給排水畢業(yè)論文---鋼鐵廠原水處理工藝

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、摘要···························

2、;·····3</p><p>　　二、前言···························

3、;·····4</p><p>　　三、概述···························

4、;·····5</p><p>　　四、工藝流程··························

5、83;·5</p><p>　　五、工藝選址····························6</p>

6、<p>　　六、工藝系統(tǒng)分析比較····················6</p><p>　　1、混凝機(jī)理········&

7、#183;·················6</p><p>　　2、混凝過程··············

8、;············7</p><p>　　3、澄清池工作原理···················

9、·8</p><p>　　4、機(jī)械加速澄清池····················8</p><p>　　5、平流式沉淀池·····

10、;·················10</p><p>　　6、機(jī)械加速澄清池設(shè)計(jì)參數(shù)············12</

11、p><p>　　七、濾池································13<

12、/p><p>　　1、V型濾池··························14</p><p>　　2、虹吸濾池·&#

13、183;························17</p><p>　　八、注意因素·······

14、;·····················22</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著我國人口的增加，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快

15、，我國水資源形勢將更為嚴(yán)峻，以水資源緊張、水污染嚴(yán)重和洪澇災(zāi)害為特征的水危機(jī)已經(jīng)成為我國可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素，成為實(shí)現(xiàn)新時(shí)期經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展目標(biāo)具有基礎(chǔ)性、全局性和戰(zhàn)略性的重大問題。然而，我國在工業(yè)方面我國煉鋼等生產(chǎn)過程的單位耗水量比國外先進(jìn)水平高幾倍甚至幾十倍，水的重復(fù)利用不到發(fā)達(dá)國家的1/3。</p><p>　　先進(jìn)的工藝流程，能生產(chǎn)出高質(zhì)量的水，還需要整個(gè)廠區(qū)有一個(gè)整潔優(yōu)美的環(huán)境和賞心悅目的建筑形態(tài)。這就

16、必須對(duì)給水工程的原有設(shè)計(jì)方法和程序思路有一個(gè)較大的改變，應(yīng)把設(shè)計(jì)的全過程看成是一個(gè)持續(xù)發(fā)展的、不斷開放的、經(jīng)常變化的動(dòng)態(tài)體系，以確保設(shè)計(jì)出一個(gè)優(yōu)秀工程來</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　通過實(shí)行清潔生產(chǎn)戰(zhàn)略，改變生產(chǎn)工藝或采用節(jié)水以至不用水生產(chǎn)工藝，以及合理進(jìn)行工業(yè)或生產(chǎn)布局，以減少工業(yè)生產(chǎn)對(duì)水的需求，提高水的利用效率，此即所謂的生產(chǎn)工藝

17、節(jié)水?？梢韵胂螅に嚬?jié)水涉及工業(yè)生產(chǎn)的原料路線與政策，涉及生產(chǎn)工藝方法、流程與生產(chǎn)設(shè)備，涉及工業(yè)與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)組織以至工業(yè)生產(chǎn)布局等?？傊?，它幾乎深入地涉及工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)方面；因此工藝節(jié)水是更為復(fù)雜、更加長遠(yuǎn)的任務(wù)，是工業(yè)節(jié)水的根本途徑</p><p>　　其次，對(duì)于鋼鐵行業(yè)來講，原水水質(zhì)的指標(biāo)從某種程度上講直接影響整個(gè)煉鋼的生產(chǎn)過程，原水水質(zhì)的好壞影響鍋爐的正常運(yùn)行，鍋爐冷卻循環(huán)水的損失，直接由原水

18、供水系統(tǒng)補(bǔ)充，原水供水系統(tǒng)中的雜質(zhì)和膠體的含量決定了鍋爐的結(jié)垢、腐蝕和積鹽。原水系統(tǒng)還決定了軟水系統(tǒng)和除鹽水系統(tǒng)的運(yùn)行成本和效率，除鹽水直接影響整個(gè)發(fā)電工藝的正常運(yùn)行。因此原水處理工藝在工業(yè)給水系統(tǒng)中是很重要的。</p><p><b>　　一、概述</b></p><p>　　云南德勝鋼鐵有限公司總體發(fā)展規(guī)劃要求，在現(xiàn)有鋼廠附近區(qū)域新建主要生產(chǎn)棒。型材鋼鐵項(xiàng)目。作為

19、配套公輔設(shè)施，對(duì)高位水池內(nèi)不能滿足遠(yuǎn)水處理工藝要求的現(xiàn)有設(shè)施進(jìn)行改造，施工。處理能力為5萬</p><p><b>　　T/d</b></p><p>　　原水的進(jìn)出水水質(zhì)如下：</p><p><b>　　二、工藝流程</b></p><p>　　→配水井→管道混合器→機(jī)械加速澄清池→V型濾池→&

20、lt;/p><p>　　濾后水提升泵吸水調(diào)節(jié)池→高位水池主管道→工業(yè)用戶工藝流程說明：原水進(jìn)入配水井，與混凝劑在管道混合器混合后，在機(jī)械加速澄清池里混凝澄清。進(jìn)入V型濾池進(jìn)一步過濾，達(dá)到所需水質(zhì)要求。</p><p><b>　　三、工藝選址</b></p><p>　　原水處理廠水源來源于距工業(yè)廠區(qū)10公里的石門水庫東河水庫，用DN700焊接鋼管

21、接入原原水處理廠，其高程為1616.5，工業(yè)廠區(qū)標(biāo)高在1585.5新工藝建設(shè)位于原原水處理廠旁，處理水為原有水源。</p><p>　　新工藝建設(shè)位于原原水處理廠旁為減少DN700焊接鋼管利用原有已接入處理廠的水源，處理后的水接入原有的供水管道向廠區(qū)供水利用兩地的高程產(chǎn)生的壓力差，水自流的供給工業(yè)用戶，在確保處理后的水質(zhì)滿足懸浮物≤5的標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，盡量減少投資已期達(dá)到社會(huì)效益、環(huán)境效益、和經(jīng)濟(jì)效益三者的有機(jī)統(tǒng)一。

22、</p><p>　　四、工藝系統(tǒng)分析比較</p><p>　?。ㄒ唬┏吻宄嘏c沉淀池</p><p>　　澄清其實(shí)是沉淀的一種但有不同于沉淀，澄清相當(dāng)于混凝再加上沉淀，固澄清池效果當(dāng)然更好，它不僅可以使體積較大的懸浮物除去，還可以將水中的膠體顆粒及微小懸浮物除去，主要就體現(xiàn)在混凝中，而沉淀池就僅是沉淀大顆粒懸浮物泥沙等，所以我公司選用機(jī)械加速澄清池，下面就來了解下混

23、凝和機(jī)械加速澄清池并與應(yīng)用最為廣泛的平流式沉淀池做個(gè)比較。</p><p><b>　　1、混凝機(jī)理</b></p><p>　　混凝就是水中膠體粒子以及微小懸浮物的聚集過程（簡而言之，混凝過程就是通過加入藥劑把水中的膠體使之粘合在一起，增加其自生的重量，在停留時(shí)間有限的水處理構(gòu)筑物內(nèi)沉降下來，如機(jī)械加速澄清池是將混凝，反應(yīng)和澄清的過程建在同一個(gè)構(gòu)筑物內(nèi)的構(gòu)筑物）&l

24、t;/p><p>　　同類膠體帶有同性電荷，因此產(chǎn)生同性相斥，從而阻止膠體顆粒之間的接觸和粘合，使得膠體一直保持微粒狀態(tài)而懸浮在水中。</p><p>　　、膠體表面還有一層水分子緊緊地包圍著，這層水化層也阻礙和隔絕了膠體顆粒之間的接觸，使得膠體顆粒在熱運(yùn)動(dòng)時(shí)，保持微粒狀態(tài)的穩(wěn)定，而不能被彼此粘合，懸浮于水中。</p><p><b>　　2、混凝過程<

25、/b></p><p><b>　?。?）中和作用 </b></p><p>　　由于混凝劑在水中產(chǎn)生大量的高電荷的正離子，而天然水中的膠體物質(zhì)大都帶負(fù)電，使他們異性相吸，相互中和，從而消除了膠體微粒之間的靜電斥力，使之粘合在一起，增加其自生的重量，達(dá)到沉降效果。</p><p><b>　?。?）吸附作用 </b>

26、</p><p>　　帶異性電荷的高分子物質(zhì)與膠粒具有強(qiáng)烈吸附作用，不帶電甚至帶有與膠粒同性電荷的高分子物質(zhì)與膠粒也有吸附作用。就可以形成：膠粒-高分子物質(zhì)-膠粒（高分子兩端的膠粒可能是帶同種電荷的膠粒，也可能是帶異種電荷的膠粒），從而使膠體顆粒之間相互接觸和粘合，這就是 吸附作用 。 </p><p><b>　　（3）表面接觸作用</b></p>&

27、lt;p>　　絮凝過程是以微粒作黑心在其表面上進(jìn)行的，而使微粒表面相接觸，并粘結(jié)成大顆粒，通過沉淀去除。</p><p><b>　?。?）過濾作用</b></p><p>　　絮凝在水中沉降的過程，猶如一個(gè)過濾網(wǎng)下降，從而包裹著其他微粒一起沉降。</p><p><b>　　3、澄清池工作原理</b></p&

28、gt;<p>　　采用混凝沉淀法去除水中懸浮顆粒的工藝包括水和藥劑的混合,反應(yīng)以及絮凝體與水的分離三個(gè)階段,澄清池是將這三個(gè)過程集于一個(gè)構(gòu)筑物中完成的一種非凡形式的設(shè)施。澄清池的工作原理是:原水在澄清池中由下向上流動(dòng),澄清池中有一層呈懸浮狀態(tài)的泥渣,泥渣層由于重力作用在上升水流中處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài);當(dāng)原水中的懸浮顆粒與混凝劑作用而形成的微小絮凝體隨水流通過泥渣層時(shí),在運(yùn)動(dòng)中與泥渣層相對(duì)較大的泥渣接觸碰撞就被吸附在泥渣顆粒表面

29、而迅速除去,使水獲得澄清;清水經(jīng)由澄清池上部的清水槽被收集排出。因此,保持懸浮狀態(tài)的、濃度穩(wěn)定且均勻分布的泥渣區(qū)是保證澄清池處理效果的要害,也是所有澄清池的共同特點(diǎn);根據(jù)泥渣與原水的接觸方式,澄清池可分為泥渣循環(huán)分離型和懸浮泥渣過濾型兩種類型。</p><p><b>　　4、機(jī)械加速澄清池</b></p><p><b>　?。?）概述</b>

30、</p><p>　　機(jī)械加速澄清池屬于泥渣循環(huán)分離型,它是借助機(jī)械抽升作用,使泥渣在垂直方向不斷循環(huán),捕捉原水中形成的絮凝體,并在分離區(qū)加以分離;其特點(diǎn)是充分利用已形成泥渣的活性,增加碰撞機(jī)會(huì),強(qiáng)化碰撞幾率,提高處理設(shè)備的功能。在機(jī)械加速澄清池中心安裝有機(jī)械攪拌設(shè)備,上部為提升葉輪,下部為攪拌漿,兩者安裝在同一軸上;提升葉輪將混合泥水提升至第二反應(yīng)室,而攪拌漿使第一混合反應(yīng)室的泥渣循環(huán)流動(dòng)與擬處理原水進(jìn)行混合和

31、反應(yīng)。</p><p>　　在實(shí)際運(yùn)行中,投藥后的原水經(jīng)進(jìn)水管、配水槽進(jìn)入第一混合反應(yīng)室中,與回流泥渣混合并完成藥劑與水的混合和反應(yīng)過程;混合泥水從池中心提升至第二反應(yīng)室,繼續(xù)完成混凝過程;然后經(jīng)由導(dǎo)流筒進(jìn)入分離室完成泥水分離過程。</p><p>　　對(duì)于具體的澄清池而言,處理效果取決于攪拌強(qiáng)度、回流泥渣量及其濃度;攪拌強(qiáng)度以藥劑與水完全混合而又不打壞絮凝體為好,回流泥渣量Ｑ′可通過調(diào)整

32、提升葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)ｎ或葉輪的高度Ｂ來控制,一般為處理原水流量Ｑ的3～5倍,而泥渣濃度可通過調(diào)整回流量或調(diào)整排泥量來控制。因此,合理調(diào)整機(jī)械攪拌設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)可以控制機(jī)械加速澄清池的運(yùn)行效果。</p><p>　　（2）機(jī)械加速澄清池的優(yōu)缺點(diǎn)</p><p><b>　　1）優(yōu)點(diǎn)</b></p><p>　?、賹?duì)水量、水中的離子濃度變化的適應(yīng)性強(qiáng)&l

33、t;/p><p><b>　　②處理效果穩(wěn)定</b></p><p><b>　?、厶幚硇矢?lt;/b></p><p><b>　　2）缺點(diǎn)</b></p><p><b>　　①耗能大</b></p><p>　?、诟g嚴(yán)重，維修困難

34、</p><p><b>　　4、平流式沉淀池</b></p><p><b>　?。?）概述</b></p><p>　　平流式沉淀池是沉淀池的一種類型。池體平面為矩形，進(jìn)口和出口分設(shè)在池長的兩端。池的長寬比不小于4，有效水深一般不超過3m，池子的前部的污泥設(shè)計(jì)。平流式沉淀池沉淀效果好，使用較廣泛，但占地面積大。常用于處

35、理水量大于15000立方米/天的污水處理廠。 　　平流式沉淀池由進(jìn)、出水口、水流部分和污泥斗三個(gè)部分組成。池體平面為矩形，進(jìn)出口分別設(shè)在池子的兩端，進(jìn)口一般采用淹沒進(jìn)水孔，水由進(jìn)水渠通過均勻分布的進(jìn)水孔流入池體，進(jìn)水孔后設(shè)有擋板，使水流均勻地分布在整個(gè)池寬的橫斷面；出口多采用溢流堰，以保證沉淀后的澄清水可沿池寬均勻地流入出水渠。堰前設(shè)浮渣槽和擋板以截留水面浮渣。水流部分是池的主體，池寬和池深要保證水流沿池的過水?dāng)嗝娌妓鶆颍涝O(shè)計(jì)流速緩

36、慢而穩(wěn)定地流過。污泥斗用來積聚沉淀下來的污泥,多設(shè)在池前部的池底以下，斗底有排泥管，定期排泥。</p><p>　?。?）平流式沉淀池優(yōu)點(diǎn)：1）處理水量大小不限，沉淀效果好。2）對(duì)水量和溫度變化的適應(yīng)能力強(qiáng)。3）平面布置緊湊，施工方便，造價(jià)低。</p><p>　　（3）平流式沉淀池缺點(diǎn)：1）進(jìn)、出水配水不易均勻。2）多斗排泥時(shí)，每個(gè)斗均需設(shè)置排泥管（閥），手動(dòng)操作，工作繁雜。

37、 3）采用機(jī)械刮泥時(shí)容易銹蝕。</p><p>　?。?）平流式沉淀池適用范圍：1）適用于地下水位高、地質(zhì)條件較差的地區(qū)，2）大、中、小型污水處理工程均可采用，（5）平流式沉淀池設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1）混凝沉淀時(shí)，出水濁度宜＜10mg/L,特殊情況≤15mg/L；2）池?cái)?shù)或分隔數(shù)一般不少于2；3）沉淀時(shí)間一般為1.0～3.0h，當(dāng)處理低溫低濁水或高濁度水時(shí)可適當(dāng)延長；4）沉淀池內(nèi)平均水平流速一般為10～25

38、mm/s；5）有效水深一般為3.0～3.5m,超高為0.3～0.5m；6）池的長寬比應(yīng)≥4，每隔寬度或?qū)Я鲏﹂g距一般采用3～8m，最大為15m，當(dāng)采用虹吸式或泵吸式行車機(jī)械排泥時(shí)，池子分格寬度還應(yīng)結(jié)合桁架的寬度（8、10、12、14、16、18、20m）；7）池長深比應(yīng)≥10；8）進(jìn)水區(qū)采用穿孔花墻配水時(shí)，穿孔墻距進(jìn)水墻池壁的距離應(yīng)≥1～2m，同時(shí)在沉淀面以上0.3～0.5m 處至池底部分的墻不設(shè)孔眼；9）采用穿孔墻配水或

39、溢流堰集水，溢流率可采用500 m3/(m&#8226;d)；10）池泄空時(shí)間一般≤6h；11）雷諾數(shù)一般為4000～15000，弗勞德數(shù)一般為1×10-4～ 1×10-5。</p><p>　　根據(jù)鋼鐵廠對(duì)水量水質(zhì)的要求，我們選定比較穩(wěn)定的機(jī)械加速澄清池。</p><p>　　5、機(jī)械加速澄清池容積為1573m3，單池處理能力為1000m3/h</p

40、><p>　　設(shè)計(jì)進(jìn)水量按公稱水量加15﹪自用水量計(jì)，其中5﹪為濾池沖洗水量，10﹪為濾池的最大排泥耗水量。</p><p><b>　　上升流速1mm/m</b></p><p><b>　　停留時(shí)間1.5h</b></p><p>　　一二反應(yīng)室停留時(shí)間合計(jì)30分鐘左右</p><

41、;p>　　進(jìn)水管流速0.8到1.6m/s</p><p>　　三角槽進(jìn)水流速0.5到1.0m/s</p><p>　　提升流量5倍出近水流量</p><p>　　二反應(yīng)上升流速40到60豪m(xù)/m</p><p>　　沉渣回流流速150到200mm/s</p><p>　　穿孔集水槽計(jì)算流量應(yīng)考慮流量增加的余地，超

42、載系數(shù)一般取1.2到1.5</p><p>　　穿孔集水槽計(jì)算方法如下：</p><p><b>　　孔口總面積</b></p><p><b>　　∑f=BQ/u</b></p><p><b>　　∑f －孔口總面積</b></p><p><

43、b>　　B －超載系數(shù)</b></p><p>　　U －流量系數(shù)其值因孔眼直徑與槽壁厚度的比值不同而異，對(duì)薄壁孔口可采用0.62</p><p>　　Q －澄清池總流量，即環(huán)形槽和集水槽穿孔集水總流量</p><p>　　g －為重力加速度</p><p>　　h －孔口上的損失</p>&

44、lt;p>　　b穿孔集水槽的寬度和高度</p><p><b>　　B=0.9Q0.4</b></p><p><b>　　穿孔集水槽</b></p><p>　　澄清池計(jì)算流量Q=320*1.05/3600</p><p><b>　　孔口布置</b></p>

45、;<p>　　才用16條輻射槽，每條集水槽與澄清池周圍壁上環(huán)形集水槽相連接，每天輻射槽兩側(cè)和環(huán)形槽兩側(cè)均勻開孔，設(shè)孔口中心線上的水頭h=0.05m所需總面積∑f</p><p><b>　　∑f= BQ/u</b></p><p>　　選用孔口直徑為25mm</p><p>　　單孔面積f=*2.52 /4</p>

46、<p>　　孔口總數(shù)n=∑f /f</p><p><b>　?。ǘV池</b></p><p>　　濾池有重力無閥濾池、虹吸濾池、移動(dòng)罩濾池、V型濾池、壓力濾池等，本公司使用V型濾池，我就以虹吸濾池和V型濾池作簡要分析和比較。</p><p><b>　　1、v型濾池</b></p><

47、p>　　V型濾池是快濾池的一種形式，因?yàn)槠溥M(jìn)水槽形狀呈V字形而得名，也叫均粒濾料濾池（其濾料采用均質(zhì)濾料，即均粒徑濾料）、六閥濾池（各種管路上有六個(gè)主要閥門）。它是我國于20世紀(jì)80年代末從法國Degremont公司引進(jìn)的技術(shù)。</p><p><b>　　概述</b></p><p>　　V型濾池是快濾池的一種形式，因?yàn)槠溥M(jìn)水槽形狀呈V字形而得名，也叫均粒濾料

48、濾池（其濾料采用均質(zhì)濾料，即均粒徑濾料）、六閥濾池（各種管路上有六個(gè)主要閥門）。它是我國于20世紀(jì)80年代末從法國Degremont公司引進(jìn)的技術(shù)。</p><p><b>　　工作過程</b></p><p>　　待濾水由進(jìn)水總渠經(jīng)進(jìn)水閥和方孔后，溢過堰口再經(jīng)側(cè)孔進(jìn)入被待濾水淹沿的V型槽，分別經(jīng)槽底均勻的配水孔和V型槽堰進(jìn)入濾池。被均質(zhì)濾料濾層過濾的濾后水經(jīng)長柄濾頭

49、流入底部空間，由方孔匯入氣水分配管渠，在經(jīng)管廊中的水封井、出水堰、清水渠流入清水池。</p><p><b>　　（3）反沖洗過程：</b></p><p>　　關(guān)閉進(jìn)水閥，但有一部分進(jìn)水仍從兩側(cè)常開的方孔流入濾池，由V型槽一側(cè)流向排水渠一側(cè)，形成表面掃洗。而后開啟排水閥將池面水從排水槽中排出直至濾池水面與V型槽頂相平。反沖洗過程常采用“氣沖→氣水同時(shí)反沖→水沖”三步

50、。</p><p>　　①氣沖：打開進(jìn)氣閥，開啟供氣設(shè)備，空氣經(jīng)氣水分配渠的上部小孔均勻進(jìn)入濾池底部，由長柄濾頭噴出，將濾料表面雜質(zhì)擦洗下來并懸浮于水中，被表面掃洗水沖入排水槽。</p><p>　?、跉馑瑫r(shí)反沖洗： 在氣沖的同時(shí)啟動(dòng)沖洗水泵，打開沖洗水閥，反沖洗水也進(jìn)入氣水分配渠，氣、水分別經(jīng)小孔和方孔流入濾池底部配水區(qū)，經(jīng)長柄濾頭均勻進(jìn)入濾池，濾料得到進(jìn)一步?jīng)_洗，表掃仍繼續(xù)進(jìn)行。&l

51、t;/p><p>　?、弁Ｖ箽鉀_，單獨(dú)水沖：表掃仍繼續(xù)，最后將水中雜質(zhì)全部沖入排水槽。</p><p>　　（4）V型濾池的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>　　1）濾速可達(dá)7～20m/h，一般為12.5～15.0m/h。</p><p>　　2）采用單層加厚均粒濾料，粒徑一般為0.95～1.35mm，允許擴(kuò)大到0.7～2.0mm，不均勻系數(shù)1.2

52、～1.6或1.8之間。</p><p>　　3）對(duì)于濾速在7～20m/h之間的濾池，其濾層高度在0.95～1.5m之間選用，對(duì)于更高的濾速還可相應(yīng)增加。</p><p>　　4）底部采用帶長柄濾頭底板的排水系統(tǒng)，不設(shè)礫石承托層。濾頭采用網(wǎng)狀布置，約55個(gè)/m2。</p><p>　　5）反沖洗一般采用氣沖、氣水同時(shí)反沖和水沖三個(gè)過程，反沖洗效果好，大大節(jié)省反沖洗水量

53、和電耗。氣沖強(qiáng)度為50～60m3/（h.m2）（13～16L/s.m2），清水沖洗強(qiáng)度為13～15m3/（h.m2）（3.6～4.1L/s.m2），表面掃洗用原水，一般為5～8m3/（h.m2）（1.4～2.2L/s.m2）。</p><p>　　6）整個(gè)濾料層在深度方向的粒徑分布基本均勻，在反沖洗過程中濾料層不膨脹，不發(fā)生水力分級(jí)現(xiàn)象，保證深層截污，濾層含污能力高。濾層以上的水深一般大于1.2m，反沖洗時(shí)水位下

54、降到排水槽頂，水深只有0.5m。</p><p>　?。?）從實(shí)際運(yùn)行狀況來看，V型濾池采用氣水反沖洗技術(shù)與單純水反沖洗方式相比，主要有以下優(yōu)點(diǎn)： 1）較好地消除了濾料表層、內(nèi)層泥球，具有截污能力強(qiáng)，濾池過濾周期長，反沖洗水量小特點(diǎn)?？晒?jié)省反沖洗水量40～60%，降低水廠自用水量，降低生產(chǎn)運(yùn)行成本。 2）不易產(chǎn)生濾料流失現(xiàn)象，濾層僅為微膨脹，提高了濾料使用壽命，減少了濾池補(bǔ)砂、換砂費(fèi)用。 3）采用粗粒、均質(zhì)

55、單層石英砂濾料，保證濾池沖洗效果和充分利用濾料排污容量，使濾后水水質(zhì)好。 </p><p>　?。?）V型濾池缺點(diǎn)： 1）增加了供氣設(shè)備，提高了基建投資，增加了維修工作量。 2）池型結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尤其是配水配氣系統(tǒng)精度要求高，增加了施工難度。 3）單池面積平均比普通濾池單池面積大，但并未充分利用，因中間的排水槽占了很大一部分面積，導(dǎo)致實(shí)際過濾面積比單池面積少。 4）反沖洗操作復(fù)雜，尤其是手動(dòng)操作時(shí)。<

56、/p><p><b>　　2、虹吸濾池</b></p><p><b>　?。?）概述</b></p><p>　　虹吸濾池 siphon filter，以虹吸管代替進(jìn)水和排水閥門的快濾池形式之一。濾池各格出水互相連通，反沖洗水由其他濾水補(bǔ)給。每個(gè)濾格均在等濾速變水位條件下運(yùn)行。</p><p>　?。?/p>

57、2）構(gòu)造及工作原理</p><p><b>　　虹吸濾池構(gòu)造示意圖</b></p><p>　　虹吸濾池是快濾池的一種形式，它的特點(diǎn)是利用虹吸原理進(jìn)水和排走洗砂水，因此節(jié)省了兩個(gè)閘門。此外，它利用小阻力配水系統(tǒng)和池子本身的水位來進(jìn)行反沖洗，不需另設(shè)沖洗水箱或水泵，加之較易利用水力，自動(dòng)控制池子的運(yùn)行，所以已較多地得到應(yīng)用。 　　虹吸濾池是由6～8個(gè)單元濾池組成一個(gè)整體

58、。濾池的形狀主要是矩形，水量少時(shí)也可建成圓形。濾池的中心部分相當(dāng)于普通快濾池的管廊，濾池的進(jìn)水和沖詵水的排除由虹吸管完成。管廊上部設(shè)有真空控制系統(tǒng)14。 　　經(jīng)過澄清的水由進(jìn)水槽1流入濾池上部的配水槽2。經(jīng)虹吸管3流入單元濾池的進(jìn)水槽4，再經(jīng)過進(jìn)水堰5(調(diào)節(jié)單元濾池的進(jìn)水量)和布水管6流入濾池。水經(jīng)過濾層7和配水系統(tǒng)8而流入清水槽9，再經(jīng)出水管10流入出水井11，通過控制堰流出濾池。濾池在過濾過程中濾層的含污量不斷增加，水頭損失不斷增長

59、，要保持出水堰12上的水位，即維持一定的濾速，則濾池內(nèi)的水位應(yīng)該不斷地上升，才能克服濾層增長的水頭損失。當(dāng)濾池內(nèi)水位上升到預(yù)定的高度時(shí)，水頭損失達(dá)到了最大允許值，(一般采用1.5～2.0米)濾層就需要進(jìn)行沖洗。虹吸濾池在過濾時(shí)，由于濾后水位永遠(yuǎn)高于濾層，保持正水頭過濾，所以不會(huì)發(fā)生負(fù)水</p><p>　　供給單元濾池沖洗強(qiáng)度的大小與采用的單元個(gè)數(shù)有關(guān)，它們的關(guān)系可表示如下： q=nQ/F(3.38) 式中

60、q——沖洗強(qiáng)度(升/秒·米2)； n——單元濾池個(gè)數(shù)； Q——單元濾池的過濾水量(升／秒)； F——單元濾池的面積(米2)。上式也可以用濾速表示： n≥3.6q/v(3.39)，式中 v——過濾速度(米／時(shí))。當(dāng)沖洗強(qiáng)度為10～15升/秒·米&sup2;，濾速為8米/時(shí)。利用上式可以算出濾池至少需要5～7個(gè)單元。如采用的濾速再高一些，則需要的單元濾池?cái)?shù)目可以少一些。圓形或多邊形平面的虹吸濾池施工復(fù)雜。其單元池

61、的平面為扇面形或梯形。沖洗時(shí)沿 池壁處因離排水槽較遠(yuǎn)，所以沖洗不干凈，會(huì)有積泥。現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)圖都采用矩形平面。處理水量為160米&sup3;/時(shí)～2400米&sup3;/時(shí)的虹吸濾池都有國家標(biāo)準(zhǔn)圖可以選用。 </p><p><b>　?。?）配水系統(tǒng)</b></p><p>　　虹吸濾池的沖洗水頭，僅1.1～1.3米左右，它的配水系統(tǒng)只能采用小阻力配水系統(tǒng)

62、。小阻力配水系統(tǒng)采用較多的有雙層孔板，孔板網(wǎng)、三角槽孔板、穿孔濾磚和縫隙式濾頭等。小面積濾池宜采用濾頭，大面積濾池宜采用雙層孔板?？p隙式濾頭小阻力配水系統(tǒng)在虹吸濾池、無閥濾池、壓力濾池及離子交換器中普遍使用，通過生產(chǎn)實(shí)踐，證明它能保證運(yùn)轉(zhuǎn)，并可省去礫石墊層，降低濾池深度；缺點(diǎn)是安裝較復(fù)雜、造價(jià)較高，每平方米約裝40～60個(gè)。每個(gè)濾頭的縫隙面積在100～350毫米2，總縫隙面積約占濾池面積的0.5～2％。濾頭與濾板的連接方式有兩種：當(dāng)濾板

63、用鋼板或鑄鐵板時(shí)，濾頭可以不用底座而直接擰在鋼板上孔的絲扣中，當(dāng)濾水板采用鋼筋混凝土板時(shí)，可采用底座上予埋短管而后接濾頭的方式。 </p><p><b>　　（4）真空虹吸系統(tǒng)</b></p><p>　　真空虹吸系統(tǒng)是虹吸濾池的重要組成部分，系由真空泵、真空罐、管路(包括控制閥門)和進(jìn)水、沖洗虹吸管等組成。真空系統(tǒng)中可以不用真空泵而用水射器來代替?？梢栽O(shè)制真空罐集

64、中控制，也可不設(shè)真空罐，直接用水射器或真空泵抽氣來形成虹吸。進(jìn)水虹吸管與沖洗虹吸管的尺寸按所通過的流量選定，其斷面可為圓形或矩形。材料可采用鋼板焊制，也可采用鑄鐵管材。真空泵按預(yù)定時(shí)間內(nèi)完成虹吸管需要的真空抽氣量，并考慮適當(dāng)?shù)挠嗔縼磉x定，形成沖洗虹吸的時(shí)間以2～5分鐘左右為宜。在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中虹吸系統(tǒng)也可采用水力自動(dòng)控制(也可手動(dòng)操作)代替真空系統(tǒng)，不必另設(shè)真空泵。 </p><p><b>　?。?）優(yōu)點(diǎn)

65、</b></p><p>　　不需要大型的閘閥及相應(yīng)的電動(dòng)或水力等控制設(shè)備，可以利用濾池本身的出水量、水頭進(jìn)行沖洗，不需要設(shè)置洗水塔或水泵；可以在一定范圍內(nèi)，根據(jù)來水量的變化自動(dòng)均衡地調(diào)節(jié)各單元濾池的濾速，不需要濾速控制裝置；濾過水位永遠(yuǎn)高于濾層，可保持正水頭過濾，不至于發(fā)生負(fù)水頭現(xiàn)象；設(shè)備簡單，管廊面積小，控制閘閥和管路可集中在濾池中央的真空罐周圍，操作管理方便，易于自動(dòng)化控制，減少生產(chǎn)管理人員，降

66、低運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用；在投資上與同樣生產(chǎn)能力的普通快濾池相比能降低造價(jià)20～30％，且節(jié)約金屬材料30～40％。 </p><p><b>　?。?）缺點(diǎn)</b></p><p>　　與普通快濾池相比，池深較大(5～6米)；采用小阻力配水系統(tǒng)單元濾池的面積不宜過大，因沖洗水頭受池深的限制，最大在1.3米左右，沒有富余的水頭調(diào)節(jié)，有時(shí)沖洗效果不理想。 </p>&l

67、t;p><b>　?。?）適用條件</b></p><p>　　虹吸濾池適用于中小型給水處理(一般在4000噸/日～5000噸/日)，有較突出的優(yōu)點(diǎn)。如水量小于4000噸/日，則采用重力式無閥濾池。虹吸濾池進(jìn)水渾濁度的要求與普通濾池一樣，一般希望在10毫克/升以下，這種濾池可以采用砂濾料，也可以采用雙層濾料。虹吸濾池沖洗水頭不高，所以濾料顆粒不可選的太粗，否則將引起沖洗水頭不足，膨脹率

68、很小，沖洗不凈的后患。</p><p>　　由于鋼鐵廠蓄水量較大，固而選用V型濾池較合理。</p><p>　　二、要注意的幾個(gè)因素 </p><p>　　1、工藝流程的要求 </p><p>　　給水處理廠即一般常稱的自來水廠。由于原水水質(zhì)不同，工藝流程有各種組合，但它的基本工藝為混合、絮凝、沉淀、過濾和消毒。在城市水廠中，基本流程為原水→

69、一級(jí)泵房→加藥→絮凝池→沉淀或澄清池→濾池→消毒清水池→二級(jí)泵房→用戶。水廠內(nèi)的主體處理構(gòu)筑物中沉淀池、濾池基本上都高出地面，只有清水池可以埋入地下，而當(dāng)沉淀采用平流式沉淀時(shí)，其池長達(dá)100余米，在水廠中會(huì)形成單調(diào)冗長的池體，都需加以仔細(xì)設(shè)計(jì)。 </p><p>　　大多數(shù)的城市污水處理廠的流程一般為提升后的污水重力經(jīng)格柵→沉砂→初沉→曝氣→二沉→消毒→出流。如果排入的水體是感潮水體，有時(shí)亦會(huì)在處理水排入前有提升

70、泵站，以解決高潮時(shí)污水廠的出水問題。 </p><p>　　對(duì)于地下水位高的地區(qū)興建的污水廠，為了解決構(gòu)筑物的空池抗浮，往往以出水末端構(gòu)筑物的高度為控制，而將進(jìn)水泵站以后的構(gòu)筑物以高出地面3～4m布置，這樣就必須對(duì)這種沉悶不堪的大體量砼面作建筑處理，同時(shí)也必須對(duì)池間聯(lián)系的狹小的通道走廊作恰當(dāng)?shù)慕ㄖ幚?，否則作為一個(gè)整體環(huán)境來講是極不理想的，往往也不易被人們所接受。 </p><p>　　2

71、、總體規(guī)劃的要求 </p><p>　　總體規(guī)劃非常重要，它是設(shè)計(jì)的靈魂。在規(guī)劃時(shí)首先要有一個(gè)總體布局的構(gòu)思，其中應(yīng)包括：工藝布局的合理、道路走向的清晰、廣場的適宜、地域的平衡、人流的互不交叉和公建用房（即生活區(qū)，其中包括辦公、科研、試驗(yàn)、管理、會(huì)議室、食堂、廚房等內(nèi)容）的最佳布置，然后按照： </p><p>　　①功能分區(qū)合理、簡捷、便利、經(jīng)濟(jì)的原則； </p><

72、p>　?、陲L(fēng)向、日照、地形有利的原則； </p><p>　?、蹣?gòu)圖優(yōu)美、對(duì)比均衡、空間流通的原則等，根據(jù)工藝流程的要求，結(jié)合廠址的自然條件及環(huán)境條件（包括地形以至地質(zhì)條件、廠外道路系統(tǒng)、綠化條件、朝向、原有建筑物等）來進(jìn)行總體規(guī)劃。在總體規(guī)劃中必須注意要?jiǎng)?chuàng)造良好的日照、空氣和通風(fēng)條件，還要盡量避免噪聲的干擾，合理安排和大量利用綠化，把生態(tài)環(huán)境放在首位統(tǒng)一規(guī)劃（特別是廠前區(qū)），然后將建筑物（或構(gòu)筑物）布置在

73、經(jīng)過深思熟慮的綠化等環(huán)境中。在綠化設(shè)施中須充分考慮到生態(tài)綠化和景觀綠化的有機(jī)結(jié)合，并多種植些可以釋放有益氣體和減少塵埃的樹種，以改善廠區(qū)環(huán)境，減少空氣污染，提高廠區(qū)的明潔度。 </p><p>　　同時(shí)，建筑物（構(gòu)筑物）的設(shè)計(jì)原則還必須在立足于“環(huán)境、空間、形式”三者統(tǒng)一的原則基礎(chǔ)上，使群體形象和個(gè)體形象都能表現(xiàn)出一種內(nèi)在的含蓄和諧調(diào)，并通過曲直、高低、虛實(shí)、明暗、黑白、凹凸、方圓、上下等造型元素和設(shè)計(jì)手法的運(yùn)用

74、充分體現(xiàn)出工藝工程設(shè)計(jì)的新境界。 </p><p>　　3、傳統(tǒng)觀念的改革 </p><p>　　傳統(tǒng)是指技術(shù)上、文化上歷史的凝聚、沉淀和積累，它是人們長期經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)的總結(jié)，是固有的客觀存在。它之所以能長期繼承，經(jīng)久不衰，并在某些方面形成一種固有的心理態(tài)勢，就是因?yàn)樗哂幸欢ǖ奈湍腿藢の兜挠囗?，因此它往往極易被人們長久地、習(xí)慣地循套，自然地襲用，即使有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些問題和不足，但對(duì)成功

75、來說總往往可加以原諒，或者最后說總的還是成功的。我們?nèi)绻q證地看，則可以這樣說，在繼承傳統(tǒng)之余必須要有充分的創(chuàng)新，即從“現(xiàn)實(shí)的需要出發(fā)對(duì)傳統(tǒng)作轉(zhuǎn)變的工作”。如果工藝總是老一套形式，形式總是老面孔，色彩總是陳調(diào)重彈，即使在功能上還可以過得去，能滿足業(yè)主的一般要求，但從社會(huì)發(fā)展來看，從兩個(gè)文明來看，無論如何在組織形式上、在事先指導(dǎo)上、在各專業(yè)的協(xié)調(diào)、在通氣上都應(yīng)該重新思考，不能一味循舊。在工藝上必須要?jiǎng)?chuàng)新、要提高、要有些新東西。在選型、色彩

76、上必須要美觀、要有所升華，否則就不能使業(yè)主感到非常滿意，不能心情舒暢。為此可以說挑戰(zhàn)創(chuàng)新是必須的，是絕對(duì)的，沒有創(chuàng)新就會(huì)暮氣沉沉沒有生氣，就不能前進(jìn)。 </p><p>　　4、防止專業(yè)之間的各行其是 </p><p>　　長期以來，給排水工程的習(xí)慣做法是工藝一馬當(dāng)先，先提出設(shè)想，后再遞交給其它各工種，盡管各工種可以回提條件給工藝，但由于已成習(xí)慣，且因?yàn)楦鲗I(yè)對(duì)工程總的概念認(rèn)識(shí)不足而未能充

77、分進(jìn)行必要的商榷了解，互相質(zhì)疑，因此就提不出內(nèi)在的、關(guān)鍵的問題，致使矛盾隱蔽得不到圓滿的解決，有時(shí)還會(huì)引起返工，最后造成木已成舟的尷尬局面，導(dǎo)致項(xiàng)目得不到最佳的方案，達(dá)不到最理想的質(zhì)量。 </p><p>　　從管理科學(xué)上來說事先指導(dǎo)，預(yù)先協(xié)商，不把問題的解決拖到最后，這是最科學(xué)也是最有效的工作方法。如果一個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)，一味地關(guān)在工作室里，并且總是閉門苦思（即沒有和其它有關(guān)專業(yè)認(rèn)真商量研究），就只會(huì)把這些設(shè)計(jì)（即

78、使是本專業(yè)中最優(yōu)秀的設(shè)想）從一個(gè)社會(huì)現(xiàn)象變成了一個(gè)孤零零的個(gè)體，并且將這個(gè)專業(yè)完全裹入到“絕對(duì)正確”之中而一絲也動(dòng)彈不得，其結(jié)果必然是感覺遲鈍且視感平平，最后遠(yuǎn)不能滿足業(yè)主的總要求。因此，在整體設(shè)計(jì)中要非常重視事先的協(xié)調(diào)，重視事先的各有關(guān)專業(yè)的參與協(xié)商，并且必須認(rèn)識(shí)到這不光是一個(gè)單一的項(xiàng)目也是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，其優(yōu)劣的關(guān)鍵必然是組成這個(gè)組織內(nèi)的各有關(guān)要素的綜合，而決不是一個(gè)主導(dǎo)專業(yè)的所為（當(dāng)然，它是很重要的）。所以決不能允許各專業(yè)各行其是，

79、或者說是過分地突出自己，而缺少必要的整體相融性。只有通過組織有序的精心的全面的設(shè)計(jì)安排，我們才能把一個(gè)初看好像支離破碎、意見分岐、沒有完整性的模糊、凌亂的印象，變成一幅詩意盎然、變化有序、排列恰當(dāng)、構(gòu)圖完美的圖畫。 </p><p>　　5、建筑設(shè)計(jì)的重要性不可忽視 </p><p>　　長期以來，由于歷史的原因，建筑設(shè)計(jì)（特別是工業(yè)建筑）在思想上趨于封閉狹隘，在形式上趨于呆板一律，在色彩

80、上趨于灰暗、單調(diào)，總之建筑在如何體現(xiàn)滿足人類的舒適和精神要求這方面考慮得太少了，更談不上在美觀的構(gòu)思上多下功夫，而只片面單純地理解為單一的功能性構(gòu)筑物，僅為滿足生產(chǎn)而已，別無它求，諸如環(huán)境、空間、選型、尺度、色彩等方面都無關(guān)緊要也無須多考慮。 </p><p>　　因此在工業(yè)建筑中，建筑的地位一直不高，也沒有什么發(fā)言權(quán)，最后造成廠區(qū)建筑不美觀，品味不高，大家不滿意。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，人們已不

81、僅僅滿足于需要有一流的先進(jìn)的工藝、能生產(chǎn)出較好的社會(huì)需要的產(chǎn)品，人們的追求向更高層次發(fā)展，更需要有一個(gè)包括優(yōu)美的環(huán)境，良好的工作條件在內(nèi)的賞心悅目的舒適的氛圍，更需要防止和減少工業(yè)建筑常有的廢水廢氣對(duì)周邊環(huán)境的污染。這就需要進(jìn)行全方位的綜合的建筑設(shè)計(jì)，對(duì)污染進(jìn)行充分有效的處理，保證有清晰的水質(zhì)和潔凈的空氣。建筑設(shè)計(jì)雖然不像工藝設(shè)計(jì)那樣直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，但從全局、長遠(yuǎn)的效應(yīng)來看，其對(duì)提高生產(chǎn)效率、保障職工的身體健康、社會(huì)的文明都能起到很好

82、的、積極的能動(dòng)作用。因此，我們有必要對(duì)給排水工程中建筑設(shè)計(jì)這個(gè)概念有一個(gè)新的認(rèn)識(shí)，它必須是全面的、綜合的、整體效應(yīng)的結(jié)果并必須在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中貫徹始終。設(shè)計(jì)實(shí)踐告訴我們應(yīng)該有一個(gè)懂總圖的設(shè)計(jì)師來進(jìn)行總的牽頭、控制和協(xié)調(diào)，平衡各專業(yè)，取其所長限其所短來達(dá)到最佳的視覺效果，我們暫且稱此設(shè)計(jì)師為總協(xié)調(diào)建筑師吧。在建筑設(shè)計(jì)全過程中，總協(xié)調(diào)建筑師要始終以能形成最佳環(huán)境景觀的觀念為依據(jù)，充分考慮到工藝流程的最先進(jìn)、最便</p><

83、;p>　　為了對(duì)全局進(jìn)行有效的控制，總協(xié)調(diào)師還要根據(jù)其對(duì)環(huán)境景觀形成的基本觀念預(yù)先策劃制定各項(xiàng)設(shè)計(jì)細(xì)則，它將作為整體設(shè)計(jì)的原則引導(dǎo)各個(gè)單體在循序漸進(jìn)中得以貫徹、實(shí)現(xiàn)、完善，起到啟發(fā)創(chuàng)新的作用。在此前提下，又要避免造成對(duì)各單體專業(yè)自由構(gòu)想的束縛，以細(xì)則為依據(jù)進(jìn)行整個(gè)設(shè)計(jì)運(yùn)作的協(xié)調(diào)，在各專業(yè)之間按照具體的變化情況就整體和單體銜接部分之間進(jìn)行柔和的調(diào)整，使之達(dá)到統(tǒng)一。 </p><p>　　此外，總協(xié)調(diào)師還要在尊

84、重各專業(yè)特點(diǎn)的前提下，為實(shí)現(xiàn)全局的一種“緩和寬松的秩序”而進(jìn)行工作，也就是說總的協(xié)調(diào)是指制約的開放性，或者說是在整體觀上充分保持單體設(shè)計(jì)（專業(yè)設(shè)計(jì)）者的自立性，充分發(fā)揮其個(gè)性特點(diǎn)，把所謂的束縛性因素限制在最小的范圍內(nèi)，最后達(dá)到辯證的統(tǒng)一，即互相限制了各自的不足，又保留了各自長處，而且彼此心情愉快，形成最佳的綜合效應(yīng)。 </p><p><b>　　主要參考書目</b></p>

85、<p>　　給水工程（第3版）北京·············中國建筑工業(yè)出版社1995</p><p>　　水處理理論基礎(chǔ) 成都···········

86、3;西南交通大學(xué)出版社 </p><p>　　論水的混凝 北京············中國建筑工業(yè)出版社</p><p>　　給水凈化新工藝 北京········