给水厂处理设施设计计算（第三版）

本书通过工程性设计计算例题的形式，具体介绍城镇给水厂单元处理构筑物和设备的主要设计计算内容、方法和要求。例题内容包括水的混凝，沉淀，澄清，气浮，过滤，消毒，去除铁、锰、氟、藻，微污染水源水的预处理和深度处理，超滤膜过滤工艺设施，以及排泥水处理设施、配水井和清水池等各种主要单元处理构筑物的工程性设计计算例题，共95个。

 本书可供给排水科学与工程专业、环境工程专业及电厂化学等专业的工程技术人员和高等院校、大专院校师生使用参考。

 

崔玉川，太原理工大学，曾任全国高校给水排水工程学科专业指导委员会委员两届，以及中国土木工程学会给水排水学会（理事）等10个社会学术团体的理事以上职务。教授，先后完成多项科研项目。其中“城市污水回用技术试验研究”，“城市与工业节约用水水平评判与需水量预测方法研究”获山西省科技进步奖；“华北地区污水回用可行性研究”获国家科技进步奖。完成的援外供水工程的勘察设计任务，获山西省优*秀工程勘察设计奖。曾被评为山西省和太原市节约用水先进个人、太原市环保先进工作者、太原工业大学首批学科带头人。

*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