毕业论文-安徽某地区日处理16.8万m3给水工程初步设计

安徽某地区日处理168万M3给水工程初步设计摘要该城镇系安徽省中西部辖县（城区），地理坐标介于东经116051659，北纬31163205之间，该区为典型的江淮低丘陵地形。本次设计包括管网设计和水厂设计两个部分，管网设计包括最高日最高时用水量的计算，本次设计为168万M3D，然后根据该地区的地形区地形图，进行管网铺设，本设计采用环状网，供水较为稳定可靠。然后进行管网水力计算，测出各个管道的实际长度、配水长度、计算出比流量、沿线流量、节点流量。确定计算无误后进行管网平差，包括最高时工况校核、消防时工况校核、事故时工况校核。每一种情况都要进行流量初次分配，根据界限流量表选择相应的管径，利用专业平差软件进行平差计算，然后在对不合理的部分进行调整，直到校核合理为止。将三种情况进行比较，确定合理的管径。之后分别确定最高时、消防时、事故时地面标高、自由水头和节点水头。该区境内地表水资源充裕，农业、工业级城镇居民生活用水均以地表水为主要水源，地下水仅作为部分工业企业的备用水源及农村居民生活用水，地下水使用量所占比例很小，且地下水由于受到地表污水汇入（下渗）影响，不同测点均有超过地下水类水质标准的检测指标。可采用传统的净水厂处理工艺混合絮凝、沉淀、过滤、消毒。水厂设计包括各个处理构筑物及设备的选型，然后再一次对各个构筑物进行设计计算，包括混凝剂的选择、混凝剂的投加、溶液池体积、溶解池体积、投药管、计量投加设备及管式静态混合器的选择及校核，主要的有絮凝池的设计、沉淀池的设计、滤池的设计。此外还有清水池、泵房、平面布置以及高程布置。关键词管网布置、管径、流量、净水厂构筑物ABSTRACTTHEDEPARTMENTOFANHUIMIDWESTTOWNCITY,GEOGRAPHICCOORDINATESBETWEENEASTLONGITUDE11605OF5916,NORTHLATITUDE31163205,BETWEENTHEAREAFORTHETYPICALLOWJIANGHUAIHILLYTERRAINTHISDESIGNINCLUDINGTHEDESIGNOFPIPENETWORKANDWATERPLANTDESIGNOFTWOPARTS,PIPENETWORKDESIGNINCLUDINGTHEHIGHEST,THECALCULATIONOFWATERCONSUMPTION,THEDESIGNOF168000M3/D,THENACCORDINGTOTHEREGIONNOWTOPOGRAPHICMAP,PIPELAYING,THISDESIGNADOPTSTHERINGNETWORK,WATERSUPPLYSTABLEANDRELIABLETHENPIPENETWORKHYDRAULICCALCULATIONANDMEASURETHEACTUALLENGTHOFTHEEACHPIPE,WATERDISTRIBUTIONALONGTHELENGTHANDCALCULATETHEFLOWRATE,FLOWRATEANDFLOWNODESPIPENETWORKADJUSTMENTAFTERDETERMINETHECALCULATIONSARECORRECT,INCLUDINGPEAKCONDITIONCHECKING,FIRECONDITIONANDACCIDENTCONDITIONSRESPECTIVELYEVERYONESHOULDBEPRIMARYDISTRIBUTIONFORFLOW,SELECTTHEPIPEDIAMETERACCORDINGTOTHEBOUNDARYFLOW,USINGPROFESSIONALADJUSTMENTADJUSTMENTCALCULATIONSOFTWARE,ANDTHENADJUSTTHEUNREASONABLEPART,UNTILTHECHECKISREASONABLECOMPARETHETHREEPICTURES,DETERMINEREASONABLEPIPEDIAMETERAFTERDETERMININGTHEHIGHESTRESPECTIVELY,FIRE,ACCIDENTWHENTHEGROUNDELEVATION,FREENODESWATERHEADANDWATERHEADINTHEABUNDANTSURFACEWATERRESOURCES,AGRICULTURE,INDUSTRIALTOWNRESIDENTSLIVINGWATERWITHSURFACEWATERASTHEMAINWATERSOURCE,GROUNDWATERWATERONLYASSPAREPARTINDUSTRIALENTERPRISESANDTHERURALRESIDENTSLIVINGWATER,GROUNDWATERUSEPROPORTIONISVERYSMALL,DUETOTHESURFACEWATERANDGROUNDWATERIMPORTINFILTRATION,DIFFERENTOBSERVATIONPOSTSWEREALLMORETHANCLASSGROUNDWATERWATERQUALITYSTANDARDSTESTINGINDICATORSCANADOPTTHETRADITIONALTREATMENTPROCESSMIXEDFLOCCULATION,SEDIMENTATION,FILTRATIONANDDISINFECTIONWATERWORKSDESIGNINCLUDINGVARIOUSTREATMENTSTRUCTURESANDEQUIPMENTTYPESELECTION,ANDTHENAGAINFOREACHSTRUCTUREDESIGNANDCALCULATION,INCLUDINGTHESELECTIONOFCOAGULANT,THEPOOLDOSINGOFCOAGULANT,SOLUTIONVOLUME,DISSOLVEDPOOLDOSINGDEVICES,DRUGDELIVERYPIPE,VOLUMEANDTHECHOICEOFTHETUBULARSTATICMIXERANDCHECKING,THEMAINHASAFLOCCULATIONPOOLDESIGN,THEDESIGNOFTHETANK,THEFILTERDESIGNINADDITIONTOTHECLEARWATERRESERVIORS,PUMPROOM,PLANELAYOUTANDELEVATIONLAYOUTKEYWORDSPIPES,PIPEDIAMETER,FLOW,WATERTREATMENTWORKSANDSTRUCTURES目录摘要1ABSTRACT21设计任务及要求611设计背景资料412设计内容613给水管网布置及水厂选择72给水管网设计计算821最高日用水量822消防用水量1123管网水力计算11231集中用水量11232节点设计流量和分配计算11233比流量12234沿线流量12235节点流量14236管网平差153给水处理厂设计2631给水处理厂规模2632处理工艺的确定2633处理构筑物及设备型式选择27331处理构筑物27332加药间计算28333混合设备30334絮凝池的设计32335沉淀池的设计35336滤池的设计36337消毒41338清水池42339泵房设计443310总图布置46致谢51主要参考文献52附表531设计任务及要求11设计背景资料该城镇系安徽省中西部辖县（城区），地理坐标介于东经116051659，北纬31163205之间，该区为典型的江淮低丘陵地形。该区属季风亚热带湿润气候，四季分明、气候温和、日照充足、雨量适中、无霜期较长；位于亚热带，气候温和，年平均气温1540C，绝对最高温度达4100C，绝对最低温度1890C，多年平均降雨量110331MM，年平均降雨日数1176天，历年最大日降雨量2502MM。常年主导风向为东南偏东（ESE），年平均风速为27M/S。土壤冰冻深度12CM。规划到2016年，城市内的建筑以6层为主，城市人口规模为45万人，其中有火车站一个，用水量为8L/S，工业企业有染整厂、针织厂、棉纺厂、食品厂、化工区，染整厂生产及生活最大用水量为15L/S；针织厂生产及生活最大用水量为20L/S；棉纺厂生产及生活最大用水量为15L/S；食品厂生产及生活最大用水量为30L/S；化工区生产及生活最大用水量为30L/S；表11最高日各时段用水量（）时间（H）01122334455667788991010111112用水量（）262525253031414951546255时间（H）121313141415151616171718181919202021212222232324用水量（）515050494752525041302826该区境内地表水资源充裕，农业、工业级城镇居民生活用水均以地表水为主要水源，地下水仅作为部分工业企业的备用水源及农村居民生活用水，地下水使用量所占比例很小，且地下水由于受到地表污水汇入（下渗）影响，不同测点均有超过地下水类水质标准的检测指标。该区地表水源为淠河总干渠，渠底高程475457M，水位50725015M。拟选厂址地理位置优越，交通便捷，水源取水口位于水厂西北方向50M，水厂位于城市南面。地面水源抽样检测结果如下12地下水源抽样检测结果序号项目单位数量1PH值/752DOMG/L863浊度NTU4510004BOD5MG/L105氨氮MG/L0126TPMG/L00647氟化物MG/L01988CODMG/L109石油类MG/L001610挥发酚MG/L000111铅MG/L00112铜MG/L00213砷MG/L0000714粪大肠菌群个/L46015细菌总数个/ML1310412设计内容根据所给条件，编制一套完整的设计文本（设计计算说明书），绘制一套管网布置图、净水厂工艺图。具体包括1、设计文本内容（1）用水量分析和总用水量设计计算；给水系统各组成部分的设计流量计算；计算沿线流量、节点流量；（2）给水管网的布置和定线；初步分配各管段流量，并根据管径计算公式或者界限流量来确定管径；（3）进行管网平差，计算各管段水头损失；选择控制点，计算各节点自由水压和水压标高；确定最高用水时二级泵站扬程和流量；（4）计算清水池和水塔的有效容积；进行转输、事故和消防的核算；（5）确定水厂规模；进行水源、厂址、工艺流程及各处理构筑物型式的多方案比较、论证与选择；确定药剂品种、投加量和投加方式；选择消毒方法和投加设备；安排辅助生产、生活及附属建筑物；进行水厂的总体平面布置及厂区道路、绿化和管线综合布置；探索设计中存在的问题等。（6）各净水构筑物的设计计算；泵站及输水管的水力计算等。2、图纸包括（1）给水管网布置平面图、供水变化曲线图、最高日最高时管网计算图、最高时管网等水压线图、消防时计算图、事故时计算图、最大转输时计算图、给水主干管纵面图、阀门井大样图、节点详图等。2）水厂平面布置图（1500）；水厂的处理工艺高程布置图（纵向1501100，横向11001200）；（3）絮凝沉淀池、滤池和清水池等净水构筑物和贮水调节构筑物的工艺构造图（11001200）。13给水管网布置及水厂选择该城市西面有一条B江，改江的其中一条支流自西向东流经该城市。该江的水量充沛，水质良好，可以作为生活饮用水水源。城市的街区分布比较均匀，城市中各工业企业对水质无特殊要求。因而采用统一的给水系统。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。考虑要点有以下定线时干管延伸方向应和二级泵站输水到水池、水塔、大用户的水流方向一致。干管的间距一般采用500M800M。循水流方向，以最短的距离布置一条或数条干管，干管位置从用水量较大的街区通过。干管尽量靠近大用户，减少分配管的长度。干管按照规划道路定线，尽量避免在高级路面或重要道路下通过，尽量少穿越铁路。减小今后检修时的困难。干管与干管之间的连接管使管网成环状网。连接管的间距考虑在8001000M左右。力求以最短距离铺设管线，降低管网的造价和供水能量费用。输水管线走向应符合城市和工业企业规划要求，沿现有道路铺设，有利于施工和维护。城市的输水管和配水管采用钢管（管径）1000MM时）和铸铁管。配水管网共设11个环，输配水管路布置如附图所示另外考虑到河流将该城市分成两半，为了安全供水起见在河流的上游铺设倒虹管，在其两岸应设阀门井，阀门井顶部标高应保证洪水时不被淹没。井内有阀门和排水管等。倒虹管顶在河床下的深度不小与05M，在航道线范围内不应小于1M，倒虹管使用钢管并须加强防腐措施。对水厂厂址的选择，应根据下列要求，并且通过技术经济比较来确定（）、给水系统布局合理；（）、不受洪水威胁；（）、有较好的废水排除条件；（）、有良好的工程地质条件；（）、有良好的卫生环境，并便于设立防护地带；（）、少拆迁，不占或少占良田；（）、施工、运行和维护方便。2给水管网设计计算21最高日用水量城市最高日用水两包括综合用水、工业用水、浇洒道路和绿化用水、未预见用水和管网漏失水量。该城市在安徽省中西部，总人口45万人，查给水排水管网系统第二版可知该城市位于一分区，为中小城市。综合生活用水定额采用280L/CAPD。（1）最高日综合生活用水量Q1（公式21）QNF城市最高日综合生活用水，M3D；1城市最高日综合用水量定额，（CAPD）；Q城市设计年限内计划用水人口数；N城市自来水普及率，采用F100F所以最高日综合生活用水为354102618MQNFQ（2）工业用水量（公式22）QQ2工业用水，M3；Q最高时工业用水，L/S；由于该地区的工业主要为棉纺厂、食品厂、染整厂、针织厂、化工区和火车站，且资料中也已知各工业企业的生产和生活用水量。棉纺厂15L/S食品厂30L/S化工区30L/S染整厂15L/S针织厂20L/S火车站用水量8L/S也加在工业用水中故Q118L/S所以工业用水为3421086MQ（3）浇洒道路和绿化用水量Q3（公式23）33BANQF式中Q3A城市浇洒道路用水量定额L/M2次Q3B城市绿化用水量定额L/M2次N3A城市最高日浇洒道路面积（M2），为890400；F3城市最高日浇洒道路次数；N3B城市最高日绿化用水面积（M2），为171150。浇洒道路用水量按每平方米路面每次15L计算；每天浇洒1次绿化用水量按2L/DM2计算；30810894075MQ（4）管网漏失水量Q4管网漏失水量一般可按综合生活用水量、工业企业用水量和浇洒道路和绿地用水量的1012计算，此处取10。（公式24）120324Q所以管网漏失水量为3445100816MQ（5）未预见用水量Q5未预见水量可按综合生活用水量、工业企业用水量、浇洒道路和绿地用水量管网漏失水量的812计算，此处取10。（公式25）12084325Q所以未预见用水量为34445510610810MQ（6）最高日用水量QD（公式54321Q26）所以最高日用水量为35444106810612038MD（7）最高时变化系数KH表21最高日各时段用水量（）时间（H）01122334455667788991010111112用水量（）262525253031414951546255时间（H）121313141415151616171718181919202021212222232324用水量（）515050494752525041302826故（公式5148026HK27）（8）最高日最高时（公式680294/2DHQLS28）22消防用水量根据给水排水管网系统第二版该城市消防用水量定额为75L/S，同时火灾次数为3次。城市消防用水量为（公式66FQQ29）753225L/S23管网水力计算231集中用水量集中用水量主要为工厂的生产用水量和职工生活用水量，当工人淋浴时间与最大时供水重合时淋浴用水也应该计入集中用水量，否则不计入集中用水量。最大时集中流量Q118L/S232节点设计流量和分配计算为了提高计算精度和合理性，在按管段配水长度分配沿线流量时，应尽量准确的确定各管段的配水长度，配水长度不一定等于实际管长，两侧无用水时，输水管配水长度等于零，单侧用水管段的配水长度去实际长度的一半，只有部分管段配水的管段按实际比例确定配水长度，只有管段两侧全部配水时管段的长度等于实际长度。根据图形所给数据，各管段的实际长度和配水长度如表21所示。表22配水长度表管段编号管段长度（M）配水长度（M）管段编号管段长度（M）配水长度（M）17483742162831429604802234617337503752329614848544272429414755482742564064066283142664064073021512764032087503752852452493901952977877810572286306886681174837431518259128804403251851813880880333723721488088034210210158808803572636316496036732366174960372081041852226138570285197783893968834420358179配水总长度L14707233比流量（公式210）2894170HSQQLQH为最高日最大时用水量L/SQ为大用户集中流量L/SL管网总的有效长度M234沿线流量（公式211）JISJILQIJ有效长度；MQS比流量沿线流量计算如表23表23沿线流量计算表管段编号配水长度（M）沿线管段流量（L/S）管段编号配水长度（M）沿线管段流量（L/S）137470611221314592832248090624221733266243375708231482794244427806176241472775365274517312256401208326314592832266401208327151285088273206041683757082852498931291953681629778146886410286539968306881261184113747061123125948899212440830723251897798413880166144333727023361488016614434210396481588016614435363685344160036366691008170037104196352182614927683825853808193897344323934464947220179337952沿线流量总和Q2894682L/S235节点流量（公1QI式212）折算系数取节点流量计算如下表24表24节点流量计算表节点编号集中用水量（L/S）节点流量（L/S）176842216369316378441587808566174465550727438968132726491368810454064111453761276841613548464141217761511403521646539217459728181530302419202784820101385621245817622203148823113805824306881762544368267183842754940828810827682945569232节点流量总和去Q2894682L/S236管网平差给水管网按最高日最高时用水流量进行设计，管段管径、水泵扬程都是按此时的工况设计的，虽然它们一般都能满足供水要求，但是有一些特殊情况，它们不一定能保证供水，因此还要进行消防和事故校核。1环状管网流量分配计算根据节点流量进行管段的流量分配分配步骤按照管网的主要供水方向，初步拟定各管段的水流方向，并选定整个管网的控制点。为了可靠供水，从二级泵站到控制点之间选定几条主要的平行干管线，这些平行干管中尽可能均匀地分配流量，并且符合水流连续性即满足节点流量平衡的条件。与干管线垂直的连接管，其作用主要是沟通平行干管之间的流量，有时起一些输水作用，有时只是就近供水到用户，平时流量一般不大，只有在干损坏时才转输较大的流量，因此连接管中可以分配较少的流量。2管径的确定管径与设计流量的关系42VDAQ（公式213）VQ公式中D管段管径，M；Q管段计算流量，M3/S；管段过水断面面积，MV设计流速，M/S；设计中按经济流速来确定管径进行平差，确定实际管径表25平均经济流速与管径的确定管径MM平均经济流速（M/S）100400D40006909143流量分配（一）最大时流量初分配最大时流量初步分配最大时设计流量2894682L/S，流量初步分配如下表26表26最大时流量分配环编号管长管径流量初步分配影响1748250436836211388050021462421174840011021112880250331584212960100725042121488050020039390700384593651057270047021138805002146241375025043466421158804501504875030047713653148805002002485425034685621554825031623421662835081730621730245013102662141588045015039390700384593628750300477136316496700366039421203587004042874819778450141140275174961000900211852210009951536212664045015776267285241100128585229627640100010502119778450141140252564070037718248297781000854107266404501677627620358700404287452162810082912218223463005426421232964009956642124294450147414421306885002401125640700377182472852411001285852263421030062940810333721008103720860030183842136732700346206421935726700445024212977810008547325181009113857050023621333721008910342103006294089306885002408315181008821396884001107232211132518100910（二）消防时流量分配给水管网的设计流量未计入消防流量，当火灾发生在最高日最高时时，由于消防流量比较大，一般用户的用水量肯定不能满足。但消防时工况下，管网以保证灭火为主，其他用户的用水量可以不必考虑，但其他用户的用水会影响消防用水。所以，为了安全起见，当只考虑一处火灾时，消防流量一般加在控制点上，当考虑两处或两处以上火灾时，另外几处分别放在离供水泵站较远、靠近大用户、居民密集区或重要的工业企业附近的几点上。对于未发生火灾的节点，其节点流量与最高时相同。本设计在节点5,节17和节点29分别加上75L/S的消防用水量，校核工况如表27表27消防工况校核环编号管长管径流量初步分配影响17482504368362113880500214624211748400110211128802503315842129601007250421148805002103939070042459365105727004702121388050021462413750300534664211588045016048750350777136531488050021024854300546856215548350866234216628450142730621730250018602662141588045016039390700424593628750350777136316496700401039421203587004042874819778450141140275174961000940211852210001070153621266404501577626728524120013608522962764010001050211977845014114025256407003771824829778100092910726640450167762762035870040428745216281008291221223464001292642123296500174566421242945002224144213068860031511825640700377182472852412001360852263421030062940810333721008103720870037683842136732700421206421935726800520024212977810009297325181009113857060031121333721008910342103006294089306886003158315181008821396885001857232211132518100910（三）事故时流量分配主要管线损坏时必须及时检修，在检修和恢复供水前，该管段停止输水，整个管网的水力特性突然改变，供水能力降低。国家有关规定，城市给水管网在事故工况时，必须保证，70以上的用水量，工业企业给水管网也应该按有关规定确定事故时的供水比例。一般按最不利事故工况进行校核，即考虑靠近供水泵站的主干管在最高时损坏的情况。节点压力还按时服务水头要求，当事故抢修时间段，且断水造成的损失较小时，节点压力要求可以适当降低。事故工况一般采用水头校核法，先从管网中删除事故管段，调低节点流量，通过水力分析，得到各节点水头，讲他们与节点服务水头比较，全部高于服务水头为满足条件。经过核算不能满足条件时，可以增加平行主干管的条数或埋设双管。本设计38管段断开，70的设计流量（即20262774L/S）送向管网,每个节点节点的流量变为原来的70。表28事故时流量分配环编号管长管径流量初步分配影响17482002757852211388045014825046211748350802111288020026210882129601006088942114880400120393906002505105726003300136621213880450148250461375015011440142115880400125704964875025034184531488040012024854200259985421554820020417762166283005927282173023509021415880400125704963939060024025875025034184316496600274429442120358600305179814819778400130717496800611798142118522800678220862126640450148820487285241100112196276409007166133421197784001305256406002558297789007502172664045014882048620358600305175365216281001831522122346250340124821232963006572416212429440099217762130688450162927681082564060025572852411001121634210350799753621333722504151682137208100877008213673225039827682193572640010921306884501629276883151810072621396883507860624211032518450160214确定每一点的自由水头根据平面图测出每一点的地面标高，接着确定每一点的自由水压和节点水头节点水头地面标高自由水压（一）最大时的地面标高自由水压和节点水头表29最大时地面标高、自由水压、节点水头节点编号地面标高自由水压节点水头节点编号地面标高自由水压节点水头12502808278081625333782867822503142814172553173286733255323287318256324628846425530292852919253330228602525228280202523371285716251300928109212533603289037250323128231222553718292188251330128401232553782928925034652846524255362729127102503532853252543533289331125033928392625435082890812251316328263272553644291441325436752907528253337128671142523598287982925131712827115253346528765（二）消防时的地面标高自由水压和节点水压表210消防时地面标高、自由水压、节点水压节点编号地面标高自由水压节点水头节点编号地面标高自由水压节点水头12501013260131625315926892250134426344172551376268763255130726807182561488270884255120726707192531545268455252102622025216362683662511229263292125318162711672501406264062225519142741482511486265862325519732747392501638266382425518672736710250171526715252541782271821125015962659626254169627096122511369264692725518382733813254187327273282531591268911425217882698829251144226542152531672697（三）事故时的地面标高自由水压和节点水头表211事故时地面标高、自由水压、节点水头节点编号地面标高自由水压节点水头节点编号地面标高自由水压节点水头1250285427854162533615289152250339628396172553367288673255340528905182563455290554255318928689192533573288735252282802025236362883662513112821212533872917725033828382225539982949882513505286052325540612956192503709287092425538872938710250377528775252543671290711125036192861926254366729067122513393284932725539212942113254396829368282533724290241425238622906229251356128661152533712901（七）管径的确定根据消防和事故的校核确定管径如下表表212最终管径确定表管段编号最大时管径（MM）消防时管径（MM）事故时管径（MM）最终选择管径（MM）12502502002502100100100100325030015030042503002003005250350200350635045030045074505003505008300350250350970070060070010700700600700114004003504001225025020025013500500450500145005004005001545045040045016700700600700171000100080010001810001000800100019450450400450207007006007002110010010010022250400250400234005003005002445050040050025700700600700264504504504502710001100900110028110012001100120029100010009001000305006004006003110010030030032100100500500331001002502503430030035035035700800400800367007003007003760070010070038500600600394005004005003给水处理厂设计31给水处理厂规模给水处理厂的设计规模以最高日设计流量计算，（公式3105105681740DQM31）32处理工艺的确定水厂以地表水作为水源，常见工艺流程如图31所示。原水混合絮凝沉淀池滤池混凝剂消毒剂清水池二级泵房用户图31水处理工艺流程33处理构筑物及设备型式选择331处理构筑物（1）药剂溶解池设计药剂溶解池时，为便于投置药剂，溶解池的设计高度一般以在地平面以下或半地下为宜，池顶宜高出地面020M左右，以减轻劳动强度，改善操作条件。溶解池的底坡不小于002，池底应有直径不小于100MM的排渣管，池壁需设超高，防止搅拌溶液时溢出。由于药液一般都具有腐蚀性，所以盛放药液的池子和管道及配件都应采取防腐措施。溶解池一般采用钢筋混凝土池体，若其容量较小，可用耐酸陶土缸作溶解池。投药设备采用计量泵投加的方式。采用计量泵（柱塞泵或隔膜泵），不必另备计量设备，泵上有计量标志，可通过改变计量泵行程或变频调速改变药液投量，最适合用于混凝剂自动控制系统。（2）混合设备使用管式混合器对药剂与水进行混合。在混合方式上，由于混合池占地大，基建投资高；水泵混合设备复杂，管理麻烦，机械搅拌混合耗能大，管理复杂，相比之下，管式混合具有占地极小、投资省、设备简单、混合效果好和管理方便等优点而具有较大的优越性。（3）絮凝处理构筑物的选择絮凝设备的基本要求是原水及药剂经混合后，通过絮凝设备应形成肉眼可见的大的密实絮凝体，絮凝形式较多，主要有水力搅拌式和机械搅拌式等，我国在水力絮凝池的新型池型研究上已达到较高水平。水力絮凝池中的隔板絮凝池是应用历史较久、目前仍常应用的絮凝池型，有往复式和回转式两种，后者是在前者的基础上加以改进而成的，所以作为水里絮凝池的基础，往复式隔板絮凝池的原理和运行经验对现在的水厂絮凝设计具有重要意义。往复式隔板絮凝池虽然节省絮凝时间、减少水力损失、保护絮凝体不被破坏、使出水分布均匀等方面较新型絮凝池型没有明显的优势，但在设计合理、运行条件控制恰当的情况下，其絮凝效果也较好，而且构造简单，施工方便。本课程设计选择往复式隔板絮凝池作为絮凝构筑物，便于加深对絮凝工艺基本原理的理解，也便于参照设计手册运用已有的工程经验，更贴近于工程实际，也为今后实际工作打下良好的基础。（4）沉淀池原水经投药、混合与絮凝后，水中悬浮杂质已形成粗大的絮凝体，要在沉淀池中分离出来以完成澄清的作用。设计采用平流式沉淀池，相比之下，具有适应性强、处理效果稳定和排泥效果好等特点，但是，平流式占地面积大。（5）滤池采用拥有成熟运转经验的普通快滤池。它的优点是采用砂滤料，材料易得，价格便宜；采用大阻力配水系统，单池面积可较大；降速过滤，效果好。虹吸滤池池深比普快滤池大，冲洗强度受其余几格滤池的过滤水量影响，冲洗效果不如普通快滤池稳定。故而以普快滤池作为过滤处理构筑物。（6）消毒方法水的消毒处理是生活饮用水处理工艺中的最后一道工序，其目的在于杀灭水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致传染病的危害。采用被广泛应用的氯及氯化物消毒，氯消毒的加氯过程操作简单，价格较低，且在管网中有持续消毒杀菌作用。虽然二氧化氯，消毒能力较氯强而且能在管网中保持很长时间，但是由于二氧化氯价格昂贵，且其主要原料亚氯酸钠易爆炸，国内目前在净水处理方面应用尚不多。332加药间计算（1）混凝剂的选择碱式氯化铝在我国从七十年代初开始研制应用，因效果显著，发展较快，目前应用较普遍，具用使胶粒吸附电性中和和吸附架桥的作用。本设计水厂混凝剂最大投药量为60MG/L。碱式氯化铝作为混凝剂的特点为1）净化效率高，耗药量少，出水浊度低，色度小、过滤性能好，原水高浊度时尤为显著。2）温度适应性高；PH值适用范围宽（可在PH59的范围内，因而可不投加碱剂）3）使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好。4）设备简单，操作方便，成本较三氯化铁低。5）是无机高分子化合物。（2）混凝剂的投加混凝剂的湿投方式分为重力投加和压力投加两种类型,重力投加方式有泵前投加和高位溶液池重力投加压力投加方式有水射投加和计量泵投加。计量设备有孔口计量，浮杯计量，定量投药箱和转子流量计。本设计采用耐酸泵和转子流量计配合投加。耐酸泵型号25FYS20选用2台，一备一用。（3）溶液池体积（公式1347605AQWCNM32）式中溶液池体积，M；1W3混凝剂（PAC）的最大投加量，MG/L。本设计取60MG/L；AC溶液浓度，一般取520，本设计取10；处理水量，。本设计为7500QH/3H/M3每日调制次数，一般不超过3次，本设计取3次。N溶液池采用矩形钢筋混凝土结构，设置2座，一备一用，保证连续投药。溶液池的深度（公式123H33）式中H1有效水深，取11MH2保护高度，取03MH3贮渣深度，取02M代入数据得H16M溶液池采用矩形，尺寸为LBH6M4M16M384M336M3,满足要求。（4）溶解池容积溶解池一般建于地面以下以便于操作，池顶一般高出地面约02M左右。溶解池容积W2按下式计算（公式32103068WM34）式中溶解池容积（M3），一般采用（0203）；本设计取0321W1W溶解池也设置为2池，一用一备。溶解池的深度（公式123H35）式中H1有效水深，取12MH2保护高度，取02MH3贮渣深度，取01M代入数据得H15溶解池采用正方形，尺寸LBH272715109M3108M3，满足要求溶解池的放水时间采用T15MIN，则放水流量（公式36）2018012/65WQLST查水力计算表得放水管管径约为150MM，相应流速V068M/S，管材采用硬聚氯乙烯管。溶解池底部设管径D100MM的排渣管一根，采用硬聚氯乙烯管。溶解池的形状采用矩形钢筋混凝土结构，内壁用环氧树脂进行防腐处理。（5）投药管投药管流量（公式37）1203621083/44WQLS查水力计算表得投药管管径D20MM，相应流速为19M/S（6）溶解池搅拌设备溶解池搅拌设备采用中心固定式平桨板式搅拌机。（7）计量投加设备混凝剂的湿投方式分为重力投加和压力投加两种类型,重力投加方式有泵前投加和高位溶液池重力投加，压力投加方式有水射投加和计量泵投加。计量设备有孔口计量，浮杯计量，定量投药箱和转子流量计。本设计采用耐酸泵和转子流量计配合投加。计量泵每小时投加药量（公式316/2WQMH38）式中溶液池容积（M3）1W耐酸泵型号25FYS20选用2台，一备一用。333混合设备在给排水处理过程中原水与混凝剂，助凝剂等药剂的充分混合是使反应完善，从而使得后处理流程取得良好效果的最基本条件。混合是取得良好絮凝效果的重要前提，影响混合效果的因素很多，如药剂的品种、浓度、原水温度、水中颗粒的性质、大小等。混合设备的基本要求是药剂与水的混合快速均匀。同时只有原水与药剂的充分混合，才能有效提高药剂使用率，从而节约用药量，降低运行成本。混合的方式主要有管式混合、水力混合、水泵混合以及机械混合等。由于水力混合难以适应水量和水温等条件变化，且占地大，基建投资高；水泵混合设备复杂，管理麻烦；机械混合耗能大，维护管理复杂；相比之下，管式静态混合器是处理水与混凝剂、助凝剂、消毒剂实行瞬间混合的理想设备,管式混合具有占地极小、投资省、设备简单、混合效果好和管理方便等优点而具有较大的优越性。它是有二个一组的混合单元件组成，在不需外动力情况下，水流通过混合器产生对分流、交叉混合和反向旋流三个作用，混合效益达9095，本设计采用管式静态混合器对药剂与水进行混合。设计两个管式静态混合器。设计总进水量为Q180000M3/D（考虑水厂自用水，按5计）。水厂进水管投药口靠近水流方向的第一个混合单元，投药管插入管径的1/3处，且投药管上多处开孔，使药液均匀分布。由于总进水量过大，故采用两个静态混合器分别投加。静态混合器的水头损失一般不小于0304M，根据水头损失的计算公式混合设施与后续处理构筑物的距离越近越好，尽可能采用直接连接方式，最长距离不宜超过120M。本设计混合器距离絮凝池16M。图31管式静态混合器1设计流量Q1041M3/S2设计流速V12M/S则管径（公式4104523QDMV39）采用DN1100口径的管式静态混合器及输水管道，则实际流速（公式2241048/3QVMSD310）3混合单元数N，取N3（公式053053129V311）式中V实际流速，V118M/S,D管式静态混合器口径，D11M。则混合器的混合长度（公式1316LNDM312）4混合时间T（公式36081SV313）式中L式静态混合器的混合长度，L363MV实际流速，V118M/S（5）水头损失H（公式2059NMG314）式中水头损失系数V实际流速，V118M/SG重力加速度，取98M/S2N混合单元数，N3（6）水力校核G（公式19083HST315）式中G速度梯度，S1水的重度，N/M3水的动力粘度，PASH混合设备中的水头损失，MT水流在混凝设备中的停留时间，S70090831000,G值符合要求。，GT符合要求。（公式7289413052,GGT316）334絮凝池的设计絮凝是在混凝剂和水快速混合以后的重要净水工艺过程。这时，水中胶体杂志了颗粒已经失去稳定性，开始相互发生絮凝，逐渐结合成肉眼可见的矾花。因为混合的时间非常短暂，形成的絮粒很小，肉眼基本上看不到，这种微小絮粒创造相互碰撞，长成大颗粒矾花的条件，使能在沉淀或过滤时去除。絮凝设备的基本要求是，原水与药剂混合后，通过絮凝设备应形成肉眼可见的大的密实絮凝体。絮凝池形式较多，概括起来分为两大类水力搅拌式和机械搅拌式。根据生产实践，本设计采用往复式隔板絮凝池。（1）基本设计参数设计流量（包括自耗水量）Q180000M3/D7500M3/H；絮凝时间T20MIN；池数