课程设计
计算说明书
课题名称《水质工程学》—净水厂课程设计
学院（系）建筑工程学院管理与市政工程系
专业给水排水工程
学号
学生姓名
2010年7月3日至2009年7月17日共2周
一、设计目的及任务
1.目的
城市给水处理设计室给水工程课程教学环节之一，其目的在于加深理解所学的知识，培养学生运用所学的理论和技术知识分析和解决实际工程设计问题的初步能力，使学生在设计、运算、绘图、查阅资料设计手册及使用设计规范等基本技能上得到初步训练和提高，初步树立技术经济意识。
2.任务
根据所给的资料和设计要求进行系统设计，并对主要构筑物或设备的工艺尺寸进行计算，确定平面布置和高程布置，最后绘制出系统图、平面布置图和高程图，并简要写出一份设计说明书和工艺计算书，给出设备清单和材料清单。
二、水厂总体设计
水厂厂址的选择，应符合城镇总体规划和相关专项规划，并根据下列要求综合确定：
1.给水系统布局合理；
2.不受洪水威胁；
3.有较好的废水排除条件；
4.有良好的工程地质条件；
5.有便于远期发展控制用地的条件；
6.有良好的卫生环境，并便于设立防护地带；
7.少拆迁，不占或少占良田；
8.施工、运行和维护方便。
水厂总体布置应结合工程目标和建设条件，在确定的工艺组成和处理构筑物形式的基础上进行。平面布置和竖向设计应满足各构筑物的功能和流程要求；水厂附属建筑和附属设施应根据水厂规模、生产和管理体制，结合当地实际情况确定。
三、给水处理厂的设计规模及流程选择
1.根据《室外给水设计规范》（GB50013-2006）可知：
水处理构筑物的设计水量，应按最高日供水量加水厂自用水量确定。
水厂自用水率应根据原水水质、所采用的处理工艺和构筑物类型等因素通过计算确定，一般可采用设计水量的5%-10%。当滤池反冲洗水采取回用时，自用水率可适当减小。
本设计水厂最高日供水量为Q
=20×104m3/d，滤池反冲洗水采取回用，水厂自用水系数
1
取5%。
水厂自用水量Q
2
=20×104×5%=×104 m3/d
则给水处理厂处理规模为Q=Q
1+Q
2
=×104 m3/d
2.给水处理厂的主要构筑物拟分为2组，2组平行设置，同时运行，每组处理规模为×104 m3/d。处理后的水符合国家的《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）。
3.根据《室外给水设计规范》（GB50013-2006）规定：
水处理工艺流程的选用及主要构筑物的组成，应根据原水水质、设计生产能力、处理后水质要求，经过调查研究以及不同工艺组合的实验或参照相似条件下已有水厂的运行经验，结合当地操作管理条件，通过技术经济比较综合研究确定。
由上可得，给水处理工艺流程的选取取决于原水水质和用户对水质的要求（即处理后水质的要求），在水质分析资料中，最大浑浊度不大于3000NTU，其分析水质项目除细菌数和大肠菌群（可在工艺后期消毒去除）均符合饮用水标准，根据《给水排水设计手册》第3册—城镇给水（第二版）的表6-5，本设计采用混凝、沉淀、过滤后消毒的地面水常规处理工艺。
成都市岷江水系地处南方，年均气温较高，故在具体的水处理构筑物选型设计时，不考虑低温低浊时处理效果。
给水处理厂采用常规的水处理工艺，原水由一级泵站加压后经压力输水管道，进入厂区进行水质净化处理。结合我国城市供水2000年规划对供水水质的要求有所提高的情况，经过技术、经济综合比较，参考吉林市第三供水厂，采用的工艺流程如下图所示：
图1
四、取水头的设计
1.取水构筑物选择
根据《室外给水设计规范》（GB50013-2006）规定：
取水构筑物的型式，应根据取水量和水质要求，结合河床地形及地质、河床冲淤、水深及水位变幅、泥沙及漂浮物、冰情和航运等因素以及施工条件，在保证安全可靠的前提下，通过技术经济比较确定。
取水构筑物在河床上的布置及其形状的选择，应考虑取水工程建成后，不致因水流情况的改变而影响河床的稳定性。
根据规范规定并结合本设计资料，采用河床式固定取水构筑物，集水井与泵房合建。
2.取水头的计算
a.采用固定式取水头。
取水头部设计要点：
1）应选择合理的外形和较小的体积；
2）进水口流速应根据水中漂浮物、水生物、冰凌、河水流速、取水量、清理格栅条件等因素决定；
3）应结合当地施工条件，施工力量和施工方法，考虑便于施工的形式。
由于箱式取水头采用混凝土结构，能防止冰凌、泥沙的冲击，且进水面积大，因此本设计采用棱形箱式取水头。取水头在侧面开设进水孔，每侧开设2个进水孔，共4个进水孔。取水头分成两格。取水头侧面进水孔下缘距河床的高度不得小于；侧面进水孔上缘在设计最低水位下的深度不得小于。取水头示意图如下图所示：
图2
b.格栅设在取水头进水孔上，用来拦截水中粗大的漂浮物及鱼类。
格栅面积按下式计算：
120
Q
F
K K v
=
式中 F
—进水孔或格栅的面积，m2；
Q—进水孔的设计流量，m3/s；
v
—进水孔设计流速，当江水有冰絮时，采用；无冰絮时采用；
K
1
—栅条引起的面积减少系数，
1
b
K
b s
=
+
，b为栅条净距，一般采用30-120mm；
s为栅条厚度（或直径），一般采用10mm；
K
2
—格栅阻塞系数，采用。
水流通过格栅的水头损失一般采用。
进水孔的设计流量Q=×104m 3/d=s 。本设计取v 0=s ，栅条净b=50mm ，则： 1500.8335010
b K b s =
==++ 进水孔总面积为：20120 2.43
9.720.8330.750.4
Q F m K K v =
==??，每个进水孔面积为：
209.72
2.4344
F f m =
==。
进水孔尺寸采用：B 1×H 1=×；格栅尺寸选用：B ×H=1760mm ×1660mm （标准尺寸）。 c.自流管设计
进水自流管不宜少于两条，当一条管道停止工作时，其余管道的通过流量应满足事故用水要求。设计流速不宜小于s ，以免泥沙沉积，发生淤积现象；设计流速也不宜过大，以免水头损失过大，增加集水间和泵房的深度。 当一条管线冲洗或检修时，管中流速允许达到。
本设计设置2条平行自流管，采用钢管。每条自流管设计流量为q=Q/2=2=s 。管中流速取v=s ，则自流管管径为：
1.3111311D m mm =
=== 本设计采用2条DN1300mm 的钢管作为自流管，管内实际流速为s ，满足正常供水要求。事故用水量Q ＇=70%Q=70%×=s ，此时只用一根自流管，管内流速为s ，满足要求。
五、一泵站的设计
1.集水井
集水井与取水泵房合建。集水井水下部分分为进水室、格网和吸水室，集水井顶面设操作平台。操作平台上安装用以起吊闸门、格网等设备的装置。
根据安全运行、检修和清洗、排泥等要求，进水室用隔墙分为可独立工作的两格。在进水室与吸水室之间的隔墙前后设置平板格网，用以拦截水中细小的漂浮物。 平板格网的面积可按下式计算： 1121
Q
F K K v ε=
式中 F 1—平板格网的面积，m 2； Q —通过格网的流量，m 3/s ；
v 1—通过格网的流速，一般采用；
K 1—网丝引起的面积减少系数，2
12
b K b d =+（）
，b 为网眼尺寸，mm ；d 为金属丝直径，mm ；
K 2—格网阻塞后面积减少系数，一般采用； ε—水流收缩系数，一般采用。 通过平板格网的水头损失，一般采用。
本设计取v 1=s ，b=5mm ，d=2mm ，设计流量Q=s ，取水流收缩系数ε=，则：
22
122
50.51052b K b d ===++（）（）
平板格网总面积为：21121 2.43
39.710.5100.50.800.3
Q F m K K v ε=
==???
共设置8个格网，每个格网所需要的面积为。进水部分尺寸为B 1×H 1=×，面积为5m 2。平板格网尺寸选用B ×H=2130mm ×2630mm （标准尺寸）。 2.取水泵房
取水泵房内设置4台取水泵，3用1备。取水泵流量按最高日平均时流量进行设计，则
单台泵流量为4
321.0102916.67/243
Q m h ?=
=?。 水泵扬程采取估算。在本设计水处理工艺流程中，各构筑物之间水流均为重力流。整个水厂只有一泵站提供能量，一泵站所提供的压力损失在所有水处理构筑物的局部水头损失以及各构筑物之间连接管的沿程水头损失上。 a.各个处理构筑物局部水头损失的估算
处理构筑物中的水头损失与构筑物型式和构造有关，估算时结合《给水工程》（第四版）和《城市与村镇给水工程》进行估算。估算结果如下：
各个处理构筑物的局部水头损失之和为h
1
=++++=。
b.连接管沿程水头损失的估算
各构筑物之间的连接管断面尺寸由流量和流速决定。连接管水头损失根据《给水工程》（第四版）和《城市与村镇给水工程》进行估算。估算结果如下：
则各个连接管的沿程水头损失之和为h
2
=++++=
则从配水井至清水池的总水头损失估算为：
h=h
1+h
2
=+=
则一泵站水泵扬程应满足将水提升到配水井液面高度的要求。假设一泵站水泵的净扬程为12m，水泵吸、压水管水头损失估算为2m，安全水头取2m，则一泵站水泵扬程粗估为H=12+2+2=16m。
根据已知泵的流量和扬程，查《给水排水设计手册》第11册—常用设备（第二版），选用型号为24SA-28单级双吸离心清水泵4台，3用1备。泵的参数如下表：
六、配水井的设计
净水厂内共设2套系统，每套系统内设2组处理构筑物。整个水厂设置一座配水井。
1.设计参数
设计流量Q=×104 m3/d=min，水力停留时间T=。
2.设计计算
配水井有效容积 V=Q ×T=×=
配水井平面尺寸 A=L ×B=10m ×6m=60m 2
有效水深 H=V/A=60=，取H=10m ，超高，则井深为。配水井实际水力停留时间为T ＇=。为了使配水均匀，配水井分成2格。配水井设置DN1200mm 的溢流管一根，溢流水位10m ；并设置DN1000mm 的放空管一根；配水井出水管采用两条DN1200mm 钢管。 配水井平面布置见下图所示：
七、给水处理构筑物设计及计算
（一）混凝剂配置和投加 1.设计参数
设计流量Q=×104 m 3/d=8750 m 3/h= m 3/s
根据原水水质及水温，参考有关净水厂的运行经验，选碱式氯化铝（PAC ）为混凝剂，采用计量泵湿式投加，碱式氯化铝含量W b =10%。 武汉市某一水厂水质及混凝剂投加量资料如下：
结合以上资料，混凝剂最大投加量取a=40mg/L ，每天调制药剂次数n=3次。 2.设计计算 （1）溶液池容积W 1
溶液池是配制一定浓度溶液的设施。通常用耐腐泵或射流泵将溶解池内的浓药液送入溶液池，同时用自来水稀释到所需浓度以备投加。 溶液池容积按下式计算：
12410010001000417aQ aQ
W cn cn
?=
=?
式中 W 1—溶液池容积，m 3； Q —处理的水量，m 3/h ； a —混凝剂最大投加量，mg/L ；
c —溶液浓度，一般取5%-20%（按商品固体重量计）； n —每日调制次数，一般不超过3次。
本设计处理的水量Q=8750 m 3/h ，混凝剂最大投加量a=50mg/L ，溶液浓度c=10%，1天调制次数n=3，则溶液池容积为：
32198.273
10417875040m m w =???=
，取W 1=28m 3
溶液池分三格，二用一备，交替使用。所以药剂溶液池的每格有效容积为14 m 3，有效高度2m ，超高，每格实际尺寸为 L ×B ×H=××。置于室内地面上。
溶液池实际有效容积W=××2 m 3= m 3,满足要求。 （2）溶解池容积W 2
溶解池一般建于地面以下以便于操作，池顶一般高出地面约左右。溶解池容积W 2按下式计算： W 2=（）W 1
式中W 1为溶液池容积。
取溶解池容积为溶液池容积的倍，即： W 2==×28 m 3= m 3
溶解池与溶液池格数相同，也分为三格，两用一备，交替使用。单格有效容积 m 3,有效高度取，超高，设计尺寸为××。池底坡度采用%。 （3）溶解池搅拌设备
溶解池搅拌设备采用中心固定式平桨板式搅拌机。
搅拌设备查《给水排水工程快速设计手册》第4册—给水排水设备，选用的搅拌设备型号及规格如下表：
图3
设置BJ-750搅拌机3台，2用1备。溶解池置于地面以下，池顶高出室内地面，以便于操作。溶解池底部设管径d=100mm的排渣管一根。
（4）溶液池鼓风设备
为了保证溶液稀释过程中混合均匀，溶液池需要设置鼓风设备。
溶液池空气供给强度取5L/(m2?s)
则溶液池鼓风量=5L/(m2?s)×=s=min，考虑安全系数为，则
溶液池所需鼓风量=×min= m3/min，输气管长取9m，经计算鼓风机出口所需压力应大于。查《给水排水工程快速设计手册》第4册—给水排水设备，选择3台TSC-100罗茨鼓风机，2用1备。每台转速720r/min，轴功率，电动机功率4kw，升压时，鼓风量min。
溶解池和溶液池材料都采用钢筋混凝土，内壁粘贴聚氯乙烯板。搅拌设备及管配件等也应注意防腐，采取相应的防腐措施。
（5）药剂仓库
药剂仓库与加药间合建在一起，根据《室外给水设计规范》（GB50013-2006）规定：混凝剂的固定储备量，应按当地供应、运输等条件确定，宜按最大投加量的7-15d计算。其周转储备量应根据当地具体条件确定。药库的储备量按最大投药量的15天用量计算，每天需药量M=×104×103×40×10-6kg/d=8400 kg/d=d，堆高，通道系数采用1+50%=，则仓
库面积=（×15×）/=126m2。
在仓库内设有磅秤，用人力手推车投药，同时尽可能考虑汽车运输方便，留有宽的过道，药库与加药间合建，平面尺寸为18m×，见加药间平面布置图所示：
1—溶解池；2—提升泵；3—溶液池；4—搅拌机；5—计量泵；6—鼓风机；7—值班室；
8—计算机控制室；9—仓库。
图4
（6）计量设备
混凝剂的投加方式有多种分类，按混凝剂的状态分干投和湿投；按混凝剂投加到原水中的位置有泵前投加和泵后投加之分；在溶液投加中按药液加注到原水中的动力来源有重力投加和压力投加之分。
本设计混凝剂投加方式采用湿式投加，泵后投加，压力投加。设置三台隔膜计量泵，两用一备。
单台投加量为600L/h，查《给水排水设计手册》第11册—常用设备（第二版），选用J-ZM630/隔膜计量泵三台，两用一备。隔膜计量泵的参数为：流量630L/h，排出压力，泵速126次/min，电动机功率，进出口直径25mm，重量240kg。
（7）混凝剂投加
混凝剂投加过程：
加药采用数学模拟自动投加系统，即加药系统以原水流量、浊度作为前馈信号，比例调节投药量，以沉淀池出水浊度作为后馈信号，对加药量进行微调，构成原水浊度与沉淀池出水浊度组成的前馈后馈闭环调节控制。
（二）混合
1.混合设备
混合设备的基本要求是，药剂与水的混合必须快速均匀。混合设备种类较多，我国常用的归纳起来有三类：水泵混合；管式混合；机械混合。本设计采用管式静态混合器。由于水处理构筑物分2组同时运行，故需设置2组管式静态混合器。 2.设计计算
每组混合器处理水量为×104 m 3/d= m 3/s
一级泵站至絮凝池连接管中允许流速为，水流速度取s ，则管式静态混合器直径为
0.50.5
4/4 1.215/1.071200D Q v mm ππ=
=?=（）（） 查《给水排水工程快速设计手册》第4册—给水排水设备，选择2组GW-1200管式静态混合器，设3节混合单元体，即n=3，安装长度L=6000mm 。混合设施与后续处理构筑物的距离越近越好，尽可能采用直接连接方式，最长距离不宜超过120m 。混合时间一般为10-20s 。本设计混合器距离絮凝池15m ，混合时间为12s 。
静态混合器水头损失一般小于。水流过静态混合器的水头损失为： 4.40.1184/h n Q D =?? 式中 n —混合单元体个数； Q —混合器处理水量（m 3/s ）； D —管道直径（m ）。
则 4.4
0.11843 1.215/1.20.19h m =??=（
） 根据Q= m 3/s=4375 m 3/h ，查水力计算表可得，两条DN1200输水管，1000i=。加药点设于靠近水流方向的第一个混合单元，投药管插入管径的1/3处，且投药管上多出开孔，使药液分布均匀。 （三）网格絮凝池设计
絮凝设备的基本要求是，原水与药剂经混合后，通过絮凝设备应形成肉眼可见的大的密实絮凝体。絮凝池形式较多，但主要可分为两大类，即水力絮凝反应设施和机械絮凝反应设施。结合设计资料，对比各种类型絮凝池的优缺点，本设计采用网格絮凝池。 1.设计参数
网格絮凝池单池处理的水量以万m 3/d 较合适，以免因单格面积过大而影响效果。本设计絮凝池采用半地下式钢筋混凝土结构，设置2组，每组设2池。
每池设计流量Q=s。絮凝时间一般宜为12-20min，本设计絮凝时间取13min，池有效水深H
=。
2.设计计算
（1）絮凝池有效容积V
V=Q×t=×13×60 m3= m3
（2）絮凝池的有效面积A
1
A
1=V/ H
== m2
（3）絮凝池单格竖井的平面面积
根据《室外给水设计规范》（GB50013-2006），水流经每格竖井的流速v
1
取s，由此得单格竖井面积：
f=Q/ v
1
= m2= m2
设计每格为正方形，边长采用，因此每格面积为 m2，由此得分格数为：
n= A
1
/f==，采用25格。
（4）絮凝池池高
絮凝池有效水深为，取超高，排泥槽深度取，得池的总高度为：
H=++=（m）
（5）过水洞流速与过水洞尺寸
根据《室外给水设计规范》（GB50013-2006）规定：
絮凝池过网和过孔流速应逐段递减，分段数宜为三段，流速分别为：
过网流速：前段 m/s；中段 m/s。
竖井之间孔洞流速：前段 m/s；中段 m/s；末段 m/s。
本设计絮凝池分为三段，其中1-6格为前段，7-15格为中段，16-23格为末段。过水洞
流速v
2
按照进口 m/s递减到出口 m/s计算，上孔上缘在最高水位以下，下孔下缘与排泥槽口平齐。
竖井之间孔洞尺寸A
2=Q/v
2
式中 Q—絮凝池设计流量（m3/s）；
v
2
—各段孔洞流速（m/s）。每格的孔洞尺寸与位置见下表：
（6）竖井内网格的布置
本设计絮凝池分为3段，1-6格为前段，安放密网格，网格孔眼尺寸为80mm×80mm，采用板条宽度35mm的厚塑料板条拼装而成，网格层距，水过网孔流速v
3前
=；7-15格为中段，安放疏网格，网格孔眼尺寸为100mm×100mm，采用板条宽度为35mm的厚塑料板条拼装而
成，网格层距，水过网孔流速v
3中
=；16-23格为末段，不安放网格。
a.前段
网格的孔眼尺寸为80mm×80mm，网格层距，取v
3前=s，净空断面A
3
=Q/v
3前
== m2
每个网格的孔眼数为： n
前
==352（个）
每个竖井的最大网格层数为4.220.9
4
0.6
-?
=，设置3层网格，6格共计18层≥16层。
b.中段
网格的孔眼尺寸为100mm×100mm，网格层距为，取v
3中=s，净空断面A
4
=Q/v
3中
= m2= m2
每个网格的孔眼数为： n
中
==264（个）
每个竖井的最大网格层数为4.22 1.35
2
0.7
-?
=，设置1层网格，9格共计9层≥8层。
c.末段
末段不安放网格。
（7）絮凝池流程
絮凝池流程如下图：
图5
（8）絮凝池的长和宽
每套系统内设2个网格絮凝池，絮凝池的布置见下图：
图6
图中水流流过竖井的顺序如数字所标。(1)、(3)表示每个竖井中网格的层数。 絮凝池的内隔墙厚，不含外墙厚，则： 絮凝池长=×5+×4=（m ） 絮凝池宽=×5+×4=（m ）
每个絮凝池长为，宽为。从絮凝池到沉淀池的过渡区净宽。 （9）内部水头损失计算 a.前段
前段网格的水头损失为： 231
12v h n g
ξ=前
前
n=18，ξ1为网格阻力系数，取，则： 2
10.2718 1.00.066919.6
h m =??=前
前段孔洞水头损失为： 222
22v h g
ξ=∑前
前
ξ2为孔洞阻力系数，取，则： 222 3.0
0.330.2330.065619.6
h m =?+?=前（） b.中段
计算公式同上，则
2
10.239 1.00.024319.6
h m =??
=中 22222 3.0
0.230.1820.1720.1620.045019.6
h m =
?+?+?+?=中（） c.末段 不设网格。 孔洞的水头损失为： 22222 3.0
0.1450.1220.1120.1020.026219.6
h m =
?+?+?+?=末（）
则单个网格絮凝池总水头损失为：
12122h h h h h h =++++前前中中末0.06690.06560.02430.04500.02620.228m =++++=
（10）各段的停留时间 前段：11 2.25 2.256 4.2 3.50min 0.608V t Q ???=
== 中段：22 2.25 2.259 4.2 5.25min 0.608
V t Q ???=
== 末段：33 2.25 2.256 4.2 2.25 2.254 4.28.16min 0.6080.304
V t Q ??????=
=+= 总停留时间123 3.50 5.258.1616.91min T t t t =++=++=（）
（11）GT 值校核
速度梯度G =
当T=20℃，μ=1×10-3Pa ?s
1
1178.6G s --=
=
11
246.4G s --=
=
1
1322.9G s --=
= 絮凝池总平均速度梯度为：
1
146.9G s --=
= 46.91014.647584.74GT =?=，在104-105范围之内。 各段G 值与GT 值均满足要求。 （12）排泥系统
排泥周期由时间控制，前段、中段和末段采用5根穿孔排泥管和快开排泥阀，单侧排泥至排泥渠中，最后汇入厂区排泥系统。
穿孔排泥管池内部分长，孔眼采取等距布置，排泥均匀度取，查《给水排水设计手册》第3册—城镇给水（第二版）得，Kw=。孔眼直径取d=30mm ，孔口面积f=,取孔距s=，孔眼数目m=L/s-1==29 孔眼总面积∑w 0=29×= m 2
穿孔管断面面积w=∑w 0/ Kw= m 2= m 2
穿孔管直径0.191D m =
=
=
取穿孔排泥管直径为200mm ，以防堵塞。孔眼向下与中垂线成45°角两侧交叉排列。过渡区的泥流入沉淀池被排出。 （四）上向流斜管沉淀池设计 1.设计参数
给水处理厂共设置2组水处理构筑物同时运行，每组设2个上向流斜管沉淀池，沉淀池与絮凝池合建在一起。
每个上向流斜管沉淀池设计流量为Q=×104/2m 3/d=s 根据《室外给水设计规范》（GB50013-2006）规定：
斜管沉淀区液面负荷应按相似条件下的运行经验确定，可采用（m 2?h ）（）； 斜管区管径为30-40mm ；斜长为；倾角为60°；
斜管沉淀池的清水区保护高度不宜小于；底部配水区高度不宜小于；
本设计上向流斜管沉淀池的表面负荷取q=s ；采用塑料片热压六边形蜂窝管，管厚，内切圆直径（边距）d=35mm ，斜长为，倾角为60°。 2.设计计算 （1）沉淀池面积 沉淀池清水区面积为： A ＇=Q/q
式中 A ＇--沉淀池清水区面积（m 2）； Q --沉淀池流量（m 3/s ）；
Q --沉淀池表面负荷[m 3/（m 2?h ）]。 A ＇=×10-3m 2=304 m 2
沉淀池与絮凝池建在一起，考虑沉淀池与絮凝池宽度配合，池宽采用B=，并由此边进
水，则：
有效池长L＇= A＇/B=304/=
增加的无效长度面积，斜管结构占用面积按照3%计算，则：
实际沉淀池总面积为：
A=（++304×）m2=
沉淀池总长 L=A/B==
（2）沉淀池高度
采用池超高，清水区高度，配水区高度。
斜管区高度h=1×sin60°=，穿孔排泥斗槽高，则：
池子总高度H=++++=
（3）沉淀池配水
沉淀池采用穿孔花墙配水，其穿孔流速小于；为防止絮凝体破碎，孔口流速不宜大于，且一般要求不大于絮凝池出口流速。取穿孔流速v=s。
洞口总面积 A=Q/v== m2
每个洞口尺寸定为10cm×10cm，则洞口数为：=676个，取678个。
穿孔花墙布于配水区的范围内，孔共分为6层，每层113个；进水孔口位置应在斜管区以下，沉淀区以上。
（4）沉淀池出水
沉淀池采用穿孔集水槽集水，集水槽的中距一般为。沿池长方向布置20条穿孔集水槽，两边为2条集水渠，为施工方便槽底平坡。
集水槽中心距为：L＇=L/n=20m=
每个集水槽流量q=Q/15=20 m3/s= m3/s
考虑池子的超载系数20%，故：
==× m3/s= m3/s
槽中流量q
a.槽中水深H
2
槽宽 b= m= m，取。
起点槽中水深 H
==× m= m
1
终点槽中水深 H
==× m= m
2
为便于施工制作，槽中水深统一按H
=计。
2
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 1451.1mm 1.3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。
水质工程学课程设计 专业给水排水2班 姓名张宁 学号 090070238
11 COD Mg/L 11 12 氯仿Mg/L 0.08 二、设计计算 2.1水厂规模： 根据资料，水厂日处理水量8.8万m3/d，考虑到水厂自用水量，要乘以安全系数K=1.05。则净水处理构筑物总设计流量： Q=1.05 8.8=9.24万m3/d=8750m3/h=2.43 m3/s 2.2总体设计 2.2.1确定给水处理厂工艺流程 根据水源水质和《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）及《生活饮用水卫生规范》，根据设计的相关原始资料如水厂所在地区的气候情况、设计水量规模、原水水质和水文条件等因素，通过调查研究，参考相似水厂的设计运行经验，经技术经济比较确定采用地表水净化工艺： 2.2.2处理构筑物及设备型式选择 2.2.2.1取水构筑物 1.取水构筑物位置选择 取水构筑物位置的选择，应符合城市总体规划要求，从水源水质考虑，水质应该良好，取水构筑物应选择在水质良好的河段，一般设在河流的上游，从河床考虑，取水构筑物应设在凹岸，位置可选在顶冲点的上游或稍下游15~20m主流深槽且不影响航运处。故本水厂取水构筑物设在A点。 2.取水构筑物的形式与构造 根据资料所提供的条件，应选择岸边式取水构筑物采用合建式，水泵采用离心泵。构造为钢混结构，采用筑岛沉井方法施工。 3.外形 岸边取水构筑物平面形状采用矩形。 4.平面构造与计算 进水间由隔墙分成进水室和吸水室，两室之间设平板格网。在进水室外壁上设进水孔，进水孔上装闸板和格栅。进水孔也采用矩形。 （1）进水孔（格栅）面积计算
0120 Q F k k v = 1b k b S = + 式中0F ——进水孔或格栅的面积，2m ； Q ——进水孔设计流量，3m s /； 0v ——进水孔设计流速，m /s ，当江河有冰絮时，采用0.2~0.6m /s ；无冰 絮时采用0.4~1.0m /s 。当取水量较小、江河水流速度较小，泥砂和漂浮物较多时，可取较小值。反之，可取较大值； 1k ——栅条引起的面积减小系数； b ——为栅条净距，mm ，一般采用30~120mm ，常用30~50； S ——为栅条厚度或直径，mm ，一般采用10mm ； 2k ——格栅阻塞系数，一般采用0.75。 由于最高洪水位与枯水位高差为4米，进水孔分上、下两层，设计时，按河流最枯水位计算下层进水孔面积，上层面积与下层相同。 该水厂处于长春地区，江河冬季有冰絮，而取水量为8.8万吨每天，江河的最大流速为2.1m /s ，取水量大、江河水流速度较大，漂浮物较少，故设计中取进水孔设计流速0v 为0.4m /s ；栅条采用圆钢，其直径10mm S =；取栅条净距b=50mm ，取格栅阻塞系数2=0.75k 150 0.8335010 k ==+ 2 217.94 .0*75.0*833.0*8640088000 *05.1m v k k Q F o o === 进水孔设4个，进水孔与泵房水泵配合工作，进水孔也需三用一备，每个进 水孔面积 209.7= 3.20m 33 F f == 进水孔尺寸采用 112000mm 1500mm B H ?=? 格栅尺寸选用 2130mm 1630mm B H ?=?（标准尺寸） 实际进水孔面积 '2 0 2.0 1.539.0m F =??=
1总论 (3) 1.1设计任务及要求 (3) 1.2基本资料 (3) 1.2.1水厂规模 (3) 1.2.3厂区地形 (3) 1.2.4工程地质资料 (3) 1.2.5水文及水文地质资料 (4) 1.2.6气象资料 (4) 2总体设计 (4) 2.1净水工艺流程的确定 (4) 2.2处理构筑物及设备型式选择 (4) 2.2.1药剂溶解池 (4) 2.2.2混合设备 (5) 2.2.3反应池 (5) 2.2.4沉淀池 (5) 2.2.5滤池 (5) 2.2.6消毒方法 (5) 3混凝沉淀 (5) 3.1 混凝剂投配设备的设计 (5) 3.1.1溶液池 (6) 3.1.2溶解池 (7) 3.1.3投药管 (7) 3.2 混合设备的设计 (7) 3.2.1设计流量 (7) 3.2.2设计流速 (8) 3.2.3混合单元数 (8) 3.2.4混合时间 (8) 3.2.5水头损失 (8) 3.2.6校核GT值 (8) 3.3 反应设备的设计 (8) 3.3.1平面布置 (8) 3.3.2平面尺寸计算 (9) 3.3.3栅条设计 (9) 3.3.4竖井隔墙孔洞尺寸 (10) 3.3.5各段水头损失 (11) 3.3.6各段停留时间 (12) 3.4 沉淀澄清设备的设计 (13) 3.4.1设计水量 (13) 3.4.2沉淀池面积 (14) 3.4.4复核管内雷诺数及沉淀时间 (14) 3.4.5配水槽 (15) 3.4.6集水系统 (15) 3.4.7排泥 (16) 4过滤 (16)
4.1滤池的布置 (16) 4.2滤池的设计计算 (16) 4.2.1设计水量 (16) 4.2.2冲洗强度 (16) 4.2.3滤池面积 (16) 4.2.4单池冲洗流量 (17) 4.2.5冲洗排水槽 (17) 4.2.6集水渠 (17) 4.2.7配水系统 (17) 4.2.8冲洗水箱 (18) 5消毒 (19) 5.1加药量的确定 (19) 5.1加氯间的布置 (19) 6其他设计 (20) 6.1清水池的设计 (20) 6.1吸水井的设计 (20) 6.2二泵房的设计 (20) 6.3辅助建筑物面积设计 (20) 7水厂总体布置 (21) 7.1水厂的平面布置 (21) 7.2水厂的高程布置 (21) 8设计体会 (21) 参考文献 (21)
目录 一、总论 (2) 1.设计任务及要求 (2) 2.设计原始资料 (2) 二、总体设计概况 (3) 1、水厂规模 (3) 2、总体设计 (3) 2.1确定给水处理厂工艺流程 (3) 2.2水厂工艺方案确定及技术比较 (3) 三、给水单体构筑物设计计算 (5) （一）、混凝剂配制和投加 (5) （1）、设计参数 (5) （2）、溶液池设计及计算 (5) （二）、混合设备的设计 (6) （三）、反应设备的设计 (6) 1、回转式隔板絮凝池 (6) 2、平流沉淀池 (9) 3、滤池 (12) 4、进出水系统 (20) 四、消毒 (21) 五、其他设计 (21) 1、清水池 (21) 2、吸水井的设计 (24) 3、二级泵房的设计 (24) 4、辅助建筑物面积设计 (24) 5、水厂管线 (24) 6、道路及其它 (24) 六、水厂总体布置 (25) 参考文献 (25)
一、总论 1.设计任务及要求 给水处理课程设计的目的，一方面在于培养学生的工程思想，另一方面在于学习给水处理工艺设计的基本方法。具体表现为巩固与运用所学的理论知识，熟悉设计步骤与内容，培养分析问题和解决问题的能力。 2.设计的原始资料 该城镇地处北京东部，是北京的一座重要的卫星城市，现有一座地下水源水厂和相应配套的供水系统。近年来，由于人口的增多及工业发展，城镇规模不断扩大，现有的城市基础设施，特别是城市供水系统难以满足供水要求。目前生活供水严重不足，大部分地区采用定时供水措施勉强维持，楼房二层无水，一些平房在高峰用水时也常发生停水现象，严重影响了市民的正常生活和工业生产发展，急需开发新水源以解决供水不足的问题。 （1）地理条件：地形平坦，稍向西倾斜，地势平均标高为22米（河岸边建有防洪大堤）（2）厂位置占地面积：水厂位置距河岸200米，占地面积充分。 （3）水文资料：河流年径流量3.76――14.82亿立方米，河流主流量靠近西岸。 取水点附近水位：五十年一遇洪水位：21.84米； 百年一遇洪水位：23.50米； 河流平常水位：15.80米； 河低标高：10米。 （4）气象资料及厂区地质条件：全年盛行风向：西北；全年雨量：平均63毫米；冰冻最大深度：1米。厂区地基：上层为中、轻砂质粘土，其下为粉细砂，再下为中砂。地基允许承载力：10～12t/m2。厂区地下水位埋深：3～4米。地震烈度位8度。
净水厂设计说明书 1.工程概况 （1）水厂近期净产水量为2.5万m3/d. （2）水源为河水，原水水质如下所示： 编号项目单位分析结果备注 1 水温℃最高30,最低5 2 色度<15度 3 臭和味无异常臭和味 4 浑浊度NTU 最大300,最小20,月平均最大130 5 PH 7 6 总硬度 mg/L(以CaCO3计) 125 7 碳酸盐硬度 mg/L(以CaCO3计) 95 8 非碳酸盐硬度 mg/L(以CaCO3计) 30 9 总固体 mg/L 200 10 细菌总数个/mg ﹥1100 11 大肠菌群个/L 800 12 其它化学和毒理指标符合生活饮用水标准 （3）河水洪水位标73.20米，枯水位65.70米，常年平均水位标高68.20米。 （4）气象资料：年平均气温22℃，最冷月平均温度4℃，最热月平均温度34℃，最高温度39℃，最低温度1℃.常年风向东南。 （5）地质资料：净水厂地区高程以下0～3米为粘质砂土，3～6米为砂石堆积层，再下层为 红砂岩。地基允许承载力为2.50～公斤/厘米。 （6）厂区地形平坦，平均高程为70.00米，水源取水口位于水厂西北50米，水厂位于城市北面1km。 （7）二级泵站扬程（至水塔）为40米。 2.设计依据及原则 2.1设计依据 （1）《给水排水工程快速设计手册-给水工程》 （2）《给水排水设计手册.城镇给水》（第3册） （3）《给水排水工程师常用规范选》（上册） （4）《室外给水设计规范》 （5）《给排水简明设计手册》 （6）《给水工程》 （7）《给水排水标准图集》 （8）《给水排水设计手册-常用资料》（第1册） （9）《给水排水设计手册》（第9，10册） 2.2 设计原则 （1）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设计，并以原水水质最不利情况进行校核。城镇水厂自用水量一般采用供水量的5%---10%，必要时通过计算确定。 （2）水厂应该按近期设计，考虑远期发展。 （3）水厂中应考虑各构筑物或设备进行检修，清洗及部分停止工作时，仍能满足用水要求。 （4）水厂自动化程度，应着提高供水水质和供水可靠性。
目录 第一章原始资料 (3) 第二章工艺流程确定和选择 (5) 2.1原水水质情况 (5) 2.2出厂水水质要求 (5) 2.3工艺流程确定设计水量 (4) 第三章设计水量 (6) 第四章混合设备计算 (6) 4.1混凝剂配制和投加 (6) 4.2投药系统 (7) 4.3加药间及储液池 (8) 4.4混合设备 (9) 第五章絮凝池的设计计算 (11) 5.1絮凝池的选择 (11) 5.2设计水量计算 (11) 5.3平面布置 (11) 5.4过水孔洞和网格设置 (12) 5.5水头损失计算 (13) 5.6校核 (15) 第六章沉淀池的设计计算 (17) 6.1沉淀池的选择 (17) 6.2沉淀池的设计计算 (18) 6.3水力条件校核 (19) 6.4进水系统 (19) 6.5出水系统 (20) 6.6排泥设备的选择与计算 (20) 第七章过滤设计计算 (22) 7.1平面布置 (22) 7.2设计水量 (22) 7.3设计参数 (22) 7.4滤池高度 (23) 7.5配水系统 (24) 7.6排水系统 (26) 7.7滤池各种灌渠计算 (27) 7.8冲洗水箱 (28)
第八章清水池设计 (30) 8.1容积计算 (30) 8.2清水池平面尺寸 (30) 8.3管道系统 (30) 8.4清水池布置 (30) 第九章消毒 (32) 9.1消毒剂和加氯点选择 (32) 9.2加氯量的计算 (32) 9.3加氯设备的选择 (32) 9.4加氯间与滤库的布置 (33) 第十章净水厂平面布置与工艺 (35) 10.1净水厂的平面布置 (35) 10.2净水厂的高程布置 (36) 参考文献 (39) 设计心得 (39)
广东工业大学课程设计任务书 题目名称万吨/日净水厂设计 学生学院土木与交通工程学院 专业班级给水排水工程 11 级（1）班 姓名陈梓君 学号3211003484 一、课程设计的内容 根据所给定的原始资料，设计某城镇生活给水水厂，该设计属初步设计。设计的内容有： 1.净水厂的处理工艺流程的选择。 2.净水构筑物及设备型式的选择。 3.净水构筑物的工艺计算。 4.净水厂的总平面布置和高程布置。 5.编写设计说明书和计算书。 6.绘制净水厂的总平面布置图和高程布置图。 7.绘制处理构筑物工艺图。 二、课程设计的要求与数据 要认真阅读课程设计任务书，并复习教材有关部分章节并熟悉所用规范、手册、标准图等文献资料。要求设计选用参数合理，计算正确；说明书要有净水厂处理工艺流程及净水构筑物型式选择的理由，净水厂的总平面布置图和高程布置图要有详尽的阐述。叙述简明扼要，文理通顺；设计计算书、说明书包括必要的计算公式、草图和图表。图纸内容完整，布局合理，制图要规范。保证在规定时间内，质量较好地完成任务书中所规定的设计任务。 三、课程设计应完成的工作 应完成上述课程设计的内容，达到初步设计的程度。提交设计成果，包括设计计算书、说明书及设计图纸。设计图纸有：（1）净水厂平面布置图（1张）；
(2)净水厂处理流程高程布置图（1张）。 四、课程设计进程安排 五、应收集的资料及主要参考文献 任务书给出的原始资料、手册、标准、规范及有关的专著。主要参考资料： 1.《给水排水工程快速设计手册.给水工程》，严煦世编； 2.《给水排水设计手册.城镇给水》（第3册）； 3.《给水排水工程师常用规范选》（上册）； 4.《室外给水设计规范》； 5.《给水排水简明设计手册》； 6.《给水工程》，严煦世编。 7.《给水排水标准图集》 发出任务书日期：2014 年 6 月 23 日指导教师签名： 计划完成日期： 2014 年 6 月 27 日基层教学单位责任人签章： 主管院长签章： 附录： 一、设计资料 1.水厂近期净产水量为 25.2 万m3/d，要求远期发展到 40 万m3/d。 2.水源为河水，原水水质如下所示：
设计说明与计算书 第1章设计水质水量与工艺流程的确定 1.1 设计水质水量 1.1.1原水水质及水文地质资料 ss最高/(mg/L) 700 最大时变化系数1.25 1原水水质情况 序号名称最高数平均数备注 1 色度40 15 2 pH值7.8 7.2 3 DO溶解氧11.2 6.38 4 BOD 5 2.5 1.1 5 COD 4.2 2.4 6 其余均符合国家地面水水源Ⅰ级标准 2 河流水文特征 最高水位----------m，最低水位----------m，常年水位-----------m 气象资料 历年平均气温-----------，年最高平均气温--------，年最低平均气温-----------。 年平均降水量：-----------，年最高降水量----------，年最低降水量-----------。 常年风向-----------，频率--------。历年最大冰冻深度20cm 3 地质资料 第一层：回填、松土层，承载力8 kg/cm2，深1~1.5m；第二层：粘土层，承载力10kg/cm2，深3~4m；第三层：粉土层，承载力8kg/cm2，深3~4m；地下水位平均在粘土层下0.5m。 1.1.2、设计水量 设计人口6.1万 人均用水量标准（最高日）200L/d 工厂A（万立方米/d）0.4 工厂B（万立方米/d）0.7 工厂C（万立方米/d）0.9 工厂D（万立方米/d）1.4 一般工业用水占生活用水% 195 第三产业用水占生活用水%90 Qd=1.067×﹝(200×6.1×(1+1.95+0.9)/1000+0.4+0.7+0.9+1.4﹞=86400立方米/d
9 清水池 清水池的平面尺寸 清水池有效容积为： 4321W W W W W +++= 式中，1W —调节容积，m 3，取最高用水量的10%,1W =Q 1.0； 2W —净水厂自用水量的5%-10%，取10%，2W =11.0Q ； 3W —消防贮水量，m 3； 4W —安全用水，m 3，取200m 3； 1W =Q 10.0=1728017280010.0=?m 3 2W =11.0Q =1280128001.0=?m 3 3W =65373672001000036004103=-+???-m 3 最高时供水量31000024/1600005.124/m Q K Q h g =?== 水厂设计水量7200 24/16000008.1=?==aQ Q c 4W =1000m 3 4321W W W W W +++==17280+1280+3736+1000=23296m 3 滤后水经过消毒后进入清水池，两组滤池的滤后水分别进入两个清水池，则每个清水池的容积是11648m 3，取清水池有效水深，则其面积为，平面尺寸为65×，清水池采用地下式钢筋混凝土立方体水池，水池顶部高出地面，清水池超高。 管道布置 ⑴清水池的进水管 进水管流量为s ，选用铸铁管，查水力计算表表的管径 mm DN 1100，流速s ，1000i=； ⑵清水池的出水管 由于用户的用水量时时变化，清水池的出水管应按照出水最大流量计： 24 1KQ Q =
式中 K —时变化系数，一般采用5.2~3.1，设计中取5.1 Q —设计水量d m 3 s m h m KQ Q 3315.1540024 2/1728005.124==?== 选用铸铁管，查水力计算表表的管径 mm DN 1200，流速s ，1000i= ⑶清水池的溢流管 溢流管的直径与进水管直径相同，取为mm DN 1100。在溢流管管端设置喇叭口，管上不设置阀门。出口设置网罩，防止虫类进入池内。 ⑷清水池的排水管 清水池内的水在检修时需要放空，因此应设排水管。排水管的管径按照2h 内将池水放空计算。排水管内的流速按照s m 2.1左右估计，则排水管的管径 m v t V D 31.12 .114.33600241164814.33600423=????=???= 设计中取为mm DN 1300。 清水池的附属设施 （1）集水坑 每个清水池设有一个集水坑，集水坑采用圆形，集水坑比池底低1m ，清水池的出水管和排水管都在此接出。 （2）导流墙 导流墙能促进新旧水量交替，清除死角，加强氯与水体混合，提高消毒效率及保证出水的必要措施。导流墙顶板砌筑到清水池最高水位，使顶部空间维持畅通，有助于空气流通，导流墙底部每隔设一个，共19个，在导流墙底部每隔m 0.2设置流水孔，尺寸120×120mm 。 （3）通风管 为便于清水使进出水管交替和适应水位高低的变化的需要，清水池顶应设置通风管，通风管直径为200mm ，每池设8个。 （4）人孔 人孔是人和池内设备等进出水池的通道，每个清水池设两个圆形人口，直径为1m ，设置在靠近溢流管和出水管处，以便于管道的安装和维修。
第一章：水厂设计资料及设计原则 1.1设计资料 一．设计题目 某城镇净水厂工艺设计 二．设计基础资料 1、城市用水量 69000 m3/d。 2、厂址区水文地质资料 厂址区土质为亚粘土，冰冻深度-0.3m，地下水位为-6m，年降水量1500 mm，年最高气温38℃，最低气温-10℃，年平均气温20℃，主导风向为北风。 3、厂址区地形资料 厂址区地形平坦，地面标高150.00m。地形比例1:500，按平坦地形和平整后的设计地面高程32.00m设计，水源取水口位于水厂东北方向150m，水厂位于城市北面1km。 4、水源资料 水源为地面水源，水量充沛；河流最高水位147m，最低水位137m，常水位141m。水质符合饮用水源的水质标准，浊度为 400 度。 5、工程地质资料 (1)地质钻探资料 土壤承载力:20 t/m2. (2)地震计算强度为186.2kPa。 (3)地震烈度为9度以下。 (4)地下水质对各类水泥均无侵蚀作用。 6、气象资料 该市位于亚热带，气候温和，年平均气温15.90C，七月极端最高温度达390C，一月极端最低温度－15.30C，年平均降雨量954.1mm，年平均降雨日数117.6天，
历年最大日量降雨量328.4mm。常年主导风向为东北偏北（NNE），静风频率为12％，年平均风速为3.4m/s。土壤冰冻深度：0.4m。 风向玫瑰图 三．设计容 1、确定净水厂设计规模 2、工艺流程选择； 3、水处理构筑物选型及工艺设计计算； 4、平面布置，绘制水厂总平面布置图； 5、进行水力计算与高程布置计算，绘制高程布置图。 四．设计成果及要求 处设计说明书1份；图纸2（手绘铅笔图）。 1、设计说明书 3-5万字，300字左右的摘要要有中英文对照。 容包括：①摘要（前言）；②目录；③概述（简单说明设计任务、设计依据、设计资料等）；④处理流程阐述；⑤构筑物的设计计算；⑥平面布置说明；⑦高程布置计算；⑧设计中需要说明的问题。 设计说明书应有封面、前言、目录、正文、小结及参考文献。包括设计依据、设计基础资料、水厂规模确定、工艺流程选择方案、各理构筑物的选型及设计算、总体布置说明等。应包括设计中的阐述说明及计算成果，应简明扼要、文理通顺、段落分明、字迹清晰工整，容应系统完整，计算正确，草图和表格不得徒手草绘，图中各符号应有文字说明，线条清晰，大小合适，装订整齐。 2、设计图纸 容包括： ①水厂平面布置图（比例1：500-1：1000）。图中应表示出各构筑物平面坐标，图左下角为零坐标；辅助建筑物位置；厂区道路、绿化等，还应有图例，构筑物一览表。 ②高程布置图（横向比例1：500-1：1000，纵向比例1：50-1：200）。图中应标出各构筑物的顶、底、水面、连接管渠标高、地面标高。
目录 1 设计水质要求及水量计算 (1) 1.1 城市用水要求 (1) 1.2 设计水量的确定 (1) 2 给水工艺流程的选择 (1) 2.1 原水水质分析 (1) 2.2 给水处理工艺的确定 (2) 3 药剂的选择及其投加方式 (2) 3.1 混凝剂的选择 (2) 3.1.1 固体硫酸铝 (2) 3.1.2 液体硫酸铝 (2) 3.1.3 硫酸亚铁 (2) 3.1.4 三氯化铁 (3) 3.1.5 聚合氯化铝 (3) 3.1.6 聚丙烯酰胺 (3) 3.2 混凝剂的投加方式 (3) 3.2.1 重力投加 (3) 3.2.2 水射器 (4) 3.2.3 计量泵 (4) 3.3 消毒剂的选择 (4) 3.3.1 漂白粉 (4) 3.3.2 液氯 (4) 3.3.3 二氧化氯 (4) 3.3.4 臭氧 (4) 3.3.5 紫外线 (5) 3.4 消毒剂的投加方式 (5) 4 混合形式的确定 (5) 4.1 水泵混合 (5) 4.2 管式静态混合器 (5)
4.3 跌水混合 (5) 4.4 机械混合 (5) 5 水工构筑物的确定 (6) 5.1配水井 (6) 5.2絮凝池 (6) 5.2.1 隔板絮凝池 (6) 5.2.2 折板絮凝池 (6) 5.2.3 网格（栅条）絮凝池 (6) 5.2.4 机械絮凝池 (6) 5.3 沉淀池 (6) 5.3.1 平流式沉淀池 (6) 5.3.2 斜管（板）沉淀池 (7) 5.4 过滤设备 (7) 5.4.1 普通快滤池 (7) 5.4.2 双阀滤池 (7) 5.4.3 V型滤池 (7) 5.4.4 虹吸滤池 (7) 5.4.5 无阀滤池 (8) 5.4.6 移动罩滤池 (8) 6 水工构筑物参数设计 (8) 6.1 加药间的计算 (8) 6.1.1 溶液池容积W1 (8) 6.1.2 溶解池容积W2 (9) 6.1.3 投药管 (9) 6.1.4 搅拌设备 (9) 6.1.5 计量泵 (9) 6.1.6 药剂仓库 (9) 6.2 混合设备的计算 (10) 6.2.1 设计管径 (10) 6.2.2 混合单元数 (10)
给水工程课程设计 —给水处理厂工艺设计 姓名：吴一凡 班级：给排水0903 学号：U200916366 指导老师：陆谢娟
目录 一、总论 (2) 1-1 设计要求 (2) 1-2 基本资料 (2) 二、总体设计 (5) 2-1 工艺流程的确定 (5) 2-2 处理构筑物及设备型式选择： (6) 三、混凝、絮凝 (6) 3-1 混凝剂投配设备设计 (6) 3-2加药间及贮液池 (9) 3-3 混合设备的设计 (10) 3-4絮凝池设计 (11) 四、沉淀池设计 (15) 五、滤池设计 (19) 5-1正常过滤系统设计 (20) 5-2反冲洗系统设计 (26) 5-3 反冲洗泵房设计 (28) 六清水池设计 (31) 七、消毒设计 (33) 八、二级泵房布置 (36) 九、处理构筑物平面设计 (36) 9-1工艺流程布置设计 (36) 9-2平面布置设计 (37) 9-3水厂管线设计 (38) 十、处理构筑物高程设计 (38) 10-1水头损失计算 (38) 10-2 处理构筑物高程确定 (39) 十一、水厂附属建筑物设计 (40) 十二、课设心得 (42)
十三、参考文献 (43) 一、总论 1-1 设计要求 净水厂课程设计的目的在于加深理解所学专业理论，培养运用所学知识综合分析和解决实际工程设计问题的初步能力，在设计、运算、绘图、查阅资料和设计手册以及使用设计规范等基本技能上得到初步训练和提高。 课程设计的内容是根据所给资料，设计一座城市净水厂，要求对主要处理构筑物的工艺尺寸进行计算，确定水厂平面布置和高程布置，最后绘出水厂平面布置图、高程布置图和某个单项处理构筑物(絮凝沉淀池、澄清池或滤池)的工艺设计图(应达到初步设计的深度)，并简要写出一份设计计算说明书。 1-2 基本资料 （1）水厂规模： 该水厂总设计规模为9.7万m3/d，分两期建设，近期工程供水能力9.7万m3/d,，远期工程供水能力为19.4万m3/d。近期工程设计征地时考虑远期工程用地，预留出远期工程用地。 （2）水源为河流地面水，原水水质分析资料如下： 表1 原水水质表
华侨大学化工学院 课程论文 某城市给水管网的设计 课程名称给水排水 姓名 学号 专业2007级环境工程 成绩 指导教师 华侨大学化工学院印制 2010 年06 月25 日
目录 第一章设计用水量 (3) 1.1用水量的计算 (3) 1.2管网布置图 (4) 1.3 节点流量计算 (4) 第二章管网水力计算 (5) 1.1 初始流量分配 (6) 1.3事故流量校正 (9) 1.2消防流量校正 (12) 第三章水泵的选取 (15) 第四章设计总结 (15) 4.1 设计补充 (16) 4.2 设计总结 (16)
第一章设计用水量 一、用水量的计算 ： 1、最高日居民生活用水量Q 1 城区规划人口近期为9.7万，按居民生活用水定额属于中小城二区来计算，最高日用水量定额在100～160L/cap.d，选用Ｑ＝130L/cap.d，自来水普及率为1。 故一天的用水量为Q1＝qNf=130×9.7×104×1=12610m3／d 。 ： 2、企业用水量Q 2 企业内人员生活用水量和淋浴用水量可按：生活用水，冷车间采用每人每班25Ｌ，热车间采用每人每班35Ｌ；淋浴用水，冷车间采用每人每班40Ｌ，热车间采用每人每班60L。 企业甲： 冷车间生活用水量为：3000×25=75000L=75m3/d 冷车间淋浴用水量为：700×40×3=84000L=84m3/d 热车间生活用水量为：2700×35=94500L=94.5m3/d 热车间生活用水量为：900×60×3=162000L=162m3/d 则企业甲用水量为75+84+94.5+162=415.5m3/d 企业乙： 冷车间生活用水量为：1800×25=45000L=45m3/d 冷车间淋浴用水量为：800×40×2=64000L=64m3/d 热车间生活用水量为：1400×35=49000L=49m3/d 热车间生活用水量为：700×60×2=84000L=84m3/d 则乙车间用水量为：45+64+49+84=242m3/d 则企业用水量Q =415.5+242=657.5m3/d 2 ： 3、道路浇洒和绿化用水量Q 3 ⑴、道路浇洒用水量： 道路面积为678050m2 道路浇洒用水量定额为1～1.5L/(m2·次)，取1.2L/(m2·次)。每天浇洒2～3次，取3次 则道路浇洒用水量为687075×1.2×3=2473470L=2473.47m3/d ⑵绿化用数量 绿化面积为城市规划总面积的1.3％，城市规划区域总面积为3598300m2，
净水厂设计说明书 班级：给水排水级1班 姓名： 学号： ……大学 市政与环境工程系 20 年1月
目录 第一章总论 第二章工艺流程的确定及论证（评价）第三章混凝剂投配设备的设计 第四章．水厂管线设计 第五章絮凝池设计 第六章沉淀池设计 第七章过滤工艺设计 第八章清水池设计 第九章吸水井设计 第十章二泵站设计 第十一章净水厂总体布置设计依据
净水厂设计说明书 第一章总论 1.1.设计题目 某市净水厂设计 1.2.设计时间 第七学期第十七，十八两周（12.24-01.06） 1.3.设计任务 水厂平面布置及高程布置 1.4.原始资料 （1）设计供水量为5000+13*1000=6.3万m 3 /d. （2）水厂所在地：长春地区 （3）设计地面标高：13.00 （4）水源为河水，河水受到污染，水质分析报告如下： 编号指标单位分析结果 1 浊度 NTU 最大800,平均110 2 色度度 13 3 水温℃最高22,最低1 4 PH - 7.0-8.5 5 总硬度 mg/L(以CaCO3计) 380 6 总大肠菌群 CFU/L 650 7 细菌总数 CFU/mg 1500 8 耗氧量 mg/L 7 9 BOD5 mg/L 4 10 氨氮 mg/L 0.9 11 COD mg/L 11 12 氯仿 mg/L 0.08 第二章．工艺流程的确定及论证（评价） 2.1 设计方案 方案一 KMno4 PAM助凝 Cl2 原水→静态混合器→机械絮凝池→平流沉淀池→V型滤池→清水池混凝剂粉炭 城市管网二泵站
方案二 KMno4 PAM助凝 Cl2 原水→静态混合器→网格絮凝池→斜板沉淀池→普通快滤池→清水池混凝剂粉炭 城市管网二泵站 2.2. 各构筑物凝聚剂消毒剂选择依据及优点 2.2.1 方案技术比较 2.2.1.1 消毒剂 水的消毒处理是生活饮用水处理工艺中的最后一道工序，其目的在于杀灭水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致传染病的危害。氯: 消毒灭细菌,病毒效果好,而且原水水质PH=7,消毒效果更理想,在配水管网中有剩余消毒作用, 应用广泛,适用于极大多数净水厂。氯胺: 消毒灭菌,病毒效果差.受 PH 影响,应用少,适用于原水中有机物较多和供水管线较长时使用。二氧化氯: 消毒灭菌,消灭病毒效果好.PH>7时较有效,中间产物多,尚未在城市水厂应用,适用于有机物如酚污染严重时,须现场制备,直接应用。臭氧: 缺点,制造成本高,适用于有机物污染严重时,无持续消毒作用,需另加少量氯。紫外线辐射: 需补加氯,应用少,限于小水量处理,适用于工矿企业等集中用水处理。综合上述，选用氯消毒:氯是目前国内外应用最广的消毒剂,除消毒外还起氧化作用. 优点：经济有效，使用方便，使用广泛。 缺点：受污染的水经过氯处理后产生有害身体健康的副产物。 凝聚剂粉炭高锰酸钾 混凝剂种类很多，据目前所知，不少于200-300种。无机混凝剂品种较少，目前只要是铁盐和铝盐及其聚合物，在水处理中用得最多。有机混凝剂品种最多，主要是高分子物质，但在水处理中用的比无机的少。常用的几种混凝剂主要有硫酸铝，聚合铝，三氯化铁，硫酸亚铁，聚合铁，助凝剂。PAM助凝剂作用效果好，它不起混凝作用，只能起辅助混凝作用，与高分子助凝剂作用机理也不相同。高锰酸钾先处理掉较大的水中颗粒，再经粉炭处理掉微小颗粒。使水得到很好净化。 2.2.1.2 静态混合器 优点：构造简单，无活动部件，安装方便，混合快速而均匀，混合效果好。 缺点：流量过小时，效果下降。 2.2.1.3 机械絮凝池 优点：絮凝效果好，水头损失小，可适应水质水量的变化。 缺点：需要机械设备和经常维修。 2.2.1.4 网格絮凝池
摘要 E市给水工程，是为了满足该区近期和远期用水量增长的需要而新建的。该工程分为两组，最终的供水设计规模为3.1万m3/d， 整个工程包括取水工程，净水工程和输配水工程三部分。其工艺流程如下： 水源取水头自流管一级泵房自动加药设备 机械搅拌澄清池普通快滤池清水池配水池 二级泵房配水管网用户 同时，本设计课题还包括：水厂占地面积，人员配备，厂内建筑物布置和管线定位等。 整个工艺流程中主要构筑物的设计时间为 机械搅拌澄清池池：1.28h 普通快滤池冲洗时间：6min 普通快滤池的滤速为：13.3m/h
第一章设计水量计算 第一节最高日用水量计算 第二节设计流量确定 第二章取水工艺计算 第一节取水头部设计计算 第二节集水间设计计算 第三章泵站计算 第一节取水水泵选配及一级泵站工艺布置 第二节送水泵选配及二级泵站工艺布置 第四章净水厂工艺计算 第一节机械搅拌澄清池计算 第二节普通快滤池计算 第三节清水池计算 第四节配水池计算 第五节投药工艺及加药间计算 第六节加氯工艺及加氯间计算 第七节净水厂人员编制及辅助建筑物使用面积计算第八节检测仪表
第一章 设计水量计算 第一节 最高日用水量计算 一、各项用水量计算 1、 综合生活用水量1Q 1Q d m d l N q f 33411108.81.1.200104?=???=??=人 m d l N q f Q 344111/10408.11.1.200104.6?=???=??=人 2、 工业企业生产用水量2Q ()()d m m d n N q Q d m m d n N q Q 3 4 3 222 /3432221076.11.180********.11.11001201?=??=-??=?=??=-??=万元万元万元 3、 未预见水量和管网漏失水量3Q ()d m Q Q Q 34213104.02.0?=+= 4、 消防用水量x Q d m s l N q Q x x X 3410432.0252?=?=?= 二、最高日用水量d Q m Q Q Q Q d 34321106.2?=++= 由于总用水量较小和消防水量相差不大则d m d m Q d 3434101.310072.3?≈?= d m Q d 34/104?= 第二节 设计流量确定 一、确定设计流量 1、 取水构筑物、一级泵站、原水输水管、水处理构筑物设计流量 s l d m T Q a Q s l d m T Q a Q d I d I 11.4863600 2410405.173.3763600 24101.305.134/ /34=???=?==???=?= 2、二级泵站设计流量
1.1 总体设计 1.1.1 工程规模 （1）设计规模 水厂建设总规模为9.2万m3/d，水厂自用水量按7%考虑，并考虑远期发展的需要，预留远期生产用地。净水厂出水水压为40~55m。 给水处理厂的主要构筑物拟分为2组，每组5万3 m/d。 （2）原始资料 1、自然条件 1.1 地理位置： 位于中国西南地区，规划厂区为一平地，黄海高程79.7m。 1.2 气象资料 ①风向：绘出风玫瑰图 ②气温：最冷月平均为：－4.8℃；最热月平均为：32.1℃ 极端温度：最高40.5℃，最低－5.5℃ ③土壤冰冻深度：1.2m 1.3 工程地质与地震资料： ①地质钻探资料 ②地震计算强度为:158.6KP a ③地震烈度为:8 度以下。 ④地下水质对各类水泥均无侵蚀作用。
1.4 河流水质资料 1.1.2 设计出水水质 水厂设计出水水质达到国家现行《生活饮用水卫生标准》（5749 GH-85）。 1.1.3 水处理工艺流程方案拟定 1.水处理工艺流程的拟定 为使出厂水符合《国家生活饮用水卫生标准》，按照技术合理、经济合算、运行可靠的指导思想，设计水处理工艺流程。 水厂采用的处理工艺流程为：
↓ ↑ 水厂处理工艺流程 2. 主要处理构筑物的选择 （1）混合工艺 混合是原水与混凝剂或助凝剂进行充分混合的工艺过程，是进行絮凝和沉淀的重要前提。混合是将药剂充分、均匀地扩散于水体的工艺过程，对于取得良好的混凝效果具有重要作用。混合问题的实质就是药剂水解产物在水中的扩散问题。 混合的方式有很多种，常用的有水泵混合、管式混合、机械混合。 ①水泵混合 水泵混合是将药剂投加在取水泵吸水管或吸水喇叭口处，利用水泵叶轮高速旋转以达到快速混合的目的。它适用于一级泵站距处理构筑物较近（120m以内），优点是设备简单；混合充分，效果较好；不另消耗动能。缺点是安装管理较复杂；配合加药自动控制较难。 ②管式混合 目前广泛采用的管式混合器是静态管式混合器，是利用水厂进水管的水流，通过管道或管道零件产生局部阻力，使水流发生涡旋，从而使水体和药剂混合。管式混合的优点是设备简单；不占地；在设计流量范围，混合效果好。缺点是当流量过小时效果下降。但从总体经济效果而言还是具有优势的。 ③机械混合 机械混合是依靠外部机械供给能量，使水流产生紊流。它的优点是水头损失较小，适应各种流量变化，能使药剂迅速而均匀的分布在原水胶体颗粒上，同时使胶体颗粒脱稳，具有节约投药量等特点。缺点是增加相应的机械设备，需消耗
目录 第一章前言 (4) 1.1设计的目的和意义 (4) 1.1.1 总体目标 (4) 1.1.2 具体目标 (4) 1.2主要设计指导思想、设计内容和需要解决的问题 (4) 1.2.1 本设计的指导思想 (4) 1.2.2 本设计应解决的主要问题 (5) 1.3 设计参考资料 (5) 1.4 设计成果 (5) 第二章给水厂处理工艺的选择 (6) 2.1 设计资料 (6) 2.1.1城市现状 (6) 2.1.2水文及水文地质资料 (6) 2.1.3水源水质资料 (6) 2.2给水处理流程的选择 (7) 2.2.1 一般净水工艺流程 (7) 2.2.2 本设计净水处理工艺流程 (7) 2.3 给水处理构筑物与设备型式选择 (8) 2.3.3絮凝池 (9) 2.3.4 沉淀池 (10)
2.3.5 滤池 (11) 第三章主要单体构筑物的设计计算 (13) 3.1 加药间设计计算 (13) 3.1.1. 设计参数 (13) 3.1.2. 设计计算 (13) 3.2 混合设备设计计算 (15) 3.2.1设计参数 (15) 3.2.2 设计计算 (15) 1.设计管径 (15) 2.混合单元数 (15) 3.混合时间 (15) 4.水头损失 (15) 5.校核GT值 (16) 3.3 机械絮凝池设计计算 (16) 3.3.1 主要设计参数 (16) 3.3.2 计算 (16) 3.4沉淀设备的设计 (20) 3.5 滤池设计计算 (25) 3.5.1 计算依据 (26) 3.5.2 设计计算 (26) 3.5.3 校核强制滤速v′ (27) 4.5.4 滤池高度 (27)
摘要 本设计题目是某市以长江水为水源新建100000m3/d城市饮用水供水工程工艺初步设计，原水水质：原水取自长江黄石段，按地表水三类水质设计。整个工程包括取水工程、净水工程和输配水工程三部分，本设计方案的编制范围为城市供水工程场界区内的给水处理工艺设计，只作取水工程、净水工程两部分设计，输配水工程不作要求。净水工程其工艺流程如下： 混凝剂消毒剂 原水混合絮凝池沉淀池滤池清水池 二级泵站用户 关键词：饮用水供水工程，取水工程，净水工程，絮凝池，沉淀池，滤池。 Abstract T he subject of this design is preliminary for a 100000m3/d water city drinking water supply project , and the water resource is the Changjiang River. Quality of raw water：raw water is from of the Huangshi segment of the Changjiang River, according to the three water quality of surface water for designing.The engineering includes three parts: water intake works, water purification works, and water transportation-distribution works. T he preparation scope of the design is urban water supply project field to the water treatment process ,and only for two parts: water intake works, water purification works, water transportation-distribution works is not required. The process of water purification project are as follows： Coagulant resource mix flocculation tank Sedimentation tank filter clear water tank Secondary pump station user disinfectant key words：drinking water supply project，water intake works, water purification works, flocculation tank，Sedimentation tank, filter.