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致病细菌为主要工作对象的基础上，随着污染程度的日益加剧和污染源的逐渐增多，污染物品种的多样化，为给水处理工作者带来新的课题。现在给水工程较以往的任何时候都更加注意原水的预处理工作和在传统工艺后面的深度处理，这是当前发展最快的方面，也是我国和国外给水工艺水平主要差距所在。净水厂的工艺改造有以下几种方法：①. 增加深度处理构筑物，如活性炭吸附（或者臭氧－活性炭联用）技术；②. 增加预处理构筑物,如生物预处理(接触氧化池或生物滤池)；③. 不增加常规工艺前、后的净化构筑物，在现有工艺上改造，如强化混凝、强化过滤、优化消毒；④. 综合采用前面几种技术。
（一）预处理
预处理是针对水源水的污染特性，设置在传统处理工艺之前的各种处理措施，包括格栅筛除原水中的漂浮杂物；投加化学氧化剂，如臭氧、高锰酸钾；投加吸附剂，包括粉末活性炭和活化粘土；以及生物氧化技术等。 （二）常规处理
1、混合：理论上早已阐明混合是絮凝的基础，要求快速剧烈的混合，以促进混凝药剂扩散速度和压缩水中胶体的双电层，使胶体脱稳。改造的基本方法可因地制宜选用静态混合器、利用水泵和加装机械搅拌混合器等。
2、絮凝：改造的基本原则是创造适宜的水力条件，使絮凝的各段过程中尽量接近最佳GT值。对打碎絮体的部位需扩大断面积，对GT值过小的部位加装网格或阻流装置。如要适当增加絮凝时间则可适当地占用一些沉淀池空间来解决。目前国内外大部分净水厂采用的絮凝剂仍铝盐和铁盐最为普遍。近几年来，国外正研制和开发应用新型高效絮凝剂方面进展很快。引人注意的是两类絮凝剂。一类是无机聚合物絮凝剂；另一类为有机高分子聚合物絮凝剂。目前美国、英国已有数百家水厂应用流动电流技术控制混凝收到良好效果，最近英国水研究中心和伦敦大学研究人员联合研制了一种新的絮凝控制在线检测仪器(FIOC mate探测器)。对于国外先进的自动控制工艺，我国已开始致力于引进和研究。
3、沉淀：沉淀池除去有机和无机可沉悬浮物和胶体混凝物，可分为平流沉淀池和斜管沉淀池，一般以斜管沉淀池性能为佳。斜管沉淀池是继平流沉淀池之后于60年代末、70年代初发展起来的一种建立在\浅池理论\上的沉淀设施，具有占地面积少、沉淀效率高的特点，在我国经过近20年的应用和发展，使沉淀技术日臻完善，也积累了许多设计和运行经验，是一种成熟工艺。
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4、澄清：澄清池在我国使用普通程度仅次于平流沉淀池和斜管沉淀池。悬浮澄清和水力循环澄清池是早期修建的。现在为了提高效率，大多都进行了不同程度的改进。我国现在建造的澄清池多为机械加速澄清池，用于中小水厂的一级处理，也有的新建水厂选用脉冲澄清池。
5、气浮：气浮处理工艺是净水一级处理的另一种形式。气浮法是一个古老的处理工艺。我国当前在气浮法处理工艺与先进国家相比差距很小，也并非表现在处理工艺水平上，而是污泥的处置。国外有较完善的污泥处理手段和设备，对气浮法产生的污泥处理不成问题，而我国由于国情所致，给水厂的污泥处理还处于未起步阶段，沉淀池产生的污泥一般多重新排入水体，而气浮法产生的污泥则不能排入水体，必须进行处理。当前气浮产生的污泥苦于找不到适于我国国情的费用低廉的污泥处理工艺和设备，而使其普及带来困难。
6、过滤：一般称为二级处理，通常是设于混凝、沉淀、澄清、气浮等一级设备之后，用来进一步降低水中浊度。当前国内外过滤过程多使用快滤池以提高生产效率。快滤池的过滤机理是接触絮凝。快滤池发展历史已百余年，创造出多种池型，有四阀滤池、双阀滤池、虹吸滤池、无阀滤池、压滤罐等。大型水厂多使用四阀滤池及其改型的双阀滤池。从滤料上看，使用单层砂滤料和砂、煤双层滤料的较多，三层滤料及三层以上滤料应用较少。可考虑采用轻质（煤或陶粒滤料）、粒径较粗、滤层较厚的均匀滤料。滤池采用气水联合反冲洗，改善冲洗效果，节约冲洗水量。
7、消毒：很长一个时期以来，传统的消毒杀菌剂主要是采用氯及其化合物。二氧化氯用于给水处理消毒，近年来受到广泛的注意，主要是由于它不会与水中的腐殖质反应产生卤代烃。臭氧消毒被认为是在水处理过程中替代加氯的一种行之有效的消毒方法。据有关资料介绍，通过臭氧与其它消毒剂比较研究后得出以下结论：从消毒效果后，臭氧化>二氧化氯>氯>氯胺。而从消毒后水的致突变性看则氯>氯胺>二氧化氯>臭氧。由此可显示出采用臭氧消毒的优点。 （三）强化技术
1、强化混凝：指向水中投加过量的混凝剂并控制一定的pH值，从而提高常规处理中天然有机物（NOM ）去除效果，最大限度地去除消毒副产物的前体物（DBPFP ），保证饮用水消毒副产物符合饮用水质标准。方法有：1）增加混凝剂的投加量，使有机物的水化壳压缩，水解的阳离子与有机物阴离子电中和，消除由于有机物对无机胶体的影响，从而使无机胶体脱稳。不同的水质对混凝剂用量的要求不同，混凝剂对水中大分
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子有机物和增水性有机物有较好效果。2）调整pH值。水的pH值对有机物去除影响明显。当原水pH值较高时，可通过加酸来降低pH值，一般有机物较多时，pH调整到5～6效果较好。加酸一般加在混凝剂投加前，以促使混凝剂水解形成高价正电荷。3）投加絮凝剂，增加吸附、架桥作用，使有机物易被絮体粘附而下沉。4）完善混合、絮凝等设施，从水力条件上加以改进，使混凝剂能充分发挥作用，也是强化混凝的一个措施。
2、强化过滤：指通过选择合适的滤料，采取一定的措施和技术，使得滤料在去除浊度的同时、又能降低有机物，降低氨氮和亚硝酸盐氮的含量。方法有：1）选择合适的滤料：滤料的表面要有利于细菌的生长，并具有足够的比表面积，滤料的粒径和厚度必须保证滤后水浊度的要求。国外已有这方面的专用滤料，国内也正在开发研究。2）滤料的反冲洗既能有效地冲去积泥，又能保存滤料表面一定的生物膜，其冲洗方法（单水或气、水反冲）和冲洗强度应结合选用滤料通过试验确定。3）要求进滤池水有足够的溶解氧：氨氮的硝化过程需要消耗溶解养，如果原水中溶解氧不足，将影响硝化过程的进行，因此，当原水溶解氧较低时，可通过曝气措施增加溶解氧。4）由于余氯的存在会抑制细菌生长，因此不能在滤前进行加氯，滤池的反冲洗水也不应含余氯。由于取消了预加氯，为了保证出厂水细菌指标的合格，必须注意滤后水的消毒工艺。5）滤池去除氨氮的效果与温度有密切关系。夏季水中饱和溶解氧低，氨氮去除主要受溶解氧控制；冬季水温低，滤料的生物作用减弱，去除效果明显降低。 （四）水的深度处理
深度处理通常是指在常规处理工艺以后，采用适当的处理方法，将常规处理工艺不能有效去除的污染物或消毒副产物的前体物加以去除,提高和保证饮用水质目前水的深度处理主要包括：活性炭吸附、臭氧氧化、臭氧和活性炭联用和生物活性炭。国外采用深化处理较为普遍，我国在水的深化处理方面还处于起步阶段，大部分老水厂均未采用深度处理，只是部分新水厂采用了活性炭吸附处理。 四、本课题解决问题
1、通过水厂处理工艺的设计使太湖水经处理后达《生活饮用水卫生标准》中的规定。
2、合理设计絮凝沉淀池和滤池，节省土建费用、便于管理与维护；采用无阀滤池提高水厂运行的自动化程度。
3、通过对水厂的合理设计，使工程投资和运行费用较低，使工程具有一定的可靠
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度，满足用户对水质，水量，水压的要求。
4、提高仪表自动化监控设计水平以保证水厂的安全运行、供水质量和系统性的经济调度。
除此以外，我们仍应继续发展高效率的新工艺、新技术和新设备，以进一步提高我国净水厂设计的技术水平，为开创我国给水事业的新局面做出更大贡献。
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1 概 况
1.1 设计任务
工程名称：浦庄镇水厂二期扩建工程 工程类别：市政供水工程
浦庄镇现有地表水厂一座，供水能力为2500m3/d。近年来，随着社会经济的不断发展，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，已成当务之急。
设计依据为给水工程毕业设计任务书及相关资料。
1.2 设计原则
（1）净水厂工艺根据太湖水水质的特点，所采用的工艺流程力求技术先进、经济合理、节约能耗、节省造价，水厂运行操作安全可靠、管理维修方便，确保出厂水水质达到饮用水标准。
（2）根据现有水厂空地情况，净水厂平面布置尽量做到布局合理，工艺流程顺畅，处理构筑物衔接紧凑，便于操作管理。
（3）为提高科学管理水平、确保安全生产，适当采用先进设备，配置先进的加药加氯系统。
1.3 设计原始资料
1.3.1城镇现有给水工程概况
浦庄镇现有地表水厂一座，供水能力为2500m3/d。近年来，随着社会经济的不断发展，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，已成当务之急。
浦庄镇原有水厂位于太湖边，取用太湖水。水量充足，但水体受到污染，藻类含量很高，按地面水环境质量标准，勉强可作为集中供水水源。
1.3.2设计任务及要求
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