[上海]城市給水工程優(yōu)秀設(shè)計圖紙（附100余頁設(shè)計說明）

1、【設(shè)計總說明】本設(shè)計對該市的用水、供水現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查，了解了該市的人口、地形及工業(yè)企業(yè)分布情況。根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦螝夂虻葪l件，選擇B市北面一條自西向東流淌的河流作為該市的取水水源，以保證穩(wěn)定有效的取水。并通過分析原水水質(zhì)，并結(jié)合當(dāng)?shù)仄渌畯S凈水工藝處理經(jīng)驗，探究取水構(gòu)筑物形式和凈水工藝流程并對所采用的每一個構(gòu)筑物進(jìn)行了仔細(xì)的計算和校核；對不同的給水管網(wǎng)方案進(jìn)行經(jīng)濟技術(shù)比較，權(quán)衡其經(jīng)濟可行性以及可操作性，選用最優(yōu)方案作為B市的給水管網(wǎng)系統(tǒng)，。（1）設(shè)計背景B市為二類城市，分為三個區(qū)：一區(qū)有人口10萬，平均樓層高度為6層；二區(qū)有人口35萬，平均樓層高度為7層；三區(qū)有人口20萬，平均樓層高度有8層。B市地

2、勢中間高，四周低，采用吳淞高程系，水廠所在地的絕對標(biāo)高為+300.00m。B市共有兩個企業(yè)，一個是化工廠，一個是電視機廠?；S的日產(chǎn)量是20000噸，單位產(chǎn)品用水量為0.7噸水/噸，電視機廠日產(chǎn)量2000臺，單位產(chǎn)品用水量為4.5噸水/臺。 B市土壤種類為粘土，地下水位深9.0m，城市最高溫度為42，最低溫度為0，平均溫度為20；主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)。B市取水水源最大流量為10000m3/s，最小流量為6000m3/s。最大流速為8m/s，最高水位（1%）為297m，常水位為292m，最低水位為（97%）282m，取水點河床斷面最低標(biāo)高為296.0m，最低水位時河寬70m。該河流為輸送木材的河流

3、，通航河流。水源水質(zhì)較好。所以凈水廠采用常規(guī)處理工藝對水源水進(jìn)行處理。（2）處理工藝簡介B市用水量為21.3萬噸/日，水源為城市北部的一條河流，主流近岸，地質(zhì)條件較好，同時考慮到取水量大、安全性要求較高，故選擇合建式岸邊式取水構(gòu)筑物。取水泵房包括進(jìn)水室、吸水室和泵房三部分，土建一次建成。根據(jù)流量和揚程選擇500S35型水泵五臺，四用一備。折板絮凝池與平流式沉淀池合建，共三座。折板絮凝池分為三段：異波折板段、同波折板段及平行直板段，以使原水的到更好的絮凝效果。每座絮凝池長12.24m，寬17.15m。平流式沉淀池共設(shè)10根放空管，采用虹吸式刮泥機進(jìn)行機械排泥；單座沉淀池長111.5m，寬17.1

4、5m。V 型濾池由法國德利滿公司在20 世紀(jì)70 年代發(fā)展的一種重力式快濾池，適用于大、中型水廠，現(xiàn)在V型濾池在中國的使用廣泛。其屬于等水位等速過濾；采用均質(zhì)濾料，濾層厚度比普通快濾池厚，截污量也比普通快濾池大，故濾速較高，過濾周期長，出水效果好；沖洗采用空氣、水反沖洗和表面掃洗，提高了沖洗效果并節(jié)約沖洗用水。本設(shè)計設(shè)濾池兩座，每座濾池中濾池個數(shù)N=8，布置成對稱雙行排列，每個濾池分左右兩格，每格寬3.5m，長10.0m，實際每個濾池過濾面積70.0m2。設(shè)計主要參數(shù)有：濾速8m/h，過濾周期24h，允許最大水頭損失2.0m。本設(shè)計設(shè)置四座矩形鋼筋混凝土清水池。根據(jù)管網(wǎng)計算得出清水池的調(diào)節(jié)容積

5、為處理水量的12.07%，即為24480m3。清水池總?cè)莘e為37580 m3。單座清水池體積為375804=9395 m3，設(shè)清水池有效水深4.40m，則單格清水池占地面積為2136 m2，尺寸設(shè)為BL=39.6m54m，則實際面積為2139 m2，實際水深為4.40m。水廠采用液氯消毒，濾后水加氯量為1.0mg/L。氯與水接觸時間不小于30min。加氯點在清水池前。二級泵房前設(shè)5.8m41.8m 的吸水井一座，泵房土建一次建成。本設(shè)計用水量時變化系數(shù)為1.27。B市的給水管網(wǎng)采用并聯(lián)分壓式給水管網(wǎng)系統(tǒng)，所以二級泵房有高壓泵五臺，四用一備；低壓泵三臺，兩用一備。每臺高壓泵流量為630.66L/

6、s，揚程為69.82m，用水高峰期全部開啟，用水低峰期可以減少開啟的臺數(shù)來進(jìn)行調(diào)節(jié)；每臺低壓泵流量為229.34L/s，揚程為52.44m。（3）預(yù)期效果由于在設(shè)計前對該市的水量和原水水質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查，并有相近水廠作為參照，從原水水質(zhì)及本次設(shè)計的工藝上分析，水廠能夠較好地滿足當(dāng)?shù)鼐用駥λ|(zhì)水量的要求?！娟P(guān)鍵詞】常規(guī)水處理工藝；折板絮凝池；平流式沉淀池；V型濾池；氯消毒 Graduation Design of City Bs Water Supply Project Water & Wastewater Engineering Chunfang Wang Teacher Shuili Yu

7、【General Information Design】 According to the survey with the water supply status of city B, we grasp the citys population, topography and distribution of industrial enterprises. According to the local terrain and climate conditions, we select a river in the north of city B flowing from west to east

8、 as the water sources. By analyzing the raw water quality and combining with other water plants water purification process, we choose the best water purification forms and structures and choose the best solution as the water supply network of city B.（1）background of the designAs a second-class city

9、, city B is divided into three zones. Zone one has a population of 100,000 and the average floor height is 6 layers; Zone two has a population of 350,000 and the average floor height is 7 layers; Zone three has a population of 200,000 and the average floor height is 8 layers. City B has two companie

10、s, one is chemical plant and another is a TV factory. The daily output of the chemical plant is 20,000 tons and the TV factory is 2000 units .The largest flow of the source water is 10,000 m3/s and the minimum flow of the river is 6,000 m3/s. The maximum flow rate is 8 m/s,. The highest level (1%) i

11、s 297.00m. The average level of the river is 292.00m and the lowest level is 282.00m.（2）Introduction of the water treatment processTaking the experience of other water plants and water condition into consideration, the typical water treatment process coagulation, sedimentation, filtration, disinfect

12、ion-can purify the row water to the Sanitary Standard for Drinking Water Quality. The raw water is pumped by first-stage pump house to the folded plate flocculator. The flocculator can form the flocs. We select the advection sedimentation tanks and V-shaped filter to purify the water.（3）The expected

13、 resultsWe carried out a detailed investigation of raw water quality before the design. So we can purify the row water to the Sanitary Standard for Drinking Water Quality.【Keywords】 conventional water treatment processes; folded plate flocculator; advection sedimentation tanks; V-shaped Filtration;

14、Disinfection with Chlorine 目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc298687275 1 設(shè)計任務(wù)及要求 PAGEREF _Toc298687275 h 7HYPERLINK l _Toc298687276 2 設(shè)計說明 PAGEREF _Toc298687276 h 8HYPERLINK l _Toc298687277 2.1 設(shè)計概況 PAGEREF _Toc298687277 h 8HYPERLINK l _Toc298687278 2.1.1 城市概況 PAGEREF _Toc298687278 h 8HYPERLINK l

15、_Toc298687279 2.1.2 自然概況 PAGEREF _Toc298687279 h 8HYPERLINK l _Toc298687280 2.1.3 給水水源概況 PAGEREF _Toc298687280 h 8HYPERLINK l _Toc298687281 2.2 設(shè)計方案 PAGEREF _Toc298687281 h 8HYPERLINK l _Toc298687282 2.2.1 取水構(gòu)筑物 PAGEREF _Toc298687282 h 9HYPERLINK l _Toc298687283 2.2.2 輸水管道 PAGEREF _Toc298687283 h 10

16、HYPERLINK l _Toc298687284 2.2.3 混凝 PAGEREF _Toc298687284 h 10HYPERLINK l _Toc298687285 2.2.4 沉淀 PAGEREF _Toc298687285 h 11HYPERLINK l _Toc298687286 2.2.5 過濾 PAGEREF _Toc298687286 h 11HYPERLINK l _Toc298687287 2.2.6 消毒 PAGEREF _Toc298687287 h 12HYPERLINK l _Toc298687288 2.2.7 處理工藝流程圖 PAGEREF _Toc2986

17、87288 h 12HYPERLINK l _Toc298687289 3 凈水廠設(shè)計計算 PAGEREF _Toc298687289 h 13HYPERLINK l _Toc298687290 3.1 取水泵房設(shè)計計算 PAGEREF _Toc298687290 h 13HYPERLINK l _Toc298687291 3.1.1 進(jìn)水室設(shè)計計算 PAGEREF _Toc298687291 h 14HYPERLINK l _Toc298687292 3.1.2 格網(wǎng)設(shè)計計算 PAGEREF _Toc298687292 h 15HYPERLINK l _Toc298687293 3.1.3其

18、它計算與設(shè)備選型 PAGEREF _Toc298687293 h 16HYPERLINK l _Toc298687294 3.1.4水泵設(shè)計計算 PAGEREF _Toc298687294 h 17HYPERLINK l _Toc298687295 3.1.5真空泵和排水泵設(shè)計計算 PAGEREF _Toc298687295 h 20HYPERLINK l _Toc298687296 3.1.6泵房平面布置 PAGEREF _Toc298687296 h 21HYPERLINK l _Toc298687297 3.1.7高程布置 PAGEREF _Toc298687297 h 23HYPERL

19、INK l _Toc298687298 3.2 反應(yīng)沉淀池設(shè)計計算 PAGEREF _Toc298687298 h 27HYPERLINK l _Toc298687299 3.2.1 混合設(shè)計計算 PAGEREF _Toc298687299 h 27HYPERLINK l _Toc298687300 3.2.2折板絮凝池設(shè)計計算 PAGEREF _Toc298687300 h 27HYPERLINK l _Toc298687301 3.2.3平流式沉淀池設(shè)計計算 PAGEREF _Toc298687301 h 32HYPERLINK l _Toc298687302 3.3 V型濾池設(shè)計計算 P

20、AGEREF _Toc298687302 h 36HYPERLINK l _Toc298687303 3.3.1 濾池設(shè)計參數(shù) PAGEREF _Toc298687303 h 37HYPERLINK l _Toc298687304 3.3.2 濾池分格及平面尺寸計算 PAGEREF _Toc298687304 h 37HYPERLINK l _Toc298687305 3.3.3 濾池進(jìn)水及布水系統(tǒng) PAGEREF _Toc298687305 h 38HYPERLINK l _Toc298687306 3.3.4 V形槽設(shè)計計算 PAGEREF _Toc298687306 h 40HYPERL

21、INK l _Toc298687307 3.3.5濾池深度計算 PAGEREF _Toc298687307 h 40HYPERLINK l _Toc298687308 3.3.6水封井設(shè)計計算 PAGEREF _Toc298687308 h 41HYPERLINK l _Toc298687309 3.3.7配氣配水系統(tǒng)設(shè)計計算 PAGEREF _Toc298687309 h 42HYPERLINK l _Toc298687310 3.3.8沖洗水泵設(shè)計計算 PAGEREF _Toc298687310 h 44HYPERLINK l _Toc298687311 3.3.9鼓風(fēng)機設(shè)計計算 PAGE

22、REF _Toc298687311 h 48HYPERLINK l _Toc298687312 3.3.10中央排水渠設(shè)計計算 PAGEREF _Toc298687312 h 50HYPERLINK l _Toc298687313 3.3.11清水總渠設(shè)計計算 PAGEREF _Toc298687313 h 50HYPERLINK l _Toc298687314 3.3.12排水總渠設(shè)計計算 PAGEREF _Toc298687314 h 50HYPERLINK l _Toc298687315 3.4 清水池設(shè)計計算 PAGEREF _Toc298687315 h 50HYPERLINK l

23、_Toc298687316 3.4.1 容量計算 PAGEREF _Toc298687316 h 50HYPERLINK l _Toc298687317 3.4.2 尺寸計算 PAGEREF _Toc298687317 h 51HYPERLINK l _Toc298687318 3.4.3 清水池配管布置 PAGEREF _Toc298687318 h 51HYPERLINK l _Toc298687319 3.4.4 清水池各部分標(biāo)高 PAGEREF _Toc298687319 h 52HYPERLINK l _Toc298687320 3.5二級泵房 PAGEREF _Toc2986873

24、20 h 52HYPERLINK l _Toc298687321 3.5.1 水泵選型 PAGEREF _Toc298687321 h 52HYPERLINK l _Toc298687322 3.5.2 水泵基礎(chǔ)計算 PAGEREF _Toc298687322 h 54HYPERLINK l _Toc298687323 3.5.3吸水管、出水管計算 PAGEREF _Toc298687323 h 55HYPERLINK l _Toc298687324 3.5.4 真空泵設(shè)計計算 PAGEREF _Toc298687324 h 56HYPERLINK l _Toc298687325 3.5.5

25、排水泵設(shè)計計算 PAGEREF _Toc298687325 h 57HYPERLINK l _Toc298687326 3.5.6 泵房平面布置 PAGEREF _Toc298687326 h 57HYPERLINK l _Toc298687327 3.5.7 吸水井布置 PAGEREF _Toc298687327 h 58HYPERLINK l _Toc298687328 3.5.8 其它布置要點 PAGEREF _Toc298687328 h 60HYPERLINK l _Toc298687329 3.5.9 平面尺寸確定 PAGEREF _Toc298687329 h 60HYPERLI

26、NK l _Toc298687330 3.5.10高程確定 PAGEREF _Toc298687330 h 60HYPERLINK l _Toc298687331 3.6 加藥間 PAGEREF _Toc298687331 h 62HYPERLINK l _Toc298687332 3.6.1 藥劑選擇與投藥量 PAGEREF _Toc298687332 h 62HYPERLINK l _Toc298687333 3.6.2 藥劑投加系統(tǒng) PAGEREF _Toc298687333 h 63HYPERLINK l _Toc298687334 3.6.3 其它布置要求 PAGEREF _Toc2

27、98687334 h 65HYPERLINK l _Toc298687335 3.7 加氯間 PAGEREF _Toc298687335 h 65HYPERLINK l _Toc298687336 3.7.1 液氯消毒原理 PAGEREF _Toc298687336 h 65HYPERLINK l _Toc298687337 3.7.2 加氯量 PAGEREF _Toc298687337 h 65HYPERLINK l _Toc298687338 3.7.3 加氯設(shè)備 PAGEREF _Toc298687338 h 66HYPERLINK l _Toc298687339 3.7.4 其它布置要

28、點 PAGEREF _Toc298687339 h 66HYPERLINK l _Toc298687340 3.8 平面布置圖 PAGEREF _Toc298687340 h 66HYPERLINK l _Toc298687341 3.8.1 平面布置原則 PAGEREF _Toc298687341 h 66HYPERLINK l _Toc298687342 3.8.2水廠道路布置 PAGEREF _Toc298687342 h 67HYPERLINK l _Toc298687343 3.8.3水廠構(gòu)筑物布置形式 PAGEREF _Toc298687343 h 67HYPERLINK l _T

29、oc298687344 3.8.4水廠附屬構(gòu)筑物布置 PAGEREF _Toc298687344 h 68HYPERLINK l _Toc298687345 3.8.5生產(chǎn)管線布置 PAGEREF _Toc298687345 h 69HYPERLINK l _Toc298687346 3.8.6管線埋深 PAGEREF _Toc298687346 h 70HYPERLINK l _Toc298687347 3.9 高程布置圖 PAGEREF _Toc298687347 h 70HYPERLINK l _Toc298687348 3.9.1 各構(gòu)筑物之間的連接管道的水頭損失 PAGEREF _T

30、oc298687348 h 70HYPERLINK l _Toc298687349 3.9.2 凈水構(gòu)筑物的水頭損失 PAGEREF _Toc298687349 h 72HYPERLINK l _Toc298687350 3.9.3 各構(gòu)筑物標(biāo)高的計算 PAGEREF _Toc298687350 h 72HYPERLINK l _Toc298687351 4 給水管網(wǎng)設(shè)計一方案 PAGEREF _Toc298687351 h 73HYPERLINK l _Toc298687352 4.1 管網(wǎng)定線 PAGEREF _Toc298687352 h 73HYPERLINK l _Toc298687

31、353 4.2 居民區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計計算 PAGEREF _Toc298687353 h 74HYPERLINK l _Toc298687354 4.2.1 水廠設(shè)計規(guī)模 PAGEREF _Toc298687354 h 74HYPERLINK l _Toc298687355 4.2.2居民區(qū)用水規(guī)律 PAGEREF _Toc298687355 h 76HYPERLINK l _Toc298687356 4.2.3是否設(shè)置水塔的討論 PAGEREF _Toc298687356 h 76HYPERLINK l _Toc298687357 4.2.4清水池有效容積的計算 PAGEREF _Toc2

32、98687357 h 78HYPERLINK l _Toc298687358 4.2.5管網(wǎng)系統(tǒng)計算 PAGEREF _Toc298687358 h 79HYPERLINK l _Toc298687359 4.3工業(yè)區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計計算 PAGEREF _Toc298687359 h 96HYPERLINK l _Toc298687360 4.3.1水廠二設(shè)計規(guī)模 PAGEREF _Toc298687360 h 96HYPERLINK l _Toc298687361 4.3.2工業(yè)區(qū)管網(wǎng)設(shè)計計算 PAGEREF _Toc298687361 h 96HYPERLINK l _Toc298687

33、362 5 給水管網(wǎng)設(shè)計二方案 PAGEREF _Toc298687362 h 100HYPERLINK l _Toc298687363 5.1 管網(wǎng)定線 PAGEREF _Toc298687363 h 100HYPERLINK l _Toc298687364 5.2 居民區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計計算 PAGEREF _Toc298687364 h 100HYPERLINK l _Toc298687365 5.3工業(yè)區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計計算 PAGEREF _Toc298687365 h 118HYPERLINK l _Toc298687366 6 管網(wǎng)設(shè)計方案比較 PAGEREF _Toc29868

34、7366 h 119HYPERLINK l _Toc298687367 6.1 方案一給水工程造價 PAGEREF _Toc298687367 h 119HYPERLINK l _Toc298687368 6.1.1管道造價 PAGEREF _Toc298687368 h 119HYPERLINK l _Toc298687369 6.1.2取水工程造價 PAGEREF _Toc298687369 h 120HYPERLINK l _Toc298687370 6.1.3凈水工程造價 PAGEREF _Toc298687370 h 120HYPERLINK l _Toc298687371 6.1.

35、4清水池造價 PAGEREF _Toc298687371 h 120HYPERLINK l _Toc298687372 6.1.5二級泵房造價 PAGEREF _Toc298687372 h 120HYPERLINK l _Toc298687373 6.1.6建筑直接費 PAGEREF _Toc298687373 h 120HYPERLINK l _Toc298687374 6.1.7建筑間接費 PAGEREF _Toc298687374 h 120HYPERLINK l _Toc298687375 6.1.8建筑工程總造價 PAGEREF _Toc298687375 h 120HYPERLI

36、NK l _Toc298687376 6.1.9常年運轉(zhuǎn)費 PAGEREF _Toc298687376 h 120HYPERLINK l _Toc298687377 6.1.10制水成本 PAGEREF _Toc298687377 h 121HYPERLINK l _Toc298687378 6.2 方案二給水工程造價 PAGEREF _Toc298687378 h 121HYPERLINK l _Toc298687379 6.2.1管道造價 PAGEREF _Toc298687379 h 121HYPERLINK l _Toc298687380 6.2.2取水工程造價 PAGEREF _To

37、c298687380 h 122HYPERLINK l _Toc298687381 6.2.3凈水工程造價 PAGEREF _Toc298687381 h 122HYPERLINK l _Toc298687382 6.2.4清水池造價 PAGEREF _Toc298687382 h 122HYPERLINK l _Toc298687383 6.2.5二級泵房造價 PAGEREF _Toc298687383 h 122HYPERLINK l _Toc298687384 6.2.6建筑直接費 PAGEREF _Toc298687384 h 122HYPERLINK l _Toc298687385

38、6.2.7建筑間接費 PAGEREF _Toc298687385 h 123HYPERLINK l _Toc298687386 6.2.8建筑工程總造價 PAGEREF _Toc298687386 h 123HYPERLINK l _Toc298687387 6.2.9常年運轉(zhuǎn)費 PAGEREF _Toc298687387 h 123HYPERLINK l _Toc298687388 6.2.10制水成本 PAGEREF _Toc298687388 h 123HYPERLINK l _Toc298687389 6.3管網(wǎng)方案最終確定 PAGEREF _Toc298687389 h 123HYP

39、ERLINK l _Toc298687390 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc298687390 h 1241 設(shè)計任務(wù)及要求完成B市給水工程設(shè)計。B市為二類城市，分為三個區(qū)：一區(qū)有人口10萬，平均樓層高度為6層；二區(qū)有人口35萬，平均樓層高度為7層；三區(qū)有人口20萬，平均樓層高度有8層。B市地勢中間高，四周低，采用吳淞高程系，水廠所在地的絕對標(biāo)高為+300.00m（采用吳淞高程系）。B市共有兩個企業(yè)，一個是化工廠，一個是電視機廠。化工廠的日產(chǎn)量是20000噸，單位產(chǎn)品用水量為0.7噸水/噸，電視機廠日產(chǎn)量2000臺，單位產(chǎn)品用水量為4.5噸水/臺。 B市取水水源為北部一條自西向東流淌的河流

40、，最大流量為10000m3/s，最小流量為6000m3/s。最大流速為8m/s，最高水位（1%）為297m，常水位為292m，最低水位為（97%）282m，取水點河床斷面最低標(biāo)高為296.0m，最低水位時河寬70m。該河流為輸送木材的河流，通航河流。水源水質(zhì)較好。所以凈水廠采用常規(guī)處理工藝對水源水進(jìn)行處理。水廠設(shè)計規(guī)模： 202819噸/日；要求出水水質(zhì)： 達(dá)到生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；給水管網(wǎng)系統(tǒng)：采用并聯(lián)分壓給水管網(wǎng)系統(tǒng)，二泵房的高壓泵給高壓區(qū)供水；低壓泵給低壓區(qū)供水。設(shè)計的內(nèi)容是對B市進(jìn)行凈水廠設(shè)計以及給水管網(wǎng)設(shè)計，包括1、水廠工藝流程的選擇，包括取水泵站、反應(yīng)沉淀池、濾池、清水池、二級泵站、

41、加藥系統(tǒng)的設(shè)計計算2、擬定兩套給水管網(wǎng)系統(tǒng)方案并對其進(jìn)行經(jīng)濟技術(shù)比較，最終選擇一套最優(yōu)方案3、完成相應(yīng)單體構(gòu)筑物的工藝設(shè)計圖，水廠的總平面布置及高程布置圖、給水管網(wǎng)最高時工況圖、管網(wǎng)縱剖面圖。設(shè)計完成主要成果有：（1）完成主要單體構(gòu)筑物施工圖（包括取水泵站或二級泵站、折板絮凝池與平流式沉淀池（合建）、V型濾池、清水池等），水廠總平面布置圖及高程圖，給水管網(wǎng)最高時工況圖，管網(wǎng)縱剖面圖共計合2#圖紙16張以上，其中2張手畫；（2）設(shè)計說明書一份（不少于15000字，并寫出不少于300個英文單詞的摘要）；（3）英文資料翻譯（不少于2萬英文字符或譯出5000個漢字以上的專業(yè)文獻(xiàn)或者相關(guān)技術(shù)資料）。2

42、設(shè)計說明2.1 設(shè)計概況2.1.1 城市概況本設(shè)計為B市給水工程設(shè)計，包含B市凈水廠及供水管網(wǎng)設(shè)計。B市為二類城市，共分為三個區(qū)：一區(qū)人口數(shù)為10萬人，房屋的平均層數(shù)為6層；二區(qū)人口數(shù)為35萬人，房屋的平均層數(shù)為7層；三區(qū)人口數(shù)為20萬人，房屋的平均層數(shù)為8層。B市地勢中間高，四周低，絕對標(biāo)高采用吳淞高程系，水廠所在地的絕對標(biāo)高為+300.00m。B市共有兩個企業(yè)：化工廠和電視機廠。化工廠的日產(chǎn)量為20000噸，單位產(chǎn)品用水量為0.7噸水/噸，共有2萬名工人，分三班工作，其中熱車間占70%；電視機廠日產(chǎn)量2000臺，單位產(chǎn)品用水量為4.5噸水/臺。2.1.2 自然概況B市土壤種類為粘土，地下水

43、位深度為9.0m，城市最高溫度為42，最低溫度為0，年平均溫度為20；主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)。2.1.3 給水水源概況B市給水水源的最大流量為10000m3/s，最小流量為6000m3/s。最大流速為8m/s，最高水位（1%）為297.00m，常水位為292.00m，最低水位為（97%）282.00m，取水點河床斷面最低標(biāo)高為296.00m，最低水位時河寬70m。該河流為輸送木材的河流，通航河流。水源水質(zhì)較好。2.2 設(shè)計方案結(jié)合該工程的設(shè)計背景來分析，凈水廠的取水水源為B市北部自西向東流淌的河流，其水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到國家地表水類水體標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，類水源水質(zhì)主要適用于集中生活飲用水地表水源

44、地二級保護(hù)區(qū)、魚蝦類越冬場、洄游通道、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(qū)。因此，該河流適合作為飲用水水源。由于原水水質(zhì)良好，所以本設(shè)計只采用常規(guī)水處理工藝對原水進(jìn)行處理便可以達(dá)到國家飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，因此給水處理工藝流程選擇為：混凝沉淀過濾消毒。其各個過程中采取的構(gòu)筑物分別為折板絮凝池，平流式沉淀池，V型濾池以及清水池。2.2.1 取水構(gòu)筑物本設(shè)計采用地表水作為取水水源，地表水的取水構(gòu)筑物有多種形式。按水源分，有河流、湖泊、水庫、海水取水構(gòu)筑物；按取水構(gòu)筑物的構(gòu)造形式分，有固定式（岸邊式、河床式、斗槽式）和活動式（浮船式、纜車式）兩種。固定式取水構(gòu)筑物主要有岸邊式和河床式兩種。岸邊式取水構(gòu)筑物是指直接

45、從江河岸邊取水的構(gòu)筑物，是由進(jìn)水間和泵房兩部分組成，適用于江河岸邊較陡，主流近岸，岸邊有足夠水深，水質(zhì)和地質(zhì)條件較好，水位變幅不大的情況。岸邊式取水構(gòu)筑物又分為合建式和分建式兩種。合建式是進(jìn)水間與泵房合建在一起設(shè)在岸邊，優(yōu)點是布局緊密，占地面積小，水泵吸水管路短，運行管理方便，適用于岸邊地質(zhì)條件較好時。 分建式是當(dāng)岸邊地址條件較差，進(jìn)水間不宜與泵房合建時采用。進(jìn)水間設(shè)于岸邊，泵房則設(shè)于岸內(nèi)地質(zhì)條件較好的地點，但不宜距離進(jìn)水間太遠(yuǎn)，以免吸水管過長。河床式取水構(gòu)筑物采用深入江河的進(jìn)水管（其末端設(shè)有取水頭部）來代替岸邊式進(jìn)水間的進(jìn)水孔，因此，河床式取水構(gòu)筑物是由泵房、進(jìn)水間、進(jìn)水管和取水頭部組成的。

46、適用于河床穩(wěn)定，河岸較平坦，枯水期主流離岸較遠(yuǎn)，岸邊水深不夠或水質(zhì)不好，而河中又有足夠水深或較好水質(zhì)時采用。斗槽式取水構(gòu)筑物是指在岸邊或河床式取水構(gòu)筑物之前設(shè)置“斗槽”進(jìn)水的構(gòu)筑物。斗槽是在河流岸邊用堤壩圍成的，或者在岸內(nèi)開挖的進(jìn)水槽，目的在于減少泥沙和冰凌進(jìn)入取水口，適用于河流含沙量較大，冰絮較嚴(yán)重，取水量大，地形條件合適時采用。移動式取水構(gòu)筑物主要有浮船式和纜車式兩種，在水源水位變幅大，供水要求急和取水量不大并且建造固定式取水構(gòu)筑物有困難時，可考慮采用移動式取水構(gòu)筑物。本設(shè)計從江河中取水，根據(jù)其水文地質(zhì)條件，由于其河岸坡度較陡，主流靠近河岸，岸邊水深較深，同時，地質(zhì)條件較好，具有巖石基礎(chǔ)，

47、所以采取岸邊合建式取水構(gòu)筑物。并且底板呈階梯式布置，這種布置可以充分利用水泵吸水高度以減小泵房的深度，從而減少挖土方量，有利于施工和降低造價?？紤]到主流近岸，取水構(gòu)筑物采用進(jìn)水孔進(jìn)水，經(jīng)由格柵，格網(wǎng)之后進(jìn)入吸水井，再由一級泵房輸送到水處理構(gòu)筑物。取水泵房內(nèi)水泵流量按照B市最高日平均時用水量加水廠自用水量設(shè)計。選取5臺500S35型水泵，四用一備。泵房形狀采用矩形設(shè)計，一次性完工。由于采用的離心泵啟動時需要水灌滿水泵，所以需要設(shè)置相應(yīng)的真空充水設(shè)備。2.2.2 輸水管道為了保證供水的安全性，輸水管一般布置兩條。B市最高日平均時用水量為20.2819萬噸/天，考慮到自用水量，取自用水量系數(shù)為0.0

48、5，則水廠處理水量為21.3萬噸/天，即Q=2.47m3/s。則每根輸水管內(nèi)流量為1.235m3/s，取輸水管管徑為DN1000，則輸水管流速為： v =1.5m/s (2-1)2.2.3 混凝混凝過程可分為兩個步驟：混合與絮凝。（1) 混合混合是原水與混凝劑進(jìn)行充分混合的工藝過程，要求在加藥后迅速完成?；旌戏绞接兴没旌?、管式混合和機械攪拌混合。水泵混合是一種很好的混合方式，它將藥劑投加到水泵的吸水管或吸水喇叭口處，利用水泵葉輪高速旋轉(zhuǎn)以達(dá)到快速混合的目的，無需另建混合設(shè)施或構(gòu)筑物，設(shè)備最為簡單，所需能量由水泵提供，不必另外增加能源。但是經(jīng)水泵混合后的水流不宜長距離輸送，所以適用于取水泵房靠

49、近絮凝構(gòu)筑物較近的水廠，兩者間距不宜大于150米，本設(shè)計中兩者距離為200米，則不宜使用水泵混合方式。管式混合包括孔板式、文氏管式混合器混合、擴散混合器混合以及靜態(tài)混合器混合。設(shè)備簡單，不占地，但是當(dāng)流量減小時可能在管中反應(yīng)沉淀，適用于流量變化不大的水廠。一般的管道混合效果較差，采用靜態(tài)混合器效果較好，但是水頭損失較大。機械攪拌混合，效果較好，水頭損失小，但需耗動能且管理維護(hù)較復(fù)雜適用于各種規(guī)模的水廠。綜合以上比較分析，本設(shè)計中泵房距離絮凝池大于150米且流量變化不大，再從經(jīng)濟的角度出發(fā)，機械混合需要的構(gòu)筑物太多，所以本設(shè)計選擇靜態(tài)混合器混合方式。此方法不需要另外建造混合池，設(shè)備的構(gòu)造也很簡單

50、，而且其混合的效果不錯，水量變化的問題只需要控制好一級泵房的出水即可解決。（2) 絮凝絮凝是原水與藥劑混合后，通過絮凝設(shè)備形成密實的絮凝體。絮凝池的形式較多，概括起來分為兩種：水力攪拌式和機械攪拌式，主要有隔板絮凝池、折板絮凝池、機械絮凝池以及網(wǎng)格（柵條）絮凝池。隔板絮凝池常用于大中型水廠，構(gòu)造簡單管理方便。但流量變化大者絮凝效果不穩(wěn)定，與折板及格網(wǎng)絮凝池相比，水流條件不甚理想，能量消耗中無效部分比例較大，所以絮凝時間長，池子容積較大。并且隔板絮凝池中水流要做90度甚至180度轉(zhuǎn)彎，在轉(zhuǎn)折處絮粒容易破碎。折板絮凝池在現(xiàn)在的工程實踐中廣泛應(yīng)用。它利用水流在同波折板間的曲折流動以及異波折板間縮放流

51、動且連續(xù)不斷，以致形成眾多小渦旋從而提高了顆粒碰撞絮凝效果，水流條件大大改善反應(yīng)時間短，池子的容積較小。但是折板絮凝池板距較小，安裝維修較困難，折板費用較高。機械絮凝池反應(yīng)效果好，水頭損失小，能夠隨著水質(zhì)、水量的變化隨時改變轉(zhuǎn)速以保證絮凝效果，適用于任何規(guī)模的水廠，但是需要機械設(shè)備并且增加了機械維修工作。格網(wǎng)（柵條）絮凝池設(shè)計成多格豎井回流式，每個豎井安裝若干層網(wǎng)格或柵條。網(wǎng)格絮凝池效果較好，水頭損失小，絮凝時間短。不過，根據(jù)已建的網(wǎng)格和柵條絮凝池運行經(jīng)驗，還存在末端池底積泥現(xiàn)象，少數(shù)水廠發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格上滋生藻類、堵塞網(wǎng)眼的現(xiàn)象，網(wǎng)格絮凝池還在不斷地發(fā)展完善當(dāng)中。綜合以上上分析比較，本設(shè)計水量、水質(zhì)

52、變化不大，且從經(jīng)濟方面考慮選擇折板絮凝池。2.2.4 沉淀目前國內(nèi)常用的沉淀池有平流式沉淀池、斜管（板）沉淀池等。平流式沉淀池應(yīng)用很廣，特別是在城市水廠中常被采用。它造價低、操作管理方便，施工簡單；對原水濁度適應(yīng)較強，處理效果穩(wěn)定；當(dāng)機械排泥時效果較好。但是，池子占地面積較大，停留時間長，且使用機械排泥時需要維護(hù)設(shè)備。斜管（板）沉淀池屬于淺池沉淀，基于增大沉淀面積，減少單位面積的產(chǎn)水量來提高雜質(zhì)去除率，所以池體小、占地少。缺點是對原水濁度適應(yīng)性較差，設(shè)置機械排泥時維護(hù)管理較平流式沉淀池麻煩。綜合以上分析總結(jié)，本設(shè)計處理水量較大，地勢平坦，機械排泥，所以采用平流式沉淀池。綜合2.2.3和2.2.

53、4所述，混凝、沉淀過程處理效果最優(yōu)的組合是：靜態(tài)混合器+折板反應(yīng)池+平流式沉淀池，其中折板反應(yīng)池和平流式沉淀池合建。2.2.5 過濾水中懸浮顆粒經(jīng)過具有孔隙的戒指或濾網(wǎng)被截留分離出來的過程稱為過濾，在自來水處理中，過濾是保證飲用水衛(wèi)生安全的主要措施。濾池的形式很多，濾料級配、反沖洗方法各異，但去除水中雜質(zhì)的原理基本相同。濾池的設(shè)計是否得當(dāng)往往決定其運行是否正?？煽浚瑳Q定整個水廠的運行狀態(tài)。目前，國內(nèi)外常用的濾池有普通快濾池、V型濾池、虹吸濾池、移動罩濾池等。普通快濾池是一種應(yīng)用廣泛、效果穩(wěn)定的快濾速的過濾構(gòu)筑物，下向流過濾多為單層細(xì)砂級配濾料，四閥控制。普快濾池運行穩(wěn)定，管理可靠，具有成熟的運

54、行經(jīng)驗，多采用大阻力配水系統(tǒng)，單池面積較大，閥門較多，適用于大中小型水廠，單池面積不宜超過100m2。.虹吸濾池是一種用虹吸管代替閘閥，并以真空系統(tǒng)控制濾池工作狀態(tài)的重力式濾池，下向流過濾多為單層細(xì)砂級配濾料，無閥式控制。反沖洗水來自于臨近工作濾池的濾后水，無需專門的反沖洗設(shè)備，不會發(fā)生負(fù)水頭現(xiàn)象。但是，池深較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度大，反沖洗強度受到限制，并且，由于采用了變水頭恒速過濾，水質(zhì)不如減速過濾的濾池。 V型濾池是一種濾料粒徑均勻的重力式快濾型濾池，由法國得利滿（Degremont）公司開發(fā)的。其截污量大，過濾周期長，而且采用了氣水反沖洗方式，下向流水頭恒速過濾，多為單層粗砂均勻級配濾

55、料，進(jìn)出水為四閥控制。近年來在我國應(yīng)用廣泛，適用于大中型水廠。V型濾池工作周期長，反沖洗效果較好且反沖洗強度低，耗水量小，但沖洗配套設(shè)備復(fù)雜，需要鼓風(fēng)設(shè)備。根據(jù)上述比較分析可知，普通快濾池的沖洗效果不如V型濾池，而虹吸濾池的水質(zhì)得不到保證并且池深較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度大；反沖洗條件受限。所以本設(shè)計采用V型濾池進(jìn)行過濾。均質(zhì)濾料濾池的反沖洗用水在遠(yuǎn)期的規(guī)劃中可以考慮回收利用，通過對該反沖洗水一定的處理過程，將其同原水混合之后進(jìn)入到反應(yīng)池中進(jìn)行凈化，節(jié)約水量。2.2.6 消毒消毒即是通過投加一定消毒劑的方式將水中的致病微生物消除。常用的消毒方式有氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒、紫外線消毒等。氯消

56、毒是最普遍的消毒方式，其消毒效果好，價格成本低，接觸時間短，只需要接觸5min就可以殺滅超過99%的細(xì)菌，同時能夠保證管網(wǎng)中的余氯量，具有持久的消毒效果。但是在有機物含量較高的水體中易產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物。二氧化氯作為消毒劑時，具有較強的氧化消毒能力，對細(xì)菌的細(xì)胞壁具有較強的吸附和穿透能力，最大的優(yōu)點是不會與水中的有機物作用生成消毒副產(chǎn)物，且余量能在管網(wǎng)中保持很長時間，受水的pH值影響較小。但是二氧化氯本身就對人體血紅細(xì)胞有損害，另外二氧化氯一般都現(xiàn)場制作與投加，所以限制了它的使用。 臭氧消毒的機理是氧化作用，可以迅速的殺滅細(xì)菌、病毒等，其主要優(yōu)點是不會產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物，殺菌能力很強。但是由于臭氧本身

57、不穩(wěn)定，易消失，不能夠保證管網(wǎng)不受二次污染，所以在臭氧消毒后，投加少量的氯或二氧化氯以保證管網(wǎng)中有持久的殺菌作用。由于臭氧生產(chǎn)設(shè)備較為復(fù)雜，投資較大，所以在我國應(yīng)用較少。綜合以上分析比較，本設(shè)計水源水質(zhì)較好，有機物含量少，所以采用液氯消毒，當(dāng)水經(jīng)過濾池的過濾之后就直接進(jìn)入到清水池中與氯氣接觸，進(jìn)行消毒過程。水經(jīng)過消毒后，已經(jīng)完成了常規(guī)工藝的各項處理過程，水質(zhì)滿足飲用水安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，即可通過二級泵站向城市管網(wǎng)供水。2.2.7 處理工藝流程圖由于本設(shè)計給水水源水質(zhì)較好，所以采用常規(guī)處理工藝即可，圖2.1為處理工藝流程圖：原水靜態(tài)混合器混合V型濾池清水池折板反應(yīng)池池平流式沉淀池池圖2.1 凈水廠工藝

58、流程圖3 凈水廠設(shè)計計算3.1 取水泵房設(shè)計計算本設(shè)計中給水水源為B市北部一條自西向東流淌、水質(zhì)良好的河流，取水河流斷面圖見圖3.1。根據(jù)給水排水設(shè)計手冊（第03冊）城鎮(zhèn)給水4.4.3.2條中對于不同水源的典型取水形式的介紹，由于河流的河岸坡度較陡，主流靠近河岸，岸邊水深較深，同時，地質(zhì)條件較好，具有巖石基礎(chǔ)，所以采取岸邊合建式取水構(gòu)筑物。并且底板呈階梯式布置，這種布置可以充分利用水泵吸水高度以減小泵房的深度，從而減少挖土方量，有利于施工和降低造價。但是水泵啟動需要抽真空，所以在泵房設(shè)計時要注意對真空泵的選擇。取水泵房按最高日平均時用水量+水廠自用水量（5%）設(shè)計，一次性建成。所以取水水量為Q

59、 = = =8873.4 m3/h=2.47 m3/s （3-1）圖3.1 取水河流斷面圖3.1.1 進(jìn)水室設(shè)計計算（1）進(jìn)水室設(shè)計要點：1）水通過進(jìn)水孔進(jìn)入進(jìn)水室，本設(shè)計中河流的最高水位為297.00m，最低水位為282.00m，變幅為15m，超過6m，所以設(shè)置兩層進(jìn)水孔，由于最高水位是按照百年一遇設(shè)計的，如果在最高水位下設(shè)置進(jìn)水孔，則這一層進(jìn)水孔用到的機會很少。所以在最低水位下設(shè)一層進(jìn)水孔，在常水位下設(shè)置一排進(jìn)水孔。兩層進(jìn)水孔采用并列分層布置。上下兩層進(jìn)水孔的尺寸相同。初步設(shè)計選用5臺泵，所以每層設(shè)置5個進(jìn)水孔，則進(jìn)水室墻壁上共有10個進(jìn)水孔孔洞。2）進(jìn)水室橫向分為獨立的5格。采用一臺泵設(shè)

60、置一個分格，一個格網(wǎng)。各個分格是相互連通的。3）進(jìn)水孔口高寬比宜盡量符合標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的格柵和閘門尺寸，因此可先確定格柵尺寸再設(shè)計進(jìn)水墻孔尺寸。4）本設(shè)計中上層進(jìn)水孔的上緣在常水位下1.0m，下層進(jìn)水孔的上緣在設(shè)計最低水位以下0.5m。（2）格柵設(shè)計計算：1）格柵面積計算： QUOTE F0 = ( m2 ) （3-2）式中 Q設(shè)計流量（m3/s），為21.3萬噸/天，即2.47 m3/s； K1格柵的堵塞系數(shù)，采用0.75； K2柵條引起的面積減小系數(shù)為 K2 = （3-3）其中 b柵條凈間距（mm），采用30-50mm，取50mm； S柵條厚度（mm），取10mm； K2 = =0.833 v0