高港区口岸镇给水厂设计----大学毕业设计论文.doc
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1、毕业设计说明书 题目:高港区口岸镇给水厂设计系 名专 业年 级姓 名指导教师2011年 6 月 19 日摘 要本设计内容是高港区口岸镇给水厂工程。设计书由设计资料、设计说明书和设计计算书三部分组成。设计的主要内容包括:原始资料概述、水量水压确定、净水厂工艺设计及设计计算。水厂设计总规模为5.9万m3/d,以南官河为水源。设计工艺流程为:原水一泵站管式静态混合器折板絮凝池平流沉淀池V型滤池清水池二泵站用户,采用直线型布置。水厂出水水质要求达到生活饮用水卫生标准(2006)。水厂位于高岗区口岸镇西部,靠近水源,占地58240m2,其中绿化面积占15%,附属面积占10,是一座环境优美的现代化水厂。关
2、键词:折板絮凝池;平流沉淀池;V型滤池ABSTRACTThe design content is the port town of high-port to the water plant project. Design document includes three parts: the design data, design specifications and design calculations . Design of the main contents include: an overview of the raw data, determine of the amount and
3、 pressure of water, design of water plant treatment process and design calculations. The total size of water plant design is 59000 m3/d, raw water is from. Nanguan river Design process: raw water pumping station static mixer tube folded-plate flocculating tank horizontal flow sedimentation tank V-fi
4、lter clear water tank second pump station user, linear arrangement is used. The treated water meets the requirements of water quality for drinking water standards (2006). The water plant is located in the western town of Gao Gang Port Area, near the raw water, it has an area of 34290m2, of which 15%
5、 is green area, sub area accounted for 10%, It is a beautiful modern water plant. Keywords: folded-plate flocculating tank; horizontal flow sedimentation tank; V-filter 目 录 第一章 概论11.1 设计内容11.2 自然概况及水源选择1第二章 水质、水量、水压32.1 水质32.2 水量3 2.3 水压4第三章 水处理厂的工艺设计53.1 厂址的位置53.2 设计原则53.3 处理流程方案的选定53.4 水厂平面布置及高程布置
6、73.5 构筑物设计 10第四章 安全措施及人员编制194.1 安全措施 194.2 人员编制 19第五章 各构筑物的设计计算205.1 水量计算 205.2 加药设备设计计算 205.3 混合设备设计计算 215.4 折板絮凝池设计计算 215.5 平流沉淀池设计计算 265.6 V 型滤池设计计算 305.7 清水池设计计算 415.8 泵房设计计算 435.9 氯库及加氯间设计计算45参考文献47外文资料中文译文致谢2天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计第一章 概论1.1设计任务1.1.1设计题目高港区口岸镇给水厂设计。1.1.2设计任务根据指定水源、厂址和有关设计资料,设计城市自来
7、水厂一座,并满足:1.出厂水压要求0.36MPa;2.出厂水质要求:符合国家生活饮用水卫生标准GB 5749-2006。1.1.3设计范围 设计高港区口岸镇自来水厂一座,水源取自南官河(长江支流)。其任务是担负城市居民生活用水的和工业企业的生产用水。1.1.3设计要求 1.毕业设计是总结和巩固在校四年所学知识,培养学生将所学理论综合运用于解决工程实际问题,提高独立工作能力,培养刻苦钻研精神和创造力。2.在教师指导下,学生应独立做出自己的毕业设计,并提交设计成果。3.毕业设计中,学生应从搜集、分析资料开始至施工图设计为止,进行全部工艺设计过程,完成净水厂工艺设计和部分处理构筑物的施工图设计。1.
8、1.4设计步骤及成果1.选择方案,并绘制处理工艺流程示意图。2.计算各构筑物的设计流量及其他参数。3.选择混凝剂、消毒剂,计算投加量;设计加药间、加氯间、药库、氯库。4.絮凝、沉淀(澄清)、过滤设备与清水池的设计计算,并绘制草图。5.绘制各处理构筑物的平面图和剖面图。6.绘制水厂总平面图及高程图。7.设计完成设计说明书一份,水厂总平面图、高程图及主要构筑物设计施工图(1号图纸,至少六张)。1.2自然概况及水源选择1.2.1地形概况高港区口岸镇水厂位于镇的西北部,扬州市东南方,厂区占地面积约58240平方米,厂内地势平坦(略有起伏),地面标高3.2-4.2m。1.2.2工程地质1.地下水位深度1
9、.2-1.4m; 最大冰冻深度 0.3m;2.地基耐力8-10吨/平方米;地基承载力E=1.0MPa;地震烈度8度。1.2.3气象资料1.气温:全年平均气温 16.4;最高气温36.5;最低气温-7.2。2.降雨量:年降雨量1000mm,年平均降雨日数80-100天;集中降雨季节为6-9月。3.风向:常年东南风。1.2.4河流概况1.河流水温:河水夏季最高温度28;冬季最低水温0。2.河水水位:南官河在镇境内有一口岸水闸,在闸内常水位为2.30m,枯水位1.23m,最高洪水位为4.78m;河堤外围地面标高为4.00m,采用废黄河绝对标高;南官河在常水位时,河面宽约44m,河水最深为7.57m。
10、1.2.5水源选择气象、水文、地质资料见表1表1气象、水文、地质资料项目数据项目数据年平均气温 ()16.4 最大冰冻深度 (cm)0.3最高气温 ()36.5 地下水位深度 (cm)1.2-1.4最低气温 ()-7.2河水最低水温 ()0 均年总降水量 (mm)1000河水最高水温 ()28 设计地耐力 (吨/平方米)8-10风向东南风地震烈度 (度)8度厂区地面标高 (m)3.2-4.2第二章 水质、水量、水压2.1水质2.1.1水源水质原水水质资料见表2表2 原水水质资料项 目平均指标值项 目平均指标值浊度最高 400 mg/L总硬度150 mg/L平均100-150 mg/L细菌总数5
11、000个 /ml最低 30-50 mg/L总大肠菌群8000个/ml色度35度铁离子0.1mg/L嗅和味略有pH7.32.10 mg/LNH-N0.4 mg/L2.1.2出水水质达到国家生活饮用水卫生标准GB 5749-2006。2.2水量2.2.1设计供水量 镇区设计人口约为7.5万人,另有流动人口0.5万人,最高日综合生活用水定额为200,用水普及率100%,流动人口用水量标准为260。工业用水定额,年工业总产值为15亿元,万元产值用水量73m3。工业用水时变化系数为1.1。城镇居民生活用水; 工业用水; 未预见水量及管网漏失水; 最高日用水量; 设计水量d; (21)取。2.2.2日用水
12、量变化规律表3 日用水量变化规律小时0-11-22-33-44-55-66-77-8%1.901.771.731.732.063.655.545.64小时8-99-1010-1111-1212-1313-1414-1515-16%6.005.945.075.155.155.155.275.32小时16-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24%5.355.335.525.004.093.092.482.07最高日最高时流量;最高日平均时流量;用水量时变化系数。2.3 水压0.36MPa。第三章 水处理厂工艺设计3.1厂址的位置该自来水厂位于高港区口岸镇西北部,
13、临近南官河(即取水口)。3.2设计原则1.水处理构筑物的生产能力,以最高日供水量加水厂自用水量进行设计,并以原水水质最不利情况进行校核。2.水厂按近期设计,考虑扩建可能,根据使用要求和技术经济合理性等因素,对近期工程亦可做分期建造的安排。3.水厂设计中考虑各构筑物或设备进行检修、清洗及部分停止工作时,仍能满足用水要求。4.水厂内设备机械化和自动化程度,本着提高科学管理水平和增加经济效益的原则,根据实际生产要求、技术经济合理性和设备供应情况,妥善确定, 逐步提高。5.设计中严格遵守设计规范的规定。3.3处理流程方案的比较与选定3.3.1确定处理工艺的原则工艺先进,技术成熟,适应性强,管理方便,有
14、一定的运转经验,根据原水水质水量,考虑气象、水文、地质条件,并结合水厂的设计规模及各个构筑物的优缺点确定水处理的工艺流程。3.3.2确定处理工艺1.确定处理流程设计水厂的水源是长江支流水,从表1-2原水水质资料中看出,原水的浊度、色度和细菌学指标不达标,但经传统的混凝沉淀澄清消毒处理工艺后应可达到供水水质标准。具体流程为:加药水源 取水构筑物折板絮凝池平流沉淀池V型滤池 清水池二泵站给水管网管式静态混合器加氯消毒图1 工艺流程图2.具体构筑物的选定1)混合工艺混合的方式有很多种,常用的有水泵混合、管式混合、机械混合。目前广泛采用的管式混合器是静态管式混合器,是利用水厂进水管的水流,通过管道或管
15、道零件产生局部阻力,使水流发生涡旋,从而使水体和药剂混合。管式混合的优点是设备简单;不占地;在设计流量范围,混合效果好。缺点是当流量过小时效果下降。但从总体经济效果而言还是具有优势的。2)絮凝工艺絮凝的方式有很多种,可分为机械和水力两大类,常用的有机械絮凝池、隔板絮凝池、折板絮凝池、网格(栅条)絮凝池等。折板絮凝池利用在池中加设一些扰流单元以达到絮凝所要求的紊流状态,使能量损失得到充分利用,能耗与药耗有所降低,停留时间缩短。折板絮凝池的优点为絮凝时间短,絮凝效果好,容积较小。缺点是构造较复杂,水量变化影响絮凝效果。它适用于水量变化不大的水厂。3)沉淀和澄清工艺平流沉淀池应用最早,可谓是经久不衰
16、。平流沉淀池设计的关键在于均匀布水、均匀集水和排泥彻底与方便。平流沉淀池的进水来自絮凝池,经过穿孔花墙,以达到在整个池断面内均匀布水;平流沉淀池出口段一般采用堰口布置,或采用淹没式出水孔口,以使沉淀后的水尽量在出水区均匀流出;至于及时排泥,国内采用的桁架式吸泥机是一种很好的排泥方式。平流沉淀池的优点是对水质、水量的变化适应性强,潜力大,处理效果稳定;构造简单,池深较浅,造价较低;操作管理方便,施工较简单;采用机械排泥效果好。缺点是占地面积大;需维护机械排泥设备。4)过滤工艺国内目前全部采用的是快滤,主要池型有普通快滤池、双阀滤池、无阀滤池、移动罩滤池、虹吸滤池和V型滤池等。V型滤池是法国开发研
17、制的均质深层截污过滤技术。V型滤池采用均质深层滤料,不均匀系数很小。此举能大大提高滤料层的孔隙率,使滤速得以提高,过滤周期延长(比一般滤池长23倍),滤料层利用率高,且滤后水质好。另外V型滤池采用先气冲,后气水混合洗,表面扫洗的独特形式,具有同时可节省冲洗水量和电耗,是一种高效节能型的过滤设施。具有高度自动化程序控制,可减少运行管理人员。单池面积可达150m2以上。该滤池的缺点是造价高,对管理技术水平需求高,维护费用高且难度大。3.3.3选择水处理所用材料1.选择混凝剂品种:三氯化铁,硫酸铝,碱式氯化铝(聚合氯化铝)等。选择原则:原水水质,如水温、pH、碱度、色度、浊度等;价格;运输条件;货源
18、。本设计选用粗制硫酸铝,原因是价格较低,运输方便,使用方便。2选择滤料品种:石英砂,无烟煤,铁矿石等。选择原则:具有足够的机械强度和化学稳定性,具有一定的颗粒级配和适当孔隙率。本设计采用V型滤池过滤,常选用石英砂滤料。3.选择消毒剂品种:液氯,二氧化氯等本设计选用液氯消毒,原因是:氯消毒效果较好,而且可以形成余氯持续消毒,防止管网二次污染,技术成熟,价格便宜,综合考虑经济、技术等多方面因素,选择液氯作为消毒剂。3.4水厂平面布置及高程布置3.4.1水厂平面布置1.水厂平面布置原则1)按功能分区,配置得当。主要是指对生产、辅助生产、生活福利各部分的布置,要做到分区明确,不过分独立分散。既有利生产
19、,又避免非生产人员在生产区通行和逗留,以确保生产安全。在有条件时(尤其新建水厂和大水厂),最好把生产区和生活区分开,但二者之间不必设置围墙。2)功能明确,布置紧凑。首先应保证生产的需要,结合地形、地质、土方,结构和施工等因素全面考虑。布置时力求减少占地面积,减少连接管(渠)的长度,便于操作管理。3)符合工艺要求,确保安全供水。4)力求紧凑,占地面积小,但操作管理要方便,留有施工、检修及堆放管件的场地,并考虑有分期修建和扩建的可能。5)充分利用地形,力求实现各处理构筑物间的重力流衔接(尽量避免中途加压)以及各构筑物的重力排泥和放空。6)水流方向要顺,管路尽可能短,并考虑施工、维修的方便,避免过多
20、的立体交叉。7)适当考虑超越管。当原水水质有季节变化,如冬季浊度低,原水可以不经沉沙池而直接到反应池、沉淀池,甚至直接到滤池,但由于超越管口径较大,管线长,投资多,一般只绕不易修复部分或只有一组构筑物的部分。8)构筑物布置应注意朝向和风向,加药间,加氯(氨)间,氯(氨)仓库等,尽可能设在水厂主导风向的下风方向,泵房及其他建筑物,尽量布置成南北向。9)厂内生产区与生活区尽可能分开布置避免非生产人员在生产区逗留和出入,以确保生产安全。2.做水厂平面布置时,应考虑下述几点要求1)流程力求简洁,以减少水厂占地面结合连接管(渠)的长度,并便于操作管理。如沉淀池或澄清池应仅靠滤池;二级泵房尽量靠近清水池。
21、但各构筑物之间应留出必要的施工和检修间距和管(渠)道地位。2)尽量适应地形,力求挖土填方平衡以减少填、挖方量和施工费用。例如沉淀池或澄清池应减量布置在地势较高处,清水池尽量在地势较低处。3)各构筑物之间连接管(渠)应简单,尽量避免立体交叉,并考虑施工、检修方便。此外,有时也需设置必要的超越管道,以便某一构筑物停产检修时,为保证必需供应的水量采取应急措施。4)建筑物布置应注意朝向和风向。如加氯间和氯库应尽量在水厂主导风向的下风向;泵房及其它建筑尽量布置成南北向。5)有条件时(尤其大水厂)最好把生产区和生活区分开,以确保生产安全。6)近远期协调,对分期建设的工程,既要考虑近期的完整性,又要考虑远期
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