自來水廠設(shè)計—計算書

1、目 錄第一部分 說明書3第一章 凈水廠廠址選擇3第二章 處理流程選擇及說明4第一節(jié) 岸邊式取水構(gòu)筑物8第二節(jié) 藥劑投配設(shè)備10第三節(jié) 機械攪拌澄清池10第四節(jié) 普通快濾池11第五節(jié) 消毒間12第六節(jié) 清水池14第七節(jié) 送水泵站14第三章 水廠的平面布置16第一節(jié) 水廠的平面布置要求16第二節(jié) 基本設(shè)計標(biāo)準16第三節(jié) 水廠管線16第四節(jié) 水廠的高程布置17第四章 排泥水處理20第一節(jié) 處理對象20第二節(jié) 處理工序20第二部分 計算書21第一章 岸邊式取水構(gòu)筑物21第一節(jié) 設(shè)計主要資料21第二節(jié) 集水間計算21第三節(jié) 泵站計算22第二章 混凝設(shè)施26第一節(jié) 藥劑配制投加設(shè)備26第三章 機械攪拌澄清

2、池計算35第一節(jié) 第二反應(yīng)室35第二節(jié) 導(dǎo)流室35第三節(jié) 分離室36第四節(jié) 池深計算37第五節(jié) 配水三角槽38第六節(jié) 第一反應(yīng)室39第七節(jié) 容積計算40第八節(jié) 進水系統(tǒng)40第九節(jié) 集水系統(tǒng)41第十節(jié) 污泥濃縮斗42第十一節(jié) 機械攪拌澄清池，攪拌機計算43第四章 普通快濾池計算48第一節(jié) 設(shè)計參數(shù)48第二節(jié) 沖洗強度48第三節(jié) 濾池面積及尺寸49第五節(jié) 配水系統(tǒng)49第六節(jié) 洗砂排水槽50第七節(jié) 濾池各種管渠計算51第八節(jié) 沖洗水泵52第五章 消毒處理54第一節(jié) 加氯設(shè)計54第二節(jié) 加濾量計算54第三節(jié) 加氯間和氯庫54第六章 清水池計算56第一節(jié) 清水池有效容積56第二節(jié) 清水池的平面尺寸56第

3、三節(jié) 管道系統(tǒng)56第四節(jié) 清水池布置56第七章 送水泵站58第一節(jié) 流量計算58第二節(jié) 揚程計算58第三節(jié) 選泵58第四節(jié) 二級泵房的布置59第五節(jié) 起重設(shè)備選擇59第六節(jié) 泵房高度計算60第七節(jié) 管道計算60第八章 給水處理廠的總體布置61第一節(jié) 平面布置61第九章 泥路計算64第一節(jié) 泥、水平衡計污泥處理系統(tǒng)設(shè)計規(guī)模64第二節(jié) 排泥水處理構(gòu)筑物設(shè)計計算67結(jié)束語73致 謝74參考文獻75 第一部分 說明書第一章 凈水廠廠址選擇凈水廠一般應(yīng)設(shè)在工程地質(zhì)條件較好、地下水位底、 承載力較大、濕陷性等不高、巖石較少的地層，以降低工程造價和便于施工。水廠還應(yīng)考慮防洪措施，同時盡量把水廠設(shè)在交通方便、

4、靠近電源的地方，以利于施工管理和降低輸電線路的造價。設(shè)計中水源選擇一般要考慮以下原則：1 所選水源水質(zhì)良好，水量充沛，便于衛(wèi)生防護；2 所選水源可使取水，輸水，凈化設(shè)施安全經(jīng)濟和維護方便；3 所選水源具有施工條件。張家川水源共有三處1 北川河水源豐富，常年有水，冬季較清、夏季水呈淡黃色，含沙量較高；2 南川河水量小，枯水期不能保證；3 地下水埋藏較深，并且為苦咸水，不易做給水水源。由于北川河水質(zhì)較好，水量較充沛，并且水源較易取用，所以選擇北川河上游作為取水水源。根據(jù)水文資料：北川河水面標(biāo)高：最高水位1698.0米，最低水位1694.0米，水位變化在4米左右，變化不大；北川河河床、河岸較穩(wěn)定 河

5、岸較陡，有足夠水深。設(shè)計選擇岸邊式取水構(gòu)筑物，并且集水間和取水泵房合建。第二章 處理流程選擇及說明設(shè)計開始時初步擬定了兩個處理流程的方案：方案：水源 泵站 機械攪拌澄清池 普通快濾池 加濾消毒 清水池 吸水井 二泵站 用戶混凝劑采用：三氯化鐵，擴散混合器混合；消毒劑采用：液氯消毒，濾后加氯，加氯機加氯。方案：水源 泵站 水力循環(huán)澄清池 虹吸濾池 加濾消毒 清水池 吸水井 二泵站 用戶混凝劑采用：三氯化鐵，擴散混合器混合；消毒劑采用：液氯消毒，濾后加氯，加氯機加氯。兩個方案的區(qū)別在于澄清池和濾池的選擇有所差異，其它方面基本相同。本人將現(xiàn)在常出現(xiàn)的澄清池和濾池列表進行比較，進行選擇。見表2.1澄清

6、池選擇和表2.2濾池選擇表2.1 澄清池選擇類型性能特點使用條件機械攪拌澄清池優(yōu)點：1.處理效率高，單位面積產(chǎn)水量大；2.適應(yīng)性較強，處理效果穩(wěn)定；3.采用機械刮泥設(shè)備后，對高濁度水處理也具有一定適應(yīng)性。缺點：1.需要一套機械攪拌設(shè)備；2.加工和安裝要求精度高；3.維修較麻煩。1.進水懸浮物含量一般小于3000mg/L，短時間內(nèi)允許達500010000mg/L；2.一般為圓形池體；3.適用大、中型水廠。水力循環(huán)澄清池優(yōu)點：1.無機械攪拌設(shè)備；2.構(gòu)造簡單。缺點：1.投藥量較大，需要較大的水頭；2.對水質(zhì)水溫變化適應(yīng)性較差 。1.進水懸浮物含量一般小于2000mg/L，短時間內(nèi)允許達5000mg

7、/L；2.一般為圓形池體；3.適用中、小型水廠。脈沖澄清池優(yōu)點：1.虹吸式機械攪拌設(shè)備較為簡單；2.混合充分，布水較均勻；3.池深較淺，便于布置。缺點：1.需要一套真空設(shè)備，較為復(fù)雜；2.虹吸式水頭損失較大，周期難控制；3.操作管理要求較高。1.進水懸浮物含量一般小于3000mg/L，短時間內(nèi)允許達500010000mg/L；2.可建成圓形、矩形或方形池體；3.適用大、中、小型水廠。懸浮澄清池優(yōu)點：1.構(gòu)造比較簡單；2.能處理高濁度和水；3形式較多，可間歇運行。缺點：1.需設(shè)氣水分離器；2.隊水溫、水量等因素較敏感；3.雙層式時池深較大。1.進水懸浮物含量小于3000mg/L時，宜用單層式，在

8、300010000mg/L時，宜用雙層式；2. 可建成圓形或方形池子；3.一般流量變化每小時步大于10。表2.2 濾池選擇名稱性能特點適用條件進水濁度（mg/L）規(guī)模普通快濾池單層濾料優(yōu)點：1.運行管理可靠；2.池深較淺；缺點：1.閥件較多；2.一般用大阻力沖洗，須設(shè)沖洗設(shè)備。一般不超過201.大、中、小型水廠均適用；2.單池面積不大于100m2。雙層濾料優(yōu)點：1.濾速較高；2.含污能力較大，工作周期長；3.無煙煤作濾料易取得；缺點：1.濾料粒徑選擇嚴格；2.沖洗時操作要求較高；3.煤砂之間易積泥。一般不超過20，個別時間不超過50 1.大、中、小型水廠均適用；2.單池面積不大于100m2。虹

9、吸濾池優(yōu)點：1.不需大型閘閥，可節(jié)省閥井；2.不需沖洗水泵；3.易于實現(xiàn)自動化；缺點：1.一般需設(shè)真空設(shè)備；2.池深較大。一般不超過201.大、中型水廠適用；2.一般采用小阻力排水，單池面積不大于25m2。無閥濾池重力式優(yōu)點：1.一般不設(shè)閘閥；2.管理維護簡單，能自動沖洗；缺點：1.清砂較為不便。一般不超過201. 適用于中、小型水廠；2.單池面積不大于25m2。壓力式優(yōu)點：1.可一次凈化；2.可省去二級泵房；缺點：清砂較為不便。一般不超過1501. 適用于小型水廠；2.單池面積不大于5m2。壓力濾池優(yōu)點：1.濾池多為鋼罐；2.移動方便，可用作臨時供水；3.用作接觸過濾時，可一次凈化省去二級泵

10、房；缺點：1.清砂不便；2.需耗用鋼材。一般不超過201501. 適用于小型水廠；2.可與除鹽、軟化床串聯(lián)使用。根據(jù)表2.1和表2.2對比，本人選用機械攪拌澄清池與普通快濾池作為工藝流程中的構(gòu)筑物。從技術(shù)可靠性而言，由于原水濁度在351200NTU，是含沙量比較小的水源，設(shè)計采用機械攪拌澄清池或水力循環(huán)澄清池進行處理，完全可以達到排放標(biāo)準，但是設(shè)計水量達到27500 m3/d，若采用水力循環(huán)澄清池，根據(jù)計算就會有46座池子，占用大量的空間，還會造成施工時間和費用的提升，是得不償失的；采用機械攪拌澄清池，經(jīng)計算，只有2座池子，可以大量的降低成本和土地占用率，也使得施工工期大大縮短，所以設(shè)計采用機

11、械攪拌澄清池。同樣設(shè)計采用普通快濾池或虹吸濾池都可以達到良好過濾的效果。但是，虹吸濾池的池深較大，會造成取水泵站水泵的揚程提高，使得取水泵站的造價提高；虹吸濾池需要真空設(shè)備，易出現(xiàn)設(shè)備故障，且造價高于普通快濾池；普通快濾池由于運行可靠，有成熟的運行管理經(jīng)驗，且池深較淺，不會對取水泵站造成壓力，其次普通快濾池工程造價較低，工期較短。所以采用普通快濾池。綜上所述，設(shè)計采用方案為工藝流程最終選擇。張家川回族自治縣凈水廠工藝流程見圖2.1 圖2.1 凈水廠工藝流程圖第一節(jié) 岸邊式取水構(gòu)筑物一、集水間集水間采用淹沒式，集水間與泵房合建。合建式岸邊取水構(gòu)筑物，北川河河水經(jīng)過進水孔進入進水間的進水室，再經(jīng)過

12、格網(wǎng)進入吸水室，然后由水泵抽送至水廠的機械攪拌澄清池。在進水孔上設(shè)有格柵，用以攔截水中粗大的漂浮物，設(shè)在進水間中的格網(wǎng)用以攔截水中的細小漂浮物。格柵采用給排水標(biāo)準圖集S321-1,型號6。格柵尺寸為B×H=1100mm×1100mm,柵條間孔數(shù)為15孔，柵條根數(shù)為16根，有效面積為0.84m2。格網(wǎng)采用給排水標(biāo)準圖集S321-5，C10型，格網(wǎng)尺寸為B×H=2130mm×1130mm,有效面積為1.39 m2。設(shè)計采用4個單獨的集水間，在分格墻上設(shè)置連通管和閥門。二、取水泵房(一) 選泵根據(jù)設(shè)計流量和設(shè)計揚程選擇水泵的型號和數(shù)量；選用4臺300s-12型

13、（3用1備）流量Q=612m3/h揚程H=14.5m的水泵；吸水管的流速為1.05m/s，管徑為DN400mm，L=2.8m。吸水管選用鑄鐵管；出水管流速為3.89m/s，管徑DN350mm，L=2.5m。，出水管選用鋼管；四條出水管并聯(lián)后，出水總管為DN500mm，流速為2.43m/s。 (二) 泵房布置水泵機組的排列是泵房布置的重要內(nèi)容，它決定泵防建筑面積的大小，機組的間距以不能妨礙操作和維修的需要為原則。因所選的泵的是300s-12型水泵是側(cè)向進水和側(cè)向出水的水泵，所以采用橫向排列。要適當(dāng)增加泵房的長度，但跨度小，進出水管順直，水利條件好，可減少水頭損失，省電。 1 水泵凸出部分到墻的凈

14、距A1=2.0m； 2 出水側(cè)水泵基礎(chǔ)與墻的凈距B1=2.04m（包括一個止回閥和一個閘閥的長度）； 3 進水側(cè)水泵基礎(chǔ)與墻的凈距D1=3.2m（包括一個閘閥的長度）； 4 電動機凸出部分與配電設(shè)備的凈距應(yīng)保證電動機轉(zhuǎn)子檢修時能拆卸，并保持一定的距離C1=2.4m； 5 水泵基礎(chǔ)之間的凈距E1=2.0m；水泵房的尺寸為(按長方形布置)L=A1+C1 +3E1+4L=17.5mB= D1+ B1+ B5=6m(三) 起重設(shè)備的選型與布置因最大設(shè)備的重量為709kg，所以選用起重在0.5-2.0噸之間的電動單軌吊車梁。單軌吊車梁配置電動葫蘆；即可垂直起舉設(shè)備，也能水平運移；其運動軌跡取決于吊車梁的

15、布置；采用U形布置形式。根據(jù)起重量、跨度，起升高度選用DX型電動單梁懸掛起重機?？缍?.25-16m，起升高度12m，大車電機運行速度20m/s，型號2DY12-4配套電動葫蘆型號CD1；精確的跨度15.5m，長17.5m，最大輪壓0.98噸總重1.69噸，CD1 1-12D電動葫蘆。主要尺寸長954-974m，重量1.98噸。(四) 泵房高度 水泵采用自灌引水方式，其泵心低于吸水井的最低水位；泵房使用半地下式建造，泵房的高度在有吊車起重時，高度 。第二節(jié) 藥劑投配設(shè)備一、藥劑選擇根據(jù)原水的水質(zhì)水溫和PH值的情況，選用混凝劑為三氯化鐵，投加濃度為10，最大投加量為33（mg/L）。 優(yōu)點：凈化

16、效率高、用藥量少、出水濁度低、色度小，過濾性能好，溫度適應(yīng)性高，PH值使用范圍寬（PH=59）。操作方便，腐蝕性小，勞動條件好，成本較低。采用計量泵濕式投加，不需要加助凝劑。 二、藥劑配制藥劑通過溶解池進行溶解，溶解池采用壓縮空氣進行藥劑溶解攪拌；溶解池采用矩形建造，有效尺寸B×L×H=2.0m×1.2m×0.65m，超高0.2m；放水管管徑d0=25mm，相應(yīng)流速v0=3.06m/s；溶解池底部設(shè)管徑d=100mm的排渣管一根；空氣壓縮機設(shè)在加藥間內(nèi)，選用SSR100型羅茨鼓風(fēng)機兩臺，1用1備。三、藥劑投加及藥劑混合溶解的藥液在溶液池中靜置儲藏，而后通

17、過計量泵投加到機械攪拌澄清池?；炷齽┑耐都臃指赏杜c濕投法兩種。設(shè)計采用采用計量泵濕式投加。計量泵采用三臺J-ZM250/4.0型隔膜計量泵。藥劑混合采用靜態(tài)混合器混合，混合器采用JT-500型靜態(tài)混合器混合。第三節(jié) 機械攪拌澄清池澄清即凈化，指靠重力作用的泥水分離過程，亦即沉淀范疇的處理工序。設(shè)計采用機械攪拌澄清池。其池體主要由第一絮凝室、第二絮凝室、及分離室三部分組成。機械攪拌澄清池工藝流程如下：加過混凝劑的原水由進水管，通過環(huán)形配水三角槽下面的縫隙流進第一絮凝室，與數(shù)倍于原水的回流活性泥渣在葉片的攪動下，進行充分地混合和初步絮凝。然后經(jīng)葉輪提升至第二絮凝室繼續(xù)絮凝，結(jié)成良好的礬花。再經(jīng)導(dǎo)流

18、室進入分離室，由于過水?dāng)嗝嫱蝗粩U大，流速急速擴大，泥渣依靠重力下沉與清水分離。清水集水槽引出。下沉泥渣大部分回流到第一絮凝室，循環(huán)流動形成回流泥渣，另一小部分泥渣進入泥渣濃縮室排出。一、設(shè)計參數(shù)池數(shù)設(shè)計取兩座；第二絮凝室提升水量為原水進水水量的4倍；水在池中的總停留時間為1.25h；第二絮凝室中停留時間為50s，導(dǎo)流室中的停留時間為3min；第二絮凝室、第一絮凝室、分離室的容積比1：1.99：6.66；為使進水分配均勻，采用配水三角槽分配進水；配水三角槽上設(shè)排氣管，以排出槽中積水；池下部圓臺坡度為45°，池底采用球殼式結(jié)構(gòu)，取球冠高1m；集水方式采用淹沒口環(huán)形集水槽，孔徑25mm；池

19、子設(shè)泥渣濃縮斗3個，濃縮室總?cè)莘e約為池子容積的1，設(shè)100mm排泥管；在進水管、第一第二絮凝室、分離室、泥渣濃縮室、出水槽等處設(shè)取樣管；設(shè)計池子尺寸：采用2個池子，每個池子直徑14.8m，面積為171.95m2，澄清池總高度為6.60m；機械攪拌的葉輪直徑，一般按第二絮凝室內(nèi)徑的70%設(shè)計，其提升水頭約為0.10m；攪拌葉片總面積，一般為第一絮凝室平均縱剖面積的8%，葉片高度為第一絮凝室高度的1/3，葉片對稱裝設(shè)，安裝10片。第四節(jié) 普通快濾池過濾就是懸浮液流經(jīng)過多孔介質(zhì)或濾網(wǎng)進行固液分離的過程，大多數(shù)過濾工藝采用粒料層過濾。最常用的粒料為石英砂，它的主要目的是去除濁度。設(shè)計中采用普通快濾池。

20、一、設(shè)計參數(shù)強制濾速是指一個或兩個濾池檢修時，其他濾池在超過正常負荷下的濾速，在濾池面積和個數(shù)決定后，應(yīng)以強制濾速進行校核；如果強制濾速過高，設(shè)計濾速應(yīng)適當(dāng)降低或濾池個數(shù)適當(dāng)增加。濾池個數(shù)多，沖洗效果好，運轉(zhuǎn)靈活，強制濾速較低，但單位面積濾池造價增加。(一) 濾池尺寸濾池個數(shù)選擇見表2.1表2.1 濾池面積與個數(shù)關(guān)系濾池面積濾池數(shù)當(dāng)濾池總面積小于30m2一般采用2個濾池當(dāng)濾池總面積為30m2-100m2一般采用3-4個當(dāng)濾池總面積為150m2一般采用5-6個濾池當(dāng)濾池總面積為200m2一般采用6-8個當(dāng)濾池總面積為300m2以上一般采用10個以上濾池平面形狀可為正方形或矩形。設(shè)計濾池兩座，每座

21、設(shè)四格，采取雙排布置濾池單格面積24m2，長寬比1.28：1，單池有效尺寸采用B×L=4.3m×5.5m，濾池高度為2.55米，包括超高0.3m濾池高度包括超高0.3m，濾層上水深1.10m，濾料層厚度0.7m、承托層厚度0.45m等。 (二) 大阻力配水系統(tǒng)干管始端流速1.5m/s，采用管徑為400mm支管始端流速3.38m/s，采用管徑50mm反沖洗泵采用350S-26A型提升水泵，流量1264 ，揚程15.70m(三) 管廊設(shè)置管廊設(shè)置應(yīng)力求緊湊，簡捷，要留有設(shè)備管配件等安裝、維修等的必要空間；要有良好的防水、排水、通風(fēng)、照明設(shè)備；由于設(shè)計采用雙行排列，管廊位于兩排濾

22、池中間。管廊中包括1 給水管 管徑DN400mm, 管中流速為1.26m/s2 排水管 管徑DN500m3 沖洗水管 管徑DN300mm，管中流速為4.07m/s4 過濾水管 管徑DN400mm，管中流速為1.26m/s濾池底部應(yīng)設(shè)排空管，其入口處設(shè)隔柵，池底坡度約為0.005，坡向排空管；每個濾池上宜裝設(shè)水頭損失計或水位尺及取水樣設(shè)備；各種密封渠道上應(yīng)設(shè)人孔，以便檢修；濾池壁與砂層接觸處應(yīng)拉毛成鋸狀，以免過濾水在該處形成“短路”而影響水質(zhì)。第五節(jié) 消毒間設(shè)計選用液氯消毒。氯是一種黃綠色窒息性氣體，有劇毒。在常壓下的液化點為-33.6，在0壓力大于3.66大氣壓時轉(zhuǎn)化為液體。0時每升液氯的重量

23、為1468.4克，同樣重量的液氯，其體積僅為氣態(tài)氯的1/457。在10以下時，在氯的飽和溶液中會析出氯的水化結(jié)晶物，這種現(xiàn)象會造成加氯設(shè)備故障。氯所以能消毒，主要是它能破壞細菌中的酶系統(tǒng)。主要反應(yīng)如下： 一、加氯量根據(jù)相似條件下水廠的運行經(jīng)驗，按最大用量確定，并應(yīng)使余氯量符合飲用水衛(wèi)生標(biāo)準的要求.投加量一般取決于濾化的目的，并隨水中的氨氮比、PH值、水溫和接觸時間等變化。投量取2mg/L，管網(wǎng)末端含量0.05 mg/L，接觸時間不少于32min。二、加氯設(shè)備大型真空加氯機由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件、儀表容易損壞，維修困難等原因，國內(nèi)水廠目前已少采用。設(shè)計采用加氯機投加。ZJ-2型轉(zhuǎn)子加氯機，加氯機是

24、由旋流分離器、彈簧膜閥、控制閥、轉(zhuǎn)子流量計、中轉(zhuǎn)玻璃罩，平衡水箱及水射器等組成。加氯量2-10kg/h,加氯機的外型尺寸為：寬×高=3300mm×370mm,加氯機安裝在墻上，安裝高度在地面以上1.5m，兩臺加氯機之間的凈距為0.8m。氯瓶：采用容量為500kg的氯瓶，氯瓶的外形尺寸為：外徑600mm,瓶高1800mm。采用4個氯瓶，使用周期為30天。三、加氯間的布置設(shè)置加氯間，加氯間應(yīng)設(shè)在水廠或增壓站等構(gòu)筑物的主導(dǎo)風(fēng)向下游。加氯間盡量靠近投加點。加氯機設(shè)置兩臺，分別有兩根加氯管通到加氯點，互作備用。加氯機按最大投氯量來選用，原則上以一臺加氯機對接一只氯瓶進行布置。加氯機臺

25、數(shù)按最大投氯量計算，并考慮1臺備用。加氯間是安置加氯設(shè)備的操作間，氯庫是儲備氯瓶的倉庫。采用加氯間與氯庫合建的方式，中間用墻隔開，加氯間平面尺寸為5×5m,氯庫平面尺寸為12.5m×10m。第六節(jié) 清水池一、清水池容量清水池容量由兩部分組成，一是調(diào)節(jié)容量，一是儲備容量，前者為調(diào)節(jié)用水負荷而必須儲存的水量，后者為消防或其他特殊需要而儲備的水量，這部分水量在一般請情況下是不動用的。清水池的總調(diào)節(jié)容量按水廠產(chǎn)水量20設(shè)計，設(shè)計中采用2個池子，每個池子容積2750 m3,按規(guī)定要求，由于容積大于2000m3,采用矩形水池。二、清水池尺寸清水池的總調(diào)節(jié)容量按水廠產(chǎn)水量20設(shè)計，設(shè)計中

26、采用2個池子，每個池子容積2750 m3,按規(guī)定要求，由于容積大于2000m3,采用矩形水池。清水池設(shè)2座，采用池有效水深4.0m，超高0.5m 。每座清水池設(shè)計尺寸為 ：B×L×H=35m×20m×4.0m。 有效容積為 ：2750m3。清水池最高水位標(biāo)高為±0.00米。儲備水量主要是消防用水量，大中城市因用水量大，發(fā)生火警所需的消防水占城市用水量的比例不大，一般不予考慮。小城鎮(zhèn)用水量不多，消防用水量所占的比例應(yīng)增大。進水管選用DN450mm，水力計算 ；出水管選用DN450mm，水力計算 。第七節(jié) 送水泵站一、選泵 根據(jù)設(shè)計流量和設(shè)計揚程(

27、出廠水壓力0.35mpa)選擇水泵的型號和數(shù)量。 選用4臺250s-65型（3用1備）流量Q=612m3/h揚程H=56m的水泵。 吸水管：流速為3.89m/s，管徑DN350mm，用鑄鐵管L=4.0m; 出水管：流速為1.05m/s，管徑DN400mm，用鋼管L=0.9m; 四條出水管并聯(lián)后，出水總管為DN500mm，流速為2.43m/s。二、泵房布置泵房和吸水井合建，吸水井尺寸：B×L×H=5m×32m×5m，其中超高0.5m。水泵機組的排列是泵房布置的重要內(nèi)容，它決定泵防建筑面積的大小，機組的間距以不能妨礙操作和維修的需要為原則。因所選的泵的是30

28、0s-12型水泵是側(cè)向進水和側(cè)向出水的水泵，所以采用橫向排列。要適當(dāng)增加泵房的長度，但跨度小，進出水管順直，水利條件好，可減少水頭損失，省電。 1 水泵凸出部分到墻的凈距A1=3.0m； 2 出水側(cè)水泵基礎(chǔ)與墻的凈距B1=4.24m（包括一個止回閥和一個閘閥的長度）； 3 進水側(cè)水泵基礎(chǔ)與墻的凈距D1=3.0m（包括一個閘閥的長度）； 4 電動機凸出部分與配電設(shè)備的凈距應(yīng)保證電動機轉(zhuǎn)子檢修時能拆卸，并保持一定的距離C1=3.0m； 5 水泵基礎(chǔ)之間的凈距E1=2.0m；水泵房的尺寸為(按長方形布置)L=A1+C1 +3E1+4L=21.6m，B= D1+ B1+ B5=8.0m。三、起重設(shè)備的

29、選型與布置因最大設(shè)備的重量為709kg，所以選用起重在0.5-2.0噸之間的電動單軌吊車梁。單軌吊車梁配置電動葫蘆。即可垂直起舉設(shè)備，也能水平運移。其運動軌跡取決于吊車梁的布置。采用U形布置形式。根據(jù)起重量，跨度，起升高度選用DX型電動單梁懸掛起重機?？缍?.25-16m，起升高度12m，大車電機運行速度20m/s，型號2DY12-4配套電動葫蘆型號CD1。精確的跨度15.5m，長17.5m，最大輪壓0.98噸總重1.69噸，CD1 1-12D電動葫蘆。D=7.4m主要尺寸長954-974m重量1.98噸。四、泵房高度 泵房使用半地下式建造，泵房的高度在有吊車起重時，高度 第三章 水廠的平面布

30、置第一節(jié) 水廠的平面布置要求1 布置緊湊，以減少水廠占地面積和連接管渠的長度，并便于操作管理。但各構(gòu)筑物之間應(yīng)留處必要的施工和檢修間距和管道地位；2 充分利用地形，力求挖填土方平衡以減少填、挖土方量和施工費用；3 各構(gòu)筑物之間連接管應(yīng)簡單、短捷，盡量避免立體交叉，并考慮施工、檢修方便。此外，有時也需要設(shè)置必要的超越管道，以便某一構(gòu)筑物停產(chǎn)檢修時，為保證必須供應(yīng)的水量采取應(yīng)急措施；4 建筑物布置應(yīng)注意朝向和風(fēng)向；5 有條件時最好把生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)分開，盡量避免非生產(chǎn)人員在生產(chǎn)區(qū)通行和逗留，以確保生產(chǎn)安全；6 對分期建造的工程，既要考慮近期的完整性，又要考慮遠期工程建成后整體布局的合理性。還應(yīng)該考慮

31、分期施工方便。水廠平面布置的內(nèi)容包括：各構(gòu)筑物的平面定位，各種管道（處理工藝用的原水管、加藥管、加氯管、排泥管；水廠自用水管、產(chǎn)區(qū)排水管、雨水管等），閥門及配件布置，廠區(qū)道路、圍墻、綠化等。第二節(jié) 基本設(shè)計標(biāo)準主要車行道的寬度，單車道為5m，并應(yīng)有回車道；人行道的寬度為1.5-2.0m；車行道轉(zhuǎn)彎半徑為5m；城鎮(zhèn)水廠或設(shè)在工廠區(qū)外的工業(yè)企業(yè)自備水廠周圍，應(yīng)設(shè)置圍墻，其高度采用2.0m。第三節(jié) 水廠管線1 給水管線 原水管線，采用鋼管，設(shè)1根；生產(chǎn)管線，管線埋地1m以下；清水管線，兩座清水池之間有聯(lián)絡(luò)管線，池底相同；超越管線，超越濾池。2 排水管線排除廠內(nèi)地面雨水；排除廠內(nèi)生產(chǎn)廢水；排除辦公室、

32、食堂、浴室、宿舍等的生活污水。3 電纜溝集中式電纜溝方式，上做蓋板，深度為1.0米，寬度為0.8米，溝底有底坡，以利積水排出。4 加藥管線淺溝敷設(shè)，上做蓋板，管材為塑料管，以防止腐蝕。5 泥水管線管線埋地1m以下。本工程在原有水廠基礎(chǔ)上進行擴建，整個廠區(qū)在總平面布局上做到功能區(qū)分明確，分為生活區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、污泥處理區(qū)。廠區(qū)交通流線清楚流暢，主干道貫穿東西。新建構(gòu)筑物包括取水泵房及配電，二級泵房及配電，變電間，清水池，機械攪拌澄清池，清水池，普通快濾池，加氯間，機修車間管配件堆放場，綜合樓，化驗室，傳達室等。各單體構(gòu)筑物在建筑風(fēng)格上做到清新明快，既保持原有水廠的園林風(fēng)味，又體現(xiàn)了現(xiàn)代水廠的流暢簡潔

33、的氣派。水廠的工藝流程采用直線型布置，管線力求簡短，廠區(qū)內(nèi)水配以草地、樹木等綠化。水廠總占地面積48.5公頃，因地制宜并考慮到遠期發(fā)展?？偲矫鎴D中，綠化面積約占20，附屬面積約占總面積的25。第四節(jié) 水廠的高程布置廠的工藝流程布置，使水廠布置的基本內(nèi)容，由于廠址地形和進出水管方向等的不同，流程布置可以有各種方案，但必須考慮以下布置原則：1流程力求簡短，避免迂回重復(fù)，是凈水過程中的水頭損失最小。構(gòu)筑物盡量靠近，便于操作管理和聯(lián)系活動。水流方向要順，并考慮施工、檢修的方便，避免過多的立體交叉。2盡量適應(yīng)地形，因地制宜地考慮流程，力求減少土方石量。地形自然坡度較大時，應(yīng)盡量順等高線布置，在不得已的情

34、況下，才做臺階式布置。充分利用地形，力求實現(xiàn)各處理構(gòu)筑物間的重力流銜接（盡量避免中途加壓）以及各構(gòu)筑物的重力排泥或放空。3注意構(gòu)筑物朝向：經(jīng)水廠一般無朝向要求，但如濾池的操作廊、二級泵房、加藥間、檢修間、辦公樓則有朝向的要求，尤其是散發(fā)大量熱量的二級泵房對朝向和通風(fēng)的要求，更應(yīng)注意，布置時應(yīng)符合當(dāng)?shù)刈罴逊轿弧＜铀庨g、加氯間、藥劑倉庫等，盡可能設(shè)在水廠主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)方向，泵房及其他建筑物，盡量布置成南北方向。設(shè)計中采用直線型。直線型最常見的布置方式，從進水到出水整個流程呈直線，這種布置方式，生產(chǎn)聯(lián)系管線段，管理方便，有利于日后水廠發(fā)展在處理工藝流程中，各構(gòu)筑物之間水流應(yīng)為重力流。兩構(gòu)筑物之間水面

35、差即為流程中的水頭損失，包括構(gòu)筑物本身，連接管道，計量設(shè)備等水頭損失在內(nèi)。水頭損失應(yīng)通過取值估算確定，并留有空地。生活輔助建筑物面積應(yīng)按水廠管理體制、人員編制和當(dāng)?shù)亟ㄖ?biāo)準確定。生產(chǎn)輔助建筑物面積根據(jù)水廠規(guī)模、工藝流程和當(dāng)?shù)氐木唧w情況而定。各構(gòu)筑物高程見表3.1表3.1 構(gòu)筑物高程構(gòu)筑物名稱頂標(biāo)高(m)水面標(biāo)高（m）底標(biāo)高(m)一級泵站1706.001693.80機械攪拌澄清池1703.301703.001696.70普通快濾池1702.401702.101700.00清水池1700.501700.001696.00吸水井1700.001699.501695.00二級泵站1703.001697

36、.00凈水廠構(gòu)筑物見表3.2表3.2 凈水廠構(gòu)筑物 第四章 排泥水處理第一節(jié) 處理對象凈水廠污泥處理對象主要是濾池的沖洗廢水和機械攪拌澄清池的排泥水。其成分一般為原水中的懸浮物質(zhì)和部分溶解物質(zhì)以及在凈水過程中投加的各種藥劑。第二節(jié) 處理工序排泥水處理系統(tǒng)通常包括調(diào)節(jié)、濃縮、脫水以及泥餅處置等工序。調(diào)節(jié)：為了使排泥水處理構(gòu)筑物均衡運行以及水質(zhì)的相對穩(wěn)定，一般在濃縮前需設(shè)置調(diào)節(jié)池。凈水廠濾池的沖洗廢水和沉淀池排泥水都是間歇排放，其量和質(zhì)都不穩(wěn)定，設(shè)置調(diào)節(jié)池可使后續(xù)設(shè)施負荷均勻，有利于濃縮池的正常運行。通常把接納濾池沖洗廢水的調(diào)節(jié)池稱為排水池，接納沉淀池排泥水的稱為排泥池。濃縮：凈水廠排泥的含固率一

37、般很低，僅在0.05%-0.5%左右,因此需進行濃縮處理.濃縮的目的是提高污泥濃度,縮小污泥體積,以減少后續(xù)處理設(shè)備的能力,如縮小脫水機的處理規(guī)模等。當(dāng)采用泥水自然干化時間，節(jié)約用地面積。當(dāng)采用機械脫水時，供給的污泥濃度有一定要求，也需要對排泥水進行濃縮處理。 含水率高的排泥水濃縮較為困難，為了提高泥水的濃縮性，投加絮凝劑、酸或設(shè)置二級濃縮。平衡：當(dāng)原水濁度及處理水量變化時，凈水廠排泥量和含固率也會作相應(yīng)調(diào)整。為了均衡脫水機的運行要求，宜在濃縮池后設(shè)置一定容量的平衡池。設(shè)置平衡池還可以滿足原水濁度大于設(shè)計值時起到緩沖和貯存濃縮污泥的作用。脫水：濃縮后的濃縮污泥需經(jīng)脫水處理，以進一步降低含水率，

38、減小體積，便于搬運和最后處理。當(dāng)采用機械方法進行污泥脫水處理時，還需投加石灰或高分子絮凝劑。泥餅及分離液處置：脫水后的泥餅可以外運作為低洼地的填埋土、垃圾場的覆蓋土或作為建筑材料的原料或摻加料等。泥餅的成分應(yīng)滿足相應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準。排泥水在濃縮過程中將產(chǎn)生上清液，在脫水過程中將產(chǎn)生分離液。當(dāng)上清液水質(zhì)符合排放水域的排放標(biāo)準時，可直接排放；當(dāng)水質(zhì)滿足要求時也可考慮回液，本設(shè)計將排放水回用。第二部分 計算書第一章 岸邊式取水構(gòu)筑物第一節(jié) 設(shè)計主要資料一、取水量Q=41250m3/d=0.477 m3/s(按遠期考慮)二、河流水位設(shè)計取北川河為取水水源北川河河流水水位、流速、流量資料見表1.1表1.

39、1 北川河河流水水位、流速、流量資料 水位水面標(biāo)高（m）流 速（m/s）流 量（m3/s）設(shè)計頻率保證率 最高水位1698.04.53501% 最低水位1694.00.91297% 常水位1695.52.867河流水經(jīng)岸邊式取水構(gòu)筑物裝有格柵的進水口進水，集水間與泵房合建。第二節(jié) 集水間計算 一、格柵進水口 進水口裝有粗格柵，進水口流速采用 柵條采用扁鋼，厚度10mm，柵條凈距采用50mm 粗格柵阻塞系數(shù)采用 柵條引起的面積減少系數(shù) 進水口面積 設(shè)置進水口四個，每個進水口尺寸B×H=1000mm×1000mm格柵采用給排水標(biāo)準圖集S321-1,型號6。格柵尺寸為B×

40、;H=1100mm×1100mm,柵條間孔數(shù)為15孔，柵條根數(shù)為16根，有效面積為0.84m2。二、格網(wǎng)進水口 格網(wǎng)設(shè)在進水間內(nèi)，用以攔截水中細小的漂浮物。用平板格網(wǎng)，過網(wǎng)流速采用v1=0.3m/s;網(wǎng)眼尺寸采用5×5mm;網(wǎng)絲直徑d=2mm。格網(wǎng)面積減少系數(shù)格網(wǎng)阻塞系數(shù)采用k2=0.5,水流收縮系數(shù)采用=0.8。進水口面積 設(shè)置進水口四個，每個進水口尺寸B×H=2000mm×1000mm格網(wǎng)采用給排水標(biāo)準圖集S321-5，C10型，格網(wǎng)尺寸為B×H=2130mm×1130mm,有效面積為1.39 m2。三、集水間平面尺寸集水間分為四

41、個獨立分格，在分格墻上設(shè)置連通管和閥門，根據(jù)進水間內(nèi)閥門和平板格網(wǎng)的尺寸，水泵吸水管的直徑和布置，檢修清洗和使水流均勻平穩(wěn)等要求，決定進水室和吸水室的寬度各為1.5m，集水間長寬的凈尺寸為14.9×33m。(其中隔墻0.3m)第三節(jié) 泵站計算一、取水水泵選配及一級泵站工藝布置（一） 揚程計算 式中 最低水面到凈水廠處理構(gòu)筑物的高度； 富余水頭損失； 吸水管水頭損失； 輸水管水頭損失。（二） 選泵根據(jù)揚程和設(shè)計水量確定水泵，選用300s12型水泵4臺。（三用一備，其中一臺為期增加） 水泵詳細見表1.2和表1.3表1.2 水泵性能型號流量(m3/h)揚程(m)轉(zhuǎn)速(r/min)軸功率(k

42、w/h)電動機效率汽蝕余量型號功率(kw/h)300s1261214.5145030.2Y225S-437805.5表1.3 水泵安裝尺寸(帶底座)型號電動機尺寸（mm）底座尺寸（mm）L4hHL1L2L3bb1300s128205302251520280990730730E(mm)H2(mm)L(mm)出口錐管法蘭尺寸(mm)DN3D03D3n3-d3300635178930039543512-22 配套：底閥1個，止回閥1個，吐出錐管1個，鉤扳手1個； 水泵經(jīng)校核符合流量和揚程的要求； 其他各尺寸都和前面所選泵相同給泵留相應(yīng)的空間。（三） 水泵機組的布置水泵機組的布置是泵房布置的重要內(nèi)容,

43、他決定泵房建筑面積的大小.機組的間距以不能妨礙操作和維修的需要為原則。一級泵房有3臺水泵及1臺遠期預(yù)留泵的空間,4臺泵的尺寸為L=1789mm,B =730mm因300s12型泵是側(cè)向進水和側(cè)向出水的水泵,所以采用橫向排列.橫向排列可能要增加加泵房的長度,但跨度小,進出水管順直,水力條件好,可減少水頭損失,省電費。水泵凸出部分到墻壁的凈距： 實際需大于2m，實際取2.0m出水側(cè)水泵基礎(chǔ)與墻壁的凈距選用一個止回閥 選用一個閘閥 但 是水泵出水側(cè)管理操作的要道，實際 =2.04m進水側(cè)水泵基礎(chǔ)與墻壁的凈距此處安裝一個閘閥,同出水管L=0.51m,但 不得小于1m，實際 =3.2m 電動機凸出部分與

44、配電設(shè)備的凈距,應(yīng)保證電動機轉(zhuǎn)子檢修時能拆卸,并保持一定的距離 實際水泵基礎(chǔ)之間的凈距 （五） 水泵房的尺寸 選用長方形的泵房起重設(shè)備的選型和布置： 因泵房重最重物體的重量為800kg，且在0.5t2.0t之間。所以采用電動單軌吊車梁，采用u形布置方式。選用DX型電動單梁懸掛起重機： （六） 泵房高度計算采用自灌式引水方式，所以其泵軸心低于吸水井的最低水位。泵房使用半地下式建造，泵房的高度在有吊車起重設(shè)備時，其高度 （七） 管道計算吸水管:流速為1.05m/s,管徑DN400mm,用鑄鐵管,L=2.8m;出水管:流速為3.89m/s,管徑DN350mm,用鋼管,L=2.5m;四條出水管并聯(lián)后，

45、出水總管為DN500mm，流速為2.43m/s。第二章 混凝設(shè)施第一節(jié) 藥劑配制投加設(shè)備一、溶液池和溶解池計算（一） 設(shè)計參數(shù) 水廠日產(chǎn)水量Q=25000m3/d，水廠自用水系數(shù)10%； 設(shè)計水量Q=27500m3/d=0.318m3/s； 混凝劑采用三氯化鐵 凈水處理混凝劑投加量參考資料見表2.1 表2.1 凈水處理混凝劑投加量參考資料1002505001000硫酸鋁20263341三氯化鐵12162027堿式氯化鐵591319根據(jù)表3-1中三氯化鐵的投加量參考數(shù)據(jù)，繪制三氯化鐵的投加量和所處理水的渾濁度關(guān)系曲線。圖2.1 三氯化鐵的投加量和渾濁度關(guān)系曲線 根據(jù)圖2.1可知，最大投加量u=3

46、3mg/L；藥溶液的濃度b=10%；混凝劑每日投配次數(shù)n=3。（二）設(shè)計計算 1 溶液池溶液池容積W1= = 設(shè)計取溶液池容積為3.0 溶液池設(shè)置兩個，交替使用。形狀采用矩形，其有效尺寸為B×L×H=2.5m×2.0m×0.8m，其中包括超高0.2m。 2 溶解池溶解池容積占溶液池的30溶解池容積W2=0.3 W1=0.3×3.0= 0.93 設(shè)計取溶解池容積為0.9 溶解池設(shè)置兩個，交替使用。形狀采用矩形，其有效尺寸為B×L×H=2.0m×1.2m×0.65m，其中包括超高0.2m。溶解池的放水時間采用

47、t=10min，則放水流量q0 查水力計算表 放水管管徑d0=25mm，相應(yīng)流速v0=3.06m/s；溶解池底部設(shè)管徑d=100mm的排渣管一根。3 投藥管 投藥管流量： q= = 查水力計算表 設(shè)計取管徑d0=20mm，相應(yīng)流速v0=0.23m/s。（三） 壓縮空氣攪拌1 設(shè)計參數(shù)空氣供給強度：溶解池9L/s，溶液池4 L/s空氣管流速：12 m/s孔眼流速：25 m/s孔眼直徑：4mm支管間距：450mm藥池平面尺寸：溶解池3.15，溶液池7.2空氣管長度為20m，其上共有90°彎頭7個2 設(shè)計計算需用空氣量 式中 n藥池個數(shù)，溶解池設(shè)置兩個； F池面積，； q空氣供給強度，L/

48、s。溶解池藥池平面面積 需用空氣 其中 溶液池藥池平面面積 需用空氣量 其中 總需用空氣量 選配機組選用SSR100型羅茨鼓風(fēng)機兩臺，一用一備，風(fēng)量5.44 m3/min，風(fēng)壓為19.6kpa，所需軸功率3.10kw，所配電動機功率4.0kw。空氣管流速 式中Q供給空氣量，m3/min；P鼓風(fēng)機壓力，Mpa；d空氣管管徑，m,此處選用d=100mm； 空氣管的壓力損失h沿程壓力損失 局部壓力損失 式中L空氣管長度，m；G管內(nèi)空氣質(zhì)量流量， ； 空氣密度，kg/m3； 供給空氣量， m3/min； 阻力系數(shù)；d空氣管直徑，mm；局部損失阻力系數(shù)；v空氣流速，m/s；當(dāng)溫度為0，壓力為9.8

49、15;104+1.96×104=1.176×105時，查表2.3知空氣密度=1.51，則 據(jù)此查表2.3得=1.16 5個90°彎頭的局部阻力系數(shù)。 故得空氣管中總的壓力損失為 空氣分配管的孔眼數(shù)孔眼直徑采用d0=4mm;單孔面積;孔眼流速采用v0=20m/s;所需孔眼總數(shù) 用壓縮空氣調(diào)制藥液的溶解池見圖2.2 圖2.2 壓縮空氣調(diào)制藥液的溶解池（單位mm）表2.2 空氣密度（干空氣密度以kg/m3計） 壓力（kpa） 溫度-30 -20-100+10+20+30+409.8065×1041.4061.3501.2991.2511.2071.1661.1

50、281.0581.9613×1052.8122.7012.5892.5832.4142.3322.5552.1153.9226×1055.6245.4025.1965.0064.8294.6044.5104.2325.8839×1058.4368.1027.7947.5097.2446.9966.7656.3467.8452×10511.2510.8010.3910.019.6589.3289.0208.4649.8065×10514.0613.5012.9912.5112.0711.6611.2810.58 表2.3 根據(jù)G值確定的阻力系數(shù)

51、G（kg/h）G（kg/h）102.034001.18151.926501.10251.7810001.03401.6815000.97651.5420000.901001.4540000.841501.3665000.782501.26（四）投藥泵 設(shè)計采用計量泵投加 根據(jù)投藥管流量 進行選泵。 選用三臺J-ZM250/4.0型隔膜計量泵，一臺備用。性能見表2.4表2.4 隔膜計量泵性能型號流量L/h排出壓力Mpa泵速次/min電動機功率kw凈出口直徑mm重量kgJ-ZM250/4.02502.0-4.01261.520240 加藥間布置見圖2.3和圖2.4 圖2.3 加藥間布置圖（單位m）

52、 圖2.4 加藥間流程圖（五）混合設(shè)施1 混合方式 設(shè)計采用靜態(tài)混合器混合。 靜態(tài)混合器的水頭損失一般小于0.5m，根據(jù)水頭損失計算公式 式中H水頭損失（m） Q處理水量（ ） D管道直徑（m） N混合單元（個） 設(shè)計中取d=0.5m,處理水量Q=318m3/s，經(jīng)計算，當(dāng)h=0.5時，n=2個單元。選DN500內(nèi)裝2個混合單元的靜態(tài)混合器，加藥點設(shè)于靠近水流方向的第一個混合單元，投藥管插入管徑的1/3處，且投藥管上多處開孔，使藥液均勻分布。選擇管式靜態(tài)混合器規(guī)格JT-500型。 管式靜態(tài)混合器尺寸見表2.5表2.5 混合器尺寸公稱直徑mm管外徑mm法蘭盤外徑mm長度mm重量kg5005186701950103 圖2.5 管式靜態(tài)混合器第三章 機械攪拌澄清池計算 其特點是