某某水厂设计说明书（精编版）

1、1 / 97 1 绪论近年来 , 由于工业的日益发展 , 人类生活水平不断发展提高, 以及活动围的逐渐扩大, 各国的水体都出现了不同程度的污染。 目前已知的有机化合物达400 万种, 人工合成有机物达 4万之多。 现已能用现代检测技术从原水中检测出来的已达2 千 2百余种。因此以饮用水中thm为代表的卤代有机物的生物致突活性也日益为广大给水技术人员所关注。长期以来 , 给水工艺仍然是混合、 絮凝、沉淀、过滤和消毒几个阶段 , 宏观上理论上尚无重大突破 , 然而在微观上 , 净化工艺确不断地改进 , 对给水处理的认识也不断地更新。理论的继续深化 , 促进了给水工艺水平的提高。传统工艺、理论主要是

2、建立在以粘土胶体微粒和致病细菌为主要工作对象的基础上, 随着污染程度的日益加剧和污染源的逐渐增多 , 污染物品种的多样化 , 为给水处理工作者带来新的课题。 现在给水工程较以往的任何时候都更加注意原水的预处理工作和在传统工艺后面的深度处理, 这是当前发展最快的方面 , 也是我国和国外给水工艺水平主要差距所在。通过此次设计 , 熟悉并掌握给水工程的设计容、设计原理、方法和步骤 , 学会根据设计原始资料正确地选定设计方案, 正确计算 , 具备设计中、小城镇水厂的初步能力。对取水工程、输水管道、净水厂进行设计要求对总体布置的设计思想, 从工艺流程、操作联系、生产管理以及物料运输等各方面考虑, 而进行

3、合理的组合布置设计。掌握设计说明书、计算书的编写容和编制方法, 并绘制工程2 / 97 2 设计说明2.1设计基本资料项目数据设计人口85000 人均用水量标准最高日200 ss 最高 / mg/l 1000 ss 平均 / mg/l 450 最大日时变化系数1.4 工厂 am3/d 2500 工厂 bm3/d 4000 工厂 cm3/d 7000 工厂 dm3/d 3000 一般工业用水占生活用水% 170 第三产业用水占生活用水% 80 2.2 原水水质及水文地质资料2.2.1 原水水质情况序号名称最高数平均数备注1 色度13 6 2 ph 值7.4 7.1 3 / 97 3 do 溶解氧

4、3.7 2.2 4 bod5 1.0 0.5 5 cod 3.2 1.3 6 其余均符合国家地面水水源级标准2.2.2 水文地质及气象资料a. 河流水文特征最高水位 5.0 m, 最低水位 1.7 m, 常年水位 3.8 m 。b. 气象资料历年平均气温 16 oc,年最高平均气温 23 oc,年最低平均气温 9 oc。年平均降水量 1160mm,年最高降水量 1650mm,年最低降水量 860mm 。常年风向东南, 频率 12% 。历年最大冰冻深度 12cm。c. 地质资料第一层：回填、松土层 , 承载力 784 kpa, 深11.5m；第二层：粘土层 , 承载力 980 kpa, 深34m

5、 ；第三层：粉土层 , 承载力 784 kpa, 深34m ；地下水位平均在粘土层下 0.5m。3 给水管网设计计算3.1 城市用水量计算3.1.1 最高日用水量4 / 97 a. 居民综合生活用水量 q生活用水q生活用水 =qnf 式中： q最高日生活用水定额 ,200l/cap d； n设计年限计划人口数 ,85000cap；f 自来水普及率 ,100%。q生活用水200 85000 10017000m3/d b. 一般工业用水量q工业用水已知：一般工业用水占生活用水的170% q工业用水=170% q生活用水=28900m3/d c. 第三产业用水量q第三产业已知：第三产业用水占生活用水

6、的80% q第三产业=80% q生活用水=13600m3/d d. 大型工厂用水量 q集中工厂 a m3/d 2500 工厂 b m3/d 4000 工厂 c m3/d 7000 工厂 d m3/d 3000 q集中=qa+qb+qc+qd=2500+4000+7000+3000=16500m3/d e. 浇洒道路和绿化用水q浇洒已知：浇洒道路和绿化用水占生活用水的3% q浇洒=3% q生活用水+ q工业用水+ q第三产业+ q集中3% =2280m3/d 5 / 97 f. 未预见和管网漏失水量q未预见20% q生活用水+ q工业用水+ q第三产业+ q集中+q浇洒20% = 15656m3

7、/d 则 q总= q生活用水+q工业用水+q第三产业+q集中+q浇洒+q未预见=17000+28900+13600+16500+2280+15656=93936m3/d 3.1.2 最高日最大时用水量qh =kh kh最高日时变化系数 1.4 则 qh = 1.4 93936/86.4 = 1522.1 hq qd 24 3914 m3h 3.2 管网布置3.2.1 水源及水厂位置的选择a. 水源应选在河流的上游以保证水质。b. 河流应水量充沛 , 水位波动不应过大 , 且不影响通航。c. 水厂位置应尽量靠近水源处, 以减短输水管线 , 降低造价。3.2.2 管网定线的一般原则a. 管尽可能布

8、置在两侧有较大用户的道路上, 以减少配水支管的数量。b. 管定线可参照二泵房到调节构筑物或大用户的供水方向, 以最近的距离 , 将一条或几条干管平行地布置在用水量较大的街区。c. 平行的干管间距一般在500-800 米左右。为保证供水安全 , 干管和干管间应设6 / 97 置连接管 , 其管径应比上游干管小1-2 号, 以便于在干管事故时转输流量不致因管径过小而导致水头损失过大。连接管间距为800-1000 米左右 , 形成环状管网。d. 应按现有或规划道路定线, 避免干管穿越高级路面或重要街道。e. 从供水可靠性考虑 , 城市管网应尽量布置成环。f. 对于较偏远的地区 , 先布置成树状网以上

9、原则 , 待这些地区经济发展后再连接成环状网。定线时 , 尽力避免单侧配水和管先曲折, 充分利用地形以降低工程难度。3.2.3 管网定线方案比较a. 方案一见附图 1 b. 方案二见附图 2 c. 比较结果方案一 , 水厂接近水源地 , 并且在水源上游 , 水厂位为于整个管网的中部, 可以节省管段的造价 , 缩小大管径水管的长度 , 并可以使管网中的环比较均匀对称, 管网中的水头损失可以减小 , 整个管网的压力比较均衡。方案二 , 水厂接近水源地 , 可以节约输水管的长度, 但处于水源的中下游, 水质不够好, 管网的管径要相对增加 , 造价上升 , 而且环没有方案一均匀 , 水头损失大 , 要

10、满足管网末断的用户水压要求 , 就要提升泵站的压力 , 不经济。d. 结论通过技术 , 经济方面的考虑 , 选取方案一。3.2.4 输水管定线7 / 97 采用 2 条输水管送水 , 以保证供水安全。应选择最短路线, 及少与铁路、河流交叉 ,避免穿越滑坡、岩层、沼泽、高地下水位和河水淹没与冲刷的地区, 在平行的输水管间设连接管。输水管的最小坡度应大于1/5d, 当坡度小于1:1000 时, 每隔 0.5 1km应设排气阀。3.2.5 配水管定线为保证安全供水 , 方案采用环状管网供水 , 方案供水时一共23 个环, 管网计算见管网平差计算表。3.2.6 管网定线方案方案一及方案二分别见下页附图

11、1 与附图 2。8 / 97 9 / 97 10 / 97 3.3 管网水力计算3.3.1 比流量计算为便于计算而在实际计算中对管网计算加以简化, 假定用水量均匀分布在全部11 / 97 干管上 , 由此得出来的单位管线长度上的流量叫做比流量, 以qs表示qs=/l 式中： q 管网总流量 , 1522.l/s q大用户集中用水量 , 191l/s l干管总长度 ,36035m。不包括穿越广场公园等无建筑地区管线, 只有一侧供水的管线 , 长度按一半计算则 qs/36035 0.03694 l/ 由比流量确定管网的沿线流量。3.3.2 管段沿线、节点流量计算a. 管网中任一管段的流量有两部分组

12、成：一部分是沿该管段长度配水的沿线流量, 另一部分是通过该管段输水到以后管段的转输流量。转输流量沿整个管段不变,而沿线流量由于管段沿线配水, 所以管段中的流量顺水流方向逐渐减小只剩下转输流量。按照用水量在全部干管上均匀分配的假定求出沿线流量, 只是一种近似方法。管网任一节点的节点流量公式为115 .0qqqi即任一节点 i 的节点流量iq等于与该节点相连各管段的沿线流量iq总和的一半。b. 城市管网中 , 工业企业等大用户所需流量, 可直接作为接入大用户节点的节点流量。工业企业的生产用水管网, 水量大的车间用水量也可直接作为节点流量。管段沿线流量表管段管长 m 配水管长 m 沿线流量 1-2

13、420 0 0.00 12 / 97 2-3 371 185.5 6.85 3-4 543 271.5 10.03 4-5 546 273 10.09 2-6 633 316.5 11.69 6-7 787 393.5 14.54 7-8 859 429.5 15.87 6-9 900 900 33.25 2-10 902 902 33.32 3-11 917 917 33.87 4-12 925 925 34.17 5-13 963 481.5 17.79 8-9 662 662 24.45 9-10 630 630 23.27 10-11 541 541 19.99 11-12 555 5

14、55 20.50 12-13 608 608 22.46 8-14 784 392 14.48 9-15 746 746 27.56 10-16 776 776 28.67 11-17 817 817 30.18 12-18 843 843 31.14 13-19 817 408.5 15.09 14-15 483 483 17.84 15-16 628 628 23.20 16-17 693 693 25.60 17-18 570 570 21.06 18-19 648 648 23.94 14-20 1046 523 19.32 15-21 1044 1044 38.57 16-22 10

15、21 1021 37.72 17-23 990 990 36.57 18-24 1054 1054 38.94 19-25 1255 627.5 23.18 20-21 555 555 20.50 13 / 97 21-22 579 579 21.39 22-23 818 818 30.22 23-24 659 659 24.34 24-25 747 373.5 13.80 20-26 997 498.5 18.42 21-27 942 942 34.80 22-28 854 854 31.55 23-29 1009 1009 37.27 24-30 1168 584 21.57 26-27

16、716 716 26.45 27-28 623 623 23.01 28-29 679 679 25.08 29-30 749 749 27.67 26-31 903 451.5 16.68 27-32 963 963 35.57 28-33 1064 1064 39.30 29-34 979 979 36.16 30-35 899 449.5 16.61 31-32 584 292 10.79 32-33 470 235 8.68 33-34 516 258 9.53 34-35 898 449 16.59 合计43928 36035 1331.13 节点流量表节点节点流量 l/s 集中流量

17、 l/s 节点总流量l/s 1 2 25.93 25.93 3 25.38 25.38 4 27.14 27.14 5 13.94 13.94 6 29.74 29.74 7 15.20 28.94 44.14 14 / 97 8 27.40 27.40 9 54.27 54.27 10 52.62 52.62 11 52.27 52.27 12 54.14 54.14 13 27.67 27.67 14 25.82 25.82 15 53.58 53.58 16 57.59 57.59 17 56.70 56.70 18 57.53 57.53 19 31.10 31.10 20 29.12

18、 29.12 21 57.63 57.63 22 60.43 60.43 23 64.20 64.20 24 49.32 49.32 25 18.49 34.72 53.21 26 30.77 30.77 27 59.92 59.92 28 59.47 59.47 29 63.09 63.09 30 32.92 32.92 31 13.73 46.30 60.03 32 27.52 27.52 33 28.76 28.76 34 31.14 31.14 35 16.60 81.02 97.61 合计1331.13 190.97 1522.11 3.3.3 各管段分配流量用最高日最高时用水量进行

19、初分配, 拟定管径查设计手册的经济管径表, 当管15 / 97 径为 100-400mm 时, 流速为 0.6-0.9m/s ；当管径大于 400mm 时, 流速为 0.9-1.4m/s 。最高日最高时流量初分配表管段编号管径 管长 流量 1 787 400 118.28 2 633 700 400.94 3 371 800 638.37 4 543 600 345.59 5 546 350 75.93 6 859 350 74.14 7 900 600 252.92 8 902 700 456.87 9 917 600 267.40 10 925 600 242.52 11 963 300

20、61.99 12 622 200 19.00 13 630 200 19.00 14 541 200 19.00 15 555 200 19.00 16 608 200 10.00 17 784 300 65.74 18 746 500 198.65 19 776 700 366.25 20 817 500 215.13 21 843 500 188.38 22 817 300 53.32 23 483 200 20.00 24 628 200 20.00 16 / 97 25 693 200 20.00 26 570 200 20.00 27 648 200 18.00 28 1046 30

21、0 59.92 29 1044 450 145.07 30 1021 600 268.66 31 990 450 158.43 32 1054 450 132.85 33 1255 250 40.21 34 555 200 23.00 35 579 200 23.00 36 818 200 23.00 37 659 200 23.00 38 747 150 13.00 39 997 300 53.80 40 942 350 87.44 41 854 450 162.33 42 1009 350 94.23 43 1168 350 93.53 44 716 200 20.00 45 623 20

22、0 20.00 46 679 200 20.00 47 749 200 20.00 48 903 250 43.03 49 963 200 27.52 50 1064 300 62.76 51 979 250 31.14 17 / 97 52 899 350 80.61 53 584 200 17.00 54 470 200 17.00 55 516 200 17.00 56 898 200 17.00 3.3.4 管网平差初步分配流量后 , 根据巴普洛夫斯基公式可知, 各管段水头损失 , 即h=sq2 按初步分配的流量各环存在闭合差 , 必须进行平差计算 , 以消除闭合差 , 平差的原则在于

23、：计算最大用水时管段的水头损失, 确定二泵站的扬程。管段平差计算结果表管段编号管径 管长 流量 水头损失 m 流速 m/s1 787 400 108.38 2.16 0.86 2 633 700 404.88 1.22 1.05 3 371 800 652.45 0.90 1.30 4 543 600 358.35 1.81 1.27 5 546 350 65.53 1.15 0.68 6 859 350 64.24 1.75 0.67 7 900 600 266.75 1.72 0.94 8 902 700 438.85 2.01 1.14 9 917 600 268.72 1.78 0.9

24、5 10 925 600 265.68 1.76 0.94 11 963 300 51.59 2.83 0.73 12 622 200 18.99 2.19 0.60 13 630 200 11.7 0.92 0.37 18 / 97 14 541 200 10.6 0.67 0.34 15 555 200 18.14 1.80 0.58 16 608 200 19.39 2.22 0.62 17 784 300 55.83 2.66 0.79 18 746 500 205.19 2.19 1.05 19 776 700 363.93 1.22 0.95 20 817 500 208.91 2

25、.48 1.06 21 843 500 201.28 2.39 1.03 22 817 300 52.32 2.46 0.74 23 483 200 24.23 2.66 0.77 24 628 200 17.41 1.89 0.55 25 693 200 16.7 1.93 0.53 26 570 200 17.39 1.71 0.55 27 648 200 19.06 2.30 0.61 28 1046 300 54.25 3.37 0.77 29 1044 450 144.79 2.72 0.91 30 1021 600 272.23 2.03 0.96 31 990 450 151.5

26、3 2.81 0.95 32 1054 450 142.08 2.65 0.89 33 1255 250 40.27 5.79 0.82 34 555 200 25.28 3.30 0.80 35 579 200 21.56 2.57 0.69 36 818 200 18.39 2.72 0.59 37 659 200 15.26 1.56 0.49 38 747 150 12.94 5.43 0.73 39 997 300 50.4 2.80 0.71 40 942 350 83.45 3.11 0.87 19 / 97 41 854 450 171.94 3.06 1.08 42 1009

27、 350 90.46 3.87 0.94 43 1168 350 95.08 4.91 0.99 44 716 200 20.86 2.99 0.66 45 623 200 20.9 2.61 0.67 46 679 200 23.49 3.53 0.75 47 749 200 18.88 2.61 0.60 48 903 250 40.5 4.21 0.83 49 963 200 23.57 5.03 0.75 50 1064 300 67.98 5.20 0.96 51 979 250 31.98 2.95 0.65 52 899 350 81.04 2.81 0.84 53 584 20

28、0 19.53 2.16 0.62 54 470 200 23.49 2.44 0.75 55 516 200 15.73 1.29 0.50 56 898 200 16.57 2.47 0.53 节点压力平差计算结果表节点编号地面标高 m 节点流量 节点水压 m 自由水头 m 1 5.3 -1522.11 46.89 41.59 2 5.3 25.93 46.53 41.23 3 5.3 25.38 45.63 40.33 4 5.3 27.14 43.82 38.52 5 5.3 13.94 42.67 37.37 6 5.3 29.74 45.33 40.03 7 5.3 44.14 4

29、3.17 37.87 20 / 97 8 5.3 27.4 41.42 36.12 9 5.3 54.27 43.61 38.31 10 5.3 52.62 44.53 39.23 11 5.3 52.27 43.86 38.56 12 5.3 54.14 42.06 36.76 13 5.3 27.67 39.84 34.54 14 5.3 25.82 38.77 33.47 15 5.3 53.58 41.43 36.13 16 5.3 57.59 43.32 38.02 17 5.3 56.7 41.39 36.09 18 5.3 57.53 39.68 34.38 19 5.3 31.

30、1 37.38 32.08 20 5.3 29.12 35.43 30.13 21 5.3 57.63 38.73 33.43 22 5.3 60.43 41.30 36.00 23 5.3 64.2 38.58 33.28 24 5.3 49.32 37.02 31.72 25 5.3 53.21 31.59 26.29 26 5.3 30.77 43.85 38.55 27 5.3 59.92 40.86 35.56 28 5.3 59.47 38.25 32.95 29 5.3 63.09 34.72 29.42 30 5.3 32.92 32.11 26.81 31 5.3 60.03

31、 28.46 23.16 32 5.3 27.52 30.62 25.32 33 5.3 28.76 33.06 27.76 34 5.3 31.14 31.77 26.47 21 / 97 35 5.3 97.61 29.30 24.00 节点 35为控制点 , 自由水头取 24 米。3.3.5 消防校核一般情况下选取2 处最不利点作为着火点 , 一处选在最高最远点 , ； 另一处选在大用户节点处。但由于本城市较小, 综合考虑可以选取一点作为最不利点, 第 35 号节点为最不利点 , 在原先节点流量的基础上 , 这该节点加上 35l/s, 做消防校核。消防用水量的流量初分配表管段编号管径 管

32、长 流量 1 787 400 113.38 2 633 700 413.88 3 371 800 682.45 4 543 600 388.35 5 546 350 65.53 6 859 350 69.24 7 900 600 266.75 8 902 700 438.85 9 917 600 268.72 10 925 600 295.68 11 963 300 51.59 12 622 200 18.99 13 630 200 11.7 14 541 200 10.6 15 555 200 18.14 16 608 200 19.39 17 784 300 60.83 22 / 97 1

33、8 746 500 205.19 19 776 700 363.93 20 817 500 208.91 21 843 500 231.08 22 817 300 52.32 23 483 200 24.23 24 628 200 17.41 25 693 200 16.7 26 570 200 17.39 27 648 200 19.06 28 1046 300 59.25 29 1044 450 144.79 30 1021 600 272.23 31 990 450 151.53 32 1054 450 172.08 33 1255 250 40.27 34 555 200 25.28

34、35 579 200 21.56 36 818 200 18.39 37 659 200 15.26 38 747 150 12.94 39 997 300 55.4 40 942 350 83.45 41 854 450 171.94 42 1009 350 90.46 43 1168 350 125.08 44 716 200 20.86 23 / 97 45 623 200 20.9 46 679 200 23.49 47 749 200 18.88 48 903 250 45.5 49 963 200 23.57 50 1064 300 67.98 51 979 250 31.98 5

35、2 899 350 111.04 53 584 200 24.53 54 470 200 28.49 55 516 200 20.73 56 898 200 21.57 管段平差计算结果表管段编号管径 管长 流量 水头损失 m 流速 m/s1 787 400 109.65 2.21 0.87 2 633 700 413.83 1.27 1.08 3 371 800 674.42 0.96 1.34 4 543 600 371.82 1.95 1.32 5 546 350 66.82 1.20 0.69 6 859 350 65.51 1.82 0.68 7 900 600 270.43 1.7

36、7 0.96 8 902 700 446.93 2.08 1.16 9 917 600 277.22 1.89 0.98 10 925 600 277.85 1.91 0.98 11 963 300 52.88 2.96 0.75 12 622 200 19.31 2.26 0.62 24 / 97 13 630 200 11.9 0.95 0.38 14 541 200 11.4 0.76 0.36 15 555 200 19.11 1.98 0.61 16 608 200 19.49 2.24 0.62 17 784 300 57.42 2.80 0.81 18 746 500 208.7

37、5 2.26 1.06 19 776 700 371.01 1.27 0.96 20 817 500 217.24 2.67 1.11 21 843 500 214.13 2.68 1.09 22 817 300 53.71 2.58 0.76 23 483 200 24.92 2.80 0.79 24 628 200 17.74 1.95 0.57 25 693 200 17.73 2.15 0.56 26 570 200 18.86 1.98 0.60 27 648 200 18.36 2.14 0.58 28 1046 300 56.54 3.63 0.80 29 1044 450 14

38、7.99 2.83 0.93 30 1021 600 277.95 2.11 0.98 31 990 450 159.42 3.08 1.00 32 1054 450 157.3 3.20 0.99 33 1255 250 40.96 5.97 0.83 34 555 200 26.5 3.60 0.84 35 579 200 22.05 2.68 0.70 36 818 200 19.84 3.12 0.63 37 659 200 17.96 2.09 0.57 38 747 150 12.25 4.91 0.69 39 997 300 53.9 3.17 0.76 25 / 97 40 9

39、42 350 85.93 3.28 0.89 41 854 450 175.72 3.19 1.11 42 1009 350 97.09 4.41 1.01 43 1168 350 113.69 6.86 1.18 44 716 200 22.69 3.49 0.72 45 623 200 21.6 2.78 0.69 46 679 200 26.26 4.33 0.84 47 749 200 25.53 4.54 0.81 48 903 250 45.83 5.29 0.93 49 963 200 24.92 5.58 0.79 50 1064 300 68.29 5.24 0.97 51

40、979 250 34.73 3.44 0.71 52 899 350 106.3 4.66 1.11 53 584 200 24.2 3.21 0.77 54 470 200 26.81 3.12 0.85 55 516 200 22.72 2.52 0.72 56 898 200 26.31 5.75 0.84 节点压力消防校核平差计算结果表节点编号地面标高 m 节点流量 节点水压 m 自由水头 m 1 5.3 -1522.11 37.89 32.59 2 5.3 25.93 37.53 32.23 3 5.3 25.38 36.57 31.27 4 5.3 27.14 34.62 29.3

41、2 5 5.3 13.94 33.42 28.12 6 5.3 29.74 36.26 30.96 26 / 97 7 5.3 44.14 34.05 28.75 8 5.3 27.4 32.23 26.93 9 5.3 54.27 34.49 29.19 10 5.3 52.62 35.44 30.14 11 5.3 52.27 34.68 29.38 12 5.3 54.14 32.70 27.40 13 5.3 27.67 30.46 25.16 14 5.3 25.82 29.40 24.10 15 5.3 53.58 32.20 26.90 16 5.3 57.59 34.15 28

42、.85 17 5.3 56.7 32.00 26.70 18 5.3 57.53 30.02 24.72 19 5.3 31.1 27.88 22.58 20 5.3 29.12 25.76 20.46 21 5.3 57.63 29.36 24.06 22 5.3 60.43 32.04 26.74 23 5.3 64.2 28.92 23.62 24 5.3 49.32 26.82 21.52 25 5.3 53.21 21.91 16.61 26 5.3 30.77 22.56 17.26 27 5.3 59.92 26.05 20.75 28 5.3 59.47 28.83 23.53

43、 29 5.3 63.09 24.50 19.20 30 5.3 32.92 19.96 14.66 31 5.3 60.03 17.24 11.94 32 5.3 27.52 20.45 15.15 33 5.3 28.76 23.57 18.27 27 / 97 34 5.3 31.14 21.05 15.75 35 5.3 97.61 15.30 10.00 节点 7的消防服务水头为28.75m,节点 25的消防服务水头为16.61m,节点 31的消防服务水头为 11.9m,均大于低压消防灭火处节点服务水头, 即 10m的自由水头。3.3.6 平差结果图最高时平差结果和消防校核平差图见下

44、两图28 / 97 29 / 97 4 净水厂方案设计4.1 水厂设计要求a. 确定水厂的设计规模 , 进行厂址确定及方案论证。b. 确定水厂的设计工艺方案二到三个, 进行方案技术经济比较 , 并进行初步可行性研究 , 根据原水水质和处理达到的饮用水水质标准, 选择最佳设计方案。c. 根据确定的工艺 , 进行单体构筑物的设计计算及附草图。d. 进行水厂平面布置和高程布置, 水厂平面布置包括处理构筑物及附属构筑物的位置大小 , 主要生产管线及控制阀门, 其他管线布置 , 厂区道路 , 构筑物之间道路 , 绿化等也要相应确定。高程图要根据地形特点, 确定水厂地面标高 , 并进行土方平衡 , 一般清

45、水池的水面标高在地面上00.5m, 依此确定水厂高程。而合建式清水池则不按此方式确定。高程图要标明构筑物名称, 管径, 池顶标高 , 各水面标高。水厂平面图要列表表明各工艺名称 , 数量, 尺寸, 构筑物位置一般采用坐标标明其位置。e. 进行个单体构筑物的平面图、剖面图及大样图的绘制。4.2 水厂设计步骤30 / 97 水厂设计和其他工程设计一样, 一般分两阶段进行：扩大初步设计简称扩初设计和施工图设计。 对于大型的或复杂的工程 , 再扩初设计之前 , 往往还需要进行工程可行性研究或所需特定的实验研究。可行性研究经有关专家评估并得到主管部门批准后, 方可进行下一步工作初步设计。以上提到的可行性

46、研究容仅就一般情况而言, 不同工程项目 , 研究容和要求也往往不同。大型工程或复杂工程所涉及到的问题很多, 每一个问题当然不是细节问题均需在可行性研究中得到解答。 简单的小工程 , 可行性研究比较简单 , 甚至可直接进行扩初设计。扩初设计是在可行性研究基础上进行的, 容和要求比可行性研究更具体一些。在扩初设计阶段, 首先要进一步分析研究调查和核实已有资料。所需主要资料包括：地形、地质、水文、水质、地震、气象、编制工程概算所需资料、设备、管配件的价格和施工定额 , 材料、 设备供应状况 , 供电情况 , 交通运输状况 , 水厂排污问题等。需要时 , 还应参观了解类似水厂的设计、施工和运行经验。

47、在此基础上 , 可提出几种设计方案进行技术经济比较。这里所提的方案比较是在可行性研究所提大方案下的具体方案比较。 最后确定水厂位置、 工艺流程、 处理构筑物型式和初步尺寸及其他生产和辅助设施等 , 并初步确定水厂总平面图布置和高程布置。在水厂设计中 , 通常还包括取水工程设计。 因此, 水源选择、取水构筑物位置和型式的选择以及输水管新等,都需经过设计方案比较予以确定。 初步设计的最后成果一般包括设计说明书一份和若干附图等。设计说明书的主要容一般包括： 工程项目和设计要求概述, 方案比较情况 ,各构筑物及建筑物的形式、尺寸和结构形式、工程概算, 主要材料钢筋、水泥、木材等 、管道及设备 等规格、

48、尺寸和数量 , 工程进度要求 , 人员编制 , 以及设计存在的问题等。 有关31 / 97 设计资料也应附在说明书。附图数量应按工程具体情况决定, 但至少应包括：取水工程布置图、流程图、水厂总平面布置图, 电气设计系统图及主要处理构筑物简图等。扩初设计经审批后 , 方可进行施工图的设计 , 设计全部完成后 , 影响施工单位作施工交底 , 介绍设计意图和提出施工要求。 在施工过程中如需作某些修改, 应由设计者负责修改。施工完毕并通过验收后, 设计者可配合建设单位有关人员进行水厂调试。以上介绍的仅属于一般设计步骤和要求。说明书的容和要求应根据实际工程情况有所增减。4.3 水厂设计原则有关水厂设计原

49、则 , 在设计规中已作了全面规定。重点提出以下几点：a. 水处理构筑物的生产能力, 应以最高日供水量加水厂自用水量进行设计, 并以原水水质最不利情况进行校核。 水厂自用水量主要用于滤池冲洗及沉淀池或澄清池排泥等方面。 自用水量取决于所采用的处理方法、构筑物类型及原水水质等因素。城镇水厂自用水量一般采用供水量的 5%10%,必要时应通过计算确定。b. 水厂应按照近期设计 , 考虑远期发展。根据使用要求和技术经济合理等因素,对近期工程既可做分期建造的安排。对于扩建、改建工程 , 应从实际出发 , 充分发挥原有设施的效能 , 兵营考虑与原有构筑物的合理配合。c. 水厂设计中应考虑各构筑物或设备进行检

50、修、清洗及部分停止工作时 , 仍能满足用水要求。例如 , 主要设备如水泵机组应有备用量。城镇水厂处理构筑物一般虽不设备用量 , 但通过适当的技术措施 , 可在涉及允许围提高运行负荷。d. 水厂自动化程度 , 应本着提高供水水质和供水可靠性, 降低能耗、药耗, 提高科学管理水平和增加经济效益的原则, 根据实际生产要求 , 技术经济合理性和设备供应32 / 97 情况, 妥善确定。e. 设计中必须遵守设计规的规定。如果采用现行规为列入的新技术、新工艺、新设备 , 则必须通过科学论证 , 确证行之有效 , 方可付诸工程实际。 但对于确行之有效、经济效益高、 技术先进的新工艺、 新设备和新材料 , 应

51、积极采用 , 不必受先行设计规的约束。4.4 水厂选址厂址选择应在整个给水系统设计方案中全面规划, 综合考虑 , 通过技术经济比较确定。在选择厂址时 , 一般应考虑以下几个问题：a. 厂址应选择在工程地质条件较好的地方。一般选在地下水位低、 承载力较大、湿陷性等级不高、岩石较少的地层, 以降低工程造价和便于施工。b. 水厂应尽可能选择在不受洪水威胁的地方。否则应考虑防洪措施。c. 水厂应尽可能设置在交通方便、 靠近电源的地方 , 以利于施工管理和降低输电线路的造价。并考虑沉淀池排泥及滤池冲洗水排除方便。d. 当取水地点距离用水区较近时, 水厂一般设置在取水构筑物附近, 通常与取水构筑物建在一起

52、；当取水地点距离用水区较远时, 厂址选择有两个方案 , 一是将水厂设置在取水构筑物附近； 另一是将水厂设置在离用水区较近的地方。前一种方案主要优点是：水厂和取水构筑物可集中管理, 节省水厂自用水如滤池冲洗和沉淀池排泥的费用并便于沉淀池排泥和滤池冲洗水排除, 特别对浊度较高的水源而言。但从水厂至主要用水区的输水管道口径要增大, 管道承压较高 , 从而增加了输水管道的造价, 特别是当城市用水量逐时变化系数较大及输水管道较长时；或者需在主要用水区增设配水厂消毒、调节和加压, 净化后的水由水厂送至配水厂, 再由配水厂送至管网 , 这33 / 97 样也增加了给水系统的设施和管理工作。后一种方案优缺点于

53、前者正好相反。对于高浊度水源 , 也可将预沉构筑物与取水购筑物建在一起, 水厂其余部分设置在主要用水区附近。以上不同方案应综合考虑各种因素并结合其它具体情况, 通过技术经济比较确定。4.5 水厂工艺选择4.5.1 水厂设计规模给水处理厂的处理水量以最高日平均时流量计, 处理规模 98600m3 /d 。4.5.2 两套水厂工艺水处理构筑物类型的选择, 应根据原水水质 , 处理后水质要求、 水厂规模、水厂用地面积和地形条件等 , 通过技术经济比较确定。通常根据设计运转经验确定几种构筑物组合方案进行比较。常规处理构筑物的组合主要指： 混凝沉淀池澄清池过滤池清水池 三阶段的配合 , 因为水厂中这三种

54、构筑物在经济上和技术上占主要地位。从水厂规模而言 , 小于 1 万 m3/d 的水厂 , 平流沉淀池和移动罩滤池就无需考虑；大于 10万 m3/d 的大水厂 , 水利循环澄清池和无阀滤池通常也无须考虑。这样, 组合方案就可减少。以上比较 , 仅考虑年成本方面 , 设计时还应考虑原水水质变化, 处理效果 , 操作管理水平 , 材料设备工艺等因素。在选定处理构筑物型式组合之后, 各单项构筑物常规处理主要指：絮凝池、沉淀池、澄清池、滤池处理效率或设计标准也有一个优化设计问题。因为设计规中每种构筑物的设计参数均有一定的变化幅度。某一构筑物处理效率或设计标准往往与后34 / 97 续处理构筑物的处理效率

55、密切相关。以上只是简单介绍一下处理构筑物选型的分析比较方法, 根据原则 , 初拟两套水厂设计方案如下：方案一：原水 一泵房 静态混合器 往复式隔板絮凝池平流沉淀池 普通快滤池 清水池 二泵房 用户方案二：原水 一泵房 静态混合器网格絮凝池斜管沉淀池 虹吸滤池 清水池 二泵房 用户4.5.3 水厂工艺方案比较确定水处理工艺根据源水水质和用户对水质要求确定, 而且应通过经济技术比较来选择净水构筑物 , 以便源水经过净水构筑物后能够达到饮用水水质要求。方案一方案二项目优缺点项目优缺点35 / 97 一泵站岸边直接取水优点：布置紧凑, 占地面积小 , 水泵吸水管路短, 运行管理方便 , 应用广泛 ,适

56、用在岸边地质条件较好时, 取水可靠 , 维护管理较简单。缺点：投资较大, 水下工程量较大,施工期限长 , 合建式土建结构复杂, 施工较困难。静态混合器优点： 1. 设备简单 , 维护管理方便；2. 不需土建构筑物；3. 在设计流量围, 混合效果较好；4不需外加动力设备。缺点： 1. 水头损失较大；2. 运行水量变化影响效果。静态混合器优点： 1. 设备简单 , 维护管理方便；2. 不需土建构筑物；3. 在设计流量围 , 混合效果较好；4不需外加动力设备。缺点： 1. 水头损失较大；2. 运行水量变化影响效果。往复式隔板絮凝池优点： 1. 絮凝效果较好；2. 结构简单 , 施工方便。缺点： 1.

57、 絮凝时间较长；2. 水头损失较大；3. 转折处絮粒易破碎。机械絮凝池优点： 1. 絮凝效果好 , 节省药剂；2. 水头损失小；3 可适应水质水量的变化。缺点：需机械设备和经常维修。平流沉淀池优点： 1. 造价较低2. 操作方便 , 施工简单3. 对原水浊度适应性强, 潜力大 ,处理效果稳定4. 带有机械排泥设备时, 排泥效果好缺点： 1. 占地面积较大2. 不采用机械排泥装置时, 排泥较困难斜板沉淀池优点： 1. 沉积效率高；2. 池体小 , 占地少。缺点：1. 斜管耗用较多材料, 老化后尚需要更换 , 费用较高；2. 对原水浊度适应性较平流沉淀池差；3. 不设机械排泥装置时, 排泥较困难

58、, 设机械排泥装置时, 维护管理较平流沉淀池麻烦。36 / 97 3. 需维护机械排泥设备普通快滤池优点：1. 有成熟的运转经验, 运行稳妥可靠；2. 采用砂滤料 , 材料易得 , 价格便宜；3. 采用大阻力配水系统, 单池面积可做得较大, 池深较浅；4. 可采用降速过滤, 水质较好；缺点： 1. 阀门多。虹吸滤池优点： 1. 设备简单 , 管廊面积小；2. 控制闸阀和管路可集中在滤池中央的真空罐周围, 操作管理方便。缺点： 1. 没有富余的水头调节；2有时冲洗效果不理想。通过方案的比较：一套方案比二套方案好。4.5.4 方案工艺计算比较a. 方案一计算 : 混凝剂配制和投加 1. 设计参数：

59、根据原水水质及水温 , 参考有关净水厂的运行经验, 选碱式氯化铝为混凝剂。最大投加量为45mg/l,最低为 6.0 mg/l, 平均为 15 mg/l。碱式氯化铝投加浓度为 15% 。 2. 设计计算 2.1 溶液池容积 w1 w1=aq/417cn式中： a混凝剂碱式氯化铝的最大投加量,20 mg/l; q处理的水量 ,5753.6 m3/h; c溶液浓度按商品固体重量计,15%； n每日调制次数 ,2 次 。37 / 97 故 w1=45 5753.6/ 417 15 2=20.7m3溶液池设置两个 , 单池容积 w1=w1/2=10.4 m3溶液池的形状采用矩形 , 长宽高 =2.2m2

60、.2m2.5m,其中包括超高0.3m。池底坡度采用 3, 溶液池旁有宽度为 1.0m的工作台 , 以便操作与管理 , 底部设有放空管。 2.2 溶解池容积 w2 w2=0.3w1=0.3 20.7=6.21 m3溶解池设置两个 , 单池容积 w2 w2=w2/2=3.11 m3溶解池的放水时间采用t=10min, 则放水流量 q0= w 2/ 60t =3.111000/6010=5.10l/s 溶解池底部设管径d=100mm 的排渣管一根。溶解池的形状采用矩形 , 长宽高 =1.5m1.5m1.6 m, 其中包括超高0.2m。池底坡度采用 3。溶解池搅拌设备采用中心固定式平桨板式搅拌机。溶解