市西区水厂一期扩建工程设计说明书1自然条件1.1地形、地质市地处闽江下游盆地，盆地总面积约200Km2，四周有鼓山、旗山、五虎山莲花峰等群山环抱。

地貌类型以平原为主，地势由西北向东南倾斜，市中心散落有乌山、于山和屏山等小山，南台岛上有仓山、盖山和城门山。

市区高程一般为5～15m（黄海高程系），闽江横贯市区，由于地势较低，易受洪涝灾害，需沿江、河筑堤。

市区主要有两类地质：一是靠山的丘陵地区，主要在于于山、乌山、屏山一带以及市区四周群山余脉高地和仓山区丘陵地带，容许承载力约0.25Mpa；二是淤积、冲积地区为高压缩性土，围较广，淤泥埋藏浅，容积承载力为0.05～0.08MPa，地下水位高，一般在地面下0.5～2.0m。

1.2气象条件市属于亚热带海洋性季风气候，夏季炎热多雨，冬季温暖少雨。

（1）气温年平均：19.6摄氏度极端最高：41.1摄氏度（1950年7月19日）极端最低：－2.5摄氏度（1940年1月25日）（2）水量年平均：1355.8mm年平均降水天数：151.2天24小时最大降水量：167.4mm暴雨主要出现月份：5～9月（3）霜冻年无霜期326天（4）风常年主导风向为西北风和东南风，冬季多西北风，夏季盛行东南风。

平均风速：2.8m/s极大风速：40.7m/s基本风压：0.6KN/m2台风影响本市始于5月，结束于11月中旬，以7月中旬至9月中旬次数最多。

（5）湿度年平均相对湿度77%最大相对湿度84%最小相对湿度5%（6）蒸发量年平均蒸发量 1451.1mm1.3水文条件闽江是省最大河流，水量充沛。

闽江在以下分为两支，北支为北港，穿越市区至马尾，将中心城区分为江北平原和南台岛两部分，长为30.5km，平均水面坡降0.15‰，枯水季水面宽150～200m。

南支为南港，又名乌龙江，经洪塘、湾边、纳入大漳溪河以后，出峡兜于马尾、长乐营前与北港又合二为一，南港长34.4km，进入河口段经亭江、倌口、琅歧流入东海。

闽江流域面积60992Km2，水系全长2959Km，流经36个县、市。

根据竹歧水文站1936年至1980年统计资料：闽江下游年平均径流总量为552.7亿m3，1992年7月7日最大洪峰流量30300m3/s，1971年8月30日最枯流量196m3/s，水口电站建成后，水库对洪峰调节作用不显著，最大下泄流量（坝下保证流量）为308m3/s。

市区西端洪山桥最高水位8.441m、最低水位1.181m。

1.4地震发生情况市区位于沿海长乐——诏安深大断裂带北段，为中等地震潜在震源区（M＝6级），在未来100年具有发生大于M＝5.5级以上地震的危险性。

在活动断裂带附近地段可能会局部放震效应，故在断裂带附近的建筑物除7度地震烈度抗震设防外，还应因地制宜采用有效的构造加强措施。

2城市概况2.1城市经济发展情况市市省省会，我国东南沿海重要的经贸中心之一，国家级历史文化名城，是国务院批准的沿海十四个开放城市之一。

市中心城围包括江北的鼓台区、鼓山区、新店区和江南的金山区、建新区、盖山区、城门区、仓山区。

1995年市区人口150.3万人，其中中心城区133万人，2000年规划人口166万，其中中心城区144万。

改革开放后，市城市建设和经济建设发展迅速，1996年以来市曾两次调整城市总体规划。

为进一步加大改革力度，继续改善投资环境，加强和完善功能建设，使之成为具有坚实基础的全省政治、经济、科技、信息和文化中心。

充分发挥侨乡和区位优势，大力发展外向型经济，建设全方位开放的现代化大都市。

建设以高新技术为先导，第三产业发达，产业结构合理，具有高效益、高素质的经济格局。

形成公共设施配套、基础设施完善、生态环境良性循环、适应对外开放大都市的需要。

市经济发展计划确定，2000年全市城乡人均各项主要指标水平达到国先进城市水平，人均国民生产总值比1990年翻两翻多，即国民生产总值达到700亿元（1990年不变价）。

1995年中心城GNP达到195.34亿元，人均GNP为14687元。

2.2 城市用水资料市中心城现有六座水厂，实行联网供水，水源均取自闽江，设计供水能力共为74.0万m3/d。

其中江北总供水量为60.5万m3/d，江南总供水量为14.0万m3/d。

1997年最高日用水量为84.12万m3/d，平均日用水量74.84万m3/d，日变化系数为1.12。

现规划建设西区水厂一期扩建工程，设计水量为25万m3/d。

水厂出水水压为40~55m，以缓解城市的高峰用水量。

3工程方案设计及计算3.1设计依据依据的规规程室外给水设计规（GB50013-2006）城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准（GJJ41-91） 生活饮用水水源水质标准（CJ3020-1993） 生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）给水排水设计手册 第3册 城镇给水(第二版) 给水排水制图标准（GB/T50106-2001） 给水排水设计基本术语标准（GBJ125-89）3.2工艺设计流程的选择水厂的工艺流程采用：原水→混合→絮凝池→沉淀池→过滤池→清水池，在混合之前投加絮凝剂；在清水池之前投加消毒剂。

工艺流程图如图1。

图1 工艺流程图3.3各处理构筑物设计计算3.3.1药剂投配与混合设施混凝剂选用固体硫酸铝混凝剂，设置溶解池与溶液池（2个），并采用压缩空气搅拌调制药剂。

1）溶液池容积bnuQW 4171=取混凝剂最大投加量L mg u /20=，药液浓度%15=b ，混凝剂每日配制次数2=n ，水厂设计流量s m h m d m Q /89.2/7.6.1041/25333===万。

带入数据计算得溶液池容积317.16m W =按规，溶液池设置2个，交替使用，每个容积都为37.16m ，形状采用矩形，尺寸为：m m 15m 5⨯⨯=⨯⨯高宽长。

其中超高为0.2m 。

2）溶解池容积3120.57.163.03.0m W W =⨯==溶解池设置1个，形状采用矩形，尺寸为：m m 2.12m 5.2⨯⨯=⨯⨯高宽长，其中超高为0.2m 。

3）搅拌空气量根据规，溶解池空气供给强度为)/(1082m s L ⋅-，取)/(102m s L ⋅；溶液池空气供给强度为)/(532m s L ⋅-，取)/(52m s L ⋅。

溶液池需要的空气量)/(2505)55(221m s L nFq Q ⋅=⨯⨯⨯==溶解池需要的空气量)/(5010)25.2(122m s L nFq Q ⋅=⨯⨯⨯==需要空气总量)/(3002210m s L Q Q Q ⋅=+=根据规，空去管流速为s m /1510-，取s m /12。

4）投加方式由于水射器投加法使用方便、设备简单、工作可靠，适用于大中型水厂药剂的投加，所以本次设计采用水射器投加方式，进水压力为Pa 5104516.2⨯。

示意图见图2。

图2 水射器投药系统图5）混合方式管式静态混合器设备简单，维护管理方便；不需土建构筑我；不需外加动力设备；混合效果好，适用于各种规模的水厂，所以本次设计混合方式采用管式静态混合器。

6）药库与加药间布置方式：采用加药间与药库合并布置，按规，药剂存储期为15-30天，取30天。

3.3.2絮凝池 1）絮凝池的选取由于往复式隔板絮凝池絮凝效果好，构造简单，适用于水量大于3万d m /3，的水厂，所以选用往复式絮凝池。

设絮凝池数4个，絮凝时间T=20min ，池平均水深2.4m ，超高0.3m 。

廊道流速采用6档：s m v s m v s m v s m v /3.0,/35.0,/4.0,/5.043211====s m v s m v /2.0,/25.065==2）池体的计算 总容积：3347260m QtW ==单池平面面积：213624.243472m nH W f =⨯==池宽B:按沉淀池长（详见沉淀池计算）算，取B=20.4m 。

池长(隔板间净距之和)L ：m B fL 7.17==隔板间距：按廊道流速不同分成6档，对应廊道宽度为n a 。

nn n n v v H nv Q a 301.04.2436007.1041636001=⨯⨯⨯==求得m a 60.01=，取m a 60.0'1=，则实际流速s m a v /5.0301.01'1== 各廊道宽度与流速计算值见表1。

每一种间隔采用3条廊道，共18条。

水流转弯17次，则实际池长（隔板间净距之和）：m a a a a a a L 9.17)(3'6'5'4'3'2'1'=+++++=隔板厚按0.2m 计，池实际总长：m L L 3.21172.0'0=⨯+=3）水头损失的计算按廊道地饿不同流速分成6段，分别计算每一段的水头损失。

第一段：水力半径：m H a H a R 27.04.226.04.26.0211111=⨯+⨯=+=流速系数：1111y R nC =粗糙系数n=0.013，15.0)10.0(75.013.05.211=---=n R n y计算得1.631=C 。

第一段廊道长度：m B l 2.614.20331=⨯==第一段水流转弯的次数：31=S (前5段为3，第6段为2) 絮凝池第一段水头损失：121201122l gv g v S h +=ξ其中 ξ为局部阻力系数。

取3.0 0v 为转弯处的平均流速s m nH a Qv /419.02.136001'10=⨯=带入数据。

计算得第一段水头损失：m h 095.01=其余各段水头损失计算结果见表2。

表2 各段水头损失计算表总水头损失：m h h n 256.0==∑4）GT 值的计算水密度取3/1000m kg =ρ，水动力粘度在20℃时取24/10029.1m s kg ⋅⨯=-μ。

所以G 值：s thG 4660==μρ GT 值：55200602046=⨯⨯=GTGT 值在541010- 围，满足要求。

3.3.3沉淀池1）沉淀池及其参数的选取斜管沉淀池沉淀效率高，占地面积少，本次设计选用斜管沉淀池。

根据规，沉淀池参数设计如下。

沉淀池个数设置为4个。

液面上升流速s mm v /0.3=，颗粒沉降速度s mm /4.00=μ。

采用蜂窝六边形塑料斜管，管厚0.4mm ，切圆直径mm d 30=，水瓶倾斜角︒=60θ。

进水方式采用长边一侧进水，该边长度与絮凝池宽度相同。

进口配水采用穿孔墙配水系统，穿孔流速取s m /1.0；集水系统采用淹没孔集水槽，集水槽中距取1.5m 。

2）沉淀池池体设计计算 ①清水区净面积：28.240003.0489.2m nv Q A =⨯==斜管占用面积安3%计。

实际清水区面积：2'1.24803.1m A A =⨯= 斜管区采用矩形平面尺寸：m m 124.20⨯=⨯宽长 ②斜管长计算管流速 ： s mm vv /46.3sin 0==θ斜管长 mm d v l 638cos sin 33.1000=-=θμθμ考虑管段紊流，积泥等因素，过渡段采用250mm 。