典型给水处理系统

发布时间：2021-06-05

设计要点

第二十三章典型给水处理系统水厂的厂址选择给水处理厂工艺流程与主要构筑物的选择水厂的平面及高程布置水厂的生产过程监控与自动控制给水处理工艺系统设计计算实例

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23.1水厂的厂址选择厂址选择应在整个给水系统设计方案中全面规划，综合考虑，通过技术经济比较确定。在选择厂址时，一般应考虑以下几个问题： (1)厂址应选择在工程地址条件较好的地方。 (2)水厂应尽可能选择在不受洪水威胁的地方。 (3) 水厂应尽量设置在交通方便、靠近电源的地方，以利于施工管理和降低输电线路的造价。 (4)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，通常与取水构筑物建在一起；当取水地点距离用水区较远时，厂址选择有两种方案：一是将水厂设置在取水构筑物附近；二是将水厂设置在离用水区较近的地方。

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23.2给水处理厂工艺流程与主要构筑物的选择23.2.1生活饮用水处理工艺由于水源不同，水质各异，饮用水处理系统的组成和工艺流程由多种多样。以地表水作为水源时，处理工艺流程中通常包括混合、絮凝、沉淀或澄清、过滤及消毒。工艺流程见图23-1。消毒剂原水混合絮疑沉淀池滤池清水池二级泵房用户

澄清池

图23-1 地表水常规处理工艺流程

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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，可省略混凝沉淀(或沉淀)构筑物，原水采用双层滤料或多层滤料滤池直接过滤，也可在过滤前设一微絮凝池，称为微絮凝过滤。工艺流程见图23-2。混合剂高分子助滤剂消毒剂

原水

混合

直接过滤池

清水池

二级泵房

用户

图23-2 地表水一次净化工艺流程

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当原水浊度高，含沙量大时，为了达到预期的混凝沉淀(或澄清)效果，减少混凝剂用量，应增设预沉池，工艺流程见图23 -3。混凝剂原水预沉池或沉沙池混合絮疑沉淀池滤池消毒剂清水池二级泵房用户

澄清池

图23-3 高浊度水处理工艺流程

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23.2.2工业用水处理工艺若水源受到较严重的污染，按目前行之有效的方法，可在砂滤池后再加设臭氧/活性炭处理，如图23-4。混凝剂原水混合澄清池砂滤池

O3 臭氧接触池

用户

二级泵房

砂滤池 CL2

活性碳滤池

图23-4 受污染水源处理工艺(Ⅰ)

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受污染水源还有其他处理工艺。例如有的在常规处理工艺前增加生物预处理；有的在常规处理工艺中投加粉末活性炭等。图 23-5为增加生物预处理工艺图。

混凝剂原水生物处理混合絮疑沉淀过滤

消毒剂清水池二级泵房用户

图23-5 受污染水源处理工艺(Ⅱ)

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23.2.3生

活污水回用工艺回用水处理工艺流程 1.优质杂排水水和杂排水为回用水水源的水处理工艺流程(1)物理化学处理混凝剂消毒剂

原水

格栅

调节池

絮凝沉淀或气浮污泥

过滤

消毒

中水

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(2)生物处理与物理化学处理消毒剂

原水

格栅

调节池

生物处理污泥

过滤

消毒

中水

2. 生活排水为回用水水源的水处理工艺流程 (1)二段生物处理

原水

格栅

调节池

一段生物处理

沉淀池污泥

二段生物处理

沉淀池

过滤

消毒

中水

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(2)生物处理与物化处理结合

原水

格栅

调节池

生物处理

过滤

混凝剂

消毒剂

混凝沉淀或气浮污泥

消毒

中水

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23.3水厂的平面及高程布置1.水厂的平面布置水厂的基本组成分为两部分：(1)生产构筑物和建筑物，包括处理构筑物、清水池、二级泵站、药剂间等；(2)辅助建筑物。其中又分生产辅助建筑物和生活辅助建筑物两种。前者包括化验间、修理部门、仓库、车库及值班宿舍等；后者包括办公楼、食堂、浴室、职工宿舍等。作水厂平面布置时，应考虑下述几点要求：

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(1)布置紧凑，以减少水厂占地面积和连接管 (渠)的长度，并便于操作管理。 (2)充分利用地形，力求挖填土方平衡以减少填、挖土方量和施工费用。 (3)各构筑物之间连接管(渠)应简单、短捷，尽量避免立体交叉，并考虑施工、检修方便。 (4)建筑物布置应注意朝向和风向。 (5)又条件时(尤其是大水厂)最好把生产区和生活区分开，尽量避免非生产人员在生产去通行和逗留，以确保生产安全。 (6)对分歧建造的工程，既要考虑近期的完整性，又要考虑远期工程建成后整体布局的合理性。

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水厂平面布置一般均需提出几个方案进行比较，以便确定在技术经济上较为合理的方案。图23-6为水厂平面布置一例。56.3m 综合楼163.7 m

公路

小桥

机修二级泵房

警卫室仓库

69.7m

车库

北

取水干渠

159.5m 喷水池清水池快滤池

加氯加药间药剂库

翻砂场平流沉淀池隔板絮凝池快滤池

吸水井配电室清水池

排水泵

平流沉淀池

二级泵房

图23-6 水厂平面布置

92.3m

吸水井

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2.高程布置在处理工艺流程中，各构筑物之间水流应为重力流。两构筑物之间水面高差即为流程中的水头损失，包括构筑物本身，连接管道、计量设备等水头损失在内。水头损失应通过计算确定，并留有余地。图23-7为图23-6中构筑物高程布置图。各构筑物之间水面高差由计算确定。17.70 17.00

13.70 12.80 设计地面标高 10.00 10.60 10.00 10.30 6.50 8.60 8.20 5.10 二级泵房吸水井清水池快滤池絮凝沉淀池一级泵

房 8.15 7.85 9.20 取水干渠 5.78 吸水井 10.40 最高水位9.12 最低水位7.56

图23-7 水厂高程布置

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23.4水厂的生产过程监控与自动控制水厂内检测仪表的设置水厂自动化设计要求

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23.5给水处理工艺系统设计计算实例23.5.1 水厂工艺流程选择根据源水水质情况和该市自来水公司现有水厂的生产运转经验，决定近期和二期仍采用常规处理工艺，远期考虑增加生物预处理和深度处理工艺。同时，为了节约投药量，提高水厂自动化水平，决定采用已较成熟的自动加矾、加氯技术。在常规处理工艺中，注意选择适合水源水质、水厂规模和地形特点，并有利于提高出厂水水质的处理构筑物。这些构筑物主要包括：隔板、折板组合式絮凝地、新型平流式沉淀池和V型滤池。此外，为了保护湘江水源，沉淀池排泥水和滤池反冲洗水均进入回收水池浓缩，上清液回收，下部沉泥用来回填水厂及其周围洼地。

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23.5.2 水厂主要构筑物设计1. 混合 2. 絮凝与沉淀池排水管排至污水回收泵房穿孔排泥管 DN300 26000

2800 2800 2800 2800 2800 3100 2800 2800 2800 2800 2800

下下上下上下上下上上上下下

虹吸式排泥机

集水槽导流墙

虹吸式排泥机

排泥管 DN3001800

配水花墙 28002800 2800 9600 2000 10000 27000 27000 27000 10000 1500

500

图23-8 絮凝沉淀池平面图

3625 3500 3500 3625 3760 3625 3500 3500 3625

上

33560

2000

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3. 滤池及反冲洗系统

5.40

3.35 3.20 3.40 2.10 0.80 3.100.72

3.40 1.70

3.80 2.35 1.90 0.85 0.28 0.05

3.54 2.10 0.80

-0.63~-0.80150 150 1400 300 1000

2-2300 10010

-0.30 -2.00300

0.00

300 10010 1400

150

图23-9 V型滤池剖面图图4-21 V型滤池剖面图

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4. 清水池清水池有效容积按设计规模的10%计算，近期设10000 m3清水池1座，采用钢筋砼结构，有效水深取4.2m。 5. 送水泵房土建设计规模为30万m3/d,近期设备安装按10万m3/d考虑。时变化系数取1.36,出厂压力取20.0~28.0m,一期安装卧式离心泵机组3套，1大2小，其中1台为调速水泵。 6. 加矾、加氯系统

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23.5.3 水厂总体布置1 构筑物布置孔室折板絮凝池加药间平流沉淀池 V 型滤池清水池综合办公楼大门

砂

吸水井

配水泵房配电间

场

机修车间

回收水池回泵收房露天堆场远期污泥处理及深度处理预留用地浴室食堂

图23-10 四水厂平面布置图

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67.95预加氯加矾

68.30 67.80 67.50 66.79 69.09 64.50 67.48 63.70 64.00 63.69 60.32 64.00 63.70 59.50 57.40 63.30 63.00