... .中原工学院课程设计说明书能源与环境学院给水排水工程专业设计题目某市某给水厂设计学生姓名：班级：学号：起止日期：指导教师：系主任：目录第一章设计背景基础资料 (3)1.1工程设计背景 (3)1.2设计规模 (3)1.3基础资料及处理要求 (3)1.3.1原水水质 (3)1.3.2地址条件 (4)1.3.3气象条件 (4)1.3.4处理要求 (4)第二章给水处理厂案设计 (5)2.1水厂设计规模概况 (5)2.2工艺设计流程 (5)2.3配水井的设计计算 (5)2.3.1设计参数 (5)2.3.2设计计算 (5)2.4混凝设施 (7)2.4.1加药 (7)2.4.2混凝剂的投加量 (7)2.4.3混凝剂的投加 (7)与规格 (7)2.4.4溶液池容积W12.4.5溶解池容积W2与规格 (8)2.4.6投加系统构成和药控制系统选型 (8)2.4.7加药间及药库布置 (8)2.5混合设施 (9)2.5.1设计流量 (9)2.5.2设计流量 (9)2.5.3混合单元数 (9)2.5.4混合时间 (10)2.5.5水头损失 (10)2.5.6投药管流量 (10)2.6折板反应池 (10)2.6.1设计参数 (11)2.6.2设计计算 (12)2.7斜管沉淀池 (17)2.7.1已知条件 (17)2.7.2设计计算 (17)2.8V型滤池 (20)2.8.1池体设计 (21)2.8.2反冲洗管渠系统 (23)2.8.3滤池管渠布置 (25)2.8.4冲洗水的供给——选用冲洗水箱供水 (29)2.8.5反洗空气的供给 (31)2.9加氯间的设计与平面布置 (35)2.9.1已知条件 (35)2.9.2设计计算 (35)2.9.3加氯设备的选择 (35) (35)2.9.4厂区布置2.9.5加氯间和氯库 (35)2.10清水池的设计计算 (36)2.10.1设计参数： (36)2.10.2设计计算： (36)2.11相关管路设计 (38)2.11.1沉淀池与滤池之间 (38)2.11.2V型滤池与清水池之间 (39)第三章净水厂的总体布置设计计算 (40)3.1工艺流程布置设计 (40)3.2平面布置设计 (40)3.3水厂管线设计 (41)3.3.1 给水管线 (41)3.3.2 厂排水 (41)3.3.3 加药管线 (41)3.3.4 自用水管线 (42)第四章高程布置设计计算 (42)4.1水处理构筑物的高程布置设计计算 (42)4.1.1水头损失计算 (42)4.1.2处理构筑物水头损失 (42)4.2处理构筑物高程确定 (43)4.2.1处理构筑物水头损失 (43)4.2.2管渠水力计算 (43)4.2.3给水处理构筑物高程计算 (44)第五章参考文献 (44)第一章设计背景基础资料1.1工程设计背景某市位于省近年来，由于经济的发展、城市化进程的加快和城市人民生活水平的提高，用水的需求不断增长，经市政府部门研究并上报请上级主管部门批准，决定新建一座给水处理厂。
1.2设计规模该净水厂总设计规模为（10+M）×104m3/d（M为学生学号的个位数字）。
征地面积约40000m2。
1.3基础资料及处理要求1.3.1原水水质原水水质的主要参数见表1。
原水水质资料1.3.2地址条件根据岩土工程勘察报告，水厂厂区现场地表层分布较厚的素填土层，并夹杂大量的块，平均厚度为5米左右，最大层厚达9.4米，该土层结构松散，工程地质性质差，未经处理不能作为构筑物的持力层，为提高地基承载力及减少构筑物的沉降变形，本工程采用振动沉管碎桩对填土层进行加固处理.桩体填充物为碎，碎粒径为2~5CM，桩径为400毫米，桩距为1M，按梅花形布置。
1.3.3气象条件项目所在地，属暖温带、半湿润大陆季风气候，四季分明。
春季干旱风沙多，夏季炎热雨集中，秋季凉爽温差大，冬季寒冷雨雪少。
盛行风向：夏季南风，冬季东北风。
年平均气温14.0℃，最热月平均气温(7月份)27.1℃，最冷月平均气温(1月份)-0.5℃，平均日照时数2267.6小时，无霜期(年平均)214天，年平均降雨量627.5mm，年最大降雨量948.4mm，年最小降雨量248.2mm，年主导风向为NNE风和SSW风。
最大风速28m/秒，年平均风速3.0m/秒，最大冻土深度2l0mm。
主导风向东北（01班）、西南（02班）、西北（03班）、东南（04班）。
1.3.4处理要求出厂水水质指标满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006）的相关要求第二章给水处理厂案设计2.1水厂设计规模概况某市位于省近年来，由于经济的发展、城市化进程的加快和城市人民生活水平的提高，用水的需求不断增长，经市政府部门研究并上报请上级主管部门批准，决定新建一座给水处理厂。
该厂设计规模为150000立米/天。
工程主要分为三大部分：①取水工程②输水工程③净水厂工程2.2工艺设计流程2.3配水井的设计计算配水井的设计计算2.3.1设计参数配水井设计规模为Q=150000x1.05 m3/d=157500 m3/d=6562.5m/h 2.3.2设计计算（1）配水井有效容积配水井水停留时间取T=30s,则 配水井有效设为容积：V=QT=3m 6875.5430x 3600x 24157500=配水井设计为矩形：设配水井有效设为水深 H=5m ，安全高度设计为0.4m ，则实际高度为5.4m 。
宽B=3.2m 长L=3.5m则配水井应设计尺寸为V=HBL=5×3.2×3.5=56m 3﹥55 m 3.符合要求（2）进水管径1D配水井进水管的设计流量为Q=6562.5 m 3/h ，查水力计算表知，当进水管管径D=1600mm 时，=v s m D Q/906.042=π（在小于s m /0.1围）。
（3）进水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入2个水斗再由管道接入2座后续构筑物，每格后续构筑物的分配水量应为q=6562.5/2=3281.25m h /3。
因单个出水溢流堰的流量为q=6562.5/2=3281.25m h /3=911.46L/s ，一般大于100L/s 采用矩形堰，小于100L/s 采用三角堰，所以，本设计采用矩形堰。
矩形堰的流量：gH bH m q 20= 式中：q —单个出水溢流堰的流量0m —流量系数，0.3b —堰宽，取1.0m则 H=m 78.08.9x 1x 3.0x 2911.0g b m 2q 31222312202=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫⎝⎛(4) 配水管管径2D由前面计算可知，每个后续处理构筑物的分配流量为q=0.911m s /3，查水力计算表可知，当配水管管径D m m 12002=时，v=0.805m/s （在小于s m /0.1围）。
2.4混凝设施2.4.1加药根据对原水水质等面水温和PH 等值的分析，选用的混凝剂为聚合氯化铝，混凝剂的投加浓度为10%。
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 值适用围宽（PH=5~9）。
操作便，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。
2.4.2混凝剂的投加量混凝剂的投加量a=20mg/L ，日处理水量Q=150000m ³/d 。
日投药量315005.1x 1000150000x 201000aQ T ===kg/d 2.4.3混凝剂的投加混凝剂投加法有干投和湿投，干投应用较少，本设计采用湿投。
2.4.4溶液池容积W 1与规格日处理水量Q=(150000x1.05)m ³/d=6562.5m ³/h ，调配次数n=3，混凝剂投加量a=20mg/L 。
5.103x 10x 4175.6562x 20cn 417aQ W 1===m ³溶液池采用混凝土结构，取有效水深H 1=1.4m ，总深H=H 1+H 2+H 3=1.4+0.2+0.2=1.8m （H 2为保护高，取0.2m ，H 3为贮渣深度，取0.2m ）溶液池采用矩形，单池尺寸为长（L ）x 宽（B ）x 高（H ）=3.0x2.5x1.8=13.5m ³。
溶液池有效容积为3.0x2.5x1.4=10.5，符合要求。
溶液池的数量设置为两个，以便交替使用。
池旁设工作台，宽1.0～1.5m ，池底坡度为0.02。
底部设置DN100mm 放空管，采用硬聚氯乙烯塑料管，池壁用环氧树脂进行防腐处理。
沿地面接入药剂稀释用给水管DN80mm 一条，于两池分设放水阀门，按1h 放满考虑。
2.4.5溶解池容积W2与规格W 2=0.3xW 1=0.3x10.5=3.15m ³溶解池一般采用正形，其有效水深为1m ，总深H=H 1+H 2+H 3=1.0+0.2+0.2=1.4m （H 2为保护高，取0.2m ，H 3为沉渣高，取0.2m ）溶解池的规格为LxBxH=1.8x1.8x1.4溶解池的有效容积为1.8x1.8x1.0=3.24m ³>3.15，符合要求。
溶解池采用钢筋混凝土结构，壁用环氧树脂进行防腐处理，池底设0.02坡度，设DN100mm 排渣管，采用硬聚氯乙烯管。
给水管管径DN80mm ，按10min 放慢溶解池考虑，管材采用硬聚氯乙烯管溶解池搅拌装置采用机械搅拌；以电动机驱动桨板搅动溶液。
2.4.6投加系统构成和药控制系统选型固体药剂的湿式投加系统包括：药剂的搬运、调制、提升、储液、计量和投加。
此外还需要考虑排渣等设施。
药剂的调制主要是进行稀释，以满足要求的浓度。
湿投分为重力投加和压力投加两种类型。
重力投加式有泵前投加和高位溶液池重力投加。
压力投加式有水射器投加和计量泵投加。
常用的计量设备有计量泵、转子流量计、口、浮杯。
本设计采用耐酸泵和转子流量计配合投加。
2.4.7加药间及药库布置A 加药间加药间应与药剂仓库毗连，并且靠近投药点。
各种管线布置在管沟，。
为便于冲洗水集流，地坪坡度大于0.005，并坡向集水坑。
B 药库布置储存一月的药量则有总药量G=t 5.94kg 9450030x1.05x 1000150000x 2030x 1000aQ === 相对密度为1.3，则V=94.5/1.3=72.7m 3药剂堆放高度为两米，则A=72.7/2=36.35m 2，考虑其他的因素，这部分所占要药品面积的40%，所以S=36.35x1.4=50.59 m 2，长宽为8.5x6。
设电动单量悬挂起重机一台。
2.5混合设施混合的主要作用，是让药剂迅速而均匀地扩散到水中，使其水解产物与原水中的胶体微粒充分作用完成胶体脱稳，以便进一步去除。
按现代观点，脱稳过程需时很短，理论上只有数秒钟，在实际设计中，一般不超过2min 。