XX自来水厂工程初步设计方案.pdf

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1、XXXX 自来水厂项目自来水厂项目初步设计方案初步设计方案5 5 万吨万吨/ /天天目录一、总论一、总论 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。1、项目概况. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。2、工艺选择的原则. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。3、采用的主要规范和标准. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。二、设计概述及出水指标二、设计概述及出水指标 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。1、供水工程规模. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。2、水质情况. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。三、工艺设计三、工艺设计 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。1、主要处

2、理工艺方案选比. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。、主要处理工艺备选方案 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。、混合原理 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。、反应原理 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。、沉淀原理 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。、过滤原理 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。、消毒原理 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。、方案比较 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。2、工艺流程示意图. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。四、所选方案优势描述四、所选方案优势描述 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。1、涡街混凝沉淀给水工艺原

3、理. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。、技术概述 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。、涡街混凝沉淀给水工艺流程图 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。、混合设备工艺原理及特点 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。、絮凝设备工艺原理及特点 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。、沉淀设备工艺原理及特点 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。2、涡街混凝沉淀给水工艺及产品的技术先进性 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。3、V 型滤池的运行优势 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。五、设计参数五、设计参数 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。1、涡街混凝沉淀给水

4、工艺内容. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。、混合 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。、反应絮凝池/过渡段 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。、高密度斜板沉淀池 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。、排泥 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。2、V型滤池. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。3、加药间. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。4、消毒间. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。、二氧化氯制备原理 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。、消毒其余设备 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。5、清水池. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。6、电

5、气设计. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。、供电电源 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。、继电保护和控制 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。、防雷、接地 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。、自控系统 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。7、汇总表. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。、主要设备材料表 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。六、环境保护、节能节水六、环境保护、节能节水 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。1、环境保护. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。、水源保护 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。、污水、污泥排放 .错误错误! !

6、未定义书签。未定义书签。、噪音 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。2、节能. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。3、节水. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。七、消防、安全和劳动保护七、消防、安全和劳动保护 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。1、消防. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。2、劳动保护. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。、安全生产措施 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。、卫生措施 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。八、工程进展、人员编制八、工程进展、人员编制 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。1、项目实施计划. 错误错误! !未定义

7、书签。未定义书签。、项目执行单位 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。、履行资质 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。、项目管理 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。2、运行管理. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。、组织管理措施 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。、技术管理措施 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。十、公司业绩表十、公司业绩表 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。十一、公司简介十一、公司简介 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。一、总论1、项目概况、项目名称：XX自来水厂工程初步设计方案。、项目内容：供水厂内的工艺设备及建、构筑物，包括高效涡

8、街絮凝池、 V型滤池、V型滤池反冲洗泵房、清水池、加药消毒间及电气自控及仪表。、工程规模：处理水量为50000m3/d（自用水量10%） ，即水厂总规模为55000m3/d。、设计出水水质：经混合絮凝沉淀池处理后出水浊度 3NTU,经滤池处理后出水浊度1NTU。、原水水质：水库水（引自黄河水） 。2、工艺选择的原则、原始资料水处理工程的系统工艺在进行设计前，应充分掌握和认真研究各项原始资料，按照工程的使用要求，全面分析各种因素，针对该工程的实际情况做出具体分析，设计时遵守现行的设计规范，保证必要的安全系数。、经济条件水处理工程的系统工艺设计必须符合经济要求。 考虑到现实的经济和技术条件以及当地

9、的具体情况，以最少的经济投入来换取最大的经济效益和使用效果，同时保障最大限度的满足生产和使用的需要，在日常运行费用较低的情况下，提供符合长期的生产、生活所要求的水量和水质。、技术条件水处理工程的系统工艺设计应符合原始资料要求， 各项技术设计应以提高供水水质和供水可靠性、降低能耗、药耗、提高科学管理水平和增加经济效益为原则。根据当前以及将来的实际生产要求选择合理的技术及设备， 以及在相同的原则下选择设计规范中未规定的、但已经经过多年科学实践论证的、确证行之有效的 “涡街混凝低脉动沉淀给水工艺”。同时设计本着高科技的原则，在经济合理的条件下水处理工程在机械化、自动化以及仪表化方面进行自动控制，减少

10、复杂的人员管理，提高水处理工程的科技含量。、布置合理性为保证本水处理工程的系统工艺设计中处理构筑物以及附属物的合理化布局，减少占地面积，根据不同时期的经济技术要求做出合理安排，并从实际出发充分考虑所有设施的效能，以及整体厂区的美观和绿化。、操作人员的经验和管理水平若使整个工艺过程能达到预期的处理目标， 操作管理人员也具有十分重要的作用，在培养操作管理人员的同时，尽量选用易于操作管理的处理工艺。3、采用的主要规范和标准本项目的设计、施工与安装必须按照国家的专业技术规范与标准执行。其规范与标准如下：设计规范给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002）室外给水设计规范（GB500132

11、006）生活饮用水水源水质标准（CJ302093）生活饮用水卫生标准（CJB5749-2006）室外排水设计规范（GB500142006）工业企业噪声控制设计规范（GBJ8785）建筑结构可靠度设计统一标准（GB500682001）工业建筑防腐蚀设计规范（GB500462008）建筑设计防火规范（GB500162006）给水排水工程结构设计规范（GB500692002）民用建筑电气设计技术规范（JGJ162008）动力机器基础设计规范（GB5004096）建筑给水排水设计规范（GB500152003）地下工程防水技术规范（GB501082008）土建施工规范给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规

12、范 （CECS138）钢结构工程施工质量验收规范（GB502052001）地下防水工程施工质量验收规范（GB502082002）钢筋焊接及验收规程（JGJ182003）防腐工程施工操作规程（YSJ41189）地基与基础工程施工操作（YSJ40289）钢筋混凝土工程施工操作规程（YSJ40389）结构吊装、工程施工操作规程（YSJ40489）特种结构工程施工操作规程（YSJ40589）砌筑工程施工操作规程（YSJ40689）给水排水构筑物工程施工及验收规范（GB501412008）设备安装规范自动化仪表工程施工及验收规范（GB500932002）电气装置施工及验收规范（GBJ23282）建筑给水

13、排水采暖与卫生工程施工质量验收规范 （GB502422002）机械设备安装工程施工及验收通用规范（GB5023198）现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范 （GB5023698）二、设计概述及出水指标1、供水工程规模总处理水量为50000m3/d， 即2083.3m3/h， 自用水量10%， 设计水量为2292 m3/h。2、水质情况混合反应沉淀处理后的沉后水浊度为正常时期不大于 3NTU，特殊时期不大于5NTU，滤池处理后出水浊度1NTU。三、工艺设计该工程总处理水量为 50000m3/d，主要处理工艺为加药、混合、絮凝、沉淀、过滤、消毒。将主要工艺进行说明分析。1、主要处理工艺方案选比

14、、主要处理工艺备选方案根据水源水质情况和出水要求， XX自来水厂采用混合-絮凝-沉淀-过滤-消毒处理工艺。作为给水处理的常规工艺，其混凝、沉淀、过滤处理过程均为相对独立的工艺环节，每个处理环节都有诸多的技术方案可供选择，不同环节的技术方案又可组合成多条处理工艺路线可供选择。为了简化论述，分别以各工艺环节的推荐方案组成方案 A，以对比方案组成方案 B，进行比较分析。具体如下：方案 A：加药原水可伸缩管式混合器 高效涡街絮凝池高密度斜板沉淀池V型滤池 清水池 泵房出水二氧化氯消毒方案 B：加药原水机械混合器 网格反应池平流沉淀池 重力无阀滤池 清水池 泵房出水液氯消毒、混合原理混合是絮凝中最主要的

15、环节之一。 混凝剂的水解产物迅速混合到水体的每一个细部，并使水中胶体颗粒脱稳同时产生凝聚，是取得好的絮凝效果的先决条件，也是节省投药的关键。混合的实质是混凝剂水解产物在水中的扩散。目前采用的混合形式一般分为隔板混合，水泵混合及机械搅拌混合、可伸缩管式混合器混合。1）可伸缩管式混合器，该混合器是利用水流通过混合器内的特殊结构产生高频涡流，使数种物料得到充分混合。混合效果不因水量的变化而受到影响，混合器的一端在安装及检修时可在一定的尺寸范围内伸缩； 优点是混合快速， 水头损失小、混合效果好，安装、维护简单，节省投药量 20%30%，运行费用低。2）隔板混合，是靠水流本身消耗能力来产生大的紊流，以达

16、到混合目的。虽然此种池型不需机械设备，但对流量变化适应性较差，能耗大，增大了后续构筑物的埋深。3）水泵混合，适应于一级泵站距净化构筑物较近的情况，一般用在水量较小的工程上，它的缺点是：药品易腐蚀水泵，造价高，运行费用高。4）机械搅拌混合，是依靠外部机械供给能量，使水流产生的絮流，它的优点是水头损失小， 适应各种流量变化， 能使药剂迅速而均匀的分布在原水胶体颗粒上，具有节约投药量等特点；缺点是增加相应的机械设备，需消耗电能，也就相应增加了机械设备的运行、维修费用及保养工作。、反应原理反应是给水处理的最重要的工艺环节， 絮凝长大过程是微小颗粒接触碰撞的过程。絮凝效果的好坏取决下面的两个因素：一是混

17、凝剂水解后产生的高分子络合物形成吸附架桥的连接能力，这是由混凝剂的性质决定的；二是微小颗粒接触碰撞的机率和如何控制它们进行合理的有效碰撞，这是由设备的动力学条件决定的。要想使水体中颗粒相互碰撞，就必须使其与水流产生相对运动，这样水流就会对颗粒运动产生水力阻力。由于不同尺度颗粒所受水力阻力不同，所以不同尺度之间就产生了速度差。这一速度差为相邻不同尺度颗粒的碰撞提供了条件。如何让水中颗粒与水流产生相对运动呢最好办法是改变水流的速度。改变速度方法有两种：一是改变水流时平均速度大小。二是改变水流方向。由此，如果能在絮凝池中大幅度的增加湍流涡旋的比例，就可以大幅度的增加颗粒碰撞次数，有效的改善絮凝效果。

18、这可以在絮凝池的流动通道上增设反应设备的办法来实现。一般常规的反应池型有：穿孔旋流反应池、涡流反应池、折板反应池、孔室反应池、机械反应池、隔板反应池、网格反应池、高效涡街絮凝池。1）穿孔旋流反应池、涡流反应池、孔室反应池，优点是结构简单，施工方便；缺点是不适合水量的变化，水头损失大，反应效果比较差，占地面积较大，大型水厂一般不宜采用。2）折板反应池、隔板反应池虽然反应效果好，所需反应时间也相对较短，但对大水量，且存在低温、低浊期情况的不宜采用且结构较复杂，造价高。3）机械反应池反应效果好，水头损失小，能够适应水量的变化，但机械设备维护管理比较复杂。4）目前用得较普遍的是网格栅条反应池，由于在垂

19、直水量方向上放置网格或栅条，水流通过网格或栅条的孔隙时，水流收缩，过孔后水流扩大，形成良好的絮凝条件，因此反映效果较好，反应时间较短，构造简单，施工方便，对原水水量和水质变化的适应性较强，絮凝效果较稳定。5）高效涡街絮凝池是折板反应、网格反应、栅条反应的加强，在反应池中设置涡街反应装置，使水在与之发生撞击时水流产生高频谱涡旋，为药剂与水中的颗粒充分接触提供微水动力学条件，产生密实的矾花。设计按照反应要求进行分级和流态控制。 因此可得到理想的反应效果， 反应时间短， 仅需 1015分钟， 施工简单，安装方便，对原水水量和水质变化的适应性较强，可适应难处理期及微污染水质，絮凝效果稳定。、沉淀原理沉

20、淀设备是水处理工艺中絮凝颗粒与水分离的最重要环节， 其设备运行状况直接影响了出水水质。沉淀池型式主要有：平流式沉淀池、辐流沉淀池，高密度斜板（管）沉淀池。1）平流沉淀池：施工方便，水力条件好，适应性强，操作管理简单等优点。但有占地面积大、短流等缺点，对于占地紧张的水厂，不宜采用。2）辐流沉淀池：多为机械排泥，管理简单，但是排泥复杂，对施工质量要求很高。其施工和工作状况决定更适合大型水厂或者地下水位高的地方。3）高密度斜板沉淀池在斜板沉淀池中，斜板区和涡旋湍动控制段内形成絮体粒子动态悬浮区，当含有矾花的水流流经此区时，产生了强烈的沉淀卷吸作用，这样就吸附了小部分小颗粒胶体，而这部分胶体也是滤料所

21、无法滤去的胶体。高密度斜板抑制了斜板中的水流脉动、降低了斜板中水流脉动强度，为小的矾花颗粒沉降创造了条件沉，淀效果更好。设备材质采用乙丙共聚，具有美观，表面光滑利于排泥，上升流速大，表面负荷高，沉淀效果好等特点。提高了斜板沉淀池沉淀效率，沉后水达到 3NTU以下。、过滤原理过滤是水处理工艺中 “固液”分离的最后阶段，其运行状况直接决定出水水质。滤池型式主要有：普通快滤池、双阀滤池、气水反冲洗 V 型滤池、重力无阀滤池。1）重力无阀滤池一般不用设置阀门，维护较简单，能自动冲洗，配套设施少；操作简单，一般适用于小规模水厂一般在 1 万 m3/d 以下；缺点是运行过程看不到滤层情况，清砂不便，冲洗效

22、果较差，反洗时要浪费部分水量，变水位等速过滤，水质不如降速过滤。2）双阀滤池将普通滤池进水阀和冲洗废水排水阀用两个虹吸管代替，就成为双阀滤池。双阀比普通滤池阀门少，操作稍简单，其它同普通滤池特点相似，但需设一套真空系统。3）普通快滤池单层级配滤料，滤速较高，过滤效果较好；由于反冲洗采用单独水冲，所需水量大，适用于规模较小的水厂。4）V型滤池为单层均质滤料，恒水位过滤，滤速高、过滤效果好；采用气水联合反冲洗，冲洗效果好，所需水量小，应用广泛，运行稳，有成熟的运行管理经验。适用于各种规模水厂。、消毒原理室外给水设计规范规定，生活饮用水必须消毒，消毒后水中的细菌含量和余氯含量符合生活饮用水卫生规范

23、，目前国内净水厂常用的消毒方法有液氯、二氧化氯、臭氧、紫外线等。1）液氯消毒液氯消毒适用于液氯供应较方便的地方，采用液氯消毒，成本较低，但在使用液氯消毒后，往往会产生卤化有机物等消毒副产物，可能会对人体产生损害。2）臭氧消毒臭氧在水中不稳定，极易挥发，无持续消毒作用，设备复杂且电耗大，基建费用和运营成本均较高。3）紫外线消毒紫外线消毒没有持续消毒效果，水质易受二次污染，由于技术尚不成熟，故设备内部核心的紫外灯管寿命不稳定，同时设备电耗较高，运营费用高。4）二氧化氯消毒采用二氧化氯消毒，杀菌效果好且不会产生有机氯化物，杀菌效果好，具有强烈氧化作用，可除臭、去色、氧化锰、铁等，投加量较液氯要少，接

24、触时间短，余氯保持时间长。、方案比较方案 A方案 B混合快速，对水量变化的适应性混合效果好，对水量变化适应性强，混合强，水头损失小、混合效果好，节但增加相应的机械设备， 需消耗电能，省投药量，运行费用低，安装、维也就相应增加了机械设备的维修及保修管理方便。反应竖井池型设计池型接近正方形， 有效的避免了水流短路带来的负面影响， 同时与方案 A相同。有利于土建施工， 设备安装、 检修。絮凝迅速、 处理效果好， 对原水水量和水质变化的适应性较强， 可适絮凝时间短，处理效果较好。应难处理的高浊水、 低浊水及微污构造简单，制作方便，反应器为不锈染水质，絮凝效果稳定。反应设备钢材质，使用寿命较长。养工作。

25、涡街环在水力条件的作用下可自适用于水量变化不大的水厂，水量有行旋转， 防止淤泥， 抑制藻类的滋较大变化时影响处理效果。生。当水质较差时，网格容易淤积污泥，涡街装置为中轴支撑式滑动结构，滋生藻类，影响处理效果，严重时可结构本身可有效消除应力， 不易损能出现网格反应器上浮现象。坏，使用寿命长。外形美观，安装方便，施工和管理维护简单。沉形成悬浮泥渣层， 更好的卷吸破碎淀的细小矾花， 沉淀效率高， 出水水设质好，使沉淀效力大幅提高。备滤速较高， 占地面积相对减小， 采滤速较低，占地面积相对较大，由于用气水反冲， 冲洗强度大， 反洗水过量较节约， 滤池使用周期长， 运行滤费用低。 采用恒水位过滤， 水质

26、较位等速过滤，水质不如等水位过滤。好。滤池使用周期短，运行费用高；变水冲洗采用单独水冲，反冲洗水两较大占地面积限制不大时采用。沉淀效果好，但占地面积大，当水厂杀菌效果好， 是目前应用较为广泛杀菌效果较好，但产生卤代物可能会消毒的消毒方式， 基建费用较低， 适合对人体造成危害，基建费用稍高，运中、小型水厂投资较低费费用较低，适合大、中型水厂较高综合比较，方案 A 具有以下优点：a、处理效率高、处理效果好，运行稳定可靠。b、处理水质好，生产成本低。c、抗冲击能力强，适用水质广泛。d、运行启动方便，操作简单。因此，确定方案 A 为首选方案。2、工艺流程示意图原水加药可伸缩管式混合器高效涡街絮凝池斜板

27、沉淀池V型滤池二氧化氯消毒清水池吸水井送水泵房进入市政供水管网上清液回流排泥排泥反冲洗水污泥处理系统四、所选方案优势描述四、所选方案优势描述1、涡街混凝沉淀给水工艺原理、技术概述“涡街混凝沉淀给水处理技术”是传统絮凝沉淀技术的发展与创新，根据微水动力学原理、胶体物理化学理论、涡街原理，融合流体边界层及边界层分离、接触絮凝理论，提出了新的絮凝反应沉淀机理， 在发现并总结传统水处理技术及设备存在问题和缺陷的基础上研究开发的水处理新技术。该技术把脉动水流传质分为宏观传质与亚微观传质，提出亚微观传质的动力是惯性效应特别是微涡旋的离心惯性效应， 指出亚微观传质是水处理反应工艺动力学的核心问题。流体在经过

28、扰阻物时，在其后部空间产生高频度衰减的阵列式涡旋 ,形成涡街,其涡旋数量与尺度可测量,涡旋由杂乱无章提升到可控的范畴。 涡街工艺大大提高了混合和絮凝效果，缩短了水体在处理构筑物中的停留时间，节省了占地面积和投药量，降低了总投资。、涡街混凝沉淀给水工艺流程图絮凝池沉淀池可伸缩管式混合器高密度斜板高效涡街反应设备高效涡街反配水花墙泥斗排 泥渠、混合设备工艺原理及特点混合过程的实质就是混凝剂水解产物在水中的扩散过程， 可分为宏观扩散和亚微观扩散两个过程。 宏观扩散是混凝剂水解产物在大涡旋动力作用下迅速扩散到水体各个宏观部位的过程，完成时间短，混凝剂水解产物无法扩散到水体的每一个细部。在亚微观状态下物

29、质扩散过程主要不是从浓度高的地方往低的地方扩散， 而是靠涡旋水流中由惯性效应特别是微涡旋的离心惯性效应导致的物质迁移造成的， 即混凝剂水解产物在极邻近部位的扩散。在水处理反应中亚微观扩散是起决定性作用的动力学因素。可伸缩管式混合器在设计中引入了流体微水动力学原理， 水流通过混合器内部特殊构造时，在边界层的作用下，产生系列涡旋，并在其后的空间衰减，产生出高频率高强度的微涡旋，依靠离心惯性效应来克服亚微观传质阻力，增加亚微观传质速率，使混凝剂水解产物迅速地扩散到水体中的每一个细部， 所有胶体颗粒几乎在同一瞬间脱稳并产生凝聚。与传统的静态混合器相比可伸缩管式混合器大幅度增加了处理能力，也大大地节省了

30、投药量。、絮凝设备工艺原理及特点絮凝长大过程是微小颗粒接触与碰撞的过程，其动力学致因是惯性效应。惯性效应理论认为， 当水流速度变化时水的惯性与水流中固体颗粒的惯性不同， 其加速度也不同，使得水与其中固体颗粒产生了相对运动，水流就会对颗粒运动产生水力阻力。由于不同尺度颗粒所受水力阻力不同，所以不同尺度颗粒之间就产生了速度差，这一速度差为相邻不同尺度颗粒的碰撞提供了条件。对于脉动涡流水体而言，其中充满着大大小小的随机涡旋，水流质点在运动时不断地在改变自己的运动方向。 当水流做涡旋运动时相邻不同尺度颗粒在脉动涡旋中单位质量所受离心惯性力是不同的，在离心惯性力作用下固体颗粒沿径向与水流产生相对运动，这

31、种相对运动将增加不同尺度颗粒在湍流涡旋径向碰撞的几率。涡旋越小，其惯性力越强，惯性效应越强絮凝作用就越好。因此，涡流中的微小涡旋的离心惯性效应是絮凝的重要的动力学致因。根据以上理论，“涡街混凝沉淀给水处理技术”发明了涡街絮凝反应设备，放置在絮凝池水流通道上，水流通过涡街装置时被切割、碰撞、反弹，速度发生激烈变化，大涡旋变成小涡旋，小涡旋最后变成高强度高频率的微涡旋，离心惯性效应成倍放大，大幅度地增加了颗粒碰撞次数。同时由于通过涡街装置水流的惯性效应和隔板的边界层效应，矾花产生强烈的变形，在水流的揉动作用下变得更密实。并通过采用絮凝体分形控制技术对不同动力学条件下的颗粒数量、颗粒尺度、均匀度、密

32、实度、形态进行分析，提出絮凝过程动力学控制参数， 在设备上科学合理地设计涡街装置结构， 控制着絮凝池中矾花颗粒的合理长大，形成粒度均匀合适的更易于沉淀的密实矾花，有效地改善提高了絮凝效果。、沉淀设备工艺原理及特点斜板沉淀池理论只从宏观上研究了水流的层流状态， 实际上在斜板沉淀池中水流是有脉动的。这是因为当斜板中大的矾花颗粒在沉淀中与水产生相对运动，会在矾花颗粒后面产生小旋涡，这些旋涡的产生与运动造成了水流的脉动。这些脉动对于大的矾花颗粒的沉降无什么影响，对于反应不完全小颗粒的沉淀起到顶托作用，因此也就影响了出水水质。在涡街混凝沉淀设备中，设置涡旋湍动控制段，在斜板区和涡旋湍动控制段内形成絮体粒

33、子动态悬浮区，利用接触絮凝和沉淀原理去除水中固体颗粒，涡旋湍动控制段设于斜板下部入水侧，当含有矾花的水流流经此区时，产生了强烈的沉淀卷吸作用，这样就吸附了小部分未絮凝的极小胶体，而这部分胶体也是滤料所无法滤去的胶体，而其入水侧由于其坚直段的存在， 依靠其板壁的粘合力克服了沉淀卷吸层在水量变化时的离散现象。与此同时由于其对水的阻力使得每个沉淀面的配水更加均匀，从而使沉淀效果更好。“涡街混凝沉淀给水处理技术”依据浅池理论发明了斜板沉淀设备，尽量减小板间间距，增大单位体积的沉泥面积，在以下几个方面对斜管进行了改进。（1）采用小间距结构减小了矾花沉淀距离，增大了水力阻力，并且抑制了水流的短流效应，延长

34、沉降流程，使更多小颗粒得以沉淀下来；（2）由于向上水流的顶托作用和絮体的沉降作用，在管板中下部形成了具有自动更新能力的悬浮泥渣层， 在利用浅池沉淀原理同时又利用了接触絮凝和过滤吸附理论去除水中固体颗粒，获得了更佳的处理效果。2、涡街混凝沉淀给水工艺及产品的技术先进性、处理效率高，占地面积小，经济效益显着。由于涡街混凝沉淀给水处理技术中的混合、絮凝、沉淀部分都相应的采用了高效的处理设备，使整体技术与传统工艺技术相比具有混合高效、充分，絮凝时间短，沉淀池上升流速大，这样就缩短了水在处理构筑物中的停留时间，使处理效率提高，较其它传统处理工艺在节省占地的同时又能节省基建投资。工程实践证实：与传统工艺相

35、比，用于新建水厂，主体工艺构筑物可节省投资 2030，并可大幅度减少主体构筑物占地面积。、处理水质优，社会效益好。由于混合充分、絮凝效果好及沉淀池利用接触絮凝过滤网捕作用，因此本工艺出水稳定，水质好，延长了设备使用寿命，水质效益可观。而其它处理工艺达不到所要求的出水水质，且出水水质不稳定。对于市政水厂采用本给水处理技术方案，后续过滤单元滤速大，在滤池上可比常规工艺节省占地 30左右，而且能延长反冲洗周期。运行实践证明，这项工艺可使沉后水浊度在 3NTU以下，滤后水接近 0NTU，这就形成了一个很高的水质效益。水质效益一方面就是社会效益，另一方面是潜在的经济效益。、抗冲击能力强，适用水质广泛。来

36、自水体的冲击力主要包括水质和水量的变化，本工艺采用了先进的 “微水动力学亚微观理论”，加强了接触絮凝作用，使得沉淀池上升流速有了很大的提高，其独特的排泥特性使浅池的优化运行得以保证，增强了抗负荷冲击能力，在特殊时期如高浊期、低温低浊期或加药失误时期污泥沉降性能特别排泥性能无明显变化， 保证了水厂安全运行的稳定性。、制水成本低。由于采用高效的混合及絮凝设备， 比常规处理工艺 （如折板反应池， 斜管沉淀池等）节省投药量 30以上。由于沉淀后水浊度低，减轻了滤池负担，因此滤池反冲洗水可节省 50左右，并可延长滤料更换周期。同时无需机械设备，管理人员少，节省电费及运行管理费，因此制水成本低。、运行启动

37、方便，操作简单。该工艺设备运行初期不需复杂的启动调试，工艺设备安装完毕后，投药正常，2 小时就可得到理想的出水水质。整个工艺无需机械设备。、施工简便，设备使用年限长本工艺池体为矩形，便于施工，使用年限长。这项技术具有处理效率高、水质好、投资省、制水成本低等特点。此技术的推广应用，可最大限度的挖掘利用现有水资源和供水设施的潜力，利用最小投资取得最大效益。3、V型滤池的运行优势V型滤池在工艺技术上主要纳入了均粒滤料、 气水冲洗、 恒位恒载运行等技术措施，并运用简易可靠的监控技术手段，使之成为大型水厂首选的过滤方式。V型滤池运行过程分为过滤周期及反冲洗周期两部分，互相交替进行。过滤周期进行时，沉后水

38、由 V型滤池两侧的总配水渠通过可调进水堰进入各个单池，经各滤池恒速过滤后，出水汇集于中央管廊下的总干渠，再经出水堰后进入清水池。由于 V型滤池采用恒载恒位运行，达到各单元池负荷一致，整个周期恒速运行，从而避免了起始滤速过高，过滤水质下降，运行周期缩短，自耗水率增大等负面影响。故恒位恒载是优化运行必不可少的重要技术措施。当过滤周期达到某设定时限，或当滤层阻塞度达到设定的水头损失时，滤池将自动进行反冲洗。为避免在冲洗时产生水力分级，影响深层截污，以致出现垢污经分离后重复粘附于滤料之上的现象，故采用气、水三段冲洗。先气冲使滤料表面附着的杂质被破碎，得到较彻底的剥落，气、水反冲洗时，由于气泡的激烈遄动

39、作用，大大加强了污物剥落能力及截污能力。反冲洗时，原水通过与反冲洗排水槽相对的两个 V型槽底部的小孔进入滤池，它扫洗滤层的表面，并把滤层反冲上来的污物、杂质推向排水槽。此外滤池的表面扫洗，还加快了反冲水的漂洗速度，最后用低强度清水反冲漂洗，将残存杂质彻底清除（反冲水回收到源水吸水井，进行回收利用） ，从而获得明显优越于其它反冲洗模式的冲洗效果。五、设计参数五、设计参数1、涡街混凝沉淀给水工艺内容净水厂设计总处理能力 50000m3/d，自用水量按 10考虑。即净水厂处理水量为2292m3/d。本工程共建 2 组混合絮凝沉淀池。单组处理水量为1146m3/h，池体总体尺寸为24.6m24.1m5

40、.60m 。下面对单组混合絮凝沉淀池进行简单论述：、混合混合采用 2套 DN600、L=3000mm的可伸缩管式混合器，采用法兰连接，安装在进水管上，混合时间 3s，水头损失不大于 0.5m。混凝剂投加在可伸缩管式混合器前端加药口处，同时辅助投加助凝剂，确保混合絮凝效果。、反应絮凝池/过渡段反应絮凝池： 絮凝池充分利用涡街原理， 在竖向流道中放置高效涡街絮凝絮凝设备。絮凝池在充分利用原理的基础上， 理论联系实际， 经过大量的研究和实际运行效果分析，同时参考主流净水工艺经验及设计规范，合理的将反应阶段分为三级：一级空塔的设计上升流速为 0.12m/s，二级空塔的设计上升流速为 0.12 m/s，

41、三级空塔的设计上升流速为0.06m/s 左右。一级反应设置8 格，二级反应设置7格，三级反应设置6 格；一级反应时间分钟，二级反应时间分钟，三级反应时间分钟，总反应时间分钟。三级反应竖井平面尺寸相同，为土建施工带来了很大方便，在最后一级反应进行分水，更好的保证了配水的均匀。这种设计方法，不仅能充分发挥反应设备的处理能力和效果，而且完全满足各级反应所要求的时间，为后阶段的沉淀打下了很好的基础，同时也是该工艺优于其它工艺的一个方面。过渡段：在絮凝池后设置过渡段，过渡段尺寸 11.7m0.80m；采用配水花墙进行配水，配水花墙开 DN100 的孔，流速为 0.08m/s。、高密度斜板沉淀池沉淀池中设

42、置高密度斜板设备，安装倾角 60 度，上升流速 2.05 mm/s，沉淀池（单池）尺寸为 13.3m11.7m5.60m。采用 6 根穿孔集水槽集水，以保证出水均匀, 再汇集到收水渠中。、排泥絮凝沉淀池排泥采用多斗式重力排泥, 采用 DN200的排泥管， 每根排泥管管端设手动蝶阀、电动蝶阀各一个，快开排泥。2、V型滤池V型滤池设置 1 座，共 6 格。主要设计参数如下：设计滤速：v=7.96m/h强制滤速：v=9.55m/h总过滤面积：F=288m2单格过滤面积： f =48m2单格尺寸：LB =8m3.0m单层均质石英砂滤层厚度： H=1200mm滤料粒径：d-1.2mm，不均匀系数滤池反冲

43、洗：单独气冲洗强度 q气=13.7L/ ，冲洗时间 2-3min；气水联合冲洗强度：水 2.98L/、气 13.7L/；冲洗时间 4-6min；单独水冲洗强度 q水= 5.96L/，冲洗时间 3-4min；反冲洗水由反冲洗水泵供给，设反冲洗水泵 3台，两用一备。单机水泵流量：Q=515m3/hH=10.5mN=22KW反冲洗气由鼓风机房供给，设鼓风机 2台一用一备。单机风量：Q=39.5m3/minH=49KPaN=45KW3、加药间、加药系统加药系统为混凝剂的投加，服务水量为 50000m3/d。混凝剂选用固体聚合氯化铝（PAC） ，设计投加量 1030mg/L，投加浓度为 10，每日配制

44、2次。混凝剂投加采用 1 套一体化加药装置。一体化加药装置采用 3 台（2 用 1 备）机械隔膜式计量泵投加混凝剂。单台计量泵规格：Q0-400L/h，N=。投加点：混凝剂投加在可伸缩管式混合器前端加药口处。3. 2 、加药间布局加药间采用砖混框架结构， 厂房面积为 3610m （为节约投资费用， 与加氯间合建） ，设计包括加药系统、药库、控制系统。4、消毒间消毒工艺为投加二氧化氯消毒，服务水量为 50000m3/d。消毒系统设置有效产气量为 3000g/h的复合二氧化氯发生器 3台（2 用 1备） ，厂内设两处加氯点，一处为前加氯（最大加氯量按 1mg/L 计算） ，作用是消除水中藻类，投加

45、点共 2 个，位于可伸缩管式混合器；一处为后加氯（最大加氯量按 1mg/L 计算） ，作用是消毒，投加点共 2 个，分别位于两座清水池入口处。、二氧化氯制备原理复合二氧化氯发生器以氯酸钠水溶液和盐酸（31%）为原料采用化学法制备二氧化氯。31盐酸由槽车运来，经卸酸灌，由卸酸泵提升至盐酸储罐，氯酸钠经由化料器溶解后进入氯酸钠储罐， 盐酸溶液及配制好的氯酸钠溶液通过计量泵投加到二氧化氯发生器，反应生成 CLO2和 CL2气体，再由水射器抽吸在水中混合成为复合消毒液，并投加至加氯点。ClO2制备采用氯酸钠（NaClO3）和盐酸（HCl）反应制成：2NaClO3+ 4 HCl 2ClO2 + Cl2

46、+ 2NaCl + 2H2OCl2 + H2O HClO + HCl原料供应系统内的氯酸钠水溶液和盐酸在计量调节系统、 电控系统的作用下被定量输送到反应系统，反应生成二氧化氯和氯气的气液混和物，经投加系统进入待处理水体，完成二氧化氯和氯气的协同消杀、氧化等作用。、消毒其余设备二氧化氯消毒系统不仅要考虑到全套的二氧化氯投加系统， 也要考虑到漏氯报警装置、酸雾吸收器和通风排气设施等。砖混框架结构，与加药间合建，包括消毒设备间、原料库等全套设施。5、清水池清水池设置两座，方便极端情况下检修方便。有效高度 3.8m，单池设计尺寸为 34324.0m，相当于最高日用水量的 15%。6、电气设计、供电电源

47、本工程对于电源的可靠性要求较高，电源中断会影响供水安全，其造成的损失非常巨大。因此本工程供电应按二类负荷要求设计，电源电压等级为 10KV。、继电保护和控制高压配电室 10KV进线柜设有带时限的电流速断及过电流保护、单相接地保护，变压器出线柜设电流速断、过电流、过负荷、瓦斯、单相接地保护及温度信号。对电动机的控制采用现场手动和远方自控相结合的方式，可在控制室实现遥控、遥测、遥讯。、防雷、接地高压配电室 10KV进线处设避雷器，以保护进线。根据建、构筑物的高度考虑必要的防直击雷措施，设置必要的避雷带、避雷网。电源线引入建筑物时，若距重要接地点的距离大于 50米时，需做重复接地，其接地电阻不大于1

48、0欧姆。本工程低压用电设备全部采用接零保护。、自控系统为保证水处理效果，提高运行管理水平，使净水处理厂经济、安全集中监测，分散控制。本系统由中心监控计算机、通讯控制装置、可编程控制器 (PLC)及现场电动仪表组成。中心控制室及监控计算机在净水厂综合楼内设一中心控制室， 内设监控管理计算机一套。另设有通讯控制装置、大型模拟屏一面负责全厂的监控管理工作，并且通过远程通讯和控制，对取水泵房进行统一调度。所配置的硬件和软件功能如下：采集全厂各过程的工艺参数、电气参数、及工艺设备运行状态信息，对运行情况进行分析，建立各类信息库， 对各类工艺参数作出趋势曲线， 分析比较后找出最佳运行规律。 通过分析故障，

49、改进管理方法，保证出水水质。大型模拟屏可以直观显示全厂工艺流程和主要参数及工艺设备的运行情况，显示过程由 PLC控制完成。监控计算机的显示器(CRT)，可显示全厂的动态流程图，各工段工艺流程图。并能分别单独放大各工段工程画面，带有动态参数显示，记录趋势曲线，自动生成各类报表并定时打印。利用时间裕度，在线分析，诊段各种故障，并报警、记录。操作人员通过人机对话的方式，利用键盘或鼠标可对全厂电动设备进行远程遥控，并能实现自动控制。7、汇总表、主要设备材料表序号1234567设备名称可伸缩管式混合器高效涡街絮凝设备高密度斜板整流装置集水槽排泥设备V 型滤池反冲洗水泵V 型滤池反冲洗风机V型滤池滤料V型

50、滤池承托层滤板滤头管阀系统一体化加药装置二氧化氯发生器流量计流量计PH/温度仪浊度仪原水浊度仪超声波液位计水头损失仪DN600JYFS-3JYXB-25JYZL-1500.30m0.58m15.50mDN200Q=515m3/h，H=10.5m主要参数单位套套m2m2套套台数量2403203201233备注2用 1 备8910111213141516171819202122Q=39.5 m3/min，P=49KPad-1.2mmd-4.0mm厚度 100mm20，HL型长柄滤头V型滤池工艺管线投加 PAC（包括加药管线）Q=3000g/h（包括消毒管线）DN900DN6000140100010