渭南市渭河北岸某給水廠設(shè)計(jì)計(jì)算過程案例分析目錄TOC\o"1-3"\h\u29186渭南市渭河北岸某給水廠設(shè)計(jì)計(jì)算過程案例分析 1126861、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料 218271.1項(xiàng)目背景 2260891.2設(shè)計(jì)資料 257531.3自然資料 271192、設(shè)計(jì)說明 335022.1設(shè)計(jì)概況 375822.2設(shè)計(jì)方案 3152553、給水廠設(shè)計(jì)計(jì)算 4156163.1給水廠規(guī)模確定 463303.2取水泵房設(shè)計(jì)計(jì)算 5204463.2.1進(jìn)水室設(shè)計(jì)計(jì)算 5196933.2.2格柵設(shè)計(jì)及計(jì)算 5107513.2.3格網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算 689563.2.4其它計(jì)算與設(shè)備選型 683443.2.5水泵設(shè)計(jì)計(jì)算 7252143.2.6真空泵和排水泵的設(shè)計(jì)計(jì)算 9203053.2.7泵房平面布置 1023603.2.8高程布置 11211383.3給水處理廠工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 13268213.3.1混凝 1323243.3.2絮凝設(shè)計(jì)計(jì)算 1547053.3.3沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算 18161293.3.4過濾 2125543.3.5消毒 24305163.3.6清水池 25171543.3.7凈水廠的平面布置 27274793.3凈水廠高程布置 27155063.4二級(jí)泵房設(shè)計(jì)計(jì)算 28250583.4.1水泵選型 28327323.4.2機(jī)組基礎(chǔ)尺寸的確定 29126363.4.3吸水管和出水管計(jì)算 2969173.4.4真空泵設(shè)計(jì)計(jì)算 29169623.4.5泵房平面布置 30173603.4.6高程布置 321、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料1.1項(xiàng)目背景由于城市日益發(fā)展，用水出現(xiàn)短缺現(xiàn)象，因此國家啟動(dòng)了南水北調(diào)，引黃入渭工程，引黃入渭工程由抽黃供水工程、北水廠工程以及渭河綜合廊橋工程組成，本項(xiàng)目立足于此背景，為緩解渭南市城區(qū)用水資源供需矛盾，設(shè)計(jì)一給水工程。1.2設(shè)計(jì)資料經(jīng)開區(qū)位于陜西省渭南市渭河北岸，擬在該區(qū)建設(shè)水廠，滿足渭南市城三區(qū)用水要求，總?cè)丝跒?6萬人，用水普及率為98.5%，其中經(jīng)開區(qū)人口為12萬人，臨渭區(qū)為33萬人，高新區(qū)人口為21萬人。本項(xiàng)目擬在絕對(duì)標(biāo)高為+300.00m的地方修建給水廠。建成水廠需向兩個(gè)工廠供水，一個(gè)是青島啤酒廠，一個(gè)是華山牧奶業(yè)。兩個(gè)工廠對(duì)生產(chǎn)用水有特殊要求，僅需要提供廠區(qū)內(nèi)工作人員的日常生活用水。1.3自然資料地質(zhì)資料：該城市土壤種類為黏質(zhì)土，地下水深9m。降水資料：年平均降水量為816.5mm。常年主導(dǎo)風(fēng)向資料：西北風(fēng)。地動(dòng)資料：6級(jí)。水文資料：本設(shè)計(jì)采用的水源為南水北調(diào)工程水源，其最高水位為297m，常水位為292m，最低水位為283m。2、設(shè)計(jì)說明2.1設(shè)計(jì)概況經(jīng)開區(qū)位于陜西省渭南市渭河北岸，擬在該區(qū)建設(shè)水廠，滿足渭南市城三區(qū)用水要求，總?cè)丝跒?6萬人，用水普及率為98.5%，其中經(jīng)開區(qū)人口為12萬人，臨渭區(qū)為33萬人，高新區(qū)人口為21萬人。本項(xiàng)目擬在絕對(duì)標(biāo)高為+300.00m的地方修建給水廠。建成水廠需向兩個(gè)工廠供水，一個(gè)是青島啤酒廠，一個(gè)是華山牧奶業(yè)。兩個(gè)工廠對(duì)生產(chǎn)用水有特殊要求，僅需要提供廠區(qū)內(nèi)工作人員的日常生活用水。2.2設(shè)計(jì)方案結(jié)合項(xiàng)目設(shè)計(jì)背景，設(shè)計(jì)取水的水源是渭南市南水北調(diào)工程的黃河水，水質(zhì)良好，故采用常規(guī)處理工藝：混凝劑消毒劑原水取水泵站混合器絮凝沉淀過濾清水池二泵站管網(wǎng)3、給水廠設(shè)計(jì)計(jì)算3.1給水廠規(guī)模確定（1）各類日常生活用水（其中包含由居民的生活用水與城市各種公共設(shè)施用水）。（2）工廠員工的日常生活用水量。（3）綠化用水量。（4）管網(wǎng)系統(tǒng)輸水過程中漏水損失水量。（5）各類未預(yù)見用水量。（6）消防用水量。給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)模由（1）-（5）以上各部分的最大日用水量之和確定，消防用水量不必計(jì)入設(shè)計(jì)總用水量。經(jīng)開區(qū)給水廠擬滿足城三區(qū)用水，總?cè)丝跒?6萬人，用水普及率為98.5%，其中經(jīng)開區(qū)人口為12萬人，臨渭區(qū)為33萬人，高新區(qū)人口為21萬人?？?cè)丝谠?0萬-100萬之間，屬于二類城市，因此查閱《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》，選擇250L/（cap·d）作為綜合生活用水定額[1]。1）城市最高日綜合生活用水量Q1 Q1=qN=162525m3/d2）工廠工作人員生活用水量和淋浴用水量Q2 （m3/d） （3-2）如下表：表SEQ表\*ARABIC1淋浴用水量和生活用水量計(jì)算表班制生活用水淋浴用水日用水量合計(jì)m3/d一般車間25L/(cap·班)高溫車間35L/(cap·班)一般車間40L/(cap·班)高溫車間60L/(cap·班)每班人數(shù)每班人數(shù)每班人數(shù)每班人數(shù)12200510011004480546.322000450018003910514.13180044007403350429.6Σ1490則Q2=1490m3/d3）綠化用水量Q3查規(guī)范，在本設(shè)計(jì)中，澆灑道路用水取2.5L/(m2·d)；澆灑綠地用水取2.0L/(m2·d)；渭南市的街道面積約為1443000m2，綠化面積約為137.75m2。則Q3=（2.5×1443×103+137.75×2.0）/1000=3607.8(m2·d)4）給水管網(wǎng)漏失水量Q4依據(jù)規(guī)范，管網(wǎng)系統(tǒng)輸水過程中漏水損失水量應(yīng)按（1）～（3）的總用水量的10%～12%進(jìn)行計(jì)算，在本設(shè)計(jì)中取10%。則 Q4=（Q1+Q（5）各類未預(yù)見水量Q5依據(jù)規(guī)范，在本設(shè)計(jì)中取?。?）～（4）用水量之和的10%作為Q5。則（6）消防用水量Q6在本設(shè)計(jì)中，按照有三起火災(zāi)同時(shí)發(fā)生，用90L/s的水量進(jìn)行滅火，則：Q6=3×90=270L/s（7）居民區(qū)最高日設(shè)計(jì)用水量Q7 取Q73.2取水泵房設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)取水的水源是渭南市南水北調(diào)工程的黃河水，水質(zhì)良好，南水北調(diào)的原水先供給到原水池中儲(chǔ)存，再由泵房取水供給到給水廠進(jìn)行凈化處理，取水水量為Q=202819×（1+5%）=212959.95m3/d=2.46m3/s3.2.1進(jìn)水室設(shè)計(jì)計(jì)算水由進(jìn)水孔流入進(jìn)水室，本設(shè)計(jì)中水源來自調(diào)水工程，供水量較穩(wěn)定，但在調(diào)水水源地干旱時(shí)也會(huì)發(fā)生水位降低，其中，原水池的常水位為292.00m，最低水位為283.00m，變幅為超過6m，因此設(shè)計(jì)兩層進(jìn)水孔來保證給水廠的正常運(yùn)行。進(jìn)水室分為5個(gè)獨(dú)立的隔室，水平分開。每臺(tái)泵配有一個(gè)格網(wǎng)和一個(gè)格柵，每個(gè)格柵相互連接。本次設(shè)計(jì)上取水口上沿設(shè)置在正常水位以下1.0m，下取水口上沿設(shè)置在設(shè)計(jì)最低水位以下0.5m[1]。3.2.2格柵設(shè)計(jì)及計(jì)算（1）格柵面積計(jì)算： F0=QK1 K2=bb+s求得K2=0.833；故：F0=6.58m2。因?yàn)槊繉?個(gè)格柵，故各格柵的面積：f=6.58÷5=1.316㎡取f=1.32㎡；（2）進(jìn)水孔及格柵尺寸選擇表SEQ表\*ARABIC2進(jìn)水孔與格柵參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào)型號(hào)進(jìn)水口尺寸/mm格柵尺寸/mm有效面積（m2）B1H1BHS321-1912001000130011001.003.2.3格網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算由于本設(shè)計(jì)原水來自南水北調(diào)工程，在原取水地經(jīng)過了一層格柵過濾，故在本設(shè)計(jì)中采用平板格網(wǎng)。平板格網(wǎng)面積按下式計(jì)算： （3-8） （3-9）故：F1=22.36m2；設(shè)5個(gè)格網(wǎng)，則單個(gè)格網(wǎng)面積為4.48m2。參照?qǐng)D集，選擇C14平面格網(wǎng)。尺寸參數(shù)如下表所示。表SEQ表\*ARABIC3格網(wǎng)尺寸參數(shù)型號(hào)進(jìn)水口尺寸（mm）格網(wǎng)尺寸（mm）有效面積（m2）B1H1BHC1420002000213021302.763.2.4其它計(jì)算與設(shè)備選型（1）標(biāo)高確定1）操作平臺(tái)的標(biāo)高：設(shè)備工作地標(biāo)高=最高水位（由于水源穩(wěn)定供給，取常水位292m）+浪高（因?yàn)樗慈∽哉{(diào)水工程，原水是先儲(chǔ)存在一水池中，因此不需計(jì)算浪高）+保護(hù)高度=292.0+0.00+0.50=292.5m，水廠所在地標(biāo)高300.0m,故設(shè)備工作地標(biāo)高取300.0m。2）進(jìn)水室水位最淺時(shí)標(biāo)高：進(jìn)水室水位最淺時(shí)標(biāo)高=設(shè)計(jì)最淺水面位置-格柵水損=282.93）吸水室水位最淺時(shí)標(biāo)高：吸水室水位最淺時(shí)標(biāo)高=進(jìn)水室最低水位標(biāo)高-格網(wǎng)水損=282.9-0.15=282.75m4）進(jìn)水孔的標(biāo)高：第一層進(jìn)水孔最上處標(biāo)高=常水位-1=292-1=291m;第一層進(jìn)水孔最下處標(biāo)高=最上處標(biāo)高-1=291-1=290m；第二層進(jìn)水孔最上處標(biāo)高=干水位-0.5=283-0.5=282.5m;第二層進(jìn)水孔最下處標(biāo)高=最上處標(biāo)高-1=282.5-1=281.5m（2）啟閉設(shè)備進(jìn)水方法為通過上進(jìn)水口進(jìn)行進(jìn)水時(shí)，將下進(jìn)水口和閘板合在一起，防止從下進(jìn)水口流入的沉淀物的沙子進(jìn)入進(jìn)水室。在本設(shè)計(jì)中，進(jìn)水口采用的是規(guī)格為1.6m×1.6m的QFZh94W-0.5輕型電動(dòng)方閘門。在進(jìn)水室、吸水室隔墻設(shè)置規(guī)格為DN800的QYZh24W-0.5輕型圓閘門[3]。（3）進(jìn)水間的起吊設(shè)備起吊設(shè)備的作用是將進(jìn)水間的各種設(shè)備吊起進(jìn)行清洗或檢查。本設(shè)計(jì)中采用的起重機(jī)型號(hào)參數(shù)見下表：表SEQ表\*ARABIC4起重設(shè)備尺寸參數(shù)起重設(shè)備型號(hào)起重量（t）提升高度（m）工字鋼型號(hào)總重量（Kg）CD11-24D12416-28bGB706-65205起吊設(shè)備吊頂距離操作平臺(tái)地面高度： H=a+b+c+d+e+f （3-10）因此H=0.27+0.21+0.3+2.17+0.73=3.68m取H為3.7m，則起吊架標(biāo)高=3.70+300.0=303.70m。3.2.5水泵設(shè)計(jì)計(jì)算（1）水泵流量設(shè)計(jì)流量為： Q=202819×（1+5%）=212959.95m3/d=8873m3/h=2.46m3/s （3-11）（2）水泵揚(yáng)程的估算 H=H1在本設(shè)計(jì)中，最低水位為283m，凈水廠第一個(gè)凈水構(gòu)筑物的高度為4m，凈水廠所在標(biāo)高為300m,則：H1=300-283+4=21.00m取吸水管、壓水管流速均為2.0m/s，取局部阻力系數(shù)為8.0（忽略沿程損失），則 h1=λv每個(gè)水泵擁有兩個(gè)用來配送水的管道，在運(yùn)行時(shí)一起送水，每根管流量為：Q=8873÷2=4436.5m3/h=1232.36L/s水泵的設(shè)計(jì)揚(yáng)程：H=21.0+1.63+0.561+2.0=25.19m取H＝25.2m（3）水泵選型通過參考《給水排水設(shè)計(jì)手冊》-11冊，選擇五個(gè)500S35型水泵，其中一個(gè)作為備用水泵[7]，其具體參數(shù)見下表：表SEQ表\*ARABIC5500S35型水泵的主要參數(shù)型號(hào)流量揚(yáng)程轉(zhuǎn)速軸功率電動(dòng)機(jī)功率效率吸上高度重量m3/hmr/minkWkW%mKg500S35234028970209.9280854.02210上表所示為水泵在最高效的運(yùn)行條件下的參數(shù)，在實(shí)際運(yùn)行中，四臺(tái)泵均開啟，每臺(tái)泵的流量為617L/s，揚(yáng)程為25.19m。水泵的尺寸如下表所示表SEQ表\*ARABIC6500S35型水泵的外形尺寸型號(hào)外形尺寸LL1L2L3BB1B2B3500S35137376676058013506301020800（4）水泵基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算：泵功率大于100kW，用無底座安裝。水泵螺栓直徑為42mm，螺紋孔中心和基座邊緣的距離應(yīng)為0.3m以上，本設(shè)計(jì)取0.4m。電機(jī)螺栓直徑為32毫米，螺紋孔中心與基座邊緣的距離應(yīng)為0.2m以上，本設(shè)計(jì)取0.3m[4]。水泵基礎(chǔ)長度：L=0.58+0.4+0.987+0.76+0.3=3.027m，這里取3.1m。水泵基礎(chǔ)寬度：B=0.8+0.4+0.4=1.6m。水泵基礎(chǔ)高度：H=0.002×42+0.2=1.04m。（5）吸水管和出水管計(jì)算：吸水管路的設(shè)計(jì)要求：不漏氣、不積氣、不吸氣。查《給水排水設(shè)計(jì)手冊（03冊）城鎮(zhèn)給水》可知，當(dāng)管徑小于250mm時(shí)，流速為1.0~1.2m/s;管徑等于或大于250mm時(shí)，流速為1.2~1.6m/s；在吸水管的管路不長且地形吸水高度不很大的情況下，取1.6~2.0m/s壓水管管徑小于250mm時(shí)，為1.5~2.0m/s;管徑等于或大于250mm時(shí)，為2.0~2.5m/s；1）吸水管在本設(shè)計(jì)中取吸水管流速為1.5m/s，則流量為：8873÷3600÷4=0.62m3/s，則吸水管管徑為：0.73m，因此，水泵的吸水管管徑取DN800，此時(shí)吸水管管內(nèi)流速為：1.23m/s，在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)。2）出水管：在本設(shè)計(jì)中取出水管流速為2.0m/s，流量為8873÷3600÷4=0.62m3/s，則出水管管徑為：0.63m，因此水泵的出水管管徑取DN600，此時(shí)出水管管內(nèi)流速為：2.20m/s，在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)。3.2.6真空泵和排水泵的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）真空泵的設(shè)計(jì)計(jì)算本次設(shè)計(jì)泵的操作方式是非自灌啟動(dòng)，需要先打開真空泵后再打開水泵，當(dāng)泵的頂部沖水時(shí)，需要立刻關(guān)閉真空泵。非自灌啟動(dòng)法可以有效減小水頭損失，但是裝置比較復(fù)雜，需要花費(fèi)較長的時(shí)間去啟動(dòng)。1）真空泵抽氣量W：真空泵的抽氣量W： (m3/min) （3-14）其中K——真空泵的漏氣系數(shù)，這里取1.1W1——吸水管容積，即水泵吸入口橫截面面積與吸入口距出水閘門的長度之積W2——真空泵泵殼內(nèi)空氣容積，相當(dāng)于吸入口的橫截面面積與吸入口距出水閘門的長度之積T——水泵充水所需時(shí)間，在本設(shè)計(jì)中取5min；Zs——水泵安裝高度，在本設(shè)計(jì)中取2.70m；計(jì)算得：W=91.8m3/h=1.53m3/min2）最大真空值Hrmax Hrmax=ZS×9.81=2.70×9.81=26.487k根據(jù)計(jì)算結(jié)果，選擇兩臺(tái)SZ2型真空泵，一用一備，具體參數(shù)如下：表SEQ表\*ARABIC7真空泵選型參數(shù)真空泵型號(hào)抽氣量（m3/min）電動(dòng)機(jī)型號(hào)功效（kW）一字型擺放LlBSZ21.65JO2-52-41041001500700（2）排水泵設(shè)計(jì)在泵房中設(shè)置長寬高均為1m的正方形集水坑，若令其在20分鐘內(nèi)抽完，則所用排水泵的流量為：Q=3.33(m3/h)因此選用兩臺(tái)排水泵，其中一臺(tái)備用，型號(hào)為QX5-10-030型，水泵的各類參數(shù)如下：表SEQ表\*ARABIC8QX5-10-030型水泵各類參數(shù)型號(hào)流量揚(yáng)程轉(zhuǎn)速功率電壓配用水管內(nèi)徑重量m3/hmr/minkwkwmmKgQX5-10-03051028000.322038183.2.7泵房平面布置（1）機(jī)組布置1）機(jī)組凈間距L本設(shè)計(jì)所用離心泵電機(jī)功率為280kW，兩臺(tái)相鄰泵組之間的凈距按規(guī)范要求不小于1.8m，考慮柱子與吸入管、水管通過墻體的距離，每臺(tái)機(jī)組凈距分別為2.5m、5.9m、3.3m、2.5m[5]。2）泵房跨度本設(shè)計(jì)采取預(yù)制構(gòu)件屋面梁為標(biāo)準(zhǔn)，跨度為12m。柱距為4.2m。（2）吸水管路布置1）每臺(tái)泵均配有一根DN800的吸水管從吸水室中進(jìn)行抽水工作。該吸水管的吸水速度為v=1.234m/s。2）設(shè)計(jì)中在吸入管上安裝閥門。選擇直徑為DN800的型蝸輪傳動(dòng)暗桿楔式閘閥。（3）出水管路布置1）出水管采用直徑為DN600焊接接口的鋼管，流速為2.20m/s。2在抽水室內(nèi)設(shè)置管徑為DN1000的泵的排水聯(lián)絡(luò)管和2根輸送水管，2根管徑與DN1000的供水管用三通連接。在聯(lián)絡(luò)管上設(shè)置電動(dòng)法蘭式蝶閥，型號(hào)是DN1000、D941X。（4）吸水池布置水泵室前面有一個(gè)吸水池。吸水箱的大小取決于吸水喇叭口的距離。水泵的吸水管深吸水，吸水箱和吸水箱用隔墻隔開為五格。并在中間隔開的墻壁上放著閘門閥和連接管。1）吸水喇叭口直徑D： D=（1.3-1.5）d（mm） （3-16）其中D——吸水管管徑，這里取0.8故D=1.5×0.8=1.2m，選擇一個(gè)D為1.2m的喇叭口。2）喇叭口中心線與后墻的距離b b=1.0D=1200mm （3-17）3）喇叭口中心線與側(cè)墻的距離C C>1.5D=1800mm （3-18）4）吸水池進(jìn)水長度L1L1≥3D，即：L1≥3×1.2=3.6m，取L1=4m。5）喇叭口中心與進(jìn)水室進(jìn)水孔間距L2L2＞4D，設(shè)2m為本設(shè)計(jì)中進(jìn)水室的寬度，L2=2+4=6m。因此符合要求。6）喇叭口的懸空高度h1取0.8D，即:h1=0.8×1200=960mm（5）其他布置要點(diǎn)1）在設(shè)置在泵室外部的出口時(shí)，必須設(shè)置卡車可通過的寬3m、高4.5m的閘門。而且在入口設(shè)置了寬3米的吊車工作臺(tái)。2）水泵室周圍設(shè)置了寬1.2米供人通行的過道，并安裝護(hù)欄來保障通行安全。3）將潛水泵和潛水備用泵一同放置于集水井里，而把真空泵挨著墻體放置即可。4）采用三室合建的方法，由于水泵工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的噪音，因此需在泵房的上方設(shè)置隔音效果良好的操作控制室，其尺寸為12×4.4（米），并在旁邊修建配電室。（6）泵房平面尺寸計(jì)算泵房跨度L=12m；泵房總寬度B=L+2×0.25=12.5m；泵房柱距為4.2m，泵房兩側(cè)各設(shè)置10根柱子；泵房的總長度為L=4.2×11+0.25×2=46.7m。（7）進(jìn)水間平面尺寸計(jì)算1）長度計(jì)算靠左第一個(gè)吸水口和側(cè)壁的距離為2m，靠右第一個(gè)吸水口和側(cè)壁的距離為1.8m，每兩個(gè)吸水管的距離=對(duì)應(yīng)單元的凈間隔+基礎(chǔ)長度?？色@?。何铱傞L度L=1.8+2.5+5.9+3.3+2.5+3.1×4+2+0.37×2=31.14m。進(jìn)水室總長度=吸水室總長度=31.14m2）寬度計(jì)算進(jìn)水間前墻距后墻的長度B1=2+0.12×2=2.24m。凈寬度為2m。吸水池前墻距后墻的長度：B2=吸水喇叭口中心距后墻軸線的長度+吸水池進(jìn)水長度=4+1.2+0.25=5.45m，凈寬度為5.08m。3.2.8高程布置（1）水泵安裝高度計(jì)算水泵安裝高度為： （3-19）本設(shè)計(jì)中選取允許吸上真空高度為4m的水泵，[Hs]取90%H，因此： [Hs]=90%HS=4×90%=3.6m進(jìn)水口的直徑為DN500，流量為0.62m3/s，因此進(jìn)水口流速為3.16m/s。吸水管的管徑為800mm，流速為1.234m/s，1000i=1.07×1.2342÷0.81.3=2.178。局部水頭損失計(jì)算結(jié)果如下表所示：表SEQ表\*ARABIC9局部水頭損失計(jì)算表配件名稱90°彎頭偏心漸縮管喇叭口和水泵入口Σξ數(shù)量111/規(guī)格DN800DN800-500//局部阻力系數(shù)1.050.211.12.36則水泵最大安裝高度為：Hss=2.89m安全起見，這里取最大安裝高度為2.7m。泵軸的標(biāo)高=吸水室最低水位+安裝高度=282.75+2.7=285.45m（2）起重設(shè)備選擇該項(xiàng)目中使用的最重的設(shè)備是10公斤重的臥式離心泵500s35。由于泵房深度較大，采用USADA電動(dòng)滾梁橋作為提升設(shè)備，設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)12米加長泵房，可采用LK范圍=10.5m的橋式起重機(jī)，采用電動(dòng)梁式起重機(jī)Ldt4-S，相關(guān)起重機(jī)參數(shù)如下：表SEQ表\*ARABIC10LDT4-S型電動(dòng)單梁起重機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)型號(hào)起重量跨度重量HWE電動(dòng)葫蘆tmkgmmmmmmLDT4-S410.525455872000476AS310-164/1圖SEQ圖\*ARABIC1LDT4-S型起重設(shè)備安裝尺寸圖（3）泵房高度泵房地面層標(biāo)高=設(shè)計(jì)最高水位+浪高+安全高度=292.0+0+0.5=292.5m，由于室外地坪標(biāo)高為300.0m，所以泵房地坪標(biāo)高取300.0m。泵房室內(nèi)地面標(biāo)高=泵軸標(biāo)高-基礎(chǔ)高出地面高度-泵軸線到基礎(chǔ)表面的高度=284.45-0.4-0.80=283.25m因此地面層下部分泵房的高度為300.0-283.25=16.75m，因此本設(shè)計(jì)采用地下式泵房。泵房高度： H=H1+H2 （3-21） H1=a+b+c+d+h+h1+h2 （3-22）因此H1=0.587+0.910+2.352+1.27+1.5+0.2+0.2=7.019m取H1=7.1m，則有H=H1+H2=16.75+7.100=23.85m。（4）通風(fēng)設(shè)備由于本次設(shè)計(jì)泵房較深，為防止泵房通風(fēng)不暢，采用機(jī)械通風(fēng)方式，選用的通風(fēng)設(shè)備參數(shù)如下：表SEQ表\*ARABIC11T35-11型軸流通風(fēng)機(jī)主要參數(shù)機(jī)號(hào)葉輪直徑mm風(fēng)量m3/h全壓Pa電動(dòng)機(jī)型號(hào)電動(dòng)機(jī)功率Kw5.656010739173YSF-80140.75（5）噪聲消除和水錘消除1）噪聲消除

采用結(jié)構(gòu)簡單的水冷消聲器發(fā)。消音器的主要消聲功能是中高頻。它不僅降噪量大，而且壓力損失小，消聲效果明顯。

2）水錘消除優(yōu)點(diǎn)是在管內(nèi)壓力下降時(shí)，可以及時(shí)的在水錘壓力升高前，將水排出，效地消除水錘造成的破壞。3.3給水處理廠工藝設(shè)計(jì)計(jì)算3.3.1混凝（1）混凝劑的選擇凈水混凝必須滿足以下要求：易于使有機(jī)顆粒聚集為絮體、不會(huì)對(duì)人體健康造成損害、在使用過程中簡單易操作、易于購得且便宜[3]。常用的混凝劑如下：硫酸鋁：固體硫酸鋁易運(yùn)輸，但是制備方法繁瑣困難，水解緩慢；而且液態(tài)硫酸鋁需要罐裝運(yùn)輸。聚合氯化鋁（PAC）具有較強(qiáng)的凈化效率、試劑消耗低、濁度低、鉻含量低、易過濾等特點(diǎn)，特別是在原水中濁度較高時(shí)；溫度適應(yīng)性強(qiáng)，pH值值域高（5-9）；便于操作，溫和無強(qiáng)腐蝕性；設(shè)備簡單，操作方便，價(jià)格低廉。三氯化鐵：三氯化鐵的pH范圍寬，能夠形成較大密度的絮體，硫酸鋁對(duì)低溫水和低濁度水的效果更好但它具有很強(qiáng)的腐蝕性，容易吸水而難以保存。硫酸亞鐵：能夠在短時(shí)間內(nèi)形成穩(wěn)定的絮凝體，但是具有較強(qiáng)的腐蝕性，因此適合處理濁度很高且強(qiáng)堿度的水。通過比較和借鑒關(guān)中地區(qū)現(xiàn)有水廠的處理經(jīng)驗(yàn)，確定采用（PAC）作為混凝劑，根據(jù)關(guān)中地區(qū)某水廠總結(jié)的最大PAC用量與濁度的關(guān)系：表SEQ表\*ARABIC12最大PAC用量與濁度的關(guān)系濁度項(xiàng)目10度10-80度(x)80度80-1000度(x)1000度原料3.3g/t0.38x-0.5(g/t)30g/t0.05x+26(g/t)70g/t則水廠聚合氯化鋁的最大投加量為56.0g/t，不需再加助凝劑。（2）藥劑配置1）溶液池設(shè)計(jì)計(jì)算 ，取38m （3-23）其中n——每天需要配置幾次，在本設(shè)計(jì)中，每天配置兩次。在本設(shè)計(jì)中，溶液池具有2.5m的有效高度，而溶液池底部沉渣所占有的高度為0.2m，超高0.3m。因此溶液池的總高度3.0m，橫截面為2.8m×2.8m的正方形，因此其有效容積為2.82.82.5=19.6m3，需要總?cè)莘e大于38m3，因此設(shè)置兩個(gè)該尺寸的溶液池即可，為了防止意外情況的發(fā)生，另外設(shè)置一個(gè)同尺寸的溶液池備用。溶液池設(shè)置1.5m寬的平臺(tái)進(jìn)行工作，安全起見，在工作臺(tái)周圍安裝欄桿，為了更好的排水，在池底設(shè)置有坡度為0.03的緩坡，另外還在池底設(shè)管徑為DN100的排氣管，在溶液池高2.8m的位置設(shè)管徑為DN100的溢流管。攪拌設(shè)備為zj-800型攪拌機(jī)，轉(zhuǎn)速84r/min，功率3kW。2）溶解池設(shè)計(jì)計(jì)算 （3-24）其中——溶液池容積，m3；——溶解池容積，m3。當(dāng)設(shè)計(jì)系數(shù)為0.25時(shí)，溶解槽容積為0.25×38=9.5m3，取10m3。如果每個(gè)溶液池都配有溶解池，那么每個(gè)溶解罐的容積均為5m3。如果有效高度為1.6m，底沙高度為0.2m，超高為0.3m，則總高度為2.1m。當(dāng)池底尺寸為1.8m～1.8m時(shí)，單池有效容積為1.8×1.8×1.6=5.18m，滿足設(shè)計(jì)要求。溶解池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，為了保障工作人員的人身安全，在池周設(shè)置圍欄，高1m。池底坡度為0.03并設(shè)有DN100排渣放空管。（3）藥劑投加采用計(jì)量泵投加的方式投加藥劑（4）藥劑混合設(shè)計(jì)水量：Q=2.46/4=0.615m3/s；設(shè)計(jì)流速：本設(shè)計(jì)取1.2m/s；設(shè)計(jì)管徑：D===0.808m，取800mm； （3-25）失水量計(jì)算：本次設(shè)計(jì)中，管式靜態(tài)混合器按公式采用三個(gè)攪拌單元，由公式： h=0.1184， （3-26）求得h=0.320m。采用雙孔加藥的方式來使藥劑分布的更加均勻。在管式靜態(tài)混合器之后，用一根1m長的管管徑為800mm的管道與絮凝池相接。3.3.2絮凝設(shè)計(jì)計(jì)算（1）工藝選擇絮凝工藝是水處理工藝中不可缺少的一步，它是指利用專業(yè)設(shè)備將絮凝劑投加入原水中并且混合產(chǎn)生可以沉淀過濾的絮體的過程。絮凝池分為很多類型，在大方面可分為水力攪拌式和機(jī)械攪拌式兩種類型，目前廣泛應(yīng)用的類型主要有隔板絮凝池、折板絮凝池、機(jī)械絮凝池和格柵絮凝池。隔板絮凝池常常被應(yīng)用于規(guī)模較大的給水廠，因?yàn)槠渚哂泻唵蔚臉?gòu)造，所以方便工作人員日常的管理維修。它的缺點(diǎn)在于一旦流量不穩(wěn)定，出現(xiàn)較大變化時(shí)，他的絮凝效果也會(huì)隨之變得不穩(wěn)定而且沒有理想的水流條件，很大一部分都是無效能耗，需要很長的絮凝時(shí)間以及較大的池容。另外，由于此類絮凝池有較大的水流轉(zhuǎn)角，還會(huì)造成絮體的破碎。折板絮凝池在工程實(shí)踐中應(yīng)用廣泛。這種絮凝池通過在池中設(shè)置同波和異波折板，來改善水流條件。但折板絮凝池板間距小，安裝維護(hù)困難。機(jī)械絮凝池有著良好的絮凝效果。絮凝速度會(huì)根據(jù)水質(zhì)水量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證絮凝效果。但是機(jī)械絮凝池需要經(jīng)常對(duì)他進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修。格網(wǎng)絮凝池設(shè)計(jì)為多網(wǎng)格豎井回流式，它具有良好的絮凝效果，可在短時(shí)間內(nèi)快速絮凝，而且不會(huì)造成大的水頭損失。但根據(jù)已建格柵和格柵絮凝池的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，末端池底仍有污泥堆積。一些自來水廠發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)上有藻類生長，電網(wǎng)被堵塞。網(wǎng)格絮凝池仍在開發(fā)和改良中。通過對(duì)比，最終采用豎流單通道折板絮凝池。四個(gè)絮凝池并聯(lián)運(yùn)行。各絮凝池寬度b=12m，有效水深h=3.3m，超高0.3m。每個(gè)絮凝池分為三組，每組寬3.9m，用0.15m寬隔板隔開。各組處理量為0.205m/s。折疊板的角度是90度，板寬500mm，波高C=0.355m，材料為鋼筋混凝土板，厚度t=50mm。有關(guān)參數(shù)選擇，請(qǐng)參閱手冊和《豎流折板絮凝工藝的設(shè)計(jì)與運(yùn)行》一文。（2）異波區(qū)設(shè)計(jì)計(jì)算1）參數(shù)計(jì)算設(shè)通道寬m為1.4m，中間水流峰速v1＝0.35m/s，則b1＝Qbv1＝0.205 b2＝bb3＝0.93m；b4＝b3v2＝Qmb2＝0.205v3＝Qmb3＝0.205v4＝Qmb4＝0.2052）各部分水頭損失計(jì)算hh3h5＝3×0.322×9.81＝0.0138m上轉(zhuǎn)彎水頭損失h6＝1.8×0.2362下轉(zhuǎn)彎水頭損失h7＝3×0.23623）總水頭損失計(jì)算h＝0.0138+2×0.0050+0.0087+6×(0.0010+0.0054+0.0001+0.0007)＝0.0757m則每組絮凝池異波區(qū)總水損： H1＝3h＝3×0.0757＝0.227m （3-36）4T1值、G1值和GT1值T1＝VQ＝3×3.9×1.4×3.30.205＝263.67s； G1＝γH1μT1GT1＝85.17×263＝22399.71（3）同波區(qū)設(shè)計(jì)計(jì)算1）參數(shù)計(jì)算 v1＝Qmb1＝0.205 v2＝Qmb2＝0.205 v3＝Qmb3＝0.205 v4＝Qmb4＝0.2052）各部分水頭損失計(jì)算h1＝εv222gh3＝0.2×0.0005＝0.0001m； （3-44） h4＝[1+ε2－(F3F4)2]v322g＝[1+0.05－(進(jìn)口水頭損失：h5＝3×0.232上轉(zhuǎn)彎水頭損失h6＝1.8×0.1262下轉(zhuǎn)彎水頭損失h7＝3×0.12623）總水損計(jì)算每格絮凝池水損：h＝0.0081+2×0.0014+0.0024+8×0.0014+6×(0.0001+0.0006)＝0.0287m則每組絮凝池同波區(qū)總水頭損失：H2＝3h＝3×0.0287＝0.0861m4T2值、G2值和GT2值 T2＝VQ＝3×3.9×1.6×3.30.205＝301s； G2＝γH2μT2 GT2=52.4×320＝15772.4（4）平板區(qū)設(shè)計(jì)計(jì)算1）參數(shù)計(jì)算設(shè)通道寬m＝1.6m，擋板厚0.08m，則板距b＝0.915m；則通道流速 v＝Qbm＝0.2051.6×0.915＝0.140m/s，滿足要求。2）各部分水頭損失計(jì)算設(shè)進(jìn)口流速0.14m/s，則進(jìn)口水損：h1＝3×0.142轉(zhuǎn)彎水深取1.2m，則過水流速為0.10m/s，水損h2＝3×0.1023）總水頭損失計(jì)算每格絮凝池水損：h＝0.003+3×0.0015＝0.0075m則每組絮凝池平板區(qū)總水損：H3＝3h＝3×0.0075＝0.0225m4）T3值、G3值和GT3值 T3＝VQ＝3×3.9×1.6×3.30.205＝301s；G3＝γH3μ3GT3＝27.73×301＝8346.7（5）校核1）絮凝總時(shí)間T＝T1+T2+T3=263.67+301+301＝865s＝14.42min，滿足要求。2）平均速度梯度G＝＝85.71+51.4+27.733＝54.94s-13）GT＝865×54.94＝47523，滿足要求。4）絮凝區(qū)總長度L＝1.4×3＋1.6×6+0.1×8＝14.6m（隔墻厚度取0.1）。5）絮凝池總水頭損失H＝H1+H2+H3=0.227+0.0861+0.0225＝0.3356m。（6）進(jìn)水與出水進(jìn)水口用寬度×高度=0.9m×0.8m的渠道配水時(shí)，渠道起點(diǎn)流速v=0.821m/s。異波區(qū)的第一格絮凝池從底部進(jìn)水，進(jìn)水尺寸為0.8m×0.8m；同波區(qū)進(jìn)口尺寸為長度×高度=0.88m×1.0m；平板區(qū)進(jìn)水口尺寸為長度×高度=0.88m×1.5m，絮凝池的最后一個(gè)網(wǎng)格與穿孔花墻相連，有1m寬的廊道，以便均勻配水，并在廊道底部設(shè)排泥管。（7）排泥一般來說，絮凝池是不需要進(jìn)行排泥的，但本設(shè)計(jì)采取的絮凝工藝末端流速很低，而且上下混合，非常容易造成污泥在絮凝池底部淤積，故在本設(shè)計(jì)中，采用DN200排泥管進(jìn)行排泥。3.3.3沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算（1）工藝選擇本設(shè)計(jì)采用平流沉淀池，適用于大中型水廠。其優(yōu)點(diǎn)是：1）成本低；2）便于操作管理，易于施工；3）能夠適應(yīng)比較臟的污水，具有很大的處理潛力；其缺點(diǎn)是：1）占地面積與其他沉淀池相比略大；2）若無排泥設(shè)備，則會(huì)造成排泥困難的問題；3）需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)。（2）設(shè)計(jì)計(jì)算1）流量計(jì)算采用四組沉淀池并聯(lián)使用，則每組設(shè)計(jì)流量Q=2.46/4=0.615m/s2）有效容積令沉淀時(shí)間t=2h，則沉淀池有效容積 V=Qt=0.6152×60×60=4428m （3-51）3）設(shè)計(jì)長度水平流速v采用0.015m/s，則沉淀池設(shè)計(jì)長度 L=vt=60×60×0.015×2=108m （3-52）4）設(shè)計(jì)寬度及高度有效水深h采用3.3m，則沉淀池設(shè)計(jì)寬度 B==4428108×3.在沉淀池內(nèi)設(shè)置一道0.3m厚的導(dǎo)流墻，將沉淀池分為兩格，每格寬度6.25m。則沉淀池實(shí)際深度 H====3.417m （3-54）設(shè)底部泥層厚0.3m，超高取0.2m，則沉淀池總高取3.9m。5）校核長深比、長寬比長深比L/h=108/3.3=32.7>10，滿足要求。長寬比L/B=108/12.5=8.64>4，滿足要求。6）復(fù)核沉淀池中水流的穩(wěn)定性，計(jì)算弗勞德數(shù) （3-55）弗勞德數(shù)介于之間，滿足要求。進(jìn)水系統(tǒng)控制孔口流速，使其不大于絮凝池的最后一檔流速，以免由于流速過快而造成的絮凝體破碎，故v=0.12m/s[6],則孔口的總面積為 （3-56）如果每個(gè)孔的高度和寬度分別為18cm和16cm，則每個(gè)孔的面積為0.0288m2，需要168個(gè)孔，在中間留有導(dǎo)流墻的空隙。從上至下第一排孔口淹沒高度為0.25m，由下至上第一排的孔口最低出到池底的距離為0.8m，每兩排孔口具有0.16m的高差h=0.25+7×0.16+7×0.18+0.18+0.8=3.61m單數(shù)排兩邊的孔口與池壁的距離為0.09m，每個(gè)孔口之間間隔0.395m，則單數(shù)排孔口分布長度l1=0.09+(0.395+0.16)21+0.16+0.09=11.995m。雙數(shù)排兩邊的孔口與池壁的距離為0.37m，每個(gè)孔口之間間隔0.395m，則雙數(shù)排孔口分布長度l2=0.37+(0.395+0.16)20+0.37+0.16=12m。進(jìn)口水頭損失 （3-57）此處取0.05米。（4）出水系統(tǒng)1）出水方式上層清水必須盡量倒出，避免下層沉淀水翻騰，收集時(shí)必須采用指槽收集的方式。沉淀池采用三角堰溢流至指槽。三角堰由90度鋼板制成，高0.1米，寬0.2米。水從中間兩側(cè)和兩側(cè)收集[8]。2）溢流率計(jì)算本設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)8條1.5m×10.5m的溢流堰，則溢流堰總長為0.35×7+10.582=170.45m，溢流率為292.29m3/(m.d)300m3/(m.d)，因此滿足設(shè)計(jì)要求。3）三角堰計(jì)算根據(jù)手冊，本設(shè)計(jì)取堰上水頭高度為0.05mq1=1.343H12.47（3-58）則三角堰個(gè)數(shù) n==706個(gè) （3-59）三角堰中心距l(xiāng)==0.2549m4）集水槽計(jì)算集水槽寬度B B=0.9Q0.4 （3-60）則B=0.358m集水槽起點(diǎn)水深H1H1=0.75B=0.268m集水槽終點(diǎn)水深H2H2=1.25B=0.447m槽內(nèi)水的平均深度為45m。設(shè)堰口與集水槽頂?shù)木嚯x為0.05m，與槽內(nèi)水位的距離為0.1m，則集水槽總高HH=0.45+0.1-0.05=0.50m5）出水渠計(jì)算 H’=1.73=0.697m，取0.7m （3-61）出水渠總深度H=H’+0.1+0.15-0.05=0.9m渠內(nèi)流速 v1=Q/S==0.88m/s （3-62）設(shè)沉淀池出水管管徑為DN900，則管內(nèi)流速v2=4QπD（5）排泥系統(tǒng)為了使排泥效果更佳，在本設(shè)計(jì)中采用機(jī)械抽吸的方式進(jìn)行排泥作業(yè)，這種排泥方式，不用考慮設(shè)置存儲(chǔ)污泥的地方，充分利用沉淀池的溶劑，無需經(jīng)常清洗，大大的節(jié)約了人力成本。3.3.4過濾工藝選擇目前來講，應(yīng)用較為廣泛的濾池有以下幾種類型：普通快速濾池：過濾效果良好，能有效應(yīng)用于各類水廠，缺點(diǎn)在于配件較多，運(yùn)行復(fù)雜。無閥濾池：適用于規(guī)模不大的凈水廠。具有成本低、管理運(yùn)行方便的長處。但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于裝卸濾料，可能導(dǎo)致過濾前構(gòu)筑物標(biāo)高增加，不利于標(biāo)高布置。V型過濾器：濾層的含污能力高，反沖洗效果好。結(jié)構(gòu)復(fù)雜。適用于規(guī)模較大自來水廠。虹吸過濾器：無需大閥門，自動(dòng)運(yùn)行，無需復(fù)雜操作。土建結(jié)構(gòu)復(fù)雜，水池深。適用于中型自來水廠。經(jīng)過比較上述濾池，選擇了四個(gè)的快速濾池并聯(lián)工作。設(shè)計(jì)計(jì)算基本參數(shù)流量計(jì)算：Q=0.615m/s濾速：取v=10m/h工作周期：1d承托層：如下表所示表SEQ表\*ARABIC13承托層配料層次(自上而下)1234材料礫石礫石礫石礫石粒徑(mm)2~44~88~1616~32厚度(mm)100100100本層頂面高度至少應(yīng)高出配水系統(tǒng)孔眼100反沖洗方式：水沖沖洗強(qiáng)度：15L/(s.m2)沖洗時(shí)間：7min2）平面布置1d為周期進(jìn)行工作，每個(gè)周期花費(fèi)0.2h進(jìn)行沖洗操作，可得濾池實(shí)際工作時(shí)長為：h每組濾池總面積： （3-64）實(shí)際濾速為m/s校核強(qiáng)制濾速：m/h，在12~16m/h之間，符合要求。 （3-65）3）濾池高度H=h1+h2+h3+h4+h5則濾池總高度H=3.45m。配水系統(tǒng)采用穿孔管大阻力配水系統(tǒng)1）干管計(jì)算 Q=fq=4015=600L/s （3-66）采用管徑d=0.8m，長10m，始端流速1.20m/s。在池子底部鋪設(shè)干管，池頂打孔，孔口用擋板進(jìn)行遮蓋。2）支管計(jì)算支管中心間距取0.25m支管數(shù)n=2=80根，兩側(cè)各布置40根。 支管長 （3-67）每根支管入口流量q==7.5L/s。支管管徑選用d=0.07m，那么始端流速為v=1.96m/s。3）孔口計(jì)算孔口流速采用v=6m/s故孔口面積f=m2孔口總面積與濾池總面積之比K=0.0025，滿足設(shè)計(jì)要求?？卓谥睆讲捎?.01m，則單個(gè)孔口的面積為孔口數(shù)m=個(gè)，取1274個(gè)。如果干管頂部有兩排孔，孔中心距為0.25m，則每排有40個(gè)孔。每根支管孔口數(shù)為個(gè)，取兩排共15個(gè)孔，同一排各孔的中心距為m。4）孔口水頭損失支管壁厚采用δ＝5mm，流量系數(shù)μ取0.68水頭損失： （3-68）5）配水系統(tǒng)校核實(shí)際孔口數(shù)m=8016=1280個(gè)；實(shí)際孔口總面積f=；實(shí)際孔口流速v=；實(shí)際開孔比K=；支管長度與直徑之比=＜60，滿足要求；干管橫截面積與支管總橫截面積之比=，稍小于1.75；孔口總面積與支管總橫截面積之比=＜0.5，滿足要求；＜0.29，配水均勻性達(dá)到95%以上，滿足要求。排水系統(tǒng)濾池沖洗后會(huì)產(chǎn)生廢水，通過排水槽兩邊流入排水槽中，最后各個(gè)排水槽中收集到的廢水全部流入廢水通道，在廢水通道的最末端流入一排水立管，通過該立管進(jìn)行排放[9]。每一個(gè)濾池有兩個(gè)排水槽，槽長，中心間距每槽排水量 =0.3 （3-69）采用三角形標(biāo)準(zhǔn)斷面 x＝0.45Q0.4排＝0.45×0.30.4＝0.277m （3-70）排水槽頂距砂面高度： H＝eh3+2.5x+δ+h＝0.5×0.8+2.5×0.277+0.06+0.06＝1.215m （3-71）其中e——濾層膨脹度，取50%——濾料層高度，m——排水槽底厚，取0.06m——排水槽保護(hù)高度，取0.06m沖洗排水槽在水平面的總面積：排水槽總平面積與濾池面積之比：，稍大于25%。3.3.5消毒消毒是水處理過程中不可或缺的一環(huán)，他是指在過濾后的水中添加消毒藥劑去消滅水中的各類微生物，常用的消毒方法如下：液氯是最常見的消毒藥劑，5min即可殺滅99%以上的細(xì)菌。并且可以在管道中長時(shí)間停留，因此消毒的效果更持久，可以有效防止微生物在輸水過程中再生，但當(dāng)水中有機(jī)物含量較高時(shí)，易產(chǎn)生有毒副產(chǎn)物。二氧化氯是一種氧化消毒能力強(qiáng)的消毒劑，能夠吸附并滲透各種微生物的細(xì)胞壁，與氯消毒相比，也能在管道中長時(shí)間的停留，并且不會(huì)產(chǎn)生有毒的消毒副產(chǎn)物，不太被水pH值所影響。臭氧消毒的原理是臭氧本身具有很強(qiáng)的氧化性，能迅速殺滅細(xì)菌和病毒，其主要優(yōu)點(diǎn)是不產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物，殺菌能力強(qiáng)，但由于臭氧不穩(wěn)定，在供水管網(wǎng)中無法長期穩(wěn)定存在，因此不能保證在供水過程中避免微生物再生造成的二次污染問題，因此在使用臭氧消毒之后，還要添加氯或是二氧化氯，來保證管網(wǎng)中的殺菌效果持久，避免二次污染的發(fā)生，由于臭氧制備設(shè)施復(fù)雜，投資大，因此在我國使用較少[8]。（1）工藝的選擇通過對(duì)以上方案的比較，本次設(shè)計(jì)采用液氯消毒，結(jié)合本次工程的水質(zhì)特點(diǎn)，參考類似凈水廠的經(jīng)驗(yàn)，最大添加量為a=1.0mg/l，氯氣與水的接觸時(shí)間不小于30min。（2）加氯量的確定 Q＝0.001aQ’ （3-72）式中，Q——加氯量；a——最大投加氯量，mg/L；Q’——處理水量，m3/d。則每天加氯量為Q＝0.001aQ’＝0.001×1×202819＝202.819kg/d＝8.45kg/h儲(chǔ)氯量(按15d考慮)：G＝15Q＝15×203＝3045kg取3.1t（3）加氯設(shè)備的選擇1）加氯機(jī)采用兩臺(tái)墻掛式真空加氯機(jī)，為了防止意外情況的發(fā)生，另加一臺(tái)作為備用。每臺(tái)加氯量在0-5kg/h之間。2）氯瓶使用容量為500kg的氯瓶，單個(gè)尺寸為直徑0.6m，長度1.8m，重量400kg，共有6個(gè)氯瓶可交替使用。3）自動(dòng)檢測與控制裝置計(jì)算機(jī)可以根據(jù)余氯量的不同，以過濾水流量為推進(jìn)劑變量，余氯量為反饋?zhàn)兞繉?duì)氯含量進(jìn)行控制。3.3.6清水池（1）容積計(jì)算有效容積： W=W1其中W1——調(diào)節(jié)容積，根據(jù)管網(wǎng)部分計(jì)算可知取24338m3W2——生產(chǎn)用水，這里取5%最高日用水量W3——消防貯水，W3=TQ7×3600/1000=3.6TQ7其中T——火災(zāi)被撲滅所用時(shí)間，本設(shè)計(jì)取2hQ7——在消防過程中所需的水量，L/sW4——安全儲(chǔ)水量。按取0.5%最高日用水量。W3=T W2=5%Q W4=0.5%清水池的有效容積：W=37436.9m3為了減小清水池容積，濾池采用水箱反沖洗的方式，故減小了W2，因此取清水池總?cè)莘e為36000m3，分成4座，每座容積9000m3（2）平面計(jì)算清水池長45m，寬45m，高4.5m因此清水池的實(shí)際容積為9112.5m3，滿足要求。為了保險(xiǎn)起見取0.3m超高，則總高度為4.8m。（3）管道系統(tǒng)1）進(jìn)水管進(jìn)出水管分別布置在不同位置，以促進(jìn)水循環(huán)。為避免進(jìn)水管因池內(nèi)水位變化而產(chǎn)生空氣阻力，進(jìn)水管入池后用彎頭下彎。通過最高日平均時(shí)來確定管徑，管內(nèi)流速大于0.7m/s小于1.0m/s。Q＝0.615m3/s進(jìn)水管管徑采為1m，流速為0.762m/s，因此滿足要求。2）出水管在本設(shè)計(jì)中，每個(gè)清水池均配備出水管，并以水泵形式設(shè)置，直接彎入池底吸水坑吸水，然后通過出水管排入二泵房的吸水井中。在管端設(shè)直徑為1.3m的喇叭口。出水管管徑按最大日最大時(shí)用水量計(jì)算，管內(nèi)流速大于0.7m/s小于1.0m/s。Q＝113184m3/h＝0.786m3出水管管徑采用DN1000，管內(nèi)流速為0.98m/s，滿足要求。3）溢流管溢流管直徑也采用DN1000。并在管端設(shè)DN1300的喇叭口，在出口處覆蓋網(wǎng)罩以防小蟲子由出口進(jìn)入池中破壞水質(zhì)。4）排水管令池底具有傾斜向集水坑的坡度，以方便池子排水，排水時(shí)長取2h，則排水管管徑為DN1200。池內(nèi)設(shè)置一定的傾斜度以便于將池子中的水排空，朝水坑傾斜i＝5‰，如果排空時(shí)間為2h，排水管直徑為DN1200。（4）清水池的布置4）覆土厚度此處取清水池頂部覆土厚度為0.5m，并加以綠化。5）集水坑集水坑尺寸為長×寬×高＝10m×4.2m×2m。1）導(dǎo)流墻每個(gè)水池配置4個(gè)導(dǎo)流墻，將水池分為5格，每格寬9m。底部以1.0m為間隔設(shè)置0.1×0.1m的過水孔，方便清掃。2）檢修孔水池頂安裝3個(gè)圓形維修孔，直徑1.4m，并在孔頂設(shè)置防水蓋板。3）通氣管在池頂均勻設(shè)置15個(gè)通氣管來防止通氣不暢的發(fā)生，其管徑為DN200，在地面上的部分長短不一交錯(cuò)布置，各高出地面0.9m、1.4m，以方便空氣的流通。4）覆土厚度這里將水池頂部的土覆蓋厚度設(shè)為0.5米并進(jìn)行綠化。5）集水坑集水坑尺寸為長10m寬4.2m高2m3.3.7凈水廠的平面布置（1）生產(chǎn)性構(gòu)筑物包括加藥間、藥庫、氯庫、折板絮凝池、管式靜態(tài)混合器、普通快濾池、加氯間、平流沉淀池、清水池、二次泵房及變電室[7]。（2）輔助設(shè)施輔助生產(chǎn)設(shè)施包括自來水廠的辦公樓、放置水表儀器以及藥劑的倉庫、維修車間、砂場、管件場、變電站等。輔助生活設(shè)施包括食堂、宿舍和接待室。（3）各種管道廠區(qū)需鋪設(shè)各種消防管、自用管、加藥管等各類管道（4）其他設(shè)施其他設(shè)施包括廠區(qū)的門、圍墻、燈、路等。3.3凈水廠高程布置（1）水頭損失的計(jì)算在凈水過程中，構(gòu)筑物主要依賴于重力流。水頭整體損失包括結(jié)構(gòu)本身、連接管道、測量設(shè)備等造成的水頭損失。過程結(jié)構(gòu)中的水頭損失與結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)有關(guān)，具體值見下表表SEQ表\*ARABIC14水頭損失計(jì)算表處理構(gòu)筑物及管線局部水損(m)沿程水損(m)總水損(m)管式靜態(tài)混合器0.3180.318混合器——絮凝池0.0680.0020.070折板絮凝池0.3310.331絮凝池——沉淀池0.0500.050平流式沉淀池0.3000.300沉淀池——濾池0.1640.0310.195普通快濾池2.5002.500濾池——清水池0.1250.1380.263清水池——吸水井0.0800.0700.150合計(jì)4.176（2）各構(gòu)筑物標(biāo)高計(jì)算1）清水池清水池最高水位標(biāo)高＝水廠地面標(biāo)高＝300.00m2）普通快濾池濾池水面標(biāo)高＝清水池最高水位+清水池到濾池出水連接管渠的水頭損失+濾池的最大作用水頭＝300.00+0.26+2.50＝302.76m3）平流沉淀池沉淀池出水渠水面標(biāo)高＝濾池水面標(biāo)高+沉淀池到濾池的連接管渠水頭損失＝302.76+0.20＝302.96m沉淀池集水槽水面標(biāo)高＝沉淀池出水渠水面標(biāo)高+跌水＝302.96+0.15＝303.11m沉淀池沉淀區(qū)水面標(biāo)高＝沉淀池集水槽水面標(biāo)高+跌水＝303.11+0.15＝303.26m4）絮凝池與沉淀池連接渠絮凝池與沉淀池連接渠水面標(biāo)高＝沉淀池水面標(biāo)高+沉淀池配水穿孔墻的水頭損失＝303.26+0.05＝303.31m5）折板絮凝池絮凝池起端水面標(biāo)高＝連接渠水面標(biāo)高+絮凝池水頭損失＝303.31+0.33＝303.64m3.4二級(jí)泵房設(shè)計(jì)計(jì)算在給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算中，一般來說，需要在清水池后設(shè)置二級(jí)泵房，用來滿足向管網(wǎng)供水所需的水壓以及揚(yáng)程[6]。3.4.1水泵選型通過計(jì)算可知，用水時(shí)變化系數(shù)Kh=1.27，因此二級(jí)泵房的設(shè)計(jì)流量為Q=Qh=10732.49m3/h=2981.3L/s=2.9810m3/s，取2.98m3/s，有兩種備選方案：方案一4臺(tái)24Sh-19型水泵。三臺(tái)工作，一臺(tái)備用。方案二5臺(tái)24sh-19A型水泵。四臺(tái)工作，一臺(tái)備用。表SEQ表\*ARABIC15水泵性能表水泵型號(hào)流量（L/s）揚(yáng)程（m）轉(zhuǎn)速（r/min）軸功率（kW）電機(jī)功率（kW）效率（%）葉輪直徑(mm)允許吸上真空高度（m）24sh-19700~110037~22970295~27938085~895402.524sh-19A600~100031.5~20970187~20722080~84.54502.5綜合上表對(duì)比可知，方案一的能量利用略好于方案二，且泵臺(tái)數(shù)更為合理，因此最終選擇方案一[10]。由于的泵的電動(dòng)機(jī)功率大于100kW，所以采用無底座安裝。根據(jù)4臺(tái)24sh-19型水泵的要求選JRQ-147-6型電動(dòng)機(jī)4臺(tái)。表SEQ表\*ARABIC16電機(jī)配置表水泵型號(hào)軸功率（kW）轉(zhuǎn)速（r/min）電機(jī)型號(hào)電機(jī)功率（kW）24sh-19295~279970JSQ-1510-83803.4.2機(jī)組基礎(chǔ)尺寸的確定機(jī)組的基礎(chǔ)地基應(yīng)當(dāng)堅(jiān)實(shí)，不可以澆筑在松軟的地基上，以免后期會(huì)塌陷?；A(chǔ)的作用為支撐起機(jī)組的運(yùn)行，分擔(dān)機(jī)組運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的震動(dòng)，避免由于機(jī)組運(yùn)行震動(dòng)而造成的地面塌陷沉降，因此，對(duì)于基礎(chǔ)而言，不知需要能夠承受機(jī)組的凈荷，還要承受機(jī)組運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械力，由于所選的泵采用無底座的安裝方式，因此選用混凝土塊式作為基礎(chǔ)[7]。表SEQ表\*ARABIC17水泵及電機(jī)尺寸表水泵電機(jī)W/kgL/mB/mH/m型號(hào)/kg型號(hào)/kgJRQ-147-62400JSQ-1510-8185037803.71.00.83 W=Wp＋Wm=2400×9.80＋1850×9.80=42650N （3-77）基礎(chǔ)深度H按下式計(jì)算:H=3.0×W/(L×B×y)其中L——基礎(chǔ)長度，L=3.7m；B——基礎(chǔ)寬度，B=1.0m；Y——材料容重，在本設(shè)計(jì)中，機(jī)組基礎(chǔ)為混凝土材料，y=23520N/m3H=3.0×42650/(3.7×1.0×23520)=1.43機(jī)組基礎(chǔ)的實(shí)際深度應(yīng)包括泵房地板，應(yīng)為3m。3.4.3吸水管和出水管計(jì)算吸水管路的設(shè)計(jì)要求：不漏氣、不積氣、不吸氣。1）吸水管在本設(shè)計(jì)中取吸水管流速為1.5m/s，則流量為（2.98/3）m3/s=0.99m3/s，則吸水管管徑為：879mm。因此，水泵的吸水管管徑取DN900，QUOTE此時(shí)吸水管管內(nèi)流速為：1.54m/s，在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)。2）出水管：在本設(shè)計(jì)中取吸水管流速為1.5m/s，則流量為（2.98/3）m3/s=0.99m3/s，則吸水管管徑為：879mm因此，水泵的吸水管管徑取DN900，QUOTE此時(shí)吸水管管內(nèi)流速為：1.54m/s，在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)。3.4.4真空泵設(shè)計(jì)計(jì)算本次設(shè)計(jì)泵的操作方式是非自灌啟動(dòng)，需要先打開真空泵后再打開水泵，當(dāng)泵的頂部沖水時(shí)，需要立刻關(guān)閉真空泵。非自灌啟動(dòng)法可以有效減小水頭損失，但是裝置比較復(fù)雜，需要花費(fèi)較長的時(shí)間去啟動(dòng)。（1）真空泵抽氣流量W （3-78）計(jì)算得：W=1.21m3/min（2）最大真空值Hvmax Hvmax=Zs×9.81=0.70×9.81=6.9（kPa） （3-79）選擇一臺(tái)真空泵型號(hào)為SZ2的真空泵，為了保證在意外情況下泵站仍能正常運(yùn)行，保障人民群眾以及企業(yè)的正常用水，再選擇同型號(hào)的一臺(tái)真空泵作為備用，當(dāng)發(fā)生意外情況，立即啟用備用泵，真空泵與所選備用泵共用一個(gè)氣水分離罐，并排擺放[10]，各項(xiàng)參數(shù)如下：表SEQ表\*ARABIC18SZ2型真空泵主要參數(shù)真空泵型號(hào)抽氣量（m3/min）電動(dòng)機(jī)型號(hào)功效（kW）一字型布置LlBSZ21.65JO2-52-41041001500700（2）排水泵設(shè)計(jì)在泵房中設(shè)置長寬高均為1m的正方形集水坑，若令其在20分鐘內(nèi)抽完，則所用排水泵的流量為：Q=3.33(m3/h)因表SEQ表\*ARABIC19QX5-10-030型水泵各類參數(shù)型號(hào)流量揚(yáng)程轉(zhuǎn)速功率電壓配用水管內(nèi)徑重量m3/hmr/minkwkwmmKgQX5-10-03051028000.322038183.4.5泵房平面布置（1）機(jī)