某净水厂毕业设计（含整套设计图）

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1、某开发区净水厂设计目 录第一章 概述.1第一节 设计目的及任务.1第二节 工程概况和原始资料2第二章 给水管网设计.4第一节 管网定线.4第二节 管网水力计算.6第三章 取水工程设计计算19第一节 选择水源19第二节 确定构筑物的形式.19第三节 取水构筑物的设计.20第四节 输水管水力计算.22第四章 净水厂工艺设计.24第一节 工艺流程的确定.24第二节 混凝剂的确定25第三节 混凝剂的配置和投加.26第四节 混合.28第五节 反应设备的确定.29第六节 沉淀池.32第七节 过滤池.37第八节 消毒43第九节 清水池.45第五章 泵站设计.48第一节 二级泵站设计48第二节 一级泵站设计5

2、3第六章 给水厂总体布置.55第一节 给水厂平面布置.55第二节 给水厂高程布置.56总结.58.第一章 概述第一节 设计目的及任务一、 设计目的水是生命之源,城市给水系统是保证城市、工矿企业等用水的各项建筑物和输配水管网组成的系统,水在日常和生产生活中占有极其重要的地位,我的毕业设计题目是针对洛阳高新经济技术开发区原水厂供水量不足的情况，拟在该区新建一净水厂。毕业设计是教学环节中重要的一环,通过毕业设计,可以把所学习的理论知识进行系统地实践,培养学生的综合分析问题和解决问题的能力,为今后的实际工作奠定必要的基础,同时把书本上学到的知识系统化。我们在今后的的实践中还需要不断学习，不断探索，不断

3、总结经验。从这个意思上说，毕业设计是我们在大学期间最接近工程实践的一次训练，通过它我们可以掌握工程中的一般思想，计算方法和设计技巧，为今后的实际工作奠定良好的基础。所以说毕业设计也是一次最重要最正规的大型考核。二、设计任务：1. 设计依据:主要按设计规范的有关规定设计,若规范中未做明确规定的可参考给排水设计手册,手册中没有的可参考教材或其它资料,但应注明来源。2. 设计范围：包括给水管网、取水工程、净水工程、输水管及泵房设计。3. 管网定线、给水处理工艺流程选择、处理构筑物等的选择均须做方案比较确定。4. 管网设计包括：管网定线、最高时管网平差、最高时兼消防管网平差、最不利管段发生故障时管网平

4、差。找出上面三种情况的控制点，并算出上面三种情况配水泵房的水泵扬程。5. 勤于思考，努力提高分析问题与解决问题的综合能力，做到独立完成每一项设计任务。6. 管网水力计算须列表进行计算,计算结果用成果图表示,设计说明书、绘图须书写清楚。7. 设计图纸（1）水厂总平面布置图（1图）图上标出风玫瑰（指北针），厂区平面尺寸，厂区平面布置（包括主要生产构筑物和辅助、附属建筑物及管渠、道路等主要尺寸及相关位置），列出生产构筑物和辅助、附属建筑物一览表和工程量表。（2）高程布置图高程布置图是沿净水工艺流程线的纵断面图，表示工艺流程中各构筑物间高程关系。构筑物之间的连接管长度可不按实际长度绘出，仅为示意。高程

5、图上的垂直和水平向比例尺也可不同，一般垂直向比例可大些（如1：100），而水平向比例尺可小些（如1：500），使图纸醒目。（3）各构筑物工艺布置图绘制各构筑物平面、剖面图，标注尺寸以及必要的说明和主要技术数据等第二节 工程概况和原始资料一、工程概况：洛阳高新技术产业开发区是以高新技术产业为主，科工贸一体化的新型科研生产和贸易的综合园区，是对外开放的窗口。开发区西为洛阳经济技术开发区，北依三山，南至洛阳北堤，北区侧有秦岭渠由经济技术开发区至西向东通过。开发区规划总人口为35000人，周围给水情况为在经济技术开发区有一产水能力为20000吨/天的水厂，不能满足西区用水的要求，城市水厂距离两区较远，

6、地势高差较大，直接供水是不可能的，拟在开发区建一水厂，其东北约为12公里上有一洛山水库，是供给开发区地面水资源经济而有可靠的水源，水厂拟建在开发区内。二、原始资料：1、工程规模：设计总规模为2.6万吨/天2、洛山水库水文资料： 浊度：一般小于15度，两季最高250度 色度：小于10度 无嗅味、PH=8 硬度符合饮水要求 水中未发现汞砷等毒物 水位：最高 143.00m 最低 140.00m 常水位 141.00m 取水口附近库底 136.00m 水温：夏季平均 28 冬季平均 23、自然条件： 气象资料：全部主导风为东北风 最大冻土深度： 30cm 地震烈度：基本烈度为6度，重要工业与民用建筑

7、按7度设防4、出水要求： 出水水质：生活饮用水 建筑物一般不超过5层，供水时变化系数Kh=1.645、水厂东西长100m，南北长100m第二章 给水管网设计给水管网设计，要充分利用所在地区的有利条件，避开不利的自然条件，在现有的环境条件下，运用合理的技术，使工程投资和运行费用最低，而且安全、可靠，满足用户对水质、水量、水压的近远期要求。第一节 管网定线一、管网定线原则1、输配水管线（1）输配水管线路应尽量做到线路短，起伏小，土方工程量小，造价经济，少占用农田或不占用农田；（2）输水管线走向和位置应符合城市和工业企业的规划要求，并尽可能沿线有道路或规划道路敷设，以利于施工和维护；（3）输配水管线

8、应尽量避免穿越河谷、山背、沼泽、重要铁路和泄洪地区，并注意避开滑坡、易发生泥石流河高腐蚀性土壤地区；（4）输配水管线应充分利用水位高差，当条件许可时优先考虑近、远期和分期实施的可能。2、配水管网：配水管网由干管和连接管组成，干管及连接管定线应满足下列要求：（1）干管延伸方向应和二级泵站输水到水池水塔，大用户的方向一致；（2）干管间距根据街区情况采用500800m；（3）干管一般按城市规划道路定线，但尽量避免在高级公路或重要道路下通过，以减小今后检修时困难；（4）干管上每隔400600m设闸阀，在高处设排气阀，再地处设泄水阀；（5）管线在道路下的平面位置和标高，应符合城市或厂区地下管线综合设计的

9、要求，给水管线和建筑物、铁路以及其他道路的水平净距，均应参照有关规定；（6）干管定线应留有发展余地，分期建设；（7）连接管的间距可根据街区大小考虑在8001000m左右；（8）在供水范围内的道路下应敷设分配管，以便于把干管的水送到用户和消火栓；（9）消火栓间距不宜超过120m，距车道不大于2m，距外墙不大于5m。二、管网定线给水管网的定线即要求安全供水，又要贯彻节约投资的原则。尽管给水管网有各种各样的布置，但不外乎两种基本形式：树状网和环状网。树状网投资较省，但供水安全性差。环状网将管网连成环状。增加了供水可靠性，但投资明显高于树状网。一般在城镇建设初期可采用树状网，随着给水事业的发展逐步形成

10、环状网，实际上城市的给水管网，多数是二者结合起来的。按照城市规划平面布置管网，按城镇规划道路定线，尽量避免在高级路面或重要道路下通过。由于该开发区地势相对平坦，因此无需设置加压泵房，直接从管网中供水。管网中还必须安排其他一些管网和附属设备。在供水范围内的道路下，需敷设分配管，以便把干管的水分配到用户和消火栓、阀门。室外消火栓间距在120m以内。连接消火栓的管道直径大约100mm，在消火栓的连接管上应有阀门。阀门的布置应满足事故检修时隔断的需要。一般靠近管网节点位置，安装在连接管的下游。接消火栓的管线上要安装阀门，阀门的口径一般与水管的直径相同，在管径较大时，阀门的直径可设为0.8倍的水管直径。

11、干管阀门的间距一般为400-600m且不超过5个消火栓的布置长度，阀门放在阀门井内。阀门井大小满足安装、检修需要。管材多为砖砌或钢筋混凝土。考虑到给水管网布置管线时，工业用水量比较大，因此可将工业区单独作为一个环，贸易区面积较大也单独作为一个环,其余各区按照建筑单位面积相近似分为另两个环(详图见管网平差图)第二节 管网水力计算一、最高日用水量管网水力计算给水工程总投资中，输水管和管网所占费用（包括管网、阀门、附属设备）是很大的。因此必须进行多种方案比较，以得到经济合理地满足近期和远期用水的最佳方案。通过计算求得各管段的管径和水头损失，求得水泵的扬程，并在此基础上，按照其他用水情况，如消防时、事

12、故时、最大输出时的流量和水头损失可知道最高用水时确定的管径和扬程是否能满足其他用水时的水量和水压要求。洛阳高新技术产业开发区用水设计规模为2.6万m3/d，规划总人口为35000人，有二级泵站直接供水到用户，建筑楼层不超过5层（服务水头为24m），水管采用铸铁管，供水时变化系数Kh= 1.64。1、 最高日最高时设计流量： Q=493.52（L/s）(其中1.64为时变化系数)2、 管线长度： L=（162.5+112.5+122.5+270+180+350+147.5+150+234.5）+180+175+139+163+97.5+203.5+101.5+139.5+209+87.5+117

13、.5=2477.75m3、 比流量:qs=0.1992 L/(m*s)4、 沿线流量 ql=qs*l 如表1所示5、节点流量qi: 如表2所示6、管网的水力计算根据用水情况，拟定各管段的流向如图1所示，按照最短路线供水原则，并考虑用水可靠性的原则进行流量分配。这里，流向节点的流量取负值，离开节点的流量取正值，本设计采用钢管，每一节点的流量满足方程qi+qij=0的条件，两条输水干管大致分配相似的流量。（图1） 表1:沿线流量计算表管段管段长度（m）沿线流量（L/s）1-20.5*162.516.182-30.5*112.511.212-418035.864-50.5*122.512.214-6

14、0.5*27026.886-717534.866-90.5*18017.927-8139.527.681-7117.523.418-916332.479-1097.519.4110-110.5*35034.868-13203.540.5411-120.5*147.514.6811-13101.520.2213-14139.527.787-1420941.6314-150.5*15014.9414-1687.517.4316-170.5*234.523.35总计2477.75493.52表2：节点流量计算表节点节点流量（L/s）10.5*(16.18+23.41)=19.79520.5*(16.

15、18+11.21+35.86)=31.62530.5*11.21=5.60540.5*(35.86+12.21+26.88)=37.47550.5*12.21=6.10560.5*(26.88+34.86+17.92)=39.83070.5*(23.41+34.86+27.68+41.63)=63.79080.5*(27.68+32.47+40.54)=50.34590.5*(17.92+32.47+19.41)=34.900100.5*(19.41+34.86)=27.135110.5*(34.86+14.68+20.22)=34.880120.5*+14.68=7.340130.5*(40

16、.54+20.22+27.78)=44.270140.5*(27.78+41.63+14.94+17.43)=50.890150.5*14.94=7.470160.5*(17.43+23.35)=20.390170.5*23.35=11.675总计493.52经管网平差得各基环闭合差均满足要求，且计算得大环闭合差为0.12m符合要求。管段2-3,4-5,11-12,14-15,14-16,16-17的水头损失，i2-3=0.20m,i4-5=0.25m,i11-12=0.42m,i14-15=0.44m,i14-16=0.26m,i16-17=0.36m.7、控制点的确定 （1） 从规划图上读

17、出各点的高程（水厂的高程为145.70） 如表3表3 节点高程节点123456789高程145.8145.6145.0145.2144.8146.0146.4147.2146.9与水厂高差0.1-0.1-0.7-0.5-0.90.30.71.51.2节点1011121314151617高程147.3147.3146.9147.3146.9147.2146.4145.6与水厂高差1.61.61.21.61.21.50.7-0.1（2）比较确定控制点，求出所要求水压，根据地形和用水情况，控制点往往位于离二级泵房最远或 者地形最高的点，只要该点的压力在最高用水时能满足最小服务水头的要求，整个管网就不

18、会存在低水压区。从距离水厂的远近和高程的比较，控制点的确定可在12，15点中确定选择。建筑物不超过5层，则所需服务水头为24米，由此：H12=24+1.2+*1.1*（0.38+0.77+0.65+0.35+0.39+0.37+0.47+0.44+0.27+0.34）+1.1*0.10=27.49mH15=24+1.5+*1.1*（0.38+0.77+0.39+0.37+0.47+0.44-0.72+0.94-0.65）+1.1*0.11=26.91m，由此12点为控制点。二、最高时兼消防时管网水力计算根据建筑设计防火规范城镇、居住区室外消防用水量规定：人口数为35000人，同一时间内的火灾次

19、数为2次，一次灭火用水量为25L/S，则消防用水量为50 L/S。按照消防要求同时有两处失火时，从经济和安全等方面 考虑，将消防流量一处放在控制点，另一处放在离二级泵站较远的15节点处。其余各节点的节点流量与最高用水时相同。 1、最高时兼消防时设计流量Q=493.52+50=543.52（L/s）（其中消防流量为50L/s）2、管网的水力计算根据用水情况，拟定各管段的流向如图1所示，按照最短路线供水原则，并考虑用水可靠性的原则进行流量分配。这里，流向节点的流量取负值，离开节点的流量取正值，每一节点的流量满足方程qi+qij=0的条件，两条输水干管大致分配相似的流量。（图1）经管网平差得各基环闭

20、合差均满足要求，且计算得大环闭合差为-0.02m符合要求。管段2-3,4-5,11-12,14-15,14-16,16-17的水头损失，i2-3=0.20m,i4-5=0.25m,i11-12=1.47m,i14-15=1.50m,i14-16=0.26m,i16-17=0.36m.3、控制点的确定根据地形和用水情况，控制点往往位于离二级泵房最远或 者地形最高的点，只要该点的压力在最高用水时能满足最小服务水头的要求，整个管网就不会存在低水压区。从距离水厂的远近和高程的比较，控制点的确定可在12，15点中确定选择。建筑物不超过5层，则所需服务水头为24米，由此：H12=24+1.2+*1.1*（

21、0.42+0.39+0.60+0.44+0.34+1.29+0.48+1.18+0.93+0.91）+1.1*1.46=30.65mH15=24+1.5+*1.1*（0.42+0.39+0.60+0.44-0.76+1.63-0.93+0.48+1.18）+1.1*1.50=29.05m，由此12点为控制点。三、事故时管网水力计算1、事故时设计流量：Q=493.52 L/s70%=345.46L/s2、事故时节点流量qi: 如表4所示表4：事故时节点流量计算表节点事故时节点流量（L/s）119.795*0.7=13.86231.625*0.7=22.1435.605*0.7=3.92437.4

22、75*0.7=26.2356.105*0.7=4.27639.830*0.7=27.88763.790*0.7=44.65850.345*0.7=35.24934.900*0.7=24.431027.135*0.7=18.991134.880*0.7=24.42127.340*0.7=5.141344.270*0.7=30.991450.890*0.7=35.63157.470*0.7=5.231620.390*0.7=14.271711.675*0.7=8.17总计345.463、管网的水力计算根据用水情况，拟定各管段的流向如图1所示，按照最短路线供水原则，并考虑用水可靠性的原则进行流量分配

23、。这里，流向节点的流量取负值，离开节点的流量取正值，每一节点的流量满足方程qi+qij=0的条件，两条输水干管大致分配相似的流量。（图1）经管网平差得各基环闭合差均满足要求，且计算得大环闭合差为-0.07m符合要求。管段2-3,4-5,11-12,14-15,14-16,16-17的水头损失，i2-3=0.11m,i4-5=0.12m,i11-12=0.5m,i14-15=0.06m,i14-16=0.13m,i16-17=0.18m.7、控制点的确定根据地形和用水情况，控制点往往位于离二级泵房最远或 者地形最高的点，只要该点的压力在最高用水时能满足最小服务水头的要求，整个管网就不会存在低水压

24、区。从距离水厂的远近和高程的比较，控制点的确定可在12，15点中确定选择。建筑物不超过5层，则所需服务水头为24米，由此：H12=24+1.2+*1.1*(0.202+0.189+0.235+0.185+0.141+0.158+0.196+0.401+0.350+0.227）+1.1*0.050=26.511mH15=24+1.5+*1.1*（0.202+0.189+0.235+0.185-0.378+0.468-0.350+0.196+0.401）+1.1*0.06=26.497m，由此12点为控制点。第三章 取水工程设计计算第一节 选择水源水源选择已定取洛山水库的水，洛山水库位于洛阳高新技

25、术产业开发区东北约12公里处，该水库水量充沛，水质较好，水中未发现汞砷等毒物，硬度等符合饮用水标准，距离城市较近，运行管理方便，投资较小，成本较低，是供给开发地面水资源经济而有可靠的水源，所以取用洛山水作为水源。第二节 确定构筑物的形式一、地表水构筑物主要有：（1）固定取水构筑物 （全国各地使用较多，不同取水量均可采用。岸边式和河床式比较普遍，桥墩式和斗槽式使用的较少）；（2）移动式取水构筑物（有浮船式和缆车式。适用于水位变化在1035m之间，建造固定式构筑物有困难，以及中小型取水量时，在长江中下游和南方水库取水中采用较普遍，黄河流域和东北地区近年也有用浮船取水。）；（3）山区潜水河流取水构筑

26、物（有堤坝式和底栅栏式，适用于水量和水位变化幅度较大，枯水期流量很小，取水深度不够的山区上游河段取水。）。 由设计任务书提供的资料可知：洛山水库的最高水位为143.00m，水位的变化幅度仅为3m，且枯水期取水口附近的水深也较深，为4m，所以采用固定式取水构筑物。又因为取水口附近水深较深，故拟采用岸边式取水构筑物。 二、岸边式取水构筑物是固定式取水构筑物中常用的一种形式，由集水井和泵房组成。按集水井和泵房合建与分建，岸边式取水构筑物可分为合建式和分建式。 1、合建式 A、集水井和泵房建造在一起，在取水量大时，积水安全性要求较高，河岸较陡，岸边有足够水深且地质条件好，有水下施工力量时宜采用。但取水

27、构筑物基础处理、防渗、电气设备安装以及工建施工质量方面要求较高。 B、河岸地质较好时（如岩石），集水井和泵房的基础标高可以不同，以减小泵房的高度，但在低水位时需要用真空泵引水。 C、河岸地质较差时，集水井和泵房的基础标高应相同，以免产生不均匀沉降。 2、分建式 集水井设在岸边，泵房建在离岸边地质条件较好的地方，但两者尽量靠近，以缩短水泵吸水管长度，并减少水泵引水启动所需时间，地质条件差，水下施工有困难时宜采用分建式。 于是，采用分建式作为取水构筑物类型：第三节 取水构筑物的设计一、集水井集水井由进水室、格栅、格网和吸水室组成，也可以连接自流管或虹吸管。集水井上设操作平台，并有阀门、格栅、格网等

28、的起吊装置。在寒冷地区，操作平台可设在室内，平台以上的高度按设备尺寸和起吊高度确定。 1、进水室 1）进水室外一般用隔墙分成两格，以便检修、清洗和排泥。取水量大时，可每台泵一格，取水量小时，可几台泵一格，据此确定进水室分隔数。 2）岸边式取水井一般每格有一进水孔，当进水孔高度受河流量低水位和进室板标高限制时，可减少进水孔高度增大宽度，或增加进水孔数，以保证所需进水面积。 3）河流水位变化不大时，可用单层进水孔；水位变化幅度大和含沙量大时，可在不同标高设23层进水孔。 4）进水孔的大小尽量配合标准格栅和闸门的尺寸，并设有格栅槽或闸门槽，以便格栅或闸门沿槽上下移动。 2、进水孔面积和格栅尺寸在取水

29、头部集水井的进水孔处设置格栅，以拦截大块漂浮物。格栅外形和进水孔尺寸相同。格栅可以固定在进水孔上，或放在进水孔外侧格栅槽中，便于上下移动。设计流量Q=26000*1.06=27560m3/d=0.32m3/s（其中包括6%的水厂自用水量）进水孔分上、下两层，但设计时，按河流最低水位计算下层进水孔面积，上层可与下层相同。进水孔设计流速取0.4m/s。栅条采用扁钢，厚度s=10mm，栅条净距采用b=50mm，格栅阻塞系数采用K1=0.75。栅条引起的面积减少系数为： K2=0.833进水孔总面积为： F=Q/(K1K2v0)=1.28m2设两个进水口，则每个进水口面积为：f=0.64m2进水孔尺寸

30、采用：B1H1=1.0m0.7m格栅尺寸选用：BH=1200mm800mm（标准尺寸）采用TGS1200型回转式格栅除污机。3、格网 1）格网设在集水井内，以拦截较小漂浮物，分平板格网和旋转格网，平板格网放在进水室和吸水室的隔墙上，有槽钢和钢轨制成的导槽，可放入格网。旋转格网须在进水室和吸水室之间设置格网室。2）每台泵出水量小于1.5 m3/s或水中漂浮物不多时，可用平板格网，大于3 m3/s时可用旋转格网，流量在1.53.0 m3/s时，两者均可采用。 该水厂采用平板格网，设两道，便于冲洗，格网设在进水室与吸水室之间的隔墙前后。过网流速采用v=0.3m/s，网眼尺寸采用77mm，网丝直径d=

31、2mm。格网面积减少系数为： K1=b2/（b+d）2=49/81=0.60格网阻塞系数采用K2=0.5，水流收缩系数采用=0.75。平板格网所需面积为： F1=Q/（K1K2v1）=4.74m2设置2个格网，每个格网需要的面积为2.37m2。进水部分尺寸为B1H1=20001200mm，面积为2.4m2。平板格网尺寸为BH=21301330mm。4、吸水室 1）吸水室长度和进水室相同 2）吸水室宽度取决于吸水管布置，设计要求和一般泵房吸水井相同根据取水水泵吸水管路间距的要求，以及满足水流均匀稳定的要求，集水井设计尺寸为长6米，宽4米，其中进水室宽5米，吸水室宽3米。原水经配水井进入水厂，配水

32、井设计尺寸为长8米，宽4米，水位标高148m 5、排泥和冲洗 1）进水室和吸水室中的流速较小，江河中含沙量较多时，泥砂易于沉积，因此集水井须有清泥装置。 2）大型取水构筑物可设排泥泵（常用pwa型），小型可用射流泵除去集水井中的泥砂。 3）大型取水构筑物可设46高压喷嘴，小型可用水龙带冲松吸水室底部的泥砂，当水泵抽水时，即可随水流带走。第四节 输水管水力计算一、输水管定线输水管定线时，必须与城市建设规划相结合，尽量缩短线路长度，减少拆迁，少占家田，便于管渠的施工和运行维护，保证供水安全，最好能全部或部分重力输水，选线时就选择最佳的地形和地质条件，尽量沿现有道路定线，岩层和沼泽，高地下水位和河水

33、淹没与冲刷区，以降低造价和便于管理。本水厂的输水管定线也是依据以上原则布置的，具体路线见详图。二、输水管的计算输水管有多种形式，常用的有：1）、压力输水管渠，高地水源或水泵供水时采用这种形式；2）、无压输水管渠；3）、明渠。因为本水厂采用水泵供水（水厂的高程较取水口高），所以采用压力输水管。1、确定输水管的管径为了保障供水的可靠性，拟采用二根输水管。管径根据流量查“界限流量表”得出。取水量为Q=0.32 m3/s，每条的取水量为:Q=1/20.32=0.16 m3/s=160L/s则管径为DN600，查水力计算表，得1000i=0.69 从水厂到管网的输水管设计流量，在调节构筑物时按最高日最高

34、时流量确定，Qd=493.52L/s 分两条输水管，1/2Qd=246.76L/s 根据“界限流量表”得管径DN600 查水力计算表，1000i=1.532、输水管计算 1） 输水管水头损失为：h1=il i管道水力坡降，查水力计算表得1000i=0.69 l水源至水厂输水管管长，l=12km=12000m 所以，h1=il=120000.69/1000=8.28m 2）清水出水管水头损失为 h2=il I管道水力坡降，查水力计算表得1000i=1.53 L清水池至管网输水管管长， 所以，h2=il=201.53/1000=0.03m第四章 净水厂工艺设计第一节 工艺流程的确定 净水厂工程的基

35、本方法，就是采用各种技术和手段，将原水所含的杂质、悬浮物分离去除，并经过滤、消毒使水达到饮用水的标准。就现代净水处理工艺多用常规处理工艺流程：“混合絮凝沉淀过滤消毒”，有些工艺将絮凝沉淀合为一个构筑物进行处理，其构筑物就称为澄清池。水厂工艺流程的选择是水厂设计最为关键的问题，直接关系到工程造价、运行成本和出水水质，有些工艺需就其水源水质情况进行预处理。对于某种水质而进行的净水工艺往往按其取水规模和水源水质的好坏而选择。给水处理工艺的常规流程：混凝沉淀过滤消毒。对于地表水，生活饮用水常规的处理工艺流程，常见的有以下三种：1、 地表水混凝沉淀过滤消毒饮用水；2、 地表水自然沉淀混凝沉淀过滤消毒饮用

36、水3、 地表水混合絮凝沉淀池过滤池清水池二级泵房用户；给水处理方法和工艺流程的选择，应根据原水水质、设计生产能力等因素，通过调查、必要的实验并参考相似条件下处理构筑物的运行经验、经技术经济比较后确定。由于水源不同，水质各样，饮用水处理系统的组成和工艺流程有多种多样。以地表水作为水源时，处理工艺流程中通常应包括混合、絮凝、沉淀、过滤及消毒。本设计采用长江水源。方案（1）（2）流程较简单技术要求不高，水质要求不高，方案（3）流程较适合，水质要求较高，设计较合理。根据设计生产能力等因素，经技术比较后确定采用第三个方案。我们采用的工艺流程如下： 混凝剂 消毒剂 原水一级泵房混合絮凝沉淀池V型滤池清水池

37、二级泵房用户第二节 混凝剂的确定一、混凝剂据洛山水库的水文资料获悉：浊度一般小于15度，两季最高250度，色度小于10度；水温情况（夏季平均28，冬季平均2）。本设计中采用PAC，即碱性氯化铝，通式为Aln(OH)mCl3n-m，它具有如下特点：1、PAC是种无机高分子化合物，是三氯化铝和氢氧化铝的复合盐。2、PAC的絮凝体较硫酸的致密大，形成大，易于沉淀，混凝效果好，PAC在混凝过程中消耗碱度少，适应PH范围较硫酸铝宽且稳定。3、PAC的腐蚀性小。4、与硫酸铝化较含Al2O3成分高，具有投药量少，节省药耗，降低水成本等优点。5、PAC的混凝效果与盐基度关系密切，原水浊度越高，使用盐度高的PA

38、C，其混凝沉淀效果好。6、PAC产品本身无害，据全国各地使用情况，净化后的生活用水一般均附合国家饮用水水质卫生标准。二、助凝剂当单独使用混凝剂不能取得预期效果时，往往需投加辅助药剂以提高混凝效果，对于低温、低浊度，采用氯盐或铁盐混凝剂时，形成的絮粒往往细小松散，不易沉淀。常用的助凝剂有：骨胶、聚丙烯酰胺及其水解产物，活化硅酸、海藻酸钠等。而又以活化硅酸应用广泛。活化硅酸作为处理低温、低浊水的助凝效果显著，但使用较麻烦，需现场调制，即日使用。因此，选择聚合氯化铝作为混凝剂，为达到更好的效果，选活化硅酸作为助凝剂。第三节 混凝剂的配制和投加 一、混凝剂溶解和溶液配制 混凝剂投加分为固体投加和液体投

39、加，目前我国通常将固体溶解后配成一定浓度的溶液投入水中。 溶解设备往往是建设混凝土溶解池并配以搅拌装置，搅拌是为了加速药剂溶解。搅拌装置有机械搅拌、压缩空气搅拌、水泵搅拌以及水力搅拌。其中以机械搅拌用的较广，它是以电动机驱动浆板或涡轮搅动溶液。利用机械搅拌混合效果好、适应性强，水头损失小。二、溶解池的设计要求 1、溶解池一般为地下式，通常设在加药间的底层，池顶高出地面0.3m，一般采用机械搅拌装置加速溶解。 2、溶解池、搅拌设备及管配件等，均应有防腐措施或采用防腐材料。 3、机械搅拌装置可采用不锈钢或木制平板叶片，要求不易变形和耐腐蛀。叶片面积约为溶解池竖向断面积的15%-20%。搅拌轴采用不

40、锈钢或普通碳钢外套塑料管两端用环氧化树脂密封，也可用搅拌轴。三、溶液池的设计要求 1、溶液池至少分成两格，可轮流使用，其容积为V=a*Q/(417*c*n)2、根据有关单位经验，溶液池体积对中型厂为2.02.5 m3/万m3d，小型水厂为2.5 m3/万m3d3、溶液浓度低时易于分解，造成加药管管壁结垢，经常堵塞，溶液浓度高则加药量较难准确，一般以10%-15%左右较适合。4、溶液池一般为高架式或放在加药间的楼层，池底坡度大于2%，向排空管方向倾斜，必要是可设溢流管，将多余溶液回流到溶解池。5、溶液池旁应有宽度为1.0-1.5米的平台，便于操作管理。四、溶解池和溶液池尺寸计算1 溶液池（1）溶

41、液池容积 W2=式中 Q处理水量（m3/h）； a混凝剂最大投量（mg/L），取35； c溶液浓度（），取10%； n每日调制次数，取2次。 W2=3526000/（24417102）4.546（m3）据此取溶液池为5m3设计尺寸：LBH=2.5m2m1m，超高取0.3m。（2）溶解池容积W1=(0.20.3)W2取W2=0.3W1 0.351.5（m3）设计尺寸：LBH=1.511，超高0.3。 （3） 计量泵选择 计量泵加药量：Q=208.33(L/h) 选两台J-Z250/1.6型计量泵，一用一备，单泵流量Q=250（L/h）（4） 调制设备采用机械搅拌，以电动机驱动浆板或涡轮搅拌溶液。

42、2、加药间及药库（1）加药间各种管线布置在管沟内：给水管采用镀锌钢管、加药管采用塑料管、排渣管为塑料管。加药间内设两处冲洗地坪用水龙头DN25mm。为便于冲洗水集流，地坪坡度0.005，并坡向集水坑。加药间尺寸：LBH=4m5m3m（2）药库药剂按最大投加量的30d用量储存。PAC所占体积： =352630=27.3tPAC的相对密度：1.62 g/cm3则储存药体积：V=16.85m3设堆放高度为：1.5m， 占地面积：16.85/1.5=11.23m2取面积为12药库设计尺寸：LBH=223 m3五、混凝剂的投加混凝剂头家设备包括计量设备，药液提升设备，投药箱必要的水封箱以及注入设备，根据

43、不同投药方式或投药量控制系统，所用设备也有所不同。采用湿投法，投加方式采用压力投加，通过加药泵注入到压力管内，加药泵型号为T26HW（CD）10-1500型。第四节 混合一、混合方式及选用混合方式基本有两大类：水力和机械。利用水力的混合设备，如压力水管、静态混合器等。虽然比较简单，但混合强度随着流量的增减而变化，因而不能达到预期的效果。利用机械进行混合，机械混合池的效果好，但须有相应的设备，并增加维修工作量。不同的混合方式的区别和运动条件参见表4-3混合方式优缺点适用条件管式混合优点：1、设备简单 2、不占地缺点：1、当流量减小时，可能在管中反应沉淀 2、一般的管道混合效果较差，采用静态混合器

44、效果较好，但水损较大混合池混合优点：1、混合效果好 2、某些池型能够调节水头高低，适应水量变化缺点：1、占地面积较大 2、某些进水方式会带进大量气体适合于大中型水厂水泵混合优点：1、设备简单 2、混合效果较好 3、不需另耗能量缺点：吸水管路较多时，投药设备需增加，安装管理较麻烦适用于一级泵房离处理构筑物120m以内的各种规模的水厂桨板式机械混合优点：1、混合效果较好 2、水头损失较小缺点：需耗动能，管理维护复杂适用于各种规模的水厂 总之，混合设备离后继处理构筑物越近越好 由于该水厂流量变化不大，占地面积有限，所以采用静态管式混合器作为该厂的混合设备。第五节 反应设备的确定一、絮凝池的选择1、絮

45、凝池的比较 A、隔板絮凝池： 1）特点：构造简单，管理方便，效果较好，但停留时间较长，因而占地大。 2）适用条件： 、产水量大于3万m3/d 的水厂，单池水量为1000-10000 m3/h，否则隔板间距太大，不便于施工和管理。 、要求水量变化较小，以保证稳定的絮凝效果。 、回转式隔板絮凝池适用于新建或扩建旧池。 、一般和平流沉淀池或斜管沉淀池合建。 B、穿孔旋转絮凝池 1）适用条件：适用于水量变化较小的中小型水厂。 2）优点：构造简单，造价较低和施工方便。 3）水量变动较大时，絮凝效果不能得到保证。因各格的竖向流速低，底部可能会积泥，可与平流沉淀池或斜管沉淀池合建。 C、折板絮凝池 1）特点

46、：对原水水量和水质变化的适应性较强，停留时间短，并可相应节约凝聚剂的量，但造价较高。 2）适用条件： 水量变化较小的水厂，单池产水量可达100000 m3/d，可与平流沉淀池和斜管沉淀池合建。 D、网格（栅条）絮凝池 1）适用条件： 、原水水温为434，浊度为252500度 、单池处理另以12.5万m3/d 较合适，以免单格面积过大而影响效果。水池产水量大时，可采用2组或多组池并联运行。 、适用于新建池，也可用于旧池改造。 E、机械絮凝池 1）特点：在较小水头损失时达到良好的絮凝效果，由于需要机械设备，曾加维修工作量。 2）适用条件:各种水量，水质变化较大时均可使用。技术比较：根据原水的水文资

47、料（原水的平均水温为2-28），所以隔板絮凝池在技术上不合理。水厂的设计水量为2.6万m3/d，网格絮凝池的单池产水量过少，若采用，则需要太多座网格絮凝池，不便于施工、管理，而穿孔絮凝池的絮凝效果不够好，不可靠。折板和机械絮凝池在技术上都比较可行。 经济比较：折板絮凝池可节约絮凝剂量，但造价过高。 综合考虑：该水厂选择采用机械絮凝池。二、设计计算 采用2座机械絮凝池, 每池设计流量 Q1 =574.17m3/h=0.16m3/s絮凝时间取T=16min,絮凝池有效容积 V=153m31、絮凝池的尺寸每座絮凝池分为3格，每格有效容积为51m3。每格设1台垂直轴桨板搅拌器且尺寸均相同。平均水深采用

48、H=3.6m，超高0.2m。絮凝池宽取B=3.8m。池长：L=3.8m;2、机械絮凝池搅拌设备采用LJF-3000型立轴式机械絮凝搅拌机，搅拌器直径为3000mm。搅拌器功率为 第一台：P1=0.37kw; 第二台：P2=0.25kw； 第三台：P3=0.18kw。搅拌器转速为 第一台：1=3.8（r/min）； 第二台：2=2.8（r/min）； 第三台：3=1.78（r/min）。预埋体尺寸：D1=500mm；D2=150mm；s=400mm；=10mm。第六节 沉淀池一、沉淀池类型的选择选择沉淀池类型时，应根据原水水质、设计生产能力、处理后水质要求，并考虑原水水湿变化、处理水量均匀程度以

49、及是否连续运转等因素，结合当地条件通过技术经济比较确定沉淀池的个数或能够单独排空的分格数不宜少于2个。经过混凝沉淀的水，在进入滤池前的浑浊度一般不宜超过10度，遇高浊度原水或低湿低浊度原水时，不宜超过15度。设计沉淀池时需要考虑均匀配水和均匀集水，沉淀池积泥区的容积，应根据进出水的悬浮物含量、处理水量、排泥周期和浓度等因素通过计算确定。当沉淀池排泥次数较多时，宜采用机械化或自动化排泥装置，应设取样装置。 平流式沉淀池优点：造价较低，操作管理方便，施工较简单；对原水浊度适应性强，处理效果稳定，采用机械排泥设施时，排泥效果好缺点：采用机械排泥设施时，需要维护机械排泥设备；占地面积大，水力排泥时，排

50、泥困难适用条件：一般适用于大中型水厂 斜管（板）沉淀池优点：沉淀效率高，池体小，占地小缺点：斜管（板）耗材多，对原水浊度适应性较平流池差；不设排泥装置时，排泥困难，设排泥装置时，维护管理麻烦适用条件：尤其适用于沉淀池改造扩建和挖潜结合优缺点，本设计处理水量为2.6万立方米/天，属于小型水厂，故采用斜管沉淀池。斜管沉淀池与机械絮凝池合建。二、设计计算1、设计参数采用两座斜管沉淀池，每座设计流量Q=0.16m3/s=574.2m3/h。2、池体尺寸a、清水区面积 沉淀池清水区面积 式中 斜管沉淀池的表面积， 表面负荷，一般采用本设计中取 =57.4m3 b、沉淀池长度及宽度采取沉淀池尺寸为BH=4

51、.513=58.5 m2为了配水均匀，进水区布置在13m长的一侧。在4.5m的长度中扣除无效长度0.5m。考虑斜管结构系数1.03，则净出口面积： A=50.5m2c、池体高度 沉淀池总高度式中 沉淀池总高度 保护高度,0.3m 清水区高度,1.2m 斜管区高度，斜管管径为，斜管长度为，倾角，则 配水区高度,1.5m h5穿孔排泥槽高度m，0.80m则池子总高度为：=0.3+1.2+0.87+1.5+0.8=4.67m 3、沉淀池进口穿孔花墙絮凝池与沉淀池之间的配水渠宽度为0.8m，总长度为13m，深度同絮凝池为3.6m。沉淀池进水采用穿孔花墙，孔口总面积式中 孔口总面积 孔口流速，一般取值不

52、大于絮凝池的末端流速，设计中取0.80m/s. A2=Q/V=0.16/0.08=2m2 每个洞口尺寸定为h b=16cm16cm，则洞口数为： （个）孔进水孔位置应该在斜管以下、沉泥区以上部位，进水孔排列成4排。4、集水系统a、集水槽沿池长方向布置4条穿孔集水槽，为了施工方便槽底为平坡，集水槽中心距为： d=L/n=13/4=3.25m.每条集水槽长为：l=4.5m.每槽集水量为： q=0.16/4=0.04m3/s考虑池子的超载系数为20%，故槽中流量为： q0=1.2q=1.20.04=0.048 m3/s对于矩形槽,其最佳过流断面的宽深比为2,即b=2h.再有临界水深的计算公式可得槽宽

53、为： b=0.9q00.4=0.90.0480.4=0.27为了便于施工取b=0.3m,槽内水流速度为v=0.5m/s。集水槽终点水深为h=q/(vb)=0.04/(0.50.3)=0.27m.为了便于施工，槽中水深统一按H2=0.30m计。集水方法采用淹没式自由跌落，淹没深度取0.05m，跌落高度取0.05m，槽的超高取0.15m。则集水槽总高度:b、孔眼计算集水槽两侧开有圆孔以收集清水。 所需孔眼总面积由孔口出流公式q0=得： =式中：集水槽流量m3/s； 流量系数取0.62； 孔口淹没水深，此处为0.05m； 孔口总面积。 单孔面积0孔眼直径采用d=30mm，则单孔面积： 0 m2 孔眼个数n 集水槽每边孔眼个数 = 孔眼中心距=0.25m孔眼实际个数为56个,孔眼从中心向两边排列。 出水管及出水总渠4条集水槽汇入出水总渠，渠内流量为0.16m3/s。出水管流速v为0.6-1.0m/s取DN500mm,V=0.79,1000i=1.69按最佳过流断面计算渠宽为：b=0.9q00.4=0.90.160.4=0.43m考虑要满足出水管的宽度要求出水总渠的宽度取0.6m出水总渠的终点水深为：h= h=q/(vb)=0.16/(0.50.6)=0.533m为了便于施工设计中取出水总渠的水深为0.55m.