典型給水處理工藝

目錄給水處理工藝系統(tǒng)的選擇原則

18.1水的除臭除味※

18.4以地面水為水源的城市飲用水處理工藝

18.2水的除藻※

18.3水源水質(zhì)突發(fā)污染及凈水技術(shù)對(duì)策※

18.5給水廠生產(chǎn)廢水的回收與利用

18.6給水廠污泥的處理與處置

18.7目前一頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)18.1給水處理工藝系統(tǒng)的選擇原則18.1.1給水處理的任務(wù)給水處理的任務(wù)，是將不符合用戶(hù)要求的原水水質(zhì)加以處理，使之符合用戶(hù)對(duì)水質(zhì)的要求。原水：城市生活飲用水都以清潔的天然水源水為原水；城區(qū)的工業(yè)企業(yè)一般使用城市自來(lái)水作為工業(yè)用水；在城區(qū)樓宇和居住小區(qū)，供應(yīng)的城市自來(lái)水常因設(shè)置貯水及二次供水設(shè)施而受到二次污染。部分小區(qū)以城市自來(lái)水為原水，對(duì)水進(jìn)行深度處理，以制備優(yōu)質(zhì)飲用水供人們直接飲用；工業(yè)企業(yè)對(duì)水進(jìn)行重復(fù)利用；針對(duì)具體原水中所有不符要求的水質(zhì)項(xiàng)目，選擇多種單元處理方法，將之有機(jī)地組合起來(lái)，形成一個(gè)水處理工藝系統(tǒng)，以達(dá)到使處理水的水質(zhì)符合用水要求的目的。目前二頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)18.1.2給水處理工藝系統(tǒng)的選擇給水處理工藝系統(tǒng)應(yīng)該在技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理，運(yùn)行上安全可靠和便于操作。給水處理工藝系統(tǒng)應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)。原則上不存在完全相同的水處理工藝系統(tǒng)。通過(guò)試驗(yàn)可得優(yōu)化工藝組合和優(yōu)化工藝參數(shù)，能節(jié)省大量資金。已建原水水質(zhì)相近的水處理工藝系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，也可作為重要參考。由于原水水質(zhì)和水量常常是不斷變化的，水處理工藝系統(tǒng)對(duì)水質(zhì)水量變化的適應(yīng)性，即抗沖擊性能，也是評(píng)價(jià)技術(shù)可行性的重要指標(biāo)。給水處理工藝系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)合理性，是在保證處理水質(zhì)滿(mǎn)足用戶(hù)要求的前提下，使在資金償還期限內(nèi)建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用之和為最低。目前三頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)18.2以地面水為水源的城市飲用水工藝18.2.1水的常規(guī)處理工藝（第一代城市飲用水凈化工藝）19世紀(jì)前，水介烈性傳染病流行，人類(lèi)面臨生物安全性問(wèn)題。20世紀(jì)初研發(fā)的地面水常規(guī)處理工藝，主要是指在以天然地面水為原水的城市自來(lái)水廠中采用最廣的一種工藝系統(tǒng)，它主要是以去除水中的懸浮物和殺滅致病細(xì)菌為目標(biāo)而設(shè)計(jì)的。常規(guī)水處理工藝系統(tǒng)，主要由混凝、沉淀和過(guò)濾三個(gè)單元處理方法組成，如圖18.1所示。適用于濁度幾十至幾百NTU的地面水。目前四頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)20世紀(jì)中葉，在城市生活飲用水的細(xì)菌學(xué)指標(biāo)符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的情況下，曾發(fā)生過(guò)水介病毒性疾病的爆發(fā)。研究表明，水的渾濁度與病毒疾病的發(fā)病率有關(guān)。目前五頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)18.2.2水的深度處理工藝（第二代城市飲用水處理工藝）20世紀(jì)70年代，發(fā)現(xiàn)城市飲用水中含有種類(lèi)繁多的有毒有害的有機(jī)污染物和氯化消毒副產(chǎn)物等健康威脅——化學(xué)安全性問(wèn)題。有的天然地面水源水有機(jī)物含量較高，有的水源水因受污染而致有機(jī)物含量增高，有的甚至產(chǎn)生嗅味，水中有機(jī)物在氯化消毒過(guò)程中會(huì)生成對(duì)人體有毒害作用的鹵代烴，有機(jī)物含量高還會(huì)對(duì)混凝除濁產(chǎn)生不良影響，所以近年來(lái)人們都十分關(guān)注水中有機(jī)物的去除，水廠也開(kāi)始將有機(jī)物的去除做為水處理的一個(gè)新的目標(biāo)。目前六頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)水源水中的有機(jī)物可分為天然有機(jī)物（NOM）和人工合成有機(jī)物（SOC）。天然有機(jī)物是指動(dòng)植物在自然循環(huán)過(guò)程中經(jīng)腐爛分解所產(chǎn)生的物質(zhì)，包括腐殖質(zhì)、微生物分泌物、溶解的動(dòng)物組織及動(dòng)物的廢棄物，顆粒態(tài)有機(jī)物等，其中腐殖質(zhì)含量最多。典型的天然有機(jī)物不超過(guò)10～20種。人工合成有機(jī)物種類(lèi)繁多，大多為有毒有害有機(jī)污染物，其中包括致癌、致畸、致突變（三致）有機(jī)污染物。水中有一些有機(jī)污染物，在微生物分解過(guò)程中消耗大量溶解氧，稱(chēng)為耗氧有機(jī)物。耗氧有機(jī)物一般不具毒性，但通過(guò)消耗水中大量的溶解氧惡化水質(zhì)，破壞水體功能；水中耗氧有機(jī)物的分解常釋放出營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)――氮、磷、硫等，會(huì)引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化導(dǎo)致水體中水生植物與藻類(lèi)的大量繁殖。藻類(lèi)在其生長(zhǎng)過(guò)程中由于新陳代謝從體內(nèi)排出的一些代謝殘?jiān)?，以及藻?lèi)尸體分解的產(chǎn)物，稱(chēng)為藻類(lèi)有機(jī)物。水中的顆粒態(tài)有機(jī)物主要有被大分子有機(jī)物包裹的顆粒油，及生物態(tài)顆粒有機(jī)物。目前七頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)人工合成有機(jī)物（SOCS）一般難于生物降解，在環(huán)境中有一定的殘留水平，具有三致作用和毒性。已發(fā)現(xiàn)水中有2221種有機(jī)化合物，并且在飲水中發(fā)現(xiàn)有756種，其中有20種致癌物，23種可疑致癌物，18種促癌物和56種致突變物。水中存在的內(nèi)分泌干擾物質(zhì)，能干擾包括人類(lèi)在內(nèi)的生物繁殖過(guò)程，造成人類(lèi)生殖能力下降，導(dǎo)致有的生物物種絕滅。水源水中有毒有機(jī)污染物的特點(diǎn)是數(shù)量眾多，雖然濃度常為ppb級(jí)，但卻能對(duì)人體健康造成危害。目前八頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)常規(guī)水處理工藝常用氯消毒，氯與水中有機(jī)物作用會(huì)生成有毒害的氯化消毒副產(chǎn)物。特別是，當(dāng)采用預(yù)氯化時(shí)，會(huì)生成較多的有毒害消毒副產(chǎn)物。在常規(guī)工藝中，有時(shí)采用折點(diǎn)加氯的方法去除氨氮，當(dāng)水中氨氮含量較高時(shí)，折點(diǎn)加氯投氯劑量很大，不僅不經(jīng)濟(jì)，并且會(huì)生成更多的氯化消毒副產(chǎn)物。僅用常規(guī)水處理工藝，已無(wú)法將受污染的水源水處理到符合新的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的程度?；钚蕴课绞翘岣叱Ｒ?guī)工藝去除水中有機(jī)污染物能力的比較有效的方法。當(dāng)采用粉末活性炭時(shí)，于常規(guī)工藝前投加混凝劑的同時(shí)（或之后）向水中投加粉末活性炭，粉末炭在混合池中與水充分混合，再在經(jīng)絮凝池和沉淀池的流動(dòng)過(guò)程中吸附水中有機(jī)污染物，并在沉淀池中隨水源水中懸浮物沉淀下來(lái)，水中殘留的少量粉末炭最后在濾池中被截留。目前九頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)采用顆?；钚蕴砍廴緯r(shí)，常于常規(guī)工藝過(guò)濾池之后設(shè)置顆?；钚蕴繛V池?；瘜W(xué)氧化是提高常規(guī)處理工藝去除水中有機(jī)污染物的另一個(gè)比較有效的方法。將臭氧和活性炭聯(lián)用，即先用臭氧對(duì)水進(jìn)行氧化，再用顆粒活性炭進(jìn)行吸附，這種工藝稱(chēng)為臭氧――活性炭除污染工藝，如圖18.2所示。利用活性炭上生成的微生物來(lái)去除水中的有機(jī)物，稱(chēng)為生物活性炭技術(shù)。目前十頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)為了提高去除效果，可以采取強(qiáng)化混凝的方法。強(qiáng)化混凝不僅能提高大分子量有機(jī)物的去除率，對(duì)小分子量有機(jī)物也有一定效果；同時(shí)可以提高對(duì)濁質(zhì)的去除率。由常規(guī)工藝和臭氧－顆?；钚蕴柯?lián)用組成的工藝，被稱(chēng)為深度處理工藝。水源水中溴化物含量較高的沿海地區(qū)，應(yīng)慎用臭氧氧化工藝。高錳酸鉀（投加于常規(guī)工藝之前）氧化去除水中的有機(jī)污染物，是一項(xiàng)新技術(shù)，在常規(guī)工藝前投加混凝劑的同時(shí)（或前或后，由實(shí)驗(yàn)定）向水中投加少量高錳酸鉀（0.5－2mg/L）。在高錳酸鉀氧化水中的有機(jī)污染物后，被還原為二氧化錳，析出后形成新生態(tài)水合二氧化錳膠體（催化劑）。故高錳酸鉀除有機(jī)污染物是氧化和吸附綜合的結(jié)果。此外，尚未發(fā)現(xiàn)高錳酸鉀氧化后能生成有毒有害氧化副產(chǎn)物。目前十一頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)生物處理是近些年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種除污染新技術(shù)，它是將污水生物處理技術(shù)移殖用于受污染水源水處理。由于水源水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度很低，所以用于受污染水源水主要是生物膜法，常用接觸氧化池或生物濾池。生物處理構(gòu)筑物常設(shè)于常規(guī)工藝之前，如圖18.5。生物處理受溫度影響較大，較適用于南方地區(qū)。高錳酸鉀與活性炭聯(lián)用工藝圖目前十二頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)18.2.3以超濾為核心技術(shù)的組合工藝（第三代城市引用凈化水工藝）20世紀(jì)末葉，又出現(xiàn)了以“兩蟲(chóng)”為代表的新的重大飲用水生物安全性問(wèn)題。同時(shí)，因環(huán)境污染而造成水體中藻類(lèi)（尤其藍(lán)綠藻）大量繁殖，已成為一個(gè)重大的生物安全性問(wèn)題；生物不穩(wěn)定的水，水中微生物越多，水的生物安全性越低，也是一個(gè)重大飲用水生物安全行問(wèn)題。第二代工藝中的顆?；钚蕴繛V池，因?yàn)V層中滋生大量微生物，使出水中微生物顯著增多，即深度處理使水的化學(xué)安全性提高了，卻使水的生物安全性降低了。超濾取代常規(guī)工藝如下圖。為改善超濾的經(jīng)濟(jì)型，可將超濾置于常規(guī)工藝之后。超濾膜前的濁度不超過(guò)10NTU。一般可將常規(guī)工藝中的過(guò)濾去掉。目前十三頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)對(duì)于季節(jié)性或短期發(fā)生的以有機(jī)物污染為主的微污染原水，可于膜前混凝沉淀工藝中投加粉末活性炭及預(yù)氧化劑、助凝劑等。對(duì)于長(zhǎng)期發(fā)生的微污染原水，可將超濾設(shè)于深度處理工藝之后，膜前的混凝能去除大分子有機(jī)物，隨后的臭氧——顆粒活性炭能去除微量有機(jī)物，且臭氧能將大分子有機(jī)物氧化分解為中、小分子有機(jī)物，提高活性炭吸附去除有機(jī)物的效果。采用浸沒(méi)式外壓式超濾膜時(shí)，向膜池中投加粉末活性炭，可構(gòu)成高效的超濾膜——生物粉末活性炭反應(yīng)器。新的以超濾為核心技術(shù)的組合工藝（第三代城市引用凈化水工藝）如圖。目前十四頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)18.4水的除藻※藻類(lèi)的大量繁殖，常使水的感官性狀不良；某些藻類(lèi)在一定環(huán)境下會(huì)產(chǎn)生藻毒素，對(duì)人體健康有害；藻類(lèi)及其分泌物與氯作用，還會(huì)生成氯化消毒副產(chǎn)物；藻類(lèi)的密度小，不易沉淀除去，進(jìn)入濾池后會(huì)堵塞濾池，使運(yùn)行周期縮短，反沖洗水量增加，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致水廠停運(yùn)；藻類(lèi)及其分泌物不利于混凝，使混凝劑等投藥量增大；未被去除的藻類(lèi)進(jìn)入輸配管網(wǎng)，成為可被細(xì)菌利用的可同化有機(jī)物，從而降低了水的生物穩(wěn)定性，等等?？梢圆捎孟蛩w投加硫酸銅或檸檬酸銅的方法以控制藻類(lèi)的繁殖。但是，銅對(duì)魚(yú)類(lèi)也有毒性。還可采取由水體不同深度取水的方法，以避開(kāi)高藻水層，減少取水中藻類(lèi)的含量。對(duì)于進(jìn)入水廠的含藻水，可以采用預(yù)氧化殺藻的方法。常用的預(yù)氧化劑有氯、臭氧、高錳酸鉀等。目前十五頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)混凝是提高除藻效果的重要方法。氣浮用于除藻特別有效，但藻渣處理是有待解決的問(wèn)題。向水中投加粉末活性炭或采用顆粒活性炭過(guò)濾吸附除藻，也有一定作用，但一般只于同時(shí)除臭除味時(shí)使用。在常規(guī)工藝之前設(shè)置生物處理構(gòu)筑物，也有一定除藻作用，可以減輕后續(xù)工藝的除藻負(fù)荷。在常規(guī)工藝前設(shè)置微濾機(jī)除藻，在國(guó)外曾是一種使用較多的除藻方法。各種除藻方法，對(duì)不同水體水的除藻效果也不同，需通過(guò)試驗(yàn)來(lái)選定。目前十六頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)18.5水的除臭除味※水源中的異臭和異味，常常是由于藻類(lèi)及其分泌物所致。此外，水中有的異臭異味是土壤中植物和有機(jī)物分解所致。當(dāng)水源水受到工業(yè)廢水和城市污水污染時(shí)，也常產(chǎn)生異臭異味。在水處理過(guò)程中，由于藥劑與水中物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也會(huì)使水產(chǎn)生異臭異味?；钚蕴课绞怯行У某舫斗椒?。由藻類(lèi)大量繁殖引起的季節(jié)性嗅味，適宜用粉末活性炭去除；因水污染引起的嗅味持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)，甚至終年不斷，適應(yīng)用顆?；钚蕴咳コ?。臭氧氧化除臭除味效果很好。當(dāng)水的嗅味比較濃時(shí)，常用臭氧與活性炭聯(lián)用。目前十七頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)高錳酸鉀是有效的除臭除味藥劑。當(dāng)水的嗅味濃時(shí)，高錳酸鉀與活性炭聯(lián)用，可獲得更好的除臭除味效果。用折點(diǎn)加氯的方法，可有效地去除水中的臭和味。二氧化氯除臭除味也較有效，但對(duì)三氯化氮無(wú)效。當(dāng)水因含硫化氫而有臭味時(shí)，采用使水曝氣的方法除臭除味也比較有效。由于水中致臭致味物質(zhì)多種多樣，每一種方法的除臭除味效果都不相同，所以需要通過(guò)試驗(yàn)選用有效的處理方法。目前十八頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)18.5水源水質(zhì)突發(fā)污染及凈水技術(shù)對(duì)策※略。目前十九頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)18.6給水廠生產(chǎn)廢水的回收與利用概述給水處理廠的生產(chǎn)廢水主要來(lái)自沉淀池或澄清池的排泥水和濾池反沖洗廢水，這部分廢水占整個(gè)水廠日產(chǎn)水量的3%~7%，對(duì)這部分水進(jìn)行回收和利用，不僅可以節(jié)約水資源，提高水廠的運(yùn)營(yíng)能力，還可減少?gòu)U水的排放量。給水廠生產(chǎn)廢水回用的方式可以分為直接回用和處理后回用。直接回用是目前國(guó)內(nèi)采用較多的方式，主要有濾池反沖洗廢水直接回收利用和生產(chǎn)廢水上清液回收兩種方式。處理后回用是對(duì)生產(chǎn)廢水進(jìn)行處理，使其水質(zhì)滿(mǎn)足原水的常規(guī)化學(xué)指標(biāo)和生物指標(biāo)后再回用，處理方法與生產(chǎn)廢水的水質(zhì)有較大關(guān)系。目前二十頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)18.6.2給水廠廢水的直接回用在國(guó)內(nèi)，多數(shù)的給水處理廠是將濾池反沖洗廢水直接回收利用，將其抽送至反應(yīng)池起端。以下為某給水廠對(duì)生產(chǎn)廢水所采用的直接回用工藝。目前二十一頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)18.6.3給水廠廢水處理后回用在給水廠生產(chǎn)廢水回用的過(guò)程中需要注意鐵、錳等常規(guī)指標(biāo)及微生物指標(biāo)（賈第鞭毛蟲(chóng)和隱孢子蟲(chóng)）的控制。濁度低并不能保證隱孢子蟲(chóng)等原生動(dòng)物被去除。想要安全地去除賈第鞭毛蟲(chóng)和隱孢子蟲(chóng)等原生動(dòng)物，可采用微濾或超濾或臭氧消毒將其殺滅。目前國(guó)外對(duì)給水廠生產(chǎn)廢水進(jìn)行處理后回用，采用較多的是膜分離技術(shù)。德國(guó)的Hitfeld給水廠投入運(yùn)行了一個(gè)生產(chǎn)性的超濾工藝。反沖洗水在沉淀槽中沉淀后，再經(jīng)膜處理回到原水中，超濾膜處理工藝中截留的濃縮物與沉淀槽的污泥一起處理，每3~4個(gè)月，必須對(duì)膜上截留的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行清洗。該水廠的水處理工藝流程如下圖。目前二十二頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)目前二十三頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)18.7給水廠污泥的處理與處置概述給水處理廠在生產(chǎn)出符合生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的凈化水的同時(shí)，也產(chǎn)生了大量的沉淀池或澄清池排泥水和濾池反沖洗廢水。目前發(fā)達(dá)國(guó)家已有80%左右的給水廠污泥得到處理。我國(guó)到20世紀(jì)80年代才開(kāi)始實(shí)施污泥的自然干化和探索污泥機(jī)械脫水。目前二十四頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)給水廠的污泥處理給水廠污泥處理的目的是降低污泥的含水率。在設(shè)計(jì)給水廠污泥脫水時(shí)，須注意以下問(wèn)題。1.污泥量的確定2.排泥水的收集：排泥水包括沉淀池的排泥水和濾池反沖洗廢水。3.排泥水的濃縮：污泥的濃縮方法有重力濃縮、氣浮濃縮、微孔濃縮、隔膜濃縮和生物浮選等。4.污泥的機(jī)械脫水：目前國(guó)內(nèi)外比較常用的脫水機(jī)械有板框壓濾機(jī)、離心脫水機(jī)、帶式壓濾機(jī)。5.脫水污泥的處置：脫水污泥也是一種資源，至少可以作為填土或垃圾填埋場(chǎng)的覆蓋土，有些還可以制磚、燒水泥，不投加PAM富含有機(jī)物的脫水污泥還可以作為肥料。目前二十五頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)給水廠的污泥處置1.污泥處置方法（1）排入下水道由城市污水廠處理。若給水廠附近有城市污水處理廠，且在污水廠處理能力許可的情況下，污泥可以直接排入下水道同城市污水一道處理并處置。還有一種做法是通過(guò)專(zhuān)門(mén)管路輸送到污水廠后，不經(jīng)過(guò)污水處理工藝，而直接與污水廠污泥混合，一起處置。（2）脫水泥餅的陸上埋棄。泥餅的陸上埋棄應(yīng)遵循有關(guān)法律法規(guī)。（3）泥餅的衛(wèi)生填埋。垃圾填埋場(chǎng)對(duì)覆土的土質(zhì)要求，一是要達(dá)到衛(wèi)生填埋的要求，二是要兼顧填埋垃圾土地的最終利用，恢復(fù)土地的利用價(jià)值。（4）泥餅的海洋投棄?？蓪⒊恋沓嘏懦龅哪嗨蛔魅魏螡饪s脫水處理，直接通過(guò)管道排入海中；也可以將污泥脫水后，用船將泥餅運(yùn)到海中投棄。目前二十六頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)2.給水廠污泥的綜合利用（1）再生鋁鹽。沉淀池底泥中一般都含有較多的氫氧化鋁沉淀物，它的存在往往給污泥脫水帶來(lái)困難。回收的鋁鹽可以用作給水處理的混凝劑，從而可以抵消部分污泥處理運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。（2）再生鐵鹽。在同鋁鹽的回收一樣，對(duì)給水廠污泥處理具有相似的優(yōu)越性。（3）從石灰法軟化污泥中再生石灰。西方國(guó)家的給水廠石灰－蘇打軟化工藝的使用卻相當(dāng)普遍。該污泥較穩(wěn)定，純度高，密度大。由于其中CaCO3含量高，用這種污泥回收石灰是可行的。（4）將污泥作為建筑材料等的原料。目前二十七頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)給水廠的污泥處理與處置實(shí)例上海市自來(lái)水公司在閔行水廠（處理規(guī)模7萬(wàn)t/d）進(jìn)行了排泥水處理技術(shù)和工程生產(chǎn)性研究，投入運(yùn)行后取得良好效果。工藝流程由五部分組成：截留池、濃縮池、污泥平衡池、聚合物投加系統(tǒng)、離心機(jī)脫水機(jī)房。該系統(tǒng)有2個(gè)物料進(jìn)口，即截留池的排泥水進(jìn)口和高分子絮凝劑PAM加注口；有2個(gè)物料出口，即濃縮池上清液排放口和螺旋輸送器的泥餅出口。離心機(jī)分離水回收至排泥水截留池。（1）沉淀池排泥水的收集（2）排泥水的濃縮（3）污泥平衡池（4）離心機(jī)脫水（5）工藝的自動(dòng)化控制目前二十八頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)目前二十九頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)水廠的廠址選擇給水處理廠工藝流程與主要構(gòu)筑物的選擇水廠的平面及高程布置水廠的生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控與自動(dòng)控制給水處理工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例第20章水廠設(shè)計(jì)依據(jù)《給水工程》（第四版），嚴(yán)煦世、范瑾初主編目前三十頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)20.1設(shè)計(jì)步驟、要求和設(shè)計(jì)原則20.1.1設(shè)計(jì)步驟和要求（可行性研究）→擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)→施工圖設(shè)計(jì)可行性研究：提出工程建設(shè)的科學(xué)依據(jù)，其主要內(nèi)容包括：（1）城市概況和供水現(xiàn)狀分析；（2）工程目標(biāo)；（3）工程方案和評(píng)價(jià)；（4）投資估算和資金籌措；（5）工程效益等。還應(yīng)提供環(huán)境影響評(píng)價(jià)以及可能出現(xiàn)的問(wèn)題。目前三十一頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)擴(kuò)初設(shè)計(jì)：在可行性研究基礎(chǔ)上進(jìn)行。（1）進(jìn)一步分析調(diào)查和核實(shí)已有資料。所需主要資料包括：地形、地質(zhì)、水文、水質(zhì)、地震、氣象，編制工程概預(yù)算所需材料、設(shè)備、管配件的價(jià)格和施工定額，材料、設(shè)備供應(yīng)情況，供電情況，交通運(yùn)輸情況、水廠排污問(wèn)題以及當(dāng)?shù)毓芾砣藛T技術(shù)水平等問(wèn)題。（2）提出幾種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。目前三十二頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)（3）確定水廠位置、工藝流程、處理構(gòu)筑物型式和初步尺寸以及生產(chǎn)輔助設(shè)施等，并初步確定水廠總平面布置和高層布置。擴(kuò)初設(shè)計(jì)的最后成果一般包括設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份和若干附圖等。設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的主要內(nèi)容一般包括：工程項(xiàng)目和設(shè)計(jì)要求概述，方案比較情況，各構(gòu)筑物及建筑物的形式、尺寸和結(jié)構(gòu)形式，工程概算，主要材料（鋼材、水泥、木材），管道及設(shè)備等規(guī)格、尺寸和數(shù)量，工程進(jìn)度要求，人員編制以及設(shè)計(jì)中尚存在的問(wèn)題等。目前三十三頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)附圖數(shù)量應(yīng)按工程具體情況決定，但至少應(yīng)包括：取水工程布置圖，流程圖，水廠總平面圖，電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)圖以及主要處理構(gòu)筑物簡(jiǎn)圖等。施工圖設(shè)計(jì)：擴(kuò)初設(shè)計(jì)經(jīng)審批后方可進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)全部完成后，應(yīng)向施工單位作施工交底，介紹設(shè)計(jì)意圖和提出施工要求。20.1.2設(shè)計(jì)原則有關(guān)水廠設(shè)計(jì)原則，在設(shè)計(jì)規(guī)范中有全面規(guī)定，一般要嚴(yán)格遵守。目前三十四頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)1、水處理構(gòu)筑物的生產(chǎn)能力，應(yīng)以最高日供水量加水廠自用水量（5~10%）進(jìn)行設(shè)計(jì)，并以原水水質(zhì)最不利情況進(jìn)行校核。2、水廠應(yīng)按近期設(shè)計(jì)，考慮遠(yuǎn)期發(fā)展。3、應(yīng)考慮可靠供水，主要設(shè)備應(yīng)有備用，處理水量應(yīng)留有余地。4、按實(shí)際生產(chǎn)要求逐步提高水廠機(jī)械化和自動(dòng)化程度。5、設(shè)計(jì)中必須遵守設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。如規(guī)范尚未列入的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料，則必須通過(guò)論證行之有效后，方可采用。目前三十五頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)20.2廠址選擇

廠址選擇應(yīng)在整個(gè)給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中全面規(guī)劃，綜合考慮，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。在選擇廠址時(shí)，一般應(yīng)考慮以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）廠址應(yīng)選擇在工程地址條件較好的地方。（2）水廠應(yīng)盡可能選擇在不受洪水威脅的地方。（3）水廠應(yīng)盡量設(shè)置在交通方便、靠近電源的地方，以利于施工管理和降低輸電線路的造價(jià)。（4）當(dāng)取水地點(diǎn)距離用水區(qū)較近時(shí)，水廠一般設(shè)置在取水構(gòu)筑物附近，通常與取水構(gòu)筑物建在一起；當(dāng)取水地點(diǎn)距離用水區(qū)較遠(yuǎn)時(shí)，廠址選擇有兩種方案：目前三十六頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)①水廠靠近取水點(diǎn)：水源—水廠——————用水區(qū)（可集中管理、節(jié)省自用水輸水費(fèi)，但輸送壓力較高、管徑大、造價(jià)高）②水廠靠近用水點(diǎn)：水源——————水廠—用水區(qū)（優(yōu)缺點(diǎn)與（1）相反）目前三十七頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)20.3.1工藝流程應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)及設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力等多種因素，通過(guò)調(diào)研、技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。混凝劑

消毒劑

↓

↓原水→混合→絮沉池→濾池→清水池→

|---澄清池---|二泵→管網(wǎng)→用戶(hù)

地表水二次凈化工藝流程20.3水廠工藝流程和處理構(gòu)筑物的選擇目前三十八頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)

混凝劑消毒劑

↓↓原水→混合→直接過(guò)濾→清水池→二泵→管網(wǎng)→用戶(hù)地表水一次凈化工藝流程混凝劑消毒劑↓↓原水→預(yù)沉池→絮沉池→濾池→清水池

|---澄清池---|→二泵→管網(wǎng)→用戶(hù)高濁度水凈化工藝流程目前三十九頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)

混凝劑消毒劑↓↓原水→混合→澄清池→濾池→臭氧接觸池→活性炭過(guò)濾池→清水池→二泵→管網(wǎng)→用戶(hù)受污染水凈化工藝流程目前四十頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)20.3.2水處理構(gòu)筑物類(lèi)型選擇應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)、處理后的水質(zhì)要求、水廠規(guī)模、水廠用地面積和地形等，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。經(jīng)費(fèi)比較包括：基建費(fèi)、經(jīng)營(yíng)管理費(fèi)和年成本費(fèi)用，其中經(jīng)營(yíng)管理費(fèi)主要包括：電費(fèi)、藥劑費(fèi)、大修費(fèi)等。常規(guī)處理構(gòu)筑物：混沉（澄清池）→濾池→清水池目前四十一頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)組合：1機(jī)澄——————5移動(dòng)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(guī)模來(lái)講，＜1萬(wàn)m3/d的水廠，平沉和移動(dòng)無(wú)需考慮。＞10萬(wàn)m3/d的水廠，水力循環(huán)澄清池和無(wú)閥濾池也無(wú)需考慮。目前四十二頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)20.4水廠平面及高程布置1.平面布置水廠的基本組成分為兩部分：（1）生產(chǎn)構(gòu)筑物和建筑物，包括處理構(gòu)筑物、清水池、二級(jí)泵站、藥劑間等；（2）輔助建筑物。其中又分生產(chǎn)輔助建筑物和生活輔助建筑物兩種。前者包括化驗(yàn)間、修理部門(mén)、倉(cāng)庫(kù)、車(chē)庫(kù)及值班宿舍等；后者包括辦公樓、食堂、浴室、職工宿舍（放在廠外）等。作水廠平面布置時(shí)，應(yīng)考慮下述幾點(diǎn)要求：目前四十三頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)

（1）布置緊湊，以減少水廠占地面積和連接管（渠）的長(zhǎng)度，并便于操作管理。（2）充分利用地形，力求挖填土方平衡以減少填、挖土方量和施工費(fèi)用。（3）各構(gòu)筑物之間連接管（渠）應(yīng)簡(jiǎn)單、短捷，盡量避免立體交叉，并考慮施工、檢修方便。（4）建筑物布置應(yīng)注意朝向和風(fēng)向。（5）有條件時(shí)（尤其是大水廠）最好把生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)分開(kāi)，盡量避免非生產(chǎn)人員在生產(chǎn)去通行和逗留，以確保生產(chǎn)安全。（6）對(duì)分期建造的工程，既要考慮近期的完整性，又要考慮遠(yuǎn)期工程建成后整體布局的合理性。目前四十四頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)水廠平面布置一般均需提出幾個(gè)方案進(jìn)行比較，以便確定在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上較為合理的方案。圖23－6為水廠平面布置一例。目前四十五頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)水廠平面布置示例`取水干渠公路排水渠絮凝池沉淀池沉淀池濾池清清二泵一泵砂場(chǎng)藥劑庫(kù)配電室機(jī)修警衛(wèi)室綜合樓車(chē)庫(kù)噴水池倉(cāng)庫(kù)小橋10萬(wàn)噸/日，分兩期建，流程直線布置，生產(chǎn)區(qū)與生活區(qū)分開(kāi)，占地25333m2(38畝)。北目前四十六頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)2.高程布置

在處理工藝流程中，各構(gòu)筑物之間水流應(yīng)為重力流。兩構(gòu)筑物之間水面高差即為流程中的水頭損失，包括構(gòu)筑物本身，連接管道、計(jì)量設(shè)備等水頭損失在內(nèi)。水頭損失應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定，并留有余地。圖23－7為圖23－6中構(gòu)筑物高程布置圖。各構(gòu)筑物之間水面高差由計(jì)算確定。目前四十七頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)

水廠高程布置

17.7010.0010.606.5013.7010.0017.0012.8010.308.157.855.108.208.609.205.7810.40高9.12低9.12取水干渠吸水井一級(jí)泵站絮凝沉淀池濾池清水池吸水井二級(jí)泵站?HP進(jìn)=?HP出=?Hc=?Ht=?目前四十八頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)20.5水廠的生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控與自動(dòng)控制水廠內(nèi)檢測(cè)儀表的設(shè)置水廠自動(dòng)化設(shè)計(jì)要求目前四十九頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)20.6給水處理工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例1水廠工藝流程選擇

根據(jù)源水水質(zhì)情況和該市自來(lái)水公司現(xiàn)有水廠的生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)，決定近期和二期仍采用常規(guī)處理工藝，遠(yuǎn)期考慮增加生物預(yù)處理和深度處理工藝。同時(shí)，為了節(jié)約投藥量，提高水廠自動(dòng)化水平，決定采用已較成熟的自動(dòng)加礬、加氯技術(shù)。在常規(guī)處理工藝中，注意選擇適合水源水質(zhì)、水廠規(guī)模和地形特點(diǎn)，并有利于提高出廠水水質(zhì)的處理構(gòu)筑物。這些構(gòu)筑物主要包括：隔板、折板組合式絮凝地、新型平流式沉淀池和V型濾池。此外，為了保護(hù)湘江水源，沉淀池排泥水和濾池反沖洗水均進(jìn)入回收水池濃縮，上清液回收，下部沉泥用來(lái)回填水廠及其周?chē)莸?。目前五十?yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)2水廠主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)

（1）

混合（2）

絮凝與沉淀池圖23-8絮凝沉淀池平面圖目前五十一頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)3.濾池及反沖洗系統(tǒng)

圖23-9V型濾池剖面圖目前五十二頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\編于九點(diǎn)（4）

清水池清水池有效容積按設(shè)計(jì)規(guī)模的10%計(jì)算，近期設(shè)10000m3清水池1座，采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)，有效水深取4.2m。（5）

送水泵房土建設(shè)計(jì)規(guī)模為30萬(wàn)m3/d，近期設(shè)備安裝按10萬(wàn)m3/d考慮。時(shí)變化系數(shù)取1.36，出廠壓力取20.0～28.0m，一期安裝臥式離心泵機(jī)組3套，1大2小，其中1臺(tái)為調(diào)速水泵。（6）

加礬、加氯系統(tǒng)目前五十三頁(yè)\總數(shù)五十九頁(yè)\