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⒈概 述 1.1项目所在地概况 1.1.1当地概况 沭阳县隶属地级宿迁市，沭阳地处江苏北部，沂沭泗水下游，属鲁南丘陵与江淮平原过渡带。县域介于北纬33°53′至34°25′，东经118°30′至119°10′之间，东西60公里，南北55公里。东与连云港接壤，南与淮安市毗邻，西倚宿迁，北接徐州，是徐、连、淮、宿四市结合部。 沭阳历史悠久，人文荟萃，交通发达，京沪高速公路、新长铁路、205国道、245、324、326省道在县城交汇。水路畅通，新沂河横贯东西，淮沭新河纵穿南北。我省20大内河港口之一的沭阳港，年吞吐量在300万吨以上，过淮沭河与长江联接，经沭新河、蔷薇河、古泊河达连云港港口。 沭阳资源十分丰富。沭阳是全国十大商品粮基地县、首批平原绿化先进县、商品猪基地县和科技先进县。年产粮食100万吨、油料6.23万吨、棉花0.51万吨，年出栏商品猪近200万头。沭阳花木名扬天下，全县花木总面积31万亩，花卉苗木品种3000余种，各类盆景83余万盆，是全国最大的花木基地，有“东方花都”之誉。沭阳是传统的林业大县，全县杨树成片林达61.56万亩，林网总面积达232万亩，活立木总蓄积量达380万立方米，森林覆盖率达46.5％。沭阳水产资源优势明显，全县水域面积62.2万亩，可利用养殖水面12万亩，盛产青鱼、鲤鱼、鲢鱼等淡水鱼类。沭阳矿产资源丰富，蕴藏非金属矿9种，能源矿1种，其中蓝晶石、水晶、磷、云母矿以及黄砂、陶土等都具有较高开采价值。 沭阳县现有耕地210万亩，乡镇38个，全县总人口174.54万人，其中农村人口为151.85万人，人口自然增长率为3％，农业结构主要为种植业、养殖业和林业等，粮食作物主要以水稻、小麦、玉米、大豆为主，上年农业总产值为49.9亿元，农民年人均纯收入3149元，由于人口多，底子薄，全县经济较为落后，农民收入较低。 1.1.2自然条件 ⑴地质条件： 全县地形呈不规则方形，地势西高东低，大部分地面高程在7-4.5米。县内最高峰韩山海拔70米，除潼阳、茆圩、刘集、悦来等乡镇有些岗岭外，土地平衍，河网密布，有新沂河、淮沭新河等29条河流纵横境内。高岭地区占总面积的10％，平原坡地 1 占总面积的35.5％，低洼圩区占总面积的54.5％，平原地面坡降一般在万分之一到千分之一之间，洼地圩区坡降不足万分之一。全县土质除东南部有少量盐碱地，西南部、西北部有少量岗土，东南部有部分沙土，土质稍瘠薄外，其余皆为砂壤土、壤土。有机质含量在10％以上，保水保肥能力较好，适合粮棉油多种农作物生长，是国家商品粮基地之一。 ⑵气象资料 沭阳属于暖温带季风气候，全境气候温和，四季分明，日照充足，雨量丰沛。年平均气温13.8℃，年平均最高气温14.3℃，最低13.3℃。历年最高气温一般在35℃～38℃之间，最低气温在-4℃～-5℃左右。年平均日照时数2363.7小时，年平均相对湿度为75%，年平均风速为2.8米/秒，年平均降水量937.6毫米。 ⑶最大冻土深度：150mm ⑷地下水平均水位：介于1～2m 1.1.3供水现状与水质卫生 沭阳县供水工程主要是通过卫生改水解决全县人民的饮水问题，目前全县已建成水厂287座，除少数几个水厂用地表水外，大部分水厂的水源取用深井水，饮水不安全人口占农村人口的62.2％。全县现有乡镇供水人口751066人，乡镇供水普及率达到49.5％， 乡镇水厂都是卫生改水期间发展起来的简易自来水厂，大多都是单村水厂，设计标准低，供水保证率和水质保障程度都不高，部分水厂的供水水质还不能达到饮水安全的要求。浅层地下水污染严重。 水源保证率低，部分岗岭地会有季节性缺水现象。沭阳县地形可分为三种类型，即岗岭地、平原、低洼圩区，其中岗岭地占全县面积的10％左右，沭阳县西北隅茆圩——桑墟一线以北松散岩类孔隙水标准井型单井涌水量<5m3/h，水量贫乏。同时西南地区由于地势高亢，正常情况下用水尚不方便。另外部分老水厂首部枢纽及沿线管道老化，破损严重。90％以上的水厂没有形成相互间的循环供水，可靠性低。 沭阳县北部地区地下水普遍受到污染，已经不适合继续开采。而南部地区地下水普遍达标，并且有充足的地表水。但有部分土层受海水渗透，局部地区氟离子含量较高；高墟、湖东、青伊湖一带的深层地下水为苦咸水，不能满足饮用水的要求。而且地下水开采会引发地面沉降、地裂缝及岩溶塌陷等地质灾害，目前沭阳县城区已形成不同程度地下水水位降落漏斗，漏斗区的地下水位含有继续缓慢下降的趋势，沭城镇已被省政府 2 定为地下水超采区。 ⒉设计规模和水源论证 2.1设计范围和供水人口 综合考虑沭阳县行政区划、饮水安全问题类型及分布、经济条件、水资源条件、地形条件等因素，根据沭阳县饮水安全工程规划要求，拟通过新建地表水厂、延伸管网等方法解决饮水安全问题。其中包括拟在位于县城北部27公里的华冲镇新建一座地表水厂，解决供水范围为官墩乡 （现状人口29282人）、 韩山镇 （40326人）、 华冲镇 （48100人）、万匹乡 （34450人）、龙庙镇（48873人）、吴集镇 （42704人）、西圩乡（29496人）7个乡镇的饮水安全问题。 据统计供水总人口： 年限（年） 用水人口数（人） 2006 273231 2010 276525 2020 284933 2.2用水量与设计水量 2.2.1设计人口 根据该城镇规划：近期设计到2010年，规划人口数为276525人；远期设计到2020年，规划人口数为284933人。 2.2.2用水量的确定 供水规模，包括居民生活用水量、公共建筑用水量、饲养畜禽用水量、企业用水量、管网漏失水量和未预见水量等，应根据当地实际用水需求列项，按照最高日用水量进行计算。 用水量 居民生公共建饲养畜企业用管网漏失m3d 活用水筑用水禽用水水量 量 量 量 水量和未预见水量等 近期 远期 23420 2342 1171 1171 3373 28393 4258.95 4258.95 4258.95 4940.38 3 年限 近期 远期 总计算用水量m3d 31477 46110 2.2.3设计水量的确定 自用水系数取决于处理工艺、构筑物类型、原水水质计水厂是否有回收水设施等因素，一般在5%~10%之间。考虑到输水干管漏损和净水厂本身用水，本设计中取自用水系数为8%，则近期的设计水量为33996m3d，远期的设计水量为49799m3d。 给水处理构筑物的设计规模按照近期设计用水量确定，所以其设计规模为33996m3d。 2.3水源的选择 设计中选择给水水源，一般应该考虑以下原则： ⑴所选水源应当水质良好，水量充沛，便于卫生防护。水质良好，要求原水水质符合GB38—2002标准要求；水量充沛要求地下水取水量小于等于允许开采量，地表水取水量小于等于其枯水期的可取用水量。水源可取用水量既要保证近期用水量，也要满足远期用水量；便于卫生防护，要求所选水源卫生防护地带设置符合GB3838—2002中的有关规定。 ⑵符合卫生要求的地下水，宜优先作为生活饮用水源。 ⑶所选水源可使取水，输水，净化设施安全经济和维护方便。 ⑷所选水源有条件时应集中与分散取水，地下水与地表水相结合。 ⑸所选水源具有施工条件。 水源选择古泊河，古泊河河床稳定，水自净能力好，水质满足取水水源的要求，枯水期时水量也可以得到保证。 2.4水源论证 沭阳县主要骨干河道有古泊河、蔷薇卓王河、友谊河、柴米河、柴南河等十余条骨干河道。 ⑴古泊河：西起沭新河，经沭阳、灌云两县，全长75.33km，流域面积1470.5km2，是沭阳县北灌区46万亩耕地的唯一排涝河道。 ⑵蔷薇卓王河：西起沭阳县桑东大沟，东在灌云县境内汇入古泊河，全长41.7km，其中 4 在沭阳县境内18km，是沭阳县古泊灌区198km2范围内主要排涝河道。 ⑶友谊河：南从二O五国道，北到沭新地涵，全长23.5km，流域面积89km2，是沭阳县沙河灌区的主要排涝河道。 ⑷柴米河：西起宿豫县的北崇河，东到盐河，全长76.65km，流域面积1259.9km2，是沭阳县淮西灌区的主要排涝河道。 ⑸柴南河：位于柴米河南侧，西至二O五国道，东在灌南县入柴米河，全长43.8km，流域面积511.1km2，是沭阳县柴塘灌区的主要排涝河道。 考虑到所建水厂解决的供水范围为官墩乡、韩山镇、华冲镇、万匹乡、龙庙镇、吴集镇、西圩乡7个乡镇，还有取水的便利所以选择古泊河作为取水水源。 古泊河经过水质检测，能够满足取水水源的要求，枯水期时水量也可以得到保证。 2.5供水水源水质 古泊河水质情况 浊度 NTU 耗氧量 mg/l PH 总硬碱度 度mg/l 64 5.0 7.6 152 0.25 10 0.5 2850 mmol/L 色度 NH3-N 细菌总数mg/l CFU/ml 2.6供水水质和水压目标 ⑴水质目标：出厂水指标均按符合《生活饮用水水质卫生规范》要求考虑。 ⑵水压目标：本工程服务范围内的供水水压按不小于0.32MPa考虑，管网末梢压力不小于0.15MPa。 ⒊水厂建设的必要性与水厂厂址 3.1 水厂建设的必要性 现有的乡镇水厂都是卫生改水期间发展起来的简易自来水厂，大多都是单村自来水厂，设计标准低，供水保证率和水质保障程度都不高，部分水厂的供水水质还不能达到饮水安全的要求。综合考虑沭阳县行政区划、饮水安全问题类型及分布、经济条件、水资源条件、地形条件等因素，根据沭阳县饮水安全工程规划要求，拟在位于县城北部27公里的华冲镇新建一座地表水厂，解决饮水卫生问题。 5 3.2水厂厂址 3.2.1厂址 厂址选择应在整个给水系统设计方案中全面规划，综合考虑，通过技术经济比较确定。在选择厂址时，一般应考虑以下几个方面： ⑴厂址应选择在工程地质条件较好的地方。一般选在地下水位低、承载力较大、湿陷性等级不高、岩石较少的地层，以降低工程造价和便于施工。 ⑵水厂应尽可能选择在不受洪水威胁的地方。否则应考虑防洪措施。 ⑶水厂应尽量设置在交通方便、靠近电源的地方，以利于施工管理和降低输电线路的造价。并考虑沉淀池排泥及滤池冲洗水排除方便。 ⑷当取水地点距离用水区较近时，水厂一般设置在取水构筑物附近，通常与取水构筑物建在一起；当取水地点距离用水区较远时，厂址选择有两种方案，一是将水厂设置在取水构筑物附近；另一是将水厂设置在离用水区较近的地方。 根据综合因素考虑，将水厂设置在取水构筑物附近，水厂和构筑物可集中管理，节省水厂自用水的输水费用并便于沉淀池排泥和滤池冲洗水排除，特别是对浊度较高的水源而言。 3.2.2工程地质 全县土质除东南部有少量盐碱地，西南部、西北部有少量岗土，东南部有部分沙土，土质稍瘠薄外，其余皆为砂壤土、壤土。 ⒋给水工程规划 4．1给水工程方案 4.1.1净水工艺流程选择 一般水源净水工艺流程选择参考 6 净水工艺流程 Ⅰ 原水→混凝沉淀或澄清→过滤→消毒 适用条件 一般进水浊度不大于2000~3000NTU，短时间内可达5000~10000NTU Ⅱ 原水→接触过滤→消毒 进水浊度一般不大于25NTU，水质较稳定且无藻内繁殖 Ⅲ 原水→混凝沉淀→过滤→消毒（洪水期） 山溪河流。水质经常清晰，洪水时含原水→自然预沉→接触过滤→消毒（平泥沙量较高 时） Ⅳ 原水→混凝→气浮→过滤→消毒 经常浊度较低，短时间不超过100NTU Ⅴ 原水→（调蓄预沉或自然预沉或混凝预高浊度水二级沉淀（澄清）工艺，适沉）→混凝沉淀或澄清→过滤→消毒 用于含沙量大、砂峰持续时间较长的原水处理 Ⅵ 原水→混凝→气浮（沉淀）→过滤→消毒 经常浊度较低，采用气浮澄清；洪水期浊度较高，则采用沉淀工艺 取水水源为古伯河，经过综合比较后选用原水→混凝沉淀或澄清→过滤→消毒的工艺。 4.2给水工程设计方案 4.2.1水处理工艺选择 从水源出来的水，经泵站输送到净水厂，进行水处理，根据供水规模和水源特点，下面列出两个水处理方案，最后经过技术、经济综合比较后，确定采用第一个方案。 方案一：原水→一级泵房→静态混合器→折板絮凝池→斜管沉淀池→普通快滤池→清水池→吸水井→二级泵房→用户 方案二：原水→一级泵房→静态混合器→网格絮凝池→平流沉淀池→虹吸滤池→清水池→二级泵房→用户 4.2.2水处理工艺技术比较 7 构筑物名称 混 合 器 静态 混合器 混合 池混合 絮 凝 池 网格 絮凝池 沉 淀 池 平流 沉淀池 斜 管 沉 淀 池 折板 絮凝池 优点 设备简单、不占地。 缺点 水头损失较大 混合效果好、某些池型能调节水头高占地面积较大，某些进水方式低、适应流量变化。 要带进大量气体。 反应时间短，容积小，反映效果好，造价比较高 适合于水量变化不大的水厂。 絮凝效果好，水头损失小；絮凝时间构造复杂，施工麻烦；存在底短；造价较低。 部积泥现象。 优点：沉淀效率高，池体小，占地少，缺点：斜管耗用较多材料，老适用于各种水厂。 化后需要更换，费用较高；对原水浊度适应性较平流池差；不设机械排泥装置时，排泥较困难；设机械排泥，维护管理麻烦。 构造简单，施工较易，造价较低；适不采用机械排泥设备时，排泥应性强，潜力大，操作管理方便，处较困难；机械排泥设备，维护理效果稳定，适用于大、中型水厂。 工作量大；用地多。 阀件较多，一般为大阻力冲洗，需要专设冲洗设备。 滤 池 普通 快滤池 运行管理可靠，单池 面积大，池深较浅 虹吸 滤池 无需大型阀门和相应的开闭控制设由于构造特点，池深比普通快备；无需冲洗水塔或冲洗水泵；由于滤池大，一般在5米左右；冲出水堰顶高于滤料层，所以过滤时不洗强度受其余几格滤池的过滤会出现负水头，易于实现自动化控水量的影响，所以冲洗效果不制。 如普通快滤池稳定。 8 4.2.3水处理工艺经济比较 设一级泵房、清水池、吸水井、二级泵房等在两个方案中相同，在此不做比较仅在流体的不同单体构筑物上进行经济比较（按近期规模），两套设计方案经济比较见表。 两套设计方案经济比较 方案 方 案 一 构筑物 指标基价 建筑安装费用 设备购置费 317652.32 费用小计 2226799.86 折板絮874625.76 1034521.78 凝池 斜管沉1875263.7 2234526.7 淀池 普通快755575.88 1068060.36 滤池 984533.7 5094324.1 2560947.72 4384583.96 方案一主要构筑物费用总和11705707.92 单位：元 方案 方 案 二 构筑物 指标基价 建筑安装费用 设备购置费 340204.68 费用小计 2590205.68 网格絮929108.94 1320892.06 凝池 平流沉1509916.2 2157354.4 淀池 虹吸滤1307386.7 1844207.94 池 975777.9 4643048.5 4410748.26 7562342.9 方案二主要构筑物费用总和14795597.08 单位：元 4.2.4设计方案评价指标 按照给水工程的设计规范和主要原则，方案综合评价参照模糊决策的概念，采用定性和定量结合的多目标的系统评价法，并考虑本工程的特点，选择以下6项作为本方案的评价指标。采用5分制评分，同时根据其重要程度确定各项指标的加权值，详见表一。 各方案评分矩阵评价：评价项目的基准数据按其重要程度进行级差量处理，本设计中按判别准则的相对重要性等级分为5等，见表二。 9 表一 序号 1 2 3 4 5 6 评价指标 水质水源适应性 工程造价 年运行费用 施工工期和难度 运行管理方便程度 水厂环境 表二 评价等级 评分 完美 5 很好 4 较好 3 勉强 2 较差 1 很差 0 加权值 5 5 4 4 3 3 4.2.5设计方案综合评价 根据上述评价指标项目、技术经济指标等对两方案综合评分，评价结果见表三，总得分高的方案就是最佳方案。 表三评价指标项目及加权数 序号 1 2 3 4 5 6 评价指标项目 水源水质保证 工程造价 年运行费用 施工工期和难度 运行管理方便程度 水厂环境 方案总得分 加权数 5 5 4 4 3 3 方案一 4 5 4 4 5 5 107 20 25 16 16 15 15 方案二 4 3 3 3 4 4 83 20 15 12 12 12 12 根据综合评价结果可以看出，方案一具有出水水质好、工程造价及运行费低、 技术可靠且易实现自动化控制、管理方便等优点，明显优于方案二，因而选择方 案一。确定本地表水厂设计的工艺流程为：原水→集水井→静态混和器→折板 絮凝池→斜管沉淀池→普通快滤池→清水池→吸水井→二级泵房→城市管网。 10 5取水工程 5.1取水位置选择 给水水源确定后，应进一步确定取水位置。对于不同种类的水体，选择的因 素有所不同，但相同的都尽可能充分利用有利取水条件，避开不利的取水条件。 下面叙述取江河水应该考虑的因素。 ⑴取水点应避开污水排放口、泥沙沉淀区、河水回流、死水区、咸水的影响，选 在水质良好的河段； ⑵取水点应位于河岸、河床稳定，靠近主流，有足够水深的河段； ⑶取水点应具有良好的工程地地形和施工条件； ⑷取水点应尽量靠近用水区； ⑸取水点应避开人工或天然障碍物的影响； ⑹取水点应避开冰凌的影响。 实际设计过程中应根据毕业设计任务书提供的水文地质勘察资料。如水文地质 图，河流水文，地质、河床、地质等资料。综合考虑各种因素，正确选择取水位置，选在上游的凹下处。 5.2取水构筑物的设计 5.2.1取水构筑物设计原则 ⑴取水构筑物应保证在枯水季节能取水，并保证在枯水保证率下取得所需的设计水量。 ⑵对于河道复杂，或取水量占河道的最枯流量比例较大的大型取水构筑物，应进行水工模型试验。 ⑶当自然状态下河流不能取得所需设计水量时，应修建拦河坝或其它确保可取水量的措施。 ⑷取水构筑物的位置选择应该全面掌握河流的特点。根据取水河段的水文、地形、地质、卫生防护，河流规划和综合利用因素等条件综合考虑。 ⑸在取水构筑物的进水口处，一般要求不小于2.5~3.0米的水深；对于小型取水口，水深可降低到1.5~2.0米，当河道最低水位的水深较浅时，应选择合适的取水构筑物。 5.2.2取水构筑物的选择 影响选择的因素 （1） 河流的水位变幅（包括最高水位与最低水位之差以及水位涨落的速度） 11 （2） 河床及岸坡的地形条件：河床岸坡陡，且主流近岸时，宜采用岸边式取水构筑物；河床岸坡平缓，且主流离岸时，宜采用河床式取水构筑物。 （3） 河流含砂量：对于洪水期含砂量较高，且在垂直位置上的含砂量分布有明显差异时，应考虑采用分层取水构筑物。 （4） 取水规模及安全度：大型取水泵房当安全度要求较高时，一般采用集水井与泵房合建的形式；小型取水泵房当条件许可时，可采用水泵吸水管直接取水。 （5） 航运要求：取水构筑物的形式应满足通航河道的航运要求。 （6） 冰情条件：在有流水的河道中，不宜采用桩架式取水头部，其他形式的取水头部，其迎水面应设尖梭或破冰体。 结合当地水源的情况，经过分析比较后选用岸边式取水构筑物。岸边式取水构筑物分为合建式与分建式两种形式。 岸边式取水构筑物形式、特点和适用条件 序号 合建式 特点 适用条件 1. 集水井与泵房合建，1. 河岸坡度较陡，岸边设备布置紧凑，总建筑面积较小 2. 吸水管路短，运行安全，维护方便 水流较深，且地址条件较好以及水位变幅和流速较大的河流 2. 取水量大和安全性要求较高的取水构筑物 分建式 1. 泵房可离开岸边，设1. 在河岸处地质条件较于较好的地质条件下 差，不宜合建时 2. 维护管理及运行安全2. 建造合建式对河道断性较差，一般吸水管布置不宜过长 面及航道影响较大时 3. 水下施工有困难，施工装备力量较差时 结合当地的环境， 选用岸边合建式取水构筑物（长方形）： 集水井由隔墙分为进水室与吸水室，两室之间设置平板格网。在进水室外壁上设进水孔，进水孔上装闸板与格栅，进水孔也采用矩形。集水井用隔墙分为4格，吸水间的总长度应与吸水管相配合，则每个吸水间的长度为4.1m，宽度为2.0m。吸水喇叭口的标高为2.64m，吸水井底标高为2.14m。集水井沉降的泥沙，用排泥泵排除，采用DN 12 型泥浆泵抽吸。 5.3取水泵房的设计 取水泵房为地下式，设备按照近期规划，拟设三台泵，两用一备，土建考虑到远期所以预留一个泵位。 近期设计水量33996m3d，远期设计水量为49799m3d每台泵取水量708.25m3h，扬程7.07m所以选用14SA10JB型。 泵的性能参数 泵型 流量m3h 扬程m 泵重量kg 电动机型电动机重号 14SA10JB 720 21 量kg 970 1210 Y355S6 泵房采用自灌式吸水，泵轴中心线的标高为3.5m。 泵房的高度为7m，泵房长度18m，宽度6m。 起重设备：手动单梁悬挂式起重机LSX型。 排水设备：QX2591.1型潜水泵。一共两台一用一备。 引水设备：自灌式吸水，无须引水设备。 通风设备：自然通风。 计量设备：电磁流量计。 6.输水工程 6.1浑水输水工程 根据输送水量、水质、输水距离、输水地形和城乡建设规定，由于管道适用 输送小流量清水、原水无损耗、不宜污染，故该设计采用管道输水。 输水管渠定线原则： （1）沿现有道路或规划道路。 （2）尽量缩短输水距离。 （3）充分利用地形高差，优先考虑重力输水。 （4）尽可能避开障碍物和工程地质条件不良地区。 （5）减少拆迁，少占农田、不占良田。 （6）便于施工、运行、维护。 13 本设计中拟采用两条DN600mm预应力钢筋混凝土管并联作为原水输水干管。 6.2二级泵站的设计 设计流量为31477m3d，扬程为33.2m。设备按照近期规划，拟设三台泵，两用一备，土建考虑到远期所以预留一个泵位。 每台泵的设计流量为364Ls，设计扬程为33.2m，所以选用14sh13型水泵。 水泵的性能参数 泵型 流量m3h 扬程m 泵重量kg 电动机型号 电动机重量kg 14sh13 9721476 3750 1000 JR1274 2000 泵房的高度为7m，泵房长度20m，宽度6m。 泵的基础长度为2.92m，基础宽度为1.39m，基础深度为0.92m。 起重设备：手动单梁悬挂式起重机LSX型。 排水设备：选用65WL12A型立式污水泵。一共两台，一用一备。 引水设备：采用选择SZ1型水环式真空泵，配套电机JQ424型。 通风设备：自然通风。 计量设备：选用超声波流量计，选取LDZ超声多普乐流量计。 7.水处理构筑物 7.1投药工艺 7.1.1溶液池 溶液池设为两个，一用一备。池的有效容积为8m3，溶液池的形状采用矩形，则每个溶液池的实际尺寸为2228m3，有效高度取1.5m，超高取0.5m。 7.1.2溶解池 溶解池的容积取为1.7m3，溶解池的形状采用矩形，其尺寸为 1.21.21.51.7m3，有效高度为1.2m，超高取0.3m。 溶解池底部设管径DN100mm的排渣管一根。 溶解池搅拌设备采用中心固定式平浆板式搅拌机，浆直径为750mm，浆板深度 14 1200mm，质量200kg。溶解池置于地下，池顶高出地面0.5m，池底坡度采用2.5%。 溶解池和溶液池的材料都采用钢筋混凝土，内壁衬以聚乙烯板。 7.2折板絮凝池 折板絮凝池采用两组，每组的设计水量为16998m3d，絮凝时间为12min，水深为4.2m。在本设计中，每组絮凝池分为两个系列，每个系列池子的净宽度为2.6m，净长度为6.5m。每个系列分为5格，每格净宽1.1m，每格中垂直水流方向布设折板。第一、二格为第一段，采用单通道异波折板；第三、四格为第二段，采用单通道同波折板；第五格为第三段，采用直板。絮凝过程分为三段，水流速度分别为：第一段0.25ms，第二段0.2ms，第三段0.15ms。 折板采用钢丝水泥板，折板宽度0.5m，厚度0.035m，折角900，折板净长度1.1m。 本设计中在絮凝池底部设置穿孔排泥管，排泥管的管径为DN200mm，每个系列絮凝池设置5根排泥管。 7.3斜管沉淀池 斜管沉淀池采用两组，沉淀池与絮凝池合建，中间设有过水区。每组池子的尺寸13678m2，池子的有效水深为4.4m，超高采用0.3m。 沉淀池进口处采用穿孔花墙，每个孔口的尺寸为15cm8cm，孔口数为109个，进水孔位置应该在斜管以下、沉泥区以上部位。 沉淀池出水采用穿孔集水槽，集水槽的个数为8个，集水槽的中心距为1.625m，槽中水深为0.28m，集水槽的高度为0.53m，集水槽的孔眼直径取为25mm，孔眼的个数为100个。 沉淀池斜管的长度设计中取为1.0m，斜管管径设计中取为30mm，安装倾角600，斜管为聚丙烯材料。 沉淀池采用穿孔管进行重力排泥，每天排泥一次。穿孔管直径为200mm，管上开孔孔径为5mm，孔间距为15mm。沉淀池底部为排泥槽，共8条。排泥槽顶宽1.5m，底宽0.5m，斜面与水平夹角约为30度，排泥槽斗高0.87m。 7.4普通快滤池 普通快滤池近期设计一组。设计中选用单层石英砂滤池，滤池分为6格采用双排排 15 列，每格滤池的实际面积为28m2，滤池的高度为3.2m。 滤池配水干管的管径为0.7m，配水支管的管径为0.08m，单根支管的长度为1.65m，单格中支管的根数为50根，每根支管上的孔口数为18个，支管上的孔口数布置成两排，与垂线成45度夹角向下交错排列。 洗砂排水槽采用三角形标准断面，每格洗砂排水槽数为两个，洗砂排水槽顶距砂面高度为1.17m。 滤池采用水高位水箱进行反冲洗，水箱的容积为176.4m2，冲洗水箱的高度为6.8m。 7.5清水池 清水池的有效容积包括调节容积、消防处水量和水厂的自用水调节量。清水池共设m3。清水池的有水深为4.0m,超高为0.5m，则清水池的两座，每座的实际容积为3360净高度为4.5m。 有关管道及附属设施的布置： 1．进水管 每座清水池配置一根进水管，采用DN500mm。 2．出水管 每座清水池的出水管应该按照出水最大流量计算，采用DN700mm。 3．溢流管 溢流管的直径与进水管的一样，采用DN500mm。 4．排水管 采用DN700mm，清水池的放空也常采用潜水泵排水，在清水池低水位时进行。 5．通气管 根据《给水排水快速设计手册》，在清水池的外壁设21个通气管，每侧3个，管径取为DN200mm，并且气孔上装有防护网。 6．导流墙 导流墙促使新旧水量交替，消除死角，加强氯和水体混合，提高消毒效率，保证水质，导流墙砌筑到清水池最高水位，使顶部空间保持畅通，有助于空气流通。导流墙底部每隔一定距离开一个流水孔，便于排泄池底废水，考虑到水中有氯气，导流墙采用材料要防止氯的腐蚀。 7．集水坑 比池底落差1.5m，潜水泵吸水管设置其中，出水管由此接出。 8．检修孔 在清水池设置两个检修孔，检修孔的直径为1200mm。孔上缘要高出覆土面一定距离，并且装有有锁栓的盖板。 9．池顶覆土厚度 为满足地下水抗浮及保温要求，池顶的覆土厚度定为0.7m。 7.6吸水井 吸水井是连通二级泵房与清水池之间的构筑物。吸水井设置成独立的两格，中间隔 16 墙上安装阀门以保证足以通过邻格最大吸水流量。其存水量经常变化，井口水位随清水池水位涨落而变化，并和清水池保持一定的水位差。最低水位为清水池池底标高减去管路水头损失。 吸水井的长度为8.05m ,宽度为4.9m，深度为2m。 7.7消毒工艺 采用氯后加氯消毒，加氯点在清水池前。选用ZJ-Ⅱ型转子真空加氯机理两台，一用一备，采用300kg的氯瓶，氯瓶采用两组，每组4个，一组使用，一组备用，每组使用周期约为35d。根据余氯量采用计算机自动控制投氯量。加氯间的储存量按照7~15天来考虑。 8.水厂总体设计 水厂的基本组成包括两部分：生产构筑物及建筑物；附属构筑物。 生产构筑物尺寸根据计算确定，生活附属建筑物建筑面积应按照水厂管理体制、人员编制和当地建筑标准确定，生产附属建筑物应根据水厂规模、工艺流程和当地具体情况确定。 各构筑物数量、平面尺寸确定后，根据构筑物的功能要求，结合地形和地质条件，进行水厂平面布置。处理构筑物一般均应分散露天布置。 8.1平面布置 水厂平面布置的内容包括：各构筑物的平面定位，各种管道，阀门及配件布置，厂区道路，围墙，绿化等。 水厂平面布置要求： ⑴构筑物间距宜紧凑，但应满足各构筑物和管线的施工要求。 ⑵构筑物布置应注意朝向和风向，如加氯间和氯库应尽量设置在水厂主导风向的下风向。 ⑶生产构筑物间连接管道的布置，应使水流顺直和防止迂回。 ⑷生产构筑物与水厂附属构筑物应分开布置。 ⑸并联运行的净水构筑物应配水均匀，必要时可设置配水井。 ⑹加药间、澄清池和滤池相互间的布置，宜通行方便。 ⑺水厂排水一般宜采用重力流排放，必要时可设排水泵站。 ⑻新建水厂绿化占地面积不宜少于水厂总面积的20%。 17 ⑼水厂内根据需要，设置滤料、管配件等露天堆放场所。 本水厂的工艺流程采用直线型布置，管线力求简短，厂区内配以草地、树木等绿化，力争创建一个清新怡人的现代化水厂。 .2m2，水厂的长度为128.8m，宽度为99m。 水厂的总设计面积为127518.2附属构筑物 水厂的附属构筑物一般包括办公用房、化验室、维修车间、车库、仓库、食堂、门卫值班室、宿舍、露天堆场等。 各附属建筑物面积查《室外给水工程规范》附属建筑物面积章节取用。 8.3高程布置 水厂处理构筑物高程布置应充分利用原有地形坡度，各种构筑物应采用重力流。构筑物间的水面高差即流程中的水头损失，包括构筑物、连接管道、计量设备的水头损失。 水头损失一般应通过计算确定，也可参照规范进行估算，并考虑水头跌落损失。净水构筑物水头损失见表格 处理构筑物中的水头损失 构筑物名称 絮凝池 沉淀池 普通快滤池 连接管中的水头损失 絮凝池至沉淀池 沉淀池至滤池 滤池至清水池 地面高程5.65m 构筑物名称 折板絮凝池 斜管沉淀池 普通快滤池 清水池 吸水井 水头损失m 0.27 0.46 2.15 0.1 0.4 0.3 池顶标高 10.08 9.71 8.85 6.60 6.10 18 液面标高 9.78 9.41 8.55 6.10 1.90 池底标高 5.58 4.97 5.65 2.10 -0.10 8.4厂区管线 水厂工艺流程中的主要管线包括： ⑴给水管线 ①原水管线：指进入沉淀池之前的管线，一般为两根。 ②沉淀水管线：由沉淀池至滤池的沉淀水管线。 ③清水管线：指滤池至清水池之间的管线。 ⑵排水管线 ①厂内地面雨水的排除。 ②水厂内生产废水的排除。 ③办公室、食堂、浴室、宿舍等生活污水的排除。 ⑶加药管线 加矾、加氯以及加氨，加碱等管线，往往做成浅沟敷设，上做盖板，加药管线的管材一般采用塑料管，以防止腐蚀。 8.5道路与环境美化 8.5.1道路 ⑴道路须能到达主要构筑物和建筑物。连接厂外道路的主车道宽度，一般为4.0~6.0m。厂区内主要构筑物和建筑物之间，用以运送物资的车行道宽度常采用4.0m，并布置成环状以便回车，水厂规模小或场地限制时，可在道路尽端设回车道。 ⑵车行道路面一般采用混凝土、沥青混凝土等，人行道采用水泥路面、混凝土预制板块等。 8.5.2环境美化 本工程设计中，厂区沿围墙内侧及厂区建筑物四周皆布置绿化，以提高环境质量，在用地可能产生不良影响的地区，构筑物尽量往内侧布置且尽量在此处布置大量绿化，不仅可以吸收部分气味，减少噪音，且有效改善了建筑环境素质，明显提高所需舒适度，整个厂区结合建筑物、道路、广植草坪花卉，在厂区入口道路布置一系列花，使人们进入厂区就感受到现代化花园式工厂的气氛。 19 9.环境保护、安全与卫生 绿化对净化空气、降低噪声有重要作用，是改善卫生环境、美化厂容的有效措施之一，并且绿化能改善景观、调节人的情绪，从而减少人为的安全事故。 本工程的建、构筑物抗震设计均按照《建筑抗震设计规范》的有关要求进行。设 计中为防止内涝，及时排除雨水，避免积水毁坏设备、厂房，厂区内设有相应的场地雨水排除系统。为防止暑热，在生产厂房采取自然通风或机械通风等通风、换气措施。加氯间及氯库内为防止氯气泄漏，设计中采用了通风措施，满足劳动保护要求。在总平面布置中，各生产区域、装置及建筑物的布置均留有足够的防火安全间距，道路设计满足消防车对道路的要求。为了防止触电事故并保证检修安全，两处及多处操作的设备在机旁设置事故开关。机械设备和电器设备的布置留有足够的安全操作距离。起吊提升设备的选型、生产制造、安装和使用应严格按劳动部门的规定执行。设计要求自来水厂在运行之前制定相应的法规，操作人员上岗之前必须进行必要的专门技术培训，以确保自来水厂正常、安全运行。 20 10.设计特色及存在问题 10.1设计特色 （1）本设计的特点之一是采用折板絮凝池，它具有絮凝效果好，絮凝时间短、 池体容积小，造价较低等优点。每个系列的絮凝池采用一根进水管进水，原水加药后经 过静态混合器快速混合后流入配水区。经絮凝后的水分别从絮凝池两端通过过渡 段的穿孔花墙进入沉淀池沉淀。 （2）本设计的特点之二是采用斜管沉淀池，它具有沉淀效率高，池体小，占地 少，适用于各种水厂。 （3）本设计的特点之三是采用普通快滤池，它具有运行管理可靠、单池面积大，池深较浅。 10.2存在问题与建议 本设计仅进行了取水构筑物和净水厂的设计，未曾进行管网设计和管网平差计算，因而是本设计的一大缺憾。 本设计只对水厂的主要构筑物进行了详细的设计计算和工艺布置，而未对加药间、加氯间反冲洗泵房进行详细的设计。 另外，在设计过程中也未对絮凝池、沉淀池的穿孔排泥管进行具体的计算，只是粗略的选择了管径和数量，这些都要在以后的设计中多加注意和改进。 21 第二篇设计计算 11.设计用水量计算 11.1设计人口的确定 PP0(1)nP1 P0—供水范围内的现状常住人口数，人 —设计年限内人口的自然增长率 n—工程设计年限，a 可根据各村镇的人口规划以及近年来流P1—设计年限内人口的机械增长总数，动人口和户籍迁移人口的变化情况按平均增长法确定，根据现有人口统计数据， 取 P11000 P029282403264810034450488734270429496273231近期 P273231人 (13%)41000275525远期 P273231(13%)141000283933人 11.2用水量的确定 ⑴、居民生活用水量的计算 WPq1000 W—居民生活用水量，m3d q—最高日居民生活用水定额，L/(人.d) 沭阳应该是属于三区的，所以最高日用水定额确定为 名称 最高日用水定额L(人d) 近期 W27552585100023420m3d 远期 W283933100100028393m3d 近期 85 远期 100 22 ⑵公共建筑用水量 公共建筑用水量应根据公共建筑性质、规模及其用水定额确定。 ①条件好的村镇，应按《建筑给水排水设计规范》（GBJ15）确定公共建筑用水定额；条件一般或较差的村镇，可根据具体情况对规范GBJ15中的公共建筑用水定额适当折减。 ②缺乏资料时，公共建筑用水量可按居民生活用水量的5%～25%估算，其中村庄为5%～10%、集镇为10%～15%、建制镇为10%～25%；无学校的村庄不计此项。 根据沭阳的当地实际情况，可得 名称 百分比 用水量m3d ⑶畜禽用水量 集体或专业户饲养畜禽最高日用水量，应根据畜禽饲养方式、种类、数量、用水现状和近期发展计划确定。 名称 百分比 用水量m3d ⑷企业用水量 名称 百分比 用水量m3d ⑸消防用水量 消防用水量应按照《建筑设计防火规范》（GBJ16）和《村镇建筑设计防火规范》（GBJ39）的有关规定确定。 城市（或居住区）室外消防用水量 人口数 （万人） 20.0~30.0 近期 10% 远期 15% 2342 4258.95 近期 5% 远期 15% 1171 4258.95 近期 5% 1171 远期 15% 4258.95 同一时间内的 火灾次数 2 一次灭火用水量Ls 55 上述用水量之和 近期：2342023421171117128104m3d325Ls55Ls 23 远期：283934258.954258.954258.9541169.85m3d477Ls55Ls 综上所述：允许短时间间断供水的村镇，当上述用水量之和高于消防用水量时，确定供水规模可不单列消防用水量。 ⑹、管网漏失水量和未遇见水量之和 管网漏失水量和未预见水量之和，宜按上述用水量之和的10%～25%取值，村庄取较低值、规模较大的镇区取较高值。 名称 百分比 用水量m3d 总用水量 近期 23420234211711171337331477m3d 远期 283934258.954258.954258.954940.3846110m3d 总设计用水量 （考虑水厂的自用水系数） 近期 31477(18%)33996m3d 远期 46110(18%)49799m3d 近期 12% 远期 12% 3373 4940.38 12．取水工程的设计计算 12.1取水构筑物设计计算 12.1.1设计资料 ⑴河流水文资料 ① 河流最高水位5.5m，常水位4.8m，最低水位4.2m ② 河底高程为1~3m，河底宽14~124m，边坡1:3 ⑵设计任务 设计一座岸边式取水构筑物 12.1.2岸边式取水构筑物的设计计算 ⑴形式与构造 岸边式取水构筑物采用合建式，底板采用水平布置，水泵采用卧式泵。构造为钢混结构，采用沉井施工。 24 ⑵外形 岸边式取水构筑物平面形状采用矩形 ⑶平面构造与计算 进水间由隔墙分为进水室与吸水室，两室之间设置平板格网。在进水室外壁上设进水孔，进水孔上装闸板与格栅，进水孔也采用矩形。 ① 进水孔（格栅）面积计算 F0bQ k1 bsk1k2v0式中 F0—进水孔或格栅的面积m2 Q—进水孔设计流量m3s v0—进水孔设计流速ms，当河流有冰絮时采用0.2~0.6ms；无冰絮时采用0.4~1.0ms k1—栅条引起的面积减小系数 k2—格栅阻塞系数 b—栅条净距mm s—栅条厚度或直径mm 设计中取v00.4ms,s10mm,b50mm,k20.75 500.833 50100.3931.57m2 F00.8330.750.4 k1 进水孔设置4个，进水孔与泵房水泵配合工作，进水孔也需要两用一备一预留。 每个进水孔面积FF01.570.785m2 22 进水孔尺寸采用B1H1900mm900mm 格栅尺寸采用BH1000mm1000mm 实际进水孔面积F00.90.921.62m2 通过格栅的水头损失一般采用0.05m~0.1m，设计中取0.1m。 ② 格网尺寸计算 25 采用平板格网，过网流速采用0.4ms，网眼尺寸采用5mm5mm，网丝直径 d2mm。格网网丝引起的面积减少系数 b2 k1 2(bd)式中 k1—网丝引起的面积减少系数 b—网眼尺寸mm d—网丝直径mm 52 k10.51 2(52)平板格网所需面积 F1Q k1k2v1式中 F1—平板格网面积m2 k2—格网阻塞后面积减少系数，一般采用0.5 —水流收缩系数，一般采用0.64~0.80 v1—通过格网的流速ms，一般采用0.2~0.4ms 设计中取0.8,v10.4ms F10.3934.82m2 0.510.50.80.4设置4个格网，同样两格工作，一格备用，一格预留，每个格网所需面积2.41m2。 进水部分为B1H11600mm1500mm，面积为2.4m2 平板格网尺寸选用BH1700mm1600mm 实际通过格网流速vQ0.3930.40ms k1k2F10.510.50.82.42 通过平板格网的水头损失，一般采用0.1~0.2ms，设计中取0.2ms。 ③ 平面布置 进水间用隔墙分为4格 进水孔上设平板闸板及平板格栅，两者共槽。 26 吸水间下层设平板格网，每格一个。 吸水间的总长度应与吸水管相配合取，每个吸水间的长度为4.1m，宽度考虑到相关因素取为2.0m，则吸水间的总长度为16.4m。 ④ 高程布置与计算 根据计算得知水泵的中心轴线标高为3.5m，吸水管的中心轴线标高为3.24m，吸水管的直径为400mm。 吸水喇叭口的淹没深度不小于0.6m。吸水喇叭口的标高为2.64m。 吸水喇叭口与吸水井底距离等于(0.6~0.8)D，但不小于0.5m，经计算取0.5m。则吸水井底标高2.14m。 ⑤ 起吊设备、排泥与启闭设备 进水间沉降的泥沙，用排泥泵排除，采用2PN型泥浆泵抽吸。为提高排泥效率，在井底设穿孔冲洗管，利用高压水边冲洗，边排泥。 在进水孔上设平板闸门或平板格栅，格网进水孔设平板格网，隔墙下部连通管上设蝶阀、格栅以及格网以操作器开启。 起吊设备设于进水间上的平台上，用以起吊格栅、格网、闸门等。选用SC型手动单轨小车起吊，起重量1t，起升高度312m。 ⑥ 防冰措施 为防止格栅被冰絮沾附，影响进水，栅条用空心栅条，在结冰期、风浪大易产生冰絮的季节，可将热水或蒸汽通过栅条，加热格栅，防止结冰。在流冰期间，防止流冰破坏取水口，应在进水口前设置破冰措施。 27 12.2取水水泵的选配计算与一级泵站工艺布置 12.2.1设计参数 采用岸边式取水，水源最高水位5.5m，最低水位4.2m，折板絮凝池的水面标高9.78m。 12.2.2设计计算 ⑴设计流量 近期流量 32377(18%)33996m3d 远期流量 46110(18%)49799m3d ⑵设计扬程 ① 水泵所需静扬程HST 水流通过进水室的水头损失为0.1m，通过吸水室的水头损失为0.2m，通过静态混合器的水头损失为0.29m。 则吸水室的水位标高：洪水位5.2m，枯水位3.9m。 洪水位：HST4.87m 枯水位：HST6.17m ② 泵站内管路的水头损失hp：粗估水损2.0m 则水泵的设计扬程为： 设计洪水位：Hmin6.87m 设计枯水位：Hman8.17m ⑶初选水泵和电机 取水泵房为地下式，拟设三台泵，两用一备，考虑到远期所以预留一个泵位。 近期取水量33996m3d，每台泵取水量708.25m3h，所以选用14SA10JB型。 泵的性能参数 泵型 流量m3h 扬程m 泵重量kg 电动机型电动机重号 14SA10JB 720 21 量kg 970 1210 Y355S6 ⑷ 机组基础尺寸的确定 28 无底盘的水泵基础尺寸，长度为水泵和电动机最外端螺孔间距加0.4~0.6m，并长于水泵和电动机的总长；宽度为水泵和电动机最大螺孔间距加0.4~0.6m；高度根据重量、长度、宽度计算。 经计算得：L2.6m，B1.2m H3.0W LB —基础所用材料的容重，对于混凝土23520Nm3 H3.0W3.0(1210970)9.80.87m LB2.61.223520⑸ 机组与管道布置 将3台机组单排直线布置，每台水泵均有单独的吸水管和压水管 吸水管上有手动蝶阀D40X0.5DN400，偏心渐缩管，90弯头。 H44T10旋启式单瓣止回阀， 出水管上有电动楔式闸阀Z940H16C，同心渐扩管，伸缩接头。 0.1m 1.02.0m 3m 1.2m ⑹吸水管、出水管流速与管径的确定 吸水管、出水管流速 管径mm 吸水管内流速ms 出水管内流速ms d250 11.2 250d1000 1.21.6 1.52.0 2.02.5 根据计算每条吸水管的流量为708.25m3h，则可得到 管子 流速ms 29 管径mm 吸水管 出水管 ⑺ 泵房平面布置 1.58 2.06 400 300 长度方向泵基础与墙壁之间距离取为1.5m，泵之间基础的间距为1.5m；宽度方向泵基础与墙间距为1.2m,1.8m 泵房长度：17.9m，取18m 泵房宽度：6m ⑻附属设备的选择 ① 起重设备，最大的起重重量为1210kg，选用手动单梁悬挂式起重机LSX型，跨度4.5m，起升高度为2.512m，起重量2t。 起重设备的选择 起重量t 起重设备形式 0.5 0.52.0 2.0 固定吊钩或移动吊架 手动起重设备 电动起重设备 ② 引水设备 自灌式引水，不需要引水设备。 ③ 排水设备 沿泵房内壁设置排水沟，将水汇集到集水坑，然后用水泵抽到室外。 选用QX2591.1型潜水泵，流量为25m3h，扬程9m。 ④ 通风 采用自然通风 ⑤ 计量设备 安装电磁流量计 ⑼水泵安装高度与泵房高度的计算 本设计采用自灌式吸水，所以泵的中心轴线应该低于最低水位 吸水管路长度为2m 水泵进口处的流速v14Q40.1972.05ms D23.140.352经过吸水管的水头损失 30 vv2hiL(123)41 2g2g式中 L—吸水管长度m 1—喇叭口阻力系数 2—90弯头局部阻力系数 3—阀门阻力系数 4—偏心渐缩管局部阻力系数 v—吸水管流速ms v1—水泵进口流速ms 2v1v21.5822.052hiL(123)48.75%2(0.10.90.2)0.170.2m2g2g29.8129.81考虑到水泵长期运行后性能可能下降，取0.4m 水泵中心轴线的标高为：3.5m 基础顶面标高：3.185m 泵房地面标高：2.985m 泵房的高度为： HH1H2 式中 H2—泵房地下高度m H1Adeh 式中 A—行车轨道至起重钩的距离 d—起重绳的垂直长度 e—最大一台水泵或电机的高度 h—吊起物底部与泵房进口处室内地坪或平台的距离一般不小于0.2m H11.351.181.0170.54.047m H25.652.3153.335m H4.0472.6656.712m 设计中取为7m 31 2 13．二级泵房的设计计算 13.1设计参数 吸水井的最低水位标高为0.8m，出水厂所需要的供水压力为0.32MPa。 流量为31477m3d，时变化系数kh2.0 13.2设计计算 （1）设计流量 Qkh3147762954m3d 选用三台泵，两用一备，则每台水泵的设计流量为364Ls。 （2）设计扬程 ① 水泵所需要的静扬程HST HST320.831.2m ② 泵站内管路的水头损失hp：粗估水损2.0m 则水泵的设计扬程为：H31.2233.2m （3） 初选水泵和电机 拟设三台泵，两用一备，考虑到远期所以预留一个泵位。 水泵的性能参数 泵型 流量m3h 扬程m 泵重量kg 电动机型号 电动机重量kg 14sh13 9721476 3750 1000 JR1274 2000 （4）机组基础尺寸的确定 无底盘的水泵基础尺寸，长度为水泵和电动机最外端螺孔间距加0.4~0.6m，并长于水泵和电动机的总长；宽度为水泵和电动机最大螺孔间距加0.4~0.6m；高度根据重量、长度、宽度计算。 经计算得：L0.60.8630.860.62.92m，B0.790.61.39m 32 H3.0W LB —基础所用材料的容重，对于混凝土23520Nm3 H3.0W3.0(10002000)9.80.92m LB2.921.3923520基础长度：2.92m 基础宽度：1.39m 基础深度：0.92m （5）机组与管道布置 将3台机组单排直线布置，每台水泵均有单独的吸水管和压水管 吸水管上有手动蝶阀D40X0.5DN600，偏心渐缩管，90弯头。 H44T10旋启式单瓣止回阀， 出水管上有电动楔式闸阀Z940H16C，同心渐扩管，伸缩接头。 （6）吸水管、出水管流速与管径的确定 吸水管、出水管流速 管径mm 吸水管内流速ms 出水管内流速ms d250 11.2 250d1000 1.21.6 1.52.0 2.02.5 根据计算每条吸水管的流量为376Ls，则可得到 管子 吸水管 出水管 （7） 泵房平面布置 泵房长度：20m 泵房宽度： 6m （8）附属设备的选择 ① 引水设备 采用真空泵引水 流速ms 1.33 管径mm 600 2.36 450 33 真空泵的抽气量 Qvk(WpWs)HaT(HaHss) 式中 Wp—泵站中最大一台水泵泵壳内空气容积，相当于水泵吸入口面积乘以吸入口到出水闸阀间的距离 Ws—从吸水井最低水位算起的吸水管中空气容积 T—水泵引水时间，一般不超过5min，设计中取3min k—漏气系数，采用1.051.10 0.350.350.2827)10.33(WpWs)Ha4Qvk1.11.06m3min T(HaHss)3(10.332.22)(最大真空值Hvmax2.22760163.33mmHg 10.33选择SZ1型水环式真空泵，配套电机JQ424型。 ② 排水设备 二泵站的排水量一般为2040m3h 选用65WL12A型立式污水泵 ③ 通风 采用自然通风 ④ 计量设备 选用超声波流量计，选取LDZ超声多普乐流量计。 ⑤ 起重设备 最大的起重重量为2000kg，选用LSX型手动单梁悬挂起重机，跨度4m，起升高度为2.5m~12m，起重量为2t。 （9）水泵安装高度与泵房高度的计算 ①水泵的安装高度： HssHs允许v0hs 2g2式中 Hss—泵轴相对于吸水液面的几何高度，水泵安装高度 v 0—水泵进口处的流速水头m 2g 34 2 hs—吸水管路的水头损失m vv2hsiL(123)41 2g2g吸水管路长度为8m 水泵进口处的流速v04Q40.3763.91ms D23.140.3522经过吸水管的水头损失 vv2hiL(123)41 2g2g式中 L—吸水管长度m 1—喇叭口阻力系数 2—90弯头局部阻力系数 3—阀门阻力系数 4—偏心渐缩管局部阻力系数 v—吸水管流速ms v1—水泵进口流速ms 2v1v21.3323.912hiL(123)43.68%8(0.11.010.3)0.20.312m2g2g29.8129.81考虑到水泵长期运行后性能可能降低取为0.5m。 HssHs允许2v03.912hs3.50.52.22m 2g29.82所以得：Hss2.22m 水泵泵轴标高=吸水井最低水位标高+水泵允许安装高度=0.82.223m 基础顶面标高=泵轴标高—泵轴距基础顶面标高=30.622.38m 泵房地面标高=2.380.22.18m 水泵进口中心标高=30.322.68m 水泵出口中心标高=30.382.62m 35 ② 泵房的高度 HH1H2 H1—泵房地上部分高度 H2—泵房地下部分高度 当H2fg时，HH1H2acdehH2 当H2fgh时，Hacdfg a—行车轨道的高度 c—行车轨道至起重钩中心的距离 d—起重绳的垂直长度（对于水泵0.85x；对于电动机1.2x，x为起重部件的宽度） e—最大一台水泵或电机的高度 f—吊起物底部和最高一台机组顶部的距离（一般不小于0.5m） g—最高一台水泵或电动机顶至室内地平高度 h—吊起物底部与泵房进口处室内地平或平台的距离（一般不小于0.2m） HH1H20.21.2311.130.2(5.652.18)7.23m，设计中取7m。 14.给水处理厂工艺计算 36 14.1投药工艺计算 14.1.1已知条件 根据原水水质和水温，参考有关净水厂的运行经验，选择碱式氯化铝为混凝剂。最大投加量为51.4mgL，最低6.7mgL，平均14.3mgL。碱式氯化铝投加浓度为15%。 采用计量泵湿式投加，不需要加助凝剂。 14.1.2设计计算 ㈠混凝剂配制和投加 ⑴溶液池容积W1 W1Q417bn —药剂的最大投加量mgL Q—设计流量m3h b—溶液浓度 n—调配次数 51.41417W15.8m3 417152溶液池的有效高度为1.5m,超高0.5m。实际尺寸为2228m3,置于室内地面上。 ⑵溶解池容积W2 W20.3W10.35.81.7m3 有效高度取1.2m,超高0.3m,设计尺寸为1.21.21.51.7m3.池底坡度采用2.5%。 溶解池搅拌设备采用中心固定式平浆板式搅拌机。 溶解池和溶液池材料都采用钢筋混凝土，内壁衬以聚乙烯板。 14.2混合 14.2.1混合设备 采用热浸镀锌管式静态混合器，近期采用两个 14.2.2设计计算 每个混合器处理水量为0.197m3s,水流速度取1.08ms。静态混合器设3节混合元 37 件，n=3 混合器直径为： D4Q500mm v0.118430.19720.29m 水头损失为： h0.54.414.3絮凝池 14.3.1设计参数 采用折板絮凝池，分为两组，每组设计水量为 Q33996(224)708.3m3h0.197m3s 絮凝时间 T12min；水深 H4.2m 14.3.2设计计算 每组分为两个系列 ⑴每个系列絮凝池流量Q Q708.32354.125m3h ⑵每个系列絮凝池容积V VQt60354.125126070.83m3 ⑶每个系列池子的面积f fVH70.834.216.68m2 ⑷每个系列池子的净宽B BfL16.686.52.6m 为了与沉淀池配合，每个系列絮凝池的净长度为L6.5m ⑸絮凝池的布置 絮凝池的絮凝过程为三段：第一段 v10.25ms 第二段 v20.2ms 第三段 v30.15ms 将每个系列絮凝池分为5格，每格的净宽度为1.1m。第一、二格采用单通道异波折板；第三、四格采用单通道同波折板；第五格采用直板。 ⑹折板尺寸及布置 折板采用钢丝水泥板，折板宽度0.5m，厚度0.035m，折角90，折板净长度1.1m。 ⑺絮凝池实际宽度 38 考虑到折板所占宽度为0.035sin600.04m，实际宽度为2.60.122.72m ⑻各格折板的间距及实际流速 第一、二格 b1Q(v1L)354.125(0.251.13600)0.36m 第三、四格 b2Q(v2L)354.125(0.21.13600)0.45m 第五格 b3Q(v3L)354.125(0.151.13600)0.60m v1实谷Q（b谷L）354.125(36001.061.1)0.08ms v1实峰Q（b1L）354.125(36000.361.1)0.25ms v2实Q（b2L）354.125(36000.451.1)0.20ms v3实Q（b3L）354.125(36000.601.1)0.15ms ⑼孔洞的计算 QFv 第一段：0.098F0.25，Fab10.40.4m2 设计中取孔洞的高为1m，长度为0.4m 第二段：0.098F0.2，Fab1.60.30.48m2 设计中取孔洞的高为1.6m，长度为0.3m 第三段：0.098F0.15，Fab1.10.60.66m2 设计中取孔洞的高为1.1m，长度为0.66m ⑼水头损失h 第一、二格为单通道异波折板 hnhhin(h1h2)hi h11(v1v2)2g ；h212(F1F2)2v12g ；hi3v02g 式中 h—总水头损失，m h—一个缩放的组合水头损失，m hi—转弯或孔洞的水头损失 n—缩放组合的个数 39 2222 h1—渐放段水头损失，m 1—渐放段阻力系数 h2—渐缩段水头损失，m 2—渐缩段阻力系数 F1—相对峰的断面积，m2 F2—相对谷的断面积，m2 v1—峰速，ms v2—谷速，ms v0—转弯或孔洞处流速，ms 3—转弯或孔洞的阻力系数 计算数据如下： ① 第一格通道数为4，单通道的缩放组合的个数为4个，n4416个 ② 10.5，20.1，上转弯31.8，下转弯变成孔洞33.0 ③ v10.3ms ④ v20.09ms ⑤ F10.361.10.40m2 ⑥ F2(0.3620.351.1)1.17m2 ⑦ 上转弯、下转弯各为2次，取转弯高0.6m， v0354.125(36001.10.6)0.15ms ⑧ 渐放段水头损失 h11(v1v2)2g0.5(0.2520.082)(29.81)1.43103m ⑨ 渐缩段水头损失 22h212(F1F2)2v12g10.1(0.41.17)20.252(29.81)3.31103m2 40 ⑩转弯或孔洞的水头损失 hi23v02g2(1.83.0)0.152(29.81)11103m 2hnhhin(h1h2)hi16(1.431033.13103)111030.084m第二格的计算同第一格 第三格为单通道同波折板 hnhhinv22ghi 式中 —每一转弯的阻力系数 n—转弯的个数 v—板间流速，ms hi—转弯或孔洞的水头损失，m 计算数据如下： ① 第三格通道数为4，单通道转弯为7，n4728个 ② 折角为90，0.6 ③ v0.20ms，hnv22ghi280.60.22(29.8)111030.045m 第四格计算同第三格 第五格为单通道直板 hnhnv22g 式中 —转弯处阻力系数 n—转弯次数 v—平均流速，ms 计算数据如下： ① 第五格通道数为3，两块直板180，转弯次数n2，进口、出口孔洞2个 ② 180转弯3.0，进出口孔1.06 ③ v0.15ms，hnhnv22g2(31.06)0.152(29.81)0.09m ⑽絮凝池各段的停留时间 41 第一、第二格水流停留时间为： t1(V1Vb)Q(1.12.724.20.0350.51.124)0.098123.51s 第三、第四格均为123.51s 第五格水流停留时间为： t1(V1V3b)Q(1.12.724.20.0353.51.12)0.098125.48s ⑾絮凝池各段的G值 Gpght 水温T20C,1103Pas 第一段（异波折板） G110009.810.0842(1103123.512)81.68s1 第二段（同波折板） G210009.810.0452(1103123.512)59.78s1 第三段（直板） G310009.810.0092(1103125.48)37.51s1 絮凝的总水头损失h0.267，絮凝时间t619.52s10.33min GTpghtt10009.810.267(1103619.52)619.528.31042104满足要求 折板絮凝池示意图 42 剖面图 14.4沉淀池 14.4.1设计流量 沉淀池分为两组 每组的设计流量为 Q33996(242)708.25m3h0.197m3s 14.4.2平面尺寸的计算 ⑴沉淀池清水区面积 AQq 式中 A—斜管沉淀池的表面积，m2 q—表面负荷，m3(m2h)，一般采用5.09.0m3(m2h) 设计中取q9m3(m2h) A708.25979m2 ⑵沉淀池长度及宽度 设计中取池长度L13m，则沉淀池的宽度B79136m 为了配水均匀，进水区布置在13m长度方向的一侧，在6m的宽度中扣除无效长度约0.5m，则净出口面积 A1(B0.5)Lk1(60.5)131.0370m2，其中k1为斜管结构系数设计中取为1.03 43 ⑶沉淀池总高度 Hh1h2h3h4h5 式中 H—沉淀池总高度m h1—保护高度m h2—清水区高度m h3—斜管区高度m，斜管管径为30~40mm，斜管长度为1.0m，安装倾角60，则h3sin600.87m h4—配水区高度m h5—排泥槽高度m 设计中取h10.3m,h21.2m,h41.5m,h50.83m H0.31.20.871.50.834.7m 14.4.3进出水系统 ⑴沉淀池进水设计 沉淀池进水采用穿孔花墙，孔口总面积A2Qv 式中 A2—孔口总面积m2 v—孔口流速ms，一般取值不大于絮凝池的末端流速，设计中取0.15ms A20.1970.151.31m2 每个孔口的尺寸定为15cm8cm，则孔口数为1.31(0.150.08)109个 进水孔位置应该在斜管以下、沉泥区以上部位，进水孔排列成3排。 穿孔墙示意图： 44 ⑵沉淀池出水设计 沉淀池采用两侧淹没孔口集水槽集水，出水总渠宽0.8m，深度1.0m (1)集水槽个数N N=8 (2)集水槽的中心距a a1381.625m (3)槽中流量 qQ0.1970.025m3s N8 考虑池子超载系数20% q01.2q1.20.0250.03m3s (4)槽中水深H2 槽宽 b0.9q00.40.90.030.40.221m 起点槽中水深 H10.75b0.166m 终点槽中水深 H21.25b0.276m 为了便于施工，槽中水深统一按0.28m计 (5)槽高度H3 集水方法采用淹没式自由跌落，淹没深度取0.05m，跌落高度取0.05m，槽45 超高0.15m。 集水槽总高度H3H20.050.050.150.53m 集水槽 (6)孔眼计算 ① 所需孔眼总面积W q0=uW2gh W=qo u2gh 式中 q0——集水槽流量 u——流量系数，取0.62 h——孔口淹没水深，0.05m W0.030.6229.810.050.0489m2 2) 单孔面积w 孔眼直径取d25mm w23.14d0.02520.00049m2 44W0.048999.8，取100个 w0.000493) 孔眼个数n n4) 集水槽每边孔眼个数n 46 nn2100250个 5) 孔眼中心距S0 S0L60.12m 5050 孔眼从中心向两边排列 (7) 集水槽及集水总渠的跌落损失 hh1h2h3h4 式中 h1——集水槽跌落 h2——孔口淹没水深 h3——集水槽水深 h4——出水总渠跌落，取0.08m h0.050.050.280.080.46m ⑶沉淀池斜管选择 斜管长度一般为0.8~1.0m，设计中取为1.0m；斜管管径一般为30~40mm，设计中取为30mm；斜管为聚丙烯材料，厚度0.4~0.5mm。 ⑷沉淀池排泥系统设计 采用穿孔管进行重力排泥，每天排泥一次。穿孔管管径为200mm，管上开孔孔径为5mm，孔间距15mm，沉淀池底部为排泥槽，共8条。排泥槽顶宽1.5m，底宽0.5m，斜面与水平夹角约为30，排泥槽斗高为0.87m。 ⑸核算 ① 雷诺数Re 斜管内的水流速度为：—斜管安装倾角，设计中取60 v2Q(A1sin)0.197(70sin60)0.0033ms0.33cms 雷诺数 ReRv2 R—水力半径cm，Rd43047.5mm0.75cm —水的运动黏度cm2s，设计中当水温为20C时，水的运动黏度0.01cm2s 47 ReRv20.750.330.0125500，满足设计要求。 ② 弗劳德数Fr Frv22Rg0.332(0.75981)1.48104 Fr介于0.001~0.001之间，满足设计要求。 ③ 斜管中的沉淀时间 Tl1v2 l1— 斜管长度m，设计中为1.0m T1.00.0033303s5min满足设计要求。 斜管沉淀池示意图 4.97 48 集水槽走廊出水管斜管 进水管 过渡区出水管 14.5普通快滤池 14.5.1平面尺寸计算 ① 滤池总面积 FQvT ； TT0nt0nt1 式中 F—滤池总面积m2 Q—设计水量m3d，近期设计1组，每组滤池设计水量 Q33996m3d 49 v—设计滤速mh，石英砂单层滤料一般采用7~9mh，双层滤料一般采用9~12mh T—滤池每日的实际工作时间h T0—滤池每日的工作时间h t0—滤池每日冲洗后停用和排放初滤水时间h t1—滤池每日冲洗时间h n—滤池每日的冲洗次数 设计中取n2，t10.1h，不考虑排放初滤水时间，t00 T2420.123.8h 设计中选用单层滤料石英砂滤池，取v9mh F33996(923.8)158.71m2 ②单格面积 fFN 式中 f—单池面积m2 F—滤池总面积m2 N—滤池个数，一般N2，设计中取N6，采用双排排列 fFN158.71626.45m2 设计中取L7m,B4m，滤池的实际面积7428m2， 实际流速 v33996(62823.8)8.5mh 当一座滤池检修时，其余滤池的强制滤速 vNv(N1)68.5510.2mh 14.5.2滤池高度 HH1H2H3H4 式中 H—滤池高度m H1—承托层高度m 50 H2—滤料层高度m H3—滤料层上水深m H4—超高m 设计中取H10.4m,H20.7m,H31.8m,H40.3m H0.40.71.80.33.2m 14.5.3配水系统 ① 最大粒径滤料的最小化态流速 Vmfm0d1.31 12.261.310.540.54(1m0)2.31 式中 Vmf—最大粒径滤料的最小化态流速cms d—滤料粒径m —球度系数(Ns)m2 —水的动力黏度 m0—滤料的孔隙率 设计中取d0.0012m,0.98,m00.38,水温为20C时0.001(Ns)m2 Vmf1.310.00120.382.3112.261.08cms 0.981.310.0010.54(10.38)0.54② 反冲洗强度 q10kVmf 式中 q—反冲洗强度L(sm2)，一般采用12~15L(sm2) k—安全系数，一般采用1.1~1.3 设计中取k1.3 q10kVmf101.31.0814L(sm2) ③ 反冲洗水流量 qgfq 51 式中 qg—反冲洗干管流量Ls qgfq2814392Ls ④ 干管始端流速 vg4qg103D2 式中 vg—干管始端流速ms qg—反冲洗水流量，一般采用1.0~1.5ms D—干管管径m 设计中取D0.7m vg40.3921.02ms 3.140.72L a⑤ 配水支管流速 nj2 式中 nj—单池中支管根数 L—滤池长度m a—支管中心间距m，一般采用0.25~0.30m 设计中取 a0.28m nj2L7.0250 a0.28⑥ 单根支管入口流量 qjqgnj 式中 qj—单根支管入口流量Ls qjqgnj3927.84Ls 50⑦ 支管入口流速 qj103vj 2Dj4 52 式中 vj—支管入口流速ms，一般采用1.5~2.0ms Dj—支管管径m 设计中取Dj0.08m qj10347.84103 vj1.56ms 223.140.08Dj4⑧ 单根支管长度 lj1(BD) 2式中 lj—单根支管长度m B—单个滤池宽度m D—配水干管管径m 设计中取B0.5m,D0.7m lj1(40.7)1.65m 2⑨ 配水支管上孔口总面积 FkKf 式中 Fk—配水支管上孔口总面积 K—配水支管上孔口总面积与滤池面积f之比，一般采用0.2%~0.25% 设计中取K0.25% FkKf0.25%280.07m2 ⑩ 配水支管上孔口流速 vkqgFk 式中 vk—配水支管上孔口流速ms，一般采用5.0~6.0ms vk0.3925.6ms 0.072dk 453 ⑪ 单个孔口面积 fk 式中 fk—配水支管上单个孔口面积mm2 dk—配水支管上孔口直径mm，一般采用9~12mm 设计中取dk10mm fk3.1421078.5mm2 4⑿孔口总数 NkFK70000892 fk78.5⒀每根支管上的孔口数 nkNk89218 nj50 支管上孔口布置成二排，与垂线成45夹角向下交错排列。 ⒁孔口中心距 akljnk21.650.18m 182⒂孔口平均水头损失 hk1q2() 2g10K 54 式中 hk—孔口平均水头损失m q—冲洗强度L(sm2) —流量系数，与孔口直径和壁厚的比值有关 K—支管上孔口总面积与滤池面积之比，一般采用0.2%~0.25% 设计中取5mm,K0.25%；则孔口直径与壁厚的比值dk102，查有关资料50.67 hk114()23.6m 29.81100.670.025⒃配水系统校核 对大阻力配水系统，要求其支管长度lj与直径dj之比不大于60。ljdj1.652160 0.08对于大阻力配水系统，要求配水支管上孔口总面积与所有支管横截面积之和的比值小于0.5 Fk20.5 fjDj 4njfj式中 fj—配水支管的横截面积m2 Fknjfj0.070.280.5，满足设计要求。 3.14500.0824配水系统示意图： 55 14.5.4洗砂排水槽 ① 洗砂排水槽中心距 a0L n1式中 a0—洗砂排水槽中心距m n1—每侧洗砂排水槽数 a042m 2② 每条洗砂排水槽长度 l07m ③ 每条洗砂排水槽的排水量 q0qgn2 式中 q0—每条洗砂排水槽的排水量Ls qg—每个滤池的反冲洗流量Ls n2—洗砂排水槽总数，n22 q0qgn2392196Ls 256 ④ 洗砂排水槽断面模数 洗砂排水槽采用三角形标准断面 洗砂排水槽断面模数 xq01 21000v0式中 x—洗砂排水槽断面模数 q0—每条洗砂排水槽的排水量Ls v0—槽中流速ms，采用0.8ms x11960.25m 210000.8⑤ 洗砂排水槽顶距砂面高度 HeeH22.5xc 式中 He—洗砂排水槽顶距砂面高度m e—砂层最大膨胀率，石英砂滤料一般采用45% —排水槽底厚度m H2—滤料层厚度m c—洗砂排水槽超高m 设计中e45%,0.05m,H20.7m,c0.08 HeeH22.5xc0.450.72.50.250.050.081.07m ⑥ 排水槽总平面面积 F02xl0n2bL20.25727m2 Fo725%，满足要求。 f28洗砂排水槽示意图： 57 14.5.5滤池反冲洗 采用高位水箱冲洗 ① 高位冲洗水箱的容积 W1.5qft 10001428300176.4m3 1000式中 t—单个滤池的反冲洗历时s，设计中取300s W1.5② 承托层的水头损失 h30.022H1q 式中 H1—承托层的厚度m，设计中取0.4m h30.022H1q0.0220.4140.12m ③ 冲洗时滤层的水头损失 hw4(砂1)(1m0)H2 水式中 hw4—冲洗时滤层的水头损失m 砂—滤料的密度kgm3，石英砂的密度一般采用2650kgm3 水—水的密度kgm3 58 m0—滤料未膨胀前的孔隙率 H2—滤料未膨胀前的厚度m 设计中取m00.41,水1000kgm3,砂2650kgm3,H20.7m hw4(26501)(10.41)0.70.68m 1000④ 冲洗水箱高度 Hthw1hw2hw3hw4hw5 式中 Ht—冲洗水箱的箱底距冲洗排水槽顶的高度m hw1—水箱与滤池间的冲洗管道沿程和局部水头损失之和m hw2—配水系统的水头损失m hw5—备用水头m，一般采用1.52.0m 设计中取hw11.0,hw2hk3.5m,hw51.5m Ht1.03.50.120.681.56.8m 14.5.6进出水系统 管渠设计流速要求： 进水渠：0.8~1.2ms；设计中取v11.0ms 清水管：1.01.5ms；设计中取v21.0ms 冲洗水管：2.02.5ms；设计中取v32.2ms 排水管：1.01.5ms；设计中取v41.2ms 初滤水：3.0~4.5ms；设计中取v54.0ms ⑴进水总渠 每排滤池的总进水量为Q16998m3d0.197m3s，设计中取宽度为0.8m，水深为0.3m，渠中滤速为0.8ms，每排的进水管管径为DN500mm。单个滤池的进水管流量Q20.07m3s，采用进水管管径为DN300mm。 ⑵反冲洗进水管 59 冲洗水流量为qg392Ls，采用管径DN500mm ⑶清水管 清水总流量Q33996m3d393Ls，为了便于布置，清水渠断面采用和进水渠断面相同的尺寸。清水管的管径为DN700mm。 ⑷排水渠 排水流量qg392Ls，排水渠断面宽度为0.80m，渠中水深0.45m。排水管管径600mm。 普通快滤池示意图 排水管24进水管进水管4排水管1211冲洗水管1131091673256715 88砂冲洗水管砂砾石砾石进水管清水管进水管 60 砂砂砂 14.6消毒处理工艺 14.6.1加氯量计算 qQb 式中 q—每天的投氯量gd Q—设计水量m3d b—加氯量gm3 qQb339961.034kgd 14.6.2加氯设备的选择 加氯间包括自动加氯机、氯瓶、自动检测和控制装置。 ⑴自动加氯机选择 选用ZJII型转子真空加氯机3台，2用1备，每台加氯机加氯量为0.59kgh。加氯机的外形尺寸为：宽高330mm370mm。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0.8m。 ⑵氯瓶 采用容量为300kg的氯瓶，氯瓶外形尺寸为：外径600mm，瓶高1800mm。氯瓶自重146kg，公称压力2MPa。氯瓶采用两组，每组4个，1组使用，1组备用，每组使用周期约为35d。 61 ⑶加氯控制 根据余氯量，采用计算机进行自动控制投氯量。 计算机控制FrFIC注入率演算式流量指示计操作器余氯指示计余氯指示计加氯机过滤水余氯连续测定仪流量计加氯混合器清水池 14.6.3加氯间和氯库 加氯间是安置加氯设备的操作间，氯库是储备氯瓶的仓库，氯库的固定储备量按当地的条件，城镇水厂一般可按照最大用水量的7~15d计算。采用加氯间与氯库合建的方式，中间用墙分隔开，但应留有供人通行的小门。加氯间平面尺寸为：长度3.0m，宽度9.0m。 氯库平面尺寸为：长度14m，宽度9m。 氯瓶配电间加氯机 62 加氯间在设计中时应注意： ⑴氯瓶中氯气气化时，会吸收热量，一般采用自来水喷淋在氯瓶上，以供给热量。设计中在氯库内设置DN25mm的自来水管，位于氯瓶上方，帮助液氯气化。 ⑵在氯库和加氯间内安装排风扇，设在墙的下方。同时安装测定氯气浓度的仪表和报警设施。 ⑶为了使氯与水混合均匀，在加氯点后安装静态管道混合器。 14.7清水池的设计计算 14.7.1平面尺寸计算 ⑴清水池的有效容积 清水池的有效容积包括调节容积、消防用水量和水厂自用水和安全储量。 缺乏用水量变化规律的资料时，水厂的调节容积可凭运转经验，按照最高日用水量的10%~20%估算。 WW1W2W3W4 .7m3 W1—调节容积，m3 3147710%3147W2—消防用水量，m3 35103223600504m3 .16m3 W3—水厂自用水，m3 314778%2518W4—安全储量，m3 500m3 W3147.75042518.165006669.86m3 m3。 清水池设置两个，可以单独工作，分别检修，每座清水池的有效容积为3335⑵清水池的平面尺寸 每座清水池的面积 AW h式中 A—每座清水池的面积m2 h—清水池的有效水深m 设计中取h4.0m AW3335834m2 h4取清水池的宽度B为15m，则清水池的长度L 63 LA83434.75m，设计中35m B24则请水实际有效面积2435840m2 m3 清水池实际有效容积424353360清水池超高h1取为0.5m，清水池的总高H Hh1h4.5m 14.7.2管道系统 ⑴清水池的进水管 D1Q 20.785v式中 D1—清水池进水管管径m v—进水管管内流速ms，一般采用0.7~1.0ms，设计中取0.8ms D10.3700.54m 20.7850.8设计中取进水管管径为DN500mm，进水管的实际流速为0.94ms。 ⑵清水池的出水管 由于用户的用水量时时变化，清水池的出水管应按照出水最大流量计： Q1KQ 24式中 K—时变化系数，一般采用1.3~2.5，设计中取1.5 Q—设计水量m3d Q1KQ1.5314771967.31m3h0.55m3s 2424出水管的管径 D2Q10.550.70m 20.785v120.7850.7设计中取出水管管径为DN700mm，则流量最大时出水管的流速为0.7ms。 ⑶清水池的溢流管 溢流管的直径与进水管直径相同，取为DN500mm。在溢流管管端设置喇叭口，管上不 64 设置阀门。出口设置网罩，防止虫类进入池内。 ⑷清水池的排水管 清水池内的水在检修时需要放空，因此应设排水管。排水管的管径按照2h内将池水放空计算。排水管内的流速按照1.2ms估计，则排水管的管径 D3V33600.70m t36000.785v2236000.7851.2设计中取为DN700mm。 清水池的放空也常用潜水泵排水，在清水池低水位时进行。 14.7.3清水池布置 ⑴导流墙 在清水池内设置导流墙，以防止池内出现死角，保证氯与水的接触时间不小于30min。每座清水池内设置导流墙5条，间距为4.0m，将清水池分成6格。在导流墙底部每隔1.0m设置0.10.1m的过水方孔，使清水池清洗时排水方便。 ⑵检修孔 在清水池顶部设置圆形检修孔2个，直径1200mm。 ⑶通气管 为了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，通气孔共设置21个，每格设置3个，通气管的管径为200mm，通气管伸出地面的高度高低错落，便于空气流通。 ⑷覆土厚度 清水池顶部应有0.5~1.0m的覆土厚度，并加以绿化，美化环境。 6.606.10进水管2.101-1剖面 65 6.606.102.10冲洗水管2-2剖面 检修孔直径1200进水管溢流管2通风管检修孔直径120011 14.8吸水井的设计计算 吸水井是连接二级泵房和清水池的构筑物，有利于水泵吸水管道的布置，提高运行的可靠性，又便于生产调度，当清水池需要维修清洗时，不影响二级泵房的正常供水。 ⑴吸水井类型 吸水井形状取决于吸水管道的布置要求，一般为长方形。 在靠近泵房吸水管一侧单独设立吸水井，而且与泵房保持一定距离平行布置。吸水井平面布置一般分成独立的两格，中间隔墙上安装阀门，阀门口径应足以通过邻格最大的吸水流量，以便于两根进水管的一根切断时不减少泵房的供水量，同时有助于保证泵房在一定供水量的情况下，清洗任意一格。 66 吸水井 吸水井 二级泵房 ⑵吸水井有效容积的计算 吸水井与清水池相连接，井中水位随着清水池水位变化，并和清水池保持一定的水位差，即清水池到吸水井的管路水头损失，因而吸水井的存水量经常变化，通常采用最高设计水位等于清水池的最高水位以防井水溢流，设计最低水位按清水池的池底标高减掉管路的水头损失值。 吸水井各部分尺寸与吸水管公称直径的比率 项目 喇叭口直径D 最小悬空高度s 最小淹没深度h 设计中取D0.9m，h1m,s1m,a1.35ml3m 为了与泵房相配合吸水井的长度为11.62m，宽度为4.9m，深度为2m。 与直径比值 1.31.5d 项目 井壁间隙b 喇叭口间净距a 与直径比值 (0.751.0.)D (1.52.0)D 0.60.8D 0.51.0m 吸水井进水长度l 3D 67 15.给水处理厂人员编制及辅助筑物使用面积计算 按照《给水排水设计手册》附属建筑面积章节取用 ⑴值班室面积，取16m2（水厂规模2.0~5.0m3d）。 ⑵车库，一般由停车间、检修坑、工具间和休息室组成，其面积根据车辆的配备确定，取其面积为70m2。 ⑶办公实验楼取其面积为240m2。 ⑷食堂、茶炉房、浴室：食堂的面积定额为2.4m2人，设计水厂职工定员为30人 ⑸宿舍面积取80m2 （6）篮球场面积取200m2 ⑺仓库：水厂仓库用于存放管配件，水泵电机，电器设备，五金工具，劳保用品及其他杂品等，不包括净水药剂的储存。仓库可集中或分散设置。仓库面积取120m2（水厂规模2.0~5.0m3d）。 ⑻机修车间面积取80m2。 68 16．水厂平面布置 16.1工艺流程的布置 水厂的工艺流程布置，使水厂布置的基本内容，由于厂址地形和进出水管方向等的不同，流程布置可以有各种方案，但必须考虑以下原则： ⑴流程力求简单，避免迂回重复，使净水过程中的水头损失最小。构筑物应尽量靠近，便于操作管理和联系活动。 ⑵尽量适应地形，因地制宜地考虑流程，力求减少土石方量。地形自然坡度较大时，应尽量顺等高线布置，必要时可采用台阶式布置。在地质变化较大的厂址中，构筑物应结合工程地质情况布置。 ⑶注意构筑物朝向：净水构筑物一般无朝向要求，但如滤池的操作廊、二级泵房、加腰间、化验室、检修间、办公楼则有朝向要求。 ⑷考虑近远期的协调：当水厂明确分期进行建设时，流程布置应统筹兼顾，即要有近期的完整性，又要有分期的协调性，布置时应避免近期占地过早过大。 根据当地的情况水厂的工艺流程布置类型采用直线型。从进水到出水整个流程呈直线型，这种布置，生产联络管线短，管理方便，有利于日后扩建。 16.2平面布置 当水厂的主要构筑物的流程布置确定后，即可进行整个水厂的总平面设计，将各项生产和辅助设施进行组合布置，布置时应注意下列要求。 ⑴按照功能，分区集中：将工作上有直接联系的辅助设施，尽量予以靠近，以利于管理。一般水厂可分为生产区、生活区、维修区。 ⑵注意净水构筑物扩建时的衔接：净水构筑物一般逐组扩建，但二级泵房、加药间，以及某些辅助设施，不宜分组过多，为此在布置平面时，应郑重考虑远期净水构筑物扩建后的整体性。 ⑶考虑物料运输、施工和消防要求：日常交通、物料运输和消防通道是水厂设计的主要目的，也是水厂设计的主要组成。 ⑷因地制宜和节约用地：水厂布置应避免点状分散，以致增加道路，多用土地。 根据当地的情况因地制宜，生活区将值班室，车库，办公实验楼，食堂、茶炉房、浴室，宿舍等建筑物组合为一区，放置在进门附近，便于外来人员的联系，而使生产系统少受外来的干扰。加药间靠近沉淀池附近，形成相对完整的加药区。维修车间，仓库组合为 69 一个区，这一区占用场地较大，与生产系统有所隔离，独立成为一个区块。 16.3水厂绿化及道路 绿化是水厂设计中的一个组成部分，它是美化环境的重要手段。水厂绿化常由绿地、花坛、绿带等组成。 水厂道路一般分为三类：主场道、车行道、步行道。 ⑴主厂道是水厂中人员和物料运输的主要道路。主厂道应与厂外的入厂道路相连接，一直伸向厂区内的某一适当地方。主厂道路宽度一般为4~6m。 ⑵车行道：车行道为厂区内各主要建筑物或构筑物间的联通道路。水厂的车行道一般为单车道，宽度常为4m左右。 ⑶步行道：步行道是水厂的辅助道路。它是满足场内工作人员的步行交通及小型物件的人力搬运的需要，宽度一般为1.5~2.0m。 70 17．水厂高程布置 水厂处理构筑物高程布置应充分利用原有地形坡度，各构筑物间应采用重力流。构筑物间的水面高差即流程中的水头损失，包括构筑物、连接管道、计量设备的水头损失。 水头损失一般应通过计算确定，也可参照规范进行估算，并考虑水头跌落损失。净水构筑物水头损失见下表： 处理构筑物中的水头损失 构筑物名称 絮凝池 沉淀池 普通快滤池 连接管中的水头损失 絮凝池至沉淀池 沉淀池至滤池 滤池至清水池 地面高程5.65m 名称 进水间 一级泵房 折板絮凝池 斜管沉淀池 普通快滤池 清水池 吸水井 二级泵房 71 水头损失m 0.27 0.46 2.15 0.10 0.4 0.3 构筑物底部标高 2.4 2.99 5.58 4.97 5.65 2.10 -0.10 2.38 构筑物顶部标高 3.9 9.99 10.08 9.71 8.85 6.60 6.10 9.38 液面标高 9.78 9.41 8.55 6.10 1.90 9.9910.089.789.719.418.958.218.858.559.187.346.05.584.974.13.93.243.502.992.143.186.756.055.656.606.105.656.105.655.84折板絮凝池斜管沉淀池普通快滤池3.002.582.681.902.382.622.18取水泵房集水井清水池0.13送水泵房-0.10高程图吸水井 72 本文来源：https://www.dywdw.cn/6c78f0fcbaf3f90f76c66137ee06eff9aef849f0.html
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2022-08-15
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