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目录第一部分说明书3第一章净水厂厂址选择3第二章处理流程选择及说明4第一节岸边式取水构筑物8第二节药剂投配设备10第三节机械搅拌澄清池10第四节普通快滤池11第五节消毒间12第六节清水池14第七节送水泵站14第三章水厂的平面布置16第一节水厂的平面布置要求16第二节基本设计标准16第三节水厂管线16第四节水厂的高程布置17第四章排泥水处理20第一节处理对象20第二节处理工序20第二部分计算书21第一章岸边式取水构筑物21第一节设计主要资料21第二节集水间计算21第三节泵站计算22第二章混凝设施26第一节药剂配制投加设备26第三章机械搅拌澄清池计算35第一节第二反应室35第二节导流室35第三节分离室36第四节池深计算37第五节配水三角槽38第六节第一反应室39第七节容积计算40第八节进水系统40第九节集水系统41第十节污泥浓缩斗42第十一节机械搅拌澄清池，搅拌机计算43第四章普通快滤池计算48第一节设计参数48第二节冲洗强度48第三节滤池面积及尺寸49第五节配水系统49第六节洗砂排水槽50第七节滤池各种管渠计算51第八节冲洗水泵52第五章消毒处理54第一节加氯设计54第二节加滤量计算54第三节加氯间和氯库54第六章清水池计算56第一节清水池有效容积56第二节清水池的平面尺寸56第三节管道系统56第四节清水池布置56第七章送水泵站58第一节流量计算58第二节扬程计算58第三节选泵58第四节二级泵房的布置59第五节起重设备选择59第六节泵房高度计算60第七节管道计算60第八章给水处理厂的总体布置61第一节平面布置61第九章泥路计算64第一节泥、水平衡计污泥处理系统设计规模64第二节排泥水处理构筑物设计计算67结束语73致谢74参考文献75第一部分说明书第一章净水厂厂址选择净水厂一般应设在工程地质条件较好、地下水位底、承载力较大、湿陷性等不高、岩石较少的地层，以降低工程造价和便于施工。水厂还应考虑防洪措施，同时尽量把水厂设在交通方便、靠近电源的地方，以利于施工管理和降低输电线路的造价。设计中水源选择一般要考虑以下原则：1所选水源水质良好，水量充沛，便于卫生防护；2所选水源可使取水，输水，净化设施安全经济和维护方便；3所选水源具有施工条件。张家川水源共有三处1北川河水源丰富，常年有水，冬季较清、夏季水呈淡黄色，含沙量较高；2南川河水量小，枯水期不能保证；3地下水埋藏较深，并且为苦咸水，不易做给水水源。由于北川河水质较好，水量较充沛，并且水源较易取用，所以选择北川河上游作为取水水源。根据水文资料：北川河水面标高：最高水位1698.0米，最低水位1694.0米，水位变化在4米左右，变化不大；北川河河床、河岸较稳定河岸较陡，有足够水深。设计选择岸边式取水构筑物，并且集水间和取水泵房合建。第二章处理流程选择及说明设计开始时初步拟定了两个处理流程的方案：方案Ⅰ：水源→泵站→机械搅拌澄清池→普通快滤池→加滤消毒→清水池→吸水井→二泵站→用户混凝剂采用：三氯化铁，扩散混合器混合；消毒剂采用：液氯消毒，滤后加氯，加氯机加氯。方案Ⅱ：水源→泵站→水力循环澄清池→虹吸滤池→加滤消毒→清水池→吸水井→二泵站→用户混凝剂采用：三氯化铁，扩散混合器混合；消毒剂采用：液氯消毒，滤后加氯，加氯机加氯。两个方案的区别在于澄清池和滤池的选择有所差异，其它方面基本相同。本人将现在常出现的澄清池和滤池列表进行比较，进行选择。见表2.1澄清池选择和表2.2滤池选择表2.1澄清池选择类型性能特点使用条件机械搅拌澄清池优点：1.处理效率高，单位面积产水量大；2.适应性较强，处理效果稳定；3.采用机械刮泥设备后，对高浊度水处理也具有一定适应性。缺点：1.需要一套机械搅拌设备；2.加工和安装要求精度高；3.维修较麻烦。1.进水悬浮物含量一般小于3000mg/L，短时间内允许达5000—10000mg/L；2.一般为圆形池体；3.适用大、中型水厂。水力循环澄清池优点：1.无机械搅拌设备；2.构造简单。缺点：1.投药量较大，需要较大的水头；2.对水质水温变化适应性较差。1.进水悬浮物含量一般小于2000mg/L，短时间内允许达5000mg/L；2.一般为圆形池体；3.适用中、小型水厂。脉冲澄清池优点：1.虹吸式机械搅拌设备较为简单；2.混合充分，布水较均匀；3.池深较浅，便于布置。缺点：1.需要一套真空设备，较为复杂；2.虹吸式水头损失较大，周期难控制；3.操作管理要求较高。1.进水悬浮物含量一般小于3000mg/L，短时间内允许达5000—10000mg/L；2.可建成圆形、矩形或方形池体；3.适用大、中、小型水厂。悬浮澄清池优点：1.构造比较简单；2.能处理高浊度和水；3形式较多，可间歇运行。缺点：1.需设气水分离器；2.队水温、水量等因素较敏感；3.双层式时池深较大。1.进水悬浮物含量小于3000mg/L时，宜用单层式，在3000—10000mg/L时，宜用双层式；2.可建成圆形或方形池子；3.一般流量变化每小时步大于10﹪。表2.2滤池选择名称性能特点适用条件进水浊度（mg/L）规模普通快滤池单层滤料优点：1.运行管理可靠；2.池深较浅；缺点：1.阀件较多；2.一般用大阻力冲洗，须设冲洗设备。一般不超过201.大、中、小型水厂均适用；2.单池面积不大于100m2。双层滤料优点：1.滤速较高；2.含污能力较大，工作周期长；3.无烟煤作滤料易取得；缺点：1.滤料粒径选择严格；2.冲洗时操作要求较高；3.煤砂之间易积泥。一般不超过20，个别时间不超过501.大、中、小型水厂均适用；2.单池面积不大于100m2。虹吸滤池优点：1.不需大型闸阀，可节省阀井；2.不需冲洗水泵；3.易于实现自动化；缺点：1.一般需设真空设备；2.池深较大。一般不超过201.大、中型水厂适用；2.一般采用小阻力排水，单池面积不大于25m2。无阀滤池重力式优点：1.一般不设闸阀；2.管理维护简单，能自动冲洗；缺点：1.清砂较为不便。一般不超过201.适用于中、小型水厂；2.单池面积不大于25m2。压力式优点：1.可一次净化；2.可省去二级泵房；缺点：清砂较为不便。一般不超过1501.适用于小型水厂；2.单池面积不大于5m2。压力滤池优点：1.滤池多为钢罐；2.移动方便，可用作临时供水；3.用作接触过滤时，可一次净化省去二级泵房；缺点：1.清砂不便；2.需耗用钢材。一般不超过20—1501.适用于小型水厂；2.可与除盐、软化床串联使用。根据表2.1和表2.2对比，本人选用机械搅拌澄清池与普通快滤池作为工艺流程中的构筑物。从技术可靠性而言，由于原水浊度在35——1200NTU，是含沙量比较小的水源，设计采用机械搅拌澄清池或水力循环澄清池进行处理，完全可以达到排放标准，但是设计水量达到27500m3/d，若采用水力循环澄清池，根据计算就会有4—6座池子，占用大量的空间，还会造成施工时间和费用的提升，是得不偿失的；采用机械搅拌澄清池，经计算，只有2座池子，可以大量的降低成本和土地占用率，也使得施工工期大大缩短，所以设计采用机械搅拌澄清池。同样设计采用普通快滤池或虹吸滤池都可以达到良好过滤的效果。但是，虹吸滤池的池深较大，会造成取水泵站水泵的扬程提高，使得取水泵站的造价提高；虹吸滤池需要真空设备，易出现设备故障，且造价高于普通快滤池；普通快滤池由于运行可靠，有成熟的运行管理经验，且池深较浅，不会对取水泵站造成压力，其次普通快滤池工程造价较低，工期较短。所以采用普通快滤池。综上所述，设计采用方案Ⅰ为工艺流程最终选择。张家川回族自治县净水厂工艺流程见图2.1图2.1净水厂工艺流程图第一节岸边式取水构筑物一、集水间集水间采用淹没式，集水间与泵房合建。合建式岸边取水构筑物，北川河河水经过进水孔进入进水间的进水室，再经过格网进入吸水室，然后由水泵抽送至水厂的机械搅拌澄清池。在进水孔上设有格栅，用以拦截水中粗大的漂浮物，设在进水间中的格网用以拦截水中的细小漂浮物。格栅采用给排水标准图集S321-1,型号6。格栅尺寸为B×H=1100mm×1100mm,栅条间孔数为15孔，栅条根数为16根，有效面积为0.84m2。格网采用给排水标准图集S321-5，C10型，格网尺寸为B×H=2130mm×1130mm,有效面积为1.39m2。设计采用4个单独的集水间，在分格墙上设置连通管和阀门。二、取水泵房(一)选泵根据设计流量和设计扬程选择水泵的型号和数量；选用4台300s-12型（3用1备）流量Q=612m3/h扬程H=14.5m的水泵；吸水管的流速为1.05m/s，管径为DN400mm，L=2.8m。吸水管选用铸铁管；出水管流速为3.89m/s，管径DN350mm，L=2.5m。，出水管选用钢管；四条出水管并联后，出水总管为DN500mm，流速为2.43m/s。(二)泵房布置水泵机组的排列是泵房布置的重要内容，它决定泵防建筑面积的大小，机组的间距以不能妨碍操作和维修的需要为原则。因所选的泵的是300s-12型水泵是侧向进水和侧向出水的水泵，所以采用横向排列。要适当增加泵房的长度，但跨度小，进出水管顺直，水利条件好，可减少水头损失，省电。1水泵凸出部分到墙的净距A1=2.0m；2出水侧水泵基础与墙的净距B1=2.04m（包括一个止回阀和一个闸阀的长度）；3进水侧水泵基础与墙的净距D1=3.2m（包括一个闸阀的长度）；4电动机凸出部分与配电设备的净距应保证电动机转子检修时能拆卸，并保持一定的距离C1=2.4m；5水泵基础之间的净距E1=2.0m；水泵房的尺寸为(按长方形布置)L=A1+C1+3E1+4L=17.5mB=D1+B1+B5=6m(三)起重设备的选型与布置因最大设备的重量为709kg，所以选用起重在0.5-2.0吨之间的电动单轨吊车梁。单轨吊车梁配置电动葫芦；即可垂直起举设备，也能水平运移；其运动轨迹取决于吊车梁的布置；采用U形布置形式。根据起重量、跨度，起升高度选用DX型电动单梁悬挂起重机。跨度1.25-16m，起升高度12m，大车电机运行速度20m/s，型号2DY12-4配套电动葫芦型号CD1；精确的跨度15.5m，长17.5m，最大轮压0.98吨总重1.69吨，CD11-12D电动葫芦。主要尺寸长954-974m，重量1.98吨。(四)泵房高度水泵采用自灌引水方式，其泵心低于吸水井的最低水位；泵房使用半地下式建造，泵房的高度在有吊车起重时，高度。第二节药剂投配设备一、药剂选择根据原水的水质水温和PH值的情况，选用混凝剂为三氯化铁，投加浓度为10％，最大投加量为33（mg/L）。优点：净化效率高、用药量少、出水浊度低、色度小，过滤性能好，温度适应性高，PH值使用范围宽（PH=5~9）。操作方便，腐蚀性小，劳动条件好，成本较低。采用计量泵湿式投加，不需要加助凝剂。二、药剂配制药剂通过溶解池进行溶解，溶解池采用压缩空气进行药剂溶解搅拌；溶解池采用矩形建造，有效尺寸B×L×H=2.0m×1.2m×0.65m，超高0.2m；放水管管径d0=25mm，相应流速v0=3.06m/s；溶解池底部设管径d=100mm的排渣管一根；空气压缩机设在加药间内，选用SSR100型罗茨鼓风机两台，1用1备。三、药剂投加及药剂混合溶解的药液在溶液池中静置储藏，而后通过计量泵投加到机械搅拌澄清池。混凝剂的投加分干投与湿投法两种。设计采用采用计量泵湿式投加。计量泵采用三台J-ZM250/4.0型隔膜计量泵。药剂混合采用静态混合器混合，混合器采用JT-500型静态混合器混合。第三节机械搅拌澄清池澄清即净化，指靠重力作用的泥水分离过程，亦即沉淀范畴的处理工序。设计采用机械搅拌澄清池。其池体主要由第一絮凝室、第二絮凝室、及分离室三部分组成。机械搅拌澄清池工艺流程如下：加过混凝剂的原水由进水管，通过环形配水三角槽下面的缝隙流进第一絮凝室，与数倍于原水的回流活性泥渣在叶片的搅动下，进行充分地混合和初步絮凝。然后经叶轮提升至第二絮凝室继续絮凝，结成良好的矾花。再经导流室进入分离室，由于过水断面突然扩大，流速急速扩大，泥渣依靠重力下沉与清水分离。清水集水槽引出。