第18章典型给水处理工艺

1、第18章 典型给水处理系统南阳师院土建学院2014.12 目 录给水处理工艺系统的选择原则给水处理工艺系统的选择原则 18.1水的除臭除味水的除臭除味 18.4以地面水为水源的城市饮用水处理工艺以地面水为水源的城市饮用水处理工艺 18.2水的除藻水的除藻 18.3水源水质突发污染及净水技术对策水源水质突发污染及净水技术对策 18.5给水厂生产废水的回收与利用给水厂生产废水的回收与利用 18.6给水厂污泥的处理与处置给水厂污泥的处理与处置 18.718.1 给水处理工艺系统的选择原则给水处理工艺系统的选择原则n18.1.1 给水处理的任务给水处理的任务n给水处理的任务，是将不符合用户要求的原水水

2、质加以处理，使之符合用户对水质的要求。n原水：城市生活饮用水都以清洁的天然水源水为原水；城区的工业企业一般使用城市自来水作为工业用水；在城区楼宇和居住小区，供应的城市自来水常因设置贮水及二次供水设施而受到二次污染。部分小区以城市自来水为原水，对水进行深度处理，以制备优质饮用水供人们直接饮用；工业企业对水进行重复利用；n针对具体原水中所有不符要求的水质项目，选择多种单元处理方法，将之有机地组合起来，形成一个水处理工艺系统，以达到使处理水的水质符合用水要求的目的。n18.1.2 给水处理工艺系统的选择给水处理工艺系统的选择n给水处理工艺系统应该在。n给水处理工艺系统应通过试验来检验。原则上不存在完

3、全相同的水处理工艺系统。通过试验可得优化工艺组合和优化工艺参数，能节省大量资金。n已建原水水质相近的水处理工艺系统的运行经验，也可作为重要参考。n由于原水水质和水量常常是不断变化的，水处理工艺系统对水质水量变化的适应性，即抗冲击性能，也是评价技术可行性的抗冲击性能，也是评价技术可行性的重要指标。重要指标。n给水处理工艺系统的，是在保证保证处理水质水质满足用户要求的前提下前提下，使在资金偿还期限内建设费用和建设费用和运行费用之和为最低运行费用之和为最低。18.2 以地面水为水源的城市饮用水工艺以地面水为水源的城市饮用水工艺n18.2.1 水的水的（第一代城市饮用水净化工艺）（第一代城市饮用水净化

4、工艺）n19世纪前，水介烈性传染病流行，人类面临。n20世纪初研发的地面水常规处理工艺，主要是指在以天然地面水为原水的城市自来水厂中采用最广的一种工艺系统，它主要是以而设计的。n常规水处理工艺系统，主要由混凝、沉淀和过滤三个单元处理方法组成，如图18.1所示。适用于浊度几十至几百适用于浊度几十至几百NTU的地面水的地面水。u20世纪中叶，在城市生活饮用水的细菌学指标符合卫生标准的情况下，曾发生过水介病毒性疾病的爆发。u研究表明，水的浑浊度与病毒疾病的发病率有关。n18.2.2 水的深度处理工艺水的深度处理工艺（第二代城市饮用水处理工艺）（第二代城市饮用水处理工艺）n20世纪70年代，发现城市饮

5、用水中含有种类繁多的有毒有害的有机污染物和氯化消毒副产物等健康威胁化学安全性问题化学安全性问题。n有的天然地面水源水有机物含量较高，有的水源水因受污染而致有机物含量增高，有的甚至产生嗅味，水中有机物在氯化消毒过程中会生成对人体有毒害作用的卤代烃，有机物含量高还会对混凝除浊产生不良影响，所以近年来人们都十分关近年来人们都十分关注水中有机物的去除，水厂也开始将有机物的去注水中有机物的去除，水厂也开始将有机物的去除做为水处理的一个新的目标。除做为水处理的一个新的目标。n水源水中的有机物可分为天然有机物（天然有机物（NOM）和人工合）和人工合成有机物（成有机物（SOC）。）。n天然有机物是指动植物在自

6、然循环过程中经腐烂分解所产生的物质，包括腐殖质、微生物分泌物、溶解的动物组织及动物的废弃物，颗粒态有机物等，其中腐殖质含量最多。典型的天然有机物不超过1020种。n人工合成有机物种类繁多，大多为有毒有害有机污染物，其中包括致癌、致畸、致突变（三致）有机污染物。n水中有一些有机污染物，在微生物分解过程中消耗大量溶解氧，称为耗氧有机物耗氧有机物。耗氧有机物一般不具毒性，但通过消耗水中大量的溶解氧恶化水质，破坏水体功能；水中耗氧有机物的分解常释放出营养物质氮、磷、硫等，会引起水体的富营养化导致水体中水生植物与藻类的大量繁殖。n藻类在其生长过程中由于新陈代谢从体内排出的一些代谢残渣，以及藻类尸体分解的

7、产物，称为藻类有机物藻类有机物。n水中的颗粒态有机物主要有被大分子有机物包裹的颗粒油，及生物态颗粒有机物。n人工合成有机物（SOCS）一般难于生物降解，在环境中有一定的残留水平，具有三致作用和毒性。n已发现水中有2221种有机化合物，并且在饮水中发现有756种，其中有20种致癌物，23种可疑致癌物，18种促癌物和56种致突变物。n水中存在的内分泌干扰物质，能干扰包括人类在内的生物繁殖过程，造成人类生殖能力下降，导致有的生物物种绝灭。n水源水中有毒有机污染物的，虽然浓度常为ppb级，但却能。n常规水处理工艺常用，氯与水中有机物作用会生成有毒害的氯化消毒副产物。特别是，当采用预氯化时，会生成较多的

8、有毒害消生成较多的有毒害消毒副产物毒副产物。在常规工艺中，有时采用折点加氯的方法去除氨氮，当水中氨氮含量较高时，折点加氯投氯剂量很大，不仅不经济，并且会生成更多的氯化消毒副产物。仅用常规水处理工艺，已无法将受污染的水源水处理到符合新的生活饮用水卫生标准的程度。是提高常规工艺去除水中有机污染物能力的比较有效的方法。当采用粉末活性炭粉末活性炭时，于常规工艺前投加混凝剂的同时（或之后）向水中投加粉末活性炭，粉末炭在混合池中与水充分混合，再在经絮凝池和沉淀池的流动过程中吸附水中有机污染物，并在沉淀池中随水源水中悬浮物沉淀下来，水中残留的少量粉末炭最后在滤池中被截留。n采用颗粒活性炭除污染时，常于常规工

9、艺过滤池之后设置颗粒活性炭滤池。n化学氧化是提高常规处理工艺去除水中有机污染物的另一个比较有效的方法。n将，即先用臭氧对水进行氧化，再用颗粒活性炭进行吸附，这种工艺称为臭氧，如图18.2所示。n利用活性炭上生成的微生物来去除水中的有机物，称为n为了提高去除效果，可以采取强化混凝强化混凝的方法。强化混凝不仅能提高大分子量有机物的去除率，对小分子量有机物也有一定效果；同时可以提高对浊质的去除率。（0.52mg/L）在高锰酸钾氧化水中的有机污染物后，被还原为二氧化锰二氧化锰，析出后形成新生态水合二氧化锰胶体（催化剂）。故高锰酸钾除有机污染物是氧化和吸附综合的结果。此外，尚未发现高锰酸钾氧化后能生成有

10、毒有害氧化副产物。n生物处理是近些年来发展起来的一种除污染新技术，它是将污水生物处理技术移殖用于受污染水源水处理。由于水源水中营养物质的浓度很低，所以用于受污染水源水主要是，常用。生物处理构筑物常设于常规工艺之前，如图18.5。生物处理受温度影响较大，较适用于南方地区。n18.2.3 以超滤为核心技术的组合工艺以超滤为核心技术的组合工艺（第三代城市引用净化（第三代城市引用净化水工艺）水工艺）n20世纪末叶，又出现了以为代表的新的重大饮用水生物安全性问题。同时，因环境污染而造成水体中（尤其蓝绿藻）大量繁殖，已成为一个重大的生物安全性问题；的水，水中微生物越多，水的生物安全性越低，也是一个重大饮用

11、水生物安全行问题。n第二代工艺中的颗粒活性炭滤池，因滤层中滋生大量微生物，使出水中微生物显著增多，即深度处理使水的化学安全性提高了，却使水的生物深度处理使水的化学安全性提高了，却使水的生物安全性降低了。安全性降低了。n超滤取代常规工艺如下图。n为改善超滤的经济型，可将超滤置于常规工艺之后。超滤膜前的浊度不超过10NTU。一般可将常规工艺中的过滤去掉。n对于季节性或短期发生季节性或短期发生的以有机物污染为主的微污染原水，可于膜前混凝沉淀工艺中投加粉末活性炭及预氧化剂、助凝剂等。n对于长期发生长期发生的微污染原水，可将超滤设于深度处理工艺之后，膜前的混凝能去除大分子有机物，随后的臭氧颗粒活性炭能去

12、除微量有机物，且臭氧能将大分子有机物氧化分解为中、小分子有机物，提高活性炭吸附去除有机物的效果。n采用浸没式外压式超滤膜浸没式外压式超滤膜时，向膜池中投加粉末活性炭，可构成高效的超滤膜超滤膜生物粉末活性炭反应器生物粉末活性炭反应器。n新的以超滤为核心技术的组合工艺新的以超滤为核心技术的组合工艺（第三代城市引用净化水工艺）（第三代城市引用净化水工艺）如图。如图。18.4 水的除藻水的除藻n藻类的大量繁殖，常使水的感官性状不良；n某些藻类在一定环境下会产生藻毒素，对人体健康有害；n藻类及其分泌物与氯作用，还会生成氯化消毒副产物；n藻类的密度小，不易沉淀除去，进入滤池后会堵塞滤池，使运行周期缩短，反

13、冲洗水量增加，严重时甚至会导致水厂停运；n藻类及其分泌物不利于混凝，使混凝剂等投药量增大；n未被去除的藻类进入输配管网，成为可被细菌利用的可同化有机物，从而降低了水的生物稳定性，等等。n可以采用向水体投加硫酸铜或柠檬酸铜的方法水体投加硫酸铜或柠檬酸铜的方法以控制藻类的繁殖。但是，铜对鱼类也有毒性。n还可采取由水体不同深度取水的方法，以避开高藻水层，减少取水中藻类的含量。n对于进入水厂的含藻水，可以采用预氧化杀藻的方法。常用的预氧化剂有氯、臭氧、高锰酸钾等。n混凝是提高除藻效果的重要方法。n气浮用于除藻特别有效，但藻渣处理是有待解决的问题。n向水中投加粉末活性炭或采用颗粒活性炭过滤吸附除藻，也有

14、一定作用，但一般只于同时除臭除味时使用。n在常规工艺之前设置生物处理构筑物，也有一定除藻作用，可以减轻后续工艺的除藻负荷。n在常规工艺前设置微滤机除藻，在国外曾是一种使用较多的除藻方法。各种除藻方法，对不同水体水的除藻效果也不同，需通过试验来选定。18.5水的除臭除味水的除臭除味n水源中的异臭和异味，常常是由于藻类及其分泌物所致。n此外，水中有的异臭异味是土壤中植物和有机物分解所致。n当水源水受到工业废水和城市污水污染时，也常产生异臭异味。n在水处理过程中，由于药剂与水中物质发生化学反应，也会使水产生异臭异味。是有效的除臭除味方法。由藻类大量繁殖引起的季节性嗅味，适宜用粉末活性炭去除；因水污染

15、引起的嗅味持续时间很长，甚至终年不断，适应用颗粒活性炭去除。除臭除味效果很好。当水的嗅味比较浓时，常用臭氧与活性炭联用。是有效的除臭除味药剂。当水的嗅味浓时，高锰酸钾与活性炭联用，可获得更好的除臭除味效果。n用的方法，可有效地去除水中的臭和味。除臭除味也较有效，但对三氯化氮无效。n当水因含硫化氢而有臭味时，采用使的方法除臭除味也比较有效。n由于水中致臭致味物质多种多样，每一种方法的除臭除味效果都不相同，所以需要通过试验选用有效的处理方法。n18.5 水源水质突发污染及净水技术对策水源水质突发污染及净水技术对策n略。18.6 给水厂生产废水的回收与利用给水厂生产废水的回收与利用n给水处理厂的生产

16、废水主要来自沉淀池或澄清池的排泥水和滤池反冲洗废水，这部分废水占整个水厂日产水量的3%7%，对这部分水进行回收和利用，不仅可以节约水资源，提高水厂的运营能力，还可减少废水的排放量。n给水厂生产废水回用的方式可以分为直接回用和处理后回直接回用和处理后回用。用。n直接回用是目前国内采用较多的方式，主要有滤池反冲洗滤池反冲洗废水直接回收利用废水直接回收利用和生产废水上清液回收生产废水上清液回收两种方式。n处理后回用是对生产废水进行处理，使其水质满足原水的常规化学指标和生物指标后再回用，处理方法与生产废水的水质有较大关系。n在国内，多数的给水处理厂是将滤池反冲洗废水直接回收利用，将其抽送至反应池起端。

17、n以下为某给水厂对生产废水所采用的直接回用工艺。n在给水厂生产废水回用的过程中需要注意铁、锰等常规指标及微生物指标（贾第鞭毛虫和隐孢子虫）的控制。n浊度低并不能保证隐孢子虫等原生动物被去除。想要安全地去除贾第鞭毛虫和隐孢子虫去除贾第鞭毛虫和隐孢子虫等原生动物，可采用微滤或用微滤或超滤或臭氧消毒将其杀灭超滤或臭氧消毒将其杀灭。n目前国外对给水厂生产废水进行处理后回用，采用较多的是膜分离技术膜分离技术。n德国的Hitfeld 给水厂投入运行了一个生产性的超滤工艺。反冲洗水在沉淀槽中沉淀沉淀槽中沉淀后，再经膜处理膜处理回到原水中，超滤膜处理工艺中截留的浓缩物与沉淀槽的污泥一起处理，每34个月，必须对

18、膜上截留的化学物质进行清洗。该水厂的水处理工艺流程如下图。18.7 给水厂污泥的处理与处置给水厂污泥的处理与处置n18.7.1概述概述n给水处理厂在生产出符合生活饮用水卫生标准的净化水的同时，也产生了大量的沉淀池或澄清池排泥水和滤池反冲洗废水。n目前发达国家已有80%左右的给水厂污泥得到处理。n我国到20世纪80年代才开始实施污泥的自然干化和探索污泥机械脱水。n18.7.2给水厂的污泥处理给水厂的污泥处理 n给水厂污泥处理的目的是降低污泥的含水率。n在设计给水厂污泥脱水时，须注意以下问题。n1.污泥量的确定n2.排泥水的收集：排泥水包括沉淀池的排泥水和滤池反冲洗废水。n3.排泥水的浓缩：污泥的

19、浓缩方法有重力浓缩、气浮浓缩、微孔浓缩、隔膜浓缩和生物浮选等。n4.污泥的机械脱水：目前国内外比较常用的脱水机械有板框压滤机、离心脱水机、带式压滤机。n5.脱水污泥的处置：脱水污泥也是一种资源，至少可以作为填土或垃圾填埋场的覆盖土，有些还可以制砖、烧水泥，不投加PAM富含有机物的脱水污泥还可以作为肥料。n18.7.3给水厂的污泥处置给水厂的污泥处置 n1.污泥处置方法污泥处置方法n（1）排入下水道由城市污水厂处理。）排入下水道由城市污水厂处理。若给水厂附近有城市污水处理厂，且在污水厂处理能力许可的情况下，污泥可以直接排入下水道同城市污水一道处理并处置。n还有一种做法是通过专门管路输送到污水厂后

20、，不经过污水处理工艺，而直接与污水厂污泥混合，一起处置。n（2）脱水泥饼的陆上埋弃。）脱水泥饼的陆上埋弃。泥饼的陆上埋弃应遵循有关法律法规。n（3）泥饼的卫生填埋。）泥饼的卫生填埋。垃圾填埋场对覆土的土质要求，一是要达到卫生填埋的要求，二是要兼顾填埋垃圾土地的最终利用，恢复土地的利用价值。n（4）泥饼的海洋投弃。）泥饼的海洋投弃。可将沉淀池排出的泥水不作任何浓缩脱水处理，直接通过管道排入海中；也可以将污泥脱水后，用船将泥饼运到海中投弃。n2.给水厂污泥的综合利用给水厂污泥的综合利用n（1）再生铝盐。）再生铝盐。沉淀池底泥中一般都含有较多的氢氧化铝沉淀物，它的存在往往给污泥脱水带来困难。回收的铝

21、盐可以用作给水处理的混凝剂，从而可以抵消部分污泥处理运转费用。n（2）再生铁盐。）再生铁盐。在同铝盐的回收一样，对给水厂污泥处理具有相似的优越性。n（3）从石灰法软化污泥中再生石灰。）从石灰法软化污泥中再生石灰。西方国家的给水厂石灰苏打软化工艺的使用却相当普遍。该污泥较稳定，纯度高，密度大。由于其中CaCO3含量高，用这种污泥回收石灰是可行的。n（4）将污泥作为建筑材料等的原料。）将污泥作为建筑材料等的原料。n18.7.4给水厂的污泥处理与处置实例给水厂的污泥处理与处置实例n上海市自来水公司在闵行水厂（处理规模7万t/d）进行了排泥水处理技术和工程生产性研究，投入运行后取得良好效果。 工艺流程

22、由五部分组成：截留池、浓缩池、污泥平衡池、聚合物投加系统、离心机脱水机房。该系统有2个物料进口个物料进口，即截留池的排泥水进口和高分子絮凝剂PAM加注口；有2个物料出口个物料出口，即浓缩池上清液排放口和螺旋输送器的泥饼出口。离心机分离水回收至排泥水截留池。（1）沉淀池排泥水的收集（2）排泥水的浓缩（3）污泥平衡池（4）离心机脱水（5）工艺的自动化控制水厂的厂址选择水厂的厂址选择给水处理厂工艺流程与主要构筑给水处理厂工艺流程与主要构筑 物的选择物的选择水厂的平面及高程布置水厂的平面及高程布置水厂的生产过程监控与自动控制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给水处理工艺系统设计计

23、算实例依据依据给水工程给水工程（第四版），严煦世、范瑾初主编（第四版），严煦世、范瑾初主编20.1 设计步骤、要求和设计原则设计步骤、要求和设计原则n20.1.1 设计步骤和要求设计步骤和要求n（可行性研究）（可行性研究）扩大初步设计扩大初步设计施工图设施工图设计计n可行性研究：可行性研究：提出工程建设的科学依据，其提出工程建设的科学依据，其主要内容包括：（主要内容包括：（1）城市概况和供水现状分）城市概况和供水现状分析；（析；（2）工程目标；（）工程目标；（3）工程方案和评价）工程方案和评价；（；（4）投资估算和资金筹措；（）投资估算和资金筹措；（5）工程效）工程效益等。还应提供环境影响评价

24、以及可能出现益等。还应提供环境影响评价以及可能出现的问题。的问题。n扩初设计：扩初设计：在可行性研究基础上进行。在可行性研究基础上进行。n（1）进一步分析调查和核实已有资料。）进一步分析调查和核实已有资料。所需所需主要主要资料包括资料包括：地形、地质、水文、水质、：地形、地质、水文、水质、地震、气象，编制工程概预算所需材料、设地震、气象，编制工程概预算所需材料、设备、管配件的价格和施工定额，材料、设备备、管配件的价格和施工定额，材料、设备供应情况，供电情况，交通运输情况、水厂供应情况，供电情况，交通运输情况、水厂排污问题以及当地管理人员技术水平等问题排污问题以及当地管理人员技术水平等问题。n（

25、2）提出几种）提出几种设计方案进行技术经济比较设计方案进行技术经济比较。n（3）确定水厂位置、工艺流程、处理构筑物确定水厂位置、工艺流程、处理构筑物型式和初步尺寸以及生产辅助设施等型式和初步尺寸以及生产辅助设施等，并初，并初步确定水厂总平面布置和高层布置。扩初设步确定水厂总平面布置和高层布置。扩初设计的最后成果一般包括计的最后成果一般包括设计说明书一份和若设计说明书一份和若干附图等。干附图等。n设计说明书设计说明书的主要内容一般包括：的主要内容一般包括：n工程项目和设计要求概述，方案比较情况，工程项目和设计要求概述，方案比较情况，各构筑物及建筑物的形式、尺寸和结构形式各构筑物及建筑物的形式、尺

26、寸和结构形式，工程概算，主要材料（钢材、水泥、木材，工程概算，主要材料（钢材、水泥、木材），管道及设备等规格、尺寸和数量，工程），管道及设备等规格、尺寸和数量，工程进度要求，人员编制以及设计中尚存在的问进度要求，人员编制以及设计中尚存在的问题等。题等。n附图附图数量应按工程具体情况决定，但至少应数量应按工程具体情况决定，但至少应包括：取水工程布置图，流程图，水厂总平包括：取水工程布置图，流程图，水厂总平面图，电气设计系统图以及主要处理构筑物面图，电气设计系统图以及主要处理构筑物简图等。简图等。n施工图设计：施工图设计：扩初设计经审批后方可进行施扩初设计经审批后方可进行施工图设计。设计全部完成后

27、，应向施工单位工图设计。设计全部完成后，应向施工单位作施工交底，介绍设计意图和提出施工要求作施工交底，介绍设计意图和提出施工要求。n20.1.2 设计原则设计原则n有关水厂设计原则，在设计规范中有全面规有关水厂设计原则，在设计规范中有全面规定，一般要严格遵守。定，一般要严格遵守。n1、水处理构筑物的、水处理构筑物的，应以最高日供水量，应以最高日供水量加加进行设计，并以进行设计，并以。n2、水厂应、水厂应，考虑远期发展。，考虑远期发展。n3、应考虑、应考虑，主要设备应有，主要设备应有，处理水，处理水量应量应。n4、按实际生产要求、按实际生产要求水厂机械化和自动化水厂机械化和自动化程度。程度。n5

28、、设计中必须、设计中必须的规定。如规范的规定。如规范的新技术、新工艺、新设备、新材料，则必须的新技术、新工艺、新设备、新材料，则必须通过通过。20.2 厂址选择厂址选择 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

29、种方案：水厂靠近取水点：水厂靠近取水点：水源水源水厂水厂用水区用水区n（可集中管理、节省自用水输水费，但输送可集中管理、节省自用水输水费，但输送压力较高、管径大、造价高）压力较高、管径大、造价高）n水厂靠近用水点：水厂靠近用水点：n水源水源水厂水厂用水区用水区n（优缺点与（优缺点与（1）相反）相反）n20.3.1 工艺流程工艺流程n应根据原水水质及设计生产能力等多种因素，通过应根据原水水质及设计生产能力等多种因素，通过调研、技术经济比较后确定。调研、技术经济比较后确定。n 混凝剂混凝剂 消毒剂消毒剂n n原水原水混合混合絮沉池絮沉池滤池滤池清水池清水池n |-澄清池澄清池-|n二泵二泵管网管网

30、用户用户n 地表水二次净化工艺流程地表水二次净化工艺流程n20.3 水厂工艺流程和处理构筑物的选择水厂工艺流程和处理构筑物的选择n 混凝剂 消毒剂n n原水原水混合混合直接过滤直接过滤清水池清水池n二泵二泵管网管网用户用户n 地表水一次净化工艺流程地表水一次净化工艺流程n 混凝剂混凝剂 消毒剂消毒剂n n原水原水预沉池预沉池絮沉池絮沉池滤池滤池清水池清水池n |-澄清池澄清池-|n二泵二泵管网管网用户用户n 高浊度水净化工艺流程高浊度水净化工艺流程n 混凝剂混凝剂 消毒剂消毒剂n n原水原水混合混合澄清池澄清池滤池滤池臭氧接触臭氧接触池池活性炭过滤池活性炭过滤池清水池清水池二泵二泵管管网网用户

31、用户受污染水净化工艺流程受污染水净化工艺流程n20.3.2 水处理构筑物类型选择水处理构筑物类型选择n应根据原水水质、处理后的水质要求、应根据原水水质、处理后的水质要求、水厂规模、水厂用地面积和地形等，通水厂规模、水厂用地面积和地形等，通过技术经济比较后确定。过技术经济比较后确定。n经费比较包括：基建费、经营管理费和经费比较包括：基建费、经营管理费和年成本费用，其中经营管理费主要包括年成本费用，其中经营管理费主要包括：电费、药剂费、大修费等。：电费、药剂费、大修费等。n常规处理构筑物：混沉（澄清池）常规处理构筑物：混沉（澄清池）滤滤池池清水池清水池n组合：组合：n1机澄机澄 5移动罩滤池移动罩

32、滤池n2平沉平沉 6普通快滤池普通快滤池n3斜沉斜沉 7虹吸滤池虹吸滤池n多采用：多采用：2、6； 3、6； 1、5； 1、7 等组合。等组合。n从水厂规模来讲，从水厂规模来讲，1万万 m3/d的水厂，的水厂，平沉和移动无需考虑。平沉和移动无需考虑。10万万 m3/d的水的水厂，水力循环澄清池和无阀滤池也无需厂，水力循环澄清池和无阀滤池也无需考虑。考虑。20.4 水厂平面及高程布置水厂平面及高程布置1. 平面布置平面布置 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、

33、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（放在厂外）（放在厂外）等。 作水厂平面布置时，应考虑下述几点要求： （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）有条件时（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）对分期建造的工程，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

34、。 n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236为水厂平面布置一例。二 级 泵房加氯加药间北排水泵小桥公路图23-6 水厂平面布置159.5m56.3m92.3m69.7m163.7m二 级 泵房机修车库综合楼喷水池警卫室仓库配电室吸水井清水池快滤池清水池快滤池翻砂场平流沉淀池平流沉淀池隔板絮凝池药剂库吸水井取水干渠水厂平面布置示例水厂平面布置示例n2.高程布置高程布置 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

35、7为图236中构筑物高程布置图。各构筑物之间水面高差由计算确定。最 高 水 位 9 . 1 2最 低 水 位 7 . 5 6取 水 干 渠5 . 7 81 0 . 4 09 . 2 01 7 . 0 01 3 . 7 01 0 . 0 07 . 8 51 2 . 8 08 . 1 56 . 5 01 0 . 3 01 0 . 6 05 . 1 08 . 2 08 . 6 01 0 . 0 01 7 . 7 0二 级 泵 房吸 水 井清 水 池快 滤 池絮 凝 沉 淀 池一 级 泵 房吸 水 井设 计 地 面 标 高图 2 3 - 7 水 厂 高 程 布 置水厂高程布置水厂高程布置20.5水厂的

36、生产过程监控与自动控制水厂的生产过程监控与自动控制n水厂内检测仪表的设置n水厂自动化设计要求20.6给水处理工艺系统设计计算实例给水处理工艺系统设计计算实例1 水厂工艺流程选择水厂工艺流程选择 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

37、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。2 水厂主要构筑物设计水厂主要构筑物设计 （1） 混合 （2） 絮凝与沉淀池 图23-8 絮凝沉淀池平面图362528009600排 泥 管280028001800500DN30028002800280028002800配 水 花 墙270001000020002700010000270001500泥机吸排式虹350036253500DN300穿 孔 排 泥 管上2800280031003356028002800下下下上下上上上上2800排 至 污 水 回 收 泵 房下下下上排 水 管吸3500机泥排式导 流

38、 墙3625200037603500虹26000集 水 槽3625 3. 滤池及反冲洗系统 n 图23-9 V型滤池剖面图0.002.353.8014003.203.35150-0.63-0.800.802.103.4015010003.102-2300100100.72图4-21 V型滤池剖面图-2.001.703.40300-0.305.403000.28100100.851.9030014000.051500.802.103.54150（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

39、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20.028.0m，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 3 水厂总体布置水厂总体布置（1） 构筑物布置图23-10 四水厂平面布置图吸水井配水泵房机修车间清水池孔 室 折 板 絮 凝 池平 流 沉 淀 池综合办公楼加药间砂场回 收水 池远 期 污 泥 处 理 及 深 度 处 理 预 留 用 地露 天 堆 场V型滤池配电间食 堂浴室回收泵房大 门 图23-11 四水厂高程布置图45.5036.00水44.05(P=1%)21.5027.93(P=97%)部水头取取6

40、0.3242.0064.0024.00房泵絮凝折室孔板池沉平流池淀滤型V池59.90泵59.50池水清水送57.40水吸井房69.0968.30氯预加64.0067.95加矾64.5067.8067.5063.6966.7963.3064.0063.7067.48加氯63.7063.00n（2） 厂内排水n厂内生活污水与雨水采用分流制，雨水就近排入水体，污水近期排入化粪池，溢流水进入农灌系统。待城市下水道形成以后改道排入城市下水道。n生产废水(滤池反冲洗水及沉淀池排泥水)排入回收水池，其上清液回收，下部沉泥用来回填洼地。4自控系统设计自控系统设计（1）控制系统的组成 全厂设中控室及取水泵房、加矾加氯、回收泵房与反应沉淀池、V型滤池和送水泵房等5个PLC（可编程逻辑控制器）子站，考虑到系统尽可能分散的原则，在滤池单池设有PLC控制台。 各PLC站均由一块电源模块，一块CPU（中央处理器）模块，一块通讯模块以及若干块输入输出（I/O）模块组成。 中控室由2台分别用于生产管理与监控的Pentiumi II 400计算机及2台Epson彩色打印机组成。 （2） 控制原则控制原则 1) 依据依据PLCI/O模块，涉及模块，涉及PLC自控的设备，均可通过自控的设备，均可通过在机旁控制箱手在机旁