给水处理厂布置 小胡 57页

给水处理厂布置主讲：冯岩市政工程系\n给水处理厂总体布置I给水处理厂的平面布置II给水处理厂管线设计III给水处理厂的高程布置IVV主要内容室外给水设计规范中有关规定\nI.给水处理厂总体布置水厂总体布置主要是将水厂内各项构筑物进行合理的组合和布置，以满足工艺流程、操作联系、生产管理和物料运输等方面的要求。布置原则是流程合理、管理方便、节约用地、美化环境，并考虑日后发展留有余地\n水厂组成1243其他设施：厂区道路、绿化布置、照明、围墙及大门等生产构筑物：直接和生产有关的构筑物，包括处理构筑物、清水池、二级泵站、药剂间等等辅助及附属建筑物：其中又分生产辅助建筑物和生活辅助建筑物两种。前者包括化验间、修理部门、仓库、车库及值班宿舍等；后者包括办公楼、食堂、浴室、职工宿舍等。各类管道：净水构筑物之间的生产管道、加药管道、水厂自用管道、排污管道、雨水管道、电缆沟槽等给水处理厂总体布置－水厂组成1水厂总体布置主要是将水厂内各种构筑物进行合理的组合和布置，以满足工艺流程、操作联系、生产管理和物料运输等方面的要求。\n流程力求最短，避免迂回重复，使净水过程中水头损失最小。考虑近远期的协调：当水厂明确分期进行建设时，流程布置应统筹兼顾，既要有近期的完整性，又要有分期的协调性。应尽量采用平行布置。注意构筑物朝向：净水构筑物一般没有朝向要求，但对于二级泵房、办公楼则有朝向要求。以接近南北向布置最为理想尽量适应地形，因地制宜地考虑流程，力求减少土石方量。给水处理厂总体布置-工艺流程布置2布置原则\n直线型折角型回转型给水处理厂总体布置-工艺流程布置3工艺流程布置类型\n直线型：最常见的布置方式，从进水到出水整个流程呈直线。1给水处理厂总体布置-工艺流程布置4工艺流程布置类型-直线型优点：生产联络管线短，管理方便，有利于日后逐渐扩建。2适用范围：特别适用于大型水厂的布置。3\n工艺流程布置类型-直线型\n折角型：当进出水管受地形条件限制，可将流程布置成折角型。1给水处理厂总体布置-工艺流程布置5工艺流程布置类型-折角型折角型的转折点一般选在清水池或吸水井。2沉淀池和滤池工作联系比较密切，因此布置时尽可能靠近，成为一个整体。3\n工艺流程布置类型-折角型\n回转型：适用于进出水在一个方向的水厂。1给水处理厂总体布置-工艺流程布置6工艺流程布置类型-回转型缺点：布置时远近期结合较困难。2在布置大中型水厂时，宜布置成直线型。3\n工艺流程布置类型-回转式\nII.给水处理厂的平面布置\n生产构筑物及建筑物的平面尺寸生活辅助建筑面积生产辅助建筑物面积各类管道厂区道路、绿化布置、照明、围墙及进门等给水处理厂的平面布置-内容1设计计算确定按水厂管理体制、人员编制和当地建筑标准确定根据水厂规模、工艺流程和当地具体情况确定给水排水管线加药和厂用水管线电缆电线等\n给水处理厂平面布置图给水处理厂工艺布置图1.主要净水构筑物、水泵站、清水池及附属房屋建筑、道路、风向玫瑰图、绿化地带及厂区界限；2.用坐标表示出其外形尺寸和相互距离；3.注明各生产构（建）筑物的名称（可列表以序号示之），数量、附属设备及主要外形尺寸。1.宜采用与给水处理厂的平面布置图相同的比例；2.工艺平面图重点表示水厂内各种管线的平面布置及走向；给水处理厂的平面布置-内容2水厂平面布置主要内容有：各种构筑物和建筑物的平面定位；各种管道、阀门及管道配件的布置；排水管（渠）及井布置；道路、围墙、绿化及供电线路的布置等1.构筑物、管线均以单线条表示；2.管线上应标明其管径（渠道断面尺寸）、管长、坡度、埋深。3.图中应绘出各种管线及附件图例并加以说明。\n给水厂污水、污泥处理与回用沉淀池的污泥不同形式的沉淀池净化同质同量的原水时，排泥量不同。给水处理厂的平面布置-内容2构筑物排泥量泥浓度（ppm）含水率(%)平流式沉淀池总净水量的0.5％左右10000～4000099～96澄清池总净水量的3％左右2000～5000ppm99.8～99.5\n给水厂污水、污泥处理与回用污水和污泥调节处理给水处理厂的平面布置-内容2给水厂的滤池冲洗排水和沉淀池排泥都是间断性的，短时间内的排出量很大，并且均匀，如将其直接进行浓缩处理，所需的浓缩池体积庞大，而且管理也困难。\n给水厂污水、污泥处理与回用污水和污泥调节处理-排水池滤池的反冲洗水处理方法给水处理厂的平面布置-内容2单独进行处理原水返送到一级泵房吸水井中直接排入水体不论采取哪种方法，设置排水池可使冲洗排水在水质和水量上达到均匀化，便于对其处理或排放。1排水池的容积至少要大于单池一次冲洗排水量。2排水池的数量不能少于二只，或将一只分成两格。池子的容积在设计时要有一定的安全系数3\n给水厂污水、污泥处理与回用污水和污泥调节处理-排泥池分类给水处理厂的平面布置-内容2接受沉淀池排出泥和排水池沉淀污泥单接受沉淀池污泥如排泥池单接受沉淀池排出污泥，其容积至少等于沉淀池的一次排泥量；1如排泥池还接受滤池冲洗排放水，其容量至少等于沉淀池的一次排泥量或滤池一次排水量中大者；2如排泥池兼作浓缩污泥用，应通过沉降试验，确定污泥的沉降性能后，再决定污泥在排泥池中最适宜的停留时间、池深、池面积等。3\n给水厂污水、污泥处理与回用污水和污泥调节处理-排泥池给水处理厂的平面布置-内容2当排泥池单起调节作用，须将排泥池中的泥水全部送入后面的浓缩池中。池内设置搅拌设备，使进入浓缩池的污泥质地均匀；如搅拌设备出故障，则污泥会在池中沉淀并变硬，此时可用高压水枪将其除尽。因此，在排泥池旁边要设置高压水龙头，作事故清洗用。5排泥池的数量不能少于二只，或将一只分成两格。池子的容积在设计时要有一定的安全系数。6\n给水厂污水、污泥处理与回用污泥浓缩脱水处理给水处理厂的平面布置-内容2由于给水厂的污泥一般均较难脱水，为改善污泥的脱水性能，在污泥处理过程中，须进行各种前处理。1加药处理不加药处理石灰处理酸处理12碱处理高分子絮凝剂和混凝剂34热处理冰冻解冻处理12天热干化场处理3\n给水厂污水、污泥处理与回用污泥浓缩脱水处理脱水机械污泥干化给水处理厂的平面布置-内容2真空压滤机压滤机离心脱水机天然干化加热干化炉干化\n给水厂污水、污泥处理与回用污泥浓缩脱水处理给水处理厂的平面布置-内容2\n给水厂污水、污泥处理与回用污泥浓缩脱水处理给水处理厂的平面布置-内容2\n生产区生活区维修区给水处理厂的平面布置-布置原则3布置原则1：水厂按照功能、分区集中，将工作上有直接联系的辅助设施，尽量予以靠近，以利管理，一般水厂分为：加药间冲洗泵房和鼓风机房臭氧消毒123放置在进门附近化验室12\n注意净水构筑物扩建时的衔接：净水构筑物一般可逐组扩建，但二级泵房、加药间以及某些辅助设施，不宜分组过多，应考虑远期扩建后的整体性。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。例如沉淀池或澄清池应尽量布置再地势较高处，清水池尽量布置再地势较低处。建筑物布置应注意朝向和风向。如加氯间和氯库应尽量设置再水厂主导风向的下风向；泵房及其他建筑物尽量布置成南北向。234考虑物料运输、施工和消防要求：一般在主要建筑物的附近必须有道路到达，为满足消防要求和避免施工的影响，某些建筑物之间必有一定的距离。5给水处理厂的平面布置-布置原则4\n考虑构筑物的放空及跨越，以便检修，最好做到自流放空。一种处理构筑物有多座池子时，要注意配水均匀性，为此在平面布置时，常为每组构筑物设置配水井；在适当位置上设置计量设备。布置紧凑，以减少占地面积和连接管渠的长度，并便于管理。678各处理构筑物之间连接管渠简捷，应尽量避免立体交叉；水流路线简短，避免不必要的拐弯，并尽量避免把管线埋在构筑物下面。9给水处理厂的平面布置-布置原则4\n给水处理厂的平面布置-水厂用地5建设规模（万m3/d）地表水水厂（m2·d/m3）地下水水厂（m2·d/m3）建设规模（万m3/d)地表水水厂（m2·d/m3）地下水水厂（m2d/m3）5-100.7-0.500.40-0.3030-500.30-0.100.20-0.0810-300.50-0.300.30-0.20水厂用地控制指标注：建设规模大的取下限，建设规模小的取上限。城市给水工程规划规范GB50282—98\n\nIII.给水处理厂管线设计给水厂的生产过程主要是水体的传送，因此水厂生产构筑物须由各类管道、渠道沟通。在构筑物定位之后，均应对厂区管道作平面综合布置。\n厂区管线给水管线原水管线沉淀水管线清水管线排水管线地面雨水管线生活污水管线生产废水管线厂区自用管线水厂自用水管给水处理厂管线设计-厂区管线1加药管线加矾加氯加碱超越管线电缆沟\n给水处理厂管线设计-给水管线2给水管线生产管线原水管线沉淀池之前的管线，一般为两根；材料为：钢管、球墨铸铁管；沉淀水管线沉淀池至滤池的管线，布置方式：一是架空；另一种是埋地式，可不影响池子间的通道。清水管线滤池至清水池之间的管线，清水池两座宜设联络管线。超越管线考虑某一环节出事故而停用时，不影响整个水厂运行。\n给水处理厂管线设计-排水管线2排水管线雨水管线直接接入城市雨水管道生产废水管线直接接入城市污水管道生活污水管线直接接入城市污水管道三个排水系统宜分别设置。12生活污水若厂区附近有城市污水管道，宜直接接入，否则应设小型处理装置，经处理后接入雨水管道。\n给水处理厂管线设计-自用水管线3厂内自用水生活用水消防用水泵房药间清洗水池水厂自用水宜单独成立管系，自二级泵房出水管接出。12消防系统应满足消防要求，在需要地点设置消火栓。\n给水处理厂管线设计-加药管线4加药管线加矾加氯加氨加碱臭氧浅沟敷设，上做盖板，加药管线的管材一般为塑料管，防止腐蚀。12臭氧管线采用不锈钢管或耐腐蚀的聚氟乙烯管。\n给水处理厂管线设计-电缆沟5电缆沟动力通讯照明控制电缆不少水厂采用集中电缆沟，沟中分别架设各种电缆，上做盖板，深度不小于0.8m,宽度不小于0.7m,沟底坐底坡，以排除积水。1\nIV.给水处理厂高程布置\n给水处理厂高程布置-高程布置图1横向比例采用1:500～1:1000，纵向比例采用1:50～1:100；同时可以不按比例绘制。1注明原有地面与平整后地面标高。23构筑物的顶部、底部及其有效水位的标高。4构筑物之间的连接管应标出管径和管中心的标高，连接渠应标出渠顶、渠底和有效水位的标高。\n给水处理厂高程布置2在处理工艺流程中，各构筑物之间水流应为重力流。1两构筑物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。23水头损失应通过计算确定，并留有余地。\n给水处理厂高程布置-流程的标高计算3原水最低水位确定；12345一级泵房在最低水位，额定供水量时的吸水管路水头损失；水泵轴心标高的确定；泵房地板标高的确定；出水管路的水头损失。6一级泵房出水管至沉淀池的水头损失计算78沉淀池内的水头损失；沉淀池至滤池间管道的水头损失。9滤池本身的工作水头损失10滤池至清水池的水头损失11由清水池最低水位计算至二级水泵的轴心标高。\n给水处理厂高程布置-管线的水头损失4h=il+管线计算常用公式连接管中允许流速和水头损失接连管段允许流速（m/s）水头损失（m）附注一级泵站至絮凝池絮凝池至沉淀池沉淀池或澄清池至滤池滤池至清水池快滤池冲洗水管快滤池冲洗水排水管1.0～1.20.15～0.20.8～1.21.0～1.52.0～2.51.0～1.5视管道长度而定0.10.3～0.50.3～0.5视管道长度而定视管道长度而定应防止絮凝体破碎流速宜取下限留有余地1.当地形有适当坡度可以利用时，可选用较大流速以减小管道直径及相应配件和阀门尺寸；2.当地形较平坦时，为避免增加填、挖土方量和构筑物造价，宜采用较小流速。3.在选定管（渠）道流速时，应适当留着水量发展的余地。连接管（渠）的水头损失（包括沿程和局部）应通过水力计算确定，估算时可采用表中数据。\n给水处理厂高程布置-净水构筑物水头损失5h=il+净水构筑物中的水头损失构筑物名称水头损失（m）构筑物名称水头损失（m）进水井格网絮凝池沉淀池澄清池普通快滤池0.2～0.30.4～0.50.2～0.30.6～0.82.0～2.5无阀滤池、虹吸滤池移动罩滤池直接过滤滤池1.5～2.01.2～1.82.0～2.5\n斜坡式高架式低架式台阶式高程布置的类型给水处理厂高程布置-高程布置的类型6\n高程布置的类型-高架式给水处理厂高程布置-高程布置的类型7主要净水构筑物池底埋设地面较浅，构筑物大部分高出地面，目前采用最多的一种布置形式。\n高程布置的类型-低架式给水处理厂高程布置-高程布置的类型8主要净水构筑物大部分埋设地面以下，这种布置操作管理较方便，厂区视野开阔，但构筑物埋深较大，增加造价和带来排水困难。当水厂采用高填土或上层土质较差时可考虑采用。\n高程布置的类型-斜坡式给水处理厂高程布置-高程布置的类型9当厂区地形高差较大，坡度又较平缓，可采用斜坡式布置。设计地面高程从进水段坡向出水断，以减少土石方工程量\n高程布置的类型-台阶式给水处理厂高程布置-高程布置的类型10当厂区地形高差较大，落差又成台阶时，可采用台阶式布置。台阶式布置要注意道路交通的畅通。\n当地形有自然坡度时，有利于高程布置。1当地形平坦时，高程布置中既要避免清水池埋入地下过深，又应避免絮凝沉淀池或澄清池在地面上抬高而增加造价，尤其当地质条件差、地下水位高时。23当采用普通快滤池时，应考虑清水池地下埋深给水处理厂高程布置-高程布置11当各项水头损失确定之后，便可进行构筑物高程布置。构筑物高程布置与厂区地形、地址条件及采用的构筑物型式有关。3当采用无阀滤池时，应考虑絮凝、沉淀池或澄清池是否会抬高。\n给水处理厂高程布置\nV.室外给水设计规范中有关规定\n给水系统布局合理；1不受洪水威胁；23有较好的废水排除条件；室外给水设计规范中有关规定1室外给水设计规范第8.0.1条：水厂厂址的选择，应符合城镇总体规划和相关专项规划，并根据下列要求综合确定：4有良好的工程地质条件；5有便于远期发展控制用地的条件；6有良好的卫生环境，并便于设立防护地带；7少拆迁，不占或少占农田；8施工、运行和维护方便。\n室外给水设计规范中有关规定2室外给水设计规范第8.0.2条：水厂总体布置应结合工程目标和建设条件，在确定的工艺组成和处理构筑物形式的基础上进行。平面布置和竖向设计应满足各建（构）筑物的功能和流程要求。水厂附属建筑和附属设施应根据水厂规模、生产和管理体制，结合当地实际情况确定。室外给水设计规范第8.0.3条：水厂生产构筑物的布置应符合下列要求：高程布置应充分利用原有地形条件，力求流程通畅、能耗降低、土方平衡；1在满足各构筑物和管线施工要求的前提下，水厂各构筑物应紧凑布置。寒冷地区生产构筑物应尽量集中布置；23生产构筑物间连接管道的布置，宜水流顺直、避免迂回；\n\n室外给水设计规范中有关规定5室外给水设计规范第8.0.8条：生产构筑物应配置必要的在线水质检测和计量设施，并设置与之相适应的控制和调度系统。必要时，水厂可设置电视监控系统等安全保护设施。。室外给水设计规范第8.0.9条：并联运行的净水构筑物间应配水均匀。构筑物之间宜根据工艺要求设置连通管或超越管。室外给水设计规范第8.0.10条：水厂的主要生产构（建）筑物之间应通行方便，并设置必要的栏杆、防滑梯等安全措施。室外给水设计规范第8.0.11条：水厂内应根据需要，在适当的地点设置滤料、管配件等露天堆放场地。\n室外给水设计规范中有关规定6室外给水设计规范第8.0.12条：水厂建筑物的造型宜简洁美观，材料选择适当，并考虑建筑的群体效果及与周围环境的协调。室外给水设计规范第8.0.13条：寒冷地区的净水构筑物宜建在室内或采取加盖措施，以保证净水构筑物正常运行。室外给水设计规范第8.0.14条：水厂生产和附属生产及生活等建筑物的防火设计应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的要求。\n室外给水设计规范中有关规定7室外给水设计规范第8.0.15条：水厂内应设置通向各构筑物和附属建筑物的道路。可按下列要求设计：水厂宜设置环行道路；1大型水厂可设双车道，中、小型水厂可设单车道；23主要车行道的宽度：单车道为3.5m，双车道为6m，支道和车间引道不小于3m；4车行道尽头处和材料装卸处应根据需要设置回车道；5车行道转弯半径6～10m；5人行道路的宽度为1.5～2.0m；\n室外给水设计规范中有关规定8室外给水设计规范第8.0.16条：水厂排水宜采用重力流排放，必要时可设排水泵站。厂区雨水管道设计的降雨重现期宜选用1～3年。室外给水设计规范第8.0.17条：水厂排泥水排入河道、沟渠等天然水体时，其悬浮物质不应对河道、沟渠造成淤塞，必要时应对排泥水进行处理，对所产生的脱水泥渣妥善处置。室外给水设计规范第8.0.18条：水厂应设置大门和围墙。围墙高度不宜小于2.5m。有排泥水处理的水厂，宜设置脱水泥渣专用通道及出入口。室外给水设计规范第8.0.19条：水厂应进行绿化。