给排水毕业设计说明书 79页

'摘要摘要我国是水资源短缺的国家。由于存在着这些问题，使我们对水资源的利用应更加趋于理性，更加科学。在科学技术突飞猛进的21世纪，我们要合理利用科学技术对原水进行水质处理，经过合理的技术经济比较，以满足人们对水资源不断增长的迫切需要。本设计采用的主要构筑物有：取水构筑物及取水泵站，稳压井，投药间，机械混合器，折板絮凝池，斜板沉淀池，均质滤料滤池，清水池，加氯设备，吸水井，送水泵站，还有输水管线。稳压井起到稳定水压的作用。絮凝池采用折板絮凝池，该池絮凝时间短，絮凝效果好。沉淀池才用斜板沉淀池，该池可以大大降低雷诺数，从而减小水的紊动，促进沉淀，加设斜板，使颗粒沉淀距离缩短，减小了沉淀时间。滤池采用均质滤料滤池，该池虑速较高，过滤周期长，出水效果好，单池面积较大时，有利布水均匀，因此更适用于大中型水厂，冲洗采用空气，水反冲和表面扫洗，提高了冲洗效果并节约冲洗用水。送水泵站选用两种型号的水泵，最大限度的使供水曲线与拥护用水曲线相吻合。管网中为保证不间断供水采用环状管网布置，定线原则是平行设置几条干管，按规划道路定线，且指向大用户靠近大用户。在环状管网中设置消火栓，按照国家规范每隔120米设置一消火栓，在整个城区地势高出设排期阀，在地势低处设泄水阀。关键字：水资源；絮凝沉淀池；均质滤料滤池；取水构筑物及送水泵站；管网73 摘要AbstractTherefore,ourcountryisthewaterresourcesshortcountry.Becausehastheseproblems,causesustobesupposedevenmoretotendtothewaterresourcesusetherationality,morescientific.21stcenturyprogressesbyleapsandboundswhichinthescienceandtechnology,wemustusethescienceandtechnologytocarryonwaterqualityprocessingreasonablytotheoriginalwater,passesthroughthereasonabletechnicaleconomycomparison,satisfiesthepeopletheurgentneedwhichgrowsunceasinglytothewaterresources.Thisdesignusesthemainconstructionincludes:Takesthewaterconstructionandsupplieswaterthepumpingstation,killsthewellsteadily,givesadoseofmedicinebetween,thetubularstaticmixer,thegridflocculationpond,theadvectionsedimentationpond,theordinaryquickfiltertank,thereservoirofcleanwater,addsthechlorineequipment,attractsthewaterwell,supplieswaterthepumpingstation,butalsohasthewaterdistributionpipeline.Killsthewellsteadilythestablehydraulicpressurefunction..Theflocculationpondusesthegridflocculationpond,thisporcelaincoagulationeffectisgood,easytoformthevitrioltobecolored.Thesedimentationpond,thispondhasbearsimpactloadability,theconstructioneaseofoperation,buttheareaisbig.Thefiltertankusestheordinaryquickfiltertank,usesthebigresistancedistributionsystem,thewaterflushing,thewashwaterbyflushesthewaterpumptoprovide.Supplieswaterthepumpingstationtoselecttwokindofmodelsthewaterpumps,maximumlimitcausesthewatersupplycurveandthesupportwaterusedcurvetallies.Inthepipenetworkforguaranteedtheuninterruptedwatersupplyusestheannularnetworkofpipesarrangement,decidesthelineprincipleisparallelestablishesseveralcollectingmains,accordingtoplansthepathtodecidetheline,alsoaimsatthebigusertoapproachthebiguser.Establishesthefirehydrantintheannularnetworkofpipes,each120metersestablishesafirehydrantaccordingtothenationalstandard,outdoesintheentirecitytopographysupposesthescheduleofpublicperformancesvalve,73 摘要supposesthedraw-offvalveinthetopographylowspot.Keywords:Thewaterresources,takethewaterconstructionand,theflocculationsedimentationpond,theordinaryquickfiltertank,supplywaterthepumpingstation，thepipenetwork。73 目录目录摘要IAbstractII目录I第1章给水系统的选择及给水管网方案定线比较11.1给水系统的选择11.2给水管网方案定线比较1第2章系统最高日最高时用水量32.1工程规模32.2工程规模确定42.12.3日变化系数和时变化系数4第3章环网水力计算63.1给水管网设计要求63.2节点流量计算8一、管网水力计算步骤如下：8三、节点流量计算：93.3最高时管网平差12二、环状管网平差步骤：12第4章取水构筑物的设计194.1设计资料194.2取水头及构筑物类型选择194.3取水构筑物计算214.4取水头及构筑物类型选择24第5章净水厂工艺设计325.1水厂厂址的选择与工艺流程的确定325.2稳压井设计335.3投药系统355.4混合及混合设备选择395.5折板絮凝池工艺设计425.6斜板沉淀池工艺设计465.7均质滤料滤池工艺设计515.8消毒系统575.9清水池工艺设计595.10吸水井工艺设计605.11水厂平面及高程布置615.11.1水厂平面6173 目录5.11.2高程布置63第6章送水泵站设计646.1设计流量646.2设计扬程的计算656.3初选水泵：656.4吸水管路与压水管路的计算676.5泵房高度的确定686.6泵房高程的确定696.7附属设备的选择69第7章致谢71千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行73 第7章致谢第1章给水系统的选择及给水管网方案定线比较1.1给水系统的选择该城市的东面有一条自东北向西流的水质充沛，水质良好的河流，经勘测和检验，可以作为生活饮用水水源。该城市的地势比较平坦没有太大的起伏变化。城市的街区分布比较均匀，城市中各工业、企业等用户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：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500~800m。干管与干管之间有连接管形成环状网，连接管间的间距为800~1000m左右；干管按照规划道路定线，尽量避免在高线路面或重要道路下通过；尽量少穿越铁路。干管尽量靠近大用户，减少分配管的长度。力求以最短距离铺设管线，降低管网的造价和供水能量费用。1.2给水管网方案定线比较管网定线有三条原则：1、技术上：安全可靠，均匀分布，事故时影响最小；2、经济上：少设、短设、满足需要，越省越好；3、综合考虑：服从规划，考虑发展，留有余地；73 第7章致谢该城市地势无明显起伏状态，街道比较整齐，居住区分布比较均匀，因此，可以按规划道路定线，市区内的两个集中用户及绿地离净水厂较远故干管的延伸方向指向大用户，为保证供水安全，干管之间设有连络管起到输水作用，并形成环状管网，本城市采用环状管网。虽然枝状管网可以节省一些投资，但是对于一个城市的供水安全性来讲极不合理，而且该城市是新建管网，所以从城市供水安全性，可靠性及长远发展看树枝状管网是不够安全的，所以本设计采用环状管网。但当供水要求不是很高时，也可以关闭阀门采用枝状管网供水。该城市中心处有一条铁路由东向西将整个城市分成两部分，在实际中为保证安全可靠供水，采用两次穿越铁路的供水管，本设计采用十个环组成的环状管网，两次穿越铁路，具体情况看草图。另外，在管路定线时遵循了一下原则：1、按道路定线，运材方便2、路线短，起伏小，土方少的路线3、尽量避免穿越河流与山嵴，沼泽地，铁路和建筑物。73 第7章致谢第1章系统最高日最高时用水量2.1工程规模现状用水量预测：长春市1992年供水能力为56万m3/d，随着第三、四水厂的相继建成使用，至1997年设计供水能力达到103万m3/d，从而满足了工业生产、人民生活对用水量日益增长的需求。1992年至2004年长春市实际用水情况统计如下：1、长春市日变化系数在1.04—1.16之间，1992年至2001年日平均用水量平均每年增长4.27%，最高日用水量平均每年增长4.6%.2、2000年至2003年城市用水量呈下降趋势，其主要原因有：市民节水意识明显增强；供水调度精确，加强管道查漏及检修，既保证城市供水，又尽量减少漏失，加强营业服务和查收工作，减少漏户漏量；严厉打击窃水等。3、2003至2004年城市供水量又呈上升趋势。水量预测：需水量包括综合生活用水量、工业用水量、浇洒道路及绿地用水量、管网漏失水量和未预见水量及安全储备水量。生活用水量与工业用水量由规划预测的人口数与万元工业总产值乘以相应的用水定额确定。根据以往供水经验，这样预测的需水量偏差较大，往往高于实际用水量十几吨甚至几十吨。根据《长春市城市总体规划》，2000年市区原水需要量为4.19亿m3，即高日需水量126万m3/d，而2003年市区高日实际供水量仅为78.9万m3/d，因此，本次水量预测采取以现状供水量为基础，通过用水增长率确定用水规模的形式。73 第7章致谢近几年长春市投入大量资金完善城市供水计量系统，增设多处流量和压力检测点，所掌握的管网数据详实、准确，检测精确度已经能够达到1%，可以说长春市已具备了较为完善的供水计量体系。因此，本工程将以往13年的实际供水统计数据作为基础，根据经济及人口增长速率的关系确定用水增长率，同时考虑未预见水量及安全储备水量，预测未来若干年的需水量，从而确定本工程用水规模。长春市最高日用水量增长率在4.6%左右，根据长春市总体规划，2005年至2010年之间城市经济发展，人口增长基本可保持以往的速度，因此本工程确定2005年至2010年最大日用水量按年递增率4.6％计算，具体数值见表2-2；2010年以后，考虑长春市基础设施的不断完善，工业企业逐步建立健全，以及振兴东北老工业基地政策的深入实施，城市经济增长速度将呈现加快趋势，因此，确定2010年至2015年最大日用水量增长率为5%，预测中期2015年长春市高日需水量为131.9万m3/d，即在现有供水规模的基础上用水量增长了28.9万m3/d。2.2工程规模确定由水量预测表可以看出，2015年长春市用水量较目前增长了28.9万m3/d。考虑城市供水是城市重要基础设施之一，供水安全对于保证城市居民正常生活、工业生产安全、社会稳定以及经济的稳步发展具有重大作用，因此本着基础设施适度超前建设的原则，本工程以中期2015为目标年，确定建设规模为30万m3/d。1.12.3日变化系数和时变化系数日变化系数：经长春水务（集团）有限责任公司对市区供水情况的统计调查，居民用水的变化较大，而工业及机关用水的变化较小，所以全市总的日变化不是很大。由于1996年以前长春市的供水能力不足，因此日变化系数较小。1996年～1997年长春市第三及第四净水厂建成投产，此时供水能力大于需求量，在人民生活以及工业生产中，新的用水配比刚刚形成，因此出现用水量较大的情况，反应出的日用水变化较大。而1997年以后，随着水厂运行管理的不断成熟，节水措施的完善，供水日变化系数又有所降低。综合以上因素，结合长春市的经济发展现状及趋势，确定长春市供水日变化系数为73 第7章致谢1.10。时变化系数：根据长春水务（集团）有限责任公司对市区供水情况的实际调查，并结合“引松工程”和“窦家沟工业水厂供水工程”，确定长春市供水时变化系数为1.24。73 第7章致谢第1章环网水力计算1.1给水管网设计要求布置：1.按照城市规划布置，考虑分期建设可能。2.管网遍步于给水区内，干管应以最近距离输水到用户和调节构筑物，并保证供水安全可靠。3.配水管网布置成环状，供水要求不高时可采用树状，等到水量发展时，在连接成环状。4.城镇生活引用水管网严禁和非生活引用水连接。5.考虑在管网中适当设置加压泵房，直接从管网抽水加压。6.给水管网按最高日最高时设计计算。如昼夜用水量相差很大，高峰用水时间短，可考虑适当位置设置调节水池和泵房，利用夜间用水量减少进行蓄水，日间供水，增加高峰用水时的供水量，这样可以缩小高峰用水时水厂供水范围，降低出水干管的高峰供水量。因此小干管管径所节省的投资，常足以补偿调节水池和泵房所需费用。7.城市地形高差较大时，可考虑分压供水或局部加压，与提高整个管网的服务水头相比，既可以节约能量，还可以避免低处管网承受较高压力定线：1.在城镇平面图上定出管线位置时，只限于管网的干管。干管尽可能布置在两侧有较大用户的道路上，一减少配水支管的数量。2.干管定线可参照二级泵房到调节构筑物的供水方向，以最近的距离，将一条或几条干管平行的布置在用水量较大的地区。平行的干管间距为500—800米。连接管间距可考虑800—1000米。3．应按现有或规划道路定线，避免干管穿越高级路面或主要街道。73 第7章致谢埋深：1.给水管一般敷设在地下。2.非冰冻地区，管道的管顶埋深，或复土深度，金属管一般不小于0.7米，非金属管不小于1.0—1.2米。3.冰冻地区要考虑土壤的冻土深度。管径：1.管网的干管按最高日最高时用水量，通过水力计算选定管径2.从干管到用户和消火栓的支管一般至少为100毫米，大城市靠采用150—200毫米，同时供给消防用水的支管管径应大于150毫米。管材：1.管材应选用防爆，防裂和防腐蚀性能强，使用寿命长，运输安装方便，价格合理，接口柔性，水管材料可因地制宜的采用。2.铸铁管经久耐用，应用较广。在城市给水中，普遍用于输配水管道上，宜采用柔性接口。3.钢管可承受较的内应力，但需要内外防腐处理，价格较高。为节约金属，可在特殊条件或管径在400毫米以上，其他材料难以代替时使用4.采用离心制造工艺的球墨铸铁管，特别适合大，中口径的管道。5.聚氯乙烯管已用在直径小于400毫米的城市给水管道。阀门：1.管道中的阀门布置，应满足事故检查时隔断的需要，一般靠近管网结点布置，安装在联接管的下游。2.干管上的阀门一般间距为400-600米。3.管网中的阀门距离不应超过5个消火栓的布置长度。4.阀门一般为手动，大型可采用电动。应采用暗杆阀门，以避免不便。5.阀门放在阀门井内。阀门井大小应满足安装检修的需要，材料可为砖砌或钢筋混凝土。6.相关安装等查阅标准图集。消火栓：1.室外消火栓间距在120米以内。2.连接消火栓的管道直径应为不小于100mm的分配管。73 第7章致谢3.消火栓设在交叉路口的人行道上，距建筑物5米以上，距车行道边不大于2米。4.消火栓的数量和布置应取得当地消防部门的同意。5.气候寒冷地区应采用地下式消火栓，气候温暖地区应采用地上式消火栓。集中给水栓：1.没有市内卫生设施的给水区，应在集中处设置集中给水栓，应考虑用户取水方便。2.寒冷地区应用防冻型给水栓。管道配件：根据管材和管道连接情况正确选择配件、标准配件和特种配件。阀类：配水管网应根据管道连接情况设置分区检修阀门，并且能满足事故管段切断的需要，管网区域检漏的需要。配水管道的隆起点应装设排气阀，低凹点应装设泄水阀，限制水流流向处应装止回阀，消火栓前应装设阀门。1.1节点流量计算一、管网水力计算步骤如下：1.按城镇管网图布置，绘制计算草图，对结点和管段顺序编号，标明管段长度和地形标高结点。2.按最高日最高时计算结点流量。3.进行流量分配，确定管段的流量。4.由管段的流量，初步确定管段的管径和水头损失。5.环状管网进行平差，以确定管段的实际流量。6.按控制点要求的最小服务水头和从水泵到控制点任一条管线的总水头损失求出水泵扬程7.根据管网各结点的压力和标高，绘制自由水压线图二、分配流量：73 第7章致谢管网分配流量见附图1：三、节点流量计算：1.一区沿线流量的计算比流量：（3-1）∑Q:为计算状态下管网总流量∑q:为大用户用水量∑L:为计算管段长度总用水量为10045.83L/s，大用户用水量9727.37L/s，则比流量：表3—1一区沿线流量表管段管长m计算长度m沿线流量（L/s）1-27803905.271-388088011.882-486086011.613-479079010.673-684084011.344-883083011.215-64804806.485-101010101013.646-74504506.087-83503504.737-1198098013.238-95105106．899-129504756.4110-1193093012.5610-1398098013.2311-1288088011.8873 第7章致谢11-1488088011.8812-157803905.2712-2125000.0013-1495095012.8313-161250125016.8814-1589089012.0214-1796096012.9615-234002002.7016-1781081010.9417-1884084011.3418-233001502.03∑—18955255.892.二区沿线流量的计算总用水量为7767.10L/s，大用户用水量7509.29L/s，则比流量：表3—2二区沿线流量表管段管长m计算长度m沿线流量（L/s）19-2090090037.7119-2183041517.3920-2287087036.4521-2294094039.3922-2475075031.4323-24118093038.97∑—4805201.343.节点流量将沿线流量的一半分配到管段两端的节点，即为节点流量，当节点上连接若干段时，节点流量等于这些管段沿线流量总和的一半。73 第7章致谢表3—3水量计算表节点号节点流量L/s集中流量L/s总流量L/s18.58—8.5828.44—8.44316.95—16.95416.75—16.75510.0639.8349.89611.95—11.95710.77—10.77811.42—11.4296.65—6.651019.72—19.721124.78—24.781211.78—11.781321.47—21.471422.27—22.271510.00—10.001613.91—13.911717.62—17.62186.69—6.691927.5527.2854.832037.08—37.082128.39—28.392253.64—53.642319.56—19.562431.20—31.20∑451.19—518.3073 第7章致谢1.1最高时管网平差一、流量分配1.目的：节点流量计算后，进行流量分配，以确定各管段的流量，据此确定管径2.方法：a分配流量时，每个节点应符合流量平衡原则，即流向该节点的量等于该节点流出的流量。b环状管网流量分配时，应按照管网的主要供水方向，先拟定每一管段的水流方向，然后从管网起点的节点开始，顺水流方向按每个节点的流量平衡原则，求得每一管段的流量。c流量分配时，应同时考虑经济性和供水安全。一般在环状管网平行的干管中分配大致相同的流量，因而采用相同的管径，这样一条干管损坏时，供水量不至减少过多。d相互平行的干管的连接管，主要作用是事故时的水量传输，不必分配很大的流量。二、环状管网平差步骤：1.在管网计算图上，注名节点流量后，根据城镇供水情况，用箭头表示各管段的水流方向，进行流量分配，必须使流量平衡。2.根据管段流量选择管径。3.计算各管段的摩阻系数和水头损失4.假定顺时针方向为正，逆时针方向为负，计算∑h，其差值即为∆h,如果∆h为正，说明顺时针方向管段中，流量分配多了，反之，如果∆h为负，则流量分配少了。5.计算每环各管段的sq和∑sq，校正流量6.管段流量和校正流量相同时，加以校正流量，否则相减，得管段的新流量73 第7章致谢三、管网平差结果=================================================================迭代次数=16=================================================================环号=1闭合差=-.072----------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------1880250.36-17.671.03-.91.05152790250.5225.492.001.58.06203860200.02-.66.01-.01.01314780200.29-9.10.94-.73.0805sqtotal=.016dq=-2.17=================================================================环号=2闭合差=-.279----------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------1840400.48-60.10.94-.79.01312450150.193.37.65.29.08723350200.8025.225.932.07.08234830250.19-9.40.34-.28.029973 第7章致谢5790250.52-25.492.00-1.58.0620sqtotal=.021dq=-6.78=================================================================环号=3闭合差=-.273----------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------11010400.01-1.43.00.00.00102930250.35-17.21.99-.92.05333980250.4722.931.651.62.07064450150.19-3.37.65-.29.08725480400.60-75.421.41-.68.0090sqtotal=.021dq=-6.63=================================================================环号=4闭合差=-.388----------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------1980250.47-22.931.65-1.62.07062880250.8240.044.574.02.10043950300.23-16.57.38-.36.02194510300.33-23.22.69-.35.015273 第7章致谢5350200.80-25.225.93-2.07.0823sqtotal=.021dq=-9.43=================================================================环号=5闭合差=-.114----------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------19804001.02-127.803.73-3.66.02862950400.6075.911.431.36.01793880450.66104.951.441.27.01214930250.3517.21.99.92.0533sqtotal=.016dq=-3.47=================================================================环号=6闭合差=-.476----------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------1880450.66-104.951.44-1.27.01212890350.6966.182.161.92.02903780200.6219.533.712.89.14824880250.82-40.044.57-4.02.1004sqtotal=.016dq=-14.4573 第7章致谢=================================================================环号=7闭合差=-.050----------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------112505001.15-225.173.49-4.37.019428105001.39272.714.333.51.01293960400.7897.462.262.17.02234950400.60-75.911.43-1.36.0179sqtotal=.016dq=-1.53=================================================================环号=8闭合差=-.379----------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------1960400.78-97.462.26-2.17.022328404001.25157.634.723.96.025233004001.20150.954.331.30.00864400250.75-36.663.88-1.55.04245890350.69-66.182.16-1.92.0290sqtotal=.021dq=-9.21=================================================================73 第7章致谢环号=9闭合差=-.044----------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------1830250.87-42.915.19-4.31.10042940250.14-6.94.20-.19.02703870400.7289.891.951.69.01884900300.7552.813.072.76.0523sqtotal=.016dq=-1.32=================================================================环号=10闭合差=-.349----------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------17802000.62-19.533.71-2.89.14822400250.7536.663.881.55.042431180450.3555.25.45.53.00974750400.4151.73.71.54.01045940250.146.94.20.19.02706250400.51-64.361.06-.26.0041sqtotal=.025dq=-7.08=================================================================73 第7章致谢四、节点水压标高计算城市管网最不利点自由水压为32m，地面标高为141.4m，则水压标高为173.4m。经过计算离二泵站最近点的自由水压为51.61m，地面标高为141.3m，则水压标高为192.91m。其他各节点的自由水压、地面标高、水压73 第7章致谢第1章取水构筑物的设计1.1设计资料一、取水量二、河流的流量最大流量：500m3/h，最小流量：100m3/h三、河水流速：最大流速：2.5m/s四、河流水位：最高水位135m，最低水位133m，冰的最大厚度为:1.3m五、最低水位时河流宽为:110m六、河流通航情况：不通航河流1.2取水头及构筑物类型选择一、水源选择原则给水水源分为地下水和地表水。其中地下水具有浊度低色度小，水温恒定，分布广泛，卫生条件好，污染相对轻，硬度较高的特点和取水构筑物简单，施工管理方便的优点。地表水具有浊度高色度大，水温变幅大，容易污染，细菌含量高，径流量大，硬度低的特点，其最大的特点是水量充沛能满足大用户的要求水源选择的原则是水质良好，水量充沛，便于防护，根据城市布局出发，统筹安排，全面考虑，合理利用水资源。二、取水头部位置的选择73 第7章致谢地表水取水构筑物位置的选择是否恰当，直接影响取水的水质和水量。取水的安全可靠性，投资施工运行管理以及河流的综合利用，正确的选择取水构筑物的位置，是地表水取水构筑物设计中的一个十分重要的问题。选择地表水取水构筑物时要求：1.设在水质较好的地点，避开河中的回流区和死水区。以减少进水中的泥砂漂浮物。2.具有稳定的河床和河岸，靠近主流，有足够的水深。3.具有良好的地质，地形及施工条件。4.靠近主要用水地区，注意河流上的人工构筑物及天然障碍物。5.避开冰凌的影响，且应与河流的综合利用相适应。6.不防碍航行和排洪，并且符合河道、湖泊、水库整体规划的要求，靠近主要水地区。综上所述，根据河道的自然资料，将取水头部设在河流的上游凹岸处。三、岸边式取水构筑物型式的选取按照进水间与泵房的合建与分建，岸边式取水构筑物的基本型式可分为合建式与分建式。1.合建式的优缺点：布置紧凑，占地面积小，水泵吸水管路短，运行管理方便，因而采用较广泛，适用在岸边地质条件较好时。此时进水间与泵房的基础可以建在不同的标高上，呈阶梯式布置。这样布置可以利用水泵吸水高度以减小泵房深度，有利于施工和降低造价。缺点水泵启动时需要抽真空。2.分建式的优缺点：土建结构简单，施工较容易。但操作管理不便，吸水管路较长，增加了水头损失，最重要的运行安全性不如合建式。综上所述，设计采用合建式岸边取水构筑物，他是固定式取水构筑物中最常用的一种。他的适用条件是：73 第7章致谢1）适用于大，中，小型取水量。2）靠近江河岸边有稳定的主流深槽，低水位时仍然有足够的取水深度。3）河岸河床稳定，不会因为建造取水构筑物而改变主流位置或产生淤积4）泥砂，悬浮物和冰凌较多的河段不宜用自流管取水。5）岸边地质条件较好。1.1取水构筑物计算合建式岸边取水构筑物包括进水间，吸水间和泵房三部分。为了防止河水中大泥沙和粗大悬浮物，在进水间的进水孔上设置格栅。一、进水室的设计设计取水量按最高日平均时流量Q计算（水厂自用水量取5%）1.格栅栅条总面积为：(4-1)：堵塞系数，；：栅条引起的面积减少系数，；：格栅面积；：栅条净距,；：栅条厚度,；：允许过栅流速,；进水间横向分三格：共设3个进水窗口，每个格栅面积：，采用S321-1-173 第7章致谢型格栅，两用一备；格栅尺寸采用：（标准尺寸）2.进水窗孔尺寸采用：通过格栅的水头损失为0.12m二、吸水间设计1．格网的计算1）在吸水间与进水间设格网，格网一般有平板格网和旋转格网两种，采用平板格网或旋转格网应根据水中漂浮物数量，每台水泵的出水量等因素确定，本设计采用平板格网，平板格网面积按下式计算：(4-2)式中：：设计流量，m/s；：网丝引起的面积减小系数；K1=b2/（b+d）2=0.51(4-3)b：网眼尺寸，mm，本设计采用5*5mm；d：网丝直径，本设计采用2mm；：网格堵塞面积减小系数，一般为0.5；：收缩系数，采用0.7；：过网流速，本设计采用0.3m/s。设置三个格网，每个格网所需面积为2）格网采用市政工程设计施工系列图集，给水排水工程，进水口尺寸为：格网尺寸为：平板格网水头损失为0.15m。73 第7章致谢2.吸水间平面尺寸的确定根据安全运行、检修和清洗排泥等要求，通常压迫能够隔墙分成可独立工作的若干分格。吸水间分为3个独立的分隔，在分隔墙上设置连通管和阀门，根据吸水间内阀门和平板格网的尺寸，水泵吸水管和泵房的布置，检修清洗和使水流均匀平稳等要求，决定采用进水间和吸水室的尺寸为：进水间吸水间3.吸水间标高的计算：本设计中的吸水间采用非淹没式：[1]吸水间顶面标高=河流设计最高水位+浪高+安全高度浪高一般取0.45m安全高度一般取0.5m本设计河流设计最高水位为：135m吸水间顶面标高为135+0.45+0.50=135.95m[2]进水间最低动水位标高=河流最低水位标高—取水头部到进水间水头损失本设计中冰的最大厚度为：1.3m河流最低水位标高为：133m取水头部到进水间的水头损失为0.10m进水间最低动水位标高为134-0.10=132.9m[3]吸水间内最低动水位标高=进水间最低动水位标高—进水间到吸水间的水头损失进水间最低水位标高为：132.9m进水间到吸水间的水头损失为：0.10m吸水间内最低动水位标高=132.9-0.10=132.8m[4]吸水间底部标高平板格网高为1.63m73 第7章致谢进水口尺寸为，其上缘应淹没在最低水位下0.1m，其下缘高出井底0.2m，吸水间底部标高为[5]吸水间深度吸水间深度=吸水间顶面标高-吸水间底部标高为[6]吸水间长度：取喇叭口直径吸水间长为(4-4)吸水间宽为(4-5)吸水间高度=吸水间顶面标高-吸水间底部标高为1.1取水头及构筑物类型选择一.设计流量的计算及扬程的估算1.设计流量2.水泵的静扬程（Hst）清水池水面标高为稳压井水面标高=清水池水面标高+（滤池+沉淀池+絮凝池+清水池）水头损失为静扬程（Hst）=稳压井水面标高-枯水位水面标高为吸水管路水头损失为1m安全水头为2m水泵的设计扬程:73 第7章致谢(4-6)二.初选水泵和电机根据设计流量Q=13250m3/h和常水位设计扬程H=25m选泵。选用4台泵，一台备用，三台工作则每台工作泵的流量为选用两台32SA-19A型，主要参数：Q=4417～5000m3/h，H=25～26m，n=730r/min,hs=7.2m，泵重量1210kg。功率为440w，电机重量700kg。水泵进口法兰直径为350mm，出口法兰直径为300mm。三.水泵机组基础尺寸的确定32SA-19A尺寸：布置要求：机组间距不妨碍操作和检修的需要原则，机组布置为保证运行安全，装卸，维修和管理方便，管道总长度短，接斗配件最少，水头损失最小，并考虑泵站有扩建的余地。机组排列形式为单行横向排列。水泵和电机安装在共同的基础上，基础的作用是支撑固定机组，使它运行平稳不致发生剧烈振动，更不允许基础沉陷。基础要坚实牢固，应该浇制在较坚实的地基上，不宜浇制在松软的地基或新填土上，以免发生基础下沉或不均匀沉陷。查SA型泵外型及安装尺寸（不带基础），，。则基础长为2435mm取2.5m；基础宽为取0.75m。基础尺寸为2.5×0.75m2基础总重量：基础深度：四.机组与管道的布置每台泵出水量1.215m/s根据规范：吸水管直径在250---1000mm时，流速为：1.2~1.6m/s压水管直径在250---1000mm时，流速为：2.0~2.5m/s为了布置紧凑，我们选用的是矩形泵房，充分利用建筑面积将273 第7章致谢台机组轴线呈一直线，单行顺列布置，这样布置具有泵房跨度小，配件简单，水力条件好，检修场地较宽敞等优点，特别适用于双吸式水泵为留出地方设置通风管道。压水管引出泵房后，再两两连接起来，水泵出水管上设电闸阀，吸水管上设电动闸阀，输水管上设切换闸阀一个（也可用于检修水泵出水闸阀,）压水管在泵房外切换井内用DN600蝶阀连接起来,用直径为600的钢管连换，然后水至水厂。五.吸水管在吸水间的布置：1.吸水管喇叭口一般采用；；取2.吸水喇叭口最小悬空高度：，取h1=400mm为了安装和检修方便h1不得小于0.5，取h1=500mm。3.吸水喇叭口最小淹没深度h2，取1.0m4.喇叭口净距a与喇叭管中心线与侧墙壁距离b,取a=1100mm五.吸压水管路水头损失的计算1.吸水管路水头损失：(4-7)(4-8)(4-9)式中：：进水喇叭口，；73 第7章致谢：φ400铸铁90°，；：φ400手动闸阀，；：伸缩节，；：φ400铸铁蝶阀，；：偏心渐缩管DN400*350，；：水泵进水管流速。故2.压水管的水头损失压水管路的长度L=6.0m式中：：偏心渐扩管DN250*300，；：φ300止回阀，；：伸缩节取，；：φ300铸铁蝶阀，；：φ300铸铁90ｏ，；：水泵进水管流速，。73 第7章致谢故六.水泵安装高度的确定(4-10)式中：：水泵的最大安装高度，m；：修正后采用的最大允许吸上真空高，m；：吸水管路中的水头损失(4-11)式中：：水泵厂给定的允许吸上真空高度；：安装点的大气压（m水柱）根据海拔查10.1mH2O；：实际水温下的饱和蒸汽压，查表20℃时=0.24。(4-12)(4-13)管路水头损失(4-14)则水泵的实际设计扬程为(4-15)七.泵房高程的确定吸水间最低水位为132.5m；H=3.51m故泵轴标高为压水管轴线标高=泵轴标高-H4=泵进口轴线标高=泵轴标高-H3=水泵基础标高=泵轴标高-0.6=水泵基础0.10m，因此地面标高为73 第7章致谢八.泵房高度的确定泵房高度除满足采光和通风条件外，主要取决于起吊设备的要求。取水泵房采用的是半地下式泵房，故泵房高度为：H=H+H(4-16)式中：：地上部分高度；：泵房在地面以下的高度；(4-17)式中：：行车轨道高度，；：行车轨道底至起重钩中心距离，；：起重绳的垂直长度，对于水泵为0.85xm，对于电机为1.2xm，x为起重部件的宽度，d=0.85×1.76=1.45m；：最大一台水泵或电动机的高度，；：吊起物底部和最高一台机组顶部的距离，一般不小于0.5m，f=1.2m；：最大一台水泵或电动机顶至室内地坪的高度，。所以九.附属设备的选择1真空泵及最大真空量计算真空泵抽气量的计算(4-18):真空泵抽气量；73 第7章致谢:泵站中最大一台水泵泵壳内空气容积；:从吸水井最低水位算起的洗水管空气容积；:大气压的水银柱高度，；:离心泵的安装高度；:水泵引水时间，一般小于5min；:漏气系数，一般取1.05～1.1；(4-19)查表得：所以真空泵的抽气量吸水井最低动水位高出水泵垂直距离为3～8m，(4-20)选用S-3型真空泵一台，其性能如下：3.通风73 第7章致谢考虑到泵房较深，电机功率较大，采取自然通风和机械抽风联合的方式，风管的进风口直接与电动机排风口相接，用风机抽风，电机设置在上层楼板上，置于风口圆筒内，通风管沿墙壁安好，风管外壁和墙壁相距25cm。4.计量设备：在净化站的送水泵房安装电磁流量计进行统一计量，故此本取水泵站不再设计量设备。73 第7章致谢第1章净水厂工艺设计1.1水厂厂址的选择与工艺流程的确定一、设计原则：1.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。2.水厂应按远期设计，考虑远期发展，根据使用要求和经济技术合理性等因素，对近期工程亦可作分期建造的安排。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，并应考虑与原有构筑物的合理配合。3.水厂设计中应考虑各构筑物或设备进行检修、清洗及部分停止工作时，仍能满足用水要求。4.水厂自动化程度，应本着提高供水水质和供水可靠性，降低耗能、耗药，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情况，妥善确定。5.设计中必须遵守设计规范的规定。二、厂址的选择：1.厂址应选择在工程地址条件较好的地方2.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。3.水厂应尽量设置在交通方便、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。73 第7章致谢4.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设在一起；当取水地点距离用水区较远时，厂址选择有两种反感方案，一是将水厂放在取水构筑物附近；另一个是将水厂设置在离用水区较近的地方。三、净水工艺流程选择给水处理方法和工艺流程的选择，应根据原水水质及设计生产能力、用户对水质的要求等诸多因素。通过调查研究，必要的实验并参考相似条件处理构筑物的运行经验，经技术经济比较后确定。由于水源不同，水质各异，饮用水处理系统的组成和工艺流程多种多样，但由于本设计的给水水源是地下河水，即地表水，所以处理工艺采用常规水处理方法，其流程如下：投cl2原水-----混合-----折板絮凝-----斜板沉淀-----均质滤料滤池-----清水池-----吸水井-----二级泵房-----市区管网1.1稳压井设计一、稳压井作用：由取水泵房来水，在此期间可以消除剩余水头，起到一个缓冲作用，而且水在稳压井内停留一段时间，可以起到预沉作用。除此之外，在原水污染较严重时，可在此处加氯消毒，进行预处理。稳压井能够保证整个水厂流程的压力，井内设溢流管、进水管、出水管，以保证水压恒定，稳压井最重要的作用是配水。根据同类水厂的运行经验，本设计中配水井的停留时间取2.38分钟，则配水井的容积为设计计算1稳压配水容积(5-1)2内筒尺寸内筒高度73 第7章致谢内筒底面积：(5-2)内筒直径取9.00m壁厚内筒实际体积实际停留时间3外筒尺寸溢流区宽度取1.2m外筒直径外筒底面积外筒高度则外筒实际体积停留时间总停留时间4管道计算进水管管径进水管流速出水管管径溢流管径放空管管径回收水管管径5堰上水头计算73 第7章致谢流量系数：(5-3)式中：：堰上水头；：堰壁高度；流量:(5-4)式中：：堰上水头；：堰壁高度；：设计流量；：堰宽；：重力加速度；若取则。所以可采用堰上水头1.1投药系统一、药剂选择及投加1.混合的作用水质的混凝处理，是向水中加入混凝剂，通过混凝剂水解产物压缩胶体颗粒的扩散层，达到胶粒脱稳而相互凝结；或者通过混凝剂的水解和缩聚反应而形成的高聚物的强烈吸附架桥作用，使胶粒被吸附粘结。混凝处理过程包含了凝聚和絮凝两个阶段，凝聚阶段形成较小的微粒，再通过絮凝以形成较大的絮粒。在絮粒形成过程中，不但能吸附悬浮颗粒，还能吸附一部分细菌和溶解物质。絮粒可在一定的沉淀条件下从水中分离、沉降出来。2.药剂选择（1）混凝剂的选择73 第7章致谢根据长春地区相似参数水厂的运行数据及经验，本设计混凝剂选用碱式三氯化铁，它有如下的特点：聚合三氯化铁是一种无机高分子絮凝剂，通称碱式三氯化铁，由Fe3+，OH-，Cl+和配位水等组成，加入后即发生水解和聚合反应，生成一系列铁盐和水解聚合物，然后通过沉淀和过滤去除，无毒，无害，出水水质符合生活饮用水标准，它净化效率高，耗药量省，出水浊度低，色度小过滤性能好，具有絮凝体形成迅速，絮体颗粒大，机械强度好，沉降速度高等优点，与常用无机絮凝剂比较，可缩短絮凝，沉淀时间，提高处理能力。（2）助凝剂的选择根据长春市地区水质及天气因素分析，助凝剂选用骨胶，效果良好。低温低浊水中含悬浮微粒少，粒径小，能动低，胶粒的脱稳，碰撞条件下降；且混凝剂的水解、聚合反应缓慢而困难；水中难以形成较大的絮粒，即使投加大量的混凝剂，混凝效果亦甚差。骨胶具有较大的粒径和链长，并且表面具有羧基，架桥和吸附能力强。据南通地区的使用实践表明，骨胶不但能提高低温低浊水的混凝处理效果，而且可以较大程度地节省混凝剂耗量，降低制水成本。3.药剂的投加常用的药剂投加方法有干投法和湿投法两种：干投法：优点1）设备占地面积小2）设备被腐蚀的可能性较小3）当要求加药量突变时，易于调整投加量4）药液较为新鲜缺点1）当药量大时，需要一套破碎混凝剂的设备2）混凝剂用量少时，不易调节3）劳动条件差4）药剂与水不宜混合均匀73 第7章致谢湿投法：优点1）容易与原水充分混合2）不易阻塞入口，管理方便3）投量易于调节缺点1）设备占地面积大2）人工调制时，工作最较繁重3）设备容易受腐蚀4）当要求加药量突变时，投药量调整较慢综合比较干投法和湿投法以上的优缺点，以及参照现有相似参数状况下的水厂的运行，药剂采用湿投法，目前国内水厂投加药液方式有重力式、压力式，本设计采用压力式投加---加药泵。它的工作原理是：加药泵投加是泵在药液池内直接吸取药液，加入压力水管内，优点是可以定量投加，不受压力管压力所限，缺点是价格较贵，养护较麻烦，适用于大中型水厂。4.混凝剂配制及投加设计计算（1）溶液池容积：(5-5)式中：:处理水量，m3/h；:混凝剂最大投量，；:溶液浓度（%）一般采用5-20，；:每日调制次数不超过3次，。溶液池分1格，每格的有效容积为14.26m3，有效高度1.0m，超高0.3m，每格实际尺寸：，置于室内地面上。采用高架式设置，以便能重力投加药剂，底部设排空管。（2）溶解池容积W2为溶液池的20%-30%取30%73 第7章致谢溶解池分设1格，每格容积为0.31m3，有效高度取1.0m，超高取0.3m，设计尺寸为：。池底坡度采用3%。溶解池搅拌设备采用机械搅拌，溶解池置于地面以下，池顶高出室内地面0.1m.5、加药间与药库药剂按最大投量30d用量贮存，每袋质量是50kg,每袋规格05*0.4*0.25m3,投药量为14.5mg/l,水厂设计水量为13125m3/h,药剂堆放高度为1.5m.碱式氯化铝袋数：(5-6)有效堆放面积：(5-7)考虑药库的运输、搬运和磅秤所占面积，不同药品间留有间隔等，这部分面积按药品占有面积的30%计。则药库所需面积为，药库平面尺寸取：安装一台泵，计量泵型号为J-Z125/3.2加药间的位置应尽量靠近投药点，并与药库建在一起，布置时应有良好的通风和采光条件，加药管道设在管槽内，上盖有栅条盖板，管槽内设排水管以将积水及时排除，投药管设一条。投药间和药库间设置传送带传送药品。1.1混合及混合设备选择一、混合73 第7章致谢1.设计要点：1）混合速度要快，药剂应该在水流造成剧烈紊动的条件下投入，一般混合时间为10～30秒。2）投入方式有一点连续投药，分级投药，间歇投药。我国常用一点连续投药。3）混合设备离后继处理构筑物越近越好。混合设备的基本要求是药剂与水的混合必须快速均匀，我国混合设备多种多样，混合方式分为2大类：水力和机械混合。方式分为管式混合，混合池混合，水泵混合，浆板式机械混合四种，本设计采用机械混合。2.设计计算：单系列设计流量（1）一级混合混合时间速度梯度水的粘度(5-8)搅拌池有效容积(5-9)有效水深为2.6m则单池宽度取3.40m搅拌器直径取1.80m混合功率(5-10)搅拌器外缘线速度当搅拌器为浆式时转速73 第7章致谢(5-11)功率(5-12)式中：：阻力系数，；：水的密度，；：搅拌器角速度，；：桨叶数，；：搅拌器层数，；：宽度，；：半径，；：重力加速度，；：浆板折角，。选择搅拌器电机功率取22kw工况系数传动总效率实际混合时间（2）二级混合混合时间速度梯度水的粘度搅拌池有效容积有效水深为2.6m则单池宽度取3.40m搅拌器直径取1.80m混合功率73 第7章致谢搅拌器外缘线速度当搅拌器为浆式时转速功率式中：：阻力系数，；：水的密度，；：搅拌器角速度，；：桨叶数，；：搅拌器层数，；：宽度，；：半径，；：重力加速度，；：浆板折角，。实际混合时间则实际总混合时间混合池尺寸：宽度长1.1折板絮凝池工艺设计一、不同形式絮凝池比较1.隔板絮凝池：絮凝效果好，构造简单施工方便，水头损失小；但是存在絮凝时间长，出水水量分配不易均匀等缺点。一般适用于水量变化小的水厂。73 第7章致谢2.折板絮凝池：絮凝时间短，絮凝效果好；但构造较复杂，水量变化影响絮凝效果。一般适用于水量变化小的水厂。3.网格絮凝池：该形式构筑物絮凝时间短，絮凝效果好，构造简单；如果操作好可将缺点控制在最低。4.机械絮凝池：絮凝效果好，水头损失小，可适应水量水质的变化；但需机械设备和经常维修。一般适用水量变化大的水厂。综合以上几种类型絮凝池的比较，该流程采用折板絮凝池。二、设计计算已知条件设水厂自用水量为5%，则设计流量为.主要数据和布置：总絮凝时间21.05min,分三段絮凝，第一段采用相对折板，第二段采用平行折板，第三段不设折板。分4个系列，每系列一池，共n=4个单座设计流量设计参数第一能级区：相对折板竖向流速过孔流速能耗第二能级区：平行折板竖向流速过孔流速能耗第三能级区：不设折板竖向流速过孔流速能耗-总反应时间（1）第一能级区水力计算峰距为33.0mm谷距为450.0mm73 第7章致谢孔室计算：单格面积(5-13)实际面积F1’=4.51m2实际流速竖向流经距离(5-14)L1由28个反应室组成则每室水深取平均水深实际停留时间峰值断面与平均断面之比为0.80谷值断面与平均断面之比为1.20故峰速故谷速水头损失计算：渐放段水头损失(5-15)渐缩段水头损失(5-16)一个缩放的水头损失考虑到折板构造及安装因素实际h值增加10%则渐缩与渐扩段个数为3.0所以折板区水头损失折板区总水头损失为上转弯：单格宽为2.2m宴顶水深所以流速水头损失(5-17)上转弯：单格宽为2.2m孔洞高度所以流速73 第7章致谢水头损失则第一能级区上转弯个数第一能级区下转弯个数上转弯水头损失下转弯水头损失过孔洞水头损失：高为1.3m宽为2.2m所以流速水头损失过孔洞个数过孔洞水头损失(5-18)第一能级区的总水头损失(5-19)(2)第二能级区水力计算孔室计算：单格面积实际面积实际流速竖向流经距离(5-20)L1由20个反应室组成则每室水深取平均水深实际停留时间水头损失计算：平行折板间的水头损失考虑到折板构造及安装因素实际h值增加15%73 第7章致谢折板一个波长为468mm折板高度为1150mm折板转弯数为4通过单个折板的水头损失第二能级共有20个反应室组成平行折板的水头总损失上转弯水头损失：堰宽为2.2m堰顶水深为1.45m所以流速水头损失上转弯的个数上转弯水头损失下转弯水头损失：堰宽为2.2m堰顶水深为1.45m所以流速水头损失下转弯的个数上转弯水头损失过孔洞个数过孔洞水头损失第二能级区的总水头损失（3）第三能级区水力计算孔室计算：单格面积实际面积实际流速L3由16个反应室组成则每室水深实际停留时间73 第7章致谢过孔洞水头损失：高为1.8m长为3.2m所以流速水头损失过孔洞个数过孔洞水头损失第三能级区的总水头损失总停留时间总水头损失1.1斜板沉淀池工艺设计一、沉淀形式的选择：根据水在池中流动的方向，沉淀池分为平流式，竖流式和辐流式沉淀池。近年来，斜板、斜管沉淀池的应用已经普遍，沉淀池形式的选择，应根据水质、水量、净水厂平面和高程布置要求，并结合反应池结构形式等因素确定。1）竖流式沉淀池已被各种澄清池所取代，现已经很少采用。2）辐流式沉淀池仅用于高浊度水的预沉。根据各种沉淀池的优缺点的比较及适用条件和沉淀效果的分析，本设计采用斜板沉淀池。73 第7章致谢斜板沉淀池的沉淀特点:根据平流式沉淀池去除分散性颗粒的沉淀原理，一个池子在一定的流量和一定的颗粒沉降速度的条件下，其沉淀效率与池子的平均面积成正比。为此，如在同一池子中，按高度分成N个间隙，使水平面积增加为N倍，在理论上可以提高沉淀能力N倍。池子分成许多水平浅格后，虽可以提高沉淀效率，但增加排泥困难，为此将水平板改为斜板，一方面使水平投影面积增加，一方面泥可自动落入池底，便于排除。增加许多平行斜板后，加大水池过水断面的湿周，同时减小水力半径，为此在同样的水平流速时，可以大大降低雷诺数，从而减小水的紊动，促进沉淀。加设斜板，使颗粒沉淀距离缩短，减小了沉淀时间二、设计计算1、设计参数的选用采用8座沉淀池单座设计水量本设计采用侧向流斜板工艺设计水平流速采用：颗粒沉降速度斜板分三组板间距斜板夹角°有效系数1斜板计算斜板水平投影总面积：(5-21)斜板实际总面积：(5-22)斜板安装高度为3.6m2沉淀池计算沉淀池宽度取(5-23)则实际水平流速为：(5-24)73 第7章致谢斜板间隔数：(5-25)斜板组全长：(5-26)斜板组数复合：(5-27)每组斜板组合长沉淀池长度(5-28)式中：：前平流段长度,；：每组斜板组合长,；：前组斜板间距，；：后平流段长，；：出水段长，。颗粒沉降所需长度复核：(5-29)3集水槽计算集水槽长：溢流率h=350m3/dm则集水槽长取115m(5-30)堰上水头取(5-31)式中:流量系数m=0.4273 第7章致谢集水槽尺寸根每根集水槽流量为：每根集水槽长为取5.50m槽中流速槽断面面积(5-32)槽断面宽取(5-33)临界水深为(5-34)末端水深为(5-35)起端水深为(5-36)则槽总高取4配水花墙计算花墙孔洞总面积实际为9.45m2孔洞总数为300个管道直径为共布7行孔眼每行43个孔中心间距为总宽为18.9m配水花墙水头损失计算：5沉泥池积泥斗计算加药产生污泥量(5-37)浊度产生污泥量73 第7章致谢(5-38)式中：：药剂的ss换算值,；：浊度换算值，。则每天干泥量每天泥浆体积(5-39)式中：：每日干泥量,；：污泥含水率,；：泥浆的容重,。每小时泥浆体积泥斗个数为20个则每个泥斗容积泥斗部直径下部直径上部面积下部面积泥斗高泥斗坡角°(5-40)6排泥历时排泥管管径为200mm，断面面积为0.031，排泥流量为0.129m3/s，排泥管用水头为5.6m，流量系数为0.393，排泥管长度为10m，局部阻力系数3.96则单泥斗排泥所需时间7沉淀池停留时间单座沉淀池总容积沉淀池停留时间73 第7章致谢1.1均质滤料滤池工艺设计一、过滤构筑物形式的选择目前国内常用的滤池形式有很多种，像普通快滤池、双阀滤料滤池、虹吸滤池等，通过比较和选择，本设计采用均质滤料滤池。均质滤料滤池虑速较高，过滤周期长，出水效果好，单池面积较大时，有利布水均匀，因此更适用于大中型水厂，冲洗采用空气，水反冲和表面扫洗，提高了冲洗效果并节约冲洗用水。设计数据：本设计水量是（包括5%的水厂自用水量），设计流速第一阶段先气冲洗气冲洗强度，冲洗时间为2min。第二阶段气水同时冲洗气冲洗强度，水冲洗强度冲洗时间为4min第三阶段后水冲洗水冲洗强度，冲洗时间为3min。表面扫洗强度冲洗周期t=24h1.滤池面积及尺寸(5-41)滤池面积为：(5-42)滤池宽度为7m，滤池长度为13.5m，实际面积为94.5m2。校核滤速：(5-43)一格反洗时虑速为6.13m/h一格检修、一格反洗时速率为6.41m/s2.滤池高度73 第7章致谢反冲洗室高度滤板承托层高度石英砂滤料高度滤料上水深滤池超高故滤池总高度为：3.反冲洗管渠系统反冲洗配水：反冲洗水量(5-44)表洗水量配水管管经出水流速实际流速反冲洗配气：反冲洗气量配气管管径出水流速实际流速4.池管渠布置（1）反冲洗管渠气水分配渠：起端宽为1m，高度为1.5m，截面积为1.5m2，末端宽为1m，高度为1m，截面积为1m2。配水渠断面积为0.283m2，配水孔为52个，长度为0.15，面积为73 第7章致谢1.17m2，流速为0.485m/s。配气渠段面积为0.126m2，共配气孔为52个，直径为0.06m，面积为0.147m2，排水槽顶高出滤料层0.5m，起端高度为1.15m。末端高度为1.65m，渠道坡度为0.037，粗糙系数n=0.013。槽内水位,超高为0.3m，槽宽,湿周水流断面(5-45)水力半径(5-46)水流速度(5-47)过流能力（2）进水渠进水总渠滤池共分4组，则单组是水量设计流速,则进水总渠断面积为1.519m2进水渠宽度为1.6m,水面高度为1.2m。滤池进水宽顶堰每池进水堰过水流量滤池进水堰按非淹没堰计算流量,堰壁高度为1.32m流量系数(5-48)堰宽为4.2m，重力加速度，堰上水头为0.08m，扫洗时水量Q=0.189m3/s。滤池进水孔73 第7章致谢单个滤池过滤流量孔口面积为0.303m2，孔口两侧水位差为0.02m，则方孔尺寸取0.6m，扫洗水量。孔品需要面积为0.377m2，如取方孔尺寸为0.6m，则实际过流水量则实际扫洗强度为1.909l/sm2（3）V型槽设计V型槽底设表扫水出水孔，直径为0.03m，间隔为0.2m，每槽孔数为68个，单侧V型槽表扫水出水孔总面积为0.048m2，V型槽槽底于排水槽堰顶相平，表面扫洗时V型槽内水位高出滤池反冲洗液面为0.308m，则V型槽的最小高度取0.6m,超高＝0.1m,扫洗孔至槽底距离为0.015m，扫洗孔至滤池液位距离为0.08m。（4）反冲洗时排水槽非淹没堰计算流量流量系数堰宽为13.5m，重力加速度，堰上水头为0.08m。5.冲洗水的供给（冲洗水泵）冲洗水量Q＝0.567m3/s（1）管路损失h1压力管道流速管道直径则管道实际流速查表得1000i＝8.45局部阻力系数为进口出口阀口止回阀伸缩器三通90°弯头进口减缩出口渐扩吸水喇叭口最远滤池压水管长度为150m则管道沿程投失为1.2675m管道局部损失为4.282m73 第7章致谢则管路损失为5.549m（2）水泵停泵液位与排水槽堰顶高差（3）滤池配水系统水头损失气水分配干渠内水头损失配水方孔水头损失反洗水经过滤头水头损失气水同时通过滤头增加的水头损失则滤池配水系统的水头损失为（4）砂滤层水头损失h3石英砂滤料膨胀前孔隙率石英砂容重滤料层高度滤料层损失(5-49)（5）富余水头扬程为取14m（6）水泵选择选择反冲洗泵3台，两用一备，单泵参数如下水泵轴功率为48.6kw电机功率为55kw6.反洗空气供给（1）长柄滤头的气压损失反洗气量长柄滤头每平方米63个则每座滤池滤头数量为5953.5个73 第7章致谢单个滤头通气量压力损失（2）气水分配渠配气小孔的气压损失则压力损失孔口流量系数孔口面积气体流量(5-50)水的相对密度重力加速度（3）配气管道的压力损失配气干管管径管道流速反冲洗管道内的空气气压计算(5-51)长柄滤头距反冲洗水面的高度空气管道摩阻为11.709kPa/1000m风管长度为30m则管道沿程压力损失局部阻力系数为进口出口阀门止回阀三通90°弯头空气管道配件换算长度则管道局部压力损失配气管道的总损失为（4）气水冲洗室中的水压（5）因此鼓风机出口静压应为取5m（6）设备选择73 第7章致谢选择鼓风机三台，两用一备，单泵参数如下取87m3/min1.1消毒系统为了保证人民的生活质量，防止疾病的传播，生活饮用水不应该含有病原微生物，而消灭细菌和病毒的有效措施是投加药剂，即消毒。常用的消毒方法有：氯、二氧化氯、臭氧、紫外线等消毒。由于氯消毒的副作用经过科学的发展已经可以克服，因此本设计采用液氯消毒。采用液氯消毒的优点：1）有余氯的持续消毒作用2）成本较低3）操作简单，投加量准确，设备简单，易于管理控制1.设计要点①投加氯器装置必须注意安全，设置加氯机②液氯气化吸热，采用淋水管喷淋③氯瓶内液氯的气化及用量需要监测2.加氯量及储氯量的计算①前加氯系统最大系统加氯量处理水量前加氯系统总加氯量(5-52)选用2台加氯机，每台加氯量13kg/h，水射器进口2寸，出口1.5寸，背压按大于1.0公斤力考虑，水量20m3/H，压力40m②后加氯系统73 第7章致谢最大系统加氯量处理水量后加氯系统总加氯量DN1400管道加氯量15.75kg/h,DN1600管道加氯量23.63kg/h,选用2台加氯机，每台加氯量10.5kg/h和15.75kg/h前加氯与后加氯共用1台氯机,加射器进口2寸，出口1.5寸，背压按小于1.0公斤力考虑，水量17m3/H，压力35~40m③加氯量的计算氯瓶数量的确定加氯系统总加氯量总贮氯量(5-53)每个氯瓶贮氯量所需氯瓶数量取20个氯库的面积查手册3（P661），1000kg氯瓶取氯瓶间距氯瓶并排放置占地(5-54)氯瓶与墙壁间距离取确定氯库平面尺寸为108.6m氯库的高度氯库的高度以电动葫芦的起吊高度确定单轨吊车梁的高度（≥0.1）梁底滑车至吊钩重心高度起重绳的垂直长度73 第7章致谢氯瓶的高度最高一台设备的高度最后确定氯库高度为1.1清水池工艺设计一、容量计算考虑施工方便便于维护等优点，建两座方形清水池，每座清水池的有效容积为：式中：：水厂调节水量m3，：水厂自用水量m3，：水厂考虑两个着火点时的消防水量m3(5-55)设4清水池设有效水深4.2m，超高0.3m，所以池高4.5m，每个池子有效面积为65015m2，则水池平面尺寸(5-56)二、管道布置：进水管：管径按最高日平均时水量计算，进水管标高应考虑避免由于池中水位变化而形成进水管气阻。可采用降低进水管标高，或进水管水池用下弯管选取出水管：管径按最高日最高时水量计算73 第7章致谢溢出管：管径与进水管相同，管端为喇叭口，管上不安装阀门，管出口设网罩排水管：管径按2h将池内水泻空计算，为排空泻水，清水池底有一定的坡度。通气孔及检修孔：通气孔设置4个，检修孔设置2个，管的尺寸满足池内管配件的进出。导流墙：为了配水均匀和满足加氯后接触需要，池内应设导流墙，为清洗水池时排水方便，水池导流墙的底部隔一定的间距设有流水孔。1.1吸水井工艺设计吸水井是连通二级泵站和清水池之间的构筑物，它的作用是利于水泵吸水管道的布置，提高运行的可靠性，又便于生产调度。当清水池需要维修时，可不影响二泵站正常供水，吸水井形状取决于吸水管道。本设计采用分离式吸水井，平面布置分两格，中间设有隔墙，上面安装闸门，闸门口径应是以通过邻格最大的吸水流量，以便当进水管A（B）切换时，不影响泵房的供水量。把井分成两格，有助于保证泵房在一定供水量的情况下，对任何一格均可清洗。吸水井的水量是经常变化的，井中水位将随着清水池水位的涨落而变化，并和清水池水位保持一定的水位差。此值应等于清水池到吸水井的管路水头损失，取0.2m，但是为了避免吸水井中出现溢流，吸水井的最高水位取值通常等于清水池的最高水位，吸水井最低水位，一般按清水池的池底标高减去管路的水头损失。清水池与吸水井用DN1400铸铁管相联通，v=1.35m/s;1000i=3.37;管长18m,水头损失0.31m。吸水井的最低水位=清水池最低水位标高-管路水头损失73 第7章致谢=133.8-0.31=133.49m吸水井池底标高=吸水井最低水位-（吸水喇叭口悬空高度+淹没深度）=133.49-0.5-1.2=131.06m吸水井有效水深：4.5m超高取0.3m吸水井井深为4.5+0.3=4.8(m)，取4.8m水在吸水井内停留时间为90s。吸水井的有效容积：(5-57)(5-58)1.1水厂平面及高程布置1.1.1水厂平面水厂平面布置时主要内容及考虑要点有：1.沉淀池或是澄清池应紧靠滤池；二级泵房尽量靠近清水池。但各构筑物之间应留出必要的施工和检修间距和管道地位。2.沉淀池或澄清池应尽量布置在地势较高处，清水池尽量布置在地势较低处。3.有时候需要设置必要的超越管道，以便某一构筑物停产检修时，为保证必须供应的水量采取应急措施。4.加氯间和氯库应尽量设置在水厂主导风向的下风向，泵房及其它建筑物尽量布置成南北向。5.有条件最好把生产区和生活区分开6.队分期建造的工程，既要考虑近期的完整性，又要考虑远期建成后整体布局的合理性。还应考虑分期施工方便。73 第7章致谢当水厂的主要构筑物流程布置确定后，即可进行整个水厂的平面设计，经各项生产和辅助设施进行组合布置，布置时注意以下要求：（1）按照功能，分区集中，将工作中有直接联系的辅助设施，尽量予以靠近以利于管理。（2）注意净水构筑物扩建时的衔接。（3）考虑物料运输和施工的要求。（4）因地制宜和节约用地。（5）净水厂基本组成分两个部分：①生产构筑物和建筑物，包括处理构筑物，清水池，二级泵站和药剂间。②辅助构筑物，其中又分为生产辅助构筑物合身或辅助构筑物，前者包括化验楼，修理间，仓库，及值班宿舍等，后者包括办公楼，食堂，浴池，职工宿舍等生产构筑物，及建筑物平面尺寸，由计算确定。生活辅助建筑物面应安水厂人员编制和当地建筑标准确定。水厂的平面布置首先应满足生产工艺上的要求，力求紧凑，以减少水厂的占地面积和连接管的长度，并便于操作，管理充分利用地形，力求挖填土方平衡，以减少填挖土方量，和施工费用，个构筑物之间，连接管应简单，短捷，尽量避免立体交叉，并考虑施工，检修方便，设置应急措施，注意方向，加氯建设在水厂下风向，具体位置见净水厂平面图。在处理工艺流程中，各构筑物之间水流应为电力流，两构筑物之间水面高差即为流程水头损失，包括，构筑物本身，连接管道，计量设备，等水头损失在内，水头损失应通过计算确定，并留有余地。1.1.1高程布置两构筑之间水面高差即为流程中的水头损失，包括构筑物本身，连接管道、计量设备等水头损失在内。1.清水池最高水位在地面以下1.0m，因此设计标高为：140-1=139m2.清水池和滤池之间水头损失估算为0.6m73 第7章致谢则滤池水面标高139+0.6=139.6m3.滤池与沉淀池间水头损失估算为0.5m则沉淀池出水槽水面标高为139.6+0.5=140.1m4絮凝池与沉淀池间水头损失估算为0.3m，则絮凝池出水槽水面标高为140.1+0.30=140.4m73 第7章致谢第1章送水泵站设计1.1设计流量1、由于本设计不设水塔和高位水池，因此必须根据居民以及工业企业用水的要求，确定水泵在不同用水量时，保证供说水压和水量。由于泵站的常年的运行费用占全年的50%以上，因此在选择水泵的时候，在满足最大工况要求的前提下应该注意减少扬程的浪费，所谓扬程的浪费是指水泵的实际工作扬程超过给水系统所需的水压而浪费的能量。本着这一原则，在选择二泵站水泵时，要注意以下几点：流量变化幅度大，扬程变化也较大的泵站，可在一日内分成几级供水，为了节约动力费用应根据管网用水量选择不同性能的水泵，在运行时灵活调度，或并联运行，或单独运行以求的最经济效果。送水泵站就是要确定水泵的型号和台数，对于不同功能的水泵站，选泵时考虑问题的侧重点也有所不同，一般可归纳如下：（1）大小兼顾，调配灵活。（2）型号整齐，互为备用。（3）合理的用尽水泵的高效段。（4）近远期相结合的观点在选泵过程应给予相当的重视。（5）大中型泵站需作选泵方案比较。因此，根据城市实际供水水曲线，本设计采用二级供水二泵站分二级供水一级供水量：二级供水量：73 第7章致谢1.1设计扬程的计算1、输水管按一条损坏，一条通过70%设计流量计输水管中水头损失取2m2、设水泵内水头损失3m3、取安全水头为2m，服务水头28m4、最长的路线沿程水头损失：40.2m5、管网内控制点1地面标高和吸水井最低水位的标高差为：140-139.15=0.85(m)则水泵最大扬程：1.2初选水泵：1.根据二泵站扬程和流量及就地取材的原则，本设计二泵站采用S300-90型水泵二台及S300-90A二台，其中有一台S300-90备用。本设计不专配置消防泵，尽管消防时水压高，但发生火灾时，备用水泵的能力可以满足消防的水量和水压的要求，故不需要专门设置消防泵。2、泵的性能参数：型号流量（L/s）扬程（m）转速（转/s）泵轴功率（KW）电动机功率允许吸上真空高度（m）S300-909368214502793154S300-90A91870145024728043.水泵配套电机：S300-90配套电机：Y355L2-473 第7章致谢S300-90A配套电机：Y355L1-4电机主要性能参数如下：电机型号功率（KW）转速（转/min）效率Y355L2-4315145074Y355L1-42801450714、泵的外型尺寸：S300-90外形尺寸：LL1L2L3BB1B3HH1H2H34-d1168.5644520450124647045089851026832523安装尺寸：LL1L2HhBAE4-d12743.5157084835590563061050028S300-90A外形尺寸：ll1l3bb1b3hh1h3h44-d1168.56445204501246470450898510268325安装尺寸：LL1L2HhBAE4-d12743.5157084835590563061050028S300-90水泵基础尺寸：1.基础宽度，取1.15m(6-1)2.基础长度，取2.12m(6-2)基础车间尺寸为3.基础高度73 第7章致谢S300-90A水泵基础尺寸：1.基础宽度，取1.13m2.基础长度，取2.50m基础车间尺寸为：1.基础高度水泵基础的设计必须安全稳固，标高尺寸准确，以保证运行稳定，安装、检修方便，否则对设备运行安全和使用寿命有较大的影响，本设计选择整体式基础，有底板连成一体。1.1吸水管路与压水管路的计算1.吸压水管路的确定：根据吸压水管中的流速确定管径：吸水管：DN＜250mm时，压水管:DN＞250mm时，以此为依据，根据设计流量，泵管道的水力计算查得：吸水管径DN400压水管径DN3502.管路计算①吸水管路水头损失吸水管路长度所以(6-3)(6-4)73 第7章致谢式中：:吸水管进口，；:DN400，90度弯头，；:DN400铸铁闸阀按开启度，；:DN400×300偏心渐缩管。所以，(6-5)所以吸水管的水头损失为：②压水管的水头损失压水管路的长度所以压水管路的水头损失为:1.1泵房高度的确定(6-6)式中：：吊车梁高度；：行车梁底到起重钩中心高度，；：起重绳的垂直长度，；：最大一台水泵或电机的高度，；：吊起物底和最高一台机组顶部的距离，；：最大一台水泵或电机到室内地坪的高度，。73 第7章致谢1.1泵房高程的确定吸水间最低水位为133.49m；H为2.72m故泵轴标高=133.49+2.72=138.21m压水管轴线标高=泵轴标高-H4=138.21-0.46=137.75m泵进口轴线标高=泵轴标高-H3=138.21-0.36=137.75m水泵基础标高=泵轴标高-0.7=138.21-0.7=131.21m水泵基础高出地面0.20m，因此地面标高131.21m泵基础宽泵房高度的确定：泵房地上部分高度H=地面标高-泵房所在的地面标高=140-133.59=6.41m泵房地下部分高度:n取0.3m,a取0.695m,c取1.385m,d取1.254m,e取1.325m,h取0.4m最大起重高度为11.77+2=13.77m，最重电机2200kg,泵房长尾24.636m故选择起重设备为DL型电动单梁桥式起重机，起重量为5吨，跨度22.5m，起升高度为12m1.2附属设备的选择①真空泵：1.抽气量地计算：(6-7)(6-8)2.最大真空值：73 第7章致谢(6-9)选用S-3型真空泵两台，一用一备。②通风：采用自然通风。③计量设备：设两台超声波流量计统一脊梁。73 第7章致谢第1章致谢通过近三个月的毕业设计，全面具体的检验了四年来所学的知识，培养了理论联系实际的能力，初步掌握了给水工程的一般设计方法和步骤，并且能利用其解决涉及中遇到的原则问题。该设计的指导思想是尽量采用现有的给水工程经验和成熟的运行经营，力求经济上合理，在技术上先进，施工方面等恰当方针政策。运行稳定可靠，并适应于实际。本设计成果：1.设计说明书一份2.设计图纸7张这次设计的收获很大，对所学的专业知识的运用能力有所提高，同时在设计中当然这些成绩的取得取决于老师的耐心指导与讲解，以及同学们的热情帮助，在此表示感谢。再次感谢我的指导教师智修德老师！73 第7章致谢第8章参考文献1、《给水工程》（第三版）2、《给水排水设计手册》（1、3、10、11、12）3、《全国通用给水排水标准图集》4、《室外给水设计规范》（GB-13-86）5、《给水工程毕业设计指导书》6、《给水工程设计规范》7、《给水工程课程设计指导书》8、《给水排水工程毕业设计指南》9、《给水排水快速设计手册》（3）千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。“结论”以前的所有正文内容都要编写在此行之前。73 目录致谢为了不影响您真情的挥洒，这里我就不给出模板了。J73'