第頁二級混凝沉淀處理水廠的布置設(shè)計(jì)案例目錄TOC\o"1-3"\h\u9145二級混凝沉淀處理水廠的布置設(shè)計(jì)案例 1307131水廠布置 1261991.1水廠平面布置 2249781.1.1平面布置概述 2178731.1.2水廠處理構(gòu)筑物 2236681.1.3水廠人員編制及附屬構(gòu)筑物設(shè)計(jì) 2160861.1.4廠區(qū)綠化與道路 349891.2水廠管線設(shè)計(jì) 556511.2.1給水管線 5288961.2.2廠內(nèi)排水 5195191.2.3加藥管線 5318731.2.4自用水管線 5213881.3水廠高程布置 5189791.3.1高程布置概述 565681.3.2水頭損失計(jì)算 6240401.3.3高程布置設(shè)計(jì) 81水廠布置凈水廠總體布置主要是將水廠內(nèi)各項(xiàng)構(gòu)筑物進(jìn)行合理的組合和布置，以滿足工藝流程、操作聯(lián)系、生產(chǎn)管理和物料運(yùn)輸?shù)确矫娴囊?。布置的原則是流程合理、管理方便、節(jié)約土地、美化環(huán)境，并考慮日后留有發(fā)展的可能。本設(shè)計(jì)水廠總體布置由生產(chǎn)構(gòu)筑物布置、輔助及附屬構(gòu)筑物布置、各類管道布置和其他設(shè)施（廠區(qū)道路、綠化布置、圍墻及大門等）布置四部分組成。1.1水廠平面布置1.1.1平面布置概述水廠的基本組成分為兩部分：一是生產(chǎn)構(gòu)筑物和建筑物，包括處理構(gòu)筑物、清水池、二級泵站、藥劑間等；二是輔助建筑物，其中又分成生產(chǎn)輔助建筑物和生活輔助建筑物兩種。前者包括化驗(yàn)室、修理部分、倉庫、停車場及宿舍等；后者包括辦公室、食堂、浴室、職工宿舍等。水廠平面布置主要內(nèi)容有：各構(gòu)筑物的平面定位，各種渠道，閥門及配件布置，水廠道路，圍墻，綠化等。1.1.2水廠處理構(gòu)筑物凈水廠工藝流程布置時(shí)必須考慮下列主要原則：（1）流程力求最短，避免迂回重復(fù)，使凈水過程中的水頭損失最小。構(gòu)筑物應(yīng)盡量靠近，即沉淀池應(yīng)盡量緊靠濾池，二級泵站盡量靠近清水池，但各構(gòu)筑物之間應(yīng)留出必要的施工和檢修間距，包括閥門井的安裝距離。（2）構(gòu)筑物布置應(yīng)注意朝向和風(fēng)向。凈水構(gòu)筑物一般無朝向要求，但濾池的操作廊、二級泵站、加藥間、化驗(yàn)室、檢修間、辦公樓等則有朝向要求，尤其散發(fā)大量熱量的二級泵房對朝向和通風(fēng)的要求更應(yīng)注意，布置時(shí)應(yīng)使符合當(dāng)?shù)刈罴逊轿?，根?jù)該城市地形圖中的風(fēng)玫瑰圖所示，該城市的主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng)，故本設(shè)計(jì)中將加藥加氯間布置于水廠的南邊，污泥處理區(qū)布置于水廠南邊。（3）由于近遠(yuǎn)期水量差距不大，本設(shè)計(jì)構(gòu)筑物均按照遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)，考慮近期使用情況，運(yùn)行時(shí)合理調(diào)整參數(shù)。根據(jù)以上原則，決定本設(shè)計(jì)水廠常規(guī)處理構(gòu)筑物的流程布置采用常見的直線型布置，依次為配水井、管式靜態(tài)混合器、第一級網(wǎng)格絮凝斜管沉淀池、管式靜態(tài)混合器、第二級網(wǎng)格絮凝斜管沉淀池、普通快濾池、清水池。從進(jìn)水到出水整個(gè)流程呈直線，這種布置具有生產(chǎn)管線短、管理方便、便于改擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)。1.1.3水廠人員編制及附屬構(gòu)筑物設(shè)計(jì)水廠的輔助建筑按功能分為生產(chǎn)輔助建筑物和生活輔助建筑物兩種。前者包括化驗(yàn)室、維修車間、車庫、倉庫、反沖洗泵房等；后者包括辦公室、食堂、職工宿舍等。輔助建筑土建按遠(yuǎn)期規(guī)模配置，內(nèi)部設(shè)備和生產(chǎn)人員按近期規(guī)模配置。根據(jù)《城鎮(zhèn)給水廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，具體輔助建筑物使用面積和工作人員分布如下所示：1.工作人員水廠的人員編制定為33人，人員分布情況如下：①水廠辦公室人員共5人，白班；②生產(chǎn)技術(shù)人員共5人，白班；③化驗(yàn)室共3人，白班；④一、二級泵房調(diào)度人員共6人，三班倒；⑤維修人員共6人，三班倒；⑥其他人員（包括門衛(wèi)、食堂工作人員）共8人。2.輔助建筑綜合樓擬建2層，每層150??2；職工宿舍擬建2層，每層50??2；其他輔助建筑物均按單層來設(shè)計(jì)，輔助建筑面積統(tǒng)計(jì)見表5-1。表5-1水廠輔助建筑物使用面積及人員編制分布輔助建筑名稱建筑面積（m2）近期生產(chǎn)人數(shù)備注綜合樓160生產(chǎn)管理及行政辦公用房，共2層化驗(yàn)室1103維修車間2006水廠內(nèi)考慮小修，中修送往當(dāng)?shù)匦蘩韽S；機(jī)修間、水表間、泥木工間、電修間合建停車場200倉庫150食堂544門衛(wèi)室1402門衛(wèi)室2402職工宿舍2002層變電站36設(shè)于二泵房附近1.1.4廠區(qū)綠化與道路1.綠化設(shè)計(jì)綠化是水廠設(shè)計(jì)中的一個(gè)組成部分，它是美化水廠環(huán)境的重要手段。在建筑物的前坪和道路交叉口附近設(shè)置綠地；利用道路與構(gòu)筑物（或建筑物）之間的帶狀空地進(jìn)行綠化布置，形成綠帶；在清水池地面上設(shè)置綠地；在生活區(qū)種植觀賞性植物，在整個(gè)水廠的道路兩旁種植樹木，不僅起到美化作用，還起到分隔作用。水廠中種植不易落葉和不會產(chǎn)生柳絮等易隨風(fēng)漂浮的植物；在需要圍護(hù)的地方設(shè)置綠籬，主要起隔離、圍護(hù)和美化作用。為了使水廠整體效果比較好，建筑物和構(gòu)筑物的外形設(shè)計(jì)盡量協(xié)調(diào)，顏色的選用也應(yīng)考慮用同一色系。2.道路設(shè)計(jì)水廠道路設(shè)計(jì)應(yīng)滿足日常交通、物料運(yùn)輸和消防通道等的要求，是水廠平面設(shè)計(jì)的主要組成。一般在主要構(gòu)筑物的附近必須有道路到達(dá)，為了滿足消防要求和避免施工的影響，某些建筑物之間必須留有一定間距。道路的設(shè)計(jì)如下：（1）主廠道主廠道是水廠中人員和物料運(yùn)輸?shù)闹饕缆?，與廠外的入廠道路相連接，一直伸向廠區(qū)內(nèi)某一適當(dāng)?shù)胤?。廠內(nèi)主廠道寬度按8m設(shè)計(jì)。（2）車行道車行道為廠區(qū)內(nèi)各主要建筑物或構(gòu)筑物間的聯(lián)通道路，生產(chǎn)及生活所需的各種器材物品，通過車行道運(yùn)至各個(gè)地方。車行道也按8m設(shè)計(jì)，綜合水廠平面規(guī)劃，車行道只部分成環(huán)狀，以便車輛回程。（3）其他寬度本設(shè)計(jì)的其他道路寬度按4m設(shè)計(jì)，進(jìn)入構(gòu)筑物的道路寬度設(shè)為2m。（4）道路轉(zhuǎn)彎所有道路的轉(zhuǎn)彎半徑均為9m。1.1.5水廠平面布置當(dāng)水廠的主要構(gòu)筑物的流程布置確定以后，即可進(jìn)行整個(gè)水廠的總平面設(shè)計(jì)，將各項(xiàng)生產(chǎn)和輔助設(shè)施進(jìn)行組合布置。本設(shè)計(jì)本著按照功能分區(qū)集中，因地制宜，節(jié)約用地的原則，同時(shí)考慮物料運(yùn)輸、施工要求以及遠(yuǎn)期擴(kuò)建等因素來進(jìn)行水廠的總平面設(shè)計(jì)。平面布置具體如下：首先，將綜合樓、食堂、職工宿舍等建筑物組合為一區(qū)，稱為生活區(qū)。生活區(qū)設(shè)置在進(jìn)門附近，便于外來人員的聯(lián)系，使生產(chǎn)系統(tǒng)少受外來干擾。其次，將機(jī)修間、水表間、泥木工間、電修間、配電間、管配件堆場、車庫及倉庫等合理地布置，以充分利用空地。最后，將常規(guī)處理構(gòu)筑物與廠排泥水處理構(gòu)筑物分開，這樣便于運(yùn)行管理，分別在生活區(qū)和污泥區(qū)設(shè)置大門。水廠平面布置示意詳見凈水廠平面布置圖1.2水廠管線設(shè)計(jì)廠區(qū)管線一般包括：給水管線、排水（泥）管線、加藥和廠內(nèi)自用水管線、動力電纜、控制電纜等。（后兩者不屬于本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)范疇）1.2.1給水管線本設(shè)計(jì)中的給水管線包括原水管線、沉淀水管線、清水管線和超越管線。給水管道采用焊接鋼管，布置方式為埋地式。特別注意：本設(shè)計(jì)原水在洪水期時(shí)濁度超高需經(jīng)兩級混凝沉淀處理，一般時(shí)期由超越管線跨越第一級絮凝沉淀池進(jìn)行常規(guī)處理。1.2.2廠內(nèi)排水廠內(nèi)生活污水與雨水采用分流制，雨水就近排入水體；污水排入市政污水管道。其中污水采用UPVC管，雨水采用鋼筋混凝土管。此設(shè)計(jì)中在管道交匯、管徑及管道方向改變處和較長的直線管道處設(shè)置污水檢查井。生產(chǎn)廢水包括配水井、沉淀池排泥水及濾池反沖洗水，其出路為：配水井、沉淀池以及普通快濾池的排泥水經(jīng)過排泥槽（管）匯集后流入污泥處理區(qū)；污泥區(qū)中排泥池與濃縮池中的上清液排入廠區(qū)污水管道，底泥濃縮后脫水外運(yùn)。配水井及清水池的溢流管、清水池的放空管接入廠區(qū)雨水管線。1.2.3加藥管線加藥、加氯管線做成淺溝敷設(shè)，上做蓋板。加藥管采用ABS管；二氧化氯管采用無縫鋼管。1.2.4自用水管線廠內(nèi)自用水是指水廠生活用水、泵房、藥間等沖洗溶解用水以及清洗水池用水。廠內(nèi)自用水均單獨(dú)成為管系，自二級泵房單獨(dú)設(shè)置出水管接出，采用鋼管。為保證用水的安全性及消防要求，將干管布置成環(huán)狀，取最小管徑為DN100。1.3水廠高程布置1.3.1高程布置概述在處理工藝流程中，各構(gòu)筑物之間水流應(yīng)為重力流。兩構(gòu)筑物之間水面高差即為流程中的水頭損失，包括構(gòu)筑物本身、連接管道、計(jì)量設(shè)備等水頭損失在內(nèi)。水頭損失應(yīng)通過計(jì)算確定，并留有余地。本水廠所在的位置具有一定的坡度，整個(gè)廠區(qū)的地形標(biāo)高在1591.61~1593.41m之間，高度差別相對較大，地勢的高低與處理水的流向相同，又因?yàn)樗幚砉に囉袃杉壔炷恋?，采用了管式靜態(tài)混合器，整個(gè)水廠的水頭損失會比較大，因此考慮整個(gè)廠區(qū)主要采用兩個(gè)地面標(biāo)高。廠區(qū)西部至第一級混凝沉淀池，地面標(biāo)高取1593.41m，而廠區(qū)東部地面標(biāo)高取1591.61m。1.3.2水頭損失計(jì)算不同水處理構(gòu)筑物的水頭損失與構(gòu)筑物型式有關(guān)，有部分構(gòu)筑物無法準(zhǔn)確計(jì)算出其水頭損失，故根據(jù)《給水排水設(shè)計(jì)手冊（第三冊）城鎮(zhèn)給水》及類似水廠的數(shù)據(jù)確定水廠凈水構(gòu)筑物的水頭損失（包括構(gòu)筑物內(nèi)集水槽等水頭跌落損失）見下表：表5-2自來水廠各處理構(gòu)筑物水頭損失表構(gòu)筑物名稱水頭損失（m）構(gòu)筑物名稱水頭損失（m）配水井0.20斜管沉淀池0.20管式靜態(tài)混合器1.00普通快濾池2.00網(wǎng)格絮凝池0.40清水池0.20連接管道設(shè)計(jì)流速通過經(jīng)濟(jì)比較決定，當(dāng)有地形高差時(shí)可利用較大流速。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊，一般情況下連接管道的設(shè)計(jì)流速按下表（表5-3）選用。表5-3連接管中的設(shè)計(jì)流速連接管道設(shè)計(jì)流速（m/s）備注一泵房至混合池1.0~1.2混合池至絮凝池1.0~1.5絮凝池至沉淀池0.1~0.15防止絮粒破壞沉淀池至濾池0.6~1.0流速取下限以留有余地濾池至清水池0.8~1.2流速取下限以留有余地濾池沖洗水的壓力管道2.0~2.5因間歇使用，流速可大些排水管道（排除沖洗水）1.0~1.21.配水井到第一級絮凝池之間的水頭損失取配水井內(nèi)水頭損失為0.2m，原水從配水井流出后分為兩根輸水管輸送，采用DN450鋼管，每組流量Q=0.182m3/s，采用鋼管，流速v1=1.10m/s，i=0.0036，管長L1=10m。管道沿程水頭損失：?局部水頭損失：?兩個(gè)構(gòu)筑物之間有兩個(gè)DN450的90°彎頭ζ=2×1.00=2.00；一個(gè)出口的ζ=0.5；一個(gè)φ450閘閥ζ=0.07。如前述，管式靜態(tài)混合器內(nèi)的水頭損失取1.0m。則該段水頭損失為：?2.第一級絮凝池到第一級沉淀池之間的水頭損失網(wǎng)格絮凝池和斜管沉淀池之間通過寬4m的過渡段連接，按照經(jīng)驗(yàn)值取第一級絮凝池內(nèi)部的水頭損失為0.40m，過渡區(qū)的水頭損失取為0.10m，斜管沉淀池內(nèi)水頭損失取0.20m。3.第一級沉淀池到第二級絮凝池之間的水頭損失原水從斜管沉淀池流出后由DN450鋼管經(jīng)管式靜態(tài)混合器流向第二級網(wǎng)格絮凝池，每組流量Q=0.182m3/s，采用鋼管，流速v3=1.10m/s，i=0.0036，管長L1=22m。管道沿程水頭損失：?局部水頭損失：?兩個(gè)構(gòu)筑物之間有兩個(gè)DN450的90°彎頭ζ=2×1.00=2.00，一個(gè)出口的ζ=0.5；一個(gè)φ450閘閥ζ=0.07。如前述，管式靜態(tài)混合器內(nèi)的水頭損失取1.0m。則該段水頭損失為：?4.第二級絮凝池到第二級沉淀池之間的水頭損失網(wǎng)格絮凝池和斜管沉淀池之間通過寬4m的過渡段連接，按照經(jīng)驗(yàn)值取第二級絮凝池內(nèi)部的水頭損失為0.40m，過渡區(qū)的水頭損失取為0.10m，斜管沉淀池內(nèi)水頭損失取0.20m。1.第二級沉淀池到普通快濾池之間的水頭損失原水通過絮凝沉淀池后，由兩根輸水管分別輸送至兩組普通快濾池中，采用DN500鋼管，每組流量Q=0.182m3/s，采用鋼管，流速為v5=0.89m/s，i=0.0022，管長L4=23m。管道沿程水頭損失：?局部水頭損失：?兩個(gè)構(gòu)筑物之間有2個(gè)DN500的90°彎頭ζ=2×1.00=2.00；一個(gè)出口的ζ=0.5；兩個(gè)φ500閘閥ζ=2×0.06=0.12；一個(gè)三通ζ=0.1。則該段水頭損失為：?6.普通快濾池到清水池之間的水頭損失原水通過普通快濾池后，經(jīng)過兩根DN450清水管道，輸送至清水池中，采用鋼管，每組流量Q=0.182m3/s，流速v6=1.10m/s，i=0.0036，管長28m。管道沿程水頭損失：?局部水頭損失：?兩個(gè)構(gòu)筑物之間有2個(gè)DN450的90°彎頭ζ=2×1.00=2.00；一個(gè)出口的ζ=0.5；兩個(gè)φ450閘閥ζ=2×0.07=0.14；一個(gè)三通ζ=0.1。則該段水頭損失為：?7.清水池到二級泵站吸水井的水頭損失清水池中的水經(jīng)兩根DN450的鋼管，輸送至吸水井，流速為v7=1.10m/s，i=0.0036，管長L7=20m。管道沿程水頭損失：?局部水頭損失：?兩個(gè)構(gòu)筑物之間有2個(gè)DN450的90°彎頭ζ=2×1.00=2.00；一個(gè)出口的ζ=0.5；兩個(gè)φ450閘閥ζ=2×0.07=0.14；則該段水頭損失為：?1.3.3高程布置設(shè)計(jì)水廠的高程布置中，取配水井出水水位標(biāo)高為1596.90m，其余各構(gòu)筑物的相關(guān)標(biāo)高均以此根據(jù)上述水頭損失反算得出，計(jì)算出水廠的高程布置見表5-4所示，水廠高程布置見A1大圖.表5-4水廠高程布置計(jì)算表連接管道構(gòu)筑物水頭損失(m)總水頭損失(m)水位標(biāo)高（m）局部沿程構(gòu)筑物配水井0.