第九章 水厂设计及典型给水处理工艺

第10章典型给水处理系统10.1设计步骤、要求和设计原则

10.2水厂的厂址选择

10.3给水处理厂工艺流程与主要构筑物的选择

10.4水厂的平面及高程布置

10.5水厂的生产过程监控与自动控制

10.6给水处理工艺系统设计计算实例10.1设计步骤、要求和设计原则项目建议书可行性研究初步设计扩初设计施工图设计10.2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。10.3给水厂工艺流程与主要构筑物的选择10.3.1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。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。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。10.3.2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。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。10.3.3生活污水回用工艺

回用水处理工艺流程

1.优质杂排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

（2）生物处理与物理化学处理

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（2）生物处理与物化处理结合10.4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：

（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。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。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。10.5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10.6给水处理工艺系统设计计算实例

10.6.1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。10.6.2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3.滤池及反冲洗系统

图23-9V型滤池剖面图4.清水池清水池有效容积按设计规模的10%计算，近期设10000m3清水池1座，采用钢筋砼结构，有效水深取4.2m。5.送水泵