第一章 设计资料
一、课程设计的目的
《给水处理工程》课程设计的目的，一方面在于培养学生的工程思想，另一方面在于学习给水处理工艺设计的基本方法。具体表现为巩固与运用所学的理论知识，熟悉设计步骤与内容，培养分析问题和解决问题的能力。
二、设计的原始资料
1.城镇的概况及其供水现状
该城镇地处北京东部，是北京的一座重要的卫星城市，现有一座地下水源水厂和相应配套的供水系统。近年来，由于人口的增多及工业发展，城镇规模不断扩大，现有的城市基础设施，特别是城市供水系统难以满足供水要求。目前生活供水严重不足，大部分地区采用定时供水措施勉强维持，楼房二层无水，一些平房在高峰用水时也常发生停水现象，严重影响了市民的正常生活和工业生产发展，急需开发新水源以解决供水不足的问题。
长期以来，由于对水资源的合理开发和合理利用没有给予足够的重视，该镇地下水源过量开采，已形成六个较大的地下水位下降漏斗，面积达60平方千米，漏斗中心水位低于地面23米，动水位低于海平面5～6米，地下水位平均每年下降1米左右，继续开采地下水已不可能，必须开发新水源。根据现有的水文资料介绍，该镇以东有一条宽阔的河流自北向南流过，河水流量充沛，水质尚好，且此河为该镇附近唯一的地表水源，可考虑选择该河作为新的给水水源。
2.设计原始资料： （1）地理条件
地形平坦，稍向西倾斜，地势平均标高为22米（河岸边建有防洪大堤）
（2）厂位置占地面积
水厂位置距河岸200米，占地面积充分。
（3）水文资料
河流年径流量3.76~14.82亿立方米，河流主流量靠近西岸。 取水点附近水位：五十年一遇洪水位：21.84米；
百年一遇洪水位：23.50米； 河流平常水位15.80米； 河底标高10米。
（4）气象资料及厂区地质条件
全年盛行风向：西北；全年雨量：平均63毫米；冰冻最大深度1米。厂区地基：上层为中、轻砂质粘土，其下为粉细砂，再下为中砂。地基允许承载力：10~12t/m2。厂区地下水位埋深：3~4米。地震烈度位8度。
（5）水质资料
a浊度：年平均68NTU，最高达3000NTU； b pH值：7.4~8.6； c水温：4.5~21.5℃； d色度：年平均为11~13度； e臭味：土腥味；
f总硬度： 123.35mg/L CaCO3；
g溶解氧：（O2）年平均10.81mg/L； h Fe：年平均0.435 mg/L，最大为0.68 mg/L；
i 大肠菌群：最大723800个/mL，最小为24600个/mL； j细菌总数：最大2800个/mL，最小140个/mL。 （6）水质、水量及其水压的要求
设计水量：根据资料统计，目前在原地下水源继续供水的情况下，每天还需10万立方米。
水质：满足现行生活饮用水水质标准。 水压：二级泵站扬程按50米考虑。 三、设计任务
1．给水处理方案设计：包括处理方法确定、处理工艺流程的确定、
构筑物选型、净水药剂选择、自动控制要求的确定。
2．净水厂总体设计，包括平面设计和高程系统设计。 四、设计成果
1. 设计方案一份（包括设计说明书、设计计算书） 2. 1：500净水厂总平面布置图、一张。 3. 净水厂处理构筑物高程系统图一张。 4. 选做单体构筑物一个（平、剖）图一张。
第二章 给水处理工艺流程
（1）原水的水质分析
原水的嗅和味，PH值，总硬度，铜，锰，砷等水质指标均符合饮用水水质标准，因而这些物质均不用去除，只需去除色度，浊度，细菌，大肠杆菌等物质。
（2）确定给水处理工艺流程
根据以上原水水质分析，确定该厂的水处理工艺流程如下：
第三章 构筑物的工艺尺寸的计算
1 设计水量的计算
该水厂的日供水量为10万吨，水厂的自用水量为8%，因此水厂的设计供水量为Q=10×104×(1+8%)t/d=10.8×104 t/d=1.25m3/s。
2 混凝剂的配制投加及混合
原水浊度为68，参考国内水厂成功经验，混凝剂选用PAC（碱式氯化铝）作絮凝剂，投加量13.5~64mg/L，平均30mg/L，溶液浓度取15%，每天调制两次，采用计量泵（两台，一用一备，轮流使用）湿投，应用自动控制系统。下图为投药工艺流程。
（1）溶液池容积WaQ30?1.25?1=
417cn?3600417?15?2=10.79m3，溶液池分2
格，每格有效容积为5.5 m3，有效高度1.4m，超高0.6m，每格实际尺寸2×2×2 m3,半地下式，高出地面1m。
（2）溶解池容积W2=0.25W1=0.25×10.79 m3=2.70m3，有效高度1.0 m，超高0.3m，设计尺寸：1.3×1.5×1.5m3，池底坡度采用2.5%，溶解池上沿与溶液池平齐。采用中心固定桨板式搅拌机。
（3）采用管式静态混合器（两个，一用一备）混合药剂与原水。
投药管流量 q=
W1?2?1000=0.25L/s
24?3600静态混合器的设计流量
Q=10×104×(1+8%)t/d=10.8×104 t/d=1.25m3/s 静态混合器设计流速取为1.7m/s，则管径为 D=v=1.7m/s。
混合单元数计算
按下式计算N≥2.36v-0.5D-0.3=2.36×1.7?0.5?1.00.3=1.8，取N=2 则混合器的长度 L=1.1×1×2=2.2m 混合时间
L2.2 T=?=1.3s
v1.7
4?1.25=968mm，采用钢管DN1000，则实际流速为
3.14?1.7水头损失
v21.431.72 h=?N???2?0.42m
2g1.00.419.6