畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(給水排水專業(yè))

2012年給水排水工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)

題目:石化生活小區(qū)給水管網(wǎng)及水廠設(shè)計(jì)

指導(dǎo)老師：

學(xué)生姓名：

學(xué)生學(xué)號(hào)：

所屬院系：建筑工程學(xué)院城市建設(shè)系

專業(yè)：

班級(jí)：給水排水工程2008-1班

完成日期：

聲明

本人聲明：本人所提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)——石化生活小區(qū)給水廠設(shè)計(jì)及給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)是由本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下獨(dú)立研究、設(shè)計(jì)的成果，論文中所引用他人的無(wú)論以何種形式發(fā)布的文字、研究成果，均在論文中加以說(shuō)明；有關(guān)教師、同學(xué)

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2012年給水排水工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

和其他人員對(duì)本問(wèn)的設(shè)計(jì)、修訂提出過(guò)并被我在論文中加以采納的意見(jiàn)、建議，均在我的謝詞中加以說(shuō)明并深致謝意。

本論文和資料若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。

簽名：

日期：年

月日

2012年給水排水工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

新疆大學(xué)

畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū)

班級(jí)：給水排水工程081班姓名：李鈺琪論文（設(shè)計(jì)）題目：石化生活小區(qū)給水管網(wǎng)及水廠設(shè)計(jì)論文（設(shè)計(jì)）來(lái)源：指導(dǎo)老師擬定要求完成的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)，管網(wǎng)定線布置發(fā)題日期：2012年2月21日完成日期：2012年5月31日實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)單位：新疆石油勘察設(shè)計(jì)研究院地點(diǎn)：新疆克拉瑪依市論文頁(yè)數(shù)：69頁(yè)；圖紙張數(shù)：10張指導(dǎo)教師：系主任：院長(zhǎng)：

2012年給水排水工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

摘要

本設(shè)計(jì)為石化生活小區(qū)給水工程初步設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)規(guī)模的確定、給水系統(tǒng)選擇、給水方案比較、取水工程設(shè)計(jì)、凈水廠設(shè)計(jì)、輸配水管網(wǎng)的計(jì)算與平差。設(shè)計(jì)書(shū)由設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)兩部分組成。

本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)規(guī)模是6.5萬(wàn)m3/d，以地表水為水源。采用的給水系統(tǒng)為：水源→一泵站→機(jī)械混合池→往復(fù)式隔板絮凝池→斜管沉淀池→V型濾池池→清水池→城市管網(wǎng)。選用聚合氯化鋁為混凝劑，液氯為消毒劑。水廠出水水質(zhì)要求達(dá)到《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》（2001）。

水廠位于新疆烏魯木齊米東區(qū)，水廠地面標(biāo)高為667.35m，總占地面積3.02公頃。

關(guān)鍵詞：給水工程設(shè)計(jì)；往復(fù)式隔板絮凝池；斜管沉淀池；V型濾池；城市管網(wǎng)

2012年給水排水工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

ABSTRACT

Themaintaskofthisdesignisthepetrochemicallivingarea,thepreliminarydesignofthecountywatersupplyproject.Thekeyelementsofdesign:designtodeterminethesize,watersupplysystems,watersupplyschemes,waterengineering,watertreatmentplantdesign,Waterdistributionnetworkwiththecalculationandadjustment.Designspecificationanddesignofthebookiscomposedoftwopartscalculation.

Thisdesignisthesizeoftherecentdesignof65,000m3/d,forthewatertoriver.Usedforwater℃℃℃℃。

（2）平均降雨量：年平均降水量為194毫米；

（3）常年主導(dǎo)風(fēng)向：東南風(fēng)；

（4）冰凍線凍土厚度：1.52m；

（5）城市土壤種類：亞粘土；

1.2小區(qū)城市規(guī)劃條件

該小區(qū)總面積為183.94ha，人口密度取600人/ha

則得總?cè)藬?shù)為：N183.94ha600人/ha=110364人

1.3水源狀況及原水水質(zhì)

1.3.1水源狀況

該小區(qū)的給水是從位于東南方向上的一個(gè)水庫(kù)，該水庫(kù)最高水位為677.39m，常水位為674.39m，最低水位為670.39m。水庫(kù)地面標(biāo)高為676.51m。

1.3.2原水水質(zhì)

具體水源水質(zhì)見(jiàn)下表：

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表1原水水質(zhì)表

1.4設(shè)計(jì)內(nèi)容

根據(jù)以上設(shè)計(jì)資料，進(jìn)行新疆烏魯木齊米東區(qū)石化生活小區(qū)的設(shè)計(jì)，具體設(shè)計(jì)內(nèi)容介紹如下：

給水工程畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：取水工程設(shè)計(jì)，輸配水工程設(shè)計(jì)和凈水廠設(shè)計(jì)三大部分，可根據(jù)具體工程對(duì)某一部分有所側(cè)重，深度有所加強(qiáng)。主要內(nèi)容包括：

（1）水量計(jì)算

計(jì)算各種用水量，并確定城市最高日用水量。（2）取水工程

①設(shè)計(jì)計(jì)算取水泵站。

②取水構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與水力計(jì)算。（3）凈水工程

①選擇水廠處理工藝流程及凈水構(gòu)筑物或設(shè)備類型和數(shù)量。②凈水構(gòu)筑物及設(shè)備工藝設(shè)計(jì)計(jì)算。

③水廠內(nèi)各構(gòu)筑物、建筑物以及各種管渠總體布置。④繪制凈水廠平面圖及高程布置圖。

⑤繪制主要的單體凈水構(gòu)筑物工藝構(gòu)造圖。（4）送水工程

設(shè)計(jì)計(jì)算送水泵站。（5）輸水管網(wǎng)設(shè)計(jì)

①據(jù)城區(qū)用水資料和城區(qū)規(guī)劃平面圖，進(jìn)行管網(wǎng)定線。②繪制城市給水管網(wǎng)平面布置圖。③繪制最高用水時(shí)管網(wǎng)等水壓線圖。（6）說(shuō)明書(shū)

編制設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。

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2設(shè)計(jì)水量

2.1用水量

本設(shè)計(jì)在計(jì)算設(shè)計(jì)用水量時(shí)應(yīng)將下列各項(xiàng)組成計(jì)入設(shè)計(jì)用水量：

（1）綜合生活用水量，Q1

根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，綜合生活用水量應(yīng)該包括居民生活用水和公共建筑及設(shè)施用水。具名生活用水包含城市中居民的飲用、烹調(diào)、洗滌、沖側(cè)、洗澡等日常生活用水；公共建筑及設(shè)施用水包括娛樂(lè)場(chǎng)所、賓館浴室、商業(yè)、學(xué)校和機(jī)關(guān)辦公樓等用水，但不包括城市澆灑道路、綠化和市政等用水；

（2）工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量和工作人員生活用水量，Q2

（3）澆灑道路和綠地用水量，Q3

（4）管網(wǎng)漏失量，Q4

（5）未預(yù)見(jiàn)水量，Q5

（6）消防水量，Q6（用于校核）

城市總用水量計(jì)算時(shí)，應(yīng)包括設(shè)計(jì)年限烏魯木齊為特大城市，地處三區(qū)，查得規(guī)范，得綜合生活用水定額170～270L/cap·d，取270L/cap·d；

N——設(shè)計(jì)年限內(nèi)計(jì)劃人口數(shù)；

f——自來(lái)水普及率，100%。

根據(jù)所提供的已知資料：

經(jīng)計(jì)算該小區(qū)面積為183.94ha，人口密度取600人/ha。

共得總?cè)藬?shù)為：183.94×600=110364人

給水普及率f=100%；綜合用水定額：q=270L/cap·d

Q1fqN

=100%×270×600×183.94/1000

=29798.28m3/d

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2.2.2工業(yè)生產(chǎn)用水量

由原始規(guī)劃圖可知，該小區(qū)工業(yè)生產(chǎn)區(qū)有石化廠、鍋爐房?jī)杉矣盟髴?，為了方便?jì)算，將此兩家大用戶合計(jì)供水200L/s，則有

20086400Q217280m3/d1000

2.2.3澆灑道路和綠地用水

參考規(guī)范說(shuō)明《給水設(shè)計(jì)規(guī)范》4.0.6澆灑道路和綠地用水量應(yīng)根據(jù)路面、綠化、氣候和土壤等條件確定。

澆灑道路用水可按澆灑面積以2.0～3.0L/(m2d)計(jì)算；澆灑綠地用水可按澆灑面積以1.0～3.0L/(m2d)計(jì)算。

澆灑道路和綠地面積占總面積的30%，參考相關(guān)地區(qū)的設(shè)計(jì)資料，澆灑道路和綠地用水量取2.5L/(m2d)。

Q3183.9430%100002.51379.55(m3/d)1000

2.2.4管網(wǎng)漏失水量

由《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》4.0.7城鎮(zhèn)配水管網(wǎng)的漏損水量宜按本規(guī)范第4.0.1條的1～3款水量之和的10%～12%計(jì)算，當(dāng)單位管長(zhǎng)供水量小或供水壓力高時(shí)可適當(dāng)增加。這里取12%。

Q412%(Q1Q2Q3)

=12%×（29798.28+17280+1379.55）

=5814.94(m3/d)

2.2.5未預(yù)見(jiàn)水量

由《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》4.0.8可知，未預(yù)見(jiàn)水量應(yīng)根據(jù)水量預(yù)測(cè)時(shí)難以預(yù)見(jiàn)因素的程度確定，宜采用本規(guī)范第4.0.1條的1～4款水量之和的8%～12%。這里取12%。

Q512%(Q1Q2Q3Q4)

=12%×（29798.28+17280+1379.55+5814.94）=651273(m3/d)

2.2.6消防水量

按照《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》，室內(nèi)外消防用水量，按照同時(shí)起火次數(shù)和一次火災(zāi)用水量計(jì)算。

根據(jù)《城鎮(zhèn)、居住區(qū)室外消防規(guī)范》，城鎮(zhèn)居住區(qū)人口數(shù)≤20萬(wàn)人，同一時(shí)

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間=60785.5m3/d

輸水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)流量，應(yīng)按最高日最高時(shí)用水量計(jì)。

一般最高日用水量中不計(jì)入消防用水量，這是由于消防用水時(shí)偶然發(fā)生的，其數(shù)量占總用水量比例較小，但是對(duì)于較小規(guī)模的給水工程，消防用水量占總用

水量比例較大時(shí)，應(yīng)該將消防用水量計(jì)入最高日用水量。本設(shè)計(jì)中水量約

6.5萬(wàn)立方米，屬于的中型規(guī)模的給水工程。故最高日用水量不計(jì)入消防用水量。

2.4最高日平均時(shí)

所謂最高日平均時(shí)用水量，即設(shè)計(jì)年限=654.60L/s

Qs=654.60+200=854.60L/s

2.6設(shè)計(jì)水量

2.6.1凈水廠及取水構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)水量

城市的最高日設(shè)計(jì)用水量確定后，取水構(gòu)筑物和水廠的設(shè)計(jì)流量將隨一級(jí)泵

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站的工作情況而定，如果一天中一級(jí)泵站的工作時(shí)間越長(zhǎng)，則每個(gè)小時(shí)的流量將越小。大中城市水廠的一級(jí)泵站一般按三班制即24小時(shí)均勻工作來(lái)考慮，以縮小構(gòu)筑物規(guī)模和降低造價(jià)。小型水廠的泵站才考慮一班或三班制為了供水的安全可靠，凈水廠應(yīng)該連續(xù)工作，按照最高日平均時(shí)加水廠自用水量設(shè)計(jì)取水量

水廠最高日用水量：

QQd1.0560785.563824.775(m3/d)

取水廠總設(shè)計(jì)供水能力65000(m3/d)=2709m3/h。

2.6.2管網(wǎng)的設(shè)計(jì)水量

為了保證所需的水量和水壓，水廠的輸水管和管網(wǎng)應(yīng)按二級(jí)泵站最大供水量也就是最高日最高時(shí)用水量計(jì)算。

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3供水方案的選擇及管網(wǎng)計(jì)算

3.1工程要求

（1）水質(zhì)要求

生活飲用水水質(zhì)須滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006），并在管網(wǎng)末梢保持一定的余氯。

（2）水量要求

取水構(gòu)筑物和凈水廠按最高日平均時(shí)設(shè)計(jì)，城市管網(wǎng)和輸水管及二泵站按最高日最高時(shí)設(shè)計(jì)，事故時(shí)要求供水量不低于最高日最高時(shí)的70%。

（3）水壓要求

該居住小區(qū)房屋普遍層數(shù)為6層，要求最小水壓28米；消防時(shí)采用低壓消防制，要求10米自由水壓。

3.2選擇水源及凈水廠位置

從地形圖上可知，根據(jù)該河流水文特點(diǎn)，該小區(qū)從東南方的水渠取用地表水，擬確定選取地表水為水源。該城市地勢(shì)建南方向高，建北方向低，擬確定為重力輸水在此水渠的上游建立取水構(gòu)筑物和凈水廠，水廠就近城市邊緣和水源點(diǎn)，減少輸水管的造價(jià)，便于集中運(yùn)行管理。

3.3選擇供水系統(tǒng)方案

根據(jù)水源位置及地形要求，為了滿足該縣生活、生產(chǎn)和消防用水的要求，保證用水安全可靠，給水管網(wǎng)采用環(huán)狀管網(wǎng)，雖然造價(jià)比樹(shù)狀網(wǎng)高，但從城市發(fā)展來(lái)看，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，用戶對(duì)水質(zhì)、水量和供水的安全性的要求也越來(lái)越高，為了滿足用戶，最大程度的避免管網(wǎng)的損壞造成的損失，擬確定采用環(huán)狀網(wǎng)。

根據(jù)此生活小區(qū)的建筑規(guī)劃，布置了兩種管網(wǎng)方案，經(jīng)過(guò)一下的計(jì)算比較后，確定最終方案。

3.4管網(wǎng)定線

3.4.1給水系統(tǒng)管網(wǎng)布置要求

在進(jìn)行管網(wǎng)布置時(shí)，應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：

（1）按照城市規(guī)劃，考慮給水系統(tǒng)分期建設(shè)的可能，留有充分的發(fā)展余地；

（2）必須安全可靠，當(dāng)局部管網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，段水范圍應(yīng)該最??；

（3）管網(wǎng)均勻遍布整個(gè)給水區(qū)內(nèi)，保證用戶有足夠的水量和水壓；

（4）力求以最短距離敷設(shè)管線，以降低管網(wǎng)造價(jià)和經(jīng)營(yíng)管理費(fèi)用。

在為該小區(qū)管網(wǎng)的定線時(shí)，只限于管網(wǎng)中的干管以及干管之間的連接管，不包括從干管取水而分配到用戶的進(jìn)水管。干管延伸方向應(yīng)和二級(jí)泵站輸水到大用戶的水流方向一致，順?biāo)鞣较颍宰疃痰木嚯x布置數(shù)條干管，干管從用水量較大的街區(qū)通過(guò)。干管間距可根據(jù)街區(qū)情況，采用500～800m。干管之間設(shè)有連接管，從而形成了環(huán)狀網(wǎng)。連接管作用在于局部管線損害時(shí)，可通過(guò)連接管重新分配流量，保證供水可靠。連接管間距一般在800～1000m之間。干管一般規(guī)劃道路定線，盡量避免在主要路面或高級(jí)路面下布線。管線在路面下的平面位置

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及標(biāo)高應(yīng)符合城市地下管線綜合設(shè)計(jì)要求，為減少造價(jià)，應(yīng)盡量減少穿越河流和鐵路。

考慮以上要求，對(duì)該市進(jìn)行管網(wǎng)定線，為供水安全，決定采用環(huán)狀網(wǎng)。

3.4.2輸水管區(qū)定線要求

按照《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ13—86）》規(guī)定，在設(shè)計(jì)輸水管時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意：

（1）盡量縮短線路長(zhǎng)度

（2）減少拆遷，少占農(nóng)田；

（3）管渠的施工、運(yùn)行和維護(hù)方便。

（4）從水源至城鎮(zhèn)水廠或工業(yè)企業(yè)自備水廠的輸水管渠的設(shè)計(jì)流量，應(yīng)按最高日平均時(shí)供水量加自用水量確定。當(dāng)長(zhǎng)距離輸水時(shí)，輸水管渠的設(shè)計(jì)流量應(yīng)計(jì)入管渠漏失水量。

此外，計(jì)算管網(wǎng)輸水的管道設(shè)計(jì)流量，當(dāng)管網(wǎng)內(nèi)有調(diào)節(jié)構(gòu)筑物時(shí)，應(yīng)按最高日最高時(shí)用水條件下，由水廠所負(fù)擔(dān)供應(yīng)的水量確定；當(dāng)無(wú)調(diào)節(jié)構(gòu)筑物時(shí)，應(yīng)按最高日最高時(shí)供水量確定。上述輸水管渠，當(dāng)負(fù)有消防給水任務(wù)時(shí)，應(yīng)分別包括消防補(bǔ)充流量或消防流量。

布置水干管時(shí)，一般不宜少于兩條，當(dāng)有安全貯水池或其他安全供水措施時(shí)，也可修建一條輸水干管。輸水干管和連通管管徑及連通管根數(shù)，應(yīng)按輸水干管任何一段發(fā)生保障時(shí)仍能通過(guò)事故用水量計(jì)算確定。城鎮(zhèn)的事故水量為設(shè)計(jì)水量的70%，工業(yè)企業(yè)的事故水量按有關(guān)工藝要求確定。當(dāng)負(fù)有消防給水任務(wù)時(shí)，還應(yīng)包括消防水量。

在布置完該小區(qū)的輸水管渠時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況設(shè)置檢查井和通氣設(shè)施檢查井間距：當(dāng)管徑為700mm以下時(shí)，不宜大200m；當(dāng)管徑為700至1400mm時(shí)，不宜大于400m。

3.4.3配水管網(wǎng)布置

在布置完輸水管后，配屬管網(wǎng)的布置也是十分重要的。在布置時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照以下要求進(jìn)行：

（1）工業(yè)企業(yè)配水管網(wǎng)的形狀，應(yīng)根據(jù)廠區(qū)總圖布置和供水安全要求等因素確定。

（2）配水管網(wǎng)應(yīng)根據(jù)用水要求合理分布于全供水區(qū)，盡可能縮短配水管的總長(zhǎng)度，一般布置成環(huán)狀網(wǎng)。

（3）配水管網(wǎng)的布置應(yīng)使干管盡可能以最短距離到達(dá)主要用水地區(qū)。

（4）干管的位置，應(yīng)盡可能布置在兩側(cè)均有較大用戶的道路上。

（5）配水干管之間應(yīng)在適當(dāng)間距處設(shè)連接管以形成環(huán)網(wǎng)。

（6）用以配水至用戶和消火栓的配水支管，一般采用管徑為150—200mm，負(fù)擔(dān)消防任務(wù)的配水支管得小于150mm。

（7）城市生活飲用水管網(wǎng)嚴(yán)禁與非生活飲用水管網(wǎng)連接，并嚴(yán)禁與各單位自備的生活飲用水直接連接。

3.4.4配水管與構(gòu)筑物或管道的間距

根據(jù)《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》，在處理配水管和構(gòu)筑物及管道的間距時(shí)，按照以下要求：

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（1）管道距構(gòu)筑物的水平凈距：

①鐵路：離遠(yuǎn)期路堤坡腳為5米，路坡頂為10米。

②建筑江線為5米。

③煤氣管：低壓為1.0米；中壓為1.0米；次高壓為1.5米；高壓為2.0米。④熱力管道為1.5米。

⑤通訊照明桿柱為1.0米，高壓電桿支座為3.0米。

（2）給水管與污水管間距：

①給水管應(yīng)鋪設(shè)在污水管上面，給水管與污水管交叉時(shí)，管外壁凈距得小于0.4米，且準(zhǔn)許有接口重疊。

②給水管與污水管平行鋪設(shè)時(shí)，管外壁凈距應(yīng)大于1.5米。

③當(dāng)污水管必須鋪設(shè)在給水管上面時(shí)，給水管必須采用金屬管材，并根據(jù)土壤的滲水性及地下水位情況，確定凈距。

（3）管道互相交叉時(shí)的凈距：

給水管道相互交叉其凈距得小于0.1m.

3.4.5閥門(mén)、消火栓、給水栓的布置原則

（1）閥門(mén)

①配水管網(wǎng)中的閥門(mén)布置，應(yīng)能滿足事故段的切斷需要。其位置可結(jié)合連接管及重要供水支管的節(jié)點(diǎn)設(shè)置，干管閥門(mén)間距500—1000米。

②干管上的閥門(mén)可設(shè)在連接管的下游，支、干管相接處的支管上。

③城市管網(wǎng)支干管及重要水管上的消火栓，均應(yīng)在消火栓前設(shè)閥門(mén)，支干管上閥門(mén)布置應(yīng)隔斷5個(gè)以上的消火栓。

消火栓

①消火栓間距應(yīng)大于120米。

②消火栓的接管直徑小于100毫米。

③盡可能設(shè)在交叉口和醒目處。消火栓規(guī)定應(yīng)距建筑物小于5米，距車行道邊不大于2米，一般常設(shè)在人行道邊。

（3）集中給水栓

考慮取水方便，設(shè)排水管溝，寒冷地區(qū)設(shè)防凍栓。

3.5方案一的管網(wǎng)水力計(jì)算

3.5.1方案一管網(wǎng)布置圖

具體方案管網(wǎng)布置圖如下：

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圖1.方案一管網(wǎng)布置

3.5.2方案一管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)參數(shù)

（1）比流量

qsQql

式中：

qs——比流量，L/s·m,

Q——管網(wǎng)總流量，L/s,

∑q——大用戶集中用水量L/s,

∑l——干管總長(zhǎng)度，m

不包括穿越廣場(chǎng)公園等無(wú)建筑地區(qū)管線，只有一側(cè)供水的管線，長(zhǎng)度按一半計(jì)算。由比流量確定管網(wǎng)的沿線流量

（2）沿線流量

沿線流量為管段的比流量與各個(gè)管段的長(zhǎng)度的乘積，則沿線流量為：

q1qsl

式中：qs——比流量，L/s·m

l——該管段的長(zhǎng)度，m。

（3）節(jié)點(diǎn)流量

管網(wǎng)任一節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)流量為：

qiq10.5q1

即任一節(jié)點(diǎn)i的節(jié)點(diǎn)流量qi等于與該節(jié)點(diǎn)相連各管段的沿線流量。

城市管網(wǎng)中，工業(yè)企業(yè)等大用戶所需流量，可直接作為接入大用戶節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)流量。工業(yè)企業(yè)內(nèi)的生產(chǎn)用水管網(wǎng)，水量大的車間用水量也可直接作為節(jié)點(diǎn)流量。擬定水流方向，根據(jù)連續(xù)性方程，初步分配管段流量，考慮經(jīng)濟(jì)流速，初擬管徑。

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表2平均經(jīng)濟(jì)流速

的發(fā)展，新建管道應(yīng)具有一定的彈性，流速的范圍也相應(yīng)地?cái)U(kuò)大。

各節(jié)點(diǎn)流量見(jiàn)下表：

表3方案一平差計(jì)算節(jié)點(diǎn)參數(shù)

3.5.3管網(wǎng)平差計(jì)算

（1）平差計(jì)算依據(jù)和結(jié)果平差時(shí)，對(duì)于每個(gè)節(jié)點(diǎn)：

Qiqi0

j

式中：

Qi——節(jié)點(diǎn)上的節(jié)點(diǎn)流量，L/s；qij——與節(jié)點(diǎn)相連的管段流量，L/s。

在平差時(shí)分配流量時(shí)，應(yīng)當(dāng)使流向任意節(jié)點(diǎn)的流量必須等于流出節(jié)點(diǎn)的流量，以保持水流的連續(xù)。本設(shè)計(jì)規(guī)定：流出節(jié)點(diǎn)的流量為負(fù)，流入節(jié)點(diǎn)的流量為

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正。

城市的大用戶在城市的正東方向，因此，直接到大用戶的管段應(yīng)該分配較大的流量，主要干管中分配較大的流量，并確盡可能采用相近的管徑，使其中的一干管損壞時(shí)，不至于引起個(gè)別管段的流量負(fù)荷過(guò)大。

分配時(shí)先擬定每一管段水流方向，并選定在正常時(shí)和事故時(shí)都應(yīng)該滿足所需自由水壓的控制點(diǎn)，控制點(diǎn)的位置在遠(yuǎn)離二泵站和地勢(shì)較高的位置。

與干管相連的管段，平時(shí)流量不大，只在干管損壞時(shí)才轉(zhuǎn)輸較大的流量。因此流量分配不應(yīng)該過(guò)大，以免增大管徑，增大投資成本。

具體平差的計(jì)算依據(jù)與結(jié)果如下：

表4方案一平差計(jì)算依據(jù)和結(jié)果

通過(guò)以上的依據(jù)及公式，進(jìn)行平差計(jì)算，得出具體的管道參數(shù)，如下表：

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表5方案一平差計(jì)算管道參數(shù)

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3.6方案二的管網(wǎng)水力計(jì)算3.6.1方案二管網(wǎng)布置圖

具體方案管網(wǎng)布置圖如下：

3.6.2方案二管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)參數(shù)

根據(jù)前面3.5.2部分的流量分配方法介紹，通過(guò)計(jì)算沿線流量，節(jié)點(diǎn)流量的計(jì)算，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的流量分配。

具體各個(gè)節(jié)點(diǎn)的流量見(jiàn)下表：

表6方案二平差計(jì)算節(jié)點(diǎn)參數(shù)

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3.6.3方案二管網(wǎng)平差計(jì)算

根據(jù)前面3.5.3部分的管網(wǎng)平差計(jì)算方法及計(jì)算公式，進(jìn)行管網(wǎng)平差計(jì)算

（1）平差計(jì)算依據(jù)和結(jié)果

具體數(shù)據(jù)如下：

表7方案二平差計(jì)算依據(jù)和結(jié)果

通過(guò)以上的依據(jù)及公式，進(jìn)行平差計(jì)算，得出具體的管道參數(shù)，如下表：

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表8方案二平差計(jì)算管道參數(shù)

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3.6.4事故校核

管網(wǎng)主要管線損壞時(shí)必須及時(shí)檢修，在檢修時(shí)間內(nèi)供水量允許減少。城市給水管網(wǎng)在事故工況下，必須保證70%以上用水量，考慮靠近水源接入點(diǎn)在最高時(shí)損壞情況。一般按最不利管段損失而需斷水檢修的條件，核算事故時(shí)的流量和水壓是否滿足要求，至于事故時(shí)應(yīng)有的流量，在城市為設(shè)計(jì)用水量的70%，工業(yè)企業(yè)的事故流量按有關(guān)規(guī)定。

經(jīng)過(guò)核算不能符合要求時(shí)，應(yīng)在技術(shù)上采取措施。如當(dāng)?shù)亟o水管理部門(mén)有較強(qiáng)的檢修力量，損壞的管段能迅速修復(fù)，且斷水產(chǎn)生的損失較小時(shí)，事故時(shí)的管網(wǎng)核算要求可適當(dāng)降低。

一般斷掉正常情況下流量最大的管段，所以選擇斷掉19—17段時(shí)，進(jìn)行校核。

（1）事故時(shí)平差計(jì)算依據(jù)和結(jié)果

具體數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：

表9事故時(shí)平差計(jì)算依據(jù)和結(jié)果

具體數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：

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表10事故時(shí)平差計(jì)算節(jié)點(diǎn)參數(shù)

具體數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：

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表11事故時(shí)平差計(jì)算管道參數(shù)

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3.6.5消防校核

消防時(shí)的管網(wǎng)核算，是以最高時(shí)用水量確定的管徑為基礎(chǔ)，然后按最高用水時(shí)另行增加消防時(shí)的流量進(jìn)行流量分配，求出消防時(shí)的管段流量和水頭損失，計(jì)算時(shí)只是在控制點(diǎn)另外增加一個(gè)集中的消防流量，如按照消防要求同時(shí)有兩處失火時(shí)，則可從經(jīng)濟(jì)和安全等方面考慮，將消防流量一處放在控制點(diǎn)，另一處放在離二級(jí)泵站較遠(yuǎn)或靠近大用戶和工業(yè)企業(yè)的節(jié)點(diǎn)處。

本生活小區(qū)，人口11萬(wàn)左右，查資料得，同一時(shí)間內(nèi)火災(zāi)次數(shù)為2次，一次滅火用水量為45L/s。故分別選擇最不利1和大用戶點(diǎn)15為火災(zāi)發(fā)生點(diǎn)，在其原有流量基礎(chǔ)上分別增加45L/s的流量，做消防校核。

（1）消防校核時(shí)平差計(jì)算依據(jù)和結(jié)果

具體數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：

表12消防校核時(shí)平差計(jì)算依據(jù)和結(jié)果

具體數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：

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表13消防校核時(shí)平差計(jì)算節(jié)點(diǎn)參數(shù)

具體數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：

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表14消防校核時(shí)平差計(jì)算管道參數(shù)

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3.7方案對(duì)比

3.7.1經(jīng)濟(jì)對(duì)比

由兩種方案的管道長(zhǎng)度及管徑等方面，來(lái)進(jìn)行對(duì)比，具體數(shù)據(jù)如下

表15方案一管道材料匯總

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通過(guò)以上比較，以及地形管網(wǎng)的比較，方案二優(yōu)于方案一，決定選用方案二。

4取水構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)

4.1岸邊取水構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)4.1.1水源的選用要求

水源的選用應(yīng)通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后綜合考慮確定，并應(yīng)符合下列要求：（1）水量充沛可靠；（2）原水水質(zhì)符合要求；

（3）符合衛(wèi)生要求的地下水，宜優(yōu)先作為生活飲用水的水源；（4）與農(nóng)業(yè)、水利綜合利用；

（5）取水、輸水、凈化設(shè)施安全經(jīng)濟(jì)和維護(hù)方便；（6）具有施工條件。

4.1.2設(shè)計(jì)依據(jù)

由于所給的河流斷面圖岸邊較陡，主流近岸，岸邊又有足夠的水，水質(zhì)和地

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質(zhì)條件較好，水位變幅又不大，因此，經(jīng)過(guò)技術(shù)比較，本設(shè)計(jì)決定采用的取水構(gòu)

筑物形式為岸邊合建式。

該構(gòu)筑物的特點(diǎn)：

（1）進(jìn)水間與泵房合建在一起，設(shè)在岸邊，河水經(jīng)過(guò)進(jìn)水孔進(jìn)入進(jìn)水間的進(jìn)水室，在經(jīng)過(guò)格網(wǎng)進(jìn)入吸水室，由泵輸送到凈水廠，在進(jìn)水孔上設(shè)有格柵，用以

攔截水中粗大的漂浮物，設(shè)在進(jìn)水間中的格網(wǎng)用以攔截水中細(xì)小的漂浮物。

（2）合建式的優(yōu)點(diǎn)是：布置緊湊，占地面積小，水泵吸水管路短，運(yùn)行管理方便。

（3）合建式的缺點(diǎn)是：土建結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工較困難。

4.1.3設(shè)計(jì)計(jì)算

1設(shè)計(jì)取水量

按最高日平均時(shí)流量計(jì)算（水廠自用水量5%）

設(shè)計(jì)流量為Q=65000m3/d=2709m3/h=0.7525m3/s=752.5L/s

2設(shè)計(jì)計(jì)算

（1）格柵面積

QF0v0K1K2式中：

F0——格柵面積，（m2）

Q——進(jìn)水孔的流量，（m3/s）

v0——進(jìn)水孔的設(shè)計(jì)流速，河水有冰絮，岸邊式取水構(gòu)筑物，有冰絮時(shí)為0.2～0.6m/s；無(wú)冰絮時(shí)為0.4～1.0m/s采用0.6（m/s）K1——柵條引起的面積減少系數(shù)K1=b/(b＋s)式中b為柵條凈距，

常用30～50mm，這里采用40mm；s為柵條厚度，采用

10mm。

K1=40/(40＋50)=0.8

K2——柵條阻塞系數(shù)，本設(shè)計(jì)采用0.75

水流通過(guò)柵條的水頭損失一般為0.05～0.1m，取0.07m.

0.7525F02.090.60.80.75

每個(gè)進(jìn)水口面積：

f=F0/3=0.697(m2)

進(jìn)水口尺寸采用：

B1×H1＝0.7m×1.0m

格柵面尺寸選用：

B×H=1.0m×1.1m

（2）格網(wǎng)面積

QF1v1K1K2式中：

F1——平板格網(wǎng)的面積，m2；

Q——通過(guò)格網(wǎng)的流量，m3；

v1——平板格網(wǎng)的設(shè)計(jì)流速，一般采用0.2～0.4m/s這里采用

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2012年給水排水工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

0.4m/s；

K1——網(wǎng)絲引起的面積減少系數(shù)，K1=b2/(b＋d)；

式中：b為網(wǎng)眼尺寸，5mm；d為金屬絲直徑，mm；采用2mm；

K1=b2/(b＋d)＝52/(5+2)2=0.51；

K2——格網(wǎng)阻塞后，面積減少系數(shù)，采用0.5；

ε——水流收縮系數(shù)，采用0.8。

0.7525F19.22m20.40.80.510.5

設(shè)三個(gè)格網(wǎng)，每個(gè)格網(wǎng)面積

f=F1/3=9.22/3=3.07m2

進(jìn)水部分尺寸為：B1×H1＝2.5m×1.23m.

格網(wǎng)平面尺寸選用：B×H=2.8m×1.4m

水流經(jīng)過(guò)格網(wǎng)的損失一般為0.1～0.2m，這里采用0.15m。

格網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖如下所示：

4.1.4進(jìn)水間和吸水室的設(shè)計(jì)

（1）進(jìn)水間地上地面標(biāo)高

河流設(shè)計(jì)最高水位＋浪高（0.5m）＋0.5m

=677.39＋0.5＋0.5=678.39m

（2）進(jìn)水間最低動(dòng)水位標(biāo)高

河流設(shè)計(jì)最低水位－水經(jīng)過(guò)格柵損失（0.07m）

=670.39－0.07＝670.32m

（3）吸水室最低動(dòng)水位標(biāo)高

進(jìn)水間最低動(dòng)水位－水經(jīng)過(guò)格網(wǎng)損失（0.15m）

=670.32－0.15＝670.17m

（4）進(jìn)水間地下地面標(biāo)高和吸水室地面標(biāo)高

吸水室最低動(dòng)水位－（進(jìn)水部分高＋0.25＋0.25）

＝670.17－（1.7＋0.25＋0.25）＝667.97m

（5）吸水室最低動(dòng)水位的水深

進(jìn)水間頂部標(biāo)高－積水間底部標(biāo)高

678.39－667.97＝10.42m

（6）進(jìn)水間深度

吸水室最低動(dòng)水位標(biāo)高－吸水室底部標(biāo)高

＝670.17－667.97＝2.2m

4.1.5進(jìn)水室吸水室平面尺寸

（1）單格進(jìn)水室尺寸：

L×B＝4.6m×4.55m

（2）單格吸水室尺寸：

L×B＝4.6m×4.55m

進(jìn)水室與吸水室隔墻厚：0.4m

單格間隔墻厚：0.4m

則進(jìn)水間平面尺寸：

L×B＝14.45m×4.6m

進(jìn)水間分三格，分格墻上設(shè)有連通管和閥門(mén)，由于河流含沙量不大，所以進(jìn)水間不設(shè)專門(mén)的排泥設(shè)備，如有積泥，定期放空人工清洗。

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4.2取水泵房的設(shè)計(jì)

4.2.1泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程的確定

通過(guò)取水頭部計(jì)算，已知在最不利情況下所需靜揚(yáng)程，

（1）泵站需凈揚(yáng)程Hst

反應(yīng)池進(jìn)水位－吸水室最低動(dòng)水位標(biāo)高

Hst=671.65－670.17＝1.48m

設(shè)水頭損失，冰凍線深度為1.53m，河流最高水位為677.39m，常水位674.39m，最低水位670.39m。

在最高水位水面標(biāo)高：677.39-1.53-0.2-0.1=675.56m；

在常水位水面標(biāo)高：674.39-1.53-0.2-0.1=672.56m：

在最低水位標(biāo)高：670.39-1.53-0.2-0.1=668.56m：

（2）輸水干管水頭損失

從一泵站出來(lái)采用兩條直徑為900mm的鑄鐵管輸水到凈水廠的配水井，當(dāng)一條管路檢修時(shí)，另一條管路應(yīng)通過(guò)75%的設(shè)計(jì)水量。

Q75%Qmax0.75752.5L/s564.375L/s，

查表.18m/s,1000i=1.70,則

h1.11.701500.29m1000式中：

1.1——包括局部水頭損失而加大的系數(shù)；

150——取為水泵站至配水井的距離。

站內(nèi)的水頭損失估計(jì)為2m，安全工作水頭hs=1.2m。

則水泵的設(shè)計(jì)揚(yáng)程為

H＝Hst＋∑h+2+1.2

=1.48+0.29+2+1.2=4.97m；

4.2.2選擇水泵和機(jī)組

1管路特性曲線方程

H＝Hst＋∑H

式中：

Hst——泵站需凈揚(yáng)程，1.48m

∑H——輸水管路損失，0.29m

S＝∑H/Q2＝0.29/752.52=5.12×10-7（s/L）2m

則管路特性曲線

H＝1.48＋5.12×10-7Q2

根據(jù)以上公式繪制管路特性曲線，選出一泵站水泵型號(hào)為：三臺(tái)S30-16型清水泵，兩用一備。配套電機(jī)為：Y280S—4

4.2.3取水泵房計(jì)算簡(jiǎn)圖

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2012年給水排水工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

圖3取水泵站平面圖

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5凈水廠設(shè)計(jì)

5.1設(shè)計(jì)規(guī)模及工藝確定5.1.1原水水質(zhì)情況

水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是用水對(duì)象（包括飲用和工業(yè)用水等）所要求的各項(xiàng)水質(zhì)參數(shù)應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)和限制，水質(zhì)參數(shù)指能反映水的使用性質(zhì)的量，但不涉及具體數(shù)值，如水中各種溶解離子等；另一種水質(zhì)參數(shù)，如水的色度、濁度、總?cè)芙夤腆w等稱“替代參數(shù)”。它們并不代表某一具體成分，但能直接或間接反映水的某一方面使用性質(zhì)。不用的用水對(duì)象，要求的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不同。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和水源污染日益嚴(yán)重，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)總是不斷修改、補(bǔ)充之中。

對(duì)原水水質(zhì)進(jìn)行分析，根據(jù)水質(zhì)來(lái)選擇正確的工藝，原水水質(zhì)如下表

根據(jù)原水水質(zhì)資料可知：原水中色度20度，濁度65—2000mg/L，肉眼可見(jiàn)物較多，以上三項(xiàng)均超標(biāo)。而其他項(xiàng)均符合水質(zhì)要求。

實(shí)際水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求如上表所示，所以原水應(yīng)屬于高濁度水，對(duì)水的處理工藝選擇應(yīng)著重在與處理水的濁度。

表17原水水質(zhì)分析表

5.1.2出水水質(zhì)要求

出水水質(zhì)需滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006）。

5.1.3設(shè)計(jì)水量的確定

水廠設(shè)計(jì)水量應(yīng)按城市的最高日用水量加上水廠的自用水量計(jì)算,自用水量按最高日用水量的5%算，則水廠設(shè)計(jì)水量為：

最高日用水量：Qd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5

=29798.28+17280+1379.55+5814.94+6512.73

3

=60785.5m/d

Q=αQd=1.05×60785.5=63824.775(m3/d)

取水廠總設(shè)計(jì)供水能力65000(m3/d)=2709(m3/h)。

5.1.4水廠處理工藝的選擇

水處理工藝流程

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一般凈水工藝流程選擇：

（1）原水→簡(jiǎn)單處理

適用條件：水質(zhì)要求不高，如某些工業(yè)冷卻用水，只要求去除粗大雜質(zhì)時(shí)

（2）原水→混凝、沉淀或澄清

適用條件：一般進(jìn)水懸浮物含量應(yīng)小于2000-3000mg/L，短時(shí)間內(nèi)允許到5000-10000mg/L，出水濁度約為10-20度，一般用于水質(zhì)要求不高的工業(yè)用水。

（3）原水→混凝沉淀或澄清→過(guò)濾→消毒

一般地表水廣泛采用的常規(guī)流程，進(jìn)水懸浮物允許含量同上，出水濁度小于3度。

（4）原水→接觸過(guò)濾→消毒

一般可用于濁度和色度低的湖泊水或水庫(kù)水處理。

（5）原水→調(diào)蓄預(yù)沉、自然預(yù)沉或混凝預(yù)沉→混凝沉淀或澄清→過(guò)濾→消毒

高濁度水二級(jí)沉淀（澄清），適用于含砂量大，砂峰持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)時(shí)，預(yù)沉后原水含砂量可降低到1000mg/L。

本設(shè)計(jì)由于水質(zhì)良好，故采用常規(guī)處理工藝，見(jiàn)下圖。

圖4處理工藝流程圖

5.1.5水廠選址

在選擇水廠選址時(shí)，應(yīng)遵守以下原則：

（1）廠址應(yīng)選擇在工程地質(zhì)條件較好的地方；

（2）水廠盡可能選擇在不受洪水威脅的地方，否則應(yīng)考慮防洪措施；

（3）水廠應(yīng)少占農(nóng)田或不占農(nóng)田，并留有適當(dāng)?shù)陌l(fā)展余地；

（4）水廠應(yīng)設(shè)置在交通方便、靠近電源的地方，以利于施工管理，降低輸電線路的造價(jià)；

（5）當(dāng)取水地點(diǎn)距離用水區(qū)較近時(shí)，水廠一般設(shè)置在取水構(gòu)筑物附近，通常與取水構(gòu)筑物在一起。

根據(jù)以上要求，將供應(yīng)該生活小區(qū)的凈水廠選擇在離水源較近的地方。

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6加藥

6.1常見(jiàn)絮凝劑

生活飲用水處理用的凝聚劑或助凝劑，不得使處理后的水質(zhì)對(duì)人體健康產(chǎn)生有害的影響。用于工業(yè)生產(chǎn)用水處理時(shí)，不得含有對(duì)生產(chǎn)有害的成分。

絮凝劑品種選擇和用量，應(yīng)根據(jù)相似條件下的水廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)或原水混凝沉淀試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合當(dāng)?shù)厮巹┕?yīng)情況，比較后確定。絮凝劑的選用原則是，凈水效果，適應(yīng)性強(qiáng)，使用方便，貨源可靠和價(jià)格較低。

常用的混凝劑有：

硫酸鋁：分固體和液體兩種。固體硫酸鋁運(yùn)輸方便，但制造工藝復(fù)雜，水解作用緩慢；液體硫酸鋁需壇裝或罐裝運(yùn)輸。

聚合氯化鋁：即PAC，它具有如下特點(diǎn)：凈化效率高，耗藥量小，出水濁度低、色度小、過(guò)濾性能良好，原水高濁度時(shí)尤為顯著；溫度適應(yīng)高，pH適應(yīng)范圍寬（5―9）；使用時(shí)操作方便，腐蝕性小，勞動(dòng)條件好；設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，成本較三氯化鐵低；是無(wú)機(jī)高分子化合物。

三氯化鐵：使用的pH范圍較寬，形成的絮凝體比鋁鹽絮凝體密實(shí)，處理低溫水或低濁度水的效果由于硫酸鋁。但腐蝕性較強(qiáng)，且固體產(chǎn)品易吸水潮解，不易保管。

硫酸亞鐵：絮凝體形成較快，較穩(wěn)定，沉淀時(shí)間短，腐蝕性高，適用于高濁度，高堿度的水。

6.2混凝劑藥劑的選用與投加

（1）混凝劑藥劑的選用

通過(guò)以上比較及水質(zhì)的分析，混凝劑選用堿式氯化鋁[Aln(OH)mCl3n-m]簡(jiǎn)寫(xiě)PAC。根據(jù)原水的水質(zhì)水溫和PH值的情況，選用混凝劑為聚合氯化鋁，投加濃度為15%，最大投加量為61.3（mg/L）。

優(yōu)點(diǎn)：凈化效率高、用藥量少、出水濁度低、色度小，過(guò)濾性能好，溫度適應(yīng)性高，PH值使用范圍寬（PH=5~9）。操作方便，腐蝕性小，勞動(dòng)條件好，成本較低。采用計(jì)量泵濕式投加，不需要加助凝劑。

堿式氯化鋁在我國(guó)從七十年代初開(kāi)始研制應(yīng)用，因效果顯著，發(fā)展較快，目前應(yīng)用較普遍，具用使膠粒吸附電性中和和吸附架橋的作用。本設(shè)計(jì)水廠混凝劑最大投藥量為3mg/L。其特點(diǎn)為：

①凈化效率高，耗藥量少除水濁度低，色度小、過(guò)濾性能好，原水高濁度時(shí)尤為顯著。

②溫度適應(yīng)性高：PH值適用范圍寬（可在PH=5～9的范圍內(nèi)，而不投加堿劑）

③使用時(shí)操作方便，腐蝕性小，勞動(dòng)條件好。

④設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、成本較三氯化鐵低。

⑤無(wú)機(jī)高分子化合物。

（2）混凝劑的投加

混凝劑的濕投方式分為重力投加和壓力投加兩種類型,重力投加方式有泵前投加和高位溶液池重力投加;壓力投加方式有水射投加和計(jì)量泵投加。計(jì)量設(shè)備有孔口計(jì)量，浮杯計(jì)量，定量投藥箱和轉(zhuǎn)子流量計(jì)。本設(shè)計(jì)采用耐酸泵和轉(zhuǎn)子流量計(jì)配合投加。耐酸泵型號(hào)25FYS-20選用2臺(tái)，一備一用。

（3）混凝劑的投量計(jì)算

已知計(jì)算水量Q=65000m3/d=2709m3/h。根據(jù)原水水質(zhì)及水溫，參考有關(guān)凈

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水廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，選堿式氯化鋁為混凝劑，混凝劑的最大投藥量a=61.3mg/L，藥容積的濃度b=15%，混凝劑每日配制次數(shù)n=2次。

日投加量：

aQ61.3T650003984.5kg/d10001000

6.3加藥間和藥庫(kù)的一般要求

（1）加藥間應(yīng)設(shè)在加注點(diǎn)附近，一般靠近一級(jí)泵房或絮凝池，并和藥劑倉(cāng)庫(kù)毗鄰。

（2）加藥間、藥庫(kù)的地坪和墻壁一般采用素混凝土，不作防腐處理，但對(duì)腐蝕性強(qiáng)的凝聚劑應(yīng)采用相應(yīng)的防腐措施。室15%；

n——每日調(diào)制次數(shù)，一般不超過(guò)3次，本設(shè)計(jì)取2次。

溶液池采用矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)置2個(gè)，每個(gè)容積為W1（一備一用），以便交替使用，保證連續(xù)投藥。單池尺寸為L(zhǎng)BH4.0m2.5m1.5m，高度中

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包括超高0.36m，置于室內(nèi)地面上。

溶液池實(shí)際有效容積：

W142.51.515m3

滿足要求。

池旁設(shè)工作臺(tái)，寬1.0~1.5m，池底坡度為0.02。底部設(shè)置DN100mm放空管，采用硬聚氯乙烯塑料管。池內(nèi)壁用環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行防腐處理。沿池面接入藥劑稀釋采用給水管DN60mm，按1h放滿考慮。

（2）溶解池容積W2

W2(0.2~0.3)W1

式中：W2——溶解池容積（m3），一般采用（0.2-0.3）W1。

本設(shè)計(jì)取0.28W1=0.2813.273.72m3溶解池也設(shè)置為2池，單池尺寸：

LBH2.0m1.0m1.0m，高度中包括超高0.2m，底部沉渣高度0.2m，池底坡度采用0.02。

溶解池實(shí)際有效容積：

W2.01.01.04.0m3

溶解池的放水時(shí)間采用t＝10min，則放水流量：

W4.01000q026.67L/s，60t1060

查水力計(jì)算表得放水管管徑DN75mm，相應(yīng)流速v0=1.429m/s，管材采用硬聚氯乙烯管。溶解池底部設(shè)管徑DN100mm的排渣管一根，采用硬聚氯乙烯管。

溶解池的形狀采用矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁用環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行防腐處理

6.4.3投藥管

投藥管流量

W12100011210000.255L/s246060246060

查水力計(jì)算表得投藥管管徑DN20mm，相應(yīng)流速為v0=1.268m/s。q

6.4.4溶解池?cái)嚢柙O(shè)備

溶解池?cái)嚢柙O(shè)備采用中心固定式平槳板式攪拌機(jī)。

6.4.5計(jì)量投加設(shè)備

混凝劑的濕投方式分為重力投加和壓力投加兩種類型,重力投加方式有泵前投加和高位溶液池重力投加;壓力投加方式有水射投加和計(jì)量泵投加。計(jì)量設(shè)備有孔口計(jì)量，浮杯計(jì)量，定量投藥箱和轉(zhuǎn)子流量計(jì)。本設(shè)計(jì)采用耐酸泵和轉(zhuǎn)子流量計(jì)配合投加。

計(jì)量泵每小時(shí)投加藥量:

q

式中：W1——溶液池容積（m3）

耐酸泵型號(hào)25FYS-20選用2臺(tái)，一備一用.W113.271.11m3/h1212

6.4.6藥劑倉(cāng)庫(kù)

考慮到遠(yuǎn)期發(fā)展，面積為70m2，倉(cāng)庫(kù)與混凝劑室之間采用人力手推車投藥,藥劑倉(cāng)庫(kù)平面設(shè)計(jì)尺寸為8.5m×8.5m。

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7混合設(shè)備

原水中投加絮凝劑后，應(yīng)立即瞬時(shí)強(qiáng)烈攪動(dòng)，使在很短時(shí)間（約10-20s）m3

60n602式中：W——為有效容積

T——混合時(shí)間

n——池?cái)?shù)

機(jī)械混合池尺寸及有關(guān)參數(shù)選定：

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直徑：D2.68m

水深：H12.0m

池總高：

攪拌器外緣速度：

v3.0s一般采用1.5～3.0s，設(shè)計(jì)中取3.0s攪拌器直徑：

2D0D1.79m3設(shè)計(jì)中取1.8m。

攪拌器寬度：

B0.1D0.268m設(shè)計(jì)中取0.3m。

攪拌器層數(shù)：

H:D1.2~1.3設(shè)計(jì)中取一層。

攪拌器葉數(shù)：

Z4攪拌器距池底高度：

0.5D00.9m（2）攪拌器轉(zhuǎn)速

60v603.0n031.8rminD01.8式中：n0——攪拌器轉(zhuǎn)速（r/min）；

V——攪拌器外緣速度（m/s）；

D0——攪拌器直徑（m）。

設(shè)計(jì)中取v=3.0m/s，D0=1.8m

（3）攪拌器角速度

2v23.03.33radsD01.8（4）軸功率

取阻力系數(shù)c=0.4，攪拌器層數(shù)b=1m層，攪拌器半徑R0=1.0m，則

3ZBR0410003.333410.94

N2c0.49.68kW408g4089.81式中：

c——阻力系數(shù)，0.2~0.5;HH10.45超高2.45m

——水的密度（kg/m3);

——攪拌器角速度（rad/s）;

z——攪拌器葉數(shù);

R0——攪拌器半徑;

m/s2）。g——重力加速度（

（5）所需軸功率

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-411.02910PsG730sa取水的動(dòng)力黏度，速度梯度，則

1.02910-411.297302

N16.07kW102102式中：——水中粘度（Pas）；WG2

W——混合池容積（m3）；

G——速度梯度（s-1），一般采用500~1000s-1。N1N2，滿足要求。

（6）電動(dòng)機(jī)功率

0.85取傳動(dòng)機(jī)械效率n，則

N29.68N311.39kW0.85n式中：N3——電動(dòng)機(jī)功率（KW）；

N2——設(shè)計(jì)軸功率（KW）；

n——傳動(dòng)機(jī)械功率，設(shè)計(jì)中取0.85。

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8絮凝池

8.1絮凝池的一般要求

絮凝池的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下要求：

（1）絮凝過(guò)程中速度梯度G或絮凝流速應(yīng)逐漸由大到??；

（2）絮凝池要有足夠的絮凝時(shí)間，一般宜在10~30min，低濁、低溫水宜采用較大者；

（3）絮凝池的平均速度梯度G一般在30~60s-1之間，GT值達(dá)104~105，以保證絮凝過(guò)程的充分與完善；

（4）絮凝池應(yīng)盡量與沉淀池合并建造，避免用管渠連接。如需用管渠連接時(shí)，管渠中的流速應(yīng)小于0.15m/s，并避免流速突然升高或水頭跌落；

（5）為避免已形成絮體的破碎，絮凝池出水穿孔墻的過(guò)孔流速宜小于0.10m/s；

（5）應(yīng)避免絮體在絮凝池中沉淀。如難以避免時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)排泥措施。

8.2絮凝池的選擇

隔板式絮凝池，絮凝效果好，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，但是容積較大，水頭損失較大，轉(zhuǎn)折處釩花易破碎；

旋流式絮凝池，容積小，水頭損失較小，但是池子較深，地下水位高處施工較難，絮凝效果較差；

折板式絮凝池，絮凝效果好，絮凝時(shí)間短，容積較小，但是構(gòu)造較隔板絮凝池復(fù)雜，造價(jià)高。

根據(jù)以上各種絮凝池的特點(diǎn)以及實(shí)際情況并進(jìn)行比較，本設(shè)計(jì)擬訂選用往復(fù)式折板絮凝池。

8.3隔板式絮凝池的計(jì)算

（1）設(shè)計(jì)參數(shù)

絮凝池設(shè)計(jì)n=2組，每組設(shè)1池，每池設(shè)計(jì)流量為：

QQ124n3式中：Q1——單池設(shè)計(jì)水量（m/h）

Q——水廠處理水量（m3/d）

n——池?cái)?shù)（個(gè)）

設(shè)計(jì)中取Q=65000m3/d，n=2個(gè)

65000Q11354.17m3/h0.376m3/s242（2）設(shè)計(jì)計(jì)算

①絮凝池有效容積：

VQ1T式中：V——絮凝池有效容積（m3）

Q1——單池設(shè)計(jì)水量（m3/h）

T——絮凝時(shí)間（min）

設(shè)計(jì)中取T=20min

1354.17V20451.39m3460m3

60考慮與斜管沉淀池合建，絮凝池平均水深取1.6m，池寬取10m。

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2012年給水排水工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

2）絮凝池有效長(zhǎng)度：

V

H`B式中：L——絮凝池有效長(zhǎng)度（m）

H——平均水深（m）

B——與沉淀池同寬（m）

設(shè)計(jì)中取超高為0.3m，H`=1.6m，B=15m。

460L`19.17m19.2m1.6153）隔板間距

絮凝池起端流速取v1=0.5m/s，v2=0.4m/s，v3=0.3m/s，v4=0.2m/s

Q1a13600nV1H`式中：

a1——第一段隔板間距（m）

Q1——單池處理水量（m3/h）

v1——第一段內(nèi)流速（m/s）

H`——池內(nèi)水深（m）

設(shè)計(jì)中取v1=0.5m/s，H`=1.6m

1354.17a10.470m36000.51.6設(shè)計(jì)中：a1=0.5m,實(shí)際流速v1`=0.47m/s

a1=0.6m,實(shí)際流速v1`=0.392m/s

a1=0.8m,實(shí)際流速v1`=0.294m/s

a1=1.2m,實(shí)際流速v1`=0.196m/s

各段隔板條數(shù)分別為：6，7，6和6，則池子長(zhǎng)度

L`60.570.660.861.219.2m取隔板厚度=0.20m，共38塊隔板，則絮凝池總長(zhǎng)度L為：

L19.20.2(251)24m4）水頭損失計(jì)算

2vitvi2himi2li2gCiRi式中：vi——第i段廊道內(nèi)水流速度（m/s）；L`

vit——第i段廊道內(nèi)轉(zhuǎn)彎處水流速度（m/s）；

mi——第i段廊道內(nèi)水流轉(zhuǎn)彎次數(shù)；

——隔板轉(zhuǎn)彎處局部阻力系數(shù)。往復(fù)式隔板（180轉(zhuǎn)彎）=3；li——第i段廊道總長(zhǎng)度(m)；

Ri——第i段廊道過(guò)水?dāng)嗝嫠Π霃剑╩）；

Ci——流速系數(shù)，隨水力半徑R和池底及池壁粗糙系數(shù)n而定，本i

設(shè)計(jì)取n=0.013，通常按曼寧公式計(jì)算。

aH0.51.6R110.22a12H0.521.6

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2012年給水排水工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

11116C1R10.22659.772Cn0.0131，3572.08

絮凝池采用鋼筋混凝土及磚組合結(jié)構(gòu)，外用水泥砂漿抹面，粗糙系數(shù)為n=0.013。其他段計(jì)算結(jié)果得：

R20.25

R30.322C261.16C23740.612C363.62C34047.28

廊道轉(zhuǎn)彎處的過(guò)水?dāng)嗝婷娣e為廊道斷面積的1.2-1.5倍，本設(shè)計(jì)取1.4倍，則

第一段轉(zhuǎn)彎處流速：

v1tQ11354.170.336m/s1.4a1H36001.40.51.636002C44488.10R40.44C466.99式中：

vit——第i段轉(zhuǎn)彎處的流速（m/s）；

Q1——單池處理水量（m3/h）；

ai——第i段轉(zhuǎn)彎處斷面間距，一般采用廊道的1.2~1.5倍，本設(shè)計(jì)取

1.5倍；

H——池內(nèi)水深（m）。

其他5段轉(zhuǎn)彎處的流速為：

v2t0.280m/s

v3t0.210m/s

v4t0.140m/s各廊道長(zhǎng)度為：

各段轉(zhuǎn)彎處的寬度分別為0.70m；0.84m；1.12m；1..68m；

l1n(B0.70)6(60.70)31.80m

l2n(B0.84)7(70.84)43.12m

l3n(B1.12)6(61.12)29.28m

l4n(B1.68)6(61.68)25.92m

各段的水頭損失為：

v12tv120.33620.52

h1m12l13631.80.114m22gC1R129.859.770.22

22v3v30.21020.32

th3m32l33629.280.043m22gC3R329.863.620.3222v2v20.28020.42th2m22l23743.120.091m22gC2R229.861.160.25

05）GT值計(jì)算(t=20C時(shí)

)22v4v40.14020.22th4m42l43625.920.019m22gC4R429.866.990.44

G1s1，符合設(shè)計(jì)要求；46.50s<6045GT46.50206055800，（在10-10范圍之內(nèi)）。

絮凝池與沉淀池合建，中間過(guò)渡段寬度為1.5m。

表18絮凝池計(jì)算表

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2012年給水排水工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

見(jiàn)下圖：

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2012年給水排水工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

9沉淀池

9.1沉淀池的選擇

常見(jiàn)各種形式沉淀池的性能特點(diǎn)及適用條件見(jiàn)如下的各種形式沉淀池性能特點(diǎn)和適用條件如下表：

沉淀池池體由進(jìn)水區(qū)、沉淀區(qū)、出水口及泥渣區(qū)四部分組成。沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算，主要應(yīng)確定沉淀區(qū)和泥渣區(qū)的容積及幾何尺寸，計(jì)算和布置進(jìn)、出口及排泥設(shè)施等。

綜合考慮采用斜管沉淀池，具有停留時(shí)間短，沉淀效率高，占地省等特點(diǎn)。它的適用條件是：

（1）適用于大、中、小型水廠。

（2）適用于新建、改建和擴(kuò)建。為提高產(chǎn)水量和挖掘潛力，可在平流沉淀池和各種沉淀池內(nèi)加設(shè)斜管和斜坡。

（3）受到建設(shè)場(chǎng)地限制，不能用平流沉淀池時(shí)。

（4）異向流斜管沉淀池用于原水渾濁長(zhǎng)期低于1000度時(shí)。同向斜流管沉淀池宜用于渾濁度長(zhǎng)期低于200度的原水。

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9.2斜管沉淀池的計(jì)算

管沉淀池是淺池理論在實(shí)際中的具體應(yīng)用，按照斜管中的水流方向，分為異向流、同向流、和側(cè)向流三種形式。斜管沉淀池具有停留時(shí)間短、沉淀效率高、節(jié)省占地等優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)沉淀池采用異向斜管沉淀池，設(shè)計(jì)2組

（1）設(shè)計(jì)參數(shù)

設(shè)計(jì)流量為Q=2709m3/h，斜管沉淀池與絮凝池合建，池寬為10m，表面負(fù)荷q=9m3/m2·h斜管材料采用厚0.4mm，塑料板熱壓成成六角形蜂窩管，設(shè)計(jì)中取10m

則沉淀尺寸為L(zhǎng)B10×15=150m2，為配水均勻，進(jìn)水區(qū)布置在15m長(zhǎng)的一側(cè)。在10m的長(zhǎng)度中扣除無(wú)效長(zhǎng)度0.5m，因此進(jìn)出口面積(考慮斜管結(jié)構(gòu)系數(shù)1.03)：

A1(B0.5)L(100.5)15138.35m2

K11.03取139m2

式中：A1——凈出口面積（m2）

k1——斜管結(jié)構(gòu)系數(shù)，取1.03

③沉淀池總高度：

式中：H——沉淀池總高度（m）；

h1——保護(hù)高度（m），一般采用0.3~0.5m，本設(shè)計(jì)取0.3m；

h2——清水區(qū)高度（m），一般采用1.0~1.5m，本設(shè)計(jì)取1.2m；h3——斜管區(qū)高度（m），斜管長(zhǎng)度為1.0m，安裝傾角60°，則

0h31.0sin600.87m；Hh1h2h3h4h50.31.20.871.50.804.7m

h4——配水區(qū)高度（m），一般不小于1.0~1.5m，本設(shè)計(jì)取1.5m；h5——排泥槽高度（m），本設(shè)計(jì)取0.8m。

2）進(jìn)出水系統(tǒng)

①沉淀池進(jìn)水設(shè)計(jì)

沉淀池進(jìn)水采用穿孔花墻，孔口總面積：

A2Q0.3761.88m2

v0.2式中：A2——孔口總面積（m2）

v——孔口速度（m/s），一般取值不大于0.15~0.20m/s。本設(shè)計(jì)取0.2m/s。

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每個(gè)孔口的尺寸定為15cm×8cm，

則孔口數(shù)

NA218800157(個(gè))158158

進(jìn)水孔位置應(yīng)在斜管以下、沉泥區(qū)以上部位。

②沉淀池出水設(shè)計(jì)

沉淀池的出水采用穿孔集水槽，出水孔口流速v1=0.6m/s，則穿孔總面積：

A3Q0.3760.627m2v10.6設(shè)每個(gè)孔口的直徑為4cm，則孔口的個(gè)數(shù)：

NA30.627499個(gè)F0.042

4

式中N——孔口個(gè)數(shù)；

F——每個(gè)孔口的面積(m2)，

.

設(shè)每條集水槽的寬度為0.4m，間距為1.5m，沿池長(zhǎng)方向布置10條穿孔集水槽，每側(cè)集水槽一側(cè)開(kāi)孔數(shù)為25個(gè)，孔間距為20cm。

集水槽匯水至出水總渠，出水總渠寬度0.8m，深度1.0m。

出水的水頭損失包括孔口損失和集水槽速度內(nèi)損失，孔口損失：

v120.62

20.037mh12g29.8F40.0420.001256m2式中：∑h1——孔口水頭損失（m）；

——進(jìn)口阻力系數(shù)，本設(shè)計(jì)取=2.

集水槽內(nèi)水深為0.4m，槽內(nèi)水流速度為0.38m/s，槽內(nèi)水力坡度按i=0.01計(jì)，槽內(nèi)水頭損失為：

∑h2——集水槽水頭損失（m）；設(shè)計(jì)中取i=0.01，l=10m,

出水總水頭損失：

設(shè)計(jì)中取0.15m。

3）沉淀池排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)

采用穿孔管進(jìn)行重力排泥，穿孔管橫向布置，沿與水流垂直方向共設(shè)10根，雙側(cè)排泥至集泥渠。集泥渠長(zhǎng)15m，B×H=0.3m×0.3m，孔眼采用等距布置，穿

k孔管長(zhǎng)7.5m，首末端集泥比為ms=0.5，查得=0.72。取孔徑d=25mm，孔口

面積f=0.00049m2，取孔距s=0.4m，孔眼總面積為：

l7.5m1118m2

s0.4孔眼總面積為：

w0180.000490.00882m2

穿孔管斷面積為：

w00.008820.0123m2wkw0.72

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h2iL0.0170.07mhh1h20.0370.10.137m

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穿孔管直徑為：

本設(shè)計(jì)取150mm，取直徑為150mm，孔眼向下，與中垂線成450角，并排D0.125m

排列，采用氣動(dòng)快開(kāi)式排泥閥。

4）核算

①雷諾數(shù)Re

水力半徑

Rd30

447.5mm0.75cm

當(dāng)水溫t=10℃時(shí)，水的運(yùn)動(dòng)粘度0.01cm2/s

斜管R——水力半徑（cm）；

——斜管安裝傾角，一般采用60°~70°，本設(shè)計(jì)取60°。②弗勞德系數(shù)Fr

v2

20.312

F4

rRg0.759811.3110

，

Fr介于0.001-0.0001之間，滿足設(shè)計(jì)要求。③斜管中的沉淀時(shí)間T

Tl1

v1.0

0.0031322.58s5.4min

2

滿足設(shè)計(jì)要求（一般在2～5min之間）。

式中l(wèi)1——斜管長(zhǎng)度（m），本設(shè)計(jì)取1.0m

v2——斜管內(nèi)的水流速度（m/s）

（3）計(jì)算簡(jiǎn)圖

具體計(jì)算見(jiàn)圖見(jiàn)下圖：

47

2012年給水排水工程畢業(yè)設(shè)計(jì)圖6斜管沉淀池剖面圖

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2012年給水排水工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

10濾池

10.1濾池的選擇

（1）多層濾料濾池：優(yōu)點(diǎn)是含污能力大，可采用較大的流速，能節(jié)約反沖洗用水，降速過(guò)濾水質(zhì)較好，但只有三層濾料、雙層濾料適用大中型水廠；缺點(diǎn)是濾料不易獲得且昂貴管理麻煩，濾料易流逝且沖洗困難易積泥球，需采用助沖設(shè)備；

（2）虹吸濾池：適用于中型水廠（水量2~10萬(wàn)噸/日），土建結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，池深大，反洗時(shí)要浪費(fèi)一部分水量，變水頭等速過(guò)濾水質(zhì)也不如降速過(guò)濾：

（3）無(wú)閥濾池、壓力濾罐、微濾機(jī)等日處理小，適用于小型水廠；

（4）移動(dòng)罩濾池：需設(shè)移動(dòng)洗砂設(shè)備機(jī)械加工量較大，起始濾速較高，因而濾池平均設(shè)計(jì)濾速不宜過(guò)高，罩體合隔墻間的密封要求較高，單格面積不宜過(guò)大（小于10m2）；

（5）普通快濾池：是向下流、砂濾料的回閥式濾池，適用大中型水廠，單池面積一般不宜大于100m2。優(yōu)點(diǎn)有成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)運(yùn)行可靠，采用的砂濾料，材料易得價(jià)格便宜，采用大阻力配水系統(tǒng)，單池面積可做得較大，池深適中，采用降速過(guò)濾，水質(zhì)較好；

（6）雙閥濾池：是下向流、砂濾料得雙閥式濾池，優(yōu)缺點(diǎn)與普通快濾池基本相同且減少了2只閥門(mén)，相應(yīng)得降低了造價(jià)和檢修工作量，但必須增加形成虹吸得抽氣設(shè)備。

（7）V型濾池：從實(shí)際運(yùn)行狀況，V型濾池來(lái)看采用氣水反沖洗技術(shù)與單純水反沖洗方式相比，主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）較好地消除了濾料表層、內(nèi)層泥球，具有截污能力強(qiáng)，濾池過(guò)濾周期長(zhǎng)，反沖洗水量小特點(diǎn)。可節(jié)省反沖洗水量40～60%，降低水廠自用水量，降低生產(chǎn)運(yùn)行成本。

2）不易產(chǎn)生濾料流失現(xiàn)象，濾層僅為微膨脹，提高了濾料使用壽命，減少了濾池補(bǔ)砂、換砂費(fèi)用。

3）采用粗粒、均質(zhì)單層石英砂濾料，保證濾池沖洗效果和充分利用濾料排污容量，使濾后水水質(zhì)好。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選用目前較廣泛使用的V型濾池。V型濾池是下向流均粒砂濾料，帶表面掃洗的氣水反沖濾池，適用于大、中型水廠，運(yùn)行穩(wěn)妥可靠，采用砂濾料，材料易得，濾床含污量大、周期長(zhǎng)、濾速高、水質(zhì)好。

根據(jù)設(shè)計(jì)資料，綜合比較選用V型快濾池。

V型濾池應(yīng)用最廣，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，適用于大、中水廠。V型濾池是恒水位過(guò)濾，池內(nèi)的超聲波水位自動(dòng)控制可調(diào)節(jié)出水清水閥，閥門(mén)可根據(jù)池內(nèi)水位的高、低，自動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)啟程度，以保證池內(nèi)的水位恒定。V型濾池所選用的濾料的鋪裝厚度較大（約1.40m），粒徑也較粗（0.95~1.35mm）的石英砂均質(zhì)濾料。當(dāng)反沖洗濾層時(shí)，濾料呈微膨脹狀態(tài)，不易跑砂。V型濾池的另一特點(diǎn)是單池面積較大，過(guò)濾周期長(zhǎng)，水質(zhì)好，節(jié)省反沖洗水量。單池面積普遍設(shè)計(jì)為70~90m，甚至可達(dá)100m以上。由于濾料層較厚，載污量大，濾后水的出水濁度普遍小于0.5NTU。V型濾池的沖洗一般采用的工藝為氣洗→氣水同時(shí)沖洗→水沖洗+表面掃洗。水沖洗強(qiáng)度設(shè)計(jì)為5L/（s·m）,比雙閥濾池的水沖洗強(qiáng)度15L/（s·m），要節(jié)約反沖洗用水量2/3，若以一個(gè)15萬(wàn)m/d水廠為例，全年可節(jié)省反沖洗水量約為60萬(wàn)/m3，若以0.4元/m3水價(jià)計(jì)算，年節(jié)省反沖洗水量費(fèi)用達(dá)24萬(wàn)元之多，可見(jiàn)其經(jīng)濟(jì)效益之顯著。它的適合條件如下：

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（1）一般適用于大、中型水廠，單池面積不宜超過(guò)100m2，以免沖洗不勻；

（2）可和平流或斜管沉淀池組合使用。在原水常年渾濁低、含藻量少時(shí)，可考慮不經(jīng)沉淀而直接過(guò)濾；

（3）Ｖ型濾池單池面積可達(dá)150m3。

10.2V型濾池的計(jì)算

（1）設(shè)計(jì)參數(shù)

濾池設(shè)計(jì)水量Q=65000m3/d=2709m3/d,設(shè)計(jì)濾速ν=12m/h

第一步氣沖沖洗強(qiáng)度

q氣115L/(s.m2)t氣3min，；

第二步氣、水同時(shí)反沖

q氣215L/(s.m2)q水14L/(s.m2)，，t氣水=4min；

第三步水沖強(qiáng)度

q水25L/(s.m2)t水5min，

沖洗時(shí)間t=12min；沖洗周期T=48h

（2）設(shè)計(jì)計(jì)算

1）平面尺寸計(jì)算

1濾池工作時(shí)間：○

T’24122423.9h6048（式中未考慮排放初濾水）

FQ65000226.64m2

vT1223.9②濾池總面積：③濾池的分格

為了節(jié)省占地，選雙格V型濾池，池底板用混凝土，單格寬B=3m,單格長(zhǎng)L=11.5mm,（一般規(guī)定V型濾池的長(zhǎng)寬比為2：1—4：1，濾池中央氣，水分配槽將濾池寬度分成兩半，每一半的寬度不宜超過(guò)4m）共4座，每座面積f＝69m2，總面積276m2。

‘④校核強(qiáng)制濾速v

NV412v’16m/hN141，滿足v≤17m/h的要求。

式中：V——設(shè)計(jì)濾速ν=12m/h；

Ｎ——池子座數(shù)。

⑤濾池高度的確定

H=H1H2H3H4H5H6H7

0.80.10.11.21.50.50.3

4.5m

式中：H1——?dú)馑腋叨龋?.7～0.9m，取0.8m；

H2——濾板厚度m，取0.1m；

H3——承托層厚度，采用0.05～0.1m，取0.1m；

H4——濾料層厚度，一般為1.1～1.2m，取1.2m；

H5——濾層上面水深，采用1.2～1.5m，取1.5m；

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2012年給水排水工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

H6——進(jìn)水系統(tǒng)跌差（包括進(jìn)水槽孔洞水頭損失及過(guò)水堰跌差），一般

為0.3～0.5m，取0.5m；

H7——進(jìn)水總渠超高m，取0.3m。

⑥水封井設(shè)計(jì)

濾層采用單層均質(zhì)濾料，粒徑0.96～1.35mm，不均勻系數(shù)K80為1.2～1.6，均質(zhì)濾料清潔濾料層的水頭損失按下式計(jì)算

H清180（1-m0)2gm03120.0101(10.5)21()l0v1801200.3322.93cm3d09810.50.80.12

式中：H清——水流通過(guò)濾料層的水頭損，cm；

——水的運(yùn)動(dòng)黏度，cm2/s，20℃時(shí)為0.0101cm2/s；

g——重力加速度，981cm2/s；

m0——濾料孔隙率，取0.5；

d0——與濾料體積相同的球體直徑，cm，取為0.1cm；

l0——濾層厚度，120cm；

v——濾速，v=12m/h=0.33m/s；

——濾料顆粒球度系數(shù)，天然沙粒0.75～0.80，取0.8。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，濾速為8～12m/s時(shí)，清潔濾料層的水頭損失一般為30～50cm，計(jì)算值比經(jīng)驗(yàn)值低，取經(jīng)驗(yàn)值的底限30cm清潔濾料層的過(guò)濾水頭損失。正常過(guò)濾時(shí)，通過(guò)長(zhǎng)柄濾頭的水頭損失h≤0.22m，忽略其他水頭損失，則每次反沖洗后剛開(kāi)始過(guò)濾時(shí)的水頭損失為H開(kāi)始=0.3+0.22=0.52m,為保證正常過(guò)濾時(shí)池內(nèi)液

面高出濾料層，水封井出水堰頂高與濾料層相同，設(shè)水封井平面尺寸2×2m2。堰底板比濾池底板低0.3m，水封井出水堰總高為：

H水封0.3H1H2+H3+H4=0.3+0.8+0.1+0.1+1.2=2.5m因?yàn)槊孔鶠V池過(guò)濾水量：

Q單=vf=12×69=828m3/h=0.23m3/s

式中v——設(shè)計(jì)濾速；

f——每座濾池的面積；

所以水封井出水堰堰上水頭由矩形堰的流量公式

Q1.84bh3

2

計(jì)算得：

則反沖洗完畢，清潔濾料層過(guò)濾時(shí)，濾池液面比濾料層高0.16+0.52=0.68m

2）反沖洗管渠系統(tǒng)

本設(shè)計(jì)采用長(zhǎng)柄濾頭配水配氣系統(tǒng),沖洗水采用沖洗水泵供應(yīng),為適應(yīng)不同沖洗階段對(duì)沖洗水量的要求,沖洗水泵采用兩用一備的組合,水泵宜于濾池合建,且沖洗水泵的安裝應(yīng)符合泵房的有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)定。

①反沖洗用水流量Q反的計(jì)算

反沖洗用水流量按水洗強(qiáng)度最大時(shí)計(jì)算，單獨(dú)水洗時(shí)反洗強(qiáng)度最大為5L/(m2·s)

Q反水=q水f=5×69=345L/s=1242m/h

51h水封0.232()()30.16m1.84b1.842.0Q單233

2012年給水排水工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

參考相似資料水泵采用14sh-28型水泵,其性能參數(shù)為：H=12.3～19.3m，Q=270～400L/s。

V型濾池反沖洗時(shí)，表面掃洗同時(shí)進(jìn)行，其流量：

Q表水=q表水f=0.0018×69=0.1242m/s

②反沖洗配水系統(tǒng)的斷面計(jì)算

配水干管進(jìn)口流速應(yīng)為1.5m/s左右，配水干管的截面積

A水干=Q反水/V水干=0.345/1.5=0.23m2

反沖洗配水干管采用鋼管，DN600，流速1.22m/s，反沖洗水由反沖洗配水干管輸送至氣水分配渠，由氣水分配渠底兩側(cè)的布水方孔配水到濾池底部布水區(qū)，反沖洗水通過(guò)布水方孔的流速按反沖洗配水支管的流速取值，配水支管流速為1.0～1.5m/s,取V水支=1.0m/s，

則配水支管的截面積：A方孔=Q反水/V水支=0.345/1.0=0.345m2，

此為配水方孔總面積，沿渠長(zhǎng)方向兩側(cè)各均勻布置15個(gè)配水方孔，共計(jì)30個(gè)，孔中心間距0.6m，每個(gè)孔口面積：

A小=0.345/30=0.0115m2

每個(gè)孔口尺寸取0.1×0.1m2，反沖洗水過(guò)孔流速：

v=0.345/（2×15×0.1×0.1）=1.15m/s，滿足要求。

③反沖洗用氣量計(jì)算Q反氣

采用鼓風(fēng)機(jī)直接充氣，采用兩組,一用一備。反沖洗用氣流量按氣沖強(qiáng)度最大時(shí)的空氣流量計(jì)算，這是氣沖強(qiáng)度為15L/(m2·s)

Q反氣=q氣f=15×69=1035L/s=1.035m/s

④配氣系統(tǒng)的斷面計(jì)算

配氣干管進(jìn)口流速應(yīng)為5m/s左右，則配氣干管的截面積：

Q1.035A氣干反氣0.207m2V氣干5反沖洗配氣干管采用鋼管，DN350，流速10.76m/s（在10~15m/s之間），反

沖洗用空氣由反沖洗配氣干管輸送至氣水分配渠，尤其水分配渠兩側(cè)的布?xì)庑】着錃獾綖V池底部布水區(qū)。

布?xì)庑】拙o貼濾板下緣，間距與布水方孔相同共計(jì)30個(gè)，反沖洗用空氣通過(guò)布?xì)庑】椎牧魉侔捶礇_洗配氣支管的流速取值。

反沖洗配氣支管流速為10m/s左右，配氣支管的截面積：

Q1.035A氣支反氣0.1035m2V氣干10

每個(gè)布?xì)庑】酌娣e：

A氣孔A氣支1.0350.00345m23030

40.003451

()20.066m3.1433孔口直徑：d氣孔

取70mm。

每孔配氣量：

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2012年給水排水工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

Q反氣1.0350.0345m3/s124.2m3/h3030

⑤氣水分配渠的斷面設(shè)計(jì)

對(duì)氣水分配渠斷面面積要求的最不利條件發(fā)生在氣水同時(shí)反沖洗時(shí)，亦即氣

水同時(shí)反沖洗時(shí)要求氣水分配渠斷面面積最大。因此氣水分配渠的斷面設(shè)計(jì)按氣

水同時(shí)反沖洗的情況設(shè)計(jì)。

氣水同時(shí)反沖洗時(shí)反沖洗水的流量：

Q反氣水q水f469276L/s0.276m3/s氣水同時(shí)反沖洗時(shí)反沖洗空氣的流量：

Q反氣q氣f15691035L/s1.035m3/s氣水分配渠的氣水流速均按相應(yīng)的配水配氣干管流速取值，則氣水分配干渠

的斷面積：

Q反氣水Q反氣0.2761.035A氣水0.391m2V水干V氣干1.55Q氣孔

3）濾池管渠的布置

①反沖洗管渠

a.氣水分配渠

氣水分配渠起端寬取0.4m,高取1.5m，末端寬取0.4m，高取1.0m，則起端

截面積為0.6m2，末端截面積0.4m2，兩側(cè)沿程各布置15個(gè)配水小孔和15個(gè)配

氣小孔，孔間距0.6m，共30個(gè)配水小孔和30個(gè)配氣小孔，氣水分配渠末端所

2需最小截面積為0.391/30=0.0130m﹤末端截面積1.2m2，滿足要求。

b.排水集水槽

排水集水槽頂端高出濾料層頂面0.5m,則排水集水槽起端槽高：

H起H1+H2+H3+H4+