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河南省南阳市给水工程工艺设计The Design of Water Supply EngineeringOf the Nanyang City in He Nan Province学生姓名：学生学号：专业名称：给排水科学与工程指导教师：环境与市政工程学院2013年6月11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。本人授权天津城建大学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 本设计是河南省南阳市的某给水厂及水厂的管网设计。设计的主要内容主要包括：取水工程、净水工程、输配水工程三部分。该地区以黄河水为水源，水资源丰富，原水的水质一般。符合地表水环境质量类标准，可以作为饮用水水源。取水工程的设计是以远期的设计水量为依据进行设计。净水厂的设计以近期水量为依据。根据原水的水质及设计生产能力，技术经济比较等各方面因素的综合考虑，最后确定该水厂的工艺流程为：原水一泵站配水井机械絮凝池（垂直轴）斜管沉淀池普通快滤池清水池吸水井二泵站城市管网关 键 词：取水工程；净水工程；斜管沉淀池；普通快滤池；城市管网ABSTRACTThis design is a water plant of Nanyang city in He Nan province. It includes the water intake works , the water treatment works, the water transportation and distribution works.This area is located in the city of nanyang . Yangtze River is the source of this area . The water resource is abundance. The water quality meets with type standards ,It can be the source of drinking water .The design of water intake work is based on the futurity .This design of the water plant is based on the present.According to compare the water quality and so many aspects. We choose the process as follow :raw water first pump station distribution well mechanical flocculation tank inclined tube settling tank double valve filterclear-water reservoir suction well second pump station water distribution netKeywords： water intake works; water purification works; double valve filter; water distribution net 目 录第一章 城市资料与设计任务概述11.1设计依据、原则和范围11.2城市概况2第二章 设计规模和标准52.1最高日用水量预测及设计规模确定52.2 设计标准5第三章 供水方案73.1总体方案的形成73.2方案的比选和确定8第四章 取水工程设计94.1取水位置确定94.2取水构筑物类型的确定10第五章 净水厂工程设计125.1设计原则125.2厂址选择125.3净水厂设计方案的比较与确定135.4水厂平面布置235.5水厂高程布置245.6二泵站255.7 水厂人员编制25第六章 输配水管网工程设计266.1 输配水工程的设计266.2 给水管网设计说明276.3管段流量及管网水力计算29第七章 工程投资估算及制水成本307.1编制依据307.2估算结果307.3制水成本31第八章 存在的问题与建议328.1问题328.2建议32致 谢33参考资料及设计规范34附录1 计算说明书附录2 外文资料原件或复印件附录3 外文资料翻译附录4 毕业设计任务书附录5 毕业设计进度表第一章 城市资料与设计任务概述 第一章 城市资料与设计任务概述 1.1 设计依据、原则和范围1.1.1设计主要采用的规范依据本工程为城市给水工程,为保证工程质量,在设计中采用以下国家规范和标准进行设计: 地表水环境质量标准(GB3838-2002) 生活饮用水水源水质标准(CJ3020-93) 生活饮用水卫生标准(GB5749-85) 生活饮用水卫生规范 室外给水设计规范(GB50013-2006) 泵站设计规范(GB/T5265-97) 城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准(CJJ41-91)1.1.2设计原则（1）根据城市总体发展规划，结合供水总体布局，本着对水资源的统一规划和使用的原则，合理选择水源和取水点并注意与原有城市给水设施的协调。（2）根据目前国内外给水工程的经验，本着运行安全、维修方便、造价经济的原则，设计中尽可能采用成熟的给水处理新工艺新技术，提高工程的技术水平。（3）确保安全供水，水厂出水水质达到国家生活饮用水标准。且根据城市供水行业2000年技术进步发展规划要求，提高供水水质和供水安全可靠性。（4）严格遵守国家有关环境保护的法律，法规。执行国家规定的污染物排放标准，对水厂各工艺中可能产生的影响环境的因素。在设计中因地制宜采用防范措施。（5）利用国外贷款的有利条件，合理选择国内外先进，可靠，高效的净水技术和运行管理方便，维修简便的给水处理专用设备，提高水厂净水效率和供水系统的管理水平。（6）贯彻节约能源的方针，设计中选用高效节能型设备，力求取得较好的经济效益。（7）根据国家有关规定，对工程中发生的拆迁和征地进行合理安置和补偿。1.1.3设计范围与要求 1设计内容根据南阳市总体规划图和所给的设计资料进行给水工程设计。给水工程设计范围包括取水工程、净水工程与输配水工程。设计内容如下：（1）设计规模确定；（2）给水系统的选择及方案确定（包括水源选择、取水口、净水厂位置确定及输水管网布置；）；（3）取水工艺设计 （含部分工艺图设计）；（4）净水厂工艺设计 （含工艺及单体构筑物图的设计）；（5）泵站工艺设计 （含部分工艺图设计）；（6）输水管网设计 （含部分管道图设计）；（7）城市给水工程的投资估算及制水成本计算。2设计成果要求（1）设计深度应达到初步设计；（2）设计说明书和设计计算书各一份（不少于2万字），内容与要求，见给水工程毕业设计指示书；（3）绘制图纸不少于8章，其中包括计算机绘图（不少于2张）、手绘图（不少于1 张）。表11 毕业设计绘制图纸要求城市给水工程总体布置图1张，A1管网平差图1张，A1取水构筑物工艺平、剖面图1张，A2净水厂平面布置及高程图1张，A1净水厂构筑物工艺平、剖面图34张，A1泵站工艺图1张，A1指导教师根据具体情况指定12张，A1（4） 相关外文文献翻译1分（不少于3000字，以外文单词计）3净水厂出水水质要求：达到国家生活饮用水卫生标准（GB5749-85）要求。1.1.4 设计计划设计完成时间周数：14周（不包括毕业设计答辩）开始日期：2007年3月19日；完成日期：2007年6月24日1.2 城市概况1.2.1自然资料1.工程地理位置：河南省南阳市2.气象资料(1)气温 年平均：14.3；极端最高：41.4；极端最低：-21.2；最热月月平均最高：32.1；最冷月月平均最低：-3.5。(2)降水量 年平均：805.5mm；最大日：212.9mm；最大时：97.1mm。(3)相对湿度 最热月平均80%。(4)主导风向 年最多风向：NE夏季最多风向：6月：NE、7月：NE、8月：NE；冬季最多风向：12月：NE、1月：NE、2月：NE.(5)风速冬季平均：2.6m/s; 夏季平均：2.4m/s.(6)平均气压：989.61Mbar。(7)最大冻土厚度：12mm。(9)最大积雪厚度：27mm。3.工程地质与地震资料(1)地面高程：129.8m；(2)土壤承载力：120KPa；(3)地下水位：11.1m；(4)（基本烈度值）地震设防烈度：7度。4.水文资料地表水源（1）流量历年平均：350m3/s；历年最大：1000m3/s；历年最小：100m3/s。（2）水位历年平均常水位18.4m；最高水位（P=1%）：22m；最低水位(P=97%)：16.1m；最低水位河宽：120m。（3）河水冰冻资料：平均温度：18；最高温度：32；最低温度：4；（4）河水含砂量平均最大含砂量：6kg/m3；平均最小含砂量：0.8kg/m3；历年平均含砂量：1.18kg/m3。5.原水水质分析结果表12 河水水源水质项目单位化验结果最大最小平均水温26.5413色度度/ 14浑浊度度180040300PH8.56.57.0高锰酸盐指数mg/l/2.0溶解氧mg/l/8.0CODcrmg/l/ 12BOD5mg/l/2.0氨氮（以氮计）mg/l/0.4总磷（以P计）mg/l/ 0.05铜mg/l/0.5锌mg/l/0.6氟化物mg/l/0.7氰化物mg/l/0.04挥发酚mg/l/0.001砷mg/l/0.01汞mg/l/0.00003硒mg/l/0.006镉mg/l/0.003铬（六价）mg/l/0.02铅mg/l/0.008石油类mg/l/0.002硫化物mg/l/250阴离子表面活性剂Mg/l/0.1总大肠菌群个/l/350034第二章 设计规模和标准第二章 设计规模和标准2.1最高日用水量预测及设计规模确定2.1.1最高日用水量预测 1.城市总体规划资料 (1)地形图 城市规划图一张（1：50001：10000）(2)城市各区人口与建筑规划见表表21 城市各区规划人口与建筑规划规划人口 （万）房屋的层数 （层）城市公用绿地 （公顷）道 路 （公顷）1269664(3)大型工业企业用水表2-2 工业企业用水资料 企业名称生产用水（m/d）水压要求(Mpa)一般车间人数(人/班)重度污染车间人数（人/班）倒班次数生活用水淋浴用水生活用水淋浴用水工厂甲30002001001001003工厂乙4000100502002003 (4)铁路车站用水量：500m3/d。2.依据设计资料，最高日用水量大约在5万m3/d左右，属于中型水厂设计规模。2.2 设计标准水质评价：本设计水源属于类水质，水源水质较好，可作为饮用水水源。原水色度、浊度及大肠杆菌、细菌总数超标，须经净水厂处理后方可饮用，且不必做预处理。 建筑物自由水头按6层楼计算，即28米水头。第三章 供水方案第三章 供水方案3.1总体方案的形成对城市规划、地形、水源位置、工厂企业、街坊位置的分析后，供水方案有：一种为统一供水方式，系统中只有一个管网，即管网不分区，统一供应生产，生活和消防等各类用水，其供水具有统一的水压。另一种为分区供水方式，将给水管网系统划分为多个区域，各区域管网具有独立的供水泵站，供水具有不同的水压。分区给水管网系统可以降低平均供水压力，避免局部水压过高的现象，减少爆管的几率和泵站能量的浪费。管网分区的方法有两种：一种是采用串联分区，设多级泵站加压；另一种是并联分区，不同压力要求的区域由不同泵站（或泵站中不同水泵）供水。大型管网系统可能既有串联分区又有并联分区，以便更加节约能量。方案一：采用统一给水管网系统。图3-1-1 统一给水管网系统方案二：采用分区给水管网系统。图3-1-2 分区给水管网系统3.2方案的比选和确定给水水源有地表水源和地下水源，在选择前必须对所在地区水资源状况进行认真的勘查，研究，并根据城镇和工业总体规划以及农，林，渔，水电等各行业用水需要，进行综合规划，合理开发利用，同时从供水水质的要求，水文地质及取水工程条件等出发，考虑整个给水系统的安全和经济性。经过分析比较，最终选择采用统一供水。一般在给水厂站附近或地形较低处的建筑层次可以规划的较高些，在远离水厂或地形高处的建筑层次则宜低些。对于工业企业生产用水量占供水量比例较大的城镇应把同一性质的工业企业适当集中，或者把能复用水的工业企业规划在一起，以便就近统一供应统一水质的水和近距离输送复用，或便于将相近性质的废水集中处理。水厂选择在河流上游凹岸处。置成环状网，在郊区则以树状网形式向四周延伸。供水可靠性要求较高的工矿企业需采用环状网，并用树状网或双管输水到个别较远的车间。给水管网的布置既要安全供水，又要贯彻节约投资的原则。而安全供水和节约投资之间不免会产生矛盾，为安全供水以采用环状网较好，要节约投资最好采用树状网。在管网布置时，既要考虑供水的安全，又尽量以最短的路线埋管，并考虑分区建设的可能，即先按近期规划埋管，随着用水量的增长逐步增设管线。城市管网定线是指在地形平面图上确定管线的走向和位置。定线时一般只限于管网的干管以及干管之间的连接管，不包括从干管到用户的分配管和接到用户的进水管。干管的管径较大，用以输水到各地区。分配管的作用是从干管取水供给用户和消火栓，管径较小，常由城市消防流量决定所需最小的管径。由于给水管线一般敷设在街道下，就近供水给两侧用户，所以管网的形状常随城市的总平面布置图而定。根据城市地形和分布特点，综合考虑两种方案的优缺点来确定方案。各给水系统有缺点比较。1统一给水： （1）能够提供优质水，水源选择必须要选择最佳的取水点。 （2）供水设施的管理比较方便，尤其是二泵站的调度和运行管理容易控制。 （3）由于管网末端供水压力差较大，造成管网漏失量增大，不利于管网维护。2分区供水： （1）根据分区数量的多少，可以不同程度的降低能量消耗。 （2）由于输水管线的延长，中途泵站的增设导致了工程造价的提高。 （3）在水泵运行制度上，管理较为复杂。根据以上给水方案的特点，结合我的城市平面图，城市地形平坦，发展又相对集中，所以采用统一给水方式比较好。 第四章 取水工程设计第四章 取水工程设计4.1取水位置确定4.1.1给水水源的选择1.水源的选择原则(1)所选水源水质应充沛、可靠。(2)源水水质符合要求。(3)符合要求的地下水优先作为生活饮用水源。(4)与农业水利综合利用。(5)取水、输水、配水设施安全可靠、经济、维修方便。(6)取水水源、地点、取水量应取得有关部门的同意。2.水质分析该设计所在地为河南省南阳市市，黄河的一支流绕市区而过，为南阳市的供水的主要水源地。其中还包括当地的其他河流，形成了多条河流纵横交错的格局。南阳市有着丰富的自然资源，而且其水源水质可直接用于自来水水厂处理水利资源极其丰富，总水域面积达2143.6平方公里，占市区面积的25%左右。该设计就是以河流水为水源。原水水质较好,达到地面水环境质量标准（GB3838-88）类水水质标准，可作为饮用水水源。4.1.2取水构筑物位置的选择（1）设在水质较好地点。宜位于城镇和工业企业上游的清洁河段。（2）具有稳定和床和河岸，靠近主流，有足够的水深。在弯曲河段上，取水构筑物的位置宜设在河流的凹岸。在顺直河段上，取水构筑物的位置宜设在河床稳定、深槽主流近岸处，通常也就是河流较窄，流速较大，水较深的地点。（3）具有良好的地址、地形施工条件。取水构筑物应设在地质构造稳定，承载力高的地基上。选择取水构筑物的位置时，要尽量考虑到施工条件。（4）靠近主要用水地区。在保证取水安全的前提下，取水构筑物应靠近主要用水地区，以缩短输水管线的长度，减少输水管的投资和输水电费。此外输水管的敷设应尽量避开天然或人工障碍物（5）应注意河流上的人工构筑物和天然障碍物。河流上常见的人工构筑物和天然障碍物，往往引起河流水流的条件变化，从而使河床产生冲刷和淤积。（6）避免冰凌的影响。因南阳地处北方，所以有该构筑物适用于冰凌的限制。（7）应与河流的综合利用相适应。考虑以上综合因素，取水构筑物的位置选择间城市总体布置图。4.2取水构筑物类型的确定4.2.1取水方式的选择（1）取水构筑物的类型很多，可分为固定式和活动式。固定式取水构筑物具有取水可靠，维护管理简单，适应范围较广等优点，但投资较大，水厂工程较大，施工工期较长，在水源水位变化幅度较大时，尤为如此。固定式取水构筑物设计时应考虑远期发展的需要，土建工程一般按远期设计，一次建成，水泵机组设备等可分期安装。固定式取水构筑物主要分为岸边式取水构筑物和河床式取水构筑物两种。岸边式取水构筑物适用于江河岸边较陡，主流近岸，岸边有足够水深，水质和地质条件较好。水位变化幅度不大的情况。河床式取水构筑物与岸边式基本相同，其适用条件为：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，而河中游具有足够水深或较好水质，水中悬浮物较少时。经过工程地质与地震资料的考察和河流断面分析，本设计采用岸边式取水构筑物较佳。（2） 岸边式取水构筑物分为合建式和分建式两种，合建式是指进水间与泵房合建在一起，设在岸边。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，但要求岸边地质条件较好，受地质条件影响较大。分建式是指进水间与泵房分建，泵房可离开岸边，设于较好的地质条件下。适用于岸边地质较差，进水间不宜于泵房合建，分建结构简单，施工较容易，受岸边地质条件影响小。但操作管理不方便，吸水管较长，增加水头损失，运行安全性不如合建式。根据当地情况应选合建式较佳。由于水源水质较好，水中悬浮物较少，故取水形式采用压力流取水。特点为：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；进水头部深入河床，检修和清洗不方便。岸边式取水构筑物的进水间由进水室和吸水室两部分组成。本设计采用进水间与泵房合建。各构筑物均采用矩形结构。4.2.2一泵站（取水泵站）本设计中的一级泵站与岸边式的取水构筑物合建。设计区水泵房时，在土建结构方面应考虑河岸的稳定性，在泵房筒体的抗浮、抗裂、防倾覆、防滑坡等方面应有周详的计算。在施工过程中，应考虑到争取在河道枯水位时施工，要抢季节，要有比较周全的施工组织计划。水泵的型号及台数不宜过多,否则将增加土建造价.但水泵台数过少又不易调度,一般常用4至7台(包括备用泵),选泵以远期水量加上水厂的自用水量为主。远期后发展可以将泵的台数增加或小泵换成大泵。泵站选用四台清水离心泵,其型号为20SA22J,其中三用一备。机组采用横向布置。第五章 净水厂工程设计第五章 净水厂工程设计5.1设计原则(1)水处理构筑物的生产能力，应以提高日供水量加水厂自用水量进行设计，并以原水水质最不利情况进行校核。(2)水厂应按近期设计，考虑远期发展。(3)水厂设计中应考虑各构筑物或设备进行检修、清洗及部分停止工作时，仍能满足用水要求.(4)水厂自动化程度，应本着提高供水水质和供水可靠性，降低能耗、要好，提高科学管理水平和增加经济效益的原则，根据实际生产要求，技术经济合理性和设备供应情况，妥善确定。(5)设计中必须遵守设计规范的规定。(6)净水厂设计必须考虑安全供水的条件。一般情况下，主要处理构筑物不应少于两个单元，设置必要的超越管线。主要设备应考虑备用条件。(7)净水厂选择必须适当注意美观和绿化。5.2厂址选择厂址的选择应在整个给水系统设计方案中全面规划，综合考虑，通过技术经济比较，选择使用可靠、工程造价低，管理以及总输水费用省，使供及管理条件好的厂址。在选择厂址时，一般应考虑以下几个问题：（1） 厂址应选择在工程地质条件较好的地方。一般选在地下水位低、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。（2） 水厂应尽量设置在交通方便、靠近电源的地方，以利于施工管理和降低输电线路的造假。并考虑沉淀池排泥及滤池冲洗水排除方便。（3）水厂应尽量可能选择在不受洪水威胁的地方。否则应考虑防洪措施。（4） 当取水地点距离用水区较近时，遂昌一般设置在区水构筑物附近，通常与取水构筑物建在一起；但取水地点距离用水区较远时，厂址选择有两种方案，一是将水厂设置在取水构筑物附近；另一是将水厂设置在离用水区较近的地方。前一种方案主要优点是：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便于成电池排泥和滤池冲洗水排除，特别是对浊度较高的水源而言。但从水厂制主要用水区的输水管道口径要增大，管道承压较高，从而增加了输配水管道的造价。后者的优点和缺点正好相反。（5）厂址的周围环境，应注意卫生与安全防护、绿化，避免设在污染较大的地段。（6）厂址应选在交通方便的地方，以利施工运输和运行管理。综合考虑以上诸多因素，本设计中将净水厂的厂址选择在靠近城市输配管网。5.3净水厂设计方案的比较与确定5.3.1净水处理厂工艺流程的选择由源水水质可知，该净水厂应选择无预沉工艺的一般江河水处理工艺类型： 混凝剂 消毒 取水构筑物配水井反应、沉淀池滤池清水池二泵站 江河水处理工艺类型5.3.2絮凝工艺的选择和确定1.投药及混合方式(1)投药方法常用投药方法有干投法和湿投法。投加方法优点缺点干投法1.设备被腐蚀得可能小；2.设备被腐蚀得可能性；3.当要求加药量突变时，易于调整投加量；药液较新鲜；1.当药量较大时，需一套破碎混凝剂的设备；2.混凝剂用量少时，不易调节；3劳动条件差；4.药剂与水不宜混合均匀.湿投法1.容易与水源充分混和2.不易阻塞入口；3.投量易于调节；1.设备占地较大；2.人工调剂时，工作量较繁重；3.设备易受腐蚀；4.当要求加药量突变时，投药量调整较慢；表5-3-1混凝剂投加方法由于湿投法可以使药液与原水充分混合，则反应效果比干投法好，且投量易调节，投加时管理方便，故采用湿投法。(2)投药方式表5-3-2投药方式优缺点的比较投加方式作用原理优缺点适用情况重力投加建造高位药液池，利用重力作用将药投入池内优点：操作较简单、投加安全可靠缺点：必须建造高位药液池、增加假药间层高（1）中小型水厂（2）考虑到输液管线的水城水头损失，输液管线不宜过长。水射器投加利用高压水在水射器喷嘴处形成的负压将药液吸入并将药液射入压力水管优点：设备简单，使用方便，不受药液吃高程所限。缺点：效率较低、如药液浓度不当，可能引起堵塞。各种水厂规模均可适用加药泵泵在药液池内指接吸取药液，加入压力水管内。优点：可以定量投加，不受压力管压力所限。缺点：价格较贵，泵易引起堵塞，养护较麻烦。适用于大中型水厂根据本设计的实际情况，选用水射器投加，这样可以定量投加。(3)混合方式表5-3-3 混合方式方式优缺点适用条件浆拌式机械混合优点：1.混合效果较好；2.水头损失较小；缺点：1.需耗动能；2.管理维护较复杂；各类水厂混合池混合优点：1、混合效果较好；2、某些苔型能调节水头高低，适应水流变化缺点：1.占地面积太大；2.某些进水方式要带进大量气体。适用于大中型水厂水泵混合优点：1.设备简单；2.混合充分，效果好；缺点；吸水管较多时，投药设备要增加，适用于以及泵房处理的构筑物120m以内的各种规模最简单的管式混合即将药剂直接投入水泵压水管中以借助管中流速进行混合。管中流速不宜小于1m/s，投药点后的管内水头损失不小于0.30.4m。投药点之末段出口距离已不小于50倍管道直径为宜。为提高混合效果，可在管道内增设孔板或文丘利管。这种管道混合简单易行，无需另设混合设备，但混合效果不稳定，管中流速低时，混合不均匀。目前广泛使用的管式混合器是“管式静态混合器”。混合器内按要求安装若干固定混合单元。每一混合单元由若干固定叶片按一定角度交叉组成。水流和药剂通过混合器时，将被单元体多次分割、改向并形成涡旋，达到混合目的。这种混合器构造简单，无活动部件，安装方便，混合快速而均匀。这种混合器水头损失稍大，但因混合效果好，从总体经济效益而言还是具有优势的。唯一缺点是当流量过小时效果下降。(4)混凝剂的选择由于本设计为武汉地区，故絮凝剂选择硫酸亚铁。硫酸亚铁为半透明绿色结晶，俗称绿矾，易溶于水。固体硫酸亚铁需溶解投加，一般配置成10%左右的重量百分比浓度使用。当硫酸亚铁投加到水中时，离解出的二价铁离子只能水解形成单核配合物，混凝效果不如三价铁离子，而且未水解的二价铁离子残留在水中时处理后水带色，若二价铁离子与水中有色。2.絮凝设备的选择(1)絮凝池的选择表5-3-4 各种不同形式的絮凝池的优缺点型式优 缺 点适 用 条 件隔板絮凝池往复式优点：1.反应效果较好；2.构造简单，施工方便；缺点：容积较大；2.水头损失较大；3.转折处絮粒易破损4.出水流量不易分配均匀；1.水量大于30000m3/d 的水厂；2.水量变动小；回转式优点：1.反应效果好；2.水投头损失小；3.构造简单，管理方便；缺点:出水流量不易分配均匀；1.水量大于30000m3/d 的水厂；2.水量变动小；3.可适用于旧池改建和扩建；旋流絮凝池优点：1.容积小；2.水头损失较小；缺点：1.池子较深；2.在地下位较高处施工较困难；3.反应效果较差；1.一般用于中小型水厂；2.因反应效果较差，目前已很少采用；涡流絮凝池优点：1.容积小；2.反应时间短；3.造价较低；缺点：1.池子较深；2.椎体施工较困难；3.反应效果较差；1.一般用于水量小于25000m3/d的水厂；2.因反应效果较差目前已很少采用；折板絮凝池优点：容积小；2.反应时间短；3.反应效果好；缺点：造价较高；水量变化不大的水厂孔式絮凝池优点：1.构造简单；2.施工方便；缺点：反应效果差；水量变化不大的中小型水厂网格絮凝池优点：1.反应效果好；节省药剂；2.水头损失小；3.可适应水质、水量变化4.反应时间短；缺点：1.造价高；2.池子较深；3.施个较困难1.水温变化：7-34效果好；2.5-7耗药量高，但水质能够保证（沉淀水在10mg/L以下）2.原水浊度：17-2400mg/L较好。7000mg/L也能正常运行3.药剂品种：使用三氯化铁、硫酸铝、碱式氯化铝都有效，且不用助凝剂4.水量变化：因池型是单元住组合、水量大小不受限制，单池运行水量适应范围亦大，一般比设计负荷低40或超设计负荷80都能正常运行，目前单池设计流量最小为15000m3/d，最大为40000m3/d.机械絮凝池优点：1.反应效果好；节省药剂；2.水头损失小；3.可适应水质、水量变化缺点：需要机械设备和经常维修。大小水量均适用，对水量变化大的水厂更适用。 根据以上各种絮凝池的特点及适用条件，结合原水情况，净水厂的设计水量等多方面决定采用（水平轴式）机械絮凝池较合适。(2)设计要点本设计设置2座池子。单池流量1100m3/h。每池尺寸为147.28m。絮凝池水深3.6米。5.3.3沉淀工艺确定1.沉淀池的选择表5-3-5常用沉淀池优缺点及适用范围形式性能特点适用条件平流式优点1可就地取材，造价低；2操作管理方便，施工较简单； 3.适应性强，潜力大，处理效果稳定；4排泥效果好；缺点：1.不采用机械排泥装置时，排泥较困难；2.机械排泥设备，维护较复杂，3.占地面积较大1.一般用于大中型净水厂2.原水含沙量大时，作预沉淀池。竖流式优点1排泥方便；2一般与絮凝池和建3.占地面积较小；缺点：1.上升流速受颗粒下沉速度所限出水较低时量小，一般沉淀效果较差；2.施工较平流式困难；1.一般用于小型水厂2.常用于地下水位较低时；辐流式优点1沉淀效果好；2带有机械排泥设备时，排泥效果好缺点 1基建投资及经营费用大；2刮泥机维护管理较复杂，钢材耗量大；3 施工较平流困难1.一般用于大中水厂2在高浊度地区，作预沉淀池斜管（板式）优点：1.沉淀效率高；2.池体小占地少缺点：1.斜管耗用材料多，且价格较高；2.排泥较困难1.一般用于大中小净水厂2.宜用于旧改建、扩建和挖潜改造； 根据以上所述四种沉淀池的特点及适用条件的比较，综合分析水量规模、进出水水质条件、气象条件、地形地质条件、高程布置等因素的影响，再结合造价和经常费用，最终选择斜管沉淀池。湖北武汉一带有许所水厂都在使用斜管沉淀池。斜管（板）沉淀池：又可分为异向流和同向流两种。1）异向流：沉淀效果较高，池体较小，用地较少；但造价较高，不采用机械排泥设备时，排泥较困难，采用机械排泥时，维修较麻烦。适用于大中小型水厂和老沉淀池的改建挖潜。2）同向流：沉淀效果好，池体小，用地少；但斜管构造较复杂，造价高，不采用机械排泥设备时，排泥较困难，采用机械排泥时，维修较麻烦，适应原水浊度范围较小。适用于大中小型净水厂。故根据各个方面的综合比较决定采用异向流的方式。并在斜管沉淀池设计时考虑到和机械絮凝池同宽同深的问题根据水量设置2座沉淀池，单池水量为1100m3/d。为均匀配水，一座沉淀池对应1座絮凝池，长宽=18.7814m （2）排泥方式选择表5-3-6排泥方式优缺点及适用范围排泥方法优缺点适用范围人工排泥优点：1.池底构造简单，不需设备；2.造价低；缺点：劳动强度大排泥厉时长；2.耗水量大；原水常年很清，每天排泥次数不多的中小水厂机械排泥吸泥机优点：1.排泥效果好，可连续排泥；2.操作方便；缺点：1.耗用金属材料多；2.设备多维修较麻烦；大中型水厂多斗底重力排泥优点；1.操作管理较易，排泥可不停；2.耗水量比人工排泥少；缺点：1.增加水深池底构造复杂，2.排泥不彻底大中型水厂穿孔管排泥优点：1.操作简单，排泥厉时较短；2.耗水量少，排泥时水可不停；缺点：1.孔眼易堵塞，池宽太大时不宜采用；2.原水浊度高时排泥效果差；原水浊度不太高的大中小型水厂刮泥机优点：1排泥彻底效果好，可连续排泥2.操作简单；缺点：1.耗用金属材料多；2.设备较多部分在水下，维修困难；原水浊度高的大型水厂吸泥船优点：1排泥效果好，可连续排泥2.操作简单；缺点：需一套设备；2.管理人员多，维修复杂；原水浊度高的大型水厂螺旋排泥机优点：1排泥彻底效果好，可连续排泥2.操作简单；缺点：1.耗用金属材料多；2.设备较多，维修困难；大中小型水厂的斜管（板）沉淀池综上所述各种排泥方式的特点及适用条件，本设计采用穿孔管排泥。穿孔排泥管管径为150mm，令其横向排列，共8根，每根长15m.5.3.4过滤工艺的确定表5-3-7滤池的选择型式滤池特点优缺点滤前水浊度适用范围普 通快滤池下向流，砂滤料的四阀式滤池优点：1.运行管理可靠单池面积大2.池较浅；缺点：1.阀门较多；2.一般为大阻力冲洗，需专门冲洗设备；小于10-15mg/l大中型水厂双阀滤池下向流，砂和煤滤料滤池 优点：1.同普通快滤池，且比其减少两个阀门2.相应的降低了造价；缺点：1.需专设冲洗设备；2.增设抽气形式虹吸设备；小于10-15mg/l与普通快滤池相同接触式微絮凝滤 池优点：1克一次净化原水简化处理流程；2.占地少，一般基建投资少；缺点：加药管理复杂；2.工作周期较短；小于70mg/l中小型净水厂为宜虹吸滤池下向流，沙滤料低水头互洗式无阀滤池优点：1.不需大型闸阀；2.不需冲洗水泵；3.易于自动化操作；缺点：土建结构较复杂，池身大2.变水头等速过滤，水质不佳加速过滤；3.反冲洗水头小，不宜冲洗干净；小于10-15mg/l适用于中小型水厂；单池面积不宜大于30-25m2移动罩滤池下向流，砂滤料低水头互洗式连续过滤滤池优点：1.不需要大型阀门，造价低；2.简化了进出水系统，池构造简单；3.易实现自动化控制；缺点：1.移动罩行车装置安装要求较高，维修较麻烦；2.常因罩体对位不准或密封不严影响冲洗效果小于10-15mg/l适用于大中型水厂，单池面积不宜大于10m2，但单组滤池可做很大无阀滤池下向流，砂滤料低水头带水箱反洗的无阀滤池优点：不需设置闸阀；2.自动冲洗；3.管理方便；4.可成套定型制作，上马快；缺点：1.进行过程看不到滤层情况清砂布便；2.单池面积小，反洗时要浪费部分水量，变水头等速过滤，水质不佳加速过滤；小于10-15mg/l适用于小型水厂水量为1万m3 /d以下：单池面积不宜大于20-25m2v型滤池下向流，均质砂滤料，高位水箱、气水反冲洗优点：1.滤速适用范围广；2.出水水质良好；3.冲洗彻底；缺点：1.需要一套气冲设备；2.单池面积小；3.造价较高；小于10-15mg/l适用于各种水厂根据以上各种滤池特点的比较，本设计采用普通快滤池较佳。滤池总面积为273.4m2，设8个，双排布置，单池面积为35m2。平面尺寸为：50007000，单位：mm。池体高度为6.7m，其中包括保护高0.3m。5.3.5消毒方法的选择我国城镇生活饮用水主要为液氯、氯胺或漂白粉、漂粉精消毒法。1.液氯消毒法：优点：具有余氯的持续消毒作用；价值成本较低；操作简单，投量准确；不需要庞大的设备。缺点：原水有机物高时会产生有机氯化物；原水含酚时产生氯酚味；氯气有毒，使用时须注意安全，防止漏气。适用条件：液氯供应方便的地方。2.氯胺消毒法：优点：能减低三卤甲烷和氯酚的产生；能延长管网中剩余氯的持续时间抑制细菌生成；减轻氯消毒时所产生的氯酚味或减低氯味。缺点：消毒作用比液氯进行得慢，需较长接触时间；需增加加氯设备，操作管理麻烦。适用条件：原水中有机物多以及输配水管线较长时。3.漂白粉、漂粉精消毒：优点：具有余氯的持续消毒作用；投加设备简单；价格低廉；漂粉精含有效氯达60%70%，使用方便。缺点：同液氯，将产生有机氯化物和氯酚味；易受光、热、潮气作用而分解失效，需注意贮存；漂白粉的溶解及调制不便；漂白粉含氯量只有20%30%，因而用量大，设备容积大。适用条件：漂白粉仅适用于生产能力较小的水厂；漂粉精使用方便，一般在水质突然变坏时临时投加，适用于规模较小的水厂。经以上比较后决定，选用液氯消毒。液氯储备量按15天计算。加氯间的平面尺寸为：50006000，单位： mm。5.3.6清水池的建造清水池属水量调节设施，调节构筑物的调节容量可以设在水厂内，也可设在厂外；可以采用高位的布置形式（水塔或高位水池），也可采用低位的布置形式（调节水池和加压泵房）。各种调节设施的一般设置方式及相应的适用条件，如下表： 表5-3-8 清水池布置形式调节方式适用条件在水厂设置清水池1、 一般供水范围不很大的中小型水厂，经技术经济比较无必要在管网内设置调节水池2、 需昼夜连续供水，并可用水泵调节负荷的小型水厂配水管网前设调节水池泵站1、 净水厂与配水管网相距较远的大中型水厂2、 无合适地形或不适宜设置高位水池设置水塔1、 供水规模和供水范围较小的水厂或工业企业2、 间歇生产的小型水厂3、 无合适地形建造高位水池，而且调节容量小配水管网中设置调节水池泵站1、 供水范围较大的水厂，经技术经济比较适宜建造调节水池泵站2、 部分地区用水压力要求较高，采用分区供水的管网3、 解决管网末端或低压区的用水局部地区（或用户）设调节构筑物1、 由城市供水的工业企业，当水压不能满足要求时2、 局部地区地形较高，供水压力不能满足要求3、 利用夜间进水以满足要求压力的居住建筑设置高位水池1、 有合适的地形条件2、 调节容量较大的水厂3、 供水区的要求压力和范围变化不大利用水厂制水调节负荷变化1、 水厂制水能力较富裕而调节容量不够时2、 当城市供水水源较多，通过经济比较，认为调度各水源的供水能力为经济时水源井直接调节1、 地下水源井分散在配水管网中2、 通过技术经济比较设置配水厂不经济的地下水供水3、 当水源井直接供管网而能解决消毒接触要求时清水池进、出水管应分设，结合导流墙布置，以保证池水能经常流通，避免死水区。管道口径应通过计算确定，并留有余地，以适应以后扩造水量的增加。1.进水管：管径按最高日平均时水量计算。进水管标高应考虑避免由于池中水位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。当清水池进水管上游设置有计量或加注化学药剂设备时，进水管应采取适当措施，保证满管出流。2.出水管：管径一般按最高日最高时水量计算。当二级泵房设有吸水井时，清水池出水管（至吸水井）一般设置一根；当水泵直接从池内吸水时，出水管根数根据水泵台数确定。出水管的设置形式一般有以下几种：(1)从池底集水坑敷管出水，常用于二级泵房前设有吸水井时(2)水泵吸水管直接接入池底集水坑吸水。当清水池消防贮水量必须严格确保时，池内可设置必要的水位传示，报警或控制性措施。(3)溢水管：管径一般与进水管相同，管端为喇叭口，管上不得安装阀门。溢水管出口应设置网罩，以防爬虫等沿溢水管进入池内，如清水池全部为地下式而溢水管出口经常处在排水水位以下时，也可考虑将溢水管先经溢流井，再通至排水井，以避免清水受到污染。(4)排水管：在一般情况下，清水池在低水位条件下进行泄空。排水管管径可按2h内将余水泄空进行计算，但最小管径不得小于100mm。如清水池埋深大，排水有困难时，可在池外设置排水井，利用水泵抽除，也可利用潜水泵直接由清水池抽除。为便于排空池水，池底应有一定坡度，并设置排水集水坑。(5)通气孔及检修孔：通气孔及检修孔数目根据水池大小而定。通气孔应设置在清水池顶部并设有网罩。宜结合导流墙布置。通气孔池外高度宜布置有参差，以利空气自然对流。检修孔宜设置于清水池进水管、出水管、溢流管和集水坑附近，同时宜成对角线布置。检修孔设置不宜少于两个，孔的尺寸应满足池内管配件进出要求，孔顶应设置防雨盖板。(6)导流墙：为避免池内水的断流和满足加氯后的接触时间的需要，池内应设导流墙。为清