给水工程规划设计和水厂工艺设计说明书1.5万水量 86页

'给水工程规划设计和水厂工艺设计说明书1.5万水量第一章概述给水工程毕业设计任务书一、毕业设计题目：H镇给水工程规划设计和水厂工艺设计二、设计地点：本院三、时间：第三周到第十七周，共十五周时间四、完成任务：1、某市给水工程管网规划设计,确定水厂建设规模、位置，并进行管道系统布置，方案论证；2、给水管网水力计算，给水管网平面图，部份管道纵断面图（平面布置图，纵断面图3张以上）；3、水厂工艺方案确定及可行性研究（进行二种方案比较）；4、水厂工艺设计计算，完成水厂平面布置图、高程图，单体构筑物工艺图,大样图(完成图纸12张以上)；5、设计计算说明书1份，含部份工程概预算；6、外文资料翻译2篇（5000字以上）；五、要求：1、完成图纸15张以上，其中至少2张手工图(以A2图为基本要求，手工图白纸铅笔画)；2、设计计算说明书80页以上，附计算图表、概预算、可行性研究之方案论证及外文资料翻译；3、给水管道规划及水厂位置规模，第四周完成；4、管网设计计算，第六周完成；5、水厂方案及可行性，第八周完成6、工艺设计计算并附草图，第十二周完成。6、管网图及水厂图纸，第十五周完成；7、设计计算说明书，第十六周完成；8、毕业答辩，第十七周完成；六、设计基本资料1、水文资料据水文站资料，二十年一遇洪水位5.048m；常年平均水位3.87m。河流最低水位2.37m。河流最高水温32℃，最低水温0.8℃，夏季平均水温26℃左右，冬季10℃左右。2、气象资料86 该地年平均降雨量1205.4mm，年最大降雨量达180.7mm，暴雨强最高气温38.4℃，最低气温-3.9℃，年平均气温16℃~17℃，无霜期300天左右。城市主导风向为东北风及西南风，平均风速1.8m/s，最大风速20m/s，频率—12%。该市年平均相对湿度68.8%。地质资料第一层：回填、松土层，承载力8kg/cm2，深1~1.5m；第二层：粘土层，承载力10kg/cm2，深3~4m；第三层：粉土层，承载力8kg/cm2，深3~4m；地下水位平均在粘土层下0.5m。地震烈度属6度区，建筑设计可按6度考虑防震措施。3、城市总体规划概况：其中设计的某区资料如下：项目近期远期设计人口5000070000人均用水量标准（最高日）220220最大日时变化系数1.281.28工厂A（m3/d）0.30.3工厂B（万m3/d）0.80.8工厂C（万m3/d）0.60.6工厂D（万m3/d）0.91.35一般工业用水占生活用水%200200第三产业用水占生活用水%100100选取图块如下：七、原水水质序号名称最高数平均数备注1色度1472pH值7.57.186 3SS（mg/l）8003004DO溶解氧4.83.25BOD51.00.66COD3.01.2其余均符合国家地面水水源Ⅰ级标准市政工程系2011年12月给水工程毕业设计指导书一、资料收集根据毕业设计任务书，进行毕业实习并收集有关资料。主要为现行水厂的工艺流程、设计或运行参数；有关水厂的设计参考资料；设计手册；设计规范；中文期刊和外文期刊。外文翻译完成2篇，主要针对水处理工艺方面的知识。要收集有关水处理工艺方面的资料，特别是水处理新技术，新工艺，为水厂设计的可行性研究提供论证资料。二、管网设计1、确定水厂位置，水厂设计规模，最高日用水量，最高日最高时设计水量。水厂位置的方案论证，一般根据河流水源情况、供水能力、水源水质、水源保护及水体受污染的可能性确定，并且要结合城市总体规划，地形地貌，实际用地的可能等各方面确定。2、管网定线及布置，确定二种以上方案，从技术可行，经济合理，安全可靠方面进行论证。3、管网的设计计算，分析日变化系数，时变化系数，用户对水量，水压的要求等，确定管径，选用管材，进行流量分配。对大工厂集中用水量单独以集中用水量方式进行水力计算。要求采用计算机进行计算。并对消防流量进行校核计算。4、完成管网的平面布置图一张，标明管长，管径，图中要注明阀门及其它附件位置。计算书中要附水力计算图，注明节点水压，管段流量，管段水力损失。5、完成管道纵断面图二张以上，横向1：1000~1：2000，纵向1：50~1:100，并绘出对应的管段平面布置图，节点详图，标明管长，管径，地面标高埋深等设计参数，节点详图要表达管材的详细情况。三、水厂设计1、确定水厂的设计规模，进行厂址确定及方案论证2、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，进行技术经济比较，选择最佳设计方案。3、根据确定的工艺，进行单体处理构筑物的设计计算及附草图。4、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，其它管线布置，厂区道路，构筑物之间道路，绿化等也要相应确定。高程布置图要根据地形特点，确定水厂地面标高，并进行土方平衡，控制清水池的水面标高在地面上0~0.5m依此确定水厂高程。而合建式清水池86 则不按此方式确定。高程图要注明构筑物名称，管径，池顶标高，池底标高，各水面标高。水厂平面图要列表标明各工艺名称，数量，尺寸，构筑物位置一般采用座标标明其位置。5、进行各单体构筑物的平面图、剖面图及大样图的绘制。四、工程投资估算和概算1、确定管网和水厂的工程量一览表，参照江苏省的市政工程定额，建筑工程综合定额或有关估价表进行管网部分工程的概算或预算及水厂投资估算；2、选择合适的管材和设备，确定施工的有关费用；3、完成投资估算或概预算书一份。五、设计计算说明书要求：说明书要有目录，中英文摘要，设计任务书，方案确定及草图，可行性研究及方案论证，具体设计计算附表格和草图，设计和施工说明工程估算和概预算，说明设计的依据，采用的规范及参考文献。并附外文翻译资料。说明书的格式：按院的有关规定执行。六、参考书目1．给排水设计手册与规范2．当代给水与废水处理新技术3．给水工程（上下册）4．给排水方面的中外文期刊5．简明给排水工程手册6、简明给排水设备手册7．水工程经济8．给排水概预算（江苏省和全国标准）市政工程系2011.1286 第二章给水管网布置和水厂选址2.1管网布置形式给水管网的布置应满足以下要求：①按照城市规划平面图布置管网，布置时应考虑给水系统分期建设的可能，并留有充分的发展余地；②管网布置必须保证供水安全可靠，当局部管网发生事故时，断水范围应减到最小；③管线遍布在整个给水区，保证用户有足够的水量和水压；④力求以最短距离敷设管线，以降低管网造价和供水能量费用。综合以上各项考虑，采用环状网布置。在环状网中，管线连接成环形，当其中任一管段损坏时，可以关闭附近阀门使和其余管线断开，然后进行检修，水还可以从另外的管线供应用户，断水的区可以缩小，从而供水可靠性增加，同时还可以大大减轻因水锤作用产生的危害。2.2管道布置原则和要求1.管道布置原则a.输配水管渠应选择经济合理的线路，应尽量做到线路短，起伏小，土石方工程量少，减少跨穿越障碍次数、避免沿途重大拆迁、少占农田和不占农田。b.输配水管渠走向和位置应符合城市忽然工业企业的规划要求，并尽可能沿现有道路或规划道路敷设，以利施工和维护。城市配水干管宜尽量避开城市交通干道。86 c.输配水管渠应尽量避免穿越河谷，山脊、沼泽、重要铁路和泄洪地区，并注意避开地震裂带、沉陷、滑坡、塌方以及易发生泥石流和高侵蚀性土囊地区。d.生活饮用水输配水管道应尽量避免穿过毒物污染及腐蚀性等地区，必须穿过时应采取防护措施。e.输水管线应充分利用水位高差，结合沿线条件优先考虑重力输水。如因地形或管线系统布置所限必须加压输水时，应根据设备和管材选用情况，结合运行费用分析，通过技术经济比较，确定增压级数、方式和增压地点。f.输配水管路线的选择应考虑近远期结合个分期实施的可能。g.城市供水应采用管道或暗渠输送原水。当采用明渠时，应采取保护水质和防止水量流失的措施。h.输配水管渠的走向与布置应考虑与城市现状及规划的地下铁道、地下通道、人防工程等地下隐蔽性工程的协调与配合。i.当地形起伏较大时，采用压力输水的输水管线的竖向高程布置，一般要求在不同工况输水条件下，位于输水水力坡降以下。j.在输配水管渠线路选择时，应尽量利用现有管道，减少工程投资，充分发挥现有设施作用。2.输水管道布置要求a.重力输水管渠应根据具体情况设置检查井和排气设施。检查井间距：当直径为DN700以下时，不宜大于200m；当管径为DN700至DN1400时，不宜大于400m。当输送含沙量较多的原水时，可参照排水管道的要求设置检查井。b.对于重力输水的管渠，当地面坡度较陡或非满管流重力输水时，应根据具体情况在适当位置设置跌水井、减压井会或其他控制水位的措施。c.对于压力水管，应分析出现水琢的可能，必要时需设置消除水涿的措施。d.在输水管道和配水管道隆起点和平直段的必要位置上，应装设排（进）气阀，以便及时排除管内空气，不使发生气阻，以及在当空管或发生水琢时引入空气，防止管道产生负压。e.在输配水管道中，于倒虹管和桥段处均设置排（进）气阀。排气阀一般设置于倒虹管上游和平管桥下降段上游的相近直管段上。f.86 在输配水管渠的低凹处应设置泄水管和泄水阀。泄水阀应直接接至河沟和低洼处。当不能自流时，可设置集水井，用提水机具将水排出。泄水管直径一般为输水管直径的1/3。对于大型管渠，泄水口径应根据管渠具体布置以及提水机具设备，结合排水要求计算确定。g.管道上的法兰接口不宜直接埋在土中，应设置在检查井或地沟内。在特殊的情况下必须埋入土中时，应采取保护措施，以免螺栓锈蚀，影响维修及缩短使用寿命。h.在输配水管道布置中，应尽量采用小角度转折，并适当加大制作弯头的曲率半径，改善管道内水流状态，减少水头损失。i.输配水管道布置，应减少管道与其他管道交叉。当竖向位置发生矛盾时，宜按下列规定处理：①压力管道让重力管线②可弯曲管线让不宜弯曲管线③分支管线让干管线④小管径管线让大管径管线⑤一般给水管在上、废、污水管在其下部通过。j.当输送水管道与铁路交叉时，应按照《铁路工程技术规范》规定执行，并取得铁路管理部门同意。3阀门、消火栓的布置原则1.阀门a.配水管网中的阀门布置，应能满足事故管段的切断需要。其位置可结合连接管以及重要供水支管的节点设置，干管上的阀门间距一般为500~1000m。b.一般情况下干管上的阀门可设在连接管的下游，已使阀门关闭时，尽可能少影响支管的供水。如设置对置水塔时，则应视具体情况考虑。c.支管与干管相接处，一般在支管上设置阀门，以使支管的检修不影响干管供水。干管上的阀门应根据配水管网分段、分区检修的需要设置。d.在城市管网支、干管上的消火栓及工业企业重要水管上的消火栓，均应在消火拴前装设阀门。支、干管上阀门布置不应使相邻两阀门隔断5个以上的消火栓.2.消火栓a.消火栓的间距不应大于120m。86 b.消火栓的接管直径不小于DN100。c.消火栓尽可能设在交叉口和醒目处。消火栓按规定应据建筑物不小于5m，距车行道边不大于2m，以便消防车上水，并不应妨碍交通，一般常设在人行道边。2.3管网定线该城市的东南角有一条自北向南流的水质充沛、良好的河流，经勘测和检验，可以作为生活饮用水水源。该城市的地势较平坦，城市的街区分布比较均匀，城市中A、B、C、D四个工厂对水质和水压无特殊要求，因而采用统一给水系统。城市给水管网的布置取决于城市的平面布置、水源、调节构筑物的位置、大用户的分布等。考虑要点如下：1.干管延伸方向应和二级泵站到大用户，水塔，水池的方向一致，干管间距采用500-800米；2.干管和干管之间有连接管形成环状网，连接管的间距为800-1000米左右；3.干管按照规划道路定线，尽量避免在高级路面或重要道路下通过；尽量少穿越铁路；4.干管尽量靠近大用户，减少分配管的长度；5.力求以最短距离敷设管线，降低管网造价和供水能量费用。输水管线的走向符合城市和工业企业的规划要求，沿现有道路铺设，有利于施工和维护。2.4水厂选址根据有关资料，采用合建式取水工程。86 在河流的上游建一地表水净水厂，水厂处不受洪水威胁；土壤为粘土，承载力较好，便于施工。水厂所处位置不占良田。水厂距离设计地区较近，交通便利，靠近电源，市政管网完善。第三章给水管网设计计算3.1城市用水量计算城市用水量包括综合生活用水、企业生产用水、三产用水、集中用水。城市用水量包括生活用水、工业生产用水、三产用水、消防用水和未预见水量。（本设计管网，水厂均按远期规划设计）生活用水量:=Q生活=q×n=人均用水量标准×人口数=220×70000=15400工业用水量:=200%×Q生活=15400×200%=30800第三产业用水量:=100%×Q生活==15400集中流量:=QA+QB+QC+QD=（3000+8000+6000+13500）=305000在此未预见水量和管网漏水量定为25%，水厂自用水量取7.5%。则=1.25×（q1+q2+q3+q4）=1.25×（15400+30800+15400+32000）m3/d86 =117000m3/dQ=Q=(1000×Kh×Qd)/(24×3600)(L/s)=(1000×1.28×117000)/(24×3600)L/s=1733.33L/sQ=×1.075=117000×1.075=125775m3/d≈126000≈1.458万m3/s3.2沿线流量和节点流量计算本设计共用11个环，允许误差为0.01。时变化系数为Kh＝1.28，比流量计算:Q=1733.33L/s大用户集中流量总和:=30500m3/d=353.01L/sQ-=1733.33L/s-353.01L/s=1380.32L/s=25380.81m比流量q:q===0.05563L/(m*s)1.沿线流量计算:管段管长计算管长沿线流量1-214121412.2278.562-311161116.3262.103-4653653.3636.354-510511051.0158.475-6474473.9126.366-7629628.6534.9786 7-812491249.1569.498-914181417.8278.879-10383383.3521.3310-1117561756.4597.7111-1210631063.4459.1612-13252252.2226.4713-14805805.4414.0314-1643642.7135.751-20615615.1934.2220-15647647.2936.0115-16383383.2221.3216-17780779.7243.382-16645645.1135.8817-4682681.7837.9317-612291229.3668.3915-1810151015.3556.4818-7228227.8612.6818-1911601159.5064.5019-8571571.2431.7819-20413413.1722.9820-21763763.2342.4621-22669668.8337.2121-14617616.8934.3222-9408408.4722.7222-11899899.2450.0222-13796795.5044.252.节点流量计算:q=0.5∑Ql集中流量为:QA=3000m3/d=34.72L/s；QB=8000m3/d=92.59L/s；QC=6000m3/d=69.44L/s；QD=9000m3/d=104.17L/s；其中节点2有集中流量92.59L/s，节点5有集中流量69.44L/s，节点10有集中流量104.17L/s，节点14有集中流量34.72L/s。节点流量：由公式计算得：节点编号节点流量174.2686 2180.87349.222466.375111.99665.00758.57890.07961.4610163.6911103.451236.601351.551492.161556.071650.291778.851866.831959.632067.842156.992277.103.3管网平差1.管网流量初分配管段管长初分流量管径DN1-21412577.788002-31116288.885003-4653288.885004-51051481.457005-6474433.277006-7629240.704507-8124948.142508-9141848.152509-10383361.1160010-111756457.4080011-121063144.4435012-13252144.4435013-14805288.8850014-1643577.888001-20615577.8880020-15647192.5940086 15-1638396.2630016-17780385.145002-16645288.8850017-4682192.5740017-61229192.5740015-18101596.2630018-7228192.5640018-19116096.3030019-857196.2930019-20413192.5940020-21763192.5940021-22669481.4770021-14617288.8850022-9408312.9660022-11899312.9660022-13796144.443502．管网平差正常用水时，最不利点考虑5层楼高的用水量，即服务水头为25mH20。根据节点流量进行管段流量初次分配，查《给排水设计手册第一册》初步确定管径，进行管网平差，确定实际管径。管网平差结果见下表:最高时管网平差结果:E=0.01N=11M=32CHECKINPUTDIGIT======================================================================KSLDQIJ======================================================================11412.00.8000.57778102643.00.8000.57778-803615.00.8000.57778-1841116.00.7000.28888205645.00.5000.28888-216653.00.7000.28888207647.00.4000.19259-158413.00.4000.19259-579763.00.5000.19259-7810383.00.3000.09626-14111015.00.3000.09626-4512780.00.7000.38514-2413682.00.4000.19257-2386 141051.00.8000.4814530151229.00.4000.19257-34161160.00.3000.09630-5617571.00.3000.09629-6718228.00.4000.19256-46191249.00.2500.04814-6020629.00.4500.24070-4021474.00.7000.43327-3022805.00.5000.28888-9023617.00.7000.28888-8924669.00.8000.481479-725252.00.3500.14444-11026796.00.3500.14444-91127408.00.6000.31296-71028899.00.6000.31296-1011291063.00.3500.14444-110301756.00.8000.45740-10031383.00.7000.36111100321418.00.2500.0481570----------------------------------------------------------------------KDSLQHV----------------------------------------------------------------------10.8001412.00.681263.7121.35520.800643.0-0.60010-1.3141.19430.800615.0-0.45197-0.7410.89940.7001116.00.493103.1191.28150.500645.0-0.18814-1.6110.95860.700653.00.493101.8251.28170.400647.0-0.13294-2.5971.05880.400413.0-0.12343-1.4440.98290.500763.0-0.19560-2.0480.996100.300383.0-0.07025-1.9890.994110.3001015.0-0.06262-4.2580.886120.700780.0-0.25839-0.6520.671130.400682.0-0.13154-2.6831.047140.8001051.00.624642.3231.242150.4001229.0-0.12685-4.5201.009160.3001160.0-0.06637-5.4210.939170.300571.0-0.05706-2.0170.807180.400228.0-0.12899-0.8651.026190.2501249.0-0.03424-4.2750.698200.450629.0-0.16323-2.0481.02686 210.700474.0-0.29008-0.4900.754220.500805.0-0.14469-1.2370.737230.700617.0-0.45539-1.4751.183240.800669.00.650991.6061.295250.350252.0-0.07581-0.6970.788260.350796.0-0.06888-1.8440.716270.600408.0-0.44738-2.1251.582280.600899.0-0.27249-1.7900.964290.3501063.0-0.07581-2.9380.788300.8001756.0-0.34830-1.3080.693310.700383.00.470210.9731.222320.2501418.00.022822.3160.465--------------------------------------------------------------------TDHSQDQ--------------------------------------------------------------------10.0063.490.0000320.0041.510.0000330.0061.440.000034-0.01153.700.000035-0.01180.880.000036-0.01248.530.0000170.00166.260.0000180.0017.540.0000190.0041.030.00000100.0017.150.00000110.0081.290.00000II=36SH=-3.9381921E-02满足要求，管网平差完成。3.4消防平差校核给水管网的设计流量未计入消防流量，但火灾发生在最高日最高时（当然这种几率很小），但由于消防流量比较大（特别是对于小型管网系统），一般用户的用水量肯定不能满足。所以为了安全起见，要按最不利情况——即最高日用水流量加上消防流量的工况进行消防校核。但节点服务水头只要满足火灾处节点的灭火服务水头，而不必满足正常用水的服务水头，即服务水头为10mH2O。由设计手册可知：设计人口7W人，设计为2处着火点，每处35L/s的流量86 选择2个最不利点，即在节点5和10别加上消防流量35L/s，重新平差，其管网平差结果见下表:E=0.01N=11M=32CHECKINPUTDIGIT======================================================================KSLDQIJ======================================================================11412.00.8000.57778102643.00.8000.57778-803615.00.8000.57778-1841116.00.7000.28888205645.00.5000.28888-216653.00.7000.28888207647.00.4000.19259-158413.00.4000.19259-579763.00.4000.19259-7810383.00.3000.09626-14111015.00.3000.09626-4512780.00.7000.38514-2413682.00.4000.19257-23141051.00.8000.4814530151229.00.4000.19257-34161160.00.3000.09630-5617571.00.3000.09629-6718228.00.4000.19256-46191249.00.2500.04814-6020629.00.4500.24070-4086 21474.00.7000.46827-3022805.00.5000.28888-9023617.00.7000.28888-8924669.00.8000.481479-725252.00.3500.14444-11026796.00.3500.14444-91127408.00.6000.31296-71028899.00.6000.31296-1011291063.00.3500.14444-110301756.00.8000.45740-10031383.00.7000.39611100321418.00.2500.0481570----------------------------------------------------------------------KDSLQHV----------------------------------------------------------------------10.8001412.00.680033.6991.35320.800643.0-0.66380-1.6051.32030.800615.0-0.38951-0.5630.77540.7001116.00.493493.1241.28250.500645.0-0.18652-1.5850.95060.700653.00.493491.8281.28270.400647.0-0.13456-2.6561.07180.400413.0-0.12580-1.4961.00190.400763.0-0.12914-2.9011.027100.300383.0-0.07175-2.0681.015110.3001015.0-0.06274-4.2730.888120.700780.0-0.25827-0.6520.671130.400682.0-0.13243-2.7171.05486 140.8001051.00.625922.3321.245150.4001229.0-0.12584-4.4531.001160.3001160.0-0.06651-5.4430.941170.300571.0-0.05929-2.1650.839180.400228.0-0.12926-0.8691.029190.2501249.0-0.03370-4.1530.687200.450629.0-0.16296-2.0411.025210.700474.0-0.32380-0.6010.841220.500805.0-0.15181-1.3510.773230.700617.0-0.51197-1.8591.330240.800669.00.641111.5581.275250.350252.0-0.07855-0.7440.816260.350796.0-0.07326-2.0660.761270.600408.0-0.43984-2.0541.555280.600899.0-0.27453-1.8150.971290.3501063.0-0.07855-3.1370.816300.8001756.0-0.35308-1.3410.702310.700383.00.500431.1031.300320.2501418.00.025592.8490.521--------------------------------------------------------------------TDHSQDQ--------------------------------------------------------------------10.0063.950.0000320.0041.580.0000330.0061.490.000034-0.01154.080.000035-0.01181.550.000036-0.01248.230.0000170.00189.350.0000180.0029.960.0000186 90.0043.160.00000100.0017.280.00000110.0084.220.00000II=36SH=-3.9499581E-02管网的最不利点：以5点计算：1-2-3-4-5管路的水头损失为H=3.699+3.124+1.828+2.332=10.983mH2O以10点计算：1-14-13-12-11-10管路的水头损失为H=1.605+1.351+0.744+3.137+1.341=8.178mH2O经比较节点5为系统的最不利点。服务水头为：25-10.983=14.017mH2O符合要求。消防校核完成。第四章给水处理厂设计给水工程设计，要充分利用所在地区的有利自然条件，避开不利的自然条件。在现有的环境下，运用合理的技术，使工程投资和运行费用较低，使工程具有一定的可靠性。满足用户对水质、水量和水压的近远期要求。4.1给水工程设计方案技术比较管材的选用管道连接配件方式优缺点及适用条件铸铁管可直接连接标准铸铁配件使用年代较久，应用最为普遍。防腐能力比钢管强，但内外仍需一般防腐处理。较钢管质脆，强度差。有标准配件，适用于配件及支管过多的管线。86 管道接口施工麻烦，劳动强度大。钢管直接连接标准铸铁配件；用钢配件连接；小口径也可与白铁配件连接管材强度、工作压力较高；敷设方式、适应性强、可埋设穿越各种障碍；耐腐蚀性差、内外都需做较强的防腐措施；造价较高岸边式取水构筑物的选用：形式特点适用条件合建式集水井与泵房合建设备布置紧凑，总建筑面积较小；吸水管路短、运行安全、维护方便河岸坡度较陡、岸边水流较深，且地质条件好以及水位变幅和流速较大的河流；取水量大和安全性要求较高的取水构筑物分建式泵房可离开岸边，设于较好的地质条件下；维护管理及运行安全性较差，一般吸水布置不宜过长在河岸地质条件较差，不宜合建时；建造合建式对河道断面及航道影响较大时；水下施工有困难，施工装备力量较差时4.2净水工程方案比较1．净水处理流程：2．86 方案一原水一泵站管式静态混合折板絮凝池平流沉淀池V型滤池清水池二泵站液氯PAC方案二原水一泵站管式静态混合往复式隔板絮凝池斜管沉淀池普通快滤池清水池二泵站液氯PAC方案比较如下：项目方案一方案二混合管式静态混合器管式静态混合器絮凝折板絮凝池隔板絮凝池沉淀平流沉淀池斜管沉淀池86 过滤V型滤池普通快滤池管式静态混合器：优点：1.设备简单，维护管理方便。2.不需土建构筑物。3.在设计流量范围内，混合效果较好。4.不需外加动力设备。缺点：1.运行水量变化影响效果。2.水头损失较大。3.混合器构造较复杂。适用于水量变化较大的各种规模的水厂折板絮凝池优点：1.絮凝时间较短2.絮凝效果好缺点：1.构造较复杂2.水量变化影响絮凝效果适用于水量变化不大的水厂往复式隔板絮凝池优点：絮凝效果较好；构造简单，施工方便。缺点：容积较大，水头损失较大，转折处矾花易破碎。适用条件：水量大于30000m3/d水量变动较小者平流沉淀池优点：1.造价较低86 2.操作管理方便，施工较简单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3.需维护机械排泥设备适用于大、中型净水厂斜管沉淀池优点：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，设机械排泥装置时，维护管理较平流沉淀池麻烦适用条件：1.可用于各种规模水厂2.宜用于老沉淀池的改建，扩建和挖潜3.适用于需保温的低温地区4.单池处理水量不宜过大V型滤池：优点:1.运行稳定可靠2.采用砂滤料，材料易得3.滤床含污量大，周期长，滤速高，水质好4.具有气水反冲洗和水表面扫洗，冲洗效果好缺点：1.配套设备多，如鼓风机等2.土建较复杂，池深比普通快滤池深适用条件:1.水浊度小于１０２.适用于大，中型水厂86 ３.单池面积可达到１５０平方米以上普通快滤池优点：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2.必须设有全套冲洗设备适用条件：1.滤前水浊度小于102.适用于大、中、小型水厂3.单池面积一般不宜小于100m4.有条件时尽量采用表面冲洗或空气助冲设备根据上述所叙，折板絮凝池，絮凝效果好，时间比隔板絮凝池短；平流沉淀池处理水量比斜管沉淀池大，而V型滤池滤床含污量大，周期长，滤速高，水质好，综上所述，选用第一套方案。4.3第一方案单体构筑物计算1．取水工艺计算(1)、设计依据由于主流靠近岸，岸边有足够的水，水质和地质较好，因此，经过技术比较，本设计采用的取水构筑物形式为岸边合建式。该构筑物的特点如下：a.进水间和泵房合建，设在岸边，河水经过进水孔进入进水间的进水室，在经过格网进入吸水室，由泵输送到净水厂，在进水孔上设有格栅，用以拦截水中粗大的漂浮物，设在进水间中的格网用以拦截水中细小的漂浮物。b.合建式的优点是：布置紧凑，占地面积小，水泵吸水管路短，运行管理方便。c.合建式的缺点：土建结构复杂，施工较为困难。86 (2)、设计参数a.设计取水量按最高日平均时流量计算（水厂自用水量7.5%）设计流量Q=×1.075=117000×1.075=125775m3/d≈1.458万m3/sb.河流水位最高水位和最低水位差为4.1m，仅设置一层进水孔。c.进水孔要求下缘至少高出河床0.5m，上缘至少在设计最低水位以下0.3m，并确定与冰盖下缘部少于0.2m，进水孔的高宽比应符合标准尺寸的格栅和闸门尺寸。2．格栅设计计算(1)、设计概述格栅一般按可拆卸设计，并考虑有人工或接卸清除的措施。格栅与水平面布置成90º的倾角。栅条断面形状采用圆钢，其直径采用10mm。格栅有金属框架和栅条组成，框架的外形与进水口形状一致，采用矩形。通过格栅的水头损失一般采用0.05～0.10，这里采用0.08。(2)、格栅面积式中—格栅面积，；—进水孔的流量，；—进水孔的设计流速，河水有冰絮，采用0.5；—栅条引起的面积减少系数，其中—栅条间净距（mm）,通常采用30～50mm，这里采用40mm；—栅条厚度（mm），采用10mm。86 —栅条阻塞系数，采用0.75则格栅面积为每个进水口面积为查《给水排水设计手册》第三册城镇给水的格栅规格表取标准图号为S321-1的21型格栅，具体规格如下：进水口尺寸：；格栅尺寸：值为65mm，栅条间有21孔，栅条共22根，有效面积为1.75格栅结构图如下图所示3．格网设计计算(1)、设计概述根据水质确定采用平板格网。采用平板格网时，一般不但度设置格网室，格网可设在进水室与吸水室之间的隔墙前后。通过格网的水头损失一般采用0.10~0.15m，采用0.12m。平板格网一般用槽钢或角钢做成框架，而把金属网固定在框架上。一般只设一层，网眼的大小根据水中漂浮物而定，这里采用。网丝直径采用1～2mm，材料应考虑耐腐蚀，本设计采用不锈钢。(2)、格网面积式中—平板格网的面积，；86 —通过格网的的流量，；—平板格网的设计流速，一般采用0.3～0.5，采用0.5；—网丝引起的面积减少系数，其中—网眼尺寸，mm；采用d—金属丝直径，mm，采用2mm。—栅条堵塞面积减小系数，采用0.5—水流收缩系数，采用0.8则格网面积为设三个格网，每个格网面积为查《给水排水设计手册》第三册城镇给水的格网规格表取型号为格网，具体规格如下：进水口尺寸：格网尺寸：有效面积为3.904．进水间和吸水室的设计计算(1)、进水间和吸水室的标高计算a.进水间地上地面标高河流设计最高水位+浪高（0.4m）+0.5=5.1+0.5+0.4=6（m）b.进水间最低动水位标高河流设计最低水位-水经过格栅的损失=1-0.07=0.93（m）c.吸水室最低动水位标高86 进水间最低动水位-水经过格网损失=0.93-0.12=0.81（m）d.进水间地下地面标高和吸水室地面标高吸水室最低动水位-（进水部分高+0.25+0.25）=0.81-(2.8+0.25+0.25)=-2.49(m)e.进水间深度进水间顶部标高-积水间底部标高=5-（-2.49）=7.49（m）f.吸水室最低动水位时水深吸水室最低动水位标高-吸水室底部标高=0.81-（-2.49）=3.3（m）(2)、进水间和吸水室的平面计算单格进水室尺寸：单格吸水室尺寸：进水室与吸水室隔墙：0.3单格间隔墙0.3则进水间平面尺寸：进水间分为三格，根据一泵房远期的需要，另外设置一个为备用。分格墙上设有连通管和阀门，由于河流含沙不大，所以进水间不设专门的排泥设备，如有积泥，定期放空人工清洗。5．取水泵站计算(1)、设计流量由于取水泵站中的水泵时连续工作的，则设计流量为(2)、设计扬程a.泵站需净扬程反应池进水位-吸水室最低动水位标高=b.泵房内损失：2.0c.输水管路损失设两条配水管，其流量为，采用DN1000，；86 ；输水管长按300。d.输水管路损失为：e.管式静态混合器损失为：0.45f.安全水头：1.0则水泵扬程为：(3)、水泵机组的选择a水泵机组的选择管路特性曲线方程即则管路特性曲线根据以上公式绘制管路特性曲线，选出一泵站水泵型号为：四台型水泵，三用一备。b水泵性能参数水泵性能参数如下：水泵流量：水泵扬程：水泵转速：泵轴功率：水泵效率：%允许吸上真空度：叶轮直径：泵重：86 价格：4847元选用的配套的电机为，其性能如下：功率：电压：转速：效率：%定子电流：功率因素：重量：c水泵机组尺寸的确定水泵基础的尺寸如下表型清水泵外型尺寸及安装高度型清水泵外型尺寸及安装高度（单位：）16928906001380650720143180043045541JR-127-4电机34621055755590600620860375526基础长：基础宽：86 基础高：式中——基础所用材料的容重，对于混凝土基础为则基础高为电机基础高出泵基础电机基础高(4)、吸水管路和压水管路每台水泵设有单独的吸水管与压水管。设计时，每台泵按流量最大的情况进行吸压水管设计。a.吸水管吸水管不允许漏水，否则会使水泵的工作发生严重事故，本设计吸水管采用钢管，接口采用焊接形式，不易漏水，漏气时也易维修（埋在地下的钢管应涂沥青防腐层）。采用，，b.压水管泵站内压水管经常受到高压，所以要求坚固不漏水，本设计采用钢管，并采用焊接接口。采用，，(5)、机组与管道布置综合考虑各种因素，本设计水泵机组的布置采用横向排列方式。横向排列方式虽然稍增长泵房的长度，但跨度可以减少，进出水管顺直，水利条件好，节省电耗。启动方式采用自灌式。a.吸水管上配件45度弯头：DN700，，DN700，86 偏心渐缩管，b.压水管路上配件，DN700止回阀：型止回阀偏心渐缩管，(6)、机组与泵房标高a.45°弯头弯头底到吸水管路中心距离为b.轴线标高c.水泵进水口轴线标高d.泵轴标高水泵进水口轴线标高+e.水泵出水口、压水管路轴线标高泵轴标高-=f.水泵基础顶标高泵轴标高-=g.水泵基础底标高水泵顶标高-基础高=h.电极基础顶标高泵轴标高-(7)、附属设备a、排水设备取水泵站排水量一般为：20～3086 所以选用型污水泵2台，其中一台备用。其性能如下表：型污水泵的性能参数表型号流量扬程转速轴功率效率%允许吸上真空度重量4348.3294011.549765配套电机采用Y180M-2，电机功率为22b、通风设备泵房为半地下式，地面以下不深，故采用自然通风。(8)、计量设备选用电磁流量计(9)、起重设备最大起重量为水泵重量，故选型电动单梁悬挂桥式起重机，其跨度8.5，起重量为2吨，起吊高度为9米。（10）、泵房尺寸的确定a、平面尺寸泵房地下部分长度泵房地下部分宽度b、泵房高度（采用半地下式）式中——泵房地面以上部分——泵房地面以下部分86 式中——至少为300；采用300——单轨吊车梁的高度，0.32；——滑车高度和起重葫芦在钢丝绳绕紧状态下的长度，0.92；——起重绳的垂直长度，水泵为0.85x，电动机为1.2x，x则为起重部件宽度；水泵：；电动机：，采用1.17——最大一台水泵或电动机高度，，0.86——吊起物底部与进口处平台的距离，1，——平台到室外地面的距离，0.45所以：泵房底部与吸水室齐平，故则泵房高度为6．混凝剂配制和投加（1）设计参数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20mg/L，最低为7.0mg/L，平均为12mg/L。碱式氯化铝投加浓度为15%。采用泵湿式投加，不需加助凝剂。（2）设计计算a、溶液池容积：设计流量Q=126000/24=5248.8m3/h，最大投加量u=20，溶液浓度b=15%；1天调制次数n=2。=uQ/（417cn）=(205248.8)/(417152)=8.39溶液池设置两个，单池容积W’1W’1=W1/2=8.39/2=4.195m溶液池的形状采用矩形，长×宽×高=2.1m×2.0m×1.3m，其中包括超高0.2m。池底坡度采用3‰。b、溶解池容积：86 =0.2=0.28.39=1.68容解池设置两个，单池容积W’2W’2=W2/2=1.68/2=0.84（m3）溶解池的放水时间采用t=10min，则放水流量q0=W’2/（60t）=0.84×1000/（60×10）=1.4（L/s）查水力计算表得放水管管径d=25mm，相应流速υ0=2.31m/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=1.2m×1.2m×0.8m，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。溶解池为底下式，池顶高出地面0.2m，以减轻劳动强度和改善工作条件，溶解池池壁设超高，以防止搅拌溶液时溢出。由于药液具有腐蚀性，所以盛放药液的池子和管道以及配件都采用了防腐措施。溶液池和溶解池材料都采用钢筋混凝土，内壁衬以聚乙烯板。c、药剂仓库面积为100m2，仓库与混凝剂室之间采用人力手推车投药,药剂仓库平面设计尺寸为10m×5m。7．混合（1）混合设备采用管式静态混合器，两条干管各１个。（2）设计计算a.已知条件设计进水量：Ｑ=126000(m3/d)=5248.8（m3/h）水厂进水管投药口至絮凝池的距离为50m，进水管采用两条DN800管线b.设计计算1.进水管流速Ｖ　86 根据d=800mm,q==729.2(L/s),查水利计算表知Ｖ＝1.27m/s2.混合器选择选用管式静态混合器，规格DN800，静态混合器采用三节8．絮凝池（1）设计参数a.已知条件设计水量Q=126000m3/d与沉淀池合建沉淀池净宽为13.1m。b.设计计算絮凝池组数：n=2个，每组分为并列的三个池子取絮凝时间t=16min，分三段絮凝，第一、二段采用折板，第三段采用平行直板，折板布置采用单通道。絮凝池的有效水深H0=4.5m每组絮凝池流量Q=126000/2=63000m3/d=2625m3/h=0.729m3/s每个絮凝池流量每段絮凝区分为串联运行的三格；每组絮凝池有效容积每组絮凝池容积W每组池子面积每组池子的净长为了与沉淀池配合，絮凝池净宽度=13.1m,则池子净长度考虑到墙厚（采用钢筋混凝土墙），外墙厚采用300m，内墙采用240mm，则絮凝池实宽为86 絮凝池的实际宽度絮凝过程分三段，第Ⅰ絮凝段采用单通道异波折板，；第Ⅱ絮凝段采用单通道同波折板，；第Ⅲ絮凝段采用直板，。折板絮凝池絮凝池平均水深为5，取超高为0.5H=5+0.5=5.5折板采用钢丝水泥板，折板宽，厚，折角，折板净长。（2）第一段絮凝区第一絮凝区采用相对折板设通道宽0.8m，设计峰速v1=0.30m/s则峰距b=00.243/(0.30×0.8)=1.01m谷距b2=b+2c=01.01+0.355*2=1.72m1侧边峰距b：86 侧边谷距b:b=b+c=0.5475+0.355=0.9025m中间部分谷速侧边峰速侧边谷速水头损失计算：①中间部分:渐缩段损失：每格各有6个渐缩与渐放，故每格水头的失：h=6×(0.0017+0.0025)=0.0252m②侧边部分:渐放段损失：渐缩段的损失：86 每格共6个渐缩与渐放，故水头损失：h′=6×(0.00221+0.0052)=0.0444m③进口及转弯损失：共1个进口，1个上转弯，2个下转弯上转弯处水深H4=0.43m，下转弯处水深H3=0.9m进口流速：v3=0.3m/s上转弯流速下转弯流速进口ξ=3，上转弯ξ=1.8，下转弯ξ=3.0，则进口与转弯水头损失：④总水头损失:每格总损失:第一絮凝区总损失:H1=3Σh=3×0.1586=0.4758m第一絮凝区停留时间：T==2.43min第一絮凝区平均速度梯度:（3）第二絮凝区:第二絮凝区采用相符折板.设通道宽1.2m，设计峰速v1=0.2m/s，则峰距86 谷距b=b+2c=0.1.01+0.355×2=1.72m侧边峰距:侧边谷距中间部分谷速：侧边峰速侧边谷速水头损失计算:①中间部分渐放段损失：渐缩段损失：每格各6个渐缩与渐放，故每格水头损失：h=6×(0.00061+0.0016)=0.013m②侧边部分:渐放段：86 渐缩段：每格各有6个渐缩与渐放，故每格水头损失：h′=6×(0.0013+0.00232)=0.02172m③进口及转弯共1个进口，1个上转弯，2个下转弯；上转弯处水深H4=0.5m，下转弯处水深H3=0.9m；进口流速v3=0.2m/s；上转弯流速下转弯流速进口ξ=3，上转弯ξ=1.8，下转弯ξ=3，则进口与转弯水头损失：④总水头损失:每格总损失：第二絮凝区总损失：H2=3Σh=3×0.07152=0.214m第二絮凝区停留时间：T==3.65min第二絮凝区平均速度梯度：86 （4）第三絮凝区:第三絮凝区采用平行直板。平均流速v=0.1m/s通道宽度水头损失:共一个进口与三个转弯，流速采用0.10m/s，ξ=3.0，则单格损失为:h=总水头损失H3=3×0.0061=0.0183m停留时间T3==2.74min平均速度梯度（5）各絮凝段主要指标各絮凝段主要指标絮凝段絮凝时间（min）水头损失（m）G(s-1)GT(104)第一絮凝2.430.4758173.032.45第二絮凝段3.650.2145695.212.01第三絮凝段2.740.018333.840.58合计8.820.708796.825.36从上表可见，G值完全符合要求9.沉淀池86 选用平流式沉淀池（1）设计参数已知水厂的设计产水量Q=126000m3/d；沉淀池使用组．设计数据的选用：表面负荷Q/A＝0.6mm/s=51.8m3(m2d)沉淀时间为t=1.5h池内水平流速v=15mm/s；（2）设计计算.1.设计水量Q=126000m3/d=5250m3/h2.沉淀池表面积沉淀池长沉淀池宽沉淀池有效水深采用4.5m校核池子尺寸比例：长宽比：L/B=81/15=5.4>4符合要求长深比：L/H=81/4.32=18.8>10符合要求进水穿孔墙：沉淀池进口处用砖砌穿孔墙布水，墙长9.91m，墙高4.5m，有效水深4.2m，用虹吸式机械吸泥机排泥，其泥厚度0.1m，超高0.2m穿孔墙孔眼形式采用矩形的半砖孔洞，其尺寸为0.125m×0.126m，开孔率为：3.排泥设施为取得叫好的排泥效果，采用虹吸式机械吸泥机排泥①干泥量Q干=126000×（1000-10）×10-6=113.4m/d②污泥量设含水率为98%，则：Qs=Q干/(1-98%)=5670m/d=236.25m3/h③吸泥机往返依次所需要的时间：86 （栅车行进速度V=1.0m/min）④虹吸管计算设吸泥管排列树为10根，管内流速为1.5m/s，单侧排泥最长的虹吸管长L=22.5m，采用连续式排泥，则管径：故采用DN75水煤气管⑤吸口断面确定吸口的断面与管口断面面积相等，且已知吸管的断面积设吸水口长为l=0.2m则吸口宽度为b=A/l=0.004/0.2=0.02m⑥吸泥管路水头损失计算进口，出口，900弯头的，则局部水头损失：管道部分是头损失：因含水率98%，一般为紊流状态：总水头损失：h=hi+h管=1.34+1.02=2.36m考虑管道使用年久等因素，实际的H=1.3h=1.3×2.36=3.07m排泥槽总长取70m，槽宽取0.8m，水深取1.0m引流泵选用YQX-5型潜水泵沉淀池放空管的直径：式中：H0：池内平均水深，m（此处为4.3+0.1=4.4m）t：放空时间，按3小时计算故管径采用DN600沉淀池水力条件校核：86 水力半径：弗劳德数：该Fr值在规定范围1×10-5~1×10-4内4.集水系统采用两侧孔口自由出流式集水槽集水①集水槽个数取：N=8个②集水槽中心距：（③槽中流量考虑到池子的超载系数为20%，故槽中流量：q0=1.2q0/=1.2×0.08=0.096m3/s④槽的尺寸槽宽：b=0.9q00.4=0.352m,为便于施工则b取0.4m槽长：（堰上负荷小于500m3/dm）取槽长为10m，则堰上负荷为：符合要求起点槽中水深：H1=0.78b=0.78×0.4=0.312m终点槽中水深：H2=1.25b=1.25×0.4=0.5m为便于施工，槽中水深统一取H=0.5m⑤槽的高度H3集水方法采用孔口自由流出，孔口深度取0.07m，跌落高度取0.05m，槽起高度取0.15m，则集水槽总高度H3=H2+0.07+0.05+0.15=0.77m⑥孔眼计算a、所需孔眼的总面积w由得86 b、单孔面积w0孔眼直径采用d=10mm,则单孔面积：c、孔眼个数：d、集水槽每边孔眼个数e、孔眼中心距10．V型滤池（1）设计参数设计水量为Q/=126000m/d滤速v=8m/h第一步气冲冲洗强度q气1=15L/（m×S）；第二步气-水同时反冲气冲强度q气2=15L/（m×S），水强度q水1=4L/（m×S）；第三步水冲强度q水2=5L/（m×S）；第一步气冲时间t气=3min；第二步气-水同时反应时间t气水=4min；单独水冲时间t水=5min；冲洗时间共计t=12min=0.2h冲洗周期T=48h反冲横扫强度1.8h/(m2×S)滤池采用单层加厚均粒滤料，粒径0.96~1.35mm,不均匀系数1.2~1.6（2）设计计算⑴池体设计计算①滤池工作时间为24h，冲洗周期为48h。滤池实际工作时间为：86 T=24-0.2×24/48=23.9h②滤池总面积为：F=Q/vT=126000/(8×23.9)=604m③滤池的分格：为节省占地，选双格型滤池，池底板用混凝土，单格宽B=5m，长L=15.1m，面积75.5m。每座面积f=151m，总面积604m。④校核强制滤速v/：v/=Nv/(N-1)=8*3/(3-1)=12m/h满足v≤20m/h的要求⑤滤池高度的确定滤池超高：H5=0.3m滤层上水深：H4=1.5m滤料厚度：H3=1.0m滤板厚度：H2=0.13m滤板下布水区高度：H1=0.9m则滤池总高度：H=3.83m⑥水封井的设计：均粒滤料清洁滤粒层的水头损失按下式计算式中：ΔH清为水流通过清洁滤粒的水头损失，cm为水运动黏度，cm2/s，200时为0.0101cm2/sg为重力加速度，981cm2/sm0为滤料孔隙率，取0.5d0为与滤料体积相同的球体直径，cm(取1mm)l0为滤层厚度，cm，l0=100cmv为滤速，cm/s,v=12m/h=0.33cm/s为滤料颗粒的球度系数，天然砂粒为0.75~0.8，取0.886 根据经验，滤速为8~10m/h时，清洁滤料层的水头损失一般为30~40cm计算值比经验值低，则取经验值的低限30cm为清洁滤料层的过滤水头损失，正常过滤时，通过长柄滤头的水头损失Δh≤0.22m，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：ΔH开始=0.3+0.22=0.52m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取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：H水封=0.3+H1+H2+H3=0.3+0.9+0.13+1.0+0.2=2.53m因为每座滤池过滤水量：Q单=v*f=8×151=1208m/h=0.336m/s所以水封井出水堰上水头矩形堰的流量公式计算得则滤池施工完毕，初次投入运行时，清洁滤料层过滤，滤池液面比滤料层高：0.20+0.52+0.2=0.92m⑵水反冲洗管渠系统①反冲洗用水流量Q反水的计算：反冲洗用水流量按水洗强度最大时计算，单独水洗时反冲洗强度最大为5L/（m×S）Q反水=q水f=5×151=755l/s=0.755m/s=2718m/hV型滤池反冲洗时，表面扫洗同时进行，其流量Q表水=q表水f=0.0018×151=0.27m/s水反冲洗系统的断面计算方法如下：配水干管（渠）进口流速应为1.5m/s左右，配水干管（渠）的截面积：A水干=Q反水/V水干=0.755/1.5=0.50m2反冲洗配水干管用钢管DN700，流速1.27m/s，反冲洗水由反冲洗配水管输送至气水分配渠，由气水分配渠底侧的布水方孔配水到滤池底部布区。反冲洗水通过配水方孔的流速按反冲洗配水支管的流速取值。配水支管流速或方孔流速为1.0~1.5m/s左右，取v水支=1m/s，则配外水支管（渠）的截面积：86 A方孔=Q反水/v水支=0.755/1.0≈0.76m2此即配水方孔总面积。沿渠长方向两侧个均匀布置20个配水方孔，共40个，孔中心间距0.6m，每个孔的面积：A小=0.755/40=0.0189m2每个孔口尺寸取0.1m×0.1m，反冲洗水过孔流速v=0.755/(2×20×0.1×0.1)=1.89m/s，满足要求。②反冲洗用气量Q气的计算反冲洗用气流量按气冲强度最大时的空气流量计算，这时气冲的强度为15L/（m×S）Q气反=qf=15×151=2265l/s=2.27m/s③配水系统的断面计算配气干管（渠）进口流速应为5m/s左右，则配气干管（渠）的截面积：A气干=Q气反/v气干=2.27/5=0.454m反冲洗配气干管用钢管DN700，流速9.87m/s，反冲洗用空气由反冲洗配气干管输送至气水分配渠，由气水分配渠两侧的布气小孔配气到滤池底部布水区。布气小孔紧贴滤板下缘，间距与布水方孔相同，共计40个。反冲洗用空气通过配气小孔流速按反冲洗配气支管的流速取值。反冲洗配气支管流速或孔口流速应为10m/s左右，则配气支管（渠）的截面积：A气支=Q气反/v气支=2.27/10=0.23m每个布气小孔面积：A气孔=A气支/40=0.23/40=0.00575m孔口直径：d气孔=取90mm反洗空气过孔流速：满足要求每孔配气量：86 Q气孔=Q反气/40=2.27/40=0.0568m/s=204.3m/h④气水分配渠的断面设计对气水分配渠断面面积要求的最不利条件发生在气水同时反冲洗时，亦即气水同时反冲洗时要求气水分配渠断面面积最大。因此，气水分配渠的断面面积设计按气水同时反冲洗的情况设计。气水同时反冲洗时反冲洗水流量：Q反冲洗水=q水f=4×151=604l/s=0.60m/s气水同时反冲洗时反冲洗用空气的流量：Q反气=q气f=15×151=2265l/s=2.27m/s气水分配渠的气、水流速均按相应的配气、配水干管流速取值。则气水分配渠的断面面积：A气水=Q反冲洗水/V水干+Q反气/V气干=0.60/1.5+2.27/5=0.40+0.454=0.854m⑶滤池管渠的布置①反冲洗管渠a.气水分配渠气水分配渠起端宽取1.2m，高取1.5m，末端宽取1.2m，高取1.0m。则起端截面积为1.8m，末端宽取截面积1.2m。两侧沿程各布置20个配气小孔和20个布水方孔，孔间距0.6m，共40个，气水分配渠末端所需最小截面积：0.854/40=0.021m‹1.2m满足要求b.排水集水槽排水集水槽顶端高出滤料层顶面0.5m，则排水集水槽起端槽高：H起=H1+H2+H3+0.5-1.5=0.9+0.13+1.0+0.5-1.5=1.03m式中：H1，H2，H3同前；1.5m为气水分配渠起端高度排水集水槽末端高度：H末=H1+H2+H3+0.5-1.0=0.9+0.13+1.0+0.5-1.0=1.53m式中：1.0m为气水分配渠末端高度底坡i=（1.53-1.03）/l=0.0357（l=14m）c.排水集水槽排水能力校核86 由矩形断面暗沟（非满流，n=0.013）计算公式校核集水槽排水能力。设集水槽超高0.3m，则槽内水位高h排集=1.03-0.3=0.73m，槽宽b排集=1.2m，湿周X=b+2h=1.2+2×0.73=2.66m水流断面：A排集=bh=1.2×0.73=0.876m水力半径：R=A排集/=0.876/1.86=0.329m水流速度：过流能力：Q排集=A排集v=0.876×6.93≈6.07m3/s实际过水流量：Q反=Q反水+Q表水=0.60+0.27=0.87m3/s‹Q排渠满足要求②进水管渠a.进水总渠4座滤池分成独立的两组，每组进水总渠过水流量按强制过滤流量计算，流速0.8~1.2m/s，则过滤流量Q=110000/2=55000m3/d=0.637m3/s过水断面：F=Q/v=0.637/1.2=0.53m2取0.60m2进水总渠宽1.0m，水面高0.4m。b.每座滤池的进水孔每座滤池由进水侧壁开三个进水孔，进水总渠的浑水通过这三个进水孔进入滤池。两侧进水孔孔口在反冲洗时关闭，供给反洗表扫用水。调节闸门的开启度，使其在反冲洗时的进水量等于表扫水用水量。孔口面积按孔口淹没出流公式计算。其总面积按滤池强制过滤水量计。强制过滤水量：Q强=0.637/（3-1）=0.319m3/s孔口两侧水位差取0.1m，则孔口总面积：86 中间孔面积按表面扫洗水量设计孔口宽B中孔=1.0m，高H中孔=0.3m。两个侧孔口设阀门，采用橡胶囊充气阀，每个侧孔面积：A侧=（A孔-A中孔）/2=（0.355-0.30）/2=0.028m2孔口宽B侧孔=0.28m，高H侧孔=0.1mc.每座滤池内设的宽顶堰为保证进水稳定性，进水总渠引来的浑水经过宽顶堰进入每座滤池内的配水渠，再经过滤池内的配水渠分配到两侧的V型槽。宽顶堰堰宽b宽顶=3m，宽顶堰与进水总渠平行设置，与进水总渠侧壁相距0.5m，堰上水头由矩形堰的流量公式得：d.每座滤池的配水渠进如每座滤池的浑水经过宽顶堰溢流至配水渠，由配水渠两侧的进水孔进入滤池内的V型槽。滤池配水渠宽b配渠=0.4m，渠高1m，渠总长等于滤池总宽，则渠长L配渠=3.5×2+1.2=8.2m。当渠内水深h配渠=0.4m时，末端流速（进来的浑水由分配渠中段向渠两侧进水孔流去，每侧流量为Q强/2）v配渠=Q强/（2b配渠h配渠）=0.319/（2×0.4×0.4）=0.99m/s满足滤池进水管渠自清流速的要求。e.配水渠过水能力校核配水渠的水力半径：R配渠=b配渠h配渠/（2h配渠+b配渠）=0.4×0.4/（2×0.4+0.4）=0.13m配水渠的水力坡降i渠=（nv渠/R2/3）2=（0.013×0.99/0.172/3）2<0.00186 渠内水面降落量：△h渠=i渠L渠/2=0.001×8.2/2=0.004m因为，配水渠最高水位h配渠+△h渠=0.5+0.004=0.504m<渠高1m，所以，配水的过水能力满足要求。③V型槽的设计V型槽槽底设扫洗出水孔，直径取0.025m，间隔0.15m，取V型槽槽底的高度低于扫洗水出水孔0.15m根据潜孔出流公式，其中Q应为单格滤池的表扫水流量，则表面扫洗时V型槽内水位高出滤池反冲洗时液面反冲洗时的排水集水槽的堰上水头由矩形堰的流量公式Q=1.84bh2/3求得，其中b为集水槽长，b=L排槽=10m，Q为单格滤池反冲洗流量Q反单=0.637/2=0.319m3/s，所以h排槽=[Q反单/（1.84b）]2/3=[0.319/（1.84×10）]2/3=0.20mV型槽倾角450，垂直高度0.15+0.15+0.20+0.35+0.21=1.06m，壁厚0.05m。反冲洗时V型槽顶高出滤池内液面的高度为：1-0.15-0.20-0.35=0.3m。⑷冲洗水的供给选用冲洗水箱供水的计算①冲洗水箱到滤池配水系统的管路水头损失△h1反冲洗时干管用钢管DN700，管内流速1.26m/s，1000i=2.70，布置管总长计60m。则反冲洗总管的沿程水头损失：△h=il=0.0027×60=0.16m反冲洗配水干管主要配件及局部阻力系数ξ值（见表5-2）：△hj=ξv2/2g=7.76×1.262/2×9.8=0.63m则冲洗水塔到滤池配水系统的管路水头损失△h1=△hf+△hj=0.16+0.63=0.79m配水干管的主要配件及局部阻力系数配件名称数量/个局部阻力系数86 900弯头66×0.68=4.08DN700闸阀33×0.06=0.18等径三通22×1.5=3水箱出口10.5∑ξ7.76②滤池配水系统的水头损失Δh2a.气水分配干渠的水头损失按最不利条件，即气水同时反冲洗时计算。此时渠上部是空气，下部是反冲洗水，按矩形暗管（非满流，n=0.013）近似计算气水同时反冲洗时Q反气水=0.36m3/s。则气水分配渠内水面高为h反水=Q反气水/（v水干b气水）=0.36/（1.5×1.2）=0.2m水力半径：R反水=b气水h反水/（2h反水+b气水）=1.2×0.2/（2×0.2+1.2）=0.15m水力坡降：i反渠=（nv渠/R渠2/3）2=（0.013×1.5/0.152/3）2=0.004渠内水头损失：Δh反水=i反水l反水=0.004×14=0.0056mb.气水分配干渠底部配水方孔水头损失Δh放孔气水分配干渠底部配水方孔水头损失按孔口淹没出流公式计算。其中Q为Q反气水，A为配水方孔总面积。由放冲洗配水系统的断面计算部分内容可知，配水方孔的实际面积为A方孔=0.4m2。则Δh方孔=[Q放气水/0.64A方孔]2/（2g）=[0.39/（0.64×0.4）]2/（2×9.8）=0.12mc.由厂家产品样本及相关技术参数值，反洗水经过滤头的水头损失Δh滤≤0.22m气水同时通过滤头时增加的水头损失Δh增。d.气水同时反冲时，气水比n=15/4=3.75，长柄滤头配气系统的滤帽缝隙总面积与滤池过滤总面积之比约为1.25%，则长柄滤头中的水流速度：86 v柄=Q放气水/（1.25%f）=0.39/（1.25%×151）=0.2m/s通过滤头时增加的水头损失：Δh增=9810n（0.01-0.01×0.2+0.12×0.22）=470Pa=0.047mH2O则滤池配水系统的水头损失Δh2Δh2=Δh反水+Δh方孔+Δh滤+Δh增=0.056+0.12+0.22+0.047=044m③砂滤层水头损失Δh3滤料为石英砂，密度γ1=2.65t/m3，水的密度γ=1t/m3，石英砂滤料膨胀前的空隙率m0=0.41，滤料层膨胀前的厚度H3=1.0m，则滤料层水头损失Δh3=（γ1/γ-1）（1-m0）H3=（2.65-1）×（1-0.41）×1.0=0.97m富余水头Δh4取1.5m，则反冲洗水箱底高出排水槽顶的高度H水塔=Δh1+Δh2+Δh3+Δh4=0.79+0.44+0.97+1.5=3.7m水塔容积按一座滤池冲洗水量的1.5倍计算V=1.5（Q反水t水+Q气水t气水）=1.5×（0.49×5×60+0.39×4×60）=360.9m3⑸反洗空气的供给①长柄滤头的气压损失Δp滤头气水同时反冲洗时反冲洗用空气流量Q=1.47m3/s，长柄滤头采取网状布置，约55个/m2则每座滤池共计安装长柄滤头n=55×98=5390个，每个滤头的通气量1.47×1000/5390=0.27l/s根据厂家提供数据，在该气体流量下的压力损失最大为：Δp滤头=3000Pa=3KPa②气水分配渠配气小孔的气压损失Δp气孔，反冲洗时气体通过配气小孔的流速v气孔=Q气孔/A气孔=0.0368/0.01135=3.24m/s压力损失按孔口出流公式计算86 式中，μ为孔口流量系数，取0.6；A为孔口面积，m2Δp为压力损失，mm水柱g为重力加速度，g取9.8m2/sQ为气水流量，m3/hγ为水的相对密度，γ=1则气水分配渠配气小孔的气压损失：=59Pa=0.059kPa③配气管道的沿程压力损失Δp管a.配气管道的总压力损失Δp1反冲洗空气流量1.47m3/s，配气干管用DN250钢管，流速0.87m/s。反冲洗空气管总长50m，气水分配渠内的压力损失忽略不计。反冲洗管道的空气气压依下式计算p气压=（1.5+H气压）×9.8式中，p气压为空气压力，kPaH气压为长柄滤头距反冲洗水面的高度，m；H气压=1.5m则反冲洗时空气管内的气体压力：p空气=（1.5+H气压）×9.8=（1.5+1.5）×9.8=29.4kPa空气温度按300C考虑。查表，空气管道的磨阻为9.8kPa/1000m则配气管道沿程压力损失Δp1=9.8×60/1000=0.59kPab.配气管道的局部压力损失Δp2，主要配件及长度换算系数ξ值主要配件及长度换算系数ξ值统计表配件名称数量/个局部阻力系数ξ900弯头55×0.7=3.586 闸阀33×0.25=0.75等径三通22×1.33=2.66ΣК6.91当量长度的换算公式l0=55.5KD1.2式中，l0为管道当量长度，mD为管径，mK为长度系数。空气管配件换算长度l0=55.5KD1.2=55.5×6.91×0.251.2=72.7m则局部压力损失Δp2+Δp1=0.59+0.71=1.30kPa④气水冲洗室中的冲洗水水压p水压p水压=（H水塔-Δh1-Δh反水-Δh小孔）×9.81=（3.73-0.79-0.06-0.12）×9.81=27.2kPa本系统采用气水同时反冲洗，对气压要求最不利情况发生在气水同时反冲洗时，此时要求鼓风机或储气罐调压阀出口的静压为：p出口=p管+p气+p水压+p富式中，p管为输气管道的压力总损失，kPap气为配气系统的压力损失，kPap气压为气水冲洗室中的冲洗水水压，kPap富为富余压力，4.9kPa所以，鼓风机或储气罐调压阀出口的静压为：p出口=p管+p气+p水压+p富=1.30+3+0.06+27.2+4.9=36.46kPa⑤设备选型根据气水同时反冲洗时反冲洗系统对空气压力、风量要求，选三台LG50风机。风量50m3/min，风压49kPa，电机功率60kW，两用一备，正常工作鼓风量共计100m3/min>1.1Q反气=97m3/min。86 11.清水池（1）、清水池容积已知设计水量Q=126000m3/d=5250m/h水厂内建两座圆形清水池,每座清水池的有效容积为：W=W+W+W+WW1---调节容积,按最高日用水量的10%~20%计算则调节容积：W1=15%Qd=120704*10=12000W---消防贮水量,按2火灾延续时间计算则消防容积：W=W---水厂自用水量,按最高日用水量5%~10%计算W=0.07Q=0.07×120704=9000m3W---安全储量，水深0.2m。清水池的总容积为：W=W+W+W=12000+252+9000=21252m清水池的有效水深取H=4.5m，则单池面积为：（2）、清水池尺寸的确定清水池的水深为4.5m，超高0.5m，清水池半径为30m。清水池容积为：14137。（3）、管道布置清水池进水管直径为900mm，出水管直径900mm，流速为1.0m/s，益流管与进水管直径相同为900mm，放空管直径为600mm。池顶的覆土厚度为0.7m。（4）、清水池标高地面标高为86 6m，考虑到水厂构筑物的布置和各构筑物间的管路损失以及构筑物内的损失。采标用清水池内水位标高为：6.5m池顶高：6.9m池底标高：1.9m考虑0.2的保护水深，则，最低水位标高2.1m12.吸水井吸水井与二泵房合建，将吸水井分为两格，中间隔墙上设连通管及闸阀。a.水井长b.水井宽吸水井高6.6m（内含超高0.5m）。吸水喇叭口直径Da.吸水喇叭口直径D等于吸水管直径的1.3～1.5倍。b.喇叭口高c.喇叭口底至池底距离喇叭口底至池底距离等于0.6D~0.8D，本设计采用取0.8D，即，所以设计采用d.吸水管进水口在最低水位下的淹没深度不应小于0.5～1.2m，本设计采用。最低水位标高：1.3m13.二泵站的设计86 （1）主要设计资料a.最不利点为5点，地面标高为6.0m。b.管网水源入口到最不利点的水头损失为10.979m，消防时从管网水源入口到最不利点水头损失为10.983m。c.请水池最低水位标高为2.1m，最高水位标高为6.5m，吸水井最低水位标高为2.3m。d.泵站内管道中的水头损失为3m，安全水头损失为2m。（2）流量和扬程的确定a、设计流量二泵站的流量按最高日最高时计算，考虑到输水干管漏损，取自用水系数，即二泵站的设计流量为b、水泵的扬程的计算输水管取DN1200,则流速为1.289(m/s),阻力系数i=1.32‰,本设计输水管长定为500m,则输水管损失=500×1.32‰=0.66m管网控制点（节点39）的地面标高为6.0m，自由水头为20m，清水池最低水位标高2.1m则水厂送水泵房所需扬程为式中：——控制点地面和吸水井中最低水位高差：——自由水头——泵房内损失——输水管损失——管网中损失——安全水头86 （3）水泵和电机的选择a、泵的要求①在满足最大工况要求条件下，应尽量减少能量浪费；②应使选的泵工作在高效区并应合理利用各水泵效率段；③应可能选同型号泵，使型号整齐，互为备用；④尽量选大泵（大泵效率高），但也应按实际情况考虑大小兼备，灵活调配；⑤保证吸水条件，照顾基础平正，减小泵站埋深；⑥考虑必要备用机组；⑦需进行消防，事故用水时校核；⑧考虑泵站发展，实行近远期相结合；⑨尽量选用低能生产的水泵型号。b、泵的选型根据管路特型曲线，二泵站工作制度及选泵要求，选用台型号为14sh-9A型清水泵6台，其中1台备用。使用离心泵在启动前泵内须先充水或真空引水，启动时出水阀门关闭。水泵性能参数如下：水泵流量：水泵扬程：水泵转速：泵轴功率：水泵效率：%允许吸上真空度：叶轮直径：泵重：价格：3091元选用的配套的电机为，其性能如下：功率：电压：86 转速：效率：%重量：价格：12400元c、水泵机组尺寸的确定水泵基础的尺寸如下表型清水泵外形尺寸及安装高度14sh-9A型清水泵外型尺寸及安装高度（单位：）15338224401300650720110656026036034JR-136-4电机346410538257605007901110500632基础长：基础宽：基础高：式中——基础所用材料的容重，对于混凝土基础为86 则基础高为电机基础高出泵基础电机基础高（4）吸水管路和压水管路每台水泵设有单独的吸水管与压水管。设计时，每台泵按流量最大的情况进行吸压水管设计。a.吸水管吸水管不允许漏水，否则会使水泵的工作发生严重事故，本设计吸水管采用钢管，接口采用焊接形式，不易漏水，漏气时也易维修（埋在地下的钢管应涂沥青防腐层）。采用，，b.压水管泵站内压水管经常受到高压，所以要求坚固不漏水，本设计采用钢管，并采用焊接接口。采用，，（5）机组与管道布置综合考虑各种因素，本设计水泵机组的布置采用横向排列方式。横向排列方式虽然稍增长泵房的长度，但跨度可以减少，进出水管顺直，水利条件好，节省电耗。在泵吸水管上设一个手动蝶阀，在压力管上也设一个手动蝶阀和一个止回阀。（6）核水泵、电机a、吸水管管损失a.沿程水头损失：b.局部水头损失：86 式中——吸水管进口阻力系数，0.5；——90°焊接弯头阻力系数，取1.05；——DN500×350偏心渐缩管阻力系数，取0.18——出口阻力系数，取1.0。b、压力管损失a.沿程水头损失：b.局部水头损失：式中——压水管出口阻力系数，0.5；——DN400×250偏心渐缩管阻力系数，0.19——DN250的微阻消声球形止回阀阻力系数，0.68。——DN250蝶阀阻力系数，取0.2；（7）泵机组的标高a、泵安装高度的确定a.水泵最大安装高度式中——水泵最大安装高度，——水泵进口流速，——水泵吸水管路损失，86 考虑安全，泵安装高度应采用3.0。b.吸水井最低水位标高：2.3c.泵轴标高：b、机组尺寸标高a.泵基础顶标高=泵轴标高-=5.3-0.56=4.74mb.电机基础标高=泵基础标高+（）=4.74+（0.56-0.50）=4.80m基础底标高=基础顶标高-基础高=4.74-1.29=3.45mc.原基础标高原基础顶高出基础底标高0.2m则原基础标高为：3.45+0.2=3.65md.泵进口轴线，吸水管轴线及出水口轴线标高泵出水口轴线标高=泵轴标高-泵进水口轴线标高=泵轴标高-吸水管线轴标高=泵进水口轴线标高+5.04+0.230-0.250=5.02me.校核压水管轴线标高压水管轴线与泵出水口轴线同一标高为：4.94当地地面标高：6.0冰冻线深为-0.8，则标高为：5.2水泵压水轴线在冰冻线以下，户外压力管管径为DN500，则满足埋地要求（管底在冰冻线下0.5D）。（8）附属设备的选择a、引水设备本设计采用真空泵引水，其优点是水泵启动快，运行可靠，易于实现自动化，真空泵抽气量可按下式计算：式中——真空泵抽气量，；86 ——泵站中最大的一台泵泵壳内空气密度，，相当于水泵吸水口面积乘以吸水口到出水口闸阀间距离；查表知——从吸水井最低水位到泵进口吸水管空气容积，；当管径为DN500时，为——个大气压下水柱高度，取10.33；——离心泵安装高度，3.0；——引水时间，4分钟=0.07小时；——漏气系数，K=1.05～1.1，取1.1。最大真空值=（泵基础顶标高+H-吸水井最低水位）×760/10.33=(3.74+1.106-1.3)×760/10.33=260.89mmHg根据和选：SK-3型水环式真空泵两台，其中一台备用。其性能如下：抽气量：2.88真空度：500mmHg转速：1450r/min配套电机选用型其性能如下：功率N=10Kwn=1450r/minW=1141Kgb、排水设备二泵站排水量一般为：20～40所以选用型污水泵2台，其中一台备用。86 其性能如下表型污水泵性功参数型号流量扬程转速轴功率效率%允许吸上真空度重量4348.3294011.549765配套电机采用Y180M-2，电机功率为22c、通风泵房为半地下式，地面以下不深，故采用自然通风。d、计量设备选用电磁流量计e、起重设备最大起重量为JR-127-4型电机重量，故选型电动单梁悬挂桥式起重机，其跨度8.5，起重量为2吨，起吊高度为9米。（9）泵房高度式中——泵房地面以上部分——泵房地面以下部分式中——至少为300；采用300——单轨吊车梁的高度，0.32；——滑车高度和起重葫芦在钢丝绳绕紧状态下的长度，0.92；86 ——起重绳的垂直长度，水泵为0.85x，电动机为1.2x，x则为起重部件宽度；水泵：；电动机：，采用1——最大一台水泵或电动机高度，，1.1——吊起物底部与进口处平台的距离，1，——平台到室外地面的距离，0.45所以：则泵房高度14.加氯工艺和加氯间的设计计算生活饮用水必须消毒，消毒后水的卫生学指标应满足《生活饮用水卫生标准》，或《生活饮用水卫生规范》。一般可采用加滤法。选择加滤点时，根据原水水质、工艺流程和净化要求，本设计目前只单独在滤后加滤，但同时设置滤前加氯设备。（1）消毒方法的选择一般水厂的消毒方法采用液氯消毒，实践证明，此种方法具有以下优点：具有余氯持续消毒作用；价格较低；操作简单，投量准确；不需要庞大的设备。但是，液氯有剧毒，应该防止漏气和加强防范及应急措施（2）液氯消毒原理液氯加入水中即和水发生作用：其中有效成分为，为中性分子，可扩散到细菌细胞z中，且有极强的氧化性，可在细菌细胞中破坏细菌的酶，导致细菌的死亡，从而达到消毒的作用。（3）设计参数86 设计水量（包括水厂自用水量）；采用滤后水加消毒，加氯点在清水池前，加注点两个；最大投氯量为；仓库储量按30d计算。（4）设计计算a.加氯量Q每天加氯量30天加氯量b.储氯量Gc.氯瓶数量氯瓶数量以30天用量计，加周转率30%30天使用钢瓶（瓶）30天周转钢瓶30%（瓶）总瓶数（瓶），取10瓶。采用容量为1000kg的焊接液氯钢瓶，其外形尺寸为直径D=800mm，长度为L=2020mm,自重300kg,总量为1800kg，共10瓶。d.加氯机数量为保证氯消毒时的安全和计量正确以及提高自动化程度，采用自动真空加氯机投氯，并设校核滤量的计量设备。选用3台LS80-3转子真空加氯机，两用一备。加氯机的间距为0.2m，一般高于地面1.5m左右。e.加氯间、氯库氯库要考虑过道和检修地的面积，氯瓶占地面积86 加氯间靠近氯池和清水池。加氯间与加药间合建。其位置在室内地面以上20cm。在加氯间、氯库低处各设排风扇一个，换气量每小时8～12次，并设置漏气报警仪，当检测的漏气量达到2～3mg/kg时报警，切换有关阀门，切断氯源，同时排风扇动作。为搬运氯瓶方便，氯库内设单轨电动葫芦一个，轨道在氯瓶正上方，轨道通到氯库大门以外。称量氯瓶质量的液压磅称在磅称坑内，磅称面和地面齐平，使氯瓶上下搬运方便。磅输出20mADC信号到值班室，指示余氯量。并设置报警器，达余氯下限时报警。加氯间外布置防毒面具、抢救材料和工具箱，照明和通风设备在室外设开关。在加氯间引入一根DN100的给水管道，水压大于20mH2O，供加氯机投药用，在氯库引入DN32的给水管，通向氯瓶上空，供喷淋使用，水压大于5mH2O。15.水厂平面设计水厂的基本组成分两部分，即生产构筑物及建筑物和附属构筑物。水厂构筑物平面尺寸应根据计算确定，生活附属建筑物建筑面积应按水厂管理体制、人员编制和当地的建筑标准确定，生产附属构筑物应根据水厂规模、工艺流程和当地的具体情况确定。一、布置内容和布置要求（1）布置内容该水厂平面不住地内容主要包括：各构筑物的平面定位，各种管道（处理工艺的原水管、加药管、沉淀水管、清水管、反冲洗水管、加氯管、排泥管、放空管、水厂自用水管、厂区排水管、雨水管等），阀门及配件布置，厂区管道、围墙和绿化。（2）布置要求水厂布置应考虑下述因素：a.布置紧凑，以减少净水厂占地面积和生产构筑物间连接管的长度，以便操作管理，但是各构筑物间要有必要的距离；b.要充分利用地形，经两做到土方量平衡；c.各构筑物之间连接管应该简单短捷，尽量避免立体交错并考虑施工检修方便，此外应设必要的超越管线；86 d.沉淀池的排泥和滤池的排水方便，尽量靠重力排除，避免用排泥泵；e.构筑物的布置要注意风向，加氯间和氯库应尽量布置在主导风向的下风头；f.有条件时尽量使生活区和生产区分开；g.水厂应设必要的道路。厂内道路多数为8米，包括人行道1.5米。所有道路的转弯半径均为6米。车行道一般为单车道，宽度为4米，车行道为环形；步行道的宽度为2米。车行道采用沥青混凝土路面，步行道采用水泥路面。各类道路，均应有侧石及排放雨水的设施。h.水厂要充分绿化，绿地由草地、绿篱、花坛、树木配合构成，面积大的可以在中间设建筑小品和人行走道形成小型花园。在建筑物的前坪，道路交出口的附近都设绿地。在建筑物或构筑物与道路之间的带状空地进行绿化布置，形成绿带。在主要道路两侧栽种悬铃木；在构筑物附近栽种夹竹桃等小乔木；在需要围护的地方设绿篱，既起到隔离的作用，又可以达到美化的效果。水厂四周设置高2.50米的防护围墙，采用砖砌围墙。二、工艺流程布置类型水厂流程布置，一般有三种类型：直线型、折角型和回转型。本设计地形不受限制，采用直线型布置。三、水厂附属构筑物水厂的附属构筑物一般包括：生产管理及行政办公用房、化验室、维修车间（机修、电修）、仓库、食堂、浴室和锅炉房、传达室、值班宿舍、堆砂场。综合楼，仓库，食堂，传达室，堆砂场，车库，电修间，机修间。四、水厂管线布置水厂工艺流程中的主要管线有生产管线（DN600）、超越管线（DN600）、加药管线（ABS塑料管）、加氯管线（铜管）、自用水管线、排水管线（DN200）。管线在地下铺设时，主要考虑冰冻线深度。布置管线时，管线与附近构（建）筑物之间，应留出适当的距离，给水管或排水管距构筑物不小于3米，当给排水管线交叉时，给水管应在上面，排水管在下面，其最小垂直净距离不应小于0.5米。86 生产管线在进出构筑物时应都设闸阀，为保证供水可靠安全，各组生产管线之间都有连通管。排水管线上拐弯、流量发生变化、管径发生变化及相隔适当位置的布置检查井，将排水靠近排入附近的小清河中。五、净水厂高程设计在处理工艺流程中，各构筑物之间水流应为重力流。两构筑物之间水面高差即为流程中的管道水头损失和构筑物内部的损失。六、处理构筑物的水头损失处理构筑物的水头损失见表构筑物内水头损失构筑物名称水头损失管式静态混合器0.4折板絮凝池0.46平流沉淀池0.3V型滤池2.0七、连接管中的水头损失处理构筑物之间的水头损失见表下:构筑物内水头损失构筑物名称水头损失86 管式静态混合器到折板絮凝池0.1折板絮凝池到平流沉淀池0.3平流沉淀池到V型滤池0.4V型滤池到清水池0.3八、构筑物标高处理构筑物的标高见表构筑物的水面标高构筑物名称水面标高折板絮凝池10.26平流沉淀池9.5V型滤池8.8清水池6.54.4方案二构筑物的计算方案二同方案一除了絮凝池、沉淀池和滤池不相同外，其他均相同。因此以下只计算往复式隔板絮凝池、斜管沉淀池、普通快滤池。1．往复式隔板絮凝池的设计计算（1）设计参数设计进水量Q=5250(m3/h)絮凝池个数n=2个絮凝池的宽长比Z==1.286 池内平均水深=2.4m絮凝时间t=20min廊道内流速采用6档，即，，，隔板转弯处的宽度取廊道宽度的1.2-1.5倍（2）设计计算a.总池容积WW==b.单池平面面积ff===，取c.池长（隔板间距之和）Ld.池宽Be.廊道宽度和流速廊道宽度,按廊道内流速不同分为6档=将的计算值，采用值以及由此所得廊道内实际流速的计算结果，列入下表表廊道宽度和流速设计流速/（m/s）廊道宽度/m实际流速/（m/s）计算值采用值86 f.水流转弯次数池内每3条廊道宽度相同的隔板为一段，共分6段，则廊道总数为（条）隔板数18-1=17（条）水流转弯次数为17次g.池长复核（未计入隔板厚度）L==隔板厚按0.2m计，则池子总长：h.池底坡度根据池内平均水深2.4m,最浅端水深取2.2m，最深端水深取2.6m，则池底坡度2．斜管沉淀池的设计计算（1）设计参数设计进水量：沉淀池个数：单池处理水量：86 颗粒沉降速度：斜板沉淀池与反应池合建，故其有效宽B为19.56m；采用塑料片热压六边形蜂窝管，管厚=0.4mm，边距d=30mm，水平倾角θ=60º（2）设计计算a.清水区面积A清水区上升流速其中斜管结构占用面积按照3%计算，则实际清水区需要面积为了配水均匀，采用清水区平面尺寸，使进水区沿23.6m长一边布置。b.斜管长度斜管内水流速度考虑到管端紊流、积泥等因素，过渡区采用250mm。斜管总长为以上两者之和，即c.沉淀池高度超高0.3m，清水区高1.2m，布水区高1.2m，斜管高，穿孔排泥斗槽高0.8m，则池子总高d.沉淀池进口穿孔墙沉淀池进口采用穿孔墙，排泥采用穿孔管，集水系统采用穿孔管。穿孔墙上的洞口流速采用，洞口总面积A为86 每个洞口尺寸定为，则洞口数：穿孔墙布水区1.5m的范围内，孔共分3层，每层141个。e.复算管内雷诺数及沉淀时间水力半径：管内流速：运动黏度：（当t=20℃时）沉淀时间：（沉淀时间T一般在4～8min之间）3.普通快滤池设计计算设计水量：设计数据：滤速，冲洗强度，冲洗时间6min。（1）滤池面积及尺寸：工作时间24小时，冲洗周期：12小时。实际工作时间：滤池面积：采用滤池为二组，双行布置每组滤池面积为540.8/2=270.4采用滤池数为5,每个滤池的面积为f=54。86 采用滤池长宽比为：。采用滤池尺寸为：校核强制滤速：（2）滤池高度支承高度：滤料层高：砂面上水深：超高：滤池总高：（3）配水系统A．干管干管流量。采用管径为800mm（干管埋入池底，顶部设滤头或开孔）B．支管支管中心间距：采用每池支管数：每根入口流量：采用管径：85mm支管始端流速为：1.45m/sC．孔眼布置支管孔眼总面积与滤池面积之比k采用0.25%孔眼总面积：采用孔眼直径：10mm每个孔眼面积：78.586 孔眼数：1503个每根支管孔眼数：19个支管孔眼布置设二排与垂线45夹角向下交错排列：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6mm，孔眼直径与壁厚之比为：1.67，流量系数为0.68，所以水头损失为E．复算配水系统支管长度与直径之比不大于60：孔眼总面积与支管总截面积之比为0.259小于0.5，符合要求。干管截面积与支管总截面积之比1.527在1.25-2.0之间，符合要求。孔眼中心距0.168小于0.2，符合要求。第五章方案经济比较5.1方案一给水工程造价给水处理系统总体布局的经济设计：城市或区域的给水系统，通常由取水、净水、输水和配水四个子系统所组成，它们之间相互关联、相互制约。经济设计的任务在于协调好相互关系，充分发挥各子系统的技术经济特性，在全面满足水质、水量和水压的前提下，使整个系统的总费用为最低。86 经济评价的基本原则：必须符合国家经济发展的产业政策，投资的方针、政策，以及有关的法规；项目的经济评价必须在国民经济与社会发展的中长期计划、行业规划、地区规划指导下进行；项目经济评价必须注意宏观经济分析和微观经济分析相结合，采用最佳建设方案；经济评价应遵守费用和效益的计算具有可比基础的原则；项目经济评价应使用国家规定的经济参数；项目的经济评价必须具备应有的基础条件，保证基础资料来源的可靠性和实践的同期性；必须保证经济评价的客观性、科学性和公正性。1.管道造价管道造价见下表管道造价管径（mm）管长（m）管道指标（元/100m）造价（元）800442673971.543273980.4700219458793.671289933.1600169046321.87782839.6500461638277.081766870.045062932542.11204689.9400396227935.261106795.0350211123752.61501417.6300308519564.41603562.1250266715470.76412605.2合计253809942692.92.给水厂估算给水厂站及构筑物的估算指标内容分为水厂站和给水构筑物分项指标两个部分。综合指标按枢纽工程分为取水、净水两种。进水净化指原水只经过一次或两次沉淀的生产用水。86 取水工程：包括水源地总图布置，各种取水构筑物，井间联络官子流贯或虹吸管、一级泵房、河岸整治工程、水源地其他构筑物或辐射建筑物（不包括生活设施）等。净水工程：包括净水厂全部的构筑物和建筑物（但不包括设于净水厂内的一级泵房、污泥处理费用、家属宿舍及生活设施）.分项指标是按生产所必需的土地面积计算。如水源、净水厂用地各种构筑物和建筑物的用地，不包括预留远期发展和卫生防护地带用地。工程量计算方法:a.给水工程综合指标及设计最高日供水量计算。分项指标按座计算。b.建筑面积的计算：单层建筑物的建筑面积按外墙勒脚以上的外围水平面积计算，多建筑物按各层建筑面积的总和计算。c.建筑体积石建筑面积与房屋高度的乘积，房屋高度指室内地坪至天棚的高度，无天棚者至堰高，多呈建筑物不扣除楼板厚度。d.滤池以过滤工作面积计算。e.除沉砂池、沉淀池、清水池以设计容积计算外，其他生产性建筑物的容积指建筑容积，包括水池的超高和沉淀部分。3.取水工程造价根据《给排水设计手册-技术经济》查的，水量为126000的岸边式取水工程总造价指标为70~85元/，取85元/，取水工程造价为万元。4.折板絮凝池和平流沉淀池池造价折板絮凝池和平流沉淀池合建，分别有两座，每座合建的折板絮凝池和平流沉淀池的水量指标为59元/，则折板絮凝池和平流沉淀池的造价为万元。5.V型滤池造价86 V型滤池分为四座，每座两个池子，查表得每座虹吸滤池的水量指标为38元/，则虹吸滤池的造价为万元。6.清水池造价采用两座方形清水池，每座清水池的容积为14137，造价指标15300元/100，清水池造价为216.3万元。7.二级泵房造价选用6台水泵及JR-136-4电机，5用一备，设备造价为9.3万元采用半地下式泵房，建筑体积指标取40860元/100m3，建筑体积为3406.04m3，则结构造价为139.17万元。二级泵房总造价为148.5万元。8.建筑直接费用建筑直接费用为前几项之和，即2784.8万元。9.建筑间接费用建筑间接费用为建筑直接费的20%，即556.96万元。10.建筑工程总造价建筑工程总造价建筑直接费和建筑间接费用之和，即3341.76万元。5.2给水厂制水成本的计算常年运转费用，其包括以下几项。（1）水资源费86 据有关资料知单价为0.27元/m3，则：（万元）（2）动力费（电价为0.75元/）（万元）（3）药剂费（按水厂水量5%计）（万元）（4）工资福利费（按水厂人数为100计算）（万元）（5）折旧提成费（综合基本折旧率按4.7%计）（万元）（6）大修和检修维护费（费率按2.5%计）（万元）（7）其他费用（万元）常年费用为以上几项之和，即（万元）（8）制水成本年制水量为万年制水成本为元/5.3方案二经济预算1.管道造价管道造价同方案一。86 （1）取水工程造价取水工程造价同方案一。（2）隔板絮凝池和斜管沉淀池池造价折板絮凝池和斜管沉淀池合建，分别有两座，每座合建的折板絮凝池和斜管沉淀池的水量指标为70元/，则折板絮凝池和平流沉淀池的造价为万元（3）普通快滤池造价普通快滤池分为组，每组5座,查表得每座V型滤池的水量指标为51元/，则V型滤池的造价为万元（4）清水池造价清水池造价同方案一（5）二级泵房造价二级泵房造价同方案一（6）建筑直接费用建筑直接费用为前几项之和，即3603万元。（7）建筑间接费用建筑间接费用为建筑直接费的20%，即720.6万元。（8）建筑工程总造价建筑工程总造价建筑直接费和建筑间接费用之和，即4323.6万元。2.给水厂制水成本的计算常年运转费用，其包括以下几项。（1）水资源费据有关资料知单价为0.27元/m3，则：（万元）（2）动力费（电价为0.75元/）（万元）86 （3）药剂费（按水厂水量5%计）（万元）（4）工资福利费（按水厂人数为100计算）（万元）（5）折旧提成费（综合基本折旧率按4.7%计）（万元）（6）大修和检修维护费（费率按2.5%计）（万元）（7）其他费用（万元）常年费用为以上几项之和，即（万元）（8）制水成本年制水量为万年制水成本为元/根据经济比较，第二种方案比第一种方案在工程预算中较为经济。86 参考文献1中国市政工程西南设计院.给水排水工程快速设计手册—1—常用资料.第一版.北京：中国建筑工业出版社，19952于尔捷，张杰水.排水工程设计手册—2—排水工程.第一版.北京：中国建筑工业出版社，19953上海市政工程设计研究院.给水排水工程快速设计手册—9—专用机械.第二版.北京：中国建筑工业出版社，19964上海市政工程设计研究院.给水排水工程快速设计手册—10—技术经济.第二版.北京：中国建筑工业出版社，19965上海市政工程设计研究院.给水排水工程快速设计手册—3—城镇给水.第二版.北京：中国建筑工业出版社，19966李翠梅，徐乐中，费忠民.市政与环境工程工程量清单计价.第一版.北京：化学工业出版社，20067严熙世，刘遂庆.给水排水管网系统.第一版.北京.中国建筑工业出版社，20008李亚峰，尹士君.给水排水工程专业毕业设计指南.第一版.北京：化工工业出版社，20039严熙世，范瑾初.给水工程.第四版.北京：中国建筑工业出版社，199910南国英，张志刚.给水排水工程专业工艺设计.第一版.北京：化工工业出版社，200486'