毕业设计（论文）-廊坊市给水工程设计.doc

徐州工程学院毕业设计(论文)图书分类号：密 级：毕业设计(论文)廊坊市给水工程设计THE DESIGN OF WATER SUPPLY PROJECT OF LANGFANG 全套图纸加扣3012250582 学生姓名学院名称环境工程学院专业名称给水排水工程指导教师2013年5月30日徐州工程学院学位论文原创性声明本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名： 日期： 年 月 日徐州工程学院学位论文版权协议书本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日I摘要本设计是根据“廊坊市发展规划”要求而建的配套净水处理设施，近期服务人口18万人，远期27万人。要求新建一座城市净水厂，自来水厂出水水质要求达到国家生活饮用水水质标准。整个工程包括三大部分：取水工程、净水工程和输配水工程。取水构筑物设计采用岸边式构筑物，集水井和取水泵房合建。泵房共布置3台24SA-18J单级双吸离心泵，2用1备，单台额定流量694.44L/s，扬程17.5 m，转速n=730r/min，配套电动机型号为Y355M-6。原水输送采用两根DN800的球墨铸铁管。水厂净水工艺如下： 原水一级泵站混凝沉淀过滤消毒清水池市政管网 水厂设计水量为10.5万m3/d，设计选用聚合氯化铝作为混凝剂，投加浓度为15%，采用湿投法自动控制投药，药剂最大日投加量为51.4mg/L。设絮凝池2座,每座设计水量为52500 m3/d，每组平面尺寸为24 m14 m，总深2.8 m。絮凝池采用往复式隔板絮凝池，絮凝时间为20min。平流沉淀池与絮凝池合建，设2座，每组设计水量为52500 m3/d，每组平面尺寸为76 m14 m，总深3.5 m。水平流速14mm/s，停留时间1.56h。沉淀池进水采用穿孔花墙配水。普通快滤池设6座，对称双排布置，单格滤池面积为81 m2，滤池总高为3.10 m，平面尺寸为9m9m；设计滤速为8 m/h；反冲洗强度为13L/(sm2)；滤料采用单层均粒石英砂，厚度为1.2 m，粒径为0.901.20mm，不均匀系数为1.21.4。消毒剂采用液氯。加氯点设置为滤后水加氯。加氯量为1.0 mg/L。加氯间设真空加氯机2台（1用1备），单台最大加氯量0.50.9 kg/h，加氯间与氯库合建，尺寸分别为7m9m、16m9m。清水池设计2座。清水池总有效容积为15750 m3，单座平面尺寸为40 m40 m，有效水深5.0 m。送水泵站采用350S75B型单级双吸式离心泵，泵房内共设7台（5用2备）相同型号的卧式离心泵。该种单泵额定流量为294.44L/s，H=53m，转速n=1450r/min，配套电动机型号为Y355M1-4。输配水工程主要包括管网的定线和管网的水力平衡计算。清水输水管道采用DN900钢管，总长为260 m。配水管网布置成环状，由送水泵站统一输水。本次设计完成后可以解决廊坊市人们对于饮用水的水量及水质的需求，保证城市对于消防及浇洒道路及绿地的用水量。关键词 取水工程；净水工程；输配水工程；管网布置IIAbstractThe design is built according to the requirements of development plan Langfang city supporting water treatment facilities, the service population of 180000 people, 270000 people of long-term. New city waterworks, water quality water plant reach the national standard for drinking water quality.The whole project includes three parts: water engineering, water engineering and water transmission and distribution engineering.The water intake structure designed by the shore type structure, water and water intake pump house building. The pump is arranged on 3 24SA-18J single stage double suction centrifugal pump, 2 prepared with 1, single rated flow 694.44L/s, head 17.5 m, speed n=730r/min, matching motor model Y355M-6. Raw water is made of ductile cast iron pipe of two DN800.The following water purification process:The raw water, a pumping station, coagulation, sedimentation, filtration, disinfection, clean water pond municipal pipe networkPlant design capacity of 105000 m3/d, the design of poly aluminum chloride as a coagulant, dosage is 15%, with automatic control administration wet cast method, reagent maximum daily dosage of 51.4mg/L.A flocculation tank 2 seats, each seat design content is 52500 m3/d, each group of plane size of 24 m 14 m, total depth of 2.8 m. Flocculation pool adopts the reciprocating baffled flocculation, flocculation time of 20min.Horizontal flow sedimentation tank and flocculation tank combined, 2 seats, each design content is 52500 m3/d, each group of plane size of 76 m 14 m, total depth of 3.5m. Horizontal velocity 14mm/s, residence time of 1.56h. Inlet perforated tracery wall with water tank.Filter 6 seats, symmetrical double-row arrangement, single-cell filter area was 81 m2, filter high total of 3.10 m, the plane size of 9m9m; design rate of filtration is 8 m/h; backwashing strength 13L/ (s m2); filter with single-layer homogeneous particle quartz sand, thickness of 1.2 m, particle size 0.90 1.20mm, non-uniform coefficient is 1.2 1.4.The liquid chlorine disinfectant. Chlorination point set to the filtered water chlorination. Chlorine dosage is 1 mg/L. Chlorination vacuum chlorination machine 2 (1 with 1 for preparation), a single maximum dosage of 0.50.9 kg/h, chlorination and chlorine library construction, the dimensions of 7m 9m, 16m 9m.The clear water tank design 2. The total effective volume of water tank is 15750 m3, single-seat plane size of 40 m 40 m, the effective depth of 5 m.IIIWater pumping station using 350S75B type single stage double suction centrifugal pump, pump room, a total of 7 units (5 with 2 for preparation) horizontal centrifugal pump of the same type. The single pump rated flow for 294.44L/s, H=53m, speed n=1450r/min, matching motor model Y355M1-4.Water transmission and distribution engineering mainly includes the calculation of hydraulic balance of fixed line network and network. The water pipes with DN900 steel tube, for a total of 260m. Water distribution network layout in a circle, the unified water pump station.The completion of this design can solve the Langfang people for water quantity and water quality of drinking water needs, ensure the city for water for fire protection and watering road and green.Keywords water diversion project water purification water transmission and distribution engineering pipe network layoutIV目 录1绪论11.1引言11.2设计内容11.2.1取水工程11.2.2净水工程51.2.3输配水工程71.3国内外研究进展81.4课题来源、目的意义及主要设计内容91.4.1课题来源91.4.2课题目的和意义91.4.3课题主要设计内容92工程概况102.1地质气象资料102.2水文水质资料102.3城市规划资料113设计水质水量123.1设计水质123.2近期设计用水量123.2.1城市最高日综合生活用水量123.2.2工业企业总用水量123.2.3其他用水量133.2.4消防用水量133.2.5最高日设计用水量133.3远期设计用水量133.4取水泵站的设计水量133.5给水厂设计水量143.6管网设计水量144管网系统设计计算154.1泵站供水流量设计154.1.1供水管网设计流量：154.1.2清水池与水塔的计算164.1.3清水池和水塔容积设计164.2流量分配及管径确定174.2.1沿线流量的计算174.2.2用水流量的分配184.2.3管段直径的设计204.3管网的平差计算214.3.1设计工况水力分析214.4水塔高度设计294.5管网设计校核295水厂设计355.1水源及厂址的选择35 5.1.1水质要求355.1.2水源的选择355.1.3厂址选择365.2给水处理厂工艺设计365.2.1混凝365.2.2沉淀415.2.3过滤435.2.4氯消毒515.2.5清水池设计计算526取水泵站工艺设计556.1取水构筑物设计556.2取水泵站设计556.2.1设计流量和设计扬程556.2.2水泵机组的选择556.3 管路布置设计566.3.1 吸水管路设计576.3.2 压水管路设计576.4 水泵间平面尺寸的确定586.5 泵房高度的确定586.5.1 水泵安装高度586.5.2 泵房高度587送水泵站工艺设计607.1泵站扬程及选泵607.2 水泵机组的选择607.2.1水泵及电机的选择607.2.2水泵机组尺寸确定617.3 管路布置设计627.3.1 吸水管路设计627.3.2 压水管路设计637.4 水泵间平面尺寸的确定637.5泵房高度的确定647.5.1 水泵安装高度647.5.2 泵房高度648水厂布置668.1水厂平面布置668.1.1水厂的工艺流程布置原则668.1.2工艺流程布置类型的选择668.1.3水厂内的附助建筑物668.2 水厂高程布置67结论69致谢71参考文献72III1绪论1.1引言水是生命之源，是人类及一切生物赖以生存的不可缺少的重要物质，也是工农业生产、经济发展和环境改善不可替代的极为宝贵的自然资源。优质、安全的饮用水不仅是人类生存的基本需求，也是建设健康社会并促进其经济发展的基础。给水排水系统是为人们的生活、生产和消防提供用水和排除废水的设施总称。它是人类文明进步和城市化聚集居住的产物，是现代化城市最重要的基础设施之一，是城市社会和经济发展现代化水平的重要标志。城市给水系统的功能是向各种不同类别的用户供应满足要求的水质和水量。我国水工程设立于20世纪50年代初，然而，我国饮用水水质安全形势却日益严峻。一方面，随着我国城市化和工业化进程的加快，我国面临着水资源短缺和水环境污染的双重威胁，水源水量不足、水质显著恶化，突发性水污染事故频发，严重影响饮用水安全；另一方面，GB5749-2006生活饮用水卫生标准的发布执行，标志着我国饮用水水质标准已与发达国家水质标准接轨，而我国的给水处理工艺还处于初级阶段，已不适应我国当前社会主义市场经济的特点，满足不了水工业以及水资源短缺的问题。饮用水水质标准的提高向我国现有相对落后的给水处理技术提出了挑战。饮用水水质安全问题已经成为政府、社会、公众关注的焦点。水危机推动水工业的形成与发展，水工业正迎来大发展的时代。1.2设计内容1.2.1取水工程（1）取水水源根据取水水源不同，取水工程可分为地下水取水和地表水取水。由已知资料知廊坊市东北面有一条河流，其水量充沛，水质较好，地下水深28m，水位较深，综合比较，选用地表水取水方式。取水点在河流上游。（2）取水构筑物取水构筑物形式分为固定式取水构筑物、活动式取水构筑物和山区浅水河流取水构筑物三大类。固定式取水构筑物按照取水点的位置可分为岸边式、河床式和斗槽式。按结构类型可分为合建式和分建式。1）岸边式取水构筑物它适用于河岸较陡，主流靠近河岸，岸边有一定的取水深度，水位变化幅度不太大，水质及地质条件较好的情况。当河岸较平缓，主流离岸边较远、岸边缺乏必要的取水深度 和水质不好时，宜采用河床式取水构筑物。岸边式取水构筑物由集水井和泵房两部分组成，根据集水井和泵房的相对位置，又可分为合建式和分建式取水构筑物。合建式的优点是布置紧凑，总建筑面积较小，吸水管路短，运行安全，维护方便；但土建结构复杂，施工较困难。适用于河岸较陡、岸边水流较深且地质条件较好、水位变幅和流速较大的河流。在取水量大、安全性要求较高时，多采用此种形式。分建式是将集水井和泵房分开建造，泵房可离开岸边建于地质条件较好处，因此可使土建结构简单，易于施工，但吸水管较长，增加了沿线的水头损失，维护管理不方便，运行安全性较差。2）河床式取水构筑物河床式取水构筑物也可分为合建和分建式。当河岸较平坦，河床比较稳定，枯水期主流离岸边较远，岸边水深不够及水质不好，而河中又具有足够水深或水质较好时，宜采用此种取水构筑物。固定式取水构筑物是各类型的地表水取水构筑物中应用最广泛的一种，具有取水安全可靠性好，维修管理方便，适应的范围较其它构筑物广范等优点。综上所述本设计采用岸边式取水构筑物，集水井与泵房合建。（3）取水泵房取水泵房又称为一级泵房或水源泵房，可与进水间、出水闸门井合建或分建。由于河流水位经常变化，所以取水泵房常常建的较深，以保证枯水位时水泵能吸水，而洪水位时不被淹没。1） 取水泵房平面尺寸泵房平面有圆形、矩形、椭圆形等。矩形泵房便于布置管路及水泵，常用于水泵台数较多（4台以上）、泵房深度小于10m的情况。圆形泵房受力条件较好，便于沉井施工，当水位变幅较大、泵房较深时比矩形泵房更经济，因此当深度大于10m时，常采用圆形泵房，但水泵台数宜小于4台。2）泵房平面布置泵房中取水泵的台数不宜过多，一般采用34台（包括备用泵）。台数过多将增大泵房面积，增加土建造价，台数过多也不宜调度。当供水量变化较大时，可考虑大小泵搭配，以利调节。泵房内除水泵机组外还有变配电、控制、采暖、通风、起重、排水等附属设备。泵房布置应考虑远期发展，可适当增大水泵和墙壁的净距，留出小泵换大泵或另行增加水泵所需的位置。 机组布置形式有直线单行布置、平行单排布置、交错双行布置等。机组布置形式的优缺点见表1-1，机组布置间距见表1-2。表1-1 机组布置比较布置形式优点缺点适用情况直线单行1.跨度小2.管配件简单3.水利条件好4.检修场地较宽敞1.泵房长度较大2.操作管理路线较长3.管配件拆装较麻烦 1. 适用S、SH、SA等双吸卧式离心泵2. 一般适用于水泵台数不超过56台，如台数过多时，操作室可布置于泵房中间平行单排布置紧凑，泵房面积可较直线单排小1. 跨度稍大2. 管配件较多3. 水利条件较差4. 水泵、电机阀门等布置在一条轴线，如用单轨起吊，则不方便1.适用于IS、IB、XA、BA单级卧式离心泵2.一般应用于小型泵房交错双行1.布置紧凑，面积小2.管配件简单3.水利条件较好1. 跨度大2. 检修地位较小3. 常需采用桥式起重机械4. 为减少泵房面积，常要求电动机、水泵以倒顺转相交错布置，使订货维修麻烦1.适用于大型双吸卧式离心泵的地下泵房2.适用于水泵台数较多，一般在6台以上表1-2 机组布置间距与通道宽度项目GBJB-86室外给水设计规范（97版）GB/T50265-97泵站设计规范布置情况与要求最小间距、通道宽（m）布置情况与要求最小间距、通道宽（m）机组间距1. 相邻两水泵机组凸出部分的净距及机组凸出部分与墙壁间的净距(1) 电动机容量不大于55kw(2) 电动机容量大于55kw2. 应保证水泵轴或电动机转子在检修时能够拆卸：(1)电动机容量不大于55kw(2)电动机容量大于55kw不小于0.8不小于1.2不小于0.8同上要求，并不小于1.21. 卧式泵：(1) 单列布置时，相邻机组之间的净距(2) 双列布置时，管道与相邻机组之间的净距(3) 进水管中心线距离应满足进水喇叭口管布置及水工布置的要求(4) 就地检修的电动机还应满足转子轴心的要求2. 立式泵机组的间距应取下列值：(1) 电动机风道盖板外径(2) 进水流道最大宽度与相邻流道间的闸墩厚度的尺寸之和3. 机组段长度：当泵房分缝或需放置辅助物设备时，可适当加大4. 边机组段长度应满足设备吊装以及楼梯、交通道布置要求不应小于1.82.0不应小于1.21.5不小于1.5m宽的运行通道和尺寸总和主通道1. 泵房主要人行道宽度2. 配电盘前面通道宽度(1) 低压(2) 高压1.21.52.01. 卧式机组：在大型卧式机组的四周，宜设工作平台，平台通道宽度2. 立式机组(1) 电动机层和水泵层的上下游侧均应有运行维护通道，其净距(2) 一侧布置有操作盘踞时，其净距(3) 水泵层的运行通道还应满足设备搬运的要求不宜小于1.2m不宜小于1.21.5m不宜小于2.0m安装检修通道1. 设专用检修场地时：应根据机组外形尺寸决定，并应在周围设有通道，通道宽度2. 当考虑就地检修时：每个机组的一侧应有一条大于水泵机组宽度的通道，并应保证泵轴和电动机转子在检修时的拆卸通道宽度不小于0.7m不大于水泵机组宽度0.5安装检修间长度可按下列原则确定：卧式机组应满足设备进入泵房的要求，其通道宽度立式机组应满足一台机组安装或扩大性检修的要求。机组检修应充分利用机组间的空地在安装间，除了放置电动机转子外，尚应留有运输最重件的汽车进入泵房的场地，其长度可取不宜小于5.0m1.01.5倍机组长度辅助泵通道辅助泵：一般利用泵房内空地，不增加泵房尺寸，这种机组可靠墙设置，只要一边留出通道，通道宽度还应考虑就地检修不小于0.8m3）吸水管路与压水管路对于吸水管的基本要求有三点：不漏气；不积气；不吸气。为了防止泵吸入井底的沉渣，并使泵工作时有良好的水力条件。应遵守以下规定：吸水管的进口高于井底不小于0.8D。D为吸水管喇叭口（或底阀）扩大部分的直径，通常取D为吸水管直径的1.31.5倍。吸水管喇叭口边缘距离井壁不小于（0.751.0）D。在同一井中安装有几根吸水管时，吸水喇叭口之间的距离不小于（1.52.0）D。当泵采用抽气设备充水或能自灌时，为了减少吸水管进口处的水头损失，吸水管进口通常采用喇叭口形式。如水中有较大的悬游杂质时，喇叭口外面还需加设滤网，以防水中杂物进入泵。对于压水管路，一般应设置伸缩节或可曲绕的橡胶接头。在不允许水流倒流的给水系统中，应在泵压水管上设置止回阀。在设计中吸水管路和压水管路对于流速的要求见表1-3表1-3 吸水管路与压水管路流速与管径关系吸水管路压水管路管径(mm)DN250DN250DN250DN250V(m/s)1.01.21.21.61.52.02.02.5综上所述，本设计采用矩形半地下式泵房，泵机组采用直线单行布置。1.2.2净水工程城市水厂净水处理的目的是去除原水中悬浮物质、胶体物质、细菌、病毒以及其他有害成分，使净化后水质满足生活饮用水的要求。净水工艺的确定应根据原水水质和用户对水质的要求来确定。根据净水工艺选择原则和本设计的原水水质，选择净水工艺流程：原水混凝沉淀过滤消毒（1）混凝混凝就是水中胶体粒子以及微小悬浮物的聚集过程。该过程需借助外界物质的作用才能完成。混凝剂就是此过程中所需的外在物质。混凝剂可分为混凝剂和助凝剂。给水处理中常见混凝剂见表1-4表1-4 常用的无机混凝剂名称化学式铝系硫酸铝明矾聚合氯化铝聚合硫酸铝Al（SO）18HOAl（SO）14HOKAl（SO）12HO（钾矾）NHAl（SO）12HO（铵矾）Al（OH）ClAl（OH）SO铁系三氯化铁硫酸亚铁聚合硫酸铁聚合氯化铁FeCl6HOFeSO7HOFe（OH）SOFe（OH）Cl由于聚合氯化铝有以下优点：净化效率高，耗药量少，出水浊度低，色度小，过滤性能好；温度适应性高，pH适用范围宽（可在pH=59的范围内），因而可不投加碱剂；使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好；设备简单，操作方便。所以本设计选用聚合氯化铝作为混凝剂，投加浓度为15%。混凝剂的投加方法有干投法及湿投法两种。湿投法的优点：容易与原水充分混合；不易阻塞入口，管理方便；投量易于调节。本设计采用湿投法。混合方式基本分两大类：水力和机械。目前较常采用的水力混合有：水泵混合、管式静态混合器混合、扩散混合器混合、跌水混合和水跃混合等。絮凝设备与混合设备一样，可分为两大类：水力和机械。絮凝池形式有：隔板絮凝池、折板絮凝池、网格（栅条）絮凝池和机械絮凝池。综合混和絮凝不同形式的优缺点，设计采用管式静态混合器和往复式隔板絮凝池。（2）沉淀沉淀池按其构造的不同可以布置成多种形式。沉淀池布置的基本形式有：竖流式沉淀池、辅流式沉淀池、平流式沉淀池和斜管沉淀池等。平流沉淀池与斜管沉淀池的优缺点见表1-5表1-5 沉淀池优缺点比较形式优缺点适用条件平流沉淀池优点：1.造价低 2.操作管理方便，施工简单 3.对原水浊度适用性强，潜力大，处理效果稳定 4.带有机械排泥设备时，排泥效果好缺点：1.占地面积大 2.不采用机械排泥装置时，排泥较困难 3.需维护机械排泥设备一般用于大、中型水厂斜管沉淀池优点：1.效率高 2.池体小，占地少缺点：1.耗用材料较多，老化需更换，费用高 2.对原水浊度适应性比平流池差 3.不设机械排泥时，排泥较困难；设机械排泥时，维护比平流池麻烦。1. 可用于各种规模水厂2. 宜用于老沉淀池的改建、扩建3. 适用于需保温的低温地区4. 单池处理水量不宜过大本设计采用平流式沉淀池（4）过滤滤池形式有：普通快滤池、双阀滤池、V型滤池、多滤层料滤池、虹吸滤池、无阀滤池和移动罩滤池等。滤池的配水系统有大阻力、中阻力和小阻力等三种类型。滤池冲洗方式一般有单独用水冲洗；有表面辅助冲洗的水反冲洗；有空气辅助擦洗的水反冲洗以及有表面扫洗和空气辅助擦洗的反冲洗。本设计采用普通快滤池。（5）消毒生活饮用水必须消毒，常用消毒方法有液氯、二氧化氯、紫外线、臭氧等。我国城市给水处理中普遍采用氯消毒。本设计采用液氯消毒。根据相似条件下的运行经验，按最大用量确定加氯量，并应使余氯量符合饮用水卫生标准的要求。投加量一般取决于氯化的目的，并随水中的氯氨比、pH、水温和接触时间等变化。一般水源的滤前加氯为1.02.0mg/L；滤后或地下水加氯量为0.51.0mg/L。氯与水的接触时间不小于30min。综上，本设计混凝剂选用聚合氯化铝，原水依次经过一级泵站、管式静态混合器、往复式隔板絮凝池、平流式沉淀池、普通快滤池和液氯消毒达到出水水质标准。1.2.3输配水工程输水和配水系统是保证输水到给水区内并且配水到所有用户的全部设施。它包括：输水管渠、配水管网、泵站、水塔。其中管网是给水系统的主要组成部分。给水管网布置有两种基本型式树状网和环状网。给水管网的布置原则：1）按照城市规划平面图布置管网，布置时应考虑给水系统分期建设的可能，并留有充分发展的余地；2）力求以最短距离敷设管线，以降低管网造价和供水能量费用。3）管线遍布在整个给水区内，保证用户足够的水量和水压；4）管网布置必须保证供水安全可靠，当局部管网发生事故时，断水范围应减小到最小；树状网树状网的供水可靠性较差，一般适用于小城市和小型工矿企业。在树状网末端水流缓慢甚至停止不流动，易使水质变坏，但树状网造价较低。环状网中，管网连接成环状，供水可靠性强。环状网还可以大大减轻因水锤作用产生的危害，而在树状网中，则往往因此而使管线损坏。环状网的造价明显比树状网高。本设计的给水管网布置成环状网。1.3国内外研究进展随着科学技术的发展，人们对水资源的开发和利用较之前大幅增加。其中城市供水技术作为与人们日常生活密切相关的一个重要组成部分，在世界范围内受到了广泛的重视并取得了一定的成就。在发达国家，城市供水能力不足的问题早已解决，现主要研究的内容是如何提高供水水质。但在发展中国家，由于经济比较落后，城市供水设施不够完善，供水的水压及水质均不能满足人们对于饮用水的需求。因此，在城市给水处理技术方面发展主要体现在以下几个方面：（1）水源保护与水质检测国外对水源保护十分重视，城市具备一套完善且独立的监测系统。采用连续水质监测仪器从水源上游开始，在沿途设立一定数量的子站对全河道进行监测。在水源进行入水厂的水质监测点，有的还有采样存贮的设备，这是为了在有问题时，可以根据贮存的水样追溯分析问题。（2）常规处理工艺的改进目前常规的水处理工艺基本不变，在相应的基础之上根据水源水质特点，增加了水的预处理，主要处理措施有：生物预处理、利用臭氧作为氧化、消毒剂或高猛酸钾以及过氧化氢剂改善处理水的水质、活性炭过滤、慢滤处理等。这种方法使出水水质得到提高。（3）水质监测技术更加快速可靠在常规的检测中,新的数字化测试仪器将会普及。可以同时检测多个水质项目的仪器也会在各大水厂迅速推广，且仪器的检测结果也将更为快速和精确。（4）自动化程度的提高和监控设备的完善随着计算机的迅速发展，以及信息论和系统工程理论在水资源系统研究中的广泛应用，计算机可以做到连续不间断的监视运行状况，通过计算机可以实时了解全部系统的工作状况，同时可以达到最佳的经济运行状态，降低运转费用，也减少了运行值班人员，实现操作系统的自动化。1.4课题来源、目的意义及主要设计内容1.4.1课题来源本设计是根据“廊坊市发展规划”要求而建的配套净水处理设施，近期服务人口18万人，远期27万人。要求新建一座城市净水厂，自来水厂出水水质要求达到国家生活饮用水水质标准。1.4.2课题目的和意义近年来，随着城市人口的急剧增长，廊坊市的饮用水供需日益增大，城市供水能力不足的问题日益凸显，严重制约了该市经济的可持续发展。本课题旨在于廊坊市新建一座净水厂，该工程的建成与投产希望能够有效解决该市目前存在的供水能力严重不足的问题，保证社会经济的可持续发展。1.4.3课题主要设计内容给水工程设计包括取水工程、净水工程和输配水工程设计。取水工程主要是取水泵站的设计，选用24SA-18J型水泵3台，2用1备。水泵采用直线单行布置。净水工程主要是净水流程及净水工艺的设计，本设计混凝剂选用聚合氯化铝，原水依次经过取水泵站、管式静态混合器、往复式隔板絮凝池、平流式沉淀池、普通快滤池和液氯消毒达到出水水质标准然后经送水泵站输送至市政管网，送水泵站的设计选用350S75B型水泵7台，5用2备。水泵采用直线单行布置。输配水工程设计主要是对城市管线的确定，本设计的供水管网采用环状网。该设计要求完成一套完整的设计计算书、说明书，完成各部分的初步设计图。2工程概况2.1地质气象资料 工程地理位置资料河北省北部廊坊市。 气象资料 气温年平均气温 13.1 ，极端最低气温-17.7 ，极端最高气温38.6 ； 降水量多年平均降水量为751.3 mm； 相对湿度平均相对湿度70%； 主导风向夏季：东南风 ； 冬季：北风； 最大冻土深度最大冻土深度50 cm。 工程地质与地震资料 地下水深 28 m； 地势平坦开阔； 地震烈度7度。2.2水文水质资料（1） 水文资料市内有河流流经，河流年平均径流量为9683万m3，河流量10.1 m3/s，最高水位77.10 m，最低水位72.80 m； 河水温度及冰冻：平均温度 14.2 ； 最高温度 25.5 ，最低温度 1 ；最大冰冻厚度22.7 cm； 留冰情况：无冰凌； 冰冻期限：1月到2月。（2） 原水水质原水水质情况见表2-1。表2-1 原水水质项 目单 位数 量Na+K+mg/L7.3Ca2+mg/L30.1Mg2+mg/L8.3Fe2+Fe3+mg/L0.03Clmg/L7.65NO2mg/L0.015NO3mg/L2.65HCO3mg/L106.3SO42mg/L16.1浑浊度mg/L最高930，平均251，最低17总硬度度5.62总酸盐度度5.50溶解固体mg/L115耗氧量mg/L2.83氨氮mg/L0.42碱度mg/L2.41色度度10嗅味无PH7.3细菌总数个/ml32000大肠菌群个/L10002.3城市规划资料（1） 城市人口与建筑规划城市人口与建筑规划情况见表2-2。表2-2 城市人口与建筑规划项 目单 位近 期远 期计划人口万人1827最大日生活用水指标升/人日190建筑物层数层6城市绿化占地面积60公顷。（2） 集中用水单位甲厂年产值为3.6亿元,万元产值用水量为160 m3；乙厂年产值为2.5亿元，万元产值用水量为170 m3；丙厂年产值为1.8亿元,万元产值用水量为160 m3；医院用水量900 m3/d；学校用水量1100 m3/d.3设计水质水量3.1设计水质给水处理工程设计水质应满足生活饮用水水质卫生规范中检测项目指标要求，生活饮用水水质应符合下列基本要求：水中不应含有病原微生物，水中所含化学物质及放射性物质不应危害人体健康，水的感官性状良好。3.2近期设计用水量3.2.1城市最高日综合生活用水量城市最高日综合生活用水量（包括公共设施生活用水量）为： Q1=（q1iN1i/1000） 式（3.1） 式中q1i城市各用水分区的最高日综合生活用水量定额L/（cap.d） N1i设计年限内城市各用水分区的计划人口数（cap）。由原始资料可知：城镇设计近期居住人口N1i为18万即180000cap；q1i=190L/（cap.d）；医院用水量900 m3/d；学校用水量1100 m3/d.最高日综合生活用水量Q1=（190180000）/1000+900+1100=36200（m3/d）。3.2.2工业企业总用水量工业企业用水量Q2=q2iB2i1-fi 式（3.2） q2i各工业企业生产用水定额万元2i各工业企业产值万元i各工业企业生产用水重复利用率该城镇各企业单位最高集中用水量为：甲厂年产值为3.6亿元,万元产值用水量为160 m3，则甲厂最高日生产用水定额为15781m3/d；乙厂年产值为2.5亿元，万元产值用水量为170 m3，则乙厂最高日生产用水定额为11644m3/d；丙厂年产值为1.8亿元,万元产值用水量为160 m3，则丙厂最高日生产用水定额为7891m3/d； Q2=15781+11644+7891=35316m3/d3.2.3其他用水量其他用水量包括浇洒道路和绿地用水以及未预见水量和漏失水量等。根据实际用水资料统计，其他用水量可按综合生活用水量与生产用水量之和的2030确定。Q3=30Q1Q2 式（3.3）Q3=303620035316=21454.8m3/d3.2.4消防用水量Q4=q4f4 式（3.4） q4次灭火用水量（升/秒）；f4同一时间内火灾次数，按有关消防规定选取查表3-1 表3-1 城市、居住区的室外消防用水量 人数（万人）同一时间内的火灾次数（次）一次灭火用水量（L/s）1.01102.51155.022510.023520.024530.0255Q4=452=90Ls3.2.5最高日设计用水量 Qd=Q1+Q2+Q3 式（3.5）Qd=36200+35316+21454.8=92970.8m3/d，取100000m3/d3.3远期设计用水量远期规划的最高设计用水量经计算得115200.8m3/d，取120000m3/d3.4取水泵站的设计水量取水泵站泵房面积按照远期最高日平均时加水厂自用水量设计，水泵选型按照近期水量，则取水泵站的选泵的设计水量： 式（3.6）式中 取水泵站设计水量（m3/d）； 近期设计供水量（m3/d），为100000 m3/d； 水厂自用水量系数，一般为设计供水量的5%10%，设计中取5%。 3.5给水厂设计水量水厂设计水量按近期最高日水量计算，则水厂日处理水量 式（3.7）式中 水厂日处理水量（m3/d）； 近期设计供水量（m3/d），为100000 m3/d； 水厂自用水量系数，一般为设计供水量的5%10%，设计中取5%。3.6管网设计水量图3-1 廊坊市最高日用水量变化曲线由上图可知Kh=1.44供水管网设计流量等于最高日最高时设计用水量，即Qs= Qh Qh=（KhQd）/86.4 式（3.8）设计供水总流量Qs=（1.44100000）/86.4=1667（L/s）4管网系统设计计算该城市的地势平坦，城市的街区分布比较均匀，城市中各工业、企业和公共建筑等用户对水质水压没有特殊的要求。管网定线取决于城市平面布置，供水区地形，水源位置，街区和大工业集中用水等。考虑城市近期规划，远期发展，管网布置成环状网。其管网布置图见S-07：给水节点大样图。4.1泵站供水流量设计在确定给水管网最高日用水量以后，接着通过供水设计，使最高日用水量得到满足。给水管网最高时供水来自处理系统，可能是一个或多个自来水厂，水厂处理好的清水先存放在清水池中，由供水泵站加压后送入管网。对