【学士】永丰给水工程扩大初步毕业设计（精选）

1、永丰县市给水工程扩大初步设计（）华东交通大学毕业设计PAGE 144PAGE 145目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc295810592 第一篇设计说明书 PAGEREF _Toc295810592 h 3 HYPERLINK l _Toc295810593 第1章 概述 PAGEREF _Toc295810593 h 3 HYPERLINK l _Toc295810594 1.1 城市概述 PAGEREF _Toc295810594 h 3 HYPERLINK l _Toc295810595 1.2 工程设计 PAGEREF _Toc295810595 h

2、 6 HYPERLINK l _Toc295810596 第2章 设计水量 PAGEREF _Toc295810596 h 7 HYPERLINK l _Toc295810597 2.1 用水量计算 PAGEREF _Toc295810597 h 7 HYPERLINK l _Toc295810598 2.2 最高日用水量变化曲线 PAGEREF _Toc295810598 h 9 HYPERLINK l _Toc295810599 2.3 清水池的计算 PAGEREF _Toc295810599 h 10 HYPERLINK l _Toc295810600 第3章 管网水力计算 PAGERE

3、F _Toc295810600 h 11 HYPERLINK l _Toc295810601 3.1 管网定线 PAGEREF _Toc295810601 h 11 HYPERLINK l _Toc295810602 3.2 管网水力计算 PAGEREF _Toc295810602 h 14 HYPERLINK l _Toc295810603 第4章 给水管网校核 PAGEREF _Toc295810603 h 17 HYPERLINK l _Toc295810604 4.1 消防校核 PAGEREF _Toc295810604 h 17 HYPERLINK l _Toc295810605 4

4、.2 事故校核 PAGEREF _Toc295810605 h 17 HYPERLINK l _Toc295810606 第5章 水厂工艺设计 PAGEREF _Toc295810606 h 18 HYPERLINK l _Toc295810607 5.1 给水处理厂规模及流程 PAGEREF _Toc295810607 h 18 HYPERLINK l _Toc295810608 5.2 药剂选择及投加方式 PAGEREF _Toc295810608 h 19 HYPERLINK l _Toc295810609 5.3 水处理构筑物的选择 PAGEREF _Toc295810609 h 22

5、 HYPERLINK l _Toc295810610 5.4 机械搅拌澄清池 PAGEREF _Toc295810610 h 23 HYPERLINK l _Toc295810611 5.5 过滤 PAGEREF _Toc295810611 h 29 HYPERLINK l _Toc295810612 5.6 清水池 PAGEREF _Toc295810612 h 37 HYPERLINK l _Toc295810613 5.7 二级泵站 PAGEREF _Toc295810613 h 37 HYPERLINK l _Toc295810614 5.8 反冲洗泵房 PAGEREF _Toc295

6、810614 h 41 HYPERLINK l _Toc295810615 5.9 加药间和加氯间 PAGEREF _Toc295810615 h 44 HYPERLINK l _Toc295810616 5.10 水厂布置 PAGEREF _Toc295810616 h 45 HYPERLINK l _Toc295810617 第6章 取水泵站工艺设计 PAGEREF _Toc295810617 h 47 HYPERLINK l _Toc295810618 6.1 已知条件 PAGEREF _Toc295810618 h 47 HYPERLINK l _Toc295810619 6.2 主要

7、设备及泵房尺寸 PAGEREF _Toc295810619 h 48 HYPERLINK l _Toc295810620 第二篇设计计算书 PAGEREF _Toc295810620 h 51 HYPERLINK l _Toc295810621 第1章 设计水量 PAGEREF _Toc295810621 h 51 HYPERLINK l _Toc295810622 1.1用水量计算 PAGEREF _Toc295810622 h 51 HYPERLINK l _Toc295810623 1.2 最高日用水量变化曲线 PAGEREF _Toc295810623 h 52 HYPERLINK l

8、 _Toc295810624 1.3 水塔和清水池及容积计算 PAGEREF _Toc295810624 h 53 HYPERLINK l _Toc295810625 第2章 管网水力计算 PAGEREF _Toc295810625 h 55 HYPERLINK l _Toc295810626 2.1 管网定线 PAGEREF _Toc295810626 h 56 HYPERLINK l _Toc295810627 2.2 管网水力计算 PAGEREF _Toc295810627 h 58 HYPERLINK l _Toc295810628 第3章 给水管网校核 PAGEREF _Toc295

9、810628 h 66 HYPERLINK l _Toc295810629 3.1 消防校核 PAGEREF _Toc295810629 h 66 HYPERLINK l _Toc295810630 3.2 事故校核 PAGEREF _Toc295810630 h 70 HYPERLINK l _Toc295810631 第4章 水厂工艺设计 PAGEREF _Toc295810631 h 75 HYPERLINK l _Toc295810632 4.1 给水处理厂规模及流程 PAGEREF _Toc295810632 h 75 HYPERLINK l _Toc295810633 4.2 药剂

10、选择及投加方式 PAGEREF _Toc295810633 h 76 HYPERLINK l _Toc295810634 4.3 水处理构筑物的选择 PAGEREF _Toc295810634 h 79 HYPERLINK l _Toc295810635 4.4 机械搅拌澄清池设计计算 PAGEREF _Toc295810635 h 80 HYPERLINK l _Toc295810636 4.5 V型滤池工艺设计与计算 PAGEREF _Toc295810636 h 95 HYPERLINK l _Toc295810637 4.6 清水池工艺设计与计算 PAGEREF _Toc2958106

11、37 h 109 HYPERLINK l _Toc295810638 4.7 二级泵站工艺设计与计算 PAGEREF _Toc295810638 h 111 HYPERLINK l _Toc295810639 4.8 反冲洗泵房工艺设计与计算 PAGEREF _Toc295810639 h 119 HYPERLINK l _Toc295810640 4.9 加药间和加氯间工艺设计与计算 PAGEREF _Toc295810640 h 123 HYPERLINK l _Toc295810641 4.10 水厂布置 PAGEREF _Toc295810641 h 124 HYPERLINK l _

12、Toc295810642 第5章 取水泵站工艺设计工艺设计与计算 PAGEREF _Toc295810642 h 131 HYPERLINK l _Toc295810643 5.1 已知条件 PAGEREF _Toc295810643 h 131 HYPERLINK l _Toc295810644 5.2 主要设备及泵房尺寸 PAGEREF _Toc295810644 h 131 HYPERLINK l _Toc295810645 第6章 工程概预算 PAGEREF _Toc295810645 h 138 HYPERLINK l _Toc295810646 6.1 管道造价 PAGEREF _

13、Toc295810646 h 138 HYPERLINK l _Toc295810647 6.2 取水工程造价 PAGEREF _Toc295810647 h 138 HYPERLINK l _Toc295810648 6.3 净水工程造价 PAGEREF _Toc295810648 h 138 HYPERLINK l _Toc295810649 6.4 清水池造价 PAGEREF _Toc295810649 h 139 HYPERLINK l _Toc295810650 6.5 二级泵房造价 PAGEREF _Toc295810650 h 139 HYPERLINK l _Toc295810

14、651 6.6 建筑直接费 PAGEREF _Toc295810651 h 139 HYPERLINK l _Toc295810652 6.7 建筑间接费 PAGEREF _Toc295810652 h 139 HYPERLINK l _Toc295810653 6.8 建筑工程总造价 PAGEREF _Toc295810653 h 139 HYPERLINK l _Toc295810654 6.9 常年运转费 PAGEREF _Toc295810654 h 139 HYPERLINK l _Toc295810655 6.10 单位制水成本 PAGEREF _Toc295810655 h 14

15、1 HYPERLINK l _Toc295810656 谢辞 PAGEREF _Toc295810656 h 142 HYPERLINK l _Toc295810657 参考文献 PAGEREF _Toc295810657 h 143第一篇设计说明书第1章 概述1.1 城市概述1.1.1 概述永丰县于北宋至和元年（1054）设县，至今已有九百余年历史，是宋代文学家欧阳修的故乡。境内山清水秀，物阜民丰，素有“粮油之乡”的美称。 境内南北长约97km，东西宽约62 km，形状略呈亚铃状，全县总面积2695 km2（合404万亩），占全省总面积的1.61%。其中耕地面积52.87万亩（水田48.91

16、万亩,旱地3.96万亩）；山地304万亩；水域9.25万亩；村镇、道路和其他面积37.88万亩。是个“七分山半分田，一分水面道路和庄园”的地理轮廓。永丰县城位于恩河段上游、座落在佐龙乡和桥南乡境内、横跨恩江河的南北两岸，是永丰县政治、经济、文化中心；以制药工业为主体，农林加工业配套齐全的轻工业县城。县城分南北两区，北岸为老城区，南岸为新城区，南北两岸有永丰大桥和恩江桥相通。县城境内交通方便，永丰县距吉安市78km，距南昌189km，距临川市160km，靠近京九铁路，距八都货运中转站仅20km，穿城而过的临八公路为二级公路，它勾通302、306、105三条国道。根据永丰城市总规划， 2010年城

17、区人口为10万人，城区建成面积为9km2；至2020年城区人口为15万人，城区面积为16km2。1.1.2 自然条件(1)地理位置：永丰县位于江西省中部，吉安地区的东北面。地处东经1151711556。北纬26382732之间，东临乐安、宁都，西接吉水、吉安，南邻兴国，北界峡江、新干。(2)地形地貌境内地处吉泰盆地东缘地带，地貌以山地、丘陵为主，地势由东倾向西北，东南多山，中部、北部多丘陵，起伏变化大，全县500m以上的山有39座，最高点灵华山海拔1454.9m，最低点八江乡梅南村海拔51.7m，相对高差1403.2m。全县土壤以红壤、水稻土为主，其次为山地黄壤、紫色土、炭质土、潮土和山地黄棕

18、壤。永丰县城总的地势，恩江北岸自东向西倾斜，地面标高一般为6668m之间；南岸自南向北倾斜，地面标高6695m之间。(3)气象资料 县城地处亚带湿润季风区，气候温和，四季分明。气温：年平均气温18.50C，78月份最热，极端最高气温为40.50C，12月份气温最低，极端最低气温-9.50C。风：全年主导风向为东北风，6、8两月西南风和东北风各半，7月以西南风为主。降雨：年平均降雨量为1555mm，年最大降雨量为2332mm，最小降雨量为1016mm。冬季冰冻期： 5天， 土壤冰冻线深度为 0.15 米。 (4)土壤地质资料 永丰县城恩江镇位于桂、湘、赣褶皱带，为吉安地向斜，境内地质构造由于经受

19、加里东期构造活动，形成了由震旦系构造形变的基底，以东西向构造为主，由于县城处于恩江江畔，沿恩江两岸为冲积层，粘土，县城北部多为砂砾层，红岩层，岩性有中细粒斑状黑云母二长花岗岩，中细粒斑状黑云母斜长花岗岩，细粒花岗闪长岩。冲积层地基承载为 1.220t/m2粘土层地基承载为 2530t/m2砂砾层红岩地基承载为 100t/m2 1.1.3 水源状况 (1)河流概述县城内主要地表水为恩江，其全长167km，集水面积3911km2，多年平均迳流量97m3/s，迳流总量达34.37亿m3，县城以上恩江河的流域面积2230km2，县城街道最高点海拔高程70.2m（黄海高程系以下同），最低点高程64.27

20、m，大多数街道高程一般均在66.0m左右，1982年县城实测资料20年一遇洪水位，在县城下西坊状元楼处的洪水位66.5m，相应洪峰流量2280m3/s，县城除汽车站以北较高外，其余街道全部被淹，目前已建成完善的防洪护堤。(2)河流特征由于恩江县城段附近无水文站，其水文特征参考恩江吉水段新田水文站。新田水文站集水面积为3496 km2，主河道长148 km，河道平均坡降为1.41。 据江西水文手册资料表明，新田水文站水文特征为： 多年平均流量为：96.9m3/s 最大迳流量为： 3860m3/s 最小迳流量为： 4.35m3/s 保证率P=90%的枯水流量为：5.5 m3/s恩江镇上游集水面积为

21、1690.4km2，采用类比法得出恩江镇处保证率P=90%的枯水流量约为3.69m3/s，枯水位标高62m。百年一遇的洪水位标高67.8m。(3)含沙量：平均含沙量 0.21 kg/m3；最大含沙量0.55 kg/m3；最小含沙量 0.01 kg/m3。(4)悬移质含沙量颗粒分析：中数粒径 0.06 mm；平均粒径 0.08 mm； 最大粒径平均值0.10 mm。64.1626067.8(5)河床断面示意图 (6)水质资料编号项目单 位分 析 结 果备 注最高 最低 月平均 月平均 最高 最 低 1 水 温 29 322 6 2 臭和味 少 许 3 色 度 少 许 4 浑浊度 度 400 30

22、 150 40 5 pH 7.2 6.3 7.0 6.5 6 总硬度 毫克当量/ 升 200 20 180 100 7 细菌总数 个/毫升 45000 23000 8 大肠菌群 个/升 700 110 9 其他指标 合 格 (二)水处理用材料与药剂资料1.混凝剂:硫酸铝、三氯化铁(45%)、碱式氯化铝(10%)。2.混凝剂投加量参考值原水浊度100200300400600800100混凝剂投 加 量 (mg/l)硫酸铝13.017.228.737.652.669.385.5三氯化铁11.011.420.126.430.736.641.9碱式氯化铝9.511.716.421.024.528.53

23、1.8 3.当地所产滤料:石英砂、无烟煤、铁矿石等均有供应。4.滤料(石英砂)筛分试验筛孔直径mm留在筛上的砂重(g)通过该号筛的砂重(%)2.3620.399.71.65212.487.30.99131.755.60.58938.217.40.24616.31.10.2080.70.1筛底盘0.4/合计100.01 注：也可按设计要求提供。5.用于消毒的药剂:液氯、漂白粉、臭氧等均有供应，其他材料可按设计要求采购。1.2 工程设计1.2.1 毕业设计题目：永丰县给水工程扩大初步设计1.2.2 要求提交的设计文件（一）设计图纸折合1#图12张以上，手绘图不少于1张。（二）设计说明书、计算书至少

24、4万字（约合80页）以上。2、给水工程设计图（1） 给水工程总平面布置图，管网节点详图（2张）（2） 取水构筑物及一级泵站工艺图（1号图1张）（3） 净水厂总平面及高程布置图（1号图1张）（4） 水厂处理构筑物工艺图（1号图，澄清、过滤各2张）（5） 加药投氯系统工艺图（1号图1张）（6） 二级泵站及调节构筑物工艺图（1号图12张）（7） 净水厂内部给排水（包括雨水）管线布置图（平面及纵剖面）（1号图或2号图1张）（8） 构筑物大详图（12张）注：设计图纸中要求至少有两张手绘图1.2.3 毕业设计参考资料1、给水排水设计手册（1）常用资料2、给水排水设计手册（3）城市给水3、给水排水设计手册（

25、8）器材与装置4、给水排水设计手册（11）专用设备5、简明给水设计手册6、地表水取水7、给水净化新工艺8、净水厂设计9、给水排水标准规范实施手册10、风机和水泵调速手册11、有关标准图12、铁路工程概算指标 第十册 给水排水13、铁路工程预算指标 第十册 给水排水14、给排水专业毕业设计资料15、净水厂设计知识第2章 设计水量2.1 用水量计算2.1.1 最高日用水量：城市用水量包括综合生活用水，工业生产用水、消防用水、浇洒道路和绿化用水、未预见水量、管网漏失水量。根据设计地点所处的分区、住房条件、室内给排水设备的完善程度、水资源和气候条件、居民生活习惯等，并且适当考虑远期发展，参照室外给水排

26、水设计规范之规定，取居民生活用水定额为q=200L/（人d）自来水普及率为100%.1、居民生活用水量： =qNf () 式中：q最高日生活用水定额，查 给水工程附表具名生活用水定额，取220L/capd； N设计年限内计划人口数，近期规划14万人，远期18万人； f自来水普及率（100%）。 = 2000= 324.07 L/s = 30000= 416.67 L/s2、生产企业（工业）用水： =13150 /d = 98.38L/s = 18850 /d =113.50L/s3、公共建筑用水量 ：=2120=32804、浇洒道路和绿化用水量：据给水工程为（1%3%）（），本设计取2%=2%

27、（）=705.40=2%（）=1042.65、未预见水量和漏失水量：据给水工程为（15%25%）（），本设计取18%=18%（）=6348.6=18%（）=9383.4所以最高日用水量为： =（+） =42524=（+）=62556二、最高时用水量： =/24=2447.1=561.1L/s =/24=3177.71=854.3 L/s2.2 最高日用水量变化曲线 根据用户各时段的用水量，绘制用水量变化曲线，可以比较明显的看到整个城市的用水变化情况。最高日用水量变化曲线如图21和图22： 时变化系数= 最高日最高时用水量； 最高日平均时用水量；=1.14=1.282.3 清水池的计算2.3.1

28、 方案比较（管网中是否设置水塔）： 水塔的作用在于调节二级泵站供水量和用水量之间的不平衡；保证用水水压等。大中城市用水量比较均匀，通常二级泵站变频泵调节管网用水量，多数可不用专门设置水塔。 至于本设计中是否设置水塔见表2-3 表2-3方案比较方案优点缺点管网中设置水塔方案一能够较好的调节二泵供水量和用水量之间的不平衡、保证供水水压增加管网工程造价和运行费用，易造成管网中水二次污染管网中不设水塔方案二通过二级泵站变频工作来调节供水水量，避免二次污染管理要求高 经过以上比较，并且结合小时变化系数=1.23知城市用水量比较均匀，据城市地理位置，近远期结合，确定采用方案二，即管网中不设水塔。既节省工程

29、造价，又减少了维修费用，并且大大减小管网中水二次污染几率，用水安全、稳定、可靠性得到大大提高。2.3.2 近期清水池调节容积 =6.93%2.3.3 近期清水池容积计算清水池容积W=+式中 调节容积（），由清水池容积计算表知=9.82% 消防贮水量（），按两小时火灾延续时间计算，据室外给排水消防规范城镇居住区室外的消防用水量标准：“城市人口N20万同一时间内灭火次数为2次一次灭火用水量45L/s”知=24523600=648 水厂冲洗滤池和沉淀池排泥等生产用水（），=（5%10%），取5%.安全贮水量，体积估计为800. 所以清水池容积 W=9.82%+648+5%+800=6521.11 考

30、虑到检修时放空而不中断供水，清水池为两座，则每座清水池容积为= W/2 = 32602.3.4 清水池容积确定BL H= 2545 （4+0.5）（0.5m为超高）第3章 管网水力计算给水管网设计，要充分利用所在地区的有利条件，避开不利的自然条件，在现有的环境条件下，运用合理的技术，使工程投资和运行费用最低，而且安全、可靠，满足用户对水质、水量、水压的近远期要求。3.1 管网定线3.1.1管网定线原则1、输配水管线（1）输配水管线路应尽量做到线路短，起伏小，土方工程量小，造价经济，少占用农田或不占用农田；（2）输水管线走向和位置应符合城市和工业企业的规划要求，并尽可能沿线有道路或规划道路敷设，

31、以利于施工和维护；（3）输配水管线应尽量避免穿越河谷、山背、沼泽、重要铁路和泄洪地区，并注意避开滑坡、易发生泥石流河高腐蚀性土壤地区；（4）输配水管线应充分利用水位高差，当条件许可时优先考虑近、远期和分期实施的可能。2、配水管网：配水管网由干管和连接管组成，干管及连接管定线应满足下列要求：（1）干管延伸方向应和二级泵站输水到水池水塔，大用户的方向一致；（2）干管间距根据街区情况采用500800m；（3）干管一般按城市规划道路定线，但尽量避免在高级公路或重要道路下通过，以减小今后检修时困难；（4）干管上每隔400600m设闸阀，在高处设排气阀，再地处设泄水阀；（5）管线在道路下的平面位置和标高，

32、应符合城市或厂区地下管线综合设计的要求，给水管线和建筑物、铁路以及其他道路的水平净距，均应参照有关规定；（6）干管定线应留有发展余地，分期建设；（7）连接管的间距可根据街区大小考虑在8001000m左右；（8）在供水范围内的道路下应敷设分配管，以便于把干管的水送到用户和消火栓；（9）消火栓间距不宜超过120m，距车道不大于2m，距外墙不大于5m。3.1.2 管网定线可行性方案拟定：方案一： 图3-1 方案一管网布置 方案二： 图3-2 方案二管网布置3.1.3 可行性方案比较： 表3-1可行性方案比较方案供水安全、可靠性工程投资和运行费用方案一 能较好的满足用户、生产企业、机关等对水量、水压的

33、要求，安全可靠性较高L=40028.4m,工程投资稍高，维修费用较低方案二可满足用户、生产企业、机关等对水量、水压的要求，安全可靠性较低L=39420m，工程投资较低，但维修费用较高 经过比较，考虑到永丰县这几年人口增长较快，用水量增加较快，发展迅速，工业企业较多用水量安全、可靠性要求很高。采用方案一，虽然管网工程投资稍微高一些，但是可以大大提高用水安全、可靠性，所以综合各方面因素，设计采用方案一为设计方案。 3.2 管网水力计算 3.2.1 管网水力计算原则： 1，在各种最不利的工作条件下，满足最不利点（一般指离二级泵站最远最高的的供水点）的供水水压和水量的要求； 2，管网供水要可靠和不间断

34、： 3，管网本身积极与此相连的二级泵站和调节构筑物建造费和运行管理之和应为最低。3.2.2 水力计算图 详见图3-2. 第4章 给水管网校核管网的管径和水泵扬程，按设计年限内最高日最高时的用水量和水压要求界定，但是用水量是发展的也是经常变化的，为了核算所定的管径和水泵能否满足不同工作情况下的要求，就需进行其它水量条件下的计算，以确保经济合理的供水。通过核算，有时需将管网中个别管段的直径适当放大，也有可能另选合适的水泵。下面对消防和事故时的情况下进行校核。4.1 消防校核4.1.1 校核基本数据一、平差基本数据 1、平差类型：反算水源压力。 2、计算公式： 柯尔勃洛克公式 I=*V2/(2.0*

35、g*D) 1.0/0.5=-2.0*lgk/(3.7*D)+2.5/(Re*0.5) Re=V*D/ 计算温度：10 ，=0.000001 3、局部损失系数：1.30 4、水源点水泵参数： 水源点水泵杨程单位(m)，水源点水泵流量单位:(立方米/小时)4.1.2 管网消防校核结果特征参数 四、管网平差结果特征参数 水源点 1: 节点流量(L/s):-582.175 节点压力(m):104.50 最大管径(mm):800.00 最小管径(mm):150.00 最大流速(m/s):1.108 最小流速(m/s):0.002 水压最低点 23, 压力(m):93.05 自由水头最低 23, 自由水头

36、(m):23.05 4.2 事故校核4.2.1 校核基本数据 2、计算公式： 柯尔勃洛克公式 I=*V2/(2.0*g*D) 1.0/0.5=-2.0*lgk/(3.7*D)+2.5/(Re*0.5) Re=V*D/ 计算温度：10 ，=0.000001 3、局部损失系数：1.304.2.2 管网事故校核结果特征参数 水源点 1: 节点流量(L/s):-344.523 节点压力(m):102.47 最大管径(mm):800.00 最小管径(mm):150.00 最大流速(m/s):0.848 最小流速(m/s):0.003 水压最低点 25, 压力(m):98.00 自由水头最低 25, 自由

37、水头(m):28.00 第5章 水厂工艺设计5.1 给水处理厂规模及流程5.1.1 给水处理厂的设计规模 给水处理厂的设计规模按近期最高日设计流量计算，为（1+5%）43000=45150/d（其中5%为水厂自用水量）5.1.2 处理厂工艺流程的选择给水处理厂工艺流程的确定，应根据水源水质和生活饮用水卫生标准GB574985及生活饮用水卫生规范、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。 1、地表水常用处理工艺： （1）原水混合絮凝沉淀或澄清过滤消毒用户 （2）原水混合过滤消毒用户 适用于原水浊度低（一般在50度以下，短

38、时间内一般不超过100度），且水源未受污染的情况。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）原水预沉池或沉砂池混合絮凝沉淀或澄清过滤消毒用户 当原水浊度较高、含砂量较大时，宜采用此种方法，用以减少混凝剂用量而增设预沉池或沉砂池。 （4）原水生物氧化混合絮凝沉淀或澄清过滤消毒用户 适用于微污染水源，采用生物氧化预处理工艺，以去除水中有机物及氨氮。 5.1.3 水处理工艺的确定 表5-1 河流特征水位水面标准m流量流速m/s设计频率%保证率%最高水位67.838602常水位6696.9最低水位624.3590 表5-2 水质资料编号项目单位分析结果备 注最高最低月平均

39、最高月平均最低1水温2932262臭和味少 许3色度少 许4浑浊度mg/L40030150405PH6.37.56.86总硬度 mg当量/L200201801007细菌总数个/mL450008大肠菌群个/升1109藻类个/升280010其他指标合格 根据河流特征（表5-1）和水质资料（表5-2）知其地表水水源水位变化不大，色度较稳定，浊度硬度能稳定在一个固定的范围内，并不存在Fe、Mn过量等问题，所以选择常规地表水处理工艺1即可达到预期效果：原水混合絮凝沉淀或澄清过滤消毒用户5.2 药剂选择及投加方式5.2.1 混凝剂 1、混凝剂的选择：应用于水处理的混凝剂应符合以下要求：混凝效果好；对人体健

40、康无害；使用方便；货源充足，价格低廉。水处理工程常用混凝剂如表5-3：表5-3 水处理工程常用混凝剂名称硫酸铝硫酸亚铁（绿矾）三氯化铁聚合氧化铝（PAC）（又名 碱式氧化铝）化学式对水温和PH的适性适用于 2040；PH=5.77.8时，主要去除水中悬浮物；PH=6.47.8时，处理浊度高、色度低的水；适用于碱度和浊度高、PH=8.511.0的水；受温度影响小 不大受温度影响，适用于PH=6.08.4温度适应性强，适用于PH=5.09.0使用条件一般都可适用，原水须有一定碱度；处理低温低浊水时，絮凝效果差，絮凝效果差，投加量大时，有剩余和，影响水质处理低浊度水时，效果好于铝盐；不适于色度高和含

41、铁量高的水；使用时，一般要把转化成适用于高浊度原水，刚配制的水溶液温度高 适用于低浊、高浊、和污染的原水特点腐蚀性较小价格低，絮凝体易沉淀，易腐蚀溶液池，因此需有溶液池防锈涂料；絮凝体比重大，易下沉，易溶解，杂质少；对金属和混凝土腐蚀极大；操作方便；腐蚀性较小；应用较普遍； 据设计资料中提供的混凝剂：硫酸铝、三氯化铁（45%）、碱式氯化铝（10%），以及表5-3常用混凝剂性质比较，选择碱式氯化铝（）（10%）作为水处理用混凝剂，另外碱式氯化铝本身无害，据全国各地使用情况，净化后的生活用水一般符合国家饮用水水质卫生标准，所以选择碱式氯化铝作为水处理混凝剂是一个较好的选择。2 混凝剂投加量的确定据

42、原水浑浊度最高值400 mg/L以及混凝剂投加量参考值（表5-4）确定设计投加量为23 mg/L表5-4 混凝剂投加量参考值原水浊度7时较有效Ph值影响小，PH值小时，剩余臭氧残留较久在管网中的剩余消毒作用有比液氯有更长的剩余消毒时间无，需补加氯国内应用情况广泛在城市水厂中极少应用较少接触时间30min数秒至10min适用条件极大多数水厂用氯消毒，漂白粉只适用于小水厂原水中有机物如酚污染严重时，须在现场制备，直接应用制水成本高，适用于有机污染严重的情况。因无持续消毒作用，在进入管网的水中还需加少量氯消毒 综合各方面因素考虑，本设计选择液氯为消毒剂：其在国内外应用最广，除消毒外，还起氧化作用；加

43、氯操作简单，价格低，且在管网中有持续消毒杀菌作用。（二）加氯装置加氯机 加氯机用以保证消毒安全和计量准确。加氯机台数按最大加氯量选用，至少安装2台，备用台数不少于一台。 在氯瓶与加氯机之间宜有中间氯瓶，以沉淀氯气中的杂质，万一加氯机发生事故时，中间氯瓶还可以防止水流入氯瓶。5.3 水处理构筑物的选择5.3.1 混合设施 混合设施应根据混凝剂的品种进行设计，使药剂与水进行恰当、急剧充分的混合。一般混合时间1030s，混合方式基本分为两大类：水力混合和机械混合。水力混合简单，但不能适应流量的变化；机械混合可进行调节，能适应各种流量的变化。具体采用何种混合方式，应根据水厂工艺布置、水质、水量、投加药

44、剂品种及维修条件等因素确定。表5-6 常用混合方式的主要特点及使用方 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 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，

45、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（图5-4）。图5-4 管式静态混合器 管式静态混合器工作原理： 混合器内安装若干混合单元，每一混合单元有若干固定叶片按一定角度交叉组成。水流和药剂通过混合器时，将被单元体多次分割，改向并形成涡流，达到混合目的。5.3.2 澄清池 设计中选择机械搅拌澄清池代替絮凝沉淀设备。 因为机械澄清池有以下优点：比水力澄清池更能适应流量变化处理效果较稳定；2、处理效率高，单位面积产水量大；3、适用于处理浊度低于50000度的水，而原水浊度最大为800度，大大减小了水厂面积。5.3.3 过滤 在常规水处理过程中，过滤一般是指以石英砂等粒状滤料层

46、截留水中悬浮杂质，从而使水货的澄清的工艺过程。它是保证饮用水安全的重要措施。 滤池有多种形式，以石英砂为滤料的普通快滤池使用历史最久。为充分发挥滤料层截留杂质能力，又出现了双层，多层及均质滤料滤池等。现在国内水厂应用较多较多的有普通快滤池、V型滤池、虹吸滤池等。其中V型滤池采用气水反冲洗，又具又表面横向扫洗功能，冲洗效果好，节水。现在正在国内逐渐推广应用，很多大中型水厂扩建改建大部分采用此种滤池，技术也日臻成熟、完善。适应社会发展，从节水、过滤效果考虑，设计中采用V型滤池。5.4 机械搅拌澄清池 本设计按照不加斜板进行，考虑以后加斜板，计算过程中对进水、出水。集水等案2Q进行校核。机器设置两座

47、，则 Q=（1+5%）/2=930/h （其中5%为水厂自用水量）5.4.1 第二絮凝室 第二絮凝室流量： = 5Q = 1.29/s 第二絮凝室导流板截面积=0.040，流速=0.04m/s 第二絮凝室截面积：=/=1.447/0.04=32.25 第二絮凝室内径： = =6.79m取6.8m第二絮凝室壁厚：=0.25m第二絮凝室外径为 =+2=6.80+0.50=7.30m 第二絮凝室高度为： =/= 2.40m取2.5m.5.4.2 导流室导流室内导流板截面积：=0.040 导流室面积：=32.25导流室内径： =10.0m 导流室壁厚=0.1m导流室外径： =+2=10.2m 第二絮凝

48、室出水窗高度为： =1.35m 导流室出口流速=0.04m/s导流室出口面积为 =/=32.25 出口断面宽为=1.3m 出口垂直高度=1.80m 5.4.3 分离室 分离室流速=0.001m/s分离室面积为： =Q/=258 澄清池总面积为： =+=325.3 澄清池直径为D= 21.8米5.4.4 池深 水停留时间取为T=1.5h池子有效容积： =QT=10421.5=1395 考虑增加4%的结构容积，则池子计算总容积： V=（1+4%）=1450 取池子超高=0.30m 池子直壁部分高度=1.85m 池子直壁部分容积为 =690.52 += V-=1625.52690.52=760.64

49、 圆台部分高度为：=3.9m；池子圆台斜边倾角为45底部直径为 =D2=14.0m 澄清池底部采用球壳式结构，球冠高度=1.15m 圆台容积： =1025.3 球冠半径： R=19.0m 球冠容积： =77.34 池子实际有效容积： V=+=690.52+996.96+77.34=1792.53 实际总停留时间：=V/1.04=1764.82/1.04=1723.5 T=1723.51.5/1395=1.85h 池子总高度： H=7.20m5.4.5 配水三角堰出水孔总面积： 1.10Q/=0.586 孔口直径为0.10m，每孔面积为0.007854，出水孔总数为90个；沿三角堰，每4设置一孔

50、。 孔口流速 =0.40m/s 5.4.6 第一絮凝室 第二絮凝室底板厚度=0.15m第一絮凝室上端直径为 =+2+29.20m 第一絮凝室高度为 =+=3.10m 伞形板延长线交点处直径为： =+=14.70m 泥渣回流量为=4Q，回流速度=0.15m/s，回流缝宽度=0.167m 裙板厚度为=0.06m，伞形板下端圆柱直径： =2（+）=14.10m 按照等腰三角形计算，伞形板下端圆柱体高度： =0.44m 伞形板离池体高度为： =（）/2=0.05m 伞形板锥部高度为： =2.45m5.4.7 容积计算 第一絮凝室：=353.12 第二絮凝室： =130.50 分离室： =1239.88

51、各室容积之比： 第二絮凝室：第一絮凝室：分离室=：=1：2.70：13.3 澄清池内各室停留时间： 第二絮凝室： 8.41min 第一絮凝室：22.7min 分离室：111.8min 5.4.8 进水系统 进水流速为=1.02m/s 进水管管径d=0.57m（DN600）5.4.9 集水系统 集水槽采用辐流式集水槽和环形集水槽，设计时，辐射槽、环形槽、总出水槽之间按水面连接考虑。 1、辐流式集水槽： 槽起点断面高：0.58m 槽终点断面高：0.68m每槽孔口直径设计为25mm每槽孔眼总数N=/=353.9/4.91=72个，每侧36个2、环形集水槽：环形槽超高0.30m，则环形槽断面高1.22

52、m.3、总出水槽：槽宽b3=0.7m槽内坡降为0.20m，槽长6.0m槽内重点水深：h6=0.517m 槽内起点水深： h5=0.48m5.4.10 排泥及排水的计算1、污泥浓缩室： 分设4斗，则每斗容积V斗= V4/4=4.72 四斗总容积： V4=4.724=17.232、排泥周期： 本池在重力排泥时，进水悬浮物含量S1=一般1000mg/L，出水悬浮物含量S4一般10mg/L，污泥含水率P=98%，又浓缩污泥容重=1.02，所以排泥周期： =min（表5-6）表5-6澄清池排泥周期(S1S4)mg90190290390490590690790890990min213.3101.166.2

53、49.239.232.527.824.621.619.43、排泥历时：污泥管直径dg100， 排泥历时：=178.16s4、放空时间： 池底中心排空管直径dg300 放空时间：t=2.77h5.4.11 机械设备（搅拌机） 搅拌机是机械澄清池的主要设备，由于进水悬浮物含量最高位800mg/L，一般不超过1000mg/L，所以无需设置刮泥机设备，搅拌机可使池内液体形成两种循环流动，以达到使水澄清的目的，其作用有二：一是机械反应，由提升叶轮的桨叶在第一反应室内完成机械反应，使经过加药混合产生的絮凝颗粒与回流中的原有矾花碰撞接触而形成较大的颗粒。；二是澄清分离，提升叶轮将第一反应室内形成絮凝颗粒的水

54、体提升到第二反应室，再经折流到澄清区进行分离，清水上升，泥渣从澄清区下部再回流到第一反应室。 叶轮的外径：d=3.4m 叶轮转速：n=8.426转/分 叶轮的出水口宽度： B= 0.30m 叶轮提升消耗功率：=1.24kW桨叶消耗功率：=0.796kW 搅拌功率：N=+=2.04Kw电动机（采用自锁蜗杆）功率：=N/=4.25kW（=0.48）搅拌机轴扭矩： =2313.3Nm驱动：采用电磁调速电机，减速方式采用三角带和蜗轮减速器两级减速。因叶轮需调整出水口宽度，故需设计专用立式蜗杆减速器。选用电动机：JZT424 功率5.5kW 转速1201200转/min减速比：i=1200/8.426=

55、142.45.5 过滤 本设计采用V型滤池 V型滤池全称为AQUAZUR V型滤池，是由法国得利满水处理有限公司首创的专利技术。六十年代末期在巴黎奥利水厂首先采用，七十年代逐渐在欧洲广泛使用，受到各国好评，逐步在国际上得到推广。八十年代以来，我国也认识到国外革新后的气水反冲洗技术的独特冲洗效果，陆续引进国外先进的气水反冲洗工艺，用于新扩建水厂中。我国第一座V型滤池1990年7月在南京投产。近年来，设计常 规处理水厂工程时，规模在10万以上（包括10万）的水厂，在工艺 程的构筑物选型中，大多设计了V型滤池，以改善制水工艺，提高水厂自动化程度和生产管理水平。 V型滤池是恒水位过滤，池内的超声波水位

56、自动控制可调节出水清水阀，阀门可根据池内水位的高、低，自动调节开启程度，以保证池内的水位恒定。V型滤池所选用的滤料的铺装厚度较大（约1.40m），粒径也较粗（0.951.35mm）的石英砂均质滤料。当反冲洗滤层时，滤料呈微膨胀状态，不易跑砂。V型滤池的另一特点是单池面积较大，过滤周期长，水质好，节省反冲洗水量。单池面积普遍设计为7090，甚至可达100以上。由于滤料层较厚，载污量大，滤后水的出水浊度普遍小于0.5NTU。 V型滤池的冲洗一般采用的工艺为气洗气水同时冲洗水冲洗+表面扫洗。水冲洗强度设计为5L/（sm）,比双阀滤池的水冲洗强度15 L/（sm）,要节约反冲洗用水量2/3，若以一个1

57、5万水厂为例，全年可节省反冲洗水量约为60万，若以0.4元/ 水价计算，年节省反冲洗水量费用达24万元之多，可见其经济效益之显著。但实践表明，此种滤池对施工的精度和操作管理水平要求甚严，否则，势必影响正常运行，达不到设计的效果。当前，在部分水厂V型滤池生产运行中常遇到的一些问题，主要表现在反冲洗不均匀，有较严重的短流现象发生；跑砂；滤板接缝不平、滤头套管处密封不严，滤头堵塞甚至发生开裂；阀门启闭不畅等现象时有发生。相信随科学研究的逐渐深入，种种缺陷会得到不断改进。5.5.1 设计数据 设计水量 =45000 计算水量 Q =44650 （水厂自用水量占5%）滤速V=11m/h 滤池冲洗时间见表

58、5-7冲洗强度（L/s）冲洗时间（min）第一步（气冲）153第一步（气水同时冲洗）空气154水4第一步（水冲）55总冲洗时间t=12min 冲洗周期T=48h 反冲横扫强度1.8L/(s)【一般为 1.42.0 L/(s)】 5.5.2 滤池主要尺寸1、池体 滤池工作时间T=24t24/ T= 23.9 h (式中未考虑排放滤水) 滤池总面积F=196 滤池的分格：为节省占地,选双格V型滤池,池底板用混凝土,单格宽=3.0m,长 =8.18m,单格面积24.5,共分4座,左右对称布置,每座面积f=49 滤池高度：滤池超高 =0.3m 滤池口水深 =1.5m 滤层厚度 =1.4m(0.951.

59、5m) 滤板厚 =0.13m 滤板下布水区高度 =0.8m(0.70.9m) 其中冲洗时形成的气势层厚度为(0.10.15m) 滤池总高度 H = + + + + =4.13m水封井： 水封井出水堰总高: =2.63m 2、反冲洗管渠系统 (1)长柄滤头配水配气系统 = 1 * GB3 长柄滤头安装在混凝土滤板上,滤板固定在梁上,滤板用0.05厚预制板，上面浇注0.08m厚混凝土层,滤板下的长柄部分浸没于水中,长柄上端有小孔,下端有竖向条缝,气水同时反冲洗时,约有2/3空气有上缘小孔进入,1/3空气由缝隙进入柄内,长炳下端浸没部分还有一个小孔,流进冲洗水,这部分气水在柄内混合后由长柄滤头顶部的

60、条缝喷入滤层冲洗. = 2 * GB3 长柄滤头固定板下的气水室高度为0.70.9m,其中冲洗时形成的气垫层厚度为0.10.15m. = 3 * GB3 向长柄滤头固定板下气水室配气的出口应该紧贴滤头固定板的底面，由配水干管向气水室配水的支管出口应该紧贴池底。 = 4 * GB3 长柄滤头配气系统的滤帽缝隙与滤池过滤面积之比为1/80，每平方米的滤头数量为4964个。 = 5 * GB3 冲洗水和空气同时通过长柄滤头的水头损失按产品的实测资料确定。 = 6 * GB3 向长柄滤头配水配气系统气水室配气的干管的进口流速为5m/s左右；配气支管或孔口流速为10m/s左右。配水干管进口流速为1.5m