淮安市第三水厂及管网工程设计毕业设计

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1、摘 要本设计题目为：淮安市第三水厂及管网工程设计,设计规模为：近期100000，远期200000，要求根据所给资料进行管网设计、给水工艺设计和单体构筑物设计计算，包括取水输水构筑物设计、输配水管网设计、净水厂设计、工程概算和管网水力计算。净水厂采用工艺流程为：水源 一级泵房 混凝剂 消毒剂 配水井 折板絮凝平流池 普通快滤池 清水池 吸水井 二级泵房 配水管网 用户关键词：淮安市；给水工程；取水输水构筑物；净水厂；输配水管网。AbstractThe design entitled : Water Supply project enlarge preliminary design of Huai

2、an City (), the size of the design : the recent 100,000.Long-term 200,000, according to the given information, technology design and water monomer structure design and water intake structures are required. Transmission and distribution pipe network design, water purification plant design, engineerin

3、g estimates and water costs are also included. Water purification plantsadopts technological is as follows: Water Resiyrce Primary water pumping station Coagulation Disinfection Assigned wells Mechanical agitation clarifiers Common fast filter Storage pool Water well Secondary water pumping station

4、Urban pipe network System usersKeywords: : Huaian City; Water supply engineering; Water intake structures; Waterworks; Water Distribution net目 录1概 况21.1 城市概况及自然条件21.2供水现状及规划22供水方案设计52.1水源选择52.2取水点及取水构筑物型式确定82.3厂址选择122.4水厂工艺流程确定122.5水处理构筑物型式选择确定122.6混凝剂种类及制备投加方式152.7消毒剂及投加方式的选择183各构筑物设计流量确定203.1最高日水量

5、203.2供水变化曲线203.3消防水量204取水构筑物及一级泵站设计224.1取水头部及引水管设计计算224.2集水间设计计算224.3一级泵站水泵选型224.4一级泵站平面布置234.5一级泵站高程布置244.6一级泵站附属设施255输配水管网设计275.1 输水管布置275.2 配水管布置275.4 管网水力计算应注意的问题295.5管材、附件及其埋设等305.6水力计算30消防时管网平差校核：346净水构筑物设计356.1进水分配渠356.2混凝剂、助凝剂制备投加及加药间356.2.1混凝剂制备366.2.2混凝剂投加设备376.2.3助凝剂制备376.2.4助凝剂投加设备386.2.

6、5加药间设计386.3混合设施设计396.4反应池设计406.4.1池体设计406.4.2折板尺寸及布置416.4.3 搅拌强度校核446.4.5 排泥系统476.4.6 进出水系统476.5沉淀池设计486.5.1池体设计486.5.2配水系统设计496.5.3出水系统设计496.5.4排泥系统526.6过滤池设计546.6.1池体设计546.6.2反冲洗系统设计576.6.3进出水系统586.6.4管廊布置596.7消毒设施及加氯间设计656.7.1消毒投加设备选择656.7.2加氯间设计666.8清水池设计666.8.1容积计算676.8.2池体设计676.8.3附件687二级泵站设计6

7、97.1设计参数确定697.2水泵选型697.3进出水管路设计707.4泵房平面布置717.5泵房高程布置727.6吸水井设计747.7泵房附属设施759 水厂总体设计769.1水厂附属构筑物设计769.2 水厂平面布置779.2.1生产构筑物布置779.2.2附属建筑物布置789.2.3生产管线布置789.2.4厂区道路789.2.5厂区绿化799.3水厂人员编制799.4水厂高程布置80致 谢82参考文献83扬州大学本科生毕业设计1111 概 况1.1 城市概况及自然条件1.1.1城市概况该市位于黄淮河冲击平原的中部，地处东经1185511924，北纬33333338，市内地形由西北向东南

8、逐渐倾斜，较为平坦，平均标高在913m之间。市区面积352,建城区25.78现有人口39.06万人，其中非农业人口19.33万人，规划15年内城市建设用地34.28，人口为54万，其中非农业人口35万。市区五河交汇，水运发达，沿大运河南下可达三角洲各市，为苏北水路交通枢纽。市区主要有化工、机械、纺织、电力、冶金、食品、轻工造纸等行业，城市性质定为该区政治、经济、文化中心，以轻纺、食品工业为主的现代化中型城市，城市建筑以多层建筑（56层）为主，局部高层建筑达18层。1.1.2气象条件年平均气温14 年平均降雨量958.8mm最冷月平均气温3 历年最大降雨量1360.6mm最热月平均气温26.9

9、年平均降雨天数102.5天最低气温-21.5 最大积雪深度24cm最高气温39.5 主导风向为东南风最大冰冻深度23cm 最大风速16m/s1.1.3工程地质表层为粉砂土，厚度36m,允许承载力15t/,第二层为亚粘土，厚度为1016m,允许承载力为25t/。地下水埋深平均2m。1.2供水现状及规划目前该市正常供水能力10万吨/日，水源为该城西南淮沭新河、经浑水输水管送至城南水厂，经处理后送入城市管网，水厂内原有清水池1万。目前存在的问题是（1）水量不足，今年最高日供水量已达10.26万吨/日，城东不少地区缺水，供需矛盾突出；（2）由于供水量增加，敷设的管道不配套，导致部分地区服务压力过低；（

10、3）部分地区供水管网短缺。经预测，今后一定年份后，最高日用水量将达到如下值：年限（年）1015最大日用水量（万吨/日）20.2230.97新增供水量（万吨/日）1020表1.1 最高日用水量值按近期10年，远期15年规划设计该市给水工程用水量日内变化规律如下表：表1.2 用水量变化规律时间0-11-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-12用水份额（）2.12.072.032.032.363.655.245.345.705.645.075.15时间12-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-2

11、4用水份额（）5.254.755.275.325.355.335.225.004.093.092.482.37 大用户用水量见下表：表1.3 大用户用水量序号用户名称最高日用水（/d）最高时用水（L/s）近期远期近期远期1肉联厂1000150013.8920.832罐头厂800120011.1116.673食品总厂2000300027.7841.674酱醋厂1200160016.6722.225油脂化工厂3000400041.6755.566印染厂1000150013.8920.837造纸厂2500400034.7255.568制革厂2200350030.548.619拖拉机厂90001200

12、012517010塑料厂4000600055.5683.3311机械工业区200002500028035012化学工业区4000050000555.56694.44合计867001133001206.351579.722 供水方案设计2.1水源选择2.1.1水源条件可选水源有地下水和地表水两大类：地下水：境内地下水分为浅层水和承压水两大类，承压水又分为浅、中、深层水。浅层水埋深仅2米，经检验已被污染；中层承压水水质稍好，但水中铁含量较高，深层水含量丰富，但近年来较多工厂过量开采，有关部门预测，继续开采下去将会导致地面较大幅度下沉。根据次状况，取用地下水不合适。地面水：经水质分析，可利用的水源有

13、废黄河、淮沭新河。废黄河是历史上黄河缺口改道南下夺淮入海河道，自河南兰考县境内起，流经河南、山东、江苏，由滨海县入海，全长181千米，流域面积295平方千米，在该市上游有工业废水和生活污水汇入，但污染程度较轻，可满足生活用水水源要求。汛期河水含砂量较大，河水在枯水季节流量小，水深浅，稀释自净能力差。淮沭新河是一条人工开挖接通洪泽湖与淮沭河，引淮水北调，并有泄洪、灌溉、城市供水综合利用的河道。河道全长33千米，平均河宽800米。该河水主要来自洪泽湖，河口有闸控制，两岸基本无污染，水位变化不大，浊度较小。该市现有水厂即从该河取水，取水口距水厂4.5千米，用两条管径100米的铸铁输水管输水。表2.1

14、 河道的水文特征见下表河道水位水面高程流量（m/s）流速（m/s）频率保证率废黄河最高水位12.293000.71常水位8.05最低水位6.9095淮沭新河最高水位13.803001.01常水位11.58最低水位8.5795表2.2 废黄河水质分析结果序号项目单位分析结果最高最低最高月平均最低月平均1水温284.81952嗅度3色度度2051784浑浊度NTU30005715001035pH值7.86.47.56.56总硬度mg/L0.830.60.770.617碳酸盐硬度mg/L0.710.510.660.528非碳酸盐硬度mg/L0.120.090.110.099碱度mg/L0.710.5

15、10.660.5210总固体mg/L11钾和钠K+Na+mg/L18.3813.2917.0513.5112钙Ca2+mg/L9.496.868.86.9613镁Mg2+mg/L4.273.093.963.1414氯Cl-mg/L12.47911.559.1515硫酸根SO42-mg/L17.0712.3515.8412.5516重碳酸根HCO3-mg/L43.431.3740.2631.8917总铁mg/L0.120.080.110.0918铅mg/L0.020.010.020.0119砷mg/L0.020.010.020.0120游离二氧化碳mg/L2.81.02.31.1表2.3 淮沭新

16、河水质结果分析序号项目单位分析结果最高最低最高月平均最低月平均1水温284.81952嗅度3色度度2051564浑浊度NTU600505401005pH值8.578.37.26总硬度mg/L0.780.610.750.657碳酸盐硬度mg/L0.670.520.640.558非碳酸盐硬度mg/L0.110.090.110.139碱度mg/L0.670.520.640.5510总固体mg/L11钾和钠K+Na+mg/L17.2713.5116.6114.3912钙Ca2+mg/L8.96.978.577.4313镁Mg2+mg/L4.013.143.863.3414氯Cl-mg/L15硫酸根SO

17、42-mg/L16.0512.5515.4313.3716重碳酸根HCO3-mg/L40.7831.8939.2133.9917总铁mg/L0.110.070.100.0818铅mg/L0.010.010.010.0119砷mg/L20游离二氧化碳mg/L1.30.71.210.772.1.2 水源选择（1）从水质上比较：方案一废黄河水：色度（单位：度）最高20，最低5，最高月平均17，最低月平均5；浑浊度（单位NTU）最高3000，最低57，最高月平均1500，最低月平均103，PH值最高7.8，最低6.4，最高月平均7.5，最低月平均6.5。方案二淮沭新河水：色度（单位：度）最高20，最低

18、5，最高月平均15，最低月平均6，浑浊度（单位NTU）最高600，最低50，最高月平均540，最低月平均100；PH值最高8.5，最低7，最高月平均8.3，最低月平均7.2。虽然废黄河水的浊度较高，但两者的水质均较好，都可作为生活用水的水源。（2）从水量上比较：废黄河是天然通道，平时水量丰富，河水在枯水季节流量小。水深浅。淮沭新河是一条人工开挖接通洪泽湖与淮沭河的通道，该河河水主要来自洪泽湖，河口有闸控制，水位变化不大。（3）从运行管理，投资费用比较：采用方案一即用了两条河的水源，运行管理麻烦，但供水半径减小，管网压力较均匀，管网漏水等减小，因此费用较少。采用方案二即采用一条河的水源，运行管理

19、方便，但供水半径大，管网压力不够均匀，管网漏水情况较严重，因此费用较多。（4）从供水安全性比较：采用方案一即采用两条河的水源，这样供水安全性较高。采用方案二即采用一条河的水源，供水安全性低。将上述比较综述于下表2.4。表2.4 水源比较方案一（废黄河）方案二（淮沭新河）水质浊度高，符合生活用水水源标准较好，符合生活用水水源标准水量丰富丰富运行管理管理麻烦管理方便费用管理少多供水安全性高低通过以上比较，考虑供水安全性，保证城市供水安全，选择方案一，即采用废黄河水作为生活水水源。2.2取水点及取水构筑物型式确定2.2.1取水点的确定由于该市的原有的生活用水水源为该城西南方向的淮沭新河，考虑供水的安

20、全可靠性及管网的压力等情况，将取水口设在城市东北段的废黄河处。根据给水系统布置图，知处为凸岸，、处为凹岸。弯曲河道的凹岸在横向环流的作用下，岸陡水深，泥沙不易淤积，水质较好，且主流靠近河岸，因此凹岸是较好的取水地段。但取水点应避开凹岸主流的顶冲点，于是将取水口设在顶冲点下游的处。且处也靠近两个用水大户拖拉机厂和机械工业区，故将取水口定在处。2.2.2取水构筑物选型 根据所确定的取水位置，应考虑地下水埋深、含水层岩性等因素确定地下水取水构筑物的形式，应考虑取水河段的水深、水位及变化幅度，岸坡，河床的形状，河水含沙量分布，冰冻与漂浮物，航运，取水量及安全度等因素确定江河水取水构筑物形式。 取水构筑

21、物主要有固定式和活动式两大类。固定式取水构筑物具有可靠，维护管理较简单，适应范围广等优点，但投资较大，水下工程较大，施工期较长，在水源水位变幅大时尤其这样；活动式取水构筑物适用于在水源水位变幅大，供水要求急和取水量不大时，但供水安全性差，生产管理人员较固定式多，且移动困难。对风浪适应性差，管理比较复杂，有时可能停水，虽然一次性投资小于固定式，但长期投资较大。根据废黄河的情况，岸边地质条件较好，可利于施工而且取水量也较大，对供水可靠性要求高，所以采用固定式取水构筑物较为合理。 江河固定式取水构筑物主要分岸边式和河床式两种。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

22、件较好，水位变幅不大的情况，特点是引水管短；河床式取水构筑物适用于河床稳定，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，而河中又具有足够水深或较好水质时，特点是保温、防冻条件好。 根据实际情况，采用河床式较好。 下面对河床式中比较可行的几种取水构筑物进行特点和使用条件的比较：（1）自流管取水特点：a、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；b、进水头部伸入河床，检修和清洗不方便；c、在洪水期，河流底部泥沙较多，水质较差，建于高浊度水河流的集水井，常沉积大量泥沙不易清除；d、冬季保温，防冻条件比岸边式好。适用条件：a、河床较稳定，河岸平坦，主流距河岸较远，河岸水

23、深较浅；b、岸边水质较差；c、水中悬浮物较少。（2）自流管及设进水孔集水井取水特点：a、在非洪水期，利用自流管取得河心较好的水，而在洪水期利用集水井进水孔口取得上层水质较好的水；b、比单用自流管进水安全可靠。适用条件：a、河岸较平坦，枯水期主流离岸边较远的情况；b、洪水期含沙量较大。（3）水泵吸水管直接取水特点：a、不设集水井，施工简单，造价低；b、要求施工质量高，不允许吸水管漏气；c、在河流泥沙颗粒径较大时，易受堵塞，且水泵叶轮磨损较快；d、吸水管不宜过长；e、利用水泵吸高，可减小泵房埋深。适用条件：a、水泵允许吸高较大，河流漂浮物较少，水位幅度不大；b、取水量小。（4）虹吸管式特点：a、减

24、少水下施工工作量和自流管的大量挖方；b、虹吸进水管的施工质量要求高，在运行管理上亦要求保持管内严密不漏气；c、需装设一套真空管路系统，当虹吸管径较大时，启动时间长，运行不便。 适用条件：a、在河流水位变幅较大，河滩宽阔、河岸又高，自流管埋设很深时；b、枯水期时，主流离岸较远而水位较低；c、受岸边地质条件限制，自流管需埋设在岩层时；d、在防洪堤内建泵房又不可破坏防洪堤时。 根据比较，来最终确定取水构筑物形式为自流管式取水构筑物。 自流管式取水需设集水间，集水间与泵房又有合建式和分建式两种。合建式比较紧凑，占地面积小，水泵吸水管路短，不宜堵塞，运行管理方便，采用较广泛。当岸边地质条件较差时，一般采

25、用分建式。分建式土建结构简单，施工较容易，但操作管理不便，吸水管路长，增加了水头损失，运行安全性不如合建式，由于水源泥沙含量较高且河岸地质条件较好，所以采用合建式更能显示其优越性。取水头部的选择在尽量减少吸入泥沙和漂浮物，防止头部周围河床冲刷，避免船只和木排碰撞，防止冰凌堵塞和冲击，便于施工，便于清洗检修等。下面是几种取水头部形式的比较：（1）喇叭管取水头部 特点及设计要点：构造简单，造价较低，施工方便，喇叭口上应设置格栅或其他拦截粗大漂浮物的措施，格栅的进水流速一般不宜过大，必要时还应考虑有反冲或清洗设施。适用条件：a、顺水流式：一般用于泥沙和漂浮物较多的河流。 b、水平式：一般用于纵坡较小

26、的河段。 c、垂直向上式：一般用于河底较陡，河水较深处，无冰凌，漂浮物较少，而又有较多推移质的河流。 d、垂直向下式：一般用于直吸式取水泵房。（2）蘑菇型取水头部 特点及设计要点：头部高度较大，要求在枯水期仍有一定水深，进水方向系自帽盖底下曲折流入，一般泥沙和漂浮物带入较少，帽盖可做成装配式，便于拆卸检修，施工安装较困难。适用条件：适用于中小型取水构筑物。（3）鱼形罩及鱼鳞式取水头部 特点及设计要点：鱼形罩为圆孔进水，鱼鳞罩为条缝进水，外形圆滑，水流阻力小，防漂流物、藻类效果好。 适用条件：适用于水泵直接吸水式的中小型取水构筑物。（4）箱式取水头部 特点及设计要点：钢筋混凝土箱体可采用予作构件

27、，根据施工条件作为整体浮云或分成几部分在水下拼接。适用条件：适用于水深较浅，含沙量少，以及冬季潜冰较多的河流且取水量较大时。综上所述，蘑菇型取水头部管材耗量大，不宜采用。鱼形罩及鱼鳞式适用情况与实际不符，也不宜采用。喇叭管与箱式取水头部各有其优缺点。喇叭管式投资少，施工简单，但格栅易被藻类等堵塞，不易清洗。箱式虽然基建投资大，但供水可靠性大，一般自流管取水都采用箱式取水头部。最终决定采用箱式取水头部。故最终设计采用河床式，由取水头部、自流管、集水井、泵房组成。其中集水井、泵房在厂区内。表2.5 箱式取水头部2.3厂址选择考虑到水源及取水点的位置在城市的东北方向，因此，水厂应设在城市的东北方向。

28、此处供电、交通条件成熟，地形开阔，地质良好，靠近东北部机械、制革用水大户。因此在城东北处新建水厂，规模为近期10万吨/日水处理量。2.4水厂工艺流程确定因废黄河属于常规水源，可采取常规工艺，可选工艺如下： 混凝剂 消毒剂 原水 预沉 澄清 过滤 清水池混凝剂 消毒剂 原水 混凝 沉淀 过滤 清水池由于沉淀工艺体积大，起始投资大，停留时间长，运行稳定，抗水质水量冲击能力强，运行管理方便，而澄清工艺起始投资小，占地少，停留时间小，处理效率高，运行不稳定，抗水质水量冲击能力弱，运行管理不方便。而且原水浊度较高，混凝沉淀工艺对高浊度的水具有较好的效果，因此采用工艺流程。具体流程见下图。表2.6 厂区处

29、理工艺流程图2.5水处理构筑物型式选择确定2.5.1絮凝池型式（见表2.5） 表2.7 絮凝池型式比较形式优缺点适用条件折板絮凝池优点：1. 絮凝时间较短 2. 絮凝效果好缺点：1. 构造较复杂 2. 水量变化影响絮凝效果水量变化不大的水厂网格絮凝池优点：1. 絮凝时间短 2. 絮凝效果较好缺点：水量变化影响絮凝效果1. 水量变化不大的水厂2. 单池能力以1.02.5万m/d为宜旋流式絮凝池优点：容积小，水头损失较小；缺点：池子较深，地下水位高处施工较难，絮凝效果较差一般用于中小型水厂隔板式絮凝池往复式优点：絮凝效果好，构造简单，施工方便；缺点：容积较大，水头损失较大，转折处钒花易破碎水量大于

30、30000m3/d的水厂；水量变动小者回转式优点：絮凝效果好，水头损失小，构造简单，管理方便；缺点：出水流量不宜分配均匀，出口处宜积泥水量大于30000m3/d的水厂；水量变动小者；改建和扩建旧池时更适用因废黄河水源浊度较高，网格絮凝池容易堵塞，且单池能力过小，故选择折板絮凝池。 2.5.2沉淀池型式（见表2.6）表2.8 沉淀池型式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，施工较简单 3. 对原水浊度适应性强，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. 占地面积较大 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

31、、中型净水厂斜管沉淀 池优点：1. 沉淀效率高 2. 池体小，占地少缺点：1. 斜管好用较多材料，老化后尚需更换，费用较高 2. 对原水浊度适应较平流沉淀池差 3. 不设机械排泥装置时，排泥较困难，设机械排泥装置时，维护管理较平流池麻烦1. 可用于各种规模水厂2. 宜用于老沉淀池的改建，扩建和挖潜3. 适用于需保温的低温地区4. 单池处理水量不宜过大辐流式沉淀池优点：1. 沉淀效果好；2. 有机械排泥装置时，排泥效果好；缺点：1. 基建投资及费用大；2. 刮泥机维护管理复杂，金属耗量大；3. 施工较平流式困难1. 一般用于大中型净水厂；2. 在高浊度水地区作预沉淀池竖流式沉淀池优点：1. 排泥

32、较方便2. 一般与絮凝池合建，不需建絮凝池；3. 占地面积较小缺点：1. 上升流速受颗粒下沉速度所限，出水流量小，一般沉淀效果较差；2. 施工较平流式困难1. 一般用于小型净水厂；2. 常用于地下水位较低时因原水浊度高，斜管沉淀池对原水浊度适应较平流池差，维护管理较麻烦，且单池处理水量不宜过大，故选择平流沉淀池。2.5.3滤池型式（见表2.7）表2.9 滤池型式形式优缺点适用条件普通快滤池优点：1. 有成熟的运转经验，运行稳定 2. 采用砂滤料，材料易得，价格便宜 3. 采用大阻力配水系统，单池面积可做的较大；池深较浅 4. 可采用降速过滤，水质较好缺点：1. 阀门多 2. 必须设有全套冲洗设

33、备1. 可适用于大、中、小型水厂2. 单池面积一般不宜大于100m3. 有条件时尽量采用表面冲洗或空气助洗设备V 型滤池优点：1. 运行稳妥可靠 2. 采用砂滤料，材料易得 3. 滤床含污量大，周期长，滤速高，水质好 4. 具有气水反洗和水表面扫洗，冲洗效果好缺点：1. 配套设备多，如鼓风机等 2. 土建较复杂，池深比普通快滤池深1. 适用于大、中型水厂2. 单池面积可达150m以上根据运行经验，普通快滤池运行成熟且水质好，故选择普通快滤池。综上，工艺采用折板絮凝池平流沉淀池普通快滤池。2.6混凝剂种类及制备投加方式混凝剂的选用应根据水源水质情况确定。混凝剂混凝效果良好，对人体健康无害，使用方

34、便，货源充足，价格低廉。下面对几种常用混凝剂进行比较：（1）、硫酸亚铁特点：a、腐蚀性较高；b、矾花形成较快，较稳定，沉淀时间短；c、适用碱度高，浊度高，PH=8.19.6的水。不论在冬季或夏季使用都很稳定，混凝作用良好，但原水的色度较高时，不宜采用。当PH值较低时，常使用氯来氧化，使二价铁氧化成三价铁。（2）、三氯化铁 特点：a、对金属（尤其对铁器）腐蚀性大，对混凝土亦腐蚀，对塑料管也会因发热而引起变形；b、不受温度影响，矾花结的大，沉淀速度快，效果较好；c、易溶解，易混合，渣滓少；d、原水PH=6.08.4之间为宜，当原水碱度不足时，应加一定量的石灰；e、在处理高浊度水时，三氯化铁用量一般

35、比明矾少；f、处理低浊度水时，效果不显著。（3）、碱式氯化铝（聚合氯化铝，简写成PAC） 特点：a、净化效率高，耗药量少，出水浊度低，色度小，过滤性能好，原水高浊度时尤为显著；b、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；c、使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好；d、设备简单，操作方便，成本较三氯化铁低；e、是无机高分子化合物。 根据废黄河水质分析结果和以上比较，采用碱式氯化铝是比较经济合理的。且根据其他水厂的经验，碱式氯化铝效果更好。投药系统的设计取决于所使用的药剂品种，产品状态，投加方法，加药方式等因素。常用药剂投加放大有干投法与湿投法两种。下面对这两种方法

36、 优缺点比较：（1）干投法 优点：设备占地小；设备被腐蚀的可能性较小；当要求加药量突变时，易于调整投加量；药液较为新鲜。 缺点：当用药量大时，需要一套破碎混凝剂的设备；混凝剂用量少时，不易调节；劳动条件差；药剂与水不易混合均匀。（2）湿投法 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。 缺点：设备占地大；人工调剂时，工作量较繁重；设备容易腐蚀；当要求加药量突变时，投药量调整较慢。 根据水厂的经验，应注重处理效果，而至于占地大小是次要的，目前干投法在我国仅个别单位采用（一般用于投加石灰或漂粉精），大多采用湿投法。 湿投法投药系统包括：药剂的搬运搅拌溶解提升储液计量投加此外，尚

37、需考虑排渣设施等。投加方式一般有重力投加和压力投加两种。当采用水泵混合时，药剂加在泵前吸水管或吸水井喇叭口处，一般采用重力投加，为了防止空气进入水泵吸水管内，须设一个装有浮球阀的水箱。当采用管道混合时，若允许提升溶液池的位置，也可采用重力投加，但较多的是采用水射器或计量泵压力投加。下面对投加方式的优缺点进行比较：（1） 重力投加：作用原理：建造高位药液池，利用重力作用将药液投入水内。优点：操作较简单，投加安全可靠。缺点：必须建造高位药液池，增加加药间层高。适用条件：适用于中小型水厂；考虑到输液管线的沿程水头损失，输液管线不宜过长。（2） 压力投加 水射器作用原理：用利用高压水在水射器喷嘴处形成

38、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，不受药液池高程所限。缺点：效率较低，如药液浓度不当，可能引起堵塞。适用条件：适用于各种规模的水厂。 加药泵作用原理：泵在药液池内直接吸取药液，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，养护比较麻烦。适用条件：适用于大中型水厂。 本设计中采用加药泵压力投加。2.7消毒剂及投加方式的选择原水经过混凝、沉淀和过滤，可以去除大多数细菌和病菌，但并不能保证饮用水细菌学指标。消毒，可进一步去除细菌和病毒，使出水厂满足生活饮用水卫生标准。由于原水细菌总数和大肠杆菌群有一定含量，所以采用滤后消毒。下面对

39、常用消毒方法进行比较：（1）液氯优点：具有余氯的持续消毒作用；成本较低；操作简单；投量准确；不需要庞大的设备。缺点：原水有机物高是会产生有机氯化物，尤其在水源受到有机污染而再用折点投加时，水中含酚时产生氯酚味；使用时注意安全，防止漏氯。适用条件：液氯供应方便的地点。（2）漂白粉优点：具有余氯的持续消毒作用；投加设备简单；价格较液氯低廉；漂白粉含有效氯达60%70%时使用方便。缺点：同液氯，易产生有机氯化物和氯酚味；易受光照、潮气作用而分解失效，必须注意贮存；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：适用于生产能力较小的水厂；漂白粉尚可在水质突然变坏

40、时作临时补充投加。（3）次氯酸钠优点：具有余氯的持续消毒作用；操作简单，比投加液氯安全、方便；虽较液氯高，但较漂白粉低。缺点：不能贮存，必须现场制取使用；目前设备尚小，产气量小，使用受限制；需耗用一定的电能和食盐。适用条件：适用于小型给水厂。（4）氯胺优点：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；防止管网中铁细菌的繁殖；可降低加氯量，减轻氯消毒时所产生的氯酚味或减低氯味。缺点：消毒作用比液氯和漂白粉进行的慢，需较长接触时间；需增加加氨设备，操作管理麻烦。适用条件：原水有机物多或输配水管管线较长。综上比较，采用液氯消毒较为合适。液氯投加时必须注意安全，不允许水体与氯

41、瓶直接相连，必须设置加氯机。液氯汽化成氯气的过程需要吸热，应注意氯瓶结霜。氯瓶内液氯的汽化及用量需要监测，可采用自动计量。加氯机采用ZJ型转子加氯机。其特点是加氯量稳定，控制标准，水源中断时自动破坏真空，防止压力水倒流入氯瓶，易腐蚀部件，但价格较高。3 各构筑物设计流量确定3.1最高日水量 本市十年内最高日用水量预计达。其中新增用水量约为，城区原供水厂供给水量。管线总长。由于该城市建筑以多层建筑（56层）为主，所以自由水压。3.2供水变化曲线表3.1 供水变化曲线由图易知，最大日最高时用水为67时，用水量占最大日用水的5.7%。其中，时变化系数为3.3消防水量根据建筑设计防火规范，该城市人口数

42、大于50万，故其消防用水量定额为75L/s，同时火灾次数为3处。则城市消防用水量为：4 取水构筑物及一级泵站设计废黄河最高水位高程12.29，常水位高程8.05，最低水位高程6.90。埋深较大的进出水管一次性安装。吸水管内流速应考虑不产生淤积，一般不宜小于0.6m/s。具体计算如下：4.1取水头部及引水管设计计算取水头部选用箱式取水头部。引水管中心设计标高为6.00m，长约60m，采用钢管。按远期流量210000m/d设计，为保证供水安全采用两根钢管，且每根满足70%的最大事故流量。管径采用DN1400，v=1.11m/s，i=0.864。引水管喇叭口直径取DN1700。引水管的沿程水头损失为

43、，取格网局部损失=0.2m。取水头部设计为LBH=6m3m3m，采用侧边进水。进水孔顶部标高为6.5m，底部标高5.70m。4.2集水间设计计算进水室根据水泵台数分为6格，其中2格为预留。进水间尺寸定位为36.7m2.5m7.9m，顶部标高为12.80m，底部标高为4.90m。进水间尺寸定位为36.7m3.0m7.9m，顶部标高为12.80m，底部标高为4.90m。4.3一级泵站水泵选型一级泵房设置在厂区内，至折板絮凝池距离L约为30m。采用两根管径800mm输水钢管，絮凝池水面的相对标高为3.5m，厂区地面高程为10.0m。管道局部损失取沿程损失的20%，则管道总损失为=1.22.1830=

44、0.078m。设泵房内管路损失为2.0m，絮凝池内最高水位13.50m，河流最低水位6.90m，则水泵所需扬程为H=13.50+2.0+0.078-6.90=8.68m。水泵的选择有以下原则：（1）首先要满足最高时供水工况的流量扬程要求，并尽量水水泵处在高效工作区内。（2）尽可能选用同型号水泵。（3）一般应尽量减少水泵台数，通常取水泵房至少设置两台。设备按105000m/d的规模配置，即选四台350S44型离心泵，3用1备，单泵流量Q=1476m/h，配用电动机功率N=220Kw 。另外预留两台同型号离心泵的安装位置，供远期取水时安装。水泵主要参数如下表4.1所示。表4.1 水泵参数流量（m/

45、h）扬程（m）转速（r/min）气蚀余量（NPSH）（m）9721476375014506.34.4一级泵站平面布置泵房由水泵间，配电值班室组成。水泵房分为两层，设一道楼梯。4.4.1 机组的布置水泵机组直线单行排列，相邻机组的间距之间应有一定宽度的过道，以便工作人员通行。按规范在电动机容量大于55Kw时，净距不小于1.2m，取1.4m。查水泵与电动机样本，350S44（不带底座）的基础尺寸为：基础长度：L=2807.5mm， 取2.9m；基础宽度：B=B地脚螺距+0.40.5=0.610+0.4=1.010m基础深度：H=20+（0.150.20）=200.023+0.19=0.65m（为基

46、础地脚螺栓的直径）4.4.2 吸水管、出水管布置由给排水设计手册吸水管、出水管管径与流速的关系，即250mmD1000mm，吸水管流速1.21.6m/s，出水管流速2.02.5m/s，查水力计算表得：吸水管d=600mm，v=1.32m/s，i=3.55；出水管d=450mm，v=2.34m/s，i=16.2。吸水管进口设喇叭口以保证流态的稳定，避免发生气蚀现象。在喇叭口下设置格栅笼以拦截大的杂质。吸水管喇叭口直径：D（1.301.50）d=780900mm，取800mm，喇叭口流速为0.80m/s。喇叭口间净距一般采用a=（1.502.00）D=12001600mm，考虑水泵机组的安装距离，

47、两管道中心间距取2500mm。吸水喇叭口的最小淹没深度一般不小于0.51.00m，取为1.0m。喇叭口边缘距侧墙距离应小于（0.751.0）D，取0.7m。喇叭口离井底距离应大于0.8D，故取0.72m。一级泵站为减小尺寸，一般采用蝶阀。安装蝶阀时要注意安装法兰短管，吸水管上阀门一般手动，水泵吸入端采用偏心渐缩管。出水管一般管径应大于300mm，采用电动阀门。本设计水泵吸水管上装DN600钢法兰，DN600手动蝶阀，DN600350偏心渐缩管；出水管上安装DN350450钢制同心渐扩管，DN450电动蝶阀，所有水泵出水管出水到1根横向的DN1000连接管上，再向外伸出两根DN800水管至絮凝池

48、。在进出水管上分别安装（-0.250.25）MPa真空压力表和01.0MPa压力表各一只，以监测泵的工作情况。4.4.3 确定泵房的尺寸值班室、配电室设在泵房一侧的最边上，宽度方向上并列排布，长度方向均取5m。距离墙两边各取一条1.5m的过道。装卸平台设在泵房的另一侧取4m宽。考虑水泵电动机安装的基础长度、机组间距等泵房净长度为2.96+1.45+1.52+4+5=36.4m。加上里面隔墙宽取0.24m，则长度为36.64m。考虑水泵电动机安装的基础宽度为1.01m，基础边缘到进水侧边墙距离取3.0m，基础边缘到出水侧边墙距离取1.6m，则泵房宽度为3+1.01+1.6=5.61m。即泵房尺寸

49、定位为36.64m5.61m。4.5一级泵站高程布置4.5.1 水泵安装高度一级泵房卧式离心水泵安装高度，决定了水泵启动方式和泵房高度。由水泵主要参数知，350S44离心泵的吸上高度Hs=6.03m。根据一级泵房水泵起停不频繁的特点，保证安全性，本设计采用水泵自灌式启动。故水泵轴心标高定为6.20m水泵基础高出室内地面0.65m，泵房室内地面标高为4.90m。4.5.2 泵房高度本泵房为地下式，泵房所在的室外地坪标高为10.0m，操作平台高出室外地面0.2m，即操作平台标高为10.2m，泵房室内地面标高为4.90m，故泵房地下部分高度为5.10m。水泵压水管路抬升到轴心标高为8.60m后出泵房

50、。为了安装检修需要，在一级泵房中设SG-1型手动单轨小车一台。起重量为1t2t，起升高度为310m。泵房地面以上的高度H=1.0+0.2+0.97+0.851.01+0.3+1.0=4.4285m，取4.5m。泵房总高度为5.1+0.2+4.5=9.8m。高度计算示意简图见图4.2。图4.2 泵房高度示意简图4.6一级泵站附属设施 在一级泵房中设SG-1型手动单轨小车一台。起重量为1t2t，起升高度为310m。 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，再用潜水泵抽送到厂区排水管中去。 一级泵房的排量按6m/h考虑，排水泵的扬程按5m计，考虑设800mm800m

51、m800mm的集水坑，设置一台50TQW-125型潜水排污泵。设置水位控制器来控制泵的开停，以排除泵房积水。 泵房内洗涤盆排水直接排至室外雨水管。泵房具体布置见附图。5 输配水管网设计5.1 输水管布置1、线路选择与布置要求：（1）输配水管渠的线路应尽量做到线路短、起伏小，土石方工程量少，造价经济，少占农田和不占良田。（2）输配水管渠走向和位置应符合城市和工业企业的规划要求，并尽可能沿现有的道路或规划路铺设，以利于施工和维护。（3）输配水管渠应尽量避免穿越河谷、山脊、沼泽、重要铁路和泄洪地区，并注意避开滑坡、塌方以及易发生泥石流和高侵蚀性土壤地区。（4）输水管线应尽量充分利用水位高差，当条件许

52、可时，优先考虑重力流输水。（5）应尽量考虑近远期结合和分期实施的可能。2、输配水管渠布置的一般要求：（1）重力输水管渠应设检查井和通气孔。（2）检查井间距：当管径（渠宽）在700mm以下时，间距不大于200米；渠宽在7001400mm时，间距不大于400米。（3）对于重力管渠，需控制水位，压力水管，设消除水锤的措施。（4）压力输水管道隆起点设进气阀和排气阀，低凹处设置泄水管及泄水阀。（5）管道法兰接口应设于检查井或地沟内，特殊情况需埋土里时，需加保护措施。根据以上原则，为保证安全供水，一泵站之后输水管采用2根，线路尽量短，二泵站至管网的输水管也采用2根。5.2 配水管布置1、管网定线与布置：（

53、1）配水管网应根据用水要求合理分布于全供水区，尽可能缩短配水管线的总长度，一般布置成环状网。（2）配水管网的布置应使干管尽可能以最短距离到达主要用水地区。（3）干管的位置，应尽可能布置在两侧均有较大用户的道路上。（4）配水干管之间应在适当间距处设连接管以形成环网。（5）用以配水至用户和消火栓的配水支管，一般采用管径为150200，负担消防任务的配水支管不得小于150毫米。（6）城市生活饮用水管网严禁与非生活饮用水管网连接，并严禁与各单位自备的生活饮用水直接连接。根据所给的城市市区平面图和以确定的水源位置、工厂、公共建筑等大用户的位置分布考虑一下几点进行管网定线：（1）配水管网应根据用户要求合理

54、分布于全供水区。在满足用户对水量、水压的要求原则下，尽可能缩短配水管线总长度，一般布置成环网状。（2）干管的位置，尽可能布置在两侧均有较大用户的道路上，以减少配水支管的数量。（3）配水干管之间应在适当间距处设置连接管，以形成管网。根据以上几点原则，结合淮安市区的地形特点，管网定线环网共14个，由第一水厂和第三水厂一起供水。2配水管与构筑物或管道的间距：（1）管道距构筑物的水平净距：1）铁路：离远期路堤坡脚为5米，路坡顶为10米。2）建筑江线为5米。3）煤气管：低压为1.0米；中压为1.0米；次高压为1.5米；高压为2.0米。4）热力管道为1.5米。5）通讯照明杆柱为1.0米，高压电杆支座为3.

55、0米。（2）给水管与污水管间距：1）给水管应铺设在污水管上面，给水管与污水管交叉时，管外壁净距不得小于0.4米，且不准许有接口重叠。2）给水管与污水管平行铺设时，管外壁净距应大于1.5米。3）当污水管必须铺设在给水管上面时，给水管必须采用金属管材，并根据土壤的渗水性及地下水位情况，确定净距。（3）管道互相交叉时的净距：给水管道相互交叉其净距不得小于0.15米。5.4 管网水力计算应注意的问题单水源环状管网计算：环状管网水力计算是联立求解连续性方程、能量方程和压降方程。求解时应注意的几点:（1）一般情况下，流向节点的流量取负号，离开节点的流量取正号，分配时每一节点满足q+的条件（本设计采用）；（2）一般情况下，取各环内水流顺时针方向管段中的水头损失为正，逆时针方向管段中的水头损失为负（本设计采用）；（3）平均经济流速在条件不具备时，设计中也可采用平均经济流速来确定管径，得出的是近似经济管径：表5.1 管径与经济流速管径mm平均经济流速m/sD=1004000.60.9D4000.91.4（4）界限流量表：表5.2 管径流量界限表管径（mm）界限流量（L