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開(kāi)題報(bào)告
課題名稱
溧陽(yáng)市第三自來(lái)水廠設(shè)計(jì)
系名稱
專業(yè)名稱
學(xué)生姓名
指導(dǎo)教師
一、課題的來(lái)源及意義
水在人們生活和生產(chǎn)活動(dòng)中占有重要地位。在現(xiàn)代化的工業(yè)企業(yè)中，水是不可缺少的，缺水將會(huì)直接影響工業(yè)生產(chǎn)值和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度。近年來(lái)，溧陽(yáng)市水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高及飲用水水源污染日趨嚴(yán)重的局面，正在向給水處理技術(shù)提出新的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有的常規(guī)工藝難以勝任正常的運(yùn)行職能，無(wú)法解決水中六價(jià)鐵，酚，氮含量增加及地下水中含放射性物質(zhì)等問(wèn)題。同時(shí)隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人民生活水平的提高，現(xiàn)有供水量也遠(yuǎn)不能滿足要求，特別是隨著昆侖區(qū)開(kāi)發(fā)區(qū)的啟動(dòng)，城鎮(zhèn)人口和工業(yè)生產(chǎn)將有較快增長(zhǎng)。為此，必須設(shè)計(jì)新的給水工程。
在學(xué)校命題的基礎(chǔ)上自選題目。關(guān)于溧陽(yáng)市第三自來(lái)水廠的設(shè)計(jì)，要在認(rèn)真分析全市水源狀況及供水現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，科學(xué)預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)展?fàn)顩r與用水需求，選擇可行性供水設(shè)施和處理方案。因地制宜，事實(shí)求是，在現(xiàn)有的設(shè)施和方案基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，以建設(shè)新的項(xiàng)目。進(jìn)一步對(duì)全市供水整體規(guī)劃，合理布局，對(duì)促進(jìn)溧陽(yáng)市城鄉(xiāng)建設(shè)和工業(yè)迅速發(fā)展具有重要意義。
二、國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r
近幾十年以來(lái)，我國(guó)的自來(lái)水廠無(wú)論在科學(xué)領(lǐng)域還是生產(chǎn)工藝方面都有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，積累了許多寶貴經(jīng)驗(yàn)，取得了豐碩的成果。但總體上我國(guó)的給水工藝與世界先進(jìn)水平相比，還有一定差距。目前，我國(guó)的給水工藝主要是預(yù)沉，混合，絮凝，沉淀，過(guò)濾，消毒為主。傳統(tǒng)理論主要是建立在以粘土膠體微粒和致病細(xì)菌為主要去除對(duì)象的基礎(chǔ)上，在我國(guó)得到了較長(zhǎng)時(shí)期和較大范圍的應(yīng)用。隨著污染程度的日益加大和污染源的增多，我國(guó)結(jié)合實(shí)際情況，在工藝方面都做了很大調(diào)整。
我國(guó)的預(yù)處理工藝主要是格柵去除漂浮物，加氯消毒，活性粉末炭去除臭味和有機(jī)物。但活性炭成本過(guò)高很難廣泛使用。我國(guó)與先進(jìn)國(guó)家相比在原水調(diào)質(zhì)和去除水中污染的有機(jī)物還有一定差距。在混合技術(shù)上，近20多年來(lái)國(guó)內(nèi)逐步重視，出現(xiàn)了多種混合設(shè)備，我國(guó)常用的歸納以來(lái)有三類：水泵混合，管式混合，機(jī)械混合。但在單純的理論計(jì)算上進(jìn)行混合，往往與實(shí)際有一定的偏差。國(guó)外先進(jìn)國(guó)家對(duì)設(shè)備都進(jìn)行了嚴(yán)格測(cè)試，以達(dá)到最佳混合效果。這種做法我國(guó)應(yīng)當(dāng)效仿與學(xué)習(xí)。絮凝池的形式較多，概括起來(lái)分為兩大類，水力攪拌式與機(jī)械攪拌式。我國(guó)在新型絮凝池研究上已經(jīng)達(dá)到較高水平，尤其是水力絮凝池方面。在我國(guó)平流式沉淀池應(yīng)用很廣，特別是在城市水廠中常被采用。相比國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相差無(wú)幾。為解決排泥問(wèn)題斜板和斜管沉淀池發(fā)展起來(lái)，淺池理論得到實(shí)際應(yīng)用。但由于管內(nèi)停留時(shí)間短，對(duì)斜管沉淀運(yùn)行管理要求較高，這也給斜管沉淀池的穩(wěn)定運(yùn)行與普及帶來(lái)了困難。在濾池中過(guò)濾和沖洗交替進(jìn)行。常見(jiàn)的濾池有普通快濾池、虹吸濾池、移動(dòng)罩濾池。使用單層砂濾料，和砂煤雙層濾料較多。相比先進(jìn)國(guó)家而言，我國(guó)在濾料的品種，級(jí)配上急需改進(jìn)。在沖洗方面我國(guó)用水量很大，技術(shù)方面有待提高。消毒殺菌國(guó)內(nèi)外至今主要采用技術(shù)簡(jiǎn)單，價(jià)格低，殺菌效果好的氯及氯化物。該方法我國(guó)與國(guó)外的主要差距在于投加控制手段上，我國(guó)采用的方法不能準(zhǔn)確控制投加量，檢驗(yàn)投加效果有一定的滯后性。國(guó)外的自動(dòng)檢測(cè)儀在國(guó)內(nèi)還不能普及。
隨著技術(shù)的發(fā)展，國(guó)力增強(qiáng)，這些問(wèn)題將會(huì)得到很好的解決。
三、研究目標(biāo)和研究?jī)?nèi)容
1、設(shè)計(jì)方案的確定
給水處理方法和工藝流程的選擇，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)及設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力等因素。如何選擇選擇水廠的工藝流程是一個(gè)重要問(wèn)題，合理的凈水工藝是保證供水水質(zhì)的關(guān)鍵。
溧陽(yáng)市的水源有地下水和地表水兩種。地表水來(lái)源有丹金溧漕河，大溪水庫(kù)，長(zhǎng)蕩湖，沙河水庫(kù)。由于溧陽(yáng)市位于火成巖盆地，地下水貧瘠，且水中含有大量礦物質(zhì)和放射性物質(zhì)，不適合作為該廠水源。地表水中根據(jù)各水源的污染程度，水源地，供水量等水文資料相比較，該廠采用沙河水庫(kù)水作為水源。
沙河水庫(kù)水資料：渾濁度 10-50mg/l；總硬度3.61度；水溫0-20攝氏度；
細(xì)菌總數(shù)254個(gè)/ml；色度15；大腸菌群數(shù)<90個(gè)/ml；無(wú)嗅和味；鎘0.0008mg/l；PH值7.77；砷0.003mg/l；溶解氧 7.56mg/l；高錳酸鹽指數(shù)2.68mg/l；非離子氮0.02mg/l；揮發(fā)酚0.0008mg/l；亞硝酸鹽氮0.019mg/l；氰化物 0.0017 mg/l；硝酸鹽氮0.16 mg/l；鉛0.008 mg/l；根據(jù)以上資料分析，原水濁度較低，不需要預(yù)處理和深度處理。只需要常規(guī)處理即可滿足要求。
則確定工藝流程為：
原水 → 靜態(tài)混合器 → 往復(fù)式隔板絮凝池 → 斜管沉淀池 → 移動(dòng)罩濾池 → 清水池 → 二泵房 → 用戶
靜態(tài)混合器：優(yōu)點(diǎn)是這種混合器構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)活動(dòng)部件，安裝方便，混合快速而均勻，混合效果較好，不需要外加動(dòng)力設(shè)備。唯一缺點(diǎn)是當(dāng)流量過(guò)小時(shí)效果下降。相比其他混合器：水泵混合中，當(dāng)用三氯化鐵做混凝劑時(shí)，對(duì)葉輪有輕微的腐蝕作用，當(dāng)取水泵房距水廠處理構(gòu)筑物較遠(yuǎn)時(shí)，不宜采用。機(jī)械混合則增加機(jī)械設(shè)備并相應(yīng)增加維修工作，增加成本。
往復(fù)式隔板絮凝池：該絮凝池積有多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在水量變動(dòng)不大的情況下，絮凝效果有保證。且絮凝效果好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便。但絮凝時(shí)間較長(zhǎng)，水頭損失較大，轉(zhuǎn)折處絮粒易破碎。相比其他絮凝池：折板絮凝池板距小，安裝維修較困難，折板費(fèi)用較高。機(jī)械絮凝池水流的能量消耗來(lái)源于攪拌機(jī)的功率輸入，能適用于任何規(guī)模水廠，但需機(jī)械設(shè)備因而增加機(jī)械維修工作。
斜管沉淀池：斜管沉淀池相比斜板沉淀池，水力半徑更小，沉淀效率更高。相比平流沉淀池，解決了排泥問(wèn)題，池體積小，占地少。但管材耗用較多，老化后仍需更換，費(fèi)用較高。
移動(dòng)罩濾池：結(jié)合了虹吸濾池某濾格的沖洗水來(lái)自本組其他濾格的濾水和無(wú)閥濾池傘形頂蓋的優(yōu)點(diǎn)，使池體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)需沖洗水箱或水塔，無(wú)大型閥門，管件少；采用泵吸式?jīng)_洗罩時(shí)，池深較淺。但移動(dòng)罩濾池比其他快濾池增加了機(jī)電及控制設(shè)備，自動(dòng)控制和維修較復(fù)雜。
結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，故選擇上述工藝流程。
2、任務(wù)要求
設(shè)計(jì)產(chǎn)水目標(biāo)：本工程水量目標(biāo)，第一期為6萬(wàn)立方米每天。終期目標(biāo)為12萬(wàn)立方米每天。
水質(zhì)要求：供水水質(zhì)符合國(guó)家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB 5749—2006，其中出廠水渾濁度<1NTU.
水壓要求：出廠水壓不小于0.4Mpa。
3、設(shè)計(jì)內(nèi)容：
（1）收集資料
內(nèi)容包括有關(guān)明確設(shè)計(jì)任務(wù)的資料；一般自然條件資料；地形資料。
（2）擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)
對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象作全面考慮，分析比較各種方案，得出結(jié)論。對(duì)選定方案進(jìn)行估算，繪制選定方案的工程設(shè)計(jì)圖和各種方案的示意圖。
（3）施工圖設(shè)計(jì)
完成部分處理構(gòu)筑物的工藝施工圖設(shè)計(jì)，完成處理構(gòu)筑物平面圖、剖面圖設(shè)計(jì)和部分詳圖。
（4）說(shuō)明書(shū)
包括設(shè)計(jì)任務(wù)的來(lái)源，設(shè)計(jì)依據(jù)的原始資料，凈給水工藝的方案比較及工藝方案的確定，計(jì)算及繪制圖，存在的問(wèn)題及處理意見(jiàn)。
四、研究方法和研究手段
本廠采用地表水為水源，原水中色度（平均15度）渾濁度（平均10-50mg/l）等相對(duì)較低，水廠內(nèi)部?jī)羲に嚳蓱?yīng)用飲用水常規(guī)處理方法，即：混凝、沉淀、過(guò)濾、消毒等。按照建設(shè)部《城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》CJ／T 206—2005中對(duì)出水水質(zhì)的要求，出水濁度應(yīng)<1NTU,出水色度<15度。故反應(yīng)池，沉淀池的選擇應(yīng)著重考慮去除濁度的需要。又水廠處理水量較小，且水量變動(dòng)不大，擬采用往復(fù)式隔板絮凝池和斜管沉淀池作為混凝沉淀的裝置。出水濁度<1NTU，可采用移動(dòng)罩濾池。出水濁度基本滿足要求。由于原水受有機(jī)物污染較輕，可不進(jìn)行深度處理。
在設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分考慮自然情況，利用地形，力求達(dá)到工藝流程簡(jiǎn)短緊湊、處理量大服務(wù)范圍廣、處理水質(zhì)穩(wěn)定、維護(hù)管理方便，并且考慮到水廠的擴(kuò)建。
五、進(jìn)度安排
序號(hào)
設(shè)計(jì)內(nèi)容
具體日期
1
開(kāi)題報(bào)告
2.28-3.13
2
收集資料，分析資料
3.14-3.20
3
工藝的選擇及構(gòu)筑物的計(jì)算
3.21-3.27
4
平面構(gòu)筑物圖的繪制
3.28-4.3
5
絮凝池的繪制
4.4-4.10
6
沉淀池的繪制
4.11-4.17
7
濾池的繪制
4.18-4.24
8
清水池的繪制
4.25-5.1
9
二泵站的繪制
5.2-5.8
10
編寫(xiě)整理說(shuō)明書(shū)
5.9-5.18
11
指導(dǎo)教師評(píng)閱，改圖，準(zhǔn)備答辯
5.19-5.29
12
畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯
5.30-6.5
合計(jì)
14周
六、設(shè)計(jì)方案的可行性分析
參見(jiàn)原水水質(zhì)情況，以及現(xiàn)有我國(guó)各中小型水廠的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，并且上面敘述的工藝流程應(yīng)用較普遍，技術(shù)成熟，且處理效果較好，估計(jì)經(jīng)過(guò)水廠的凈水工藝處理后，可滿足城市用水水質(zhì)的要求，達(dá)到我國(guó)飲用水標(biāo)準(zhǔn)。
七、參考文獻(xiàn)
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選題是否合適： 是□ 否□
課題能否實(shí)現(xiàn)： 能□ 不能□
指導(dǎo)教師（簽字） 年 月 日
選題是否合適： 是□ 否□
課題能否實(shí)現(xiàn)： 能□ 不能□
審題小組組長(zhǎng)（簽字） 年 月 日