1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）
文献综述
一概述
1.1我国水资源和水环境现状
我们每个人每天都来不开水，水是一切生命之源，随着经济的快速发展，人们也越来越重视水的保护，中国是一个干旱缺水严重的国家。淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6％，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2200立方米，仅为世界平均水平的1／4、美国的1／5，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。
新中国成立至今，中国的用水量快速增长，从1949年的1100亿立方米增长到目前的5566亿立方米，其中地表水源供水量占80.1%，地下水资源占供水量的19.5%，其他水源的供水量仅仅只占0.4%[1]。
1.2我国自来水厂发展趋势
（1）1879年，旅顺龙引泉供水工程开启了我国供水事业的先端，1882年在上海建成的杨树浦水厂是我国的第一座自来水厂，到了新中国成立初期，我国已经建成了72个自来水厂，满足当时的供水需求。
（2）20世纪50年代，在这个时期，中国向世界一些国家学习自来水专业知识和专业技巧，并结合我国自来水厂现状，进行了相应的研究与改进。
（3）改革开放后，我国自来水行业得到了突飞猛进的增长。
1.3扩建的必要性
1.3.1地区发展需要
随着社会经济的快速发展，镇区人口不断增加和城镇居民生活水平的逐步提高，居民生活用水量大幅增长，特别是镇区内各工业企业陆续开工上马，必将严重制约该镇的社会经济发展，加紧进行地表水厂的二期扩建工程的建设，己成当务之急。
1.3.2满足日益增长水量的需要
由于人口和企业不断增多，原供水量不能满足增长的需求，因此需要加紧进行地表水厂的二期扩建工程的建设。
1.3.3出水水质的要求
出厂水水质达到中华人民共和同同家标准《生活饮用水卫牛标准》(GB5749-2006)，而该镇水厂一期处理能力相对落后，所以需要进行扩建工程。
1.4区域概况
1.4.1地理位置
该镇位于江苏苏南，地处中国东南沿海长江三角洲中心，东靠上海，西连安徽，南靠浙江，是江苏经济最发达的区域，也是中国经济最发达、现代化程度最高的区域之一。
1.4.2社会经济
该镇处在经济发达县内，江苏经济最发达的区域，也是中国经济最发达的区域之一。
1.4.3自然条件
（1）气候条件
该镇位于亚洲大陆东岸的中纬度地带，属亚热带湿润季风气候。在大气环流、太阳辐射及苏南地区特定的地貌特征、地理位置的综合影响下，气候四季分明、季风显著、冬冷夏热、春温多变、秋高气爽、雨热同季、雨量充沛、降水集中、梅雨显著、光热充沛、气象灾害多发等特点。
该镇地区降水量在1000mm以上，与同纬度地区相比，雨水充沛，年际变化小，年降水变率在12%～25%之间。夏季6月和7月间，受东亚季风的影响，进入梅雨期，梅雨期降水量常年平均值大约在250mm左右，梅雨期内暴雨频发，强降水集中。
（2）地形地貌
该镇所处的苏南地区区内低山、丘陵、平原、江河、湖泊纵横交错，有机组合一体；东部和中部总体上极为低平，为坦荡的太湖平原。
1.5设计原则
（1）严格执行国家的规范和标准；
（2）在满足工程建设项目目标时，方案设计不仅需要考虑技术的先进性，同时也需要考虑经济的合理性；
（3）优化工艺，降低工程投资和日后运行费用；
（4）布局合理，对环境不产生影响；
（5）保证整个系统的可靠性，即保证水量和水质；
1.6工程概况
1.6.1水量要求
该镇自来水厂一期供水能力为2500m3/d，根据对远期用水量的测算，并考虑未预见用水量及管网损失水量按总水量的10%计算，预计水厂总规模为ll04m3/d。
1.6.2水质要求
（1）原水的水质如下：(除pH以为，其它单位为mg/L)
表1原水水质
指标 | pH | DO | COD | BOD5 | NH3-N |
数值 | 6-9 | 6 | 15 | 3 | 0.5 |
（2）出水水质要求：出厂水水质达到中华人民共和同同家标准《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)
二水处理方案比较
2.1预处理工艺比较
为了解决微污染水的处理问题，使饮用水水质满足现行水质标准，在水厂的处理工艺前端，增加的化学或者生物的处理工艺，称为预处理。当常规的处理工艺难以解决水源地水质的恶化，而饮用水标准却不断提高，因此必须采用相应的预处理工艺，使得处理后的水质符合标准，常见的预处理方法有生物预处理工艺，臭氧氧化预处理工艺，气浮预处理工艺等。
2.1.1生物预处理工艺
生物预处理技术主要用于去除水中的氨氮和可生物利用有机物等可生物转化的一些物质。影响因素有进水基质的浓度，营养物含量，水力停留时间，DO，pH及水温等。
优点：（1）在水厂应用中较多，且该工艺比较成熟；
（2）运行费用低，经济效益高；
（3）生物预处理技术安全性较高；
（4）对氨氮具有较高的去除效果；
缺点：（1）处理效果不稳地，容易受到干扰（如原水水质、气温）；
（2）微生物培养需要较长的时间；
（3）对生物难降解的物质去除效果差
影响因素
2.1.2气浮预处理工艺
气浮预处理技术主要是采用细小气泡与水中的悬浮物质结合，使污染物强制上浮，实现污染物的去除。
优点：（1）当原水藻类含量较高时，对藻类有较高的去除效果，其安全性高；
缺点：（1）出水的浊度较高；
（2）对溶解性的污染物去除效果差；
（3）如果后接沉淀池，则为去除的气泡将影响沉淀池的沉淀效果；
（4）运行管理麻烦，卫生条件相对较差；
2.1.3臭氧氧化预处理工艺
臭氧用作预氧化的主要目的是强化常规处理工艺去除污染物的能力，臭氧有极强的氧化能力，在水中，臭氧能够快速的氧化有机物。预臭氧氧化技术能够去除原水中的Fe、Mn和去除水中的色度和降解水中的大分子有机物，还可以用于改善澄清和絮凝。
优点：（1）臭氧氧化预处理工艺的占地面积小；
（2）工艺效果稳定，不受气候和季节的影响；
（3）臭氧氧化预处理工艺可以改善水的致突变活性；
（4）预臭氧氧化技术能够去除原水中的Fe、Mn和去除水中的色度和降解水中的大分子有机物，还可以用于改善澄清和絮凝；
缺点：（1）运行成本高
（2）臭氧与一些天然有机物产生小分子有机酸等氧化副产物；
2.2常规处理工艺比较
我国目前仍有95%左右的地表水自来水厂采用常规处理工艺，地表水作为水源时，常规处理主要是去除水中的悬浮物、胶体和一些病原微生物，目前自来水厂的常规处理的工艺流程主要为投药、混合、絮凝、沉淀、澄清、过滤、消毒，常规处理工艺主要有澄清过滤工艺、微絮凝直接过滤工艺、混凝沉淀过滤工艺等，常规处理工艺虽然能够降低原水的浊度和起到灭菌消毒的效果，但是对于水中的氨氮，可溶性有机物，难降解有机物不易去除，因此需要对常规处理工艺进行强化，进而改善出水水质。
（1）强化混凝
强化混凝是向原水中投加足够量的混凝剂，使得pH降低，当pH降低到一定的数值后，与常规处理工艺相比较，可以提高NOM的去除效果，减少产生的有毒副产品，使得出水水质达到国家标准。
强化混凝的方法通常有调剂进水的pH、改变混凝剂的种类和投加量等。
（2）强化过滤
过滤是原水或沉淀水通过颗粒介质以去除水中悬浮杂质使水澄清的过程，影响过滤的因素有许多，如：滤料种类、过滤方式、过滤速度、滤层厚度等。
目前强化过滤的途径有（1）投加助凝剂来强化过滤；（2）采用高性能的新型滤料；（3）改变滤料的级配与组层。
2.3深度处理工艺比较
2.3.1膜处理工艺
膜技术用于饮用水的处理，早期应用的目的在于减少水中的无机盐类。膜处理工艺根据水压分类可以分为反渗透（RO）、纳滤（NF）、超滤（UF）、微滤（MF）。
优点：（1）出水水质极好，远远达到国家标准；
（2）膜处理工艺过程中不会产生二次污染；
（3）出水水质稳定；
缺点：（1）建设费用高；
（2）膜需要定期更换，易受到水压的影响，运行成本高。
2.3.2臭氧-活性炭处理工艺
臭氧-活性炭法有时也叫做生物活性炭法（BAC），机理：首先是活性炭的吸附作用，使得那些可被活性炭吸附的有机物吸附在活性炭上，随后在营养物浓度、温度、碳粒的作用下，滤层表面产生滤饼层，从而达到进化水质的效果。
优点：（1）处理工艺非常成熟；
（2）出水水质稳定；
（3）耐有机物冲击负荷大；
缺点：（1）生物活性炭滤池菌落计数高
参考文献
[1]吴禹泽，夏清，刘鸿亮.中国流域水污染分析[J].环境科学与技术，2000,89（2）：1-6.
[2]严敏，谭章荣，李忆.自来水厂技术管理[M].北京：化学工业出版社，2005.
[3]南国英，张志刚.给排水工程专业工艺设计[M].北京：化学工业出版社，2004.
[4]刘延恺.城市水环境与生态建设[M].北京：中国水利水电出版社，2009.
[5]黄跃华，许铁夫，杨丽英.水处理技术[M].郑州：黄河水利出版社，2013.
[6]邰生霞，乔庆云.给水排水工程设计实践教程[M].北京：机械工业出版社，2007.
[7]雀玉川，袁果.水处理工艺设计计算[M].北京：中国水利电力出版社，1988.
[8]原盛广，王东红，马梅，等.自来水厂不同净水工艺对持久性有机物的去除效果试验研究[J].环境工程学报，2008（5）.
[9]聂梅生.水工业工程设计手册-城镇给水[M].北京：中国建筑工业出版社，2004.
[10]严煦世，范瑾初.给水工程[M].北京：中国建筑工业出版社，1995.
[11]邵刚.膜法水处理技术[M].北京：化学工业出版社，2005.
[12]Lane.J.M.D.M.Vial.Statusafter10yearsofoperation-overviewofUF
Technologytoda[J].desalination,2000,131(1)：17-25
[13]邹天伟.给排水管道施工质量控制问题的分析[J].中国科技博览，2012（25）：
[14]饶英辉.关于建筑给排水管道设计经验谈[J].中华民居，2011（09X）：156-157.
[15]鲁伟华，关于建筑给排水管道施工质量控制的几点思考[J].科技创新导报，2011（20）：34.
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
1研究目的
本论文研究某镇自来水厂二期扩建工程，目的在于了解自来水的处理工艺流程，并设计各工艺流程单元的主设备，使得经过净水工艺的出水能够达到生活饮用水标准。
2研究内容
