黄伟秋 绝版版(又要设配水井)毕业设计计算说明书.docx

桂桂 林林 理理 工工 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计论计论 文文 I 摘要摘要 本设计题目为：湖南某县城给水工程初步设计,按近期最高日设计流量计算，为（1+5%）40831.08=42872.6343m/d（其中 5%为水厂自用水量）选取 4.5 万吨设计流量进行计算，要求根据所给资料进行给水工艺设计和单体构筑物设计计算，包括取水输水构筑物设计、输配水管网设计、净水厂设计、工程概算和制水成本计算。净水厂采用工艺流程为：原水一级泵房配水井管式静态混合器栅条絮凝斜管沉淀池V 型滤池清水池二泵房配水管网至用户 关键词关键词：湖南某县城；给水工程；取水输水构筑物；净水厂；输配水管网 Process Design of Water Treatment Plant in Town 桂桂 林林 理理 工工 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计论计论 文文 II Student:HUANG Wei-qiu Teacher:XU Li-wei Abstract：he design entitled:Water Supply project enlarge preliminary design of Hunan a county town，For calculation,according to the recent high design flow(1+5%)=42872.634/d 40831.08,(of which 5%for water plant for water)select 45000 tons of design flow rate calculated.according to the given information,technology design and water monomer structure design、and water intake structuresare required.transmission and distribution pipe network design,water purification plant design,engineering estimates and water costs are also included.Water purification plantsadopts technological is as follows：source of waterLevel of pump roomdistribution wellTube type static mixerGate a flocculation pool and tube settlerV shape filterclean water basinsecondary pump housedistribution systemuser Keywords:Hunan a county town;Water supply engineering;Water intake structures;Waterworks;Water Distribution 桂桂 林林 理理 工工 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计论计论 文文 1 目目录录 摘要摘要.I ABSTRACT.II 1 概述概述.1 1.1 城市概述.1 1.1.1 概述.1 1.1.2 城市概况.2 1.2 工程设计.3 1.2.1 毕业设计题目.3 1.2.2 要求提交的设计文件.3 1.2.3 毕业设计参考资料.4 2 设计水量设计水量.5 2.1 最高日用水量最高日用水量.5 2.2 最高时用水量.5 3 管网水力计算管网水力计算.6 3.1 管网定线.6 3.2 管网水力计算.7 3.2.1 管网水力计算原则.7 3.2.2 水力计算图.7 3.3.2 水力计算结果特征参数.7 3.2.3 给水管网校核.7 3.3 消防校核.7 3.3.1 消防校核水力计算.8 3.3.2 管网消防校核结果特征参数.8 3.4 事故校核.8 3.4.1 事故校核水力计算.8 3.4.2 管网事故校核结果特征参数.9 4 水处理工艺设计水处理工艺设计.9 桂桂 林林 理理 工工 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计论计论 文文 2 4.1 设计原则.9 4.2 给水处理厂规模及流程.10 4.2.1 给水处理厂的设计规模.10 4.2.2 处理厂工艺流程的选择.10 4.2.3 水处理工艺的确定.11 4.3 药剂选择及投加方式.11 4.3.1 加药间.11 4.3.2 消毒剂.14 4.4 水处理构筑物的选择.16 4.4.1 混合设施.16 4.4.2 絮凝设施.17 4.4.3 沉淀池设施.18 4.4.4 过滤设备.20 4.4.5 清水池.21 4.4.6 吸水井.22 5 取水工程取水工程.22 5.1 取水构筑物.22 5.1.1 取水构筑物的设计原则.22 5.1.2 取水构筑物的形式.22 5.2 取水泵房.23 5.2.1 取水泵房的平面形式及设计要求.23 5.2.2 水泵吸水管和压水管布置.23 5.3 取水构筑物主要设计参数及设备.24 5.3.1 进水间.24 5.3.2 一级泵房.24 5.3.3 二级泵房.25 5.3.4 反冲洗泵房.26 6 取水构筑物设计计算取水构筑物设计计算.27 6.1 进水间.27 6.1.1 自流管设计.27 桂桂 林林 理理 工工 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计论计论 文文 3 6.1.2 进水间高程计算.28 6.2 取水泵站设计.29 6.2.1 已知条件.29 6.2.2 水泵设计扬程.29 6.2.3 初选水泵和电机.30 6.2.4 机组尺寸的确定.31 6.2.5 吸、压水管路计算.31 6.2.6 机组与管道布置.32 6.2.7 吸、压水管路中水头损失计算.32 6.2.8 水泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算.34 6.2.9 附属设备选择.34 6.2.10 泵房建筑高度的确定.35 6.2.11 泵房平面尺寸的确定.35 7 净水构筑物的计算净水构筑物的计算.36 7.1 设计供水量.36 7.2 配水井计算.36 7.2 加药间和加氯间工艺设计和计算.36 7.2.1 加药间设计概述.36 7.2.2 投药设备.37 7.2.3 加药间.37 7.2.4 加氯间.38 7.3 混合设备（管式静态混合器）.39 7.3.1 混合设备.39 7.3.2 设计计算.39 1、设计流量.40 2、设计流速.40 7.4 絮凝设施的设计.40 7.4.1 设计概述.40 7.4.2 设计参数.40 7.4.3 池体平面尺寸计算.41 7.4.4 竖井内栅条的设计.41 桂桂 林林 理理 工工 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计论计论 文文 4 7.4.5 竖井隔墙孔洞尺寸.42 7.4.6 各段水头损失.43 7.4.7 各段停留时间.44 7.4.8 水力校核.44 7.5 沉淀设施的设计.45 7.5.1 设计概述.45 7.5.2 设计参数.46 7.5.3 沉淀池面积.46 7.5.4 池体高度.46 7.5.5 复核管内雷诺数及沉淀时间.46 7.5.6 沉淀池进口穿孔花墙.47 7.5.7 集水系统.47 7.5.8 排泥.49 7.6 滤池设备（V 型滤池）.49 7.6.1 设计要点.49 7.6.2 设计计算.50 7.7 反冲洗泵房.57 7.7.1 设计概述.57 7.7.2 反冲洗工艺设计要点.57 7.7.3 设计计算.57 7.7.4 泵房平面尺寸确定.59 7.7.5 附属设备选择.60 7.8 清水池.61 7.8.1 平面尺寸计算.61 7.8.2 管道系统.62 7.9 吸水井.64 7.9.1 设置吸水井的原因.64 7.9.2 吸水井计算.65 7.10 送水（二级）泵站工艺设计与计算.65 7.10.1 已知条件.65 7.10.2 二级泵站工艺设计要点.66 桂桂 林林 理理 工工 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计论计论 文文 5 7.10.3 设计计算.66 8 水厂布置水厂布置.75 8.1 水厂布置一般要求.75 8.2 水厂的布置.75 8.2.1 平面布置原则.75 8.2.2 厂区绿化与道路.76 8.2.3 水厂平面布置.76 8.3 水厂高程布置.77 8.3.1 清水池.78 8.3.2 吸水井.78 8.3.2 滤池.79 8.3.3 絮凝沉淀池.80 8.3.4 配水井.82 8.4 净水厂的自动化设计.83 9 给水工程投资估算.84 9.1 管道造价.84 9.2 取水工程造价.85 9.3 净水工程造价.88 9.4 建筑直接费.89 9.5 建筑间接费.90 9.6 建筑工程总造价.90 9.7 常年运转费.90 9.7.1 水资源费.90 9.9.2 动力费.90 9.9.3 药剂费.91 9.9.4 工资福利费.91 9.9.5 折旧提成费.91 9.9.6 检修维护费.91 9.9.7 其他费用.91 9.9.8 年经营费用.92 9.9.9 年制水量.92 桂桂 林林 理理 工工 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计论计论 文文 6 910 单位制水成本.92 10 结论结论.92 10.1 设计的情况和价值.92 10.2 优点和特点.93 谢辞谢辞.93 参考文献参考文献.94 附附 录录.95 桂桂 林林 理理 工工 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计论计论 文文 1 1 概述概述 1.1 城市概述城市概述 1.1.1 概述概述 1.气候资料 该城市地处中、南亚热带季风气候区，气候温暧，热量丰富。年平均气温 16.023.0，年极端最高气温为 33.742.5,累年最低气温为-5.0 2.9。降雨强度公式同桂林。2.水文资料 该江水量充足，自净能力强，水质较好。年平均最高水位 10.2m，年最低水位6.5m常水位 8.2m，平均最大流速为 1.85m/s，最小是 0.50m/s，年平均水温 16.7，年平均含沙量为 0.30kg/m3。3.地震质料 该市属于地震烈度小于 6 度区域，地震次数少，且强度不大。4.工程地址资料 工程地质条件良好,地下水位在地面以下 5.5m。水质资料（见下表）桂桂 林林 理理 工工 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计论计论 文文 2 表 1-1 水质资料表 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 29 3 23 5 2 臭和味 少许 3 色度 少许 4 浑浊度 度 800 30 400 80 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 5000 8 大肠菌群 个/升 140 9 藻类 个/升 2800 其他指标 合格 1.1.2 城市概况城市概况 截止 2012 年 5 月，人口 27.03 万。县城实际人口 15.50 万。人均综合生活用水定额 220L/d。1.城市供水曲线 (1)自定；(2)查时变化系数(室外给水设计规范,设计手册)。2.水质情况 地表水三类。3.工业用水 旅游业为主,火车站集中用水量 15L/s。桂桂 林林 理理 工工 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计论计论 文文 3 1.2 工程设计工程设计 1.2.1 毕业设计题目毕业设计题目 湖南某县城给水工程初步设计 1.2.2 要求提交的设计文件要求提交的设计文件 1、设计计算说明书：设计说明书内容包括总体设计说明及各部分的设计说明并附有图表。计算书包括各部分的详细工艺计算并附有计算草图等。2、给水工程设计图(1)管网平面图；(2)取水泵房或二泵房；(3)给水厂平面及高程图；(4)混凝反应池、滤池、沉淀池、清水池；(5)手绘其中一张图。桂桂 林林 理理 工工 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计论计论 文文 4 1.2.3 毕业设计参考资料毕业设计参考资料 1 给水排水设计手册（1）常用资料.2室外给水设计规范.3给水排水设计手册3）城镇给水.4给水排水设计手册（8）器材与装置.5给水排水设计手册（11）专用设备.6严煦世，给水排水快速设计手册M.中国建筑工业出版社.7崔玉川，给水厂处理设施设计计算M.化学工业出版社.8姜乃昌，水泵及水泵站M.中国建筑工业出版社.9王全金，给水排水管道工程.中国铁道出版社.10严煦世、范瑾初，给水工程（第四版）M.中国建筑工业出版社.11姜乃昌，水泵及水泵站M.中国建筑工业出版社.12李亚峰、尹士君、蒋白懿，水泵及泵站设计计算M.化学工业出版社.13张淑英，给水工程主要构筑物及设备工艺设计计算（及其配套图集）M.同济大学出版社.14张志刚，给水排水工程专业课程设计M.化学工业出版社.15王增长，水源工程M.中国建筑工业出版社.桂桂 林林 理理 工工 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计论计论 文文 5 2 设计水量设计水量 2.1 最高日用水量最高日用水量 城市用水量包括综合生活用水、工业生产用水、消防用水、浇洒道路和绿化用水、未预见水量、管网漏失水量。根据设计地点所处的分区、住房条件、室内给排水设备的完善程度、水资源和气候条件、居民生活习惯等，并且适当考虑远期发展，参照室外给水排水设计规范之规定，取居民生活用水定额为 q=220L/（cap d）,自来水普及率为 100%。1、城市或居住区的最高日生活用水量 Q1：Q1=qNf（m/d）式中：q-最高日生活用水量定额，查 给水工程第四版附录表 1，取 220L/cap d；N-设计年限内计划人口数，14.50 万人；f-自来水普及率（100%）。Q1=31900m/d=369.21L/s 2、生产企业（工业）用水 Q2：Q2=1296m/d=15L/s 3、浇洒道路和绿化用水量 Q3：据给水工程为（1%3%）（Q1+Q2），本设计取 3%。Q3=3%（31900+1296）=995.88m/d=11.53L/s 4、未预见水量和漏失水量 Q4：据给水工程为（15%25%）（Q1+Q2），本设计取 20%。Q4=20%（Q1+Q2）=6639.2m/d=76.84L/s 所以最高日用水量为 Qd：Qd=Q1+Q2+Q3+Q4=40831.08m/d=472.58L/s 2.2 最高时用水量最高时用水量 Qh=Kh Qd/24=2722.07m/h=756.13L/s 式中 Kh为时变化系数，该值在 1.3-1.6 之间，大中城市用水比较均匀，是变化系桂桂 林林 理理 工工 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计论计论 文文 6 数较小，可取下限，小城市可取上限或适当加大，本设计取 1.6。3 管网水力计算管网水力计算 给水管网设计，要充分利用所在地区的有利条件，避开不利的自然条件，在现有的环境条件下，运用合理的技术，使工程投资和运行费用最低，而且安全、可靠，满足用户对水质、水量、水压的近远期要求。3.1 管网定线管网定线 1、输配水管线(1)输配水管线路应尽量做到线路短，起伏小，土方工程量小，造价经济，少占用农田或不占用农田；(2)输水管线走向和位置应符合城市和工业企业的规划要求，并尽可能沿线有道路或规划道路敷设，以利于施工和维护；(3)输配水管线应尽量避免穿越河谷、山背、沼泽、重要铁路和泄洪地区，并注意避开滑坡、易发生泥石流河高腐蚀性土壤地区；(4)输配水管线应充分利用水位高差，当条件许可时优先考虑近、远期和分期实施的可能。2、配水管网：(1)干管延伸方向应和二级泵站输水到水池水塔，大用户的方向一致；(2)干管间距根据街区情况采用 500800m；(3)干管一般按城市规划道路定线，但尽量避免在高级公路或重要道路下通过，以减小今后检修时困难；(4)干管上每隔 400600m 设闸阀，在高处设排气阀，再地处设泄水阀；(5)管线在道路下的平面位置和标高，应符合城市或厂区地下管线综合设计的要求，给水管线和建筑物、铁路以及其他道路的水平净距，均应参照有关规定；(6)干管定线应留有发展余地，分期建设；(7)连接管的间距可根据街区大小考虑在 8001000m 左右；(8)在供水范围内的道路下应敷设分配管，以便于把干管的水送到用户和消火栓；(9)消火栓间距不宜超过 120m，距车道不大于 2m，距外墙不大于 5m。桂桂 林林 理理 工工 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计论计论 文文 7 3.2 管网水力计算管网水力计算 3.2.1 管网水力计算原则管网水力计算原则(1)在各种最不利的工作条件下，满足最不利点（一般是指离二级泵站最远最高的供水点）的供水水压和水量的要求；(2)管网供水要可靠和不间断；(3)管网本身积极与此相连的二级泵站和调节构筑物建造费和运行管理之和应为最低。3.2.2 水力计算图水力计算图 如图 3-1 水力计算图 3.3.2 水力计算结果特征参数水力计算结果特征参数 水源点(1):节点流量(L/s):41.57 节点压力(m):48.45 最大管径(mm):700 最小管径(mm):150 最大流速(m/s):1.08 最小流速(m/s):0.085 水压最低点(4),压力(m):31.95 自由水头：28m 3.2.3 给水管网校核给水管网校核 管网的管径和水泵扬程，按设计年限内最高日最高时的用水量和水压要求界定，但是用水量是发展的也是经常变化的，为了核算所定的管径和水泵能否满足不同工作情况下的要求，就需进行其它水量条件下的计算，以确保经济合理的供水。通过核算，有时需将管网中个别管段的直径适当放大，也有可能另选合适的水泵。下面对消防和事故时的情况下进行校核。3.3 消防校核消防校核 根据给水排水设计手册.03 册，本设计采用同一时间内的火灾次数 2 次，一次灭火用水量 45L/s。两处火灾用水量分别放在最不利点处和集中流量的节点上，对于没有发生火灾的节点，其节点流量与最高时相同。灭火处的节点服务水头按低压消防来考虑，即 10m 的自由水压。桂桂 林林 理理 工工 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计论计论 文文 8 消防工况校核通常采用水头校核法，即先确定各节点流量，通过水力分析计算，得到各个节点水头，节点水头要全部高于消防服务水头。按最高时用水确定水泵扬程有可能不满足消防需要时，可放大个别管段的直径，以减小水头损失。3.3.1 消防校核水力计算消防校核水力计算 如图 3-2 消防校核水力计算图 3.3.2 管网消防校核结果特征参数管网消防校核结果特征参数 水源点(1):节点流量(L/s):41.57 节点压力(m):34.51 最大管径(mm):600 最小管径(mm):150 最大流速(m/s):1.09 最小流速(m/s):0.36 水压最低点(19),压力(m):14.68 自由水头：10m 3.4 事故校核事故校核 管网的主要管线损坏时，必须进行检修。在检修期以及恢复供水前，该管段停止输水，整个管段的水利特性发生变化，供水能力降低。根据国家相关规范规定，城市的给水管网在事故工况下，必须要保证 70%以上的用水量，工业企业的给水管网也应该按相关的规定确定事故时供水比例。事故工况各节点流量=事故工况供水比例最高时工况各节点流量 事故工况校核通常采用水头校核法，从管段中删除事故管段，调低节点流量，通过水力分析得到各个节点水头，节点水头全部高于服务水头（28m）为满足要求。当经过核算不能符合要求时，可增加平行的主干管或者埋设双管，也可以采取技术措施，例如加强当地给水部门的检修力量，缩短损坏管道的修复时间；重要的和不允许断水的用户，可以采取备用水的保障措施。3.4.1 事故校核水力计算事故校核水力计算 如图 3-3 事故校核水力计算图 桂桂 林林 理理 工工 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计论计论 文文 9 3.4.2 管网事故校核结果特征参数管网事故校核结果特征参数 水源点(1):节点流量(L/s):29.01 节点压力(m):313.30 最大管径(mm):600 最小管径(mm):150 最大流速(m/s):8.02 最小流速(m/s):0.08 水压最低点(13),压力(m):28 自由水头：28m 特别说明：通过事故校核以及水力分析可知，当管段 1-9 被损坏检修无法供水时，因 7-8、17-19、15-20 管段的流量大，管径小，其流速超过极限流速，同时也导致各节点水头损失过大。经核算不能满足要求，因此在 1-9 管段增加一条平行主干管，管径为 DN700。4 水处理工艺设计水处理工艺设计 给水处理厂设计内容包括设计规模的确定，厂址选择，水处理工艺选择，处理构筑物选择与计算，处理用药剂选择与用量确定，二级泵站设计与计算，药剂（包括混凝剂，助凝剂，消毒剂等）配制与投加方式选择和计算附属构筑物设计，水厂平面和高程布置，厂区道路，管线综合布置，厂区绿化布置。4.1 设计原则设计原则(1)水处理构筑物的生产能力，应以最高日供水量加水厂自用水量进行设计，并按原水水质最不利情况进行校核。水厂自用水量取决于所采用的处理方法、构筑物类型及原水水质等因素，城镇水厂自用水量一般采用供水量的 5%10%，必要时可通过计算确定。(2)水厂应按近期设计，并考虑远期发展。根据使用要求及技术经济合理等因素，对近期工程亦可做分期建设的可能安排。对于扩建、改建工程，应从实际出发，充分发挥原有设施的效能，并应考虑与原有构筑物的合理配合。(3)水厂设计中应考虑各构筑物或设备进行检修、清洗及部分停止工作时，仍能满足用水要求、主要设备应有备用量；处理构筑物一般不设备用量，但可通过适当的技术措施，在设计允许范围内提高运行负荷。(4)水厂自动化程度，应本着提供水水质和供水可靠性，降低能耗、药耗，提高科学管理水平和增加经济效益的原则，根据实际生产要求，技术经济合理性和设备供应情况，妥善确定。桂桂 林林 理理 工工 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计论计论 文文 10(5)设计中必须遵守设计规范的规定。如果采用现行规范中尚未列入的新技术、新工艺、新设备和新材料，则必须通过科学论证，确证行之有效，方可付诸工程实际。但对与确实行之有效、经济效益高、技术先进的新工艺、新设备和新材料，应积极采用，不必受现行设计规范的约束。4.2 给水处理厂规模及流程给水处理厂规模及流程 4.2.1 给水处理厂的设计规模给水处理厂的设计规模 给 水 处 理 厂 的 设 计 规 模 按 近 期 最 高 日 设 计 流 量 计 算，为(1+5%)40831.08=42872.6343m/d（其中 5%为水厂自用水量）选取 4.5 万吨设计流量进行计算。4.2.2 处理厂工艺流程的选择处理厂工艺流程的选择 给水处理厂工艺流程的确定，应根据水源水质和生活饮用水卫生标准GB574985及生活饮用水卫生规范、水厂所在地区的气候情况、设计水量、设计规模等因素，通过调查研究，参考相似水厂的设计运行经验，经过技术经济比较后确定。1、地表水常用处理工艺：(1)原水混合絮凝沉淀或澄清过滤消毒用户(2)原水混合过滤消毒用户 适用于原水浊度低（一般在 50 度以下，短时间内一般不超过 100 度），且水源未受污染的情况。此种情况下，滤料应采用双层或多层，并且考虑适当采用高分子混凝剂。(3)原水预沉池或沉砂池混合絮凝沉淀或澄清过滤消毒用户 当原水浊度较高、含砂量较大时，宜采用此种方法，用以减少混凝剂用量而增设预沉池或沉砂池。(4)原水生物氧化混合絮凝沉淀或澄清过滤消毒用户 适用于微污染水源，采用生物氧化预处理工艺，以去除水中有机物及氨氮。桂桂 林林 理理 工工 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计论计论 文文 11 4.2.3 水处理工艺的确定水处理工艺的确定 表 4-1 水质资料表 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 29 3 23 5 2 臭和味 少许 3 色度 少许 4 浑浊度 度 800 30 400 80 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 5000 8 大肠菌群 个/升 140 9 藻类 个/升 2800 10 其他指标 合格 根据河流特征和水质资料知其地表水水源水位变化不大，色度较稳定，浊度硬度能稳定在一个固定的范围内，并不存在 Fe、Mn 过量等问题，所以选择常规地表水处理工艺 1 即可达到预期效果：原水混合絮凝沉淀过滤消毒用户 4.3 药剂选择及投加方式药剂选择及投加方式 4.3.1 加药间加药间 1、混凝剂的选择：应用于水处理的混凝剂应符合以下要求：混凝效果好；对人体健康无害；使用方便；货源充足，价格低廉。水处理工程常用混凝剂如下：桂桂 林林 理理 工工 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计论计论 文文 12 表 4-2 水处理工程常用混凝剂 名称 硫酸铝 硫酸亚铁（绿矾）三氯化铁 聚合氧化铝（PAC）（又名碱式氧化铝）化学式 对水温和 PH的适性 适 用 于 20 40；PH=5.77.8 时，主要去除水中悬浮物；PH=6.47.8 时，处理浊度高、色度低的水；适用于碱度和浊度高、PH=8.5 11.0的水；受温度影响小；不 大 受 温 度影 响，适 用PH=6.08.4 温度适应性强，适用于PH=5.09.0 使用条件 一般都可适用，原水须有一定碱度；处理低温低浊水时，絮凝效果差，絮凝效果差，投加量大时，有 剩 余和，影响水质；处理低浊度水时，效果好于铝盐；不适于色度高和含铁量高的水；使用时，一般要把转化成；适 用 于 高 浊度原水，刚配制 的 水 溶 液温度高；适用于低浊、高浊、和污染的原水；特点 腐蚀性小；价格低，絮凝体易沉淀，易腐蚀溶液池，因此需有溶液池防锈涂料；絮 凝 体 比 重大，易下沉，易溶解，杂质少；对 金 属 和 混凝 土 腐 蚀 极大；操作方便；腐蚀性较小；应用较普遍；OHSOAl234218)(OHFeSO247OHFeCl236mnnClOHAl62)(3Al24SO2Fe3Fe桂桂 林林 理理 工工 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计论计论 文文 13 优点 运输方便，操作简单，混凝效果好，市场上容易购买；可以充分氧化，迅速反应，价格低廉；易溶解，沉降速度快，处理低温，适用的PH范 围 较宽；形成絮凝体速度快，絮凝体大而密实，沉降性能好；投加量低；对原水水质适应好；最佳混凝 PH 值范围较宽，对设备腐蚀程度小；缺点 水温偏低时，水解困难，形成的絮凝体较松散，混凝效果变差。废渣多，排渣困难，而且酸度高腐蚀性强，需要考虑设备防腐；有重金属含量，应用范围较窄；极 易 吸 水 解潮，不 易 保管，腐 蚀 性强，最佳投加量范围较窄，不易控制；操作方便；腐蚀性较小；应用较普遍；据设计资料中提供的混凝剂：硫酸铝、三氯化铁（45%）、碱式氯化铝（10%），以及表 4-3 常用混凝剂性质比较，选择碱式氯化铝（）（10%）作为水处理用混凝剂，另外碱式氯化铝本身无害，据全国各地使用情况，净化后的生活用水一般符合国家饮用水水质卫生标准，所以选择碱式氯化铝作为水处理混凝剂是一个较好的选择。2、混凝剂投加量的确定 据原水浑浊度最高值 800mg/L 以及混凝剂投加量参考值（表 4-3）确定设计投加量为 30g/L。表 4-3 混凝剂投加量参考值 原水浊度 7时较有效 Ph 值影响小，PH 值小时，剩余臭氧残留较久 余氯消毒 作用 有 比液氯有更长的剩余消毒时间 无，需补加氯 国内应用 情况 广泛 水厂中极少应用 较少 接触时间 30min 数秒至 10min 适用条件 极大多数水厂用氯消毒，漂白粉只适用于小水厂 原水中有机物如酚污染严重时，须在现场制备，直接应用 制水成本高，适用于有机污染严重的情况。因无持续消毒作用，在进入管网的水中还需加少量氯消毒 综合各方面因素考虑，本设计选择液氯为消毒剂：其在国内外应用最广，除消毒外，还起氧化作用；加氯操作简单，价格低，且在管网中有持续消毒杀菌作用。2、加氯装置加氯机 加氯机用以保证消毒安全和计量准确。加氯机台数按最大加氯量选用，至少安装2 台，备用台数不少于一台。在氯瓶与加氯机之间宜有中间氯瓶，以沉淀氯气中的杂质，以防加氯机发生事故时，中间氯瓶还可以防止水流入氯瓶。本设计选用 JK-2 型加氯机 2 台，一用一备，每台加氯机加氯量为 02kg/h。加氯机的外形尺寸为：长 宽 高=277mm 220mm 145mm。加氯机安装在墙上，安装高度在地面以上 1.5m，两台加氯机之间的净距为 1.0m。桂桂 林林 理理 工工 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计论计论 文文 16 4.4 水处理构筑物的选择水处理构筑物的选择 4.4.1 混合设施混合设施 混合的主要作用，是让药剂迅速而且均匀地扩散到水中，使其水解产物与原水中的胶体微粒充分作用完成胶体脱稳，以便进一步去除。脱稳过程需时很短，理论上只要数秒钟。在实际设计中，一般不超过 2min。混合设施应根据混凝剂的品种进行设计，使药剂与水进行恰当、急剧充分的混合。一般混合时间 1030s，混合方式基本分为两大类：水力混合和机械混合。水力混合简单，但不能适应流量的变化；机械混合可进行调节，能适应各种流量的变化。具体采用何种混合方式，应根据水厂工艺布置、水质、水量、投加药剂品种及维修条件等因素确定。起常用的混合方式以及主要特点见下表：表 4-6 常用混合方式的主要特点及使用 方 式 特 点 及 使 用 条 件 管式混合 管道混合 混合简单，无需另建混合设施，混合效果不稳定，流速低时，混合不充分 静态混合器 构造简单，无运动设备，安装方便，混合快速均匀；当流量降低时，混合效果下降 水泵混合 混合效果好，不许增加混合设施，节省动力，但使用腐蚀性药剂时，对水泵有腐蚀作用。适用于取水泵房与水厂间距小于 150m 的情况 机械混合 混合效果好，且不受水量变化影响，适用于各种规格的水厂，但需增加混合设备和维修工作 本设计的混合设施采用“管式静态混合器”，管式静态混合器有其独特的优点，构造简单、安装方便、维修费用低。又由于水厂运行稳定，并不存在“流量降低，混合效果下降”的情况，所以选用管式静态混合器。管式静态混合器工作原理：混合器内安装若干混合单元，每一混合单元有若干固定叶片按一定角度交叉组成。水流和药剂通过混合器时，将被单元体多次分割，改向并形成涡流，达到混合目的。处理水量为 0.2604sm/3，设计 2 个静态混合器，水流速度取 V=0.92m/s。静态混合器设 3 节混合元件，即 n=3。桂桂 林林 理理 工工 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计论计论 文文 17 4.4.2 絮凝设施絮凝设施 絮凝是使水或液体中悬浮微粒集聚变大，或形成絮团，从而加快粒子的聚沉，达到固-液分离的目的。絮凝主要是创造适当的水力条件，使药剂与水混合后所产生的微絮凝体，在一定时间内凝聚成具有良好物理性能的絮凝体，它应有足够大的粒度、密度和强度，并为杂质颗粒在沉淀澄清阶段迅速沉降分离创造良好的条件。目前国内使用较多的是各种形式的水力絮凝及其各种组合形式，主要有隔板絮凝、折板絮凝、机械絮凝池、栅条（网格）絮凝、和穿孔旋流絮凝。表 4-7 絮凝池类型及特点 类型 特点 适用条件 隔板式絮凝池 往复式 优点：絮凝效果好，构造简单，施工方便；缺点：容积较大，水头损失较大，转折处矾花易破碎 水量大于 30000m3/d 的水厂，水量变动小者 回转式 优点：絮凝效果好，水头损失小，构造简单，管理方便；缺点：出水流量不易分配均匀，出口处易积泥 水量大于 30000m3/d 的水厂，水量变动小者，改建和扩建旧池时适用 旋流式絮凝池 优点：容积小，水头损失小；缺点：池子较深，地下水位高处施工较困难，絮凝效果较差 一般用于中小型水厂 折板式絮凝池 优点：絮凝效果好，絮凝时间短，容积较小；缺点：构造较隔板絮凝池复杂，造价较高 流量变化较小的中小型水厂 网格、栅条絮凝池 优点：絮凝池效果好，水头损失小，凝聚时间短；缺点：末端池底易积泥 机械絮凝池 优点：絮凝效果好，水头损失小，可适应水质、水量变化；缺点：需机械设备和经常维修 大小水量均适用，并能适应水量变动较大者 桂桂 林林 理理 工工 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计论计论 文文 18 综上所述，目前国内使用较多的是各种形式的水力絮凝及其各种组合形式，主要有栅条絮凝、折板絮凝和隔板絮凝。这三种形式的絮凝池在大、中型水厂中均有使用，都具有絮凝效果好、水头损失小、絮凝时间短、投资小、便于管理等优点，并且都能达到良好的絮凝条件，从工程造价来说，栅条造价为折板的 1/2，为隔板的 1/3，因此采用栅条絮凝。采用两座絮凝池，每座尺寸为：LBH=10.720m7.69m 5.40m，每座一根进水管 DN800,水流通过穿孔花墙进入沉淀池。4.4.3 沉淀沉淀池池设施设施 1、沉淀池类型的选择 选择沉淀池类型时，应根据原水水质、设计生产能力、处理后水质要求，并考虑原水水湿变化、处理水量均匀程度以及是否连续运转等因素，结合当地条件通过技术经济比较确定沉淀池的个数或能够单独排空的分格数不宜少于 2 个。设计沉淀池时需要考虑均匀配水和均匀集水，沉淀池积泥区的容积，应根据进出水的悬浮物含量、处理水量、排泥周期和浓度等因素通过计算确定。当沉淀池排泥次数较多时，宜采用机械化或自动化排泥装置，应设取样装置。沉淀池型式的选择，应根据水质、水量、水厂平面和高程布置的要求，并结合絮凝池结构形式等因素确定。常见各种类型式沉淀池的性能特点及使用条件见下表：表 4-8 沉淀池类型及特点 型式 性能特点 适用条件 平流式 优点：造价较低，操作管理方便，施工较简单；对原水浊度适应性强，处理效果稳定，采用机械排泥设施时，排泥效果好；缺点：采用机械排泥设施时，需要维护机械排泥设备；占地面积大，水力排泥时，排泥困难 1、一般适用于大中型水厂 2、原水含沙量大时用作预沉池 斜管（板）式 优点：沉淀效率高，池体小，占地面积少；缺点：斜管（板）耗材多，对1、宜用于大中型水厂 2、宜用于旧沉淀池的扩建、改建和挖潜 桂桂 林林 理理 工工 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计论计论 文文 19 原水浊度适应性较平流池差；不设排泥装置时，排泥困难，设排泥装置时，维护管理麻烦 原水经投药、混合与絮凝后，水中悬浮杂质已形成粗大的絮凝体，要在沉淀池中分离出来以完成澄清的作用。设计采用斜管沉淀池相比之下，平流式沉淀池虽然具有适应性强、处理效果稳定和排泥效果好等特点，但是，平流式占地面积大。而且斜管沉淀池因采用斜管组件，使沉淀效率大大提高，处理效果比平流沉淀池要好。沉淀池 2 组，每组尺寸:LBH=1072m 10.68m 5.0m 2、排泥方式 排泥是否通畅关系到沉淀池净水效果，当排泥不畅，泥渣淤积过多时，将严重影响出水水质。排泥方法一般多分为多斗重力排泥，穿孔排泥和机械排泥等三种。表 4-9 各种排泥方法比较表 排泥方法 优缺点 适用条件 多斗底重力排泥 优点：劳动强度较小，排泥历时较短；耗水量比人工排泥少；排泥时可不停水 缺点：池底结构复杂，施工较困难；排泥不彻底 原水浑浊度不高；每年排泥次数不多；地下水位较低；一般用于中小型水厂 穿孔管排泥 优点：劳动强度小，排泥历时较短；耗水量少；排泥时不停水；池底结构较简单 缺点：孔眼易堵塞，排泥效果不稳定；检修不便;原水浑浊度较高时，排泥效果差 原水浑浊度适应范围较广；每年排泥次数较多；地下水位较高；新建或改建的 机械 排泥 吸泥机 优点：排泥效果好；可连续排泥；池底结构较简单；劳动强度小，操作方便 缺点：耗用金属材料多；设备较多 原水浑浊度较；排泥次数较多；地下水位较高；一般用于大、中型水厂平流沉淀池 刮泥机 优点：排泥彻底，效果好；可连续排泥；劳动强度小，操作原水浑浊度高；排泥次数较多；一般用于大、中型水厂辐流桂桂 林林