给水厂处理设施设计计算(第3版)

**章生活饮用水处理概论1

**节天然水源的水质1

一、原水中的杂质1

二、未污染天然水源的水质特征1

三、水源污染的情势3

四、饮用水水源的水质分类4

第二节饮用水的水质要求4

一、饮用水水质标准的意义4

二、我国现行的饮用水水质标准5

第三节饮用水处理工艺技术7

一、水处理的意义7

二、饮用水处理的目的和方法8

三、饮用水的常规处理8

四、饮用水的预处理和深度处理10

五、饮用水的特种水质处理11

六、膜技术和净水厂处理工艺的类型12



第二章药剂投配和混合设施14

**节概述14

第二节药剂配制投加设备14

一、溶解池和溶液池16

【例2-1】药剂溶解池和溶液池的计算16

二、压缩空气搅拌调制药剂17

【例2-2】压缩空气搅拌调制药剂的计算17

三、水射器投药19

【例2-3】投药水射器的计算19

四、药剂仓库22

【例2-4】药剂仓库的计算22

第三节混合设施22

一、管道式混合23

【例2-5】管道式混合的计算24

二、蜂窝状高频旋流混合器的计算25

【例2-6】蜂窝状高频旋流混合器的计算25

三、隔板式混合27

【例2-7】分流隔板式混合槽的计算27

四、机械混合29

【例2-8】桨板式机械混合池的计算29



第三章絮凝池31

**节概述31

第二节水力絮凝池32

一、隔板絮凝池32

【例3-1】往复式隔板絮凝池的计算33

【例3-2】回转式隔板絮凝池的计算35

二、穿孔旋流絮凝池38

【例3-3】穿孔旋流式絮凝池的计算39

三、折板絮凝池43

【例3-4】折板絮凝池的计算44

四、竖流式隔板絮凝池47

【例3-5】竖流式隔板絮凝池的计算47

五、栅条(网格)絮凝池49

【例3-6】栅条絮凝池的计算49

【例3-7】网格絮凝池的计算52

六、筛板絮凝池54

【例3-8】筛板絮凝池的计算55

七、水力旋流网格絮凝池59

【例3-9】廊道式水力旋流网格絮凝池的计算60

八、自旋式微涡流絮凝池66

【例3-10】自旋式微涡流絮凝池的计算67

第三节机械絮凝池74

一、概述74

二、计算例题75

【例3-11】水平轴式等径叶轮机械絮凝池的计算75

【例3-12】垂直轴式等径叶轮机械絮凝池的计算78



第四章沉淀池82

**节概述82

第二节平流沉淀池83

一、概述83

二、计算例题86

【例4-1】平流式自然沉淀池的计算86

【例4-2】按沉淀时间和水平流速计算平流沉淀池86

【例4-3】按面积负荷计算平流沉淀池87

【例4-4】平流沉淀池储泥斗的计算88

【例4-5】平流沉淀池进水穿孔墙与出水三角堰的计算89

【例4-6】平流沉淀池行车式排泥机械选型计算90

第三节斜板(管)沉淀池91

一、概述91

二、计算例题92

【例4-7】上向流斜管沉淀池的计算92

【例4-8】横向流斜板沉淀池的计算96

【例4-9】侧向流迷宫式斜板沉淀池的计算98

【例4-10】侧向流倒V型斜板沉淀池的设计计算100

【例4-11】穿孔排泥管不等距布孔计算107

第四节水平管沉淀池111

一、概述111

二、计算例题112

【例4-12】水平管沉淀池的设计计算112

第五节高密度沉淀池115

一、工艺构造115

二、技术和性能特点115

三、关键部位设计117

四、工程应用117

五、计算例题118

【例4-13】高密度沉淀池的设计计算118

第六节加砂高速沉淀池123

一、工艺概述123

二、技术参数124

三、计算例题124

【例4-14】加砂高速沉淀池的设计计算124



第五章澄清池128

**节概述128

第二节脉冲澄清池129

一、概述129

二、计算例题131

【例5-1】真空式脉冲澄清池的计算131

【例5-2】虹吸式脉冲澄清池部分的计算137

【例5-3】钟罩式虹吸脉冲发生器的计算140

第三节机械搅拌澄清池143

一、工作过程及设计参数143

二、机械搅拌澄清池池体计算144

【例5-4】机械搅拌澄清池池体部分的计算144

三、机械搅拌设备149

【例5-5】机械搅拌澄清池搅拌设备工艺计算150

四、水力驱动机械搅拌澄清池152

【例5-6】水力驱动机械搅拌澄清池动力计算153

第四节水力循环澄清池157

一、概述157

二、计算例题159

【例5-7】水力循环澄清池的计算159

【例5-8】辐射穿孔管-环形集水槽式出水系统的计算162



第六章气浮池和浮沉池168

**节气浮池168

一、概述168

二、计算例题171

【例6-1】平流部分回流压力溶气气浮法的计算171

第二节浮沉池173

一、概述173

二、计算例题174

【例6-2】侧向流斜板浮沉池设计计算174



第七章滤池177

**节概述177

第二节普通快滤池178

一、构造与设计要点178

二、滤池的表面冲洗180

三、计算例题181

【例7-1】普通快滤池设计计算181

【例7-2】固定管式表面冲洗系统的计算185

【例7-3】旋转管式表面冲洗系统的计算187

第三节虹吸滤池189

一、虹吸滤池的构造189

二、虹吸滤池的水力自动控制装置190

三、设计参数191

四、计算例题191

【例7-4】矩形虹吸滤池的计算191

【例7-5】虹吸滤池水力自动控制装置的计算195

第四节无阀滤池198

一、工况概述198

二、设计要点199

三、计算例题201

【例7-6】方形重力式无阀滤池的计算201

【例7-7】无阀滤池主虹吸管的计算203

【例7-8】压力式无阀滤池设计计算204

第五节移动罩滤池207

一、工况概述207

二、设计参数208

三、计算例题211

【例7-9】泵吸式移动罩滤池的计算211

【例7-10】虹吸式移动罩滤池的计算212

第六节单阀滤池214

一、工况概述214

二、单阀滤池的特点及设计参数215

三、计算例题215

【例7-11】设池顶水箱的单阀滤池的设计计算215

【例7-12】在清水池内设冲洗水箱的单阀滤池的设计计算219

第七节V型滤池222

一、构造特点222

二、设计要点及参数224

三、计算例题225

【例7-13】V型滤池设计计算225

第八节滤池的气水反冲洗230

一、工艺特点230

二、设计参数231

三、计算例题234

【例7-14】气水反冲洗大阻力配气系统设计234

第九节几种新型滤池235

一、流动床滤池235

【例7-15】流动床滤池设计计算237

二、翻板滤池239

【例7-16】翻板滤池设计计算242



第八章消毒设施248

**节概述248

第二节氯及氯的衍生物消毒249

一、液氯消毒249

【例8-1】液氯消毒加氯量及设备选择的计算250

二、漂白粉消毒251

【例8-2】漂白粉消毒的计算252

三、氯胺消毒252

【例8-3】氯胺消毒的计算253

四、次氯酸钠消毒254

【例8-4】次氯酸钠消毒的计算255

五、二氧化氯消毒255

【例8-5】二氧化氯消毒的计算256

第三节紫外线消毒257

一、设计概述257

二、计算例题258

【例8-6】浸水式紫外线消毒设备的计算258

【例8-7】横置光源水面式紫外线消毒设备的计算259

第四节臭氧消毒261

一、设计概述261

二、计算例题262

【例8-8】臭氧消毒设备选用计算262



第九章特殊水质处理设施264

**节水的除铁除锰264

一、除铁264

【例9-1】自然氧化法除铁的计算267

【例9-2】接触氧化法除铁的计算273

二、除锰275

【例9-3】接触氧化法除铁除锰的计算276

第二节水的除氟278

一、混凝沉淀法279

【例9-4】混凝沉淀法除氟的计算279

二、吸附过滤法280

【例9-5】活性氧化铝吸附过滤法除氟的设计计算280

第三节水的除藻282

一、藻类的危害282

二、除藻方法282

三、微滤机除藻283

四、除藻设施计算例题284

【例9-6】微滤机除藻的设计计算284

【例9-7】压力溶气气浮池除藻的设计计算286



第十章微污染水源饮用水的附加处理设施288

**节概述288

第二节生物预处理设施288

一、适用的生物预处理方法289

二、生物膜法的适用条件和设计参数289

三、计算例题291

【例10-1】颗粒填料(陶粒滤料)生物接触氧化池的设计计算291

【例10-2】人工合成填料(YDT填料)生物接触氧化池的设计计算293

【例10-3】塔式生物滤池用于微污染水源水处理的设计计算294

第三节活性炭吸附深度处理296

一、活性炭的吸附与再生296

二、活性炭吸附装置的设计参数297

三、计算例题298

【例10-4】颗粒活性炭吸附法用于饮用水深度处理的计算298

【例10-5】活性炭吸附塔基本尺寸的计算300

【例10-6】粉末活性炭补充量的计算301

第四节臭氧预处理、深度处理及臭氧-生物活性炭联合深度处理302

一、与臭氧联用的水处理技术302

二、计算例题303

【例10-7】臭氧-生物活性炭联合处理微污染水源水的计算303

第五节膜法深度处理305

一、膜法的特点305

二、膜法的类别306

三、压力为推动力膜法的应用306

四、膜法水处理设计与运行308

五、计算例题316

【例10-8】以城市自来水制取纯净水机组的设计计算316

第六节国内外微污染水源饮用水处理厂工艺及建造概况321

一、我国微污染水源饮用水处理厂建造概况321

二、国外部分国家饮用水处理厂工艺设置概况324



第十一章净水厂超滤膜过滤工艺设施328

**节超滤膜净水工艺技术概述328

一、超滤膜过滤的特点与应用328

二、超滤膜装置329

三、超滤膜系统技术参数331

四、超滤膜净水工艺流程332

五、超滤膜净水工艺设施334

第二节计算例题336

【例11-1】内压式超滤膜死端过滤工艺计算336

【例11-2】浸没式超滤膜工艺计算338

【例11-3】在线清洗浸没式超滤膜工艺设计计算343



第十二章配水井和清水池348

**节配水井348

一、概述348

二、计算例题349

【例12-1】圆形堰式配水井设计计算349

第二节清水池350

一、概述350

二、计算例题352

【例12-2】清水池工艺设计计算352

【例12-3】清水池消毒接触时间校核计算354



第十三章排泥水处理设施355

**节净水厂排泥水来源及性能355

一、排泥水来源355

二、排泥水的特性355

三、排泥水的性质355

第二节排泥水处理系统组成与工艺356

一、排泥水处理系统组成356

二、工艺流程选择357

第三节排泥水水量和污泥处理量358

一、排泥水水量的确定358

二、污泥量的确定358

三、计算例题360

【例13-1】排泥水干泥量的计算360

第四节调节池360

一、概述360

二、设计要点360

三、计算例题361

【例13-2】滤池反冲洗排水池的计算361

【例13-3】沉淀池的排泥池设计计算362

第五节污泥浓缩池363

一、概述363

二、设计要点363

三、计算例题364

【例13-4】固体通量法设计重力浓缩池的计算364

第六节污泥平衡池365

一、概述365

二、设计要点365

三、计算例题365

【例13-5】污泥平衡池设计计算365

第七节污泥脱水366

一、概述366

二、计算例题367

【例13-6】高压板框压滤机脱水设计计算367



附录368

附录一《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)(摘)368

附录二《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)(摘)370



参考文献374