龙泉镇给水工程设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1选题的意思

毕业设计（论文）是本科学生在学完规定的全部课程后必须进行的主要实践性教学环节，是对四年来所学知识的综合应用。

对我自己而言

2. 研究的基本内容与方案

2.1设计的基本内容、目标

2.1.1设计原始资料

(一) 自然条件

该镇处于云贵高原以东，珠江上游支流西江之畔。北纬24°19′—27°03′，东经102°42′—104°50′之间，境内平均海拔584.50米，地形多由山地、丘陵和坝子等组成，喀斯特地貌发育典型。亚热带高原季风气候，年平均气温14.5℃，年平均降水量1000毫米以上。境内地质构造复杂，地层发育较为齐全，碳酸盐岩面积大，矿藏种类多、藏量大、分布广。山高谷深、河流密布、水系发达,分属长江和珠江两大水系。[注:珠江是我国南方最大的河流，流域范围跨越云南、贵州、广西、广东、湖南、江西等6省(自治区)，流域面积45.37万平方公里(其中11590平方公里在越南境内)，年径流总量仅次于长江，居全国第二位。珠江流域内多为山地和丘陵，占总面积的94.5%，平原面积小而分散，仅占5.5%。总的地势是西北高，东南低。西北部为平均海拔1000～2000米的云贵高原，在高原上分布有盆地和湖泊群。高原边缘地区急流瀑布很多，其中以北盘江打帮河上源白水河上的黄果树瀑布最为著名。在云贵高原以东，是一片海拔在500米左右的低山丘陵，称两广丘陵]。气候类型复杂多样，具有南亚热带到北温带6种气候类型，以亚热带高原季风气候为主。但由于受地形的影响，会泽、宣威、富源属暖温带气候，其他县（区）属亚热带气候。年平均气温14.5℃，年均积温4100℃，年均日照时数2108.2小时，年均日照百分率49%，年均太阳总辐射5065兆焦耳/平方米。年平均无霜期240天，最长的达330天。年平均降水量1028.7毫米，主要集中在5～10月。气候主要特点是：春暖不稳，风高物燥；夏雨集中，涝旱兼有；秋温低，阴雨多；冬干冬暖，常有霜雪；日照多，分布不均；积温高，夏季高温不足。

(二)城市概况

1.城市规划简述(附城市规划图)

2.人口与建筑层次及浇洒道路、绿地情况分布，列于下表：

(三)城市给水现状简述

需建设统一的城镇供水系统。

(四)生产用水量统计列表

2.1.2设计要求

1.根据该市的各种资料，初步设计一座给水处理厂

2.取水工程，水源选择、取水方案及位置的确定、取水构筑物的形式和设备设计计算并绘图。

3.给水管网的定线 布置 计算 并绘图

4.给水处理工程，净水厂场址的选择、水处理方案的比较与选择、构建物的形式、尺寸及设备的选择计算，生产废水的的处理并绘图

5.所以工程的整体概算，水处理成本的计算。

6.计算说明书的完成

最少完成6张a1图纸 两张要求手绘

①城市给水工程总体布置图；

②取水工程枢纽布置图；

③净水厂平面、高程布置图；

④单体构筑物工艺图(1～2张)；

⑤加药加氯间工艺图；

⑥吸水井、送水泵房工艺图；

⑦管网节点详图；

⑧清水池工艺图；

2.2拟采用的技术方案及措施

2.2.1 取水工程

①岸边式　集水井与泵房分建或合建于岸边，原水直接由进水口进入。一般适用于岸坡较陡，深水线靠近岸边的江河。对含砂量大或冰凌严重或两者均出现的河流，取水量又较大时，可采用斗槽式取水构筑物，它是一种特殊的岸边式取水构筑物,其前以围堤筑成一个斗槽,粗砂将在斗槽内沉淀，冰凌则在槽内上浮。中国西北地区有多处斗槽式取水构筑物。

②底栏栅式　以山区溪流作为水源时，为避免急流中的砂砾，用低坝抬高水位，坝内有引水渠道，渠顶盖栏栅。水流溢过坝顶时从栏栅进入渠道，流至沉砂池沉除泥沙后，再用水泵输出。

③浮船式　水泵设在驳船上，直接从河中取水，由斜管输送至岸上。水泵的出水管和输水斜管的连接要灵活，以适应浮船的升降和摇摆。当采用阶梯式连接时，须随水位涨落改换接头位置。当采用摇臂式连接时，加长联络管为摇臂，不换接头，浮船也可以随水位自由升降。浮船取水要求河岸有适当的坡度(20～30)。浮船式取水构筑物在中国西南和中南地区较多。

④缆车式　由泵房、坡道、输水斜管和牵引设备等四个主要部分组成。取水泵设在泵车上。当河流水位涨落时，泵车可由牵引设备沿坡道上下移动，以适应水位，同时改换接头。缆车式取水适宜于水位涨落速度不大 (如每小时不超过2米)、无冰凌和漂浮物较少的河流。

综上所述 本设计拟采用浮船式取水

2.2.2净水工程

给水处理方法和工艺流程的选择，应根据原水水质及设计生产能力等因素，通过调查研究，必要的实验并参考相似条件下处理构筑物的运行经验，经技术经济比较后确定。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有多种多样。

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。工艺流程如图：

源水→混凝剂投入混合→絮凝沉淀→过滤→消毒→清水池→二级泵站→用户

2.2.2.1混凝工艺选择

2.2.2.1.1混凝剂的选择与投加

① 硫酸亚铁 .7

絮体形成较快，沉淀时间短；使用于碱度高、浊度高，PH=8.1-9.6，混凝作用好，但原水色度较高时不宜采用；当PH较低时，常用氯氧化物使铁氧化成三价，腐蚀性较高。

② 粗制硫酸铝.18

制造工艺简单，价格低；设计时，含无水硫酸铝一般可采用20%—25%；含有20%—30%不溶物，其他同精制硫酸铝

③ 精制硫酸铝.18

制造工艺复杂，水解作用缓慢；含无水硫酸铝50%—52%；适用于水温为20—40℃

当PH=4-7时，主要去除有机物；PH=5.7-7.8时，主要去除悬浮物；PH=6.4-7.8时，处理浊度高，色度低（小于30度）的水。

④ 三氯化铁 .6

不受水温影响，絮体大，沉淀速度快，效果好。易溶解，易混合，渣少，对金属（尤其对铁）腐蚀性大，对混凝土亦腐蚀，对塑料会因发热而引起变形原水PH=6.0—8.4之间为宜，当原水碱度不足时应加适量石灰；处理低浊水时效果不显著

⑤ 聚合氯化铝 ，简称PAC

净化效率高，用药量少，出水浊度低，过滤性能好，原水浊度高时尤为显著

温度适应性高，PH值使用范围宽（PH=5-9），因而可调PH值，操作方便，腐蚀性小，劳动条件好，成本低。

⑥ 聚丙烯酰胺 又名三号絮凝剂，简写PAM

处理高浊度水池效果显著，既可保证水质，又可减少混凝剂用量和沉淀池容积，目前被认为是处理高浊水最有效的絮凝剂之一，适当水解后，效果提高，常与其他混凝剂配合使用或作助凝剂，其单体丙烯酰胺有毒，用于饮用水净化应控制用量

2.2.2.1.2混凝剂投加方式选择

① 水泵投加

采用计量泵投加，不需另设计量设备

② 水射器投加

采用水射器投加，设备简单，使用方便，但水射器效率较低，且易磨损

③ 重力投加

将溶液池架高，利用重力将药液投入水泵压水管或混合设施入口处，这种投加方式安全可靠，但溶液池位置较高

结合上述优缺点，拟采用计量泵投加混凝剂

综上所述，PAM等有机高分子混凝剂有毒性，不易控制用量，由于在投混凝剂前加液氯进行预处理，如用硫酸亚铁作混凝剂，易被氧化成三价铁。本设计拟采用聚合氯化铝混凝剂，无机高分子混凝剂操作方便，腐蚀性小，劳动条件好，成本低，净化效率高，用药量少，温度适用性高，采用计量泵投加，因为其使用方便，操作简单，工作可靠，广泛应用于加药系统，即混凝剂采用聚合氯化铝PAC计量泵投加

2.2.2.2 混合工艺

混合的主要作用是让药剂迅速而均匀地扩散到水中，使其水解产物与原水中的胶体颗粒充分作用完成脱体脱稳，以便进一步去除，对混合的基本要求是快速与均匀，一般混合时间10-30s，混合方式基本分为两大类：水力混合和机械混合，水力混合简单，但不能适应流量的变化，机械混合可进行调节，能适应各种流量的变化，具体采用何种混合方式，应根据净水工艺布置、水质、水量、投加药剂品种及数量以及维修条件等因素确定。

① 机械混合

优点：混合效果好，且不受水量变化影响，适用于各种规格的水厂

缺点：需增加混合设备和维修工作

② 水泵混合

优点：混合效果好，不需增加混合设施，节省动力

缺点：使用腐蚀性药剂时对水泵有腐蚀作用

③ 管式混合

优点：混合简单，无需建混合设施

缺点：当混合效果不稳定，流速低时混合不充分

静态混合器 优点：构造简单，无运动部件，安装方便，混合快速均匀

缺点：当流量降低时，混合效果下降

综上所述，因为水厂水量变化不大，以整体经济效益而言是最具有优势的，本计拟采用管式静态混合器。

2.2.2.3 絮凝池形式的选择

絮凝池形式的选择和絮凝时间的采用，应根据原水水质情况和相似条件下的运行经验或通过试验确定。

① 隔板式絮凝池

优点：絮凝效果好，构造简单，施工方便

缺点：容积较大，水头损失较大，转折处矾花易破碎

适用条件：大、中型的水厂，水量变动小者

② 旋流式絮凝池

优点：容积小，水头损失较小

缺点：池子较深，地下水位高处施工较困难，絮凝效果较差

适用条件：一般用于中小型水厂

③ 折板絮凝池

优点：絮凝效果好，絮凝时间短，容积较小

缺点：构造较隔板絮凝池复杂，造价较高

适用条件：流量变化较小的中小型水厂

④ 涡流式絮凝池

优点：絮凝时间短，容积小，造价较低

缺点：池子较深，锥底施工较困难，絮凝效果较差

适用条件：水量小于3万吨立方米/d的水厂

⑤ 网格、栅条絮凝池

优点：絮凝池效果好，水头损失小，凝聚时间短

缺点：末端池底易积泥

综上所述，综合各池子的特点，和水厂的情况，拟采用隔板式

絮凝池

2.2.2.4 沉淀工艺

选择沉淀池类型时，应根据原水水质、设计生产能力、处理后水质要求，并考虑原水水湿变化、处理水量均匀程度以及是否连续运转等因素，结合当地条件通过技术经济比较确定沉淀池的个数或能够单独排空的分格数不宜少于2个。

① 平流式沉淀池

优点：造价较低，操作管理方便，施工较简单；对原水浊度适应性强，处理效果稳定，采用机械排泥设施时，排泥效果好

缺点：采用机械排泥设施时，需要维护机械排泥设备；占地面积大，水力排泥时，排泥困难

适用条件：一般适用于大中型水厂

② 斜管（板）沉淀池

优点：沉淀效率高，池体小，占地小

缺点：斜管（板）耗材多，对原水浊度适应性较平流池差；不设排泥装置时，排泥困难，设排泥装置时，维护管理麻烦

适用条件：尤其适用于沉淀池改造扩建和挖潜

结合优缺点，拟采用平流式沉淀池

2.2.2.5 过滤工艺

供生活饮用水的滤池出水水质经消毒后应符合现行《生活饮用水卫生标准》的要求；供生产用水的过滤池出水水质，应符合生产工艺要求；滤池形式的选择，应根据设计生产能力、原水水质和工艺流程的高程布置等因素，结合当地条件，通过技术经济比较确定。

①虹吸滤池

优点：不需大型阀门，易于自动化操作，管理方便

缺点：土建结构复杂，池深大单池面积小，冲洗水量大；等速过滤，水质不如变速过滤

适用条件：适用于中型水厂，单池面积不宜大于25-30 　

② V型滤池

优点：采用气水反冲洗，有表面横向扫洗作用，冲洗效果好，节水；配水系统一般采用长柄滤头冲洗过程自动控制

缺点：采用均质滤料，滤层较厚，滤料较粗，过滤周期长

适用条件：适用于大中型水厂

③ 普通快滤池

优点：有成熟的运转经验，运行稳妥可靠，采用用砂滤料，材料易得价格便宜，采用大阻力配水系统，单池面积可做的较大，池深较浅，可采用降速过滤，水质较好。

缺点：阀门多，价格高，易损坏，需设有全套冲洗设备

适用条件：一般用于大中水厂，单池面积不宜大于100

综上所述，本设计拟采用虹吸滤池。

2.2.2.6 消毒工艺

① 液氯消毒

优点：经济有效，使用方便，PH值越低消毒作用越强，在管网内有持续消毒杀菌作用

缺点：氯和有机物反映可生成对健康有害的物质

②臭氧消毒

优点：杀菌能力很高，消毒速度快，效率高，不影响水的物理性质和化学成分，操作简单，管理方便

缺点：不能解决管网再污染的问题，成本高

③ 二氧化氯消毒

优点：对细菌、病毒等有很强的灭活能力，能有效地去除或降低水的色、嗅及铁锰、酚等物质

缺点：ClO2本身和副产物ClO2-对人体血红细胞有损害

④ 漂白粉消毒

优点：持续消毒杀菌

缺点：漂白粉不稳定，有效氯的含量只有其20%—25%

综合上述优缺点，鉴于液氯消毒目前使用最为广泛，经济有效，使用方便，所以本设计拟采用液氯消毒。

3. 研究计划与安排

4. 参考文献（12篇以上）

[1]．学校文件：关于做好2012届本科生毕业设计（论文）过程管理的通知（学校网站下载）.

[2]．学校文件：武汉理工大学本科毕业生设计（论文）工作管理办法（学校网站下载）.

[3]．室外给水设计规范gb50013-2006.