lzc 的水质工程学课程设计.docx

水质工程学课程设计指导书

设计课题：
水质工程学课程设计
专业：
给水排水工程2010级（2）班
学号：
201040320226
姓名：
吕志成
指导教师：
白翠萍

湖北理工学院环境科学与工程学院给排水教研室
2013年 12月
目录

第一章 概况

第一节 设计任务和工程概况

第二节 基本资料

第二章 给水处理工艺设计方案

第三章 给水处理构筑物设计

第一节 混凝剂投加种类、设备及混凝池设计

第二节 沉淀池设计

第三节 过滤池设计

第四节 氯化消毒，加氯间及氯库设计

第五节 清水池设计

第四章 给水厂总体布置

第一节 给水厂主要构筑物与附属建筑物

第二节 给水厂平面布置

第三节 给水厂高程布置

第一章 概况
第一节：设计任务以及基本资料
1、课程设计题目
某城市日处理量50000万m3给水处理工程设计
2、课程设计内容（含技术指标）
1．给水厂设计的用水量分析与总用水量计算，或由教师给定的水量作为本设计的设计水量。
2．根据取水河床断面水位，设计吸水井和一级泵房。
3．根据所给水质情况，进行工艺比选，确定处理工艺流程。
4．根据混凝实验结果选用混凝剂并决定其投量（也可参考设计手册比照相似情况选用），设计计算溶药池、溶液池的溶积、设计投药系统及药库并进行相应的平面布置。
5．设计计算混合池（混合器）、絮凝池、沉淀池（或澄清池），并在设计说明书中绘出它们的工艺流程图（单线图）。
6．设计计算滤池，并绘出工艺图。
7．设计计算加氯间、氯库。清水池的容积按最高日用水量15%计算。
8．水厂平面图的布置，设计计算各构筑物之间的联接管道（包括水头损失值）及高程图的设计。
9．绘出水厂平面布置和高程布置图。
10．设计说明书与计算书的编制。
3、基本资料
1、水厂产水量：
一组：50000m3/d
二组：80000 m3/d
三组：100000 m3/d
2、城市概述
该市是我国沿海开放城市之一，自改革开放以来，全市工农业生产、城市建设得到了迅猛的发展。根据该市总体规划，近期规划城市人口14万人，远期人口18万人，室内均有给排水卫生设备和淋浴设备。由于该地区地下水资源贫乏，规划水源为东江。
3、自然条件
（1）地理位置 东径113° 北纬22°
（2）地形地貌 城区地形较平坦，其吴淞标高为35.0米。
（3）气象资料
气温： 历年最高气温 37 oC
历年最低气温 -1 oC
常年平均气温 22 oC
风向： 常年主导风向为东南风
降雨量： 年平均为1520毫米
冬季冰冻期： 5天， 土壤冰冻深度： 0.1米
（4）土壤地质资料 土壤承载力 2.4 kg/cm2
浅层地下水离地面 1.6 米

3、水源状况：
①河流概述：水源水量丰富，水质符合国家规定的饮用水源水质标准，因河道航运繁忙，取水构筑物不得影响航运。
②河流特征：
表 1
水位
水面标高
m
流量
m3/s
流速
m/s
保证率
%
最高水位
32.5
3000
2.7

常水位
30.0
2300
2.1

最低水位
24.0
1400
1.3
95

③河床断面图（见下图）
35.00m m

32.50m m

30.00m m

24.00m m

④水质资料
编号
项目
单位
分 析 结 果
备

注
最高

最低

月平均
最高
月平均
最 低
1
水 温
℃
26
3
21
5

2
臭和味

少 许

3
色 度

少 许

4
浑浊度
毫克/升
1000
100
500
200

5
PH

6.3
7.5
6.8

6
总硬度
毫克当量/升
280
20
220
150

7
细菌总数
个/毫升
50000

8
大肠菌群
个/升
160

9
藻类
个/升
2800

其他指标

合 格

表 2
饮用水经处理后应符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）要求。
4、进度安排
1．第1周前2天，分析设计课题的内容与要求，到图书馆或系资料室查找相关资料，并借阅部分参考资料与书籍；
2．第1周3～4天，结合授课内容、教材与参考资料选定设计方案，进行相关内容计算；
3．第1周第5天～第2周前2天，编写设计说明书和计算书；
4.第2周的第3～第5天，完成相关图纸绘制；
5.第2周最后2天，整理整个课程设计内容，并根据老师意见修订，最后装订成册。
5、基本要求
1．设计计算说明书一份（A4纸）；
2．设计图纸（以下图纸各一张，A2~A3幅面，手绘或打印均可）：
①给水处理厂平面布置图一张；②高程布置图一张；④主体构筑物工艺图一至两张。
6、参考资料
1．《给水排水设计手册》中国建工出版社，（1、5、9、11、12册）
2．《给水排水工程快速设计手册》中国建工出版社，（2、5册）
3．《室外排水工程规范》GB50014-2006
4．给水排水设计标准图集
5．《给水排水制图标准》GB/T50106——2001
7．《给水工程》，（第四版），张自杰主编，中国建筑工业出版社
8. 《水处理工程设计计算》韩洪军编，中国建筑工业出版社
9. 《水质工程》范瑾初、金兆丰 主编，中国建筑工业出版社

给水排水教研室

第二章：给水处理工艺设计方案

第一节：设计规模
水厂处理水量50000m3/d，考虑水厂自用水量5%，故该设计水量52500m3/d。

第二节：处理工艺
根据原水水质资料可知，原水浊度为100-1000mg/L，色度少许，pH值为6.3-7.5，细菌总数为50000个/mL，大肠杆菌数为160个/L，水质污染较严重，微生物数量超标。总硬度20-280毫克当量每升，其他指标合格，均已符合国家生活饮用水卫生标准。因此，工艺流程应从降低浊度，减少水中大量细菌为目的，并且考虑技术与成本因素，选择水处理工艺流程如下：

第三节:净水构筑物型式
(1)取水构筑物
取水构筑物采用岸边合建式，一泵站安装三台机组，两用一备，便于修检。
(2)药剂溶解池
为便于投置药剂，溶解池一般设计为或者半地下式为宜，由于药液具有腐蚀性，所以盛放药液的池体和管道及配件都应采取防腐措施。投药设备采用泵组与转子流量计联合的投加方式，可使用中央计算机改变泵组转速实行自动控制。药剂选用PAC。
(3)混合设备
本设计采用水平轴机械搅拌混合器添加的对药剂进行混合。在混合池内安装搅拌设备，以电动机组驱动搅拌器完成药剂的混合。
(4)反应池
本设计采用了往复式隔板絮凝池，与斜管沉淀池合建。
(5)沉淀池
因技术、成本、占地大小等因素综合考虑，本设计采用斜管沉淀池，与往复式隔板絮凝池合建。
(6)滤池
本设计采用普通快滤池，大阻力配水系统，配备自动反冲洗系统。
(7)消毒设施
本设计消毒设施采用常规氯消毒，操作简单，价格低廉，且在管网中有持续消毒能力。
(8)附属构筑物
办公楼、职工宿舍、停车场等办公生活建筑集中布置在远离处理构筑物的地方，配电室、机修间、门卫室和景观设施按需布置。

第三章：给水处理构筑物设计
第一节：溶解池设计方案 混凝剂投加种类 设备

式中：
W2 —— 溶液池容积，m3；
Q —— 处理水量，m3/h；
a —— 混凝剂最大投加量，取a=60mg/L；
c —— 溶液浓度，取10%；
n —— 每日调制次数，取n=2；

溶液池设置两个，每个容积W2=6.87m3，保证连续投药。
取有效水深H1=1.3m，超高H2=0.2m，贮渣深度H3=0.3m，则总高度H=H1+H2+H3=1.8m
溶液池采用矩形，尺寸为：
L×B×H=3.6m×3.6m×1.3m=16.85 m3

溶解池设计方案
(1)溶解池容积

溶解池设计成正方形，设计有效水深H1=1.2m， 长×宽×高=2m×2m×1.2m，其中包 括保护高度H2 0.3m，H3为储渣深度0.2m

(2)溶解池高度
H=1.2+0.3+0.2=1.7m

(3)溶解池尺寸
L×B×H=2m×2m×1.2m
溶解池设置2个，一用一备。
溶解池的放水时间采用t=15min，则放水流量：
；
根据水力计算表得放水管管径d0=80mm，流速v0=0.835m/s。
溶解池底部设管径DN100排渣管一根。
溶解池搅拌装置采用机械搅拌，以电动机驱动桨板搅动溶液。

加药间设计方案
(1)加药管路
投药管流量

根据水力计算表，投药管管径d=20mm，相应流速为0.83m/s。

(2)加药间尺寸
加药间内含溶液池×2，溶解池×2，还要考虑预留面积，过路面积，药品堆积面积，所以加药间总面积Sj=80m2，尺寸：
L×B=10m×8m

混合设备设计方案
因为溶液池平面尺寸：L×B=3.6m×3.6m，总高度Hy=1.3m。
挡水板：设计挡水板宽度0.15m，长度0.8m，距池底0.50m，共4块。
搅拌器：搅拌器分为两层共4块叶片，每块叶片宽B=0.30m，半径r=0.60m。上下两层叶片90°交叉安装，下层叶片距池底0.50m，两层叶片间距0.5m。
搅拌功率：取搅拌器边缘线速度v=3.0m/s，则旋转角速度：

取CD=1.19，则：

如果选用的搅拌机旋转速度n=48r/min，则搅拌机实际功率代入公式计算得：

电机功率PD=1.2P=6.0k反应设备设计方案
本设计采用往复式隔板絮凝池

往复式隔板絮凝池设计草图(与斜管式沉淀池合建)

(1)池组设计
絮凝池设计n=2组，每组设1池，每池设计流量为

设絮凝时间T=20min

(2)絮凝池有效容积为：

因为考虑到往复式隔板絮凝池与斜管沉淀池合建，絮凝池平均水深取h1=1.8m，池宽取B=16m。

(3)絮凝池有效长度为：

取超高h2=0.5m，则往复式隔板絮凝池总高度为H=2.3m

(4)隔板间距计算
絮凝池起端流速取，末端流速取。
起端廊道宽度：

末端廊道宽度：

廊道宽度分成4段，廊道水深递减。

廊道流速计算表

四段廊道宽度之和：

取隔板厚度=0.20m，共27块隔板，则絮凝池总长度L为

(5)水头损失
廊道水头损失计算公式：

式中：
——第i段廊道内水流转弯次数
——隔板转弯处局部阻力系数，180°时，90°时
——第i段廊道内水流转弯处水流流速，等于廊道内流速的1/1.5-1/1.2
——第i段廊道过水断面水力半径
——第i段廊道流速系数，
——廊道壁面、池底粗糙系数，通常取或者

速度梯度：

式中：
——水的重度，
——水的动力黏度，，20° 时为

各段水头损失计算表

符合20°C设计要求
符合要求
絮凝池与沉淀池合建，中间过渡段宽度为2.0m。配水廊道底部以2‰的坡度坡向水流流动方向，在每道配水廊道底部设DN200的排泥管。

本设计采用斜管沉淀池，与往复式隔板絮凝池合建，设计2座。每座沉淀池设计流量为27500m3/d，表面负荷q=9m3/m2·h=2.5mm/s，斜管材料采用厚0.4mm塑料板热压成正六角形管，内切圆直径d=25mm，长1000mm,水平倾角θ=60°。

(1)尺寸计算
a.沉淀池清水区面积

式中：
q——表面负荷，一般采用9.0~11.0 m3/(m2·h)，本设计取9 m3/(m2·h)
b.沉淀池长宽
沉淀池宽度设计为B=16m，则长L=8m，尺寸为
L×B=8m×16m=128m2
为配水均匀，进水区布置在16m一侧。在8m的长度中扣除0.05m的无效长度，
则净出口面积为：

式中：
k1——斜管结构系数，取1.03
c.沉淀池总高度
H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+1.5+0.87+1.5+0.80=4.97m
式中：
h1——保护高度，取0.3m
h2——清水区高度，取1.5m
h3——斜管区高度，斜管长度为1.0m，安装倾角60°，则h3=sin60°=0.87m
h4——配水区高度，取1.5m
h5——排泥槽高度，取0.8m

(2)进出水系统计算
a.进水方案
进水采用穿孔花墙方案，孔口总面积为：

式中：
v——孔口速度，取0.18m/s
每个孔口的尺寸设计为12cm×8cm，则孔口个数n=158个。
进水孔位置应在斜管以下、沉泥区以上部位。

(3)出水系统方案
a.穿孔总面积
出水系统采用穿孔集水槽，出水孔口流速设计为v1=0.6m/s，则穿孔总面积为：

设沿池长方向布置8条穿孔集水槽，中间为1条集水渠，槽底平坡，集水槽中心距为：L’=8m/8=1m，每条集水槽长L=(16-1)/2=7.5m。沉淀池超载系数设计为20%，故槽中流量为：
q’=1.2q=1.2×0.018=0.0216m3/s
槽宽度：
b=0.9q’0.4=0.9×0.02160.4=0.19m
起点槽中水深
H1=0.75b=0.75×0.19=0.15m
终点槽中水深
H2=1.25b=1.25×0.19=0.24m
因此槽中水深为H2=0.24m。集水方式采用淹没式自由跌落，淹没深度取H3=0.05m，跌落高度取H4=0.05m，槽的超高取H5=0.15m。则集水槽总高度为：
H=H2+H3+H4+H5=0.35+0.05+0.05+0.15=0.49m
c.集水渠高度
集水槽为双侧开孔型，孔径直径d=25mm，每侧50个孔，孔间距15cm。
8条集水槽汇水至集水渠，集水渠流量按0.17m3/s，集水渠起端的水流截面为正方形，则出水渠宽度为：
b=0.9Q0.4=0.9×0.170.4=0.44m
起端水深0.44m，集水槽自由跌落高度取H2’=0.05m，则集水渠总高度为：
H’=0.05+0.44+0.44=0.93m
d.水头损失
孔口损失：∑h1=0.037
集水槽内水深为H2=0.24m，槽内水力坡度设计为i=0.01，槽内水头损失为：
∑h2=iL=0.01×7.5=0.075m；
总水头损失为:
∑h=∑h1+∑h2=0.037+0.075=0.112m

第二节平流沉淀池设计方案

1. 已知设计水量（包括自耗水量）：Q=(50000*1.02)m3/d=2188m3/h
沉淀池个数：n=2
沉淀池沉淀时间：T=2h
池内平均水平流速：v=16mm/s
有效水深：H=3.0m，超高：0.3m
原水平均浑浊度为350mg/l
2. 设计计算
(1)池体尺寸
① 单池容积V
V=QT/2=1094*2=2188 m3

② 池长L
L=3.6vT=3600×0.01416×2=100.8m
③ 池宽B
池的有效水深采用H=3.0m，超高采用0.3m，则池深为3.3m。则池宽
B=V/LH=7.24m采用20m（为配合絮凝池的宽度）
每池中间设一导流墙，导流槽采用砖砌，导流槽宽为240mm,
(2)校核池子尺寸比例
长宽比：L/B=100.8/7.8=12.9>4 符合要求
长深比：L/H=100.8/3.0=33.6>10 符合要求
(3)进水穿孔墙
沉淀池进口处用砖砌穿孔墙布水，墙长6m，墙高3.5m，有效水深3.0m，用虹吸式机械吸泥机排泥，其积泥厚度为0.1m，超高0.2m。
穿孔墙孔眼形式采用矩形的半砖孔洞，其尺寸为12cm×8cm。孔洞处流速采用v0=0.2m/s,则穿孔墙孔洞总面积：
Ω= Q/3600VO = 0.304/0.2=1.52 m2
孔洞个数：N=Ω/0.12/0.08=158
(4)出水渠
① 采用薄壁堰出水，堰口保证水平
② 出水渠宽度采用1m，则渠内水深

为保证堰口自由溢水，出水渠的超高为0.1m，则渠道深度
为0.5m。
(5)排泥设施
为了取得较好的排泥效果，可采用机械排泥。即在池末端设集水坑，通过排泥管定时开启阀门，靠重力排泥。
由于平流沉淀池的池底沉泥主要集中在近絮凝池的前端1/3左右沉淀池池长范围，因此沉淀池后端2/3池长范围排出的泥水往往含固率很低，导致水厂平流沉淀池的排泥水量消耗较多，实施水厂排泥水处理时就会相应增加排泥水处理成本。为了减少不必要的排泥水量消耗，必须通过合理排泥来提高沉淀池排泥水的整体含固率。池内存泥区高度为0.1m，池底有1.5‰的坡度，坡向末端积泥坑（每池一个），坑的尺寸为50cm×50cm×50cm.
排泥管兼沉淀池放空管，其管径d应按下式计算：
d= 采用250mm
式中：H0—池内平均水深，m，此处为3.3+0.1=3.4m；
t—放空时间，s，此处按3h计。
(6)沉淀池水力条件复核
1、水流截面积 w=BH=5.5×3.3=16.5m3
2、 水流湿周 χ=2H+B=2×3.3+5.5=12.1m
3、 水力半径 R

4、雷诺数 Re
Re=vR/γ=1.6×136/0.01=21760 符合要求
5、弗劳德数 Fr
Fr=v2/（Rg）=1.62/（136×981）=1.0×10
（在规定范围1×10-5～10-4内）
滤池高度：
承托层高H1=450mm。采用双层滤料，厚度H2=800mm，其中无烟煤厚360mm，石英砂厚440mm。滤层上最大水深H3=1800mm。超高H4=0.3m。滤池总高度H为：
H=H1+H2+H3+H4=450+800+1800+300=3350 mm=3.35m

第三节：过滤池设计
普通快滤池
1、 设计参数
设计2组滤池，每组滤池设计水量为：Q=22700 m3/d
冲洗强度q=10L/(s· m2)，滤速：v1=10m/h
2、 设计计算
2.1 滤池面积及尺寸
滤池工作时间为24h，冲洗周期为12h，滤池实际工作时间为：
T=24-0.1×24/12=23.8h
滤池面积为：F=Q/(v1T)=22700/10×23.8=95.38 m2
每组滤池单格数为N=6，布置成对称双行排列。
每个滤池面积为：f=F/N=95.38/6=15.89m2
采用滤池长宽比为：2左右，滤池设计尺寸为5.5m×3.0m。
校核强制滤速v2为：v2=Nv1/(N-1)=6×10/(6-1)=12m/h
2.2 滤池高度
承托层厚度，采用0.45m
滤料层厚度，采用0.7m
砂面上水深，采用1.7m
保护高度，采用0.30m
滤池高度H为：H=0.45+0.7+1.7+0.30=3.15
2.3 每个滤池的配水系统
1，干管
干管流量：
采用管径：
干管始端流速：
2，支管
支管中心间距：
每池支管数：
每根支管入口流量：
采用管径：
采用始端流速：
3，孔眼布置：
支管孔眼总面积与滤池面积之比K采用0.25%
孔眼总面积：
采用孔眼直径：
每个孔眼面积：
孔眼总数：，取756个
每根支管孔眼数： ，取18个
支管孔眼布置设二排，与垂线成450夹角向下交错排列。
每根支管长度：
每排孔眼中心距：
4，孔眼水头损失：
支管壁厚采用：
流量系数：
水头损失：
5，复算配水系统：
支管长度与直径之比不大于60，则
孔眼总面积与支管总横截面积之比小于0.5，则

干管横截面积与支管总横截面积之比，一般为1.75-2.0，则
符合
孔眼中心距应小于0.2，则
2.4 洗砂排水槽
洗砂排水槽中心距采用a=1.8m水槽设2根。排水槽总长l0=5.5m，每槽排水量为：
q0=ql0a=10×5.5×1.8=99L/s
采用三角形标准断面，槽中流速采用v0=0.9m/s
排水槽断面尺寸为：x=0.5(q0/1000v0) 0.5=0.166m，采用0.17m
排水槽底厚度用0.05m，砂层最大膨胀率45％，砂层厚度0.7m。
洗砂排水槽顶距砂面高度：
砂石排水槽总面积为：
F0/f=3.74/15.89=23.3％<25％ 符合要求
2.5 滤池的各种管渠计算
A．总进水管
设一条，进水管的流量为0.263m3/s
渠中流速为1.02m/s，进水渠断面采用宽0.65m，渠中水深0.4m，各个滤池进水管流量0.132m3/s,管中流速为0.9m/s。则各进水支管的管径取400mm。
B．反冲洗水管
流量为qf=10×15.89=158.9L/S，采用管径350mm，管中流速为2.18m/s
C．清水管
清水总流量为进水总流量即0.263，每个滤池清水管的流量为0.132 m3/s,采用管径350mm，管中流速为1.2m/s。
D．反冲洗水排水
排水流量为0.284 m3/s，管中流速为1.45m/s
采用排水管的管径为500mm。
E．反冲洗高位水箱
冲洗水箱容积：V=1.5fqt=1.5×0.01589×10×6×60=85.81m3
水箱高度：水箱底到滤池配水间的沿途及局部损失之和为：h1=1.0m
配水系统水头损失为
承托层水头损失：
滤料层水头损失：
安全富余水头：h5=1.5m
冲洗水箱底应高于洗砂排水槽面：
2.6 配气系统设置
供气方式采用空压机通过中间储气罐向滤池送气。
第四节：消毒设备设计方案
1. 已知条件
水厂设计水量：Q=50000m3/d=2083.33m3/h
采用滤后水加液氯消毒
加氯量取1.0mg/L
仓库储量按30d计算
加氯点在清水池前
2. 设计计算
2.1 加氯量Q
Q=0.001×1.0×2083.332.083kg/h
2.2 储氯量G
G=30×24×2.083=1499kg/月
2.3氯瓶数量
采用容量为500kg的焊接液氯钢瓶，共3瓶
2.4 加氯机数量
采用加氯机2台，交替使用
2.5 加氯间、氯库
加氯间靠近氯池和清水池。因与反应池距离较远，无法与加药间合建。器，其位置在室内地面以上20cm。设置漏气报警仪，当检测的漏气量达到2～3mg/kg时报警，切换有关阀门，切断氯源，同时排风扇动作。为搬运氯瓶方便，氯库内设单轨电动葫芦一个，轨道在氯瓶正上方，轨道通到氯库大门以外。
称量氯瓶质量的液压磅称在磅称坑内，磅称面和地面齐平，使氯瓶上下搬运方便。并设置报警器，达余氯下限时报警。
加氯间外布置防毒面具、抢救材料和工具箱，照明和通风设备在室外设开关。

第五节清水池设计方案
(1)清水池容积
清水池的调节容积取日设计水量的5%，则调节容积为：
V1=52500×10%=5250m3
发生火灾时的消防流量取45L/s，同时发生火灾次数取1次，火灾延续时间取2h,则消防容积：
V2=45×1×2×3600÷1000=324 m3
清水池总容积为：
V= V1+ V2 =5250+324=5574m3

(2)清水池尺寸
有效水深设计为H=3.5m，则清水池的面积为：
S=V/H=55744/3.5=1593 m2
尺寸设计为：
S’=L×B=50m×34m=1700 m2
超高取0.3m，则清水池净高度为3.8m，则清水池设计容积为：
V‘=L×B×H=6460 m3
清水池内导流墙占据的无效容积为：
V3=2×40×0.3×3.5=84 m3
则清水池的有效容积为
V“= V‘-V3=6460-84=6376 m3

(3)清水池管路
清水池进水管管径设计为DN800，出水管管径设计为DN800。溢流管的直径与进水管管径相同，设计为DN800，在溢流管管端设喇叭口，管上不设阀门，出口设置网罩，清水池放空管管径设计为DN600。
在清水池内设置导流墙两道，间距为10m，防止池内出现水流死角，保证氯与水的接触时间不小于30分钟。在清水池顶部设圆形检修孔2个，直径为D=1200mm。为使清水池内空气流通，保证水质新鲜，在清水池顶部设通气孔，通气孔共设12个，每格设4个，通气管的管径设计为DN200，通气管伸出地面的高度高低错落，便于空气流通。清水池顶部覆土厚度为1.0m，并加以绿化。

第四章：给水厂总体布置
第一节 给水厂主要构筑物与附属建筑物
1．一泵房采用三台水泵，四根吸管,其中一条备用,则每条吸水管设计流量为44100/3=15133 m3/d=631 m3/h.输水管D=600mm,1000i=2.4m,管长L=1.6km.水头损失为H1=1.6*2.4=3.84m，管式静态混合器的水头损失H2=0.5m,絮凝池与取水口最低水位之差为H3=3.5-(-3)=6.5m,所以水泵的扬程 . H=H1+H2+H3=3.84+0.5+6.5=10.84m。
选用300S12型水泵，其扬程为12m，流量为790m3/h.
一泵房的埋深：5m，泵房地面上高度为:4m，则泵房高度为:
H=5+4=9m
一泵房的平面尺寸为：10*8*9

2，由于资料缺省，无法知道二泵站的最高送水压力，可按6层楼计算，其服务水头为28m,考虑管网的水头损失，取二泵站的扬程为45米。
二泵站采用分级供水，流量为45400/24=1891.67 m³/h，选水泵型号为300S58,2用1备，电机型号为JS2-355-M2-4.
水泵主要参数
流量（m³/h）
扬程/m
转速（r/min）
效率η（%）
气蚀余量（m）
进口直径(mm)
出口直径(mm)
576-972
50-65
1450
74-88
4.4
400
350
3，水泵吸水管水头损失
吸水管长8米，直径DN1=700mm,v1=1.37m/s,1000i=3.2m;压水管长5.5m, 直径DN2=600mm,v2=1.9m/s,1000i=7m.计算见下表：
吸水管局部水头损失计算表
名称
喇叭口
90°弯头
闸阀
渐缩管
水泵进口
DN/mm
1000
700
700-400
700-400
400
数量
1
1
1
1
1
局部阻力系数
0.3
0.68
0.06
0.2
1.0
流速(m/s)
1.37

1.37
1.37
2.69
2.69
水泵吸水管水头损失为：h1=(0.3+0.668+0.06)×1.37²+1.2×2.69²/19.6+3.2×8/1000=0.57m
水泵轴心标高为：Z=Z1+Zs=-0.5+6+（10.3-10.3）-0.81=4.69m,其中Z1为最低水位标高,m.考虑到吸水安全留有余地，采用水泵轴中心标高为4.6m
二泵房室内低坪标高为：4.6-0.1-0.9=3.6m,其中，0.1为水泵基础高处是内地坪高度，0.9为水泵底座至轴心的高度。泵房所在的室外地坪标高为6.0m，二泵房室内地面低于室外2.4m。泵房为半地下室。
4，泵房高度：选用LH5t电动葫芦双梁桥式起重机，泵房地面上高度为：H1=a2+c2+d+e+h+n=1400+1120×1.2+1270+100+200=4.3m
式中，a2为行车梁高度，c2为行车梁底至其重钩中心的距离，a2+c2=1400mm；d为其重钩的垂直长度，电机宽1120mm,e为最大一台机组的高度，1270mm;h为吊起物底部与泵房进口处平台的距离，２00mm；n为100mm．泵房地下高度H2=2.4m,则泵房高度H=H1+H2=4.3+2.4=6.6m

第二节、水厂平面布置

（1）布置紧凑，以减少水厂占地和连接管渠的长度，但是各构筑之间应留出必要的施工和检修空间和管道位置。
（2）充分利用地形，力求挖填方平衡以减少施工量。
（3）各构筑物之间连接管应简单、短捷，尽量避免立体交叉，并考虑施工、检修方便。此外应设置必要的超越管道。
（4）沉淀池排泥或澄清池排泥及滤池冲洗废水排除方便，力求重力排污。
（5）厂区内应有管、配件等露天堆场。
（6）建筑物布置应注意朝向和风向。
（7）有条件时最好把生产区和生活区分开。
（8）应考虑水厂扩建可能。
（9）根据水厂的平面形状，将生产流程布置成直线型，生产区和生活区之间用车道各开，水厂外围设置绿化带。
水厂的附属建筑按功能分生产性和生活性两大类。生产性包括：化验室，机修间，车库，办公用房等；生活性包括：食堂，浴室，传达室，宿舍等。此外水厂内其他一些建筑物；如堆场，车棚，围墙。
水厂的基本组成分为两部分：（1） 生产构筑物和建筑物，包括处理构筑物和清水池、二级泵房、药剂间等；
生产构筑物和建筑物
尺寸（长*宽*高）(m)
吸水井
20*2*5
一泵房
10*8*9
往复式隔板絮凝池
8.2*20*2.1
平流沉淀池
86.4*20*3.3
普通快滤池
16.5*8.7*3.15
清水池
33*33*5.3
二泵房
30*11*6.6
药剂仓库
10*5
溶液池
1.3*1.3*1.3
加氯间
10*5
冲洗水箱
10*5

厂内道路多数为8米，包括人行道1.5米。所有道路的转弯半径均为6米。绿地由草地、绿篱、花坛、树木配合构成，面积大的可以在中间设建筑小品和人行走道形成小型花园。在建筑物的前坪，道路交出口的附近都设绿地。在建筑物或构筑物与道路之间的带状空地进行绿化布置，形成绿带。在主要道路两侧栽种悬铃木；在构筑物附近栽种夹竹桃等小乔木；在需要围护的地方设绿篱，既起到隔离的作用，又可以达到美化的效果。水厂四周设置高2.50米的防护围墙，采用砖砌围墙。
为了使水厂整体效果比较好，所以要求建筑物和构筑物的外形设计尽量协调，颜色的选用也应考虑用同一色系。

第三节、给水厂高程计算

水厂工艺流程中的主要管线有生产管线（DN=600-1000mm）、超越管线（DN=800mm）、加药管线（ABS塑料管）、加氯管线（铜管）、自来水管线、排水管线（DN=200mm）。管道在地下敷设时，主要考虑冰冻线深度。
管道的直径表
构筑物
管径（mm）
流速（m/s）
混合器－絮凝池
600
1.30
沉淀池-滤池
900
0.65
滤池-清水池
900
1.21
清水池-吸水井
700
0.65

高程布置采用高架式，清水池顶0.3m,池底标高－5.0m.构筑物水位标高计算见下表：
构筑物水位标高计算
名称
水头损失(m)
水位标高(m)
连接管段
构筑物
沿程及局部
构筑物

配水井

0.3
4.1
配水井至絮凝池

0.3

絮凝池

0.4
3.7
絮凝池至沉淀池

0.6

沉淀池

0.5
5.0
沉淀池至快滤池

0.4

快滤池

3.2
3.4
快滤池至清水池

0.5

清水池

0.0

构筑物高程计算列表
构筑物
水位标高(m)
池底标高（m）
池顶标高（m）
絮凝池
4.1
3.1
4.0
沉淀池
5.0
0
4.3
快滤池
3.7
-1.5
3.7
清水池
0.0
-6.0
0.8

总结：我认为，在这学期的实验中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在实验课上，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。

主要参考资料
1．《给水排水设计手册》中国建工出版社，（1、5、9、11、12册）
2．《给水排水工程快速设计手册》中国建工出版社，（2、5册）
3．《室外排水工程规范》GB50014-2006
4．给水排水设计标准图集
5．《给水排水制图标准》GB/T50106——2001
7．《给水工程》，（第四版），张自杰主编，中国建筑工业出版社
8. 《水处理工程设计计算》韩洪军编，中国建筑工业出版社
9. 《水质工程》范瑾初、金兆丰 主编，中国建筑工业出版社