3201 某水廠給水工程設(shè)計(jì)

3201 某水廠給水工程設(shè)計(jì),水廠,給水,工程設(shè)計(jì) 揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝1. 設(shè)計(jì)資料1.1 概況1.1.1 地形概況：內(nèi)蒙古包頭市位于中國(guó)北方，黃河以北。城市現(xiàn)有青山水廠、昆山水廠兩座，分別位于城市的東北和西部，而磴口水廠位于城郊，城市的東南方。磴口水廠可設(shè)置在黃河邊上，位于城市東南方的城郊，遠(yuǎn)離居民區(qū)，附近有糖廠、鋁廠、磚瓦廠，所在位置地面標(biāo)高約為 1004 米，地形為北高南低，不平坦。磴口水廠也可設(shè)置在城市東南方向，靠近城市的邊緣，地面標(biāo)高約為 1050 米?？蛇M(jìn)行方案比較確定。1.1.2 供水要求：規(guī)劃城市人口數(shù)：10 萬人，用水普及率：100%。1）出水要求達(dá)到衛(wèi)生部《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)程》 ；2）最高日供水量：6.5 萬噸/日；3）出廠水壓：38 米水頭。1.1.3 工程地質(zhì)：地下水位深度：170 厘米；最大冰凍：175 厘米；設(shè)計(jì)地耐力：13 噸/米 2；地震等級(jí)：6 級(jí)；設(shè)計(jì)地震烈度：8 度。1.1.4 氣象資料：1)氣溫：年平均：6.5℃；極端最高：38.4℃；極端最低：-31.4℃；最冷月平均最低：-18.5℃；最熱月平均最高：29.5℃。2)相對(duì)濕度： 冬季空氣調(diào)節(jié)：54%； 最熱月平均：58%。揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝23)風(fēng)速與風(fēng)向頻率：夏季平均風(fēng)速：3.3 米/秒； 冬季平均風(fēng)速：3.2 米/秒；夏季最多風(fēng)向：東風(fēng)、東南風(fēng)； 冬季最多風(fēng)向：北風(fēng)、西北風(fēng)；夏季最多風(fēng)向頻率：15； 冬季最多風(fēng)向頻率：17；4)大氣壓：888.4 毫巴。5)降水量：年降水量：308.9 毫米；最大時(shí)降水量：33.1 毫米； 最大日降水量：100.8 毫米。6)年蒸發(fā)量：2342.2 毫米。7)最大積雪厚度：21 厘米。8)冰凍期：150 天。1.1.5 黃河河流概況：1）河流流量：河流平均流量 824 米 3/秒；河流最小流量 43 米 3/秒；河流最大流量 5390 米 3/秒。2）河流水位：河流平均水位 998 米；河流最低水位 994 米；河流最高水位 1001 米；河流正常水位 996 米。3）河流流速： 河流平均最低流速 1.4 米/秒。4）河水溫度：河水最高溫度：28℃；河水平均最高溫度：21℃；河水最低溫度：4℃；河水平均最低溫度：6℃。揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝3 5）河水冰凍情況：冰凍期間 11 月 20 日—3 月；冰凍厚度：50—80 厘米。6）河水含砂量： 最高含砂量：6.36 公斤/米 3。1.1.6 水源選擇：指定選擇黃河磴口處水源。渾濁度最高值 1000 度；平均值 200 度；最低值 50 度。表 1-1 水源水質(zhì)表1.1.7 水處理所用材料：（1）混凝劑：硫酸鋁、三氯化鐵 、堿式氯化鋁等有供應(yīng)。（2）濾料：石英砂、無煙煤、鐵礦石等有供應(yīng)。（3）石英砂篩分結(jié)果見下表。表 1-2 石英砂篩分結(jié)果表（4）消毒藥劑：液氯、二氧化氯等有供應(yīng)。項(xiàng)目 數(shù)量 項(xiàng)目 數(shù)量色度 5 度 總硬度 16.38 德國(guó)度嗅和味 無 細(xì)菌總數(shù) 不可數(shù)個(gè)/毫升pH 值 8.05 大腸菌群數(shù) 1000 個(gè)/毫升溶解氧 7.56 mg/l 2NO?0.44 毫克/升非離子氮 0.02 mg/l 30.39 毫克/升溶解固體 50 毫克/升 4H?0.16 毫克/升通過該號(hào)篩的重量篩號(hào) 篩孔（mm）留在篩上的砂重量（克） 重量（克） 百分率（%）12 1.68 2.5 97.5 97.514 1.41 8.4 89.1 89.116 1.19 18.6 70.5 70.518 1.00 23.3 47.2 47.220 0.84 20.6 26.6 26.625 0.71 12.4 14.2 14.235 0.50 7.8 6.4 6.445 0.35 4.6 1.8 1.8底盤 1.8揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝4 (5) 日用水量變化規(guī)律：見下表。表 1-3 日用水量變化規(guī)律表1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)：（1）水量計(jì)算，確定設(shè)計(jì)規(guī)模；（2）給水系統(tǒng)選擇和給水方案比較——選擇水源與取水方式。確定水廠廠址與凈水工藝，提出可行的給水系統(tǒng)，并進(jìn)行方案比較；（3）取水工程設(shè)計(jì)；（4）凈水廠設(shè)計(jì)；（5）二級(jí)泵站設(shè)計(jì)。2. 設(shè)計(jì)說明2.1 方案比較2.1.1 預(yù)選方案根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，采用的水源水來于黃河磴口（黃河干流） 。設(shè)計(jì)中選擇給水水源，一般應(yīng)考慮以下原則：（1） 所選水源應(yīng)當(dāng)水質(zhì)良好，水量充沛，便于衛(wèi)生防護(hù)。水質(zhì)良好，要求原水水質(zhì)符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中的有關(guān)規(guī)定或符合《生活飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定；水量充沛，要求地下水取水量小于等于允許開采量，地表水取水量小于等于其枯水期的可取水量。水源可取水量既要保證近期用水量，也要滿足遠(yuǎn)期用水量；便于衛(wèi)生防護(hù)，要求所選水源衛(wèi)生防護(hù)地帶設(shè)置符合《生活飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》中的有關(guān)規(guī)定。小時(shí) 0~1 1~2 2~3 3~4 4~5 5~6 6~7 7~8% 2.18 2.25 1.99 2.03 2.94 3.74 4.48 5.29小時(shí) 8~9 9~10 10~11 11~12 12~13 13~14 14~15 15~16% 5.72 5.88 5.62 5.54 5.71 4.60 4.89 5.01小時(shí) 16~17 17~18 18~19 19~20 20~21 21~22 22~23 23~24% 4.96 4.89 4.73 4.36 4.18 3.61 3.10 2.30揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝5 （2） 符合衛(wèi)生要求的地下水，宜優(yōu)先作為生活飲用水源。（3） 所選水源可使取水、輸水、凈化設(shè)施安全經(jīng)濟(jì)和維護(hù)方便。（4） 所選水源有條件時(shí)應(yīng)集中與分散取水，地下取水與地表取水相結(jié)合。（5） 所選水源具有施工條件。黃河磴口水源滿足生活飲用水的水質(zhì)、水量要求，符合《生活飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》 ，可以直接作為飲用水水源，不需要進(jìn)行預(yù)處理。由于黃河磴口水源有一定的含砂量，所以采用雙向斗槽取水，起到預(yù)沉作用。進(jìn)行綜合考慮之后，擬采用以下兩種工藝流程：加礬方案一： 源水 斗槽（一泵房） 機(jī)械絮凝池 + 往復(fù)式隔板絮凝池? ?? ??加氯 平流式沉淀池 V 型濾池 清水池 吸水井 ?? ?? ?? ? ?? ??二泵 城市管網(wǎng)??加礬方案二： 源水 斗槽（一泵房） 網(wǎng)格絮凝池 斜管沉淀池? ?? ?? ??加氯普通快濾池 清水池 吸水井 二泵 城市管網(wǎng)?? ?? ?? ? ?? ??2.1.2 方案技術(shù)比較從這兩個(gè)方案來看都符合一般的流程要求而且出水的水質(zhì)可以得到保障，所不同的主要是單體構(gòu)筑物有區(qū)別，現(xiàn)將其比較如下：（1）絮凝工藝：方案一 采用機(jī)械絮凝池和往復(fù)式隔板絮凝池組合使用機(jī)械絮凝池優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，節(jié)省藥劑；水頭損失??；可適應(yīng)水質(zhì)水量的變化。 揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝6 缺點(diǎn)：需機(jī)械設(shè)備和經(jīng)常維修。往復(fù)式隔板絮凝池優(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)彎處絮粒容易破碎；出水流量不易分配均 勻；出口處易積泥，適用于流量每日大于 3 萬立方米且水量變化較小的水廠。兩種形式絮凝池組合使用有如下優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)水質(zhì)水量發(fā)生變化時(shí)，可以調(diào)節(jié)機(jī)械 攪拌速度以彌補(bǔ)隔板往復(fù)式絮凝池的不足；當(dāng)機(jī)械攪拌裝置需要維修時(shí)，隔板往復(fù)式絮凝池仍可繼續(xù)運(yùn)行。此外，若設(shè)計(jì)流量較小，采用往復(fù)式隔板絮凝池往往前端廊道寬度不足 0.5m，不利于施工，則前端采用機(jī)械絮凝池可彌補(bǔ)此不足。方案二 采用網(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)：存在池底積泥現(xiàn)象，如有積泥現(xiàn)象應(yīng)當(dāng)及時(shí)清除。（2）沉淀工藝：方案一 采用平流沉淀池優(yōu)點(diǎn)：造價(jià)較低；操作管理方便；施工簡(jiǎn)單；對(duì)源水濁度適應(yīng)性較強(qiáng)；處理效果穩(wěn)定；采用機(jī)械排泥設(shè)施時(shí)，排泥效果好。缺點(diǎn)：需要維護(hù)機(jī)械排泥設(shè)備；占地面積較大；水力排泥時(shí)排泥困難；一般使用于中型水廠。方案二 采用斜管沉淀池優(yōu)點(diǎn)：沉淀效率高；池體小；占地面積小。缺點(diǎn)：斜管耗材多；對(duì)源水適應(yīng)性較平流沉淀池差；若不設(shè)排泥裝置時(shí)排泥困揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝7 難若設(shè)排泥裝置，維護(hù)管理麻煩；尤其使用于沉淀池改造擴(kuò)建和挖潛。（3）過濾工藝：方案一 V 型濾池優(yōu)點(diǎn)：可以采用均質(zhì)濾料，截污能力大，反沖洗干凈，過濾周期長(zhǎng)，處理水質(zhì)穩(wěn)定，節(jié)省反沖洗水量。缺點(diǎn)：對(duì)施工的精度和操作管理水平要求甚嚴(yán)，否則會(huì)產(chǎn)生如下問題：反沖洗不均勻，有較嚴(yán)重的短流現(xiàn)象發(fā)生；跑砂；濾板接縫不平、濾頭套管處密封不嚴(yán)，濾頭堵塞甚至發(fā)生開裂；閥門啟閉不暢等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。方案二 采用普通快濾池優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行管理可靠，有成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，池深較淺。缺點(diǎn)：閥件較多，一般為大阻力沖洗，需設(shè)沖洗設(shè)備。2.1.3 方案經(jīng)濟(jì)比較：因?yàn)槎凡邸⑷∷谜?、吸水井、二泵、管網(wǎng)系統(tǒng)在兩個(gè)方案中相同，不再做比較，僅在其流程的不同單體構(gòu)筑物上進(jìn)行經(jīng)濟(jì)上的比較。參考《技術(shù)經(jīng)濟(jì)手冊(cè)》 ，估算出兩種方案各主要處理構(gòu)筑物的造價(jià)，分別為：方案一：機(jī)械絮凝池 + 隔板往復(fù)絮凝池（參考設(shè)計(jì)水量為每日六萬立方米，采用一座）指標(biāo)基價(jià)：781508.00建筑安裝工程費(fèi)用：1155384.00設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用：736447.00總計(jì)：2673339.00 平流沉淀池（參考設(shè)計(jì)水量為每日三萬立方米，采用兩座）指標(biāo)基價(jià)：1747952.00揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝8 建筑安裝工程費(fèi)用：2521720.00總計(jì)：3969672.00V 型濾池（參考設(shè)計(jì)水量為每日十萬立方米，采用一座）指標(biāo)基價(jià)：3845255.00建筑安裝工程費(fèi)用：5424141.00總計(jì)：9269396.00單體構(gòu)筑物費(fèi)用之和：15912407.00方案二網(wǎng)格絮凝池（參考設(shè)計(jì)水量為每日兩萬五立方米，兩組池子）指標(biāo)基價(jià)：1366336.67建筑安裝費(fèi)用：1942488.33設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用：500301.00總計(jì)：3809126.00斜管沉淀池（參考設(shè)計(jì)水量為每日兩萬五立方米，兩組池子）指標(biāo)基價(jià)：1883050.00建筑安裝費(fèi)用：265712.00設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用：985514.00總計(jì)：2895276.00普通快濾池 （參考設(shè)計(jì)水量為每日七萬五立方米，采用一座）指標(biāo)基價(jià)：4808854.00建筑安裝費(fèi)用：6635712.00設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用：1337452.00總計(jì)：12782018.00揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝9 單體構(gòu)筑物費(fèi)用之和：19486420.00由以上比較可見：方案一的單體構(gòu)筑物費(fèi)用之和明顯小于方案二的單體構(gòu)筑物費(fèi)用之和，即方案一在經(jīng)濟(jì)上明顯優(yōu)于方案二。 2.1.4 方案綜合比較各方案評(píng)分矩陣評(píng)價(jià)：評(píng)價(jià)項(xiàng)目的基準(zhǔn)權(quán)數(shù)按其重要程度進(jìn)行級(jí)差量化處理，本設(shè)計(jì)中按判別準(zhǔn)則的相對(duì)重要性分為五等，評(píng)價(jià)項(xiàng)目的效果值按 5 分制評(píng)分。表 2-1 按重要程度的權(quán)數(shù)分等級(jí)重要程度 極重要 很重要 重要 應(yīng)重要 意義不大加權(quán)數(shù) 12n?16 8 4 2 1表 2-2 按符合準(zhǔn)則程度評(píng)分完善程度 完美 很好 可以通過 勉強(qiáng) 很差 不相關(guān)評(píng)分 5 4 3 2 1 0根據(jù)以上項(xiàng)目，則兩方案的評(píng)分矩陣具體見下表：表 2-3 各方案評(píng)分矩陣表（一） （二）評(píng)價(jià)項(xiàng)目 基 準(zhǔn)權(quán) 數(shù) 評(píng)價(jià) 得分 評(píng)價(jià) 得分對(duì)工業(yè)布局變化的適應(yīng)性 4 4 16 4 16對(duì)用水增長(zhǎng)的適應(yīng)性 8 5 40 3 24施工困難度 4 4 16 5 20技術(shù)日常管理和維修 2 4 8 3 6經(jīng)濟(jì) 造價(jià) 8 5 40 3 24揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝10 總得分 120 86根據(jù)上表，方案一較好，故本設(shè)計(jì)中采用方案一給水處理工藝流程。2.2 水廠設(shè)計(jì)說明2.2.1 設(shè)計(jì)規(guī)模設(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。設(shè)計(jì)任務(wù)書已給出最高日用水量為： ＝65000 ，水廠自用水系數(shù)按 5％計(jì)，dQ3m則設(shè)計(jì)水量為： = 65000 1.05 = 68250 。dQ?32.2.2 取水方式選擇2.2.2.1 黃河水系特點(diǎn)：黃河水系多分布在我國(guó)的黃土高原及黃土丘陵地帶，沿岸溝壑縱橫，土質(zhì)細(xì)而疏松，水土流失嚴(yán)重。這些河流徑流量雖不大，但受氣候的影響，季節(jié)性變揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝11 化很大。冬季幾乎不降水，流量很小，不少支流發(fā)生斷流現(xiàn)象。夏季降水量集中，不僅河流的流量雨水位驟增，河水的含砂量也很高。一般河水含砂量大于 ~ 時(shí)，就15320/m公 斤產(chǎn)生渾液面沉降現(xiàn)象，稱為高濁度河道。黃河水系高濁度河道，由于泥沙運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，常具有游蕩性河段的特性，即河床與河岸的可動(dòng)性都較大，河床內(nèi)砂無法與河岸連接，在河床中形成不規(guī)則的江心灘、江心洲及汊道，游蕩性河段河身寬而淺，河灘密布，水流湍急，河床變形迅速，主流游蕩不穩(wěn)。此外，黃河水系的部分河段位于北緯 ~ ，氣候寒冷，冰情嚴(yán)重。河套地區(qū)常出30。 41?，F(xiàn)冰壩、 “麻浮” 、水淺、流急、水內(nèi)冰現(xiàn)象。2.2.2.2 鑒于黃河水系的上述特征，選用固定式取水構(gòu)筑物時(shí)，采用雙向斗槽式取水構(gòu)筑物，如下圖。 圖 2-1 斗槽示意圖（1）具有順流式和逆流式斗槽的特點(diǎn)；（2）夏秋汛期河水含砂量大時(shí)，可利用順流式斗槽進(jìn)水，當(dāng)冬春冰凌嚴(yán)重時(shí)，可利用逆流式斗槽進(jìn)水。2.2.3 取水構(gòu)筑物2.2.3.1 斗槽斗槽全部設(shè)置在河床內(nèi)，適用于河床較陡或主流離岸較遠(yuǎn)以及岸邊水深不足的河流。設(shè)置斗槽后，還應(yīng)注意不影響洪水排泄。閘 門 取 水 口 下 層 水 流上 層 水 流閘 門揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝12 斗槽工作室的大小，應(yīng)根據(jù)在河流最低水位時(shí)，能保證取水構(gòu)筑物正常的工作，使?jié)摫细?，泥沙沉淀，水流在槽中有足夠的停留時(shí)間及清洗方便等因素：（1）槽底泥沙淤積高度取 0.5~1.0 m，取 0.8 m；（2）槽中的冰蓋厚度為河流冰蓋厚度的 1.35 倍；（3）槽中最大設(shè)計(jì)流速采用 0.05~0.15 ；s（4）水在槽中的停留時(shí)間不小于 20 分鐘，取 30 分鐘；（5）斗槽尺寸應(yīng)考慮挖泥船能進(jìn)入工作。該設(shè)計(jì)中，斗槽入口處的水位差為 0.1 m ，河水平均流速為 1.4 ，斗槽中水流方sm向與河中水流方向的叉角為 180 ，河流中冰蓋最大厚度為 0.8 m ，進(jìn)口孔口頂邊至冰。蓋下的距離為 0.70 m ，進(jìn)水口直徑為 2.80 m ，進(jìn)水孔口底欄高度為 1.0 m ，工作室深度為 5.68 m 。斗槽設(shè)計(jì)流量為 0.80 ，設(shè)計(jì)流速為 0.025 ，斗槽寬度為 6m 。s3 s冰凌期最低河水位時(shí)斗槽中的水深為 4.50 m ，潛水的上浮速度取 0.002 。洪水s期槽中的平均流速為 0.05 ，斗槽內(nèi)泥沙的沉降速度為 0.05 ，斗槽總長(zhǎng)為 171.6 m s s。采用絞吸式挖泥船，挖泥船每年工作天數(shù)為 240 天，每天工作時(shí)數(shù)為 16 小時(shí)，挖泥船設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 68.9 ，選定 40 半液壓式挖泥船，船總長(zhǎng)為 17.7 m ，共 2hm3h3艘。 2.2.3.2 堤壩斗槽的堤壩可以用當(dāng)?shù)氐纳百|(zhì)粘土材料砌筑，非淹沒式堤壩的壩頂應(yīng)高出最高水位0.5～0.75m 以上，取 0.8m，寬度一般為 2.0~4.0m ，取 3.0m 。堤壩兩側(cè)邊坡按筑壩材料而定，沙質(zhì)粘土 ~ ，取 1：3.5。堤壩邊壩(尤其是靠河的一側(cè) )及壩端，易遭水1:2.53.流的沖刷及冰塊的撞擊，應(yīng)予加固，靠河一側(cè)的堤壩邊坡可采用雙層的石鋪面（干砌石塊） 、石籠、混凝土及鋼筋混凝土，甚至擋土墻等加固，壩端可采用雙層石鋪面、拋石、混凝土及鋼筋混凝土、擋土墻等加固；壩腳可采用拋石或沉排等加固。揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝13 2.2.3.4 取水頭部采用管式取水頭部（喇叭口取水頭部） ，取水頭部外形為圓形。2.2.3.5 操作平臺(tái)為便于操作檢修，將操作平臺(tái)設(shè)于地面之上。2.2.3.6 取水進(jìn)水間與吸水間進(jìn)水間橫向分成四格，進(jìn)水孔分上下兩層。吸水間與進(jìn)水間尺寸相同，均為：。1031650LBHm???A 格柵格柵總面積為 3.20m2 ，過柵允許流速取 0.4 ，柵條間凈距取 50mm，柵條厚度s10mm，每個(gè)進(jìn)水間各設(shè)置一個(gè)格柵，工作時(shí)三用一備。采用 S321-1 的格柵標(biāo)準(zhǔn)，型號(hào)為6，其進(jìn)水口 B H 為 1000 1000mm，格柵尺寸為 1100 1100mm（標(biāo)準(zhǔn)尺寸） ，柵條間孔??數(shù) 15 孔，柵條根數(shù) 16 根，有效面積 0.84m2。并配置 QL 型鋼絲繩牽引葫蘆抓斗式格刪除污機(jī)，升降速度 8m/min，寬度與柵條配套，電動(dòng)機(jī)功率 4.5kw，設(shè)備重量 3000kg。配備的起重設(shè)備為 SC 型手動(dòng)單軌小車，起重量 0.5~10T，起升高度 3~12m 。格柵與水平面最好布置成 ~ 的傾角，但實(shí)際上可采用 。格柵斷面為扁鋼，65。 7。 90。格柵由金屬框架與柵條組成，框架的外形為矩形。通過格柵的水頭損失，一般采用 ~ ，取 0.10m，則四個(gè)為 0.40m。0.1mB 格網(wǎng)采用平板格網(wǎng)，設(shè)在進(jìn)水室與吸水室之間的隔墻之間，格網(wǎng)面積 13.07 m2；過網(wǎng)流速采用 0.3 ；網(wǎng)眼尺寸取 5 5mm ；網(wǎng)絲直徑取 2.0mm 。用三個(gè)格網(wǎng)備一個(gè)隔網(wǎng)，每個(gè)sm?格網(wǎng)面積 3.27m2 。采用型號(hào)是 C12 格網(wǎng)，進(jìn)水口尺寸 1750 2000mm，網(wǎng)格尺寸?1880 2130mm（標(biāo)準(zhǔn)尺寸） ，有效面積 3.42m 。起重設(shè)備采用 SDQ 手動(dòng)單梁起重機(jī)，起?2重量 1~10T，起升高度 3~10m 。揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝14 2.2.3.7 水泵型號(hào)和機(jī)組的布置選四臺(tái)型號(hào)為 12sh-6 單級(jí)雙吸離心泵，三用一備。將四座基礎(chǔ)交錯(cuò)并列布置成兩排，四臺(tái)水泵，兩臺(tái)正向旋轉(zhuǎn)，兩臺(tái)反向旋轉(zhuǎn)，每臺(tái)水泵均有單獨(dú)的吸水管和壓水管，吸水管直徑為 DN500，壓水管直徑為 DN400，四根壓水管在泵房?jī)?nèi)連成兩根 DN500 出水管，然后分別引出泵房，在泵房外，兩根出水管再與一根 DN1000 的輸水管相連。水泵吸水管上設(shè)一個(gè) DN500 的閘閥和一個(gè) DN500×300 的漸縮管。壓水管上設(shè)兩個(gè) DN400 蝶閥，一個(gè)DN400 止回閥，一個(gè) DN200×400 的漸擴(kuò)管和一個(gè) DN400×500 的漸擴(kuò)管。另配有 彎90。頭等配件。2.2.3.8 泵房高度最低動(dòng)水位標(biāo)高為 994m，最高動(dòng)水位標(biāo)高為 1001m，水泵 軸心標(biāo)高為 996.45m，泵房底板標(biāo)高為 995.80m，泵房地面下高度為 9.17m，泵房地面上高度為 4.74m，泵房筒體總高度為 13.91m。2.2.3.9 排泥、排水、起吊設(shè)備及真空設(shè)備A 排泥集水井往往會(huì)沉積泥沙，為在運(yùn)行中及時(shí)清理排除，選排污泵兩臺(tái)（一用一備） ，型號(hào)：PWA，流量 Q=72 =28 ，揚(yáng)程 H=11m，轉(zhuǎn)速 n=970 轉(zhuǎn)/分，配電機(jī)功率：hm310Ls,允許吸上真空高度： 。307.5KW:6H?設(shè)五個(gè)具有高壓水的噴嘴，用來沖動(dòng)底部沉積的泥沙及網(wǎng)格。在格網(wǎng)前后裝設(shè)測(cè)量水位的標(biāo)尺，以便于運(yùn)行管理和清洗格網(wǎng)。為了清洗平板格網(wǎng)可采用電動(dòng)吊車，將格網(wǎng)沿導(dǎo)向槽提起，用壓力水沖洗。格網(wǎng)選用 PGZ 型平面鋼閘門，進(jìn)水洞口尺寸為：20?；外形尺寸為： 。1BHm?? 240BHm???B 排水及通風(fēng)揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝15 取水泵房排水按照 20-40 計(jì)，排水泵靜揚(yáng)程按 7 m 計(jì)，水頭損失約 2 m。所以總hm3揚(yáng)程 9 m 左右，可選用 ZS-80-50-200A 離心泵，流量 22 ，揚(yáng)程 9.5m，配用的電機(jī)s3Y160L-4，均設(shè)兩臺(tái)，一用一備。通風(fēng)設(shè)備選用一臺(tái) T35-11 型軸流風(fēng)機(jī)，配用的電機(jī) YSF-8026。C 起吊設(shè)備啟閉閘門的啟閉機(jī)選用 QPL3 手動(dòng)兩用螺桿式起閉機(jī)，啟閉能力為 3 噸。起吊設(shè)備選用 JJM-5 型慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)，額定靜拉力為 5 噸。泵房?jī)?nèi)選用 LH5t 型電動(dòng)葫蘆雙橋式起重機(jī)。D 真空設(shè)備選用兩臺(tái) SZ-1 型真空泵，一用一備，功率 4KW，抽氣量 。30.64min2.2.4 混凝劑的配制與投加?；炷齽┩都硬捎萌缦铝鞒蹋簲嚢?－→ 提升 －→ 貯液 －→ 計(jì)量 －→ 投加根據(jù)原水出水水質(zhì)及水溫，參考有關(guān)凈水廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，選用精制硫酸鋁, 最大的投加量為 40mg/l，混凝劑每日配置次數(shù)為 3 次，藥溶液濃度為 10％，不用助凝劑。2.2.4.1 溶液池分成兩格，備用一格。每格的有效容積為 4.55 ，形狀采用矩形，有效高度為3m1.2m，超高 0.3 m，每格的實(shí)際尺寸為 1.9m 2.0m 1.5m，置于室內(nèi)地面上。?2.2.4.2 溶解池溶解池分成兩格，每格有效容積為 1.40 ，有效高度 0.7m，超高 0.3m，每格的實(shí)際3尺寸 1.0m 2.0m 1.0m。溶解池的放水時(shí)間采用 10min，放水管管徑取 50mm。溶解池底?部設(shè)管徑為 100mm 排渣管一根，池底坡度采用 2.5％。溶解池?cái)嚢柙O(shè)備采用中心固定式平槳板式攪拌機(jī)，槳直徑為 750mm，槳板深度 800mm，質(zhì)量 200kg。溶解池置于地下，池頂高出室內(nèi)地面 0.5m。溶解池和溶液池材料都采用鋼筋混凝土，內(nèi)壁襯以聚乙烯板。揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝16 2.2.4.3 投藥管投藥管采用硬聚氯乙烯管（塑料管） ，投藥管的管徑 25mm，相應(yīng)的流速 0.43 。sm2.2.4.4 投藥計(jì)量設(shè)備采用 JM 型微型機(jī)械隔膜計(jì)量泵。 2.2.4.5 藥劑倉(cāng)庫(kù)混凝劑為精制硫酸鋁，每袋質(zhì)量是 40kg，每袋規(guī)格為 。藥劑堆放0.5.40.2m?高度為 1.5 m，藥劑儲(chǔ)存期為 30 d 。倉(cāng)庫(kù)平面尺寸為： 。1BL?2.2.4.6 投藥間投藥間靠近投藥點(diǎn)，與藥劑倉(cāng)庫(kù)相連，設(shè)置兩條投藥管路，具有良好的通風(fēng)和采光效果。投藥間要求有值班室，面積在 15 左右。2m2.2.5 混合設(shè)備采用 2 個(gè)熱浸鍍鋅管式靜態(tài)混合器，水廠進(jìn)水管投藥處至絮凝池的距離為 30m ，進(jìn)水管采用兩條 DN700 鋼管。靜態(tài)混合器設(shè)三節(jié)混合元件，混合時(shí)間為 30s，兩個(gè)靜態(tài)混合器共用一個(gè)混合器井，混合器井的尺寸為：長(zhǎng) 寬=3m 6m。投藥點(diǎn)應(yīng)該靠近水流方向第一?節(jié)的混合元件，投藥管插入管內(nèi)徑 即可。132.2.6 絮凝池2.2.6.1 絮凝池選用因?yàn)?Q=65000 ，故應(yīng)屬于小型水廠，當(dāng)采用隔板絮凝池時(shí)，往往前端廊道寬度3md不足 0.5m，則前端采用機(jī)械絮凝池可彌補(bǔ)此不足，故采用機(jī)械絮凝池前置，隔板絮凝池后置來組合適用。在這樣的條件下，機(jī)械絮凝池機(jī)械設(shè)備不多，可減少設(shè)備運(yùn)行維修工作量，當(dāng)需要檢修時(shí)，又有隔板絮凝池起保護(hù)作用，從而較好地適應(yīng)了水量水質(zhì)要求。2.2.6.2 機(jī)械絮凝池機(jī)械絮凝池設(shè)成兩組，每組又有六池，均采用垂直軸式機(jī)械絮凝池，每組設(shè)計(jì)流量為揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝17 34125 。絮凝時(shí)間為 10 分鐘，平均水深 3.3m，每格尺寸為 ，單格面積為3md 3.45m?，絮凝池超高取 0.3 m，總高度為 3.6 m。絮凝池分格墻上過水孔洞上下交錯(cuò)布置，21.9每格設(shè)一臺(tái)攪拌設(shè)備。葉輪直徑采用 2.76 m，槳板長(zhǎng)度為 1.93 m，槳板寬度取 0.12 m。每根軸上槳板數(shù)為 8 塊，內(nèi)外側(cè)各 4 塊。每格設(shè)四塊擋板，尺寸為：寬 高=0.2m 1.0m。葉?輪槳板中心點(diǎn)線速度分別采用：第一格和第二格相同取 ，第三格和第四格相同取0.5s，第五格和第六格相同取 。葉輪槳板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)直徑為 2.04 m。六臺(tái)攪0.4ms0.3s拌設(shè)備各配備一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，每臺(tái)電動(dòng)機(jī)所需功率為 0.175kw，選用型號(hào)為 Y801-2 小型三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。進(jìn)水管管徑取 DN700，進(jìn)水流速為 。進(jìn)水孔洞流速分別?。?.01s第一個(gè)孔洞和第二個(gè)孔洞相同，取 ；第三個(gè)孔洞和第四個(gè)孔洞相同，取 ；0.5ms 0.4s第五個(gè)孔洞和第六個(gè)孔洞相同，取 。進(jìn)水孔洞直徑分別為：第一個(gè)孔洞和第二個(gè).3孔洞相同，為 1.00 m；第三個(gè)孔洞和第四個(gè)孔洞相同，為 1.12 m；第五個(gè)孔洞和第六個(gè)孔洞相同，為 1.30 m。絮凝池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，外用水泥砂漿抹面。2.2.6.3 往復(fù)式隔板絮凝池往復(fù)式隔板絮凝池分為兩組，每組設(shè)計(jì)流量為 34125 。絮凝時(shí)間取 10 分鐘，池3d內(nèi)平均水深取 2.3 m，每組絮凝池總?cè)莘e為 ，面積為 103 m 。隔板厚度按 0.2 m 計(jì)。3272池子寬度與平流沉淀池寬度相同，為 7.30m。廊道內(nèi)流速采用四檔，分別為： 、0.3s、 、0.15 。隔板間距按廊道內(nèi)流速不同分成四檔，分別為：0.65 0.25s.0sm、0.70 m、0.70 m、0.80 m。各段水深分別對(duì)應(yīng)為：2.0 m，2.3 m，2.8 m，3.3 m 。廊道總數(shù)為 20，根據(jù)間距不同分為四段，第一段和第四段各取 4 個(gè)廊道，第二段和第三段取 6個(gè)廊道，池子總長(zhǎng)為 17.80 m 。絮凝池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，外用水泥砂漿抹面。為減小水流轉(zhuǎn)彎處水頭損失，轉(zhuǎn)彎處過水?dāng)嗝娣e取廊道過水?dāng)嗝娣e的 1.2 倍，同時(shí)，水流轉(zhuǎn)彎處應(yīng)做成圓弧形。池底平均坡度為 7.3% 。2.2.7 平流沉淀池?fù)P州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝18 平流沉淀池設(shè)為兩組，每組設(shè)計(jì)流量為 34125 。沉淀池表面負(fù)荷為3md=43.2 ，停留時(shí)間取 2.0 h ，沉淀池水平流速取 。每組沉淀0.5ms32.)(d 15ms池表面積為 790 m ，長(zhǎng)度為 108 m ，寬度為 7.30 m ，池壁寬取 0.3 m 。沉淀池有效水深為 3.6 m ，保護(hù)高為 0.3 m ，沉淀池總高為 3.9 m 。由于往復(fù)式隔板絮凝池末端水深與沉淀池有效水深不一樣，為了便于前后銜接，故在兩者之間設(shè)一個(gè)過渡段。過渡段與沉淀池之間采用鋼筋混凝土穿孔布水墻，墻高 3.9m，有效水深為 3.6m，超高 0.3m，共開 98 個(gè)孔口，每個(gè)孔口尺寸為 ，分五排布置，每排 20 個(gè)孔口。158c?集水方式采用兩側(cè)三角鋸齒形集水槽集水，每組沉淀池的集水槽個(gè)數(shù)為四個(gè)，集水槽槽寬取 0.4 m，堰口溢流率為 ，每個(gè)集水槽長(zhǎng)度取 10 m ，槽中水深統(tǒng)一取340(.)md0.5 m 。跌落高度取 0.05 m ，槽起高取 0.15 m ，集水槽總高度為 0.70 m，每條集水槽的設(shè)計(jì)流量為 。采用 出水三角堰，堰上水頭采取 0.07 m ，堰口下緣與出水槽30.12s9。水面之距為 0.05m，每個(gè)三角堰的流量為 ，每條集水槽的三角堰個(gè)數(shù)為 64 個(gè)，30.19s三角堰中距為 0.3 m。集水渠寬取 0.8 m ，集水渠水深統(tǒng)一取 1.0 m ，自由跌水高度取 0.07 m ，則集水渠總高度為 1.99 m。在集水渠的末端設(shè)置一個(gè) DN700 的出水管。沉淀池放空時(shí)間按 3 h 計(jì)，采用 DN450 的鋼管。采用軌距為 8m 的 HJX2 型虹吸式機(jī)械吸泥機(jī)。2.2.8 V 型濾池 選雙格型濾池，分為并列的兩組，每組 3 座，共 6 座，每座面積為 63 m ，總面積為2378 m 。單格寬 3.0 m ，長(zhǎng) 10.50 m ，面積為 31.5 m 。濾速為 8 ，強(qiáng)制濾速 202 2h?。h第一步氣沖沖洗強(qiáng)度為 15 ；第二步氣-水同時(shí)反沖，空氣強(qiáng)度為2(.)Ls15 ，水強(qiáng)度為 4 ；第三步水沖強(qiáng)度為 5 。2(.)Lsmm2(.)Lsm揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝19 第一步氣沖時(shí)間為 3 min ，第二步氣-水同時(shí)反沖時(shí)間為 4 min ，單獨(dú)水沖時(shí)間為 5 min ，沖洗時(shí)間共計(jì) 12 min = 0.2 h 。沖洗周期為 48 h ，反沖橫掃強(qiáng)度 1.8 。濾2(.)Lms池采用單層加厚均粒濾料，粒徑為 ~ ，不均勻系數(shù)為 ~ 。0.96135m1.206每座濾池過濾水量為 504 。清潔濾料層過濾，濾池液面比濾料層高 0.83 m 。h3濾池超高為 0.3 m，通過控制出水閥門的開啟度來保證濾層上的水深為 1.5 m，濾料厚度為 1.0 m，濾板厚度為 0.13m，濾板下布水區(qū)高度為 0.9 m，濾池總高為 3.83 m。水封井平面尺寸為 ，堰底板比濾池底板低 0.3 m，水封井出水堰總高為 2.93 2?m。反沖洗用水量為 0.315 ，表面掃洗用水量為 0.12 。反沖洗配水干管用鋼管，3s3sDN500，流速為 。配水支管 DN500，流速為 。沿渠長(zhǎng)方向兩側(cè)各均勻布1.60m1.60置 15 個(gè)配水孔，共 30 個(gè)，孔中心間距 0.6 m，每個(gè)孔的面積為 0.01 m ，每個(gè)孔口尺寸取2。反沖洗水過孔流速為 。0.1.?1.07s反沖洗用氣量為 0.945 ，反沖洗配氣干管用鋼管 DN500，流速為 。布?xì)?s 4.81s小孔緊貼濾板下緣，間距與布水方孔相同，共計(jì) 30 個(gè)。布?xì)庑】酌娣e為 0.00315 m ，孔2口直徑取 65mm 。反洗空氣過孔流速為 ，每孔配氣量為 113.4 。9.4msh3氣水分配渠寬取 1.2 m，起端高取 1.5 m，末端高取 1 m。兩側(cè)沿程各布置 15 個(gè)配氣小孔和 15 個(gè)布水方孔，孔間距 0.6 m ，共 30 個(gè)。排水集水槽頂端高出濾料層頂面 0.5 m，排水集水槽起端高為 1.03 m，末端高為 1.53 m，排水集水槽底坡為 0.0477。集水槽超高 0.3 m ，槽內(nèi)水位高 0.73 m ，槽寬 1.2 m ，水流速度為 ，過流能力為 6.07 。排水槽設(shè)一個(gè)電動(dòng)蝶閥，DN500 。6.93s3s進(jìn)水總渠寬 1 m ，水面高 0.5m 。中間孔口面積為 0.09 m ，孔口寬 0.30 m ，高20.30m ，兩個(gè)側(cè)孔的面積均為 0.065 m ，側(cè)孔寬 0.25m，高 0.25m，側(cè)孔與中間孔口的間距為2揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝20 1.05m。寬頂堰堰寬 5 m ，寬頂堰與進(jìn)水總渠平行設(shè)置，與進(jìn)水總渠側(cè)壁相距 0.5 m ，堰上水頭為 0.079 m 。濾池配水渠寬 0.5 m ，渠高 1 m ，渠總長(zhǎng)等于濾池總寬為 7.2 m 。V 型槽槽底設(shè)表掃水出水孔，直徑取 0.025 m ，間隔 0.15 m ，取 V 型槽槽底的高度低于表掃水出水孔 0.15 m 。表面掃洗時(shí) V 型槽內(nèi)水位高出濾池反沖洗時(shí)液面 0.50 m 。V型槽傾角 ，垂直高度 1.0 m ，壁厚 0.05 m ，反沖洗時(shí) V 型槽頂高出池內(nèi)液面的高度為45。0.80 m 。反沖洗時(shí)選用兩臺(tái)型號(hào)為 14sh-28A 單級(jí)雙吸離心泵，一用一備流量為 240～350 ，Ls揚(yáng)程為 16～10m，轉(zhuǎn)速為 1470 。轉(zhuǎn) 分。根據(jù)反沖洗系統(tǒng)對(duì)空氣的壓力、風(fēng)量要求選三臺(tái) LG40 風(fēng)機(jī)，風(fēng)量 ，風(fēng)壓340min，電機(jī)功率 55 kw ，兩用一備，正常工作鼓風(fēng)量為 。49KPa 38i2.2.9 清水池設(shè)兩座矩形清水池，每座清水池總?cè)莘e為 6775 m 。清水池的水深 4.5 m，超高 0.3 3m，每座清水池的平面尺寸為長(zhǎng) 寬=30m 50m。清水池進(jìn)水管管徑 700 mm，設(shè)計(jì)流速?1.0 ，出水管管徑 900 mm，設(shè)計(jì)流速 1.0 ，溢流管與進(jìn)水管直徑相同取 900mm，s s其出水接入水廠下水道系統(tǒng)，但是溢流管不與下水道直接相連，采用溢流井，溢流井內(nèi)設(shè)拍門，出口處要有尼龍網(wǎng)罩之類的包扎以防護(hù)。放空管管徑 700mm ，放空流速 2.5 。sm集水坑比池底落差 1.2m ，出水管和放空管由此接出 。導(dǎo)流墻砌筑到清水池最高水位，使頂部空間保持通暢，有助于空氣流通。導(dǎo)流墻底部每隔一定距離開一個(gè)流水孔，尺寸 200200mm，便于排泄池底廢水，考慮到水中有氯氣，導(dǎo)流墻采用材料要防止氯的腐蝕。通?風(fēng)管的設(shè)計(jì)根據(jù)清水池容量要求，采用的通氣管直徑 200mm ，通氣管數(shù)量 6 個(gè)，管口高出池頂 700mm 以上，并且在氣孔上裝有防護(hù)網(wǎng)。每只清水池設(shè)兩只人孔，人孔直徑為揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝21 1000mm，靠近溢水管和出水管處，便于管道安裝和維護(hù)。人孔上緣要高出覆土面一定距離，并且裝有鎖栓的蓋板。扶梯與人孔配套設(shè)置，直立靠壁安裝，其材料應(yīng)該可以防腐。水位尺安裝于池頂，選擇水流緩和處架立。池頂?shù)母餐梁穸葹?0.7 m 。2.2.10 吸水井根據(jù)需要設(shè)置分建式吸水井，靠近泵房一側(cè)與二泵平行設(shè)置，與泵房之間的距離為 2 m，分成獨(dú)立的兩格，中間隔墻上安裝閥門以保證足以通過鄰格最大吸水流量。其調(diào)度管理方便，吸水管道短，水泵運(yùn)行安全程度高。其存水量經(jīng)常變化，井口水位隨清水池水位漲落而變化，并和清水池保持一定的水位差，吸水井要有一定的超高。水在吸水井的停留時(shí)間為 ，吸水井的有效容積為 142.0 。有四個(gè)吸水管，每個(gè)吸水管的管徑為 600 3in3mmm，吸水管喇叭口直徑取 1m，喇叭口最小淹沒深度為 1.2m，喇叭口與吸水井井底距離為0.8m，吸水井寬度取 4.5m，吸水井長(zhǎng)度為 15.80 m，吸水井最低水位標(biāo)高為 1053.20m。2.2.11 二泵房本設(shè)計(jì)采用的是泵直接從吸水井中將水抽出送到管網(wǎng)，選四臺(tái)型號(hào)為 單級(jí)Ash920?雙吸離心泵，三用一備。泵房所在室外地坪標(biāo)高 1058m， 二泵房室內(nèi)底板標(biāo)高 1055.8m，水泵基礎(chǔ)高出室內(nèi)地坪高度 0.1m，水泵底座到軸心的距離 0.9m，二泵房的地面下高度為3.07m，地面上高度為 5.66m，泵房筒體高度為 8.73m。水泵房?jī)?nèi)有一值班室，高低壓配電間，變電間。有兩臺(tái)真空泵（一用一備） ，一條排水溝，一個(gè)集水坑，一臺(tái)排水泵。真空泵泵殼內(nèi)的空氣體積為 0.39 ，吸水管中的空氣體積為 3.08 ，泵的安裝高度 3.5m ，選3m3m用 SZ-2 型真空泵，配帶動(dòng)力 10kw ，水消耗量 30 ，一字形布置，尺寸為：L in=4100mm, H=1500mm, B=700mm。排水選一臺(tái) ZS-80-50-200A 離心泵，流量 22 ，揚(yáng)sm3程 9.5m，配用的電機(jī) Y160L-4。包頭市位于中國(guó)北方，故采用熱水集中供暖，泵房?jī)?nèi)自然通風(fēng)。2.2.12 消毒揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝22 向?yàn)V后水加液氯消毒，水和氯的接觸時(shí)間大于 30min ，加氯量為 2.844 ，儲(chǔ)氯量hkg為 2048 。選用三臺(tái) LS80-4 轉(zhuǎn)子真空加氯機(jī)，兩用一備，氯瓶選用四只 YL-50 型焊30kgd接鋼瓶，重量 0.5t，外徑 600mm ，高度 1800mm 。要設(shè)置中間氯瓶，沉淀氯氣中的雜質(zhì)，還可以防止水流進(jìn)氯瓶。根據(jù)氯瓶的重量，設(shè)置磅秤型號(hào) TXS500B。加氯間低處要設(shè)置排風(fēng)扇及時(shí)排除室內(nèi)積聚的氯氣，氯庫(kù)和加氯間應(yīng)該設(shè)漏氣報(bào)警儀。氯水管線敷設(shè)在地溝內(nèi)直到加氯點(diǎn)，地溝內(nèi)有排水設(shè)施防止積水，氯水管管材用橡膠管，氯氣管用無縫鋼管，給水管用鍍鋅鋼管，在氯庫(kù)引入 DN32 的給水管，通向氯瓶上方，供噴淋用。為搬運(yùn)方便，氯庫(kù)內(nèi)設(shè) CD11-60 單軌電葫蘆一個(gè)，軌道在氯瓶上方，軌道通道氯庫(kù)大門以外。2.2.13 給水處理廠平面和高程布置水廠的基本組成包括兩部分：生產(chǎn)構(gòu)筑物和附屬建筑物。生產(chǎn)構(gòu)筑物尺寸根據(jù)計(jì)算確定，生活附屬建筑物建筑面積應(yīng)按管理體制、人員編制和當(dāng)?shù)亟ㄖ?biāo)準(zhǔn)確定，生產(chǎn)附屬建筑物應(yīng)根據(jù)水廠規(guī)模、工藝流程和當(dāng)?shù)鼐唧w情況確定。各構(gòu)筑物數(shù)量、平面尺寸確定后，根據(jù)構(gòu)筑物的功能要求，結(jié)合地形和地質(zhì)條件，進(jìn)行水廠平面布置。處理構(gòu)筑物一般均應(yīng)分散露天布置，北方寒冷地區(qū)可采用室內(nèi)集中布置。2.2.13.1 平面布置水廠平面布置的內(nèi)容包括：各構(gòu)筑物的平面定位，各種管道（處理工藝用的原水管、加藥管、沉淀水管、清水管、反沖洗水管、加氯管、排泥管、放空管、水廠自用水管、廠區(qū)排水管、雨水管、電纜線、通訊線路等） ，閥門及配件布置，廠區(qū)道路、圍墻、綠化等。水廠平面布置要求：A 構(gòu)筑物間距宜緊湊，但應(yīng)滿足各構(gòu)筑物和管線的施工要求。B 構(gòu)筑物布置應(yīng)注意朝向和風(fēng)向，如加氯間和氯庫(kù)應(yīng)盡量設(shè)置在水廠主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，泵房及其它建筑物應(yīng)盡量布置成南北向。C 生產(chǎn)構(gòu)筑物間連接管道的布置，應(yīng)水流順直和防止迂回。揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝23 D 生產(chǎn)構(gòu)筑物與附屬構(gòu)筑物應(yīng)分開布置。E 并聯(lián)運(yùn)行的凈水構(gòu)筑物應(yīng)配水均勻，必要時(shí)可設(shè)置配水井。F 加藥間、沉淀池和濾池相互間的布置，宜通行方便。G 水廠排水一般宜采用重力流排放，必要時(shí)可設(shè)排水泵站。H 新建水廠綠化占地面積不宜少于水廠總面積的 20％。I 水廠內(nèi)根據(jù)需要，設(shè)置濾料、管配件等露天堆放場(chǎng)所。J 水廠內(nèi)設(shè)置通向各構(gòu)筑物和附屬構(gòu)筑物的道路，一般按下列要求設(shè)計(jì)：（1）主要車行道的寬度，單車道為 3.5m，雙車道為 6m，并應(yīng)有回車道。人行道的寬度為 1.5~2.0m。大型水廠一般可設(shè)雙車道，中、小型水池拿過可設(shè)單車道。（2）車行道轉(zhuǎn)彎半徑不宜小于 6m。（3）城鎮(zhèn)水廠或設(shè)在工廠區(qū)外的工業(yè)企業(yè)自備水廠周圍，應(yīng)設(shè)置圍墻，其高度一般不宜小于 2.0m。整個(gè)廠區(qū)在總平面布局上做到功能區(qū)分明確，生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)分開。廠區(qū)交通流線清楚流暢，主干道貫穿東西。各單體構(gòu)筑物在建筑風(fēng)格上做到清新明快，既保持水廠的園林風(fēng)味，又體現(xiàn)了現(xiàn)代水廠的流暢簡(jiǎn)潔的氣派。水廠的工藝流程采用回轉(zhuǎn)型布置，管線力求簡(jiǎn)短，廠區(qū)內(nèi)水配以草地、樹木等綠化，力爭(zhēng)創(chuàng)建一個(gè)清新怡人的現(xiàn)代化水廠。水廠總占地面積 4.70 公頃?？偲矫鎴D中，綠化面積約占 25％，附屬面積約占總面積的15％。2.2.13.2 高程布置水廠處理構(gòu)筑物高程布置應(yīng)充分利用原有地形坡度，各構(gòu)筑物間應(yīng)采用重力流。構(gòu)筑物間的水面高差即流程中的水頭損失，包括構(gòu)筑物、連接管道、計(jì)量設(shè)備的水頭損失。水頭損失一般應(yīng)通過計(jì)算確定，也可參照規(guī)范進(jìn)行估算，并考慮水頭跌落損失。表 2-4 水廠高程布置表?yè)P(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝24 名稱 水頭損失（m） 水位標(biāo)高連接管段 構(gòu)筑物 沿程及局部 構(gòu)筑物 m絮凝池 0.17 1061.44絮凝池至沉淀池 0.02沉淀池 0.15 1061.25沉淀池至濾池 0.60濾池 1.50 1060.50濾池至清水池 1.00清水池 0.10 1058.00清水池至吸水井 0.20吸水井 1057.702.2.13.3 附屬建筑物水廠的附屬建筑物一般包括辦公用房、化驗(yàn)室、維修車間（機(jī)修、電修、儀表修理、泥木工場(chǎng)） ，車庫(kù)、倉(cāng)庫(kù)、食堂、浴室及鍋爐房、門衛(wèi)值班室、宿舍、露天堆場(chǎng)等。各附屬建筑物面積查《室外給水工程規(guī)范》附屬建筑面積章節(jié)取用。2.3 設(shè)計(jì)特色及存在問題2.3.1 設(shè)計(jì)特色（1）本設(shè)計(jì)的突出特點(diǎn)是采用了機(jī)械絮凝池和隔板絮凝池組合使用。兩種形式絮凝池組合使用有如下優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)水質(zhì)水量發(fā)生變化時(shí)，可以調(diào)節(jié)機(jī)械攪拌速度以彌補(bǔ)隔板往復(fù)式絮凝池的不足；當(dāng)機(jī)械攪拌裝置需要維修時(shí)，隔板往復(fù)式絮凝池仍可繼續(xù)運(yùn)行。此外，若設(shè)計(jì)流量較小，采用往復(fù)式隔板絮凝池往往前端廊道寬度不足 0.5m，不利于施工，則前端采用機(jī)械絮凝池可彌補(bǔ)此不足。（2）本設(shè)計(jì)采用 V 型濾池又是設(shè)計(jì)的一大優(yōu)點(diǎn)。 V 型濾池是恒水位過濾，池內(nèi)的超聲波水位自動(dòng)控制可調(diào)節(jié)出水清水閥，閥門可根據(jù)池內(nèi)水位的高、低，自動(dòng)調(diào)節(jié)開啟程度，以保證池內(nèi)的水位恒定。V 型濾池所選用的濾料是鋪裝厚度較大（約 1.00 ），粒徑也較粗m揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝25 （0.95—1.35 ）的石英砂均質(zhì)濾料。當(dāng)反沖洗濾層時(shí)，濾料呈微膨脹狀態(tài)，不易跑砂。mV 型濾池的另一特點(diǎn)是單池面積較大，過濾周期長(zhǎng)，水質(zhì)好，節(jié)省反沖洗水量。單池面積普遍設(shè)計(jì)為70—90 ，甚至可達(dá)100 以上。由于濾料層較厚，截污量大，濾后水的出水濁度普22遍小于0.5NTU。（3）本設(shè)計(jì)另一大特點(diǎn)是采用雙向斗槽取水。由于磴口水廠的水源是黃河水，水中含沙量較大，此外，黃河水系的部分河段位于北緯 ~ ，氣候寒冷，冰情嚴(yán)重。河套地區(qū)30。 41。常出現(xiàn)冰壩、 “麻浮” 、水淺、流急、水內(nèi)冰現(xiàn)象。鑒于黃河水系上述特點(diǎn)，采用雙向斗槽式取水構(gòu)筑物能很好地適應(yīng)這種情況：夏秋汛期河水含砂量大時(shí)，可利用順流式斗槽進(jìn)水，當(dāng)冬春冰凌嚴(yán)重時(shí)，可利用逆流式斗槽進(jìn)水。2.3.2 存在問題與建議選用的混凝劑為精制硫酸鋁，對(duì) pH 值適應(yīng)范圍較小，且原水需有一定的堿度，特別是投加量大時(shí)。當(dāng)處理低溫低濁度水時(shí)，硫酸鋁水解困難，絮體松散，效果較差，投加量大時(shí)有剩余 Al 或 SO 離子，影響水質(zhì)。在以后的設(shè)計(jì)中宜采用聚合氯化鋁。4本設(shè)計(jì)未曾對(duì)水廠泥線和水廠的配水工程進(jìn)行設(shè)計(jì)，因而是本設(shè)計(jì)的一大缺憾。另外，由于包頭市地處中國(guó)北方，年平均氣溫較低，所以水廠主要處理構(gòu)筑物應(yīng)做成室內(nèi)式，本設(shè)計(jì)并沒有對(duì)此進(jìn)行設(shè)計(jì)。3． 設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 給水處理廠設(shè)計(jì)用水量3.1.1 最高日設(shè)計(jì)用水量設(shè)計(jì)任務(wù)書已給出最高日用水量為： ＝65000 ，水廠自用水系數(shù)按 5％計(jì)，dQ3md則最高日設(shè)計(jì)用水量為： = 65000 1.05 = 68250 = 2844 0.80 。d?3h?3ms3.1.2 最高時(shí)用水量揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝26 從城市用水量變化表可知 9－10 時(shí)用水量最高，則最高時(shí)用水量為：= 68250 5.88% = 4013hQ?3mh3.1.3 平均時(shí)用水量= 68250 24 = 2844 ，h?3則時(shí)變化系數(shù)為 。401.28hQK??3.2 取水構(gòu)筑物本設(shè)計(jì)采用的水源是黃河磴口處水源（黃河干流） ，常水位 996 m ，枯水位 994 m ，洪水位 1001 m ，平均水位 998 m ，采用斗槽式取水構(gòu)筑物。3.2.1 斗槽工作室計(jì)算3.2.1.1 深度計(jì)算一般最低水位以下不小于 3~4m，按下式計(jì)算： ，其中，12.35hzhD????z200 sin ,vzgv ??：斗 槽 入 口 處 的 水 位 差01.4m?，河 水 平 均 流 速 ； ?? 。斗 槽 中 水 流 方 向 與 河 中 水 流 方 向 的 分 叉 角 ， 冬 季 =180；.5??河 流 中 冰 蓋 最 大 厚 度 ，1 08 .mh ， 取 ；1.7hD進(jìn) 口 孔 口 頂 邊 至 冰 蓋 下 的 距 離 ， ；22 6.50.36.152.80 QvAmh????進(jìn) 水 口 直 徑 ， 進(jìn) 水 孔 口 面 積 ： A=， 進(jìn) 水 孔 口 為 圓 形 ，； .5進(jìn) 水 孔 口 底 欄 高 度 ， 一 般 采 用2 10 m1.4sin0. ,980.35.728.6 z??????。 ， 取 .；。揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝27 泥 沙 層z1.35δhD0.8m2圖 3-1 斗槽深度示意圖3.2.1.2 寬度計(jì)算() ,QBmvh?式 中 ： 30.8ms?斗 槽 中 的 流 量 ， ； .1,0.250.85.636m562vvB?????斗 槽 中 設(shè) 計(jì) 流 量 （ ） ,取 ； s， 為 使 挖 泥 船 工 作 ， B取 。3.2.1.3 長(zhǎng)度計(jì)算（1）按潛水上浮的要求計(jì)算： 3phvu1 L=k考慮渦流及紊流影響的安全系數(shù)，可采用 3.0；k冰凌期最低河水位時(shí)斗槽中的水深；3h；12.08.74.50Dm????冰凌期最低河水位時(shí)，斗槽中的水流平均流速 = 0.025 ；pv pvsu 潛水的上浮速度，與斗槽所在河流有關(guān)，宜采用 0.002~0.005 ，取m0.002 ，ms。14.5023168.Lm????(2) 按沉淀泥沙的要求計(jì)算：'2.4pvLu?斗槽內(nèi)流速分布的不均勻系數(shù)，順流采用 2.0 ，逆流采用 1.5 ，采用較大值 2.0 ?揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝28 ；洪水期槽中的平均流速，取 0.05 ；'pv msu 斗槽內(nèi)泥沙的沉降速度，根據(jù)預(yù)計(jì)需要沉淀泥沙的顆粒確定，一般顆粒大于0.15~0.20mm 的泥沙應(yīng)在斗槽中沉淀，取 0.05 ；s。2.05142.8L????（3）槽長(zhǎng) 。1671.6Lm?（4）計(jì)算所得的長(zhǎng)度再以水在斗槽的停留時(shí)間來復(fù)核：3(1.0)305.63871.6452.830614,BhQ????????符 合 要 求 。為使取水進(jìn)口均勻，斗槽長(zhǎng)度宜為寬度的 5 倍以上，，符合要求。17..3.Lm??3.2.2 沙淤積量計(jì)算和斗槽的清淤設(shè)施（1）設(shè)斗槽的泥沙去除率為 90 % ，則斗槽年產(chǎn)泥量計(jì)算如下：' 31'6.39051.06.9306,.,2WQT kgm???????。（2）挖泥船設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，可按下式計(jì)算：式中：3121968.9,0.74QhT????挖泥船設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力；W 預(yù)沉池終年總積泥量；絞吸式挖泥船的工作效率，一般為 0.7~0.8 ，取 0.7；1?挖泥船利用效率。主要考慮到輔助工作所占的時(shí)間（如移錨、移纜、沖洗、小2修等） ，一般取 0.7~0.8 ，取 0.7；每年工作的天數(shù)，取 240 天；1T每天工作時(shí)數(shù)（一般按三班制考慮） 。2揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院給水排水畢業(yè)設(shè)計(jì) 水 0103 陳楊輝29 （3）選定 40 半液壓式挖泥船，船總長(zhǎng) 17.7m ，挖泥船數(shù)量：3mh，故選 2 艘。168.9740Qn??3.2.3 操作平臺(tái)集水井上部操作臺(tái)安裝起吊閘門，格柵，格網(wǎng)等裝置，其建筑在湖泊，水庫(kù)邊，應(yīng)當(dāng)滿足其高度>H + h +0.5 BH —設(shè)計(jì)最高水位標(biāo)高 1001mh —浪高，設(shè)為 0.5mB而操作平臺(tái)位于地面之上，地面標(biāo)高 1004m ，所以滿足要求。3.2.4 取