某县自来水公司净水厂毕业设计

图书馆收藏中图分类号：密级：UDC：编号：毕业设计设计题目名称：某某县自来水公公司净水厂设设计学生姓名：专业名称：给水与排水工程班级：学制：学号：学历层次：指导教师：评阅人：论文（设计）提交交日期：20008年6月18日论文（设计）答辩辩日期：20008年6月19日毕业设计成绩评定书专业、班级姓名日期1、设计题目某县自来水公司（开发区）净水厂2、设计指导教师（签名）3、设计评阅人（签名）评阅日期4、评定意见及成绩年月日目录1.概述……………………11.1设计要求及资料……………………11.2设计说明……………21.3设计依据……………22.设计水量计算…………32.1最高日用水量计算…………………32.2设计流量确定………33.取水工艺计算…………53.1取水头部设计计算…………………53.2集水间设计计算……………………54.泵站计算………………64.1取水水泵选配及一级泵站工艺布置………………6扬程计算…………6选泵………………6水泵机组的布置…………………7水泵房的尺寸……………………8泵房高度计算……………………8泵房管道计算……………………94.2送水泵选配及二级泵站工艺布置…………………10流量计算…………10扬程计算…………10选泵………………10二级泵房的布置…………………11起重设备选择……………………12泵房高度计算……………………12管道计算…………13通风与抽水设备计算……………135.净水厂工艺计算………145.1机械搅拌澄清池计算………………145.2普通快滤池计算……………………226.清水池计算……………267.配水池计算……………278.投药工艺及加药间计算………………289.加氯工艺及加氯间计算………………299.1消毒剂选择…………299.2设计要求……………209.3投加与调制设备……………………299.4加药间及药库布置…………………29参考文献…………………30致谢………………………31摘要本设计为某县自来水公司（开发区）地面水厂给水工程，是为了满足该区近期和远期用水量增长的需要而新建的。整个工程包括取水工程，净水工程和输配水工程三部分。其工艺流程如下：水源——取水头自流管 ——一级泵房—— 自动加药设备机械搅拌澄清池——普通快滤池 ——清水池——配水池二级泵房—— 配水管网—— 用户同时，本设计课题还包括：水厂占地面积，人员配备，厂内建筑物布置和管线定位等。关键词：最高日用水量、设计流量、扬程、水头损失1.概述1.1设计要求及资料设计要求：通过毕业设计，使学生熟悉并掌握给水工程的设计内容、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。要求学生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，而进行合理的组合布置设计。掌握设计说明书、计算书的编写内容和编制方法，并绘制工程图纸。设计内容：取水工程：水源选择、取水方案及位置的确定、取水构筑物形式和设备设计计算并绘图。输水工程：输水管道工程的设计计算并绘图。给水处理工程：净水厂场址选择、水处理方案的比较与选择、建构筑物型式、尺寸及设备选择计算并绘图。设计资料：水源和水质：地下水：江苏省响水县开发区基本无地下水可以开采利用。地表水：灌河贯通响水县全境，其水文情况为：历年最大流量为952m3/s，最小流量为8.25m3/s,最高水位66.82m(P=1%)，最小水位59.98m(P=97%)，平均水位62.84m。浪高1.1m。灌河水质符合《生活饮用水水源水质标准》二级标准。城市规划与供水规模：规划到2008年，城区人口规模为2.8万人，生活用水量标准200L/人·d，日工业产值80万元，万元产值耗水量140m3/万元，日变化系数1.20，未预见漏失量20％Q日计。规划到2010年，城市人口规模为4万人，日工业产值120万元，万元产值耗水量100m3/万元，综合生活用水量标准200L/人·d，日变化系数1.10，未预见漏失量20％Q日计。供水水质及水压：水厂出厂水质统一按现行国家生活饮用水卫生标准考虑。水厂出厂水压为0.38MPa，以满足接管点处服务水头0.25MPa。气象：该市属亚热带湿润气候，年平均气温18摄氏度，最高气温39摄氏度，最低气温零下9摄氏度，最高月平均气温29.2摄氏度，最低月平均气温5.6摄氏度。日照时速1850小时，无霜期260天左右，有冰雹、暴雨、干旱等灾害气候影响。降雨量：多年平均降雨量为1600-2000mm左右，最高降雨量2672.5mm，最小降雨量1432.6mm.境内气候湿润温和，四季分明。1.2设计说明响水开发区给水工程，是为了满足该区近期和远期用水量增长的需要而新建的。该工程分为两组，最终的供水设计规模为4万m3/d，整个工程包括取水工程，净水工程和输配水工程三部分。其工艺流程如下：水源取水头自流管一级泵房自动加药设备机械搅拌澄清池普通快滤池清水池配水池二级泵房配水管网用户同时，本设计课题还包括：水厂占地面积，人员配备，厂内建筑物布置和管线定位等。整个工艺流程中主要构筑物的设计时间为：机械搅拌澄清池池：1.28h普通快滤池冲洗时间：6min普通快滤池的滤速为：13.3m/h1.3设计依据《给水工程》、《室外给水设计规范》、《给排水工程规范》、《水泵风机站房》、《水处理理论基础》、《全国通用给水排水标准图集》、《给水排水工程专业毕业设计指南》、《给水排水设计手册》、《给水排水设计手册》、《实用建筑给水排水工程设计与CAD》2设计水量计算2.1最高日用水量计算综合生活用水量工业企业生产用水量未预见水量和管网漏失水量消防用水量最高日用水量由于总用水量较小和消防水量相差不大则2.2设计流量确定取水构筑物、一级泵站、原水输水管、水处理构筑物设计流量二级泵站设计流量因为无用水变化曲线也没相似地区资料故不设置调节构筑物，其设计流量为清水输水管设计流量同二级泵站设计流量配水管网设计流量同二级泵站设计流量3.取水工艺计算3.1取水头部设计计算取水头部选用蘑菇取水头部，头部外形选用菱形，分两格。进水孔设计：进水孔布置成侧面进水。进水孔高程：进水孔上缘距最低水面为0.53m，下缘为0.8m进水孔、格栅面积F计算：格栅的尺寸为：H=1.2m，B=1.67m；自流管计算：自流管选用管径Dg=500mm的钢筋混凝土管，L=231.5m，V=0.94Vm/s，水头损失为0.089m3.2集水间设计计算集水间采用合建，淹没式格网面积计算总宽为4.5m。4泵站计算4.1取水水泵选配及一级泵站工艺布置4.1.1扬程计算—最低水面到净水厂处理构筑物的高度；—富余水头损失；—吸水管水头损失；—输水管水头损失；4.1.2选泵根据扬程和设计水量确定水泵，选用12sh-13型水泵3台（两用一备）流量配套：底阀1个，止回阀1个，吐出锥管1个，钩扳手1个。考虑远期发展则选用一台10sh-19A的泵流量电动机型号：水泵经校核符合流量和扬程的要求。其他各尺寸都和前面所选泵相同给泵留相应的空间。4.1.3水泵机组的布置水泵机组的布置是泵房布置的重要内容,他决定泵房建筑面积的大小.机组的间距以不能妨碍操作和维修的需要为原则。一级泵房有3台水泵及1台远期预留泵的空间,3台泵的尺寸为L=2234mm,B=765mm一台远期预留泵的尺寸为因sh泵是侧向进水和侧向出水的水泵,所以采用横向排列.横向排列可能要曾加泵房的长度,但跨度小,进出水管顺直,水力条件好,可减少水头损失,省电费。水泵凸出部分到墙壁的净距：出水侧水泵基础与墙壁的净距：选用一个止回阀选用一个闸阀但是水泵出水侧管理操作的要道所以=3m进水侧水泵基础与墙壁的净距此处安装一个闸阀,同出水管L=0.51m,但不得小于1m所以=2.3m电动机凸出部分与配电设备的净距,应保证电动机转子检修时能拆卸,并保持一定的距离水泵基础之间的净距4.1.4水泵房的尺寸选用直径为19m的圆形。起重设备的选型和布置：因泵房重最重物体体的重量为7709kg，且且在0.5t—2.0t之间。所以以采用电动单单轨吊车梁，采采用u形布置方式式。选用DX型电动单梁悬挂起起重机：4.1.5泵房高度计算采用自灌式引水方方式，所以其其泵轴心低于于吸水井的最最低水位即可可。泵房的高度在有吊吊车起重设备备时，其高度度通过计算确确定。本泵房属单轨吊车车梁地下式泵泵房：4.1.6管道计算吸水管:流速为11.15m//s,管径DN4500,用铸铁管,L=3m;出水管:流速为22.0m/ss,管径DN3500,用钢管,L=6277m;通风与抽水设备计计算通风系统计算电动机的散热量消除室内余热所需需空气量L和需风机风风量L设2台T30-7直径为为700mmm的轴流风机.当量面积0..385m,,流量为115000,电动机为。安装尺寸：排水设备：4.2送水泵选配及二级级泵站工艺布布置4.2.1流量计算二级泵房的设计流流量应等于最最高日最高时时的水量。4.2.2扬程计算水厂出厂水压为00.38mppa：4.2.3选泵选用S300-58BB卧式离心泵6台（四用两两备）。远期泵选选用:进出口法兰及吐出出锥管尺寸:进口:出口:吐出锥管:成套供应范围:电动机1台,底阀阀1台,闸阀1台,止回阀1台,吐出锥管1台,钩扳手1个.水泵经校核符合流流量和扬程的的要求.4.2.4二级泵房的布置水泵机组的排列是是泵房布置的的重要内容,机组的间距距以不能妨碍碍操作和维修修的需要为原原则.因二级泵房房的泵选用的的是s型双吸卧式式离心泵,所以用横向向排列.横向排列可可能要适当曾曾加泵房的长长度但是,跨度较小,特别是进出出水管顺直,水力条件好,可减少水力力损失.故广泛采用,因水泵较多多采用横向双双行布置.横向排列的各部分分尺寸应符合合下列要求:泵凸出部分到墙壁壁的净距出水侧水泵基础与与墙壁的净距距选用但是水泵出水侧管理理操作的要道道所以=3m进水侧水泵基础与与墙壁的净距距此处安装一个闸阀阀,同出水管L=0.422m,但不得小于1mm所以=2.0m电动机凸出部分与与配电设备的的净距,应保证电动动机转子检修修时能拆卸,并保持一定定的距离水泵基础之间的净净距水泵房的尺寸：4.2.5起重设备选择因泵房采用的是双双排横向布置置,所以要用桥桥式行车,泵房中最重重物体为9880kg在加加上电动葫芦芦的重量要超超出1t.所以选用DL型电动单梁梁桥式起重机机,起重量为2t.操纵形式为为操纵室控制制.4.2.6泵房高度计算采用桥式吊车地面面式4.2.7管道计算二级泵房中水泵的的吸水管的管管径:流速v=1.377m/s则D=350mmm;出水管的管管径:流速v=2.0mm/s则D=300mmm;泵选用一个DN5500,H445X-2..5型旋启式底底阀D640..4.2.8通风与抽水设备计计算通风系统计算电动机的散热量消除室内余热所需需空气量L和需风机风风量L设4台T30-6直径为为600mmm的轴流风机.流量为100000,电动机为.安装尺寸：排水设备：,5净水厂工艺计算5.1机械搅拌澄清池计计算其特点是利用机械械搅拌澄清池池的提升作用用来完成泥渣渣回流核接触触反应,加药混合后后进入第一反反应室,与几倍于原原水的循环泥泥渣在叶片的的搅动下进行行接触反应.然后经叶轮轮提升到第二二反应室继续续反应以结成成大的颗粒,再经导流室室进入分离室室沉淀分离.二反应室：净产水能力为采用2组且每组2个池来来计算则每池池的流量,二反应室计计算流量一般般为出水流量量的3-5倍..设第二反应室内导导流板截面积积为0.022m,u=0.005取第二反应室直径径=3.6m,反应室壁厚厚考虑构造布置选用用,设导流板4块.导流室：导流室中导流板截截面积:导流室面积:导流室直径:取导流室导流室壁壁厚.导流室出口流速::,出口面积:则出口截面宽:出口垂直高度:分离室：取,分离室面积：。池总面积：池的直径：池深计算：池深如图所示，取取池中停留时时间T为1.5h。有效容积：考虑增加4%的结结构容积：，取取池超高。设池直壁高：。池池直壁部分的的容积：。取池圆台高度。池圆台斜边倾角445，则池底底部直径。本池池底采用球壳壳式结构，取取球冠高。圆台容积球的半径：。球冠体积：池实际容积：。实际总停留时间：：池总高：配水三角槽：逆水流量增加1%%的排泥水量量，设槽内流流速。三角配水槽采用孔孔口出流，孔孔口流速同。出水孔总面积=采用d=0.1m的孔孔径，每孔面面积为0.00078544m。则出水水孔数=。为施工方便采用沿沿三角槽每18设置一孔孔，共20孔，孔口实实际流速第一反应室：二反应室板厚。容积计算：则实际容积比：二反应室：一反应应室：分离室室=45.338：84.44：317.229=1：1.86：6.99池各室停留时间：：第二反应室=第一反应室=分离室=7.7996其中第一反应室和和第二反应室室停留时间之之和为22.3分。进水系统：进水管选用出水管选用集水系统：本池因池径较小部部水均匀性本本身能达到要要求。采用沿沿外圆周外侧侧作环行集水水槽形式，按按孔口出水方方式，出水水水质，小型的的采用钢丝网网水泥，结构构较多，也有有采用塑料制制作的，但后后者变形大，老老化快，造价价高，故采用用不多。国外外刚制的较多多，由于防锈锈工作量大，故故每年要维修修孔。孔口：环行集水槽：槽宽取0.3m，考考虑施工方便便槽底取为平平底，槽内终终点水深槽内起点水深设槽内水深为0..43m，孔孔口出流孔口口前水位0..05m，孔孔口出流跌落落0.07mm，超高0.33m槽断面高为0.443+0.33+0.055+0.077=0.855m总出水槽：设计流流量，槽宽，总出出水槽按矩形形渠道计算，槽槽内水流流速速，槽坡降0..02m。槽内流速：0.99槽内起点水深：00.41m槽内终点水深：00.43m设计取用槽内起点点水深为0..4m终点为为0.45mm，超高0.33m，h=0.445+0.33=0.755m排泥及排水计算：：污泥浓缩室总容积积据经验按池池总容积1%考虑污泥斗上底面积：：下底面积：污泥斗容积：污泥斗容积是池容容积的1%。排泥周期：90190290390490590690790890990T19190.459.24435.129.124.921.719.317.35排泥历时：设污泥斗排泥直径径dg100，其断面w01=0.007785m2，管长5m，排泥历历时放空时间：设池底中心排空直直径dg250mmm，，管长15mm，瞬时排泥泥量：。放空时间：机械搅拌澄清池，搅搅拌机计算：：提升叶轮：桨叶：驱动：电动机功率：采用用自锁蜗杆时时电磁调速电动机效效率为0.8，三角皮带带传动效率为为0.96，蜗轮减速速器效率为0.7，轴承效率率为0.9，则总效率率为前面所有有效率相乘既既0.48刮泥机计算：采用悬挂式中心传传动刮泥机：：刮泥机外缘直径为为7.5m，外外线流速：3功率计算：刮泥机悬挂部件的的重力w=100000N，旋转支承承的钢球直径径为3.2mm，滚动摩擦擦力臂K=0.05cm安全全系数为3旋转时的阻阻力设钢球槽的中心圆圆直径为0..5m。旋转功率。澄清池有效容积：：进水量：干污泥量：干污泥量换算成含含水率为98%的污泥量为0.93。刮泥机每转所需时时间：刮泥机每转的刮泥泥量刮泥机功率：设刮板按2/3的的直线处线速速度为2。电动机功率为：标准代号参数S774（一）S774（二）S774（三）S774（四）S774（五）S774（六）S774（七）S774（八）叶

轮直径（m）222.52.23.53.54.54.5转

速（r/min）48-14.5外缘线速（㎜）0-5-1.5开度（㎜）0-1100-1700-1750-2400-2300.-2900-3000-410搅拌桨外缘线速（m/s）电动机型号JZT32-4JZT32-4JZT41-4JZT41-4JZT42-4JZT42-4JZT51-4JZT51-4功率（KW）33445.55.57.57.5转速（r/minn）120-12000120-12000120-12000120-120001.2-120001.2-12000120-12000120-12000速

比皮带减速器1.21.21.571.57222.682.68蜗轮减速器6969676770707272总速比82.882.8105.2105.2140140192.96192.96重

量（kg）19001900225522603828382867506750本机械搅搅拌澄清池的的搅拌机和刮刮泥机同S7774（三）型。5.2普通快滤池计算设计水量：设计数据：滤速，冲冲洗强度，冲冲洗时间6min。计算：滤池面积及尺寸：：工作时间24小时时，冲洗周期期：12小时。实际工作时间：滤池面积：采用滤池数为四个个，单行布置置，每个滤池池的面积为34.166。采用滤池长宽比为为：。采用滤池尺寸为：：校核强制滤速：滤池高度：支承高度：滤料层高：砂面上水深：超高：滤池总高：配水系统：A．干管干管流量。采用管管径为8000mm（干管管埋入池底，顶部设滤头或开孔）B．支管支管中心间距：采采用每池支管数：每根入口流量：采用管径：85mmm支管始端流速为：：1.45mm/sC．孔眼布置支管孔眼总面积与与滤池面积之之比k采用0.25%%孔眼总面积：采用孔眼直径：110mm每个孔眼面积：778.5孔眼数：10888个每根支管孔眼数：：19个支管孔眼布置设二二排与垂线45夹角向下下交错排列：：每根支管长度：每排孔眼中心距D．孔眼水头损失支管采用壁厚6mmm，孔眼直直径与壁厚之之比为：1.67，流量系数数为0.68，所以水头头损失为E．复算配水系统支管长度与直径之之比不大于60：孔眼总面积与支管管总截面积之之比为0.259小于0.5，符合要求求。干管截面积与支管管总截面积之之比1.527在1.25--2.0之间，符合合要求。孔眼中心距0.1168小于0.2，符合要求求。洗砂排水槽：洗砂排水槽中心距距采用2.00m。排水槽根数为4根根。排水槽长度为4mm。每槽排水量采用三角形标准断断面：槽中流速采用0..6槽断面尺寸：排水槽底厚采用00.06m。砂层最大膨胀率ee=45%。砂层厚度：H2==0.7m。洗砂排水槽顶距砂砂面高度洗砂排水槽总平面面积：复算排水槽总面积积与滤池面积积之比为0.135小于0.25，符合要求求。滤池各种管渠计算算：A．进水总水量为0.36685分两条条总进水管,管径为6000mm,管中流速为为0.73mm/s。进水渠断断面采用宽00.6m，渠渠中水深0..6m。B．冲洗水冲洗水总流量为00.478，采采用管径6000mm，管管中流速为11.69m//sC．清水清水总流量为进水水总流量既0.36885，采用管管径800mmm，管中流流速为1.33m/s。D．排水排水流量同冲洗水水流量，排水水渠断面采用用宽1.2mm，渠中水深深0.8mm，渠中流速速为0.9995m/s采用排水管的管径径为600mm，总排水管管的管径为8800mm。E．冲洗水箱冲洗时间为6miin，冲洗水箱箱容积。水箱底到滤池配水水间的沿途及及局部损失之之和为：，配配水系统水头头损失为，承承托层水头损损失：，滤料料层水头损失失：，安全富富余水头：11.5m，冲冲洗水箱底应应高于洗砂排排水槽面：..冲洗水泵：流量为。而扬程应应和冲洗水箱箱底高出洗砂砂排水槽高相相一致为6..8m采用sh型双吸离心心泵，型号为为24sh-228A，流量650-9550l/s，扬程17.5-113.0m，允允许吸上高度度为2.5mm。配气系统设置：供气方式采用空压压机通过中间间储气罐向滤滤池送气。空空压机容量：：，配气管的的直径计算：：气冲洗强度度为，单池面面积为34.166，则空气流流量为4788.24l//s；四条配气气管内空气流流速为10mm/s，两条配气气干管，管内内流速为8mm/s；配气支管配气干管每格滤池内设一根根直径为255mm的排气气管。设一台台的罗茨鼓风风机，风量。6清水池计算水厂内建2座清水水池，每座清清水池的有效效容量为：7配水池计算为了使配水均匀，配配水井分成2格，水停留留时间为120s，则配水井井有效容积为为：所以两格总容量为为67.2，吸吸水井底需要要比清水池底底降低1.55m，池尺寸寸为：8×3×11.48投药及加药工艺计计算流河水水温不太低低，浊度中等等，水生生物物不多，所以以采用铝盐中中的聚合绿化化铝，其絮凝凝能力强。投投量小，沉淀淀效果好，能能对浊度高，色色度高和温度度变化的适应应性强。PH值使用范围围较宽，腐蚀蚀性小，设备备简单，操作作方便。河最低气温达-99度，且受洪洪水的影响。所所以在气温较较低，浊度高高时采用助凝凝剂。骨胶：：是一种动物物胶，无毒，无无腐蚀性。易易溶于水，助助凝效果好，在在原水浊度为为100度到1000度时，骨胶胶：混凝剂=1：2—1：3调配浓度一一般为0.5%左右（不超超过1%）。加系统采用DCWW-II自动加药设设备。适用水水量500—2000mm3/h，外形尺寸寸（长×宽×高）溶药装装置：2000××2000××1500，投药装置置：800×5500×15500。监控装置置：500×3300×8000，控制柜：500×3300×15500。药库布置采用的药剂的堆高高为2.0mm，药剂之间间有0.8mm的宽度，药药库的面积按按则药库的面面积为。采用用药库的高为为4.5m，地地坪应有1-3%的坡度，选选用SG-0..5型手动单轨轨小车，起重重量为0.5t，起升高度3—10m，主要要尺寸：工字字钢型号，总总重为13.5k。，采用L型布置。具具体布置见图图纸。9加氯工艺及加氯间间计算9.1消毒剂选择采用氨胺消毒能减减低三卤甲烷烷和氯酚的产产生。能延长管网中余氯氯持续时间抑抑制细菌生成成。防止管网中铁细菌菌繁殖。可降低加氯量，减减轻氯消毒时时产生氯酚味味。9.2设计要求用氯胺消毒保持的的比例为1：4。先氯后氨可达较好好的效果。与水接触时间采用用2.5小时。氨的投加采用液氨氨，可减少硫硫氨造成的设设备腐蚀，使使用方便，节节省原材料费费用较经济。需加温时采用水淋淋氨瓶。9.3投加与调制设备加氯量计算，分两组每组为00.95kgg/h。选用3台（两用一一备）SBD型加氯机，加加氯量在1..0kg/h，进水流量量为2.5，背压压力0.07mmpa，进水管为为31mm，真真空管（外径径×壁厚）=12×1。尺寸见设设计手册12册。投加系系统管径采用用钢质材料。9.4加药间