自來水廠設計指導.ppt

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自來水廠設計指導(可行性研究)→擴大初步設計→施工圖設計可行性研究:提出工程建設的科學依據,其主要內容包括:(1)城市概況和供水現狀分析;(2)工程目標;(3)工程方案和評價;(4)投資估算和資金籌措;(5)工程效益等還應提供環境影響評價以及可能出現的問題。水廠設計步驟在可行性研究基礎上進行。(1)進一步分析調查和核實已有資料。所需主要資料包括:地形、地質、水文、水質、地震、氣象,編制工程概預算所需材料、設備、管配件的價格和施工定額,材料、設備供應情況,供電情況,交通運輸情況、水廠排污問題以及當地管理人員技術水平等問題。(2)提出幾種設計方案進行技術經濟比較。設計階段(3)確定水廠位置、工藝流程、處理構筑物型式和初步尺寸以及生產輔助設施等,并初步確定水廠總平面布置和高層布置。擴初設計的最后成果一般包括設計說明書一份和若干附圖等。設計說明書的主要內容一般包括:工程項目和設計要求概述,方案比較情況,各構筑物及建筑物的形式、尺寸和結構形式,工程概算,主要材料(鋼材、水泥、木材),管道及設備等規格、尺寸和數量,工程進度要求,人員編制以及設計中尚存在的問題等。附圖數量應按工程具體情況決定,但至少應包括:取水工程布置圖,流程圖,水廠總平面圖,電氣設計系統圖以及主要處理構筑物簡圖等。施工圖設計:擴初設計經審批后方可進行施工圖設計。設計全部完成后,應向施工單位作施工交底,介紹設計意圖和提出施工要求。1、水處理構筑物的生產能力,應以最高日供水量加水廠自用水量(5~10%)進行設計,并以原水水質最不利情況進行校核。2、水廠應按近期設計,考慮遠期發展。3、應考慮可靠供水,主要設備應有備用,處理水量應留有余地。4、按實際生產要求逐步提高水廠機械化和自動化程度。5、設計中必須遵守設計規范的規定。如規范尚未列入的新技術、新工藝、新設備、新材料,則必須通過論證行之有效后,方可采用。設計注意事項如果就近無法找到合適水源,或因投資過大,不能長距離引水時,可對不完全符合水源標準的原水加強水質預處理或深度處理。城市給水處理含有不同雜質的原水符合使用要求的自來水地下水GB/T14848地表水GB3838-2002 Ⅲ類以上給水處理工藝系統 目前,去除水的濁度方法有很多,但自來水廠典型的工藝流程為:對于地面水源水常規處理濁度殺滅致病微生物適用于未受污染或污染極其輕微的水源降低水的濁度至關重要設計常規處理工藝混凝劑選用混合絮凝方法沉淀(澄清)過濾類型消毒劑種類常規處理工藝根據不同水源水質,便出現了優化設計問題(1) 原水常年濁度較低(一般在25NTU 以下)水源未受污染不孳生藻類水質變化不大微絮凝過濾接觸過濾高濁度水二級沉淀(或澄清)工藝(2) 水源水常年濁度很高,含沙量很大 常規處理工藝往往不能有效去除。為此,需在常規處理的基礎上增加預處理或深度處理。大多數受污染水源水中 超過水源標準。氨氮CODMn鐵錳藻類含量設在常規處理之前設在常規處理之后受污染水源處理工藝受污染水源水預處理預處理—常規處理工藝生物化學氧化法化學氧化法粉末活性炭吸附氨氮、藻類和部分有機物難以生物降解的有機物 粉末活性炭是一種應用很廣的吸附劑。具有吸附水中微量有機物及其產生的異味、色度的能力。當水源水質突發變化或季節性變化時,在混凝劑投加之前投加粉末活性炭,經沉淀、過濾截留在排泥水中。 對于藻類經常繁殖的水源水,預氧化殺藻后,可配合活性炭吸附,降低藻毒素含量。 上述給水處理的預處理工藝是根據水源水質來確定的。一般說來,微污染水源水中氨氮含量常年大于1mg/L,應首先考慮采用生物預處理工藝。 含有溶解性鐵錳或少量藻類的水源水,預加高錳酸鉀氧化具有較好效果 水中土腥味和霉爛味,多由土味素和2-甲基異冰片引起,投加高錳酸鉀預氧化和粉末活性炭吸附聯用能夠很好去除異臭異味。深度處理方法常規處理—深度處理工藝 當水源污染比較嚴重,經混凝、沉淀、過濾處理后某些有機物質含量或色、臭、味等感官指標仍不能滿足出水質要求時,可在常規處理之后或者穿插在常規處理工藝之中增加深度處理單元。顆?;钚蕴课椒ǔ粞酢钚蕴糠ǔ粞酢钚蕴窟M行深度處理的工藝流程 近年來,納濾、反滲透等膜處理工藝開始應用于生活飲用水深度處理。 有的自來水廠中一條生產線采用反滲透工藝,去除了水中部分離子,另一條生產線采用常規處理工藝,出水混合后水質優良。 超濾工藝能使出水濁度降至0.1NTU 以下。 納濾可去除水中某些溶解性有機物和無機物 超濾和納濾合用稱雙膜處理。下圖為采用超濾納濾進行深度處理的工藝流程。預處理—常規處理—深度處理工藝 當微污染水源水中氨氮含量常年大于1mg/L,高錳酸鹽指數(CODMn)大于5mg/L 時,大多在常規處理前后分別增加生物預處理和深度處理工藝,如下圖。 為了減少活性炭吸附濾池出水中的懸浮顆粒,有的水廠把活性炭吸附濾池設計成上向流濾池,放置在石英砂濾料濾池之前。給水處理構筑物選擇 1 不同水源水質處理構筑物選擇 作為自來水廠的水源應首先滿足 水源標準 按照去除濁度為主的工藝能夠處理完全符合飲用水標準的自來水。水源水質的變化水源水中所含雜質的性質選擇處理構筑物的主要依據 給水處理構筑物的類型較多,應根據水源水水質、用水水質要求、水廠規模、水廠可用地面積和地形條件等,通過技術經濟比較后選用。組合:1機澄——— ———5移動罩濾池2平沉——— ———6普通快濾池3斜沉——— ———7虹吸濾池多采用:2、6; 3、6; 1、5; 1、7 等組合。從水廠規模來講,<1萬 m3/d的水廠,平沉和移動無需考慮。>10萬 m3/d的水廠,水力循環澄清池和無閥濾池也無需考慮。 不同規模處理構筑物選擇各自來水廠處理構筑物去除水中濁度、微污染物的原理相同 考慮到構筑物種懸浮顆粒碰撞聚結方式及分離形式,不同處理構筑物有不同選擇。原水豎流折板、直板絮凝池平流式沉淀池氣水反沖洗濾池消毒機械攪拌澄清池氣水反沖洗濾池消毒豎流折板、直板絮凝池斜管沉淀池氣水反沖洗濾池消毒豎流折板、直板絮凝池可以設計成較高G,有利于顆粒碰撞機械加速澄清池變化回流比,能適應水量、水質、水溫的變化,科學運行 上述處理工藝適用于5×104m3/d以上大、中型規模水廠 (1)因絮凝池體積偏小,近壁紊流型的絮凝池廊道寬度不足0.5m,施工不便,一般采用機械攪拌絮凝 當處理水量小于3×104m3/d以下時 (2)同時考慮平流式沉淀池水平流速不宜太低,致使長寬比很大,以及機械刮泥設備長度偏小,故選用斜管沉淀池、水力循環澄清池、機械攪拌澄清池的較多 (3)過濾構筑物選用重力式無閥濾池,也有水廠選用氣水反沖洗濾池、普通快濾池,根據地形條件、管理水平、供水方式允許有多種選擇 當處理工藝確定之后,處理構筑物型式選擇,仍存在一。省略部分。12m×4.5m×5.4m,內分兩格??紤]到松潘氣候原因,絮凝反應池建于室內。設計參數:絮凝池型式采用網格反應絮凝池,絮凝池分為3段:前段過網流速0.28m/s,中段過網流速0.22m/s ,末端不設網格,絮凝池絮凝時間T=25min。工藝設計斜管沉淀池 構筑物: 設計斜管沉淀池一座,鋼筋混凝土結構,幾何尺寸:長×寬×高=12m×9m×5.0m,內分兩格??紤]到松潘氣候原因,沉淀池建于室內。 設計參數 沉淀部分采用斜管沉淀,斜管為六角蜂窩斜管,斜長1米,水平傾角60°,上升流速采用1.7mm/s,表面負荷為q=6.0m3/(m2.h),配水區高度1.6米,斜管區高度0.87米,集水區高度1.2米。無閥濾池 構筑物重力式無閥濾池近期2座共4格,遠期增加2座。單格濾池平面尺寸,L×B=4.1×4.10m,H=4.74m,鋼筋砼結構??紤]到松潘氣候原因,濾池建于室內。設計參數 設計濾速V=7.06m/hr,一格沖洗時強制濾速V=8.47m/hr。平均沖洗強度15L/s·m2,沖洗歷時5分鐘,期終水頭損失采用1.70米。濾料承托層厚200mm,濾料采用石英砂濾料,厚700mm,粒徑0.6~1.2mm,K80=2.0 工藝設計清水池 清水池是唯一調節構筑物,根據設計規范,調節池容積按近期最高日用水量的20%取值,擬建水廠旁已有1000m3清水池一座,因此本次近期設計一座,清水池容積1000m3,遠期增加一座。鋼筋混凝土結構,幾何尺寸:長×寬×高=15.9m×15.9m×4.0m。自用水泵房 為滿足水廠生產、生活用水及消防用水,需設置自用水泵房,設計采用氣壓灌給水系統。泵房為框架結構(與配電及機修間合建),平面尺寸L×B=7.2 m×6.6 m。自用水泵房采用半地下式泵房,選用自吸式離心清水泵,并配備氣壓罐。水泵吸水池設計利用廠區清水池。選用DFSG80-200A/2/11,Q=45m3/h,H=45m,N=11KW供水主泵二臺,一用一備,穩壓泵 DFSG40-200A/2/3,H=45,N=3KW一臺,配備SQL800*2850-0.6一個,整套設備需自帶控制設備。工藝設計加氯加藥間 構筑物設計加氯加藥間一座(與石灰投加系統合建),框架結構,幾何尺寸:長×寬×高=20.2m×7.2m×6.84m。 設計參數 主要設備濾后水采用二氧化氯消毒,最大加氯量按1.0mg/L設計,加氯采用二氧化氯發生器:Q=1.0Kg CLO2/h,N=3.0KW,2套,1用1備。出廠水余氯含量不低于0.3mg/L,管網末稍水余氯不低于0.05mg/L。符合國家GB5749-2006的要求。 絮凝加藥系統投加堿式氯化鋁,最大投加量30mg/L,設計采用一體化加藥系統。干粉石灰投加系統 構筑物 設計石灰投加間一座(與加氯加藥間合建),框架結構,幾何尺寸:長×寬×高=12.6m×7.2m×6.84m(局部高9.8m)。設計參數 設計規模:近期10000m3/d,遠期20000m3/d;石灰投加量:100mg/L;粉末石灰Ca(OH )2密度500kg/m3;粉末石灰Ca(OH)2投加點:2個;粉末石灰Ca(OH)2投加量:單臺1000kg/d,41.7kg/hr;投加點壓力:<1kg/cm2 ;粉末石灰Ca(OH)2物理特性:200—300目。水廠輸水管線線路示意圖川主寺老縣城北部新城南部新城及火車站川主寺第二自來水廠川主寺污水廠第二自來水廠取水口原水輸水管道DN500水廠至污水廠輸水管道DN400污水廠至縣城輸水管道DN400鋼 管聚乙烯(HDPE)管球墨鑄鐵管接口形式焊接(剛性)熱熔焊接膠圈(柔性)防腐形式內外防腐無已做好對地基的要求地基承載力較好墊砂、對回填土密實度要求高地基承載力較好維修特點焊接、勿需養護時間打頭,需養護打頭,需養護優、缺點優點:安裝時現場加工管件容易,后期接管容易開口,維修方便。缺點:焊接要求高。優點:重量輕,不需防腐,安裝,維修容易。缺點:試壓1.6MPa不易滿足。優點:不需防腐缺點:管件需用成品玻璃鋼管由于接口不易做好存在衛生隱患,在清水輸水管道中不推薦采用。預應力鋼筒砼管主要用于大口徑管材中,但其抗震能力較鋼管、球墨鑄鐵管和PE管差,且管材較沉重,運輸安裝不太方便。綜合考慮以上因素,并考慮安裝的快捷和方便,采用PE管,PE管耐壓等級為1.6Mpa。供水管材選擇電氣設計全廠用電負荷工業動力負荷輔助照明負荷需要系數法單位面積指標法主要負荷污水提升泵房負荷計算方法電氣設計給水廠工程近期1.0萬m3/d,屬城市二級水處理工程,負荷等級為二級。為保證水廠電氣系統的連續、可靠運行,本工程設計為雙電源供電,設置備用柴油發電機房。本工程供電工作電源由10kV架空線引來,備用電源由柴油發電機提供,電壓等級為380V。供電方案箱變 加藥設備中控室電源加氯設備PLC電源自用水泵房照明配電箱照明設備中控室設備10kV電源設備容量122.8KW,有功功率79.9kw,選用電力變壓器為125kVA/10/ 0.4kV一臺 ,柴油發電機常載功率為 103kW 建設進度安排表 時間項目 2010年1234567891011可研(包括評審)初步設計及施工圖設計 土建施工及設備安裝 設備調試及聯動試車工程調試階段驗收川主寺第二自來水廠工程直接費用1800.92萬元 取水口至水廠輸水管道工程概算約860萬元第二水廠至污水廠輸水管道工程概算約865萬元工程概算詳見初步設計概算書 工程概算生產成本分析指標名稱單位數量指標名稱單位數量供水規 模萬m3/d1.00平均投資收益率%10.35 建議水價元/m31.44平均投資利稅率%6.20 年銷售收入萬元585.55 財務內部收益率(稅后)%7.08 年總成本萬元394.86 財務內部收益率(稅前)%8.09 單位處理成本元/m30.96財務凈現值(稅后)萬元278.79年運行成本萬元242.30財務凈現值(稅前)萬元549.51單位運行行本元/m30.59投資回收期(稅后)年11.75年銷售稅及附加萬元19.32 投資回收期(稅前)年10.95平均年利潤總額萬元171.38 盈虧平衡點(處理能力)%62.56 所得稅(總計)萬元25.71 盈虧平衡點(收費價格)%68.82 所得稅及附加(總計)萬元盈虧平衡點(處理能力)%62.56 (1)根據《關于松潘縣第二水廠及輸水管項目安排會議紀要》(2009.12.30),松潘縣川主寺第二自來水廠工程的取水井及附屬設施的勘察設計由四川省地質工程勘察院負責。凈水廠輸水管網工程需與取水井設計單位協調溝通,確保取水能重力流入凈水廠。(2)應按照水源保護條例,嚴格劃分水源保護區,并加強管理,保護區內嚴禁工業廢水及生活污水的排入。(3)作為本供水工程設計的基礎,進一步核實原水水質資料,建議有關部門繼續完善取水點斷面的水質監測工作。(4)在下一步設計應根據松潘的氣候條件做好防凍保溫處理。存在問題及建議此課件下載可自行編輯修改,此課件供參考!部分內容來源于網絡,如有侵權請與我聯系刪除!
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