1、通过此次设计，我们要熟练掌握以下内容：1、设计用水量的计算，供水规模的确定。2、给水系统选择与方案比较。3、水厂工艺选择与设计计算。（1） 确定给水厂厂址；（2） 根据原水水质与水厂设计水量确定给水厂的工艺流程；（3） 根据选定的工艺流程，选定各类生产构（建）筑物型式和设备及其工艺设计计算；（4） 水厂内各类管渠的定线和水力计算；（5） 水厂的总体布置（平面与高程布置）及辅助建筑物与其它设施的选定。4、配水管网设计计算。二、重点研究问题2、各类生产构（建）筑物的选型及其设计计算。3、水厂的总体布置（平面与高程布置）。三、我国给水工程技术的发展历史及现状1.国内给水工程发展现状分析 （1）国内给
2、水工程的发展给水工程是随着人民生活的提高和城市的不断发展和完善发展起来的一门以水为对象的工程学科体系，近百年来它有效地指导着给水事业的发展。在给水工程技术的指导下，我国逐步建立了一批自来水厂、给水管道等公用设施。现代化的大、中型自来水厂遍及各省市。我国城市给水设施已形成了一个独自运行的体系，是人们生活和生产不可缺少的国民经济重要组成部分。我国从20世纪50年代设立给水排水工程专业以来，大批的给水排水专业从业人员推动了我国给水事业的发展。给水工程涉及的范围从城市扩展到农村，水处理工艺水平、给水工程的施工技术和施工组织水平都得到很大的提高。（2）国内给水存在的问题随着城市化进程的加快，给水事业在中
3、国，虽然有了长足的发展，但另一方面，给水事业的发展已受到水资源浪费的严重挑战。日益严重的水资源短缺和水环境污染不但严重困扰着国计民生，而且已经成为制约社会经济可持续发展的主要因素。淡水资源已成为全世界最紧张的自然资源之一。我国是一个水资源匮乏的国家，加之经济快速发展引起水污染和供水量不足，水危机已成为最严峻的现实问题，极大地阻碍了经济的发展。1）水污染严重河水。对我国532条河流的污染状况进行的调查表明，已有436条河流受到不同程度的污染，占调查总数的82%。到1994年为止，全国各大江均受到不同程度的污染，并呈发展趋势，工业发达城市（镇）附近水域的污染尤为突出。据全国七大水系和内陆河流的11
4、0个重点河段统计，符合地面水环境质量标准的1、2类的占32%，3类的占29%，属于4、5类的占39%。主要污染指标为氨氮、高锰酸盐指数、挥发酚和生化需氧量。大、中城市的下游河段普遍受大肠菌群污染。地下水。我国的饮用水源污染非常严重，符合饮用水标准者约占30%，在以地下水为饮用水源的城市受到不同程度的污染。全国各主要城市地下水超采，且严重超采现象十分普遍。比较突出的有太原、西安、北京、南京、石家庄、苏州、大同、唐山、保定、青岛、烟台等。而大连、青岛、烟台、北海等城市的海水入侵现象日益突出。2）供水量不足 我国城市缺水有 4 种类型，即资源型缺水、工程型缺水、管理型缺水和污染型缺水等。我国河川多年
5、平均径流量为 2.621012m3，相当于全球年径流量的 5.6，居世界第 6 位。但人均占有量只有 2392m3/a，相当于世界人均占有量 10800m3/a的 22，是美国的 1/5，加拿大的 1/50，居世界第 110 位，被列入世界 12个贫水国家名单。据统计，1996 年在全国的 666 个城市中，有 330 个不同程度缺水，其中严重缺水的达 108 个；在 32个百万人口以上的特大城市中，有 30 个城市长期受缺水的困扰。值得注意的是，在我国经济比较发达、人口比较集中的地区，特别是水资源短缺地区的城市，水的供需矛盾尤为突出。据报导，由于供水不足，城市工业每年的经济损失达 2300亿
6、元。同时给城市居民生活造成许多困难和不便，成为城市社会中的一种隐忧。另外，我国给水工程中还存在供水水质偏低、建设资金短缺等不足。在给水工程的管网布置中，还存在一些不合理的地方，水资源漏失严重。同时人们的节水意识薄弱，造成大量的水资源浪费，一定程度上加大了水资源的需求量，使得供水难度加大。（3）国内给水发展的特点近年来，我国城市给水工程的发展特点，主要有以下几个方面：建设规模越来越大；长距离引水工程越来越多；利用外资建设的项目越来越多；特殊水处理技术的经验越来越丰富；给水增压技术设施越来越新；水厂自动化程度越来越高并趋普及；分质供水与广域供水系统越来越多；避咸蓄淡的河口水库逐渐增多；集成化水处理
7、装置越来越多。2.国外给水工程发展现状分析 （1）国外给水工程现状国外发达国家，城市供水能力不足已不是问题，因此它们主要是研究如何提高供水水质，以及如何为居民提供更加味美可口、安全卫生的饮用水。但是在发展中国家，虽然联合国由1981至1990年开展了“国际饮水卫生十年”的活动已结束，可是由于这些国家仍然比较贫困，所以在这些发展中的国家里，城市供水能力不足，不能向市民供应充足的饮用水，仍是第一位的主要问题。（2）发达国家供水技术动态鉴于发达国家供水技术已趋于成熟，以下重点介绍国外发达国家，主要是欧美的城市供水技术的动态。1）加强对水源的保护，同时普遍建立起水源的自动监测系统。国外对水源保护十分重
8、视，环保部门和供水部门普遍地建立起水源水质监测系统，采用连续水质监测仪器从水源上游开始，沿途也设立一定的子站对全河道进行监测。在水源进行入水厂的水质监测点。有的还有采样存贮的设备，这是为了在有问题时，可以根据贮存的水样追溯分析问题。2）改进水处理条件，保证水厂的净水设施是处在最佳条件下运转，确保处理水质。目前常规的水处理工艺仍是基本的水处理工艺。但对每一个工艺环节都在不断的从技术上加以研究和改进，以求各环节都可根据需要进行调整，使其在最佳状态下运行，取得好的处理效果。3）在常规水处理的基础上进行深度处理。由于水源水质条件不理想，为了去除有机物、病毒或去除水中嗅、味，在常规水处理之后，有的水厂采
9、用深度再处理的措施。目前，比较多的是在过滤之后，再增加活性炭滤池过滤工序，以进一步去除色、嗅、味。4）应用先进的检测仪器和计算机对净水生产进行监控和数据处理，保证制水水质。随着通讯方式和质量的进步，国外对净水生产配备了完善的检测仪器，可以应用计算机进行管理与控制，不仅可以减少水厂运行管理人员，降低净水生产的成本，还可以使水厂生产达到最佳运行状态，从而确保出水水质的稳定。5）利用计算机对整个供水系统实行监控。系统控制中心是根据供水系统规模大小进行考虑的。控制中心的功能有：了解全部系统的工作状况（包括水源、水厂、配水管网及系统内的加压泵站和高位水池等的运行工况和水质状况）；预测需水量和根据需水量制
10、定供水计划；是处理发生的各种情况，采取合理的调整运行方案进行实时控制。控制中心的功能是利用无线方式、公共电话系统的专用数据通道等来实现的。6）采用先进的售水统计和收费技术。采用先进技术后，查表工人就可以手持如计算器大小的计算机，存贮500户用户的各方面资料，包括：地址、平面位置图、用户情况、用水情况等等。查表工人将水表读数在现场输入计算机，机器有自校功能。如果和上月的用水量有大的悬殊，它可以警告你再核实一下。如果因为某种原因不能查表，如：水表占压、主人搬迁等。这些原因都可以输入计算机贮存。工人现场查完以后回到公司，便可以把手持计算机和主机相连，所有现场的数据和不能查表的原因就自动输入主机，而后
11、机器便可制水费帐单发给用户，由用户通过银行支付水费或自已到收费处付交水费。这样工作效率和服务水平都得到了很大的提高。7）采用特殊材料防止配水管网结垢，在配水管网中装配自动检测系统，用来检测管网中是否有漏水现象。这样做虽然提高了管网的安装及运行费用，但它可以很大程度上提高供水水质和节约水资源。8）对原有管道进行能力恢复和更新。管道能力恢复是指由于内部结垢降低输水能力后，通过采取措施恢复其原来的能力。管道能力更新是指，通过技术经济分析比较，旧管恢复费用不经济时，进行更新以达到需要的能力。3。给水处理的热点技术（1）微污染水源水处理技术微污染水源水，主要含有微量有机物、农药、氨氮等有害污染物，用常规
12、的净化工艺很难去除掉。尤其是微量有机物的去除，引起人们的高度重视。（2）制造纯水的膜滤技术 膜滤法是新兴高效分离技术，系用天然或人工合成的高分子薄膜作介质，以附加能量为推动力，对双组分或多组分溶液进行过滤分离的处理方法。一般说，对于浊度和细菌可用微孔精滤膜去除，例如大同市水司曾用中孔纤维膜微滤设备对水库微污染水进行了试验，出水浊度 0.1 NTU，细菌总数趋于 0 等；对于病毒、天然有机物，可用超滤膜去除；纳滤膜可去除水中的钙、镁离子、消毒副产物、农药、表面活性剂等；反渗透膜可去除更小的无机离子与有机物等。（3）富营养化水的除藻技术 近些年来，水库及天然湖泊水被大量用作城市的供水水源，这些水源
13、由于富营养化而在夏季大量滋生藻类等。因此，除藻已成为我国水处理的一个重要课题。（4）饮用水的消毒技术 现在，国内外的多数水厂仍用氯作饮用水的消毒剂。70 年代开始发现氯消毒会产生具有致癌作用的卤代甲烷类化合物。根据三卤形成的规律，去除它有以下几种方法：原水中先加氨，提高 pH 值，然后再氯化；对原水进行生物预处理，去除原水中能形成的三卤甲烷的前体物；用活性炭吸附去除三卤甲烷；改变氯的加注点位置，即尽量不采用滤前预氯处理，采用滤后水加氯消毒，让前道工序先去除一部分三卤甲烷前体物后再加氯，可以大大降低出厂水中三卤甲烷的含量。资料介绍，这样加氯后三卤甲烷含量可减少 7590。四、工艺选择1、可选用的
14、工艺（1）常规处理工艺+除铁锰工序工艺流程：原水混凝沉淀除铁锰快滤池清水池二级泵站混凝工序用于将原水中的胶体粒子以及微小悬浮物通过絮凝剂的作用利于沉降，从而加快原水的处理速度和提高处理效果。沉淀工序用于已絮凝的胶体粒子以及微小悬浮物通过重力作用沉降到池底并外运，达到从原水中去除杂质的目的。除铁快滤池滤料可以采用石英砂或锰砂等。除锰快滤池滤料可以采用石英砂或锰砂，滤料滤径、滤料厚度和除铁时相同。（2） 地下水双快滤池除铁锰工艺跌水堰板加氯氧化除铁快滤池除锰快滤池清水池二级泵站其中，跌水堰板用于曝气，有利于节省加氯量；氯将地下水中的二价铁锰氧化为三价铁，便于后续过滤工序。3、工艺比较因工程地段地下
15、水除铁锰外均达到取水水质标准，因此无需再设置混凝、沉淀构筑物；因地下水中铁锰超标，因此需采用除铁锰装置。采用第二种工艺不仅可以有效的净化地下水，而且降低了工程的总体造价，因此选用第二种工艺流程。参考文献（1）严煦世 范瑾初.给水工程.第四版.北京：中国建筑工业出版社 1999（2）上海市建设和交通委员会.室外给水设计规范（GB 50013-2006）.北京：中国计划出版社 2006（3）中华人民共和国水利部.泵站设计规范（GB/T 50265-97）.北京：中国计划出版社 1997（4）严煦世.给水排水工程快速设计手册.第一版.北京：（5）南国英 张志刚.给水排水工程专业工艺设计.第一版.北京
16、：化学工业出版社 2004（6）崔玉川.给水厂处理设施设计计算.第一版.北京：化学工业出版社 2003（7）中国建筑标准设计研究院.全国通用给水排水标准图集S3，1989（8）中国市政工程华北设计研究院等.给水排水设计手册. 第二版.北京：中国建筑工业出版社 2001（9）上海市建设和交通委员会.室外排水设计规范（GB 50014-2006）.北京：（10） 其他现行的有关规范和规定预期的成果及形式一、设计图纸1、给水系统说明图及总体布置图各一张比例尺1:50001:50000，包括水厂、管道等，管道上标明管径（mm）和长度（m），图上应附有管网节点详图和图例。2、水厂平面布置图及高程布置图各
17、一张平面布置图比例1:1001:500，以细线绘出道路，标出各给水构筑物和辅助构筑物的绝对高程，以粗线绘出给排水干管管线，注明管径（排水管尚需注明坡度），列出构筑物一览表和图例说明。高程布置图横向比例1:500，竖向比例1:501:100，画在平面布置图下方，图上标明地面、水面、池顶、池底以及连接管线的中心标高。3、单体构筑物的平面图及剖面图共三张平面图比例1:100，以细双线绘出建筑物的轮廓，以粗双线绘出管道，注明管径、平面距离，穿墙处标明防水套管标准图号和型号。法兰盘与承插接头，以三条细平行线表示。剖面图以双细线绘出建筑物剖面外形，注出主要剖面尺寸，注明顶部、平台、水面、水泵基础、管道中心
18、线各部标高，注明管径。列出主要设备和材料一览表。4、管网平差图三张二、设计说明书和计算书（1）设计说明书概述：城市概况，设计任务等；设计依据和设计基础资料；设计规模：设计期限和设计人口，设计用水量计算，设计规模；设计方案：水源选择，给水系统方案比较（水厂位置、水厂工艺流程的论证、配水管网环数决定）；各单项工程的设计：混合反应沉淀构筑物、过滤构筑物、清水池、二泵房、配水管网、加药间、加氯间、厂区道路、排水管、绿化、综合楼等；（2）设计计算书设计水量的计算；水厂净水构筑物的设计计算；水厂高程布置计算；配水管网的设计计算。三、开题报告和英文翻译各一篇（1）开题报告1份，3000汉字左右；（2）外文资料原文及译文1份，译文应不少于2000汉字。时间安排熟悉设计资料及设计要求，写出开题报告；翻译外文资料。 2周设计水量的计算，设计方案的比较与选择。 1周水厂工艺选择与设计计算，绘图。 3周配水管网设计计算，绘图。编制设计说明书。整理设计成果，打印，并提交设计成果。毕业答辩。指导教师意见签 名：年 月 日
