向阳供水厂工艺设计毕业论文.doc

向阳供水厂工艺设计毕业论文目 录 摘 要iAbstractii第一章 设计原始资料1第二章 取水工程设计52.1 取水构筑物的设计52.1.1 取水构筑物的形式选择52.1.2 取水构筑物的设计计算72.2 取水泵房的设计112.2.1 设计流量的确定和设计扬程估算112.2.2 初选水泵和电机122.2.3 附属设备的设计16第三章 净水厂设计193.1 水厂厂址的选择及工艺流程的确定193.2 投药系统的设计计算203.2.1 药剂的选择203.2.2药剂溶解池和溶液池的计算213.2.3 药剂的投加方式及系统223.2.4 加药间与药库223.3 混合设备的选择233.4 反应池设计（絮凝池设计）243.4.1 反应池类型的选择243.4.2 有关网格反应池253.4.3 网格反应池的设计计算263.5 沉淀池的设计293.5.1 沉淀池类型的选择293.5.2 侧向流斜板浮沉池的设计概述313.5.3侧向流斜板浮沉池的设计计算313.6 滤池的设计353.6.1 滤池池型的选择353.6.2 滤池的设计计算363.7 清水池的设计计算463.7.1 清水池的具体设计计算463.7.2 清水池附属设备483.8 吸水井的设计483.9 消毒系统的设置493.9.1 目的和方法的选择及设计要求493.9.2 投加量计算及设备选择503.10 净水厂的平面及高程布置513.10.1 平面设计513.10.2 高程布置51第四章 送水泵站设计534.1 概述534.2 二泵站的设计计算534.2.1 水泵选择和组合534.2.2 管路计算55第五章 工程概算及制水成本625.1 水厂人员编制625.2 工程概算625.2.1工程内容625.2.2自然条件及技术标准625.2.3工程造价的计算625.3制水成本计算635.3.1动力费635.3.2药剂费645.3.3工资福利费645.3.4折旧提成费645.3.5大修和检修费645.3.6其它费用655.3.7年经营费655.3.8年制水成本65结 论66参考文献67致 谢68黑龙江省佳木斯市向阳净水厂设计第一章 设计原始资料1.1 设计题目1.1.1 设计题目黑龙江省佳木斯市向阳供水厂工艺设计1.1.2. 立题目的及意义深层次理解本专业知识，拓展专业结构外延，全面掌握供水工程设计步骤，训练工程设计的计算能力与绘图能力。在现代工业企业中，为了生产上的需要以及改善劳动条件，缺水将会直接影响工业产值和国民经济发展速度，因此一项有效、完善的给水工程是企业以及国民经济发展的基础。1.1.3. 论文设计的内容(1) 取水构筑物设计的工艺部分（包括曲水构筑物形式的选择、位置的确定、构造和扬程的确定以及选泵等计算）(2) 净水厂设计的工艺部分（给水处理方法阐述、各构筑物设计计算、）(3) 第二泵站设计的工艺部分(4) 水厂总概算和成本估计(5) 毕业设计图纸：共7张1号图 加药间工艺图，其图号为BS01 反应、沉淀池工艺图，其图号为BS02 V型滤池工艺图，其图号为BS03 清水池工艺图，其图号为BS04 加氯间工艺图，其图号为BS05 一泵站工艺图，其图号为BS06 二泵站工艺图，其图号为BS071.2 城市概况佳木斯市地处东北边陲的松花江、黑龙江、乌苏里江汇流而成的三江平原腹地，隔乌苏里江、黑龙江与俄罗斯哈巴罗夫斯克、比罗比詹相望。市区一直采用地下水作为供水水源，但就地下水资源而言，它作为一种有限资源人类不可无止尽的开采利用。另外，为改善水质，提高民众的生活质量，充分利用径流佳木斯市区的地表水资源设计修建以松花江为水源的供水厂是有必要的。只是以此为水源要考虑松花江水严重的污染对供水厂后续处理是否会造成影响。经查，由于2005年11月13日中国石油吉化分公司爆炸事件引起的松花江污染事件，在全国乃至国际范围内高度重视，2006年3月，国务院总理温家宝主持召开第130次国务院常务会议，审议并原则通过松花江流域水污染防治规划（20062010年）。会议指出，党中央、国务院高度重视松花江流域水污染防治工作，并把这项工作列入国民经济和社会发展“十一五”规划纲要。做好这项工作，对于振兴东北老工业基地、促进经济社会协调发展、改善人民生活，具有重要意义。会议强调，制定和实施松花江流域水污染防治规划四坚持，确定了松花江流域水污染防治的阶段目标。到2010年，大中城市集中式饮用水源得到治理和保护，完成重点城市污水处理和重点工业污染源的治理任务，重点污染隐患得到有效治理和监控，主要污染物排放总量得到有效控制，大中城市污染严重水域水质有所改善，流域水环境监管及水污染预警和应急处置能力显著增强，为此将拨134亿来治理松花江水域。另外，据有关媒体报道，清华同方股份公司和加拿大北美环境公司23日与省政府签署协议，由中外两企业出资50亿元建设黑龙江省松花江流域水污染治理及水资源利用等项目。 也就是说随着水处理技术的进步与国家政策的支持，松花江作为本设计的水源是可行的。1.3 设计的原始资料 城市人口：82万（此次设计的向阳区和前区人口41万） 该城房屋的平均层数：6 该市居住房屋的卫生设备情况：室内均有给水排水设备及淋浴设备 该城最高日用水量：148421.73 自然状况：冰冻线深度1.4 年降水量：361 水厂土壤种类：亚黏土 地下水深度：8 最高气温：35.6 最低气温：-33.6 给水水源（地面水源）：流量：最大流量3800 最小流量400 最大流速：3.3 最高水位：105 常水位：101 最低水位：97 最低水位时河宽：100 冰的最大厚度：1.8，有潜水 该河流为松花江，通航的河流。 水源水质分析结果表1-1 水源水质分析结果数据编号名称单位分析结果1水的臭河味级2浑浊度mg/L5003色度度284总硬度mg/L205碳酸盐硬度mg/L6非碳酸盐硬度mg/L7钙硬mg/L8镁硬mg/L9PH值6.910碱度度3511溶解性固体mg/L9012最高水温2513最低水温014细菌总数CFU/ml400015大肠菌群CFU/ml2001.4原始资料分析(1) 从城市人口及最高日最高时用水量14842.73，在后续设计中可将其定义 为一大型水厂选择处理构筑物及工艺。(2) 将水质分析结果与地表水资源质量标准比较，源水水质符合水质标准，而欲使这一源水水质达到生活饮用水标准，则要处理以下几个指标： 浑浊度，国家标准规定不超过1度，特殊情况下不超过5度，而源水检测结果为500mg/L； 色度，国标规定色度不超过15度，并不得呈现其他异色；源水检测值是28度； 细菌总数，国标中规定细菌总数为100 CFU/mL，源水检测结果为4000 CFU/mL； 大肠菌群，国标规定每100mL水样中不得检出，而源水检测结果为200 CFU/mL。事实上悬浮物和胶体是使水产生浊度现象的根源，其中有机物，如腐殖质及藻类等，往往会造成水的色、嗅、味，这二者是饮用水处理的主要对象，粒径大于0.1mm的泥砂取除较易，通常在水中可很快自行下沉，而粒径较小的悬浮物和胶体杂质，需投加混凝剂，再经沉淀，过滤方可去除。对于细菌，大肠病菌等菌群，可采用消毒方法去除。综合以上概述，为使源水达到饮用水标准，只需进行常规处理工艺即可。第二章 取水工程设计2.1 取水构筑物的设计2.1.1 取水构筑物的形式选择2.1.1.1取水点位置的确定及取水方案的选择（1） 本设计采用地表水作为饮用水源佳木斯市地处东北边陲的松花江、黑龙江、乌苏里江汇流而成的三江平原腹地，隔乌苏里江、黑龙江与俄罗斯哈巴罗夫斯克、比罗比檐相望，市区一直采用地下水作为供水水源。根据自然资料可知，该市的水资源有两种：地表水和地下水。其中地下水量有限，而且水质较差，不能作为长期的饮用水水源，而地表水水质符合水质标准，通过处理后可达到饮用标准。所以设计修建以地表水为水源的净水厂一是可改善水质，节约有限的地下水资源；再者作为一条通航河流，其河水水量充足，可充分利用流经市区的地表水资源。（2） 取水点位置的确定地表水取水构筑物位置的选择是否恰当，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。因此，正确选择取水构筑物的位置是十分重要的问题。选择河流取水构筑物位置时，应考虑以下基本要求：设在水质较好地点，即位于城镇和工业企业上游的清洁河段；具有稳定的河床和河岸，靠近主流，有足够水深；具有良好的地质、地形及施工条件；靠近主要用水地区；应注意河流上的人工构筑物或天然障碍物；避免冰凌的影响；应与河流的综合利用相适应。据有关记录，松花江水流域多年平均年降雨量都较小，而且季节性变化大，河水浊度小，但河流冰冻期长，冰情严重。其上游的河段及支流系属半山区河流，河道弯曲，而河床基本稳定，河底多为大块卵石和砂砾；中游河段属平原河流，具有较宽的河漫滩，但主流摆动稳定性差；下游河段，河床蜿蜒曲折，河面宽阔，主流稳定，河岸没有显著的冲刷现象，河水冰封期长达45个月之久。而佳木斯市地处松花江下游，地势南高北低，从该市地形分布及自然条件看来，有三处可取水：一是与市区正对面的江段；一是靠上一些的弯道处；另一是靠下段的河道。比较而言，市区正对面为晨星岛，即在这个弯道处设有通航码头，尤其是突出河岸的码头和丁坝一样，有可能引起河流水流条件的改变，会阻滞水流引起淤积，而且码头附近卫生条件较差。假设在此处附近取水，就只能在江心取，另外还应考虑船舶进出码头的航行安全线。若要离开码头一定距离则有另外两种方案：一是在下段考虑，从地图来看，河流较顺直，附近有发电厂，这为以后建变电站提供了有利的条件，但附近有较多的化工厂，形成一化工区，这对取水源是否会造成影响不容忽视。再看上河段，有铁路大桥和公路大桥，考虑在此附近取水，则应避开桥前水流滞缓段和桥后冲刷落淤段，而且为不受流冰冲击、堆积等，取水点不宜设在易产生内冰的急流、冰穴、冰洞及支流出口的下游和桥孔的上游附近。其附近有一热能发电厂，如果取水口设在该处唯一不利的因素是管网敷设麻烦，耗费较高，但对远期发展、改扩建是一有利因素。综合以上三种方案，从长远规划和发展利益考虑，本设计取水口位置定于公路大桥前0.81.0千米处。依弯道原理，取水口位于弯道凹岸，以引取表层较清水流，但不宜设在弯道的上半部，因该处横向环流尚未充分形成，河流中泥沙还未带到凸岸。因此，取水口一般均设在弯道顶点以下，水深最深、环流作用最强的地方，即弯道凹岸的下半部。2.1.1.2取水构筑物类型确定取水构筑物的类型很多，但可分为固定式取水构筑物和活动式取水构筑物两类。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，但投资较大，水下工程量较大，施工期长，在水源水位变幅较大时尤其这样。考虑到远期发展的需要，土建工程一般按远期设计一次建成，水泵机组设备可分期安装。从原始资料出发，为取水安全可靠，水量充足期间和远期发展的需要，本设计采用固定式取水构筑物。江河固定式取水构筑物主要分为岸边式和河床式，另外还有斗槽式。该河段水文资料显示，水位较深，变幅不大，且本地区地质条件较好，主流近岸，只是历年纪录显示松花江水系有较严重的凌讯。鉴于以上特点，设计中采用岸边式取水构筑物。按照进水间与泵房的合建与分建，岸边式取水构筑物的基本形式可分为合建式和分建式。二者相比，由于合建式布置紧凑，占地面积小，水泵吸水管路短，运行管理方便等优点，故本设计采用合建式。由于地基条件较好，为了降低泵房深度，将进水间与泵房的基础在不同标高上使其呈阶梯式。这样布置不但有利于施工，而且还能大大降低工程的造价，唯一的缺点是水泵启动时需抽真空，时间较长。2.1.2 取水构筑物的设计计算2.1.2.1 取水头部的形式采用岸边隧道洞式喇叭口形。使用条件：使用于取水量大，取水河段主流近岸，岸坡较陡，地质条件较好时。特点及设计要点：（1） 倾斜喇叭口形的自流管管口做成与河岸相一致，进水部分采用插板式格栅（2） 根据岸坡基岩情况，自流管可采用隧道掘进施工，最后再将取水部分岩石进行爆破通水；（3）可减少水下工作量，施工方便，节省投资。2.1.2.2 岸边式取水构筑物的构造和计算（1）进水室的设计.为安全运行便于检修、清洗和排泥方便，将进水室用隔墙分成可独立工作的两格.按给水排水手册规定，河流水位变幅6时，可采用两层或三层的分层进水孔口，本设计河流水位变幅为8，即应设置上、下两层进水孔，以便在洪水期取得表层含砂量小的水，在枯水期时从下层进水孔进水。.上层进水孔的上缘应在洪水位下1.0，下层进水孔的下缘距河床底的高度不得小于0.5，其上缘至少应在设计最低水位以下0.3（有冰盖时从冰盖下缘算起，不小于0.2）.各吸水室之间设闸板，在进水口前应设置格栅及闸门槽（2）进水间的附属设备设计及计算岸边式取水构筑物进水间内的附属设备有格栅、格网、排泥启闭和起吊设备等，其有关设计计算如下：.格栅：格栅设在取水头部或进水间的进水孔上，用来截水中粗大漂浮物及鱼类。为拆卸清洗和检修方便，设计中将它放在进水孔外侧的导槽中，其面积按下式及算： F0= （2-1）式中：F0格栅面积 Q进水孔设计流量K1 堵塞系数，采用0.75 K2栅条引起的面积减少系数， 其中：b栅条间净距（），一般通常为3050，本设计采用50（） s栅条厚度（） V0过栅允许流速（）本设计栅条采用扁钢，厚度s=10,过栅流速按有冰絮考虑，取V0=0.4，通常格栅的水头损失为0.050.10（）K2=设计取水量Q=1.8037则进水孔总面积:F0=设置4个进水孔（上层4个，下层4个），则每个进水孔尺寸为： f = 进水孔尺寸采用：B1H1=16001200格栅尺寸选用： BH=17001300格栅采用给排水标准图S321-1型16号格栅与水平面倾角采用90，通过格栅的水头损失为0.10.格网的计算格网设于进水室和吸水室的隔墙前后，用于拦截水中细小的漂浮物。格网一般有平板格网和旋转格网两种。采用那种，应根据水中的漂浮物数量，每台水泵出水量等因素确定。与平板格网比旋转格网冲洗方便，拦污效果好，用在水中漂浮物较多时为宜，但它构造复杂，所占面积大。鉴于本工程水质考虑选用平板格网。平板格网面积计算： F1= （2-2）式中：Q设计流量 V1 过网流速，一般采用0.30.5 ，本设计采用0.3 K1 网丝引起的面积减小系数， K1 = 其中：b网眼尺寸（），本设计采用55 d网丝直径（），本设计采用2 K2格网堵塞面积减小系数，采用0.5 收缩系数，常用0.8K1 =平板网格所需面积：F1=设4个格网，每个格网所需面积： f=进水口尺寸为：B1H1=22502500格网尺寸为：BH=23802630格网采用给排水标准图S321-3-C18型平板网格水头损失取0.15.吸水间标高设计A. 吸水间顶面标高=河流设计最高水位+浪高+0.5 =105+0.25+0.5 =105.75B. 进水间内最低动水位标高=河流最低水位标高-取水头部到进水间水头损失-冰冻深度 =97-0.1-1.4 =95.5C. 吸水间最低动水位标高=进水间内最低动水位标高-进水间到吸水间的水头损失 =95.5-0.15 =95.35D. 吸水间底部标高平板网格净高为2.63，其上缘淹没在吸水间最低动水位以下，取0.1；其下缘高出底部0.2。故吸水间底部标高=95.35-2.63-0.1-0.2=92.42E. 吸水间深度=顶部标高-底部标高 =105.75-92.42 =13.33 上层进水口顶部标高=最高水位-1.0 =105-1.0 =104 下层进水口顶部标高=最低水位-冰冻深度-0.5 =97-1.4-0.5 =95.1.格网起吊设备计算A. 起重量P的计算P=（G + PFf）k (103) （2-3） 式中：G平板格网和钢绳重量共约100 P格网前后水位差所产生的压力，取水位差为0.2，则P=0.2kPa F每个格网的面积为5.625 f格网与导槽之间的摩擦系数，取0.44 k安全系数，取1.5则 P=（0.1+0.25.6250.44）1.5 =892.5格网起吊高度为13.33，采用CD或MD1-18型电动葫芦，起重量1吨，起吊高度18 。B. 起吊架高度计算平板格网高2.63，格网吊环高0.25，电动葫芦吊钩至工字梁下缘最小距离为0.685 ，格网吊至操作平台以上的距离取0.2，操作平台标高为105.75。起吊架工字梁下缘的标高=105.75+0.2+2.63+0.25+0.685 =109.52 格栅起吊设备计算A. 起重量 P=（G + PFf）k = (0.1+0.21.920.44) 1.5 =403.44 采用MD1-18型电动葫芦，起重量1吨，起吊高度18。B. 起吊架高度计算格栅高1.3 ，格栅吊环高0.25，电动葫芦吊钩至工字梁下缘最小距离为0.685，格网吊至操作平台以上的距离取0.2操作平台标高为105.75，则：起吊架工字梁下缘的标高=105.75+0.2+1.3+0.25+0.685 =108.19由于河流含砂量不大，故在吸水井内不设专门的排泥设备，如有淤泥定期放空，用人工清洗，因此在格栅后设闸板，以备排泥检修时或洪水时关闭下层进水口。2.2 取水泵房的设计2.2.1 设计流量的确定和设计扬程估算2.2.1.1设计流量Q如前计算设计流量一样，考虑到输水干管漏失和净水厂本身用水，取自用水系数=1.05，则设计流量为：Q=2.2.1.2 设计扬程H 水泵所需静扬程HST在实际运行中，泵站需要的扬程是随进出水池的水位、管路及进出水池的阻力损失变化而变化的，泵站设计扬程是在泵站设计工况下所需的扬程或压力，它对水泵选型、泵站规模、工程投资及泵站建成后的能量消耗和运行费用都有很大影响。目前，仍有不少泵站长期偏离高效区工作，不仅增加设备容量和工程造价，而且还会造成大量的能量浪费和水费成本的显著增加。因此，正确地确定泵站的设计扬程是工程中的一项重要工作。对于以天然河流为水源的供水泵站，由净扬程的经常变化而引起水泵运行参数的变化以及这些不同设计参数对工程投资、经济效益和安全运行等有所影响，因此，采用的泵站的设计扬程的标准就显得尤为关键，为减少工程投资，保证泵站建成后能满足经济和安全运行要求，规划设计中泵站各种工况的计算和校核也是必不可少的工序。在此为减少核算量，只需对特征扬程进行核算，这些扬 程包括：设计扬程、最高扬程、最低扬程。泵站扬程包括净扬程、装置扬程和泵站需要的总扬程。因为只有当水泵提供的扬程等于泵站需要的总扬程时，水泵才能稳定工作。所以泵站需要的扬程不仅与净扬程有关，而且与进出水管道和进出水池的阻力损失有关，与所选用的水泵性能也有关。确定泵站需要杨程的问题实际上也就是确定水泵工作点的问题。由取水头部的设计计算已知吸氺间的最低水面标高为93.35 最高水位标高：105-1.0-0.1-0.15 = 103.75常水位标高：101-1.0-0.1-0.15 = 99.75则，一泵站净扬程在洪水位时：HST = 112.95-103.75 = 9.20 常水位时：HST =112.95-99.75 = 13.20枯水位时：HST = 112.95-93.35 =19.62.2.1.3 输水干管中的水头损失h从取水泵站到净水厂采用两条1000A，长1200的铸铁管为输水管，当一条输水管检修时，另一条输水管应通过70设计流量，即：Q=0.71.8037 =1.2626 = 1262.6查水力计算表得管内流速：V=2.27，1000i=5.50 ，h=1.112005.50/1000=7.3（式中1.1包括局部损失而加大的系数）。2.2.1.4 泵站内管路中的水头损失hp 粗估为：hp = 22.2.1.5 安全工作水头损失 取为2 则水泵设计扬程为 ：在洪水位：Hmin = 9.20+7.3+2+2=20.5 在常水位：H = 13.20+7.3+2+2=24.5 在枯水位：Hmax = 19.6+7.3+2+2=30.92.2.2 初选水泵和电机方案一：选两台600S32型水泵（Q=3168，H=32，N=380）和两台600S32型水泵（Q=2520m3/h，H=37m，N=380Kw），两种泵互为备用。方案二：选用五台500S35型水泵（Q=2020，H=35，N=280），四用一备。第一方案中水泵的运行可适用于不同水位的情况，洪水期水泵运行较经济，但备用水泵的扬程偏高，会造成浪费。第二方案中，水泵型号统一，施工安装以及管理维护都较方便，但高水位时，水泵工作效率较低，考虑到全年高水位期不长，第二种方案较为适宜。其配套电动机型号为Y400436（N=280）。1 机组基础尺寸的确定 因采用卧式中开离心泵，故为无底座式机组泵外形尺寸：L=1373.5 L1=766 L2=760 L3=580 B=1350 B1=630 B2=1020 B3=800 H=1270 H1=800 H2=415 H3=415安装尺寸：L1=1860 H=400 h=1200 B=1000 A=710 E=800 L=3240 L2=1027 DN2=500 D02=620 D2=670 基础长度：L=1373.5+1860+0.5=3234基础宽度：B=1350+0.5=1350.5则基础的平面尺寸为：LB=32341350.5机组总重量为：2210基础深度 H=式中：W机组重量 L基础长度 B基础宽度 r基础所用材料容重，混凝土基础r=2400 则，H=3.02210/3.3241.3502400=0.6327，实际深度连泵房底板在内1.2。2 吸水管路与压水管路的计算每台水泵有单独的吸水管及压水管，吸压水管均为直进直出。Q1=1.8037/2=0.9019 =901.9L/s根据规范规定：吸水管直径在2501000时，流速为1.21.6 压水管直径在2501600时，流速为2.02.5 （1）吸水管 设采用钢管D=900，V1=1.43，1000i=2.51，进口法兰D=500。 （2）压水管 设采用钢管D=800，V2=1.81，1000i=4.69，出口法兰D=350。3 水泵机组和管路布置本设计采用的是岸边合建式取水构筑物，泵房矩形，控制室及配电室建在一端，水泵机组为交错排列式。这种布置的优点为：布置紧凑，泵房跨度小，特别适应于双吸式水泵，如本设计选用的S型水泵，不仅管路布置简单，水力条件好，且各机组轴线在同一直线上，便于选择起重设备，一个单轨手动或电动葫芦，安装在机组轴线上，即可解决吊运问题。在吸水管上设一个闸阀，在压水管上设两个闸阀，一个手动，一个电动。管路中有偏心异径管，两条直径为1000的输水管在切换井内用直径为600的管连接起来，每条输水管上设一个切换闸阀。吸水管手动闸阀型号：Z45T10暗杆楔式闸阀，规格dg=700，L=660压水管手动闸阀型号：Z45T10暗杆楔式闸阀，规格dg=700，L=660压水管电动闸阀型号：Z941T10电动楔式闸阀，规格dg=700，L=6604 吸水管在吸水间的布置（1） 吸水喇叭口直径口一般采用D=（1.31.5）d=（1.31.5）900=11701350，则取D=1260（2） 吸水喇叭口最小悬空高度h1=（0.60.8）D=（0.60.8）1260=7561008，为了安装检修方便，h1不得小于0.5，则取h1=800。（3） 吸水喇叭口最小淹没深度h2 为了避免水池水面产生漩涡而使水泵吸入空气，则取h2=1.2。（4） 喇叭口之间净距a和喇叭口与井壁间距b a=（1.52.0）D=（1.52.0）1260=18902520，取a=2200，b=（0.751.0）D=（0.751.0）1260=9451260，取b =11005 . 水力计算 取一条最不利线路，从吸入口到切换井闸阀上为计算线。吸水管水头损失为：hs=hls+hfshls= i l=2.518.77/1000=0.022吸水管长计算：取喇叭口至轴线距离为2，喇叭口至吸水间墙壁为0.6，吸水间至泵房为5，泵房至渐缩管0.6，吸水间墙壁厚0.2，泵房墙壁厚0.37， hfs = （2-4）式中：1 1260吸水喇叭口，1=0.302 900钢制90弯头，2=1.083 900700渐缩管，3=0.214 900铸铁闸阀按开启度，4=0.155 700500偏心渐缩管，5=0.20V1 水泵900吸水管流速，V1=1.43V进 水泵进口流速，V进= V10=则hfs = =0.413mhs=hls+hfs=0.012+0.413=0.425压水管水头损失 hd=hld+hfdhld=12i1+5i2+0.66i3式中：i1800钢管水力坡度降，i1= i2700钢管水力坡度降，i2= i3800钢管水力坡度降，i3=则hld=12i1+5i2+0.66i3=hfd =式中：6350800渐放管，6=0.307 800铸铁闸阀，7=0.158 800铸铁闸阀，8=0.159 800钢制90弯头，9=1.0810 8001000钢制三通3个，10=3.011 8001000钢制四通2个，11=3.012 1000铸铁闸阀，12=0.15V出 350水泵出口流速，V出=9.46V2 水泵压水管流速，V2= 1.81V20 800管件中流速，V20= 0.35V 1000管件中流速，V=1.16=1.83水泵实际扬程为 h=hs+hd=0.43+1.89=2.32枯水位时为 Hmax=19.6+7.3+2.32+2=31.22在常水位时 H = 13.20+7.3+2.32+2=24.82在洪水位时 Hmax =9.20+7.3+2.32+2=20.82可见，初选水泵机组符合要求。6 . 水泵安装高度的确定HS=HS -（10.33-ha）-（hva-0.24）, HSS= HS-V12/2g-hs式中：HS修正后采用的允许吸上真空高度，HS 水泵厂给定的允许吸上真空高度，ha 安装地点的大气压即Pa/r米水柱，取10.2hva实际水温下的饱和蒸汽压力，水温20，hva=0.24HSS 最大安装高度，hs 吸水管路水头损失，0.43V1 吸水管流速，1.43HS=6.0-（10.33-10.20）-（0.24-0.24）=5.87HSS =5.87-1.432/29.8-0.43=5.342.2.3 附属设备的设计1、排水设备 由于泵房较深，故采用电动水泵排水，沿泵房内壁设排水沟，将水汇集到集水坑内，然后用泵抽回到吸水间去，集水坑尺寸采用100010001000，取水泵站的排水量一般按2545考虑，排水表扬程在30以内，故选用节能型水泵。2、起重设备 最大起重量为一个水泵，重2210，选LDT32S型电动单梁起重机，起重量为3200，轨道工字钢梁，跨度7.522.5起升高度为12。3、通风 考虑到泵房筒体较深，电动机功率较大，采取自然通风和机械风联合的通风形式，风管的进风口直接与电动机排风口相连，用风机抽风，电机设置在上层楼板上，置于风口圆筒内，通风管沿外壁安设，风管外壁和墙壁相距25。4、在净化站的送水泵房内安装电磁流量计统一计量，故本泵站内不设计量设备。5、真空泵选择 当水泵在吸入式工作时，启动前须引水，应设真空泵引水。真空泵抽气量计算 QV=K （2-5）（式中：QV真空泵的排气量，WP泵站中最大一台水泵泵壳内空气体积，相当于水泵吸入口面积乘以吸入口到出水闸阀间的距离，d=500，L=1350，则WP=WS从吸水井最低水位算起的吸水管中空气体积，根据水管直径和长度未计算，WS=1.61离心泵的安装高度，T 水泵引水时间，一般小于5，取4minK 漏气系数，一般为1.051.10，取1.10QV=最大真空值计算：最大真空值HVmax=，选用两台SZ1J型真空泵（QV=0.921.5m3/ min），一台工作，一台备用。6、泵房高度计算 泵房高度除满足采光和通风条件外，主要取决于起吊设备的要求，取水泵房采用的是半地下式泵房，故泵房高度为：H=H1+H2 （式中：H1为地上部分高度，；H2为泵房在地面以下的高度，。） H1=a1+c1+d+e+h （2-6）式中：a1行车轨道高度，0.44 c1行车轨道至起重钩中心距离，0.84d 起重绳的垂直长度，对于水泵为0.85x，对于电机为1.2x，x为起重部件宽度。0.851.1=0.94， 1.21.01=1.21e最大一台水泵或电动及的高度， 1.071 h吊起物底部与泵房进口处室内地坪或平台的距离不小于0.2，取0.3 H2= f + g式中：f吊起物底部和最高一台机组顶部距离，0.5g最高一台水泵或电动机顶至室内地坪的高度，1.071+0.2=1.271则H1=0.44+0.84+1.21+1.071+0.3=3.86水泵轴线标高为=吸水井最低动水位标高+最大安装高度 =95.35+5.34=100.69 水泵基础标高=水泵轴线标高-水泵轴线至底部标高 =100.69-0.8=99.98水泵基础高出地坪0.2m，地坪高度为：99.98-0.2=99.78一泵站的地面标高为：107m则：H2=107-99.78=7.22f + g=0.5+1.271=1.771H2 f + g，则H= H1+H2 =3.86+7.22=11.08管道特性曲线的求证 h=SQ2h=输水干管内水头损失+泵站内压水管路水头损失=7.3+2.32=9.62 S=h/ Q2 =9.62/1.80372=2.96H=HST+SQ2式中：HST枯水期时水泵所需静扬程，19.6H=19.6+2.96 Q2表2-1 管道特性曲线的求证Q（L/s）020040060080010001200H（m）19.619.7220.0720.6721.4922.5623.86第三章 净水厂设计3.1 水厂厂址的选择及工艺流程的确定佳木斯地下水水量虽则较足，但终究也是一有限的资源，为长远利益考虑，该城市可利用丰富的地表水取代地下水作为供水的水源是势在必行的，也是本设计的最初目的。根据原始资料源水水质分析结果看，河水水质有关项目不符合饮用水卫生标准，因此需设给水净水厂。给水处理厂是给水工程的重要部分，依据城市的实际情况，建给水处理厂既可保证城市供水量，又能节省投资，便于维修管理。给水处理厂厂址一般应选择工程地质条件较好的地方，地下水位较低，承载力较大，湿陷性等级不高，岩石较少的地层，以降低工程造价和便于施工，不受洪水威胁的地方。尽量设置在交通方便，靠近电源的地方。本设计中，水厂厂址选择在城市的西部，本河段上游不受排水的污染，水流急，水深，环境较好，地下水位较低，土壤为亚粘土，承载力较大。另外，这里的地势较陡，有利于水处理的高程布置。由于取水口离城市用水区较远，在这种情况下，厂址选择有两种方案：一是将水厂建在取水构筑物附近，另一是建在离用水区较近的地方。前者的主要优点是：水厂和取水构筑物可集中管理，节省水厂自用水的输水费用，并且便于滤池冲洗和沉淀池排泥，特别对浊度高的水源而言。但从水厂到主要用水区的输水管道口径要增大，管道承压较高，从而增加了输水管道的造价。净化后的水水厂送至配水厂再由其送入管网，这样也增加了给水系统的设施和管理工作。后一种方案其优缺点与前者正好相反。综合考虑交通、供电、工艺、费用、效果等方面因素，在努力降低造价的同时还应切实保证水处理的效果，便于取水构筑物与水厂的统一管理。并从长远利益出发，按近期设计，考虑远期发展。为此，本设计将厂址选在离用水区较远的地方，与取水构筑物合建在一起。1、 水厂的设计水量水处理厂构筑物设计规模按最高日平均时流量加上5%10%的水厂自用水量。取水泵站各处理构筑物均按此水量设计。由资料可知，城市最高日用水量为148421.73m3/d，水厂设计按24小时均匀供水进行设计，水厂自用水系数取5%，则水厂设计水量为： Q=2、 水厂工艺流程的选择在净水厂设计中，如何选择净化工艺是一个重要的问题，合理的净化工艺是水厂保证供水水质的关键，同时它还与水厂的经济运行有着密不可分的关系。给水处理方法和工艺流程的选择，应根据源水水质及设计生产能力等因素，通过参考相似条件下处理构筑物的运行经验，经技术比较后确定。以地表水作为水源时，处理工艺流程中通常包括混凝、沉淀或澄清、过滤、消毒，也就是常规处理工艺。其中每种工艺都由不同构筑物组成。本设计以地表水为水源的水厂处理对象主要是除浊、降色、消毒灭菌。已知水源浊度为500 mg/l，色度为28度，细菌总数4000CFU/ml，大肠菌群200 CFU/ml不符合生活饮用水卫生标准。也就意味净水厂常规处理工艺流程即可满足水处理要求。由于源水浊度稍高，为达到预期的混凝、沉淀效果，减少混凝剂用量最好增设预沉池，高浊度水经预处理后再送往净水车间。综合以上各点，本设计净水厂工艺流程条件如下：预沉 投药、混合 消毒原水 稳压井 反应 沉淀 过滤 清水池 二泵站 用户 从水质分析看，由于没有藻类和有机物并不需要滤前加氯，只要滤后加氯即可。经上述一系列处理后可达到生活饮用水卫生标准 3.2 投药系统的设计计算水的混凝是指水中杂质微粒和混凝剂进行混合絮凝形成较大絮凝体的过程。3.2.1 药剂的选择关于药剂种类的选择及最佳投药量的确定，目前尚不能用统一的公式计算，这是由于各个地区水源的水质情况不尽相同，即便是浑浊度一样的两个水厂也往往会因造浑物质的成分、性质及影响因素不同而使混凝效果相差很大。一般药剂的选择应通过实验确定，但碍于条件有限，在设计中只以条件相似的已有水厂的运行数据为例，本着混凝效果好、对人体健康无害、使用方便、货源充足、价格低廉的饮用水处理混凝剂基本要求的原则考虑。据资料显示，长春市一水厂与二水厂其进水浊度分别为10100度和81800度；哈尔滨市沙曼屯净水厂扩建工程其进水浊度在丰水期为1001200mg/L，枯水期为1540mg/L。这三者水温均在025/26之间，均采用硫酸铝凝聚剂。就硫酸铝而言，其优点在于溶解快、含杂质少、处理效果好、使用方便。铁盐与之相比，虽也有诸多优点，但腐蚀性较强、易潮解、不宜保管。综上所述，不论从实践经验，经济角度看，还是从长远利益而言，硫酸铝是较为适合本设计的药剂，其唯一的缺点是这种产品适用于水温为2040之间的水质，当温度降低时，水解困难，形成的絮凝体比较松散。而松花江水系佳木斯段由于地理条件，其水质在冬季冰封期具有低温低浊特点，为弥补这一不足可投加改性活化硅酸助凝剂提高混凝沉淀效果。3.2.2药剂溶解池和溶液池的计算1、溶液池尺寸 W1 = （3-1）式中：Q处理水量 混凝剂最大投量，参数为30 c溶液浓度，一般取（520）%，本设计采用15% n每日调制次数，不超过3次，取2次 W1 = 306493.45/(417152) = 15.57 注在代公式时，c值为百分数的分数值。拟设两个溶液池，每个7.79， 取7.8,有效高度为1.5,每格实际尺寸：长宽高=2.52.21.5，其中包括超高0.3.2、溶解池容积 W2 = (0.2-0.3) W1 (W2取0.3 W1 )则 W2=0.315.57=4.673设两个溶解池，每个为2.34，平面尺寸：长宽高=1.61.21.4，其中包括超高0.2.溶解池的放水时间为10min，则放水流量q0=3.2.3 药剂的投加方式及系统水的混凝是指水中杂质微粒和混凝剂进行混合，絮凝形成较大矾花的过程，它作