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作者姓名：（水处理厂综合设计）--1--给水处理厂设计第一部分设计说明书1、设计原始资料1.1设计水量设计水厂总供水量：10万吨/天，已建水厂供水规模：5万吨/天，新建水厂供水规模：5万吨/天。1.2给水水源设计水厂以南河为供水水源，新增水量以鲤鱼塘水库为水源。根据重庆市开县水利局提供的资料显示，南河全长91Km，最枯流量2.19m3/s，洪峰流量达4272m3/s，流域面积1117.2Km2，多年平均年径流总量6.6亿m3，根据重庆市开县疾病预防控制中心对石龙船水厂取水口所作的原水水质分析显示，以Ⅲ类水域水质标准评价：开县水环境全年不考虑大肠菌群时，南河干流开县县城段水质较好；在考虑大肠菌群时，南河干流开县县城段属轻度污染。因此，南河干流开县县城段的水质较好，水量充沛，是较理想的取水水源。1.3水源水质资料⑴浑浊度：最高浑浊度4000NTU，含砂量26Kg/m3⑵碱度：＞5mg/L⑶总硬度：月平均最高4.0meq/L，月平均最低1.8meq/L⑷pH值：6.9～7.6⑸色度：5⑹大肠菌群指数：38000个/L，细菌总数：12000个/L⑺水温：月平均最高27.7℃，月平均最低6.9℃⑻嗅和味：微量⑼铁：1mg/L1.4净化水质要求生活用水：达到国家生活饮用水水质标准（GB5749-85）无地下水生产用水：无特殊要求1.5净水厂地形图作者姓名：（水处理厂综合设计）--2--比例尺1：5001.6地质资料水厂地质为：砂质粘土，抗压强度1.5Kg/cm2以上，无地下水。1.7建筑材料供应情况各种建筑材料均可供应。1.8混凝剂Al2(SO4)318H2O，纯度50%，最大投加量40mg/L。1.9消毒剂采用液氯，最大加氯量0.5～2.0mg/L。1.10气象资料最冷月平均气温5.7℃最热月平均气温34.8℃极端温度：最高39.5℃，最低-3.0℃风向：见地形图中风玫瑰图2、工艺流程的确定2.1常规工艺流程水厂是给水处理中的主要部分，其任务是通过必要的处理方法，去除水中的悬浮物质，胶体物质，细菌及其它有害成分及杂质，使之符合生活饮用或工业使用所要求的水质。常规水处理工艺采用的净水流程一般为：取水—配水井—混合设备—絮凝池—沉淀池—滤池—清水池—二泵站—用户2.2工程采用工艺流程确定水处理工艺应根据水源水质和用水对象对水质的要求确定，本工程水源水质最高浑浊度为400NTU，含砂量26Kg/m3,此时为高浊度高含沙量水，因此必须进行预沉。参照所给定原水水质资料和生活饮用水水质标准，采用常规水处理流程加预沉的处理工艺，并设超越管线，当水源水浊度及含沙量较低时，可超越预沉池，进入下一处理构筑物。故拟初定一下工艺流程：混凝剂混凝剂预沉池混合设备原水絮凝池配水井作者姓名：（水处理厂综合设计）--3--超越管消毒3、主要处理构筑物的选择3.1配水井配水井设在处理构筑物之前，起缓冲水量，均匀配水的作用，同时可设置固液分离机拦截较大悬浮物。配水井出水设超越管，当原水浊度较低时，不需进行预沉时，超越预沉池。配水井有效水深为3m，超高0.3m，尺寸为：L×B×H＝9.0m×4.1m×3.3m。3.2预沉池预沉池主要用于去除原水中所含的砂，选用斜管沉淀池。根据“浅池理论”，在沉淀池有效容积一定的情况下，增加沉淀面积，可增加颗粒的去除效率。斜管沉淀池正是利用此理论，其是一种在沉淀池内设置许多直径较小的平行倾斜管(断面为矩形或正六边形）的沉淀池。水流可从上向下或从下向上流动，颗粒则沉于斜管底部，而后自动滑下，沉积于底部被除去。斜管沉淀池增加了沉淀面积，沉淀效率高，池体容积小，相较于平流沉淀池，占地面积小，造价省，经济性突出。因本工程高浊度水出现的时间主要在夏季，因此选择控制的上升流速可取偏高值5mm/s。斜管材料采用无毒聚氯乙烯塑料，断面为正六边形，内径取30mm，尺寸为1000mm×1000mm，厚度为0.4mm，安装倾角为θ=60°。本工程采用上向流斜管沉淀池，即水流从下向上流动，出水经集水槽和出水渠流入下一处理构筑物。预沉池进水设进水槽，水流自由跌落入过渡区，再从配水区流入。3.3混合设备本工程选用管式静态混合器。混合设备的基本要求是药剂与水的混合必须快速均匀。管式静态混合器混合效果好，构造简单，无活动部件，制作安装方便，其主二泵房清水池沉淀池滤池用户作者姓名：（水处理厂综合设计）--4--要由数个混合元件组成，将其放入絮凝池进水管即可。水和药剂通过混合器时，被单元体多次分割，改向并形成涡旋，以达到混合的目的。相对于水力混合池和机械搅拌混合池来讲，管式静态混合器可节约占地面积，减少基建费用和运行费用。3.4絮凝池本工程选用加强型网格絮凝池。絮凝是使脱稳的胶体或者细微悬浮物聚集长大为絮体的过程，絮凝设备的基本要求是，原水与药剂混合后通过絮凝设备应形成肉眼可见的大的密实絮凝体。网格絮凝池利用微涡流理论，设计成多格竖井会流式，每个竖井安装若干层网格，各竖井间的隔墙上上下交错开孔，每个竖井中网格数自进水端至出水端逐渐减少。水流通过网格时，相继收缩、扩大，形成涡旋，造成颗粒碰撞。水流通过竖井之间孔洞流速及过网流速按絮凝规律组建减小。网格絮凝池絮凝效果好，水头损失小，絮凝时间短。与隔板和折板絮凝池相比，其水头损失更小；与机械絮凝池相比，其可节省设备运行费用。其适用条件是水温为4.0～34℃，浊度为25～2500NTU，单池处理水量以1～2.5万m3/d较合适。根据原水水质，因前设有预沉池，故其适合本工程采用。本工程采用的加强型网格絮凝池，一般设36格，其相较于传统型又具有减小了竖井流速，减少分格数，减少网格层数，缩小网格的孔眼尺寸的优点，从而降低了施工难度，节约材耗。3.5沉淀池本工程选用斜管沉淀池。斜管沉淀池相对于其他沉淀池具有停留时间短，沉淀效率高，占地省等特点。沉淀池内斜管材料仍采用无毒聚氯乙烯塑料，断面为正六边形，内径取30mm，尺寸为1000mm×1000mm，厚度为0.4mm，安装倾角为θ=60°。本工程采用上向流斜管沉淀池，即水流从下向上流动，出水经集水槽和出水渠流入下一处理构筑物。絮凝池与沉淀池之间设宽度为2.5m的过渡区，以保证水流稳定和配水均匀。3.6滤池本工程选用普通快滤池，采用单层石英砂滤料，承托层为天然砾石，反冲洗作者姓名：（水处理厂综合设计）--5--方式采用单独水冲。普通快滤池具有运转效果好，冲洗效果可得到保证，采用大阻力配水系统，配水均匀性好，适用于各种规模水厂等优点。4、净水构筑物的设计计算根据所选定的净水流程和构筑物形式，分别对净水构筑物进行设计计算。根据处理水量及所确定的设计数据，计算出各构筑物的尺寸，绘出单线草图，用于设计计算的数据主要来自各种设计参考资料（设计手册、教材、规范、试验报告及经验总结等），并按当地实际运行的同类水厂的经验数据进行调整，各单项构筑物的计算方法详见教材及有关手册。详细设计计算过程参见第二部分（设计计算书）。5、净水厂的平面布置根据各单项构筑物的尺寸进行净水厂的平面布置，布置时先在地形图上进行试布以确定较为合理的平面布置形式。平面布置要求紧凑，且要保证有一定的施工或交通间隙和留有余地。各构筑物的位置应考虑施工时挖填土方量小，而且挖填方基本平衡。各构筑物间应适当考虑设超越管线或附属构筑物的可能。总之，净水厂内各构筑物必须因地制宜，布置紧凑，节约造价，便于维护管理，做到流程简短，连接管最短，并符合从水源到用户的总方向上进行布置的原则。平面布置时，将絮凝反应池与斜管沉淀池合建，滤池靠近沉淀池布置，并在滤池附近留出堆砂和翻砂的场地，清水池放置在了地形较低的地方，并埋入地下，上留覆土0.7m。将二泵房卡进清水池布置。加药间和加氯间分别放在靠近絮凝池和滤池的地方。药剂仓库面积按15-30天最大药剂量计算。加氯间和滤库设在水厂主导风向的下风向。水厂生产辅助建筑物如化验室、修理车间、器材仓库、值班室、车库等，面积参考设计规范和手册采用。其中，生产管理用房、行政办公用房和化验室合建为综合楼，三者面积分别为210m2、160m2、110m2，共计480m2，设三层楼，平面面积即为160m2，平面尺寸约为15m×12m，设在水厂大门附近；机修间面积为150，平面尺寸为15m×10m，设在二泵房旁边；仓库面积为108m2，平面尺寸为14.4m×7.5m；堆场设在滤池旁，根据全部滤料总重10%考虑，采用平均堆高1m，得到其平面面积为20m2；值班宿舍住宿按员工总人数的50%考虑，作者姓名：（水处理厂综合设计）--6--每人4m2，员工人数为25人，故知把宿舍面积为50m2；食堂按最大班人数每人2.2计算，面积为50m2，与宿舍相邻建设；采用露天停车场，面积按4t卡车、2t卡车、吉普车各一辆考虑，面积为72m2，传达室面积为20m2，设在水厂大门处。水厂内的管线有生产管线（包括超越管）、排水管线、生产消防管线、加药加氯管等，各管线管径格局计算确定。其中自用水管供应生活用水建筑、加氯间、滤池反冲洗用水、以及供应消防用水。厂内道路通向一般建筑物，设人行道，采用碎石、炉渣、绘图路面。通向仓库、修理车间、堆砂场、泵房时，设车行道，宽度采用4.0m，转弯半径6m，纵坡不大于3%m,采用沥青混凝土路面。水厂设置围墙，厂内考虑充分绿化，设有树木和草地。平面布置详见图纸。6、水厂高程布置在水处理工艺流程中，各构筑物间水流应尽量保持用重力流。本工程设计同样使构筑物间水流为重力流形式，各净水构筑物的标高结合地形图上地形坡度确定，根据各构筑物间连接管道和构筑物内的水头损失计算确定高程。净水构筑物间连接管道断面由设计手册要求的流速范围计算确定，并适当考虑水量发展，留有发展余地。连接管线水头损失根据水力学公式计算确定，估算时采用手册所列的数据范围之间取值。高程具体计算详见设计计算书，高程布置详见图纸。7、水头损失计算表作者姓名：（水处理厂综合设计）--7--水头损失计算表管径（mm）流速（mm/s）构筑物内部水损（m）构筑物间水损（m）配水井0.14配水井—预沉池DN6001.080.199预沉池0.1预沉池—混合器DN6001.080.218管式静态混合器DN4001.220.47混合器—絮凝池DN4500.860.294网格絮凝池0.4絮凝池—沉淀池0.1斜管沉淀池0.05沉淀池—滤池DN7000.80.125DN4500.770.122普通快滤池2.0滤池—清水池DN6000.356作者姓名：（水处理厂综合设计）--8--第二部分设计计算书1、水厂设计水量水处理构筑物的生产能力应以最高日供水量加水厂自用水量进行计算，城镇自用水量一般采用供水量的5%～10%。新建水厂供水规模：Q0=50000m3/d水厂自用水量取6%，故其总水量：Q=50000×（1+6%）=53000m3/d=2208.33m3/h=0.6134m3/s2、配水井2.1设计参数停留时间：t=3min；配水井水深：h2=3m；配水井超高：h1=0.3m；出水槽跌落高度：h0=0.05m.2.2设计计算配水井容积：V=Qt=0.6134×3×60=110.42m3配水井面积：22110.4236.83QALBmh配水井尺寸：L×B=9m×4.1m配水井总高度：H=h1+h2=0.3+3=3.3m溢流堰上水头：由1.502Qmbgh得，1.51.50220.30670.4230.1429.81hQmbgmHO3、上向流斜管预沉池3.1设计参数水厂总水量为5.3万m3/d，建2个斜管预沉池单个预沉池设计流量：Q＝0.6134/2m3/s＝0.3067m3/s；清水区上升流速：V上＝5mm/s；颗粒沉降速度：u=0.5mm/s；采用断面为正六边形的蜂窝状斜管，材料为无毒聚氯乙烯，Ø30mm，L1000mm，作者姓名：（水处理厂综合设计）--9--θ60°.3.2设计计算3.2.1清水区的平面尺寸每个预沉池清水区表面积：F＝0.3067100061.345m2；每个预沉池清水区平面尺寸：L×B=9.4m×6.6m；为了配水均匀，进水区布置在9