毕业设计（论文）-响水县给水工程初步设计.doc

响水县给水工程初步设计给水排水工程专业全套图纸加扣 3012250582摘 要本设计为响水县给水工程设计。响水县给水工程为了满足该地区近期和远期用水量的增长而新建的。该工程前后分两期建设，初期供水规模为5万m3/d，终期供水规模为10万m3/d。设计内容包括净水工程和输配水工程两部分，其工艺流程如下：原水一级泵站配水井V型滤池清水池二级泵站用户PACCl2管式静态混合器机械搅拌澄清池粉末活性炭（嗅味严重时添加）配水管网净水构筑物的主要设计参数如下：澄清池停留时间：1.6hV型滤池滤速：9m/h本设计的深度为初步设计。设计成果包括：设计图纸一套，计算书、说明书各一份。ABSTRACTThis is a design of water supply engineering of Xiangshui County.The purpose of this engineering is to meet the drinking water demand of Xiangshui County in recent years and in future. The whole engineering will be constructed in two phase, the initial water supply capacity is 50000 m3/d, while the ultimate capacity is 100000 m3/d.The design contains two parts: water purification works and water distribution networks. The technical process is as follows:Raw water The first pumping stationDistributing wellV-Filter Water reservoirThe second pumping station User PACCl2Tubular static mixerMechanical clarifier Powered activated carbon(Be used when odor and taste are terrible)Distribution networkThe design parameters of water purifying reactors are as follows:The retention time of Mechanical clarifier: 1.6h;The filtering velocity: 9m/h,etc.This design is a preliminary design.The results include a set of design drawings, a design instruction and a design calculation specification.目 录摘 要1ABSTRACT2目 录3第一篇说明书11设计任务12设计资料12.1县城概况12.2自然条件22.3供水工程概况22.4主要水源资料32.5给水工程供水规模预测基本数据52.6工程目标63设计依据74参考书目75给水系统工程规划75.1给水系统形式85.2水源的选择85.3给水管网形式选择95.4给水系统规模确定96给水管网设计96.1定线原则96.2方案比较106.3配水管网布置126.4输水管布置136.5给水管道工程量一览表146.6给水管道的敷设要求146.7管道过河措施156.8管道防腐措施156.9管道调节构筑物157净水厂设计157.1净水厂设计水量157.2净水厂工艺流程的选择157.3主要水处理构筑物的选择167.4药剂的选择197.5净水厂工艺流程图217.6配水井227.7机械搅拌澄清池227.8V型滤池267.9清水池297.10二级泵站317.11加药系统377.12消毒系统407.13泥处理系统427.14水厂附属建筑物437.15净水厂平面布置447.16净水厂管线布置467.17净水厂高程布置487.18人员配置488工程总概算498.2计算依据498.3文件依据498.4主要建筑材料价格508.5给水工程基建投资509存在问题及建议52第二篇 计算书5310水量计算5310.1用水量确定5310.2最高日用水量5510.3最高日最高时用水量5611给水管网设计5611.1管网定线5611.2设计水量5711.3比流量计算5711.4沿线流量计算5911.5节点流量计算6011.6流量初分6211.7管网平差6411.8输水管设计6811.9枝状网设计6811.10管网最不利点确定6911.11二级泵站初步设计6911.12各节点水压计算7011.13消防校核7211.14事故校核7612净水厂设计8012.1净水厂设计水量确定8012.2净水厂工艺流程8112.3配水井设计8112.4机械搅拌澄清池设计8212.5V型滤池设计10112.6清水池设计11612.7二级泵站设计12012.8加药系统设计12712.9消毒系统设计13412.10泥处理系统设计13712.11其他附属建筑物设计13912.12净水厂总平面布置14112.13净水厂生产管线布置14312.14净水厂高程布置14412.15水厂人员编制14613工程总概算14613.2计算依据14613.3文件依据14713.4主要建筑材料价格14713.5给水工程基建投资14713.6年经营费15113.7年制水量15313.8单位制水成本15313.9投资偿还期限153156第一篇 说明书1 设计任务本设计为响水给水系统初步设计，依据设计任务书其主要工作内容和设计要求如下：（1）根据基础资料并结合本项目的实际情况，按人均综合用水量法和城市发展规划估算法，定出用水量标准、设计总用水量，确定给水系统的供水量及工程规模。（2）确定给水系统的设计方案：选择水源地、确定取水口及水厂位置、选择净水工艺流程、输配水管网定线与布置。（3）净水工艺设计：选择用成熟且适合本项目情况的工艺、技术。进行单体构筑物的设计、对净水厂平面、高程和管线进行布置。（4）输配水管网设计：设计输水管和配水管网，设计泵站和调蓄构筑物。（5）采用综合技术经济指标，估算工程造价及某一单体构筑物的详细工程概预算。（6）绘制设计图纸，编制设计说明书、计算书。2 设计资料2.1 县城概况响水县地处苏北平原东部沿海地区，座标为东径11929511200521，北纬335651343243。总面积1378平方公里。属滨海平原的一部分，东临黄海，西与涟水灌南县接壤，南北两侧以中山河，灌河为界，与滨海县，灌南县隔河相望。响水县城历史上通称”响水口”是响水县政府及行政机关所在地，重点文化设施集中地，城区现有人口6.97万，城区面积已达513.1公顷，是全县的政治文化中心。城区现有工业企业、商业网点数百家，主要以纺织、化工，农机等轻纺工业为主。城区有长途汽车站，公共汽车站各一座。4吨级泊位码头2座，轮船站一处，”204”国道纵贯县城东侧与经济发达地区连云港之间联系便捷，构成外海，内河，陆路联运体系，给物资集散提供极为方便的条件，体现了响水县城的主要特色，城市发展方向以东南为主，并规划有开发区。2.2 自然条件2.2.1 地形资料县城地势比较平坦，标高一般在26米之间，区域地势为西南向东北微向黄海倾斜，南部废黄河一带地势较两侧稍高。2.2.2 地质资料地表土多为粘土、亚粘土，地耐力610T/m2，地震列度为六度区。2.2.3 气候资料响水县属暖温带南缘，湿润季风气候区，常年东风、东南风，主导风向东北季风，年平均气温13.514.5，夏天最高气温可达38.7，冬季最低气温-17。2.2.4 水文资料响水县属淮河水系，沂沭河流域，境内河、渠交错成网，但多为人工开挖疏竣而成，均呈北东流向入黄海，主要河流为灌河、通榆河。2.3 供水工程概况2.3.1 现状响水自来水厂建于1979年，当时为一眼150毫米深井，产水量4060立方米/小时，用户300户，现状自来水厂水源仍为地下水，共有水井18眼。其中7眼报废，2眼未投入使用，共计有9眼井使用。平均单井涌水量4050立方米/时，部分井达6080立方米/时。水厂现状供水规模1.8万立方米/日，另外有各单位自备水井若干，供水规模 1.73立方米/日，总计供水规模3.5万立方米/日。2002年响水县总用水量1260万立方米，其中工业用水为820万立方米，占65。生活用水为440万立方米，占35。由自来水公司供水650万立方米，其余为自备水源。居民生活用水为400万立方米，用水人口为6.4万，供水服务范围4平方公里，现状人均生活用水指标 170 L/人日。响水县现有输配水管网总长19公里，其中D200以上的管道长8.5公里，D500以上管道3.5公里。现状已敷设给水管道主要集中于灌河路、响灌路、双园路、黄海路和解放路上。其中解放路为D200，灌河路为2D200，黄海路和双园路为D500+D200两根。现状给水管网密度为3.1公里/平方公里。响水县给水输配管网中心区为环状外围为枝状，现状供水压力0.2MPa，管网末稍压力为0.12MPa。2.3.2 存在问题根据地下水资源评估报告，至2010年城区允许开采量222万立方米/日，现地下水开采强度偏大，水井分布不均匀，水井密度大于7眼/平方公里，开采强度为3.1万立方米/平方公里年，目前地下水已形成漏斗，漏斗中心水位-18.10米，且以2.01米/年速度下降，对地下水资源的开发，利用产生了不利的影响；第二，地下水矿化物大，水咸味重；第三，局部地区供水设施标准偏低，不能保证供永安全，急需改造与扩建。市区输配管网不配套，部分地区管网老化，输水量不够，水压不足，管网末端水压仅为0.12MPa，在用水高峰期有断水现象。2.4 主要水源资料2.4.1 灌河灌河位于响水县城的北面，又名潮河，其干流西起灌南县东三汊，经响水口，陈家港至灌河口入黄海，全长74.5公里，流域面积4909平方公里，河水流速大，河面宽一千多米，流量充沛。由于河口未建闸，受海潮涨落影响，水位变化大，高差一般为5米，从19831993年燕尾港站潮水位年特征资料看，最高位为4.00m，最低水位为2.00m。河岸平缓。根据环保部门提供的9496年响水口段，大堰段及西域弯等处的水质检测结果表明：灌河水绝大部分水质指标达到地面水环境质量类际准。只有氯化物每年都有几个月超标（250mg/11990mg/1），发生超标的时间有4月、5月、8月、6月，时间无一定规律，但发生氯化物超标时，灌河内的水位均较低。灌河水质状况表如下：项 目结 果项 目结 果色度35度铅（Pb）0.0034mg/L肉眼可见物有悬浮颗粒银（Ag）0.0001mg/L嗅和味较强硝酸盐氮（N）0.18mg/L浑浊度150300NTU总磷（P）0.04mg/LPH值7.3高锰酸钾指数5.3mg/L总硬度（CaCO3）88mg/L亚硝酸盐氮0.013mg/L总铁（Fe）0.36mg/L氨氮0.38mg/L锰（Mn）0.03mg/L钙（Ca）32mg/L铜（Cu）0.01mg/L镁（Mg）2mg/L锌（Zn）0.04mg/L总碱度54mg/L硫酸盐（SO）62mg/L硒（Se）0.0029mg/L氯化物（Cl-）4mg/L汞（Hg）0.0001mg/L氟化物（F-）0.05mg/L镉（Cd）0.0001mg/L砷（As）0.0053mg/L铬（Cr）0.0007mg/L2.4.2 通榆河通榆河工程是江苏省苏北东部沿海地区的一项引水为主，综合开发的基础设施工程，河线南起南通，向北经如皋、海安、东台、盐城、阜宁、滨海、响水、灌云，连云港到达赣榆，全长415公里。全线工程统一规划，分期实施已经国家批准计划，先完成中段海安到灌南县北六塘河245公里的工程，与南段老通扬运河，北段盐河衔接，实现全线沟通。阜宁至响水段长56.4公里，河底宽50米，位于县城西边，沿途建有总渠（总渠排水渠穿通榆河地下涵洞各一座），废黄河枢纽（地下涵洞、船闸、翻水站）响水枢纽（船闸）工程，预计阜宁至响水段2000年底可建成与射阳河贯通，届时通榆运河将通水。水源来自射阳河，流量50m3/s。据射阳县和阜宁县自来水公司提供的资料，射阳河水质可达地面水类水体标准以上，预计通榆河水质指标类似射阳河，可以做为地表水的取水水源。通榆河河底标高-1.0m，最高水位4.3m，最低水位2.0m。河岸坡较平缓。 通榆河水质状况表如下：项 目结 果项 目结 果色度15度铅（Pb）0.0021mg/L肉眼可见物有悬浮颗粒银（Ag）0.0001mg/L嗅和味强硝酸盐氮（N）0.25mg/L浑浊度150300NTU总磷（P）0.02mg/LPH值7.3高锰酸钾指数4.6mg/L总硬度（CaCO3）135mg/L亚硝酸盐氮0.014mg/L总铁（Fe）0.25mg/L氨氮0.30mg/L锰（Mn）0.02mg/L钙（Ca）40mg/L铜（Cu）0.01mg/L镁（Mg）8mg/L锌（Zn）0.07mg/L总碱度86mg/L硫酸盐（SO）62mg/L硒（Se）0.0021mg/L氯化物（Cl-）5mg/L汞（Hg）0.0001mg/L氟化物（F-）0.05mg/L镉（Cd）0.0001mg/L砷（As）0.0032mg/L铬（Cr）0.0004mg/L 2.5 给水工程供水规模预测基本数据根据响水县县城总体规划及有关部门提供的资料，县城人口2000年用水人口为6.4万人，2008年规划人口为9万人，2012年规划人口为 12万人，现城区面积为513.1公顷，城区规划面积2008年为751.5公顷，2012年为1186.3公顷。预测采用的基本数据如下：（1）给水指标根据规划：人均最高日综合生活用水定额：2008年200 1/人日（包括居民生活用水和公共建筑用水）2012年250 1/人日（2）生活用水普及率：2008年982012年100（3）工业用水指标：根据2000年响水县统计的资料，县城用水量1260万m3，其中工业用水820万m3，占总用水量的65，生活用水440万m3，占总用水量的35，据此推算，工业用水量预测按工业：生活=13:7计。（4）工业自备水用水率：近期25，远期10。（5）市政及其它用水量取生活用水量，生产用水量之和的10。（6）城镇的未预见用水量及管网漏失水量根据室外给水设计规范，结合当地的实际情况未预见用水量及管网漏失水量，按最高日用水量的15合并计算。2.6 工程目标2.6.1 水量目标2012年地面水厂形成10万m3/d供水规模（其中一期建成5万m3/d）。2.6.2 水质目标出厂水应符合城市供水水质标准（CJT 2062005），同时按城市供水行业2000年技术进步发展规划要求考虑，其中出水浊度为1NTU。2.6.3 水压目标本工程服务范围内的供水压力不小于0.16MPa。3 设计依据（1） 县城区域地形图（1：10000）（2） 灌河、通榆河水文水质特征 （3） 灌河、通榆河水质检验报告 （4） 给水工程供水规模预测基本数据（5） 城市给水工程规划规范（GB50282-98）（6） 室外给水设计规范(BG50013-2006)（7） 城市供水水质标准（CJT 2062005）（8） 地表水环境质量标准（GB3838-2006）（9） 建筑设计防火规范（GBJ16-87（2001年修订版）（10） 城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准CJJ41-914 参考书目（1） 给水排水设计手册1、3、9、10、11分册，续册1、2、3、4、分册，中国建筑工业出版社 （2） 给水排水工程快速设计手册1，5分册 ，中国建筑工业出版社（3） 给水排水标准图集 S1，S2，S3（4） 水处理处理设施设计计算，崔玉川主编 ，化学工业出版社（5） 净水厂设计，钟淳昌主编编 ，中国建筑工业出版社（6） 给水工程（第四版），严煦世主编，中国建筑工业出版社（7） 水泵与泵站，张景成主编，哈尔滨工业大学出版社（8） 给水排水工程概预算与经济评价手册，中国建筑工业出版社（9） 全国市政工程投资估算指标5 给水系统工程规划5.1 给水系统形式依据室外给水设计规范(GB50013-2006) 3.0.1 给水系统的选择应根据当地地形、水源情况、城镇规划、供水规模、水质及水压要求，以及原有给水工程设施等条件，从全局出发，通过技术经济比较后综合考虑确定。依据给水排水设计手册（第三册，城镇给水）1.3 城镇给水系统一般为生活、生产、消防三者结合的系统，它可分为：统一系统、分质系统、分压系统、分区系统。依据设计任务书的相关资料，响水县为小城镇，没有大的单独的工业区所以不需要分质供水。且本给水系统的供水区域面积不大，地势平坦，不需要分压或分需供水，故选择统一系统。5.2 水源的选择水厂水源一般为地表水或地下水。地下水资源方面，依据设计任务书的有关资料，响水县自1979年至今均采用以地下水为主要水源地供水系统，先该供水系统面临如下问题：第一，地下水开采强度偏大，开采强度为3.1万立方米/平方公里年；水井分布不均匀，水井密度大于7眼/平方公里，目前地下水已形成漏斗，漏斗中心水位-18.10米，且以2.01米/年速度下降，对地下水资源的开发，利用产生了不利的影响；第二，地下水矿化物大，水咸味重。故以地下水为水源不合适。地表水资源方面，依据设计任务书的有关资料，响水县主要有灌河、通榆河两大水系，比较两条河流水质监测报告，水质质量相当，并与地表水水环境质量标准（GB3838-2002），和生活饮用水水源水质标准（CJ3020-93）中水质要求作对比，均可以作为水源。但是灌河的氯化物每年都有几个月超标（250mg/11990mg/1），发生超标的时间有4月、5月、8月、6月，时间无一定规律，而且发生氯化物超标时，灌河内的水位均较低。灌河水质水量的不稳定会提高水厂有关构筑物的运行要求，并有可能对供水保证率造成影响。另一方面，通榆河没有此类情况发生，水质水量全年较稳定，而且通榆河上游有恰好有一处空地可以建造水厂，所以选择通榆河为水厂水源。由于响水地区为小城镇，依据设计任务书的有关资料，通榆河水量可以满足给水要求，故不需要另外的水源，采用单水源供水系统。5.3 给水管网形式选择依据室外给水设计规范(GB50013-2006)，7.1.8 城镇配水管网宜设计成环状，当允许间断供水时，可设计为枝状，但应考虑将来连成环状管网的可能。依据设计任务书的相关资料，通榆河北部为响水县的主要区域，为保证其供水的安全可靠性和管网整体供水水质，设环状网；通榆河南部供水区域较少，且没有主要的工厂和建筑物，故设枝状网，将依据城镇的发展可以连接成环状网。5.4 给水系统规模确定依据给水工程供水规模预测基本数据（见本说明书2.5），近期最高日用水量为53395.65 ，远期最高日用水量为101380.72。依据室外给水设计规范(GB50013-2006) 4.0.9 城镇供水的时变化系数应根据城镇性质和规模、国民经济和社会发展、供水系统布局，结合现状供水曲线和日用水变化分析确定。在缺乏实际用水资料情况下，最高日城市综合用水的时变化系数宜采用 1.21.6 。依据设计任务书本地区为小型城镇且工业用水比重大，由此推测用水量时变化较不均匀，时变化系数宜取大值。故取时变化系数为1.5。则近期最高日最高时用水量为927.01，远期最高日最高时用水量。依据室外给水设计规范(GB50013-2006)7.1.10配水管网应按最高日最高时供水量进行设计，故近期二级泵站、输水管、配水管网设计水量为927.01，远期为。依据室外给水设计规范(GB50013-2006)7.1.10 水厂设计规模，应按本规最高日水量之和确定，故近期水厂规模为5万，远期为10万。6 给水管网设计6.1 定线原则6.1.1 输水管定线原则依据室外给水设计规范（BG50013-2006）7.1.1 输水管（渠）线路的选择，应根据下列要求确定： （1） 尽量缩短管线的长度，尽量避开不良地质构造（地质断层、滑坡等）处，尽量沿现有或规划道路敷设； （2） 减少拆迁，少占良田，少毁植被，保护环境；（3） 施工、维护方便，节省造价，运行安全可靠。 （4） 输水管一般不少于两条。6.1.2 配水管网定线原则城市给水管网的定线一般只限于管网中的干管以及干管之间的连接管，不包括从干管取水而分配到用户的进水管。城市给水管网的布置取决于城市的平面布置、水源、调节构筑物的位置、大用户的分布等。本设计考虑要点如下：（1） 配水管网应根据用水要求合理分布于全供水区，在满足各用户对水量以及水压的要求。（2） 干管延伸方向应和二级泵站输水到大用户的水流方向一致，顺水流方向，以最短的距离布置数条干管，干管从用水量较大的街区通过。（3） 考虑施工维修方便的原则下，应尽可能缩短配水管线的总长度，以降低管网造价和经营管理费用。（4） 干管间距可根据街区情况，采用500800m。干管之间设有连接管。连接管作用在于局部管线损害时，可通过连接管重新分配流量，保证供水可靠。连接管间距一般在8001000m 之间。（5） 干管一般规划道路定线，尽量避免在主要路面或高级路面下布线。（6） 管线在路面下的平面位置及标高应符合城市地下管线综合设计要求，为减少造价，应尽量减少穿越河流和铁路。6.2 方案比较依据上述定线原则并依据5.3所述管网形式在通榆河北部为响水县的主要区域设环状网；通榆河南部设枝状网。现有一下两套方案进行比较。方案一：方案二：比较方案一和方案二：方案一共有9个环，方案二共有7个环，故方案一供水安全性较高，但是方案一总管长为19810m，方案二总管长为16247m，故方案一造价和维修管理费用较方案二高，施工比方案二麻烦，且方案一9段管段为沿河单侧供水，而方案二只有3条管段为单侧供水，故方案一经济实用性较方案二差。又由于方案二为环状网，7个环已经能满足供水安全性要求，所以选择方案二。6.3 配水管网布置配水管网采用铸铁管。通过哈代克罗斯平差方法计算得其管长、管径、最高日流量、流速、水头损失如下表所示：管段编号管长L(m)管径D(m)水损H(m)流量Q(m3/s)流速V(m/s)1-2890.00.4001.7160.091910.732-3510.00.5000.9740.164980.843-4594.00.3501.3480.070030.735-6637.00.4001.2690.093440.747-8723.00.6003.0240.395631.408-9723.00.4005.1840.177251.419-10590.00.4501.6260.150010.9411-12783.00.5003.1490.239541.2212-13733.00.5002.3960.215931.1013-14587.00.3501.1530.065140.681-5438.00.4001.3040.114180.912-6740.00.4501.7490.138980.875-7674.00.5002.6530.236961.216-8628.00.4000.8990.079170.633-9897.00.3501.5640.061390.644-10823.00.3001.8410.046260.657-11741.00.6001.3230.258550.918-12754.00.4001.4500.091770.739-13769.00.3501.3390.061350.6410-14781.00.3001.8120.047100.6713-165330.3501.0890.061230.6315-168130.2001.7930.013640.4516-175940.1503.0690.009970.5716-182920.1003.1130.004900.64最不利点为第18号节点，最高日最高时节点水压为16.19，满足服务水头为16m的要求。消防校核时最不利点水压为12.55m，满足消防时最不利点大于10m水头要求。事故校核时最不利点水压为17.80，满足事故时最不利点水压大于10m水头要求。6.4 输水管布置输水管承压大，管材为钢管。设平行的两条，管长1000m，管径700mm最高日最高时流速为1.21m/s，1000i=2.49。并每隔300m设置连通管并安装阀门，其管径与输水管管径相同，以保证事故时仍能通过70%的水量。6.5 给水管道工程量一览表管道种类管长(m)平均埋深(m)平均覆土厚度(m)DN700钢管20001.5000.800DN600铸铁管14641.4500.850DN500铸铁管27001.4000.900DN450铸铁管13301.3750.925DN400铸铁管40701.3500.950DN350铸铁管33801.3250.975DN300铸铁管16041.3001.000DN200铸铁管8131.2501.050DN150铸铁管5941.2251.075DN100铸铁管2921.2001.100合计162471.3640.9366.6 给水管道的敷设要求（1） 管线应该敷设成上下起伏的形式。平均埋深1.5m。覆土厚度大于0.7m。（2） 在给水管道的隆起点上，应设置自动进气和排气的阀门，用以排除管内积聚的空气，并在管道需要检修、放空时进入空气，保证排水畅通；同时，在产生水锤时可使空气自动进入，避免产生负压。（3） 在管道的下凹处及阀门间管段的最低处，设置排水管和排水阀，以便排除管内沉积物或检修时放空管道。排水管应与母管底部平接并应有一定的坡度。排水井采用砖砌，并建集水井。（4） 干管上为安装消火栓预留支管，消火栓间距不大于120m。（5） 在干管上每隔500m设置控制流量的闸阀，其间不应隔开5个以上消火栓。6.7 管道过河措施给水管道采用架设在现有桥梁下穿越河流，该方法施工检修方便，但要做好防振和防冰冻措施。6.8 管道防腐措施采用牺牲阳极的阴极保护法防止给水管道被腐蚀。必须将阳极埋置在填包料中，填包料一般采用布袋，禁止使用塑料、化纤等。用于埋地金属管道的牺牲阳极采用铝合金。6.9 管道调节构筑物由于枝状网管径较小，如果加上35L/s的消防水量可能产生爆管，而枝状网的服务区域较小，可以将消防水量运送至第16号节点，并在其附近设一消防水池。消防水池按照消防用水量为35L/s计算，火灾延续时间为2.5h。则其容积为，尺寸为（其中超高为0.3m）。 7 净水厂设计7.1 净水厂设计水量依据室外给水设计规范(GB50013-2006)9.1.2 水处理构筑物的设计水量，应按最高日供水量加水厂自用水量确定。水厂自用水率应根据原水水质、所采用的处理工艺和构筑物类型等因素通过计算确定，一般可采用设计水量的 510。当滤池反冲洗水采取回用时，自用水率可适当减小。考虑到水厂可能会根据运行过程中反冲洗水水质等情况可能会回用反冲洗水，故取自用率为中间值7.5%。因此，近期水厂设计水量为:。7.2 净水厂工艺流程的选择给水处理厂工艺流程的确定，应根据水源水质报告和地表水水环境质量标准（GB3838-2002）生活饮用水水源水质标准（CJ3020-93）、生活饮用水卫生规范及水厂所在地区的气候情况、设计水量、设计规模等因素，通过调查研究，参考相似水厂的设计运行经验，经过技术经济比较后确定。地表水常用处理工艺如下： （1）原水混合絮凝沉淀或澄清过滤消毒用户 （2）原水接触过滤消毒用户 （3）原水自然预沉或混凝预沉混合絮凝沉淀或澄清过滤消毒用户其中：（2）主要用于适用于原水浊度低（一般在25度以下，短时间内一般不超过100度），且水质稳定物藻类生长的情况。此种情况下，滤料应采用双层或多层，并且考虑适当采用高分子混凝剂。（3）主要适用于当原水浊度较高、含砂量较大和沙峰持续时间较长的情况。采用此种方法，用以减少混凝剂用量而增设预沉池或沉砂池。对比设计资料中通榆河水质检测报告和地表水水环境质量标准（GB3838-2002），得出该河水质符合类水标准，可以建立集中式生活饮用水地表水源地二级保护区。对比设计资料中通榆河水质检测报告和生活饮用水水源水质标准（CJ3020-93）中对饮用水水源水质的要求，得出该河各项水质除季节性 “嗅和味”指标超标外，其余指标均符合生活饮用水二级水源水质标准。其浊度为300NTU500NTU， 不满足直接接触过滤的条件，但也不需要设预沉池，所以选择工艺流程（1），并在”嗅和味”超标的时间段内在配水井中投加粉末活性炭进行吸附。7.3 主要水处理构筑物的选择7.3.1 混合常用混合方式的主要特点及使用条件如下：方 式特 点 及 使 用 条 件管式混合管道混合混合简单，无需另建混合设施，混合效果不稳定，流速低时，混合不充分静态混合器构造简单，无运动设备，安装方便，混合快速均匀；当流量降低时，混合效果下降水泵混合混合效果好，不许增加混合设施，节省动力，但使用腐蚀性药剂时，对水泵有腐蚀作用。适用于取水泵房与水厂间距小于150m的情况机械混合混合效果好，且不受水量变化影响，适用于各种规格的水厂，但需增加混合设备和维修工作 由于管道混合效果不稳定，水泵混合对水泵有腐蚀作用，机械混合需要增加机械设备，本设计的混合设施采用”管式静态混合器”，管式静态混合器有其独特的优点，构造简单、安装方便、维修费用低。又由于水厂运行稳定，并不存在”流量降低，混合效果下降”的情况，所以选用管式静态混合器。其构造如下图所示：7.3.2 絮凝沉淀目前完成絮凝沉淀工艺的构筑物主要方法有单独使用澄清池或将絮凝池和沉淀池相结合。本工程设计水量小，水厂浊度为150300NTU，悬浮泥渣层可以形成，有使用澄清池的可能性。其中澄清池的主要池型有机械搅拌澄清池、水力循环澄清池、脉冲澄清池、悬浮澄清池，但是后面四种澄清池对水质水量的变化很敏感，水头损失大，不适用。故若使用澄清池，机械搅拌澄清池为首选。另一方面絮凝池主要池型有隔板絮凝池、折板絮凝池、机械搅拌絮凝池等，其中折板絮凝池构造复杂，适应水量变化的能力小，维修管理麻烦，不适用。又由于处理水量较小，隔板絮凝池在满足运行参数的要求下很难保证与沉淀池水深相当，通常水深远小于沉淀池水深，难满足与沉淀池衔接的要求，施工麻烦，造价高，不适用。机械搅拌絮凝池对水量变化的适应性强，且易满足与沉淀池衔接的，是可行的。再者，沉淀池的池型主要有平流式沉淀池和斜板斜管沉淀池。但其中斜板斜管沉淀池虽然依据浅池理论在理论上可以提高沉淀效率从而减少池的尺寸，但是实际运行中，由于其进出水布水不均匀且易受风浪的干扰，也不同程度地影响到了沉淀的效率，此外斜板、斜管容易孳生藻类等造成堵塞和污染，运行管理麻烦，所以不适用。故可选方案为机械搅拌澄清池或机械絮凝平流沉淀池。这两种方案比较如下：名称优点缺点机械搅拌澄清池（1） 处理效率高，单位面积产水量大。（2） 适应性强，处理效果较稳定。（3） 适用于进水悬浮物一般小于1000mg/L的原水，短时间允许达到3000mg/L5000mg/L（4） 占地面积小，造价低。（5） 处理水量小时可以不用机械排泥设备（1） 需要机械搅拌设备。（2） 维修较麻烦机械絮凝平流沉淀池（1） 絮凝效果好，水头损失小，可以适应水量水质的变化。（2） 平流式沉淀池沉淀效果稳定，可以适应水量水质的变化（1） 需要机械搅拌设备（2） 维修管理麻烦（3） 平流式沉淀池占地面积大（4） 沉淀池不用机械排泥设备时排泥较困难。 综合比较两种工艺的优缺点，最终选择机械搅拌澄清池，原因如下：（1）进水浊度为150300NTU，满足形成悬浮泥渣层的要求。（2）澄清池单位面积产水量高，相对于平流式沉淀池来说可以大大减小水厂占地面积，降到造价。（3）机械搅拌澄清池虽然需要搅拌机，但在处理水量小的时候不要机械排泥设备，而用机械搅拌絮凝平流沉淀池时既需要搅拌机又需要刮泥机或吸泥机，设备费用比较高。（4）响水县属于小城镇，考虑到工程投资和用地情况，澄清池更合理。7.3.3 过滤目前，主流的滤池形式为普通快滤池和V型滤池，各自特点如下表所示：名称优点缺点普通快滤池（6） 有成熟的运转经验，运行稳妥可靠。（7） 采用普通砂滤料，材料易得，价格便宜。（8） 池深较浅。（9） 可降速过滤，水质较好。（3） 阀门多。（4） 必须有全套冲洗设备。V型滤池（3） 采用均质滤料，滤床含污量大，过滤周期长，滤速高，水质好。（4） 采用长柄滤头的小阻力配水系统，耗能小。（5） 具有气水反冲洗和水表面扫洗，冲洗效果好。（5） 设备较多，如鼓风机等（6） 土建较复杂，水深比普通快滤池深。 比较V型滤池和普通快滤池的优缺点，最终选择V型滤池，原因在于：（1）由于采用V型滤池采用均质滤料，利用反粒度过滤原理，其滤料截污量大大高于普通细沙滤料，可以延长期过滤周期，提高其过滤速度，提高过滤效率，并能更好的适应冲击负荷和今后流量的增加。（2）V型滤池采用长柄滤头的小阻力配水系统而普通快滤池采用大阻力配水系统，V型滤池能耗更小，符合水厂节能降耗的要求。（3）V型滤池比普通快滤池增加了表面扫洗的反冲洗过程，提高了滤料表层的反冲洗效果，使过滤周期进一步延长。虽然V型滤池土建上较复杂，由于其滤速高，单池面积大，因此占地小，而且运行周期长从而减少的运行成本，所以选择V型滤池是合理可行的。7.4 药剂的选择7.4.1 混凝剂依据室外给水设计规范(GB50013-2006) 9.3.2 混凝剂和助凝剂品种的选择及其用量，应根据原水混凝沉淀试验结果或参照相似条件下的水厂运行经验等，经综合比较确定。依据给水排水设计手册（第三册，城镇给水）7.1.1.2目前我国常用的混凝剂有液体硫酸铝、三氯化铁、碱式氯化铝。由于本水厂水源浊度并不高，而三氯化铁在处理低浊度水的时候效果并不理想，故首先排除。现比较液体硫酸铝和碱式氯化铝：名称优点缺点液体硫酸铝1、 制造工艺简单2、 适用于2040摄氏度的水3、 当PH=6.47.8时，处理浊度高、色度小的水1、 坛装或灌装运输，比较麻烦2、 易受温度及晶核存在影响而析出结晶碱式氯化铝（PAC）1、 净化效率高，耗药量少，出水浊度低，色度小，过滤性好2、 温度适应性高，PH适用范围，因而可不投加碱剂3、 操作方便、设备简单、腐蚀性小1、成本较液体硫酸铝稍高根据水厂水源实际情况和上表所列出的优缺点进行综合分析，选择碱式氯化铝作为混凝剂，原因是盐城地区属于长江以北，冬季温度较低，可能会影响液体硫酸铝的效果。而碱式氯化铝虽然价格比液体硫酸铝高，但其适应性强，更适合本水厂。当进水浊度较低不利于絮凝时，可以利用粘土或聚丙烯酰胺作为助凝剂。7.4.2 消毒剂依据室外给水设计规范(GB50013-2006)9.8.1消毒剂和消毒方法的选择应依据原水水质、出水水质要求、消毒剂来源、消毒副产物形成的可能、净水处理工艺等，通过技术经济比较确定。可采用氯消毒（液氯、漂白粉、漂粉精、次氯酸钠）、氯胺消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒及紫外线消毒，也可采用上述方法的组合。 紫外线消毒和臭氧消毒由于没有持续消毒作用，不适合单独用于城市给水工程，漂白粉、漂白精和次氯酸钠只适用于小规模水厂，考虑到水厂远期要达10万吨/天，故不合适。现比较液氯、氯胺和二氧化氯消毒的优缺点。消毒剂优点缺点液氯1、 价格成本低2、 操作简单、投量准确3、 不需要庞大的设备1、 原水有机物较高时会产生有机氯化物2、 原水含酚时产生酚氯味3、 氯气有毒、需要防止氯气泄露氯胺1、 降低氯产生的三氯甲烷、氯酚和气味2、 能延长管网中余氯的持续时间3、 适用于管网长的给水系统1、 消毒作用慢、需接触时间长2、 需要增加加氨设备，操作管理麻烦二氧化氯1、 不会生成有机氯化物2、 自由氯消毒效果较好3、 可有强烈的氧化作用，可除臭、去色、氧化锰、铁等。4、 投加量少，接触时间短。余氯保持时间长1、 成本较高2、 一般需要现场制取使用3、 制取设备复杂4、 需要控制氯酸盐或亚氯酸盐等副产物结合上表和本工程实际情况，而由于本设计管网并不长，不需要延长余氯持续时间，所以不需要用氯胺消毒。而二氧化氯消毒虽然有很强的氧化性但是成本高、制取复杂、设备复杂。故不选用。最终选择液氯消毒，其能本水厂消毒要求且设备简单、操作方便。7.5 净水厂工艺流程图原水一级泵站配水井V型滤池清水池二级泵站用户PACCl2管式静态混合器机械搅拌澄清池粉末活性炭（嗅味严重时添加）7.6 配水井7.6.1 设计参数原水经一级泵站加压后输送至配水井，通过其均匀配水后送至后续水处理构筑物。由设计任务书可知，水厂的远期规模为近期规模的两倍，设计时要兼顾远期要求，所以为了保证在远期配水井还能继续使用。设配水井的停留时间为4min。有效容积为。7.6.2 配水井尺寸 池径7.2m，池深4.42m，有效水深3.92m，超高0.5m。7.7 机械搅拌澄清池7.7.1 设计参数（1） 澄清池个数:2座。（2） 单池设计流量：（3） 进水浊度为：300500NTU（4） 出水浊度（5） 本池设计按不加斜板进行，但考虑到超负荷运行的情况和以后加设斜板的可能条件，在计算过程中对进出水、集水等流路系统按2Q校核，其他有关工艺数据采用低限。（6） 第二反应室计算流量（考虑回流因素在内）取为设计水量的5倍（7） 泥渣回流量为设计水量的4倍。（8） 配水三角槽设计流量按进水流量增加10%的排泥量计算（9） 第二反应室：第一反应室：分离室=1：3.23：7.18 （10） 水在池中总停留时间为1.6h。其中第一反应室停留时间为26.49min、第二反应室停留时间为8.2min 分离室停留时间为58.89min。（11） 搅拌机叶轮提升水量取5倍的设计流量，叶轮提升水头为0.05m叶轮外缘线速度=1.2m/s，叶轮转度要求无级调速。（12） 澄清池各处的设计流速如下：（为以后流量增加留有余地，流速均取下限）编号名称单位数值1进水管流速m/s1.142配水三角槽流速m/s0.53三角槽出孔口流速m/s0.474第二反应室上升流速mm/s405导流室出口流速mm/s406泥渣回流缝流速m/s0.27分离室上升流速mm/s1.08辐射集水槽m/s0.49环形集水槽m/s0