5万m3/d给水工程设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

摘要：如今社会，水资源污染问题日益严重，许多饮用水出现微污染情况。微污染水源水的出现，对我们原有的水处理技术提出挑战。膜技术作为一种物理分离技术，能够按照不同水质要求选择合适的膜组件，很好的解决了传统工艺的不足，其出水水质好、安全性高、生物稳定性好，此外，膜还具有分离效率高、易控制、工艺流程简捷、使用灵活等特点。所以膜技术在微污染水处理领域具有极佳的应用价值。本文就膜技术在微污染水处理方面进行探索研究。

关键字：水处理技术，微污染水源水，膜技术

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

一、研究课题

本课题目为5万m3/d给水工程设计，包括取水一泵站、水厂、二泵站以及微污染水的特殊处理工艺设计，具体如下：

（一）设计资料

1.设计规模

本工程近期设计水量为5万m³/d，远期设计水量为近期水量的1.8倍，要求出厂水压达到46mH₂O。

2.城市自然状况

（1）地理位置：位于华东地区。

（2）气温：年平均温度16℃，最高温度38.2℃，最低温度-6.5℃。

（3）降雨量：年平均降雨量为983mm。

（4）主导风向：夏季东南风，冬季东北风。

无自发性震源，强度在4级以下。

（5）土壤冰冻深度：1m。

（6）地下水水位：平均距地表3.8m。

3.水文及水质资料

（1）水文资料：

水厂水源取自某一地表河流，其河岸平坦，枯水期主流离岸较远，河流流量Q为48～280m³/s，断面面积W为64～178m²，水流流速υ为0.8～1.5 m/s。

最高洪水位黄海标高32.5m，保证率95%的枯水期水位标高27.8 m，常水位标高30.2m，河床底标高20.2m。

水厂距水源地距离约1.8 Km，水厂平均黄海标高为45m。

（2）水质资料：

水源水质有富营养化现象，部分水质指标超过《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类水标准，常规水质资料如下表所示：

（3）水温

多年统计月平均水温2.2~25.4℃。

水厂出水要求满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)。

4.地质资料

在河流岸边及水厂的空地布置钻孔，地质柱状图显示0～2.8m为砂粘土，以下是页岩，地下水对各类水泥均无侵蚀作用。

5.其它资料

电源：分别由城市两座变电站供给10KV高压电源。

（二） 设计任务

给水工程毕业设计内容包括取水工程和净水厂设计，完成计算说明书一份，主要内容包括：

1.取水工程

（1）取水构筑物设计计算。

（2）一级泵站设计计算。

2.净水工程

（1）选择水厂处理工艺流程及净水构筑物或设备类型和数量。

（2）净水构筑物及设备工艺设计计算。

（3）水厂平面及高程布置。

（4）水厂排泥水处理工艺流程及构筑物设计计算。

3.送水工程

二级泵站设计计算。

4.工程投资估算及制水成本计算。

（三）设计成果

图纸要求：（至少1张手绘图，任选）

（1）水厂总平面图及高程布置图；

（2）主要净水构筑物平、立、剖面图；

（3）一级泵站或二级泵站平、立、剖面图；

（4）加药及消毒管线工艺图；

（5）排泥水处理工艺流程图。

二、研究手段

本次设计，主要难点在于微污染水处理工艺的选择和设计。根据《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）和《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006），分析水源特点，可以发现水体有富营养化趋势，氨氮超标，高锰酸钾指数超标，细菌总数较大，浊度较高。

查询资料可知，针对不同的污染类型，人们在饮用水常规处理工艺的基础上研究开发的新工艺和新技术，归结起来主要有两个方向：一个是深度处理技术，另一个为源水预处理技术。

深度处理是指，在采取了常规处理工艺后，针对常规工艺无法去除的污染物，采取适当的方式予以去除。应用较广泛的深度处理技术有 ：活性炭吸附、臭氧氧化、臭氧活性炭、生物活性炭和膜技术等。

原水预处理是指，在常规工艺前面，采用物理、化学或生物方法，对水源进行预先处理，初步处理部分污染物，降低常规工艺负担，提高常规工艺效率，提高出水水质。主要分为两类：一个是吸附法，一个是氧化法。

吸附法，就是利用活性炭等具有吸附作用的物质，以物理吸附方法，处理污染物。氧化法又分为化学氧化法和生物氧化法。主要区别在于采用的氧化物质不同。

根据此次设计的原水特点，拟采用生物氧化预处理-常规工艺-超滤集成工艺。

生物预处理 常规工艺 超滤组合工艺，对于水中种类繁多、不同形态的有机物及其他污染物用不同的工艺加以去除。在处理过程中，水中可生物降解的有机物用生物预处理去除，而且生物预处理对于氨氮有较好的处理效果，但生物预处理对于不可生物降解的有机物无法去除。一般常规处理工艺，主要去除相对分子质量大于10 000的有机物，对于相对分子质量10 000以下的有机物只能部分去除，对相对分子质量小于1 000的有机物基本无去除，甚至于有所增加。从污染物形态上说，对于悬浮状态和胶体状态的有机物采用混凝沉淀方法有好的去除效果，特别对于分子质量大10 000的大分子有机物，常规工艺对其去除效果较好。超滤在微污染水处理过程中，主要处理憎水性的，难以生物降解有机物污染物以及细菌和病毒。总之，生物预处理、超滤和常规处理三者基本呈互补关系。不考虑经济因素，该组合工艺应是提高饮用水水质的最佳工艺。