水质工程学课程设计(I)指示书、任务书.doc

四 川 大 学

课程设计任务书、指示书
《水质工程学课程设计I》

四川大学给水排水教研室
2009年6月

《水质工程学课程设计I》任务书
一、设计题目：四川某县城自来水厂的初步设计
二、设计目的
通过水厂的初步设计，使学生熟悉掌握水厂设计原则、步骤和方法；培养学生应用所学理论，分析解决实际工程设计问题的初步能力，使学生在设计运算、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。
三、基本资料
1、 现用水量：50000m3/d
2、 给水水源：桃河
3、 水质资料：原不为穿城河流，取水口在城镇上游，水质较好，含砂量较低（平
均含砂量0.4kg/ m3），上游无工业污染和集中生活污水污染。
原水水质资料如下：
项目
含量
项目
含量
浑浊度
300～1000mg/l
耗氧量
20mg/l
色 度
10度
总硬度
3度(德国度)
水 温
10～20℃
暂时硬度
3度(德国度)
PH值
7.5～8.0
氯化物
21mg/l
细菌总数
12000个/ml
总固体
298mg/l
大肠菌数
33000个/l
碱 度
8度
臭和味
微 量

4、 地质资料
(1)拟建水厂区域工程地质钻探资料
通过工程地质钻探，地层构造为：表层为0.5～0.7m厚的耕土，以下均为密实压粘
土，地下12m处才有基岩露头。
地下水位在地表8m以下，地下水无浸蚀性。地基耐压力为15T/㎡。
(2)该城镇地震资料
据记载，该地区未发生过破坏性地震，据地震监测总的记录，该地区最大震级为6
级，地震裂度为6度。
由四川地震局推荐，该地区建筑设计按地震裂度7度设防。
5、 水文资料
桃河由西向东穿城而过，拐向镇东南流出城。河上设有两座通行汽车的大桥。
河流常年流量较大，上游设有一大型水库调节，因此河流枯水位及流量变化不大。
该河流为通航河流，船舶最大吨位700吨，并有木排放下，取水构筑物设计时应考虑放排和通航的影响。
最高洪水位：188.00m
最大流量： 150m3/s
常水位：185.40m
年平均流量：75m3/s
枯水位：183.00m
最小流量：50m3/s
取水口水深最小达：4.0m
6、 气象资料
(1)风向：见右方风玫瑰图
(2)气温
最冷月平均：4.0℃
最热月平均：34.1℃
极端最高气温：40℃
极端最低气温：-2℃
(3)降水量：年平均降雨量：1185.4mm
一日最大降雨：197.1mm
(4)土壤冰冻深度： 0m
7、 其它资料
该城镇为县政治、经济中心，交通便利，铁路、公路、水运均与省城及埠外相连接，
该县地方材料丰富。
8、 水厂厂址地形图一张（见附录）
四、设计内容
1、 确定净水厂的设计水量
2、 确定净水厂工艺流程和净水构筑物型式
3、 各净水构筑物的设计计算，并附必要的草图
4、 绘制水厂各净水构筑物、建筑物、各种管渠及道路等的平面布置图。
5、 绘制净水构筑物的高程布置图。
五、设计成果
1、 设计说明书一份；
2、 绘制设计图纸一张
(1)净水厂平面布置图（1:200～1:500）
(2)水厂处理工艺高程布置图（纵：1:50～1:100,横：1:100～1:300）
六、设计时间：1周
《水质工程学课程设计I》指示书
一、设计原则
设计必须遵循国家或业务主管部门颁发的规范、标准及规定，在确保质量的基础上，认真做到技术先进、经济合理。
二、设计步骤
1、 分析和研究水质资料，确定所需的处理流程。
2、 拟定出各构筑物的设计流量。
3、 选择构筑物的型式和数目，考虑构筑物的形状、安设位置、相互关系以及某些
主要尺寸。
4、 进行各构筑物的设计计算。
5、 进行水厂的平面布置和高程布置。
6、 绘图。
7、 对说明书进行全面系统地整理。
三、设计方法
1、设计规模和设计方案的确定
正确地确定设计规模和水处理方案常常是很复杂的。影响设计规格和水处理方案的
因素很多，应该在充分调查研究的基础上，认真地进行分析、比较，尽可能作到“规模适当，技术先进，经济合理”。
设计规模常常主要由处理水量和所需出水水质两个主要因素决定，但是水压及自然
地理状况也是极重要的。设计规模应与城市（或工业）总体规划相适应。在满足近期要求的前提下，应有适当的生产储备能力。并且为远期发展留有余地。
水处理方案包括净水工艺流程和净水构筑物型式两个方面。一般，应根据原水水质、
用户对水质的要求、设计水量、类似水厂多年的运行经验试验资料、当地许可的自然地理条件及技术管理水平等因素，通过技术经济比较来确定净水工艺流程及净水构筑物型式。应优先选择流程简单、施工管理方便的处理方案。一般应同时作2～3种方案进行近期、远期的技术经济比较，以具体的数据进行分析和判断。要坚决防止主观片面的观点，应认真吸取当地已有水厂的运行经验和教训，只有实际才是检验真理的唯一标准。
多数情况下，生活饮用水净水厂中的主要净水构筑物由下列各项组成：
配制和投加药剂的设备，原水和药剂的混合设备，形成絮凝体的反应设备，沉淀澄
清设备，过滤以及冲洗水泵或高位水箱等附属设备，消毒设备等。
流程图可不按比例绘制，但必须系统清楚，重点突出。在决定水厂流程图时，应对
水厂总平面布置有初步考虑，从而定出各构筑物的相对位置和进出水方向及其连接方式。
2、各净水构筑物的设计计算
按已选定的净水流程和构筑物形式，分别进行各净水构筑物的工艺设计，根据处理
水量及所确定的设计数据，计算出各构筑物的尺寸，并绘出单线草图，设计参数来自各种设计参考资料（手册、教材、规范等），并应按当地实际运行的同类水厂的经验数据进行校订。各单体构筑物详见教材及手册。
3、净水厂的平面布置
根据各单项构筑物的尺寸进行净水厂的平面布置。布置时可先用纸按各构筑物的平
面尺寸剪成小块，然后将这些纸块在净水厂厂址平面图上进行试摆，待位置确定后，再用铅笔画在图上。平面布置力求紧凑，同时保证一定的施工或交通间隙，并留有一定的发展余地。各构筑物的位置应考虑施工时挖填土方量小，且挖填方基本平衡，构筑物间应适当考虑设超越管线。
总之，净水厂各生产构筑物和附属建筑物必须因地制宜，布置紧凑，节约造价，便
于维护管理，做到流程简捷，连接管线最短，并符合沿水源到用户的方向上进行布置的原则。
一般沉砂池，反应沉淀池宜放在高处，池底宜在地下水位以上，以减少施工困难。
滤池宜靠近沉淀池，滤池附近留出堆砂和翻砂场地。清水池应放在地形较低处，一般埋入地下3～4米左右，并注意填方与挖方的平衡，以减少土方量。二泵站宜靠近清水池，其位置应使管道进出水方便，加药间应加药点附近，可与药剂库建在一起，并考虑运输方便。加氯间和氯库应设在水厂主导风向的下风向。
水厂生产辅助建筑物（如化验室、修理车间、值班室等）的面积可参照有关设计标
准。
水厂内的管线有生产管线（包括超越管线）、排水管线、生活消防管线、加药管线
等，管径需根据计算确定。
厂内道路，通向一般建筑物，设人行路，宽度为1.5～2.0米；通向仓库、修理车
间、堆砂场、泵房、变电站等，设车行道，宽度3～4米，转弯半径6米，纵坡不大于3%，应有回车的余地。
水厂应充分绿化，周围设围墙，生产区和生活区最好分开。
4、水厂高程布置
净水厂各构筑物的标高应结合当地地形坡度，并根据净水构筑物连接管道，计量设备中的水头损失来确定，并应适当留有余地。
净水构筑物间的连接管道或渠道的断面尺寸由计算流速确定，其值可参考设计手册第四册第596页表3-74，在选定流速时应考虑水量发展。
四、对设计说明书及图纸的要求
1、设计说明书内容
第一章 总 论
§1-1设计任务及要求
§1-2基本资料
第二章 总体设计
§2-1工艺流程的确定
§2-2处理构筑物及设备型式选择（包括混凝药剂种类、投药方法及消毒方法的选择）
第三章 混凝沉淀
§3-1药剂投配设备的设计
§3-2混合设备的设计
§3-3反应设备的设计
§3-4沉淀澄清设备的设计
第四章 过 滤
滤池的设计计算
第五章 消 毒
加药量的决定，设备的选择，加药间的布置。
第六章 其它设计
清水池的设计计算，泵房设计计算。
第七章 水厂总体布置
对平面布置及高程布置应说明其合理性，以及存在的问题等。
应说明水厂净水工艺过程，以及选择构筑物型式的理由，对水厂的总平面布置及高程设计作深入的阐述，在设计计算过程中，应列出所采用的全部计算公式和采用的计算数据，并注明资料来源和选用理由，应附相应的计算草图。
2、水厂平面布置图及高程系统图
水厂平面布置图1:200～1:500。风玫瑰画在图的右上方，以细线画出净水构筑物、生产辅助构筑物的位置及道路、围墙、等高线、座标网等。以粗线用不同符合画出厂内给排水管线，并注明管径、长度、排水管还应注明坡度。列出构筑物一览表和图例。还应另行绘出水源水厂及城市之间的相互位置图。
高程系统图横向比例1:100～1:200。竖向比例1:50～1:100，画在平面布置图的下方，图上标明地面、水面、池顶、池底以及速接管线中心的标高。
图中应注明图名及比例，图中文字一律用仿宋体书写。图例的表示方法应符合一般规定和标准，图代应清洁美观，线条粗细应主次分明。
水厂平面图和高程图可视情况绘在一张图内，采用1号图。
图框尺寸、图标及会签栏格式参与有关设计资料。
五、设计参考资料
1、 给水工程（下册）：中国建筑工业出版社统编教材（第二版）
2、 给水排水设计手册第1、2、4、8、9分册
3、 城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准GJJ41-91
4、 净水厂设计知识 中国建筑工业出版社 崔玉川编
5、 有关给水处理的其它资料

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