毕业设计-深圳宝安区新安街道给水工程设计

本科毕业设计论文题目深圳宝安区新安街道给水工程设计2014年6月深圳宝安区新安街道给水工程设计摘要本设计为深圳宝安区新安街道供水设计，根据现行供水设计规范，综合考水库水质、地形和当地的经济情况，提出了对水库水进行常规处理的方案，此方案经济并且有效。随着当地经济的迅速发展、人口的增加及工业化和城市化步伐的加快,水资源不足已成制约经济发展主要因素,大规模利用城市中水已显得尤为重要。本设计中水厂供水量较大，本设计中有一级泵站，水厂到用户需二级泵站，水厂对水库的水采用常规处理工艺，即经过加药，沉淀，过滤，最后经过加氯消毒供给用户。关键字供水设计；常规处理工艺；水资源不足；消毒SHENZHENBAOANDISTRICTXINANSTREETWATERSUPPLYENGINEERINGDESIGNABSTRACTTHEDESIGNFORTHEWATERSUPPLYOFSHENZHENBAOANDISTRICTSTREETDESIGN,DESIGNSPECIFICATIONSBASEDONEXISTINGWATERSUPPLY,WATERQUALITYCOMPREHENSIVEEXAMINATION,TOPOGRAPHYANDLOCALECONOMICCONDITIONS,PROPOSEDWATERRESERVOIRCONVENTIONALTREATMENTPROGRAMS,THISPROGRAMOFECONOMICANDEFFECTIVEWITHTHERAPIDDEVELOPMENTOFTHELOCALECONOMY,INCREASINGURBANIZATIONANDINDUSTRIALIZATIONANDTOACCELERATETHEPACEOFPOPULATION,LACKOFWATERHASBECOMEAMAJORFACTORRESTRICTINGECONOMICDEVELOPMENT,LARGESCALEUSEOFWATERINTHECITYHASBEENVERYIMPORTANTTHEDESIGNOFALARGEAMOUNTOFWATERSUPPLY,THISDESIGNHASAPRIMARYPUMPINGSTATION,WATERUSERSNEEDTOSECONDARYPUMPINGSTATIONS,WATERRESERVOIRSUSINGCONVENTIONALWATERTREATMENTPROCESSES,IEAFTERDOSING,SEDIMENTATION,FILTRATION,ANDFINALLYTHROUGHCHLORINATIONSUPPLYUSERSKEYWORDSWATERSUPPLYDESIGNCONVENTIONALTREATMENTPROCESSLACKOFWATERDISINFECTION目录摘要IABSTRACTII1绪论111前言112国内外发展114设计总体说明2141设计内容2142原始资料2143执行规范22水厂设计421水厂处理规模422水厂处理工艺流程的确定4221给水处理工艺选择原则4222一般水源净水工艺流程选择5223水厂处理工艺流程的确定53取水工程的设计计算631给水水源的选择原则632取水构筑物的选择7321取水构筑物的选型7322取水头部的选择8323集水室的设计8324进水室8325集水井标高计算933一级泵站9331泵站设计和扬程计算9332水泵的选择10333泵的性能参数10334泵房高度计算12335泵房的布置形式14336泵房中各标高确定174水厂构筑物设计1841混凝剂的选择和投加1842管式静态混合器19421计算过程2043折板絮凝池20431折板絮凝池设计流量21432折板絮凝池设计计算21433折板絮凝池布置2544平流沉淀池25441设计水量25442池体尺寸26443沉淀池的进水部分设计26444沉淀池的出水部分设计26445排泥设施2745普通快滤池27451设计要点28452设计计算28453滤池反冲洗31454进出水系统3246消毒3347清水池35471清水池的总有效容积35V472清水池的平面尺寸35473管道系统35474清水池的溢流管36475清水池布置3648二级泵站37481设计要点37482吸水井的设计37483选泵38484配带电机39485设计计算39486水泵安装高度计算40487泵房平面尺寸确定40488附属设备选择41489泵房中各标高确定4349给水厂高程布置435总概算4551基建投资概算45511取水部分45512净水厂部分45513输水管造价45514附属构筑物部分46515通讯、化验、机修设备46516电气工程46517仪表设备46518工程基建投资直接费用4652制水成本计算46521水资源费47522动力费47523药剂费48524工资福利费48525固定资产基本折旧费和大修理费48526无形资产和递延资产摊销费49527日常检修维护费49528管理费用、销售费用和其它费用49529流动资金利息支出495210年经营成本495211年总成本YC495212单位制水成本AC计算49结论51参考文献52致谢53毕业设计（论文）知识产权声明54毕业设计（论文）独创性声明551绪论11前言宝安区新安街道及其周围地区缺水严重,而辖区内唯一一座供水厂新安水厂的设计供水规模仅有7万M3/D,高峰期供水达910万M3/D,长期处于超负荷运行状态。修建新水厂，对缓解新安及其周围地区的用水紧张情况，分担新安水厂的用水压力，保障区域经济社会的持续发展有重要意义。12国内外发展在水处理过程中,常常利用沉淀池进行固液分离。尽管沉淀池的形式多种多样,但去除水中悬浮颗粒物的基本原理相同。平流式沉淀池由于其构造简单,管理方便,运行费用低廉,适应水质变化能力强等优点,至今仍广泛应用于各类净水厂与污水处理厂中。国内的沉淀池设计通常采用经验方法,很少考虑悬浮物去除率与沉淀池面积之间的关系,导致设计出的沉淀池相差较大。水量负荷的增大和水质标准的提高,迫使许多水厂不得不将平流沉淀池改造为斜管沉淀池,然而改造过程中所遇到的斜管布水均匀性问题一直没从理论上得以解决。通过建立包括长宽比、斜管管径、布水区高度等多个影响布水均匀性因素的水力学方程,定量分析了各种因素的影响规律。模拟计算结果表明沉淀池长宽比L/B对均匀布水性影响最大,当L/B接近6时,布水渠末端的斜管流量极小,布水极不均匀增大布水渠高度和沿池长方向上减小斜管管径有利于提高布水均匀性。据此在L/B较大的平流沉淀池改造工程中可采取由沿宽度方向布水改为沿长度方向,将沉淀池分格改造为多个斜管沉淀池以及斜管管径沿布水方向由小变大等技术措施提高布水均匀性。大型泵站在我国发展很快，从六十年代为了排涝和灌溉而修建的泵站工程开始，发展到八十年代，逐步向城乡供水为目的大型泵站建设。九十年代，我国已实施并正在规划、建设一大批跨流域调水工程。许多不同扬程、不同流量、不同调节性能的大型泵站的建设也在全面展开。从工程技术角度看，我国有能力建设技术水平高的一流泵站。但长期以来，困扰我国泵站建设的一个突出问题是建成后的泵站运行管理问题，这里涉及到两方面问题，一是管理体制问题，二是经济运行问题。而且这两个问题常常交织在一起，使我国泵站运行的技术经济指标仍处于落后状态。13设计的意义深圳市宝安区新安街道，是宝安区委、区政府所在地，是全区政治、经济、文化中心。位于宝安区南部，西南临珠江口，东南与南山区相连，北与新安路为界与西乡街道相邻，辖区面积24平方公里。下辖宝民、上川、洪浪、龙井、新安湖、灵芝园、新乐、文汇、海富、海乐、布心、大浪、兴东、建安、海华、文雅、翻身、甲岸、上合、安乐、海旺、海裕22个社区。辖区面积309平方公里，总人口66万，其中户籍人口166万。宝安区是深圳市缺水最严重的地区，人均占有量为430立方米，仅为全国的1/4，世界的1/20，低于国际公认的500立方米每人的绝对缺水地区标准。现大力发展工业、房地产业、商贸服务和金融，修建新的给水厂，重新规划城镇水管网以满足城市发展的需要迫在眉睫。14设计总体说明141设计内容城市用水量的计算2给水处理厂厂址选择；3）给水厂的工艺设计及水处理构筑物形式选择与计算；4）二级泵站设计；5）工程概预算142原始资料水量设计规模20万M3/D水质藻类39194万个/L常年浊度较低,年均浊度低于10NTU氨氮06MG/L143执行规范1室外给水设计规范GB5001320062地表水环境质量标准GB383820023生活饮用水水源水质标准CJ3020934生活饮用水卫生规范中华人民共和国卫生部，2001年6月5城市供水水质标准CJ/T20620056饮用净水水质标准CJ9419997城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准CJJ41918城市给水工程规划规范GB50282989城市给水工程项目建设标准建标1994574号10泵站设计规范GB/T502659711滤池气水反冲洗设计规程CECS50199312城镇供水厂运行、维护及安全技术规程CJJ589413自动化仪表选型规定HG20507922水厂设计21水厂处理规模以最高日供水量加水厂自用水量进行设计，水厂自用水用于滤池冲洗，水厂自用水系数一般采用510，本设计取5，则设计水量为SMHDMQD33344428750102051式中水厂日处理量；水厂自用水量系数，一般采用供水量的510，本设计取5；设计供水量，本设计为。DD33422水厂处理工艺流程的确定给水处理厂工艺流程的选择与原水水质和处理后的水质要求有关，应根据水源水质和生活饮用水卫生标准GB574985及生活饮用水卫生规范、水厂所在地区的气候情况、设计水量、设计规模等因素，通过调查研究，参考相似水厂的设计运行经验，经过技术经济比较后确定，一般来讲，水库水为水源时，生活饮用水通常采用混合、絮凝、沉淀、过滤、消毒的处理工艺。221给水处理工艺选择原则净水工艺选择的原则应是针对当地原水水质的特点以最低的基建投资和经常运行费用达到要求的出水水质。在进行净水工艺的选择时，必须充分掌握以下资料A原水水质的历史资料对原水的水质应作长期的观察，如有条件应对平水期、丰水期和枯水期、表层与深层的水质都要加以分析比较。B污染物的形成及其发展趋势对产生污染物的原因进行分析，寻找污染源，对潜在的污染影响和今后发展的趋势也应作出分析和判断。C出水水质的要求除必须符合国家现行的水质标准外，还应结合今后水质可能的提高作出相应考虑。D相同或类似水源净水处理的实践采用统一水源或水质类似的水源的净水厂的运行实践对工艺及参数选择有一定的借鉴作用。E操作人员的经验和管理水平要使工艺过程能达到预期的处理目标，操作管理人员具有十分重要的作用，同样的处理设备由于操作人员的不同可能产生不同的效果。因此在工艺选择时，应尽量选择符合本地习惯和使用要求的净水工艺。F场地的建设条件不同处理工艺对于占地或地基承载力等会有不同的要求，因此在工艺选择时还应结合建设场地可能提供的条件进行综合考虑。有些处理工艺与气温关系密切，在选用时还应充分注意本地的气候条件。G今后可能的发展随着水质要求的提高，或者原水水质的变化，可能会对今后净水工艺提出新的要求，因此选择的工艺要求对今后的发展具有较大的适应性。H经济条件经济条件是工艺选择中的一个十分重要的因素，有些工艺虽然对提高水质具有较好的效果，但是由于投资较大或运行费用较高而难以被接受。因此工艺选择时还应结合本地区的经济条件进行考虑。222一般水源净水工艺流程选择一般水源是指原水水质基本符合地表水环境质量标准类水源的水质要求，其净水工艺流程选择可参见表21表31一般水源净水工艺流程选择参考净水工艺流程适用条件原水混凝沉淀或澄清过滤消毒一般进水浊度不大于20003000NTU,短时间内可达500010000NTU原水接触过滤消毒进水水质一般不大于25NTU，水质较稳定且无藻类繁殖原水混凝沉淀过滤消毒（洪水期）原水自然预沉接触过滤消毒（平时）山溪河流，水质经常清晰，洪水时含泥沙量较高原水混凝气浮过滤消毒经常浊度较低，短时间不超过100NTU原水（调蓄预沉或自然预沉或混凝预沉）混凝沉淀或澄清过滤消毒高浊度水二级沉淀（澄清）工艺，适用于含沙量大、沙峰持续时间较长的原水处理原水混凝气浮过滤消毒原水混凝沉淀过滤消毒经常浊度较低，采用气浮澄清；洪水期浊度较高时，采用沉淀工艺223水厂处理工艺流程的确定根据原水水质及处理后水质要求，经过综合比较采用给水处理工艺流程为混凝剂高分子助凝剂原水一级泵站管式静态混合器折板絮凝池平流沉淀池消毒臭氧接触池普通快滤池清水池二级泵站用户图31水厂工艺流程图按照上述净水工艺处理后，出厂水质完全可以达到水质目标要求。3取水工程的设计计算31给水水源的选择原则给水水源选择必须在对各种水源进行全面的分析研究、掌握三基本特征的基础上进行。一般情况下应综合考虑下列因素。A符合城市规划及工业总体布局要求，取水点一般设在城镇和工矿企业的上游。B水量可靠。除满足当前的生产、生活需要外，还要考虑到发展的需要。地下水源的最大取水量不应大于其允许开采储量补给量；河流的取水量应不大于河流枯水期的可取量。C水质良好。生活饮用水应符合生活饮用水卫生标准关于水源水质的若干规定国民经济各部门的其他用水应满足其工艺要求。D全面考虑、统筹安排、综合利用。水是关系到国民经济各部门的重要资源在水源的规划、设计以及开发利用的过程中必须始终贯彻全面考虑、统筹安排、综合利用的原则正确处理各种用水的相互关系尽量做到一水多用。经分析铁岗水库水源丰富，水质稳定。32取水构筑物的选择取水构筑物位置的选择，应符合城市总体规划的要求，在保证水质的前提下，尽可能接近用水地点，以节省投资和经常运行费用。在取水位置的具体选择时，还应该考虑下列因素。A水质因素B河床及地形C上下游构筑物的影响D污水排出口E冰棱因素F工程地质条件G施工条件H具体位置见图321取水构筑物的选型影响选择的因素A河流的水位变幅1水位变幅很大的可以考虑采用湿井泵房，淹没式泵房以及薄壁瓶颈式泵房等，以减少泵房造价；水位变幅不大，可以采用一般的岸边式或河床式取水构筑物。2河流的最低水位不能满足取水深度时，可以采用底栏栅取水或筑低坝取水；对水位变幅大，建造固定式取水构筑物有困难时，可以采用移动式取水构筑物。B河床及岸坡的地形条件河床岸坡陡，且主流近岸时，宜采用岸边式取水构筑物；河岸平缓，且主流离岸时，宜采用河床式取水构筑物；河床岸坡平缓，岸边无足够水深，或在游荡性河段取水时，可以考虑桥墩合建式取水构筑物。C河流含沙量对于洪水期含沙量较高，且在垂直位置上的含沙量分布有明显差异时，考虑采用分层取水的取水构筑物。当河水含沙量高，且主要由粗颗粒泥沙组成时，如河流取水点有足够的水深，可以考虑采用斜板式取水头部。D取水规模及安全程度大型取水泵房当安全度要求较高时，一般采用集水井与泵房合建的形式；小型取水泵房当条件许可时，可以采用水泵吸水管直接取水当泵房启动时间要求不高时，可以采用集水井与泵房分离的形式，以减少泵房埋深；经综合各种取水条件分析比较后，也可以考虑采用移动式取水构筑物。E航运要求取水构筑物的形式应满足通航河道的航运要求。F冰情条件在有流冰的河道中，不宜采用桩架式取水头部，其他形式的取水头部，应迎水面设尖梭或破冰体。由于取水构筑物靠近河道且有稳定的主流深槽，铁岗水库水深较浅，不适合分层取水，故本次设计采用,岸边式取水构筑物，泵房与集水井分建的形式。322取水头部的选择设计要点；A应选择合理的外形和较小的体积B进水口流速应根据水中漂浮物，水生物，冰棱，河流流速，取水量，清理格栅等条件因素决定。C应结合当地施工条件，施工力量和施工方法，考虑便于施工的形式。本次采用水平管式喇叭管取水头部，其特点为构造简单，造价较低，施工方便，喇叭口上应该设置格栅或其他拦截粗大漂浮物的装置，格栅的进水速度不宜过大。一般用于纵坡较小的河段。取水头部外形选圆形箱式，水利条件较好，施工条件和设备安装较方便，进水口设置格栅。323集水室的设计集水井和取水泵房分建时，集水井的平面形状一般有圆形、矩形、椭圆形等。圆形集水井结构合理，便于沉井施工，但不便于布置设备；矩形对安装滤网、吸水管和分格较方便，但造价较高；椭圆形兼有两者优点，但施工较复杂。综合考虑选用矩形。324进水室本设计共采用3台泵，2用1备，因此将进水间分为3格，单格尺寸为30003000MM。吸水室A吸水室长度和进水间相同。B吸水间宽度取决于吸水管布置，设计要求和一般泵房吸水井相同。C进入吸水间内的水流要求顺畅，速度小，分布均匀，不产生旋涡。D吸水间单格尺寸为30003000MM，设3格。吸水井体积35421056148MV（按流量最大的一台水泵5MIN的出水量计算），吸水井有效深度设为3M,则平面面积为，进水口前设置格栅。2A325集水井标高计算A集水井顶面标高集水井采用非淹没式，顶面标高取地面标高（28M）B进水室最低水位标高河流最低水位标高格栅水头损失2101209MC吸水室最低水位标高进水室最低动水位标高格网水头损失20901208MD集水井井底标高吸水室进水口高2M，其上缘应淹没在吸水间最低水位以下03M。集水井底部标高208203185ME集水井深度顶部标高井底标高2818595M33一级泵站331泵站设计和扬程计算设计流量因为输水干管漏损和净水厂本身用水，自用水系数取5，则设计水量为（31）/HM3TQDR200000105210000M3/D取Q210000M3/D243M3/S8750M3/H设计扬程一级泵房的扬程为（32）安HHHDSST式中，静扬程，等于水源吸水井最低水位和处理构筑物起端最高水位之差，M由最高日平均时供水量加水厂自用水量确定的吸水和压水管线的S水头损失，M由最高日平均时供水量加水厂自用水量确定的泵站到水厂的水DH头损失，M安全水头安静扬程的确定取通过格网的水头损失为01M，通过格栅的水头损失为01M,那么吸水室最高水面的标高为2802278M最低水位标高为2102208M水厂第一座水处理构筑物的进水管顶标高为60M一级泵站的最小静扬程为60278322M一级泵站的最大静扬程为60208392M输水干管的水头损失粗略估计为20M泵站内部管路中的水头损失，粗略估为20米，安全工作水头，取为2米。则水泵的设计扬程为最大设计扬程H392222452M泵站内水头损失和输水管水头损失甚小，此时需要考虑的安全水头也小，令三者之和为20M。则最小设计扬程H3222342M332水泵的选择表41800S48水泵性能参数型号流量Q（M3/H扬程H（M）转速NR/MIN轴功率（KW）电动机型号功率（KW）汽蚀余量（M）效率（）800S485070485595752Y10001010005889根据流量和扬程选择水泵三台800S48为工作水泵，两用一备，共3台泵。333泵的性能参数800S48离心泵的性能参数流量5070M3/H，扬程485M，转数595R/MIN，轴功率752KW，效率89，吸上高度HS58M，电机型号Y100010，功率1000KW。S型水泵的外形及安装尺寸图31泵安装尺寸注给水排水手册材料设备续册2S型单级双吸离心泵的底座及出口维管出口法兰尺寸表32泵外形尺寸注给水排水手册材料设备续册2表43泵安装尺寸注给水排水手册材料设备续册2表34电机安装尺寸注给水排水手册材料设备续册2334泵房高度计算（一）取水泵站图42泵房高度注给水排水手册第三册城镇给水采用地下泵房GFH33HEDCBA式中A单轨吊车高度取08MB滑车高度取05MC起重葫芦在钢丝绕紧状态下的长度取4MD起重绳的垂直长度E最大一台泵或者电机的高度MH起吊物底部与泵房进口处室内地坪或平台距离。（一般不小于0305M泵房高度H080540851640585M采暖利用电动机散发的热量采暖通风选用局部轴流风机排风泵房排水方式与系统当泵房较小时、排水量不大时，可将机组运行排水、检修排水与其他排水合成一个系统。因为排水量不大时，采用排水泵排水方式。选择IS6550125A型排水装置。格栅面积按下式计算34210KVQF式中，设计流量，M3/S允许过栅流速，查表取02M/S；0栅条阻塞系数，采用075；1栅条引起面积减小系数为2K35SB2式中，B栅条间净距，取40MM；S栅条厚度，采用扁钢栅条圆形，厚度10MM80142KM26308750F起重设备为便于泵房内设备的安装，检修，需要设起重设备，其额定起重量应该根据最重吊运部件和吊具的总重量确定。根据手册的要求05到2吨采用手动起重设备，查手册选择WA1型手动单轨小车起重设备，起重量为1T，最小转弯半径09M,手拉力686N。B1B2238MM，B187MM，H168MM，K114MM，L216MM。170元每台。启动方式采用IS6550125A型真空泵335泵房的布置形式A取水泵站采用交错布置，圆形泵房（泵房设置较深）优点1布置紧凑。泵房面积可较直线单排小2管配件简单3水力条件好缺点1跨度稍大2检修地方较小净距取05带底盘的水泵基础长度L底盘长度L10203M基础宽度B底盘螺孔间距（在宽度方向）03M基础重量为25倍的机组重量基础高度H基础重量除以基础L与宽度B之积800S48泵基础尺寸L27503003050MMB22853002585MMH21051502255MMY100010电机的基础MMH930MM电机基础水泵基础高泵轴高度H1电机轴高505电机基础高出泵房平面高度水泵基础高出泵房地面高度泵轴高度H1电机轴高200450315335B取水泵房布置图33泵房布置简图泵房的各机组之间各部尺寸应符合以下要求（1）泵房大门要求通畅，既能容纳最大的设备（泵或电机），又有操作余地。其场地宽度一般用管外壁和墙壁的净距A表示。A等于最大设备的宽度加1M,但不得小于2M。（2）管与管之间的净距B值应大于07M，保证工作人员能较为方便地通过。（3）泵外形凸出部分与墙壁的净距D，不宜小于1M，如果泵外形不突出基础，D值则表示基础与墙壁之间的距离。（4）电机外形凸出部分与墙壁的净距E，应保证电机转子在检修时能拆卸，并适当留有余地。E值一般为电机轴长加05M，但不宜小于3M。（5）管外壁与相邻机组凸出部分的净距F应不小于07M，电机容量大于55KW时，F应不小于1M。泵房直径325851753514835M,取15M对吸水管的要求吸水管路不允许漏气，否则可能会产生气蚀等现象使水泵的工作发生故障。吸水管沿水流方向应有连续上升的坡度，一般大于0005，以免形成气束。因此，吸水管采用钢管，法兰连接。由于流量较小，所以不设置池前的疏导设施。为了尽量合理利用每台泵，每台泵设置单独的吸水管直接吸水，吸水管路采用铸铁管，并有向泵上升的坡度0005。800S48泵吸水管路流量为630L/S800S48泵吸水管路直径取D1000MM，则V125M/S800S48泵压水管路直径取D800MM，则V223M/S。（选管径按管路中流速确定，吸水管管径250MM，V1216M/S。压水管管径250MM，V2025M/S）为了减少吸水管路进口处的水头损失，吸水管进口采用喇叭口形式。D吸800MM，则可推求喇叭口各部分尺寸为吸水管进口高于井底不小于08D,吸水管喇叭口边缘距离井壁不小于（07510）D。吸水喇叭口之间的距离不小于（1520）D。喇叭口扩大部分直径D取吸水管直径的1315倍。D1040MM；选1100MM。图34喇叭口336泵房中各标高确定800S48的气蚀余量为4M，“S”系列型泵为卧式安装，吸入口和吐出口均在泵轴中心线下方。由公式HSVHAHVAHSHSS，当地平均水温20摄氏度，海拔80M，查表可知取HA1025,HVA024M,所以HSS102540242401M。取水口在最低枯水位下15M，取为1938M,喇叭口距池底的距离取H05M大于08D。允许吸上高度58M吸水管路的水头损失05M，枯水位21M。所以泵轴标高5819382518MA泵房内地面标高泵轴标高05102251805102248M051为泵轴至基础高度，02为基础凸出地面高）B800S48水泵基础顶标高泵轴标高05125MC水泵基础底标高2515235MD800S48水泵进水口中心标高泵轴标高H22518011254ME800S48水泵出水口中心标高泵轴标高H32518042525085MF泵房顶部标高2488293309（283105325M设计最高洪水位1M浪高05M），符合要求。4水厂构筑物设计41混凝剂的选择和投加设计原则溶液池的底坡不小于002，池底应有直径不小于100MM的排渣管。池壁需设超高，防止搅拌溶液时溢出。设计药剂溶解池时，为便于投置药剂，溶解池的设计高度一般以在地平面以上或半地下为宜，池顶宜高出地面10M左右，以减轻劳动强度，改善操作条件。溶解池一般采用钢筋混凝土池体来防腐。已知条件水厂构筑物设计流量Q200000M3/D根据原水水质及水温，参考有关水厂的运行经验，选精致聚合氯化铝为混凝剂。最大投加量为30MG/L，精致聚合氯化铝投加浓度为10。采用计量投药泵投加。计算过程1溶液池容积W1W1AQ/417CN（41）式中A混凝剂（聚合氯化铝）的最大投加量，30MG/LQ处理的水量，8750M3/HC溶液浓度（按商品固体重量计），10；N每日调制次数，2次。所以W1308750/417102315M3溶液池容积为36M3,有效容积为315M3，有效高度为175M，超高为025M，溶液池的形状采用矩形，长宽高632M置于室内地面上，池底坡度采用003溶液池旁有宽度为20M工作台，以便操作管理，底部设放空管。2溶解池搅拌池容积W2W203W103315945M3（42）其有效高度为16M,超高为04M,设计尺寸为322M,池底坡度为3。溶解池池壁设超高，以防止搅拌溶液时溢出。溶解池为地下式，池顶高出地面04M，以减轻劳动强度和改善工作条件。由于药液具有腐蚀性，所以盛放药液的池子和管道以及配件都采用防腐措施。溶液池和溶解池材料采用钢筋混凝土材料，内壁涂衬以聚乙烯板。为增加溶解速度及保持均匀的浓度，采用机械搅拌设备。使用中心固定式平桨板式搅拌机。桨直径750MM,桨板深度1400MM。3加药间和药库加药间和药库合并布置，布置原则为药剂输送投加流程顺畅,方便操作与管理,力求车间清洁卫生,符合劳动安全要求,高程布置符合投加工艺及设备条件储存量一般按最大投药量的期间的15天的用量计算。混凝剂为聚合氯化铝，每袋的质量为40KG，每袋的体积为050402M3，投药量为30G/M3，水厂设计水量为8750M3/H，药剂堆放高度为3M，药剂贮存期为15D。聚合氯化铝数N24QUT/1000W（43）2487503015/1000402362袋有效堆放面积ANV/15（1E）2362050402/（1508）75则药库尺寸LBH553M42管式静态混合器图41管式静态混合器混合是将药剂充分、均匀地扩散于水体的工艺过程，对于取得良好的混凝效果具有重要作用。混合设备的基本要求是，药剂与水的混合必须快速均匀。混合设备种类较多，我国常用的归纳起来有三类水泵混合；管式混合；机械混合。水泵混合优点1设备简单2混合充分，效果较好3不另消耗动能缺点1吸水管较多时，投药设备要增加，安装、管理较麻烦2配合加药自动控制较困难3G值相对较低，适用于一级泵房离处理构筑物120M以内的水厂管式静态混合器优点1设备简单，维护管理方便2不许土建构筑物3在设计流量范围，混合效果较好4不需外加动力设备缺点1运行水量变化影响效果2水头损失较大3混合器构造较复杂，适用于水量变化不大的各种规模的水厂机械混合优点1混合效果好2水头损失较小3混合效果基本不受水量变化的影响缺点1需耗动能2管理维护较复杂3需建混合池，适用于各种规模的水厂。本设计采用管式静态混合器对药剂与水进行混合。设计总进水量为Q8750M3/H，水厂进水管投药口靠近水流方向的第一个混合单元，投药管插入管径的1/3处，且投药管上多处开孔，使药液均匀分布。421计算过程A设计流量混合器处理水量为210000M/D/21215M3/S4375M3/H3由于混合器管中流速不宜小于,故取。S1SV21则静态混合器管径为VQD902154050（44）本设计采用。MN0B水流速度和管径由流量为4375M/H，查水力计算表得V087M/S,管径1000MM,31000I207D1000内设1个混合单元的静态混合器43折板絮凝池本设计采用折板絮凝池。折板絮凝池是在絮凝池内，放置一定数量的折板，水流沿折板上、下流动，经过无数次折转，促进颗粒絮凝。这种絮凝池因对水质水量适应性强，停留时间短，絮凝效果好，又能节约絮凝药剂，因此选用折板絮凝池。431折板絮凝池设计流量折板絮凝池分为两个系列，每个系列分为三座，一座絮凝池设计水量（45）SMHQ33415201870264432折板絮凝池设计计算A单池的有效容积（46）31246052TQV采用折板絮凝池，絮凝时间为，本工程设计取。MIN15MIN1B单个絮凝池的池长（47）HBL5463参考已设计的平流式沉淀池尺寸，絮凝池宽度度方向上用隔墙分成三段，隔墙厚为，则池宽，絮凝池有效水深M10MB631502，其中的为絮凝池水头损失，为絮凝池至沉淀池水头2412H损失，则有效水深，超高，泥斗高，总高4450M505M。絮凝池长度方向用隔墙分成六格，隔墙厚，则絮凝池总长度为1ML3512061C分段分格计算絮凝池采用多通道折板絮凝池，里面安装折板箱，絮凝池长度方向分成六格，每两格为一絮凝段，絮凝池的絮凝过程分为三段，每段流速分别为，第一段采用多通道同波折板，第二段SV301SV20SV103也采用多通道同波折板，第三段采用平行直板。（1）第一段计算第一段分为格，每格宽度MB21054621则每格长度VQL5301通过第一段单格的实际流速SLBV2911第一段停留时间为MIN62159041ST安装的一个折板箱里有三块折板，将折板箱分成四格，折板箱中每个折板间距ML24031第一段第一格折板箱上部孔口高度LVQH215901第一段第二格折板箱下部孔口高度M则水中折板箱的有效高度为H254折板采用钢丝水泥板，折板宽度，厚度，折角，折板波高M06090。MH3504COS5安装的折板折数321N折板水头损失GVH68906上部转弯处水头损失M72131下部转弯处水头损失GVH819022孔洞尺寸（洞宽），则洞高为MB1MBVQH6519021孔洞实际流速SMHQV/2806510孔洞水头损失GH9323式中每一弯道的阻力系数，；9060转弯或孔洞处的阻力系数，上转弯，下转弯或孔洞3813。03孔洞处流速，VSMV280第一段水头损失MHNI23601476251式中转弯次数，；903N上、下弯管或孔洞时水头损失，。I（2）第二段计算第二段分为格，每格宽度8B518062则每格宽度，MBVQL8152021通过第二段单格的实际流速SLV21052第二段停留时间为IN9170482ST安装的一个折板箱里有四块折板，将折板箱分成五格，折板箱中每个折板间距ML50412第二段第一格折板箱上部孔口高度MLVQH31820521第二段第二格折板箱下部孔口高度则水中折板箱的有效高度为H91354折板采用钢丝水泥板，折板宽度，厚度，折角，折板波高M06090。MH3504COS5安装的折板折数291N折板水头损失GVH3518062上部转弯处水头损失M0492231下部转弯处水头损失GVH756812孔洞尺寸（洞宽），则洞高为MB41MBVQH7142021实际孔洞处流速SMHQV/475020孔洞水头损失GH6891323式中每一弯道的阻力系数，；900转弯或孔洞处的阻力系数，上转弯，下转弯或孔洞3813。03第二段水头损失MHNI120527653045142式中转弯次数，；92N上、下弯管或孔洞时水头损失，。IHM（3）第三段计算第三段分为格，每格宽度6B1265023则每格长度，VQL10531通过第三段单格的实际流速SMLBV105233第三段停留时间为IN427105463ST平行直板转弯处水头损失GVH3189023式中转弯处阻力系数，按转弯损失计算，。80孔洞尺寸（洞宽），则洞高为MB413MBVQH734152313实际孔洞处流速SMHQV/04175230孔洞水头损失GH8923每格五块板，分六格第三段水头损失HN657314533D折板絮凝池总水头损失ZMHZ08206321E实际总停留时间ZTIN1549321TZF校核值G水温按计，5SPA301（48）131162489TH13227090STHG44310287362TZ433折板絮凝池布置在絮凝池各段中间设排泥管，底部设坡度，坡向沉淀池，在20DN02过渡段设排泥管，管径。折板絮凝池布置如图32。排泥槽排泥槽进水图42折板絮凝池布置44平流沉淀池平流沉淀池对水质、水量的变化有较强的适应性，构造简单，处理效果稳定，是一种常用的沉淀池形式，一般用于大、中型水厂。与水力循环澄清池的投药量大，须较高的进水压力，对原水水质和水量的适应性较差相比，平流沉淀池更优，故本设计选择平流沉淀池。441设计水量由于分两个池子，则单池Q1215M3/S4375M3/H表面负荷Q/AU006MM/S518M3/M2D沉淀池停留时间T2H沉淀池水平流速V14MM/S442池体尺寸表面积A437524/5182085M2长度L361421008M，取101M宽度B2085/1012037M，取21M有效水深取43752/101/1648M,高51M（有效水深48M，用机械刮泥装置排泥，其积泥厚度，超高）M102443沉淀池的进水部分设计絮凝池与沉淀池之间采用穿孔布水墙。墙长21M，穿孔墙高3M。A穿孔墙孔洞总面积2150MVQ式中孔口流速，本设计中穿孔墙上的孔流速度采用；VSMSM250B孔洞个数N孔洞形状采用矩形，尺寸为C185，取186个；2018015C进口水头损失为HMGVH4921式中局部阻力系数，设计中取。2可以看出，计算得出的进水部分水头损失非常小，为了安全，此处取为。M05444沉淀池的出水部分设计沉淀池的出水采用薄壁溢流堰，渠道断面采用矩形。溢流堰的总堰长LMQQL21501式中溢流堰的堰上负荷，一般不大于。设计D3DM350中取溢流堰的堰上负荷Q0出水堰采用指形堰，每个沉淀池5条，双侧集水，汇入出水总渠，每条出水堰长为，出水支渠宽采用出水堰的堰口标高能通过螺栓上下调节，以251适应水位变化。堰口应保证水平，出水渠断面宽度采用，则渠内水深02HMGBQH702896173321为保证堰口自由落水，出水堰保护高采用，则出水渠深度为。1M80445排泥设施为取得较好的排泥效果，采用机械吸泥，在池子两边设置运行轨道，吸泥随即进入排泥管，排入指定位置。采用机械吸泥，不设存泥区，池底为平坡，充分利用沉淀池容积，一般定期放空清洗，减少劳动强度。采用SXH型虹吸式吸泥机，跨度21M，宽度15M，高度36M，车速1米/分，虹吸管4根，驱动机构形式为两边同步。3水利条件校核水流截面积1054244452M水流湿周X10524241898M水力半径R4452/18982345M弗劳德数FRV2/RG142/2345/98113105（在规定范围内）5410雷诺数REVR/U142345/00112830,故符合标准排泥管兼沉淀池放空管，沉淀池放空时间按计，则放空管直径H4，采用。MTBLHD20364598207705050DN45普通快滤池451设计要点A滤池清水池应设短管或留有堵板,管径一般采用75200MM,以便滤池翻修后排放初滤水B滤池底部应设有排空管,其入口出设栅罩,池底坡度约0005,坡向排空管C配水系统干管的末端一般装排气管,当滤池面积小于25时,管径为40MM,滤池面积为25100时,管径为50MM排气管伸出滤池顶处应加截止阀石英砂图43普通快滤池D每个滤池上应装有水头损失计或水位尺以及取样设备等E采用双层滤料，活性炭石英砂双滤层。452设计计算设计两组滤池，每组滤池设计水量为Q243M3/S/21215M3/S4375M3/H105000M3/D滤速V10M/H每次冲洗时间01H反冲洗强度Q14L/SM2A滤池面积及尺寸滤池工作时间为24H，冲洗周期为12H，滤池实际工作时间为T240124/12238H单组滤池面积为FQ/VT105000/（10238）4412M2每组滤池数为N6，布置成对称双行排列每个滤池水量Q1215/602025M3/S每个滤池面积为FF/N4412/674M2采用滤池设计尺寸为L11M,B67M。当一座滤池检修时，其余滤池的强制滤速V为VNV/N1610/6112M/HB滤池高度承托层厚度H1采用05M活性炭层厚度H2采用05M石英砂层厚度H3采用04M活性炭面上水深H4采用18M保护层高度H5采用03M滤池总高度H为H050504180335MC大阻力配水系统1设计要点孔眼面积与滤池面积之比025032干管截面积与支管总截面积之比175203支管中心距0203M4直管长度与直径之比小于605控烟致敬912MM6干管起端流速1015M/S7支管起端流速1520M/S8孔眼流速56M/S9干管透气管直径40100MM10干管大于300MM应设滤头，管嘴布水11水头损失一般为34M12反冲洗强度一般为1215（本设计取14）干管干管流量QGFQ74141036L/S1036M3/S干管始端流速GVSMDQVG3214061423式中干管始端流速，一般采用；SM510干管管径，本设计采用DN1000支管支管中心间距采用AJ025M每池支管数NJ2L/AJ211/02588根（每侧44根）每根支管入口流量QJQG/NJ154/88175L/S采用管径DJ80MM，取DN80支管截面积503103M2支管始端流速VJ247M/S孔眼布置支管孔眼总面积与滤池面积之比K采用025孔眼总面积FKKF0251100275275000MM采用孔眼直径DK9MM，每个孔眼面积FKDK/4078599635MM2孔眼总数NKFK/FK275000/6354330个考虑干管顶开两排孔，每排40个孔，孔口中心距E111/400275M支管孔口数（433080）/8848个，支管孔眼布置设二排，与垂线成450夹角向下交错排列，孔口中心距E229/24012M孔眼水头损失支管壁厚采用5MM流量系数068水头损失HK1/2G701/2G7035M复算配水系统支管长度与直径之比不大于60，则LJ/DJ132/00526460孔眼总面积与支管总横截面积之比小于05，则FK/NJFJ002125/240063501305干管横截面积与支管总横截面积之比，一般为17520，则FG/NJFJ07850808/2407850080082孔眼中心距应小于02，则AK015402MD洗砂排水槽1洗砂排水槽中心距0AMNLA2510式中每侧洗砂排水槽数，条，因洗砂排水槽长度不宜大于，故在1M6设计中将每座滤池中间设置排水渠，在排水渠两侧对称布置洗砂排水槽，每侧洗砂排水槽数条，池中洗砂排水槽总数条。102N2每条洗砂排水槽长度0LMBBL824620式中中间排水渠宽度，设计中取。MB803每条洗砂排水槽的排水量0QSLNQG6130204洗砂排水槽断面模数洗砂排水槽采用三角标准断面，如图53所示。洗砂排水槽断面模数XMVQ206132102式中槽中流速，一般采用。0VSMSM65洗砂排水槽顶距砂面高度EHCXEH910850270452式中砂层最大膨胀率，石英砂滤料一般采用，本设计取3；40E排水槽底厚度，；M滤料层厚度，；2702洗砂排水槽的超高，本设计取。CMC086排水槽总平面面积0F220418LBNXLF校核排水槽总平面面积与滤池面积之比，基本满足要求。56894F7中间排水渠中间排水渠选用矩形断面，渠底距洗砂排水槽顶部的高度MBGQHC7081967373122453滤池反冲洗滤池反冲洗水可由高位水箱或专设的冲洗水泵供给。设计中按高位水箱供水方式进行计算。A单个滤池的反冲洗用水总量W3421067310MTFQ式中单个滤池的反冲洗历时，其值可参考表55中的经验数据确TS定，设计中取。S360MINB高位水箱冲洗（1）高位水箱的容积13425W（2）承托层的水头损失WHMQHHW1200013（3）冲洗时滤层的水头损失4MW6807426504水砂式中滤料的密度，石英砂密度一般采用；砂3KG325MKG砂水的密度，；水310MKG水滤料未膨胀前的厚度，；2HH72滤料未膨胀前的孔隙率，本设计取。0M410（4）冲洗水箱高度THHWWWT56831054321式中水箱与滤池间的冲洗管道的沿程和局部水头损失之和，M设计中取；0配水系统的水头损失，设计中取；2WHMHKW232备用水头，一般采用，设计中取；5051W51454进出水系统A进水总渠每个系列滤池的进水总量为，SMDQ/2151052334设计中取进水总渠渠宽，水深为，进水总管管径为,管MB41D1中流速。SMV18单个滤池进水管流量，采用进水管直径SMQ3220561，管中流速,要求。D02SV90V18B反冲洗进水支管，反冲洗进水支管冲洗水流量，LFQQ15374SLQG/20采用管径，管中流速M53S342C清水管清水总流量，为了便于布置，清水渠断面采用和进水渠断面，S/3反冲洗进水渠断面相同的尺寸。单个滤池清水管流量，采用管径，管中流速SMQ321960MD50，要求。SV215V55D排水渠排水流量，排水渠断面宽度，渠中水深，渠中SLQG176B218流速SM3646消毒根据相似水厂运行经验，并按最大容量确定，余氯量应该符合生活饮用水卫生标准，出厂水游离余氯不低于03，管网末稍不低于005，水和MGLMGL氯的接触时间大于30MIN。水厂设计水量HDQD/82/69303加氯间和氯库加氯间是安置加氯设备的操作间，氯库是储备氯瓶的仓库，氯库的固定储备量按当地的条件，城镇水厂一般可按照最大用水量的157计算。采用加氯间与