江苏某镇自来水厂设计开题报告

2020-06-12 20:21:04

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

净水工程工艺流程的选择及优化

摘要：文章介绍了净水厂净水工艺的发展过程、净水厂工艺流程比选以及净水工艺的改造。为了给城市居民提供优良的水质，保证居民用水安全和城镇企业正常发展，净水厂升级改造工程势在必行。通过水处理常规工艺的强化，例如对混凝的强化、对絮凝的强化、对沉淀的强化、对过滤的强化等，使净水厂的出水更加经济，水质更加优良。净水厂以确保水质、优势互补、运行方便、经济合理的原则对水处理工艺进行设计，最终使净水厂出厂水水质符合《生活饮用水卫生标准》（gb 5749-2006）的要求。

关键词：发展过程；工艺流程；方案比选；优化

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1、工程概况：本工程位于江苏省，水厂供水规模5万m³/d。原水取自域内地表水，水质为三类地表水，符合《生活饮用水水源水质标准》（CJ3020-93）。净水厂出厂水水质符合《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）的要求。净水厂出水水压0.45MPa。

2、方案比较

2.1工艺选择

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。因此，本设计选定净水工艺流程为：

原水→混凝剂投入混合→絮凝沉淀→过滤→消毒→清水池→二泵站→用户

2.2混凝剂的选择

混凝剂选用：碱式氯化铝[Al_n(OH)_mCL_3n-m]简写PAC。

2.3混合单元选择

混合单元比较

形式	优点	缺点	使用条件
管式混合	管式静态混合器	设备简单，维护管理方便；不需要土建构筑物；在设计流量范围内，混合效果较好，不需外加动力设备	运行水量变化影响效果；水头损失较大；混合器构造较复杂	适用于流量变化不大的各种规模的水厂
扩散混合器	不需外加动力设备；不需土建构筑物；不占地	混合效果受水量变化有一定影响	适用于中等规模水厂
机械混合	混合效果较好；水头损失较小；混合效果基本不受水量变化影响	需耗动能；管理维护较复杂；需建混合池	适用于各种规模水厂

综上所述，本设计采用管式静态混合器对药剂与水进行混合。

2.4絮凝单元选择

絮凝单元比较

类型	优点	缺点	适用条件
隔板絮凝池	往复式	絮凝效果好；构造简单，施工方便	絮凝时间较长；水头损失较大；转折处矾花易破碎出水流量不易分配均匀	水量大于30000m³/d的水厂；水量变动小
回转式	絮凝效果好；水头损失小；构造简单，管理方便	出水流量不易分配分配均匀	水量大于30000m³/d的水厂；水量变动小；改建和扩建旧池时更适用
折板絮凝池	絮凝效果好；絮凝时间较短	构造较复杂；水量变化影响絮凝效果	水量变化不大的水厂
网格（栅条）絮凝池	絮凝效果好；构造简单；絮凝时间短	水量变化影响絮凝效果	水量变化不大的厂；单池能力以1.0-2.5万m³/d
机械絮凝池	絮凝效果好；水头损失小；可适应水质、水量的变化	需机械设备和经常维护	大小水量均适用，并适应水量变化较大的水厂

根据以上各种絮凝池的特点以及实际情况并进行比价，本设计选用隔板往复絮凝池。

2.5沉淀单元选择

沉淀单元比较

形式	优点	缺点	适用条件
平流沉淀池	造价低；操作管理方便，施工较简单；对原水浊度适应性强，潜力大，处理效果稳定；带有机械排泥设备时，排泥效果好	不采用机械排泥装置，排泥较困难，需维护机械排泥设备；占地面积较大	一般用于大、中型水厂
斜管（板）沉淀池	沉淀效果好；池体小，占地少	斜管（板）耗用材料多，老化后尚需更换，费用较高；对原水浊度适应性较平流池差；不设机械排泥时，维护管理较平流池麻烦	可用于各种规模水厂；宜用于老沉淀池的扩建、改建和挖槽；适用于需保温的低温地区；单池处理水量不宜过大

根据以上各种沉淀池的特点以及实际情况并进行比较，本设计选用平流沉淀池。

2.6过滤单元选择

过滤单元比较

形式	优点	缺点	适用条件
普通快滤池	运转效果良好	管配件及阀门较多，操作较其他滤池较复杂	适用于任何规模的水厂
无阀滤池	节省大型阀门，造价较低，冲洗完全自动，因而操作管理较方便	池体结构复杂，总体高程布置较困难	适用于中小型水厂
虹吸滤池	不需要大型阀门及相应的启闭控制设备；不需要设置冲洗高位水箱或水泵；滤出水水位永远高于滤层，不会发生负水头现象	池深较大，冲洗强度受其他几格滤池出水量的影响，故冲洗效果不像普通快滤池那样稳定	适用于大中型水厂
V型滤池	可采用较粗滤料，较厚滤层（增加过滤周期），不膨胀，不发生水力分级现象，粒径分布均匀（均质滤料），含污能力提高。气水反冲洗加表面横扫，冲洗效果好，冲洗水量大大减少	对冲洗操作严格，需要鼓风机等机械。滤池施工要求严格	适用于大中型水厂

通过比较，本设计选用普通快滤池。虽然V型滤池采用均质滤料，过滤效果好，但是土建较复杂，运行费用也较贵。而普通快滤池过滤的出水水质也较好，只是阀门多，操作复杂，但造价便宜，运行可靠，所以选用普通快滤池。

2.7消毒

水的消毒处理是生活饮用水处理工艺的最后一道工序，其目的在于杀灭水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致传染病的危害。其方法分析化学法与物理法两大类，前者是在水中投加药剂，如氯、臭氧、重金属、其他氧化剂；后者在水中不加药剂，而进行加热消毒、紫外线消毒等。

经比较，采用ClO₂消毒。ClO₂是一种强氧化剂，它有很好的细胞壁吸附能力以及细胞壁的穿透能力，可以有效地快速地进入细菌内部对其酶系统进行破坏，从而达到快速杀菌的作用。因为ClO₂是是一种氧化剂，并不是氯化剂，因此它与水中的很多有机物都不发生反应，如果反应也只是生成了氧化的产物，不会造成污染，ClO₂的杀菌和消毒作用，要远远的超过运用Cl及氯化剂消毒。

综上所述，选定本工程工艺流程图如下：

↓碱式氯化铝（PAC） ↓ClO₂

原水→管式静态混凝器→隔板往复絮凝池→平流沉淀池→普通快滤池→消毒→ 二泵站→用户

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