水质工程学实验报告.docx

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水质工程学实验报告

给水工程实习报告

学院：

市政与环境工程学院

专业：

给水排水工程

姓名：

学号：

指导老师：

完成时间：

2014年5月19日—23日

前言

实习是对我理论学习的检验，我这学期学习了水质工程学，主要学习了水处理的相关知识，通过这两天的认真学习，让我对课本的学习有了进一步的了解，地表水的一级处理使用混凝、沉淀和过滤等方法对水进行化学澄清。

当今社会的发展离不开水资源的供给，由于工业经济发展的同时带来了环境的恶化和水的污染，因此学习好水处理将对我国的发展带来更大的前景。

实习是检验我学习成果的重要环节，通过现场教学，不仅增加我的视野，还结合实际的问题进行这一系列的工艺流程选择合适的工艺设备，学习水处理不仅需要因地适宜，还要选择合适型号、参数。

任何环节的错误都有可能导致水质的不标准，因此，对于学工科类并且从事设计行业的应当具有良好的职业素养和严谨的工作态度。

市政给水处理的目的是向人们提供化学指标和细菌指标合格的生活饮用水。

为了生活饮用，处理过的水必须干管性状合格，即浊度、色度适当，无异臭异味。

工业用水的水质要求往往比生活用水更严格。

因此，工业用水可能要求附加处理。

在此次参观和学习的过程中，我通过理论和实践不仅了解了水处理构筑物的作用和原理，也对各个工艺流程有了一定的认识，我相信，在不久的将来，我将会用我的知识构建更美丽的和谐社会！

Foreword

Internshipisatestofourtheoreticalstudy,ThissemesterwelearnedwaterqualityProcessing,mainlystudiedtherelatedknowledgeofwaterprocessing,throughthetwodaysofstudy,let'slearnthetextbookshaveafurtherunderstanding,Theprimaryprocessinsurfacewatertreatmentischemicalclarificationbycoagulation,sedmentataion,andfitration.Today'ssocialdevelopmentcannotleavethesupplyofwaterresources,theindustrialeconomicdevelopmentatthesametimebroughtthedeteriorationofenvironmentandwaterpollution,solearninggoodwatertreatmentwillbringgreaterprospectsforthedevelopmentofourcountry.

Ourpracticeistotestanimportantpartoflearningoutcomesthroughthefieldofteaching,notonlyincreasesourvision,butalsowiththeactualissuesinthisseriesprocesstoselecttheappropriateprocessequipment,learningnotonlyduetoappropriatetreatment,butalsotochooseappropriatemodelparameters.Anyerrorsarelikelytoresultinpartofthewaterqualitystandardsarenot,therefore,forscienceandengineeringclassesinthedesignindustryshouldhavegoodprofessionalqualityandrigorouswork.

Theobjectiveofmunicipalwatertreatmentistoprovideapotablesupply－onethatischemicallyandbacteriologicallysafeforhumanconsumption.fordomesticuses,treatedwatermustbeaestheicallyacceptable－freeforapparentturbidity,color,odor,andobjectionabletaste.thussdditionaltreatmentmayberequiredbytheindustry.

Duringthevisitandstudy,wethroughthetheoryandpracticeisnotonlytounderstandthefunctionandprincipleofwatertreatmentstructures,alsoforeachprocesshaveacertainunderstanding,Ibelieve,inthenearfuture,wewilluseourknowledgetobuildmorebeautifulandharmonioussociety!

目录

第一章实习目的1

第二章白龟山水厂实习2

2.1水厂简介2

2.2取水头部2

2.2.1缆车式取水泵房2

2.2.2固定式取水泵房3

2.310万m3/d的双阀滤池4

2.3.1工艺流程4

2.3.2网格絮凝池4

2.3.3斜管沉淀池4

2.3.4鸭舌双阀滤池6

2.3.5滤料6

2.4西净化站7

2.4.1西净化站工艺流程7

2.4.2机械搅拌絮凝池7

2.55万m3/d的新净化站8

2.5.1新净化站工艺流程8

2.5.2虹吸滤池9

2.64万m3/d净化站10

2.6.1净化站工艺流程10

2.6.2回转式絮凝池10

2.7加氯与消毒11

第三章平煤水厂供水一分厂12

3.1水厂简介12

3.2处理工艺12

3.3折板反应絮凝池14

3.4水厂沉淀池排泥水处理15

3.5供水一分厂的总工艺流程15

第四章平顶山学院水厂17

4.1工艺流程17

4.2取水构筑物17

4.3移动冲洗罩滤池18

4.4消毒19

第五章实习总结20

第一章实习目的

根据给排水工程专业2011级教学计划，2013-2014学年第二学期0244111/2班将于第13周进行为期1周的给水工程实习。

给水工程实习是给排水工程专业重要的实践性教学环节之一。

通过实习使学生深入生产一线掌握生产运行管理方面的运行控制参数、设备使用方法、运行中异常问题的分析及解决办法等。

掌握给水工程一般施工方法等实习内容。

通过对水质工程学的实习，我掌握水处理的四大工艺流程。

实习使学生深入生产一线掌握生产运行管理方面的运行控制参数、设备使用方法、运行中异常问题的分析及解决办法等。

掌握给水工程一般施工方法等实习内容。

实习采用现场学习、多媒体授课与水厂资料学习相结合的方式进行。

现场学习拟到平顶山白龟山水厂、平顶山学院水厂、平煤集团供水总厂二分厂等进行；多媒体授课与水厂资料学习利用以前学生实习采集的大量照片制成的多媒体课件播放，使学生虽未到这些水厂现场，仍能对水厂的实际构筑物及工艺有整体了解。

第二章白龟山水厂实习

2.1水厂简介

平顶山白龟山水厂隶属于平顶山自来水公公司，位于南环路外，靠近白龟山水库东岸，水厂建于上世纪五六十年代，现有四套水处理工艺，是自来水厂水处理工艺的活化石，见证了历代发展，日产水量23.2万吨。

该厂取水头部建于山下水库旁，有固定式和缆车式取水头部共同取水，水处理构筑物建于山上，靠重力向市政管网送水。

2.2取水头部

水厂取水头部共有两种取水泵房一种是移动式，有两辆缆车组成，一种是固定式，共同向四套供水。

2.2.1缆车式取水泵房

缆车式取水泵房由泵车、坡道或斜桥、输水管和牵引设备等部分组成。

优点：

投资少，建设快，易于施工，有较大适应性和灵活性，能经常取得含沙量较少的表层水，且缆车移动壁浮船方便，受风浪影响小的优点。

但水下工程量和基建投资比浮船取水的大，宜在水位变幅大，涨落速度不大，无冰凌和漂浮物较少的河流上采用。

白龟山水厂的缆车式取水采用斜坡式，由泵车，坡道，输水斜管和卷扬机组成。

泵房有两辆，每辆内部设有两台泵，并配有电机和小真空泵，其供水能力是9万吨/天，分供5万吨/天和4万吨/天两套系统。

当前用水量稍小，只投入运行一辆泵房。

四台泵的吸水口均为DN500的管径，采用阀门为DN500，公称压力为10㎏f/㎝2的微阻缓闭止回阀，取水后用两根DN700的管道送往白龟山上。

缆车式泵房和内部构造分别如下图示：

图2-1缆车式取水泵房图2-2水泵和水泵机组

内部采用双吸离心泵，型号CMEGA300-560B,流量1450

/h，扬程88m，配用功率355kW，转速1480r/min，同时内部有抽真空设备。

2.2.2固定式取水泵房

固定式取水泵房取水头部围堰口处设置粗格栅，水流后经过细格栅，到达集水间，经泵抽取送到山顶水处理构筑物，有5台泵，型号20SH-9，Q=2016

/h，扬程59m，与之配套电机是45kWh异步三相电动机，配套阀门为DN600，公称压力小于10㎏f/㎝2,型号D3TNX-10对夹式蝶阀。

排列情况如下图：

图2-3固定式泵房布置2-4泵房控制柜

2.310万m3/d的双阀滤池

2.3.1工艺流程

此双阀水处理系统水源由固定式泵房提供，由DN为1.2m的输水管送人。

处理流程如下：

网格反应池→斜管沉淀池→鸭舌式双阀滤池→1#清水池

2.3.2.网格絮凝池

此网格反应池为上下翻转孔室絮凝池，采用中间进水向两边分散的方式。

总共7排14个网格。

当原水浊度到大雨15NTU时，反应池出口有明显矾花出现；当浊度小个于3NTU时，需加过量混凝剂与助凝剂。

此反应池进水v=0.8m/s，出水v=0.25m/s，停留时间15min左右。

2-5网格反应池

2.3.3斜管沉淀池

水经过反应池到斜管沉淀池，水流上升v小于2.4mm/s，沉淀时间应大于30min，出水浊度应小于8NTU，余氯量夏季大于等于0.4mg/L,冬季应大于等于0.2mg/L.斜管沉淀池如下图示：

图2-6斜管沉淀池

斜管沉淀池沉淀面积大，颗粒沉降速度快，水在斜管中停留时间短，减少建设面积，且水力条件好，有利于沉淀。

但絮体继续絮凝时间短，对混凝要求高。

而且在温度较高时，出水口水藻繁殖较快，造成出口严重堵塞，我实习时管上已粘附很多水藻，且管材使用普通钢板，腐蚀情况忒严重，建议使用不锈钢或玻璃钢等防腐材料。

而且维护管理困难，使用一段时间后需换斜管。

对斜管沉淀池大约每月清洗两次，3-4年更换一次斜管，维护费用高，但节约面积呀，适应现在土地紧缺的状况呀！

其工艺特点如下：

利用了层流原理，提高了沉淀池的处理能力：

缩短了颗粒沉降距离，从而缩短了沉淀时间；增加了沉淀池的沉淀面积，从而提高了处理效率。

这种类型沉淀池的过流率可达36

/（m2.h）,比一般沉淀池的处理能力高出7-10倍，是一种新型高效沉淀设备。

并已定型用于生产实践。

浅池理论原理，设斜管沉淀池池长为L，池中水平流速为V，颗粒沉速为u0，在理想状态下，L/H=V/

。

可见L与V值不变时，池身越浅，可被去除的悬浮物颗粒越小。

若用水平隔板，将H分成3层，每层层深为H/3，在

与v不变的条件下，只需L/3，就可以将

的颗粒去除。

也即总容积可减少到原来的1/3。

如果池长不变，由于池深为H/3，则水平流速可正加的3v，仍能将沉速为

的颗粒除去，也即处理能力提高3倍。

同时将沉淀池分成n层就可以把处理能力提高n倍。

其设计参数有：

斜板（管）之间间距一般不小于50mm，斜板（管）长一般在1.0-1.2m左右：

斜板的上层应有0.5-1.0m的水深，底部缓冲层高度为1.0m；斜板（管）下为废水分布区，一般高度不小于0.5m，布水区下部为污泥区；池出水一般采用多排孔管集水，孔眼应在水面以下2cm处，防止漂浮物被带走；废水在斜管内流速视不同废水而定，如处理生活污水，流速为0.5-0.7mm/s；斜板（管）与水平面呈60°角，斜板净距（或斜管孔径）一般为80-100mm。

2.3.4鸭舌双阀滤池

经过斜管沉淀沉淀池后的水经过水渠流向鸭舌双阀滤池进行过滤。

鸭舌双阀滤池中，滤料由300mm厚的无烟煤，400-500mm厚的石英砂组成，鹅卵石组成300-400mm厚的承托层，进水时水浊度小于8NTU，滤速0.6m/s，运行周期约为16h，滤池的反冲洗泵有两台，开始反冲洗时要先打开滤衡器，打开后反冲洗开始，大约反冲洗5-7min。

此处理系统采用汽水反冲洗。

过滤时开启进水阀，清水阀，反冲洗时开启进水阀，冲洗水阀和排水阀。

鸭舌双阀滤池如下图所示

图2-7鸭舌双阀滤池图2-8钟罩式虹吸管

钟罩式虹吸管与浮球阀相连，通过浮球阀来控制水位的高地，这样保持了水位的准确性、稳定性和安全性，有效地保证了水厂的正常运行。

2.3.5滤料

但过滤池的滤料用完就废弃，浪费，应重复使用。

过滤后的水进入1#清水池，加过液氯消毒后进入市政管网。

图2-9用完的废弃滤料

2.4西净化站

2.4.1西净化站工艺流程

4.2万吨的西净化站由缆车式取水泵房供水，由DN700的管道送入第一反应池，在此加药和滤前加氯，再经第二反应池进行机械搅拌。

后经倒流室进入斜管分离室。

由斜管分离室进入虹吸滤池，虹吸小滤池滤料为厚度无烟煤400mm和500mm左右石英砂，另鹅卵石承托层。

斜管分离室用穿孔排泥系统。

在此分离室中，水流上升速度小于1.4mm/s，出水浊度小于8NTU,虹吸小滤池中，滤速小于0.8m/h，反冲洗周期和历时根据水头损失大于2.5m或出水浊度大于2NTU决定，一般周期小于24h，反冲洗时间5-8min，反冲洗出水接近或达到滤池进水浊度时停止运行大虹吸，待3-5分钟后沙复位，再开始过滤。

工艺流程如下：

机械搅拌澄清池→虹吸滤池→清水池

2.4.2机械搅拌絮凝池

机械搅拌絮凝池靠机械力搅拌，反应时间一般为15～30min，池内设有搅拌机，搅拌强度由搅拌机的转速有水平轴式和垂直轴式两种。

下图为垂直轴式。

图2-10机械搅拌澄清池

2.55万m3/d的新净化站

2.5.1新净化站工艺流程

此净化站位于白龟山的最东端，处理过程如下：

两根DN700的钢管将原水送人两组孔室进行加药，水在孔室絮凝池中竖向流动，充分反应后进入斜管沉淀池，沉淀后通过集水槽进入两集水渠，进入虹吸式双阀滤池，在小虹吸作用下将水分配送入滤池，通过单层石英砂滤料，水通过配水系统汇集送出，进入清水池。

工艺流程如下

孔室絮凝池→斜管沉淀池→虹吸双阀滤池→清水池

净化工艺指标：

原水入口流速一般小于0.8m/s，处理水的出水速度一般小于0.25m/s，对原水其浊度应小于500NTU,大于此值时，在吸水口处进行处理。

出水浊度控制在8NTU内，最终处理水浊度小于2NTU。

在斜管沉淀池中水上升流速小于2.4mm/s，沉淀时间大于30min，双阀虹吸滤池的冲洗强度控制在16L/s·m2.孔室絮凝池和斜管沉淀池同上，此不说明，着重阐述虹吸滤池。

2.5.2虹吸滤池

虹吸滤池工艺过程：

原水由进水总渠通过进水虹吸管进入滤池，经滤料，承托层，配水系统，出水连接渠，出水管到达清水池。

过滤达到最高水位时反冲洗。

冲洗水由出水连通渠水，配水空间，滤板，滤料，排水槽，排水虹吸管，废水渠，废水管排出。

虹吸滤池属于等速变水头过滤，最大过滤水头为最高水位与清水管进口溢流水位之差，滤后水位远高于滤层，能保持正水头损失过滤，不产生负水头现象。

沉淀后的水由进水槽流入滤池上部的配水槽，经虹吸管（小虹吸）流入单元滤池进水槽，再经过进水堰和布水管流入滤池，水经滤层和配水系统进入请水槽。

反冲洗时，先破坏进水虹吸管的真空，则配水槽水不在继续进入，滤池较快继续过滤，但很快水位不再下降，用真空系统抽出冲洗虹吸管（大虹吸）中空气，使其形成虹吸，并把滤池内存水通过冲洗虹吸管抽到池中心下部，再由冲洗排水管带走，当清水槽水位与滤池内水位形成一定水位差时，冲洗正式开始。

滤料冲洗干净后，破坏冲洗虹吸管真空，冲洗停止。

再启动虹吸管，滤池又可过滤。

图2-11虹吸滤池

2.64万m3/d净化站

2.6.1净化站工艺流程

此净化站由回转式絮凝池，斜管沉淀池及虹吸滤池组成，由缆车式取水泵房供水，由700

的配水井进行配水经过隔板反应池反应后通过配水花墙进入斜管沉淀池沉淀过后的水经过水泵送至虹吸滤池，此滤池为露天形，池体较高。

单格滤池7-8m，宽4-5m。

工艺流程图如下：

隔板絮凝池→斜管沉淀池→虹吸滤池→清水池

2.6.2回转式絮凝池

隔板絮凝池分往复式和回转式两种，隔板絮凝池优点是构造简单，管理方便。

缺点是流量变化大者，絮凝效果不稳定，且池子容积较大。

在往复式隔板絮凝池内，水流作80度转弯，局部水头损失较大，而这部分能量消耗往往对絮凝效果作用不大。

因为180度的急剧转弯会使絮体有破碎可能，特别在絮凝后期。

在该工艺中采用回转式。

如下图：

图2-12回转式絮凝池

所有絮凝池必备作用就是增加混凝剂与水中杂质的接触时间，形成矾花。

斜管沉淀池与虹吸滤池作用原理和结构同上，可参照。

2.7加氯与消毒

白龟山水厂加氯消毒，采用药剂是液氯。

在原水进入反应池中加氯，水过滤后再加氯一次。

+

≒HOCL+HCLHOCL≒

+

白龟山水厂加氯使用转子投氯机，氯气进入旋风分离器，通过弹簧膜阀和控制阀进入转子流量计和中转玻璃罩，经水射器和压力水混合，溶解于水中被输送的投氯点。

加氯量的控制一般由控制室根据水温，水泵中微生物来确定。

出水水质中含氯量夏季保持在0.4-0.6mg/L,冬季0.3-0.5mg/L。

图2-13加药泵图2-14聚氯化铝

第三章平煤水厂供水一分厂

3.1水厂简介

平煤集团供水总厂一分厂，位于中平能化集团三矿西100米，现在主要为四矿、六矿供水。

一分厂于1983年建成，1984年开始投产，总投资7000万元，设计生产能力为6万

/d，实际生产能力6万

/d。

现正进行扩建，扩建后一期二期将废弃，因其工艺落后不符合节能减排要求，四期建设完成后主要运行三期四期，生产能力将为8万

/d，现在有职工100人，其中技术员6人。

3.2处理工艺

3.2.1一二期处理工艺

一期二期主要处理地下矿井水，三期四期处理白龟山水库水。

一期二期的原水浊度较高，经过折板反应池，到达斜管沉淀池，后经虹吸滤池过滤后进入清水池。

处理工艺流程如下：

隔板式反应池→斜管沉淀池→虹吸滤池→清水池

该隔板反应池又称为迷宫式反应池，隔板反应池是目前我国应用极为广泛的一种反应池，分为往复式和回转式两种，池中设多道隔板，形成狭长回转的廊道，水流在廊道中曲折前进，水流转向的角度为：

往复式180度，回转式90度，由水流转向产生主要的搅拌作用。

对于滤池，铺设的是活性炭和石英砂，用于吸附。

一期二期的泵房为地下室，3备2用，泵房内设有抽风机，因为泵房运行的泵会产生大量热量，因此利用抽风机可以带走这些热量，从而降低泵房内的温度，水泵具有自动式开启阀门，法兰连接，具有高效的功能，通水水泵的运行功率为160万KW。

3.2.2三期工艺

三期取自水库水，浊度相对低。

水处理过程原理：

原水加药后（主要为净水剂，如PAC等）进入折板反应池，由于相对较长的停留时间，及水流折返等紊流形式达到充分混合，与此同时原水中的药剂吸附大部分SS形成良好絮凝体。

随后，原水从下部孔道进入斜管沉淀池，水流沿斜管上升，由于水流流速较慢，泥体沿斜管逆向流形式落入水中，沉积到沉淀池底部排泥斗最终靠静水压排出。

随后原水流经虹吸滤池进行深层过滤，通过虹吸作用使过滤后清水吸出沿集水槽廊道进入清水池。

最后通过清水泵根据需要泵入用户供其使用。

对于虹吸滤池，过滤时间到一定程度，会出现液面升高阻力增大现象，这时过滤很难进行，要对滤池进行反冲洗，冲洗水返首段重新处理，达到节省水资源目的。

三期工艺的水泵功率则高达220万KW。

三期工艺与前两期不同的反应池用的是折板反应池。

图3-1待处理的高浊度原水图3-2斜管沉淀池

3.3折板反应絮凝池

折板絮凝池是在隔板絮凝池基础上发展起来的，有水平式和竖流式，其作用除同隔板絮凝池，增加转折过程中颗粒碰撞外，更利用折板间多次转折或缩放水流形成涡流，使沿程能量消耗均匀，絮凝效果较好。

目前，竖流式折板絮凝池已成为国内给水厂常用的絮凝工艺。

折板絮凝池由异波折板、同波折板、平板、池体等组成。

其工作原理如下：

折板絮凝池通常采用竖流式，折板的形式一般有平板、折板和波纹板。

折板按照波峰和波谷的相对安装和平行安装又可以分成“异波折板”和“同波折板”。

按水流在折板间上下流动的间隙数可分为“单通道”和“多通道”。

折板絮凝池主要运用折板的缩放或转弯造成的边界层分离而产生的附壁紊流耗能方式，在絮凝池内沿程保持横向均匀，纵向分散地输入微量而足够的能量，有效地提高输入能量利用率和混凝设备容积利用率，增加液流相对运动，以缩短絮凝时间，提高絮凝体沉降性能。

其工艺特点如下：

絮凝时间短，容积较小，占地面积小；絮凝效果好；构造复杂，造价较高。

图3-3折板絮凝池

3.4水厂沉淀池排泥水处理

图3-4污泥处理程序图

图3-5压缩机

近年来，该厂坚持绿色发展模式，大力推行清洁生产，在节水、节电、降低成本、延长设备寿命等方面取得了一定成效，污染物排放明显减少，工作环境和生活环境进一步改善。

3.5供水一分厂的总工艺流程

图3-6工艺流程图

第四章平顶山学院水厂

平顶山学院水厂建于2005年，分三期建设。

第一期处理水量为150

/h，二期工程为200

/h，三期处理水量300

/h，三期工程的构筑物及相应设备相同。

4.1工艺流程

该厂的工艺流程为：

机械混合反应池→斜管沉淀池→转动移动罩滤池→清水池→消毒。

该厂的取水水源是白龟山水库，处理水能够供平顶山学院大部分师生使用。

4.2取水构筑物

取水构筑物设在白龟山水库岸边，该厂采用的是浮船式取水构筑物，取水设备直接浮船上。

浮船能够随水位涨落而升降，可随主航道的变迁而移动，这种方式的特点是基建费用较低，灵活性大，适应性强，能经常取得含沙量较少的表层水。

浮船式取水构筑物一般由浮船、联络管、输水管、船与岸之间的交通联络设备、锚固设施等组成。

但缺点是取水水质不太好。

实习时我未发现浮船，反而看到了因平西湖水位下降导致其水厂取不到水，只有在靠近湖心处固定有潜水泵，由泵直接抽水送向山顶进行水处理，由于平顶山近年来下雨情况不太乐观，白龟山水库的水位比较低，因此今年平顶山学院采用了四条DN200m