某高新区给水工程设计--毕业设计（含中英文翻译、整套设计图） .doc

摘 要 水是人类社会赖以生存和发展的物质基础,是不可或缺、难以代替的重要资 源。随着生活水平的提高，使人们对水质、水量的要求越来越高，这就要求给 水排水工程专业人员予以城市给水系统合理的规划和设计。 福州市高新区属于新建城区，尚无给水管网和给水厂。 给水系统是城市和工况企业的一项重要的基础设施，它主要由取水工程、 净水工程、输水管渠、城市管网、泵站以及其他调节构筑物构成。因梅花江水 源不宜处理，故采用香榭湖作为水源。采用如下净水工艺流程：管式混合机 械反应平流沉淀臭氧接触氧化池活性炭滤池过滤液氯消毒。 本设计说明书主要内容包括：设计原始资料；取水、净水、输水工程主要 构筑物工艺设计计算；泥处理构筑物计算以及附录等。 关键词：关键词： 给水工程设计，福州市高新区，净水工艺，管网，泵站设计 abstract water is basical and indispensable resources of human societys survival and development .it is really important ,never replaced. with the improving of the peoples living standards，the demand to quality and quantity of water become higher and higher. this requires that water supply and drainage engineering professionals to be reasonable urban water supply system planning and design. urban water supply system and the status of an important enterprise infrastructure, which works mainly by water, water purification projects, drainage pipes, urban pipelines, pumping stationns and other structures constitute regulation. high-tech zone in fuzhou city is a new zone, there is no water supply network and water treatment plant. plum river water should not be raw water, so champs-lake water is used. the water purification process used is as follows : mixer tube mechanical flocculation torizontal sedimentation tankozone contact oxidation pondactivated carbon filterchlorine disinfection the design of brochures main contents include :design original information; water, water purification and water main structures of the project design; t the sludge treatment design and appendix. key words： water-supply engineering design,fuzhou high-tech zone, water purification process, pipe network, pumping station design 目录 1 绪论1 1.1 设计资料概述.1 1.1.1 原始资料1 2 方案的选择和管网计算4 2.1 供水方案的确定.4 2.1.1 设计后的工程要求4 2.2 城市管网设计计算.4 2.2.1 城市最高日用水量计算4 2.2.2 城市最高日最大时用水量计算5 2.2.3 用水量变化系数6 2.3 清水池设计计算.6 2.3.1 清水池容积计算6 2.3.2 管道布置7 2.4 管网定线.8 2.4.1 布置原则8 2.4.2 配水管定线9 2.5 统一供水水力计算.9 2.5.1 比流量计算9 2.5.2 沿线流量计算9 2.5.3 节点流量计算10 2.5.4 流量分配11 2.5.5 最不利点的选择12 2.5.6 管网平差12 2.5.7 消防校核12 2.5.8 事故校核12 2.6 二泵站扬程的确定以及水泵的选择.12 2.6.1 二级泵站扬程的确定12 2.6.2 选择二泵站水泵13 3 取水工程设计14 3.1 集水井设计.14 3.1.1 进水室设计14 3.1.2 集水室设计14 3.1.3 集水井15 3.2 一泵站设计.15 3.2.1 设计流量和扬程的确定15 3.2.2 选择水泵16 3.2.3 基础尺寸16 3.2.4 吸水管路和压水管路的计算16 3.2.5 水泵安装高度的确定与泵房高度计算16 3.3 辅助设备的确定.16 4 净水厂设计18 4.1 设计水量确定.18 4.2 工艺流程的确定.18 4.3 混合反应.18 4.3.1 混凝剂的选择和投加18 4.3.2 投药系统计算18 4.3.3 加药间及药库19 4.3.4 混合工艺设计计算19 4.3.5 絮凝工艺设计计算19 4.4 沉淀.21 4.4.1 池体设计计算21 4.4.2 进出水部分设计22 4.4.3 放空管23 4.4.4 排泥设备23 4.5 臭氧处理.23 4.5.1 池体体积尺寸23 4.5.2 气源制备23 4.5.3 臭氧布气系统计算24 4.6 活性炭过滤.24 4.6.1 滤池尺寸计算25 4.6.2 配水系统计算26 4.6.3 洗砂排水槽30 4.6.4 滤池反冲洗计算31 4.6.5 进出水系统32 4.7 消毒.33 4.7.1 加氯量的确定33 4.7.2 加氯机及漏氯处理33 4.7.3 加氯间及氯库设计计算33 4.8 送水泵站设计.34 4.8.1 基础设计34 4.8.2 吸水管路和压水管路的计算34 4.8.3 泵房平面布置34 4.8.4 各工艺标高的确定34 4.8.5 泵房高度设计34 4.8.6 附属设备35 4.8.7 吸水井设计36 4.9 排泥水处理.37 4.9.1 浓缩池计算：37 4.9.2 调节池计算：38 4.9.3 污泥脱水机房38 4.10 辅助建筑物.39 4.11 水厂平面布置.39 4.12 高程布置.39 5 投资估算41 5.1 工程概况.41 5.1.1 直接费41 5.1.2 年经营管理费用41 5.2 制水成本.43 5.3 估算依据.43 设计总结45 致谢46 参考文献47 附录49 附表一49 附表二53 附表三57 1 绪论 1.1 设计资料概述 1.1.1 原始资料 （1）城市路网图 一张，比例 1：10000 （2）用水资料 拟建之工业园区位于福建中部，梅花江岸边，香榭湖畔。园区规划人口数 23 万人，给水普及率按 96%考虑；房屋平均层数 67 层，室内均有卫生设备但 无淋浴设备。城市综合生活用水每小时用水量占最高日用水百分比情况见下表 1.1。 表表 1.1 福州市高新区每小时用水量占最高日用水量百分比情况表福州市高新区每小时用水量占最高日用水量百分比情况表 时间 小时用水量占最 高日用水量（%） 时间 小时用水量占最 高日用水量（%） 时间 小时用水量占最 高日用水量（%） 012.82895.1116175.11 122.799104.8117184.92 232.9310114.7418194.90 343.0611124.5219204.71 453.1312134.4920214.38 563.7813144.4521224.04 674.9314154.4522233.42 785.1315164.5523243.02 高新区共有工业企业 4 家，位置见城市总体规划布置图。各企业供水水质 要求同生活用水，用水量情况如下： （a）化工厂，生产用水量 12000m3/d。 工人总数 6000 人，分 3 班工作，热车间占 20%。 第一班 2000 人，使用淋浴者 400 人，其中热车间 400 人； 第二班 2000 人，使用淋浴者 400 人，其中热车间 400 人； 第三班 2000 人，使用淋浴者 400 人，其中热车间 400 人。 （b）海鲜加工厂，生产用水量 8000m3/d。 工人总数 6000 人，分 3 班工作，热车间占 20%。 第一班 2000 人，使用淋浴者 400 人，其中热车间 400 人； 第二班 2000 人，使用淋浴者 400 人，其中热车间 400 人； 第三班 2000 人，使用淋浴者 400 人，其中热车间 400 人。 （c）纺织厂，生产用水量 10000m3/d。 工人总数 3000 人，平均分 3 班工作，无热车间。 （d）造纸厂，生产用水量 10000m3/d。 工人总数 4800 人，平均分 3 班工作，无热车间。 （4）地形地貌 地形较平坦，平均海拔高度在 25m35m 之间。 （5）工程地质及水文地质 工程地质良好，适宜于工程建设，地质构造一般皆为四层： 表土或耕土厚 0.5m 左右； 粘土及砂质粘土，即第四纪土层，厚 8m 左右，耐压力 2kg/cm2以上； 砂砾岩，即白沙井层，厚 30m 以上，耐压力 25kg/cm2； 基岩，即第三纪红色砂岩，个别地区夹石膏岩。 （6）气象 气温见表 1.2。 表表 1.2 福州市气温资料福州市气温资料 项 目温度（）发生时间 最热42.17 月 月平均 最冷3.61 月 平均20.5 降雨量见表 1.3。 表表 1.3 福州市降雨量资料福州市降雨量资料 序号项 目降雨量（mm）备 注 1平均年总量1170.0 2一日最大186.6 3一小时最大96.6 风向见表 1.4。 表表 1.4 福州市风向频率情况福州市风向频率情况 年最多风向及其频率（%）c31 se14 冬季平均1.6 风速 （m/s） 夏季平均1.7 无自发性震源，强度在 4 级以下。 （7）河流水文及水质资料 由于地下水和梅花江受工业污染较重，不能满足供水水质要求，故考虑以 香榭湖为供水水源地。水源地地处顺直湖岸，岸边边坡较陡，基岩露头，河床 与河岸稳定。工程地质良好。水中漂浮物较少。 水源地取水口处水位及流量见表 1.5。 香榭湖富营养化现象严重，藻类数量可达 1003000 万个/l。常规水质资料 如表 1.6 所示。 水温：多年统计，月平均 2.427.2。 表表 1.5 福州市水源地区取水口水文资料福州市水源地区取水口水文资料 项目水位黄海标高（m）频率（%） 最高水位231 最低水位1595 常水位18 表表 1.6 水源水水质资料水源水水质资料 编号项目单位分析结果附注 1色度度20 2浊度ntu200 3ph 值6.9-7.5 4嗅和味度无 5总硬度mg/400以 caco3计 6铜mg/0.007 7锌mg/0.221 8锰mg/210-5 9砷mg/2.610-4 10细菌总数个/100 11大肠菌群个/600 2 方案的选择和管网计算 2.1 供水方案的确定 2.1.1 设计后的工程要求 水质要求 生活饮用水水质须满足生活饮用水卫生标准中的各项指标，并在管网 末梢保持一定的余氯。 水量要求 净水厂按最高日平均时设计，城市管网和输水管及二泵站按最高日最高时 设计，事故时要求供水量不低于最高日最高时的 70。 水压要求 房屋层数 6-7 层，要求最小水压 280kpa， ；消防时采用低压消防制，要求 100kpa 自由水压。 2.2 城市管网设计计算 2.2.1 城市最高日用水量计算 城市用水量 （1）居民生活用水量 q1 q1qnf (m3/d) （2.1） 式中，q最高日综合生活用水量定额，l/(人d)； n设计年限内计划人口数， f自来水普及率，。 q220l/(per.d)； f=96% q1qnf22010-32310496%=4.8576104(m3/d) 工业企业内工作人员的生活用水量及淋浴用水量 q2 工厂内工作人员生活用水量为 q2，淋浴用水量为 q2“ a 化工厂： 全厂生活用水量： q2=2000380%0.025+600020%0.035=120 +42=162(m3/d) 淋浴用水量：q2“=40036010-3=72(m3/d) b 海鲜加工厂： 全厂生活用水量： q21=2000380%0.025+600020%0.035=120 +42=162(m3/d) 淋浴用水量：q21“=40036010-3=72(m3/d) c 纺织厂： 全厂生活用水量： q2=30002510-3=75m3/d); d 造纸厂： q2=48002510-3=120(m3/d) （2）工业企业内工作人员的生活用水量及淋浴用水量 q2=162+162+722+75+120=663(m3/d) （3）工业企业生产用水量 q3 q312000+8000+10000+10000=40000 （m3/d） （4）浇洒道路与绿地用水量 q4 q4=3%（q1+q2+q3）= 3%（48576+663+40000） =0.0389239=2677.17（m3/d） （5）未预见用水量及管网漏失水量 q5 一般可以按最高日用水量的 1525计算，此设计中采用 20。 q520（q1+ q2+ q3+ q4+） 20（48576+663+40000+2677.17）=18383.234（m3/d） 城市最高日用水量 qd q1 +q2 +q3 +q4 +q5 + q6 48576+663+40000+2677.17+18383.234 110299.404（m3/d） 取 110300（m3/d） 2.2.2 城市最高日最大时用水量计算 居民生活用水量按原始资料中给定的逐时变化系数确定每一时段的用水量； 工厂生活用水量按一定的系数进行分配，淋浴用水集中发生在每班下班的 一个小时内； 浇洒道路与绿地用水按 24h 均匀分配； 未预见用水量按 24h 均匀分配。 统一供水最高日用水量变化表见表. 从表中可以求出： qhmax=5094.2 (m3/h)；占全天用水量的 4.62。 供水最高日用水量见表 2.1 表表 2.1 统一供水最高日用水量变化表统一供水最高日用水量变化表 时间 生活用 水量 （l/s） 工业用 水 （l/s） 绿地用 水 （l/s） 未预见 水量 （l/s） 淋浴用 水量 （l/s ） 每小时 用水量 （l/s ） 占最高日 用水量的 百分比 0-113681688.3111.57663933.83.57 1-21353.51688.3111.57663919.33.55 2-31421.51688.3111.57663987.33.61 3-41484.61688.3111.5766 4050.43.67 4-51518.61688.3111.57664084.43.70 5-61834.41688.3111.57664400.23.99 6-723931688.3111.57664958.84.50 7-82490.11688.3111.57665055.94.58 8-92480.41688.3111.5766485094.24.62 9-102334.71688.3111.57664900.54.44 10-112300.71688.3111.57664866.54.41 11-122193.81688.3111.57664759.64.32 续表续表 2.1 时间 生活用水 量 （l/s） 工业用水 （l/s） 绿地用水 （l/s） 未预见 水量 （l/s） 淋浴用 水量 （l/s） 每小时 用水量 （l/s） 占最高日 用水量的 百分比 12-132135.51688.3111.57664701.34.26 13-142159.81688.3111.57664725.64.28 14-152159.81688.3111.57664725.64.28 15-162208.41688.3111.576647754.33 16-172475.61688.3111.5766485089.44.61 17-182388.11688.3111.57664953.94.49 18-192378.41688.3111.57664944.24.48 19-202286.21688.3111.576648524.40 20-212125.81688.3111.57664691.64.25 21-221960.71688.3111.57664526.54.10 22-231659.21688.3111.576642253.83 23-241465.21688.3111.57664840793.70 2.2.3 用水量变化系数 采用统一供水方案 从用水量计算得知，最高时用水量在 8-9 时，占全天用水量的 4.62%，而 平均时用水量占全天用水量的 4.17%，因此，时变化系数为； kh=4.62/4.17=1.11 在城市用水中，居民生活用水及工业用水在每一时刻并不完全相同，而一 泵站在取水及输水过程中却是完全均等的，这便存在着水量并不完全协调一致 的问题，因此采用清水池来调节这种水量的不平衡。 2.3 清水池设计计算 2.3.1 清水池容积计算 w=w1+w2+w3+w4 （2.2） 其中，w1调节容量（m3）;见表 2.2。 w2水厂冲洗滤池和沉淀池排泥等生产用水，m3,等于最高日用 水量的 5%-10%； w3消防储量，按火灾延续两小时计算，m3,按同时发生两次火 灾，一次灭火用水量取 55l/s； w4安全容量取 755 m3 w1=1048420.29%=304.04m3 w2=1048428%=8387.36 m3 w3=5510-3223600=792 m3 所以，w= w1+w2+w3+w4=304.04+8387.36+792+755=10238.4 m3 清水池采用钢筋混凝土矩形水池设 2 个清水池。 每个清水池的容积为：6000（m3） ； 每座清水池设计尺寸为 blh=18m100m3.3m ,有效容积为 18m100m3.0m,超高 0.3m。 表表 2.2 清水池调节容积清水池调节容积 时间用水量（%） 一级泵站供水量 （%） 清水池调节容积（无 水塔）（%） 013.64.17-0.57 123.544.17-0.63 233.644.16-0.52 343.694.17-0.48 453.724.17-0.45 5644.16-0.16 674.784.170.61 784.574.170.4 894.64.160.44 9104.434.170.26 10114.44.170.23 11124.314.160.15 12134.34.170.13 13144.284.170.11 14154.284.160.12 15164.324.170.15 16174.64.170.43 17184.484.160.32 18194.474.170.3 19204.394.170.22 20214.254.160.09 21224.114.17-0.06 22233.854.17-0.32 23243.684.16-0.48 累计1001000.29 2.3.2 管道布置 （1）进水管 进、出水管一般分开设置在不同的部位，促进水流循环。进水管标高因考 虑避免由于池中水位变化而形成进水管的气阻，可采用降低进水管标高，或进 水管进池后用弯管下弯，本设计采用后者。 进水管管径由最高日平均时确定，管内流速在 0.71.0m/s 之间。 slhmq/694/2500 224 12000 3 max 进水管管径取 1000mm，材质为铸铁管。 ，符合要求。sm d q /88 . 0 4 2 max （2）出水管 因为二泵房设有吸水井，清水池的出水管（至二级泵房的吸水井）设置一 根。出水管的设置形式采用水泵吸水管直接弯入池底吸水坑吸水。 出水管管径按最高日最大时用水量计算，管内流速：0.61.0m/s qmax1415/2=707.5l/s， 管径取 1200mm，材质为铸铁管。 ，符合要求。sm d q /63 . 0 4 2 max （3）溢流管 为保证清水池安全运行，设置溢流管，当清水池蓄满，进水流量大于出水 流量时，多余的水可由溢流管排出。为确保溢流管畅通，溢流管管径与进水管 相同，采用管径 1000mm 的钢管。管端为喇叭口，管上不安装阀门。溢流管出 口设置网罩，以防爬虫等沿溢流管进入池内。 （4）放空管 设置排水管的目的是为了排出清水池中的废水，及检修时将清水池内的水 泄空。由于本设计清水池埋深较大，排水困难，因而可以采用潜水泵，在需要 时装设，直接用水泵中抽出。为了便于排空池水，池中设置一定的坡度， ，i5。 取 2 小时放空，那么， （v=1.0m/s）md06 . 1 0 . 114 . 3 36002 46000 取 dn1100 （5）通风口 为使进水量、出水量交替，并适应水位高低变化，在每座清水池设置 d300mm 的通风管 12 根，间距为 10m。 6.检修孔 每座清水池设两个人孔及扶梯，以便于维护管理，检修孔直径采用 1400mm。 7.池顶覆土厚度 池顶覆土厚度应满足地下水抗浮要求，并符合保温需要，本设计中采用 800mm 的覆土厚度。 8.导流墙 目的是为了避免池内水短流，和满足加氯后的接触要求。根据加氯后接触 30min 的要求，每座清水池中设置 3 道导流墙，导流墙间距 5m。 2.4 管网定线 2.4.1 布置原则 城镇管网定线应满足以下几点要求： （1）依据规划总平面图，考虑分期建设的可能性，且留有发展余地，便 于今后的扩建和改建； （2）保证供水的安全可靠，局部若出现事故，断水范围最小； （3）尽量使干管靠近大用户，便于取水，且降低输水费用； （4）保证用户有足够的水量和水压； （5）力求管线最短。 2.4.2 配水管定线 为保证安全供水，方案采用环状管网供水，给水系统方案一共 15 个环。管 网计算见管网平差计算表，具体分配方案见下文。 2.5 统一供水水力计算 2.5.1 比流量计算 为便于计算而在实际计算中对管网计算加以简化，假定用水量均匀分布 在全部干管上，由此得出来的单位管线长度上的流量叫做比流量，以 qs表示。 qs=(q-q)/l （2.3） 其实质就是：qs（q生活+q未预见）/l 计算管线总长度应按有效长度计算，双侧配水按实际长度计算，单侧配水 按照实际长度的 1/2 计算，不配水管线不计算。 跟据所定管网，管道有效总长为 37583.73 米，则比流量为： msl l qq q h s /0.0411 22973 3 6 . 4701415 2.5.2 沿线流量计算 整个管网沿线流量总和，等于。其中计算见表 2.2。 1 qlqsqqlqs 表表 2.2 沿线流量计算表沿线流量计算表 管段标号 管长 （m) 比流量 /(l/s.m)备注 有效管长 (m)沿线流量(l/s) 3-29270.0411单侧463.519.04985 2-118680.041143417.8374 10-118780.041143918.0429 3-108010.0411400.516.46055 2-15320.0411单侧26610.9326 1-129360.0411单侧46819.2348 11-125320.041153221.8652 10-159240.041192437.9764 15-149200.041192037.812 11-149580.041195839.3738 14-135120.041151221.0432 12-139340.041193438.3874 15-226640.041166427.2904 22-239350.0411单侧467.519.21425 14-236690.041166927.4959 23-245080.0411单侧25410.4394 续表续表 2.22.2 管段标号管长比流量备注有效管长沿线流量(l/s) （m)/(l/s.m)(m) 13-246890.0411单侧344.514.15895 3-49280.0411单侧46419.0704 4-97810.041178132.0991 10-910840.0411108444.5524 4-59380.0411单侧46919.2759 5-88650.041186535.5515 9-88850.041188536.3735 5-65370.0411单侧268.511.03535 6-79340.0411单侧46719.1937 8-75300.041153021.783 15-1610920.0411109244.8812 9-169130.041191337.5243 8-179340.041193438.3874 16-179190.041191937.7709 7-189460.0411单侧47319.4403 17-185330.041153321.9063 22-2111060.0411单侧55322.7283 16-216520.041165226.7972 21-20 17-20 947 715 0.0411 0.0411单侧 473.5 357.5 19.46085 14.69325 20-195340.0411单侧26710.9737 18-196850.0411单侧342.514.07675 2.5.3 节点流量计算 管网任一点的节点流量为： （2.4） 11 5 . 0qqqi 即任一节点 流量等于与该节点相连各管段的沿线流量总和的一半，见表i i q i q 2.3。 表表 2.3 节点流量计算表节点流量计算表 节点编号 沿线流量 (l/s) 集中流量 (l/s) 节点流量 (l/s) 事故节点流量 (l/s) 115.083795.301110.384777.26929 223.9099323.9099316.7369475 327.290427.290419.10328 435.222735.222724.65589 532.9313832.9313823.0519625 615.1145315.1145310.5801675 730.208530.208521.14595 866.0477141.58207.6277145.33939 续表续表 2.32.3 节点编号沿线流量集中流量节点流量事故节点流量 (l/s)(l/s)(l/s)(l/s) 975.2746575.2746552.692255 1058.51613117.13175.6461122.9522875 1148.5596548.5596533.991755 1239.743739.743727.82059 1336.7947836.7947825.7563425 1462.8624562.8624544.003715 1573.9873.9851.786 1673.486873.486851.44076 1756.3789356.3789339.4652475 1827.7116827.7116819.3981725 1912.5252312.525238.7676575 2022.563922.563915.79473 2134.4931834.4931824.1452225 2234.61648116.61151.2265105.8585325 2328.5747828.5747820.0023425 2412.2991812.299188.6094225 2.5.4 流量分配 根据节点流量的大小，按水流沿最短路径到达用户的原则，适当的分配管 段流量，各节点流量满足连续性方程q=0。流向节点的流量取负号，反之取正 号。 流量分配见表 2.4。 表表 2.4 流量分配表流量分配表 节点号 总沿线流量 (l/s) 流量 (l/s) 集中流量 (l/s) 节点流量 (l/s) 事故节点流 量(l/s) 130.167415.08495.301110.384777.26929 247.8198523.9123.9099316.7369475 354.580827.2927.290419.10328 470.445435.22335.222724.65589 565.8627532.93132.9313823.0519625 630.2290515.11515.1145310.5801675 760.41730.20930.208521.14595 8132.095466.048141.58207.6277145.33939 9150.549375.27575.2746552.692255 10117.0322558.516117.13175.6461122.952288 1197.119348.5648.5596533.991755 1279.487439.74439.743727.82059 1373.5895536.79536.7947825.7563425 14125.724962.86262.8624544.003715 续表续表 2.42.4 节点号总沿线流量流量集中流量节点流量事故节点流 (l/s)(l/s)(l/s)(l/s)量(l/s) 15147.9673.9873.9851.786 16146.973673.48773.486851.44076 17112.7578556.37956.3789339.4652475 1855.4233527.71227.7116819.3981725 1925.0504512.52512.525238.7676575 2045.127822.56422.563915.79473 2168.9863534.49334.4931824.1452225 2269.2329534.616116.61151.2265105.858533 2357.1495528.57528.5747820.0023425 2424.5983512.29912.299188.6094225 2.5.5 最不利点的选择 由于输水管和管网中存在水头损失，以至离泵站越远的地方自由水压下降 越多，而地形越高之处，自由水压也低，所以二泵站的扬程应使离心泵站远和 地形高的地点，达到规定的自由水压。只要这个点的水压符合要求，全管网的 水压就有了保证。平差前要初步选定节点 19 为供水最不利点 2.5.6 管网平差 平差结果见附表一。 2.5.7 消防校核 在整个系统中取 2 处最不利点作为着火点，一处选在最高最远点，即节点 19；另一处选在大用户节点处，即节点 10。在原先节点流量的基础上，这 2 个 节点各自再加上 65l/s，做消防校核。 消防平差结果见附表二。 2.5.8 事故校核 在事故时，只考虑在一条管道出现事故的情况，能否满足必要的水力条件。 那么，我们只要校核在最不利管段出现事故时，管网能否满足水力条件，如果 能满足，则说明不管哪条管段发生事故，管网均能够满足水力条件。 在事故时，除了集中流量必须满足外，其他流量按最大时的 70%计算。校 核最不利点自由水压能否满足其相应的自由水压。 事故校核见附表三。 2.6 二泵站扬程的确定以及水泵的选择 2.6.1 二级泵站扬程的确定 （1）确定最不利点： 通过对各点水压标高及自由水压的计算，确定最不利点为 19 节点，该点设 计自由水头为 28 米，地面标高 31.1 米。 （2）水泵扬程计算： 最大用水时管网平均水头损失由平差结果得出： h=11.81m 水泵扬程按下式计算 hp=hc+h+hs+hc+zc+h0 （2.5） 式中： hc控制点的设计自由水压 为 28m h管网的水头损失 为 11.81m hs泵站内的水头损失 取 2m hc输水管水头损失 为 0.8m zc控制点地面与清水池最低水位的高程差 清水池最低水位标高为 25.30m，控制点地面标高 31.1m,故 zc=31.1-25.30=5.8m h0安全水头 取 2m 那么 hp=28+11.81+2+0.8+5.8+2=50.41m 取 51m 消防时水泵所需扬程： hp=hf+h+hs+hf+zc+ho （2.6） 式中： hf消防时所需自由水头，低压消防 为 10m h通过消防流量时的管网水头损失 为 19.73m hf消防时输水管的水头损失 为 2.2m 那么 hp=10+19.73+2+2.2+5.8+2=40.53m 可见 hp4 长深比：l/h=94/3.2=29.3510 弗劳德数： （4.7） rg v fr 2 式中：水力半径 （4.8） w r 考虑到池内设有导流墙 过水断面面积 w=bh=43.2=12.8 3.6 3.512.6bh 湿周 4 . 102 . 3242hb 则=12.6/10.4=1.21 w r 那么满足 110-5110-4 5 2 1043 . 1 8 . 921 . 1 013 . 0 r f 雷诺数： 属于紊流状态。15600 01 . 0 21 . 1 3 . 1 re vr 4.4.2 进出水部分设计 （1） 进水部分设计： 采用穿孔墙进水方式，穿孔墙过水断面总面积： （4.9） 1 0 v q 式中 为过孔流速，0.080.10m/s 取 0.1m/s 1 v m2 94 . 6 1 . 0 694 . 0 0 孔眼个数 n=6.94/0.150.08=578 ，孔眼尺寸选 15cm8cm。 进水水头损失： g v h 2 2 1 1 （4.10） 式中 局部损失系数，取 2 那么，=0.001 此处取 0.05m g v h 2 2 1 1 （2）出水部分设计： 采用指型槽出口 )( 2 1 b q q l （4.11） 式中 l指型槽长； q沉淀池处理水量 m/d; b沉淀池宽 m q设计单位堰宽负荷,宜采用 120480m/(m2 d) 总长 l=(60000/480-16.7)/2=54.15; 取 56m 设 4 个，单长为 14m。 4.4.3 放空管 m 52 . 0 36002 2 . 394 6 . 16 7 . 0 7 . 0 5 . 05 . 0 t blh d （4.12） 管径取 dn600，管材选用铸铁。 4.4.4 排泥设备 吸泥机采用桁车泵吸式吸泥机吸泥机，型号为 xhjb-17，驱动功率 20.75kw。 4.5 臭氧处理 臭氧处理系统主要由气源制备、臭氧发生、接触反应和尾气破坏四部分的 组成臭氧接触氧化池，采用 2 个。 4.5.1 池体体积尺寸 60 水 tq v （4.13）式中 t水力停留时间 min q水流量 m/h m375 60 25009 60 水 tq v 面积 b b h tq f 60 水 （4.14） 式中 hb扩散器以上水深，经验 57 米 水 75 5 375 60 b b h tq f m b f l b 15 5 75 各反应室水力停留时间分别为 2min，5min，2min。 各反应室长度为l t t l r r 各反应室长度为分别采用长度为：3.5m，8m，3.5m。 4.5.2 气源制备 气源制备部分是臭氧处理系统中的前置系统，它的作用是为臭氧发生器提 供所需的质量适宜和数量足够的原料气体.本设计气源形式选用 vpsa 现场制氧 为主要形式，同时配置液氧储备系统作为 vpsa 设备检修停产或满负荷峰值时产 量不足的备用。vpsa（vacuum pressure swing adsorption 的简称，中文含义 是真空变压吸附技术）的基本原理是：利用固体吸附剂对气体组分吸附的明显 选择性和扩散性的差异，通过气源在接近常压下在不同吸附剂中的循环变化， 其解吸（或再生）采用真空抽吸的方式来实现气体的分离过程。 现场制氧设备由美国 airsep 公司提供 （1）氧发生系统 氧发生系统是臭氧处理系统中的设备核心，其作用是生产消毒工艺所需的数量 足够的臭氧气体。 臭氧发生车间配备四台臭氧发生器，选用的是瑞士 ozonia 公司的产品，总 臭氧发生量为 kg/h，每台设备的发生量为 kg/h。 臭氧发生系统主要由以下部分组成：臭氧发生器、发生器供电单元（简称 psu，含变频、变压、冷却系统）、供配电系统（简称 pdb）、plc 控制系统、 仪表空气和氮气投加系统、相关仪表阀门、管道等。 4.5.3 臭氧布气系统计算 （1）每小时投配的总臭氧量： （4.15） 1000 coq c 水 水中所需臭氧投加量，g/m o c 根据其他工程经验，选用 120g/m g q c o 300 1000 1202500 1000 c 水 （2）水中所需投加臭氧化气流量 （4.16） 1 y 1000c 气 c 式中 发生器所产生的臭氧化气浓度，一般 1020g/m 1 y 3 1 m20000 15 1000300 y 1000c 气 c m1228020000614 . 0 614. 0 18 . 0 273 103 . 0 20273 气 气 气 ）（ q q qq 水中所需的投加发生器在工作状态的臭氧化气流量 气q q 微孔扩散元件数 n=35/0.6=25 布置成 6 排，每排 4 个，间距 0.6m。 4.6 活性炭过滤 活性炭滤池采用普通快滤池形式，优点为： （1） 、有成熟的运转经验，运行稳妥可靠 （2） 、采用大阻力配水系统，单池面积可做得较大；池深较浅 （3） 、可采用降速过滤，水质较好 缺点为：（1） 、阀门多 （2） 、必须设有全套冲洗设施 4.6.1 滤池尺寸计算 （1）滤池总面积 （4.17） q f vt （4.18） 001 ttntnt 式中 f滤池总面积（m2） ； q设计水量（m3/d） ； v设计滤速（m/h） ； t滤池每日的实际工作时间（h） ； t0滤池每日的工作时间（h） ； t0滤池每日冲洗后停用和排放初滤水时间（h） ； t1 滤池每日冲洗时间（h） ； n滤池的每日冲洗次数（次） 。 设计中取 n=2 次，t1=0.1h，不考虑排放初滤水时间，即取 t0=0 242 0.123.8th 设计中选用单层滤料活性炭滤池，取 v=10 m/h 2 2 . 504 8 .2310 120000 mf 单池面积： f f n 式中 f单池面积（m2） ； f滤池总面积（m2） ； n滤池个数（个） ，一般采用 n2 个。 设计中取 n=8 个，布置成双行排列 2 63.025 8 2 . 504 mf 设计中取 l=13m，b=5m，滤池的实际面积为 135=65m2，实际流速 hmv/9.7 8 . 23658 120000 当一座滤池检修时，其余滤池的强制滤速 （4.19） 1 nv v n 式中 当一座滤池检修时其余滤池的强制滤速（m/h） ；一般采用 v 1014 m/h。 hmv/08.11 18 9.78 （2）滤池高度 1234 hhhhh （4.20） 式中 h滤池高度（m）,一般采用 3.203.60； h1承托层高度（m） ； h2滤料层高度（m） ； h3滤层上水深（m） ； h4超高（m）,一般采用 0.3。 设计中取 h1=0.40 m，h2=0.70 m，h3=1.80 m，h4=0.30 m 0.400.70 1.800.303.20hm 4.6.2 配水系统计算 最大粒径滤料的最小流态化流速： （4.21） 2.311.31 0 1.310.540.54 0 12.26 (1) mf md v m 式中最大粒径滤料的最小流态化流速（cm/s） ； mf v d滤料粒径（m） ； 球度系数； 水的动力粘度（n.s）/ m2 m0滤料的孔隙率。 设计中取 d=0.0012m，=0.98， m0=0.38，水温 20时的动力粘度 =0.001（n.s）/ m2 1.312.31 1.310.540.54 0.00120.38 12.261.08/ 0.980.001(1 0.38) mf vcm s 反冲洗强度： （4.22）10 mf qkv 式中 q反冲洗强度l/(s.m2),一般采用 1215 l/(s.m2)； k安全系数，一般采用 1.11.3. 设计中取 k=1.3 88.1108 .