山东省淄博市给水工程初步设计++设计开题报告.doc

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1、CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 开题报告设计题目：山东省淄博市给水工程初步设计 学生姓名： 凌亮 学院名称： 水利与环境工程学院 专业名称： 环境工程 班级名称： 环境工程0641 学 号： 0606431128 指导教师： 智修德 教师职称: 教授 学 历： 本科 2010年 04 月 02 日一、选题依据1.设计目的及意义水在人们生活和生产活动中占有重要地位。在现代化的工业企业中，为了生产上的需要和改善劳动条件，水更是不可缺少的，缺水将会直接影响工业产值和国民经济发展的速度。因此，给水工程成为城市和工矿产业的一个重要基础设施，必须保证有足够的水量、合格的

2、水质、充裕的水压供应生活用水、生产用水和其它用水，不但能满足近期的要求，还需兼顾后期的发展。给水系统是保证城市，工矿企业等用水的各项构筑物和输配水管网组成的系统。淄博市现今正处于飞速发展的时期，给水工程必须越来越完善。2.设计拟解决的工程实际问题2.1给水管网部分 1、调查研究，收集必要的设计基础资料 在设计以前，必须深入现场进行收集有关资料和进行查勘工作，以便提出合理的设计方案。 2、计算管网设计流量 （1）计算管网设计流量 （2）管网定线；计算节点流量。 （3）管网流量分配；初步选定管径。 （4）管网平差计算。 （5）输、配水管线布置并进行方案比较。 3、图纸绘制 4整理计算书，写说明书。

3、 管网设计考虑近、远期的用水发展，不同用水时（最大用水时，最大消防时，最大转输时）的设计、校核；调节构筑设计，确定泵站和管网的共同工作。布置管网时为保证安全供小要考虑环状管网供水。一个城市有几个分区时要正确选择各区管网的控制点和全城的总控制点。 2.2取水部分 取水构筑物和一级泵房部分。 1、水源的选择地下水源还是地面水源，选择几个方案作技术木经济比较后确定。选择水源时要全面规划，合理布局，系统安排，因地制宜。要首先保证水量。即使水质较好但水量不能保证时，也应另选水源。水量有保证时，应当选择水质较易处理者。以减少经常性的处理费用。 2、地面位置水源的选择 3、地面水取水方式的选择。 4、取水口

4、地点的选择。 5、取水构筑物，一级泵房建造形式的选择，其主要取决于河岸土质和施工方法。采用合建式或分建式经过经济技术从中选择最佳方案。 6、图纸绘制。 7、整理计算书，写说明书。2.3给水处理厂部分 1、净水厂位置选择 选择厂址是进行水厂设计的重要环节，必须十分重视。根据原始资料所给定的条件要求综合考虑，进行技术经济比较。选择出使用可靠，工程造价低，管道及总费用省，施工及管理条件比较好的厂址。选择厂址时一般应考虑以下几个方面。 （1）应符合城镇总体规划及给水规划确定的给水系统对厂址的要求。 （2）当取水地点离配水管网较近时：厂址多选在取水地点附近或者连在一起，这样便于集中管理，工程造价较低，也

5、便于废水的排放。当取水地点离配水管网较远时：厂址有两种方案可供选取，一种方案是厂址设在取水地点附近，优点是净水厂与取水构筑物可集中管理；第二种方案是将厂址设在配水管网附近。 对于较高浊度的原水，常需要进行预处理。通常是将预处理设施（如沉淀池）设在去水地点附近或与取水构筑物建在一起，而净水厂则设在配水管网附近。 （3）厂址应选在适应净化构筑物高程布置的地形（最好厂址处的地形略斜）。这样有利于废水排放条件，作到土方平衡。厂内还要的留发展余地。 （4）厂址应选在工程地址条件较好的地方；一般应选在地下水位较低，地基承载力较大的地方；尽量选在交通方便的地方；尽量选在靠近电源的地方。 2、净水厂内各具体构

6、筑物的设计 （1）反应池：说明规模、型式、个数、建筑结构形式、尺寸、 反应流速、反应时间、出口布置形式等。 （2）沉淀池：说明规模、型式、个数、建筑结构形式、尺寸、沉淀流速（水平或上升流速）沉淀时间、出口布置形式、一些机械设备的情况。 （3）滤池：说明规模、型式、排数、个数、构筑物形式尺寸、滤速、冲洗强度、冲洗方式（水泵冲洗或高位水箱冲洗）。当采用水泵冲洗时，应当写出冲洗泵的电机的型号台数。 （4）二级泵房：说明规模、型式（地上式或半地下式等）。建筑结构形式尺寸、泵房的设备可以列表说明（包括水泵、电动机、排水泵、真空泵、起重设备、计量设备及其他附属设备的规格数量）。 （5）清水池：说明清水池容

7、量的确定方法和计算过程、清水池的个数、型式（圆形或方形）、结构型式尺寸、地上式或地下式、复土深度。 （6）吸水井：说明容量、是否分格、结构形式及尺寸。 （7）加药间 （8）加矾间：说明净水药剂选择、药剂加注量、搅拌设备、加注方式、计量设备，加矾间的建筑结构形式、尺寸和面积（包括矾库）。 （9）加氯间：说明消毒方法、加药点（是一次加氯还是二次加氯）。加注量接触时间、加氯设备（用何种加氯机）。氯计量设备、加氯间的建筑结构形式、尺寸和面积（包括氯库）。某些安全措施等。 3、厂内的只要辅助建筑物：可以列表说明各个辅助简直物的名称、面积（使用面积和建筑面积）。使用功能等。 4、厂内主要道路的设计：道路宽

8、度、道路总面积。 5、厂内绿化情况：绿化总面积，占厂区总面积的百分数。3.设计拟应用的现场资料综述3.1城市规划资料：1）城市总平面图，比例：1：10000；2）总平面图上等高线间距:1m；3）给水水源及工厂位置见平面图，城市分区数目两个；4）城市人口分区、房屋层数见表1； 表1 人口密度、房屋层数及卫生设备情况表区号人数（万人）房屋层数卫生设备情况用水普及率近期远期近期远期I121866有上下水及淋浴设备100II101555有上下水及淋浴设备1005）使用城市给水管网的工厂，其位置见图纸： 文具厂，生产用水为9000m3/d，重复利用率0。工人总数2700人，分三班工作，一班早8：00晚1

9、6：00点，二班16：0024：00点，三班24：008：00点。其中热车间工作的工人占全部工人的25。表2 文具厂淋浴情况车间特征淋浴工人数（占全班工人数）不太脏身体车间30非常脏身体车间50每班下班后一小时淋浴时间。 汽车厂，生产用水为9900m3/d，重复利用率0。工人总数3000人，分三班工作，一班早8：00晚16：00点，二班16：0024：00点，三班24：008：00点。其中热车间工作的工人占全部工人的45。表3 汽车厂淋浴情况车间特征淋浴工人数（占全班工人数）不太脏身体车间35非常脏身体车间40每班下班后一小时淋浴时间。6）绿地面积：I区4700m2；II区7800 m2。（2

10、）火车站用水量：15000 m3/d。3.2气象资料气温城市年最高气温38.80C; 年最低气温-32.40C; 年平均气温10.30C;年平均降雨量:715.5mm；常年主导风向：西南风；冰冻线冻土厚度：1.52m；城市土壤种类:亚粘土；地下水为深度：8.6m。3.3地面水源资料1）河流流量：最大流量500 m3/s，最小流量100 m3/s。2）河水最大流速：3.7m/s。3）河水位：最高水位258m，常水位255m，最低水位251m。4）最大冰冻厚度：1.1m。（3）河水的水质分析资料表4 水质分析表序号名称单位分析结果1PH值6.58.52总硬度mg/LCaCO373碱度mg/L450

11、4平均浊度mg/L100最高浊度mg/L1600最低浊度mg/L105色度度106溶解性固体mg/L6007最高水温0C21最低水温0C18细菌总数个/mL35009大肠菌群数个/L280注：其它指标符合国家饮用水二类水源水质标准。3.5用水量逐时变化 表5 逐时用水量（）表时间用水量时间用水量时间用水量0-11.048-96.2116-174.521-20.959-106.1217-184.932-30.9510-115.5818-195.143-41.2011-125.4819-205.664-51.6512-134.9720-215.805-63.4113-144.8121-224.91

12、6-76.8414-154.1122-233.057-86.8415-164.1823-241.654.设计拟应用的文献综述1、总体情况 经过长期的发展和积累，中国的供水行业已经奠定了较雄厚的人才和技术基础。目前，全国有近百座大学及高等院校设置与供水相关的专业，培养着包括博士、硕士在内的大批技术人才。已有从事给水排水相关研究和工程设计的院所300余座。生产供水设备和器材的工厂数百多家。各城市自来水公司的员工已达30余万人。在供水工程的设计、建设、设备和运行管理方面已经具备成熟的技术和经验。 2、给水处理的常见工艺给水处理的任务是通过必要的处理方法去除水中的杂质，使之符合饮用水或工业用水的标准。

13、水处理的方法应根据水源水质和用水对象对水质的特殊要求确定。在给水处理中，有的方法除了具有某一特定的处理效果外，往往直接或间接地接收其他的处理效果。常见的工序一般有澄清和消毒、除臭和除味、除铁和除锰等。（1）澄清和消毒这是以地表水为水源的生活饮用水的常用处理工艺。但工业用水有时也需澄清工艺。澄清工艺通常包括混凝、沉淀和过滤。处理对象主要是水中的悬浮物和胶体杂质。原水加药后，经混凝使水中的的悬浮物和胶体形成大颗粒絮凝体，而后通过沉淀池进行重力分离。过滤是利用滤料截留水中杂质的构筑物，常置于混凝和沉淀构筑物之后，用以进一步降低水的浑浊度。完善而有效的混凝、沉淀和过滤，不仅能有效降低水的浊度，对水中的

14、某些有机物、细菌及病毒也有一定的去除效果。根据水中的原水水质的不同，在上述澄清工艺中还可以适当增加或减少某些处理构筑物。如处理高浊度水时，往往需设泥沙预沉池或沉沙池；原水浊度很低时，可以省去沉淀构筑物而进行原水加药后的直接过滤。消毒是灭活水中致病微生物，通常在过滤之后进行。其主要方法是在水中投加消毒剂以杀灭致病微生物。当前我国普遍采用的消毒剂是氯，也有采用漂白粉、二氧化氯及次氯酸钠等。臭氧消毒也是一种消毒方法。（2）除臭和除味 当原水中臭和味严重而采用澄清和消毒系统不能达到水质要求时方才采用。除臭和除味的方法取决于水中臭和味的来源。例如，对于水中有机物的所产生的臭和味，可以采用活性炭吸附或氧化

15、法去除；对于溶解性的气体或挥发性的有机物所产生的臭和味，可采用曝气法去除；因藻类繁殖而产生的臭和味，可采用微滤机或气浮法去除藻类，也可在水中投加除藻药剂；因溶解盐类所产生的臭和味，可采用适当的除盐措施等等。（3）除铁、除锰和除氟 当地下水的铁、锰的含量超过饮用水卫生标准时，需采用除铁、锰措施。常用的方法是：自然氧化法和接触氧化法。前者通过设置曝气装置和氧化反应池和砂滤池；后者通常设置曝气装置和接触氧化池。工艺系统的选择应根据是否单纯除铁还是同时除铁、锰，原水中的铁、锰含量及其他的有关水质特点确定。3、设备器材 中国拥有大中型自来水2100多座，大部分采用了中国制造的设备。目前供水主管道达23万

16、公里，几乎全部由国内制造厂供货。在技术上成熟的主要设备和器材有： （1）各类水泵。 （2）各种阀门。 （3）混合、反应、沉淀、过滤设备及器材。 （4）混凝药剂及投加设备。 （5）消毒药剂及投加设备。 （6）常规仪表及化验设备。 （7）各类管材包括：钢管、球墨铸铁管、玻璃钢管、塑料管等。 （8）电渗析及反渗透设备。 （9）纯水制造设备。（10）电气及控制设备等。 近年来，中国与发达国家以合资及合作等方式建立了一批水处理设备工厂，进一步提高了质量和技术水平。中国的设备和器材在质量和价格方面具有综合优势，很适应发展中国家的需要。 4、发展展望 (1)中国供水行业将以提高水质为目标，加速技术进步。在2

17、000年以后，大型自来水公司的水质应逐步达到国际先进标准。检测项目由目前规定的35项增加到88项，其中浊度标准必须小于1NTU。 (2)进一步发展小城镇和农村供水事业，提高农民用水普及率。 (3)加大污水处理的投资，到2010年，全国污水处理率达到50%以上，大城市达到70%80%。有效保护水资源。 (4)进一步提高供水的安全可靠性。推广应用计算机调度和自动控制系统。降低能耗、药耗和漏耗。(5)建立供水、排水、污水处理管理一体化的，包括科研、设计、运行和设备制造的水工业体系，在总体上达到或接近国际先进水平。5.设计相关技术的国内外现状建国以来，我国给水事业无论在科学理论或生产工艺各方面都有了飞

18、跃的发展与进步，并取得丰硕的成果，这些成果有的已经接近或达到国际先进水平，有力地推动了国民经济的发展。但从总体看我国给水工艺与世界先进技术相比还有一定距离。及时了解和总结我国给水工艺与世界先进技术相比还有一定距离。及时了解和总结我国给水工艺水平发展状况及与国外先进水平的差距，才能督促和鼓励给水工作者奋起直追，尽快赶上国际水平。下面就我们所了解到的现阶段国内与国外给水工艺存在的差距，作一粗浅的评价，与同行共同研讨。 近年来，由于工业的日益发展，人类生活水平不断发展提高，以及活动范围的逐渐扩大，各国的水体都出现了不同程度的污染。目前已知的有机化合物达400万种，人工合成有机物达4万之多。现已能用现

19、代检测技术从原水中检测出来的已达2千2百余种。因此以饮用水中THM为代表的卤代有机物的生物致突活性也日益为广大给水技术人员所关注。长期以来，给水工艺仍然是混合、絮凝、沉淀、过滤和消毒几个阶段，宏观上理论上尚无重大突破，然而在微观上，净化工艺确不断地改进，对给水处理的认识也不断地更新。理论的继续深化，促进了给水工艺水平的提高。传统工艺、理论主要是建立在以粘土胶体微粒和致病细菌为主要工作对象的基础上，随着污染程度的日益加剧和污染源的逐渐增多，污染物品种的多样化，为给水处理工作者带来新的课题。现在给水工程较以往的任何时候都更加注意原水的预处理工作和在传统工艺后面的深度处理，这是当前发展最快的方面，也

20、是我国和国外给水工艺水平主要差距所在。(1)预处理预处理是设置在传统工艺之前的各种处理措施，包括格栅筛除原水中的漂浮杂物，预氯投加，调整原水的pH值，泥砂在预沉池中预沉以及投加粉末活性炭或生物过滤等各种工艺措施。我国的预处理工艺主要是格栅隔除漂浮物；预氯投加，即在长距离输水管的起始点小剂量加氯；或在预沉池前投氯，以保证充分的消毒效果。粉末活性炭的投加多为季节性，当水质严重污染时，为了去除臭味和有机物而采用的临时性措施。由于我国生活水准所限，粉末活性炭投加对制水成本影响较大，故采用不多。如哈尔滨市自来水公司仅在松花江污染严重时，季节性投加。从投加粉末活性炭的效果看还是令人满意的。我国当前在预处理

21、方面与国外先进国家的主要差距在于原水调质和去除水中污染的有机物。从西方发达国家情况看，原水的调质已是普通采用的水处理手段。如日本东京朝霞水厂取用利根川河水，年平均pH值为7.1，最高为7.3，最低为6.8，当选用聚合氯化铝作混凝剂时，其最佳混凝pH值在78之间；为了提高药效，使用氢氧化钠做调质剂调整pH值，其投加量在1.73.0毫克升之内波动。当原水碱度不足而影响混凝剂药效时，必须投加碱来提高碱度，常用的碱剂有消石灰和碳酸钠。(2)常规处理 混合技术：理论上早已阐明混合是絮凝的基础，要求快速剧烈的混合，以促进混凝药剂扩散速度和压缩水中胶体的双电层，使胶体脱稳。但在实际工作中对混合长期未给予应有

22、的重视。80年代中后期加强混合才成为给水界最强调的观点，因而也陆续出现了多种混合设备。有水力隔板混合、水泵混合、机械混合、混合池、槽等以及近几年应用于给水行业上的静态混合器。从混合设备形式上看，我国现有水平不逊于国外先进国家。由于混合设备对水力条件、输入能量、混合方式要求比较严格、设备、构造上的差异往往造成混合效果相差较大，单纯从理论计算上进行混合设计，往往和预先设想结果有较大偏差，因而影响混合效果。国外先进国家对混合设备都作严格的测试，以期取得最佳混合效果。例如美国混合设备的生产厂家对使用单位所需求的机械混合设备全部按1:1的比例，使用不同颜色的塑料珠进行混合测试，取得最佳使用效果后方进入施

23、工。而我国对混合的测试手段和测试设备不足，直接影响混合器效果。美国这种作法是我国应当学习和效仿的，也是我们与先进国家的差距所在。 絮凝反应：我们的反应设备总体上和国外水平差距不大，传统上的絮凝反应多采隔板反应，是建立在近壁紊流理论基础上的。随着给水理论的深入研究和发展，从能量耗散的角度出发提出自由紊流的微旋涡理论，我国在此理论之上研制出多种设备反应亦投入生产运行。但我国机械反应多为垂直轴机械反应，国外平流沉淀池多为水平轴机械反应，并采用液力无级变速式电机调频无级变速。我国在前一段时间对缩短反应时间很感兴趣，所设计的反应池停留时间有的短达7分钟，认为这样可以减少占地节约投资。现在随着实践和对高效

24、反应的认识加深，又开始倾向延长反应时间，这与国外先进国家的认识趋于一致。 沉淀池：平流沉淀池是给水行业最古老的一种池型，大型水厂应用较多，我国与国外技术水平相差无几，所不同的是，国外停留的时间较长，一般为24小时，我国停留时间多为12小时。选择较长的停留时间可以节约药剂，提高沉淀后的水质，并有足够的调节余地，抗冲击负荷能力较强。停留时间短可以节省基建投资，减少占地面积。具体设计停留时间多长为好，这需要根据国家发达程度、沉淀后水质指标要求，并进行经济技术比较后确定，根据我国水质标准和国情，采用1.52.0小时停留时间为好。斜管沉淀池是继平流沉淀池之后于60年代末、70年代初发展起来的一种建立在浅

25、池理论上的沉淀设施，具有占地面积少、沉淀效率高的特点，在我国经过近20年的应用和发展，使沉淀技术日臻完善，也积累了许多设计和运行经验，是一种成熟工艺。近年来在斜管管形上出现了多种形式，有山形斜管、近菱形斜管、旋转30放置的正六边形斜管，规格上有2570等多种规格的斜管，材质有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、乙丙共聚等多种材料。并且在加工制作上有多项改进。从工艺角度看我们并不落后。主要差距表现在设计参数选用偏高和监测控制能力较差。斜管上升流速我国多选用2.5毫米秒3.0毫米秒，国外多选用2.0毫米秒以下。另外，由于水在斜管沉淀池内停留时间较短，一般约20分钟至30分钟，在斜管内停留时间仅56分钟，由于

26、停留时间短，使斜管沉淀池运行管理要求提高，国外先进国家自动化程度高，在控制上不成问题，既使如此，有些国家仍在规范中明确规定斜管沉淀池必须设置完备的检测和控制系统，如日本。我国的监测和控制系统水平较低，仪器设备不过关，多为人工检查调试，给斜管沉淀池稳定运行带来困难。加强斜管沉淀池的监测和控制是我们面临的一项任务。澄清池在我国使用普通程度仅次于平流沉淀池和斜管沉淀池。悬浮澄清和水力循环澄清池是早期修建。现在为了提高效率，大多都进行了不同程度的改进。我国现在建造的澄清池多为机械加速澄清池，用于中小水厂的一级处理，但有些大型水厂也选用此种池型，如北京新投入运行的水源九厂（规模为50万米3日）即为该种池

27、型。也有的新建水厂选用脉冲澄清池，如南京市新投入运行的上元门水厂（规模为10万米3日），由此可见澄清池在我国还是有发展前途的。国外先进国家仍在研制新型的澄清池，以进一步扩大澄清池的应用范围和得到高质量的滤前水。过滤：过滤在水处理上一般称为二级处理，通常是设于沉淀、澄清、气浮等一级设备之后，用来进一步降低水中浊度。最早的过滤是使用慢滤池。这是利用生物膜过滤工艺。慢滤池出水水质高，但生产效率低。当前国内外过滤过程多使用快滤池以提高生产效率。快滤池的过滤机理是接触絮凝。快滤池发展历史已百余年，创造出多种池型，有四阀滤池，双阀滤池，虹吸滤池，、无阀滤池、压滤罐等。大型水厂多使用四阀滤池及其改型的双阀滤

28、池。从滤料上看，使用单层砂滤料和砂、煤双层滤料的较多，三层滤料及三层以上滤料应用较少。国外先进国家的过滤设备与我国相比在三个方面有较大改进：滤料品种、级配的改进；辅助冲洗的普遍应用；自用水的降低。滤料品种和级配的改进方面，我国使用的砂滤料，粒径一般在0.451.1毫米，不均匀系数K80一般选在1.62.0，无烟煤滤料一般作为双层滤池的轻质滤料，粒径多为1.02.0，不均匀系数K80多为2.0左右。国外正在逐步走向大粒径、深厚度的均匀滤料，如1981年建成投产的法国图卢兹市大卫水厂的滤池采用的滤料为滤径1.01.4毫米的石英砂滤料，厚度为1.1米。美国86年投产的被给水工程界誉为优秀设计的洛杉矶

29、水厂的滤池采用的滤料为直径1.52.2毫米的无烟煤滤料，厚度高达1.83米。欧美许多新建的滤池都有向大粒径、深厚度方向发展。我国近年来也有这种趋势，但象洛杉矶水厂那样大胆采用单层煤滤料尚未见到。水厂的自用水主要是用于滤池冲洗，约占出厂净水量的57%，节约自用水一直是给水工作者努力的目标。对于可作饮用水源的水越来越少，节约冲洗水量的意义更显得日益突出。我国的冲洗强度设计多采用完全膨胀型冲洗，即冲洗时整个滤层全部在上升水流作用下膨胀起来，呈流化状态。强度为1315升米2秒，使用水量很大。国外近年开始搞大粒径滤料的不膨胀冲洗。以节约冲洗水量，或采用不完全膨胀冲洗。（3）絮凝剂和絮凝控制技术 给水处理

30、中，在絮凝药剂投加控制和絮凝剂的使用方面，我国还处于一般水平。主要反应在絮凝剂的品种少、质量低。在国外，特别是作为原水调质而采用的助凝剂较为普遍。我国这方面差距较大。在药剂自动投加方面，大部分水厂正处于起步阶段。对于国外先进的自动控制工艺，我国已开始致力于引进和研究。 絮凝剂和助凝剂的使用情况 目前国内外大部分净水厂采用的絮凝剂仍铝盐和铁盐最为普遍。我公司主要使用铁盐絮凝剂，如三氯化铁、硫酸亚铁、氯化硫酸亚铁。 近几年来，国外正研制和开发应用新型高效絮凝剂方面进展很快。引人注意的是两类絮凝剂。一类是无机聚合物絮凝剂；另一类为有机高分子聚合物絮凝剂。无机聚合物絮凝剂有：碱式聚合氯化铝（PAC），

31、聚合硫酸铝(PAS)，聚合硫氯化铝(PACS)以及聚合硫酸铁(PFS)等。其中最有代表性的PAC和PAS具有对原水水质变化适应性广，混凝净化效果好，药剂成本低等特点。日本在给水处理中使用PAC的普遍程度已超过了硫酸铝。据有关资料介绍我国也有部分水厂应用。从八十年代开始，各国对有机高分子絮凝剂的研究与应用非常重视。目前应用最多的是聚丙烯酰胺类。一般根据其作用不同分为阴离子型、阳离子型与非离子型。有机高分子絮凝剂具有用量少、絮体大、污泥少等优点。因而发展迅速。但对其毒性，各国学者看法不一，在饮用水中使用需慎重。日本对之的应用也只是在硫酸铝处理效果不理想时作为辅助方法。英、美国家对高分子絮凝剂的使用

32、做了最大用量的规定。美国对硫酸铝和阳离子聚合物的组合使用越来越广泛，因为这不仅减少药剂用量，降低泥量，而且还增加絮体的物理强度，这对高速过滤是必需的。阴离子型和非离子型聚合物也常用作助凝剂和助滤剂。有机高分子絮凝剂在我国的应用目前仅限于高浊度水的局部地区。我国目前采用的主要助凝剂是无机活化硅酸，其作用是增加絮凝剂的骨架强度，改善絮体结构。尤其是对低温低浊水的处理较为有效。（4）消毒杀菌技术和水的深度处理 消毒杀菌技术已成为给水处理中不可缺少的处理手段之一。随着工农业的发展，自80年代起，由于部分地区的地面水源水质逐渐变差和饮用水水质要求的提高，水厂的处理工艺在常规处理基础上向深度处理的趋势发展

33、。 消毒杀菌技术 很长一个时期以来，传统的消毒杀菌剂主要是采用氯及其化合物。该方法操作技术简单、价格低、杀菌效果好。在国外至今仍为主要杀菌方法之一，我国应用更为普遍。使用氯气消毒我国与国外的主要差距在于投加的控制手段上，目前一般采用容量分析比色法测量投氯后的余氯值，依据其余氯值采用浮子加氯机或真空加氯机调节投加量，靠人工操作。该方法不能提供准确的投加量，只是靠经验控制，检验投加效果又具有滞后性。而国外则采用自动余氯检测仪检测，根据余氯量反馈给自动加氯机自动调节投加量。这套设施由于国内的余氯检测仪以及氯氨加注自动化设施有待提高，目前尚不普及。 作为新的消毒剂二氧化氯和臭氧是具有发展前途的。 二氧

34、化氯用于给水处理消毒，近年来受到广泛的注意，主要是由于它不会与水中的腐殖质反应产生卤代烃。一般二氧化氯在水中主要起氧化作用，而不是氯化作用，因此不容易产生潜在的致突变物-有机氯化合物。针对我国大多数水厂采用加氯消毒系统，改用二氧化氯在原系统基础上加以改造是简易可行的。但由于气态二氧化氯在超过四个大气压的压力时会发生爆炸，因而不易压缩储存，只能在使用现场制造，因此安全问题应引起注意。二氧化氯最普遍的使用方法是用它来代替预氯处理或（混凝沉淀）前加氯。即作为第一次消毒及氧化，滤后水中加氯，保持管网余氯可有效地降低三卤甲烷的生成和保证杀菌效果。 臭氧消毒被认为是在水处理过程中替代加氯的一种行之有效的消

35、毒方法。因为臭氧首先是具有很强的杀菌力，其次是氧化分解有机物的速度快，使消毒后水的致突变性降为最低。经臭氧消毒的水中病毒可在瞬间失去活性，细菌和病原菌也会被消灭，游动的壳体幼虫在很短时间内也会被彻底消除。因此国际上已普遍应用，特别是法国普及率很高。近年来，臭氧还作为深度处理的方法在国外被采用。但是臭氧的发生和应用是一个高能耗技术，目前国外每产生1公斤臭氧约需4000美元。而电耗高达22度电每公斤臭氧。这使广泛应用受到限制，并且臭氧对细菌有显著的后增长效果。因此近来人们注意将臭氧与其它净水技术结合使用。如臭氧一氯，臭氧-紫外线消毒。不仅能获得满意的杀菌效果，还能有效地去除饮用水中挥发性有机物。据

36、有关资料介绍，通过臭氧与其它消毒剂比较研究后得出以下结论：从消毒效果后，臭氧化二氧化氯氯氯胺。而从消毒后水的致突变性看则氯氯胺二氧化氯臭氧。由此可显示出采用臭氧消毒的优点。水的深度处理 水的深度处理主要在于去除原水中的微量有机污染物，国外采用深化处理较为普遍，我国在水的深化处理方面还处于起步阶段，大部分老水厂均未采用深度处理，只是部分新水厂采用了活性炭吸附处理。 目前水的深度处理主要包括：活性炭吸附、臭氧氧化、臭氧和活性炭联用和生物活性炭。由于活性炭具有良好的吸附和过滤性能，所以被广泛用于水的深度处理。活性炭的品种除粉末状和颗粒状外，近几年又发展了球状活性炭，浸透型活性炭和高分子涂层活性炭等新

37、的品种。粉末活性炭多用于预处理，粒状、球状等活性炭多用于生物活性炭滤池起深度处理作用。活性炭对水中的致癌物与致突变物及其含酚化合物均有良好的去除效果。但由于活性炭的再生问题使制水成本大幅度增高，在我国的使用受到一定的限制。 除利用臭氧的增氯化能力与活性炭滤池联用外，目前国外还致力于用臭氧与生物活性炭(O3BAC)对水做深度净化处理的研究。它是当前去除水中有机物质的较为有效的一种深度处理方法，在日本引起极大的重视。试验和生产实践表明，该技术具有如下特点：能去除水中溶解性有机物；能降低TOC，COC及氨；能降低进水中三卤甲烷母体；对色度、铁、锰酚都有去除效果；能使Ames试验为阳性的水成阴性。但由

38、于该技术耗电量较大，使用尚不普及。 近年来，国内外还开展了光化学氧化法去除水中优先污染物的研究。1987年同济大学进行了紫外线-臭氧(UV-O3)进行深度处理的研究获得令人满意的效果，与此同时还进行了采用低压汞灯为光源，以二氧化钛为催化剂的光催化氧化处理有机优先污染物的试验，获得良好的效果。但这些研究目前还未达到应用于生产的阶段。 我国在这方面的差距主要表现在采用深度处理的普及程度低。随着我国改革开放的深化，国力的增强，相信定会逐步缩小这一差距。二、设计方案及技术路线1.设计方案确定如何选择净水厂的工艺流程是一个重要的问题，合理的净水工艺死保证供水水质的关键。常用的净水工艺有自然沉淀、混凝沉淀

39、或澄清、气浮、氧化、过滤、吸附及消毒。每项净水工艺又有很多种不同型式的净水构筑物。设计时应该针对不同原水和用户对水质的不同要求，经过技术比较，选择一项或几项净水工艺及相应的构筑物。除了这些常规处理技术流程，同时还有一些特殊处理流程，包括预处理和深度处理。该水厂是以地表水河水为水源。根据资料分析结果：pH值 6.5-8.5；总硬度7mg/LCaCO3；平均浊度 100mg/L；最高浊度 1600mg/L；最低浊度 10mg/L；色度 10度；溶解性固体 600mg/L；最高水温 21；最低水温 1；细菌总数 3500个/mL；大肠杆菌数 280个/mL。可以确定此原水不需要进行预处理或者深度处理

40、，只需要进行常规处理就可满足水质标准的要求。确定一下工艺流程：一级泵站普通快滤池清水池吸水井二级泵站池往复式隔板絮凝池斜管沉淀池2.技术指标我国于1985年颁布了生活饮用水卫生标准，包含35项水质指标。建设部于1992颁布于城市供水兴业2000年技术进步与发展规划，考核项目共88项。1999年建设部又发布了CJ94-1999饮用净水水质标准，卫生部于2001年6月发布了生活饮用水水质卫生规范，并于2001年9月1日起执行，其中除了常规检验项目外，结合国外水质标准，增加了藻毒素等61项非常规检验项目。另外，各地结合自身实际情况，制定了当地的行业标表，上海市2010年供水水质目标达到目前国际先进水

41、平，深圳市要求2010年供水水质能够达到直接引用的水平。三、可能存在的问题及解决措施1、生产工艺落后、供水水质偏低我过给水生产工艺多年来一直没有大的发展，地表水厂生产基本白用混凝-沉淀-过滤-消毒工艺。地下水生产只进行简单消毒，甚至在一些县级自来水厂中没有进行消毒就供应用户，落后的生产工艺势必使供水水质偏低。同时我国供水企业的供水水质质量是以我国线性的生活饮用水卫生标准（GB5749-85）为依据。与经济发达国家相比，该标准存在着项目少、标准低的差距，尤其对水中溶解性有机物的监测项目更少。全部指标仅35项，而世界卫生组织（WHO）制定的有49项，欧洲共同体（EC）制定的为66项，而且在一些指标

42、的要求上，我国规定较低。制定更为完善的供水标准，并严格执行。努力发展国民经济，投资给水处理技术的研究，应用给水处理新技术。2、供水设施老化、建设资金短缺由于城市基础设施历史欠账多和投资不足，使城市给水工程建设长期落后与经济发展需要。供水设备长期超负荷运行，供水水质偏低，供水管道几十年不能随供水量增加而更换，管道锈蚀，高峰供水经常发生“爆管”等事故，降低了供水保证率。同时由于未能尽早树立“水工业”观念。供水企业资本积累的扩大在生产资金来源在水价中不被考虑，使供水企业无法进行自我更新，自我发展。事实上也正是长期不合理水价体系，自身束缚了给水事业的发展，使城市供水不能实现“以水养水、以水增水”的目的

43、，只能靠政府财政计划拨款建造。因此，形成了城市给水工程建设资金严重不足。四、设计成果1、设计计算、说明书（1）目录（2）绪论（3）给水水量与水质（4）给水系统管网定线方案的拟定，水力计算及其技术经济比较（5）泵站的技术工艺设计（6）给水处理厂的位置的选定与给水处理程度的计算。处理方案的选择几处理厂各构筑物的设计。（7）给水厂平面布置与高程布置。（8）某一构筑物的设计计算和绘图设计。（9）给水工程（包括管网、取水部分、泵站、处理厂）的经济概算与技术经济指标。2、设计图纸具体图名如下： （1)给水系统总体布置图（附管网详图）；（2）净水厂总体布置图（附各种管道详图）；（3）反应池、沉淀时布置图（附

44、详图）；（4）滤池布置图（附详图）；（5）二级泵房布置图（附吸水井）； （6）清水池布置图； （7）一级泵房布置图（包括取水头部和吸水井）； （8）加药间布置图（附氯库）；（具体见附件）五、进度计划给水工程毕业设计的进度如下表所示。 序号设计应完成之主要项目周数1给水系统、管网定线方案的拟订12管网水力计算、平差技术经济比较，确定最佳方案23水 源 选 择 14取水设计头部选择与计算、一泵站设计计算15给水处理厂总平面布置0.56各处理构筑物设计计算与方案比较2.57二泵站的设计计算与方案比较0.58工程概算与技术经济比较0.59图 纸 绘 制 210整理计算书、编写说明书 111指导教师评阅、改图、准备答辩112毕 业 设 计 答 辩 1合 计14六、参考资料1.给水工程 严煦世，范瑾初中国建筑工业出版社1999年12月第四版；2.水污染控制工程高廷耀高等教育出版社1999年5月