自來水廠項目初步設計方案5萬噸/天自來水廠工程初步設計方案目錄1、項目概況 錯誤!未指定書簽2、工藝選擇的原則 錯誤!未指定書簽3、采用的主要規(guī)范和標準 錯誤!未指定書簽二、設計概述與出水指標 錯誤!未指定書簽1、供水工程規(guī)模 錯誤!未指定書簽2、水質情況 錯誤!未指定書簽三、工藝設計 錯誤!未指定書簽1、主要處理工藝方案選比 錯誤!未指定書簽1.1、主要處理工藝備選方案 錯誤!未指定書簽1.2、混合原理 錯誤!未指定書簽1.3、反應原理 錯誤!未指定書簽1.4、沉淀原理 錯誤!未指定書簽1.5、過濾原理 錯誤!未指定書簽1.6、消毒原理 錯誤!未指定書簽1.7、方案比較 錯誤!未指定書簽2、工藝流程示意圖 錯誤!未指定書簽四、所選方案優(yōu)勢描述 錯誤!未指定書簽1、渦街混凝沉淀給水工藝原理 錯誤!未指定書簽1.1、技術概述 錯誤!未指定書簽1.2、渦街混凝沉淀給水工藝流程圖 錯誤!未指定書簽1.3、混合設備工藝原理與特點 錯誤!未指定書簽1.4、絮凝設備工藝原理與特點 錯誤!未指定書簽1.5、沉淀設備工藝原理與特點 錯誤!未指定書簽。3、V型濾池的運行優(yōu)勢 錯誤!未指定書簽五、設計參數 錯誤!未指定書簽1、渦街混凝沉淀給水工藝內容 錯誤!未指定書簽1.1、混合 錯誤!未指定書簽1.1、反應絮凝池/過渡段 錯誤!未指定書簽1.3、高密度斜板沉淀池 錯誤!未指定書簽1.4、排泥 錯誤!未指定書簽2、V型濾池 錯誤!未指定書簽3、加藥間 錯誤!未指定書簽4、消毒間 錯誤!未指定書簽4.1、二氧化氯制備原理 錯誤!未指定書簽4.2、消毒其余設備 錯誤!未指定書簽5、清水池 錯誤!未指定書簽6、電氣設計 錯誤!未指定書簽6.1、供電電源 錯誤!未指定書簽6.2、繼電保護和控制 錯誤!未指定書簽6.3、防雷、接地 錯誤!未指定書簽6.4、自控系統(tǒng) 錯誤!未指定書簽7、匯總表 錯誤!未指定書簽7.1、主要設備材料表 錯誤!未指定書簽六、環(huán)境保護、節(jié)能節(jié)水 錯誤!未指定書簽1、環(huán)境保護 錯誤!未指定書簽1.1、水源保護 錯誤!未指定書簽1.2、污水、污泥排放 錯誤!未指定書簽。2、節(jié)能 錯誤!未指定書簽3、節(jié)水 錯誤!未指定書簽七、消防、安全和勞動保護 錯誤!未指定書簽1、消防 錯誤!未指定書簽2、勞動保護 錯誤!未指定書簽2.1、安全生產措施 錯誤!未指定書簽2.2、衛(wèi)生措施 錯誤!未指定書簽八、工程進展、人員編制 錯誤!未指定書簽1、項目實施計劃 錯誤!未指定書簽1.1、項目執(zhí)行單位 錯誤!未指定書簽1.2、履行資質 錯誤!未指定書簽1.3、項目管理 錯誤!未指定書簽2、運行管理 錯誤!未指定書簽2.1、組織管理措施 錯誤!未指定書簽2.2、技術管理措施 錯誤!未指定書簽十、公司業(yè)績表 錯誤!未指定書簽十一、公司簡介 錯誤!未指定書簽自來水廠工程初步設計方案一、總論1、項目概況1.1、項目名稱：自來水廠工程初步設計方案。1.2、 項目內容：供水廠內的工藝設備與建、構筑物，包括高效渦街絮凝池、V型濾池、V型濾池反沖洗泵房、清水池、加藥消毒間與電氣自控與儀表。1.3、 工程規(guī)模：處理水量為50000m3（自用水量10%），即水廠總規(guī)模為55000m3。1.4、 設計出水水質：經混合絮凝沉淀池處理后出水濁度＜3,經濾池處理后出水濁度口。1.5、 原水水質：水庫水（引自黃河水）。2、工藝選擇的原則2.1、原始資料水處理工程的系統(tǒng)工藝在進行設計前，應充分掌握和認真研究各項原始資料，按照工程的使用要求，全面分析各種因素，針對該工程的實際情況做出具體分析，設計時遵守現行的設計規(guī)范，保證必要的安全系數。2.2、 經濟條件水處理工程的系統(tǒng)工藝設計必須符合經濟要求。考慮到現實的經濟和技術條件以與當地的具體情況，以最少的經濟投入來換取最大的經濟效益和使用效果，同時保障最大限度的滿足生產和使用的需要，在日常運行費用較低的情況下，提供符合長期的生產、生活所要求的水量和水質。2.3、 技術條件水處理工程的系統(tǒng)工藝設計應符合原始資料要求，各項技術設計應以提高供水水質和供水可靠性、降低能耗、藥耗、提高科學管理水平和增加經濟效益為原則。根據當前以與將來的實際生產要求選擇合理的技術與設備，以與在相同的原則下選擇設計規(guī)范中未規(guī)定的、但已經經過多年科學實踐論證的、確證行之有效的“渦街混凝低脈動沉淀給水工藝”。同時設計本著高科技的原則，在經濟合理的條件下水處理工程在機械化、自動化以與儀表化方面進行自動控制，減少復雜的人員管理，提高水處理工程的科技含量。2.4、布置合理性為保證本水處理工程的系統(tǒng)工藝設計中處理構筑物以與附屬物的合理化布局，減少占地面積，根據不同時期的經濟技術要求做出合理安排，并從實際出發(fā)充分考慮所有設施的效能，以與整體廠區(qū)的美觀和綠化。2.5、操作人員的經驗和管理水平若使整個工藝過程能達到預期的處理目標，操作管理人員也具有十分重要的作用，在培養(yǎng)操作管理人員的同時，盡量選用易于操作管理的處理工藝。3、采用的主要規(guī)范和標準本項目的設計、施工與安裝必須按照國家的專業(yè)技術規(guī)范與標準執(zhí)行。其規(guī)范與標準如下：?設計規(guī)范《給水排水工程構筑物結構設計規(guī)范》《室外給水設計規(guī)范》《生活飲用水水源水質標準》《生活飲用水衛(wèi)生標準》(50069-2002)(50013—2006)(3020—93)(5749-2006)《室外排水設計規(guī)范》(50014—2006)《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范》(87—85)《建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準》(50068—2001)《工業(yè)建筑防腐蝕設計規(guī)范》(50046—2008)《建筑設計防火規(guī)范》(50016—2006)《給水排水工程結構設計規(guī)范》《民用建筑電氣設計技術規(guī)范》(50069—2002)(16—2008)《動力機器基礎設計規(guī)范》(50040—96)《建筑給水排水設計規(guī)范》《地下工程防水技術規(guī)范》?土建施工規(guī)范(50015—2003)(50108—2008)給水排水工程鋼筋混凝土水池結構設計規(guī)范》（138）《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》(50205—2001)《地下防水工程施工質量驗收規(guī)范》(50208—2002)

鋼筋焊接與驗收規(guī)程》（18—2003）防腐工程施工操作規(guī)程》（411—89）地基與基礎工程施工操作》（402—89）鋼筋混凝土工程施工操作規(guī)程》（403—89）結構吊裝、工程施工操作規(guī)程》（404—89）特種結構工程施工操作規(guī)程》（405—89）砌筑工程施工操作規(guī)程》（406—89）給水排水構筑物工程施工與驗收規(guī)范》（50141—2008）設備安裝規(guī)范自動化儀表工程施工與驗收規(guī)范》（50093—2002）電氣裝置施工與驗收規(guī)范》（232—82）建筑給水排水采暖與衛(wèi)生工程施工質量驗收規(guī)范》（50242—2002）機械設備安裝工程施工與驗收通用規(guī)范》 （50231—98）現場設備、工業(yè)管道焊接工程施工與驗收規(guī)范》（50236—98）二、設計概述與出水指標1、供水工程規(guī)模總處理水量為50000m3，即2083.3m3，自用水量10%，設計水量為2292m3。2、水質情況混合反應沉淀處理后的沉后水濁度為正常時期不大于3，特殊時期不大于5濾池處理后出水濁度＜1自來水廠工程初步設計方案三、工藝設計該工程總處理水量為50000m3，主要處理工藝為加藥、混合、絮凝、沉淀、過濾、消毒。將主要工藝進行說明分析。1、主要處理工藝方案選比1.1、主要處理工藝備選方案根據水源水質情況和出水要求，自來水廠采用混合-絮凝-沉淀-過濾-消毒處理工藝。作為給水處理的常規(guī)工藝，其混凝、沉淀、過濾處理過程均為相對獨立的工藝環(huán)節(jié)，每個處理環(huán)節(jié)都有諸多的技術方案可供選擇，不同環(huán)節(jié)的技術方案又可組合成多條處理工藝路線可供選擇。為了簡化論述，分別以各工藝環(huán)節(jié)的推薦方案組成方案A，以對比方案組成方案B，進行比較分析。具體如下：方案A：加藥原水一I可伸縮管式混合器I—I高效渦街絮凝池I一I高密度斜板沉淀池—V型濾池—清水池I—泵房出水二氧化氯消毒方案B：加藥原水—I機械混合器1—1網格反應池1—1平流沉淀池—I重力無閥濾池I—清水池——泵房出水液氯消毒1.2、混合原理混合是絮凝中最主要的環(huán)節(jié)之一。混凝劑的水解產物迅速混合到水體的每一個細部，并使水中膠體顆粒脫穩(wěn)同時產生凝聚，是取得好的絮凝效果的先決條件，也是節(jié)省投藥的關鍵。混合的實質是混凝劑水解產物在水中的擴散。自來水廠工程初步設計方案目前采用的混合形式一般分為隔板混合，水泵混合與機械攪拌混合、可伸縮管式混合器混合。1）可伸縮管式混合器，該混合器是利用水流通過混合器內的特殊結構產生高頻渦流，使數種物料得到充分混合。混合效果不因水量的變化而受到影響，混合器的一端在安裝與檢修時可在一定的尺寸范圍內伸縮；優(yōu)點是混合快速，水頭損失小、混合效果好，安裝、維護簡單，節(jié)省投藥量2030%，運行費用低。2）隔板混合，是靠水流本身消耗能力來產生大的紊流，以達到混合目的。雖然此種池型不需機械設備，但對流量變化適應性較差，能耗大，增大了后續(xù)構筑物的埋深。3）水泵混合，適應于一級泵站距凈化構筑物較近的情況，一般用在水量較小的工程上，它的缺點是：藥品易腐蝕水泵，造價高，運行費用高。4）機械攪拌混合，是依靠外部機械供給能量，使水流產生的絮流，它的優(yōu)點是水頭損失小，適應各種流量變化，能使藥劑迅速而均勻的分布在原水膠體顆粒上，具有節(jié)約投藥量等特點；缺點是增加相應的機械設備，需消耗電能，也就相應增加了機械設備的運行、維修費用與保養(yǎng)工作。1.3、反應原理反應是給水處理的最重要的工藝環(huán)節(jié)，絮凝長大過程是微小顆粒接觸碰撞的過程。絮凝效果的好壞取決下面的兩個因素：一是混凝劑水解后產生的高分子絡合物形成吸附架橋的連接能力，這是由混凝劑的性質決定的；二是微小顆粒接觸碰撞的機率和如何控制它們進行合理的有效碰撞，這是由設備的動力學條件決定的。要想使水體中顆粒相互碰撞，就必須使其與水流產生相對運動，這樣水流就會對顆粒運動產生水力阻力。由于不同尺度顆粒所受水力阻力不同，所以不同尺度之間就產生了速度差。這一速度差為相鄰不同尺度顆粒的碰撞提供了條件。如何讓水中顆粒與水流產生相對運動呢？最好辦法是改變水流的速度。改變速度方法有兩種：一是改變水流時平均速度大小。二是改變水流方向。由此，如果能在絮凝池中大幅度的增加湍流渦旋的比例，就可以大幅度的增加顆粒碰撞次數，有效的改善絮凝效果。這可以在絮凝池的流動通道上增設反應設備的辦法來實現。一般常規(guī)的反應池型有：穿孔旋流反應池、渦流反應池、折板反應池、孔室反自來水廠工程初步設計方案應池、機械反應池、隔板反應池、網格反應池、高效渦街絮凝池。1）穿孔旋流反應池、渦流反應池、孔室反應池，優(yōu)點是結構簡單，施工方便；缺點是不適合水量的變化，水頭損失大，反應效果比較差，占地面積較大，大型水廠一般不宜采用。2）折板反應池、隔板反應池雖然反應效果好，所需反應時間也相對較短，但對大水量，且存在低溫、低濁期情況的不宜采用且結構較復雜，造價高。3）機械反應池反應效果好，水頭損失小，能夠適應水量的變化，但機械設備維護管理比較復雜。4）目前用得較普遍的是網格柵條反應池，由于在垂直水量方向上放置網格或柵條，水流通過網格或柵條的孔隙時，水流收縮，過孔后水流擴大，形成良好的絮凝條件，因此反映效果較好，反應時間較短，構造簡單，施工方便，對原水水量和水質變化的適應性較強，絮凝效果較穩(wěn)定。5）高效渦街絮凝池是折板反應、網格反應、柵條反應的加強，在反應池中設置渦街反應裝置，使水在與之發(fā)生撞擊時水流產生高頻譜渦旋，為藥劑與水中的顆粒充分接觸提供微水動力學條件，產生密實的礬花。設計按照反應要求進行分級和流態(tài)控制。因此可得到理想的反應效果，反應時間短，僅需10~15分鐘，施工簡單，安裝方便，對原水水量和水質變化的適應性較強，可適應難處理期與微污染水質，絮凝效果穩(wěn)定。1.4、沉淀原理沉淀設備是水處理工藝中絮凝顆粒與水分離的最重要環(huán)節(jié)，其設備運行狀況直接影響了出水水質。沉淀池型式主要有：平流式沉淀池、輻流沉淀池，高密度斜板（管）沉淀池。1）平流沉淀池：施工方便，水力條件好，適應性強，操作管理簡單等優(yōu)點。但有占地面積大、短流等缺點，對于占地緊張的水廠，不宜采用。2）輻流沉淀池：多為機械排泥，管理簡單，但是排泥復雜，對施工質量要求很高。其施工和工作狀況決定更適合大型水廠或者地下水位高的地方。3）高密度斜板沉淀池在斜板沉淀池中，斜板區(qū)和渦旋湍動控制段內形成絮體粒子動態(tài)懸浮區(qū)，當含有礬花的水流流經此區(qū)時，產生了強烈的沉淀卷吸作用，這樣就吸附了小部分小顆粒膠體，而這部分膠體也是濾料所無法濾去的膠體。高密度斜板抑制了斜板中的水流脈動、降低了斜板中水流脈動強度，為小的礬花顆粒沉降創(chuàng)造了條件沉，淀效果更好。設備材質采用乙丙共聚，具有美觀，表面光滑利于排泥，上升流速大，表面負荷高，沉淀效果好等特點。提高了斜板沉淀池沉淀效率，沉后水達到3以下。1.5、過濾原理過濾是水處理工藝中“固－液”分離的最后階段，其運行狀況直接決定出水水質。濾池型式主要有：普通快濾池、雙閥濾池、氣水反沖洗V型濾池、重力無閥濾池。1）重力無閥濾池一般不用設置閥門，維護較簡單，能自動沖洗，配套設施少；操作簡單，一般適用于小規(guī)模水廠一般在1萬m3以下；缺點是運行過程看不到濾層情況，清砂不便，沖洗效果較差，反洗時要浪費部分水量，變水位等速過濾，水質不如降速過濾。2）雙閥濾池將普通濾池進水閥和沖洗廢水排水閥用兩個虹吸管代替，就成為雙閥濾池。雙閥比普通濾池閥門少，操作稍簡單，其它同普通濾池特點相似，但需設一套真空系統(tǒng)。3）普通快濾池單層級配濾料，濾速較高，過濾效果較好；由于反沖洗采用單獨水沖，所需水量大，適用于規(guī)模較小的水廠。4）V型濾池為單層均質濾料，恒水位過濾，濾速高、過濾效果好；采用氣水聯合反沖洗，沖洗效果好，所需水量小，應用廣泛，運行穩(wěn)，有成熟的運行管理經驗。適用于各種規(guī)模水廠。1.6、消毒原理自來水廠工程初步設計方案《室外給水設計規(guī)范》規(guī)定，生活飲用水必須消毒，消毒后水中的細菌含量和余氯含量符合《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》，目前國內凈水廠常用的消毒方法有液氯、二氧化氯、臭氧、紫外線等。1）液氯消毒液氯消毒適用于液氯供應較方便的地方，采用液氯消毒，成本較低，但在使用液氯消毒后，往往會產生鹵化有機物等消毒副產物，可能會對人體產生損害。2）臭氧消毒臭氧在水中不穩(wěn)定，極易揮發(fā)，無持續(xù)消毒作用，設備復雜且電耗大，基建費用和運營成本均較高。3）紫外線消毒紫外線消毒沒有持續(xù)消毒效果，水質易受二次污染，由于技術尚不成熟，故設備內部核心的紫外燈管壽命不穩(wěn)定，同時設備電耗較高，運營費用高。4）二氧化氯消毒采用二氧化氯消毒，殺菌效果好且不會產生有機氯化物，殺菌效果好，具有強烈氧化作用，可除臭、去色、氧化錳、鐵等，投加量較液氯要少，接觸時間短，余氯保持時間長。

1.7、方案比較、*J? > ,萬案A萬案B混合混合快速，對水量變化的適應性強，水頭損失小、混合效果好，節(jié)省投藥量，運行費用低，安裝、維修管理方便。混合效果好，對水量變化適應性強，但增加相應的機械設備，需消耗電能，也就相應增加了機械設備的維修與保養(yǎng)工作。反應豎井池型設計池型接近正方形，有效的避免了水流短路帶來的負面影響，冋時有利于土建施工，設備安裝、檢修。與方案A相冋。反應設備絮凝迅速、處理效果好，對原水水量和水質變化的適應性較強，可適應難處理的高濁水、低濁水與微污染水質，絮凝效果穩(wěn)定。渦街環(huán)在水力條件的作用下可自行旋轉，防止淤泥，抑制藻類的滋生。渦街裝置為中軸支撐式滑動結構，結構本身可有效消除應力，不易損壞，使用壽命長。外形美觀，安裝方便，施工和管理維護簡單。絮凝時間短，處理效果較好。構造簡單，制作方便，反應器為不銹鋼材質，使用壽命較長。適用于水量變化不大的水廠，水量有較大變化時影響處理效果。當水質較差時，網格容易淤積污泥，滋生藻類，影響處理效果，嚴重時可能出現網格反應器上浮現象。沉淀設備形成懸浮泥渣層，更好的卷吸破碎的細小磯花，沉淀效率高，出水水質好，使沉淀效力大幅提咼。沉淀效果好，但占地面積大，當水廠占地面積限制不大時米用。過濾濾速較高，占地面積相對減小，米用氣水反沖，沖洗強度大，反洗水量較節(jié)約，濾池使用周期長，運行費用低。采用恒水位過濾，水質較濾速較低，占地面積相對較大，由于沖洗米用單獨水沖，反沖洗水兩較大濾池使用周期短，運行費用高；變水位等速過濾，水質不如等水位過濾。

好。消毒殺菌效果好,是目前應用較為廣泛的消毒方式，基建費用較低，適合中、小型水廠殺菌效果較好，但產生鹵代物可能會對人體造成危害，基建費用稍高，運費費用較低，適合大、中型水廠投資較低較咼綜合比匕較，方案A具有以下優(yōu)點：a、 處理效率高、處理效果好，運行穩(wěn)定可靠。b、 處理水質好，生產成本低。c、 抗沖擊能力強，適用水質廣泛。d、 運行啟動方便，操作簡單。因此，確定方案A為首選方案。2、工藝流程示意圖原水原水加藥可伸縮管式混合器清液回流加藥可伸縮管式混合器清液回流高效渦街絮凝池_5?斜板沉淀池排泥斜板沉淀池排泥反沖洗水反沖洗水V型濾池 .污泥處理系統(tǒng)一二氧化氯消毒清水池吸水井污泥處理系統(tǒng)送水泵房進入市政供水管網

四、所選方案優(yōu)勢描述1、渦街混凝沉淀給水工藝原理1.1、技術概述“渦街混凝沉淀給水處理技術”是傳統(tǒng)絮凝沉淀技術的發(fā)展與創(chuàng)新，根據微水動力學原理、膠體物理化學理論、渦街原理，融合流體邊界層與邊界層分離、接觸絮凝理論，提出了新的絮凝反應沉淀機理，在發(fā)現并總結傳統(tǒng)水處理技術與設備存在問題和缺陷的基礎上研究開發(fā)的水處理新技術。該技術把脈動水流傳質分為宏觀傳質與亞微觀傳質，提出亞微觀傳質的動力是慣性效應特別是微渦旋的離心慣性效應，指出亞微觀傳質是水處理反應工藝動力學的核心問題。流體在經過擾阻物時，在其后部空間產生高頻度衰減的陣列式渦旋,形成渦街,其渦旋數量與尺度可測量,渦旋由雜亂無章提升到可控的范疇。渦街工藝大大提高了混合和絮凝效果，縮短了水體在處理構筑物中的停留時間，節(jié)省了占地面積和投藥量，降低了總投資。1.2、渦街混凝沉淀給水工藝流程圖可伸縮管式混合器II000000D00nDD可伸縮管式混合器II000000D00nDD00fl&0Dfl0C-C-000 0髙密度斜板IJ泥斗|-a1J■△絮凝池沉淀池—*械林 一戕林1.3、混合設備工藝原理與特點混合過程的實質就是混凝劑水解產物在水中的擴散過程，可分為宏觀擴散和亞微觀擴散兩個過程。宏觀擴散是混凝劑水解產物在大渦旋動力作用下迅速擴散到水體各個宏觀部位的過程，完成時間短，混凝劑水解產物無法擴散到水體的每一個細部。在亞微觀狀態(tài)下物質擴散過程主要不是從濃度高的地方往低的地方擴散，而是靠渦旋水流中由慣性效應特別是微渦旋的離心慣性效應導致的物質遷移造成的，即混凝劑水解產物在極鄰近部位的擴散。在水處理反應中亞微觀擴散是起決定性作用的動力學因素。可伸縮管式混合器在設計中引入了流體微水動力學原理，水流通過混合器內部特殊構造時，在邊界層的作用下，產生系列渦旋，并在其后的空間衰減，產生出高頻率高強度的微渦旋，依靠離心慣性效應來克服亞微觀傳質阻力，增加亞微觀傳質速率，使混凝劑水解產物迅速地擴散到水體中的每一個細部，所有膠體顆粒幾乎在同一瞬間脫穩(wěn)并產生凝聚。與傳統(tǒng)的靜態(tài)混合器相比可伸縮管式混合器大幅度增加了處理能力，也大大地節(jié)省了投藥量。1.4、絮凝設備工藝原理與特點絮凝長大過程是微小顆粒接觸與碰撞的過程，其動力學致因是慣性效應。慣性效應理論認為，當水流速度變化時水的慣性與水流中固體顆粒的慣性不同，其加速度也不同，使得水與其中固體顆粒產生了相對運動，水流就會對顆粒運動產生水力阻力。由于不同尺度顆粒所受水力阻力不同，所以不同尺度顆粒之間就產生了速度差，這一速度差為相鄰不同尺度顆粒的碰撞提供了條件。對于脈動渦流水體而言，其中充滿著大大小小的隨機渦旋，水流質點在運動時不斷地在改變自己的運動方向。當水流做渦旋運動時相鄰不同尺度顆粒在脈動渦旋中單位質量所受離心慣性力是不同的，在離心慣性力作用下固體顆粒沿徑向與水流產生相對運動，這種相對運動將增加不同尺度顆粒在湍流渦旋徑向碰撞的幾率。渦旋越小，其慣性力越強，慣性效應越強絮凝作用就越好。因此，渦流中的微小渦旋的離心慣性效應是絮凝的重要的動力學致因。根據以上理論，“渦街混凝沉淀給水處理技術”發(fā)明了渦街絮凝反應設備，放置在絮凝池水流通道上，水流通過渦街裝置時被切割、碰撞、反彈，速度發(fā)生激烈變化，大渦旋變成小渦旋，小渦旋最后變成高強度高頻率的微渦旋，離心慣性效應成倍放大，大幅度地增加了顆粒碰撞次數。同時由于通過渦街裝置水流的慣性效應和隔板的邊界層效應，礬花產生強烈的變形，在水流的揉動作用下變得更密實。并通過采用絮凝體分形控制技術對不同動力學條件下的顆粒數量、顆粒尺度、均勻度、密實度、形態(tài)進行分析，提出絮凝過程動力學控制參數，在設備上科學合理地設計渦街裝置結構，控制著絮凝池中礬花顆粒的合理長大，形成粒度均勻合適的更易于沉淀的密實礬花，有效地改善提高了絮凝效果。1.5、沉淀設備工藝原理與特點斜板沉淀池理論只從宏觀上研究了水流的層流狀態(tài)，實際上在斜板沉淀池中水流是有脈動的。這是因為當斜板中大的礬花顆粒在沉淀中與水產生相對運動，會在礬花顆粒后面產生小旋渦，這些旋渦的產生與運動造成了水流的脈動。這些脈動對于大的礬花顆粒的沉降無什么影響，對于反應不完全小顆粒的沉淀起到頂托作用，因此也就影響了出水水質。在渦街混凝沉淀設備中，設置渦旋湍動控制段，在斜板區(qū)和渦旋湍動控制段內形成絮體粒子動態(tài)懸浮區(qū)，利用接觸絮凝和沉淀原理去除水中固體顆粒，渦旋湍動控制段設于斜板下部入水側，當含有礬花的水流流經此區(qū)時，產生了強烈的沉淀卷吸作用，這樣就吸附了小部分未絮凝的極小膠體，而這部分膠體也是濾料所無法濾去的膠體，而其入水側由于其堅直段的存在，依靠其板壁的粘合力克服了沉淀卷吸層在水量變化時的離散現象。與此同時由于其對水的阻力使得每個沉淀面的配水更加均勻，從而使沉淀效果更好。“渦街混凝沉淀給水處理技術”依據淺池理論發(fā)明了斜板沉淀設備，盡量減小板間間距，增大單位體積的沉泥面積，在以下幾個方面對斜管進行了改進。（1）采用小間距結構減小了礬花沉淀距離，增大了水力阻力，并且抑制了水流的短流效應，延長沉降流程，使更多小顆粒得以沉淀下來；（2）由于向上水流的頂托作用和絮體的沉降作用，在管板中下部形成了具有自動更新能力的懸浮泥渣層，在利用淺池沉淀原理同時又利用了接觸絮凝和過濾吸附理論去除水中固體顆粒，獲得了更佳的處理效果。2、渦街混凝沉淀給水工藝與產品的技術先進性2.1、處理效率高，占地面積小，經濟效益顯著。由于渦街混凝沉淀給水處理技術中的混合、絮凝、沉淀部分都相應的采用了高效的處理設備，使整體技術與傳統(tǒng)工藝技術相比具有混合高效、充分，絮凝時間短，沉淀池上升流速大，這樣就縮短了水在處理構筑物中的停留時間，使處理效率提高，較其它傳統(tǒng)處理工藝在節(jié)省占地的同時又能節(jié)省基建投資。工程實踐證實：與傳統(tǒng)工藝相比，用于新建水廠，主體工藝構筑物可節(jié)省投資20~30％，并可大幅度減少主體構筑物占地面積。2.2、處理水質優(yōu)，社會效益好。由于混合充分、絮凝效果好與沉淀池利用接觸絮凝過濾網捕作用，因此本工藝出水穩(wěn)定，水質好，延長了設備使用壽命，水質效益可觀。而其它處理工藝達不到所要求的出水水質，且出水水質不穩(wěn)定。對于市政水廠采用本給水處理技術方案，后續(xù)過濾單元濾速大，在濾池上可比常規(guī)工藝節(jié)省占地30％左右，而且能延長反沖洗周期。運行實踐證明，這項工藝可使沉后水濁度在3以下，濾后水接近0，這就形成了一個很高的水質效益。水質效益一方面就是社會效益，另一方面是潛在的經濟效益。2.3、抗沖擊能力強，適用水質廣泛。來自水體的沖擊力主要包括水質和水量的變化，本工藝采用了先進的“微水動力學亞微觀理論”，加強了接觸絮凝作用，使得沉淀池上升流速有了很大的提高，其獨特的排泥特性使淺池的優(yōu)化運行得以保證，增強了抗負荷沖擊能力，在特殊時期如高濁期、低溫低濁期或加藥失誤時期污泥沉降性能特別排泥性能無明顯變化，保證了水廠安全運行的穩(wěn)定性。2.4、制水成本低。由于采用高效的混合與絮凝設備，比常規(guī)處理工藝（如折板反應池，斜管沉淀池等）節(jié)省投藥量30％以上。由于沉淀后水濁度低，減輕了濾池負擔，因此濾池反沖洗水可節(jié)省50％左右，并可延長濾料更換周期。同時無需機械設備，管理人員少，節(jié)省電費與運行管理費，因此制水成本低。2.5、運行啟動方便，操作簡單。該工藝設備運行初期不需復雜的啟動調試，工藝設備安裝完畢后，投藥正常，2小時就可得到理想的出水水質。整個工藝無需機械設備。2.6、施工簡便，設備使用年限長本工藝池體為矩形，便于施工，使用年限長。這項技術具有處理效率高、水質好、投資省、制水成本低等特點。此技術的推廣應用，可最大限度的挖掘利用現有水資源和供水設施的潛力，利用最小投資取得最大效益。3、V型濾池的運行優(yōu)勢V型濾池在工藝技術上主要納入了均粒濾料、氣水沖洗、恒位恒載運行等技術措施，并運用簡易可靠的監(jiān)控技術手段，使之成為大型水廠首選的過濾方式。V型濾池運行過程分為過濾周期與反沖洗周期兩部分，互相交替進行。過濾周期進行時，沉后水由V型濾池兩側的總配水渠通過可調進水堰進入各個單池，經各濾池恒速過濾后，出水匯集于中央管廊下的總干渠，再經出水堰后進入清水池。由于V型濾池采用恒載恒位運行，達到各單元池負荷一致，整個周期恒速運行，從而避免了起始濾速過高，過濾水質下降，運行周期縮短，自耗水率增大等負面影響。故恒位恒載是優(yōu)化運行必不可少的重要技術措施。當過濾周期達到某設定時限，或當濾層阻塞度達到設定的水頭損失時，濾池將自動進行反沖洗。為避免在沖洗時產生水力分級，影響深層截污，以致出現垢污經分離后重復粘附于濾料之上的現象，故采用氣、水三段沖洗。先氣沖使濾料表面附著的雜質被破碎，得到較徹底的剝落，氣、水反沖洗時，由于氣泡的激烈遄動作用，大大加強了污物剝落能力與截污能力。反沖洗時，原水通過與反沖洗排水槽相對的兩個V型槽底部的小孔進入濾池，它掃洗濾層的表面，并把濾層反沖上來的污物、雜質推向排水槽。此外濾池的表面掃洗，還加快了反沖水的漂洗速度，最后用低強度清水反沖漂洗，將殘存雜質徹底清除（反沖水回收到源水吸水井，進行回收利用），從而獲得明顯優(yōu)越于其它反沖洗模式的沖洗效果。五、設計參數1、渦街混凝沉淀給水工藝內容凈水廠設計總處理能力50000m3，自用水量按10%考慮。即凈水廠處理水量為2292m3。本工程共建2組混合絮凝沉淀池。單組處理水量為1146m3，池體總體尺寸為24.6mx24.lmx5.60m。下面對單組混合絮凝沉淀池進行簡單論述：1.1、 混合混合采用2套600、3000的可伸縮管式混合器，采用法蘭連接，安裝在進水管上，混合時間3s，水頭損失不大于0.5m。混凝劑投加在可伸縮管式混合器前端加藥口處，同時輔助投加助凝劑，確保混合絮凝效果。1.1、 反應絮凝池/過渡段反應絮凝池：絮凝池充分利用渦街原理，在豎向流道中放置高效渦街絮凝絮凝設備。絮凝池在充分利用原理的基礎上，理論聯系實際，經過大量的研究和實際運行效果分析，同時參考主流凈水工藝經驗與設計規(guī)范，合理的將反應階段分為三級：一級空塔的設計上升流速為0.12m，二級空塔的設計上升流速為0.12m，三級空塔的設計上升流速為0.06m左右。一級反應設置8格，二級反應設置7格，三級反應設置6格；一級反應時間4.86分鐘，二級反應時間4.26分鐘，三級反應時間3.65分鐘，總反應時間12.77分鐘。三級反應豎井平面尺寸相同，為土建施工帶來了很大方便，在最后一級反應進行分水，更好的保證了配水的均勻。這種設計方法，不僅能充分發(fā)揮反應設備的處理能力和效果，而且完全滿足各級反應所要求的時間，為后階段的沉淀打下了很好的基礎，同時也是該工藝優(yōu)于其它工藝的一個方面。過渡段：在絮凝池后設置過渡段，過渡段尺寸11.7mx0.80m；采用配水花墻進行配水，配水花墻開100的孔，流速為0.08m。1.3、高密度斜板沉淀池沉淀池中設置高密度斜板設備，安裝傾角60度，上升流速2.05mm,沉淀池（單池）尺寸為13.3mx11.7mx5.60m。采用6根穿孔集水槽集水，以保證出水均勻，再匯集到收水渠中。1.4、排泥絮凝沉淀池排泥采用多斗式重力排泥,采用200的排泥管，每根排泥管管端設手動蝶閥、電動蝶閥各一個，快開排泥。2、V型濾池V型濾池設置1座，共6格。主要設計參數如下：設計濾速： 7.96m強制濾速： 9.55m總過濾面積：288m2單格過濾面積：f=48m2單格尺寸： LxB=8mx3.0m單層均質石英砂濾層厚度：1200濾料粒徑： d=0.95-1.2，不均勻系數1.2濾池反沖洗：單獨氣沖洗強度q13.7L2，沖洗時間2-3；氣水聯合沖洗強度：水2.98L2、氣13.7L2；沖洗時間4-6；單獨水沖洗強度q7廣5.96L2，沖洗時間3-4；反沖洗水由反沖洗水泵供給，設反沖洗水泵3臺，兩用一備。單機水泵流量： 515m310.5m22反沖洗氣由鼓風機房供給，設鼓風機2臺一用一備。單機風量： 39.5m349453、加藥間3.1、加藥系統(tǒng)加藥系統(tǒng)為混凝劑的投加，服務水量為50000m3。混凝劑選用固體聚合氯化鋁（），設計投加量10?30,投加濃度為10%，每日配制2次。混凝劑投加采用1套一體化加藥裝置。一體化加藥裝置采用3臺（2用1備）機械隔膜式計量泵投加混凝劑。單臺計量泵規(guī)格：Q=0-400L,0.55。投加點：混凝劑投加在可伸縮管式混合器前端加藥口處。3.2、加藥間布局加藥間采用磚混框架結構，廠房面積為36xl0m（為節(jié)約投資費用，與加氯間合建），設計包括加藥系統(tǒng)、藥庫、控制系統(tǒng)。4、消毒間消毒工藝為投加二氧化氯消毒，服務水量為50000m3。消毒系統(tǒng)設置有效產氣量為3000g的復合二氧化氯發(fā)生器3臺（2用1備），廠內設兩處加氯點，一處為前加氯（最大加氯量按1計算），作用是消除水中藻類，投加點共2個，位于可伸縮管式混合器；一處為后加氯（最大加氯量按1計算），作用是消毒，投加點共2個，分別位于兩座清水池入口處。4.1、 二氧化氯制備原理復合二氧化氯發(fā)生器以氯酸鈉水溶液和鹽酸（31%）為原料采用化學法制備二氧化氯。31％鹽酸由槽車運來，經卸酸灌，由卸酸泵提升至鹽酸儲罐，氯酸鈉經由化料器溶解后進入氯酸鈉儲罐，鹽酸溶液與配制好的氯酸鈉溶液通過計量泵投加到二氧化氯發(fā)生器，反應生成和氣體，再由水射器抽吸在水中混合成為復合消毒液，并投加至加氯點。22制備采用氯酸鈉（）和鹽酸（）反應制成：232+4 —2+ +2+2HO3 2 2 2+H0= +22原料供應系統(tǒng)內的氯酸鈉水溶液和鹽酸在計量調節(jié)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)的作用下被定量輸送到反應系統(tǒng)，反應生成二氧化氯和氯氣的氣液混和物，經投加系統(tǒng)進入待處理水體，完成二氧化氯和氯氣的協(xié)同消殺、氧化等作用。4.2、 消毒其余設備二氧化氯消毒系統(tǒng)不僅要考慮到全套的二氧化氯投加系統(tǒng)，也要考慮到漏氯報警裝置、酸霧吸收器和通風排氣設施等。磚混框架結構，與加藥間合建，包括消毒設備間、原料庫等全套設施。5、清水池清水池設置兩座，方便極端情況下檢修方便。有效高度3.8m，單池設計尺寸為34X32X4.0m，相當于最高日用水量的15%。6、電氣設計6.1、供電電源本工程對于電源的可靠性要求較高，電源中斷會影響供水安全，其造成的損失非常巨大。因此本工程供電應按二類負荷要求設計，電源電壓等級為10。6.2、繼電保護和控制高壓配電室10進線柜設有帶時限的電流速斷與過電流保護、單相接地保護，變壓器出線柜設電流速斷、過電流、過負荷、瓦斯、單相接地保護與溫度信號。對電動機的控制采用現場手動和遠方自控相結合的方式，可在控制室實現遙控、遙測、遙訊。6.3、 防雷、接地高壓配電室10進線處設避雷器，以保護進線。根據建、構筑物的高度考慮必要的防直擊雷措施，設置必要的避雷帶、避雷網。電源線引入建筑物時，若距重要接地點的距離大于50米時，需做重復接地，其接地電阻不大于10歐姆。本工程低壓用電設備全部采用接零保護。6.4、 自控系統(tǒng)為保證水處理效果，提高運行管理水平，使凈水處理廠經濟、安全集中監(jiān)測，分散控制。本系統(tǒng)由中心監(jiān)控計算機、通訊控制裝置、可編程控制器()與現場電動儀表組成。中心控制室與監(jiān)控計算機在凈水廠綜合樓內設一中心控制室，內設監(jiān)控管理計算機一套。另設有通訊控制裝置、大型模擬屏一面負責全廠的監(jiān)控管理工作，并且通過遠程通訊和控制，對取水泵房進行統(tǒng)一調度。所配置的硬件和軟件功能如下：采集全廠各過程的工藝參數、電氣參數、與工藝設備運行狀態(tài)信息，對運行情況進行分析，建立各類信息庫，對各類工藝參數作出趨勢曲線，分析比較后找出最佳運行規(guī)律。通過分析故障，改進管理方法，保證出水水質。大型模擬屏可以直觀顯示全廠工藝流程和主要參數與工藝設備的運行情況，顯示過程由控制完成。監(jiān)控計算機的顯示器（），可顯示全廠的動態(tài)流程圖，各工段工藝流程圖。并能分別單獨放大各工段工程畫面，帶有動態(tài)參數顯示，記錄趨勢曲線，自動生成各類報表并定時打印。利用時間裕度，在線分析，診段各種故障，并報警、記錄。操作人員通過人機對話的方式，利用鍵盤或鼠標可對全廠電動設備進行遠程遙控，并能實現自動控制。7、匯總表7.1、主要設備材料表序號設備名稱主要參數單位數量備注1可伸縮管式混合器600套22咼效渦街絮凝設備3套403高密度斜板25m23204整流裝置150m23205集水槽0.30mx0.58mx15.50m套126排泥設備200套37V型濾池反沖洗水泵515m3，10.5m臺32用1備8V型濾池反沖洗風機39.5m3，49臺21用1備9V型濾池濾料d=0.95-1.2m3345.610V型濾池承托層d=2.0-4.0mmm328.811濾板厚度100塊22412濾頭?20，型長柄濾頭個13管閥系統(tǒng)V型濾池工藝管線套114一體化加藥裝置投加（包括加藥管線）套215二氧化氯發(fā)生器3000g（包括消毒管線）套32用1備16流量計900臺117流量計600臺2

18溫度儀0?14臺219濁度儀0?100臺120原水濁度儀0?1000臺121超聲波液位計0?5m臺1022水頭損失儀0?5m臺623壓力儀表臺224漏氯報警儀套125余氯檢測儀臺126電氣自控系統(tǒng)套1全套六、環(huán)境保護、節(jié)能節(jié)水1、環(huán)境保護1.1、水源保護水廠取水水源應滿足國家二級飲用水水源標準，在水源保護工作中應采取以下措施：認真貫徹落實《中華人民共和國水法》并結合當地實際情況，以做到依法保護水源。加強水源衛(wèi)生防護，在取水點周圍半徑100米范圍內嚴禁游泳、采砂等活動，設置明顯的范圍標志和嚴禁事項的告示牌。取水點上游1000米至下游100米的水域不得排入工業(yè)廢水和生活污水，沿岸防護范圍內不得堆放有毒、有害物質。加強取水口水質監(jiān)測，與時監(jiān)視水質變化動態(tài)，以便與時發(fā)現問題，采取措施、妥善處理。加大水污染治理力度，嚴格控制工業(yè)廢水達標排放，生活污水經市政污水管道收集后與工業(yè)廢水一同進入城市污水處理廠處理，從根源上避免污染。1.2、 污水、污泥排放生產廢水主要來自沉淀池排泥和濾池反沖洗廢水、清水池溢流、構筑物放空等，通過廠區(qū)管渠收集后進行集中處理。廢水回收利用，污泥經脫水后外運，可用于洼地填埋。生活污水來自廁所、盥洗室、化驗室與食堂等。這部分水水量很小，可以經化糞池處理后通過污水管道排入市政污水管道，送至城市污水處理廠集中處理；也可以直接進入城市污水管網。1.3、 噪音所選電機的噪音值不得超過國家規(guī)定的允許噪音值，建筑物嚴格按照《工業(yè)企業(yè)減噪消音設計規(guī)范》（87－85）進行設計。泵房值班室設雙層玻璃觀察窗；泵機間與值班室設雙道門隔音，當檢修機組時可帶護耳器防護。加強廠區(qū)綠化吸音、隔噪，減少對周圍環(huán)境帶來的噪音污染。2、節(jié)能在設計中采取行之有效的節(jié)能措施，對節(jié)約能源，降低水處理成本有重要意義，本報告主要從選用高效先進設備以與在工程設計中考慮節(jié)能措施來達到節(jié)能目的。具體措施如下：選用高效先進的水泵、電機、變壓器等設備，提高設備效率，降低能耗。水泵選型注意高低搭配，并輔以變頻控制，以達到節(jié)能減排的目的。水廠布置時，盡量縮短流程，嚴格控制處理工藝流程的總水頭損失，以降低水泵揚程，達到節(jié)能目的。采用自動控制系統(tǒng)和變頻調速裝置，對水廠和二級泵房進行全面管理調度，根據水量和壓力變化與時調整水泵開啟臺數和狀態(tài)，使水泵的工作效率始終處在高效區(qū)。做好管道防腐和涂襯，合理布置配水管線，減低管網能耗。3、節(jié)水配合國家節(jié)能減排的宏偉目標，設計時注意節(jié)約水源，采用高密度斜板沉淀池，提高沉淀效率，選用V型濾池，提高反沖洗的效率，使自用水量降到最低水平。七、消防、安全和勞動保護1、消防根據水廠水凈化工藝性質，生產的火災危險性為“戊”類。廠區(qū)內所有建、構筑物均按二級耐火等級設計，其墻、柱、梁、樓板、樓梯等均采用非燃燒體材料，在總圖布置上建筑物間隔按《建筑設計防火規(guī)范》（16-87）要求留有足夠的防火間距，綜合樓設兩個出口。在設計中采取的主要消防措施有：?廠區(qū)總平面功能明確，道路成環(huán)形布置，各建、構筑物之間滿足消防間距。?按國家室外給水設計規(guī)范要求，廠內設置足夠的室外消火栓。消防給水管道同生產、生活給水管道共用，環(huán)狀布置。消防按同一時間內發(fā)生火災一次考慮，室外消火栓用水量為15升/秒。綜合樓內設室內消火栓，其用水量為10升/秒。各泵房、綜合樓設置手提式干粉滅火器。為防止電纜起火與其火災蔓延，采取以下措施：a） 在必要部位設耐火隔墻和防火門。b） 電纜刷防火涂料。c） 電纜孔洞以耐火材料封堵等。采暖通風專業(yè)設計嚴格執(zhí)行《建筑設計防火規(guī)范》（16-87）第九章和其它相關條文。2、勞動保護在工程設計中將按照國家的有關規(guī)定采取必要的安全防護措施，以保證生產運行的安全。在生產管理中將制定嚴格的安全操作規(guī)程并落實監(jiān)督檢查措施。2.1、安全生產措施廠區(qū)內各敞開的水處理構筑均設便于操作和行走的操作平臺、走道板、安全護攔與救生設施，防止溺水事件發(fā)生；10變電站設有避雷器，以防止雷電波侵入。用電設備接地保護采用系統(tǒng)，并做好等電位連接。電氣設備的布置和操作間距均按有關安全標準設計；中心控制室、化驗室等生產性建筑內，均設置空調和必要的通訊設備，以保證生產操作和運行的安全；?機修車間使用的乙炔成品與氧氣分開貯藏，砂輪機與其他設備分隔開單獨放置;?取水泵房和凈水廠設計按需要進行安全儲備，確保供水安全。2.2、衛(wèi)生措施給水凈化廠的設計符合《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》等有關規(guī)定；建筑物的設計要考慮給排水、采暖通風、采光照明等衛(wèi)生要求；廠區(qū)內按有關規(guī)定設置醫(yī)療室，配衛(wèi)生員一名；生產值班室按需要設置衛(wèi)生間與更衣室；食堂設餐具消毒柜和用餐洗手池。八、工程進展、人員編制1、項目實施計劃1.1、項目執(zhí)行單位項目執(zhí)行單位負責整個工程的建設和運行管理工作。建議給水凈化廠籌建處。給水凈化廠籌建處下設五個職能部門：行政管理部：負責籌建處的日常行政工作，以與對項目履行單位的接待聯系工作。計劃財務部：負責項目的財務計劃和實施安排與項目履行單位的合同與協(xié)議，以與資金的使用收支手續(xù)。施工管理部：負責項目的土建與安裝工程施工指揮，施工進度與計劃安排，施工質量與施工安全的監(jiān)督檢查以與驗收工作。設備材料管理部：負責項目設備材料的定貨、采購、保管、調撥等項工作。技術管理部：負責項目技術文件、技術檔案的管理、主持設計圖紙會審、處理有關技術問題以與組織職工的專業(yè)培訓工作。1.2、 履行資質勘察設計：工程設計單位應擁有市政甲級設計資質，地質勘察測量單位應擁有工程勘察測量乙級以上資質。施工：土建施工必須從具有相關工程施工經驗的單位中選擇，由項目執(zhí)行單位進行資格審查后，通過招標方式確定；供貨安裝：設備供貨與安裝通過公開招標確定；工程監(jiān)理：工程監(jiān)理單位應具有相關工程監(jiān)理經驗，并擁有乙級以上監(jiān)理資質。1.3、 項目管理做好項目前期組織策劃，按照建設程序搞好設計、施工組織，控制項目工程建設質量、進度，降低工程投資，做好工程驗收和各種技術文件的歸檔、保管工作。2、運行管理2.1、組織管理措施建立健全完備的生產管理機構；?對入廠職工進行必要的資格審查；組織操作人員進行上崗前的專業(yè)技術培訓；聘請有經驗的專業(yè)技術人員負責廠內的技術管理工作；建立健全包括崗位責任制和安全操作規(guī)程在內的工廠管理制度，并定期對廠內人員進行考核與獎懲；組織專業(yè)技術人員提前進崗、參與施工與安裝、調試、驗收的全過程，為今后污水處理廠的運行奠定基礎；組織參加全國性的供水處理行業(yè)技術情報的交流活動。2.2、技術管理措施對入廠前后的水質水量進行監(jiān)測化驗，分析整理，并根據水質水量的變化調整運行工況；與時整理、匯總、分析運行記錄，建立運行技術檔案；建立施工驗收與交接檔案與設備的使用與維修檔案；建立管網竣工圖檔案，定期對管網情況進行檢查，做好記錄；建立信息交流制度，定期總結運行經驗。單位名稱：鄭州江宇水務工程有限公司