淄博市某区给水工程工艺设计

摘 要本设计的主要任务是山东省淄博市某区给水工程初步设计。设计的主要内容包括：给水处理工艺选择、净水厂设计、二级泵房设计。本设计的设计规模是 10.5 万 m3/d，以地表水为水源。采用的给水处理工艺为：原水管式静态混合器折板絮凝池斜管沉淀池普通快滤池清水池二级泵房城市管网。选用硫酸铝为混凝剂，液氯为消毒剂。水厂出水水质要求达到生活饮用水卫生规范 （GB5749-2006） 。水厂位于淄博市的东北方，地面标高为 34m，总占地面积 12.5 公顷，绿化面积约占 25，附属面积约占总面积的 15，力争创建一个清新怡人的现代化水厂。关键词：给水工程设计；折板絮凝池；斜管沉淀池；普通快滤池；城市管网AbstractThe main task of this design is in ZiBo City in Shandong Province, the preliminary design of the county water supply project. The key elements of design: design to determine water supply systems, water treatment plant design, the secondary pumping station design. This design is the size of the recent design of 105,000m3 / d, for the water to river. Used for water supply system: the source of the water primary water pumping stationassigned wells Folded plate flocculatorInclined pipe sedimentation- rapid filterclean-water reservoirsecondary pumping stationcity pipeline. Selection of coagulant aluminum sulfate, liquid chlorine as disinfectant. Water plant to meet water quality requirements, Drinking Water Health Standards (GB5749-2006). Water Treatment Plant is located in northeast of the city, the ground elevation is 255.3m, the total area of 12.5 hectares, accounting for about 25% green area, sub area of about 15% of the total area and strive to create a modern and pleasant fresh water plant.Key words：Water-supply engineering design；Folded plate flocculator；Inclined pipe sedimentation；rapid filter ；City pipeline目录第一章 绪 论11.1 城市概况11.2 设计资料综述11.3 设计目的与要求3第二章 净水厂设计52.1 设计水质水量及工艺的确定52.2 混合72.3 折板絮凝池设计计算92.4 斜管沉淀池设计计算122.5 普通快滤池的设计152.6 清水池的设计202.7 消毒设计21第三章 二泵站的设计和计算233.1 设计流量和扬程233.2 水泵和电机的选择233.3 二泵站设计计算243.4 附属设备的选择27第四章 水厂平面304.1 平面布置 30参考文献 外文资料中文译文致谢第一章 绪 论1.1 城市概述本设计的主要任务是山东省淄博市某区给水工程初步设计。设计的主要内容包括：给水处理工艺选择、净水厂设计、二级泵房设计。本设计的设计规模是 10.5 万 m3/d，以地表水为水源。采用的给水处理工艺为：原水管式静态混合器折板絮凝池斜管沉淀池普通快滤池清水池二级泵房城市管网。选用硫酸铝为混凝剂，液氯为消毒剂。水厂出水水质要求达到生活饮用水卫生规范 （GB5749-2006） 。水厂位于淄博市的东北方，地面标高为 34m，总占地面积 12.5 公顷，绿化面积约占 25，附属面积约占总面积的 15，力争创建一个清新怡人的现代化水厂。1.2 设计资料综述1.2.1 设计题目淄博市某区给水工程工艺设计1.2.2 原始资料原始依据（包括设计或论文的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等。 ）根据相关设计资料，确定合理的工艺方案，使给水厂出水水质达到生活饮用水卫生标准 （GB5749-2006） ，并安全输配到用户，满足用户的需求。（1）设计水量：满足最高日供水量 10.5 104m3/d；（2）原水水质：各项指标达到地表水环境质量标准（GB 3838-2002)中的类水质标准；（3）气象水文资料： 1）气温：年平均 12.9 ，极端最高_42.1_, 极端最低_-23.0_,最热月月平均最高 32.0 ，最冷月月平均最低 -8.2 。2）降水量：平均年总量 630.3 mm，最大日_179.3_ mm，最大时 64.4 mm。3）相对湿度：最热月平均 76 。4）主导风向： 年最多风向 南西南 ；夏季最多风向：6 月 南西南 、7 月 南西南 、8 月 南 、冬季最多风向：12 月 南西南 、1 月 南西南 、2 月 南西南 、5）风速:冬季平均： 2.6 m/s、夏季平均 2.3 m/s；6) 平均气压： 1001.0 mbar；7）最大冻土深度： 48 cm；8）最大积雪深度： 33 cm；（4）工程地质资料：土壤承载力满足基建设计要求，地下水水位相对标高 -5.0 m；（5）二泵站输水管起端节点自由水压 50 m。1.2.3 设计内容1设计内容要求（1）根据水质、水量、地区条件、施工条件和水厂运行情况、确定净水厂的处理工艺流程；（2）拟定各处理构筑物的设计流量，并根据确定的净水厂位置，选择适宜采用的处理构筑物，确定设计采用的处理构筑物的形式及数量；（3）进行各构筑物的设计计算，确定各构筑物和各主要构件的尺寸并绘制部分计算简图，设计时要考虑到构筑物及其构件施工上的可能性，并符合要求。1）投药及混合根据原水水质、处理要求、货源及其他经济技术条件选定混凝剂品种及投加量，设计溶解池、溶液池，布置加药间及药库，画出草图；确定混合方式，进行混合工艺设计计算和设备选择。2）絮凝、沉淀絮凝池和沉淀池应同时进行计算和设计，并应注意两者的关系与配合，要使两池之间在高程、水流衔接、深度和池数等方面相互配合。根据设计流量，絮凝池、沉淀池应至少分为独立相同的两组，每组可根据需要分为若干格。也可根据水质情况选用澄清池，并进行设计计算。3）滤池在北方，滤池一般应设在室内，冲洗水泵房应尽可能与滤池合建。4）消毒选定消毒剂并根据水质有关参考资料确定其投加量，投加点应根据水质情况确定。进一步选择投加设备，布置加药间及药库，绘出草图。5）清水池清水池之间要既能互相连通，又能单池运行。清水池应根据水量大小、地形及设计高程而定，由单池容积和设计水深决定水池平面尺寸。（4）根据各构筑物的确定尺寸，确定各构筑物在平面位置上的确切位置，完成平面布置；确定各构筑物间联接管道的位置，管径、长度、材料及附属设施，完成水厂的高程布置。（5）绘制净水厂平面及高程布置图，净水构筑物工艺平、剖面图。（6）二泵站设计计算选泵台数不宜过多，也不宜过少，应能满足各种不同流量及扬程之需要为宜，一般 4-7 台，尽可能同型号。确定泵站形式，进行泵站设计计算；绘制二泵站工艺图。2设计成果要求（1）设计说明书一份（1.2 万字） ；参考文献10 篇；相关外文文献资料翻译 1 份（5000 汉字） 。（2）绘制的图纸折合零号图纸3 张，其中至少包括手绘图 1 张，其内容应满足表 1-1 要求。表 1-1 毕业设计绘制图纸要求图纸内容 数量及尺寸要求1 水厂总平面和高程布置图 1 张，1 号2 絮凝和沉淀池平剖面图 2 张，1 号3 滤池平剖面图 1 张，1 号4 清水池平剖面图 1 张，1 号5 送水泵站平剖面图 1 张，1 号1.3 设计目的与要求1.3.1 设计目的给水工程毕业设计是本专业教学必不可少的极为重要的实践性教学环节之一，是检验学生掌握所学专业知识程度的重要手段。通过给水工程毕业设计，可使学生系统掌握给水工程设计原则及程序，设计步骤和方法，标准图集的参考与选用，以及对设计说明书和图纸的要求，使学生在工程设计方面得到一次全面锻炼。1.3.2 设计要求（1）应具备的能力知识方面：系统地掌握本专业所必须的基础理论知识，掌握工程水力学、水分析化学和污染控制微生物学等主要专业基础课的理论知识，具有系统的给水工程、排水工程等专业知识，对本专业的新工艺、新材料、新设备有一定的了解。能力技能方面：具有给水、排水系统规划与工艺设计能力，具有本专业必需的制图、运算、计算机等方面的操作能力。（2）基本要求1)通过毕业设计，应具有一定的综合技术分析能力、设计运用能力、运用计算机能力、工程制图及编制说明书的能力。2)应在指导教师的指导下完成所规定的内容和工作量。3)设计计算要正确，理论叙述要简洁明了，文理通畅。4)毕业设计图纸应能较好地表达设计意图，图纸布置合理，正确清晰达到规范要求。5)毕业设计图纸应能较好地表达设计意图，图纸布置合理，正确清晰达到规范要求。第二章 净水厂设计2.1设计水质水量及工艺的确定2.1.1设计水质本设计给水处理工程设计原水水质应达到地表水环境质量标准（GB3838-2002）中的类水质标准，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。根据生活饮用水卫生标准 （GB5749-2006）对城市供水水质的要求，水源水的水质应符合下列要求：（1）水中不得含有致病微生物；（2）水中所含化学物质和放射性物质不得危害人体健康；（3）水的感官性状良好；（4）城市供水水质检验项目；（5）常规检验项目见下表。生活饮用水卫生标准 （GB5749-2006 ） 水质常规指标及限值指 标 限 值1、微生物指标 总大肠菌群（MPN/100mL 或 CFU/100mL） 不得检出耐热大肠菌群（MPN/100mL 或 CFU/100mL） 不得检出大肠埃希氏菌（MPN/100mL 或 CFU/100mL） 不得检出菌落总数（CFU/mL ） 1002、毒理指标砷（mg/L） 0.01镉（mg/L） 0.005铬（六价，mg/L） 0.05铅（mg/L） 0.01汞（mg/L） 0.001硒（mg/L） 0.01氰化物（mg/L） 0.05氟化物（mg/L） 1.0硝酸盐（以 N 计，mg/L） 10地下水源限制时为 20三氯甲烷（mg/L） 0.06四氯化碳（mg/L） 0.002溴酸盐（使用臭氧时，mg/L） 0.01甲醛（使用臭氧时，mg/L） 0.9亚氯酸盐（使用二氧化氯消毒时，mg/L） 0.7氯酸盐（使用复合二氧化氯消毒时，mg/L） 0.73、感官性状和一般化学指标色度（铂钴色度单位） 15浑浊度（NTU- 散射浊度单位）1水源与净水技术条件限制时为 3臭和味 无异臭、异味肉眼可见物 无pH （pH 单位） 不小于 6.5 且不大于 8.5铝（mg/L） 0.2铁（mg/L） 0.3锰（mg/L） 0.1铜（mg/L） 1.0锌（mg/L） 1.0氯化物（mg/L） 250硫酸盐（mg/L） 250溶解性总固体（mg/L） 1000总硬度(以 CaCO3 计，mg/L） 450耗氧量（COD Mn 法，以 O2 计，mg/L）3水源限制，原水耗氧量6mg/L 时为 5挥发酚类（以苯酚计，mg/L） 0.002阴离子合成洗涤剂（mg/L） 0.34、放射性指标 指导值总 放射性（Bq/L） 0.5总 放射性（Bq/L） 1MPN 表示最可能数；CFU 表示菌落形成单位。当水样检出总大肠菌群时，应进一步检验大肠埃希氏菌或耐热大肠菌群；水样未检出总大肠菌群，不必检验大肠埃希氏菌或耐热大肠菌群。放射性指标超过指导值，应进行核素分析和评价，判定能否饮用。2.1.2. 水质分析本设计中采用的是二类水质，浊度，大肠杆菌均不达标，需要处理。2.1.3 设计水量水处理构筑物的生产能力，应以最高日供水量加水厂自用水量进行设计，并以水质最不利情况进行校核。水厂自用水量主要用于滤池冲洗和排泥等方面。城镇水厂自用水量一般采用供水量的 5%10%，本设计取 8%，则设计处理量为：Q 设=1.05 Q 供=1.05105000 m/d=110250 m/d=4593.75 m/h式中 Q水厂日处理量；a水厂自用水量系数，一般采用供水量的 5%10%，本设计取8%；Qd设计供水量（m 3/d） ，为 10 万 m3/d.2.1.4给水处理工艺流程确定给水处理工艺流程的选择与原水水质和处理后的水质要求有关。地表水为水源时，生活饮用水通常采用混合、絮凝、沉淀、过滤、消毒的处理工艺。如果是微污染原水，则需要进行特殊处理。原水 管式静态混合器 折板絮凝池 斜管沉淀池 普通快滤池清水池 二级泵站 市政管网2.2混合2.2.1混凝剂药剂的选用混凝剂选用:碱式氯化铝Al n(OH)mCL3n-m简写 PAC。本设计水厂混凝剂最大投药量为 20mg/l。其特点为：(1）净化效率高，耗药量少除水浊度低，色度小、过滤性能好，原水高浊度时尤为显著。(2）温度适应性高：PH 值适用范围宽（在 PH=5 9 的范围内，可不投加碱剂）(3）使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好。(4）设备简单、操作方便、成本较三氯化铁低。(5）无机高分子化合物。2.2.2加药设备设计：混凝剂的湿投方式分为重力投加和压力投加两种类型,重力投加方式有泵前投加和高位溶液池重力投加;压力投加方式有水射投加和计量泵投加。 计量设备有孔口计量，浮杯计量，定量投药箱和转子流量计。本设计采用耐酸泵和转子流量计配合投加。加药方式：泵前压力加药。2.2.3加药间的设计设计要求：加药间尽量设置在投药点的附近；加药间和药剂仓库可根据具体情况设置机械搬运设备；加药管可以采用塑料管、不锈钢或橡皮管，溶药用的给水管选用镀锌钢管，排渣管采用塑料管；加药间要有室内冲洗设施，室内地面要有 5的坡度坡向集水坑；加药间要通风良好，冬季有保温措施；加药间与仓库连在一起，仓库储量按最大投加期间的 715 天的用量计算。2.2.4溶液池容积= =7.34m 取 8mnbQaW41721547.93033式中： 混凝剂（PAC）的最大投加量（mg/L ）溶液浓度，一般取 5%-20%（根据室外给水设计规范 ） ，本设计取 15%；处理水量，本设计为 4593.75 Qh/m3每日调制次数，一般不超过 3 次，本设计取 2 次。n溶液池尺寸：LBH = 2.5m2m2m，高度中含超高 0.3m,置于地面之上。有效容积： =2.521.7=8.5 ,满足条件。每个溶液池设两个，一用一备，置于室内地面上，以便交替使用，保证连续投药2.2.5溶解池容积312 4.2083.).0( mW式中： 溶解池容积（ m3 ） ，一般采用（0.2-0.3） ；本设计取 0.32W1W1溶解池尺寸：LBH = 2m1m1.6m，高度中含超高 0.3m，有效容积：=211.3=2.6m ,满足要求。溶解池设两个。2.2.6药库设计参数混凝剂聚合氯化铝所占体积：药品放置高度为,则考虑间隔占，所以则加药间、药库呈一字型布置计量泵投加流量：2.2.7混合设备：采用管式静态混合器设计流量 选，流速,管长水头损失孔板混合器管径：因为所以孔板处流速水头损失2.3折板絮凝池设计计算2.3.1 设计参数絮凝池分四组。总絮凝时间为 12 分钟，分为前中后三段；前段各格的竖向流速为 0.30m/s,中段为 0.20m/s，末段为 0.10m/s;前段采用峰对峰，即相对折板，中段采用平行折板，末段采用平行直板。2.3.2折板絮凝池计算：每组絮凝池流量 Q /s每组絮凝池容积 W 每组池子面积 f 每组池子的净宽 为了与沉淀池配合，絮凝池净长度=9.6m,则池子净宽度=。将絮凝池分为 8 格，每格净宽度为 1.2m，前三格为一段，中间三格为第二段，最后两格为第三段。如图 2-1 所示：图 2-1 折板絮凝池分段简图2.3.3折板尺寸及布置：折板采用钢丝水泥板，折板宽度 0.5m,厚度 0.035m,折角，折板净长度 0.8m。如图 2-2 所示。图 2-2 折板尺寸简图各段折板的间距及实际流速：第一段：第二段：第三段：2.3.4水头损失：第一段为单通道异波折板 转弯高 0.8m n=24第二段为单通道同向折板第三段为单通道平行折板 絮凝池各段的停留时间：第一段 第二段 第三段 絮凝池各段的 G 值：第一段 第二段 第三段 总水头 总絮凝时间2.4 斜管沉淀池设计计算 斜管沉淀池是浅池理论在实际中的具体应用，按照斜管中的水流方向，分为异向流、同向流、和侧向流三种形式。斜管沉淀池具有停留时间短、沉淀效率高、节省占地等优点。本设计沉淀池采用异向斜管沉淀池，设计 2 组。沉淀设备与反应设备合建，选用斜管沉淀池。 （水力条件好，沉淀效率高，处理负荷较高，池体小，占地少） 2.4.1设计参数沉淀池分两组，一组一池，每池的设计流量为 Q= 1/2Q 设=55125 m/d=0.62m/s。颗粒沉降速度： =0.5mm/s清水区上升流速 v=3.0mm/s斜管采用塑料片热压六边形蜂窝管，管厚为 0.4mm，内切圆直径d=30mm，水平倾角 =60，区区区图 2-3 斜管沉淀池计算简图2.4.2沉淀池计算 清水区净面积 斜管部分的面积斜管部分的平面尺寸（长宽）采用 沉淀池进水由边长为的一侧流入，该边长度与絮凝池宽度相符。 管内流速考虑到水边波动，采用 管长有效管长：根据和值， ，则过渡段长度,采用=200mm斜管总长 L=l+=800mm 池宽调整池宽 B=+L=12+0.8=12.4m斜管支承系统采用钢筋混凝土柱、小梁及角钢架设。 复核雷诺数根据管内流速，管径 d=30mm，查表得雷诺数 Re=30 管内沉淀时间 tt=L/=800/4=200s=3.33min 池高斜板区高度超高采用 0.3m清水区高度采用 1m配水区高度采用 1.3m排水槽高度采用 0.8m有效池深=0.7+1+1.3=3m池子总高 H=+0.8=0.3=4.1m 进口配水 进口采用穿孔墙配水，穿孔流速 0.1m/s 沉淀池进口水穿孔墙V=0.1m/s所以每个洞口尺寸定为 20cm 10cm则洞口数为：孔穿孔墙布水区 1.3m 的范围内，孔共为四层，每层 80 个。2.4.3集水系统采用两侧淹没孔口集水槽集水，中间设两条集水渠，沿池反方向两边各布置 30 条穿孔集水槽，为施工方便槽底平坡。集水槽中心距：每槽集水量：考虑到池子的超载系数为 20%，故槽中流量：集水槽双侧开孔，孔径 d=25mm又,则孔数每边 34 个孔眼，孔眼从中心向两边排列集水槽宽 为便于施工取 0.25m起点槽中水深：终点槽中水深：淹没深度取 12cm,跌落高度取 5cm，超高 0.15m槽的高度：集水渠：流量为 0.64/s假定集水渠起端的水流截面为正方形，则渠宽度为,为施工方便采用0.8m，起端水深 0.64m，考虑到集水槽水流进入集水渠时应自由跌落高度取0.02m，即集水槽应高集水渠起端水面 0.02m，同时考虑到 集水槽顶相平，则集水渠总高度为：出水的水头损失包括孔口损失和集水槽速度内损失，孔口损失： 进口阻力系数，本设计取 2.集水槽内水深为 0.3m，槽内水力坡度按 i=0.01 计槽内水头损失为：出水总水头：2.4.4沉淀池的排泥L=12m 孔眼直径 d=3mm穿孔管直径采用 200mm 铸铁管（壁厚 10mm）图 2-4 斜管沉淀池剖面简图 1图 2-5 斜管沉淀池剖面简图 22.5 普通快滤池的设计2.5.1 设计参数水的过滤是水澄清处理的最终工序，也是水质净化工艺所不可缺少的处理过程。滤池选用普通快滤池，其运行管理可靠，池深较浅，适用范围广。主要由滤池本体、管廊、冲洗设施、控制室组成。设计内容包括池体个数、平面尺寸、高度、集水系统、配水系统冲洗水箱及廊道等。选用四阀滤池（普通快滤池）原因：有成熟的运转经验，运行稳妥可靠；采用砂滤料，材料易得，价格便宜；采用大阻力配水系统，单池面积可做得较大，池身较浅；可采用降速过滤，水质较好。计算参数：个数：10 个 长：宽=1.5：1单层石英砂滤料滤池 滤速 10m/h冲洗强度：15L/() 冲洗时间 5min冲洗周期 T=24h2.5.2普通快滤池的计算滤池的工作时间滤池 24h 连续运转，其有效工作时间为滤池面积 F滤池总面积查表得，滤池个数个，成双行对称布置，每个滤池面积单池平面尺寸：由 4-3 得， ，则 滤池平面尺寸 校核强制滤速满足条件滤池高度 H采用：承托层高度滤料层高度砂面上水深滤池超高所以滤池总高度为：冲洗强度 q计算水量 Q单池冲洗流量2.5.3冲洗排水槽 断面尺寸两槽中心距采用 a=2.0m排水槽个数 槽长 l=B=5.6m槽内流速，采用 0.6m/s排水槽采用标准半圆形槽底断面形式，其末端断面模数为： 设置高度滤料层厚度采用排水槽底厚采用槽顶位于滤层面以上的高度为： 核算面积排水槽平面总面积与单个滤池面积之比为：2.5.4集水渠集水渠采用矩形断面，渠宽采用 b=0.75m 渠始端水深 集水渠底低于排水槽底的高度2.5.5配水系统采用大阻力配水系统，其配水干管采用方形断面暗渠结构 配水系统干渠始端流速采用干渠始端流量干渠断面积=0.47,采用 0.49干渠断面尺寸采用干渠壁厚采用干渠预留面应开设孔眼 配水支管支管中心距采用支管总数支管流量支管直径采用，流速支管长度核算 支管孔眼孔眼总面积 与滤池面积 f 的比值 ，采用，则孔径采用单孔面积孔眼总数每一支管孔眼数（分两排交错排列）为：孔眼中心距孔眼平均流速由得即2.5.6冲洗水箱 容量 V水箱内水深，采用圆形水箱直径 设置高度水箱底至冲洗排水箱的高差，由下列几部分组成。a 水箱与滤池间冲洗管道的水头损失管道流量管径采用管长查水力计算表得：冲洗管道上的主要配件及其局部阻力系数见表 2-1：表 2-1 阻力系数计算表配件名称 数量（个） 局部阻力系数水箱出口 1 0.0590 弯头 2DN600 闸阀 3文氏流量计 1 1.00等径转弯流三通 3合计 b.配水系统水头损失 c.承托层水头损失承托层厚度采取d.滤料层水头损失e.备用水头取2.6 清水池的设计2.6.1 清水池总容积的计算清水池的有效容积清水池的有效容积，包括调节容积，消防贮水量和水厂自用水的调节量。清水池的调节容积：=kQ=0.1105000=10500m 1V式中：k经验系数一般采用 10%-20%；本设计 k=10%；Q设计供水量 Q=100000m/d；消防用水量按同时发生两次火灾，一次火灾用水量取 25L/s，连续灭火时间为 2h，则消防容积： 325360/18Vm根据本水厂选用的构筑物特点，不考虑水厂自用水储备。则清水池总有效容积为：清水池共设 2 座，有效水深取 H=4.0m，则每座清水池的面积为：= m2 F取 =2750=1350 m2 ，超高取 0.5m，则清水池净高度取 4.5m。BL2.6.2 管道系统清水池的进水管：（设计中取进水管流速为 =0.8m/s） v设计中取进水管管径为 DN1000mm，进水管内实际流速为：1.00m/s清水池的出水管由于用户的用水量时时变化，清水池的出水管应按出水量最大流量设计，设计中取时变化系数 =1.5，所以：k出水管管径：（设计中取出水管流速为 =0.8m/s） v设计中取出水管管径为 DN1100mm，则流量最大时出水管内流速为：0.79m/s 清水池的溢流管溢流管的管径与进水管相同，取为 DN1000mm。在溢流管管端设喇叭口，管上不设阀门。出口设置网罩，防止虫类进入池内。清水池的排水管清水池内的水在检修时需要放空，需要设排水管。排水管径按 2h 内将水放空计算。排水管流速按 1.2m/s 估计，则排水管的管径为：设计中取排水管径为 DN800mm2.7 消毒设计氯是目前国内外应用最广的消毒剂，除消毒外还起氧化作用。加氯消毒操作简单，价格便宜，且在管网中有持续消毒杀菌作用。按现行国家标准，氯与水接触 30min 后，出厂水游离余氯应大于 0.3mg/L，或与水接触 120min 后，出厂水总游离余氯大于 0.6mg/L。水厂经验，按最大用量确定，并使余氯符合要求。一般水源的滤后或地下水加氯为 0.51.0mg/L 的运行。采用液氯消毒（具有余氯的持续消毒作用；价格成本低；操作简单,投量准确；不需要庞大的设备）滤前加氯为 1.5mg/L；滤后加氯为 1.0mg/L。水和氯的接触时间不小于30min。液 氯 消 毒 原 理 ：2.7.1 加氯量计算1） 预 加 氯 量 Q1为Q1=0.001Q=0.0011.54593.75=6.89kg/h2）清水池加氯量为Q2 =0.001Q=0.00114593.75=4.59kg/h式中：a最大投氯量（ mg/L）Q需消毒的水量（m 3/h）3）二泵站加氯量自行调节，在此不做计算，则总加氯量为Q=Q1+Q2=6.89+4.59=11.48kg/h为了保证氯消毒时的安全和计量正确，采用加氯机投氯，并设校核氯量的计量设备。选用 2 台 ZJ I 型转子加氯机，滤前一台，滤后一台，备用一台，共三台。4）储氯量（按 20 天考虑）为：G=2024Q=202411.48=5510.4kg液氯储备于 6 个 1 吨氯瓶（HD=2020mm800mm）2.7.2加氯间和氯库氯库和加氯间的集中采暖应用散热器等无明火方式。应有每小时换气 812 次.通风系统、加氯间和氯库的设计采用一些安全措施：库不能设置阳光直射的窗户；氯间必须与其他工作间隔开，设置接通向外部向外开启的门和固定观察窗。库和加氯间应设置泄漏检测仪和报警设施，检测仪已设高低监测极限。库应设置漏氯的处理设施，储氯量大于 1t 时，应设漏氯吸收装置。其装置应设置在临近氯库的单独的房间内。氯间和氯库应设置在净水厂最小频率风向的上风向，宜与建筑物通风口保持一定的距离，并远离居住区、公共建筑、集会和游乐场所。第三章 二泵站的设计和计算3.1设计流量和扬程3.1.1 设计流量 = hQKd24= =6562.5m3/h=1822.92（l/s ）5.10式中 最高日供水量，10.510 4m3/d；dK 时用水变化系数，1.5， （室外给水设计规范（GB500132006）规定 K 在 1.21.6 之间） 。3.1.2 设计扬程 Hp= Zc+ h 有效 + hv+ hs+ hc 式中 Z c二泵站输水管起端节点水压，50m；h 有效 清水池有效水深，4m；hv清水池至吸水井输水管损失，0.1m；hs泵房内损失，2m；hc安全水头， 2m；Hp =50+4+0.1+2+2=58.1（米） 3.2 水泵和电机的选择3.2.1 选泵 (1)选泵要求： 在满足最大工况要求条件下，应尽量减少能量浪费； 1应使选的泵工作在高效区并应合理利用各水泵效率段； 2尽可能选同型号泵，使型号整齐，互为备用； 3尽量选大泵（大泵效率高） ，但也应按实际情况考虑大小兼备，灵活调配； 4 保证吸水条件，照顾基础平正，减小泵站埋深； 5考虑必要备用机组； 6需进行消防，事故用水时校核； 7考虑泵站发展，实行近远期相结合； 8尽量选当低能生产的水泵型号。 93.2.2 泵的选型根据二泵站工作制度及选泵要求,统一供水二泵站型号为：4 台 500S59 型清水泵，其中一台备用；水泵性能如表 3-1：表 3-1 500S59 型清水泵性能水泵型号 Q(m3/h) H(m) n(r/min) N(kw) () Hs(m) W(kg)500S59 型清水泵20202340 4759 970 375390 8083 4 1610表 3-2 配套电机性能电机型号 N(kw) 电压(V) W(kg)Y450-46-6 450 6000 36003.3二泵站设计计算3.3.1 二泵站形式的确定二泵站的工艺特点是水泵机组较多，占地面积较大。要求吸水条好，且要求减少挖土高程。因此，大多数二泵房建成地面或半地下式。3.3.2 设计计算（1）机组基础尺寸的确定，如表 3-3： 表 3-3 机组基础尺寸500S59 型清水泵外型尺寸及安装高度L1L2LB 1B1637.5 905 760 1640 8103BH 12H3800 1300 800 370 4804-d42Y450-46-6 电机1LHhBA2080 450 1350 1120 8004- 1d 35 进出口法兰及吐出锥管尺寸:进口: mdnmDmDN 260,670,620,50 1111 出口: dn216,50,46,350 2222吐出锥管:mdnmDmDN 260,670,620,50 3333 基础尺寸: 基础长:L= + + +(0.40.6)；1L23宽 B=b+(0.40.6)；高 H=(2.54.0)w/rLB；500S59 型清水泵基础（不带底座） ；L=905+760+2080+505=3830mm=3.83（m） ；B=1640+400=2040mm=2.04（m） ；H= =0.83（m） 04.283.240)61(.500S59 型清水泵基础顶高 ：=800mm；1H电动机轴高： =450mm； 则高差： - =800-450=350mm； 1H电机基础高： =0.83+0.35=1.18m。 d（2）吸水管路和压水管路设计: 每台水泵有单独吸水管与用水管，设计时。每台泵按流量最大的情况进形吸水管设计。吸水管: 1吸水管不允许漏水，否则会使水泵的工作发生严重事故，吸水管一般采用钢管或铸铁管，本设计采用钢管.其强度高。接口用焊接，不易漏水，漏气时也易修理(埋在地下的钢管应涂沥青防腐层)。一般情况下 A、D 250mm,V=1.01.2m/s B、D250mm,V=1.2 1.6m/s 500S59 型清水泵吸水管： DN700，v=1.58m/s,i=4.2。 压水管: 2泵站内压水管路经常受高压，所以要求坚固不漏水，本设计采用钢管，并采用焊接接口。一般情况下 AD250mm,V=1.52.0m/s BD250mm,V=2.02.5m/s 500S59 型清水泵压水管： DN600，v=2.14m/s,i=9.6。（3）机组与管道布置: 该地区冰冻线0.48m,压水管直穿出泵房位于冰冻线以下，由于吸水管管径不太大，不设管沟，而连络管管径较大，只为连络管设管沟。吸水井置于二泵房前 3 米。将吸水井分成两格，中间隔墙上设连通管及闸阀。吸水井尺寸: B=2.3m； L=16.5m； H=6.5m。超高：0.3m。 （4）部件尺寸：水泵吸水管进口喇叭口大头直径 DD水泵吸水管进口喇叭口长度 LL喇叭口距吸水井井壁距离喇叭口之间的距离喇叭口距吸水井井底距离喇叭口淹没水深 h表 3-4 局部阻力系数列表名称 规格 单位 数量 阻力系数蝶阀 DN600 个 8 0.06DN700 个 4 0.06DN800 个 2 0.06DN900 个 2 0.05止回阀 DN600 个 4 1.70偏心异径接头 DN700 500 个 4 0.20同心异径接头 DN500 350 个 4 0.20三通 DN600DN800 个 2 0.10四通 DN600DN800DN900 个 2 0.20弯头 DN700 个 4 0.68弯头 DN900 个 4 0.36泵房内部水头损失=吸水管路水头损失+压水管路水头损失=0.762m满足设计要求3.4 附属设备的选择3.4.1 起重设备最大起重量为 3600 公斤，故选 LX 型单梁桥式电动吊车，起重量为 4 吨，起吊高度为 9 米，跨度为 8 米。3.4.2真空泵的选择设置两台真空泵，一用一备。真空泵抽气量： （4-4）)(0sapHTWkQ式中 泵站中最大一台水泵泵壳内空气容积pW；3265.0.1490.3mWp吸水管中空气容积 ；s 3568.19.mWs大气压水柱高，取 10.33m；aH离心水泵的安装高度，3.54m；sT水泵引水时间，取 3min；k漏气系数，取 1.1；则： （4-5）min/21.)54.310(68.)( 30HTWQsap 最大真空： ； （4-6）mHg.276.max选用 SZ-2 型水环式真空泵，Q=0.95-1.65，Hv=152-304 毫米汞柱。选择 2台，一台工作，一台备用。配用电机 JO2-54-4 型。3.4.3通风设备和计量设备本设计采用自然通风，设置 2 台起声流量计统一计量。高程计算如表 3-5：表 3-5 高程计算简表名称 水头损失（m）连接管段 构筑物 沿程及局部 构筑物水位标高（m）清水池 34清水池到普通快滤池0.3 34.3普通快滤池 2.0 36.3普通快滤池到斜管沉淀池0.6 36.9斜管沉淀池 0.3 37.2斜管沉淀池到折板絮凝池0.4 37.6折板絮凝池 0.25 37.85折板絮凝池到一级泵站0.3 38.15名称 水头损失（m）连接管段 构筑物 沿程及局部 构筑物水位标高（m）清水池 34清水池到吸水井 0.2 33.8吸水井 0.1 33.7第四章 水厂平面4.1 平面布置水厂的基本组成分位两部分：生产构筑物和建筑物，包括处理构筑物、清水池、二级泵站、药剂间等。辅助建筑物，其中又分为生产辅助建筑物和生活辅助建筑物两种。前者包括化验室、修理部门、仓库及宿舍等；后者包括办公楼、食堂、浴室、职工宿舍等。水厂平面主要内容有：各种构造物和建筑物的平面定位；各种管道，阀门及管道配件的布置；排水管（渠）及窨井布置；道路，围墙，绿化及供电线路的布置等。一般水厂的布置由以下四部分组成：1、水处理构筑物：水处理构筑物中，如絮凝池、沉淀（澄清、气浮）池、滤池、清水池、二级泵房、加药间、滤池冲洗设施，以及排水泵房等是水厂的主体；2、辅助建筑物：为水处理构筑物服务的建筑物，如变配电室、化验间、机修间、仓库、食堂