某省市给水工程优秀毕业设计完整版（80页）

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1、目 录目录 1中文摘要 2英文摘要 31 绪 论32 概 述42.1 毕业设计的主要内容与根本要求42.2 毕业设计成果42.3 设计缘由52.4 设计要求53 取水工程93.1 设计用水量确实定93.2 取水装置设计113.3 取水泵房144 净水厂的设计与计算184.1 概述184.2 水厂平面布置184.3 混凝剂的选择、溶解和投加194.4 混合224.5 絮凝234.6 沉淀324.7 滤池选用及适用条件354.8 消毒方法的选择434.9 清水池水量调节设备计算455 水厂系统布置图465.1 净水厂系统区域地形图设计465.2 净水厂总平面布置465.3 净水厂高程布置486 配

2、水管网设计50管网定线50管网流量计算50结 论75致 谢76参 考 文 献77某城市给水工程摘要：本次设计为某城市给水工程设计，设计内容主要包括三局部，即取水工程设计、给水管网设计和净水厂设计。根据设计资料，本次只进行二水厂设计，二水厂取水河流为率水，取水地点位于河流弯道凹岸。根据水位变化情况，采用固定式取水构筑物。又因月平均流量变化较大，故采用岸边式取水构筑物。由于水厂给水管网设计的是本次设计的难点同时也是设计的重点，其计算工作量大，计算过程比拟繁琐，所以采用C语言编制的管网平差程序进行计算，大大提高了计算速度和计算结果的精确度。净水厂处理工艺采用常规处理，即“混凝沉淀过滤消毒。混凝包括混

3、合和絮凝两局部。混合是在静态混合器中投加聚合氯化铝，絮凝设备选用折板絮凝池，选用斜管沉淀池进行沉淀，过滤设备采用普通快滤池，最后投加液氯进行消毒。经过净水厂中各处理构筑物处理后，出厂水能够到达饮用水要求。关键词：管网平差，取水工程，净水厂设计Abstract: This design is the water supply engineering of a city. It mainly includes three parts: the intake works, the water pipe network design and the water treatment plant desi

4、gn. The given information is as follows: intake water from Shuishui water, take water from the inner bank and the water level changes every month a lot. So I choose the water intake. The water pipe network design is mainly based on the geography chart of the city and the positions of the big water c

5、onsumers. After arranging the water pipe net, distributing flow initially, small pipe was used with the aim of reducing the cost of the pipe network. In order to satisfy the request of customer to the water quantity, the water quality and the water pressure, the pipe-net-optimize program is written.

6、 The process craft in the water treatment plant uses conventional process,that is coagulation-sedimentation-filter-disinfection.The coagulation includes the mixing and flocculating processes, and mixing is to add PAC in the static state mixture machine. The process of flocculation carries on in the

7、grid flocculating tank. Sedimentation carries on in an inclined tube sediment tank. Filter adopts the common quick filter. In the end chlorine is added to disinfect. After a series of process above, water can reach the standard of drinking water. Keywords: the intake works the water pipe network des

8、ign the water treatment plant design1 绪 论随着我国经济的高速开展，人民生活水平的显著提高，如何解决水资源的匮乏、平安问题一直是困扰水处理工作者的一个难题。给水工程中管网的设计布置是极其重要的。平差与优化计算是做城市给水管网设计中不可或缺的重要环节。手工计算十分繁琐，而利用C语言程序进行管网流量初分和管网平差计算较为方便。按照规定在地形图上进行管网定线，下来进行数据的准备，当数据准备工作结束时即可着手进行管网流量初分与管网平差计算。另一方面，饮用水的平安问题也很重要，人们对源水进行一系列处理后饮用。在20世纪初，饮用水净化技术已根本上形成了现在被人们普遍称

9、之为常规处理工艺的处理方法，即：混凝、沉淀或澄清、过滤和消毒。这种常规的处理工艺之今仍被世界大多数国家所采用，是目前饮用水处理的主要工艺。本设计中根据水源水质分析，采用常规处理工艺，出水即可到达饮用标准。本计算说明书主要说明水厂常规处理构筑物的选型、选择依据、优缺点、应用条件以及具体构筑物尺寸的计算及管网平差计算；水厂构筑物的平面布置和高程布置，并附有相应的计算例如图。随同本设计计算说明书有该城市给水工艺设计图纸一套，其中包括：水厂平面布置图和高程布置图、取水构筑物和取水泵站图、给水厂主要处理构筑物的工艺图；管网最高时、消防时、事故时的流量初分程序与平差程序。2 概 述2.1 毕业设计的主要内

10、容与根本要求 毕业设计的主要内容 1给水工程总体布置； 2水量计算，确定给水工程规模； 3取水构筑物的设计； 4泵站设计取水泵站与送水泵站选做一个； 5配水管网设计； 6进水厂工程设计； 7投资估算选做。 根本要求 1在地形图上进行管网定线，确定取水构筑物和进水厂位置； 2计算城市总用水量，确定最高日设计用水量，计算最高日最高时用水量； 3确定取水构筑物的形式和规模并进行设计计算，绘制设计图； 4泵站设计要求对水泵进行合理的选型和机组的搭配，详细计算确定水泵安装高程和机组平面布置； 5按最高时，消防时，最不利管段损坏时三种工况进行管网平差计算，按照供水可靠性要求进行配水管网设计，同时要兼顾经济

11、性和合理性要求，并绘制管网计算结果图。 6完成进水厂 的设计，按照常规水处理工艺设计构筑物，并绘制水处理构筑物设计图纸，进行进水厂总体布置，绘制水厂总平面图和水厂高程布置图。 7估算工程投资选做。2.2 毕业设计成果1设计报告一份3到4万字。 2图纸共 7 张 给水工程总布置图 1 张一号图绘在地形图上； 管网计算结果图3张二号图最高时，事故时，消防时各 1 张； 泵站布置图或送水泵站布置图 1 张二号图； 净水厂总布置图包括平面布置图和高程布置； 任一水处理构筑物设计图 1 张二号图。 3 翻译外文资料各一份，要求译文5000汉字，并上交原文和译文。2.3 设计缘由某市地处皖南山区，是安徽到

12、浙江、江西、福建等省的交通要道，该市公路比拟兴旺，皖铁路经过该市，机场能起降诸如747型等世界上的大型客机，正在修建新安江船闸，使该市与杭州、苏州等城市能水路通航，现正按照以旅游业为先导，工农各业全面开展的旅游城市的方向建设，该市位于西江交汇之处，水量充分，水质良好，取水方便，故各大单位、厂、站多设自备水源，其总量达3.5万吨/日，致使城市给水事业一直开展缓慢。1966年筹建一水厂，1969年投产。主要净水构筑物是一双层滤料快滤池，设计能力为2000吨/日。多年来，虽几经挖潜改造，仍不能满足城市开展的需要。该城市边缘多处在夏季用水顶峰时得不到供水，并且在每年五月洪水季节，出厂水的浑浊度甚高，市

13、民们纷纷要求改善供水状况。因此，决定新建水厂一座，并重新规划管网，原有水厂和管网废弃。2.4 设计要求 1水厂按近期设计，要考虑远期开展；2管网按近期设计，考虑远期管线的布置方式，但不作远期管网计算； 主要设计数据1规划人口近期10万人市区，远期12万人，供水普及率近期75%，远期80%。供水标准近期130升/人日，远期150升/人日。时变化系数为。假定工业用水量远期增加80%,并且都集中在顶峰期用水。2水厂占地按1520亩1000013300平方米考虑。3管网最不利点的水压按24米水柱考虑。居住区按五层楼房计算。4水厂加混凝剂量取为20mg/L，加氯量取为1mg/L，混凝剂费用为500元/吨

14、，氯费用550元/吨。5消防按2个火头，每个火头35L/S考虑，消防时最不利水压为10 m水柱。 原始资料 1城市规划图见城市地形参考图，其比例尺为1:10000 2水源水质表 3工厂企业等用水量表 4气象资料气温：月平均值：最热月28，最冷月；极端值：最热，最冷。降雨量：年总量：月最大量204.4 mm时最大量71.2 mm相对湿度：最热月平均82%，最冷月平均73%。最大积雪厚度为60mm，最大冻土厚度为20 mm。主导风向：夏季东南风，冬季西北风。 夏季平均风速：距地面2m处/s；气象台测定为3.0 m/s。 5地质水文资料 地基承载能力为30T/m2，地下水位在地面以下。50年一遇的高

15、水位为 + ，低水位为+。常年水位为，地面平整后的地坪标高为均指吴松基面,河床底部标高。新安江历年最大流量为4480 m3/s，最大月平均流量为363 m3/s，最小月平均流量为13.0 m3/s，常年平均流量为114 m3/s。率水和横江的流量比为7:3。（6） 管网单位造价元/米 表2-1 管网单位造价Dmm100200300400500600700800直接费（7） 取水点水位图 图2.1 取水点水位图 表2.2 水源水质MaxMin年平均值浑浊度度600930色度25510臭和味000PH值氨氯Nmg/L亚硝酸盐氮Nmg/L总碱度以CaCo3计mg/L171100107总硬度以CaCo

16、3计mg/L906873水温32318铁mg/L猛微量细菌总数个/mL15402001200大肠菌群群/L23803 取水工程3.1 设计用水量确实定某城市总用水量的计算，应包括设计年限内该给水系统所供给的全部用水：综合生活用水包括居民生活用水和公共建筑用水；工业企业用水；浇洒道路和绿地用水；管网漏损水量；未预见用水；消防用水水厂设计时，可不考虑此项。 最高日综合生活用水量Q1 Q1=qNf 3.1 1综合生活用水定额q：供水标准近期130升/人日，远期150升/人日； 2设计年限内方案人口数N：规划人口近期10万人市区，远期12万人； 3自来水普及率f供水普及率近期75%，远期80%； 那么

17、： 3.1 3.2 工业企业用水量Q2 由工程概况可知，工业用水量为各大用户用水量之和,那么： 3.3 3.4 浇洒道路和绿地用水量Q3浇洒道路和绿地用水量应根据路面、绿化、气候和土壤等条件确定。本设计中城市浇洒道路和绿地用水量可按最高日综合生活用水Q1的3%5%，本设计取3%。 那么： 3.5 3.6 管网漏损水量Q4城镇配水管网的漏损水量宜按最高日综合生活用水量Q1、工业企业用水量Q2、浇洒道路和绿地用水量Q3之和的10%12%计算，本设计取12%。 那么： 3.7 3.8 未预见用水量Q5未预见用水量应根据水量预测时难以预见因素的程度确定，宜采用Q1Q4水量之和的8%12%，本设计取10

18、%。 那么： 3.9 3.10 消防用水量 根据标准，近期消防按2个火头，每个火头35 L/s，灭火时间为2小时。 3.11 给水厂的设计水量最高日用水量为： 3.12 取水构筑物、一级泵站设计流量 3.13为最高日用水量，本次设计中有两座水厂，一水厂与二水厂，给水流量比为3：7。本次设计二水厂，故最高日用水量为 3.14-为自用水量系数，设计中取1.08。-为给水系统连续制水厂时数，设计中取24小时。 3.153.2 取水装置设计 取水装置类型选择根据资料采用地表水取水，本次设计只进行二水厂设计。二水厂取水河流为率水，取水地点位于河流弯道凹岸，以减少泥砂和漂浮物。根据水位变化情况，采用固定式

19、取水构筑物，又因月平均流量变化较大，故采用岸边式取水构筑物。1岸边取水构筑物集水井设在岸边，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。平面形状：取水构筑物一般采用钢筋混凝土结构。平面形状有圆形、矩形、椭圆形等，圆形的结构性能好，施工较方便，但水泵布置不如矩形方便。进水孔；因为率水水位变化幅度小，所以应设一层进水孔，进水孔的大小应尽量和标准的格栅以及闸门的尺寸相一致。格栅，格网：我国大局部河道河水中常有大量杂草，树叶，树枝，水草，塑料制品等漂浮物，因此取水口需设格栅，格网，加以拦截。 进水孔应设置格栅和闸门阀，必要时应有清理栅前积泥，漂浮

20、物和防止冰絮阻塞的措施。为拦截通过格栅的悬浮物，可在集水井内设平板格网。( 2 )集水井集水井采用与泵房合建式，平面形状为矩形，用于集水井声度不大，也可大开槽施工。集水井由进水室、格栅、格网和吸水室组成，也可联结自流管或虹吸管。集水井上设操作平台，并有阀门、格栅、格网等起吊装置，在寒冷地区操作平台可设在室内，平台以上的房屋高度应按设备尺寸和起吊高度确定。3进水室进水室一般用隔墙分为两格，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，据此确定进水室分格数。岸边取水构筑物集水井一般每格有一进水孔。当河流水位变化不大时，采用单层进水。4格栅设计1、在取水头部或集水井的进水孔

21、处设置格栅以截拦大块漂浮物。格栅外形和进水孔尺寸相同。2、进水孔或过栅流速，岸边式取水构筑物因为气温较高，所以选择无冰絮时的流速-11.0 m/s。3、进水孔或格栅面积： 3.16设三个进水孔，每个孔的面积为0.4 m2 根据常规资料，选用格栅尺寸800mm600mm，有效面积2 式中：Q单格取水头部过栅流量； K1栅条引起的面积减少系数， B=3050mm，栅条净距；s=10mm，栅条厚/直径； K2格栅堵塞系数，采用； v0取水头部进水口的水流速度，一般为/s，本设计取/s；说明：格栅设于进水孔两侧的导向槽中，以便上提去除残留杂质或检修。进水孔高程根据?室外给水排水标准?规定，最底层进水孔

22、下缘距水体底部的高度至少为；进水孔上缘在设计最低水位下的深度取。4、通过格栅的水头损失为。5格网设计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两种，平板格网放在进水室和吸水室的格墙上，有钢槽或钢板制成的导槽，可放入格网。2、每台泵的出水量小于或水中漂浮物不多时，可用平板格网，大于3时可用旋转格网，流量在两者之间均可选。3、平板格网面积： 3.17式中：Q设计流量； K1因网丝所减小的过水面积系数，设计中取；K2格栅堵塞后面积减小系数，采用； v0过网速度，一般为/s，本设计取/s； 为水流收缩系数，设计中取； 根据常用资料，选用格网面积为15001000，型号为C5的格网。

23、4、平板格网的水头损失一般采用。 5、一般需平行设置两道平板格网，其中一道作为备用。 6、应有压力冲洗管，水压为。 集水井高程布置集水井设一排进水孔，进水孔设于下部，它的下缘至少高出河底 ，其上缘至少应在设计最低水位以下，此次设计河床底部标高为，设下缘标高为；设计最低水位为，上缘标高为，集水井设为非淹没式的，顶层操作平台在最高洪水位时仍露出，以便于清理，它的高程由百年一遇的设计最高水位确定；泵房在渠道边时为设计最高水位加；在江河边时为设计最高水位加浪高再加，必要时有防止浪爬高的措施，根据规定，泵站建筑物级别为1级，设计平安超高为，故操作台的高程为128.30+0.5+0.7=；进水间最低动水位

24、等于河流最枯水位剪去取水头部到进水间包括格栅的水头损失，为122.25-0.05=；吸水间最低动水位等于进水间最低动水位减去进水间到吸水室包括格网的水头损失，为122.2-0.1=121m；吸水间底部高程等于吸水间最低动水位减去格网高度，再加，故吸水间底部高程为121.2+1-0.5=。 图3.1 吸水井布置图 集水井布置此为卧式离心泵，采用吸水管450，喇叭口直径为D=(1.3-1.5)d=585-675,设计中取600，喇叭口高出井底h=D=270-360，设计中取300，故喇叭口标高为120.7+0.3=，喇叭口净距l=D=675-900，设计中取至少大于，喇叭口与井壁净距b=D=338

25、-450，设计中取350m。集水井长度=0.352+3.623+0.45=，净宽为。3.3 取水泵房 水泵的选择取水构筑物，一级泵站设计流量 一级泵站总扬程为： 取水泵房输水至净水厂时的水泵扬程H： 3.18 H1+H2水源最低水位与净水构筑物水面的几何高度 h1吸水管路总水头损失，h2输水管路水头损失，h1+ h2总估计为3m H=131.3-122.25+3= 设计流量为Q=300.9 L/s，经后续计算一级泵站水泵扬程H=。 据此，参考相关标准常用设备，选取水泵250S24A型单级双吸离心泵四台，三用一备，其性能如下：流量为482m3/h，扬程为，转速为n=1450r/min，效率=80

26、%，气蚀余量，轴功率，电动机型号YZ00L-4，功率30KW，满载时电流，转速1470r/min，效率因数，额定转矩，重量310Kg。起吊设备选用，起吊设备选用型电动葫芦，主起升设备电动机，最大轮压2.01KN,总重115Kg，工字钢型号16-28bGB706-65，起升高度6m，钢丝绳长，轨道最小曲率半径1m。吸水管路与压水管路计算： 3.19 吸水管路与压水管路采用管径DN450mm钢管，那么V=/s，1000i=0.769。 吸水管路中的水头损失： 采用吸水管径：D=450mm,L=,v=/s,1000i=0.769. 沿程水头损失：h=iL=0.769/10005.43=, 压水管路中

27、的水头损失： 采用压水管径：D=450mm,L=m,v=。5.43=， 总水头损失为 设计中要考虑局部水头损失，这里估算为0.18 m。 水泵安装高度 3.20其中，hs标准状况下，水泵的最大允许吸上真空高度，hs 水泵吸入口流速，入口管径取450mm，流速为/s h吸水管的沿程和局部水头损失之和，h= 从而有ZS，即水泵最大安装高度为，取水泵的安装高度为，由此可知水泵的布置高程为，即水泵在地面下H2=129-124.2=。 水泵机组布置及泵房平面尺寸经参考标准，设计采用横向排列方式的机组布置，其优点为：横向布置虽然增长泵房的长度，但跨度可减小，进出水管顺直，水利条件好，节省电耗。 水泵凸出局

28、部到墙壁的净距A=最大设备的宽度加1m ，查，可知电动机为最大设备其宽度为 ，故A=2m。出水侧水泵根底与墙壁的净距B应按水管配件安装的需要确定，考虑到水泵出水侧是管理操作的主要通道，故B不宜小于3m，设计中取为3m。进水侧水泵根底与墙壁的净距D也应根据管道配件的安装要求决定，设计中取为2m。电机凸出局部与配电设备的净距，其值C=电机轴长+，设计中取为2m。 水泵根底间净距与C值相等，设计中取为2m。水泵机组的根底：机组水泵和电动机安装在共同的根底上，根底的作用是支撑并固定机组，使它运行平稳，不致发生剧烈振动，更不允许产生根底沉陷。卧式水泵均为快式根底其尺寸大小查可确定。根底长度L=底座长度+

29、m=1.42+0.2=。 根底宽度B=底座螺孔间距在宽度方向上+=。根底高度H=底座地脚螺钉的长度+m，因为底座地脚螺钉尺寸不知，根底高度取为。根据以上计算泵房的长度=10+1.624=，泵房的宽度=5+0.8=，变电器、配电间、值班室总面积设为6m。泵房高度确实定经查阅相关标准?给水排水设计手册 第十一册常用设备?，知250S24A型水泵的相关安装尺寸为：泵的安装总长度为L=1477mm，总宽度为600m由于水泵重量不大，泵房采用单轨吊车，从而泵房的计算高度为： 3.21 其中： a吊车梁高度，取； b滑车高度，； c起重葫芦在钢丝绳吊紧情况下的长度，取； d起重绳的垂直长度，水泵为，电动机

30、为，x为起重部件宽度，为，取； e最大一台水泵或电动机的高度，取1m； f吊起物底部和最高一台机组顶部的距离，一般应大于，取； g最高一台水泵或电动机至室内地坪的高度，取1m。 经查阅?给水排水设计手册 第十一册常用设备?，选用单轨小车，其起重高度为3-10米，起重量为1吨，高300mm，宽400mm。 因为H2f+g 从而，泵房的计算高度为：H=a+b+c+d+e+h+H2=0.2+0.4+1.5+0.51+1+0.4+2.25= 其中，h为水泵安装时离地平安高度，取h=。 泵房高度图大致如下所示：图3.3 泵房高度布置图4 净水厂的设计与计算1.4.1 概述根据所给的资料，由于城市距地面水

31、水源很近，在城市南侧有新安江沿城一侧流过，河流历年最大流量4480m3/s，最大月平均流量为363m3/s，最小月平均流量3/s,常年平均流量为114 m3/s，率水和横江的流量比为7:3。4.2 水厂平面布置水厂厂址的选择，应结合城市建设在整个给水系统设计方案中进行全面规划，综合考虑，在选折厂址时，一般应考虑以下几个问题：1、厂址应选择在工程地址条件较好的地方，一般选在地下水位较低，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、水厂尽可能选择在不受洪水威胁的地方，否那么应考虑防洪措施，水厂的防洪标准不应低于城市防洪标准，并留有适当的平安裕度；3、水厂应少占农田或不

32、占良田，并留有适当的开展余地，要考虑周围环境卫生条件；4、水厂应设置在交通方便，靠近电源的地方，以利于施工管理，降低输电线路的造价；5、当取水地点距离用水区较近时，水厂一般设置在取水构筑物附近，通常与取水构筑物建在一起。6、少拆迁，不占或少占良田；7、施工、运行和维护方便。因此设计水厂建于城市的西南角，靠近城市和水源地。水厂工艺流程选择：给水处理方法和工艺流程的选择，应根据原水水质及设计生产能力等因素，通过调查研究、必要的实验并参考相似条件下处理构筑物的运行经验和经济技术比拟后确定。城镇水厂净水处理的目的是去除原水中悬浮物质、胶体物质、细菌、病毒以及其他有害物质成分，是净化后水质满足生活饮用水

33、的要求。生活饮用水水质应符合以下根本要求：（1） 、水中不得含有病原微生物；（2） 、水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康；（3） 、水的感官性状良好。我国卫生部2001年6月公布的?生活饮用水卫生标准?规定的生活饮用水质检查工程及限值见?给排水设计手册3城市给水第二版?，对表之后，源水的色度，浊度超标。根据查?地表水环境质量标准?，此水属于类水源。净水工艺选择，因为此水源属于类水源，采用一般净水工艺即可。选择两个方案：地表水二次净化工艺流程，地表水一次净化工艺流程。：原水混合沉淀过滤清水池二泵站管网：源水混合直接过滤清水池二泵站管网因为原水为山溪河流采用一方案适宜。工艺流程为：源水取

34、水泵站沉淀过滤清水池二泵站管网 4.3 混凝剂的选择、溶解和投加 混凝剂的选取本设计采用聚合氯化铝混凝剂。PAC特点为：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；温度适应性高；pH使用范围宽可在pH为59的范围内，因而可不投加碱剂；使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好；设备简单，操作方便，腐蚀性小，劳动条件好；设备简单，操作方便，本钱较三氯化铁低；是无机高分子化合物。 药剂投加量计算药剂投加量根据原始资料，混合剂头投加量为20mg/l常用药剂投加方式有干投法和湿投法两种。下表为两者比拟结果：表. 投加方法比拟投加法 优点 缺点 干 投 法1. 设备占地小2.

35、设备被腐蚀的可能性较小3. 当要求加药量突变时,易于调整投加量4. 药夜较为新鲜1. 当用药量大时,需要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. 药剂与水不易混合均匀 湿 投 法1. 容易与原水充分混合2. 不易阻塞入口,管理方便3. 投量易于调节1. 设备占地大2. 人工调节时工作量较繁重3. 设备容易受腐蚀4. 当加药量突变时,调整较慢 本设计采用湿投法，其优点为：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。投加系统示意图见图。药剂固体溶解池溶液池搅拌计量、投加设备加水加水搅拌图4.1 混凝剂投加系统 药剂溶解池和溶液池的计算本设计中水厂设计水量

36、为Qd =24072m3/dm3/h=m3/s，水量较小，所以药剂量相对较小。1聚合氯化铝溶液池、溶解池容积确实定 聚合氯化铝溶液池容积： 4.1聚合氯化铝最大投加量，取20mg/l；Q处理水量，为3/h； B溶液浓度，取15%； n每日调节次数，取2次 4.2溶液池设两个，每个有效容积为3，两个溶液池一备一用。溶液池为了便于投加药剂，溶液池高程一般以设在地坪面以上为宜，超高设为，有效高度设为H=，溶液池实际尺寸为，池底坡度不小于，底部设排孔管，采用机械搅拌。聚合氯化铝溶解池容积：W2=W1=0.251.8=3根据标准知：溶解池尺寸可设为，池深H=，采用机械搅拌，采用的浆叶直径为470mm，桨

37、板深度为670mm，溶解池为了便于投加药剂，溶解池高度一般以设在地坪以下为宜，池顶超出地坪。 药剂投加系统药剂的调制在水厂内是劳动强度较大的工作，为使加药系统操作方便，除了布置合理外，还应尽量提高机械化操作水平或采用水力调制，以减轻劳动强度。本设计中，由于取水泵房距水厂较近，故采用泵房投加。投加系统示意图见图。图4.3 泵房投加系统1溶液池；2溶解池；3恒位箱4.4 混合混合是将药剂充分、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。混合的根本要求：混合设施应使药剂投加后水流产生剧烈紊动，在很短时间内使药剂均匀地扩散到整个水体；混合时间一般为1060s；搅拌速度梯度G一般为6

38、001000s-1；混合设施与后续处理构筑物的距离越近越好，尽可能采用直接连接方式；混合设施与后续处理构筑物连接管道的流速可采用0.81.0m/s。混合方式根本分为两大类：水力和机械。常用的水力混合有：水泵混合、管式静态混合器混合、扩散混合器混合、跌水混合和水跃混合等。本设计采用管式静态混合器混合，其优点为：设备简单，维护管理方便；不需土建构筑物；在设计流量范围，混合效果较好；不需外加动力设备。缺点为：运行水量变化影响效果；水头损失较大；混合器构造较复杂。 管式静态混合器是在管道内设置多节固定叶片，使水流成对分流，同时产生涡漩反向旋转及交叉流动，从而获得混合效果。这种混合器的每一单体同时发生分

39、流、交流和旋涡三种混合作用，混合效果很好。该混合器的水头损失与管道流速、分流板节数及角度等有关。管式静态混合器的计算 4.3 每组混合器的处理水量为m3/s，水流流速取/s，静态混合器设3节混合元件，即n=3。静态混合器直径为 静态混合器构造示意图如图。图4.4 管式静态混合器1原水管道；2加药管；3混合单元体；4静态混合器4.5 絮凝投加混凝药剂并经充分混合后的原水在水流作用下使微絮粒相互接触碰撞，以形成更大絮粒的过程称作絮凝，完成絮凝过程的构筑物为絮凝池。 设计要点及絮凝形式选择1设计要点絮凝池形式的选择和设计参数的采用，应根据原水水质情况和相似条件下的运行经验或通过试验确定；絮凝池设计应

40、使颗粒有充分接触碰撞的机率，又不致使已形成的较大絮粒破碎，因此在絮凝过程中速度梯度G或絮凝流速应逐渐由大到小；絮凝池要有足够的絮凝时间，根据絮凝形式的不同，絮凝时间也有区别，一般宜在1030min之间，低浊、低温水宜采用较大值；絮凝池的平均流速梯度G一般在3060s-1之间，GT值达104105，以保证絮凝过程的充分与完整；絮凝池应尽量与沉淀池合并建造，防止用管渠连接；为防止已形成絮粒的破碎，絮凝池出水穿孔墙的过孔流速宜小于/s；应防止絮粒在絮凝池中沉淀。2絮凝形式选择絮凝设备与混凝设备一样，可分为两大类：水力和机械。由于本设计水厂设计水量较小，而且水量变化不大，应选择折板絮凝池。该絮凝池优点

41、为：絮凝时间较短；絮凝效果好。缺点为：构造较复杂；水量变化影响絮凝效果。 折板絮凝池设计要点折板絮凝池是利用在池中加设一些扰流单元以到达絮凝所要求的紊流状态，使能量损失得到充分利用，停留时间缩短，折板絮凝池具有多种形式，常用的有多通道和单通道的平折板、波纹板等。折板絮凝池可布置成竖流或平流式。折板反响池要设排泥设施。用于生活饮用水处理的折板材质应无毒。其设计要点为：1竖流式平折板絮凝池是用于中、小水厂，折板可采用钢丝网水泥板、不锈钢或其他材质制作；2平折板絮凝池一般分为三段也可多于三段。三段中的折板布置可分别采用相对折板、平行折板及平行直板；3各段的G和T值可参考以下数据：第一段相对折板：G=

42、80s-1，t240s；第二段平行折板：G=50s-1，t240s；第三段平行直板：G=25s-1，t240s，GT值2104；4折板夹角：可采用90120；5折板宽度b：可采用左右，折板长度：可采用1.5m；6第二段中平行折板的间距等于第一段相对折板的峰距。设计数据1本设计水厂设计水量包括水厂自用水为：Qd =3/d3/h=3/s；絮凝池与沉淀池合建。2根据标准，絮凝时间为12-20min，絮凝时间取12min，分三段絮凝，第一、二段采用相对折板，第三段采用平行直板。折板布置采用单通道；流速梯度G要求由90s-1渐减至20 s-1左右，絮凝池总GT值大于2104；絮凝池有效水深H0，采用。设

43、计与计算 絮凝池布置见图，分两组，每组设计流量q为 m3/s。 每段絮凝区分为串联运行的三格见图。 图4.5 折板絮凝池 设计水量 Qd =3/d3/h=3/s； 设计计算 絮凝池设两组，絮凝时间为12min； 每组絮凝池流量 Qd 2m3/d2m3/h=3/s， 每组絮凝池容积 W=Qt/60=3/s, 每组絮凝池面积3/s, 每组絮凝池净宽 絮凝池净长取7m，絮凝池净宽B=f/L=4.85m 考虑到墙厚采用钢筋混凝土墙，外墙厚度采用300 mm,内墙采用250 mm,那么凝池实际长为8=9.6 m。折板布置见图，板宽采用，夹角60，板厚60mm。各段絮凝区计算如下：1第一段絮凝区：设通道宽

44、为，设计峰速v10.35m/s，本设计采用/s，那么峰距b1：b1= 4.4谷距 b2：b2= b1+2c=0.57+0.3552= 4.5侧边峰距b3：根据图布置草图为 4.6 (B絮凝池的宽度，5m， t、c见折板计算示意图 侧边谷距 b4：b4= b3+c=+0.355=1.7025m 4.7中间局部谷速v2： v2=0.15/1.34750.78=4m/s满足0.10.15m/s侧边峰速v1： v1=0.15/0.78=/s侧边谷速v2： v2=0.15/1.70.78=1m/s图4.6 折板计算示意图水头损失计算：中间局部：渐放段损失 4.8 1渐放段阻力系数，取 渐缩段损失： 4.

45、9 F1相对峰的断面积m2；F2相对谷的断面积m2；2渐缩段阻力系数，取 图布置每格有6个渐缩和渐放，故每格水头损失：h=6= 侧边局部： 渐放段损失： 4.10 渐缩段损失： 4.11 每格共6个渐缩和渐放，故h=6= 进口及转弯损失：共一个进口、一个上转弯和二个下转弯。上转弯处水深H4为，下转弯处水深H3为，第一段絮凝区每格宽。 进口流速：v3取/s 上转弯流速： 下转弯流速： 上转弯取，下转弯及进口取，那么每格进口及转弯损失h为 4.12总损失： 每格总损失：h=h+h+h=0.0462+0.00396+0.04165= 第一絮凝区总损失：H1=3h=30.09181= 第一絮凝区停留时

46、间： 第一絮凝区平均G1值： 4.13 2第二段絮凝区： 设通道宽为，设计峰速v1/s，本设计采用/s，那么峰距b1： b1= 谷距b2：b2= b1+2c=0.96+0.3552= 侧边峰距b3： 4.14 侧边谷距b4：b4= b3+c=0.95+0.355= 中间局部谷速v2：v2=/s 侧边峰速v1：v1=/s 侧边谷速v2：v2=/s 水头损失计算： 中间局部： 渐放段损失： 4.15 1渐放段阻力系数，取渐缩段损失： 4.16 渐缩段损失： F1相对峰的断面积m2；F2相对谷的断面积m2； 2渐缩段阻力系数，取 每格有6个渐缩和渐放，故每格水头损失：h=6= 侧边局部： 渐放段损失

47、： 4.17 渐缩段损失： 4.18 每格共6个渐缩和渐放，故h=6= 进口及转弯损失：共一个进口、一个上转弯和二个下转弯。上转弯处水深H4为，下转弯处水深H3为，第一段絮凝区每格宽。 进口流速：v3取/s 上转弯流速： 下转弯流速： 上转弯取，下转弯及进口取，那么每格进口及转弯损失h为 4.19 总损失： 每格总损失：h=h+h+h=0.0135+0.0099+0.04165= 第二絮凝区总损失：H2=3h=30.06505= 第二絮凝区停留时间： 第一絮凝区平均G2值： 4.20 3第三段絮凝区： 第三絮凝区采用平行直板布置见图。平均流速：0.1m/s，本设计取/s 通道宽度：为 水头损失

48、：共一个进口及3个转弯，流速采用/s，转弯处阻力系数：按 180转弯损失计算，取。那么单格损失为第三絮凝区总水头损失：H3=30.0061= 第三絮凝区停留时间： 第三絮凝区平均G3值：表. 各絮凝段主要指标絮凝段絮凝时间 min水头损失 mGs-1GT值第一絮凝段0.27543 2.58104 第二絮凝段4.16 0.195 1.42104 第三絮凝段4.16 0.0183 0.67104 合计18.1 0.48 4.67104 4.214各絮凝段主要指标见表4.2。从上表可见， GT值2104且G值完全符合设计要求。4.6 沉淀 沉淀池的选择固体颗粒在重力作用下从水中别离出来的过程即为沉淀

49、。有絮凝作用而形成的具有良好沉降性能的大颗粒絮凝体。从絮凝池通过整流段和穿孔墙进入沉淀池后在沉淀池内沉淀下来，是水得到澄清，沉淀淤泥由排泥设施排出。清水有集水系统收集后进入后续处理构筑物滤池进行过滤处理，为了保证滤池的正常进行，沉淀池出水浊度一般在15度以下。沉淀池形式有许多种，采用哪种形式需进行比拟，以下是平流沉淀池与斜管板沉淀池的比拟。 本水厂采用斜管沉淀池，设计两个沉淀池。表. 沉淀池比拟沉淀池形式优缺点适用条件平流沉淀池2.操作管理方便，施工较简单3.对原水浓度适应性强，潜力大，处理效果稳定4.带有机械排泥设备时，排泥效果好2.不采用机械排泥设备时，排泥困难一般用于大、中型水厂2.池体

50、小，占地少缺点：1.斜管板费用高3.不设机械排泥设备时，排泥困难2.宜用于老沉淀池的改建，扩建4单池处理水量不宜过大本水厂采用斜管沉淀池，设计两个沉淀池。设计要点： 斜板沉淀池水流方向主要有上向流、侧向流及下向流3种。 颗粒沉降速率大致为/s 有效系数最小为，一般在之间 倾斜角，常用值为=5060。 板距P，侧向流斜板50150mm，常用100mm，下向流为35mm4.6.2设计计算 条件：每组设计流量：Q=3/s，斜管沉淀池与絮凝池合建，池有效宽度为5m，颗粒沉降速度为/s，清水区上升流速为/s，斜管材料采用塑料板热压成正六角形管，内切圆直径d=30mm，水平倾角=60。 沉淀池设计计算 清

51、水区面积： 4.22 式中: F沉淀池清水区外表积m2 Q流量m3/s q沉淀池外表负荷率m/s50m2 其中斜管结构占用面积按3%计算，实际清水区需要面积为： 为了配水均匀，采用清水区尺寸为5m进水区布置在5m长的一侧。 斜管长度 斜管内流速流速为： 4.23 4.24 考虑至管段紊流、排泥等因素，过度区采用200mm，斜管总长200+746=946mm，按1000mm计。沉淀池高度： 斜管上的清水区高度不宜小于，较高的清水区有利于出水均匀和减少 日照影响及藻类繁殖，故清水区高度取。 配水区高度，穿孔排泥槽高，超高 斜管的水平倾角常采用60，因此斜管高度 4.25 沉淀池总高：H=0.3+1.2+0.87+1.5+0.80=沉淀池进口采用穿孔墙，排泥采用穿孔管，集水系统采用穿孔集水槽。 穿孔墙洞口流速Vk=/s,孔洞面积： 4.26 每个孔口尺寸定位10cm10cm那么孔口数为=150个集水系统 沿池长方向布置10条穿孔集水槽，中间设一条集水渠，为施工方便槽底平坡 集水槽中心距为： 4.27 每条集水槽长/2= 每槽集水量为：q=0.15/(102)=3/s 根据得槽高为,槽宽,集水槽双侧开孔,孔径为25mm,孔数26,孔距. 集水渠每条集水渠的流量为/s,假定集水渠起端的水流截面为正方