水質工程學1課程設計指導書

《水質工程學（1）》

課程設計任務書與指導書

專業學號

姓名2023年 12 月日

水質工程學（1）課程設計任務書

2011 —2012 學年第一學期

1 設計題目

淨水廠工藝設計

2 設計時間

自至共 2 周

3 設計任務

根據指定的水源、廠址、處理流程和有關設計資料，設計主要處理裝置及構築物，使出水水質達到生活飲用水標準，並滿足最高日供水量m3/d。

（本課程設計要求同學們根據自己家鄉城市、縣城的情況進行設計，請同學們盡可能全面蒐集資料，認真分析）

4 課程設計內容

4.1畫處理流程示意圖。

4.2計算各構築物的設計流量。

4.3選用混凝劑、助凝劑，決定其投量；設計藥庫面積；

設計藥劑配製裝置，藥劑的劑量與投配方式，並設計加藥間的平面布置。

4.4設計混合絮凝池及沉澱池。

4.5設計濾池

4.6氯化消毒、氯庫及加氯間的設計。

4.7清水池的容積、尺寸。

4.8各構築物之間的連線管道。

4.9各輔助建築面積、主要尺寸（查手冊）。

4.10全廠總平面布置及工藝高程設計，包括道路及主要工藝管線。

表1 原水水質分析資料（水質引數示例）

表2 氣象水文及其它基礎資料（示例）

水質工程學（1）課程設計指導書

1. 目的和要求

1.1 學生應通過本設計掌握給水設計工作的一般步驟、內容、方法，並提高設計、計算及製圖的能力，培養自己分析問題和解決問題的能力，做到理論和實際相結合。

1.2 通過本設計對給水淨化所學內容進行更進一步的系統總結和複習，加深對教學內容的理解、鞏固所學內容，並舉一反三，由此旁通給水處理的其它內容。

1.3 通過本設計熟悉一些資料的引用，如設計規範，設計手冊，標準設計、工程圖和參考資料等，並學習如何參考，運用這些資料解決實際問題(注意新設計手冊有些資料與新規範不符，以規範為標準)。

1.4 通過設計培養自己刻苦鑽研，嚴格細緻，克服困難，努力完成任務的作風，提高自己獨立工作能力。

2 設計前的準備工作

在正式動手作設計之前，首先應明確設計任務，基礎資料，認真閱讀《設計任務書》和本指導書，根據任務書要求及學校規定安排好的設計時間及進度，準備好書籍、規範、手冊、參考文獻、計算及繪圖工具等。

3 設計工作程式及設計安排

3.1 第一階段

3.1.1布置設計任務及講解設計指導書

3.1.2設計計算方法步驟

3.2 第二階段

設計課一次，其內容為：

3.2.1水廠布置及繪圖

3.2.2工程設計的一般知識

3.3 第三階段繪圖

3.4 整理抄寫說明書，完成圖紙

4 設計內容、步驟和方法

4.1 處理流程的確定

根據原水水質，處理後的水質要求和技術經濟條件選擇處理工藝流程，並以方框圖表示（參考附圖3）。（本課設推薦採用①水幫浦混合→機械混凝→斜管沉澱池→普通快濾池，②水幫浦混合→隔板混凝→平流沉澱池→普通快濾池）

4.2 各部分設計流量的確定

以地表水為水源，水處理構築物的設計流量(即處理水量)應在滿足最高日供水量的基礎上加水廠自用水量，水廠自用水量一般可採用設計水量5-10％計算。

各處理構築物設計能力按一天24小時平均計算。

4.3 混凝劑、加藥間及藥庫

4.3.1 藥劑應根據原水水質、處理要求、貨源及經濟條件選用，適當的混凝劑及助凝劑的最大設計投量(毫克／公升)。計算每小時用藥量(公斤／時)及每日用藥量(公斤／日)。

4.3.2 選擇藥劑配製裝置，計算其工藝尺寸、個數，並繪出示意簡圖，參考《手冊3》p450。

4.3.3 加藥間設計，做出加藥間的平面布置圖，參考規範p44,《手冊3》p465。

4.3.4 計算所需藥庫面積及平面布置。

4.4 混合、絮凝沉澱

4.4.1推薦採用幫浦前投藥，水幫浦混合

4.4.2絮凝池不少於二組（每組可為乙個或乙個以上絮凝池），各組設計流量按總流量均勻分配，推薦採用機械反應，計算方法參見規範p46和《手冊3》p491。

應該特別注意絮凝池和沉澱池之間的關係與配合，要使用兩池之間在高程，水流銜接，深度、寬度和池數等方面互相配合，因此，絮凝池和沉澱池應同時進行初步計算，主要尺寸確定後再進行細部計算。

4.4.3斜管沉澱池的個數不少於二個，並且與絮凝池組配套，斜管沉澱的計算方法參考規範p48，《手冊3》p528。

斜管沉澱池的排泥視具體情況而定，推薦採用穿孔排泥管，穿孔排泥管的計算方法如下：

排泥管與排泥週期，原水水質，泥渣顆粒與排泥情況，控制濃度(或泥量)以及允許積泥深度等因素有關，應由計算決定，當缺乏資料時，每穿孔管一次排泥量w(m3)可取為設計條件每根穿孔排泥管單位時間內泥量為：q＝w／60t；排泥時間(分鐘)，一般取3-5min。穿孔管直徑末端流速1.

8—2.5m／s計算，但最小管徑不小於200mm。孔眼總面積按通過孔眼的水流速度為2.

5—5.0m3/s計算，並滿足配孔比(孔眼總面積／穿孔管截面積)=0.3-0.

8，孔眼孔徑一般取20-30mm，孔眼間距為0.4-0.8m，在泥鬥中孔眼可在穿孔管兩側成水平交錯排列。

4.5 過濾

4.5.1 普通快濾池：普通快濾池計算參見《手冊3》p614，規範p50。

4.5.2普通快濾池與虹吸濾池如採用單層或雙層濾料時，有關資料參考《手冊3》p640。

4.5.3 虹吸濾池：虹吸濾池的計算參見《手冊3》p643。

4.6 氯化消毒，加氯間及氯庫

消毒推薦採用液氯消毒法，加氯方法（一次加氯，二次加氯，氯氨消毒，加氯加氨比等）及投量自己確定，計算每小時用氯量（kg／h）及每日用氯量（kg／d）。

計算所需氯庫面積及布置氯庫；選擇適當的加氯(加氨)裝置；加氯(加氨)間布置簡圖。

氯化消毒參考《手冊3》p661，規範p61。

4.7 清水池

清水池的總容積按最高日供水量的10-20％計算，一般清水池取二座，兩池之間要既能互相連通，又能單池執行。

清水池中水深一般取2.5-4.0m，根據水量大小、地形、地質及設計高程而定，由單池容積和設計水深決定水池平面尺寸。

4.8 各構築物間的連線管道

各構築物之間連線的進、出水管道，應按其設計流量的管中允許流速計算，允許流速

的經驗值：

一級幫浦房至混合池1.0-1.2 m/s

混合池至絮凝池1.0-1.5 m/s

反應池至沉澱池0.5-0.2 m/s

一級幫浦房或混合池至澄清池 1.0-1.5 m/s

沉澱池或澄清池至濾池0.6-1.0 m/s

濾池至清水池1.0-1.5 m/s

快濾池反衝冼水壓力管2.0-2.5 m/s

生產排水管1.0-1.2 m/s

4.9 構築物的附屬裝置及其它工藝構造

各構築物根據設計要求可能還有：排泥管、放空管，溢流管、超越管、通風管，水位標尺或測壓管、測流量管、通氣管、排水或沖洗水管等。

各構築物除工藝要求外，還應考慮到結構，施工、執行管理等，還應考慮設定走道、欄杆、檢修人孔，保溫及防冰凍設施，起重搬運，操作，安全防護等措施。

以上這些應根據設計意圖參考有關圖紙或資料進行設計及布置。

4.10 全廠總平面布置及高程設計

首先初步確定各處理構築物內和之間的水頭損失，粗略估計可參考表1或《手冊3》p66。

初步確定水頭損失後繪製水廠的高程圖初稿，結合地形進行平面布置確定後，精確計算高程，最後決定高程圖。

水廠平面布置的要點，布置例項及內容參考《手冊3》p856、規範p39。

4.11監測儀表的設定

監測專案、要求及設定位置，應視具體要求確定，參考規範p79。

4.12 繪製工程圖

根據設計計算及布置，繪製工程圖2-3張，包括：

（1）繪製給水廠總平面圖並列表

列表表示全廠生產構築物及輔助建築物的主要尺寸、容量、規格，效能或其它技術資料

及本圖的必要說明和圖例。比例：1：500

（2）水廠高程布置圖

比例：高程圖：橫向1：500或不按比例；豎向1：100或1：50

（3）主要構築物

5 設計成果

5.1說明書乙份，

包括上面所作全部內容，應說明設計的理由、計算過程及結果。

注意應充分利用算式、**、剖檢視等方式說明問題和表達計算過程和結果。說明書要求用a4紙張，左邊裝訂，使用規範漢字及通用的單位和符號，要求文字通順，條理簡潔明瞭，邏輯性強，字跡清楚，書寫整齊。

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