12万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）

摘要：水是基础的自然资源，是生存必要条件和发展根本保证。世界水污染完全面临挑战，我国情况不容乐观。本文简要介绍了国内外水质标准和富营养化水体中氨氮和有机物去除技术，保证水厂出水水质达标。

关键字：水资源，水质指标，富营养化，水处理工艺

abstract:wateristhefoundationofnaturalresourcesandessentialforthefundamentalguaranteeofsurvivalanddevelopment.theworldwaterpollutionischallenging,andthesituationinourcountryisnotoptimistic.thisyear,theeutrophicationisincreasinglyprominent.allcountriesstudyinthisarea.inthispaper,byanalyzingthewaterqualitystandardsathomeandabroadandtheammonianitrogenandorganicmatterremovaltechnology,theauthorwillprovidefeasibledesignforwaterworksconstructionofeasternchina.

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1背景分析

华东地区某市给水工程，是为了满足该区近期和远期用水量增长的需要而新建的。该工程分为两组，近期设计水量为12万m3/d，远期设计水量为19.2m3/d。

根据背景资料分析，尤其是水质分析，水源有富营养化现象，部分水质指标超过《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）

2优化处理工艺

2.1常规处理工艺。

其工艺流程是:原水-混凝沉淀(或气浮)-过滤-消毒。先向原水中投人凝聚剂,并立即进行快速混合,使药剂均匀分布在全部水中,快速混合时间一般为1-3分钟。快速混合后的水进人絮凝池。为使富营养化湖泊水形成良好的易于沉淀的絮凝体,絮凝时间宜为20-30分钟。平流沉淀池具有短流较少、水力学性质较稳定的优点。平流沉淀池停留时间宜为2-3小时。水平流速可为6-10毫米/秒。表面负荷可为1-2m/m2h;低浊多藻或水温较低的水,规模较小的沉淀池应采用低表面负荷。平流沉淀池由出水端向进水端计算,一般在池全长的1/4-1/2的范围内,设置出水集水槽(指形槽)。槽的堰溢流率应小于300m3/m2d。当采用异向流斜管沉淀池时,蜂窝斜管区的表面负荷不宜大于5.4m/m2h。气浮池可以用于处理原水最大浊度小于100NTU的含藻水。气浮池一般与滤池分建。处置方法包括:脱水外运、洼地处置和污水厂处理等。

2.2预处理工艺。

当湖泊水中的藻体、藻代谢产物、腐殖酸、霉臭、氨、氮等含量较高,而致常规水处理工艺不能正常运行,常规工艺出厂水水质不能满足饮用要求时,可采用预处理。富营养化湖泊水源水厂的预处理工艺有生物预处理和化学预氧化。生物预处理系在好氧条件下利用填料上附着的生物膜对水中污染物起生物氧化和降解作用。此法不需要投加任何药剂,不产生有害副产物,且可去除和氧化多种污染物。生物预处理有生物接触氧化池、生物陶粒滤池和塔式生物滤池等。其中,生物接触氧化池由鼓风机供气,气水比为0.5:1-2:1。填料水力负荷为0.7-1.2m/m2h。处理效果为:藻去除率50-90%,氨去除率70-90%,臭阑值去除率40-50%,并可降后续常规处理工艺的矾耗、氯耗及排泥量。化学预氧化有臭氧预氧化、高锰酸钾预氧化等。富营养化湖泊水臭氧预氧化的臭氧投加量为2-3mg/L,接触时间为5-15min。但制造臭氧的电费高。高锰酸钾可以去除富营养化湖泊水中的异臭、异味、铁、锰;加在预氯化之前可以降低致突变物的生成量。投加高锰酸钾时应防止过量,否则出水有颜色。

2.3深度处理工艺。

常规处理工艺的滤后水有机物较高,水质不符饮用要求时,可进行深度处理。一般是对常规处理的滤后水再进行粒状活性炭过滤,或进行臭氧生物活性炭过滤。粒状活性炭滤池的活性炭滤料粒径为0.5-2mm,厚度为1.5-2.5m,滤速为10-20m/h,通常用气水反冲洗。富营养化湖泊水的臭氧生物活性炭工艺的设计参数一般为:臭氧投加量1-3mg/L,臭氧氧化接触时间5分钟,炭层厚度1-2米,滤速8-12米/时,再生周期0.3-2年,用气水反冲洗,此工艺的运行费用高。

3选择最优工艺

考虑到成本和可行性指标，本水厂设计采用投加高锰酸钾强化混凝和曝气生物活性炭滤池相结合的处理工艺。

3.1工艺总流程

整个工程包括取水工程，净水工程和输配水工程三部分。其工艺流程如下：

水源----河岸式取水构筑物----一级泵房----自动加药设备（高锰酸钾和聚合氯化铝)----折板絮凝池----平流式沉淀池----V型石英砂滤池----曝气生物活性炭滤池----消毒加氯间----清水池----二级泵房----配水管网----用户

3.2聚合氯化铝投药量分析

水中胶体和悬浮物质增加了水的浊度，再加上有有机污染物质干扰絮凝效果，就导致了同等待滤水浊度工况下絮凝剂投加量的增加。参照杨永飞等人在《微污染水源处理》中的实验结果，将装置的絮凝剂投加量增加到20mg/L，配合强化混凝沉淀，可以取得比较好的处理效果。

3.3高锰酸钾投药量分析

参照张锦等人《高锰酸钾氧化对GAC除污染效果的影响》文献，相比普通常规强化处理工艺，试验工艺流程中曝气生物活性炭滤池后，活性炭可以还原去除待滤水中残留的高锰酸钾，高锰酸钾的预投加量可选择范围更宽。从除锰的角度看，高锰酸钾最优投加量宜在0.5mg/L左右，但继续增加高锰酸钾投加量直到2.0mg/L，BAC滤后水的锰仍然检测不出，没有红水现象发生。不同的高锰酸钾预投量下，待滤水的COD，Mn相对于原水及BAC滤后水相对于待滤水的去除率均随着高锰酸钾投加量的增加而增加，直到高锰酸钾投加量为1.0mg/L时，去除率稳定下来不再随着预投高锰酸钾投加量的增加而增加。

故本实验采取高锰酸钾投加量为1.0mg/L。预投1.0mg/L的高锰酸钾工况下，待滤水COD，Mn相对原水平均去除率为44.0%，相比无预投高锰酸钾工况提高了11.8%；BAC滤后水COD，Mn相对于待滤水平均去除率为17.1%，相比无预投高锰酸钾工况提高了7.8%。