某县净水厂设计说明书.doc

XX县净水厂
设计说明书

目 录

第一章 总论 - 2 -
一 设计任务及要求 - 2 -
1、设计任务 - 2 -
2、设计要求 - 2 -
二 设计原始资料 - 3 -
1、用水量资料 - 3 -
2、水源资料 - 3 -

第二章 水厂规模 - 5 -
城市用水量计算 - 5 -

第三章 总体设计 - 6 -
一 供水工程整体方案确定 - 6 -
二 净水厂厂址选择 - 6 -
三 处理工艺流程的选择和布置 - 6 -

第四章 各构筑物的选择及设计计算 - 7 -
一 配水井 - 7 -
二 药剂投配系统 - 7 -
三 混合构筑物 - 8 -
四 折板絮凝池 - 8 -
五 平流沉淀池 - 9 -
六 V型滤池 - 10 -
七 消毒剂 - 11 -
八 清水池 - 12 -
九 其他 - 13 -
十 管材的选用及管道的布置 - 13 -
十一 净水厂的高程布置 - 16 -
十二 设计心得 . - 16 -
第五章 主要参考文献资料 - 18 -
第六章 实习报告 - 19 -

第一章 总论
一 设计任务及要求
一、 设计任务
给水工程课程设计题目是“xx县城给水处理厂初步设计（为初步设计阶段），其内容包括以下部分：
1．用水量的计算，水厂设计规模确定。
2．净水工程方案比较和选择。
3．各类水处理构筑物型式的比较和选择。
4．对单项构（建）筑物（如预沉池，沉砂池，反应池，沉淀池或澄清池，滤池，清水池，二级泵站，加药及加氯设备等）进行简要设计计算。
5．附属构筑物确定。
6．水处理厂平面布置。
7．水处理厂高程系统布置。
8．设计说明计算书编写。
9．给水处理厂平面布置图及高程系统图绘制。
二、 设计要求
1.工程规模及对水质、水压的要求
说明近、远期用水量计算（说明生产用水量计算的依据资料；确定生活用水和消防用水定额、变化系数以及未预见水量百分比的考虑原则；编制用水量计算表，包括用水总量，近、远期生产、生活、公共建筑、消防、绿化用水量等），对水质、水压的要求和工程规模、工程分区的确定。
2.给水系统选择
根据总体规划、分期建设、自然条件，提出方案进行比较，从技术、经济和耗用能源及主要材料等全面衡量，论证方案的合理性和先进性，择优确定。
3.水处理厂的设计
说明水源选择及取水构筑物型式的确定，给水系统方案比较，净水构筑物（预沉池、混合池、反应池、沉淀池、滤池、清水池、二级泵站、加药设备、消毒设备等）的方案比较和设计计算，辅助建筑物的设计，水厂平面布置、高程布置以及各种管线的设计。
4.设计说明书和计算书；
设计说明书和计算书要求装订成册，内容包括：目录、总说明、水量计算、水厂选址、工艺流程选择、方案比较、构筑物的选型、水厂的平面和高程布置以及处理构筑物的简要设计计算，附有必要的计算图和计算表格。请参考课程设计指示书中的相关内容与要求。
5.图纸部分
（1）给水处理厂平面布置图（1：500）；
（2）给水处理厂高程布置图；
（3）说明(包括工程概况、管材选用、设计规模及施工安装注意事项)。
二 设计原始资料
1.用水量资料
1.概述：
该县城地处西南中部，属亚热带，西南季风气候，年平均气温15.4℃。绝对最高气温为34.5℃，最低气温-4.3℃，年平均降雨量1300mm，80%以上的降雨发生在6月至10月的五个月中，多年平均最大时降雨量为59.45mm，最大日降雨量为156.2mm，常年最大风速为2.9m/s，主导风向为西南风。该县水源主要为河流。有工厂近两百个，地震频繁，为8度地震设防区。
2.城市用水情况：
城市用水按近期人口5～9万人，远期规划人口7～12万人计算，室内卫生设备情况为：室内有给排水设施，有淋浴设备。
出厂水要求水压3.0公斤，水源至水厂为重力输水，水头损失为16m。
3.靠城市水厂供水的工业企业情况：
工厂总用水量为8500m3/d，职工总人口数为12000人，热车间人数占总人数的10%。淋浴人数占40%。
水质要求:同生活饮用水水质。
4.单位用水：
医院用水量为700m3/d，学校用水量为800m3/d，用水时间10h。
5.其它用水：
（1）道路洒水 近期 60米3/日 远期 80米3/日；
（2）绿化用水 近期 80米3/日 远期 100米3/日；
（3）消防用水按规范计算；
（4）配水管网漏损按10%～12%计，未预见水量按8%～10%计；
（5）给水普及率按100%计算；
2.水源资料
1.该县虽有地下水，但不能大量开采。
2.河水水文资料：
（1）河流概述：河床稳定、主流靠岸，枯水季节水深大于2米，岸陡、岸边系红砂岩构造，位于县城西北方向。
（2）水位、流速、流量资料：
水位 水位标高 流速 流量
最高水位 1965米 5米/秒 12200米3/秒
最低水位 1952米 4米/秒 1万米3/秒
3.水源水质资料：
分析项目
单位
测定值
最大
最小
水温
℃
18.5℃
3.5℃
色度
度
50
2
浑浊度
度
700
小于60
pH值

7.8
7.0
细菌总数
个/毫米
1004
48
大肠菌群
个/ml
>3
<3
耗氧量
mg/L
1.64
0.26
游离氨
mg/个
0.28
0
总硬度
度
19
5.04
酚
mg/L
0
0
铜
mg/L
0.65
0
铁
mg/L
0.3
0
锰
mg/L
0.1
0
砷
mg/L
-
0
锌
mg/L
0.24
0
硒
mg/L
0
0
氰化物
mg/L
0
0
汞
mg/L
0
0
铬
mg/L
0
0
镉
mg/L
0.0015
0

第二章 水厂规模
一 城市用水量计算
1. 城市居民用水量计算
居民生活最高日用水量：
近期：Q1=160*60000=9600m3/d
远期：Q1’=160*120000=19200 m3/d
2. 公共建筑物用水量计算
Q2=700+800=1500 m3/d
3. 生产单位用水量计算
生产用水 8500 m3/d
职工生活用水：12000*90%*25*3.0+12000*10%*35*2.5=915 m3/d
淋浴用水：12000*90%*10%*40*3+12000*10%*10%*60*3=201.6 m3/d
Q3=8500+915+21.6=9616.6 m3/d
4. 道路及绿化用水量计算
近期： Q4=60+80=140 m3/d
远期：Q4’=80+100=180 m3/d
5.官网漏失水量：
近期：Q5=11%*(Q1+Q2+Q3+Q4)=2294.226 m3/d
远期：Q5’=11%*（Q1’+Q2+Q3+Q4’）=3354.6 m3/d
6.未预见水量：
近期：Q6=0.12*(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5)=2778.099 m3/d
远期：Q6’=0.12*（Q1’+Q2+Q3+Q4’+Q5’）=4062.144 m3/d
设计水量：
近期：(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6)*1.08=25927.85 m3/d
远期：（Q1’+Q2+Q3+Q4’+Q5’+Q6’）*1.08=40946.41 m3/d
注：水厂自用水量取8%
7.确定水厂规模
从城市用水量计算得出：
规模 时期
近期
远期
水厂规模
计算规模
25927.85
40946.41
考虑到该县城今后发展的不确定性因素等，现确定该县城净水厂的规模为：
规模 时期
近期
远期
水厂规模
设计规模
30000
45000

第三章 总体设计
一 供水工程整体方案确定
给水系统有如下几种
1. 分质系统：由于供水水质要求不一，采用分系统供应；
2. 统一系统：该系统统一按生活饮用水水质供水，为一般中、小城镇所采用；
3. 分区系统：按地区形成不同的供水区域。对于地形起伏较大的城镇，其高、低区域采用由同一水厂分压供水的系统；采用增压泵房（或减压措施）从某一区域取水，向另一区域供水的系统。
根据所给原始资料，城市地形较平坦，不宜采用分压供水，同时分质供水的成本比较高，根据目前国内城镇规划经验、技术经济条件及该县城的经济、发展状况；经比较得出：该县城的供水工程给水系统方案选定“统一给水系统供水”。
二 净水厂厂址选择
净水厂一般应设在工程地质条件较好、地下水位底、承载力较大、湿陷性等不高、岩石较少的地层，以降低工程造价和便于施工。水厂还应考虑防洪措施，同时尽量把水厂设在交通方便、靠近电源的地方，以利于施工管理和降低输电线路的造价。
依据上理论厂址设在取水点附近。地形相对城区有一定的高度。（海拔为1924.8m）
三 处理工艺流程的选择和布置
1. 处理工艺流程的选择
据设计原始资料中给出的水源水质资料和《生活饮用水卫生标准GB5749-2006》可以得出：该县城的水源水中金属含量少、无剧毒物质、铁锰含量低、总硬度低及无其他难以去除的物质，所以该县城净水厂的工艺流程中不需要设置深度处理工艺；同时水源水中色度、浑浊度都很低把基本方案定为：
一、 方案范围确定
方案Ⅰ
原水→混凝→沉淀→过滤→消毒→处理水
方案Ⅱ
原水→混凝→沉淀
二．方案确定
处理工艺流程的选择与原水水质和处理后的水质要求有关，一般来讲地下水只需要经消毒处理即可，对含铁、锰、氟的地下水，则需采用除铁、除锰、除氟的处理工艺。地表水为水源时，生活引用水通常采用混合、絮凝、沉淀、过滤、消毒的处理工艺。工业生产用水一般为原水、混凝、沉淀的处理工艺。
综上，选择方案Ⅰ作为此次的设计方案。
工艺流程为：

原水→配水井→混合池→反应池→沉淀池→过滤池→清水池→二级泵站

第四章 各构筑物的选择及设计计算
一 配水井
由取水构筑物经输水管渠的取、输送水量确定，从取水构筑物取水量到自来水厂的水量应等于水厂的远期规模—45000m³/d。
据经验数据给排水设计规范，选定的配水井为直径为4m，有效水深为1.5m池顶高为2.0m的圆柱体，有3个配水出水口：两个为近期设计使用，另一个为远期规划预留，可分别为三组处理单元构筑物均匀分配水量。每根配水管道的配水能力为：Qh=45000/24=1875 m³/h，Q1= Qh/3600=0.52 m³/s。
由设计手册有，配水管的允许流速1.0-1.2m/s，所以取v=1.0m/s，则配水管直径D=（4 Q1/πv）1/2=[4×0.52/（π×1）] 1/2=0.81m，所以取配水管直径D=900mm。

二 药剂投配系统
一、药剂选择
根据原水的水质水温和PH值的情况，选用混凝剂为碱式氯化铝（又名聚合氯化铝或羟基氯化铝），投加浓度为10%，最大投加量为50（mg/L）。
二、药剂投配系统及加药间设计计算
该设计采用聚合氯化铝絮凝剂，投加量50mg/L （说明：药剂投配系统按远期规划计算）
1.溶液池容积
容积W1=uQ(1/417bn)=[40×(55000/24)]/(417×10×3)=7.33m³ 取7.5m³
溶液池有两个，每个容积均为W1；
溶液池形状为矩形，尺寸为：长×宽×高=2×3×1.5 其中超高0.2m
2.溶解池容积 容积W2=0.3W1=0.3×7.5=2.25m³
3．用量
(1) 设计参数：
水量Q=55000/24=833.3m³/h
最大加药量a=50mg/L
仓库储量按30d计算
且与加氯合并布置
(2) 设计计算
1.加药量
R=50×10-3×55000=2750kg/d 30天的用量：30×2750=82500kg
固体按92%计算：则30天需(82500×10%)/92%=8967.4kg 固体每袋重50kg，需
8967.4/50=179.3袋 取180袋
4.絮凝剂投加
采用计量泵投加，不必另设计量设备，泵有计量标志，可通过改变计量泵行程改变药液投量，适用于絮凝剂自动控制系统。
三 混合构筑物设计
一、混合构筑物的选择
本设计中采用管式静态混合器，故不单独设构筑物。
二、混合构筑物的计算
近期采用两条进水管，管径为配水管管径D=600mm
管式静态混合器口径与配水管相同Φ=600mm

四 折板絮凝池
本设计采用折板絮凝池。 折板絮凝池是在絮凝池内，放置一定数量的折板，水流沿折板上、下流动，经过无数次折转，促进颗粒絮凝。这种絮凝池因对水质水量适应性强，停留时间短，絮凝效果好，又能节约絮凝药剂，因此选用次絮凝池。
设计计算：
1． 单组絮凝池有效容积
Q=30000/24=1250m3/h
V=QT=1250*12/4/60=62.5m3
2.絮凝池长度
取 H’=3.25m,B=6.0m
L’=V/H’/B=62.5/3.04/6=3.25m
絮凝池长度方向用隔墙分成三段，首段和中段均为1.0米，末段格宽为2.0米，隔墙厚为0.15米，则絮凝池总长度为
L=3.25+5*0.15=4.0m
2. 各段分隔数
与沉淀池组合的絮凝池池宽为24.0米，用三道隔墙分成四组，每组池宽为
B’=[24-3*0.15]/4=5.8875m
首段分成10格 则每格长度
L1=2[5.8875-4*0.15]/10=1.06m
首段每格面积为 f1=1.0*1.06=1.06m2
通过首段单格的平均流速为 v1=1250/3600/4/1.06=0.082m/s
中段分为8格，末段分为7格，则中段和末段的各格格长、面积、平均流速分别为
L2=1.36m f2=1.36m2 v2=0.064m/s
L3=0.71m f3=1.42m2 v3=0.061m/s
3. 水头损失计算
相对折板
取v1=0.14m/s v2=0.27m/s
h1=0.5*（v12-v22）/2g=0.00136m
渐缩段水头损失
取F1=0.56m2 F2=1.06m2
h2=[1+0.1-（F1/F2）2]v2/2g=0.00082m
h=0.312m
平行折板
取v=0.2
h1=0.6*v2/2g=0.6*0.22/2/9.81=0.001223m
同理 h2=0.00378m h3=0.0042m
h=24*0.00082+8*（0.00378+0.0042）=0.083m
平行直板
h 1=3*0.1012/2/9.81=0.00156m
h=7*0.00156=0.011m
总水头损失为
H=0.312+0.083+0.011=0.406m

五 平流沉淀池
平流沉淀池对水质、水量的变化有较强的适应性，构造简单，处理效果稳定，是一种常用的沉淀池形式，一般用于大、中型水厂，单池处理水量一般在2*104m3/d以上。与水力循环澄清池的投药量大，须较高的进水压力，对原水水质和水量的适应性较差相比，平流沉淀池更优，故本设计选择平流沉淀池。
由于Q=30000m3/d,分两池后，则每池流量Q=0.5(30000/24)=625m3/h
1.表面负荷Q/A =u0=0.6mm/s=51.8m3/(m2d)
沉淀池停留时间 T=2h
沉淀池水平流速 v=14mm/s
3.计算
表面积A=625×24/51.8=289.6m2
长度L=3.6×14×2 =100.8m
有效水深取 3.2m
宽度B=625*2/100.8/3.2=3.87m 取B=4m
絮凝池与沉淀池之间采用穿孔布水墙。穿孔墙的孔口流速采用0.2 m/s，则孔口总面积为0.23/0.2=1.15m2,每个孔口尺寸定位15×10 mm,则个数计算： n=1.15/(0.15×0.10)=76个
放空管径计算：放空时间按2h
D=((0.78×5×76×3.51/2)/(2×3600))1/2=0.277m 取D=300mm
出水渠起端水计算：出水渠起端采用薄壁溢流堰，断面采用矩形,取宽度为1.0m,设渠道底坡为零时 H=1.73(0.232/(9.81×1.02)1/3=0.52m 为保证堰口自由落水，出水堰保护高度采用0.1m,则出水渠深度为0.62m。
4. 水力校核
动力粘度取0.01（20oC）
水流截面积A=4*3.2=12.8m
水流湿周 X=2×3.2+4=10.4m
水力半径 R=12.8/10.4=1.23m
弗劳德数Fr=10.4*0.0152/12.8/9.8=0.000194 满足要求

六 V型滤池
V型滤池的反冲洗采用水冲洗、气冲洗和表面扫洗相结合的方式。冲洗水仅为常规冲洗水量的1/4，大大节约了清洁水的使用量，表面冲洗所用的水为未经过滤的滤前水，所有扫洗时不加重滤池负担，是一种滤速较高、生产能力强、节水经济的滤池。与虹吸滤池冲洗强度随滤池出水量的降低而降低，反冲洗时会浪费一部分水量相比。V型滤池更优。因此本设计采用V型滤池.
1.设计取 v=10m/h n=2
每组滤池所需面积
F=Q/n/v=1250/10/2=62.5 m2
取N=2
2.单格滤池面积
f =F/N=31.25m2
3.单格滤池实际面积
取单格池宽为3.0m,长为11.0m
f’=B*L=3.0*11.0=33m2
4.正常过滤时实际滤速
v’=Q1/N/f’=1250/4/33=9.47m/h
5.进水总渠
H1*B=Q/v1
取H1=0.8m v1=0.6m/s
B1=1250/2/3600/0.6/0.8=0.4m
5. 滤池总高度
H=H5+H6+H7+H8+H9=0.5+1.2+1.2+0.12+0.3=3.32m

七 消毒剂
一、消毒剂的选择
氯是一种黄绿色窒息性气体，有剧毒。在常压下的液化点为-33.6℃，在0℃压力大于3.66大气压时转化为液体。0℃时每升液氯的重量为1468.4克，同样重量的液氯，其体积仅为气态氯的1/457。在10℃以下时，在氯的饱和溶液中会析出氯的水化结晶物，这种现象会造成加氯设备故障。
氯之所以能消毒，主要是它能破坏细菌中的酶系统。主要反应如下：
Cl2+H2O←→HCl+HOCl
HOCl←→H++OCl-
根据相似条件下水厂的运行经验，按最大用量确定，并应使余氯量符合饮用水卫生标准的要求。投加量一般取决于滤化的目的，并随水中的氨氮比、PH值、水温和接触时间等变化.一般水源的滤前投加量为 1.0-1.2mg/L,滤后水或地下水的加氯量为0.5～1.0mg/L。投量取2mg/L，管网末端含量0.05 mg/L，接触时间不少于32min。
大型真空加氯机由于结构复杂，零部件、仪表容易损坏，维修困难等原因，国内水厂目前已少采用。本设计采用ZJ型转子加氯机。ZJ型转子加氯机是由旋流分离器、弹簧膜阀、控制阀、转子流量计、中转玻璃罩，平衡水箱及水射器等组成。分ZJ-1 和ZJ-2 两种。
设置加氯间，要注意风向，加氯间应设在水厂或增压站等构筑物的主导风向下游。加氯、加氯间应尽量靠近投加点。
加氯机至少应分为两组，即加氯机至少设置两台，分别有两根加氯管通到加氯点，互作备用。加氯机按最大投氯量来选用，原则上以一台加氯机对接一只氯瓶进行布置。加氯机台数按最大投氯量计算，并考虑10-20%备用台，但备用台数不得少于1台。
4.加氯管管道布置
加氯管采用管径为150mm的聚乙烯管。
二、加氯量及加氯间面积计算
1.设计计算：
加氯量W：
取b=0.7g/m3
q=Q*b=0.7*30000=21kg/d
储氯量：
存储30d的用量：30×21=620kg
氯瓶：
氯瓶容量500kg每月需620/500=1.24瓶 取2瓶。
另有2瓶周转，共4瓶。
加氯机选3台ZJ---I型转子加氯机，二用一备。
加氯间面积：
加氯间面积：4×4m
氯库面积： 4×7m
八 清水池
一、清水池的设计
1.清水池容量：
清水池容量由两部分组成，一是调节容量，一是储备容量，前者为调节用水 负荷而必须储存的水量，后者为消防或其他特殊需要而储备的水量，这部分水量 在一般请情况下是不动用的。清水池的总调节容量可按水厂产水量10%设计，池 子个数不应少于2个。本设计中采用两个池子，每个池子容积2500m3,按规定要求，当容积大于2000m3 ,采用矩形水池。
储备水量主要是消防用水量，大中城市因用水量大，发生火警所需的消防水占城市用水量的比例不大，一般不予考虑。小城镇用水量不多，消防用水量所占的比例应增大。
二、清水池的计算
1.清水池容积计算
V=Qk=15%*30000=4500m3
清水池共2座，则每座清水池有效容积为
V1=4500/2=2250m3
2.清水池的平面尺寸
每座清水池的面积 A=V1/h=2250/4=562.5m2
取清水池宽度为22m,
则长度为 L=562.5/22=25.56m 取26m
则清水池实际有效容积为26*22*4=2288m3
清水池超高取0.5米，清水池总高H=4+0.5=4.5m
九 其他
一、附属构筑物的设计
1.超越管
水厂运行过程中，当有处理构筑物发生故障不能正常运行时，用超越管将加药的原水从混合池引流到滤池。超越管的管径为DN600。
2.二级泵房：
2.1、水源水来自河水，河水的最低水位是1952m，从水源地到水厂的水头损失为16m，而水厂所在地的高程最高处为1931.2m。二者高差大于水头损失，所以从水源地到水厂无需一级泵站来提升。
2.2、 当处理后的水进入管网时，需要有30m的水压，在没有提升设备的情况下，不能满足此项要求。所以要建设二级泵站。
选3台12sh-9型 ，2台为工作泵，一台备用
经计算：加上泵房内机修间及值班室的面积300m2(泵房的长：20m ；宽：15m ；高：7m)
3.吸水井
吸水井与二级泵房合建，吸水井的尺寸分别是：长：2.0m ；宽：10m ；高：5.5m 。
4.配电室：水厂用电的负荷等级为二级负荷，允许短时断电，在断电的情况下可用其他方式短时间供水，根据水厂的规模，采用的电压等级为10KV。
配电室面积为40m2。其中长为8m，宽为5m。
5.综合楼：综合楼包括办公、化验等场所。综合楼长为12m，宽为10m，共四层。
6.绿地：水厂内须有一定的绿化面积。绿化面积占水厂面积的30%左右。
具体布置详见水厂平面布置图。
十 管材的选用及管道的布置
一、管材的选用
1.管材选择原则：
XX县城净水厂供水工程中选用供水管管材，按照以下标准选择：
（1）管材性能可靠，抗震、防震、防爆裂性能好，输水水质好，能承受要求的内压和外压；
（2）来源可靠，管配件齐全，货源有保障，运输条件好；
（3）施工方便，工程进度快；
（4）使用年限长，寿命≥50年，维修工作量小；
（5）输水能力好，在相同条件下，输水能力长期保持不变；
（6）工程造价低，技术经济指标合理。
目前可采用的管材主要有：钢筋混凝土（PRC）管、铸铁管、玻璃钢（PMP）管、卫生级聚氯乙烯（UPVC）管、聚乙烯（PE）管等。
2.根据选用标准，可作为供水管和输水管的几种管材评述如下：
A.预应力钢筋混凝土（PRC）管
抗震性能好，管壁光滑，水力条件好，耐蚀性良好，爆管率低，工作压力可以达到1.0MPa，对水质影响小，使用寿命30～50年，采用钢配件连接，管道基础要采用砂垫层，管材自身重量大，不便于运输和安装、检修，综合造价低。
B.铸铁管
铸铁管分为灰口铸铁管和球墨铸铁管。
a． 灰口铸铁管
有较强的耐腐蚀性，但材质较脆，抗冲击和抗震能力较差，自重较大，承压低，且经常发生接口漏水，水管断裂和爆管事故，对管网水质有影响，使用寿命≤50年，采用标准配件连接，管道需要做砂垫层基础，安装不方便，劳动强度大，综合造价略低。
b.球墨铸铁管
①抗耐腐蚀性能远高于钢管；
②性能较灰口铸铁管有较大的提高，是灰口铸铁管的多倍；
③适应地基变形能力及抗震效果好；
④重量轻，承压高，发生漏水、渗水、爆管事故现象很少，从而减少了管道的漏损和维修费用；
⑤使用寿命长，一般大于50年，采用标准配件连接；
⑥安装方便，劳动强度小，管道不需要作砂垫层基础。
⑦综合造价略高。
C.夹砂玻璃钢（PMP）管
耐腐蚀，不结垢，能长期保持较高的输水能力，对水质无影响，使用寿命＞50年，强度高，粗糙系数小。与同管径的预应力钢筋混凝土管和铸铁管相比，过流量要大30%，重量只有钢管的1/4左右，是预应力钢筋混凝土管的1/5～1/10，因此便于运输和施工，采用玻璃钢标准配件连接，管道基础要采用砂垫层，综合造价低。
D.聚氯乙烯（UPV）管
可适应较大水量，有一定强度、表面光滑、不结垢、水头损失小、耐腐蚀、重量轻、加工方便，抗震和水密性较好、不易漏水，可以提高施工效率，降低施工费用。但管材的强度较低，膨胀系数较大，用在长距离管道时，需考虑温度补偿措施。采用标准配件连接，管道基础要采用砂垫层，综合造价低。
E.聚乙烯（PE）管
①良好的卫生性能，不结垢、不滋生细菌；
②长久的使用寿命，对高低温适应能力强，在额定的温度、压力下可安全使用50年以上，对于受地形限制发展规模受限的镇区，使用年限长是较为有利的。可充分发挥管材的作用；
③可靠的连接性能；
④良好的施工性能，由于管道质地轻，焊接工艺简单，施工方便，运行、维护方便，大口径管道综合造价高，但口径在DN400以下的管材才有价格优势；
⑤热导率低，抗拉、抗压、抗弯强度较大，较好的耐冲击性，物理机械性能较高，是UPVC管的5倍，表面光滑、摩阻小，输水能力高且可以适应较大水量变化；
⑥表面光滑、水头损失小；
⑦抗腐蚀性能良好，比重小、重量轻，不易漏水；
⑧保温性能好，属新型管材。
⑨属于新型管材，国外应用极为广泛，云南省内近年来在一些工程上常作为供水管采用，使用情况良好。
3.管材的比较：
在供水管网管材选择中，要综合管材的物理机械性能、耐蚀性、液体输送能力，生物毒性等技术因素，同时还要根据工程的具体情况，对技术、经济、安全、工期等方面分析比选，综合平衡后确定。
（1）物理机械性能比较
传统管材（铸铁管、混凝土管）在硬度、抗拉、抗压、抗冲击强度等方面要优于新型管材（夹砂玻璃钢管、UPVC、PE等）。但是在耐蚀性方面，由于自身组成化学成分的原因，新型管材要优于传统管材。根据一些资料显示，新型管材的绝对粗糙系数远远小于传统管材。相同条件下，过流量要大于传统管材的1/3～1/4，在新型管材中，PE和UPVC管输水能力又要高于夹砂玻璃钢管。
（2）卫生性能比较
铸铁管属于高碳钢，混凝土管的主要成分为水泥，偏碱性。玻璃钢管为不饱和聚酯，UPVC管是卫生级聚氯乙烯，PE管为聚乙烯。金属材料的管道和钢筋混凝土管会因腐蚀、滋生微生物等原因而污染水质，夹砂玻璃钢管、UPVC管、PE管内壁光滑，不易滋生藻类物质，不会影响身体健康。
（3）实际施工、运用效果比较
从云南省大多数城镇以前供水管网管材使用的情况看，预应力钢筋混凝土（PRC）管使用效果不好，由于施工要求等情况，导致管道接头容易脱落，不宜采用。同时，口径小于DN400的输水管道一般也不采用预应力钢筋混凝土管。灰口铸铁管价格适中，曾在云南省很多地形高差比较大的地区使用，但由于其强度低、低韧性的特点，曾导致渗漏、爆管，影响到供水的安全性和供水水质，属于国家淘汰的产品。
球墨铸铁管虽然综合造价较高，但在口径大于400以上的管道，其综合造价不比塑料管高，且重量较轻，适应地基变形的能力及抗震效果好，发生漏水、渗水、爆管事故的现象很少，减少了管道的漏损和维修费用。采用标准配件连接，管道不需要做砂垫层基础，安装方便，劳动强度小。
UPVC管存在着对温度适应性差，强度有限，容易脆化，用在长距离管道时，需考虑温度补偿措施。而PＥ管基本上继承了UPVC管性能上的一切优点，而物理机械强度较UPVC管高得多，是UPVC管的5倍，在小口径管道范围内，价格也具有一定的优势，综合运行维护费用低，从长远来看，综合造价较有优势。
近些年来，随着对水质要求的提高，在国外使用的供水管道采用最多的是UPVC和PE两种管材。其中PE管的用量呈现加速增长的势头。并在云南省瑞丽市、保山市、大理、丽江等多处的供水工程中已普遍采用，使用效果不错，是比较安全、可靠的供水管材。
4.管材比选结论：
综上所述，相对来看PE管及球墨铸铁管具有良好的物理机械性能，水力条件优越，水质良好，能够保证健康，重量轻，方便运输，不需要采取防腐措施，安装费用低，使用寿命长，运行维护方便，长期投资条件优越等优点，也比较适合猴桥镇的埋设条件和施工条件。
因此，管径＜400毫米的供水管网管材推荐选用聚乙烯（PE）管，管道压力等级选用0.6兆帕等级，局部高压地段选用0.8兆帕等级。管径≥400毫米的供水管网管材推荐选用球墨铸铁，管道压力等级选用1.0兆帕等级。
二、管道的布置
由设计手册有，配水管的允许流速1.0-1.2m/s，所以取v=1.1m/s，取配水管直径D=600mm。根据设计的进水流量和给定的流速初步确定净水厂构筑物间所有连接管为管径500mm的球墨铸铁管，管道压力等级选用1.0兆帕等级。管式静态混合器为管径为600mm的钢管。
十一 高程布置
一、清水池：
清水池所在的地面标高为1924.8m，池顶高出地面1.5m，所以池顶标高为1926.3m，超高0.5m，清水池水面标高为1925.8m，水深4m，清水池底标高为1921.8m。
二、V型滤池：
从虹吸滤池到清水池的水头损失为0.5m，滤池内水头损失为2.0m，所以滤池内平均水面标高为1928.3m，超高为0.3m，滤池顶高为1928.6m，滤池高3.32m，所以池底标高为1925.0m。
三、平流沉淀池：
从沉淀池到V型滤池的水头损失为0.8m，沉淀池内水头损失为0.2m，所以沉淀池内平均水面标高为1929.3m，超高为0.5m，沉淀池顶高为1929.8m，池子总高3.7m，池底标高为1926.1m。
四、折板絮凝池：
从折板絮凝池到平流沉淀池水头损失为0.1m，平流沉淀池内水头损失为0.2m，所以絮凝池内平均水面标高为1929.6m。水深3.04m，超高0.3m。絮凝池顶标高为1929.9m，池底标高为1926.56m。
六、配水井：
混合器内水头水头损失为0.1m，絮凝池到管式混合器的水头损失为0.1，混合器到配水井的水头损失为0.3m，配水井水面标高为1930.3m。水深1.5m，超高0.5m。所以配水井底标高为1928.8m，顶高为1930.8m。
七、吸水井：
根据清水池的水位确定吸水井的最高水位为1925.9m，最低水位为1921.6m。吸水井超高为0.2m，最高水深为5.3m，所以吸水井顶高为1926.1m，内底标高1920.6m。
八、二级泵房：
为了确保吸水井的最低水位能够高于泵轴高度，泵轴高度为1921.3m， 泵房底高为1920.3m。泵房高为7m，所以，泵房顶标高为1927.3m。泵房为半地下式建造。
十二 设计心得
通过本次课程设计，我加深了对给水工程（下）理论课程教学内容的理解，进一步复习和消化了课程讲授的内容，培养了理论联系实际的综合素质，巩固了学习成果。
在本次为期一周的设计过程中，我掌握了给水处理厂工艺设计的基本步骤，掌握了给水处理厂各处理构筑物形式的选择方法与工艺设计计算方法，给水处理厂平面布置与高程设计的原则和方法，具备了初步的独立设计能力；掌握了设计与制图的基本技能；提高了综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力。在此过程中我走了不少弯路，尤其在绘制图纸过程中发现很多问题，但最终在指导教师张刚老师的指导下，我独立完成了设计！
感谢各位老师对我的帮助！以上是我的本次给水课程设计，肯请老师检阅并批评指正
第五章 主要参考文献资料
【1】《给水排水设计手册》（第三册），中国建筑工业出版社，1985.4；
【2】《中小城镇给水》，中国建筑工业出版社；
【3】钟淳昌，《净水厂设计》，中国建筑工业出版社；
【4】《生活饮用水水质标准（GB5749-2006）》；
【5】严煦世、范瑾初，《给水工程》，中国建筑工业出版社；

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学无止境 给水课程设计