毕业设计(论文)-虹吸滤池工艺给水工程设计.doc
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1、 师范大学环境工程学院毕业论文(设计)师范大学环境工程学院毕业论文(设计) 虹吸滤池工艺给水设计虹吸滤池工艺给水设计 xxxxxx (师范大学环境工程学院 xx 级 xxx 班) 指导教师:xx(xxxxxxxxxxxx) 摘要摘要: : 本次设计为虹吸滤池工艺给水工程设计,设计内容主要包括三部分,即给水处理工艺流 程设计(包括虹吸滤池)、个单体构筑物的工艺设计和泵站、泵房工艺设计。根据设计资料, 本次设计取水水源为地表河流水,该河流水质较好,符合类水源水的水质指标。本次设计所 采用的净水工艺流程为:原水混凝沉淀过滤消毒。混凝包括混合和絮凝两部分。 混合是在静态混合器中投加聚合氯化铝,絮凝设备
2、选用回转式隔板絮凝池,选用平流沉淀池进 行沉淀,过滤设备采用虹吸滤池,最后投加液氯进行消毒。水泵和泵房的设计中,给水泵选用 离心泵,采用排水泵排水。水厂总占地面积,因地制宜并考虑到远期发展,水厂的工艺流程采 用 L 型布置,流程力求简短,适当增加绿地,使水厂立面丰满。最后进行各项工艺的详细计 算,并达到设计所需各项要求。 关键词关键词 : :水厂;水质模拟;虹吸滤池;平流沉淀池;处理工艺 师范大学环境工程学院毕业论文(设计)师范大学环境工程学院毕业论文(设计) I Siphon Filter Process Water Supply System Zhang Qiannan (Class181
3、 Grade07 in College of Environmental Engineering,Jilin Normal University,JilinSiping136000) Directive teacher: Chi He(xxx) ABSTRACT : :The filter is designed to siphon water supply engineering design process, design mainly includes three parts, namely, water treatment process design (including Sipho
4、n Filter), a single process design structures and pumping stations, pumping stations, process design.According to design information, design of water in this river water to the surface water, the river water quality is good, in line with Class water quality source water.The design used in water puri
5、fication process: raw water - coagulation - filtration - disinfection.Coagulation and flocculation including mixed two parts.Mixed in static mixer in the PAC dosing, flocculation equipment selection rotary separator flocculation, sedimentation tanks used for advection precipitation, filtration equip
6、ment used to siphon filter, and finally adding liquid chlorine for disinfection.The design of pumps and pumping stations, to the selection of centrifugal pumps, the use of drainage pump drainage.The total area of water, according to local conditions and taking into account long-term development, pro
7、cess water treatment plant by L- type layout, the process be short, due to increase green space, the water elevation of fullness.Finally, the detailed calculation of the process and the requirements to meet the design requirements. Keywords: :Water; water quality simulation; Siphon Filter; advection
8、 sedimentation tanks; treatment process. 师范大学环境工程学院毕业论文(设计)师范大学环境工程学院毕业论文(设计) II 目目 录录 1 引言 1 2 设计任务及设计资料 2 2.1 概述 .2 2.1.1 城市自然条件2 3 设计说明书 4 3.1 水力计算 .4 3.2 水厂的设计 .5 3.2.1 设计原则 .5 3.2.2 净水工艺流程 .5 3.2.3 混凝 .5 3.2.4 混合 .8 3.2.5 反应沉淀池的设计 .8 3.2.6 过滤 11 3.2.7 消毒 12 3.2.8 水泵及泵房 13 4 设计计算书 .14 4.1 设计流量确定
9、17 4.2 给水处理厂工艺计算17 4.2.1 投药工艺计算.17 4.2.2 混合工艺计算 18 4.2.3 反应池工艺计算 18 4.2.4 沉淀池工艺计算 20 4.2.5 滤池工艺计算 21 4.2.6 消毒 24 4.3 泵站设计计算25 4.3.1 水泵的选择 25 4.3.2 水泵吸水管计算 25 4.3.3 水泵压水管计算 26 4.3.4 泵房高度计算 27 4.3.5 泵房内设备布置 27 4.3.6 真空泵排水泵选择 27 4.3.7 吸水井 28 师范大学环境工程学院毕业论文(设计)师范大学环境工程学院毕业论文(设计) III 4.4 水厂部分 .28 4.4.1 清
10、水池调节容积.28 4.4.2 厂内配水井 28 4.4.3 水厂总体设计 28 5 结论 .31 致谢 .32 参考文献 .33 吉林师范大学环境工程学院毕业论文(设计)吉林师范大学环境工程学院毕业论文(设计) 0 1 引言引言 随着我国经济的高速发展,人民生活水平的显著提高,如何解决水资源的匮乏、 安全问题一直是困扰水处理工作者的一个难题。 水是动植物体内和人的身体中不可缺少的物质,可以说,没有水就没有生命的 存在。另外,人类生活中的衣食住行都离不开水。工农业生产中也不能离开水,水 是工农业生产的重要原料。在农业生产中消耗的淡水量占人类消耗淡水总量的60% 80%,工业上也要用大量的水进行
11、生产。另外,水在内河与海洋运输上也起着重要 作用。在自然界中淡水量不到水总量的1%。据21世纪城市水资源国际学术研讨会透 露,联合国已经把我国列为世界上13个最缺水的国家之一,目前我国人均用水量是 世界人均用水量的30%左右。人类现在用水量越来越大,且污染也越来越严重,这 就要求我们要保护水资源。 饮用水的安全问题也很重要,人们对源水进行一系列处理后饮用。在 20 世纪初, 饮用水净化技术已基本上形成了现在被人们普遍称之为常规处理工艺的处理方法, 即:混凝、沉淀或澄清、过滤和消毒。这种常规的处理工艺至今仍被世界大多数国 家所采用,是目前饮用水处理的主要工艺。本设计中根据水源水质分析,采用常规
12、处理工艺,出水即可达到饮用标准。 本次设计需要根据城市原始资料,采用虹吸滤池工艺完成城市给水工程设计。 本计算说明书主要说明水厂采用虹吸滤池处理构筑物的选型、选择依据、优缺点、 应用条件以及具体构筑物尺寸的计算及;水厂构筑物的平面布置和高程布置,并完 成工程图。 吉林师范大学环境工程学院毕业论文(设计)吉林师范大学环境工程学院毕业论文(设计) 1 2 设计任务及设计资料设计任务及设计资料 2.1 概述概述 2.1.1 城市自然条件 (1)自然情况: 土壤性质 粘土;表土厚度 1.25.0m;冰冻深度 1.0m;河水位 高水位 56.5m,低水位 54.8m,均水位 55.2m;地下水位 8m。
13、 城市年最高气温 35;年最低气温 -26;年平均气温 10;温度在-10以 下的天数 75 天。 城市月平均最高气温 30;月平均最低气温 -8;月平均气温 11;温度在 0 以下的天数 105 天。 (2)主导风向: 夏季主导风向为西南风;冬季主导风向为西南风。 (3)城市居民用水量逐时变化情况(%) 吉林师范大学环境工程学院毕业论文(设计)吉林师范大学环境工程学院毕业论文(设计) 2 表表 2.12.1 城市综合生活每小时用水量占最高日用水量百分比城市综合生活每小时用水量占最高日用水量百分比 Table2.1 The amount of water per hour, the citys
14、 comprehensive life percentage of the maximum daily water consumption 时间 用水量 时间 用水量 时间 用水量 01 1.72 89 6.38 1617 5.67 12 1.78 910 5.27 1718 6.23 23 1.69 1011 4.62 1819 5.41 34 1.52 1112 4.54 1920 4.96 45 2.25 1213 5.10 2021 4.23 56 4.33 1314 5.03 2122 3.90 67 5.54 1415 4.50 2223 2.54 78 6.35 1516 4.9
15、0 2324 1 .43 (4)城市人口及集中用水量情况 人口数量 48.5 万人;居民用水定额 200L/d*p。 表表 2.2 集中用水量情况集中用水量情况 Table 2.2 The case focused on water 工厂名称 用水量/(m3/d) 用水时间/h 甲厂 5000 0-24 乙厂 3000 8-17 丙厂 2400 0-24 吉林师范大学环境工程学院毕业论文(设计)吉林师范大学环境工程学院毕业论文(设计) 3 3 设计设计说明书说明书 3.1 水力计算水力计算 1.水源水的水质模拟 由于水源水取为地表河流水,该河流水质较好,符合类水源水的水质指标,故 可模拟为 嗅
16、和味:无;浑浊度:820;色度:无。 2.设计水量 城市总用水量计算,包括设计年限内该给水系统所供应的全部用水:居民用水; 工厂企业用水;市政绿地等用水。 (1) 居民用水量 =qNf (3- 1 Q 1) (2) 工厂企业用水量 (根据任务书中给定) (3- 2 Q 2) (3)市政绿地等用水量 =2%(+) (3- 3 Q 1 Q 2 Q 43 QQ 3) (4)未预见水量 =7%( ) 4 Q 321 QQQ (5) 设计年限内城市最高日用水量 d= + Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 Q 吉林师范大学环境工程学院毕业论文(设计)吉林师范大学环境工程学院毕业论文(设计) 4 3.2 水厂
17、的设计水厂的设计 3.2.1 设计原则 水厂的设计注意了以下原则 (1) 水处理构筑物的生产能力以最高日用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,并考虑远期发展。 (3) 水厂设计中应考虑各构筑物或设备进行检修、清洗及部分停止工作时仍 能满足供水要求。 (4) 水厂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) 设计中遵守设计规范的规定。 3.2.2 净水工艺流程 净水工艺流程应根据原水的水质和用户对水质的要求确定。 本次设计所采用的净水工艺流程为:原水混
18、凝沉淀过滤消毒,下 面分别对其进行说明。 3.2.3 混凝 1.选择混凝剂的依据 混凝效果好,对人体健康无害,施用方便,货源充足,价格低廉。根据设计任 务书中给定的城市水源浊度和温度,选择聚合氯化铝作为混凝剂。混凝剂的最大投加 量 50mg/l【1】,投加浓度 15%【1】。 碱式氯化铝Aln(OH)mCl3n-m优点:净化效率高,耗药量少,出水浊度低,色度 小,过滤性能好,原水高浊度时尤为显著。温度适应性高,PH 适用范围宽 (PH=59) ,因而可不投加碱剂。使用时操作方便,腐蚀性小,劳动条件好。设备 吉林师范大学环境工程学院毕业论文(设计)吉林师范大学环境工程学院毕业论文(设计) 5 简
19、单,操作方便,成本较低。是无机高分子化合物。 2.投药方法 常用药剂投加方法有干投法和湿投法。设计采用湿投法。 湿投法优点:容易与原水充分混合,不易阻塞入口,管理方便,投量易于调节。 3.投药方式 计量泵压力投加,水射器压力投加,重力投加。这三种是常用的投药方式。本 设计采用水射器压力投加。水射器投加是利用高压水通过喷嘴和喉管时的抽吸作用, 吸入药液到压力水管中。优点是设备简单;水射器适用于大、中、小规模的水厂。 4.溶液池容积的确定 溶液池至少分成 2 格,可轮流使用,其容积为: W1=aQ/417bn (m3) (3- 10) 式中 Q:处理的水量,m3/d; a:混凝剂的最大投加量,mg
20、/l; b:溶液浓度,%(按固体重量计); n:每日调制次数,小水厂为 1 次,大、中水厂不超过 3 次。 5.溶解池容积的确定 溶解池容积 W2=0.3W11 溶液池分 2 格1,每格有效容积 3.5。 3 m 6.加药间及仓库 (1) 药剂选择与投药量 混凝剂和助凝剂品种的选择及其用量,应根据相似条件下的水厂运行经验或原水 凝聚沉淀实验资料,结合当地药剂供应情况,通过技术经济比较确定。可参考有关设 吉林师范大学环境工程学院毕业论文(设计)吉林师范大学环境工程学院毕业论文(设计) 6 计手册。常用混凝剂有精致硫酸铝、粗制硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁、聚合氯化 铝、聚丙烯酰胺。常用的助凝剂有液氯
21、、石灰、活化硅酸。 (2) 药剂溶解与溶液配置 混凝剂的投配方式可采用湿投或干投。当湿投时,混凝剂的溶解应按用药量大 小、混凝剂性质,选用水力、机械或压缩空气等搅拌方式。 湿投混凝剂时,溶解次数应根据混凝剂用量和配置条件等因素确定,一般每日 不宜超过三次。混凝剂用量较大时,溶解池宜设在地下;混凝剂用量较小时,溶解 池可兼作投药池。 (3)投药与计量设备 7.投加与提升设备 (1) 水泵投加,采用计量泵投加,不需另设计量设备。采用耐酸泵加转子流 量计投加,一般用于投药量较大时。 (2) 水射器投加,采用水射器投加,设备简单,使用方便,但水射器效率较 低,且易磨损。 (3) 重力投加,将溶液池架高
22、,利用重力将药液投入水泵压水管或混合设施 入口处。这种投加方式安全可靠,但溶液池位置较高。 8.计量设备 投药计量方式主要有孔口计量、定量投药箱、转子计量和计量泵计量,一般新 建水厂多采用计量泵自动投加计量。孔口计量也是一种常用的计量方式。 9.加药间及药库布置 加药间应与药剂仓库毗连,并宜靠近投药点。溶液池边应设工作台,工作台以 11.5m1为宜。与混凝剂接触的池内壁、设备、管道和地坪,应根据混凝剂性质采 取相应的防腐措施。各种管线应设在地沟内。加药间必须有保障工作人员卫生安全 吉林师范大学环境工程学院毕业论文(设计)吉林师范大学环境工程学院毕业论文(设计) 7 的劳动保护措施。当采用发生异
23、臭或粉尘的混凝剂时,应在通风良好的单独房间内 制备,必要时应设置通风设备;冬季使用聚丙烯酰胺的室内温度不低于 2;室内 应有冲洗设施。视具体情况应设置机械搬运设备。加药间的地坪应有不小于 5的 排水坡度。 10.药库 药剂仓库应根据具体情况设置计量工具和搬运设备。药剂仓库的固定储备量, 应按当地供应、运输等条件确定,一般可按最大药量的 1530d8用量计算。其周 转储备量应根据当地具体条件确定。计算固体混凝剂和石灰储藏仓库的面积时,其 堆放高度,当采用混凝剂时一般可为 1.52.0m8;当采用石灰时可为 1.5m9。当 采用机械搬运设备时,堆放高度可适当增加。应有良好的通风条件,并应防止受潮。
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