开题报告-溧阳市第三自来水厂设计

天津大学仁爱学院本科生毕业设计（论文）开题报告课题名称 溧阳市第三自来水厂设计系名称 建工系 专业名称 环境工程学生姓名一、课题的来源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，水是不可缺少的，缺水将会直接影响工业生产值和国民经济的发展速度。近年来，溧阳市水质标准的不断提高及饮用水水源污染日趋严重的局面，正在向给水处理技术提出新的挑战。现有的常规工艺难以胜任正常的运行职能，无法解决水中六价铁，酚，氮含量增加及地下水中含放射性物质等问题。同时随着工农业生产的发展和人民生活水平的提高，现有供水量也远不能满足要求，特别是随着昆仑区开发区的启动，城镇人口和工业生产将有较快增长。为此，必须设计新的给水工程。在学校命题的基础上自选题目。关于溧阳市第三自来水厂的设计，要在认真分析全市水源状况及供水现状的基础上，科学预测未来发展状况与用水需求，选择可行性供水设施和处理方案。因地制宜，事实求是，在现有的设施和方案基础上进行改进，以建设新的项目。进一步对全市供水整体规划，合理布局，对促进溧阳市城乡建设和工业迅速发展具有重要意义。二、国内外发展状况近几十年以来，我国的自来水厂无论在科学领域还是生产工艺方面都有了突飞猛进的发展，积累了许多宝贵经验，取得了丰硕的成果。但总体上我国的给水工艺与世界先进水平相比，还有一定差距。目前，我国的给水工艺主要是预沉，混合，絮凝，沉淀，过滤，消毒为主。传统理论主要是建立在以粘土胶体微粒和致病细菌为主要去除对象的基础上，在我国得到了较长时期和较大范围的应用。随着污染程度的日益加大和污染源的增多，我国结合实际情况，在工艺方面都做了很大调整。我国的预处理工艺主要是格栅去除漂浮物，加氯消毒，活性粉末炭去除臭味和有机物。但活性炭成本过高很难广泛使用。我国与先进国家相比在原水调质和去除水中污染的有机物还有一定差距。在混合技术上，近 20 多年来国内逐步重视，出现了多种混合设备，我国常用的归纳以来有三类：水泵混合，管式混合，机械混合。但在单纯的理论计算上进行混合，往往与实际有一定的偏差。国外先进国家对设备都进行了严格测试，以达到最佳混合效果。这种做法我国应当效仿与学习。絮凝池的形式较多，概括起来分为两大类，水力搅拌式与机械搅拌式。我国在新型絮凝池研究上已经达到较高水平，尤其是水力絮凝池方面。在我国平流式沉淀池应用很广，特别是在城市水厂中常被采用。相比国外先进技术相差无几。为解决排泥问题斜板和斜管沉淀池发展起来，浅池理论得到实际应用。但由于管内停留时间短，对斜管沉淀运行管理要求较高，这也给斜管沉淀池的稳定运行与普及带来了困难。在滤池中过滤和冲洗交替进行。常见的滤池有普通快滤池、虹吸滤池、移动罩滤池。使用单层砂滤料，和砂煤双层滤料较多。相比先进国家而言，我国在滤料的品种，级配上急需改进。在冲洗方面我国用水量很大，技术方面有待提高。消毒杀菌国内外至今主要采用技术简单，价格低，杀菌效果好的氯及氯化物。该方法我国与国外的主要差距在于投加控制手段上，我国采用的方法不能准确控制投加量，检验投加效果有一定的滞后性。国外的自动检测仪在国内还不能普及。随着技术的发展，国力增强，这些问题将会得到很好的解决。三、研究目标和研究内容1、设计方案的确定给水处理方法和工艺流程的选择，应根据原水水质及设计生产能力等因素。如何选择选择水厂的工艺流程是一个重要问题，合理的净水工艺是保证供水水质的关键。溧阳市的水源有地下水和地表水两种。地表水来源有丹金溧漕河，大溪水库，长荡湖，沙河水库。由于溧阳市位于火成岩盆地，地下水贫瘠，且水中含有大量矿物质和放射性物质，不适合作为该厂水源。地表水中根据各水源的污染程度，水源地，供水量等水文资料相比较，该厂采用沙河水库水作为水源。沙河水库水资料：浑浊度 10-50mg/l；总硬度 3.61 度；水温 0-20 摄氏度；细菌总数 254 个/ml；色度 15；大肠菌群数90 个/ml；无嗅和味；镉0.0008mg/l；PH 值 7.77；砷 0.003mg/l；溶解氧 7.56mg/l；高锰酸盐指数2.68mg/l；非离子氮 0.02mg/l；挥发酚 0.0008mg/l；亚硝酸盐氮 0.019mg/l；氰化物 0.0017 mg/l；硝酸盐氮 0.16 mg/l；铅 0.008 mg/l；根据以上资料分析，原水浊度较低，不需要预处理和深度处理。只需要常规处理即可满足要求。则确定工艺流程为：原水 静态混合器 往复式隔板絮凝池 斜管沉淀池 移动罩滤池 清水池 二泵房 用户静态混合器：优点是这种混合器构造简单，无活动部件，安装方便，混合快速而均匀，混合效果较好，不需要外加动力设备。唯一缺点是当流量过小时效果下降。相比其他混合器：水泵混合中，当用三氯化铁做混凝剂时，对叶轮有轻微的腐蚀作用，当取水泵房距水厂处理构筑物较远时，不宜采用。机械混合则增加机械设备并相应增加维修工作，增加成本。往复式隔板絮凝池：该絮凝池积有多年的运行经验，在水量变动不大的情况下，絮凝效果有保证。且絮凝效果好，结构简单，施工方便。但絮凝时间较长，水头损失较大，转折处絮粒易破碎。相比其他絮凝池：折板絮凝池板距小，安装维修较困难，折板费用较高。机械絮凝池水流的能量消耗来源于搅拌机的功率输入，能适用于任何规模水厂，但需机械设备因而增加机械维修工作。斜管沉淀池：斜管沉淀池相比斜板沉淀池，水力半径更小，沉淀效率更高。相比平流沉淀池，解决了排泥问题，池体积小，占地少。但管材耗用较多，老化后仍需更换，费用较高。移动罩滤池：结合了虹吸滤池某滤格的冲洗水来自本组其他滤格的滤水和无阀滤池伞形顶盖的优点，使池体结构简单，无需冲洗水箱或水塔，无大型阀门，管件少；采用泵吸式冲洗罩时，池深较浅。但移动罩滤池比其他快滤池增加了机电及控制设备，自动控制和维修较复杂。结合当地实际情况，故选择上述工艺流程。2、任务要求设计产水目标：本工程水量目标，第一期为 6 万立方米每天。终期目标为 12万立方米每天。水质要求：供水水质符合国家生活饮用水卫生标准GB 57492006，其中出厂水浑浊度1NTU.水压要求：出厂水压不小于 0.4Mpa。3、设计内容：（1）收集资料内容包括有关明确设计任务的资料；一般自然条件资料；地形资料。（2）扩大初步设计对设计对象作全面考虑，分析比较各种方案，得出结论。对选定方案进行估算，绘制选定方案的工程设计图和各种方案的示意图。（3）施工图设计完成部分处理构筑物的工艺施工图设计，完成处理构筑物平面图、剖面图设计和部分详图。（4）说明书包括设计任务的来源，设计依据的原始资料，净给水工艺的方案比较及工艺方案的确定，计算及绘制图，存在的问题及处理意见。四、研究方法和研究手段本厂采用地表水为水源，原水中色度（平均 15 度）浑浊度（平均 10-50mg/l）等相对较低，水厂内部净水工艺可应用饮用水常规处理方法，即：混凝、沉淀、过滤、消毒等。按照建设部城市供水水质标准CJT 2062005 中对出水水质的要求，出水浊度应1NTU,出水色度15 度。故反应池，沉淀池的选择应着重考虑去除浊度的需要。又水厂处理水量较小，且水量变动不大，拟采用往复式隔板絮凝池和斜管沉淀池作为混凝沉淀的装置。出水浊度1NTU，可采用移动罩滤池。出水浊度基本满足要求。由于原水受有机物污染较轻，可不进行深度处理。在设计过程中，充分考虑自然情况，利用地形，力求达到工艺流程简短紧凑、处理量大服务范围广、处理水质稳定、维护管理方便，并且考虑到水厂的扩建。五、进度安排序号 设计内容 具体日期1 开题报告 2.28-3.132 收集资料，分析资料 3.14-3.203 工艺的选择及构筑物的计算 3.21-3.274 平面构筑物图的绘制 3.28-4.35 絮凝池的绘制 4.4-4.106 沉淀池的绘制 4.11-4.177 滤池的绘制 4.18-4.248 清水池的绘制 4.25-5.19 二泵站的绘制 5.2-5.810 编写整理说明书 5.9-5.1811 指导教师评阅，改图，准备答辩 5.19-5.2912 毕业设计答辩 5.30-6.5合计 14 周六、设计方案的可行性分析参见原水水质情况，以及现有我国各中小型水厂的设计经验，并且上面叙述的工艺流程应用较普遍，技术成熟，且处理效果较好，估计经过水厂的净水工艺处理后，可满足城市用水水质的要求，达到我国饮用水标准。七、参考文献【1】 陈培康. 给水净化新工艺【M】. 北京：学术书刊出版社，1990.【2】 许保玖. 给水处理理论与设计【M】. 北京：中国建筑工业出版社，1992【3】 金兆丰. 21 世界的水处理【M】. 北京：化学工业出版社，2003.【4】 丁亚兰. 国内外给水工程设计实例【M】. 北京：化学工业出版社，1999 .【5】 崔玉川. 净水厂设计知识【M】. 北京：中国建筑工业出版社 1987.【6】 钟淳昌. 净水厂设计. 【M】. 北京：中国建筑工业出版社，1986.【7】 陆柱. 水处理技术【M】. 上海：华东理工大学出版社，2000.【8】 高湘. 给水工程技术及工程实例. 【M】. 北京：化学工学出版社，2002. 【9】 王业俊. 水处理手册【M】. 北京：中国建筑工业出版社，1983.【10】 钟淳昌. 简明给水设计手册【M】. 北京：中国建筑工业出版社，1989.【11】 张启海. 城市给水工程【M】. 北京：中国水利水电出版社，2003.【12】 杨松林. 水处理工程 CAD 技术应用及实例【M】. 北京：化学工业出版社，2001.【13】 姜乃昌. 水泵及水泵站【M】. 北京：中国建筑工业出版社，1989.【14】 崔玉川. 给水厂处理设施设计计算【M】. 北京：化学工业出版社，2002【1