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水处理工艺设计计算1


水处理工艺设计计算

水处理工程设计计算
? 第1篇水处理工程毕业设计基本资料 ? 第2篇给水处理工程设计 ? 第3篇污水处理工程设计 ? 第4篇效益分析

第2篇给水处理工程设计
? 1.给水处理工程设计概述 ? 2.混凝处理 ? 3.沉淀和澄清处理 ? 4.过滤处理 ? 5.消毒处理 ? 6.给水处理工程布置

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1.给水处理工程设计概述

《室外给水设计规范》(GB50013—2006), 自2006年6月1日起实施。 《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006, 于2006年7月1日正式实施。

1.给水处理工程设计概述

? 1.1给水处理工艺流程的选择 ? 1.2给水处理构筑物的选择

1.1给水处理工艺流程的选择

地表水常规处理工艺流程: 原水→混凝沉淀或澄清→过滤→消毒→出水

? 当原水浊度较低(一般在50度以下)、不受
工业废水污染且水质变化不大者,可采用 地表水一次净化工艺流程: 原水→直接/接触过滤→消毒→出水

? 高浊度水处理工艺流程:
原水→预沉池或沉砂池→混凝沉淀或澄清 →过滤→消毒→出水

? 受污染水源处理工艺
原水→混凝沉淀或澄清→过滤→臭氧接触 池→活性炭滤池→消毒→出水
原水→生物处理/预氧化/粉末活性炭吸附 →混凝沉淀或澄清→过滤→消毒→出水

1.2给水处理构筑物的选择

? 水处理构筑物适用条件 ? 水处理构筑物的组合

? 水处理构筑物适用条件 ? 1.絮凝池 ? 2.沉淀与澄清池 ? 3.滤池

1.絮凝池

? 隔板絮凝池:往复式和回转式 ? 折板絮凝池 ? 网格/栅条絮凝池 ? 机械絮凝池

1.絮凝池

? 隔板絮凝池:水量大于3万吨/天,水量变
动小。 ? 折板絮凝池:水量变化不大的水厂 ? 网格/栅条絮凝池:水量变化不大的水厂, 单池以1~2.5万吨/天为宜。 ? 机械絮凝池:各类水厂

2.沉淀与澄清池

? 平流式沉淀池:大中型水厂

? 斜管沉淀池:各种规模水厂,但单池水量不
宜过大

2.沉淀与澄清池

? 机械搅拌澄清池:大中型水厂,进水SS一般小于
1000mg/L,短时允许达3000~5000mg/L

? 水力循环澄清池:中小型水厂,进水SS一般小于
1000mg/L,短时允许达2000mg/L

? 脉冲澄清池:大中小型水厂,进水SS一般小于
1000mg/L,短时允许达3000mg/L

? 悬浮澄清池:进水SS一般小于1000mg/L

3.滤池 ? 普通快滤池:大中小型水厂,单池面积不宜 大于100m2

? V型滤池:大中小型水厂,单池面积可达
150m2

? 三层、双层滤料滤池:中型水厂,单池面积
不宜大于50~60m2

? 接触双层滤料滤池:5000m3/d以下小型水


3.滤池

? 虹吸滤池:中型水厂2-10万吨/天,每组
池数不小于6池

? 无阀滤池:1万吨以下小型水厂,单池面积
小于25m2

? 移动罩滤池:大中型水厂,单格面积一般
认为要小于10m2

水处理构筑物的组合:
V型滤池 普通快滤池 虹吸滤池

折板/网格栅条絮凝池 机械絮凝池 隔板絮凝池

平流沉淀池 斜管沉淀池 机械澄清池

2.混凝处理

混凝剂 出水 原水
混合 反应 沉淀

(澄清)

排泥

混凝工艺设计内容: ? 药剂的选择 ? 药剂配置和投加设备的设计 ? 混合设备的设计 ? 絮凝设备的设计

2.1混凝药剂的选择

? 第9.3.1条 用于生活饮用水的混凝剂或助
凝剂产品必须符合卫生要求。 ? 第9.3.2条 混凝剂和助凝剂品种的选择及 其用量,应根据原水混凝沉淀试验结果或 参照相似条件下的水厂运行经验等,经综 合比较确定。

? 我国各水厂投药量大致5~30毫克/升,最高
不超过100毫克/升,否则应通过药剂的混合 使用及改进处理途径等方法使水澄清。

? 混凝剂投加量计算参见P55 ? 石灰投加量计算参见P56

加药工艺流程

2.2药剂配制与投加设备的设计

? 第9.3.3条 混凝剂的投配宜采用液体投
加方式。

? 9.3.7 投加混凝剂应采用计量泵加注,
且应设置计量设备并采取稳定加注量的 措施。

? 溶解池和溶液池设计计算参见P57

? 药剂溶解 ——溶解池 ? 溶液配制 ——溶液池
? 碱式氯化铝的配制和投加P59

加药间及药库

? 1.加药间宜与药库合并,也可和加氯设施
合并。 ? 2.加药间宜靠近投药点。 ? 3.加药间应尽量设置在通风良好的地段。 室内必须安置通风设备及具有保障工作人 员卫生安全的劳动保护措施。 ? 4.药剂仓库及加药间应根据具体情况,设 置计量工具和搬运设备。

加药间及药库

? 5.混凝剂的固定储备量,应按当地供应、

运输条件确定,宜按最大投加量的7~15d 计算。其周转储备量应根据当地具体条件 确定。 ? 6.计算固体混凝剂和石灰储藏仓库面积时, 其堆放高度:当采用混凝剂时可为 1.5~2.0m;当采用石灰石可为1.5m。当 采用机械搬运设备时,堆放高度可适当增 加。 ? 7.加药间的地坪应有排水坡度。

2.3混合设施

? 第9.4.7条 混合设备的设计应根据所采用
的混凝剂品种,使药剂与水进行恰当的急 剧、充分混合。 ? 第9.4.8条 混合方式的选择应考虑处理水 量的变化,可采用机械混合或水力混合。 ? 水泵混合、机械混合 ? 管道混合、管道静态混合器

2.4絮凝设备的设计

? 第9.4.9条 絮凝池宜与沉淀池合建。 ? 第9.4.10条 絮凝池型式的选择和絮凝时间
的采用,应根据原水水质情况和相似条件 下的运行经验或通过试验确定。

1.隔板絮凝池

1.隔板絮凝池

? 设计要求: ? 絮凝时间宜为20~30min; ? 絮凝池廊道的流速,应按由大到小渐变进
行设计,起端流速宜为0.5~0.6m/s,末 端流速宜为0.2~0.3m/s; ? 隔板间净距宜大于0.5m。

2.栅条(网格)絮凝池

(2)网格 下面进出水 上面进出水 进水 平面布置 水流向上 水流向下

(3)栅条

网格(或栅条)絮凝池平面示意图
(图中数字表示网格层数)

? 栅条(网格)絮凝池设计要求: ? 1 絮凝池宜设计成多格竖流式。 ? 2 絮凝时间宜为12~20min,用于处理低
温或低浊水时,絮凝时间可适当延长。

? 3 絮凝池竖井流速、过栅(过网)和过孔
流速应逐段递减,分段数宜为三段,流速 分别为: ? 竖井平均流速:前段和中段 0.14~0.12m/s,末段0.14~0.10m/s; ? 过栅(过网)流速:前段0.30~0.25m/s, 中段0.25~0.22m/s,末段不安放栅条 (网格); ? 竖井之间孔洞流速:前段0.30~0.20m/s, 中段0.20~0.15m/s,末段 0.14~0.10m/s。

? 4 絮凝池宜布置成2组或多组并联形式。 ? 5 絮凝池内应有排泥设施。

3.折板絮凝池

进水

出水

进水

出水

( )

( )

单通道折板絮凝池剖面示意
(a)同波折板 (b)异波折板

水流向上

水流向下

出水
Ⅲ Ⅱ

A

平面图



进水

A 进水





A-A剖面

多通道折板絮凝池示意

折板絮凝池设计要求: ? 1 絮凝时间为6~15min; ? 2 絮凝过程中的速度应逐渐降低,分段数 不宜少于三段,各段流速可分别为: ? 第一段:0.25~0.35m/s; ? 第二段:0.15~0.25m/s; ? 第三段:0.10~0.15m/s; ? 3 折板夹角采用900~1200; ? 4 第三段宜采用直板

? 折板夹角:900~1200,一般采用900。 ? 折板宽度:0.5m左右 ? 折板长度:0.8~1.5m

峰速0.25~0.35m/s 谷速0.1~0.15m/s G=80s-1,t≥240s

板间流速0.15~0.25m/s G=50s-1,t≥240s 平行折板间距等于相对折板峰距

平均流速0.10~0.15m/s(规范) 0.05~0.1m/s(手册) G=25s-1,t≥240s

? 确定折板参数(长度可不同); ? 初步确定絮凝池分格尺寸; ? 相对折板峰距、谷距等计算; ? 相对折板水头损失计算; ? 相对折板停留时间计算; ? G值计算。

? 平行折板间距=相对折板峰距; ? 平行折板板间流速等计算; ? 平行折板水头损失计算; ? 平行折板停留时间计算; ? G值计算。

? 平行直板通道宽度计算; ? 平行直板水头损失计算; ? 平行直板停留时间计算; ? G值计算。

机 械 搅 拌 絮 凝 池

? 机械絮凝池设计要求: ? 1絮凝时间为15~20min; ? 2 池内设3~4档搅拌机; ? 3 搅拌机的转速应根据浆板边缘处的线速
度通过计算确定,线速度宜自第一挡的 0.5m/s逐渐变小至末挡的0.2m/s; ? 4 池内宜设防止水体短流的设施。


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