畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-某8m3d給水處理廠工藝設(shè)計(jì)

題目：某8萬m3/d給水處理廠工藝設(shè)計(jì)全套圖紙加V信153893706或扣3346389411目錄PAGEIV目錄1概述 11.1設(shè)計(jì)依據(jù) 11.1.1設(shè)計(jì)任務(wù)書 11.1.2主要規(guī)范 11.1.3主要參考資料 11.2城市概況 21.2.1區(qū)域現(xiàn)狀 21.2.2總體規(guī)劃 21.2.3自然條件 21.3現(xiàn)有供水設(shè)施概況 41.4城市供水規(guī)劃 42總體設(shè)計(jì) 62.1工程規(guī)模 62.2水質(zhì)及水壓要求 62.3水源選擇 62.3.1水源分類及特點(diǎn) 62.3.2水源選擇原則 72.3.3水源選擇分析 72.3.4水源水的防護(hù) 83取水工程設(shè)計(jì) 93.1取水構(gòu)筑物設(shè)計(jì) 93.1.2取水構(gòu)筑物設(shè)計(jì)原則 93.1.2取水構(gòu)筑物的形式 93.2取水頭部設(shè)計(jì) 93.2.1取水頭部選擇 93.2.2進(jìn)水間設(shè)計(jì) 103.3取水泵房設(shè)計(jì) 123.3.1泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程的確定 123.3.2選擇水泵和機(jī)組 123.3.3機(jī)組尺寸的確定 123.3.4水泵的有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算和校核 133.3.5泵房設(shè)計(jì)及附屬設(shè)備的選擇 153.3.6泵房高度計(jì)算 164輸水工程設(shè)計(jì) 174.1輸水管線選擇原則 174.2.輸水管線布置 174.2.1輸水管線布置要求 174.2.2輸水管線布置 174.3輸水管材確定 184.4輸水管徑確定 185凈水工程設(shè)計(jì) 195.1原水水質(zhì)分析 195.2工藝流程比較 195.3配水井設(shè)計(jì) 215.3.1配水井容積 215.3.2配水井尺寸 215.3.3配水井出水管 225.4加藥間設(shè)計(jì) 225.4.1設(shè)計(jì)參數(shù) 225.4.2溶液池設(shè)計(jì) 225.4.3溶解池設(shè)計(jì) 235.4.4投藥管設(shè)計(jì) 235.4.5溶解池?cái)嚢柙O(shè)備 235.4.6計(jì)量投加設(shè)備 235.4.7藥劑倉(cāng)庫(kù) 245.5混合設(shè)備設(shè)計(jì) 245.5.1混合設(shè)備的選擇 245.5.2設(shè)計(jì)參數(shù) 245.5.3設(shè)計(jì)計(jì)算 255.6絮凝池設(shè)計(jì) 255.6.1絮凝池選擇 255.6.2設(shè)計(jì)參數(shù) 265.6.3設(shè)計(jì)計(jì)算 265.7沉淀池設(shè)計(jì) 305.7.1沉淀池的選擇 305.7.2設(shè)計(jì)計(jì)算 315.8濾池設(shè)計(jì) 335.8.1濾池的選擇 335.8.2設(shè)計(jì)參數(shù) 345.8.3平面尺寸計(jì)算 345.8.4反沖洗管渠系統(tǒng) 365.8.5濾池管渠的布置 375.8.6V型槽的設(shè)計(jì) 405.8.7反沖洗泵房設(shè)計(jì) 415.9活性炭濾池 465.9.1設(shè)計(jì)參數(shù) 465.9.2濾池面積及尺寸的確定 465.9.3濾池高度 475.9.4配水系統(tǒng) 475.9.5反沖洗排水槽 495.9.6濾池各種管渠計(jì)算 495.10消毒和清水池設(shè)計(jì) 515.10.1消毒方式選擇 515.10.2設(shè)計(jì)參數(shù) 515.10.3加氯量計(jì)算 515.10.4加氯間與氯庫(kù)布置 525.10.5清水池平面尺寸 535.11吸水井設(shè)計(jì) 545.11.1吸水井有效水深 545.11.2吸水井容積 555.12二級(jí)泵站設(shè)計(jì) 555.12.1基礎(chǔ)資料 555.12.2二泵站供水量和揚(yáng)程的計(jì)算 565.12.3選擇水泵和機(jī)組 565.12.4機(jī)組基礎(chǔ)尺寸的確定 565.12.5水泵的有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算和校核 575.12.6泵房設(shè)計(jì)及附屬設(shè)備的選擇 585.12.7泵房高度計(jì)算 595.13排泥設(shè)計(jì) 605.13.1污泥量的計(jì)算 605.13.2排水池的設(shè)計(jì) 615.13.3排泥池的設(shè)計(jì) 615.13.4輻流濃縮池的設(shè)計(jì) 615.13.5污泥平衡池設(shè)計(jì) 635.13.6離心式脫水機(jī)的設(shè)計(jì) 635.14水廠平面和高程布置 645.14.1平面布置 645.14.2高程布置 645.14.3水廠管線布置 665.14.4道路及其它 675.14.5輔助建筑物面積及人員設(shè)計(jì) 676供電設(shè)計(jì) 696.1水廠供電的意義和要求 696.2工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則 696.3設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟 707自動(dòng)檢測(cè)控制系統(tǒng) 727.1控制系統(tǒng)及要求 727.2控制方式 727.3控制內(nèi)容 727.3.1一泵房 737.3.2加藥間 737.3.3加氯間 747.3.4凈水構(gòu)筑物 747.3.5二泵房 757.4數(shù)據(jù)記錄和處理 758環(huán)境保護(hù) 768.1水源保護(hù) 768.2凈水廠環(huán)境保護(hù) 768.3施工時(shí)環(huán)境保護(hù) 769勞保及安全措施 7710消防 7811水廠節(jié)能 7911.1水泵節(jié)能 7911.2改進(jìn)加藥系統(tǒng) 8011.3廠區(qū)節(jié)能 8112工程概預(yù)算 8212.1基建總投資 8212.2常年運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi) 8212.3年制水量 8412.4單位制水成本 84-PAGE66-1概述1.1設(shè)計(jì)依據(jù)1.1.1設(shè)計(jì)任務(wù)書《某8萬m3/d給水處理廠工藝設(shè)計(jì)》設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1.2主要規(guī)范《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50013-2006）《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2006）《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006）《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》GB50282—98《城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》CJ/T206-2005《全國(guó)通用給水排水標(biāo)準(zhǔn)圖集》1.1.3主要參考資料1.嚴(yán)煦世，范瑾初主編.給水工程(第四版).北京：北京建筑工業(yè)出版社，1999.2.中國(guó)市政工程西南設(shè)計(jì)研究院.《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第1冊(cè)》常用資料.中國(guó)建筑工業(yè)出版社.3.上海市政工程設(shè)計(jì)研究院.《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第3冊(cè)》城鎮(zhèn)給水.中國(guó)建筑工業(yè)出版社.4.上海市政工程設(shè)計(jì)研究院.《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第5冊(cè)》城鎮(zhèn)排水.中國(guó)建筑工業(yè)出版社.5.上海市政工程設(shè)計(jì)院.《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第12冊(cè)》常用設(shè)備.中國(guó)建筑工業(yè)出版社.6.嚴(yán)煦世主編.《給水排水快速設(shè)計(jì)手冊(cè)1給水工程》.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999.7.上海建筑設(shè)計(jì)研究院.《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)材料設(shè)備》續(xù)冊(cè)1：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1997.8.上海建筑設(shè)計(jì)研究院.《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)材料設(shè)備》續(xù)冊(cè)2：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1997.9.嚴(yán)煦世，劉遂慶主編.給水排水管網(wǎng)系統(tǒng).北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版史，2002.10.姜乃昌主編，泵與泵站.（第五版）.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2007.1.2城市概況1.2.1區(qū)域現(xiàn)狀某區(qū)是唐山市五區(qū)之一，位于市中心區(qū)東部，總面積253.4km2，人口40萬。它是歷史悠久的重工業(yè)區(qū)，礦產(chǎn)資源豐實(shí)，工業(yè)基礎(chǔ)堅(jiān)實(shí)，煤炭、耐火粘土、石英砂巖、水泥灰?guī)r、煤矸石等礦藏儲(chǔ)量大，開采價(jià)值高。某區(qū)農(nóng)業(yè)前景也很廣闊，開發(fā)潛力較大。1998年，某區(qū)被國(guó)家列為沿海經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，外向型經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，需水量也迅速增長(zhǎng)。為滿足工業(yè)生產(chǎn)和人民生活用水增長(zhǎng)的需要，需建立新的供水工程。目前，某區(qū)地下水資源已遭嚴(yán)重破壞，形成地下水位下降漏斗，且仍在繼續(xù)下降。目前灤河水已進(jìn)入陡河水庫(kù)，陡河水庫(kù)距某區(qū)約13km，該水庫(kù)是一集發(fā)電、調(diào)節(jié)供城市用水及養(yǎng)殖等多種功能為一體的水庫(kù)，庫(kù)容較大，水質(zhì)很好，是一個(gè)較為理想的城市供水水源。1.2.2總體規(guī)劃某區(qū)中心城區(qū)為唐山市規(guī)劃區(qū)內(nèi)中部發(fā)展核心的重要組成部分，是唐山市城市新型工業(yè)化基地，資源型城市轉(zhuǎn)型的典范城區(qū)，其城鎮(zhèn)體系概括為“一城、兩軸、五片區(qū)”，一城即本項(xiàng)目評(píng)價(jià)對(duì)象－中心城區(qū)，兩軸為以東西向205國(guó)道和南北向遷唐省道為區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展軸，五片區(qū)為五個(gè)發(fā)展片區(qū)：卑家店、趙各莊、王輦莊、范各莊、呂家坨發(fā)展片區(qū)。某區(qū)中心城區(qū)作為某區(qū)內(nèi)核心城市是落實(shí)城市總體規(guī)劃功能要求的重要空間載體，規(guī)劃范圍北至北環(huán)路、南至南環(huán)路、東至卑家店省級(jí)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，西至石榴河，總面積約20.5km2。距唐山市區(qū)20km，西距北京120km，西南距天津130km，東距秦皇島120km，東南距京唐港130km。某中心城區(qū)發(fā)展目標(biāo)為：由單一的工礦城市向綜合型、多功能方向轉(zhuǎn)化，發(fā)揮獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，把某城區(qū)建設(shè)成為公共設(shè)施齊全、文化底蘊(yùn)深厚、生態(tài)環(huán)境優(yōu)美、綜合實(shí)力強(qiáng)勁的社會(huì)文明、經(jīng)濟(jì)繁榮的現(xiàn)代化城市。2020年預(yù)計(jì)城區(qū)人口規(guī)模為20萬人，結(jié)合某中心城唐家莊、林西地區(qū)發(fā)展規(guī)劃，規(guī)劃將中心城區(qū)在空間上劃分為“兩城”的空間結(jié)構(gòu)。即唐家莊和林西新城：依托唐家莊及林西地區(qū)現(xiàn)狀發(fā)展基礎(chǔ)，通過交通改造、用地的深化、環(huán)境的整治，將上述兩個(gè)地區(qū)改造發(fā)展成為某區(qū)面貌一新的新城區(qū)，為區(qū)域提供高尚的居住環(huán)境及完善的公共服務(wù)設(shè)施。1.2.3自然條件(1）地理位置及地形某區(qū)地理位置優(yōu)越，交通通訊便利，距天津新港、秦皇島港、京唐港均不足百公里，距津唐高速公路開平入口僅3km，205國(guó)道貫穿全境，新建水廠距陡河水庫(kù)約13km。某區(qū)地勢(shì)北高南低，由東向西傾斜，北部以低山為主，海拔高度在200m米左右；中部是幾條東西走向的山丘，海拔約70m；南部以沖積平原為主，海拔約40m。全區(qū)共分北部丘陵區(qū)、中部洪溝沖積扇山前平原，南部沖積平原和塌陷低洼地四種地貌類型。該區(qū)主要河流有石榴河、沙河。石榴河河水主要為附近煤礦的礦井水和城市污水，主要功能為農(nóng)業(yè)灌溉。沙河屬季節(jié)性河流，河水主要靠降水補(bǔ)給，冬春兩季河水很少，主要功能為農(nóng)業(yè)灌溉。由于從地下采掘了大量的煤炭和矸石，使得局部地層變空，受上部巖層重力的影響，地表相應(yīng)部分自然沉降，形成該地區(qū)特有的人工地貌──塌陷低洼地。地下水一部分是第四紀(jì)深層、淺層水，一部分是奧陶系石灰?guī)r溶巖裂隙水。第四紀(jì)覆蓋物厚度為30～200m，連通性好，儲(chǔ)水量很大，-800m以上地下水非常豐富。奧陶系溶巖、裂隙水物理性質(zhì)好，屬低礦化、微硬度水。(2）氣象資料1）氣溫年平均：11℃最熱月平均：25℃最冷月平均：-5.5℃2）降雨量年平均：623mm歷年最大：1050mm歷年最?。?60mm日最大：164mm3）相對(duì)濕度年平均：52%歷年最高：82%歷年最低：33%4）最大積雪深度：130mm5）最大凍土深度：730mm6）年平均蒸發(fā)量：110mm7）主導(dǎo)風(fēng)向冬季：北夏季：南8）風(fēng)速歷年平均：2.6m/s最大：8.2m/s(3）工程地質(zhì)及地震資料地址結(jié)構(gòu)為亞黏土及淤泥質(zhì)黏土，地基承載力為：亞粘土：1.2～1.5kg/cm２淤泥質(zhì)亞粘土：0.7～0.9kg/cm２地震烈度為8度地區(qū)。(4）水文資料1）水位歷年平均：32.7m歷年最高（１％）：38.5m歷年最低（９７％）：28.7m2）含砂量平均含砂量：0.18kg/m3最大含砂量：0.80kg/m3最小含砂量：0.05kg/m3(5）設(shè)計(jì)地下水位地下水位在地下1.0米左右。1.3現(xiàn)有供水設(shè)施概況共有水廠四座，分別是林西水廠、卑家店水廠、白馬山水廠、林東新水廠。生產(chǎn)能力為日供水14.5萬m3，現(xiàn)實(shí)際日供水7萬m3。水廠的供水能力分別是：林西水廠：日供水能力為3.5萬m3，目前供水量為平均每天2.5萬m3，有林西南沙河水源井14眼。卑家店水廠：日供水能力為4.5萬m3，目前供水量為平均每天4萬m3，有巍峰山水源地深井14眼。白馬山水廠：日供水能力為1.5萬m3和林西水廠共用14眼深井，屬于調(diào)峰調(diào)壓水廠。新建林東水廠：日產(chǎn)水5萬m3，有水源井11眼，在卑家店海子沿村南。按照日前的供水量，水源井有16眼在運(yùn)行中，供電電源采用雙電源。輸水管網(wǎng)全長(zhǎng)24393m，DN75以上配水管線250000m。1.4城市供水規(guī)劃設(shè)計(jì)用水量定額是確定設(shè)計(jì)用水量的主要依據(jù)，它可影響給水系統(tǒng)相應(yīng)設(shè)施的規(guī)模、工程投資、工程擴(kuò)建的期限、今后水量的保證等方面，所以必須慎重考慮，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)狀和規(guī)劃資料并參照類似地區(qū)或企業(yè)的用水情況，確定用水定額。城市生活用水和工業(yè)用水的增長(zhǎng)速度，在一定程度上是有規(guī)律的，但如果對(duì)生活用水采取節(jié)約用水措施，對(duì)工業(yè)用水采取計(jì)劃用水、提高工業(yè)用水重復(fù)利用率等措施，可以影響用水量的增長(zhǎng)速度，在確定設(shè)計(jì)用水量定額時(shí)應(yīng)考慮這種變化。居民生活用水定額和綜合用水定額，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貒?guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃和水資源充沛程度，在現(xiàn)有用水定額基礎(chǔ)上，結(jié)合給水專業(yè)規(guī)劃和給水工程發(fā)展條件綜合分析確定。最高日設(shè)計(jì)用水量?jī)?nèi)容包括：城市最高日綜合生活用水量（包括公共設(shè)施生活用水量）、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量、工業(yè)企業(yè)職工的生活用水和淋浴用水量、澆灑道路和大面積綠化用水量、未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量、消防用水量。由于消防用水量是偶然發(fā)生的，不累計(jì)到設(shè)計(jì)總用水量中，僅作為設(shè)計(jì)校核用。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)將消防用水量計(jì)入最高日用水量。1998年，某區(qū)被國(guó)家列為沿海經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，外向型經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，某區(qū)需水量也迅速增長(zhǎng)。原有的給水處理廠已經(jīng)不能滿足工業(yè)生產(chǎn)和人民生活用水增長(zhǎng)的需要，這時(shí)需建立新水廠以滿足需求。設(shè)計(jì)任務(wù)書已給出最高日用水量為：，水廠自用水系數(shù)按8％計(jì)，則設(shè)計(jì)水量為：式中—設(shè)計(jì)水量（）；—最高日用水量（）；—水廠自用水系數(shù)，一般5%～10%，取8%。經(jīng)計(jì)算水廠設(shè)計(jì)水量為：2總體設(shè)計(jì)2.1工程規(guī)模最高日供水量為，設(shè)計(jì)水量為。2.2水質(zhì)及水壓要求（1）水質(zhì)要求出水水質(zhì)達(dá)到生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。（2）水壓要求管網(wǎng)最大水頭損失按0.294MPa考慮。水廠出廠水壓應(yīng)≥0.58MPa，以滿足最不利點(diǎn)處服務(wù)水頭0.28MPa的要求。2.3水源選擇2.3.1水源分類及特點(diǎn)（1）地下水優(yōu)點(diǎn)：水在地層滲透過程中，懸浮物和膠質(zhì)已基本或大部分取出，水質(zhì)清澈，且水源不易受外界污染和氣溫影響，因而水質(zhì)、水溫比較穩(wěn)定，一般宜作為飲用水和工業(yè)冷卻用水的水源。缺點(diǎn)：含鹽量和硬度較高；在滲濾過程中受地層地質(zhì)化學(xué)成分影響，地下水一般含有某些礦物性成分，硬度較地面水大，有時(shí)也會(huì)含有某些礦物性毒物。在選用地下水時(shí)，應(yīng)注意這些問題。（2）江河水優(yōu)點(diǎn)：含鹽量和硬度較低。缺點(diǎn)：易受工業(yè)廢水、生活污水及其他各種人為污染，因而水的色、臭、味變化較大，有毒或有害物質(zhì)易進(jìn)入水體。水溫不穩(wěn)定，夏季常不能滿足工業(yè)冷卻用水要求。（3）湖泊及水庫(kù)水優(yōu)點(diǎn)：主要由河水補(bǔ)給，水質(zhì)與河水類似；由于湖或水庫(kù)水流動(dòng)性小，貯存時(shí)間長(zhǎng)，經(jīng)過長(zhǎng)期自然沉淀，渾濁度較低。缺點(diǎn)：水流動(dòng)性小和透明度高給水中浮游生物尤其是藻類的繁殖創(chuàng)造了良好的條件。藻類死亡后，水質(zhì)發(fā)臭惡化，湖水易受廢水污染；蒸發(fā)使得含鹽量比河水高。（4）海水含鹽量高，其中氯化物含量高，海水需淡化處理才能作為居民生活用水。2.3.2水源選擇原則選擇水源時(shí)，必須綜合考慮以下原則：（1）水量充足選擇水源時(shí)，水源的水量，應(yīng)能滿足城鎮(zhèn)或居民點(diǎn)的總用水量，并考慮到近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展。天然水源的水量，可通過水文學(xué)和水文地質(zhì)學(xué)的調(diào)查勘察來了解；選用地表水時(shí)，一般要求95%保證率的枯水流量大于總用水量。（2）水質(zhì)良好水源水質(zhì)應(yīng)符合下列要求：1)只經(jīng)過加氯消毒即供作生活飲用的水源水，每100ml水樣中總大腸菌群MPN值不應(yīng)超過200；經(jīng)過凈化處理及加氯消毒后供生活飲用的水源水，每100ml水樣中總大腸菌群MPN值不應(yīng)超過2000；2)水源水的感官性狀和一般化學(xué)指標(biāo)經(jīng)處理后，應(yīng)符合生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求；3)水源水的毒理學(xué)指標(biāo)和放射性指標(biāo)，必須符合生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求；4)當(dāng)水源水中含有害化學(xué)物質(zhì)時(shí)，其濃度不應(yīng)超過所規(guī)定的最高容許濃度；5)水源水中耗氧量不應(yīng)超過4mg/L；五日生化需氧量不應(yīng)超過3mg/L；6)飲水型氟中毒流行區(qū)應(yīng)選用含氟化物量適宜的水源。當(dāng)無合適的水源而不得不采用高氟化物的水源時(shí)，應(yīng)采取除氟措施，降低飲用水中氟化物的含量；7)當(dāng)水源水碘化物含量低于10μg/L時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況，采取補(bǔ)碘措施。（3）便于防護(hù)目的在于保證水源水質(zhì)不致因污染而惡化。為此，有條件時(shí)宜優(yōu)先選用地下水。采用地表水作水源時(shí)，應(yīng)結(jié)合城市發(fā)展規(guī)劃，將取水點(diǎn)設(shè)在城鎮(zhèn)和工礦企業(yè)的上游。（4）技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理選擇水源時(shí)，在分析比較各個(gè)水源的水量、水質(zhì)后，可進(jìn)一步結(jié)合水源水質(zhì)和取水、凈化、輸水等具體條件，考慮基本建設(shè)投資費(fèi)用最小的方案。2.3.3水源選擇分析目前某區(qū)內(nèi)可考慮作為水源的有地下水、河流水（石榴河、沙河）和陡河水庫(kù)水。下面從水量、水質(zhì)、取用的難易程度、工程投資等方面進(jìn)行比較，最后選擇一個(gè)較優(yōu)的水源。（1）水量方面地下水：目前，某區(qū)地下水資源已遭嚴(yán)重破壞，形成地下水位下降漏斗，且仍在繼續(xù)下降。若再繼續(xù)過量開采，則會(huì)使地面沉降凹陷，損壞建筑物，造成不可估量的嚴(yán)重后果。河流水：河流均屬季節(jié)性河流，河水主要靠降水補(bǔ)給，冬春兩季河水很少，因此冬春兩季水量不能保證。水庫(kù)水：目前灤河水已進(jìn)入陡河水庫(kù)，庫(kù)容較大，總庫(kù)容5.1億m3，因此水量可以保證。（2）水質(zhì)方面地下水：水質(zhì)低礦化、微硬度，不易受地表污染物的污染，從水質(zhì)方面來說可以作為水源水。河流水：主要為附近煤礦的礦井水和城市污水，主要功能為農(nóng)業(yè)灌溉,不適合作供水水源。水庫(kù)水：該水庫(kù)是一集發(fā)電、調(diào)節(jié)供城市用水及養(yǎng)殖等多種功能為一體的水庫(kù)，庫(kù)容較大，水質(zhì)很好，水質(zhì)可達(dá)水源水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，可作為水源水；但是水庫(kù)在夏季時(shí)可能藻類生長(zhǎng)旺盛，影響水質(zhì)。（3）取用的難易程度地下水：可用管井、大口井等垂直取水構(gòu)筑物，也可用滲渠、集水廊道等水平取水構(gòu)筑物或坎兒井等混合取水構(gòu)筑物。因地下水降落漏斗嚴(yán)重，地下水位可能很低，取水會(huì)有困難。河流水：可用固定式取水構(gòu)筑物和移動(dòng)式取水構(gòu)筑物（纜車式取水、浮船取水）。水庫(kù)水：可采取隧洞式取水、引水明渠取水等取水方式。（4）工程投資地下水：地下水水質(zhì)好，需要的凈化處理構(gòu)筑物少，占地面積小，基建投資省，日常維護(hù)費(fèi)用低；但是抽取地下水時(shí)耗費(fèi)能量高，不經(jīng)濟(jì)。河流水：河流水受污染較嚴(yán)重，屬于微污染水源，需進(jìn)行預(yù)處理，所需的凈化處理構(gòu)筑物多，占地面積大；輸水距離長(zhǎng)，因此基建投資大，日常維護(hù)費(fèi)用高。水庫(kù)水：新建水廠距陡河水庫(kù)13km，比較近，輸水距離短；水質(zhì)好，需要的凈化處理構(gòu)筑物少，占地面積小，基建投資省，日常維護(hù)費(fèi)用低。綜合以上四點(diǎn)，選擇陡河水庫(kù)水作為供水水源，水量有保證，水質(zhì)符合國(guó)家水源Ⅲ類水要求，取用不困難，工程投資比河流水和地下水少。2.3.4水源水的防護(hù)在選好水源取用點(diǎn)，建好取水構(gòu)筑物后，加強(qiáng)水環(huán)境和水源的保護(hù)是重要的一環(huán)。（1）加強(qiáng)水源水質(zhì)的監(jiān)測(cè)由于環(huán)境污染及諸多原因，水源水質(zhì)日益惡化，一些重要水質(zhì)指標(biāo)一年中常發(fā)生較大變化。設(shè)立水源水質(zhì)監(jiān)測(cè)站，對(duì)鐵、錳、藻類、PH值、總氮(湖、庫(kù)以N計(jì))、氯化物(以Clˉ計(jì))等重要指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，定期發(fā)布水源取用點(diǎn)水質(zhì)通報(bào)，供用水單位參考。（2）建立水源監(jiān)管制度目前在我國(guó)取用江、河、湖泊、水庫(kù)原水，都要上繳水資源費(fèi)(資源水價(jià))，收取水資源費(fèi)的管理部門應(yīng)有責(zé)任，盡能力協(xié)助環(huán)境保護(hù)部門加強(qiáng)水環(huán)境保護(hù)，水源取用點(diǎn)的保護(hù)，對(duì)水源取用點(diǎn)建立巡查、監(jiān)管制度，設(shè)自動(dòng)攝像、監(jiān)控設(shè)備，防止人為破壞、投毒。（3）藻類的預(yù)防水庫(kù)水夏季易爆發(fā)藻類，影響水質(zhì)，因此可以在藻類多發(fā)期向水庫(kù)中投加除藻劑，以保證供水水質(zhì)。3取水工程設(shè)計(jì)3.1取水構(gòu)筑物設(shè)計(jì)3.1.2取水構(gòu)筑物設(shè)計(jì)原則（1）取水構(gòu)造物應(yīng)保證在枯水季節(jié)仍能取水，并滿足在設(shè)計(jì)枯水保證率下取得所需的設(shè)計(jì)水量?？菟髁康谋ＷC率，對(duì)于減少水量而嚴(yán)重影響生產(chǎn)的工業(yè)企業(yè)的水源，應(yīng)不低于90％～97％。對(duì)于允許減少生產(chǎn)用水水量的工業(yè)企業(yè)，其設(shè)計(jì)枯水流量保證率應(yīng)按各有關(guān)部門的規(guī)定執(zhí)行。對(duì)于城市供水的水源，應(yīng)根據(jù)城市規(guī)模和大工業(yè)用戶的重要性選定。一般可采用90％～97％。村、鎮(zhèn)供水的設(shè)計(jì)枯水流量保證率，可根據(jù)具體情況適當(dāng)降低。在洪水季節(jié)取水構(gòu)筑物應(yīng)不受沖刷和淹沒。（2）在取水構(gòu)筑物進(jìn)口處，一般要求不小于2.5～3.0m的水深；對(duì)小型取水口，水深可降低至1.5～2.0m。（3）作為生活飲用水水源的水質(zhì)，應(yīng)滿足處理后達(dá)到生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。（4）水源、取水地點(diǎn)和取水量等的確定，應(yīng)取得有關(guān)部門同意。水源應(yīng)按《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》采取相應(yīng)的衛(wèi)生防護(hù)措施。3.1.2取水構(gòu)筑物的形式水庫(kù)取水常用取水形式有：（1）隧洞式取水構(gòu)筑物：適用于水深大于10m以上的大型水庫(kù)。（2）引水明渠取水：根據(jù)庫(kù)岸的地形與地質(zhì)條件，選擇合建式或分建式的岸邊取水構(gòu)筑物形式。（3）水深很大的水庫(kù)取水：分層取水構(gòu)筑物。在本設(shè)計(jì)中，設(shè)置取水構(gòu)筑物的庫(kù)岸地形、地貌情況較好，冰凍期長(zhǎng)，便于機(jī)械施工，因此采用了泵房地板呈現(xiàn)階梯形式的合建式岸邊取水構(gòu)筑物。此形式可以減少泵房深度，減少投資。占地面積少，結(jié)構(gòu)緊湊，水泵洗水管短，避免因冰凍造成的麻煩，但是水泵啟動(dòng)需采用抽真空方式，啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)。水庫(kù)水經(jīng)過進(jìn)水孔進(jìn)入進(jìn)水室，為保證以后水凈化的方便，本設(shè)計(jì)采用格柵和網(wǎng)格先后攔截的方式。3.2取水頭部設(shè)計(jì)3.2.1取水頭部選擇水庫(kù)水經(jīng)過進(jìn)水孔進(jìn)入進(jìn)水室，為保證以后水凈化的方便，本設(shè)計(jì)采用格柵和網(wǎng)格先后攔截的方式。3.2.2進(jìn)水間設(shè)計(jì)（1）一泵站設(shè)計(jì)水量一泵站按最高日平均時(shí)的流量計(jì)算，水廠自用水取8%，即=1.08，則。（2）格柵的設(shè)計(jì)1）格柵面積的計(jì)算流過格柵得流速采用0.4m/s,格柵柵條凈距采用b=30mm，直徑s=10mm，格柵堵塞系數(shù)k1=0.75，則格柵引起的面積減少系數(shù)為：式中—柵條凈距，30；—柵條厚度，10；格柵面積為：式中—設(shè)計(jì)流量（）；—格柵阻塞系數(shù)，一般取0.75；—柵條引起的面積減小系數(shù)；—過柵流速，一般取0.4～1.0m/s。設(shè)進(jìn)水口有十二個(gè)，分上下兩層，每個(gè)進(jìn)水口尺寸為B1×H1=800×600。總面積為12×0.48=5.76m2。格柵采用B×H=900×700，有效面積為0.47m2。柵條間孔數(shù)為11，柵條根數(shù)為12根。2）通過格柵得水頭損失估計(jì)為0.08m。3）設(shè)置回轉(zhuǎn)耙式除污機(jī)，該機(jī)優(yōu)點(diǎn)是能清理較多的水草，樹枝，樹葉，果皮等殘留物。外形尺寸較小，在水下無轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，維護(hù)檢修方便。4）格柵布置成與水面90°的傾角。（3）格網(wǎng)的設(shè)計(jì)過網(wǎng)流速采用0.4m/s，網(wǎng)眼尺寸采用b×b=10×10mm，網(wǎng)絲直徑采用d=2mm，格網(wǎng)堵塞系數(shù)k2=0.5，收縮系數(shù)ε=0.7，則格網(wǎng)引起的面積減小系數(shù)為：故平板格網(wǎng)面積為：式中—設(shè)計(jì)流量，；—格網(wǎng)阻塞系數(shù)，一般取0.5；—網(wǎng)眼引起的面積減小系數(shù)。設(shè)置6個(gè)網(wǎng)格，每個(gè)網(wǎng)格面積。選取給水排水工程標(biāo)準(zhǔn)S321-3，選C9型號(hào)，進(jìn)口尺寸。網(wǎng)格尺寸：B×H=1880×1630,有效面積F=1.81m2。取通過格網(wǎng)水頭損失為0.15m。3.2.3取水頭部尺寸計(jì)算（1）取水頭部及高程計(jì)算進(jìn)水間頂部標(biāo)高=水庫(kù)最高設(shè)計(jì)水位+0.5=38.5+0.5=39m。進(jìn)水間最低動(dòng)水位標(biāo)高=水庫(kù)最低水位-冰凍厚度-格柵水頭損失=28.7-0.73-0.08=27.89m。吸水間最低動(dòng)水位標(biāo)高=進(jìn)水間最低動(dòng)水位標(biāo)高-格網(wǎng)水頭損失=27.89-0.15=27.74m。吸水間底部標(biāo)高=進(jìn)水間最低動(dòng)水位-格網(wǎng)高度-0.2=27.74-1.63-0.2-0.1=25.81m。式中平面網(wǎng)格尺寸凈高2.0，其上緣應(yīng)淹沒在進(jìn)水間最低動(dòng)水位以下0.1m，其下緣高出吸水間底部0.2m。上層進(jìn)水口頂部標(biāo)高=最高水位-0.5=38.5-0.5=38m。下層進(jìn)水口底部標(biāo)高=最低水位-0.5=28.7-0.5=28.3m。吸水間深度=進(jìn)水間頂部標(biāo)高-吸水間底部標(biāo)高=39-25.81=13.19m。（2）進(jìn)水間平面尺寸及吸水間平面尺寸的計(jì)算1）吸水喇叭口的最小懸空高低h1，h1過小將使用進(jìn)水口處水的流線過于彎曲，水頭損失增加，水泵效率降低，嚴(yán)重時(shí)沖刷池底。h1過大使吸水井地板落深，增加工程造價(jià)。H1=0.7D=0.7×1300=910mm，取h1=1.0m。2）喇叭口間凈距a，和喇叭口與井壁間的間距b。a=1.5D=1.5×1000=1500mm=1.5m，b=1.0D=1.0×1000=1000mm=1.0m。3）吸水喇叭口的最小淹沒深度h2，與吸水井進(jìn)水流速、吸水管流速，懸空高度、吸水井壁形狀、喇叭口至后壁距離有關(guān)，h2取1.0m。4）吸水間水位高h(yuǎn)=h1+h2=1.0+1.0=2.0m。5）吸水間進(jìn)水長(zhǎng)度L=3D=3×1000=3000mm，取3m。6吸水間長(zhǎng)度按泵房尺寸確定（除掉配電閘），L′=13.5m,吸水間寬度B=b+L+D=1.0+3+1.0=5m。則進(jìn)水間尺寸和吸水間相同，即采用13.5m×5m。3.2.4格柵格網(wǎng)的起吊設(shè)備式中G—格柵和鋼繩總重量，約為150kg；P—格柵前后水位所產(chǎn)生的壓力，取0.1；F—每個(gè)格柵面積，F(xiàn)=0.63m2；f—格柵與導(dǎo)軌間的摩擦系數(shù)，取0.44；k—安全系數(shù)，取1.5。P=(0.15+0.1×0.63×0.44)×1.5×103=62.37kg。采用MD0.5-12D型電動(dòng)葫蘆，起重量500kg，起吊高度12m。3.3取水泵房設(shè)計(jì)3.3.1泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程的確定通過取水頭部計(jì)算，已知在最不利情況下所需靜揚(yáng)程，冰凍線深度為0.73m，水庫(kù)最高水位為38.5m，常水位32.7m，最低水位28.7m。在最高水位水面標(biāo)高：38.5-0.73-0.08-0.15=37.54m。在常水位水面標(biāo)高：32.7-0.73-0.08-0.15=31.74m。在最低水位標(biāo)高：28.7-0.73-0.08-0.15=27.74m。輸水干管水頭損失：從一泵站出來采用兩條直徑為900mm的鑄鐵管輸水到凈水廠的配水井，當(dāng)一一條管路檢修時(shí)，另一條管路應(yīng)通過75%的設(shè)計(jì)水量。，查表v=1.18m/s,1000i=1.7,則∑hi=2.9。泵站內(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：。3.3.2選擇水泵和機(jī)組根據(jù)設(shè)計(jì)流量Q=1000L/s和常水位設(shè)計(jì)揚(yáng)程H=10.1m，選用三臺(tái)泵，兩用一備，則每臺(tái)工作泵的流量為Q′=。選用三臺(tái)20SA-22型臥式離心泵，主要參數(shù)：Q=550L/s,揚(yáng)程H=21m,N=960r/min，NPSH=5，泵重1610kg，同時(shí)選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)JR127-6,參數(shù):功率為165kw；電機(jī)重1600kg。水泵進(jìn)口法蘭直徑為500mm，出口法蘭直徑400mm。3.3.3機(jī)組尺寸的確定布置要求：機(jī)組間距一不妨礙操作和檢修的需要為原則，機(jī)組布置為保證運(yùn)行安全，裝卸，維修和管理方便，管道總長(zhǎng)度最短，接頭配件最少，水頭損失最小，并考慮泵站有擴(kuò)建的余地。機(jī)組排列形式為單行橫向排列。水泵和電機(jī)安裝在共同的基礎(chǔ)上，基礎(chǔ)的作用是支撐固定機(jī)組，使它運(yùn)行平穩(wěn)不致發(fā)生劇烈振動(dòng)，更不允許基礎(chǔ)沉陷?；A(chǔ)要堅(jiān)實(shí)牢固，應(yīng)該澆注在較堅(jiān)實(shí)的地基上，不宜澆制在松軟的地基或新填土上，以免發(fā)生基礎(chǔ)下沉或不均勻沉陷。查SA型泵外型及安裝尺寸（不帶基礎(chǔ)），L=3405mm，B=1400mm。則基礎(chǔ)長(zhǎng)為3405mm，取3.5m，基礎(chǔ)寬為1400+300=1700mm，取1.7m?；A(chǔ)平面尺寸為3.5×1.7m2。基礎(chǔ)總重量W=1600+1610=3210kg?；A(chǔ)深度為：H=。式中W—基礎(chǔ)總重量；L—基礎(chǔ)長(zhǎng)度；B—基礎(chǔ)寬度；r—基礎(chǔ)所用澆注材料混凝土的容重2400kg/m3。實(shí)際深度連泵房底板在內(nèi)為0.7+0.3=1.0m，取1.2m。3.3.4水泵的有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算和校核（1）吸水管路和壓水管路的計(jì)算每臺(tái)水泵有獨(dú)立的吸水管和壓水管。規(guī)范規(guī)定吸水管直徑在250～100mm之間時(shí)，流速為1.2～1.6m/s；壓水管直徑在250～1000mm之間時(shí)流速為2.0～2.5m/s。1）吸水管已知Q1=,設(shè)采用鑄鐵管，取直徑D=700mm，則v=1.3m/s,1000i=2.87。2）壓水管在泵房?jī)?nèi)部采用鑄鐵管材，取直徑600mm，則v=2.55m/s，1000i=17.1。（2）吸水管在吸水間布置吸水喇叭口一般采用D=(1.3～1.5)d=（1.3～1.5）×700=910～1050，取1000mm。吸水喇叭口最小懸空高度h1=（0.6～0.8）D=（0.6-0.8）×1000=600～800，取700mm。吸水喇叭口最小淹沒深度h2：為了避免吸水池水面產(chǎn)生漩渦，使泵吸入空氣，取h2=1.1m。喇叭口凈距a和喇叭口與井壁間距b：a=（1.5～2.0）D=（1.5～2.0）×1000=1500～2000，取a=1800mm。b=（0.75～1.0）D=（0.75～1.0）×1000=750～1000，取b=900mm。（3）水泵安裝高度的確定水溫在11℃時(shí)，飽和蒸汽壓為0.13mH2O,海拔28.7m時(shí)大氣壓ha=10.3mH2O。水泵進(jìn)口法蘭直徑為500mm，則進(jìn)口流速。令∑hs=2m，則水泵最大允許安裝高度Hss=取Hss=3m，則泵軸允許標(biāo)高=吸水室水面標(biāo)高+水泵高度=27.74+3=30.74m，泵房地面允許標(biāo)高=30.74-0.76-0.15-0.2=29.63m。其中，0.76為泵軸到底座高度，0.15為底座厚度，0.2為基礎(chǔ)高出地面厚度。（4）吸水管中的水頭損失∑hs=∑hls+∑hfs∑hfs=∑hls===0.244m式中—吸水管進(jìn)口局部阻力系數(shù)，取0.75；—DN700鋼制90°彎頭，取1.02；—DN700手控閘閥，按開啟度a/d=1/8，取0.15；—DN700電動(dòng)閘閥，按開啟度a/d=1/8考慮，取0.15；—偏心漸縮管DN700×500，取0.2。∑hs=∑hls+∑hfs=0.023+0.244=0.267m。（5）壓水管路水頭損失∑hd∑hd=∑hfd+∑hld式中—DN400×600漸縮管，取0.32；—DN600止回閥，取1.7；—DN600閘閥，取0.15；—DN600鋼制90°彎頭，取1.02；∑hld=0.6m。則∑hd=∑hfd+∑hld=0.256+0.6=0.856m。從泵吸水口到輸水干管上切換閘閥的全部水頭損失為：∑h=∑hs+∑hd=0.267+0.856=1.123m。（6）水泵實(shí)際揚(yáng)程∑h∑h=∑hs+∑hd=1.123m則水泵實(shí)際揚(yáng)程為H=10.1+1.123=11.223m所選水泵機(jī)組符合要求。3.3.5泵房設(shè)計(jì)及附屬設(shè)備的選擇（1）附屬設(shè)備的選擇計(jì)算1）起重設(shè)備最大重量為3210kg的電動(dòng)機(jī)和水泵，故選擇LDT4-S型電動(dòng)單梁起重機(jī)，起重量為4000kg，箱型主梁，跨度13.5m，起重高度3.5～12m，配用AS310-164/1型電動(dòng)葫蘆。2）通風(fēng)設(shè)備考慮到泵房整體較深，電動(dòng)機(jī)功率較大，決定采用自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)的形式。風(fēng)管的進(jìn)口與電動(dòng)機(jī)的排風(fēng)口相接，用風(fēng)機(jī)抽風(fēng)。風(fēng)機(jī)設(shè)置在上層樓板上，置于出風(fēng)口圈筒內(nèi)，通風(fēng)管沿壁安設(shè)。風(fēng)管外壁與墻相距300mm。計(jì)算從略。采用T30型號(hào)的軸流抽風(fēng)機(jī)4臺(tái)，配用電動(dòng)機(jī)JO2-51型，N=5.5KW.3）排水設(shè)施由于泵房較深，故采用電動(dòng)水泵排水。沿泵房?jī)?nèi)壁設(shè)置排水設(shè)備即排水溝將水匯集到集水坑中。集水坑為1000×600×500，取水泵站的排水量一般按20-40立方米考慮，排水揚(yáng)程在30m以內(nèi)。故采用Is50-32-16A型水泵：Q=10～30m3/h,H=28.5～20m，N=2.2kW，n=2900r/min。配用電動(dòng)機(jī)Y90L-2型2臺(tái)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。4）真空泵選擇當(dāng)水泵在吸入式工作時(shí)，在啟動(dòng)前必須引水，故設(shè)置真空泵引水。真空泵抽氣量的計(jì)算公式：式中W1—吸水管路中空氣容積；W2—泵殼內(nèi)空氣容積大致等于水泵吸入口面積乘以吸入口到出水閥門的距離；T—水泵引水時(shí)間，一般小于5min，取3min；k—漏氣系數(shù)，一般為1.05～1.00，取1.05；Zs—水泵軸心到吸水井最低水位高差；最大真空值計(jì)算：Hsmax=選用SZ-1J型水環(huán)式真空泵，Q=1.48m3/min,選擇2臺(tái)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。配用電機(jī)型號(hào)Y112M-4型。3.3.6泵房高度計(jì)算泵房高度除了要滿足采光和通風(fēng)條件外，主要取決與起重設(shè)備的要求。由于取水泵房采用地下式泵房，故泵房高度為：H=H1+H2式中H1—為地上部分高度；H2—泵房在地面以下高度。（1)H1計(jì)算式中a1—行車軌道高度，取0.4m；b—吊車梁高，取0.22m；c1--行車軌道中心至起吊鉤中心垂直距離，取0.54m；d—起重繩的垂直距離，對(duì)于水泵為0.85X，對(duì)于電動(dòng)機(jī)為1.2X，X為起重部件寬度。0.85X=0.85×1.545=1.31m，1.2X=1.2×(3.405-1.545)=2.232m，取3.55m；e—起吊物高度，本設(shè)計(jì)取最高者—水泵1.26m；h—起吊物底部與泵房平臺(tái)或者進(jìn)口處至室內(nèi)地坪距離，取0.5m。則H1=0.4+0.22+0.54+3.55+1.26+0.5=6.47m。（2）H2計(jì)算水泵軸線標(biāo)高=吸水井最低水位標(biāo)高+水泵最大安裝高度=30.74m。泵房地面標(biāo)高=水泵基礎(chǔ)標(biāo)高-基礎(chǔ)到地坪的距離-底座厚度=30.74-0.63-0.2-0.15=29.76m。水泵基礎(chǔ)高出地坪0.2m，底座厚度0.15m。一泵站地面標(biāo)高29.76m。則H2=地坪標(biāo)高-一泵站地面標(biāo)高=32.7-29.76=2.94m。則H=H1+H2=6.47+2.94=9.41m。4輸水工程設(shè)計(jì)4.1輸水管線選擇原則（1）應(yīng)選擇經(jīng)濟(jì)合理線路。盡量做到線路短、起伏小、土石方工程量少、減少跨越障礙次數(shù)、避免沿途重大拆遷、少占農(nóng)田或不占。（2）輸水管走向和位置應(yīng)符合城市和工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃要求，盡可能沿現(xiàn)有道路或規(guī)劃道路敷設(shè)，以利施工和維護(hù)。（3）輸水管應(yīng)避免穿越河谷、山脊、沼澤、重要鐵路和泄洪地區(qū)。（4）生活飲用水輸水管應(yīng)避免穿過毒物污染及腐蝕性等地區(qū)，必須穿過時(shí)應(yīng)采取防護(hù)措施。（5）輸水管線應(yīng)充分利用水位高差，優(yōu)先考慮重力輸水。（6）輸水管線的走向與布置應(yīng)考慮與城市現(xiàn)狀及規(guī)劃的地下鐵道、地下通道、人防工程等地下隱蔽性工程的協(xié)調(diào)與配合。4.2.輸水管線布置4.2.1輸水管線布置要求（1）重力輸水管渠應(yīng)根據(jù)具體情況設(shè)置檢查井和排氣設(shè)施。檢查井間距：當(dāng)管徑為DN700以下時(shí)，不宜大于200m；當(dāng)管徑為DN700至DN1400時(shí)，不宜大于400m。（2）對(duì)于重力輸水的管道，當(dāng)?shù)孛嫫露容^陡或非滿管流重力輸水時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況在適當(dāng)位置設(shè)置跌水井、減壓井或其他控制水位的措施。（3）對(duì)于壓力水管，應(yīng)分析出現(xiàn)水錘的可能，必要時(shí)需設(shè)置消除水錘的措施。（4）在輸水管道隆起點(diǎn)和平直段的必要位置上，應(yīng)裝設(shè)排（進(jìn)）氣閥，以便及時(shí)排除管內(nèi)空氣，不使發(fā)生氣阻，以及在放空管道或發(fā)生水錘時(shí)引入空氣，防止管道發(fā)生負(fù)壓。（5）在輸水管道中，于倒虹管和管橋處均需設(shè)置排(進(jìn))氣閥。（6）在輸水管道的低凹處應(yīng)設(shè)置泄水管和泄水閥。（7）管道上的法蘭接口不宜直接埋在土中，應(yīng)設(shè)置在檢查井或地溝內(nèi)。（8）在輸水管道布置中，應(yīng)盡量采用小角度轉(zhuǎn)折，并適當(dāng)加大制作彎頭的曲率半徑，改善管道內(nèi)水流狀態(tài)，減少水頭損失。（9）輸水管道布置，應(yīng)減少管道與其他管道的交叉。（10）當(dāng)輸送水管道與鐵路交叉時(shí)，應(yīng)按《鐵路工程技術(shù)規(guī)范》規(guī)定執(zhí)行，并取得鐵路管理部門同意。4.2.2輸水管線布置為保證輸水安全，輸水管設(shè)兩條，兩條輸水管之間設(shè)連通管。輸水管線沿現(xiàn)有道路敷設(shè)，長(zhǎng)13km，輸水管上要每隔一定距離設(shè)檢修閥門，間距取3km。4.3輸水管材確定由原始資料可知，水庫(kù)歷年最低水位為28.7m，而水廠地面標(biāo)高也為28.7m，因此需建取水泵站才能滿足進(jìn)入水廠所需的水壓。這時(shí)輸水管道中的水流為有壓流，輸水管道要具有一定的承壓能力。球墨鑄鐵管具有灰鑄鐵管的許多優(yōu)點(diǎn)，而且機(jī)械性能有很大提高，其強(qiáng)度是灰鑄鐵管的多倍，抗腐蝕性能遠(yuǎn)高于鋼管。據(jù)統(tǒng)計(jì)，球墨鑄鐵管的爆管事故發(fā)生率為普通灰鑄鐵管的1/16，使用壽命是灰鑄鐵管的的1.5～2.0倍，是鋼管的3～4倍。給水管網(wǎng)管材用球墨鑄鐵管，重量輕，很少發(fā)生爆管、滲水和漏水現(xiàn)象，可以減少管網(wǎng)漏損率和管網(wǎng)維修費(fèi)用。采用推入式楔形膠圈柔性接口，也可用法蘭接口，施工安全方便，接口的水密性好，有適應(yīng)地基變形的能力，抗震效果好。球墨鑄鐵管具有灰鑄鐵管的許多優(yōu)點(diǎn)，而且機(jī)械性能有很大提高，其強(qiáng)度時(shí)灰鑄鐵管的多倍，抗腐蝕性能遠(yuǎn)高于鋼管。據(jù)統(tǒng)計(jì)，球墨鑄鐵管的爆管事故發(fā)生率為普通灰鑄鐵管的1/16，使用壽命是灰鑄鐵管的的1.5～2.0倍，是鋼管的3.0～4.0倍。因此選用球墨鑄鐵管為給水管材。4.4輸水管徑確定輸水管設(shè)計(jì)流量為：式中a—水廠自用水系數(shù)，取8%；Q—水廠最高日供水量（）。輸水管徑計(jì)算公式為：式中—輸水管設(shè)計(jì)流量()；—管道經(jīng)濟(jì)流速，取1.2。經(jīng)計(jì)算輸水管管徑，取900mm，連通管管徑與輸水管相同，也取900mm。5凈水工程設(shè)計(jì)5.1原水水質(zhì)分析（1）水質(zhì)分析結(jié)果見表1所示:表1水質(zhì)分析結(jié)果指標(biāo)maxmin平均指標(biāo)maxmin平均溫度/416氰0.003/0.001色度//16砷0.001//濁度80050180汞///PHCr6+0.020.0010.005硬度21030100鉛///Fe2+0.100.0010.03NH4+-N4Mn2+///BOD///銅///COD2.001.000.05鋅///大腸桿菌112380氟0.750.200.06細(xì)菌總數(shù)5400（2）根據(jù)地表水水源，應(yīng)根據(jù)《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB－3838－2002）》，判別水源是否符合供水工程時(shí)地表水源水質(zhì)的要求。依據(jù)地表水水域環(huán)境功能和保護(hù)目標(biāo)，按功能高低依次劃分為五類：Ⅰ類主要適用于源頭水、國(guó)家自然保護(hù)區(qū)；Ⅱ類主要適用于集中式生活飲用水地表水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產(chǎn)場(chǎng)、仔稚幼魚的索餌場(chǎng)等；Ⅲ類主要適用于集中式生活飲用水地表水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)、魚蝦類越冬場(chǎng)、洄游通道、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(qū)；Ⅳ類主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)；Ⅴ類主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域。對(duì)應(yīng)地表水上述五類水域功能，將地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基本項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)值分為五類，不同功能類別分別執(zhí)行相應(yīng)類別的標(biāo)準(zhǔn)值。水域功能類別高的標(biāo)準(zhǔn)值嚴(yán)于水域功能類別低的標(biāo)準(zhǔn)值。同一水域兼有多類使用功能的，執(zhí)行最高功能類別對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。實(shí)現(xiàn)水域功能與達(dá)功能類別標(biāo)準(zhǔn)為同一含義。根據(jù)《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB－3838－2002）》，原水水質(zhì)符合地面水Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，除濁度，色度,大腸桿菌和菌落總數(shù)偏高外，其余參數(shù)均符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749－2006）的規(guī)定。5.2工藝流程比較根據(jù)資料，水源最大含砂量為0.80kg/m3，且水庫(kù)水濁度一般不是很高，因此不用設(shè)預(yù)沉池。水源水中氨氮含量和COD均不超標(biāo)，因此不必進(jìn)行預(yù)處理。利用常規(guī)給水處理工藝處理之后，可達(dá)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749－2006）要求；然后再加深度處理工藝，以期達(dá)到更高水質(zhì)要求。（1）常規(guī)處理工藝確定方案一：原水→混凝→沉淀→過濾→消毒適用條件：一般地表水廣泛采用的常規(guī)流程，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，出水濁度小于2NTU。原水中的懸浮物與投入水中的混凝劑接觸脫穩(wěn)后，在絮凝池中生成足夠大的絮凝體，進(jìn)而在沉淀池中被沉淀除去，剩余的微小絮凝體在濾池中被過濾除去，從而得到濁度符合要求的處理水。混凝、沉淀和過濾在去除濁度的同時(shí),對(duì)色度、細(xì)菌和病毒等也有一定去除作用。再通過向水中投加氯氣、漂白粉,或二氧化氯等消毒劑,殺滅濾后水中致病微生物,達(dá)到飲用水水質(zhì)要求。方案二：原水→接觸絮凝→過濾→消毒適用條件：1）一般可用于濁度和色度低的湖泊水或水庫(kù)水處理；2）進(jìn)水懸浮物含量一般小于100mg/L，水質(zhì)穩(wěn)定、變化較小且無藻類繁殖。方案比較：1）處理效果由原水水質(zhì)資料，進(jìn)水濁度最高為800mg/L，且水庫(kù)水夏季易發(fā)藻類。方案一適用于進(jìn)水懸浮物濃度小于2000-3000mg/L的情況，而方案二適用于進(jìn)水懸浮物含量一般小于100mg/L，水質(zhì)穩(wěn)定、變化較小且無藻類繁殖的情況。因此方案二的處理效果及穩(wěn)定性不如方案一。2）經(jīng)濟(jì)性因方案二不需設(shè)沉淀池，因此基建投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用比方案一少，但濾池的運(yùn)行負(fù)荷會(huì)比較大，運(yùn)行周期短，反沖洗周期短，因此濾池的運(yùn)行費(fèi)用比方案一多。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較，常規(guī)處理工藝選擇方案一。（2）深度處理工藝選擇目前，在給水深度處理領(lǐng)域，主要存在生物活性炭吸附，臭氧—活性炭技術(shù)和膜技術(shù)?；钚蕴课绞抢没钚蕴烤薮蟮谋缺砻娣e吸附水中的有機(jī)污染物。粒狀活性炭的使用通過活性炭濾床實(shí)現(xiàn)，將其置于砂濾后或者取代現(xiàn)有砂濾床。受污染的水經(jīng)過活性炭濾床后，有機(jī)污染物被截留在活性炭濾床中?；钚蕴康奈叫阅芸梢酝ㄟ^再生得到恢復(fù)，活性炭在應(yīng)用中基建與設(shè)備投資較低，使用靈活方便?；钚蕴吭谶\(yùn)行過程中可逐漸地形成生物活性炭，微生物不斷對(duì)吸附在活性炭表面的有機(jī)污染物進(jìn)行生物降解，從而可以有效地延長(zhǎng)活性炭的使用周期。投加臭氧的目的，一是盡可能去除一些有機(jī)物，同時(shí)也可將難生物降解有機(jī)物分解為可生物降解有機(jī)物，為生物活性炭降解創(chuàng)造條件；同時(shí)也增加了水中溶解氧濃度，為好氧菌生長(zhǎng)繁殖創(chuàng)造條件。但由于制備臭氧造價(jià)很高，受經(jīng)濟(jì)條件限制。膜技術(shù)是近些年來發(fā)展起來的給水處理工藝。膜在除污染中的作用是通過其很小的孔徑將水中有機(jī)物分子截留到膜的一側(cè)，從水相中去除。具有除污染作用的膜主要有納濾膜和反滲透膜。目前膜處理技術(shù)設(shè)備投資大，膜更換費(fèi)用較高，一般只用于小規(guī)模的凈水設(shè)施，難以應(yīng)用于大規(guī)模水廠。此外，膜過濾在去除水中有害成分（微污染物）的同時(shí)，還將水中無機(jī)離子去除（如反滲透），長(zhǎng)期飲用高純水并不利于身體健康。經(jīng)上述經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件比較，深度處理工藝選擇活性炭吸附技術(shù)。工藝流程圖如圖1所示：混凝劑混凝劑砂濾池沉淀池絮凝池混合原水砂濾池沉淀池絮凝池混合原水 二級(jí)泵站清水池活性炭濾池二級(jí)泵站清水池活性炭濾池液氯液氯圖1凈水工藝流程圖5.3配水井設(shè)計(jì)5.3.1配水井容積根據(jù)同類水廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，本設(shè)計(jì)中配水井的停留混合時(shí)間取1.5分鐘，則配水井的容積為：5.3.2配水井尺寸取配水井有效水深4m，超高0.3m，井體采用圓形，則配水井表面積為：配水井半徑為：，取2.6m。配水井直徑D=2R=5.2m。實(shí)際容積為：，可以采用。為了防止一側(cè)進(jìn)水直接沖擊出水管，應(yīng)在進(jìn)水側(cè)設(shè)置一座擋水墻，墻高采用2.0m。5.3.3配水井出水管出水管采用Dg=800mm的鑄鐵管，其流量按照水量的75%進(jìn)行計(jì)算。，1000i=3.25.4加藥間設(shè)計(jì)5.4.1設(shè)計(jì)參數(shù)已知計(jì)算水量Q=86400m3/d=3600m3/h。根據(jù)原水水質(zhì)及水溫，參考有關(guān)凈水廠的運(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=30mg/L，藥容積的濃度b=15%，混凝劑每日配制次數(shù)n=2次?；炷齽┻x用:堿式氯化鋁[Aln(OH)mCL3n-m]簡(jiǎn)寫PAC.堿式氯化鋁在我國(guó)從七十年代初開始研制應(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30mg/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）無機(jī)高分子化合物。5.4.2溶液池設(shè)計(jì)溶液池容積為：，取9m3式中a—混凝劑（堿式氯化鋁）的最大投加量（mg/L），本設(shè)計(jì)取30mg/L；Q—設(shè)計(jì)處理的水量，3600m3/h；B—溶液濃度（按商品固體重量計(jì)），一般采用5%～20%，本設(shè)計(jì)取15%；n—每日調(diào)制次數(shù)，一般不超過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，高度中包括超高0.3m，置于室內(nèi)地面上。溶液池實(shí)際有效容積：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。5.4.3溶解池設(shè)計(jì)溶解池容積為：式中—溶解池容積（m3），一般采用（0.2～0.3），本設(shè)計(jì)取0.3。溶解池也設(shè)置為2池，單池尺寸：，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)際有效容積為：溶解池的放水時(shí)間采用t＝10min，則放水流量：，查水力計(jì)算表得放水管管徑＝75mm，相應(yīng)流速，管材采用硬聚氯乙烯管。溶解池底部設(shè)管徑d＝100mm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)氧樹脂進(jìn)行防腐處理。5.4.4投藥管設(shè)計(jì)投藥管流量為：查水力計(jì)算表得投藥管管徑d＝20mm，相應(yīng)流速為0.94m/s。5.4.5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)。5.4.6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:式中—溶液池容積（m3）。耐酸泵型號(hào)25FYS-20選用2臺(tái)，一用一備。5.4.7藥劑倉(cāng)庫(kù)考慮到遠(yuǎn)期發(fā)展，面積為150m2，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15.0m×10.0m。5.5混合設(shè)備設(shè)計(jì)5.5.1混合設(shè)備的選擇在給排水處理過程中原水與混凝劑，助凝劑等藥劑的充分混合是使反應(yīng)完善，從而使得后處理流程取得良好效果的最基本條件?；旌鲜侨〉昧己眯跄Ч闹匾疤幔绊懟旌闲Ч囊蛩睾芏?，如藥劑的品種、濃度、原水溫度、水中顆粒的性質(zhì)、大小等?；旌显O(shè)備的基本要求是藥劑與水的混合快速均勻。同時(shí)只有原水與藥劑的充分混合，才能有效提高藥劑使用率，從而節(jié)約用藥量，降低運(yùn)行成本?；旌系姆绞街饕泄苁交旌?、水力混合、水泵混合以及機(jī)械混合等。由于水力混合難以適應(yīng)水量和水溫等條件變化，且占地大，基建投資高；水泵混合設(shè)備復(fù)雜，管理麻煩；機(jī)械混合耗能大，維護(hù)管理復(fù)雜；相比之下，管式靜態(tài)混合器是處理水與混凝劑、助凝劑、消毒劑實(shí)行瞬間混合的理想設(shè)備,管式混合具有占地極小、投資省、設(shè)備簡(jiǎn)單、混合效果好和管理方便等優(yōu)點(diǎn)而具有較大的優(yōu)越性。它是有二個(gè)一組的混合單元件組成，在不需外動(dòng)力情況下，水流通過混合器產(chǎn)生對(duì)分流、交叉混合和反向旋流三個(gè)作用，混合效益達(dá)90～95%。因此，本設(shè)計(jì)采用管式靜態(tài)混合器對(duì)藥劑與水進(jìn)行混合。5.5.2設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)總進(jìn)水量為Q=86400m3/d，水廠進(jìn)水管投藥口靠近水流方向的第一個(gè)混合單元，投藥管插入管徑的1/3處，且投藥管上多處開孔，使藥液均勻分布，進(jìn)水管采用兩條，流速v=1.0m/s。計(jì)算草圖見圖2所示。圖2管式靜態(tài)混合器計(jì)算草圖5.5.3設(shè)計(jì)計(jì)算（1）設(shè)計(jì)管徑靜態(tài)混合器設(shè)在絮凝池進(jìn)水管中，設(shè)計(jì)流量為：；則靜態(tài)混合器管徑為：，本設(shè)計(jì)采用D=800mm；（2）混合單元數(shù)按下式計(jì)算，本設(shè)計(jì)取N=3；則混合器的混合長(zhǎng)度為：（3）混合時(shí)間T=（4）水頭損失<0.5m,符合設(shè)計(jì)要求。（5）校核GT值，在700-1000之間，符合設(shè)計(jì)要求，水力條件符合設(shè)計(jì)要求。5.6絮凝池設(shè)計(jì)5.6.1絮凝池選擇絮凝過程就是在外力作用下，使具有絮凝性能的微絮粒相互接觸碰撞，而形成更大具有良好沉淀性能的大的絮凝體。目前國(guó)內(nèi)使用較多的是各種形式的水力絮凝及其各種組合形式，主要有隔板絮凝、折板絮凝、柵條（網(wǎng)格）絮凝、和穿孔旋流絮凝。各種絮凝池的類型及特點(diǎn)見表2所示：表2絮凝池的類型及特點(diǎn)表類型特點(diǎn)適用條件隔板式絮凝池往復(fù)式優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便；缺點(diǎn)：容積較大，水頭損失較大，轉(zhuǎn)折處釩花易破碎。水量大于30000m3/d的水廠；水量變動(dòng)小者?；剞D(zhuǎn)式優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，水頭損失小，構(gòu)造簡(jiǎn)單，管理方便；缺點(diǎn)：出水流量不宜分配均勻，出口處宜積泥。水量大于30000m3/d的水廠；水量變動(dòng)小者；改建和擴(kuò)建舊池時(shí)更適用。旋流式絮凝池優(yōu)點(diǎn)：容積小，水頭損失較小；缺點(diǎn)：池子較深，地下水位高處施工較難，絮凝效果較差。一般用于中小型水廠。折板式絮凝池優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，絮凝時(shí)間短，容積較小；缺點(diǎn)：構(gòu)造較隔板絮凝池復(fù)雜，造價(jià)高。流量變化較小的中小型水廠。網(wǎng)格絮凝池優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，水頭損失小，絮凝時(shí)間短；缺點(diǎn)：末端池底易積泥。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)選用往復(fù)式隔板絮凝池。5.6.2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：，絮凝時(shí)間T=20min。5.6.3設(shè)計(jì)計(jì)算（1）有效容積考慮與沉淀池合建，絮凝池平均水深取2.0m，池寬取B=15.0m。（2）有效長(zhǎng)度式中H—平均水深(m)；本設(shè)計(jì)取超高0.3m，H=2.0m；（3）各檔流速廊道寬度廊道內(nèi)流速分為5檔：v1=0.5,v2=0.4,v3=0.3，v4=0.25,v5=0.2。各檔流速廊道寬度為：，取，則；，取，則；，取，則；，取，則；，取，則。計(jì)算結(jié)果見表3所示：表3廊道寬度和流速計(jì)算表廊道分段號(hào)12345各段廊道寬度（m）0.500.600.851.001.25各段廊道流速（m/s）0.50.420.290.250.20各段廊道數(shù)55555各段廊道總凈寬（m）2.503.004.255.006.25（4）廊道條數(shù)每檔流速的廊道條數(shù)不一定相同，為簡(jiǎn)化計(jì)算，取每一檔流速的廊道條數(shù)相同，則廊道條數(shù)：取每一檔流速廊道5條，共25條，轉(zhuǎn)彎24次。絮凝池隔板間距之和為：絮凝池實(shí)際長(zhǎng)度（5）廊道長(zhǎng)度各檔流速廊道總長(zhǎng)度為最后一檔廊道總長(zhǎng)度為。計(jì)算草圖如圖3所示：圖3往復(fù)式隔板絮凝池計(jì)算草圖（6）水頭損失計(jì)算式中vi—第i段廊道內(nèi)水流速度（m/s）；—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（1800轉(zhuǎn)彎）=3；—第i段廊道總長(zhǎng)度(m)；—第i段廊道過水?dāng)嗝嫠Π霃剑╩）；—流速系數(shù)，隨水力半徑Ri和池底及池壁粗糙系數(shù)n而定，通常按曼寧公式計(jì)算。==0.22m，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：廊道轉(zhuǎn)彎處的過水?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：m/s式中—第i段轉(zhuǎn)彎處的流速（m/s）；—單池處理水量（m3/h）；—第i段轉(zhuǎn)彎處斷面間距，一般采用廊道的1.2～1.5倍；—池內(nèi)水深（m）。其他3段轉(zhuǎn)彎處的流速為：各段轉(zhuǎn)彎處的寬度分別為0.7m；0.875m；1.17m；1.4m；1.75m各廊道長(zhǎng)度為：第1段水頭損失為：m各段水頭損失計(jì)算見4所示：表4各段水頭損失表段數(shù)miliRivitviCiCi2hi15570.5059.773572.450.1202570.630.270.2860.4061.843824.190.0743569.150.350.2140.3064.584170.580.03945680.40.1790.2566.034359.800.0275566.250.480.1430.2068.074633.520.017合計(jì)h=∑hi=0.277m（7）GT值計(jì)算,符合設(shè)計(jì)要求；（在104-105范圍之內(nèi)），符合要求。（8）進(jìn)水每座絮凝池設(shè)計(jì)流量為0.5m3/s,設(shè)計(jì)管徑取DN800，則流速為1.00m/s。5.7沉淀池設(shè)計(jì)5.7.1沉淀池的選擇常見各種形式沉淀池的性能特點(diǎn)及適用條件見表5所示：表5各種形式沉淀池性能特點(diǎn)和適用條件表型式性能特點(diǎn)適用條件平流式優(yōu)點(diǎn)：1、可就地取材，造價(jià)低；2、操作管理方便，施工較簡(jiǎn)單；3、適應(yīng)性強(qiáng)，潛力大，處理效果穩(wěn)定；4、帶有機(jī)械排泥設(shè)備時(shí)，排泥效果好。缺點(diǎn)：1、不采用機(jī)械排泥裝置，排泥較困難；2、機(jī)械排泥設(shè)備，維護(hù)復(fù)雜；3、占地面積較大。1、一般用于大中型凈水廠；2、原水含砂量大時(shí)作預(yù)沉池。豎流式優(yōu)點(diǎn)：1、排泥較方便；2、一般與絮凝池合建，不需建絮凝池；3、占地面積較小。缺點(diǎn)：1、上升流速受顆粒下沉速度所限，出水流量小，一般沉淀效果較差；2、施工較平流式困難。1、一般用于小型凈水廠；2、常用于地下水位較低時(shí)。輻流式優(yōu)點(diǎn)：1、沉淀效果好；2、有機(jī)械排泥裝置時(shí)，排泥效果好；缺點(diǎn)：1、基建投資及費(fèi)用大；2、刮泥機(jī)維護(hù)管理復(fù)雜，金屬耗量大；3、施工較平流式困難。1、一般用于大中型凈水廠；2、在高濁度水地區(qū)作預(yù)沉淀池。斜管（板）式優(yōu)點(diǎn)：1、沉淀效果高；2、池體小，占地少；缺點(diǎn)：1、斜管（板）耗用材料多，且價(jià)格較高；2、排泥較困難。1、宜用于大中型廠；2、宜用于舊沉淀池的擴(kuò)建、改建和挖槽。原水經(jīng)投藥、混合與絮凝后，水中懸浮雜質(zhì)已形成粗大的絮凝體，要在沉淀池中分離出來以完成澄清的作用。相比之下，平流式沉淀池具有適應(yīng)性強(qiáng)、處理效果穩(wěn)定和排泥效果好等特點(diǎn)。因此，本設(shè)計(jì)采用平流式沉淀池。5.7.2設(shè)計(jì)計(jì)算（1）流量計(jì)算分兩座,。（2）設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)截留速度，沉淀時(shí)間，水平流速。（3）沉淀池尺寸沉淀面積為：池長(zhǎng)：,取池寬：,取實(shí)際沉淀面積：實(shí)際截流速度：有效水深：，超高長(zhǎng)寬比,符合要求長(zhǎng)深比，符合要求實(shí)際停留時(shí)間為：實(shí)際水平流速為：（4）穿孔墻設(shè)計(jì)絮凝池與沉淀池之間采用穿孔墻布水，過孔流速取，則孔口總面積為孔口尺寸為孔口個(gè)數(shù)為沿水深方向開孔8排，每排開27孔，共216孔。沉淀池放空時(shí)間按計(jì)，則埋設(shè)一根放空管直徑為：，取。（5）集水槽設(shè)計(jì)指形集水槽長(zhǎng)等于池長(zhǎng)的，間距，共8條，每條流量。取槽內(nèi)起端水深等于槽寬，則。兩側(cè)開圓孔，孔口淹沒深度為0.07m,則每孔流量為：。集水槽每邊開孔個(gè)數(shù)為：孔口間距為150mm，每邊開孔46個(gè)。集水槽集水流入出水渠后，從出水渠中間設(shè)置出水管流入濾池。渠寬按1.0m計(jì)，則出水渠起端水深：為保證出水均勻，集水槽出水應(yīng)自由跌落，則出水渠渠底應(yīng)低于沉淀池水面的高度等于出水渠水深+集水槽水深+集水槽孔口跌落高度+集水槽孔口淹沒高度，即為：0.373+0.3+0.05+0.07=0.793m,取出水渠寬1m，深1m。（6）排泥設(shè)計(jì)為取得較好的排泥效果，排泥方式采用機(jī)械吸泥。在沉淀池兩邊設(shè)置運(yùn)行軌道，吸泥后隨即進(jìn)入排泥管，排入指定位置。采用機(jī)械吸泥，可不設(shè)存泥區(qū)，池底為平坡，充分利用沉淀池容積。一般不需要定期放空清洗，減少勞動(dòng)強(qiáng)度。選用HJXH2—12.3型桁車式虹吸吸泥機(jī)，跨度13m，行走速度1m/min，行走功率20.55kW。（7）水力條件校核沉淀池寬15m，可考慮沿縱向設(shè)置隔墻一道，沿底部開，間距5000mm的導(dǎo)流孔，則沉淀池過水?dāng)嗝娣e。濕周水力半徑弗勞德數(shù)雷諾數(shù)5.8濾池設(shè)計(jì)5.8.1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t/d），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，變水頭等速過濾水質(zhì)也不如降速過濾。（3）無閥濾池、壓力濾罐、微濾機(jī)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)濾速不宜過高，罩體合隔墻間的密封要求較高，單格面積不宜過大（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，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)，濾池過濾周期長(zhǎng)，反沖洗水量小特點(diǎn)?？晒?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)資料，綜合比較選用目前較廣泛使用的V型濾池。5.8.2設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)2組濾池，每組濾池設(shè)計(jì)水量Q=1800m3/h，設(shè)計(jì)濾速ν=10m/h，過濾周期48h。濾層水頭損失：沖洗前的濾層水頭損失采用1.8m。第一步氣沖沖洗強(qiáng)度=15L/(s.m2)，氣沖時(shí)間=2min；第二步氣、水同時(shí)反沖=15L/(s.m2)，=4L/(s.m2)，=4min；第三步水沖強(qiáng)度=5L/(s.m2)，=4min；沖洗時(shí)間t=10min；沖洗周期T=48h。反沖橫掃強(qiáng)度1.8L/(s.m2)，濾池采用單層加厚均質(zhì)石英砂濾料，粒徑0.96～1.35mm，不均勻系數(shù)1.2～1.6。5.8.3平面尺寸計(jì)算（1）濾池工作時(shí)間=24—t=24—0.167×=23.9h（2）濾池總面積F===361.51m2（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=3.5m,單格長(zhǎng)=14m。一般規(guī)定V型濾池的長(zhǎng)寬比為2：1～4：1，濾池長(zhǎng)度一般不宜小于11m；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4m。面積49m2，共4座，每座面積98m2，總面積392m2。（4）校核強(qiáng)制濾速==,滿足v≤17m/h的要求。（5）濾池高度的確定＋＋＋＋=0.9＋0.2＋1.4＋1.2＋0.7=4.4m式中—?dú)馑腋叨龋?.7～0.9m，取0.9m；—濾板承托層厚度m，取0.2m；—濾料層厚度m，取1.2m；—濾層上水深m，取1.4m；—進(jìn)水系統(tǒng)跌差m，取0.7m。濾池計(jì)算草圖見下圖4：圖4V型濾池剖面圖（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)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=180式中—水流通過濾料層的水頭損失,；—水的運(yùn)動(dòng)黏度,,20℃時(shí)為0.0101；g—重力加速度，981；—濾料孔隙率，取0.5；—與濾料體積相同的球體直徑，，根據(jù)廠家提供數(shù)據(jù)，取為0.1；—濾層厚度，120；v—濾速，v=10=0.28；—濾料顆粒球度系數(shù)，天然沙粒0.75～0.80，取0.75。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30～50㎝，計(jì)算值比經(jīng)驗(yàn)值低，取經(jīng)驗(yàn)值的底限30cm位清潔濾料層的過濾水頭損失。正常過濾時(shí)，通過長(zhǎng)柄濾頭的水頭損失≤0.22m，忽略其他水頭損失，則每次反沖洗后剛開始過濾時(shí)的水頭損失為=0.3+0.22=0.52m，為保證正常過濾時(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：=0.3++++=0.3+0.7+0.1+1.2+0.1=2.4m因?yàn)槊孔鶠V池過濾水量：=vf=10×98=980m3/h=0.27m3/s所以水封井出水堰堰上水頭由矩形堰的流量公式Q=計(jì)算得：==則反沖洗完畢，清潔濾料層過濾時(shí)，濾池液面比濾料層高0.176+0.52=0.696m。5.8.4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)=f=5×98=490L/s=0.49m3/s=1764m3/hV型濾池反沖洗時(shí)，表面掃洗同時(shí)進(jìn)行，其流量：（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：=/=0.49/1.5=0.33m2反沖洗配水干管采用鋼管，DN700，流速1.27m/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=1.20m/s,則配水支管的截面積=/=0.49/1.2=0.41m2，此為配水方孔總面積，沿渠長(zhǎng)方向兩側(cè)各均勻布置20個(gè)配水方孔，共計(jì)40個(gè)，孔中心間距0.6m，每個(gè)孔口面積：=0.41/40=0.01025m2每個(gè)孔口尺寸取0.1×0.1m2。反沖洗水過孔流速：，滿足要求。（3）反沖洗用氣量計(jì)算采用鼓風(fēng)機(jī)直接充氣，采用兩組,一用一備。反沖洗用氣流=f=15×98=1470L/s=1.47m3/s在實(shí)際的長(zhǎng)柄濾頭配水配氣系統(tǒng)的濾池中，鼓風(fēng)機(jī)出口處的靜壓力大概為39240pa，相當(dāng)于4m水柱。因此，選用兩臺(tái)D36×46-60/5000型羅茨鼓風(fēng)機(jī)，靜壓為5000mmH2O，配套電機(jī)型號(hào)為JO292-4，功率為75KW，L×B-1890mm×820mm,一用一備。（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：===0.294m2反沖洗配氣干管采用鋼管，DN250，流速9.87m/s，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)40個(gè)，反沖洗用空氣通過布?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：=/=1.47/10=0.147m20.15m2每個(gè)布?xì)庑】酌娣e:=/40=0.15/40=0.00375m2孔口直徑：=0.07m，取70mm。每孔配氣量:=/40=1.47/40=0.0368m3/s=132.48m3/h。（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：=f=4×98=392L/s0.39m3/s氣水同時(shí)反沖洗時(shí)反沖洗空氣的流量：=f=15×98=1470L/s=1.47m3/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：=/+/=0.39/1.5+1.47/5=0.26+0.2940.554m25.8.5濾池管渠的布置（1）反沖洗管渠1）氣水分配渠氣水分配渠起端寬取1.0m，