1、.目 錄目錄 1中文摘要 2英文摘要 31 緒 論32 概 述42.1 畢業(yè)設計的主要內(nèi)容與基本要求42.2 畢業(yè)設計成果42.3 設計緣由52.4 設計要求53 取水工程93.1 設計用水量的確定93.2 取水裝置設計113.3 取水泵房144 凈水廠的設計與計算184.1 概述184.2 水廠平面布置184.3 混凝劑的選擇、溶解和投加194.4 混合224.5 絮凝234.6 沉淀324.7 濾池選用及適用條件354.8 消毒方法的選擇434.9 清水池水量調(diào)節(jié)設備計算455 水廠系統(tǒng)布置圖465.1 凈水廠系統(tǒng)區(qū)域地形圖設計465.2 凈水廠總平面布置465.3 凈水廠高程布置486

2、配水管網(wǎng)設計506.1管網(wǎng)定線506.2管網(wǎng)流量計算50結 論75致 謝76參 考 文 獻77某城市給水工程摘要：本次設計為某城市給水工程設計，設計內(nèi)容主要包括三部分，即取水工程設計、給水管網(wǎng)設計和凈水廠設計。根據(jù)設計資料，本次只進行二水廠設計，二水廠取水河流為率水，取水地點位于河流彎道凹岸。根據(jù)水位變化情況，采用固定式取水構筑物。又因月平均流量變化較大，故采用岸邊式取水構筑物。由于水廠給水管網(wǎng)設計的是本次設計的難點同時也是設計的重點，其計算工作量大，計算過程比較繁瑣，所以采用C語言編制的管網(wǎng)平差程序進行計算，大大提高了計算速度和計算結果的精確度。凈水廠處理工藝采用常規(guī)處理，即“混凝沉淀過濾消

3、毒”?；炷ɑ旌虾托跄齼刹糠??；旌鲜窃陟o態(tài)混合器中投加聚合氯化鋁，絮凝設備選用折板絮凝池，選用斜管沉淀池進行沉淀，過濾設備采用普通快濾池，最后投加液氯進行消毒。經(jīng)過凈水廠中各處理構筑物處理后，出廠水能夠達到飲用水要求。關鍵詞：管網(wǎng)平差，取水工程，凈水廠設計Abstract: This design is the water supply engineering of a city. It mainly includes three parts: the intake works, the water pipe network design and the water treatment pl

4、ant design. The given information is as follows: intake water from Shuishui water, take water from the inner bank and the water level changes every month a lot. So I choose the water intake. The water pipe network design is mainly based on the geography chart of the city and the positions of the big

5、 water consumers. After arranging the water pipe net, distributing flow initially, small pipe was used with the aim of reducing the cost of the pipe network. In order to satisfy the request of customer to the water quantity, the water quality and the water pressure, the pipe-net-optimize program is

6、written. The process craft in the water treatment plant uses conventional process,that is coagulation-sedimentation-filter-disinfection.The coagulation includes the mixing and flocculating processes, and mixing is to add PAC in the static state mixture machine. The process of flocculation carries on

7、 in the grid flocculating tank. Sedimentation carries on in an inclined tube sediment tank. Filter adopts the common quick filter. In the end chlorine is added to disinfect. After a series of process above, water can reach the standard of drinking water. Keywords: the intake works the water pipe net

8、work design the water treatment plant design1 緒 論隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，人民生活水平的顯著提高，如何解決水資源的匱乏、安全問題一直是困擾水處理工作者的一個難題。給水工程中管網(wǎng)的設計布置是極其重要的。平差與優(yōu)化計算是做城市給水管網(wǎng)設計中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。手工計算十分繁瑣，而利用C語言程序進行管網(wǎng)流量初分和管網(wǎng)平差計算較為方便。按照規(guī)定在地形圖上進行管網(wǎng)定線，下來進行數(shù)據(jù)的準備，當數(shù)據(jù)準備工作結束時即可著手進行管網(wǎng)流量初分與管網(wǎng)平差計算。另一方面，飲用水的安全問題也很重要，人們對源水進行一系列處理后飲用。在20世紀初，飲用水凈化技術已基本上形成了

9、現(xiàn)在被人們普遍稱之為常規(guī)處理工藝的處理方法，即：混凝、沉淀或澄清、過濾和消毒。這種常規(guī)的處理工藝之今仍被世界大多數(shù)國家所采用，是目前飲用水處理的主要工藝。本設計中根據(jù)水源水質(zhì)分析，采用常規(guī)處理工藝，出水即可達到飲用標準。本計算說明書主要說明水廠常規(guī)處理構筑物的選型、選擇依據(jù)、優(yōu)缺點、應用條件以及具體構筑物尺寸的計算及管網(wǎng)平差計算；水廠構筑物的平面布置和高程布置，并附有相應的計算示例圖。隨同本設計計算說明書有該城市給水工藝設計圖紙一套，其中包括：水廠平面布置圖和高程布置圖、取水構筑物和取水泵站圖、給水廠主要處理構筑物的工藝圖；管網(wǎng)最高時、消防時、事故時的流量初分程序與平差程序。2 概 述2.1

10、畢業(yè)設計的主要內(nèi)容與基本要求2.1.1 畢業(yè)設計的主要內(nèi)容 （1）給水工程總體布置； （2）水量計算，確定給水工程規(guī)模； （3）取水構筑物的設計； （4）泵站設計（取水泵站與送水泵站選做一個）； （5）配水管網(wǎng)設計； （6）進水廠工程設計； （7）投資估算（選做）。2.1.2 基本要求 （1）在地形圖上進行管網(wǎng)定線，確定取水構筑物和進水廠位置； （2）計算城市總用水量，確定最高日設計用水量，計算最高日最高時用水量； （3）確定取水構筑物的形式和規(guī)模并進行設計計算，繪制設計圖； （4）泵站設計要求對水泵進行合理的選型和機組的搭配，詳細計算確定水泵安裝高程和機組平面布置； （5）按最高時，消防時，

11、最不利管段損壞時三種工況進行管網(wǎng)平差計算，按照供水可靠性要求進行配水管網(wǎng)設計，同時要兼顧經(jīng)濟性和合理性要求，并繪制管網(wǎng)計算結果圖。 （6）完成進水廠 的設計，按照常規(guī)水處理工藝設計構筑物，并繪制水處理構筑物設計圖紙，進行進水廠總體布置，繪制水廠總平面圖和水廠高程布置圖。 （7）估算工程投資（選做）。2.2 畢業(yè)設計成果1設計報告一份（3到4萬字）。 2圖紙共 7 張 給水工程總布置圖 1 張一號圖（繪在地形圖上）； 管網(wǎng)計算結果圖3張二號圖（最高時，事故時，消防時各 1 張）； 泵站布置圖（或送水泵站布置圖） 1 張二號圖； 凈水廠總布置圖（包括平面布置圖和高程布置）； 任一水處理構筑物設計圖

12、 1 張二號圖。 3 翻譯外文資料各一份，要求譯文5000漢字，并上交原文和譯文。2.3 設計緣由某市地處皖南山區(qū)，是安徽到浙江、江西、福建等省的交通要道，該市公路比較發(fā)達，皖鐵路經(jīng)過該市，機場能起降諸如747型等世界上的大型客機，正在修建新安江船閘，使該市與杭州、蘇州等城市能水路通航，現(xiàn)正按照以旅游業(yè)為先導，工農(nóng)各業(yè)全面發(fā)展的旅游城市的方向建設，該市位于西江交匯之處，水量充沛，水質(zhì)良好，取水方便，故各大單位、廠、站多設自備水源，其總量達3.5萬噸/日，致使城市給水事業(yè)一直發(fā)展緩慢。1966年籌建一水廠，1969年投產(chǎn)。主要凈水構筑物是一雙層濾料快濾池，設計能力為2000噸/日。多年來，雖幾經(jīng)

13、挖潛改造，仍不能滿足城市發(fā)展的需要。該城市邊緣多處在夏季用水高峰時得不到供水，并且在每年五月洪水季節(jié)，出廠水的渾濁度甚高，市民們紛紛要求改善供水狀況。因此，決定新建水廠一座，并重新規(guī)劃管網(wǎng)，原有水廠和管網(wǎng)廢棄。2.4 設計要求 （1）水廠按近期設計，要考慮遠期發(fā)展；（2）管網(wǎng)按近期設計，考慮遠期管線的布置方式，但不作遠期管網(wǎng)計算；2.4.1 主要設計數(shù)據(jù)（1）規(guī)劃人口近期10萬人（市區(qū)），遠期12萬人，供水普及率近期75%，遠期80%。供水標準近期130升/人日，遠期150升/人日。時變化系數(shù)為1.3。假定工業(yè)用水量遠期增加80%,并且都集中在高峰期用水。（2）水廠占地按1520畝（10000

14、13300平方米）考慮。（3）管網(wǎng)最不利點的水壓按24米水柱考慮。居住區(qū)按五層樓房計算。（4）水廠加混凝劑量取為20mg/L，加氯量取為1mg/L，混凝劑費用為500元/噸，氯費用550元/噸。（5）消防按2個火頭，每個火頭35L/S考慮，消防時最不利水壓為10 m水柱。2.4.2 原始資料 （1）城市規(guī)劃圖（見城市地形參考圖，其比例尺為1:10000） （2）水源水質(zhì)表 （3）工廠企業(yè)等用水量表 （4）氣象資料氣溫：月平均值：最熱月28，最冷月2.1；極端值：最熱40.6，最冷-6.1。降雨量：年總量：1039.3mm月最大量204.4 mm時最大量71.2 mm相對濕度：最熱月平均82%，

15、最冷月平均73%。最大積雪厚度為60mm，最大凍土厚度為20 mm。主導風向：夏季東南風，冬季西北風。 夏季平均風速：距地面2m處1.7m/s；氣象臺測定為3.0 m/s。 （5）地質(zhì)水文資料 地基承載能力為30T/m2，地下水位在地面以下1.6m。50年一遇的高水位為 + 128.30m，低水位為+122.25m。常年水位為122.68m，地面平整后的地坪標高為129.00m（均指吳松基面）,河床底部標高117.48m。新安江歷年最大流量為4480 m3/s，最大月平均流量為363 m3/s，最小月平均流量為13.0 m3/s，常年平均流量為114 m3/s。率水和橫江的流量比為7:3。（6

16、） 管網(wǎng)單位造價（元/米） 表2-1 管網(wǎng)單位造價D（mm）100200300400500600700800直接費97.37168.8199.68297.99413.6545.59694.50970.31（7） 取水點水位圖 圖2.1 取水點水位圖 表2.2 水源水質(zhì)MaxMin年平均值渾濁度（度）600930色度25510臭和味000PH值7.66.47.1氨氯N（mg/L）0.02亞硝酸鹽氮N（mg/L）0.001總堿度（以CaCo3計）（mg/L）171100107總硬度（以CaCo3計）（mg/L）906873水溫（）32318鐵（mg/L）0.04猛微量細菌總數(shù)（個/mL）15402

17、001200大腸菌群（群/L）23803 取水工程3.1 設計用水量的確定某城市總用水量的計算，應包括設計年限內(nèi)該給水系統(tǒng)所供應的全部用水：綜合生活用水（包括居民生活用水和公共建筑用水）；工業(yè)企業(yè)用水；澆灑道路和綠地用水；管網(wǎng)漏損水量；未預見用水；消防用水（水廠設計時，可不考慮此項）。3.1.1 最高日綜合生活用水量Q1 Q1=qNf （3.1） （1）綜合生活用水定額q：供水標準近期130升/人日，遠期150升/人日； （2）設計年限內(nèi)計劃人口數(shù)N：規(guī)劃人口近期10萬人（市區(qū)），遠期12萬人； （3）自來水普及率f供水普及率近期75%，遠期80%； 則： （3.1） （3.2） 3.1.2

18、工業(yè)企業(yè)用水量Q2 由工程概況可知，工業(yè)用水量為各大用戶用水量之和,則： （3.3） （3.4）3.1.3 澆灑道路和綠地用水量Q3澆灑道路和綠地用水量應根據(jù)路面、綠化、氣候和土壤等條件確定。本設計中城市澆灑道路和綠地用水量可按最高日綜合生活用水Q1的3%5%，本設計取3%。 則： （3.5） （3.6）3.1.4 管網(wǎng)漏損水量Q4城鎮(zhèn)配水管網(wǎng)的漏損水量宜按最高日綜合生活用水量Q1、工業(yè)企業(yè)用水量Q2、澆灑道路和綠地用水量Q3之和的10%12%計算，本設計取12%。 則： （3.7） （3.8）3.1.5 未預見用水量Q5未預見用水量應根據(jù)水量預測時難以預見因素的程度確定，宜采用Q1Q4水量之

19、和的8%12%，本設計取10%。 則： （3.9） （3.10）3.1.6 消防用水量 根據(jù)規(guī)范，近期消防按2個火頭，每個火頭35 L/s，滅火時間為2小時。 （3.11）3.1.7 給水廠的設計水量最高日用水量為： （3.12）3.1.8 取水構筑物、一級泵站設計流量 （3.13）為最高日用水量，本次設計中有兩座水廠，一水廠與二水廠，給水流量比為3：7。本次設計二水廠，故最高日用水量為 （3.14）-為自用水量系數(shù)，設計中取1.08。-為給水系統(tǒng)連續(xù)制水廠時數(shù)，設計中取24小時。 （3.15）3.2 取水裝置設計 3.2.1 取水裝置類型選擇根據(jù)資料采用地表水取水，本次設計只進行二水廠設計。

20、二水廠取水河流為率水，取水地點位于河流彎道凹岸，以減少泥砂和漂浮物。根據(jù)水位變化情況，采用固定式取水構筑物，又因月平均流量變化較大，故采用岸邊式取水構筑物。（1）岸邊取水構筑物集水井設在岸邊，泵房建在離岸邊地質(zhì)條件較好的地方，但兩者盡量靠近，以縮短水泵吸水管長度，并減少水泵引水啟動所需時間。平面形狀：取水構筑物一般采用鋼筋混凝土結構。平面形狀有圓形、矩形、橢圓形等，圓形的結構性能好，施工較方便，但水泵布置不如矩形方便。進水孔；因為率水水位變化幅度小，所以應設一層進水孔，進水孔的大小應盡量和標準的格柵以及閘門的尺寸相一致。格柵，格網(wǎng)：我國大部分河道河水中常有大量雜草，樹葉，樹枝，水草，塑料制品等

21、漂浮物，因此取水口需設格柵，格網(wǎng)，加以攔截。 進水孔應設置格柵和閘門閥，必要時應有清理柵前積泥，漂浮物和防止冰絮阻塞的措施。為攔截通過格柵的懸浮物，可在集水井內(nèi)設平板格網(wǎng)。( 2 )集水井集水井采用與泵房合建式，平面形狀為矩形，用于集水井聲度不大，也可大開槽施工。集水井由進水室、格柵、格網(wǎng)和吸水室組成，也可聯(lián)結自流管或虹吸管。集水井上設操作平臺，并有閥門、格柵、格網(wǎng)等起吊裝置，在寒冷地區(qū)操作平臺可設在室內(nèi)，平臺以上的房屋高度應按設備尺寸和起吊高度確定。（3）進水室進水室一般用隔墻分為兩格，以便檢修、清洗和排泥。取水量大時，可每臺泵一格，取水量小時可幾臺泵一格，據(jù)此確定進水室分格數(shù)。岸邊取水構筑

22、物集水井一般每格有一進水孔。當河流水位變化不大時，采用單層進水。（4）格柵設計1、在取水頭部或集水井的進水孔處設置格柵以截攔大塊漂浮物。格柵外形和進水孔尺寸相同。2、進水孔或過柵流速，岸邊式取水構筑物因為氣溫較高，所以選擇無冰絮時的流速0.4-11.0 m/s。3、進水孔或格柵面積： （3.16）設三個進水孔，每個孔的面積為0.4 m2 根據(jù)常規(guī)資料，選用格柵尺寸800mm600mm，有效面積0.48m2 （式中：Q單格取水頭部過柵流量； K1柵條引起的面積減少系數(shù)， B=3050mm，柵條凈距；s=10mm，柵條厚/直徑； K2格柵堵塞系數(shù)，采用0.75； v0取水頭部進水口的水流速度，一般

23、為0.20.6m/s，本設計取0.4m/s；）說明：格柵設于進水孔兩側的導向槽中，以便上提清除殘留雜質(zhì)或檢修。進水孔高程根據(jù)室外給水排水規(guī)范規(guī)定，最底層進水孔下緣距水體底部的高度至少為0.5m；進水孔上緣在設計最低水位下的深度取0.3m。4、通過格柵的水頭損失為0.05-0.10m。（5）格網(wǎng)設計1、格網(wǎng)設在集水井內(nèi)，以攔截較小漂浮物，分平板格網(wǎng)和旋轉格網(wǎng)兩種，平板格網(wǎng)放在進水室和吸水室的格墻上，有鋼槽或鋼板制成的導槽，可放入格網(wǎng)。2、每臺泵的出水量小于1.5或水中漂浮物不多時，可用平板格網(wǎng)，大于3時可用旋轉格網(wǎng)，流量在兩者之間均可選。3、平板格網(wǎng)面積： （3.17）（式中：Q設計流量； K1

24、因網(wǎng)絲所減小的過水面積系數(shù)，設計中取0.64；K2格柵堵塞后面積減小系數(shù)，采用0.5； v0過網(wǎng)速度，一般為0.30.5m/s，本設計取0.5m/s； 為水流收縮系數(shù)，設計中取0.7；） 根據(jù)常用資料，選用格網(wǎng)面積為15001000，型號為C5的格網(wǎng)。 4、平板格網(wǎng)的水頭損失一般采用0.10.20。 5、一般需平行設置兩道平板格網(wǎng)，其中一道作為備用。 6、應有壓力沖洗管，水壓為0.250.3MP。3.2.2 集水井高程布置集水井設一排進水孔，進水孔設于下部，它的下緣至少高出河底0.5m ，其上緣至少應在設計最低水位以下0.3m，此次設計河床底部標高為117.48m，設下緣標高為120.98m；

25、設計最低水位為122.25m，上緣標高為121.95m，集水井設為非淹沒式的，頂層操作平臺在最高洪水位時仍露出，以便于清理，它的高程由百年一遇的設計最高水位確定；泵房在渠道邊時為設計最高水位加0.5m；在江河邊時為設計最高水位加浪高再加0.5m，必要時有防止浪爬高的措施，根據(jù)規(guī)定，泵站建筑物級別為1級，設計安全超高為0.7m，故操作臺的高程為128.30+0.5+0.7=129.5m；進水間最低動水位等于河流最枯水位剪去取水頭部到進水間（包括格柵）的水頭損失，為122.25-0.05=122.2m；吸水間最低動水位等于進水間最低動水位減去進水間到吸水室（包括格網(wǎng)）的水頭損失，為122.2-0.

26、1=121m；吸水間底部高程等于吸水間最低動水位減去格網(wǎng)高度，再加0.3-0.5，故吸水間底部高程為121.2+1-0.5=120.7m。 圖3.1 吸水井布置圖3.2.3 集水井布置此為臥式離心泵，采用吸水管450，喇叭口直徑為D=(1.3-1.5)d=585-675,設計中取600，喇叭口高出井底h=（0.6-0.8）D=270-360，設計中取300，故喇叭口標高為120.7+0.3=121.0m，喇叭口凈距l(xiāng)=（1.5-2.0）D=675-900，設計中取至少大于0.7m，喇叭口與井壁凈距b=（0.75-1.0）D=338-450，設計中取350m。集水井長度=0.352+3.623+

27、0.45=12.01m，凈寬為2.54m。3.3 取水泵房3.3.1 水泵的選擇取水構筑物，一級泵站設計流量 一級泵站總揚程為： 取水泵房輸水至凈水廠時的水泵揚程H： （3.18） H1+H2水源最低水位與凈水構筑物水面的幾何高度 h1吸水管路總水頭損失，h2輸水管路水頭損失，h1+ h2總估計為3m H=131.3-122.25+3=12.05m 設計流量已知為Q=300.9 L/s，經(jīng)后續(xù)計算一級泵站水泵揚程H=12.05m。 據(jù)此，參考相關規(guī)范常用設備，選取水泵250S24A型單級雙吸離心泵四臺，三用一備，其性能如下：流量為482m3/h，揚程為17.4m，轉速為n=1450r/min，

28、效率=80%，氣蝕余量3.5m，軸功率28.6KW，電動機型號YZ00L-4，功率30KW，滿載時電流56.8A，轉速1470r/min，效率因數(shù)0.87，額定轉矩2.2，重量310Kg。起吊設備選用，起吊設備選用CD10.5-6D型電動葫蘆，主起升設備電動機，最大輪壓2.01KN,總重115Kg，工字鋼型號16-28bGB706-65，起升高度6m，鋼絲繩長15.1m，軌道最小曲率半徑1m。吸水管路與壓水管路計算： （3.19） 吸水管路與壓水管路采用管徑DN450mm鋼管，則V=0.6m/s，1000i=0.769。 吸水管路中的水頭損失： 采用吸水管徑：D=450mm,L=5.4m,v=

29、0.6m/s,1000i=0.769. 沿程水頭損失：h=iL=0.769/10005.43=0.0126m, 壓水管路中的水頭損失： 采用壓水管徑：D=450mm,L=5.4m,v=0.6m/s,1000i=0.769。 沿程水頭損失：h=iL=0.769/10005.43=0.0126m， 總水頭損失為0.025m 設計中要考慮局部水頭損失，這里估算為0.18 m。3.3.2 水泵安裝高度 （3.20）其中，hs標準狀況下，水泵的最大允許吸上真空高度，hs3.5m 水泵吸入口流速，入口管徑取450mm，流速為0.6m/s h吸水管的沿程和局部水頭損失之和，h=0.2m 從而有ZS3.3m，

30、即水泵最大安裝高度為3.3m，取水泵的安裝高度為3.0m，由此可知水泵的布置高程為121.2+3.0124.2m，即水泵在地面下H2=129-124.2=4.8m。3.3.3 水泵機組布置及泵房平面尺寸經(jīng)參考規(guī)范，設計采用橫向排列方式的機組布置，其優(yōu)點為：橫向布置雖然增長泵房的長度，但跨度可減小，進出水管順直，水利條件好，節(jié)省電耗。 水泵凸出部分到墻壁的凈距A=最大設備的寬度加1m ，查，可知電動機為最大設備其寬度為0.6m ，故A=1.6m2m。出水側水泵基礎與墻壁的凈距B應按水管配件安裝的需要確定，考慮到水泵出水側是管理操作的主要通道，故B不宜小于3m，設計中取為3m。進水側水泵基礎與墻壁

31、的凈距D也應根據(jù)管道配件的安裝要求決定，設計中取為2m。電機凸出部分與配電設備的凈距，其值C=電機軸長+0.5m，設計中取為2m。 水泵基礎間凈距與C值相等，設計中取為2m。水泵機組的基礎：機組（水泵和電動機）安裝在共同的基礎上，基礎的作用是支撐并固定機組，使它運行平穩(wěn)，不致發(fā)生劇烈振動，更不允許產(chǎn)生基礎沉陷。臥式水泵均為快式基礎其尺寸大小查可確定?；A長度L=底座長度+（0.15-0.2）m=1.42+0.2=1.62m。 基礎寬度B=底座螺孔間距（在寬度方向上）+（0.15-0.2）=0.8m?；A高度H=底座地腳螺釘?shù)拈L度+（0.15-0.2）m，因為底座地腳螺釘尺寸不知，基礎高度取為0

32、.7m。根據(jù)以上計算泵房的長度=10+1.624=16.48m，泵房的寬度=5+0.8=5.8m，變電器、配電間、值班室總面積設為5.8m6m。3.3.4泵房高度的確定經(jīng)查閱相關規(guī)范給水排水設計手冊 第十一冊常用設備，知250S24A型水泵的相關安裝尺寸為：泵的安裝總長度為L=1477mm，總寬度為600m由于水泵重量不大，泵房采用單軌吊車，從而泵房的計算高度為： （3.21） 其中： a吊車梁高度，取0.2m； b滑車高度，0.4m； c起重葫蘆在鋼絲繩吊緊情況下的長度，取1.5m； d起重繩的垂直長度，水泵為0.85x，電動機為1.2x，x為起重部件寬度，為0.850.6，取0.51m；

33、e最大一臺水泵或電動機的高度，取1m； f吊起物底部和最高一臺機組頂部的距離，一般應大于0.5m，取0.7m； g最高一臺水泵或電動機至室內(nèi)地坪的高度，取1m。 經(jīng)查閱給水排水設計手冊 第十一冊常用設備，選用單軌小車，其起重高度為3-10米，起重量為1噸，高300mm，寬400mm。 因為H2f+g 從而，泵房的計算高度為：H=a+b+c+d+e+h+H2=0.2+0.4+1.5+0.51+1+0.4+2.25=6.25m 其中，h為水泵安裝時離地安全高度，取h=0.4m。 泵房高度圖大致如下所示：圖3.3 泵房高度布置圖4 凈水廠的設計與計算1.4.1 概述根據(jù)所給的資料，由于城市距地面水水

34、源很近，在城市南側有新安江沿城一側流過，河流歷年最大流量4480m3/s，最大月平均流量為363m3/s，最小月平均流量13.0m3/s,常年平均流量為114 m3/s，率水和橫江的流量比為7:3。4.2 水廠平面布置水廠廠址的選擇，應結合城市建設在整個給水系統(tǒng)設計方案中進行全面規(guī)劃，綜合考慮，在選折廠址時，一般應考慮以下幾個問題：1、廠址應選擇在工程地址條件較好的地方，一般選在地下水位較低，承載力較大，濕陷性等級不高，巖石較少的地層，以降低工程造價和便于施工；2、水廠盡可能選擇在不受洪水威脅的地方，否則應考慮防洪措施，水廠的防洪標準不應低于城市防洪標準，并留有適當?shù)陌踩６龋?、水廠應少占農(nóng)

35、田或不占良田，并留有適當?shù)陌l(fā)展余地，要考慮周圍環(huán)境衛(wèi)生條件；4、水廠應設置在交通方便，靠近電源的地方，以利于施工管理，降低輸電線路的造價；5、當取水地點距離用水區(qū)較近時，水廠一般設置在取水構筑物附近，通常與取水構筑物建在一起。6、少拆遷，不占或少占良田；7、施工、運行和維護方便。因此設計水廠建于城市的西南角，靠近城市和水源地。水廠工藝流程選擇：給水處理方法和工藝流程的選擇，應根據(jù)原水水質(zhì)及設計生產(chǎn)能力等因素，通過調(diào)查研究、必要的實驗并參考相似條件下處理構筑物的運行經(jīng)驗和經(jīng)濟技術比較后確定。城鎮(zhèn)水廠凈水處理的目的是去除原水中懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、細菌、病毒以及其他有害物質(zhì)成分，是凈化后水質(zhì)滿足生活

36、飲用水的要求。生活飲用水水質(zhì)應符合下列基本要求：（1） 、水中不得含有病原微生物；（2） 、水中所含化學物質(zhì)及放射性物質(zhì)不得危害人體健康；（3） 、水的感官性狀良好。我國衛(wèi)生部2001年6月頒布的生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范規(guī)定的生活飲用水質(zhì)檢查項目及限值見給排水設計手冊3城市給水第二版，對表之后，源水的色度，濁度超標。根據(jù)查地表水環(huán)境質(zhì)量標準，此水屬于類水源。凈水工藝選擇，因為此水源屬于類水源，采用一般凈水工藝即可。選擇兩個方案：地表水二次凈化工藝流程，地表水一次凈化工藝流程。：原水混合沉淀過濾清水池二泵站管網(wǎng)：源水混合直接過濾清水池二泵站管網(wǎng)因為原水為山溪河流采用一方案合適。工藝流程為：源水取水泵站

37、沉淀過濾清水池二泵站管網(wǎng) 4.3 混凝劑的選擇、溶解和投加4.3.1 混凝劑的選取本設計采用聚合氯化鋁混凝劑。PAC特點為：凈化效率高，耗藥量少，出水濁度低，色度小，過濾性能好，原水高濁度時尤為顯著；溫度適應性高；pH使用范圍寬（可在pH為59的范圍內(nèi)），因而可不投加堿劑；使用時操作方便，腐蝕性小，勞動條件好；設備簡單，操作方便，腐蝕性小，勞動條件好；設備簡單，操作方便，成本較三氯化鐵低；是無機高分子化合物。4.3.2 藥劑投加量計算藥劑投加量根據(jù)原始資料已知，混合劑頭投加量為20mg/l常用藥劑投加方式有干投法和濕投法兩種。下表為兩者比較結果：表. 投加方法比較投加法 優(yōu)點 缺點 干 投 法

38、1. 設備占地小2. 設備被腐蝕的可能性較小3. 當要求加藥量突變時,易于調(diào)整投加量4. 藥夜較為新鮮1. 當用藥量大時,需要一套破碎混凝劑的設備2. 混凝劑用量少時,不易調(diào)節(jié)3. 勞動條件差4. 藥劑與水不易混合均勻 濕 投 法1. 容易與原水充分混合2. 不易阻塞入口,管理方便3. 投量易于調(diào)節(jié)1. 設備占地大2. 人工調(diào)節(jié)時工作量較繁重3. 設備容易受腐蝕4. 當加藥量突變時,調(diào)整較慢 本設計采用濕投法，其優(yōu)點為：容易與原水充分混合；不易阻塞入口，管理方便；投量易于調(diào)節(jié)。投加系統(tǒng)示意圖見圖4.1。藥劑（固體）溶解池溶液池攪拌計量、投加設備加水加水攪拌圖4.1 混凝劑投加系統(tǒng)4.3.3 藥

39、劑溶解池和溶液池的計算本設計中水廠設計水量為Qd =24072m3/d1083.23m3/h=0.3m3/s，水量較小，所以藥劑量相對較小。（1）聚合氯化鋁溶液池、溶解池容積的確定 聚合氯化鋁溶液池容積： （4.1）（聚合氯化鋁最大投加量，取20mg/l；Q處理水量，為1083.23m3/h； B溶液濃度，取15%； n每日調(diào)節(jié)次數(shù)，取2次） （4.2）溶液池設兩個，每個有效容積為1.8m3，兩個溶液池一備一用。溶液池為了便于投加藥劑，溶液池高程一般以設在地坪面以上為宜，超高設為0.3m，有效高度設為H=1.0m，溶液池實際尺寸為1.4m1.0m1.3m，池底坡度不小于0.02，底部設排孔管，

40、采用機械攪拌。聚合氯化鋁溶解池容積：W2=（0.2-0.3）W1=0.251.8=0.45m3根據(jù)規(guī)范知：溶解池尺寸可設為0.8m0.8m，池深H=0.8m，采用機械攪拌，采用的漿葉直徑為470mm，槳板深度為670mm，溶解池為了便于投加藥劑，溶解池高度一般以設在地坪以下為宜，池頂超出地坪0.2m。4.3.4 藥劑投加系統(tǒng)藥劑的調(diào)制在水廠內(nèi)是勞動強度較大的工作，為使加藥系統(tǒng)操作方便，除了布置合理外，還應盡量提高機械化操作水平或采用水力調(diào)制，以減輕勞動強度。本設計中，由于取水泵房距水廠較近，故采用泵房投加。投加系統(tǒng)示意圖見圖4.3。圖4.3 泵房投加系統(tǒng)1溶液池；2溶解池；3恒位箱4.4 混合

41、混合是將藥劑充分、均勻地擴散于水體的工藝過程，對于取得良好的混凝效果具有重要作用?；旌系幕疽螅夯旌显O施應使藥劑投加后水流產(chǎn)生劇烈紊動，在很短時間內(nèi)使藥劑均勻地擴散到整個水體；混合時間一般為1060s；攪拌速度梯度G一般為6001000s-1；混合設施與后續(xù)處理構筑物的距離越近越好，盡可能采用直接連接方式；混合設施與后續(xù)處理構筑物連接管道的流速可采用0.81.0m/s?；旌戏绞交痉譃閮纱箢悾核蜋C械。常用的水力混合有：水泵混合、管式靜態(tài)混合器混合、擴散混合器混合、跌水混合和水躍混合等。本設計采用管式靜態(tài)混合器混合，其優(yōu)點為：設備簡單，維護管理方便；不需土建構筑物；在設計流量范圍，混合效果

42、較好；不需外加動力設備。缺點為：運行水量變化影響效果；水頭損失較大；混合器構造較復雜。 管式靜態(tài)混合器是在管道內(nèi)設置多節(jié)固定葉片，使水流成對分流，同時產(chǎn)生渦漩反向旋轉及交叉流動，從而獲得混合效果。這種混合器的每一單體同時發(fā)生分流、交流和旋渦三種混合作用，混合效果很好。該混合器的水頭損失與管道流速、分流板節(jié)數(shù)及角度等有關。管式靜態(tài)混合器的計算 （4.3） 每組混合器的處理水量為0.15m3/s，水流流速取1.08m/s，靜態(tài)混合器設3節(jié)混合元件，即n=3。靜態(tài)混合器直徑為 靜態(tài)混合器構造示意圖如圖4.4。圖4.4 管式靜態(tài)混合器1原水管道；2加藥管；3混合單元體；4靜態(tài)混合器4.5 絮凝投加混凝

43、藥劑并經(jīng)充分混合后的原水在水流作用下使微絮粒相互接觸碰撞，以形成更大絮粒的過程稱作絮凝，完成絮凝過程的構筑物為絮凝池。4.5.1 設計要點及絮凝形式選擇（1）設計要點絮凝池形式的選擇和設計參數(shù)的采用，應根據(jù)原水水質(zhì)情況和相似條件下的運行經(jīng)驗或通過試驗確定；絮凝池設計應使顆粒有充分接觸碰撞的機率，又不致使已形成的較大絮粒破碎，因此在絮凝過程中速度梯度G或絮凝流速應逐漸由大到??；絮凝池要有足夠的絮凝時間，根據(jù)絮凝形式的不同，絮凝時間也有區(qū)別，一般宜在1030min之間，低濁、低溫水宜采用較大值；絮凝池的平均流速梯度G一般在3060s-1之間，GT值達104105，以保證絮凝過程的充分與完整；絮凝池

44、應盡量與沉淀池合并建造，避免用管渠連接；為避免已形成絮粒的破碎，絮凝池出水穿孔墻的過孔流速宜小于0.10m/s；應避免絮粒在絮凝池中沉淀。（2）絮凝形式選擇絮凝設備與混凝設備一樣，可分為兩大類：水力和機械。由于本設計水廠設計水量較小，而且水量變化不大，故選擇折板絮凝池。該絮凝池優(yōu)點為：絮凝時間較短；絮凝效果好。缺點為：構造較復雜；水量變化影響絮凝效果。4.5.2 折板絮凝池設計要點折板絮凝池是利用在池中加設一些擾流單元以達到絮凝所要求的紊流狀態(tài)，使能量損失得到充分利用，停留時間縮短，折板絮凝池具有多種形式，常用的有多通道和單通道的平折板、波紋板等。折板絮凝池可布置成豎流或平流式。折板反應池要設

45、排泥設施。用于生活飲用水處理的折板材質(zhì)應無毒。其設計要點為：（1）豎流式平折板絮凝池是用于中、小水廠，折板可采用鋼絲網(wǎng)水泥板、不銹鋼或其他材質(zhì)制作；（2）平折板絮凝池一般分為三段（也可多于三段）。三段中的折板布置可分別采用相對折板、平行折板及平行直板；（3）各段的G和T值可參考下列數(shù)據(jù)：第一段（相對折板）：G=80s-1，t240s；第二段（平行折板）：G=50s-1，t240s；第三段（平行直板）：G=25s-1，t240s，GT值2104；（4）折板夾角：可采用90120；（5）折板寬度b：可采用0.5m左右，折板長度：可采用0.81.5m；（6）第二段中平行折板的間距等于第一段相對折板的

46、峰距。4.5.3設計數(shù)據(jù)（1）本設計水廠設計水量（包括水廠自用水）為：Qd =25997.75m3/d1083.23m3/h=0.3m3/s；絮凝池與沉淀池合建。（2）根據(jù)規(guī)范，絮凝時間為12-20min，絮凝時間取12min，分三段絮凝，第一、二段采用相對折板，第三段采用平行直板。折板布置采用單通道；流速梯度G要求由90s-1漸減至20 s-1左右，絮凝池總GT值大于2104；絮凝池有效水深H0，采用3.2m。4.5.4設計與計算 絮凝池布置見圖4.5，分兩組，每組設計流量q為0.15 m3/s。 每段絮凝區(qū)分為串聯(lián)運行的三格（見圖4.5）。 圖4.5 折板絮凝池 設計水量 Qd =2599

47、7.75m3/d1083.23m3/h=0.3m3/s； 設計計算 絮凝池設兩組，絮凝時間為12min； 每組絮凝池流量 Qd =25997.75/2m3/d1083.23/2m3/h=0.15m3/s， 每組絮凝池容積 W=Qt/60=108.323m3/s, 每組絮凝池面積 f=W/H=108.323/3.2=33.85m3/s, 每組絮凝池凈寬 絮凝池凈長取7m，絮凝池凈寬B=f/L=4.85m 考慮到墻厚（采用鋼筋混凝土墻），外墻厚度采用300 mm,內(nèi)墻采用250 mm,則凝池實際長為7+0.32+0.258=9.6 m。折板布置見圖4.5，板寬采用0.5m，夾角60，板厚60mm。

48、各段絮凝區(qū)計算如下：（1）第一段絮凝區(qū)：設通道寬為0.78m，設計峰速v1=0.250.35m/s，本設計采用0.34m/s，則峰距b1：b1=0.15/（0.340.78）=0.57m （4.4）谷距 b2：b2= b1+2c=0.57+0.3552=1.28m （4.5）側邊峰距b3：根據(jù)圖4.6布置草圖為 （4.6） (B絮凝池的寬度，5m， t、c見折板計算示意圖） 側邊谷距 b4：b4= b3+c=1.3475+0.355=1.7025m （4.7）中間部分谷速v2： v2=0.15/（1.34750.78）=0.14m/s（滿足0.10.15m/s）側邊峰速v1： v1=0.15/（1.34750.78）=0.11m/s側邊谷速v2： v2=0.15/（1.70.78）=0.11m/s圖4.6 折板計算示意圖水頭損失計算：中間部分：漸放段損失 （4.8） （1漸放段阻力系數(shù)，取0.5） 漸縮段損失： （4.9） （ F1相對峰的斷面積（m2）；F2相對谷的斷面積（m2）；2漸縮段阻力系數(shù)，取0.1） 圖4.5布置每格有6個漸縮和漸放，故每格水頭損失：h=6（0.0024+0.0053）=0.0077m 側邊部分： 漸放段損失： （4.10） 漸縮段損失： （4.11） 每格共6個漸縮和漸放，故h=