给水厂课程设计任务书2012范文

广东石油化工学院

课程设计

题目：某城市给水厂设计

院（系）：化工与环境工程学院专业班级：给排水09-1，2班姓名：

学号：

指导教师：

2012 年 6 月 3 日

广东石油化工学院课程设计（论文）任务书专业班级：学生姓名：指导教师：

一、课程设计（论文）题目

某城市给水厂设计

二、本次课程设计（论文）应达到的目的

1.加深对《给水工程》课程内容的理解与掌握；

2.培养学生综合运用和深化所学理论知识，培养学生的工程观念；提高独立分析问题和解决工程实际问题的能力；

3.通过本课程设计使学生初步具有阅读中外文献的能力，技术经济比较和方案分析选择能力，理论分析与设计运算能力；应用计算机的能力和工程制图及编写说明书的能力。使学生受到专业工程师应具备的基本技能的初步训练，为今后的进一步学习和系统训练打下基础。

三、本次课程设计（论文）任务的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求等）

主要任务：完成城市给水处理厂方案设计。城市人口：20+N万人（N为学生学号）。原水水质资料、地形地址、气象条件等参数见附《城市给水处理厂课程设计基础资料》

设计要求：完成水源水质评价，设计包括工艺确定、主体处理构筑物初步设计计算、厂区平面、系统高程和主要管网布置等。

设计成果：设计说明及计算书1份，包括：目录、原始资料、系统选择、处理工

艺设计计算、平面及高程等内容。

完成厂区总平面图1张；工艺流程高程图（1：100）1张；滤池平面大样图（1：100）1张。

四、资料及主要参考文献：

（1）严熙世，范谨初，给水工程（第四版），中国建筑工业出版社，1999，北京（2）崔玉川等. 给水厂处理设施设计计算.化学工业出版社，2003，北京

（3）《给水排水设计手册》第二版，第三册，城镇给水，中国建筑工业出版社：北京（4）《给水排水设计手册》第二版，第一册，常用资料，中国建筑工业出版社：北京（5）《给水排水设计手册》第二版,第十一册,常用设备,中国建筑工业出版社：北京（6）《给水排水快速设计手册》给水、设备、水力计算表分册，

（7）《市政工程设计施工系列图集》给水排水工程，中国建筑工业出版社：北京（8）《给水排水制图标准》GB/T 50106-2001；《室外给水设计规范》GB 50013－2006 ；

（9）《给水排水工程专业毕业设计指南》，中国水利水电出版社：北京

城市给水处理厂课程设计基础资料

1．工程设计背景

某市位于广东省中南部，北接广州，南连深圳，是近年来珠江三角洲经济发展和城市化进程较快的地区。近年来，由于经济的发展、城市化进程的加快和城市人民生活水平的提高，用水的需求不断增长，原有水处理厂的生产能力已不能满足要求，对经济发展和人民生活造成了严重影响，为缓解这一矛盾，经市政府部门研究并上报请上级主管部门批准，决定在东江南支流南岸新建一座给水处理厂。2．设计规模

城市人口：20+N万人（N为学生学号）。征地面积约50000m2。

3．基础资料及处理要求

（1）原水水质

原水水质的主要参数见下表1。

表1 东江原水水质资料

项目单位数值序号项目单位数值序

号

1 浑浊度度54.

2 1

3 锰mg/L 0.07

2 细菌总数个/mL 280 14 铜mg/L 0.01

3 总大肠菌群个/L 9200 15 锌mg/L <0.05

4 色度色度单位20 16 BOD

5 mg/L 1.96

5 嗅和味- 17 阴离子合成剂mg/L -

6 肉眼可见物微粒18 溶解性总固体mg/L 107

7 pH 7.37 19 氨氮mg/L 3.14

8 总硬度(CaCO3) mg/L 42 20 亚硝酸盐氮mg/L 0.055

9 总碱度mg/L 47.5 21 硝酸盐氮mg/L 1.15

10 氯化物mg/L 15.2 22 耗氧量mg/L 2.49

11 硫酸盐mg/L 13.3 23 溶解氧mg/L 6.97

12 总铁mg/L 0.17

原水水质的主要参数见下表2。

表2 东江原水水质资料

序项目单位数值序号项目单位数值

号

1 浑浊度度200-1500 13 锰mg/L 0.01

2 细菌总数个/mL 280 14 铜mg/L 0.8

3 总大肠菌群个/L 73 15 锌mg/L 0.2

4 色度色度单位20 16 BOD

5 mg/L 1.96

5 嗅和味- 17 阴离子合成剂mg/L -

6 肉眼可见物微粒18 溶解性总固体mg/L 107

7 pH 7.7 19 氨氮mg/L 3.14

8 总硬度(CaCO3) mg/L 250 20 亚硝酸盐氮mg/L 0.055

9 总碱度mg/L 47.5 21 硝酸盐氮mg/L 1.15

10 氯化物mg/L 15.2 22 耗氧量mg/L 2.49

11 硫酸盐mg/L 13.3 23 溶解氧mg/L 6.97

12 总铁mg/L 0.17

（2）地址条件

根据岩土工程勘察报告，水厂厂区现场地表层分布较厚的素填土层，并夹杂大量的块石，平均厚度为5m左右，最大层厚达9.4m，该土层结构松散，工程地质性质差，未经处理不能作为构筑物的持力层，为提高地基承载力及减少构筑物的沉降变形，本工程采用振动沉管碎石桩对填土层进行加固处理.桩体填充物为碎石，碎石粒径为2~5cm，桩径为400mm，桩孔距为1m，按梅花形布置。

（3）气象条件

项目所在地属于亚热带海洋性气候，阳光充足，雨量充沛，多年平均气温22℃，绝对最高温度38.2℃(94.7.2)，绝对最低温度－0.5℃(57.2.11)，年平均霜冻日3.6天，最多10天。年平均日照时数1932小时，年平均降雨量1788.6mm，日最大降雨量367.8mm(81.7.1)，年平均相对湿度79％。

（4）处理要求

出厂水水质指标满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006）的相关要求。

给水处理课程设计指导书

一、目的与作用

给水处理课程设计是本专业设计类课程教学活动的有机组成部分，它和理论教学、实习教学密切相关，构成课程教学活动的主体。课程设计的主要目的在于学习工程设计方法、培养工程观念。通过课程设计，使学生学会主要工程节点的基本设计方法，受到专业工程师应具备的基本技能的初步训练，为今后的进一步学习和系统训练打下基础。

二、设计任务

完成给水处理厂方案设计，即在给出设计任务的基础上，完成所给资料的分析、整理，进行水厂选址，工艺流程选择，方案比较，构筑物的选型，水厂的平面和高程布置以及处理构筑物的初步设计等工作。

三、设计步骤及内容

1．资料分析与整理

结合《地表水环境质量标准》（GB3838-2002），进行原水的水质特性分析。

2．水厂选址

水厂选址的原则：

1）厂址应选择在工程地质条件较好的地方；

2）水厂尽可能选择在不受洪水威胁的地方，否则应考虑防洪措施；

3）水厂应少占农田或不占农田，并留有适当的发展余地；

4）水厂应设置在交通方便、靠近电源的地方，以利于施工管理，降低输电线路的造价；

5）当取水地点距离用水区较近时，水厂一般设置在取水构筑物附近，通常与取水构筑物在一起。

3．工艺流程选择

根据原水的水质特征和水厂的地形特点，选择合理的工艺流程，进行所选工艺特性的论证。

根据处理规模划分处理系列。

1）预处理的设施及参数

预氧化、预加氯等预处理的方式、药剂类型、投加量等。

一般化学预处理厂用药剂的投加量如下：

序号药剂投加量备注

1 氯0.5~1.0mg/L

2 臭氧 1.0~3.0mgO3/L

3 高锰酸钾 1.0mg/L 与水中还原性物质浓度有关

2）配水井

一般按照设计规模一次建成，停留时间取30s。为使水位稳定和便于后期改造，配水井出水端设置调节堰板；为防止调压阀误操作和失控，配水井一端设置溢流井和调节堰板。

3）混凝剂类型及加药间

（1）混凝剂的选择、混凝剂投加量确定。

常用的混凝剂投加量按照20mg/L设计。

（2）溶解池、溶药池的药液浓度和体积

混凝剂的投加浓度一般采用5%~15%（按商品固体质量计）。混凝剂每日调配次数不超过3次。溶液池的数量一般不少于两个，以便交替使用，保证连续投药。溶解池的容积按溶液池容积的0.2~0.3倍计算。

（3）投加系统构成和投药控制系统选型

（4）加药间及药库布置

4）混合设施

一般要求：

混合设施应使药剂投加后水流产生剧烈紊动，在很短时间内使药剂均匀地扩散到整个水体，也即采用快速混合方式；

混合时间一般为10~60s；

搅拌速度梯度G一般为600~1000s-1；

当采用高分子絮凝剂时，混合不宜过分剧烈；

混合设施与后续处理构筑物的距离越近越好，尽可能采用直接连接方式。

最长距离不超过120m；

混合设施与后续处理构筑物连接的管道可采用0.8~1.0m/s。

设计内容

（1）静态混合器的选型和混合比的确定

（2）分流隔板式混合槽的参数确定（包括停留时间、流速分配等）

（3）机械混合池的参数确定（包括池型、桨式、混合时间、桨板外缘线速度等）5）反应池/絮凝池

一般要求：

絮凝过程中速度梯度G或絮凝流速应逐渐由大到小；

絮凝池要有足够的絮凝时间，一般宜在10~30min，低浊、低温水宜采用较大者；

絮凝池的平均速度梯度G一般在30~60s-1之间，GT值达104~105，以保证絮凝过程的充分与完善；

絮凝池应尽量与沉淀池合并建造，避免用管渠连接。如需用管渠连接时，管渠中的流速应小于0.15m/s，并避免流速突然升高或水头跌落；

为避免已形成絮体的破碎，絮凝池出水穿孔墙的过孔流速宜小于0.10m/s；

应避免絮体在絮凝池中沉淀。如难以避免时，应采取相应排泥措施。

设计内容

（1）池型、个数

（2）停留时间、流速分配、水深及池宽（与沉淀池衔接）

6）沉淀池

一般要求：

平流沉淀池

用于生活饮用水处理的平流沉淀池，沉淀出水一般控制在5NTU以下；

池数或分格数一般不少于2座；

沉淀时间一般采用1.0~3.0h；

沉淀池内平均水流流速一般为10~25mm/s；

有效水深一般为3.0~3.5m，超高一般为0.3~0.5m；

池的长宽比应不小于4：1，每格宽度或导流墙间距一般采用3~9没，最大为15m，当采用虹吸式或泵吸式桁车排泥时，池子分格宽度应结合机械桁

车的宽度；

池的长深比应不小于10：1，采用吸泥机排泥时，池底为平坡；

平流沉淀池采用穿孔墙配水时，穿孔墙在池底积泥面以上0.3~0.5m处至池

底部分不设孔眼，以免冲动沉泥；

泄空时间一般不超过6h；

弗劳德数一般控制在Fr=1×10-4~1×10-5之间；

雷诺数Re一般为4000~15000间，设计时应注意隔墙设置，以减小水力半径R，降低雷诺数；

斜管沉淀池

颗粒沉降速度应实测，无试验资料时，按照下表确定；

沉降速度参考数值

原水特性和处理方法沉降速度（mm/s）用混凝剂处理有色水或悬浮物含量在200~250mg/L以内的浑浊水0.35~0.45 用混凝剂处理悬浮物含量大于250mg/L的浑浊水0.50~0.60

用混凝剂处理高浊度水0.30~0.35

不用混凝剂处理（自然沉淀）0.12~0.15

斜管断面一般采用蜂窝六角形，其内径或边距一般采用25~35mm；

斜管长度一般为800~1000左右；

倾斜角一般为50o~60o；

斜管上部的清水区高度不宜小于1.0m；

斜管下部的布水区高度不宜小于1.5m，为使布水均匀，在沉淀池进口处应设穿孔墙或格栅等整流措施；

穿孔排泥斗槽高度一般取0.8m。

设计内容

（1）池型、个数

（2）平流池：水平流速或表面负荷、沉淀时间、水深、排泥方式和放空管计算。（3）斜管沉淀池：液面上升流速、颗粒沉速和斜管规格、沉淀时间、水深、排泥方式和放空管计算。

7）滤池

一般要求（普通快滤池）

当要求水质为饮用水时，单层砂滤料滤池的正常滤速一般采用10~12m/h；

滤池的个数应根据滤池强制滤速的要求确定，单层砂滤料滤池的强制滤速一般为10~14m/h；

单个滤池的长宽比可根据单池面积大小来确定，即单池面积≤30m2时，长：宽=1.5:1~2.5:1；单池面积> 30m2时，长：宽=2.5:1~4:1；

当滤池个数少于5个时，宜用单行排列。反之可采用双行排列；

一般砂滤料粒径为：最小粒径d min=0.5mm，最大粒径d max=1.2mm，不均匀系数K80≤2，滤层厚度不小于700；

滤层上面水深一般采用1.5~2.0m；

滤层工作周期一般采用24h，冲洗前的水头损失最大值一般采用2.0~2.5m；

滤池超高一般采用0.3m；

设计内容

（1）规模与个数，布置形式。

（2）主要设计参数确定，包括滤速、滤料、滤层、工作周期、反冲洗方式和参数、反冲洗泵房、滤池工艺尺寸等。

8）加氯间的设计及平面布置

一般要求

滤后或地下水加氯量为0.5~1.0mg/L；

氯与水接触时间≮30min；

加氯间布置应注意安全性要求；

设计内容

加氯量、加氯机和储氯量，泄氯控制，加氯间平面布置等

9）清水池的设计计算

一般要求：

清水池有效容积可按供水量的10%~20%考虑；

清水池进水管管径按平均时水量计算，进水管标高应考虑避免由于池中水位变化而形成进水管气阻，可采用降低进水管标高，或进水管进池后用弯

管下弯；

出水管管径一般按最高日最高时水量计算。无相关资料时，按照平均时流量乘以1.2~1.4的系数确定。

溢流管管径一般与进水管相同，管端为喇叭口，管上不得安装阀门；

排水管管径可按2h内将水泄空进行计算，但最小管径不得小于100mm；设计内容

个数、容积、水深、布水墙、水位监控等。

4．构筑物主要尺寸设计计算

根据设计计算确定构筑物主要尺寸

画出构筑物示意图

进行必要的校核

5．水厂的平面布置

水厂的平面布置内容包括：

（1）水处理构筑物，如絮凝池、沉淀池、滤池、清水池、二级泵站、加药间、加氯健、滤池冲洗设施及排水泵房等，是净水厂的主体。

（2）辅助构筑物，为水处理构筑物服务的建筑物，如变配电室、化验室、机修间、仓库、食堂、值班宿舍、办公室、门卫室等。

（3）连接管（渠），水处理构筑物单元之间的连接管（渠），以及加药管槽、排泥管道、厂用水管道，雨水管道，污水管道、电缆沟槽等。

（4）道路及其他，交通运输道路、厂区绿化布置、照明设施，围墙等。

水厂附属建筑物尺寸一览表

序号名称面积（m2）序号名称面积（m2）

1 综合办公用房400 6 食堂150

2 化验室180 7 传达室30

3 维修车间230 8 堆场（管配件）200

4 车库180 9 中央控制室150

5 仓库150 10 二泵站及配电1000 6．水厂的高程布置

主要反映水处理流程的水头损失和水力衔接关系。查构筑物间连接管段水头损失，结合前面有关构筑物内部的水头损失计算结果及地形标高，确定构筑物水位标高等。

7．时间安排

课程设计时间1周，共5天。进度安排如下：

1）资料分析、设计计算2天；

2）绘图2天；

3）整理说明书1天。

8．成果

（1）设计计算说明书一份；

（2）厂区总平面图（自定比例）：图中应表示出各工艺构筑物的确切位置，外形尺寸，相互距离、各构筑物连接沟管的位置、管径、管材、管长，其他辅助性构筑物的位置。厂区道路、绿化及卫生防护区的布置等。该图中各种管道以单线条表示，图中应绘出各种线条表示的图例，注明构筑物名称。

（3）工艺流程高程图（比例1:100）：图中应标出各构筑物顶、底、水面、主要构件及沟管的设计标高，室内外地坪标高。

（4）滤池大样图（比例1:100）；

附：方案（工艺流程）选择参考