要构筑物设计水厂主要构筑物设计1. 1. 混合混合 2. 2. 絮凝与沉淀池絮凝与沉淀池图图23-8 23-8 絮凝沉淀池平面图絮凝沉淀池平面图3. 3. 滤池及反冲洗系统滤池及反冲洗系统 n n图图23-9 V23-9 V型滤池剖面图型滤池剖面图4. 4. 清水池清水池清水池有效容积按设计规模的清水池有效容积按设计规模的10%10%计算，近期设计算，近期设 10000 m310000 m3清水池清水池1 1座，采用钢筋砼结构，有效水深座，采用钢筋砼结构，有效水深 取取4.2m4.2m。 5. 5. 送水泵房送水泵房土建设计规模为土建设计规模为3030万万m3/dm3/d，近期设备安装按，近期设备安装按1010 万万m3/dm3/d考虑。时变化系数取考虑。时变化系数取1.361.36，出厂压力取，出厂压力取0.00.0 28.0m28.0m，一期安装卧式离心泵机组，一期安装卧式离心泵机组3 3套，套，1 1大大2 2小小 ，其中，其中1 1台为调速水泵。台为调速水泵。6. 6. 加矾、加氯系统加矾、加氯系统 10.6.3 10.6.3 水厂总体布置水厂总体布置1 1 构筑物布置构筑物布置图图23-10 23-10 四水厂平面布置图四水厂平面布置图图图23-11 23-11 四水厂高程布置图四水厂高程布置图n n2 2 厂内排水厂内排水n n厂内生活污水与雨水采用分流制，雨水就近排入水厂内生活污水与雨水采用分流制，雨水就近排入水体，污水近期排入化粪池，溢流水进入农灌系统。体，污水近期排入化粪池，溢流水进入农灌系统。待城市下水道形成以后改道排入城市下水道。待城市下水道形成以后改道排入城市下水道。n n生产废水生产废水( (滤池反冲洗水及沉淀池排泥水滤池反冲洗水及沉淀池排泥水) )排入回收排入回收水池，其上清液回收，下部沉泥用来回填洼地。水池，其上清液回收，下部沉泥用来回填洼地。10.6.4 10.6.4 自控系统设计自控系统设计1 1、控制系统的组成、控制系统的组成全厂设中控室及取水泵房、加矾加氯、回收泵房与反应沉全厂设中控室及取水泵房、加矾加氯、回收泵房与反应沉淀池、淀池、V V型滤池和送水泵房等型滤池和送水泵房等5 5个个PLCPLC（可编程逻辑控制器）（可编程逻辑控制器）子站，考虑到系统尽可能分散的原则，在滤池单池设有子站，考虑到系统尽可能分散的原则，在滤池单池设有PLCPLC控制台。控制台。各各PLCPLC站均由一块电源模块，一块站均由一块电源模块，一块CPUCPU（中央处理器）模（中央处理器）模块，一块通讯模块以及若干块输入输出（块，一块通讯模块以及若干块输