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1、1、课题来源水是人类生活和生产活动中必不可少的物资资源。水资源的供应问题已经成为现在许多国家经济可持续发展的最大障碍。快速的城市化和经济的快速增长已经给可供应的水资源（地表水和地下水）带来了严峻的考验。水资源的使用者都在为日益匮乏的水资源而竞争。水资源也不在是被认为能够一直满足人类需要、取之不尽的自然资源了。水资源的短缺会严重制约经济的发展。所以我们要坚持科学发展观，走可持续发展的路。随着我国的经济发展，我国已经将水资源当做一种商品投放在市场上。为了人们的需要，我们就要供应给人们各种所需的水。更好的管理现有的供水系统和开发更好的供水系统已经成为了一个热门的研究课题。鄂中地区，汉江之滨的某市为了
2、经济的发展，决定在某区新建一个自来水厂。 2、 研究的目的和意义目的： 通过对水厂的合理设计，在工程投质和运行费用较低的情况下，使河水经处理后达到生活饮用水卫生标准中的规定，确保城市供水的安全可靠性。该水厂建成后将优化配置城市水资源，建立多种方式联调的水源供给系统。对原水水质状况进行深入研究，找到各种水质的原水处理方法，发展混凝药剂和消毒技术，更新提高给水设备和系统自动化水平。意义：自来水生产是生活中最重要的方面。供水、给水工程是建设现代化不可或缺的首要条件，是经济社会发展不可替代的基础支撑，是生态环境改善不可分割的保障系统。目前，我国正处于全面推进建设小康社会的关键时期，供水、给水工程在保粮
3、食、稳经济、促发展、惠民生中的支撑作用及其突出，基础性、公益性和战略性地位日益凸显，必须把加快水工业改革发展摆上更加突出的位置，切实强化水文工作，推动供水、给水工程实现跨越式发展。在国家加大投入高度重视环保的今天，作为最重要的建设基础之一的自来水生产及供水工程，必将跃上台阶，为城市发展提供首要保障。自来水生产及供水工程的实施将是一项利国利民的伟大工程。它对合理地开发、利用、节约和保护水资源，对改善城市生态环境、防治水害、防治水污染，对协调 好生活、生产经营和生态环境用水以实现水资源的可持续利用，对对发挥水资源的多种功能，以及适应国民经济和社会发展的需要有极其重要的意义。这项研究有利于城镇给水工
4、程的发展，对城镇居民的用水水质的改善有重要的作用，从而改善城镇建设的外貌。开发新的给水工艺，对国家的发展也是必不可少的；因为这样可以体现国家对人民群众的关心，加强人们对党的信任和理解。 3、国内外研究现状和发展趋势目前，我国城市供水处理技术仍以由混凝、沉淀、过滤和消毒四个处理过程组成的常规供水处理工艺为主。现在一般预处理的方法是氯化预氧化处理，吸附预处理和生物预处理。氯化预处理是现在应用最广最早的方法之一。常用的氧化剂有氯气、臭氧和高锰酸钾等。它可以提高混凝效果并减少混凝剂用量，还可抑制管道和构筑物内的微生物和藻类生长。吸附预处理常用的吸附剂主要有粉末活性炭、粘土等。当前没有很好的回收粉末活性
5、炭的方法，处理费用高；看、粘土矿物类吸附剂具有良好的吸附功能，但加大了沉淀池的排泥量，给运行带来困难。生物预处理工艺主要有生物接触氧化、曝气生物滤池、生物转盘和生物流化床。去除水中悬浮物、有机物多采用化学混凝沉淀方法，目前使用的混凝剂多以铝盐为主，铁盐等混凝剂也在一些城市供水净水工艺中使用。助凝剂多采用PAM等高分子型。近年来，人工控制加药逐渐被计量泵和自动投加系统所取代。自20世纪60年代起对沉淀出的形式进行了广泛的研究和应用。絮凝池一般有隔板絮凝池、机械絮凝池、折板絮凝池、网格栅条絮凝池。隔板絮凝池是应用历史最悠久的絮凝池，有往复式和回转式两种。欧美和日本等国仔50年代多使用往复式隔板絮凝
6、池，我国目前仍有许多水厂在使用。20世纪60年代以前，净水厂大多采用往复式絮凝池；60年代到80年代回转隔板絮凝池和机械絮凝池成为代表；80年代初开始广泛应用新型絮凝工艺，如折板絮凝池、网格栅条絮凝池。沉淀池一般有平流沉淀池、竖流沉淀池、辐流沉淀池、斜管（板）沉淀池。平流沉淀池在我国有悠久的应用历史。1883年，我国近代第一个自来水厂就是应用的平流沉淀池。20世纪80年代以来，许多水厂都应用了平流沉淀池。1958年我国湖南大学开始了对多层多格沉淀池的理论研究，并在长沙水厂和上海浦东水厂进行了生产试验。1964年，汉逊根据浅层沉淀的概念，提出了“斜管沉淀”，使斜管沉淀池开始在生产上得到了推广。1
7、956年，兰州西固水厂在我国率先采用辐流式沉淀池处理高浊度水。此外，还有法国德利满公司开发研究的DENSADEG高密度沉淀池；OTY公司在1988年开发应用的ACTIFLO沉淀池。滤池有普通快滤池、双阀滤池、V型滤池、虹吸滤池、移动罩滤池、无阀滤池。1964年，上海自来水公司在上海马陆镇开始研制无阀滤池，1967年基本成型。1966年我国第一座虹吸滤池由北京市政工程设计研究院设计，在北京印染厂建成使用。1975年底，江苏省南通市自来水公司研制成功一座单格面积为1.21m，一组一行10格、生产能力为3000m/d的半生产性泵吸式移动罩冲洗滤池。20世纪60年代法国得利满（Degremont)公司
8、开发出了一种重力式快滤池，即V型滤池，具有出水水质好、过滤周期长、反冲洗效果好等优点。我国地下水资源丰富，许多城镇水源来自地下水。但是很多地区的地下水含有过量的铁和锰。因此，生物除铁除锰滤池被研发出来服务于各种水厂。现阶段，氯消毒仍然是最主要的消毒方式，美国83.8%的水厂使用氯气消毒，20.3%使用其他形式的氯（次氯酸钠），氯胺是最普遍的氯替代剂，约有29.4%是水厂使用。另外，8.1%的水厂使用二氧化氯，5.6%的水厂使用臭氧。紫外线是一种新型的消毒技术，现在已经工业化和商品化。此外，随着新技术的发展，出现了一些新的消毒方法，如超声波法、银法、光催化氧化法、磁化法、静电法、微电解法、膜法等
9、。近年来，为了提高饮用水水质，国外发展使用了净水器。德国汉堡某家医院就对银层膜对军团菌的消毒作用进行了研究和试验。新加坡CCK自来水厂，加拿大Lakeview自来水厂以及美国Olivenhain自来水厂都使用ZeeWeed浸没式超滤膜处理水，都取得了良好的效果。随着经济的发展，技术的发展，超滤膜会在水厂中应用的越来越多。当前，各国供水规模日益扩大，供水系统日益复杂，城市供水进入了自动化控制的时代。随着计算机技术的发展，供水系统已经在向多级分散处理集中控制系统发展。 4、本课题的主要研究内容及拟采取的技术路线、试验方案本课题主要研究源水取水工程、净水厂工程、输水管网工程。一般净水厂的工艺流程为：
10、水源地取水絮凝沉淀过滤消毒给水管网。其具体的工艺比较和选择如下：絮凝池折板絮凝池具有絮凝时间短絮凝效果好的优点，但构造较复杂。隔板絮凝池有絮凝效果好、水头损失小，絮凝时间短的优点。但是它末端容易集泥。本厂拟采用网格絮凝池，絮凝剂用碱式氯化铝。沉淀池平流沉淀池造价低廉；操作管理方便、施工简单；对原水浊度适应强、潜力大、处理效果稳定；机械排泥效果好的优点。适用于大、中型水厂。但它占地面积大，需要维护机械排泥设备。斜管沉淀池有沉淀效率高，池体小的优点。但它耗材多且老化后更换费用高。本厂拟采用斜管沉淀池。过滤池V型滤池运行稳定可靠；滤料价格便宜而且易得；滤床含污量大、周期长、滤速高、水质好；具有气水反
11、冲洗和水表面扫除，冲洗效果好。它的缺点是配套设备多，土建较复杂。虹吸滤池易于自动化操作，不需要大型阀门和冲洗水泵或水箱。它缺点是土建结构复杂，反冲洗效果不宜控制，且会浪费一部分水。普通快滤池运行可靠，滤料的不均匀系数可以达到2.0，本厂的滤料的不均匀系数为1.8，故本厂拟采用普通快滤池。消毒液氯消毒价格低廉；应用技术成熟可靠；加氯系统操作简单，计量准确。它缺点是易泄露，泄露后会污染环境，自动化程度要求高。臭氧消毒的优点是消毒效果好，适应性强，水的PH和温度对消毒效果影响小。它的缺点是不易储存，基建投资大，耗电高，没有持续消毒效果。本厂拟采用液氯消毒。所以本厂的工艺方案是 PAM 加氯 给水管网
12、清水池普通快滤池斜管沉淀池网格絮凝池管式混合器源水5、研究基础1. 已取得的研究成果： （1） 通过水厂处理工艺的设计使河水经处理后达生活饮用水卫生标准中的规定。 （2） 采用自动加药设备提高水厂运行的自动化程度。 （3） 所选工艺现阶段都能良好的运行，且有运行经验。 2. 试验条件：（1） 已经具备的条件，有良好的水源地，水量充足水质较好，厂区地理位置好，有利于给水厂的建设。（2） 未具备的条件，根据厂区的条件，目前只能满足近期的需求；对于后期工程需要扩建，有些设计还不能运用现代化的管理技术实现全自动化控制。6、 预期达到的目标及进度安排序号号号毕业设计（论文）各阶段名称起 止 日 期1布置
13、设计（论文）课题、收集查阅资料2013.11.152014.1.102外文翻译、开题报告（文献综述）2014.3.12014.3.153方案比选及选定、设计、计算、说明2014.3.162014.4.204绘图2014.4.202014.5.055设计（论文）成果修改、整理及提交2014.5.062014.5.106答辩2014.5.112014.5.247毕业设计（论文）成绩评定2014.5.252014.5.31 7、阅读的主要文献、资料 1. 常日.我国自来水技术工艺应用现状及发展趋势探讨J商品与质量2011 72. 杨晓松.生活用水净化技术的现状和发展趋势J矿冶 2001 63. 中国
14、市政工程设计院等. 给水排水设计手册. 第二版. M 北京：中国环境科学出版社 20014. 汪义强，陈超.水力絮凝池发展与展望J净水技术20055. 洪觉民等.中国城镇供水技术发展手册.北京.中国建筑工业出版社,2006,56. 彭祥.自来水厂V型滤池的关键工艺程序C2005 9 17. 刘珂，秦晓，韩柏平.美国自来水行业消毒现状和展望.J江苏环境科技2007 28. 王少峰，丁桑岚.自来水厂消毒技术应用和发展J四川化工 2007 49. 罗敏.ZeeWeed浸没式超滤膜在大型自来水厂的应用C2010 5 2110.严煦世，范瑾初.给水工程M.4版.北京.中国建筑工业出版社，200511.张
15、智，张勤，郭士权.给水排水工程专业毕业设计指南M.北京，中国水利水电出版社 200312.韩洪军，杜茂安.水处理工程设计计算M，北京.中国建筑工业出版社200513.中华人民共和国国家标准室外给水设计规范（GB50013-2006）.北京，中国计划出版社，200614.中华人民共和国国家标准城市给水工程规划规范（GB50282-98）.北京，中国计划出版社，199815Ragot,JMaquin DJournal of Process Control,J EI SCI 2006 916. Bedient,et al.Stormwater pollutant load runoff relationships.J JWPCF1980,52(9). 17Ralf-Peter VonbergBMC Infectious Diseases,M London: BioMed Central October 2008,8
