山东省泰安市东平给水工程工艺设计 毕业设计说明书

山东省泰安市东平给水工程工艺设计DESIGNOFWATERSUPPLYENGINEERINGTECHNOLOGYOFSHANDONGPROVINCE，TAIAN学生姓名卢文宝学生学号10610303专业名称给水排水科学与工程指导教师卢静芳（副教授）环境与市政工程学院2014年06月3日独创性声明本人声明所呈交的毕业设计（论文）是本人在指导教师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以引用标注之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，没有伪造数据的行为。毕业设计（论文）作者签名签字日期年月日毕业设计（论文）版权使用授权书本毕业设计（论文）作者完全了解学校有关保留、使用论文的规定。同意学校保留并向有关管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权天津城市建设学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本论文。（保密的毕业设计（论文）在解密后适用本授权说明）毕业设计（论文）作者签名指导教师签名签字日期年月日签字日期年月日摘要目前，随着经济的发展，水资源问题越来越成为经济发展的制约因素。城市水资源短缺日益严重与人们生活水平的提升伴随着的日用水量的提高形成鲜明的对比。因此供水工程日益成为发展经济民生的现行条件与重要保障。本设计是山东省泰安市东平区给水工程工艺设计，本次设计包括生活用水、生产给水和消防给水系统在内总用水规模为67961M/D,采用并联分区，分别为区44889M/D,区23072M/D,原水水源为类微污染水源水质，采用深度处理工艺，出水水质满足最新标准即生活饮用水卫生标准（GB57492006）。具体设计内容如下地表水取水设计，包括山东省泰安市地表水取水设计资料的收集、取水构筑物位置选择、取水构筑物形式的选择等。1净水厂的设计，根据水源条件（就近无法找到合适水源）采用微污染水源的进水工艺流程加药加氯原水机械搅拌澄清池V型滤池臭氧接触氧化活性炭吸附清水池出水2输配水管渠工程设计，根据用户对水质，水量、水压的要求，依据城市地形条件，集中用水大用户的分布状况进行配水管网布置，本设计考虑远期规划要求采用分区供水方式。3给水工程估算，制定计算出整个项目实施过程的造价进行技术经济比较，采取最合理方案。本设计所有构筑物都是以最高日用水量为基础进行设计。关键词泰安给水厂设计分区供水澄清池深度处理ABSTRACTNOWADAYS,WITHTHEDEVELOPMENTOFECONOMY,THEPROBLEMFROMWATERRESOURCEISBECOMINGAMORESEVERFACTORTHATHINDERTHEDEVELOPMENTOFECONOMYTHEDEMANDOFWATERFROMCIVILIZATIONSDUEMAINLYTODEVELOPINGLIVINGSTANDARDISSOARING,HOWEVER,THESHORTAGEOFWATERRESOURCEOFCITESHASBECOMINGASEVERISSUETHEREFORE,WATERSUPPLYENGINEERINGHASBECOMINGAMOREANDMOREESSENTIALTHINGFOREXISTINGECONOMICDEVELOPMENTANDLIFEOFTHEPUBLICTHISDESIGNISADESIGNOFDONGPINGDISTRICTINTAIAN,SHANDONGPROVINCETHISDESIGNCONTAINSWATERFORLIFE,FORPRODUCTION,ANDFORFIREDEMAND,THEOVERALLQUANTITYOFWATERDEMANDIS67961M/D,AREAIANDIIARE44889M/DAND23072M/DRESPECTIVELY，RAWWATERISSLIGHTLYPOLLUTEDWATERSOURCES,USINGADVANCEDTREATMENTTECHNOLOGY,WATERQUALITYSHOULDMEETTHELATESTSTANDARDSSPECIFICALLYDESIGNEDASFOLLOWSSURFACEWATERINTAKEDESIGN,INCLUDINGCOLLECTION,WATERINTAKESTRUCTURES,LOCATIONSELECTION,INTAKESTRUCTURES,SUCHASTHECHOICEOFTHEFORMOFTAIANCITY,SHANDONGPROVINCESURFACEWATERINTAKEDESIGNDATA1WATERTREATMENTPLANTDESIGN,BASEDONWATERCONDITIONSTHENEARESTWATERSOURCECANNOTFINDTHERIGHTUSINGMICROPOLLUTEDWATERINLETPROCESSRAWWATERCLARIFIERSFILTRATIONOZONEOXIDATIONACTIVATEDCARBONADSORPTIONDISINFECTIONCLEANWATERTANKWATERWELLSWATERSUPPLYPUMPINGSTATIONSDISTRIBUTIONNETWORK2TRANSMISSIONANDDISTRIBUTIONMAINSDRAINAGEENGINEERINGDESIGN,ACCORDINGTOTHEUSERSOFWATERQUALITY,WATERQUANTITY,WATERPRESSUREREQUIREMENTS,ACCORDINGTOTHEURBANTERRAINCONDITIONS,THEDISTRIBUTIONOFLARGECENTRALIZEDWATERPIPENETWORKOFTHEUSERSDESIGNANDLAYOUT,THEDESIGNFULLYCONSIDERTHESHORTANDLONGTERMPLANNINGREQUIREMENTS,DECIDEDTOUSEDISTRICTWATERSUPPLY3WATERENGINEERINGESTIMATESDEVELOPEDTOCALCULATETHECOSTOFTHEENTIREPROJECTIMPLEMENTATIONPROCESS,TECHNICALANDECONOMICCOMPARISON,TAKETHEMOSTREASONABLESOLUTIONTHEDESIGNOFALLSTRUCTURESAREBASEDONTHEHIGHESTDAILYWATERCONSUMPTIONASTHEBASISFORDESIGNKEYWORDSTAIAN,WATERWORKSDESIGN,PARTITIONINGWATER,CLARIFIERS,DEEPPROCESSIN目录第一章城市资料与设计任务概述111城市概况1111行政区划1112水资源状况112泰安市城市原始设计资料1121气象、地质资料1122工程地质与地震资料1123水文资料1第二章泰安市自来水厂设计规模的确定421设计用水量的组成422城市总体规划资料423设计水量参数的确定524水压要求5第三章确定供水方案及给水系统的选择631城市地形的分析632输配水管渠布置原则633供水方案的合理选择6第四章取水构筑物的设计841取水构筑物的位置选择842取水构筑物的形式843取水构筑物设计内容944取水泵站的设计9第五章净水厂工艺设计1051设计目的1052净水工艺流程的确定1153主要处理构筑物设计11531药剂的选择和投配11532溶解池和溶液池12533澄清池的设计12534滤池的设计14535深度处理15536消毒16537清水池的设计17548吸水井17549二泵站1754净水厂附属建筑物的设计1855净水厂平面布置1856进水厂高程布置18第六章输配水管网工程的布置1961输配水管网设计概况1962输水管渠的设计1963配水管渠的设计1964管网的水力计算1965阀门和消火栓的布置20第七章工程投资估算及制水成本2171编制依据2172估算结果2173制水成本21第八章设计中的问题与给出的意见22致谢23设计规范及参考资料24附录26附录一计算说明书26附录二外文资料原件或复印件71附录三外文资料译文79附录四毕业设计任务书84附录五毕业设计进度表87第1章城市资料与设计任务概述11城市概况111行政区划泰安市是山东省下辖的地级市，市辖岱岳区（面积1750万平方千米，人口973万）、新泰市（面积1933万平方千米，人口1367万）、肥城市（面积1277平方千米，人口966万）、宁阳县（面积1124平方千米，人口809万）、东平县（面积1340平方千米，人口78万）。112水资源状况泰安市平均水资源总量为192亿立方米，可利用量为17亿立方米；地表水径流量为1348亿立方米，其中可利用水量为63亿立方米；地下水天然补给量为1172亿立方米，可供开采量为107亿立方米。泰安市水资源比较丰富，且水质优良，水资源状况较好，高于省内平均水平。12泰安市城市原始设计资料121气象、地质资料1气温年平均142,极端最高421，极端最低197，最热月月平均最高321，最冷月月平均最低54。2降雨量年平均总量6850MM，最高日2984MM，最高时960MM。3相对湿度最热月平均734主导风向年最多风向SSW夏季最多风向6月SSW、7月SSW、8月ENE、冬季最多风向12月SSW、1月ENE、2月ENE、（5）风速冬季平均32M/S、夏季平均28M/S；（6）平均气压9985MBAR（7）最大冻土深度44CM（8）最大积雪深度19CM122工程地质与地震资料（1）地面高程516M（2）土壤承载力48KPA（3）地下水位50M（4）（基本烈度值）抗震设防烈度6度123水文资料地表水源（1）流量历年平均35M3/S；历年最大40M3/S；历年最小32M3/S；（2）水位历年平均30M（相对标高）；历年最高（P1）60M相对标高；历年最低（P90）10M（相对标高）；（3）河流冰冻资料最大冻土厚度5CM；流冰情况有；（4）河流含砂量平均最大含砂量43KG/M；平均最小含砂量09KG/M历年平均含砂量18KG/M；124原水水质分析结果（见表11）表11河流水源水质化验结果项目单位最大最小平均水温温升2温降1色度度14浑浊度度12PH值685高锰酸盐指数MG/L7溶解氧MG/L5CODCRMG/L30BOD5MG/L4氨氮（以氮计）MG/L03总磷（以P计）MG/L02总氮（以N计）MG/L10铜MG/L10锌MG/L10氟化物MG/L10氰化物MG/L002挥发酚MG/L0005砷MG/L005汞MG/L00001硒MG/L001镉MG/L005铬（六价）MG/L005铅MG/L005石油类MG/L005硫化物MG/L02阴离子表面活性剂MG/L02粪大肠菌群个/L18000对原水水质分析评价通过表11的各项水质数据，本水质属于III类水质，其中浑浊度、BOD5、溶解氧以及粪大肠菌群都较高，属于微污染水源，考虑城市附近无替代水源，因此本次设计需进行深度处理，以使出水水质符合生活饮用水标准。第二章泰安市自来水厂设计规模的确定21设计用水量的组成城市设计用水量的组成包括，居民综合生活用水量，工业企业生产用水，消防给水，城市绿化和浇洒道路用水以及未预计用水量和管网漏损。22城市总体规划资料1城市地形与总体规划平面图一张（比例尺15000）。2城市各区规划人口与建筑规划见表11。表21城市各区规划人口与建筑规划3工业企业用水量见表12。表22工业企业用水资料4车站集中用水量700M3/D规划人口（万）房屋的层数（层）城市公共绿地（公顷）道路公顷2068060一般车间人数（人/班）重度污染车间人数（人/班）企业名称生产用水M3/D水压要求（PA）生活用水淋浴用水生活用水淋浴用水倒班次数工厂甲2000240800600100010003工厂乙400024012001000900900323设计水量参数的确定由于泰安市属于中等城市人口规模，因此选取泰安市最高日生活用水定额Q180L/CAPD；选取一般车间生活用水定额为25L/CAPD；淋浴用水定额为40L/CAPD；重度污染车间生活用水定额为35L/CAPD；淋浴用水定额为60L/CAPD；浇洒道路用水选取20L/（D）；浇洒绿地用水选取20L/（D）；管网漏损选择系数11，未预见用水量选择系数为10。经过计算本设计用水规模为67961M/D,采取分区供水方式，其中区用水规模为44889M/D,区用水规模为23072M/D。24水压要求泰安市设计的房屋层数为6层，设计时保证最不利点自由水头为28M；消防时各个节点水压均需满足自由水头10M要求。以此来确保居民和公关业企业对水压的要求。第3章确定供水方案及给水系统的选择31城市地形的分析本次设计城市居住区分布较为规整，沿线河流正好将城区分为两个区，城市沿河流狭长发展，东南侧河流与东北侧河流与山脚汇集后横跨整个城区自东向西，初步设计采用并联分区供水，水厂设置在一区用水量较大一侧。32输配水管渠布置原则输配水管渠布置应当遵循如下原则1为了从经济角度考虑，节约造价，输配水管渠系统应该选择合理的路线，包括尽量做到线路较短且考虑长短期规划，尽量减少障碍物、房屋建筑物的跨越以及尽量不占用或少占用农田。2管网的定线即输配水管的走向和位置应该符合城市发展规划的要求，应尽量在现有道路敷设管道避免穿越城市建筑物，不利于现场施工以及后期的检修和维护。3应充分利用本次设计城市泰安市的地形条件，合理利用水位高差，尽量采用重力给水，减轻泵站压力，节约能量。如果确实需要进行加压供水时，应通过技术经济比较，以此来确定加压级数以及加压位置。4应该尽量避免输配水管网通过受过污染的区域，否则应采取保护措施，做到风险可控。5应该尽量避免输配水管渠通过山脊，河谷等地且应避开泥石流地区。6由于各工程单位主管不同应该相互协调施工，协调管理，建立相应信息共享机制。33供水方案的合理选择方案一深入分析了泰安市城市地形特点与河流分布状况后，采取并联分区供水方式，配水主干管尽量做到避开城市主干道，且考虑近远期规划。具体详见附图一方案一优点采取分区供水有效减缓由于输水距离较长造成的管网压力较大，减少能量浪费；管网定线比较合理，集中大用户所需水量都能得到满足，且供水安全可靠性较高。缺点二区的输水管段较长，造成水头损失较大；二泵站造价较高。方案二优点采取统一供水方式，造价较低，输水管段距离较小。缺点水厂运行费用较高，能耗巨大。经过技术经济比较，本设计采取方案一设计，采取并联分区供水，最终能够满足用户对水质、水量、水压的要求。综合考虑原水水源水质、城市地形地貌条件、本设计采取处理工艺如下加药加氯消毒原水机械搅拌澄清池V型滤池臭氧接触氧化活性炭吸附清水池出水出水水质符合生活饮用水卫生标准（GB57492006）。第4章取水构筑物的设计41取水构筑物的位置选择取水构筑物位置的选择主要考虑以下几点因素1原水水质因素的影响应该根据河流中泥沙分布状况和特点，避开河流中泥沙较多的河流流段；根据同一过水断面上泥沙的分布状况不同，选择适宜的取水口的高程；对于河流中的藻类、漂浮物杂志等应该采取必要措施，防止进入取水构筑物，对其造成堵塞。2河床地形的影响对于平原河流竖直微弯段,应选择在深槽稍下游处同时应注意边滩是否下移有限弯曲段，宜选择在凹岸弯顶稍下游处，不应选择在凸岸；婉曲段，则不宜建设取水构筑物；分叉段，应选择稳定发展的一侧对于山区河流非冲击性段，宜选在急流卡口上游；办冲击性段参照顺直微弯段。3上下游构筑物的影响由于人工构筑物会不同程度地改变原有河道的水流状态，所以应该充分考虑桥梁、码头、拦河闸坝和丁坝对水流状态的影响。4污水排出口的影响取水构筑物取水口应设在污水排出口上游100M以上或下游1000M以外的地方。42取水构筑物的形式影响取水构筑物形式选择的因素主要有河床和岸边的地形、水位变幅、含沙量、设计规模与安全度、航运要求、冰冻条件以及工程地质和建设资金的限制。本次设计对照以上条件，选择岸边式取水构筑物。岸边式取水构筑物分为合建式和分建式，基于河床地质地基条件较差不宜做阶梯布置，本设计采用合建式，底板呈水平式采用卧式离心泵，构造为钢混结构，采用筑岛沉井方法施工。其设计特点是集水井与泵房底板在同一水平面上，水泵设于最低水位上无需额外抽真空设备，启动较快。设计水位历年平均30M（绝对标高为48M）；历年最高60M绝对标高51M；历年最低10M（绝对标高45M）。流量历年平均35M/S，历年最大40M/S，历年最小32M/S。平面构造取水构筑物平面为矩形，进水间由隔墙分成进水室与吸水室，两室之间设平板格网，进水室外壁设进水孔，进水孔上装格栅和闸板，进水孔采用矩形，由于河流水位变化幅度不大601050M，采用单层进水孔设计。43取水构筑物设计内容1进水孔的设计进水孔尺寸设为1000600，采取侧面进水方式，由于底层进水孔下缘距河床高度不得小于05M，本次设计采用05M,绝对标高为445M。2进水间操作平台的设计由于建筑在渠道边，进水间操作平台按泵房地面标高计算，即设计最高水位加05M，绝对标高为515M，操作平台应安装起吊设备。3进水间设计通过格栅后，进水室最高水位设计509M；最低水位设计449M；通过平板格网，吸水室最高水位5075M；最低水位4475M；4附属设备设计格栅、进水孔处设置闸板以备进水间冲洗，设备检修时使用，与格栅相对应，闸门也设计4座，三用一备。起吊设备选用SDL型手动单梁起重机。启闭设备为手摇式QSYB4启闭机。排泥设备采用PWA49泥浆泵排泥。44取水泵站的设计本次设计采用合建式，泵房中水泵间、配电间、操作控制室和辅助房间合并建造。设计扬程为12M,设计流量为08495M/S；因此选用4台泵，三用一备，泵型号14SA10J，流量为1000M/H，扬程24M,转速960R/MIN；轴功率77KW；电动机功率95KW；效率85。吸水管采用DN500钢管，流速V139M/S；压水管采用DN400钢管，流速V219M/S。第五章净水厂工艺设计51设计目的进行净水厂的设计的目的是为了去除原水中的漂浮悬浮物质、胶体杂质、细菌、病毒等有害人体健康的物质，来达到满足城镇居民对于水质的要求。（表51）表51生活饮用水水质常规检验项目及极限值项目限值感官性状和一般化学指标色色度不超过15度，并不得呈现其他颜色浑浊度不超过1度（NTU），特殊情况下不超过5度（NTU）臭和味不得有异臭、异味肉眼可见物不得含有PH6585总硬度（以碳酸钙计）450MG/L铝02MG/L铁03MG/L锰01MG/L铜10MG/L锌10MG/L挥发酚类0002MG/L阴离子合成洗涤剂03MG/L硫酸盐250MG/L氯化物250MG/L溶解性总固体1000MG/L耗氧量3MG/L毒理学指标砷005MG/L镉0005MG/L铬（六价）005MG/L氰化物005MG/L氟化物10MG/L铅001MG/L汞0001MG/L硝酸盐20MG/L硒001MG/L四氯化碳0002MG/L氯仿0002MG/L细菌学指标细菌总数100CFU/ML总大肠菌数每100ML水样中不得检出粪大肠菌群每100ML水样中不得检出游离余氯在与水接触30MIN后不应低于03MG/L，管网末梢不应低于005MG/L（适用于加氯消毒）放射性指标总放射性05BQ/L总放射性1BQ/L52净水工艺流程的确定加药加氯消毒原水机械搅拌澄清池V型滤池臭氧接触氧化活性炭吸附清水池出水53主要处理构筑物设计531药剂的选择和投配1药剂的选择由于各地水质状况不同，药剂的选择和使用效果也不尽相同，参考各大城市现有水厂的状况，本次设计泰安市水厂选择碱式氯化铝为混凝剂，此种混凝剂属于无机高分子化合物，混凝效果较好，出水浊度较低，用药量较少，节省药剂的使用，投加量选择为35MG/L。2投加方式常用的投药方式有干投法和湿投法，干投法优点有占用地方较小，不宜被腐蚀、对于药量的调整更加灵活，药液更加新鲜。缺点是需要增加额外的破碎装置无形中增加了投资造价，当混凝剂用量较小时不宜药量的调整，同时药剂不容易混合。湿投法优点有药液与水充分混合，管理方便，有益于调节。缺点是投加设备占用地面面积较大，设备容易受腐蚀需采取保护措施。综合以上分析对比本次设计采用湿式投加方式。3加药间及药库布置加药间一般与药库布置在一起，使药剂投加方便，投加流程顺畅，加药间各种管线布置在管沟内。药库大小的布置按照药剂碱式氯化铝最大投加量的15天储量计算，并且考虑药剂运输、不同磅秤的所占面积、不同药品留有间隙，因此药品面积应占药库面积60计。本设计药库尺寸为LBH665，库内设电动机起重机一台，型号为LDA，起重量为5吨，跨度15米。532溶解池和溶液池1溶解池本设计溶解池采用钢混结构，池体大小LBH141411有效水深为11M,池底设002坡度DN100MM排渣管，池壁设有02M超高，防止搅拌溶液时溢出。由于药液一般均具有腐蚀性，所以接触药液的池子和管道均需设有保护措施。2溶液池溶液池采用高架式设置，设置两个以便交替使用，每池尺寸为LBH252518，高度中包括超高02M，沉渣高度02M,池顶有效工作台宽15M,池底坡度002，底部设置DN100MM放空管，池顶高出地面1M。3溶解池搅拌设备溶解池搅拌设备采用机械搅拌，型号选择ZJ470型机械搅拌机，功率22KW，池型尺寸14001400，高度1300MM,桨叶底距池底高度为230MM,转速130R/MIN。533澄清池的设计澄清池的分类一般包括机械搅拌澄清池、水力循环澄清池、脉冲澄清池和悬浮澄清池。各种不同的澄清池都具有不同的特点和适用条件，在选择适用的澄清池时应从多方面考虑，在综合分析原水水质较差、出厂水质要求较高、用水规模较大以及地形条件要求后，本设计决定采用机械搅拌澄清池。因为机械搅拌澄清池在处理效率以及单位面积产水量方面都具有较大的优势，同时，对于泰安市较复杂的原水水质条件变化都能够较好的适应。机械搅拌澄清池主要池体结构包括，第一絮凝室、第二絮凝室、导流室、分离室、泥渣浓缩室、集水槽等。本设计主要设计具体设计要求如下1根据设计水量本设计设有4座澄清池，符合澄清池的设计个数最低不少于2个的要求；2在第二絮凝室往上提升的水量中是池体进水量的3到5倍，本设计第二絮凝室设计提升流量选择5倍的原水进水量；3水在各池体中停留时间均有具体要求，其中总停留时间72MIN至90MIN，第二絮凝室051MIN，导流室在3MIN左右，本设计水的总停留时间选取为72MIN,第二絮凝室及导流室内流速为50MM/S，第二絮凝室停留时间为06MIN；4第一絮凝室、第二絮凝室、分离室体积比为217，本设计其比值为2171704符合设计要求；5在池外设加药点，加药混合均在池外完成；6本设计集水方式采用环形集水槽，由于池体较大单池出水量大于400M/H还需另设辐射槽,设有8条辐射槽。7由于水量较大池子设计较大，设置3个排泥浓缩斗，根据设计经验本设计浓缩室总容积占池子总容积的1考虑。排泥周期选择为0510H左右。8机械搅拌叶轮直径为第二絮凝室的7080设计，本设计采取其提升水头为0,05M。9溢流管直径选择了比进水管直径小一号，为DN550MM。10同时在进水管处、第一絮凝室、第二絮凝室、出水槽、分离室泥渣浓缩室处均设有取样管。澄清池详细设计参数如下设计水量为305825M/H，设4座澄清池，每池设计水量76456M/H；第二絮凝室外径为57M,高度3M；1H导流室直径为77M,高度为1M,导流室出口流速为004MM/S，出口面积265M，出口截面宽120M，出口垂直高度170M；分离室直径182M；池深池超高03M,池直壁高2M,池圆台高度37M,池底部直径108M，池总高71M；配水三角槽采用孔口出流，三角槽每5设置一孔口，孔口实际流速为041M/S；第一反应室直径1102M；进水系统进水管选用DN600MM，流速075M/S；出水管选用DN600MM；集水系统，本池因池径较大采用辐射式集水系统和环形集水槽集水，辐射槽宽025M，槽起点断面高052M，终点断面高062M，环形集水槽宽05M,槽内水深06M，槽断面高102M，总出水槽宽07M,槽长为53M；槽起点水深为05M,终点水深07M,超高定为03M；污泥浓缩室分设三斗，每斗容积为382M,污泥斗上底面积591M，下底面积02025M。534滤池的设计依据过滤流向、滤料和滤料组合、药剂投加情况、阀门种类、冲洗方法运行方法的不同，滤池的形式也多种多样。滤池的各种形式主要包括普通快滤池、双阀滤池、均粒滤料滤池（V型滤池）、多层滤料滤池、虹吸滤池、无阀滤池、以及移动罩滤池。根据本水厂设计规模的特点本厂设计选用均粒滤料滤池，其特点是具有可靠的运行条件，且滤料比较普遍容易获得，虑床能容纳较多的杂质，运行周期较长，过滤虑速高，出水水质好，同时在反冲洗阶段其具有独特的汽水反冲洗和表面扫洗，使的冲洗效果较好，适用于大中型水厂。V型滤池的设计要点如下1对于滤池的个数确定，为节省占地选双格V型滤池，池底板采用混凝土结构，单格宽35M,长度为11M,虑床长宽比符合（254）1。2采用单层均粒滤料；3本设计采用过滤周期为48H,符合过滤周期为24H48H的要求，冲洗前的水头损失不应该大于2M,强制虑速控制在10至18M/H,滤层的厚度控制在1215M,滤料层上面的水深在13M左右。4进水及布水系统进水总渠内水流速度具有一定要求，且应设有主进水孔和在反冲洗时设有的表面反冲进水孔，本设计采用两个主进水孔一个反冲洗水进水孔，中间进水孔设手动闸板，调节闸门开启度调节表面扫洗进水量。设有的进水堰板应该可以调节高度，使得每个池内进水量相同。在过滤状态是，池内水深应超过V型槽高度。5排水槽超出滤料的高度大约为500MM，底板坡度为002，便于水流流出。6各个管渠流速均有要求，详见下节设计参数。滤池详细设计参数如下1共设4座滤池双排布置，每单格宽为35M,长为11M,每座滤池面积为77M,滤池总面积为308M。2虑速为1329M/S,符合强制虑速校核。3滤池的高度确定滤池超高03M,滤池上水深为15M,滤料层厚度为10M,滤板厚度选择为013M，滤板下布水区厚度为09M,滤池总高为383M。4水封井平面尺寸为2M2M，水封井出水堰总高233M。5反冲洗水量为05236M/S,由于排水总渠流速控制在07至15M/S，所以选择管径为DN800；反冲洗供水管管径为DN450MM,流速为242M/S，符合在2到3M/S的要求；沿汽水分配渠两侧各均布置20个配水方孔，共计40个，孔中心间距055M，每个孔口尺寸取009M009M,实际最大过孔流速为118M/S,符合1至15M/S的要求。6反冲洗用气量为1155M/S，反冲洗供气管管径350MM，管内空气流速12M/S,流速设计符合10至15M/S要求；每个布气小孔面积为0001925平方米。汽水分配渠断面面积为0436平方米。7反冲洗管渠，汽水分配渠起端宽取04M,高取15M,末端宽取04M，高取1M，起端截面积06M，末端截面积04M，两侧沿程各布置20个配气小孔和20个布水方孔，孔间距055M，共40个配气小孔和40个配水方孔，汽水分配渠末端所需最小截面积00109M末端截面积04M,满足要求。8排水集水槽，排水集水槽顶端高出滤料层顶面05M，汽水分配渠起端高度15M,排水集水槽过流能力为131M/S反冲洗水量05236M/S。9进水管渠，进水总渠宽取1M,水深取1M，超高03M,每座滤池由进水总渠侧壁开三个进水孔，两侧进水孔在反冲洗时关闭，中间进水孔供给反冲洗时表面扫洗用水，反冲洗时不关闭，孔口面积为0359平方米，中间孔面积按表面扫洗水量设计0129平方米。10进水堰为保证进水稳定性，进水总渠引来的浑水经过溢流堰进入每座滤池的配水渠，再经滤池内的配水渠分配到两侧的V型槽。溢流进水堰与进水总渠平行设置，与进水总渠侧相距05M，溢流进水堰堰宽取5M。滤池配水渠宽取05M，渠高1M，配水渠最高水位为060139M,小于渠高，过水能力满足要求。11V型槽V型槽底部设扫洗出水孔。直径为0025，每槽共计80个，表面扫洗出水孔低于排水集水槽堰顶015M，即V型槽槽底的高度低于集水槽堰顶015M。12反冲洗水泵最小扬程为1132M。535深度处理一臭氧接触池臭氧是一种强氧化剂，能够促进污染物的氧化和分解，近年来臭氧在水处理范围的应用越来越广泛，也被证明其水处理效果是明显的。在发达国家中，臭氧生物活性炭联合处理工艺由于其效率高，出水水质好的特点而受到极大的追捧。本设计由于原水水质较差，对于微污染水源，采用臭氧深度处理充分氧化其中有机物，提高出水水质。臭氧接触池设计的技术参数1本设计臭氧投加量为2MG/L，根据用水规模所需臭氧为612KG/H。2考虑有效利用率较低只有6080，选定臭氧发生器型号为NLOA5，产量5KG/H,气体流量170M/H。3接触装置设两座臭氧接触池，每池处理水量15291M/H，每池对应安装一台臭氧发生器。4臭氧发生器所需压力为054M。二活性炭吸附活性炭吸附在臭氧接触氧化之后，其机理是污染物质在其表现富集和集聚作用。活性炭的吸附作用对于腐殖酸、异臭、色度、农药、烃类有机物的去除具有很强的吸附性能，同时对于重金属、余氯、氰化物、放射性物质、氨氮等也具有良好的吸附能力。活性炭滤池设计参数1活性炭滤池总面积为3058M，活性炭滤池个数为6个，每池面积50M,平面尺寸为BL105。2接触时间为015H。3活性炭充填体积为75M，每池填充活性炭质量为3735吨。4活性炭滤池的高度活性炭层15M，活性炭以上水深17M，承托层厚度为055M，活性炭滤池超高为030M，所以活性炭滤池总高度为405M。536消毒消毒是水处理工艺中最后一道工序，其目的一是杀灭水中的病菌、病毒、微生物等，二是在水中保持一定量消毒物质以便在水的运输过程中长期抑制微生物的滋生。目前国内应用最广泛的是液氯消毒，本设计将采用即加液氯也加液氨的消毒方式。一设计概述1氯气是黄绿色气体，有毒，质量为空气的25倍，工程上使用时常常将其压缩到相对密度15的液氯形式，便于储存和运输。2液氯采用钢瓶储存，内部保持005MPA压力余压，防止进水遭受腐蚀。3液氯必须采用加氯机加氯，不能采用管道直接投加。4氯气的设计用量应符合相关规定，余氯量应符合生活饮用水卫生标准（GB57492006），出厂水游离性余氯不低于03MG/L，管网末梢水游离性余氯含量不低于005MG/L。污染水源宜采用折点加氯法，因为污染水源的氨氮和色度均偏高。5氯和水需要充分接触，接触时间30MIN左右，杀菌效果随着时间的增加而增加。6在设计加氯间时应该充分考虑其距加氯点的位置，两者不能相距太远，加氯间应设在滤池和清水池之间或附近。7加氯间的给水管应保证不间断供水，保持水量的供给稳定。8进出加氯间时应采取必要的防护措施，使用防毒面具，并时常检查防毒面具是否失效及时更换。二本设计详细参数1加氯量选择3MG/L，由设计规模计算投加氯量为917KG/H。2氨的投加采用液氨，氯和氨的投加量采用质量比为51，投加氨量为1834KG/H。3液氯的存储采用容量为1000KG的焊接液氯钢瓶，型号为YL1000，外形尺寸为8002020，共6只，自重148KG，设中间氯瓶一只。4液氨的存储采用容重为200KG焊接液氨钢瓶，型号为YA200,外形尺寸6001800，共设6只，设中间氨瓶一只。5加氯机采用JLF20，两台一用一备；加氨机采用JLF4，两台一用一备。6加氯、加氨间设计，加氯间安置设备的操作间，氯库是储备氯瓶的仓库，采用合建式，中间用隔墙分隔开，留有供人出入的门，氯库平面尺寸为L602114，氨库尺寸为BL56114。537清水池的设计一设计概述清水池的结构一般包括进水管、出水管、放空管、溢流装置、导流墙、水位计、通风管、集水坑、检修孔、爬梯等附属设施。清水池设计与净水处理工艺的末端与输水泵站之间，起调节水量的作用。二设计参数1清水池的有效容积清水池的有效容积包括4个组成部分供水调节储量、自用水调节储量、消防用水储量和安全储量，本设计清水池的有效容积为12158M。2共设两座清水池，有效水深取4M，超高03M，清水池单池面积为1519M,池子采用矩形，尺寸为LB4535。3管道布置系统进水管采用DN700MM管径钢制管，实际流速为11M/S；出水管的设计由于用户用水量时刻处于变化状态，清水池的出水管应按出水量的最大流量计每个池子设两根出水管，管径DN700MM；溢流管管径与进水管管径相同，取为DN700MM，排水管设计管径为900MM。548吸水井根据水泵机组之间的距离，得吸水井长12M，宽3M，高为6M。549二泵站考虑到输水干管应按最高日最高时流量设计，一区设计流量为5195L/S，扬程为415M,选择泵的型号为350S75B，三用一备；二区设计流量为26704L/S，扬程为56M,选择泵型号为350S75B，一用一备。54净水厂附属建筑物的设计水厂的附属建筑物包括1生产管理及行政办公用房，用房面积设计为250M；2化验室设计面积为150M,人员配备6人；3维修车间机修间设计面积100M,人员配备8人；水表间设计面积40M,人员配备3人；电修间设计面积30M,人员配备4人；泥木工间35M,人员配备2人；4车库应根据水厂内车辆具体状况设计；5仓库设计面积为150M；6食堂根据就餐人员设计，初步设计20M/人；7浴室与锅炉房设计面积为50M；8传达室设计面积为25M；9堆场设计面积为100M。55净水厂平面布置在水厂的各个工艺流程确定后即可进行水厂的平面布置，本厂在进行平面布置时分为生产区、生活区、维修区，具体水厂布置详见图纸。56进水厂高程布置净水厂高程布置主要形式有高架式、低架式、斜坡式、台阶式，在具体布置时应充分考虑水厂所在地的地质、地形条件，周围坏境以及进水水位的具体情况而定。本水厂地面标高为535M,净水厂各个构筑物高程布置如下1设计清水池水面标高为519M，有效水深为4M,则清水池池底标高为479M，池顶标高为522M。2活性炭滤池水面标高为544M，池顶标高为547M,池底标高为5065M。3臭氧接触池水面标高为5486M，池顶标高为5506M,池底标高为4946M。4滤池水面标高为5702M，池顶标高为5732M，池底标高为5349M。5澄清池水面标高为5792M，池顶标高为5822M,池底标高为5112M。6二泵站，操作台超出地面8米，泵站底板标高为4895M,管道标高为51M,吸水井底标高493M。第六章输配水管网工程的布置61输配水管网设计概况给水管道按照其不同的功能可以分为输水管和配水管。其中输水管是指从净水厂输送水至城市管网的输水管道，配水管包括干管和支管。62输水管渠的设计1输水管渠应该不小于2根，其目的是为了供水安全性考虑，特殊情况如有安全贮水池等设施时可只设计1根输水管渠。2输水管渠的数目应该综合考虑供水系统的总体布局、供水用量、安不同阶段建设等多方面来考虑。3在一个城市中有不同的水源时，且其中某一个水源因故停止供水时，对整个城市的供水量仍能达到事故供水量时可以只设计一条输水管。4在穿越河水时应该采用顶管法施工使得管道穿过何地本设计采用分区供水，对一区供水的输水管管径为DN600，设两根，设计流速为092M/S，对二区供水采用的输水管径为DN400，输水长度为1480M，设两根，设计流速为106M/S63配水管渠的设计1在配水管上每隔一定距离需设检查井，检查井距离设计要求为管径小于700MM时，应小于等于200M，管径介于700MM至1400MM时，检查井设置距离应小于等于400M。2在地形变化较大的采用重力输水管段，在必要时需设置跌水井，减压井等控制水位的设施。3压力管道上必要时需设置减小水锤的防护措施。4在倒虹管上游和管桥下降段处需设置排气阀。5在管道布置时应尽量减小各个管道的交叉，当某些位置确实发生无可避免的交叉时布置应该遵循如下原则压力管线优先于重力管线，支管优先于干管，小管径优先于大管径等优先次序。本设计一区配水管渠设计成三个环，二区设计成两个环。64管网的水力计算管网水力计算的工况按照最高日最高时设计用水量及设计水压。设计水压由泰安市建筑层数为6层决定，一层为10M,二层为12M，二层以上每增高一层增加4M,所以本设计管网设计水压为28M。实际设计时，一区最不利供水点位于6号节点，自由水头为2802M；二区最不利供水点位于二区的6号节点，自由水头为2895M。消防校核时，设计有两处同时进行消防，分别为一区的5号节点和二区的2号节点，消防水量均为45L/S。事故校核时，各节点水量为最高日最高时的水量的70计，事故管段为一区的1号节点至8号节点管段，二区的3号节点至6号节点管段。管网平差电算采用海曾威廉公式，一区9个节点，12条管段，已知9号节点水压为900M,所有管段均符合经济流速要求；二区7个节点，9条管段，已知1号节点水压920M。各环闭合差精度小于001。65阀门和消火栓的布置1阀门的布置应满足发生事故时立刻能切断相应管段的要求，干管上阀门间距在500至1000M设计为佳。2感官上的阀门一般均设在连接管的下游，这样一来在阀门关闭时，支管的供水可最大限度的减少。3，在干管和支管的连接处通常将阀门设置在支管上，这样一来支管在检修时将不会影响干管的供水。4消火栓的布置消火栓之间的距离布置具有一定的要求即应该小于等于120M，消火栓的接管管径应该大于100MM，消火栓所设置的位置应该位于城市中便于人们发现的位置例如道路交叉口出，消火栓距离建筑物按要求应该不低于5M，距行车道不大于2M，一般设置在人行道旁。第七章工程投资估算及制水成本71编制依据工程投资估算及制水成本编制依据是给水排水设计手册（第10册）技术经济M第2版北京中国建筑工业出版社，2000给水排水工程概预算与经济评价手册M国家城市给水排水工程技术研究中心北京中国建筑工业出版社,199372估算结果根据本设计的特殊情况只对基建费用及经营费用做估算，由此可计算出制水成本及工程总费用作为经济方面的参考，不做其他经济评价。经济指标包括主要指标和辅助指标两个部分。主要指标一般是综合反映投资效果的指标，对方案的评价和选择具有决定意义。辅助指标包括基建劳动力，占用土地，主要材料消化，主要动力设备等，可根据工程的基本条件选择。在本设计中，其他费用按照主要工程费用的百分数进行计算1520。本设计方案的基建投资费用为84108万元左右。年经营费用为23433万元左右。总投资费用为107541万元左右。73制水成本给水工程制水成本是指制水成本的构成项目，计算全年的费用，然后除以全年的制水量，即为单位制水成本，以元/M3表示。经计算单位制水成本是11元/M3具体的经济计算见设计计算书。第8章设计中的问题与给出的意见一设计中的问题本净水厂的设计严格按照国家有关给水排水工程的标准要求和规定进行设计，鉴于水平有限，设计中难免存在些不完美的方面1在配水管渠布置方面个别管段在进行事故校核时未能达到经济流速。2在二区配水管网进行设计时，出于远期规划设计考虑，部分管道采取单边供水，对于近期来说造成部分管网造价耗费较大。二给出的意见1综合考虑过后，尽量使得配水管网在高日高时时出于经济流速范围之内，同时平时注意维护巡检管网，使得在发生事故时能够最迅速的进行抢修。2在近远期设计规划中取得恰当的经济平衡点。致谢毕业设计终于结束，在本次设计中我碰到了无数次的困难无数次的险阻。在经历一次又一次管网平差时的心烦焦躁；在取水构筑物选择时的止步不前；在净水处理工艺设计时的茫然无知；再到绘制平面图纸时的手足无措，我不止一次的想要选择放弃，每每在我无比沮丧的时候，我们敬爱的卢静芳老师总会及时的出现。我不记得有多少个清晨卢老师早早的坐在办公室等待着我们去问问题，当卢老师不厌其烦的一遍又一遍为我讲解V型滤池工作原理的时候，当看到卢老师一字一句在键盘上敲打回复同学们发来的关于毕业设计的问题时，都让我非常的感动。再次由衷的向我们敬爱的卢静芳老师表示感谢，感谢她的和蔼可亲不厌其烦的指导和无私奉献的敬业精神。除了卢老师，还要感谢其他老师与同学对我的帮助，多谢他们在我无助的时候为我排忧解难，衷心的感谢你们。设计规范及参考资料1室外给水设计规范GB500132006北京中国计划出版社，20062泵站设计规范GB502652010北京中国计划出版社，20113地表水环境质量标准GB38382002北京中国环境科学出版社，20034生活饮用水卫生标准GB57492006北京中国标准出版社，20075上海市政工程设计院主编城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准CJJ4191北京中国建筑工业出版，19916中国市政工程东北设计研究院主编给水排水设计手册（第1册）常用资料M第2版北京中国建筑工业出版社，20007北京市市政工程设计研究总院主编给水排水设计手册（第3册）M城镇给水第2版北京中国建筑工业出版社，20048上海市政工程设计研究院主编给水排水设计手册（第4册）工业给水处理M第2版北京中国建筑工业出版社，20009上海市政工程设计研究院主编给水排水设计手册（第9册）专用机械M第2版北京中国建筑工业出版社，200010上海市政工程设计研究院主编给水排水设计手册（第10册）技术经济M第2版北京中国建筑工业出版社，200011中国市政工程西北设计研究院主编给水排水设计手册（第11册）常用设备M第2版北京中国建筑工业出版社，200212中国市政工程华北设计研究院主编给水排水设计手册（第12册）器材与装置M第2版北京中国建筑工业出版社，200113严煦世、范瑾初主编，给水工程M第4版北京中国建筑工业出版社，199914姜乃昌主编，泵与泵站M第5版北京中国建筑工业出版社，200715崔玉川等主编给水厂处理设施设计计算M北京化学工业出版社，200316张大群主编水工业工程手册水工业工程设备V北京中国建筑工业出版社，200017钟淳昌主编净水厂设计M北京化学工业出版社，200018张淑英主编给水工程主要构筑物及设备工艺设计计算M兰州兰州大学出版社，199719高湘主编给水工程技术及工程实例M北京化学工业出版社，200220张智等主编给排水科学与工程专业毕业设计指南M第2版北京中国水利水电出版社，200821邰生霞，乔庆云主编给水排水工程设计实践教程M北京机械工业出版社，200822市政工程设计施工系列图集，给水排水工程（上、下册），中国建筑工业出版社，200323市政工程施工全集给水排水污水处理工程，中国建筑工业出版社，200124王启山主编水工业工程常用数据速查手册M北京机械工业出版社，200525张淑英主编给水工程主要构筑物及设备工艺设计计算配套图集M兰州大学出版社，199626建筑设备通用图集（给水工程）27给水排水工程常用数据