毕业设计（论文）-东湖市给水工程设计（酚超标） .docx

四川大学本科生毕业设计 东湖市给水工程设计（酚超标）东湖市给水工程设计（酚超标）专业：给水排水工程摘要：该设计主要是通过对有机微污染水源水工艺处理的研究，针对四川省东湖市水源酚超标情况进行的给水工程的设计。在该设计中通过水源点的选取、设计用水量的确定、取水泵站的设计、输配水管网不同方案的比较、确定和设计以及净水厂工艺流程的选定和单元处理构筑物的详细计算，来完成整个东湖市给水工程的设计，使出水的水质，水量，水压等各方面均满足规范要求。经过研究几种方案对酚类物质的去除率以及其他方面的综合比对，最终选择使用二氧化氯预氧化的方案进行工艺流程的设计。原水经过取水构筑物的收集和净水厂处理之后，成为满足饮用水标准的成品水，继而经过二泵站加压，最后通过输配水管网将成品水安全送达用户。在设计的最后给出了设计总结和一些在完成过程中的心得。关键词：取水泵房设计，管网设计，净水厂设计，酚超标the water engineering design of donghu city-with exceeding amount of phenolwater and wastewater engineeringstudent ya liu academic advisor yao chen, yao fuabstract: through researching on the technology of the slightly polluted water, there is a water supply engineering which is designed for the water source with exceeding amount of phenol in donghu, sichuan. select and determine the position of water source firstly, then determine the design water consumption, thirdly, design the water intake pumping station, and then compare and determine the several solutions of water distribution systems, determine the treatment process and calculate the size of every unit and make sure the quantity, the quality and the water head to content the requirement of the standard. after researching the removal rate of phenol of several solutions and comparing other aspects, the solution named the chlorine dioxide oxidation is chosen to design. after collected by the intake pumping station and treated by the water treatment plant, the raw water is converted to product water and then it will be pressurized by secondary pump station, at last, the product water will be delivered to the user safely by water distribution systems. at last, give the conclusion and experience.key words: pumping station design, network design, water treatment plant design, exceeding amount of phenol目 录第一章 工程概述11.1 东湖市基本概况31.1.1 城市概况31.1.2 给水现状及规划31.2 设计任务及其范围31.2.1 设计任务31.2.2 设计范围31.3 主要设计资料31.3.1 气象资料31.3.2 水文地质资料31.3.3 工程地质资料31.3.4 其他资料3第二章 取水水源及取水32.1 水量计算32.1.1 城市规划中的用水量计算32.1.2 设计参数的选取及用水量的计算32.2 取水构筑物的选择和设计32.2.1 水源种类、取水地点、取水构筑物类型的比较和选择32.2.2 取水泵房的设计3第三章 输配水工程33.1 给水管网的设计33.1.1 给水管网布置形式及原则33.1.2 管材选择33.1.2 管网布置方案及选择33.1.3 管网设计校核33.1.4 管网计算33.1.5 水管配件、管网附件及管道附属构筑物33.2 二级泵房33.2.1 设计扬程33.2.2 水泵选型33.2.3 管径的确定33.2.4 泵房布置33.2.5 附属设备33.2.6 泵房尺寸33.2.7 吸水间3第四章 净水工艺的选择34.1 概述34.1.1 设计内容与步骤34.1.2 设计原则34.2 净水厂处理工艺34.2.1 概述34.2.2 处理工艺的比较与选择34.2.3 处理构筑物的选择34.3 厂址选择3第五章 水处理工程35.1 配水井35.2 药剂投配设备35.3 混合设备35.3.1 混合设备概述及选择35.3.2 管式静态混合器设计35.4 絮凝沉淀设备35.4.1 反应设备概述及选择35.4.2 机械絮凝池设计要点35.4.3 机械絮凝池设计35.4.4 沉淀设备概述及选择35.4.5 斜管沉淀池设计要点35.4.6 斜管沉淀池的设计35.5 过滤设备35.5.1 过滤设备概述及选择35.5.2 普通快滤池的主要特点35.5.3 普通快滤池的设计要点及数据35.5.4 普通快滤池设计35.6 消毒工艺与预处理工艺35.6.1 消毒工艺概述及消毒剂选择35.6.2 二氧化氯投加设计要点35.6.3 二氧化氯投加的设计35.7 清水池35.7.1 清水池概述35.7.2 清水池尺寸设计35.7.3 清水池配管设计35.8 污泥浓缩池3第六章 水厂总体设计36.1 水厂平面布置36.1.1 水厂的组成36.1.2 平面布置36.1.3 工艺流程布置36.2 水厂附属建筑物36.3 水厂管线设计36.3.1 管线设置36.3.2 管径选择36.4 高程布置36.4.1 高程布置概述36.4.2 高程布置设计36.5 水厂绿化及道路36.5.1 水厂绿化36.5.2 水厂道路36.6 水厂仪表和自控设计36.6.1 检测仪表36.6.2 控制中心3致 谢3参考文献340东湖市给水工程设计说明书第一章 工程概述1.1 东湖市基本概况1.1.1 城市概况东湖市位于四川盆地西北部，旌河贯穿全市，将其分为湖东、湖西区，城东有一大的湖泊。该市总面积5954平方公里，距省会成都50公里，是成都旅游门户圈的重要组成部分。东湖市地理位置优越，交通便利。宝成、达成铁路，成绵高速公路贯穿境内。邮电通讯快捷方便，电力供应充足。工业发达，农业先进，商贸繁荣。城市总人口近期为15万（2020年），远期规划为20万（2030年）。城区建筑一般为57层，另建有许多高层建筑。东湖市历史悠久，全市文物古迹、风景名胜甚多。三星堆的发掘展现了光辉灿烂的古蜀文化，该市的孔庙建筑精美，其余的文化古迹使东湖市成为名胜之区。而东湖市山川秀丽，风景优美，旅游资源十分丰富，有“五绝四海”的莹华山、紫岩山风景胜地。东湖市自然条件优越，物产资源丰富，名优特产品丰富，名烟、名酒、丝绸、年画等旅游商品别具一格。市区内有第二重型工业厂、东方电机厂、东方电子机械厂、食品厂、卷烟厂、白酒厂等企业，另有几所知名高校也位于城区内。1.1.2 给水现状及规划该市历史悠久，工业发达。过去，在先生产在生活的原则指导下，原城市基础设施建设较为落后，目前给水普及率还不高。考虑到该市的城市发展和人民生活水平的提高，该市拟在凯江或旌河上游靠近城区建造一座自来水厂，供全市生活、生产、消防和环卫用水需要，并满足城市建设和生产发展的要求。设计人口给水普及率为100%，其中95%为有室内卫生设备的供水。市区生活用水量逐时变化见附表1。工业企业及公用建筑物用水量见附表2，未告诉用水量的小型企业70个，均匀用水15 m3/d。消防用水按同时发生两起火灾（每次灭火量40 l/s）考虑。表1-1工业企业及公用建筑物用水量序 号企业及建筑物名称日用水量 m3/d(生产用水或公共用水)最大时用水量m3/d人数（人）班制（班/天）1东方电机厂110032东方电子机械厂70033第二重型工业厂150034食品厂50025内燃机配件厂90026铸造厂60027卷烟厂20028白酒厂35039铝塑管材厂200210地质学院100011机械学院80012建工学院80013电力工程学院100014人民医院20015中医院150注：工业企业内工作人员的生活用水量及淋浴用水量参照规范及手册确定，（估计工业企业内的车间总人数为5000人），医院等公共建筑物的用水量变化可参照居住区按常识拟定。其余未注明的用水量的工业企业，按均匀用水计算。（注：估计车间总人数、热车间工人数占20%，普通车间80%，热车间工人全部进行淋浴，普通车间占其工人数的40%进行淋浴，三班制工人占车间总人数的60%，两班制工人占车间总人数40%。）1.2 设计任务及其范围1.2.1 设计任务本设计属于给水排水工程专业毕业设计，要求达到初步设计标准，根据设计任务书，对东湖市给水工程进行设计（酚超标），具体项目有：1、阅读文献和资料，了解国内外关于酚超标的处理方法的研究，并制定出给水系统方案，选出一种较为合理经济的方案；2、进行用水量的计算包括居住区生活用水量、工业企业、公共建筑物用水量、消防用水量及其他用水量（包括未预见水量、水厂自用水量等）的计算。计算出最高日设计水量，最大小时水量，平均时水量，并根据用水变化曲线确定一泵站水量，清水池容积等。3、取水工程选择水源，确定去睡位置及取水方案，确定取水构筑物的形式和设备，进行各组成部分和输水灌渠的计算，并绘图；4、净水厂设计选择净水厂厂址，比较水处理工艺流程方案，比较确定净水构筑物的形式，计算其尺寸，进行设备选择并绘图。包括计算水量的计算、供水规模的确定等。5、输配水工程进行管网布置，并进行水力计算，校核三种工况（反算水源压力、事故校核、消防校核）下的水力条件；进行二泵站的设计与计算。初步设计文件应包括：设计说明书、设计计算书、主要材料设备表和设计图纸、设计说明书包括概述、方案选择、工程设计、人员编制等，设计计算书应包括用水量计算。取水构筑物设计计算与水处理构筑物设计计算，及输配水管网的设计计算等、设计图纸包括总体布置图、枢纽工程布置图（主要管线）、水厂工艺高程布置图、主要构筑物工艺图等。1.2.2 设计范围人口近期规划为15万，远期为20万，为该市进行水量的计算，确定清水池、一泵站及后续处理构筑物的水量，进行取水构筑物的设计，取水泵站的设计，净水厂工艺流程和水厂的设计，净水构筑物的选择和设计，以及管网的布置及设计，并进行输配水管网的设计，进行管网平差和计算，绘制平面图、管道断面图及水厂平面图，以及施工大样图等。1.3 主要设计资料1.3.1 气象资料该市地处温带，气候潮湿、多雨，冬无严寒，夏无酷暑。 1、气温：最高气温 38.4 最低气温 1.5 平均温度 142、降雨量：平均年降雨量 mm，年最高降雨量 mm，69月降雨量占全年雨量的 %左右，无霜期长。3、湿度：年平均相对湿度为67.8%。4、风向：全年主导风向为西北风（参见风玫瑰图） 平均风速 16 m/s5、最大积雪深度2cm1.3.2 水文地质资料凯江流经市区，水量充足，水质较好，符合二级地表水的标准。旌河为丘陵地带河流，洪水季节水位涨落速度较慢，水质变化不大。凯江与旌河汇合处水文站资料如下：1、径流：最大流量为 350m3/s 最小流量为 50m3/ s 最大平均流速 2.9m/s 最小平均流速 0.5m/s2、水位：见表1-2凯江水位资料（水文站）序 号年 份洪水位（m）枯水位（m）序号年份洪水位（m）枯水位（m）11961410.50405.80111971410.69406.1021962411.85405.97121972411.45406.2531963411.20406.21131973410.65405.7041964410.60406.00141974411.56406.6351965410.75405.85151975411.98406.4361966411.21405.66161976411.12405.9071967411.56405.87171977410.76405.7581968410.36406.27181978410.67406.1591969410.78406.69191979410.73406.84101970411.32406.31201980411.26406.52i洪=2.12 i常=1.83 i枯=1.653、含沙量：最大含沙量为 0.382kg/m34、水质：详见表1-3表1-3 凯江水质资料项目单位化验结果最高最低平均水 温18.54.815色 度度1225浑浊度度5402200ph值7.87.07.4细菌总数个/ml100448大肠菌群个/ l333臭和味极 微耗氧量mg/l1.640.25总硬度度195.04总固体mg/l2.50铁mg/l0.30锰mg/l00氨氮（nh4-n）mg/l0.050碱 度度8注：挥发酚：0.02mg/l 5、河道断面情况：详细的河床资料如下表1-4：（所附河道断面资料为凯江与旌河汇合处沿凯江向上不同距离处）表1-4距汇合处4800m的河床资料 距汇合处5500 m的河床资料起点距（m）高程（m）起点距（m）高程（m）右岸（0）424右岸）（0）425.810420.630422.120416.840420.425413.850418.330410.160416.540412.970414.750416.58041260419.79041370422.4100414.5左岸（80）424110416.9120418130420.3140422150423.7160424.5左岸（170）425.8根据水文地质部门的钻探资料，该市城区地下水不丰富，单井出水量低，不宜作为城市集中给水水源。1.3.3 工程地质资料城区地质状况良好，表层为0.511米厚的表土，以下为侏罗白垩系紫红色砂泥岩，地基承载力均在15t/m2以上，适宜于工程建设。有关部门建设该地区地震裂度按7度设防。1.3.4 其他资料该地区建材供应充足。第二章 取水水源及取水2.1 水量计算2.1.1 城市规划中的用水量计算城市总用水量计算时，应包括设计年限内给水系统所供应的全部用水；居住区综合生活用水，工业企业生产用水和工企业职工生活用水，消防用水，浇洒道路和绿化用水，以及未预见水量和管网漏失水量，但不包括工业自卑水源所需的水量。2.1.2 设计参数的选取及用水量的计算1、 居民生活用水量城区近期规划为15万人，根据表2-1中城市或居住区居民生活用水定额，选择最高日生活用水量为q=140l/capd，给水普及率为100%，时变化系数为kh=1.34。表2-1 居民生活用水定额（l/cap*d）城市规模特大城市大城市中、小城市最高日平均日最高日平均日最高日平均日一区180270140210160250120190140230100170二区1402001101601201809014010016070120三区1401801101501201609013010014070110城市居民生活用水量 q1：q1= =140 l/capd150,000 cap/1000=21,000 m3/d2、工业企业用水量工业企业的用水量包括工厂生产用水、职工生活用水以及淋浴用水。工业企业的生产用水量以及人数详见表1-1，根据设计手册和设计规范的要求，工业企业的生活用水及淋浴用水的标准见表2-2。表2-2 工业企业的职工生活用水和淋浴用水标准一般车间高温车间职工生活用水25 l/人班35 l/人班淋浴用水40l/人班60 l/人班工厂淋浴分为热车间与普通车间，三班制与两班制，淋浴在下班后一小时内进行，经过计算，工业企业的淋浴时间安排见表2-3表2-3 工业企业淋浴时间安排时间段781415151622232324水量（m3/h）24.824.824.824.824.8三班制工厂与两班制工厂生活用水均按照24h均匀设计，生产用水也均匀设计，工厂的各项用水量汇总指标见表2-4。表2-4 各项用水量计算表生产用水量（m3/d）生活用水（m3/d）淋浴用水（m3/d）两班制24005449.6三班制36508174.4总计6050135124小型企业有70个，均匀用水为15 m3/d。所以，小型企业用水总量为nq=7015=1050 m3/d。工业企业总用水量q2：q2=6050 +135+124+1050=7359m3/d。3、公共建筑用水量根据表1-1，公共建筑用水量q3=1000+800+800+1000+200+150=3950 m3/d。4、市政用水量市政用水量包括浇洒道路和浇洒绿地用水，应根据路面种类、绿化面积、气候和土壤等条件确定，本设计中选用居民生活用水量和工业企业生产用水量以及公共建筑用水量的5%进行设计，则q4=（21000+3950+6050+1050）5%=1602 m3/d。浇洒道路分两个小时进行，分别为早晨78点和晚上2021点，浇洒绿地在中午1213点进行。三次浇洒，每次用水量为534 m3/d。5、未预见水量和管网漏失水量管网漏失水量：按照以上总水量的10%进行计算：q5=0.10（q1+ q2+q3+q4）=0.10（21000+7359+3950+1602）=3391.1 m3/d；未预见水量：按照以上总水量的8%进行计算：q6=0.08（q1+ q2+q3+q4+ q5）=0.08（21000+7359+3950+1602+3391.1）=2984 m3/d。6、最高日设计用水量qd= q1+ q2+q3+q4+ q5+ q6=40286.268 m3/d。7、水厂自用水量水厂自用水量按照最高日生活用水量的5%进行设计，q自= qd5%=2014.3 m3/d。8、一、二级泵站的供水变化曲线（表2-5及图2-1）根据城市根据城市用水量的变化情况，一级泵站一天工作24小时平均供水，二级泵站工作分两级：621时，二级泵站运转，流量占最高日用水量的5%，其他时间21次日6时二级泵站运转流量占最高日用水量的2.78%。表2-5 东湖市用水量变化表时间用水量 （%）二级泵站供水量（%）一级泵站供水量（%）清水池调节容积（%）12345012.57 2.78 4.17 -1.39 122.26 2.77 4.17 -1.40 232.13 2.78 4.16 -1.38 342.37 2.78 4.17 -1.39 452.66 2.78 4.17 -1.39 563.54 2.78 4.16 -1.38 674.57 5.00 4.17 0.83 786.38 5.00 4.17 0.83 894.92 5.00 4.16 0.84 9104.98 5.00 4.17 0.83 10115.07 5.00 4.17 0.83 11124.69 5.00 4.16 0.84 12135.90 5.00 4.17 0.83 13144.59 5.00 4.17 0.83 14154.62 5.00 4.16 0.84 15164.79 5.00 4.17 0.83 16174.91 5.00 4.17 0.83 17184.96 5.00 4.16 0.84 18194.75 5.00 4.17 0.83 19204.42 5.00 4.17 0.83 20215.48 5.00 4.16 0.84 21223.57 2.78 4.17 -1.39 22233.05 2.78 4.17 -1.39 23242.84 2.77 4.16 -1.39 累计100.00 100.00 100.00 10.28 图2-1 东湖市用水量变化曲线图9、用水量逐时变化表（附表1）东湖市用水量逐时变化表详见附表1。2.2 取水构筑物的选择和设计2.2.1 水源种类、取水地点、取水构筑物类型的比较和选择1、水源种类和取水地点的选择（1）水源种类的选择：根据该市的水文地质部门的钻探资料，该市城区地下水不丰富，单井出水量低，不宜作为城市集中给水水源。旌河从东湖市中间穿过，地势较陡，水量较小，同样不适宜作为东湖市集中给水水源。凯江位于东湖市西侧，地势平缓，最小流量满足供水需求，水质变化不大，因此，选取凯江作为东湖市的集中供水水源。（2）取水点的选择取水构筑物位置的选择应该符合城市总体规划的要求，在保证水质水量的前提下，尽可能接近用水点，以节省投资和运行成本。选择是否得当，直接影响取水的水质和水量、取水的安全可靠性、投资、施工、运行管理以及河流的综合利用，选择江河取水构筑物的位置时，应考虑的基本要求有：（1）设在水质较好的地点。为避免污染，取得较好水质的水，取水构筑物的位置，宜位于城镇和工业企业上游的清洁河段，本设计中选在在河流的上游区域。取水构筑物应避开河流中的回流区和死水区，以减少进水中的泥沙和漂浮物。（2）应具有稳定的河床和河岸，靠近主流，并有足够的水深。在弯曲河段上，宜设在河流的凹岸；在顺直河道上，宜设在河床稳定、深槽主流近岸处，通常也是河流较窄、流速较大、水较深的地点。（3）具有良好的地质、地形及施工条件。本设计中，地质条件较好，适宜施工。（4）靠近主要用水区。在保证取水安全的前提下，取水构筑物应尽可能靠近主用水区，以缩短输水管线的长度，降低造价。（5）应注意河流上的人工构筑物和天然障碍物，本设计中，暂不考虑障碍物的影响。（6）避免冰凌的影响，本市位于雅安地区，地处温带，气候潮湿，多雨，无雨雪天气，无冰凌出现，可不考虑。（7）应与河流的综合利用相适应。根据表1-4中凯江与旌河汇合处的河床资料，绘制出距离水文站5000m处的河床断面图2-2.图2-2 河床断面图由图2-2可以看出，上游距水文站5000m处的河床稳定，地质条件较好，无回流区和死水区，有足够的淹没深度，比较适合进行取水，因此将取水点选在5000m处。2、取水构筑物的类型及选择取水构筑物的类型很多，可分为固定式取水构筑物和活动式取水构筑物两类，由于固定式取水构筑物与活动式取水构筑物相比，具有取水可靠，维护管理简单，适应范围广等优点，因此选择固定式取水构筑物。为保证取水构筑物在枯水季节仍能取水，并满足在设计枯水保证率下去的所需的设计水量，本设计中枯水流量的保证率，根据城市规模和工业大用户的重要性来选定. 在取水构筑物进水口处，一般要求不小于2.53.0的水深；对小型取水口，水深可降低到152.0m，当河道最低水位的水深较浅时，应选用合适的取水构筑物形式和设计数据。江河固定式取水构筑物主要分为岸边式和河床式、斗槽式、堤坝式和库坝式几种类型。岸边式取水构筑物适用于江河岸边较陡，主流近案，岸边有足够的水深，水质和地质条件较好，水位变幅不大的情况；河床式取水构筑物适用于河床稳定，河岸较平坦，枯水期主流离岸较远，岸边水深不够或水质不好，而河床又有足够水深或水质较好的情况。由于本设计中，洪枯水位高程差别较大，且在图2-2中可以看出，枯水期岸边水位较低，不能满足取水要求，因此选择河床式取水构筑物。本设计中较为合适的取水方式有自流管取水、设进水孔集水井取水以及水泵直吸取水三种方案。将这三种取水方式的比较列在表2-5中。表2-5河床式取水构筑物形式、特点及适用条件一览表形式特点适用条件自流管取水1.集水井设于河岸上，可不受水流冲刷和冰凌碰击，亦不影响河床水流；2.进水头部可深入河床，检修和清洗不方便；3.在洪水期，河流底部泥沙较多，水质较差，建于高浊度水河流的集水井，常沉积大量泥沙，不易清除；4.冬季保温、防冻条件比岸边好。1.河床较稳定、河岸平坦，主流距河岸较远，河岸水深较浅2.岸边水质较差3.水中悬浮物较少设进水孔集水井取水在洪水期利用集水井上进水孔口取得上期水质较好的水1.河岸较平坦；2.洪水期含沙量较大。水泵吸水管直接取水1.不设集水井，施工简单，造价低；2.要求施工质量高，不允许吸水管漏气；3.在河流泥砂颗粒粒径较大时，易受堵塞，且水泵叶轮磨损较快；4.吸水管不宜过长；5.利用水泵吸高，可减少泵房埋深。1.水泵允许吸高较大，河流漂浮物较少，水位变幅不大；2.取水量小，水泵台数少时。根据各种河床式取水构筑物的形式、特点和适用条件的比较，采用进水孔集水井取水。2.2.2 取水泵房的设计根据设计，取水泵房选择半地下式，圆形泵房，泵房直径d=16m，高度为11m。1、取水孔及集水间的设计由于洪枯水位差超过了6m，因此设计进水孔时，分上下两层。设计时，按照河流最低水位进行计算，上层与下层相同，每一个进水孔的尺寸为900mm400mm。取水孔处应设置格栅，以阻拦河流中体积较大的杂质，每一个格栅的尺寸为1000mm500mm。集水间与吸水井之间应设置网格，阻拦直径较小的杂物，格网稍大于连接孔，每一个格网的尺寸为2500mm1500mm。2、泵房的设计（1）设计流量q=42300.6 m3/d=0.49 m3/s（2）静扬程洪水位时：hmin=426.50-422.90=3.60m枯水位时：hmax=426.50-416.08=9.42m（3）水泵选型选泵时要注意一下几点：1）在满足最大工况要求的条件下，应尽量减少浪费；2）合理地利用各泵的高效率段；3）尽可能选用同型号泵，使型号整齐，互为备用；4）尽量选用大泵；5）保证吸水条件，照顾基础齐平，减少泵站埋深；6）考虑必要的备用机组；7）进行消防时用水的校核；8）考虑泵站的发展，实行近远期相结合；9）尽量选用当地成批生产的泵。根据水泵的外形及安装条件，选择单级双吸中开离心清水泵，根据远期和近期的流量来选择水泵的型号，根据各个水泵型号流量和扬程的比较，为减少不必要的浪费，降低造价，近期选择14sa-10jb型离心泵（q=166.7250l/s，扬程=1823m，泵轴功率n=53.2kw，汽蚀余量hsv=4.1m），两台工作，一台备用。远期增加一台同型号的水泵，三台工作，一台备用。根据14sa-10jb型离心泵的要求，选用y355s-6型电机（功率75kw，效率83%，电压380v，1600kg）。（3）泵房布置吸水管采用dn450钢管，压水管采用dn350钢管进行设计。为了布置紧凑，充分利用建筑面积，四台机组按照双排布置，两台为正常转向，两台为反向转向，在订货时应予以说明。每台泵都有单独的吸水管和压水管，压水管引出泵房后两两连接起来。泵出水管上设有液控蝶阀(dx7k41x-10型蓄能式，l=190mm)和手动蝶阀（d341型涡轮传动法兰式,l=190mm），吸水管上设手动闸板闸阀（z45w-10型暗杆楔式）。为了减少泵房建筑面积，闸阀切换井设在泵房外面，两条dn500输水管用2个dn蝶阀（d341型涡轮传动法兰式，l=229）连接起来，每条输水关上各设切换用的蝶阀（d341型涡轮传动法兰式，l=229）一个。在泵出口处末设置止回阀。（4）附属设备附属设备选择包括起重设备、引水设备、排水设备、楼梯和通风设备等，设计中起重设备为择md12-18d型电葫芦，排水设备为is65-50-125型单级单吸悬臂式离心泵；进水间设置钢梯，机组泵房内设置扶梯；通风选择两台号为t35-11型轴流通风机。其余的尺寸等详见泵站设计图。第三章 输配水工程3.1 给水管网的设计输水和配水系统是保证输水道给水区内并且配水到所有用户的全部设施，包括：输水管渠、配水管网、泵站、水塔和水池等。一般给水管网按照远期规划，近期设计，本设计中按照近期，最高日最高时的流量为q=714.02l/s，供水压力以满足大多数用户要求来考虑，而不能根据个别的高层建筑或要求水压较高的工业企业或地形陡高的个别地方的水压来确定。对于个别要求水压高的用户或地形陡高的地段，进行局部加压来满足需要。输水和配水系统的总要求是供给用户所需的水量，保证管网足够的水压及不间断供水。输水管是指从水厂到相距较远官网的管线，本设计中，以近期为设计参数，综合考虑远期，经最后的决定，选择输水管为管径dn700的球墨铸铁管。3.1.1 给水管网布置形式及原则（1）给水管网布置的原则：按照城市总体规划，结合实际布置；主次分明；尽量缩短管线长度；保证供水安全可靠；尽量减少拆迁，少占农田；施工、运行、维护方便；近远期结合，留有发展余地。（2）管网布置形式给水管网有各种各样的布置形式，但是基本上有两种基本形式：树状网和环状网。由于树状网适用于小城市和小型工矿企业，城市的发展初期，城郊地区，对供水的安全可靠性较差，末端管网流动性较差，易产生水质弱化和“死水”。但其造价较低，构造简单，投资省。环状网虽然造价较高，但供水的可靠性较高，还可以大大减轻因水锤作用产生的危害，适用于供水可靠性要求较高的工矿企业。本设计中，由于地形较为复杂，将水厂建在凯江的上游，采用环状网的形式进行设计，使供水的安全性得到了保证。3.1.2 管材选择目前，用于城市输配水的管材主要有upvc管、pe管、钢管等。由于预应力钢筋混凝土管和普通铸铁管自身的缺陷，设计中就5种不同管材进行经济技术比较。见表3-1.表3-1 供水管材性能比较表项目钢管球墨铸铁管upvc管pe管安全可靠性最好较好较好较好日常维护及接管方式配件可灵活制作，接管易有标准配件，接管易有标准配件，接管易无标准配件，不易接管接口形式焊接承插胶圈承插胶圈或粘接热熔粘接漏水及爆管情况不漏水不爆管不易漏水不易爆管不易漏水不易爆管不易漏水不易爆管埋深及承受外压均可均可不可不可防腐及耐久性不耐腐蚀25年管材耐久50年50年50年对水质的影响易结垢，有影响，做内衬易结垢，有影响，做内衬不结垢，无影响不结垢，无影响顶管施工能不能不能能单根有效长度61212管壁粗糙系数0.0130.0130.0100.010结合本设计，管材选择的综合评价还包括：管材性能可靠，能承受要求的内压和外部荷载；来源有保证，管件配套方便，运输费用低等。考虑到管材的使用年限及防腐性、接口等，设计中选择球墨铸铁管进行设计。3.1.2 管网布置方案及选择本设计中，设计了两套供水方案。方案一中采用9个环，方案二采用8个环。又由于设计后的计算，经过经济技术平定和造价估算的比较，选择方案二来进行设计。3.1.3 管网设计校核1、消防工况校核（1）流量校核按照最不利情况，最高时用水加上消防流量的工况进行消防校核，节点自由水头只要求满足火灾出节点的灭火服务所需水头，而非正常的服务水头（28m）。本设计中考虑两处火灾，分别在节点j8处以及节点j21处。（2）水压校核高压消防系统的水压应满足直接灭火的水压的要求，低压消防系统允许控制水压降至10m，本设计中，属于中小城市，采用低压消防系统，由消防车从消火栓中接水加压，以10m作为参数进行校核。通过校核，本设计中的水压均能满足消防水压和水量的要求。（3）事故校核管网主要管线损坏时必须及时检修，在检修期或回复供水以前，管段停止输水，整个管网中的水要进行重新分配，必然使管网的水力特性发生改变，供水能力降低，按照事故点进行校核的时候，本设计中考虑管段4-5发生事故，经校核，水压和水量均能满足要求。3.1.4 管网计算设计中使用鸿业给排水市政管线平差软件来进行管网平差计算，按照设计步骤，确定供水类型，管长面积系数等，计算公式为海曾威廉公式，设计时选择计算温度为13，局部水头损失系数为1.20.方案二三种工况下的平差结果见附表2（节点参数表）与附表3（管段参数表）。3.1.5 水管配件、管网附件及管道附属构筑物本设计中采用球墨铸铁管进行设计，球墨铸铁管可适用于各种口径的管道，主要是中小口径的管道，机械性能高，强度高，抗腐蚀性能好，其管材重量较轻，很少发生爆管、渗水和漏水现象，使管网漏损率降低，减少维修费用，且本设计中城市规模较小，管径较小，因此选则球墨铸铁管进行设计。球墨铸铁管可采用推入式楔形胶圈柔性接口，也可用法兰接口，本设计中依据情况来考虑，使施工安装方便，接口水密性好，有适应地基变形的能力，抗震效果较好。给水管网中，除了水管以外应设置其他的附件，来保证管网的正常工作，管网附件主要包括：阀门、止回阀、排气阀和泄水阀，以及消火栓。（1）阀门：用来调节管线中的流量或水压。其口径一般和水管的直径相同，但当管径较大以致阀门价格较高时，为了降低造价，可安装口径为0.8倍水管直径的阀门。（2）止回阀：用来限制压力管道中的水流朝一个方向流动的阀门。当水流方向相反时，闸板因自重和水压作用而自动关闭。（3）排气阀和泄水阀：排气阀安装在管线隆起的部分，是管线投产时或检修后通水时，管内空气可经此阀排出。在管线的最低点需安装泄水阀，它和排水管连接，以排除水管中的沉淀物以及检修时放空管内的存水。（4）消火栓：根据东湖市气候以及地形，选用地上式消火栓，布置在交叉路口，消防车可以驶近的地方。本设计中采用每隔120m设置一个。管网附属构筑物包括：阀门井，支墩。（1）阀门井：管网中的附件应安装在阀门井内，管件和附件应布置紧凑以降低造价，水管直径及附件的种类和数量决定了阀门的平面尺寸，应满足阀门操作和安装拆卸各个附件所需的最小尺寸。阀门井一般采用砖砌，也可用石砌（2）支墩：在承插式接口管线的弯管处、三通处、水管尽端的盖板上以及缩管处，会产生拉力，应设置支墩来承受拉力，防止事故。3.2 二级泵房3.2.1 设计扬程设计扬程为50m，按照最高日最大时进行设计，结合远期，按照近期记性计算，流量为714.02l/s。3.2.2 水泵选型通过对比16sa-9a与16sa-9b两种型号的单级双吸中心离开清水泵的规格，最终选用型号为16sa-9b型单级双吸中心离开清水泵（流量q=300450l/s，扬程h=6878m，转速n=1450r/min，效率=86%，汽蚀余量r=7.9）。近期三台，两用一备，远期四台，三用一备。配套电机为jrq148-4型电动机（440kw，3300kg）。3.2.3 管径的确定吸水管：根据规范，当管径在250mm1000mm时，流速应在1.2m/s1.6m/s内，所以，采用dn600的钢管（v=1.22m/s，i=0.00302）。压水管：根据规范，当管径在250mm1000mm时，流速应在2.0m/s2.5m/s内，所以，采用dn450mm的钢管（v=2.16m/s，i=0.0138）。3.2.4 泵房布置二级泵房设在净水厂内部，采用矩形布置，近期布置三台，预留一个位置供远期增加用。四台机组并列成两排布置，两台正转，两台反转（提前与厂家说明），每台有单独的吸压水管。3.2.5 附属设备起重设备：ldh行电动单梁环形轨道起重机（起重量3t，起吊高度18m，电机型号2dy-12-4）排水设备：is65-50-125型单级吸悬臂式离心泵（一备一用，电机型号y100l-2）。通风设备：t35-11型轴流风机（一备一用，电机型号f8024）。3.2.6 泵房尺寸机组采用横向双行排列，根据给水排水设计手册以及教材泵与泵站规定，机组之间各部尺寸应满足设计要求。根据以各项要求，确定各个构筑物和设备之间的距离，布置平面图，可得到，泵房内部长为15m，宽度为8m，泵房的高度为11m。3.2.7 吸水间吸水井采用敞开式，吸水管之间不设隔墩。本设计中，吸水井与二级泵站分开布置，平面尺寸为6m3m。第四章 净水工艺的选择4.1 概述4.1.1 设计内容与步骤净水工艺主要是指将原水净化，去除原水中的悬浮物质、胶体物质、细菌、病毒及其他有害的成分，使色度、浊度等使水质达到饮用水标准。本设计中，东湖市的水源污染，造成酚超标，0.02mg/l，是饮用水卫生标准（gb5749-2006）中0.002mg/l的10倍。主要内容包括：根据凯江酚超标而采取的去除工艺的选择，净水构筑物的比较与选择以及水厂位置的选择。4.1.2 设计原则饮用水水质基本要求：1、感官良好；2、化学元素不宜过多；3、无病原体4、无有毒物质。在进行设计时，还应考虑到造价等方面的问题，挖方量最小，施工简单，工艺流程较为合理，使水质达到饮用水标准，同时，又要结合当地经验，经过经济技术比较综合决定。在高程布置上，充分利用地形条件，力求流程通畅、降低能耗、土方平衡。4.2 净水厂处理工艺4.2.1 概述处理工艺指将原水通过一系列物理、化学方法进行处理，使其能够达到饮用水卫生标准的过程。给水处理工艺中主要的工艺包括：曝气、混凝沉淀、过滤、深度处理及消毒。本设计针对根据凯江的水质特点（酚超标），来选择相应的微量有机物污染处理工艺。4.2.2 处理工艺的比较与选择东湖市的水源受到酚污染，水源水中的酚含量为0.02mg/l，所以在选择净水工艺的时