第七章水厂设计

1、第一节 设计程序和设计原则 第二节 厂址选择 第三节 工艺流程与构筑物形式的选择 第四节 水厂平面布置和高程布置 第五节 水厂自动化 水厂设计 第二节 厂址选择 厂址选择应通过方案比较，即 技术上：供水安全、管理方便 经济上：造价与管理费用最低 清水池 二泵房 反应沉淀池 过滤 一般应考虑以下几点一般应考虑以下几点: : 1.1.（1 1）最好有自然坡度，这样有利于构筑）最好有自然坡度，这样有利于构筑 物高程布置物高程布置 2.2.安全：不受洪水威胁，以战备角度看，安全：不受洪水威胁，以战备角度看， 不要设在目标显著的地方（如大桥附不要设在目标显著的地方（如大桥附 近）。近）。 3.3.卫生条

2、件好：为防止污染，一般建在城卫生条件好：为防止污染，一般建在城 市上游，并位于工业区主导风的上方。市上游，并位于工业区主导风的上方。 4.4.排污方便。为此水厂应设在地势较高并排污方便。为此水厂应设在地势较高并 靠近河道的地方。靠近河道的地方。 （2 2）有良好的地基，承载能力大，地下水）有良好的地基，承载能力大，地下水 位低。这样可以降低工程造价和便于施工。位低。这样可以降低工程造价和便于施工。 5.5.交通方便；靠近电源，以利于施工交通方便；靠近电源，以利于施工 管理和降低输电费用。管理和降低输电费用。 6.6.不占良田或少占良田（如黄石水厂利用不占良田或少占良田（如黄石水厂利用 山坡，白

3、沙洲水厂利用洼地）。山坡，白沙洲水厂利用洼地）。 7.7.有发展余地。有发展余地。 8.8.布置合理布置合理 （1 1）当水源离用户较近时，水厂设在水）当水源离用户较近时，水厂设在水 源附近；源附近； （2 2）当水源和用户相距较远时，有三种）当水源和用户相距较远时，有三种 布置：布置： 水厂靠近水源（可与取水构筑物合建）水厂靠近水源（可与取水构筑物合建） n 优点：优点：a a）便于管理；）便于管理； n b b）节约水厂自用水源的输水费用）节约水厂自用水源的输水费用 n c c）排泥方便）排泥方便 n 缺点：水厂至用户管径较大（因按最大缺点：水厂至用户管径较大（因按最大 日最大时计算），承

4、受的压力较高，从而日最大时计算），承受的压力较高，从而 使管道造价高。使管道造价高。 n 适用于：输水管不太长的情况。适用于：输水管不太长的情况。 水厂靠近用户，水厂靠近用户，其优缺点与i想反。 适用于：输水管较长的情况。 水厂位于中途水厂位于中途。介于i和ii之间。 当地形可以利用时，可采用此种情况 第三节第三节 工艺流程与构筑物形式的工艺流程与构筑物形式的 选择选择 一一. .选择依据：选择依据： （1 1）原水水质情况）原水水质情况 （2 2）用户对水质的要求）用户对水质的要求 （3 3）处理水量）处理水量设计规模设计规模 （4 4）自然条件）自然条件地形 地质 (5)(5)供应与施工条

5、件供应与施工条件; ; (6)(6)运行经验与管理水平；运行经验与管理水平； （7 7）对今后发展的适应性；）对今后发展的适应性； （8 8）经济条件。）经济条件。 二二 处理流程（手册处理流程（手册3.p436-4393.p436-439） 1.1.地面水地面水 （1 1）一般浊度水）一般浊度水 （2 2）低浊度水）低浊度水 （3 3）高浊度水）高浊度水 2.2.地下水地下水 三三 构筑物选型构筑物选型 1.1.小型水厂（小型水厂（3 3万万m m3 3/d/d以下）以下） 斜管沉淀池斜管沉淀池普通快滤池（或双阀滤池）普通快滤池（或双阀滤池） 水力循环澄清池水力循环澄清池无阀滤池无阀滤池 2

6、.2.中型水厂（中型水厂（3 31010万万m m3 3/d/d） 机械搅拌澄清池机械搅拌澄清池 或脉冲澄清池或脉冲澄清池 虹吸滤池 斜管沉淀池斜管沉淀池 普快滤池（双阀滤池）普快滤池（双阀滤池） 3.3.大型水厂（大型水厂（1010万万m m3 3/d/d以上）以上） 平流沉淀池平流沉淀池 脉冲澄清池脉冲澄清池虹吸滤池虹吸滤池 普快滤池（双阀滤池）普快滤池（双阀滤池） V V型滤池型滤池 移动罩滤池移动罩滤池 第四节第四节 水厂平面布置和高程布置水厂平面布置和高程布置 一一 平面布置平面布置 （一）内容：（一）内容： 1.1.构筑物、建筑物定位：构筑物、建筑物定位： （1 1）生产性构筑物和

7、建筑物，包括处）生产性构筑物和建筑物，包括处 理构筑物（反应、沉淀或澄清、过理构筑物（反应、沉淀或澄清、过 滤池），清水池，二泵房、加氯间，滤池），清水池，二泵房、加氯间， 变配电室等。变配电室等。 n（2 2）辅助建筑物）辅助建筑物 a)a)生产性：包括化验室、修理间、仓库、车生产性：包括化验室、修理间、仓库、车 库等。库等。 b)b)生活性：包括办公楼、食堂、浴室、职工生活性：包括办公楼、食堂、浴室、职工 宿舍等。宿舍等。 生产构筑物和建筑物平面尺寸由设计生产构筑物和建筑物平面尺寸由设计 计算确定；生活辅助建筑面积按水厂管理计算确定；生活辅助建筑面积按水厂管理 体制、人员编制和当地建筑标准

8、确定；生体制、人员编制和当地建筑标准确定；生 产辅助建筑物面积据水厂规模、工艺流程产辅助建筑物面积据水厂规模、工艺流程 和当地具体情况确定。（手册和当地具体情况确定。（手册3 3，p858-863p858-863） 2.2.管线定位：管线定位： 连接线（给水管线）连接线（给水管线）构筑物之间的构筑物之间的 连接线连接线 自用水管线自用水管线水厂本身用水管水厂本身用水管 生产废水排水管、雨水管、生活废水排生产废水排水管、雨水管、生活废水排 水管水管 加矾、加氯管加矾、加氯管 电缆沟电缆沟 3.3.道路、围墙、绿化、供电线路布置（手册道路、围墙、绿化、供电线路布置（手册 3 3，15.615.6）

9、 （二）布置要求（二）布置要求 1.1.布置紧凑、便于管理布置紧凑、便于管理 （1 1）按流程顺序排列，而且流程与供水方向）按流程顺序排列，而且流程与供水方向 一致；一致； （2 2）有关构筑物或建筑物组合或靠近，归纳）有关构筑物或建筑物组合或靠近，归纳 为为“三个组合三个组合”，“两个靠近两个靠近”即：即： 絮凝池 沉淀池 组合 加矾间 矾 库 组合 加氯间 氯 库 组合 二泵房 清水池 靠近 沉淀池 过滤池 靠近 2.2.充分利用地形，这样可以减少挖填方及充分利用地形，这样可以减少挖填方及 施工费用。施工费用。 如：沉淀池应布置在高处，清水池应布如：沉淀池应布置在高处，清水池应布 置在低处

10、置在低处 3.3.各构筑物连接管（渠）应简捷、顺直，各构筑物连接管（渠）应简捷、顺直， 同时也要考虑到检修、施工方便。此外，同时也要考虑到检修、施工方便。此外， 还要设置必要的超越管，以利安全生产。还要设置必要的超越管，以利安全生产。 4.4.厂内排污力争重力排除（如堤防不允许，厂内排污力争重力排除（如堤防不允许， 也可采用排污泵排除）也可采用排污泵排除） 5.5.生产区与生活区应分开，以便安全生产生产区与生活区应分开，以便安全生产 6.6.建筑物布置应注意朝向、风向建筑物布置应注意朝向、风向 7.7.应考虑露天堆放场，堆砂场，堆煤场应考虑露天堆放场，堆砂场，堆煤场 8.8.留有扩建余地，近远

11、期综合考虑。留有扩建余地，近远期综合考虑。 9.9.厂内交通方便厂内交通方便 通往仓库、修理间、堆砂场、泵房等应通往仓库、修理间、堆砂场、泵房等应 设车行道，宽设车行道，宽3.53.54m4m，转弯半径，转弯半径6m6m。 通过一般建筑物，应设人行道，宽通过一般建筑物，应设人行道，宽 1.51.52m2m。 10.10.厂容美观，充分绿化。厂容美观，充分绿化。 二二 高程布置高程布置 （一）内容（一）内容 水面高程水面高程 池顶高程池顶高程 池底高程池底高程 给水管以管中为准给水管以管中为准 排水管以管底为准排水管以管底为准 设计地面高程设计地面高程 管线高程管线高程 （二）依据（二）依据 1

12、.1.地形标高地形标高设计地面高程设计地面高程 2.2.构筑物及连接管路水头损失构筑物及连接管路水头损失 （1 1）构筑物水头损失，与其形式构造）构筑物水头损失，与其形式构造 有关，查表（手册）有关，查表（手册） （2 2）连接管水头损失，应通过水力计）连接管水头损失，应通过水力计 算求得算求得 2 2 i v hh g 估算可查表（给水工程第四版估算可查表（给水工程第四版p389p389）。）。 （三）定高程（三）定高程 有了以上各项水头损失，就可以确定。有了以上各项水头损失，就可以确定。 各构筑物水面高程各构筑物水面高程各构筑物各部分高各构筑物各部分高 程。程。 一般从絮凝池水面开始（也可

13、从清水池一般从絮凝池水面开始（也可从清水池 水面开始）水面开始）其他构筑物水面高程，然其他构筑物水面高程，然 后由超高后由超高池顶高程；池顶高程； 由有效水深由有效水深池池 底高程。底高程。 各构筑物设计计算各构筑物设计计算 参考设计手册等资料参考设计手册等资料 n本书通过设计计算例题的本书通过设计计算例题的 形式，具体介绍给水厂处形式，具体介绍给水厂处 理构筑物和设备的主要设理构筑物和设备的主要设 计计算内容、方法和要求。计计算内容、方法和要求。 例题内容包括水的混凝、例题内容包括水的混凝、 沉淀、澄清、气浮、过滤、沉淀、澄清、气浮、过滤、 消毒、除铁、除锰、除氟消毒、除铁、除锰、除氟 以及

14、微污染水源水的生物以及微污染水源水的生物 预处理和活性吸附、膜分预处理和活性吸附、膜分 离等深度处理所需的各种离等深度处理所需的各种 主要单元处理设施的设计主要单元处理设施的设计 计算例题，共计计算例题，共计8585个例题。个例题。 同时，对净水厂常规工艺同时，对净水厂常规工艺 的设计计算，还列出的设计计算，还列出4 4种实种实 例。例。 第一章第一章 混凝设施混凝设施 药剂配制投加设备药剂配制投加设备 混合设备混合设备 絮凝絮凝 设备设备 第二章第二章 沉淀池沉淀池 平流式沉淀池平流式沉淀池 辐流式沉淀辐流式沉淀 池池 斜板与斜管沉淀池斜板与斜管沉淀池 迷宫式斜板沉淀池迷宫式斜板沉淀池 第三

15、章第三章 澄清澄清 池和气浮池池和气浮池 悬浮澄清池悬浮澄清池 脉冲澄清池脉冲澄清池 机械搅拌澄清机械搅拌澄清 池池 水力循环澄清池水力循环澄清池 气浮池气浮池 浮沉池浮沉池 第四章第四章 过滤过滤 池池 普通快滤池普通快滤池 虹吸滤池虹吸滤池 无阀滤池无阀滤池 移动罩滤移动罩滤 池池 单阀滤池单阀滤池 V型滤池型滤池 滤池的气水反冲洗滤池的气水反冲洗 微滤微滤 机机 第五章第五章 消毒设施消毒设施 液氯消毒液氯消毒 漂白粉消毒漂白粉消毒 氯胺消氯胺消 毒毒 次氯酸钠消毒次氯酸钠消毒 二氧化氯消毒二氧化氯消毒 紫外线消毒紫外线消毒 第六章第六章 除铁除锰设施除铁除锰设施 除铁除铁 除锰除锰 第

16、七章第七章 除氟设除氟设 施施 混凝沉淀法混凝沉淀法 吸附过滤法吸附过滤法 第八章第八章 微污染水源饮微污染水源饮 用水的附加处理设施用水的附加处理设施 生物预处理设施生物预处理设施 活性炭吸附深活性炭吸附深 度处理度处理 臭氧预处理、深度处理及臭氧生物活性炭联臭氧预处理、深度处理及臭氧生物活性炭联 合处理合处理 膜处理法膜处理法 第九章第九章 净水厂工艺设施系统设计计净水厂工艺设施系统设计计 算实例算实例 给水排水设计手册给水排水设计手册( (第第1 1册册) )常用资料常用资料( (第二版第二版) ) 内容简介：内容简介： 本手册以给水排水工程设计中常用的数据、本手册以给水排水工程设计中常

17、用的数据、 图表为主，主要内容包括：单位换算、理图表为主，主要内容包括：单位换算、理 化数据、水质指标、气象、地质、地震、化数据、水质指标、气象、地质、地震、 管道接口、防水、防腐、绝热、噪声以及管道接口、防水、防腐、绝热、噪声以及 不同材质的管渠水力计算表等。不同材质的管渠水力计算表等。 给水排水设计手册给水排水设计手册( (第第2 2册册) )建筑给水排水建筑给水排水 ( (第二版第二版) ) 本手册主要内容包括：建筑给水、建筑消本手册主要内容包括：建筑给水、建筑消 防、热水及饮水供应、建筑排水、屋面排防、热水及饮水供应、建筑排水、屋面排 水、建筑中水、特殊建筑给水排水、循环水、建筑中水、

18、特殊建筑给水排水、循环 水冷却、给水局部处理、污水局部处理、水冷却、给水局部处理、污水局部处理、 湿陷性黄土区及地震区给水排水、居住小湿陷性黄土区及地震区给水排水、居住小 区给水排水、仪表及及设备、管道等。区给水排水、仪表及及设备、管道等。 给水排水设计手册给水排水设计手册( (第第3 3册册) )城镇给水城镇给水( (第二版第二版) ) 本手册汇编了城镇给水工程设计和计算的本手册汇编了城镇给水工程设计和计算的 有关资料，共有关资料，共1515章。主要内容包括：给水章。主要内容包括：给水 工程系统、输配水、地下水和地表水取水、工程系统、输配水、地下水和地表水取水、 泵房、净水工艺选择、混凝、沉

19、淀、澄清、泵房、净水工艺选择、混凝、沉淀、澄清、 气浮、过滤、消毒、生物预处理、臭氧、气浮、过滤、消毒、生物预处理、臭氧、 活性炭吸附、除铁、除锰、除氟、水厂排活性炭吸附、除铁、除锰、除氟、水厂排 泥处置以及水厂总体设计等。泥处置以及水厂总体设计等。 给水排水设计手册给水排水设计手册( (第第4 4册册) )工业给水处理工业给水处理 ( (第二版第二版) ) 本手册主要内容包括：工业给水处理方本手册主要内容包括：工业给水处理方 法和水质分析、水质预处理、药剂软化、法和水质分析、水质预处理、药剂软化、 离子交换、膜分离、系统选择与站房设离子交换、膜分离、系统选择与站房设 计、循环冷却水处理、循环

20、水冷却设施、计、循环冷却水处理、循环水冷却设施、 冷却构筑物计算、冷却构筑物的选择与冷却构筑物计算、冷却构筑物的选择与 布置以及附录等。布置以及附录等。 给水排水设计手册给水排水设计手册( (第第5 5册册) )城镇排水城镇排水( (第二版第二版) ) 本手册根据城镇建设的需要，汇编了城镇本手册根据城镇建设的需要，汇编了城镇 排水设计的有关方法和数据。主要内容包排水设计的有关方法和数据。主要内容包 括：排水管渠及附属构筑物、城镇河湖，括：排水管渠及附属构筑物、城镇河湖， 排水泵站、城镇污水和污泥处理及处置、排水泵站、城镇污水和污泥处理及处置、 城镇垃圾处理及处置，以及有关排水标准城镇垃圾处理及

21、处置，以及有关排水标准 和规程等。和规程等。 给水排水设计手册给水排水设计手册( (第第6 6册册) )工业排水工业排水( (第二版第二版) ) 本手册根据城镇建设的需要，汇编了工业本手册根据城镇建设的需要，汇编了工业 排水设计的有关方法和数据。主要内容包排水设计的有关方法和数据。主要内容包 括：工业排水管道、工业料渣水力输送、括：工业排水管道、工业料渣水力输送、 工业污水处理前期工作及常用预处理、我工业污水处理前期工作及常用预处理、我 国若乾主要工业污水处理所用流程及多项国若乾主要工业污水处理所用流程及多项 实例，并附录有关排水标准。实例，并附录有关排水标准。 给水排水设计手册给水排水设计手

22、册( (第第7 7册册) )城镇防洪城镇防洪( (第二版第二版) ) 本手册主要包括防洪标准、总体设计、经本手册主要包括防洪标准、总体设计、经 济评价、洪水和潮位计算、分洪与滞洪、济评价、洪水和潮位计算、分洪与滞洪、 堤防、护岸与河道整治、山洪防治、泥石堤防、护岸与河道整治、山洪防治、泥石 流防治、防洪闸、交叉构筑物以及附录等流防治、防洪闸、交叉构筑物以及附录等 内容。内容。 给水排水设计手册给水排水设计手册( (第第8 8册册) )电气与自控电气与自控 ( (第二版第二版) ) 内容简介：内容简介： 本手册汇编了给水排水工程本手册汇编了给水排水工程110kV110kV及以下及以下 变、配电系

23、统，以及仪表自控系统设计所变、配电系统，以及仪表自控系统设计所 需的常用资料。主要内容包括：给水排水需的常用资料。主要内容包括：给水排水 工程的变、配电系统，负荷计算，无功补工程的变、配电系统，负荷计算，无功补 偿，短路电流，继电保护，二次接线，变、偿，短路电流，继电保护，二次接线，变、 配电所的布置，电气传动，电气布置，防配电所的布置，电气传动，电气布置，防 雷接地，照明布置，仪表选型，自控系统雷接地，照明布置，仪表选型，自控系统 设计等。设计等。 给水排水设计手册给水排水设计手册( (第第9 9册册) )专用机械专用机械( (第二版第二版) ) 本手册汇编了给水排水专用机械设备的设本手册汇

24、编了给水排水专用机械设备的设 计、计算资料，共计、计算资料，共1212章和附录。主要内容章和附录。主要内容 包括：移动式趸船和缆车取水；格栅和滤包括：移动式趸船和缆车取水；格栅和滤 网等拦污设备；药液和活性炭投加设备；网等拦污设备；药液和活性炭投加设备； 溶解和混合等搅拌设备；气浮和滗水器等溶解和混合等搅拌设备；气浮和滗水器等 上浮液、渣排除设备；转刷和转碟等曝气上浮液、渣排除设备；转刷和转碟等曝气 设备；沉淀和澄清等排泥设备；滤池冲洗设备；沉淀和澄清等排泥设备；滤池冲洗 和表冲设备；阀、闸、启闭机和停泵水锤和表冲设备；阀、闸、启闭机和停泵水锤 消除设备；螺旋泵和真空罐等提水设备；消除设备；螺旋泵和真空罐等提水设备； 以及水下防腐和安装技术的附录。每章均以及水下防腐和安装技术的附录。每章均 有主要设备的计算和例题。有主要设备的计算和例题。 给水排水设计手册给水排水设计手册( (第第1010册册) )技术经济技术经济 ( (第二版第二版) ) 本手册主要包括：建设工程造价计价基础、本手册主要包括：建设工程造价计价基础、 工程量计算及相关资料、给水工程投资估工程量计算及相关资料、给水工程投资估 算指标、排水工程投资估算指标、建设工算指标、排水工程投资估算指标、建设工 程造价的确定、货币时间价值的计算、建程造价