《温州市S县给水工程初步设计》11000字（论文）

温州市S县给水工程初步设计目录TOC\o"1-2"\h\u29145摘要 210853引言 28426第一章设计任务及要求 3172931.1任务设计及要求 3217571.2设计工作内容 320689第二章总体设计 4144262.1给水处理工艺方案 428261第三章给水管网设计 6197803.1给水管网计算 663563.2给水管网的布置 831758第四章取水泵站 8177474.1取水头部设计 86654.2进水管和出水管计算 9270634.3设计扬程 11227764.4选泵 12228054.5泵房高度 1231763第五章净水厂构筑物计算 13169715.1厂址选择 13221395.2工艺流程确定 13184475.3混合 142125.4絮凝 1597815.5沉淀 2177965.6过滤 24138895.7消毒 31495.8清水池 32300905.9污泥处理 3418039第六章二级泵站 353756.1二级泵站扬程 35176836.2二级泵站流量 36252446.3水泵选择 3614716.4吸水管路和压水管路的计算 37308766.5标高确定 37312516.6泵房高度 382040第七章水厂平面高程布置 391568第八章给水工程投资估算 40143508.1生产规模 40289918.2实施进度 4072158.3固定资产投资 403465结论 4116873参考文献 41摘要本次设计课题为温州市S县给水工程初步设计。S县位于浙江省东南部靠海，北方有飞云江流过，南方又有鳌江贯穿全境，水力条件良好。整体地势西高东低，东部靠海。虽然S县整体水里条件较好，但其南部的鳌江水质条件不太理想，有很多的污染源会污染其水质，因此随着环境污染的增加，我们除了要对水质进行净化外，更应该注重原水水源的保护。要对水质进行净化，则需建一座净水厂。净水厂的设计规模为180000m³/d，净水工艺采用常规水处理即原水→取水泵房→管式静态混合器→网格絮凝池→平流沉淀池→V型滤池→加氯消毒池→清水池→二级泵房→配水管网。同时还有给水管网的设计。要在保证管网正常输水的同时注意经济与效益，不能草草了事，注意安全问题。因此采用环状管网，既保证了管网的输水能力，还能一定程度上减少水锤的危害。关键词：给水工程；净水厂；水处理；给水管网引言本次设计课题为温州市S县给水工程初步设计。S县位于浙江省东南部靠海，北方有飞云江流过，南方又有鳌江贯穿全境，水力条件良好。整体地势西高东低，东部靠海。虽然S县整体水里条件较好，但其南部的鳌江水质条件不太理想，有很多的污染源会污染其水质，因此随着环境污染的增加，我们除了要对水质进行净化外，更应该注重原水水源的保护。要对水质进行净化，则需要建立一座净水厂。同时还有给水管网的设计。要在保证管网正常输水的同时注意经济与效益，不能草草了事，注意安全问题。第一章设计任务及要求1.1任务设计及要求1.1.1设计题目温州市S县给水工程初步设计1.1.2设计进出水水质原水水质基本符合国家《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类水体；出厂水水质要求达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的要求。1.1.3人口及用水情况城区规划人口33万人，给水普及率100%。1.1.4自然条件S境内以火山形成地貌为主，地势西高东低。属于中亚热带海洋性季风气候区，四季分明，全年降水主要集中于春夏两季。鳌江自西向东贯穿全境，注入东海。1.2设计工作内容进行城市各类用水量的计算并且确定给水厂的规模。取水工程设计：包括取水工程方案的优选，取水构筑物及一级泵站设计。输水工程设计：包括输水管线定线，输水管线设计计算。给水厂设计：包括给水厂工艺方案的选择，单体构筑物设计，二级泵站设计，给水厂平面布置，给水厂高程设计。给水管网设计：包括管网方案的选择，给水管网平面布置，给水管网水力计算及校核等。工程投资估算。第二章总体设计2.1给水处理工艺方案2.1.1净水工艺的要求给水厂进行水处理，目的就是为了清除水中的杂质，例如：病毒细菌、浮游杂质以及其他有害物质，是处理后的水质满足一定的用水要求。同时，处理之后的水必须要满足一系列的基本要求，譬如：水中微生物不能使人生病，处理后水中残存的杂质不能危害人体健康。2.1.2取水工程方案取水工程的主要任务是要在合适的水源地去除原水，然后经过水厂处理运送到用水用户中去。本次设计中水源地为鳌江，取水口位于鳌江中上游地区，河床与河岸稳定。最高水位12m，最低水位3m，常水位8m。鳌江河流稳定，河床平整，可采用河床式取水构筑物，直接水泵吸水，取水头部采用菱形箱式取水头部。进水管必须有两条及以上。2.1.3混凝工艺方案现在有许多类型的絮凝池，比如说折板絮凝池、隔板絮凝池、网格絮凝池等。折板絮凝池的话，除去都有的东西外，主要的优点有容积较小，缺点的话很明显，容积小的话，需要的池数就变多，造价就变高。隔板絮凝池的话相对来说较简单，施工方面较为方便。网格絮凝池的话中规中矩，没有明显的短板，但池底容易积泥。最后，结合各种絮凝池的优缺点综合考虑，本次设计采用网格絮凝池。2.1.4沉淀工艺方案对于沉淀池来说的话，类型是有很多的，如竖流沉淀池、平流沉淀池、斜板沉淀池、斜管沉淀池、辐流沉淀池等。平流式沉淀池的话，最主要优点就是施工管理起来比其他的都更简单，而且便宜。它的缺点和优点对应一下，简而言之，就是排泥难，占地大，中大型水厂才适合平流式沉淀池。竖流式沉淀池的话，占地面积会显得小一点，主要是排泥方便。缺点在于是竖着的，处理的流量会小一点，沉淀效果会差一点，小型水厂适用。辐流式沉淀池，多了一个机械持泥装置，高级一点，排泥时效果也不错。缺点就是投资的费用较大。斜板斜管式沉淀池的话，效果高，占地少，缺点和之前的差不多，耗料高，排泥困难，大中型水厂适用。考虑本设计的情况，本次设计采用平流式沉淀池。2.1.5消毒工艺方案消毒工艺常用有两种，紫外线消毒和液氯消毒。紫外线消毒的话优点：无需化学药品，不会产生消毒副产物；无臭味，无噪声，不影响水的口感。缺点的话：消毒不彻底，有些微生物在光作用下会复活；时间长清洗麻烦；紫外灯寿命不长。液氯消毒的话优点是余氯可以持续消毒，价格低廉，操作简单。缺点是可能生成有机氯化物，而且氯气有毒，要防止氯气泄漏。综合考虑来说，本次设计采用液氯消毒。2.1.6管网方案管网分为树状管网和环状管网。树状管网一般适合小型城市，如果树状管网的某处管道受损，在该管道周边的路线都被切断，降低供水的稳定性。而环状管网如果受损，附近的阀门关闭后可以检查，其他管道仍然可以供水，从而提高用水的可信度。而且环状管网还能减少水锤。综合考虑来说，本次设计采用环状管网。第三章给水管网设计3.1给水管网计算3.1.1各项用水量计算城市总水量的计算，应包括综合生活用水、工业企业用水、浇洒道路和绿地用水、管网漏损水、未预见用水、消防用水。水厂出水水质满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）要求。3.1.2最高日生活用水量（3-1）式中：q：综合生活用水定额，300L/（人*天）；N：人口数，为33万人；F：表示自来水普及率，100%；（3-2）3.1.3工业企业用含水量所有工厂共日产量为50T/d，平均单位用水300m³/T，工人总人数25000人，平均生活和淋浴用水为30L/人。生产用水：（3-3）生活和淋浴用水：（3-4）所以（3-5）3.1.4浇洒道路和绿地用水量城市绿化和浇洒道路用水按综合生活用水量和工业企业用水量和的15%计：（3-6）3.1.5管网漏损水量管网漏损水量应该按照生活综合用水量、工业企业用水量、浇洒道路和绿地用水量之和的10%~12%计算。本设计取12%。（3-7）3.1.6未预见用水量未预见用水量应该按照难以预测的因素来确定，可以采用综合生活用水量、工业企业用水量、浇洒道路和绿地用水量、管网漏损水量之和的8%~12%确定，本次设计取11%（3-8）3.1.7消防用水量按国家现行标准《建筑设计防火规范》（GB50016）及《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045）等设计防火规范，S县的城市消防用水量为75L/s，次数为2次。3.1.8最高日用水量最高日用水量为综合生活用水、工业企业用水、浇洒道路和绿地用水、管网漏损水、未预见用水之和代入数据得：（3-9）3.1.9水厂规模水量考虑到水厂的自用水量9%，得水厂的最高日设计水量为：（3-10）取18万m³/d。水厂规模按此设计水量计算。3.1.10最高时用水量最高日城市综合用水的时变化系数宜采用1.2~1.6，本设计采用1.4。（3-11）则设计中的管网总流量和二级泵站按此设计水量进行设计。3.2给水管网的布置3.2.1给水工程给水管道采用加压式供水。输水管道系统用管道。第四章取水泵站4.1取水头部设计取水头部采用菱形箱式取水头部，双面进水。在进水孔上放置格栅，总共四个，来拦截水中的较大漂浮物。栅条形状采用矩形设计。4.1.1格栅面积（4-1）式中：Q:设计流量，m³/s；v0：过栅允许流速，取0.8m/s；K1：栅条阻塞系数，取0.75；K2：栅条引起面积减少系数；（4-2）式中：b：栅条间净距，范围30mm~120mm，取40mm；S：栅条厚度，采用扁钢栅条，厚为10mm；将数据代入公式得：（4-3）（4-4）每个格栅的面积：（4-5）采用格栅尺寸为1100×1100mm，有效面积为1.1m2。4.1.2校核过栅流速（4-6）符合要求。4.2进水管和出水管计算4.2.1进水管流量（4-7）按设计规范吸水管流速满足1.2m/s≤v≤1.6m/s；那么取DN600，v=1.43m/s，1000i=4.14，满足要求。4.2.2出水管流量按设计规范水管的流速满足2.0m/s≤v≤2.5m/s；取DN500，v=2.05m/s，1000i=10.8，满足要求。4.2.3水头损失（1）进水管：（4-8）取进水管长2m：（4-9）（4-10）式中：：进水管上所有局部阻力系数，取1.2。代入得：（4-11）则吸水管路得总水头损失为：（4-12）（2）出水管：同进水管计算步骤得：（4-13）所以在取水泵站中得水头损失为：（4-14）4.3设计扬程4.3.1取水泵房的扬程（4-15）式中H0：表示静扬程，等于泵吸水井的设计水面与构筑物最高水位的测管高差，m；：表示泵装置管路中水头损失的和，m。4.3.2水泵的静扬程网格的水头损失为0.2m，净水厂中各构筑物及其连接管水头损失为3.5m。清水池最高水位标高为9.5m，那么所需的水位标高为：（4-16）所以水泵所需要的静扬程：洪水位：；枯水位：。采用两根进水管，则：（4-17）选择DN1100的进水管，此时流速为1.094m/s，1000i为1.094，管长取250m。则：（4-18）泵站内管路得总水头损失hp=2.923m。安全水头取2m。则所需扬程：洪水位：（4-19）枯水位：（4-20）常水位：（4-21）4.4选泵4.4.1设计流量采用净水厂的规模流量：180000m³/d=7500m³/h=2084L/s。4.4.2设计扬程由上可知需满足枯水位时的扬程取18m。4.4.3选泵选用6台S500-22型双吸离心清水泵，五用一备。Q=1400~2020m3/h，H=17~22m，转速n=970r/min，轴功率117~144kW，效率为82~85%，气蚀余量为5m。配套电机型号JS-127-6，其轴功率为185kW。4.5泵房高度泵房的地上高度：（4-22）式中a：天花板到梁顶部距离，不小于0.1m，取0.25m；b：行车梁高，取0.5m；c：行车梁底至起重钩中心距离，取1.25m；d：起重绳的垂直长度，取2m；e：最大一台设备的高度，取1.3m；h1：行车高度，取0.7mh2：吊起物与汽车高度差，取0.3mh3：检修平台的厚度，取0.2m。则：（4-23）考虑到泵房的地下部分，则泵房整体高度为11m。第五章净水厂构筑物计算5.1厂址选择净水厂选取的位置位于鳌江的中上游段得地方，与取水泵站较近，减少原水运输的成本。5.2工艺流程确定原水→取水泵房→管道静态混合器→网格絮凝池→平流沉淀池→V型滤池→加氯消↑混凝剂毒池→清水池→二级泵房→配水管网5.3混合5.3.1混凝剂的选择在本次设计中选用PAC，及碱式氯化铝为混凝剂。使用时操作方便，安全高效，设备操作简单，属无机高分子化合物。5.3.2混凝剂投加投加方法：分为干投法和湿投法。本设计采用普遍使用的湿投法。投加方式：有重力投加和压力投加两种。本次设计采用重力投加。5.3.3混凝剂配置（1）溶液池容积：（5-1）分两个池，单个池容积为9m³。设计尺寸：L*B*H=3*2*1.5,超高为0.3m。（2）溶解池容积：（5-2）设两个溶解池，一用一备，单个溶解池容积为6m³。L*B*H=3*2*1,超高0.2m。（3）搅拌设备本设计采用机械搅拌。5.3.4加药间及药库（1）加药间：设计尺寸：L×B×H=15×10×5m³。（2）药库：T30=30/1000×180000×30=162000Kg=162T。PAC密度大于1.19，取1.5；V30=162/1.5=108m³。设堆放高度为2m，占地面积为54㎡。则药库尺寸：L×B×H=10×7×4m³。5.3.5混合工艺设计计算设置静态混合器近期3个。水量Q：（5-3）流速取1m/s，静态混合器设3节混合元件，即n=3，混合器距离絮凝池10m。混合器直径D为：（5-4）取1200mm。混合器长度为：L=1.1×D×N=1.1×1.2×3=3.96m混合时间：（5-5）水流过静态混凝器的水头损失为：（5-6）图5-1管式静态混合器5.4絮凝5.4.1单池处理水量设3个池，单池处理水量为（5-7）5.4.2有效容积（5-8）式中T：絮凝时间。按照要求一般为12min~20min。本次设计采用15min。5.4.3絮凝池面积（5-9）式中H’：有效水深。本次设计采用4m。5.4.4絮凝池池高（5-10）式中h：絮凝池的超高，本次设计取0.4m；h’：泥斗的高度，本次设计取0.5m。5.4.5絮凝池分格面积（5-11）式中v0：表示竖井流速。按照要求规定，前段、中段为0.12m/s~0.14m/s；末段为0.1m/s~0.14m/s。本次设计均取0.12m/s。设每个方格为正方形，则边长为，取2.50m，则每个方格实际面积为2.5*2.5=6.25㎡。5.4.6絮凝池的分格数（5-12）校核絮凝时间：（5-13）符合12min~20min的要求。各段网格数量如表：名称竖井数量每个竖井网格层数网格总层数网格间距第一段932765cm第二段821665cm第三段8005.4.7竖井内网格的布置（1）前段放置密网格后：竖井网格开孔面积：（5-14）式中v1网：表示水流通过网孔的流速，范围为0.25m/s~0.3m/s，取0.25m/s。网格材料采用钢板打方孔，边长定为0.08m，则小网格孔面积S为：S=0.082=0.0064㎡。则小网格孔数量n：（5-15）网格为正方形，则小网格横竖的数量n2：（5-16）取20个。校核每格网格孔数：（5-17）两个小网格之间的宽度b2：（5-18）实际开孔面积A’1网孔：（5-19）实际过网流速为：（5-20）符合0.25m/s~0.3m/s的要求。（2）中段放置密网格后：竖井网格开孔面积A2网孔：（5-21）式中v2网：表示水流通过网孔的流速，范围为0.22m/s~0.25m/s，取0.22m/s。网格材料采用钢板打方孔，边长定为0.1m，则小网格孔面积为S=0.12=0.01㎡。则小网格孔数量（5-22）网格为正方形，则小网格横竖的数量（5-23）取17个。校核每格网格孔数（5-24）两个小网格之间的宽度b3：（5-25）实际开孔面积A’2网孔：（5-26）实际过网流速为：（5-27）符合0.22m/s~0.25m/s的要求。（3）后段不放置网格：实际过网流速为：（5-28）符合0.1m/s~0.14m/s的要求。5.4.8絮凝池长、宽取竖井井壁厚250mm，则单个絮凝池L×B=14×絮凝池的孔洞尺寸竖井隔墙孔洞过水面积s：（5-29）式中v孔：水的过孔流速：前段（0.2~0.3m/s）；中段（0.15~0.2m/s）；后段（0.1~0.14m/s）。孔洞的高h：（5-30）结合（5-29）（5-30）计算具体孔洞计算尺寸见附表4。5.4.10絮凝池各段的水头损失（1）前段的水头损失：（5-31）（2）中段的水头损失：（5-32）（3）后段的水头损失：（5-33）式中h1：每层网格的水头损失，m；h2：每个孔洞的水头损失，m；1：网格阻力系数，m；前段取1，中段取0.9；2：孔洞阻力系数，m；前中后段均取3；v1：水的实际过网流速，由前面得前段0.272m/s，中段0.241m/s，后段0.1112m/s；v2：各个孔洞的流速。则絮凝池总水头损失：（5-34）5.4.11絮凝池各段的停留时间（5-35）式中V：每一段絮凝池的总体积，m³；q：絮凝池的流量，m³/s。得到如下表格名称竖井数量总体积 （m³）停留时间（s）停留时间（min）前段9225323.755.40中段8200287.774.80后段8200287.774.80总和25625899.2915.005.4.12絮凝池各段的G值（5-36）式中ρ：水的密度，1000kg/m³；μ：水的粘度系数，1*10-3Pa·s；h：各段的水头损失，m；t：停留时间，s。前段：（5-37）中段：（5-38）后段：（5-39）平均G:（5-40）5.5沉淀采用平流式沉淀池3座。5.5.1设计尺寸沉淀池个数n=3，停留时间T=2h，取池内平均流速v=12mm/s。每座沉淀池的流量：（5-41）每座沉淀池的有效容积：（5-42）每座沉淀池的长度（5-43）式中v：平均水平流速，mm/s；T：停留时间，h。取L=90m。取有效水深4.0m，超高0.5m。沉淀池宽度：（5-44）取B=14m。每个沉淀池中设立2个隔板，隔板的宽度设为0.25m。则每格的宽度为：（5-45）5.5.2水力校核长宽比：（5-46）长深比：（5-47）弗劳德数：（5-48）水力半径：（5-49）过水断面面积：（5-50）湿周：（5-51）则水力半径：（5-52）那么弗劳德数：（5-53）满足1×10-5~1×10-4。雷诺数：（5-54）满足3000—15000。5.5.3进出水系统设计（1）进水口设计：穿孔墙孔洞总面积：（5-55）式中v1：表示过孔流速，取0.25m/s。采用矩形孔洞，规格10cm*10cm。则空洞个数：（5-56）进水水头损失：（5-57）（2）放空管：管径D：（5-58）式中T：沉淀池放空时间，取2h。取DN500的管径。（3）出水部分设计：q取250m³/(m·d)。指型槽长度：（5-59）出水堰设计共6根。出水渠起端深度h：（5-60）式中B:出水渠宽度，取1m。为保证自由落水，取出水堰保护高0.2m，则出水渠深度为0.916m。出水管口的速度v为：（5-61）则出水管管径D：（5-62）取管径为DN900的出水管，则实际出水速度v：（5-63）5.6过滤总共3组，一组滤池流量60000m³/d。设计滤速采取v=12m/h，强制滤速为12m/h~20m/h。5.6.1平面尺寸第一步气冲洗时间4min,第二步气-水同时反冲洗时间7min,单独水冲时间7min；冲洗时间共计为:18min=0.3h。冲洗周期T=24h。滤池工作时间t：（5-64）一组滤池总面积：（5-65）每组6座，共18座。单座面积f：（5-66）取滤池长L为10m，则滤池宽B:（5-67）取3.6m。则实际单座面积f为36㎡。5.6.2滤池高度（5-68）式中H1：滤板下清水区的高度，取1m；H2：滤层厚度，取1m；H3：滤层上水深，取1.5m；H4：滤板厚度，取0.1m；H5：承托层厚度，取0.1m；H6：进水系统跌差，取0.3m；H7：超高，取0.5m。5.6.3进水系统（1）进水总渠：（5-69）式中H1：进水总渠内水深，m；B1：进水总渠净宽，取1.0m；v1：进水总渠内流速，取0.7m/s。则（5-70）（2）进水孔：孔口面积按淹没出流公式计算：（5-71）每格滤池的进水量Q2:（5-72）采用的冲洗方式：先水冲洗，再水-气同时冲洗，最后再用气冲洗。水冲冲洗强度取15L/(s·m2)，气冲冲洗强度取6L/(s·m2)，扫洗冲洗强度取1.8L/(s·m2)。横向扫洗水量Q扫：（5-73）式中f：单格滤池面积，㎡；q扫：扫洗冲洗强度，L/(s·㎡)。孔两侧水位差取h=0.1m，孔口总面积A：（5-74）扫洗用水出水口面积A扫：（5-75）则宽为0.37m，高为0.2m。侧孔口设闸门，采用气动隔膜阀，侧孔面积A1：（5-76）则宽为0.25m，高为0.22m。（3）宽顶堰堰上水头由薄壁堰的流量公式计算Q:（5-77）式中m0：薄壁堰流量系数，取0.5；b：堰宽，取3m。则：（5-78）（4）配水渠：滤池配水渠宽b=0.5，渠高为h=1.0m，当渠内水深h1=0.8m时，流速v：（5-79）（5）V型进水槽：（5-80）式中Q扫：横向扫洗水量，m³/s；v3：进水槽内流速，取0.8m/s；h：横向扫洗时槽内水深，m；α：V型槽的夹角，取45°。则（5-81）则V型槽的高度为0.41+0.1=0.51m。（6）扫洗小孔（5-82）式中h：横向扫洗时槽内水深，m。内径一般为20-30mm，本设计采用孔内径为0.025mm，孔外径为0.03mm。则单个扫洗小孔的面积A2:（5-83）扫洗小孔的个数n：（5-84）取52个，每个V型槽上有扫洗小孔26个。5.6.4水封井（5-85）式中：水流通过清洁滤料层的水头损失，cm；Υ：水的运动黏度，cm2/s，时为0.0101cm2/s；G：重力加速度，980cm/s2；m0：滤料孔隙率，取0.5；d0：与滤料体积相同的球体直径，cm，取0.1cm；l0：滤层厚度，cm，=100cm；V：滤速，cm/s，v=12m/h=0.33cm/s；：滤料颗球度系数，天然砂粒为0.75-0.8，取0.8；代入数据得：（5-86）正常过滤时,通过长柄滤头的水头损失m，忽略其他水头损失，则每次反冲洗后刚开始过滤时的水头损失为：（5-87）为保证滤池正常过滤时池内的液面高出滤料层,水封井出水堰顶标高与滤料层上表面标高以上0.2m,设计水封井平面尺寸2m×2m,堰底板比滤池底板低0.3m。水封井出水堰总高为：（5-88）式中H1：滤板下清水区的高度，取1.0m；H2：滤层厚度，1m；H4：滤板厚度，0.1m；H5：承托层厚度，0.1m；水封井出水堰上水头由薄壁堰的流量公式计算：（5-89）式中m0：薄壁堰流量系数，取0.5；B：堰宽，为3m。5.6.5出水系统出水的流速取1.0m/s。则单个滤池出水管管径D:（5-90）取出水管径DN400。总出水管的管径D总：（5-91）取DN1000。5.6.6反冲洗系统（1）反冲洗水管：（5-92）式中Q3：反冲洗水流量，m3/s；q1：反冲洗强度L/(s·m2)，采用6L/(s·m2)。反冲洗水管管径D1：（5-93）式中v1：冲洗水在管渠中的流速，m/s，一般采用2.0~2.5m/s，本设计取2m/s。取DN400。（2）反冲洗气管：（5-94）式中Q4：反冲洗空气流量，m3/s；q2：空气反冲洗强度L/(s·m2)，采用15L/(s·m2)。反冲洗气管管径D2：（5-95）式中v1：冲洗气在管渠中的流速，m/s，一般采用10~15m/s，本设计取10m/s。取DN300。5.6.7排水系统对排水总渠断面面积要求的最不利条件发生在水反冲洗时，亦即水单独反冲洗时要求排水总渠断面积最大。因此，排水总渠的断面面积设计按水反冲洗时的情况设计。水反冲洗时反冲洗水量为：Q3=0.216m3/s。V型滤池反冲洗时，表面扫洗同时进行，其流量为：Q扫=0.0648m3/s。因此，排水总渠断面面积的设计水量为：（5-96）排水总渠的设计流速为0.7~1.5m/s，本设计采用v=1.1m/s，则排水总渠断面面积为：（5-97）设计中取排水渠宽B=0.4m，则（5-98）排水渠起端水深（5-99）式中：H起：排水渠起端水深，m；：排水渠底坡，取0.01。按照要求，排水槽堰顶应高出石英砂滤料0.7m，则中间渠总高度为（5-100）式中H1：滤板下清水区的高度，取1.0m；H2：滤层厚度，1m；H4：滤板厚度，0.1m；5.7消毒5.7.1加氯量滤后加氯量一般为0.5～1.0mg/L，根据水厂的运行经验和本设计的水质特征，此处取为1mg/L。加氯量：（5-101）式中a：投氯量，mg/L；Q1：需消毒的水量，m3/h。将数据带入公式中得:（5-102）5.7.2储存量（5-103）一般按最大用量的15～30d计算，本设计为30d。采用容量为500kg的氯瓶，氯瓶外形尺寸为：外径600mm，瓶高1800mm。氯瓶自重146kg,公称压力2MPa。氯瓶采用2组，每组11个，1组使用，1组备用。本设计选用REGAL220型加氯机四台，三用一备，加氯量为0~5kg/h，配套水射器型号NO.18A。5.8清水池5.8.1清水池容积（5-104）式中W1——调节容积，m3；W2——消防贮水量，m3，按2h火灾延续时间计算；W3——净水构筑物冲洗用水及水厂其他用水量，m3，取最高日用水量的9%；W4——安全贮量，m3，取500m3。清水池调节容积：（5-105）系数取10%，则（5-106）消防储水量：（5-107）净水构筑物冲洗用水及水厂其他用水量为：（5-108）则（5-109）按33000m³设计。清水池采用钢筋混凝土矩形水池设3个清水池。则每个清水池的容积为：11000m3，其L×W×H=50×44×5=11000m3，安全超高30cm。5.8.2清水池设计计算（1）进水管进水管管径由最高日平均时确定，管内流速在0.7~1.0m/s之间。水厂最高时水量为：考虑到水厂的自用水量9%，得水厂的最高日设计水量为：（5-110）取18万m³/d。（5-111）进水管管径取1000mm，材质为钢管。因此（5-112）符合要求。（2）出水管因为二泵房设有吸水井，清水池的出水管（至二级泵房的吸水井）设置一根。出水管的设置形式采用水泵吸水管直接弯入池底吸水坑吸水。出水管管径按最高日最高时用水量计算，管内流速在0.7~1.0m/s之间。最高日最高时的用水量Q=2659/2=1329.5L/s出水管管径取1400mm，材质为钢管。因此（5-113）符合要求。（3）溢流管本次设计溢流管管径为DN800。（4）放空管设置排水管的目的是为了排出清水池中的废水，及检修时将清水池内的水泄空。由于本设计清水池埋深较大，排水困难，因而采用潜水泵，在需要时装设，直接从集水坑中抽出。为了便于排空池水，池中设置一定的坡度，坡向集水坑，i=5‰。取2h放空，DN1200，那么放空流速为（5-114）（5）排气管共设计25个排气管，直径300mm。（6）检修孔共设计5个检修孔，规格1500m*1500m。5.9污泥处理5.9.1干污泥的量在水厂净水处理中会产生一定量的污泥，它们由许多部分组成，如一些悬浮物，一些絮凝体，还有一些溶解不了的物质等。干污泥的量：（5-115）式中Q：处理水量，m³/d；S1：处理前的固体悬浮物，mg/L；S2：处理后的固体悬浮物，mg/L。5.9.2污泥的设计流量污泥设计含水率为95%。污泥水得密度为1.2t/m³。则排放污泥的流量为：（5-116）式中G：表示干污泥的量，t/d；ρ：表示污水的密度，t/m³。5.9.3污泥调节池沉淀池排泥管排泥约270m³/d。12小时排一次泥。污泥调节池容积为135m³，设计两座，尺寸L×B为6m×6m。高度为4m，超高为0.5m，则池高为4.5m。沉淀池尺寸为6m×6m×4.5m。5.9.4污泥浓缩池污泥浓缩有多种方法，本次设计采用重力浓缩法。污泥浓缩池面积为：（5-117）设两个浓缩池，单池面积为：（5-118）浓缩池直径D为：（5-119）浓缩池工作部分高度h1：（5-120）浓缩池总高度H为：（5-121）第六章二级泵站6.1二级泵站扬程6.1.1最不利点确定通过对各点水压标高及自由水压的计算，确定最不利点为231节点，该点设计自由水头为28.004m，地面标高0.962m。6.1.2水泵扬程计算水泵扬程按下式计算（6-1）式中Hc——控制点的设计自由水压，为28.004m；∑h——管网中到最不利点的最不利管路的水头损失，为44.229m；hs——泵站内的水头损失，取3m；hc——输水管水头损失，此时1000i=1.559，为0.144m；Zc——控制点地面与清水池最低水位的高程差，清水池最低水位标高为9.5-5=4.5m，控制点地面标高0.962m,故Zc=0.962-4.5=-3.538m；H0——安全水头，取2m。则水泵扬程（6-2）用相同方法计算消防时和事故时所需水泵扬程H1,H2，发现Hp满足事故时水泵所需扬程H2，但消防时所需水泵扬程为110.129m。H1＞Hp。则，二泵站所需水泵扬程需满足消防时的水泵扬程。6.2二级泵站流量最高日用水量为164055.8m3/d，最高日最高时的用水量为2659L/s，本来二泵站流量应按最高日最高时用水量为设计流量，但用水量较大，所以采用泵站分级供水方式，经济上较为合理。本设计水厂采取二级工作，第一级的工作时间由24时至7时，供水量为1.9%，设计水量为164055.8×1.9%=3117.06m3/h；第二级的工作时间由7时至24时，供水量为5.1%，设计水量为164055.8×5.1%=8366.85m3/h。6.3水泵选择选用8台14sh-6A型双吸离心清水泵，六用二备。Q=803~1570m3/h，H=90~125m，转速n=1470r/min，轴功率392~562kW，效率为68.5~70%，允许吸上真空高度为3.5m。配套电机型号JSQ-148-4，轴功率为570kW。水泵的尺寸为L×B×H=3293mm×1240mm×1125mm。6.4吸水管路和压水管路的计算6.4.1吸水管按设计规范吸水管流速满足1.2m/s≤v≤1.6m/s；那么14sh-6A型水泵，Q=387L/s，取DN600，v=1.33m/s，1000i=3.59，满足要求。6.4.2压水管按设计规范压水管流速满足2.0m/s≤v≤2.5m/s。取DN450，v=2.35m/s，1000i=16.4，满足要求。6.5标高确定吸水管管长取10m，计算吸水管路的沿程水头损失：（6-3）吸水管的局部水头损失：（6-4）式中ξ1：滤水网的阻力系数，取3.5；ξ2：喇叭口的阻力系数，取0.56；ξ3：90°弯头的阻力系数，取0.96；ξ4：阀门的阻力系数，取0.06；ξ5：渐缩管DN600×500的阻力系数，取0.19。将数据带入公式中得：（6-5）吸水管路的总水头损失为：（6-6）水泵最大安装高度：（6-7）式中Hs：允许吸上真空高度，m。将数据带入公式中得（6-8）6.6泵房高度采用LDH型电动单梁环形轨道起重机。型号：ZDY21—4，跨度25m，起重量3t，功率0.8×2kW。电动葫芦，型号CD1，升起高度6~30m，总重量2.28t。泵房高度：（6-9）式中a：从天花板到梁顶部距离，不小于0.1m，取0.25m；b：行车梁高，取0.5m；c：行车梁底至起重钩中心距离，取1.25m；d：起重绳的垂直长度，取2m；e：最大一台水泵或电动机的高度，取1.3m；h1：行车高度，取0.7m；h2：吊起物与汽车高差，取0.3m；h3：检修平台厚，取0.2m。则（6-10）综合考虑泵房的地下部分，泵房的整体高度取10m。第七章水厂平面高程布置计算公式：（7-1）（7-2）