給水工程畢業(yè)設(shè)計說明.doc

1、目 錄12313242.142.242.352.45393.193.2113.3144184.1184.2184.3194.4224.5234.6324.7354.8434.9455465.1465.2465.3486506.1506.250757677某城市給水工程摘要：本次設(shè)計為某城市給水工程設(shè)計，設(shè)計容主要包括三部分，即取水工程設(shè)計、給水管網(wǎng)設(shè)計和凈水廠設(shè)計。根據(jù)設(shè)計資料，本次只進(jìn)行二水廠設(shè)計，二水廠取水河流為率水，取水地點位于河流彎道凹岸。根據(jù)水位變化情況，采用固定式取水構(gòu)筑物。又因月平均流量變化較大，故采用岸邊式取水構(gòu)筑物。由于水廠給水管網(wǎng)設(shè)計的是本次設(shè)計的難點同時也是設(shè)計的重點，其

2、計算工作量大，計算過程比較繁瑣，所以采用C 語言編制的管網(wǎng)平差程序進(jìn)行計算，大大提高了計算速度和計算結(jié)果的精確度。凈水廠處理工藝采用常規(guī)處理，即“混凝沉淀過濾消毒”?；炷ɑ旌虾托跄齼刹糠帧；旌鲜窃陟o態(tài)混合器中投加聚合氯化鋁，絮凝設(shè)備選用折板絮凝池，選用斜管沉淀池進(jìn)行沉淀，過濾設(shè)備采用普通快濾池，最后投加液氯進(jìn)行消毒。經(jīng)過凈水廠中各處理構(gòu)筑物處理后，出廠水能夠達(dá)到飲用水要求。關(guān)鍵詞：管網(wǎng)平差，取水工程，凈水廠設(shè)計Abstract: This design is the water supply engineering of a city. It mainly includes three p

3、arts: the intake works, the water pipe network design and the water treatment plant design. The given information is as follows: intake water from Shuishui water, take water from the inner bank and the water level changes every month a lot. So I choose the water intake. The water pipe network design

4、 is mainly based on the geography chart of the city and the positions of the big water consumers. After arranging the water pipe net, distributing flow initially, small pipe was used with the aim of reducing the cost of the pipe network. In order to satisfy the request of customer to the water quant

5、ity, the water quality and the water pressure, the pipe-net-optimize program is written. The process craft in the water treatment plant uses conventional process,that is coagulation-sedimentation-filter-disinfection.The coagulation includes the mixing and flocculating processes,and mixing is to add

6、PAC in the static state mixture machine. The process of flocculation carries on in the grid flocculating tank. Sedimentation carries on in an inclined tube sediment tank. Filter adopts the common quick filter. In the end chlorine is added to disinfect. After a series of process above, water can reac

7、h the standard of drinking water.Keywords: the intake works the water pipe network design the water treatment plant design1 緒 論隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人民生活水平的顯著提高，如何解決水資源的匱乏、安全問題一直是困擾水處理工作者的一個難題。給水工程中管網(wǎng)的設(shè)計布置是極其重要的。平差與優(yōu)化計算是做城市給水管網(wǎng)設(shè)計中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。 手工計算十分繁瑣，而利用 C 語言程序進(jìn)行管網(wǎng)流量初分和管網(wǎng)平差計算較為方便。 按照規(guī)定在地形圖上進(jìn)行管網(wǎng)定線，下來進(jìn)行數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備， 當(dāng)數(shù)

8、據(jù)準(zhǔn)備工作結(jié)束時即可著手進(jìn)行管網(wǎng)流量初分與管網(wǎng)平差計算。另一方面，飲用水的安全問題也很重要， 人們對源水進(jìn)行一系列處理后飲用。 在 20 世紀(jì)初，飲用水凈化技術(shù)已基本上形成了現(xiàn)在被人們普遍稱之為常規(guī)處理工藝的處理方法，即：混凝、沉淀或澄清、過濾和消毒。這種常規(guī)的處理工藝之今仍被世界大多數(shù)國家所采用，是目前飲用水處理的主要工藝。本設(shè)計中根據(jù)水源水質(zhì)分析，采用常規(guī)處理工藝，出水即可達(dá)到飲用標(biāo)準(zhǔn)。本計算說明書主要說明水廠常規(guī)處理構(gòu)筑物的選型、選擇依據(jù)、優(yōu)缺點、應(yīng)用條件以及具體構(gòu)筑物尺寸的計算及管網(wǎng)平差計算；水廠構(gòu)筑物的平面布置和高程布置，并附有相應(yīng)的計算示例圖。 隨同本設(shè)計計算說明書有該城市給水工藝

9、設(shè)計圖紙一套， 其中包括：水廠平面布置圖和高程布置圖、取水構(gòu)筑物和取水泵站圖、給水廠主要處理構(gòu)筑物的工藝圖；管網(wǎng)最高時、消防時、事故時的流量初分程序與平差程序。2 概 述2.1 畢業(yè)設(shè)計的主要容與基本要求2.1.1 畢業(yè)設(shè)計的主要容（ 1）給水工程總體布置；（ 2）水量計算，確定給水工程規(guī)模；（ 3）取水構(gòu)筑物的設(shè)計；（ 4）泵站設(shè)計（取水泵站與送水泵站選做一個） ；（ 5）配水管網(wǎng)設(shè)計；（ 6）進(jìn)水廠工程設(shè)計；（ 7）投資估算（選做） 。2.1.2 基本要求（ 1）在地形圖上進(jìn)行管網(wǎng)定線，確定取水構(gòu)筑物和進(jìn)水廠位置；（ 2）計算城市總用水量，確定最高日設(shè)計用水量，計算最高日最高時用水量；（

10、3）確定取水構(gòu)筑物的形式和規(guī)模并進(jìn)行設(shè)計計算，繪制設(shè)計圖；（ 4）泵站設(shè)計要求對水泵進(jìn)行合理的選型和機(jī)組的搭配，詳細(xì)計算確定水泵安裝高程和機(jī)組平面布置；（ 5）按最高時，消防時，最不利管段損壞時三種工況進(jìn)行管網(wǎng)平差計算，按照供水可靠性要求進(jìn)行配水管網(wǎng)設(shè)計， 同時要兼顧經(jīng)濟(jì)性和合理性要求， 并繪制管網(wǎng)計算結(jié)果圖。（ 6）完成進(jìn)水廠 的設(shè)計，按照常規(guī)水處理工藝設(shè)計構(gòu)筑物，并繪制水處理構(gòu)筑物設(shè)計圖紙，進(jìn)行進(jìn)水廠總體布置，繪制水廠總平面圖和水廠高程布置圖。（ 7）估算工程投資（選做） 。2.2 畢業(yè)設(shè)計成果1 設(shè)計報告一份（ 3 到 4 萬字）。2 圖紙共 7給水工程總布置圖1一號圖（繪在地形圖上）

11、；管網(wǎng)計算結(jié)果圖3 二號圖（最高時，事故時，消防時各1）；泵站布置圖（或送水泵站布置圖）1二號圖；凈水廠總布置圖（包括平面布置圖和高程布置）；任一水處理構(gòu)筑物設(shè)計圖1二號圖。3 翻譯外文資料各一份，要求譯文 5000 漢字，并上交原文和譯文。2.3 設(shè)計緣由某市地處皖南山區(qū)，是到、 、等省的交通要道，該市公路比較發(fā)達(dá)，皖鐵路經(jīng)過該市，機(jī)場能起降諸如747 型等世界上的大型客機(jī)，正在修建新安江船閘，使該市與、等城市能水路通航，現(xiàn)正按照以旅游業(yè)為先導(dǎo)， 工農(nóng)各業(yè)全面發(fā)展的旅游城市的方向建設(shè)，該市位于西江交匯之處，水量充沛，水質(zhì)良好，取水方便，故各大單位、廠、站多設(shè)自備水源，其總量達(dá)3.5 萬噸 /

12、 日，致使城市給水事業(yè)一直發(fā)展緩慢。1966 年籌建一水廠， 1969 年投產(chǎn)。主要凈水構(gòu)筑物是一雙層濾料快濾池，設(shè)計能力為 2000 噸/ 日。多年來，雖幾經(jīng)挖潛改造，仍不能滿足城市發(fā)展的需要。該城市邊緣多處在夏季用水高峰時得不到供水，并且在每年五月洪水季節(jié)，出廠水的渾濁度甚高，市民們紛紛要求改善供水狀況。因此，決定新建水廠一座，并重新規(guī)劃管網(wǎng)，原有水廠和管網(wǎng)廢棄。2.4 設(shè)計要求（1）水廠按近期設(shè)計，要考慮遠(yuǎn)期發(fā)展；（2）管網(wǎng)按近期設(shè)計，考慮遠(yuǎn)期管線的布置方式，但不作遠(yuǎn)期管網(wǎng)計算；2.4.1主要設(shè)計數(shù)據(jù)（1）規(guī)劃人口近期10 萬人（市區(qū)），遠(yuǎn)期 12 萬人，供水普及率近期75%，遠(yuǎn)期80%

13、。供水標(biāo)準(zhǔn)近期 130 升 /人·日，遠(yuǎn)期 150 升/人·日。時變化系數(shù)為 1.3。假定工業(yè)用水量遠(yuǎn)期增加 80%,并且都集中在高峰期用水。（2）水廠占地按 15 20 畝（ 1000013300 平方米）考慮。（3）管網(wǎng)最不利點的水壓按24 米水柱考慮。居住區(qū)按五層樓房計算。（4）水廠加混凝劑量取為20mg/L，加氯量取為1mg/L，混凝劑費用為 500 元/噸，氯費用 550 元/噸。（5）消防按 2 個火頭，每個火頭35L/S 考慮，消防時最不利水壓為10 m 水柱。2.4.2原始資料（1）城市規(guī)劃圖（見城市地形參考圖，其比例尺為1:10000）（2）水源水質(zhì)表（3

14、）工廠企業(yè)等用水量表（4）氣象資料氣溫：月平均值：最熱月28，最冷月 2.1；極端值：最熱 40.6，最冷 -6.1。降雨量：年總量： 1039.3mm月最大量 204.4 mm時最大量 71.2 mm相對濕度：最熱月平均82%，最冷月平均 73%。最大積雪厚度為60mm，最大凍土厚度為20 mm。主導(dǎo)風(fēng)向：夏季東南風(fēng)，冬季西北風(fēng)。夏季平均風(fēng)速：距地面2m 處 1.7m/s；氣象臺測定為 3.0 m/s。（5）地質(zhì)水文資料地基承載能力為 30T/m2，地下水位在地面以下 1.6m。50 年一遇的高水位為 + 128.30m，低水位為 +122.25m。常年水位為 122.68m，地面平整后的地

15、坪標(biāo)高為 129.00m （均指吳松基面） ,河床底部標(biāo)高 117.48m。新安江歷年最大流量為 4480 m3/s，最大月平均流量為 363 m3/s，最小月平均流量為 13.0 m3/s，常年平均流量為 114 m3 /s。率水和橫江的流量比為7:3。（6）管網(wǎng)單位造價（元 /米）表 2-1管網(wǎng)單位造價D （mm ）100200300400500600700800直接費97.37168.8199.68297.99413.6545.59694.50970.31（7）取水點水位圖129.00128.30122.68122.25117.48圖 2.1取水點水位圖表 2.2水源水質(zhì)MaxMin年平

16、均值渾濁度（度）600930色度25510臭和味000PH 值7.66.47.1氨氯 N （ mg/L ）0.02亞硝酸鹽氮 N（ mg/L ）0.001總堿度（以 CaCo3 計）（ mg/L ）171100107總硬度（以 CaCo3 計）（ mg/L ）906873水溫（ ）32318鐵（ mg/L ）0.04猛微量細(xì)菌總數(shù)（個 /mL 腸菌群（群 /L）23803 取水工程3.1 設(shè)計用水量的確定某城市總用水量的計算，應(yīng)包括設(shè)計年限該給水系統(tǒng)所供應(yīng)的全部用水：綜合生活用水（包括居民生活用水和公共建筑用水） ；工業(yè)企業(yè)用水；澆灑道路和綠地用水；管網(wǎng)漏損水量；未預(yù)

17、見用水；消防用水（水廠設(shè)計時，可不考慮此項） 。3.1.1最高日綜合生活用水量Q1Q1=qNf （ 3.1）（1）綜合生活用水定額 q：供水標(biāo)準(zhǔn)近期 130 升/人 ·日，遠(yuǎn)期 150 升/人·日；（2）設(shè)計年限計劃人口數(shù) N：規(guī)劃人口近期 10 萬人（市區(qū)），遠(yuǎn)期 12 萬人；（3）自來水普及率f 供水普及率近期75%，遠(yuǎn)期 80%；則：Q1fqN 0.75 100000 130 9750m3（ 3.1）Q12fqN 0.8 120000 150 14400 m3（3.2）3.1.2 工業(yè)企業(yè)用水量 Q2由工程概況可知，工業(yè)用水量為各大用戶用水量之和,則：Q217350

18、m3 / d（3.3）Q2217350(10.8)3123m3 d（ 3.4）3.1.3 澆灑道路和綠地用水量Q3澆灑道路和綠地用水量應(yīng)根據(jù)路面、綠化、氣候和土壤等條件確定。本設(shè)計中城市澆灑道路和綠地用水量可按最高日綜合生活用水Q1 的，本設(shè)計取。3%5%3%則：813m3Q3(975017350)0.03（ 3.5）1368.9m3Q32(1440031230)0.3（ 3.6）3.1.4 管網(wǎng)漏損水量 Q4城鎮(zhèn)配水管網(wǎng)的漏損水量宜按最高日綜合生活用水量Q1、工業(yè)企業(yè)用水量 Q2、澆灑道路和綠地用水量 Q3 之和的10%計算，本設(shè)計取。12%12%則：3349.56 m3 / dQ4(975

19、0 17350813) 0.12（ 3.7）Q42(14400 312301368.9)0.12 5639.868m3 / d（ 3.8）3.1.5 未預(yù)見用水量 Q5未預(yù)見用水量應(yīng)根據(jù)水量預(yù)測時難以預(yù)見因素的程度確定，宜采用Q1Q4水量之和的 8%12%，本設(shè)計取 10%。則：Q5(975017350813 3349.56) 0.13126.25m3 / d（ 3.9）0.1 5263.88m3 / dQ52(14400312301368.9 5639.87)（3.10）3.1.6 消防用水量根據(jù)規(guī)，近期消防按 2個火頭，每個火頭 35 L/s，滅火時間為 2小時。Qxqx N x h 2

20、2 35 2 3600 10 31008m3 / d（3.11）3.1.7 給水廠的設(shè)計水量最高日用水量為：Q總9750 17350 813 3349.56 3126.2534388.31m3 / d（3.12）3.1.8 取水構(gòu)筑物、一級泵站設(shè)計流量QIQd (m3 / d )（3.13）TQd 為最高日用水量， 本次設(shè)計中有兩座水廠， 一水廠與二水廠， 給水流量比為 3：7。本次設(shè)計二水廠，故最高日用水量為QdQ總0.7 24072.167 m3 / d（3.14）- 為自用水量系數(shù)，設(shè)計中取 1.08 。 T - 為給水系統(tǒng)連續(xù)制水廠時數(shù)，設(shè)計中取24小時。QIQd1.08 24072.

21、1671083.23m3 / hT24（3.15）3.2 取水裝置設(shè)計3.2.1 取水裝置類型選擇根據(jù)資料采用地表水取水，本次設(shè)計只進(jìn)行二水廠設(shè)計。二水廠取水河流為率水，取水地點位于河流彎道凹岸，以減少泥砂和漂浮物。根據(jù)水位變化情況，采用固定式取水構(gòu)筑物，又因月平均流量變化較大，故采用岸邊式取水構(gòu)筑物。（1）岸邊取水構(gòu)筑物集水井設(shè)在岸邊，泵房建在離岸邊地質(zhì)條件較好的地方，但兩者盡量靠近，以縮短水泵吸水管長度，并減少水泵引水啟動所需時間。平面形狀：取水構(gòu)筑物一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。平面形狀有圓形、矩形、橢圓形等，圓形的結(jié)構(gòu)性能好，施工較方便，但水泵布置不如矩形方便。進(jìn)水孔；因為率水水位變化幅度小

22、，所以應(yīng)設(shè)一層進(jìn)水孔，進(jìn)水孔的大小應(yīng)盡量和標(biāo)準(zhǔn)的格柵以及閘門的尺寸相一致。格柵，格網(wǎng)：我國大部分河道河水中常有大量雜草，樹葉，樹枝，水草，塑料制品等漂浮物，因此取水口需設(shè)格柵，格網(wǎng)，加以攔截。進(jìn)水孔應(yīng)設(shè)置格柵和閘門閥，必要時應(yīng)有清理柵前積泥， 漂浮物和防止冰絮阻塞的措施。為攔截通過格柵的懸浮物，可在集水井設(shè)平板格網(wǎng)。( 2 )集水井集水井采用與泵房合建式，平面形狀為矩形，用于集水井聲度不大，也可大開槽施工。集水井由進(jìn)水室、格柵、格網(wǎng)和吸水室組成，也可聯(lián)結(jié)自流管或虹吸管。集水井上設(shè)操作平臺，并有閥門、格柵、格網(wǎng)等起吊裝置，在寒冷地區(qū)操作平臺可設(shè)在室，平臺以上的房屋高度應(yīng)按設(shè)備尺寸和起吊高度確定。

23、（3）進(jìn)水室進(jìn)水室一般用隔墻分為兩格， 以便檢修、清洗和排泥。 取水量大時，可每臺泵一格，取水量小時可幾臺泵一格，據(jù)此確定進(jìn)水室分格數(shù)。 岸邊取水構(gòu)筑物集水井一般每格有一進(jìn)水孔。當(dāng)河流水位變化不大時，采用單層進(jìn)水。（4）格柵設(shè)計1、在取水頭部或集水井的進(jìn)水孔處設(shè)置格柵以截攔大塊漂浮物。格柵外形和進(jìn)水孔尺寸相同。2、進(jìn)水孔或過柵流速，岸邊式取水構(gòu)筑物因為氣溫較高，所以選擇無冰絮時的流速 0.4-11.0 m/s。3、進(jìn)水孔或格柵面積：FQ FQ0.280.41.2m2Vk1 k2VK1K 20.8 0.75（3.16）設(shè)三個進(jìn)水孔，每個孔的面積為0.4 m2根據(jù)常規(guī)資料，選用格柵尺寸800mm6

24、00mm，有效面積 0.48m2（式中： Q 單格取水頭部過柵流量；K 1柵條引起的面積減少系數(shù)，b40K10.8b s40 10B=3050mm，柵條凈距； s=10mm，柵條厚 /直徑；K 2格柵堵塞系數(shù)，采用0.75；v0 取水頭部進(jìn)水口的水流速度，一般為0.20.6m/s，本設(shè)計取 0.4m/s；）說明：格柵設(shè)于進(jìn)水孔兩側(cè)的導(dǎo)向槽中，以便上提清除殘留雜質(zhì)或檢修。進(jìn)水孔高程根據(jù)室外給水排水規(guī)規(guī)定，最底層進(jìn)水孔下緣距水體底部的高度至少為0.5m；進(jìn)水孔上緣在設(shè)計最低水位下的深度取0.3m。4、通過格柵的水頭損失為0.05-0.10m。（5）格網(wǎng)設(shè)計1、格網(wǎng)設(shè)在集水井，以攔截較小漂浮物，分平

25、板格網(wǎng)和旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)兩種，平板格網(wǎng)放在進(jìn)水室和吸水室的格墻上，有鋼槽或鋼板制成的導(dǎo)槽，可放入格網(wǎng)。2、每臺泵的出水量小于1.5 或水中漂浮物不多時， 可用平板格網(wǎng)， 大于 3 時可用旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)，流量在兩者之間均可選。3、平板格網(wǎng)面積：FQ0.280.53.1m2VK1K 20.4 0.7 0.64（3.17）（式中： Q 設(shè)計流量；10.64；K2格柵堵塞后面積減K 因網(wǎng)絲所減小的過水面積系數(shù)，設(shè)計中取小系數(shù)，采用 0.5；v 過網(wǎng)速度，一般為 0.30.5m/s，本設(shè)計取0.5m/s；0為水流收縮系數(shù)，設(shè)計中取 0.7；）根據(jù)常用資料，選用格網(wǎng)面積為1500×1000，型號為 C5 的格

26、網(wǎng)。4、平板格網(wǎng)的水頭損失一般采用0.10.20。5、一般需平行設(shè)置兩道平板格網(wǎng)，其中一道作為備用。6、應(yīng)有壓力沖洗管，水壓為0.250.3MP。3.2.2 集水井高程布置集水井設(shè)一排進(jìn)水孔，進(jìn)水孔設(shè)于下部，它的下緣至少高出河底0.5m，其上緣至少應(yīng)在設(shè)計最低水位以下0.3m，此次設(shè)計河床底部標(biāo)高為117.48m，設(shè)下緣標(biāo)高為120.98m；設(shè)計最低水位為122.25m，上緣標(biāo)高為121.95m，集水井設(shè)為非淹沒式的，頂層操作平臺在最高洪水位時仍露出，以便于清理，它的高程由百年一遇的設(shè)計最高水位確定；泵房在渠道邊時為設(shè)計最高水位加0.5m；在江河邊時為設(shè)計最高水位加浪高再加 0.5m，必要時有

27、防止浪爬高的措施，根據(jù)規(guī)定，泵站建筑物級別為1 級，設(shè)計安全超高為 0.7m，故操作臺的高程為128.30+0.5+0.7=129.5m；進(jìn)水間最低動水位等于河流最枯水位剪去取水頭部到進(jìn)水間（包括格柵）的水頭損失，為122.25-0.05=122.2m；吸水間最低動水位等于進(jìn)水間最低動水位減去進(jìn)水間到吸水室（包括格網(wǎng)）的水頭損失，為 122.2-0.1=121m；吸水間底部高程等于吸水間最低動水位減去格網(wǎng)高度， 再加 0.3-0.5，故吸水間底部高程為 121.2+1-0.5=120.7m。圖 3.1吸水井布置圖3.2.3集水井布置此為臥式離心泵，采用吸水管 450 ，喇叭口直徑為 D=(1.

28、3-1.5)d=585-675 ,設(shè)計中取 600 ，喇叭口高出井底 h=（0.6-0.8）D=270-360 ，設(shè)計中取 300 ，故喇叭口標(biāo)高為 120.7+0.3=121.0m，喇叭口凈距 l=（1.5-2.0）D=675-900 ，設(shè)計中取至少大于0.7m，喇叭口與井壁凈距 b=（ 0.75-1.0）D=338-450 ，設(shè)計中取 350m。集水井長度 =0.35 ×2+3.62 ×3+0.45=12.01m ，凈寬為2.54m。3.3 取水泵房3.3.1 水泵的選擇取水構(gòu)筑物，一級泵站設(shè)計流量QIQd24072.1673T1.081083.23m / h 300.

29、l9/ s24一級泵站總揚程為：取水泵房輸水至凈水廠時的水泵揚程H：HH1 H2h1 h2（3.18）H1+H2 水源最低水位與凈水構(gòu)筑物水面的幾何高度h1 吸水管路總水頭損失， h2 輸水管路水頭損失， h1+ h2 總估計為 3mH=131.3-122.25+3=12.05m設(shè)計流量已知為 Q=300.9 L/s ，經(jīng)后續(xù)計算一級泵站水泵揚程H=12.05m。據(jù)此，參考相關(guān)規(guī)常用設(shè)備， 選取水泵 250S24A型單級雙吸離心泵四臺， 三用一備，其性能如下：流量為 482m3/h，揚程為 17.4m，轉(zhuǎn)速為 n=1450r/min，效率 =80%，氣蝕余量 3.5m，軸功率 28.6KW ，

30、電動機(jī)型號 YZ00L-4 ，功率 30KW ，滿載時電流 56.8A ，轉(zhuǎn)速 1470r/min，效率因數(shù) 0.87，額定轉(zhuǎn)矩 2.2，重量 310Kg。起吊設(shè)備選用， 起吊設(shè)備選用 CD10.5-6D 型電動葫蘆， 主起升設(shè)備電動機(jī)， 最大輪壓 2.01KN,總重 115Kg，工字鋼型號 16-28bGB706-65，起升高度 6m，鋼絲繩長 15.1m，軌道最小曲率半徑 1m。吸水管路與壓水管路計算：q Qd / 3 1083.23/ 3(m3 / h) 100.3( l / s)（3.19）吸水管路與壓水管路采用管徑 DN450mm 鋼管，則 V=0.6m/s，1000i=0.769。

31、吸水管路中的水頭損失：采用吸水管徑： D=450mm,L=5.4m,v=0.6m/s,1000i=0.769.沿程水頭損失： h=iL=0.769/10005×.4 ×3=0.0126m,壓水管路中的水頭損失：采用壓水管徑： D=450mm,L=5.4m,v=0.6m/s,1000i=0.769。沿程水頭損失： h=iL=0.769/10005×.4 ×3=0.0126m，總水頭損失為 0.025m設(shè)計中要考慮局部水頭損失，這里估算為0.18 m。3.3.2 水泵安裝高度hs v2hZs（3.20）2g其中， hs 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，水泵的最大允許吸上真空高度

32、，s3.5mh水泵吸入口流速，入口管徑取450mm，流速為 0.6m/sh吸水管的沿程和局部水頭損失之和，h=0.2m從而有 ZS<3.3m，即水泵最大安裝高度為 3.3m，取水泵的安裝高度為 3.0m，由此可知水泵的布置高程為 121.2+3.0124.2m，即水泵在地面下 H2=129-124.2=4.8m。3.3.3水泵機(jī)組布置及泵房平面尺寸經(jīng)參考規(guī)，設(shè)計采用橫向排列方式的機(jī)組布置，其優(yōu)點為：橫向布置雖然增長泵房的長度，但跨度可減小，進(jìn)出水管順直，水利條件好，節(jié)省電耗。水泵凸出部分到墻壁的凈距 A=最大設(shè)備的寬度加 1m ，查 <<給水排水設(shè)計手冊 11-常用設(shè)備 &g

33、t;>，可知電動機(jī)為最大設(shè)備其寬度為 0.6m ，故 A=1.6m2m。出水側(cè)水泵基礎(chǔ)與墻壁的凈距 B 應(yīng)按水管配件安裝的需要確定， 考慮到水泵出水側(cè)是管理操作的主要通道，故 B 不宜小于 3m，設(shè)計中取為 3m。進(jìn)水側(cè)水泵基礎(chǔ)與墻壁的凈距 D 也應(yīng)根據(jù)管道配件的安裝要求決定，設(shè)計中取為2m。電機(jī)凸出部分與配電設(shè)備的凈距，其值C=電機(jī)軸長 +0.5m，設(shè)計中取為 2m。水泵基礎(chǔ)間凈距與C 值相等，設(shè)計中取為2m。水泵機(jī)組的基礎(chǔ)：機(jī)組（水泵和電動機(jī)）安裝在共同的基礎(chǔ)上，基礎(chǔ)的作用是支撐并固定機(jī)組，使它運行平穩(wěn)，不致發(fā)生劇烈振動，更不允許產(chǎn)生基礎(chǔ)沉陷。臥式水泵均為快式基礎(chǔ)其尺寸大小查<

34、<給水排水設(shè)計手冊11-常用設(shè)備 >>可確定?；A(chǔ)長度 L= 底座長度 +（0.15-0.2） m=1.42+0.2=1.62m?；A(chǔ)寬度 B=底座螺孔間距（在寬度方向上）+（0.15-0.2）=0.8m?；A(chǔ)高度 H=底座地腳螺釘?shù)拈L度 +（ 0.15-0.2）m，因為底座地腳螺釘尺寸不知，基礎(chǔ)高度取為 0.7m。根據(jù)以上計算泵房的長度 =10+1.62×4=16.48m，泵房的寬度 =5+0.8=5.8m，變電器、配電間、值班室總面積設(shè)為 5.8m×6m。3.3.4 泵房高度的確定經(jīng)查閱相關(guān)規(guī)給水排水設(shè)計手冊第十一冊 常用設(shè)備 ，知 250S24A 型

35、水泵的相關(guān)安裝尺寸為：泵的安裝總長度為L=1477mm，總寬度為 600m由于水泵重量不大，泵房采用單軌吊車，從而泵房的計算高度為：H a b c de H 2（3.21）其中：a吊車梁高度，取0.2m；b滑車高度， 0.4m；c起重葫蘆在鋼絲繩吊緊情況下的長度，取1.5m；d起重繩的垂直長度，水泵為0.85x，電動機(jī)為 1.2x， x 為起重部件寬度，為 0.85 ×0.6，取 0.51m；e最大一臺水泵或電動機(jī)的高度，取1m；f 吊起物底部和最高一臺機(jī)組頂部的距離，一般應(yīng)大于 0.5m，取 0.7m；g最高一臺水泵或電動機(jī)至室地坪的高度，取1m。經(jīng)查閱給水排水設(shè)計手冊第十一冊 常

36、用設(shè)備 ，選用單軌小車， 其起重高度為3-10 米，起重量為 1 噸，高 300mm，寬 400mm。因為 H2>f+g 從而，泵房的計算高度為：H=a+b+c+d+e+h+H2=0.2+0.4+1.5+0.51+1+0.4+2.25=6.25m其中， h 為水泵安裝時離地安全高度，取h=0.4m。泵房高度圖大致如下所示：圖 3.3泵房高度布置圖4 凈水廠的設(shè)計與計算4.1 概述根據(jù)所給的資料，由于城市距地面水水源很近， 在城市南側(cè)有新安江沿城一側(cè)流過，河流歷年最大流量4480m3/s，最大月平均流量為363m3/s，最小月平均流量13.0m3/s,常年平均流量為 114 m3/s，率水

37、和橫江的流量比為7:3。4.2 水廠平面布置水廠廠址的選擇，應(yīng)結(jié)合城市建設(shè)在整個給水系統(tǒng)設(shè)計方案中進(jìn)行全面規(guī)劃，綜合考慮，在選折廠址時，一般應(yīng)考慮以下幾個問題：1、廠址應(yīng)選擇在工程地址條件較好的地方，一般選在地下水位較低，承載力較大，濕陷性等級不高，巖石較少的地層，以降低工程造價和便于施工；2、水廠盡可能選擇在不受洪水威脅的地方，否則應(yīng)考慮防洪措施，水廠的防洪標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)低于城市防洪標(biāo)準(zhǔn)，并留有適當(dāng)?shù)陌踩６龋?、水廠應(yīng)少占農(nóng)田或不占良田，并留有適當(dāng)?shù)陌l(fā)展余地，要考慮周圍環(huán)境衛(wèi)生條件；4、水廠應(yīng)設(shè)置在交通方便，靠近電源的地方，以利于施工管理，降低輸電線路的造價； 5、當(dāng)取水地點距離用水區(qū)較近時，水

38、廠一般設(shè)置在取水構(gòu)筑物附近，通常與取水構(gòu)筑物建在一起。6、少拆遷，不占或少占良田；7、施工、運行和維護(hù)方便。因此設(shè)計水廠建于城市的西南角，靠近城市和水源地。水廠工藝流程選擇：給水處理方法和工藝流程的選擇， 應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)及設(shè)計生產(chǎn)能力等因素， 通過調(diào)查研究、必要的實驗并參考相似條件下處理構(gòu)筑物的運行經(jīng)驗和經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后確定。城鎮(zhèn)水廠凈水處理的目的是去除原水中懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、細(xì)菌、病毒以及其他有害物質(zhì)成分，是凈化后水質(zhì)滿足生活飲用水的要求。生活飲用水水質(zhì)應(yīng)符合下列基本要求：（1）、水中不得含有病原微生物；（2）、水中所含化學(xué)物質(zhì)及放射性物質(zhì)不得危害人體健康；（3）、水的感官性狀良好。我國衛(wèi)生

39、部 2001 年 6 月頒布的生活飲用水衛(wèi)生規(guī)規(guī)定的生活飲用水質(zhì)檢查項目及限值見給排水設(shè)計手冊 3 城市給水第二版，對表之后，源水的色度，濁度超標(biāo)。根據(jù)查地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) ，此水屬于 類水源。凈水工藝選擇，因為此水源屬于 類水源，采用一般凈水工藝即可。選擇兩個方案：地表水二次凈化工藝流程，地表水一次凈化工藝流程。：原水 混合 沉淀 過濾 清水池 二泵站 管網(wǎng)：源水 混合 直接過濾清水池 二泵站 管網(wǎng)因為原水為山溪河流采用一方案合適。工藝流程為：源水取水泵站 沉淀 過濾 清水池 二泵站 管網(wǎng)4.3 混凝劑的選擇、溶解和投加4.3.1 混凝劑的選取本設(shè)計采用聚合氯化鋁混凝劑。PAC 特點為：凈化

40、效率高，耗藥量少，出水濁度低，色度小，過濾性能好，原水高濁度時尤為顯著；溫度適應(yīng)性高；pH 使用圍寬（可在 pH為 5 9 的圍），因而可不投加堿劑；使用時操作方便，腐蝕性小，勞動條件好；設(shè)備簡單，操作方便，腐蝕性小，勞動條件好；設(shè)備簡單，操作方便，成本較三氯化鐵低；是無機(jī)高分子化合物。4.3.2 藥劑投加量計算藥劑投加量根據(jù)原始資料已知，混合劑頭投加量為20mg/l常用藥劑投加方式有干投法和濕投法兩種。下表為兩者比較結(jié)果：表 .投加方法比較投加法優(yōu)點缺點1.設(shè)備占地小1.當(dāng)用藥量大時 , 需要一套破碎混凝劑的設(shè)備干2.設(shè)備被腐蝕的可能性較小2.混凝劑用量少時 , 不易調(diào)節(jié)投3.當(dāng)要求加藥量突

41、變時, 易于調(diào)整投3.勞動條件差法加量4.藥劑與水不易混合均勻4.藥夜較為新鮮1.容易與原水充分混合1.設(shè)備占地大濕2.不易阻塞入口 , 管理方便2.人工調(diào)節(jié)時工作量較繁重投3.投量易于調(diào)節(jié)3.設(shè)備容易受腐蝕法4.當(dāng)加藥量突變時 , 調(diào)整較慢本設(shè)計采用濕投法，其優(yōu)點為：容易與原水充分混合；不易阻塞入口，管理方便；投量易于調(diào)節(jié)。投加系統(tǒng)示意圖見圖4.1。藥劑（固體）加水溶解池攪拌加水溶液池攪拌計量、投加設(shè)備圖 4.1混凝劑投加系統(tǒng)4.3.3藥劑溶解池和溶液池的計算本設(shè)計中水廠設(shè)計水量為333/s ，水量較小，所以藥Qd =24072m/d1083.23m /h=0.3m劑量相對較小。（1）聚合氯

42、化鋁溶液池、溶解池容積的確定聚合氯化鋁溶液池容積： W1Q38928.34.2m3417bn41710 2（ 4.1）（聚合氯化鋁最大投加量，取20mg/l；Q處理水量，為1083.23m3/h；B溶液濃度，取 15%；n每日調(diào)節(jié)次數(shù)，取2 次）W120 1083.231.7m31.8m3（ 4.2）41715 2溶液池設(shè)兩個，每個有效容積為1.8m3，兩個溶液池一備一用。溶液池為了便于投加藥劑， 溶液池高程一般以設(shè)在地坪面以上為宜， 超高設(shè)為 0.3m，有效高度設(shè)為 H=1.0m，溶液池實際尺寸為1.4m×1.0m×1.3m，池底坡度不小于0.02，底部設(shè)排孔管，采用機(jī)械

43、攪拌。聚合氯化鋁溶解池容積： W2（） 1=0.25×3=0.2-0.3 W1.8=0.45m根據(jù)規(guī)知：溶解池尺寸可設(shè)為 0.8m×0.8m，池深 H=0.8m，采用機(jī)械攪拌，采用的漿葉直徑為 470mm，槳板深度為 670mm，溶解池為了便于投加藥劑，溶解池高度一般以設(shè)在地坪以下為宜，池頂超出地坪 0.2m。4.3.4 藥劑投加系統(tǒng)藥劑的調(diào)制在水廠是勞動強度較大的工作，為使加藥系統(tǒng)操作方便，除了布置合理外，還應(yīng)盡量提高機(jī)械化操作水平或采用水力調(diào)制，以減輕勞動強度。本設(shè)計中，由于取水泵房距水廠較近，故采用泵房投加。投加系統(tǒng)示意圖見圖4.3。23苗嘴投加混合吸水1圖 4.3泵

44、房投加系統(tǒng)1溶液池； 2溶解池； 3恒位箱4.4 混合混合是將藥劑充分、均勻地擴(kuò)散于水體的工藝過程，對于取得良好的混凝效果具有重要作用?；旌系幕疽螅夯旌显O(shè)施應(yīng)使藥劑投加后水流產(chǎn)生劇烈紊動，在很短時間使藥劑均勻地擴(kuò)散到整個水體； 混合時間一般為 1060s；攪拌速度梯度 G一般為 6001000s-1 ；混合設(shè)施與后續(xù)處理構(gòu)筑物的距離越近越好， 盡可能采用直接連接方式； 混合設(shè)施與后續(xù)處理構(gòu)筑物連接管道的流速可采用 0.8 1.0m/s ?；旌戏绞交痉譃閮纱箢悾核蜋C(jī)械。常用的水力混合有：水泵混合、管式靜態(tài)混合器混合、擴(kuò)散混合器混合、跌水混合和水躍混合等。本設(shè)計采用管式靜態(tài)混合器混合，其

45、優(yōu)點為：設(shè)備簡單，維護(hù)管理方便；不需土建構(gòu)筑物；在設(shè)計流量圍，混合效果較好；不需外加動力設(shè)備。缺點為：運行水量變化影響效果；水頭損失較大；混合器構(gòu)造較復(fù)雜。管式靜態(tài)混合器是在管道設(shè)置多節(jié)固定葉片，使水流成對分流，同時產(chǎn)生渦漩反向旋轉(zhuǎn)及交叉流動，從而獲得混合效果。這種混合器的每一單體同時發(fā)生分流、交流和旋渦三種混合作用，混合效果很好。該混合器的水頭損失與管道流速、分流板節(jié)數(shù)及角度等有關(guān)。管式靜態(tài)混合器的計算Q 1083.23/ n（ 4.3）每組混合器的處理水量為0.15m3/s ，水流流速取 1.08m/s ，靜態(tài)混合器設(shè) 3 節(jié)混合元件，即 n=3。靜態(tài)混合器直徑為0.540.54Q0.15

46、D3.14420mm3.14V1.08靜態(tài)混合器構(gòu)造示意圖如圖4.4。2134圖 4.4管式靜態(tài)混合器1原水管道； 2加藥管； 3混合單元體；4靜態(tài)混合器4.5 絮凝投加混凝藥劑并經(jīng)充分混合后的原水在水流作用下使微絮粒相互接觸碰撞， 以形成更大絮粒的過程稱作絮凝，完成絮凝過程的構(gòu)筑物為絮凝池。4.5.1設(shè)計要點及絮凝形式選擇（1）設(shè)計要點絮凝池形式的選擇和設(shè)計參數(shù)的采用，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)情況和相似條件下的運行經(jīng)驗或通過試驗確定；絮凝池設(shè)計應(yīng)使顆粒有充分接觸碰撞的機(jī)率，又不致使已形成的較大絮粒破碎，因此在絮凝過程中速度梯度G或絮凝流速應(yīng)逐漸由大到小；絮凝池要有足夠的絮凝時間，根據(jù)絮凝形式的不同，絮凝時間也有區(qū)別，一般宜在 1030min 之間，低濁、低溫水宜采用較大值；絮凝池的平均流速梯度G 一般在 30 60s-1 之間， GT值達(dá) 104105，以保證絮凝過程的充分與完整；絮凝池應(yīng)盡量與沉淀池合并建造，避免用管渠連接；為避免已形成絮粒的破碎，絮凝池出水穿孔墻的過孔流速宜小于0.10m/s ；應(yīng)避免絮粒在絮凝池中沉淀。（2）絮凝形式選擇絮凝設(shè)備與混凝設(shè)備一樣，可分為兩大類：水力和機(jī)械。由于本設(shè)計水廠設(shè)計水量較小，而且水量變化不大，故選擇折板絮凝池。該