关于某水厂给水工程设计的分析
【摘要】本文以某水厂给水工程设计为例，结合工程的设计特点，主要对该水厂的生物预处理+常规处理工艺的净水工艺设计方案进行了分析，以供同行参考。
一、工程概况
（1）选址方案
本项目水厂选址于于流溪河钟落潭镇段。DN100以上供水管道约120km，服务人口近25万。
（2）项目设计规模
新建14.7万m3/d生物预处理系统及其配套设施、改造取水泵站、新建14.0万m3/d送水泵站、新建投氯投矾间、新建16500m3清水池。
（3）水源选择
该项目根据当地水源现状及水厂布局，采用流溪河河水作为水源，取水口及水厂均靠近主要用水区域，从根本上节约了电能。取水河段属于国家Ⅱ类以上水质。
二、工程设计特点
（1）紧凑布置，合理分区。根据使用要求确定各建筑物间距，做到总图布置紧凑合理，提高土地利用率，同时保证厂内的各功能分区清晰、明确，互不干扰，保证人流物流路线顺畅。格栅间、曝气生物滤池以及鼓风机房布置在水厂的西北角。厂内主要工艺管道顺畅，基本没有迂回，减少水头损失，节省能耗，真正做到了布置紧凑、分区合理。
（2）持续发展。在满足本期建设的同时，考虑企业的不断发展，适当预留发展用地。
（3）注重景观。注重厂区的沿街景观和厂区整体形象，规划布局体现大型企业的整体风貌。
三、净水工艺
本项目将采用生物预处理池的方法进行清除原水中的微量有机污染物与氨氮有机物。在常规处理前所增加的去除工艺称为“预处理”，可以弥补传统工艺的不足。采用生物预处理工艺不仅在确保高氨氮水源达标方面独具优势，还大大减少加氯量和有机氯化物的生成，同时对耗氧量、浊度、色度、铁、锰等也均有较好的去除效果，提高了管网水的生物稳定性和水质安全性，使水厂的供水水质得到显著改善，而且减少了混凝剂、粉末活性炭以及氯的投加量，从而降低运行成本，起到多重效应。
针对XX水厂的源水水质及现有工艺情况，悬浮球流化池工艺与曝气生物滤池工艺都是符合要求的。
生物流化池与生物滤池均可用于该水厂的生物预处理工艺。虽然流化池结构简单、管理容易，但是考虑到悬浮填料的填充率不宜过高，池内生物量远远低于生物滤池生物量。因此，要达到相同的氨氮去除率，流化池需要的停留时间更长，从而增大了池体的容积，用地面积最大。并且，生物量不足也限制了流化池抗冲击负荷的能力，曝气生物滤池单位占地面积较小，运行成本和制水成本最小，处理效果最好，因此项目将采用曝气生物滤池作为预处理池型。
水处理工艺流程如下：水源→取水泵房→格栅井→生物预处理池（鼓风机房）→常规处理池→清水池→送水泵房→管网→出水
四、取水工程
XX水厂取水点处流溪河常水位15.39m，最低水位12.86m；河床底标高11.80m。现有取水泵房共有6台单级双吸水平中开式离心泵组，3台大泵，3台小泵。
新建生物预处理后，水泵扬程需要提高约 2.5m，经计算最低水位时水泵扬程约为28.3m，常水位时水泵扬程约为25m。现XX水厂3台大泵型号为BOS350-360A，Q=1500 m3/h，H=30m，3台小泵型号为BOS200-320A ，Q=600 m3/h，H=30m。按照目前水泵的配备，当泵站启动2台大泵，2台小泵运行时（另外1台大泵作为备用泵组），（另外1台大泵和1台小泵作为备用泵组）泵房取水能力：（1500×2+600×2）×24=100800m3/d。
XX水厂扩建7万m3/d完成后，将实现稳产供水能力14.0万m3/d 的规模，现有取水泵房无法满足取水能力，且考虑到目前取水泵组设备已陈旧、泵组效率不高，故需对取水泵房进行改造。新增2台流量Q≈2500m3/h，扬程H≈25m泵组，配套电机功率为250kW，泵组为1备1用，旧泵房出现紧急情况时，也可能两台同时启动。改造后泵房取水能力（1500×2+600×2+2500）×24=160800m3/d，满足需要。
五、主要构筑物设计
（1）格栅井
在生物预处理的前面设置1道栅条净间距为5mm的格栅清污机
（栅前水深：h=1.5m，过栅流速：V=0.8m/s，格栅倾角：а=35°，格栅间隙：b=5mm，格栅宽度：B=1.5m，格栅个数：2台格栅，栅槽总深度为2.0m）对后续滤池起保护作用。
（2）生物预处理池
生物预处理构筑物用于降解原水的氨氮，通过滤料上生长的生物膜完成脱氮。
共设1座生物预处理构筑物，总平面尺寸30m×45m，设计总规模Q=14万m3/d，自用水系数：1.05，设计流量：Q=14×1.05=14.7万m3/d=6125m3/h，总格数：8格，单格面积：70m2（7×10），正常滤速：12m/h，一格冲洗时强制滤速：13.9m/h，气水比：0.1～1：1，曝气器：单孔膜曝气器，反冲洗：冲洗强度为80～100L/（m2·s），冲洗周期为4～7天。
（3）鼓风机房
由于生物预处理工程的主要运行成本中鼓风机的运行电费占了很大比例，通过对比对罗茨鼓风机和单级离心鼓风机作比较后，发现罗茨鼓风机运行效率低，噪音和振动大，费用高，因此本工程采用离心鼓风机更为合适。
鼓风机房及配电间设于生物滤池东侧，平面尺寸为30m×10m。曝气用鼓风机配置3台，2用1备，风机单台能力Q=3100m3/h，H=8.0m，配套电机功率P=220kW。另设2台反冲洗用鼓风机，风机单台能力Q=650m3/h，H=8.5m，配套电机功率P=30kW。
鼓风机分为单排布置，风机吸风口伸出机房外，其外设铁丝围栏
防护。
考虑鼓风机房内设置轴流风机通风。
本工程另配备空压机2台，1用1备，用于各种气动蝶阀的启动，单机参考功率P=7.5kW。
鼓风机房内墙设置吸音材料，减少鼓风机噪音对外扩散。
（4）常规处理池
XX水厂有两套常规处理系统，投氯室仅配置了型号为CV-500的10kg/h挂墙式真空加氯机三台，其中两台用于滤前投加，一台用于滤后投加，无备用机组。
为了提高供水的安全性和提高投氯计量的准确性，新建投氯间考虑增加两台10kg/h的投氯机。五台投氯机为四运一备，配置如下：两套常规处理系统各配置一台前投氯机和一台后投氯机，一台备用。
投矾间按照分系统投加要求，设置6台隔膜式投加泵，两个系统分别设置3台，均两用一备。
（5）清水池
清水池总容积16500m3，使水厂清水池总容积达到18000m3。可满足供水调节需要。清水池分4个布置，一个容积为4500m3，3个容积为4000m3。
（6）送水泵房
按14.0万m3/d建设，平均小时流量5840m3/h，时变化系数1.5，最大小时流量8750m3/d。为了保障安全高效送水，结合用水量的时变化系数，送水泵房共设置5台24SAP-14B卧式离心泵组，每台泵流
量Q=2400m3/h，扬程H=40m，功率P=450kW，四用一备。泵房平面尺寸为36m×9m，电控室平面尺寸为16m×9m。泵房内设置1台电动起重机，2台排污泵，5台轴流通风机。
六、结语
对于水厂建设，在选择水源时，应进行充分的技术经济比较。另外就是要结合工程实际情况，选定合适的水处理工艺，该项目采用的生物预处理+常规处理工艺，可以有效去除原水中的有机物、氨氮、亚硝酸盐氮等，减少消毒副产物（THMs、HAAs）的生成，提高饮用水水质，可以为类似的工程提供借鉴作用。
自来水厂供电系统设计方案 一、课程设计的目的与任务 供电系统与电气控制是自动化专业的专业课，具有很强的实践性和工程背景，供电系统与电气控制课程设计的目的在于培养学生综合运用供电系统与电气控制的知识和理论分析和解决供电系统设计问题，使学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规和方法，提高学生调查研究、查阅文献及正确使用技术资料、标准、手册等工具书的能力，理解分析、制定设计方案的能力，设计计算和绘图能力，实验研究及系统调试能力，编写设计说明书的能力。 二、原始资料 （1） 自来水厂用电设备一览表（附表2） （2） 自来水厂平面布置图（附图5） （3） 自来水厂机修车间平面布置图（附图6） （4） 该厂年最大有功负荷利用小时数 T max =8000小时 （5） 该厂一、二泵房为二级负荷，机修及办公室为三级负荷。 （6） 电源条件： 距该厂8公里处，有一地区变电所，地区变电所可分别从两段35kV 母线上各提供一回电源，这两段母线的短路容量皆为： MVA sd P 350)3( （7） 气象及其他有关资料 a) 要求车间变电所低压侧的功率因数为0.85。高压侧功率因数为0.95。 b) 年平均温度及最高温度 最热月平均最高温度 年平均温度 最热月土壤平均温度 35℃ 18℃ 30℃
三、设计要求容： （1） 计算自来水厂、机修车间的总计算负荷。并确定为提高功率因数所需的补 偿容量。 （2） 选择该自来水厂总降压变电所、机修车间变电所的变压器台数及额定容 量。 （3） 选择和确定自来水厂高压供电系统（包括供电电压，总降压变电所一次接 线图，场高压电力网接线）。 （4） 选择高压电力网导线型号及截面。 （5） 选择和校验总降压变电所的一次电气设备。 （6） 拟定机修车间供电系统一次接线图（包括车间变电所一次接线及车间低压 电力网接线）。 （7） 选择机修车间的低压电力网的导线型号及截面。 （8） 选择和校验机修车间供电系统的一次电气设备（包括各支线上的开关及 熔丝）。 四、负荷计算 地区变点所 U p =35KV 总降压变电所 U e =10KV 去自来 水厂 自来 图二 课题（2）电力系统结构图
课程：给水课程设计 某自来水厂工艺设计说明书 组别：第四组 组员：彪艳霞、沈晓慧、施谊琴、杨佳莉 赵文洁、陈艳丹、倪晶晶、赵维诘 钱嘉骋、张旭 指导老师：刘洪波 专业：环境工程 学院：环境与建筑学院
某自来水厂工艺设计说明书 第一章概述 1.1设计任务及要求 《给水处理》是一门实践性很强的课程,是学生毕业后经常能用到的专业核心课程之一。为了使学生更好地掌握其基本理论、熟悉和掌握给水厂（自来水厂）设计的原则、步骤与方法，独立完成相关工艺选择、主要构建筑物设计计算、设备选型，从而培养学生运用所学理论和技术知识，综合分析及解决实际工程设计问题的初步能力，使学生在设计计算、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，开展此课程设计。 本课程设计的重点在于： 1. 给水处理厂处理工艺流程的选择与工艺设计； 2. 给水处理常规构筑物如絮凝池、沉淀池、过滤池、清水池、二级泵房、加氯间等构建筑物的工艺计算； 3. 合理优化布置处理厂的平面与高程。 1.2基本资料 1.2.1水厂规模与基本情况 水厂1：某市地处长江下游（东部地区），属亚热带季风气候，四季分明，日照充分，雨量充沛。气候温和湿润，年平均气温15.7 ℃。春（4月-5月）、秋（10月-11月）较短，冬（12月-次年3月）、夏（6月-9月）较长。有春雨、梅雨、秋雨三个雨期，年平均气温20℃，最冷月平均温度3℃，最热月平均温度35℃，最高温度39℃，最低温度1℃。年平均降雨量1325mm，80%以上的降雨发生在6月至10月的五个月中，多年平均最大时降雨量为59.45mm，最大日降雨量为156.2mm，常年最大风速为2.9m/s，主导风向为西南风。该市水源主要为地表水，拟建一给水厂，以地表水为水源。 （1）水厂近期净产水量为:15万m3/d。 （2）水源水质资料：
目录 目录 (1) 中文摘要 (2) 英文摘要 (3) 1 绪论 (3) 2 概述 (4) 2.1 毕业设计的主要容与基本要求 (4) 2.2 毕业设计成果 (4) 2.3 设计缘由 (5) 2.4 设计要求 (5) 3 取水工程 (9) 3.1 设计用水量的确定 (9) 3.2 取水装置设计 (11) 3.3 取水泵房 (14) 4 净水厂的设计与计算 (18) 4.1 概述 (18) 4.2 水厂平面布置 (18) 4.3 混凝剂的选择、溶解和投加 (19) 4.4 混合 (22) 4.5 絮凝 (23) 4.6 沉淀 (32) 4.7 滤池选用及适用条件 (35) 4.8 消毒方法的选择 (43) 4.9 清水池—水量调节设备计算 (45) 5 水厂系统布置图 (46) 5.1 净水厂系统区域地形图设计 (46) 5.2 净水厂总平面布置 (46) 5.3 净水厂高程布置 (48) 6 配水管网设计 (50) 6.1管网定线 (50) 6.2管网流量计算 (50) 结论 (75) 致 (76) 参考文献 (77)
某城市给水工程 摘要：本次设计为某城市给水工程设计，设计容主要包括三部分，即取水工程设计、给水管网设计和净水厂设计。根据设计资料，本次只进行二水厂设计，二水厂取水河流为率水，取水地点位于河流弯道凹岸。根据水位变化情况，采用固定式取水构筑物。又因月平均流量变化较大，故采用岸边式取水构筑物。由于水厂给水管网设计的是本次设计的难点同时也是设计的重点，其计算工作量大，计算过程比较繁琐，所以采用C语言编制的管网平差程序进行计算，大大提高了计算速度和计算结果的精确度。净水厂处理工艺采用常规处理，即“混凝——沉淀——过滤——消毒”。混凝包括混合和絮凝两部分。混合是在静态混合器中投加聚合氯化铝，絮凝设备选用折板絮凝池，选用斜管沉淀池进行沉淀，过滤设备采用普通快滤池，最后投加液氯进行消毒。经过净水厂中各处理构筑物处理后，出厂水能够达到饮用水要求。 关键词：管网平差，取水工程，净水厂设计
一.基础资料 1.1工程设计背景 某市位于广东省中南部，北接广州，南连深圳，是近年来珠江三角洲经济发展和城市化进程较快的地区。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，原有水处理厂的生产能力已不能满足要求，对经济发展和人民生活造成了严重影响，为缓解这一矛盾，经市政府部门研究并上报请上级主管部门批准，决定在东江南支流南岸、鳌峙塘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，地形图见附图。 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。
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，并夹杂大量的块石，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石桩对填土层进行加固处理.桩体填充物为碎石，碎石粒径为2~5CM，桩径为400毫米，桩孔距为1M，按梅花形布置。 1.3.3气象条件 项目所在地属于亚热带海洋性气候，阳光充足，雨量充沛，多年平均气温22℃，绝对最高温度38.2℃(94.7.2)，绝对最低温度－0.5℃(57.2.11)，年平均霜冻日3.6天，最多10天。年平均日照时数1932小时，年平均降雨量1788.6mm，日最大降雨量367.8mm(81.7.1)，年平均相对湿度79％。 主导风向东北（01班）、西南（02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。
某师净水厂设计 一．设计原始资料 1.净产水量：5000m3/d 2.水源为河水， 3.（1）最高浑浊度为2000NTU （2）碱度为5mg/L （3）总硬度：月平均最高368mg/L, 月平均最低156mg/L （4）PH值：6.9—7.6 （5）色度：12度 （6）大肠菌群数：1800CFU/100ml （7）水温：月平均最高27.7℃月平均最低6.9℃ 4．净化出水要求：达到《国家生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）要求。 5．净水厂地形图：比例尺1：200 6．地形资料：拟建水厂厂址地形平坦，地质为砂质粘土，地基承载力特征值fa=600kPa,无地下水 7．各种材料均可供应。 二、水厂工艺流程选择 （一）．确定净水厂的设计水量 根据GB50013—2006规定：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。 考虑滤池反冲洗水采取回用及用水安全，自用水率取8% 则设计水量G=5000×(1+0.08)=5400 m3/d （二）确定净水厂工艺流程和净化构筑物的型式 原水的含沙量或色度、有机物、致突变前体物等含量较高，臭味明显或为改善凝聚效果，可在常规处理前增设预处理。原水来自河水含沙量较低，色度12度，满足GB5749-2006 《生活饮用水卫生标准》，可以不进行原水的预处理。 设计工艺流程： 取水→一级泵站→管式静态混合器→穿孔旋流絮凝池→斜管沉淀池→无阀滤池→消毒剂→清水池→二级泵站→用户 三、混凝剂的投配 根据最高浊度，此河水水质与长江水类似，则混凝剂PAC采用碱式氯化铝（含三氧化二铝10%），投加量最高为20mg/L,无需助凝剂。沉淀或澄清时间1.2h。每天工作时间为18h。 1.溶解池W1和溶液池W2的确定 W2=aQ/417cn=18×100×20×5400/18 /(1000×1000×10×2)=0.54m3 n----液体投加混凝剂时，溶解次数应根据混凝剂投加量和配制条件等因素确定，每日不宜超过3次,取2次。 c----混凝剂投配的溶液浓度，可采用5%—20%（按固体重量计算）取10％． 溶液池采用矩形砖混结构，设置1个0.643m，保证连续投药。池子尺寸为L×B×H=0.8×0.8×1.1（其中超高0.25m）。 W1=(0.2-0.3)W2
地表水处理系统 设 计 方 案
目录 一、工程概况 二、编制依据 三、规范与标准 四、设计原则 五、编制范围 六、设计参数 七、地表水处理工艺流程 八、工艺说明 九、中央控制系统说明 十、设备参数 十一、人员配备 十二、工程投资估算 附件:平面布置图
一、工程概况 X市要求将地表水(符合《地面水环境质量标准》GB3838-88)进行处理,出水要求符合《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006。 二、编制依据 1、《地面水环境质量标准》 GB3838-88 2、《生活饮用水卫生标准》 GB5749-2006 3.业主提供得资料 三、规范与标准 1、《生活饮用水卫生标准》 GB5749-2006 2、《建筑给水设计规范》 GBJ15-88 3、《水处理设备技术条件》 JB/T2932-1999 4、《地面水环境质量标准》 GB3838-88 四、设计原则 1、优化工艺设计,使系统设备经济、合理、可靠。 2、选用新型优质材料与配件,单体设备结构先进、合理。 3、自动化程度高,操作维护方便,减少劳动强度。 4、设备布局合理、美观。 5、采用合理工艺与流程降低运行费用。 五、编制范围 地表水处理机房内得水处理设备均由本设计方案考虑,机房内得基础条件也可由我公司负责提出,但由业主建设。机房内得所有土建项目与配套得机房建设,供水管网由业主考虑。 业主并将电源、水源接至机房。 六、设计参数 1、原水性质: A: 符合地面水环境质量标准II类水质 B: 符合地面水环境质量标准I类水质
2、处理水量: A:Q=100t/h; 3、出水水质: 符合《生活饮用水卫生标准》 GB5749-2006 七、地表水处理工艺流程 1、工艺确定 A:Q=2400t/d 由于原水为符合地表水地面水环境质量标准II类水质,而出水要求达到《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006,所以工艺主要考虑采用微絮凝与过滤技术来达到要求,为了加强对有机污染物得去除效果,系统将设置活性炭过滤,最后在出水口投加二氧化氯消毒以确保细菌指标达到设计要求。 本工艺中多介质过滤与活性炭过滤均为自动运行,根据压差到达设定值时自动反洗,水源在洪水期间水中得悬浮物将最高达500mg/l, 过滤器到达设定得压差得时间将大大缩短,即过滤器将缩短工作周期自动反洗来应付高浊度原水,系统出水仍然达到设计要求。 本工艺中机械过滤均为自动运行,根据压差到达设定值时自动反洗,水源在洪水期间水中得悬浮物将最高达500mg/l, 过滤器到达设定得压差得时间将大大缩短,即过滤器将缩短工作周期自动反洗来应付高浊度原水,系统出水仍然达到设计要求。 3、工艺流程图 根据原水水质与出水要求,本设计建议采用以下处理工艺: A:Q=2400t/d 混凝剂二氧化氯 ↓↓原水→原水泵(反洗泵) →管道混合器→多介质过滤器→活性炭过滤器→清水池→供水管网 B:Q=5000t/d 混凝剂二氧化氯 ↓↓
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)
管网设计计算说明书（给水） 1设计原始资料 1.1 城镇概况 该小镇位于广东省中部，属热带和亚热带季风气候。市区地势平坦，除中部有一座较高的山（主峰海拔310m）外，市区主要建在台地和平原上。居住人口约15万，分为两个生活区:新城区和旧城区。 1.2 城市用水情况 城市用水按15万人口设计，居民最高日用水量按210d cap L?，给水普及率：100%。市区以4～6层的多层建筑为主。 2. 城市给水工程用水量计算 2.1居民区用水量计算 该地区地处我国广东省中部，设计人口15万，为小城市，居民生活用水最高日用量根据《给排水规范大全》，采用210 L/cap.d。则居住区最高日用水量为： Q1=qNf=210×15×104×100%×103-=3.15×104 Q1——城市最高日综合用水，m3/d； q——城市最高日综合用水量定额，L/(cap.d)； N——城市设计年限内计划用水人口数； f——城市自来水普及率，采用f=100% 2.2. 公共建筑用水量计算 2.2.1 医院日用水量 根据给排水设计规范（GB50015-2003, 3.1）查得，医院病人用水量为400 L/cap.d，根据设计任务书中的设计原始资料表2 ：公共建筑用水量一览表得知，每个医院用水人数为800床。（共两个医院）则医院日用水量： Q 医院= 400-3 ?10?800?2=640(m3/d) 2.2.2 中学日用水量 2.2.2.1 第一中学日用水量 根据给排水设计规范（GB50015-2003, 3.1）查得，中、小学生用水量为40 L/cap.d 根据设计任务书中的设计原始资料表2 ：公共建筑用水量一览表得知，第一中学用水人数2000人。于是，
青岛某水库水源的给水厂工程设计 【摘要】青岛某水厂采用低温低浊、微污染的水库水为水源，出水水质满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）。工程选用水力混合+网格反应池+斜管沉淀池+V型砂滤池+二氧化氯消毒的主体工艺流程，并采用高锰酸盐预处理技术，来满足出水水质要求。 【关键词】水库水；低温低浊；斜管沉淀池+V型砂滤池 大桥水厂位于青岛崂山区大桥社区，莱西水库向崂山区调水支线的末端，是莱西水库-即墨-城阳调水工程的重要配套设施。水厂建设规模为2万m3/d，水厂出水水质需满足国家《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）。 1 原水水质分析 水厂水源来自青岛莱西水库、北墅水库和高格庄水库，三座水库均为饮用水源，从其水质监测资料分析，除总氮、五日化学需氧量（BOD5）等指标外，其它水质指标均满足《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）三类水体标准。 1.1 总氮分析 三座水库TN浓度变化范围在0mg/L～9.8mg/L之间，无明显变化规律，均高于三类水体标准规定的1mg/L，此指标在该标准中表征富营养化特征。根据分析，原水存在一定的富营养化及微污染特征。 1.2 五日化学需氧量（BOD5） 三座水库BOD5浓度变化范围在0mg/L～8.5mg/L之间，无明显变化规律，均值为3.3mg/L，部分检测值高于三类水体标准规定的4mg/L。 1.3 化学需氧量（COD） 三座水库COD浓度变化范围在7.27mg/L～27.03mg/L之间，无明显变化规律，均值为17.23mg/L，部分检测值高于三类水体标准规定的20mg/L。 1.4 水温 本工程源水水温呈现明显的季节变化，是典型的地表水源水特征。5月上旬至9月下旬为高温时段，水温基本在20℃以上，11月下旬至3月下旬，水温一般在10℃以下。源水平均水温12.2℃，最高26.2℃，最低0℃，温差变化很大。 2 水库水源水水质特征分析
.设计资料 1.1.1供水要求 1）给水厂水量为30000m3/d。 2）水厂自用水量系数为5?8%,时变化系数1.5?1.4。 3）水厂出水水压为45~50m。 4）出厂水质达到国家饮用水水质标准。 5）水厂自用水取5%。 6）时变化系数取1.5。 1.1.2原水水质 某河流原水水质分析结果（见表1） 表1 某河流的原水水质分析结果
1.3饮用水水质标准 生活饮用水水质标准（见表2） 表2生活饮用水水质非常规检验项目及限值（62项）
氯乙醛（水合氯醛） 氯化氰（以CN 计） 1.2设计任务 1） 根据水质、水量、地区条件、施工条件和一些水厂运转情况选定处理方案和确定处 理工艺流程。 2） 拟定各种构筑物的设计流量及工艺参数。 3 ）选择各构筑物的形式 和数目，初步进行水厂的平面布置和高程布置。 在此基础上确 定构筑物的形式、有关尺寸安装位置等。 4 ）进行各构筑物的设计和计算，定出各构筑物和主要构件的尺寸，设计时要考虑到构 筑物及其构造、施工上 的可能性。 5 ）根据各构筑物的确切尺寸，确定各构筑物在平面布置上的确切位置，并最后完成平 面布置。确定各构筑物 间连接管道、检查井的位置。 6）水厂厂区主体构筑物（生产工艺）和附属构筑物的布置，厂区道路、绿化等总体布 置。 2.1选择方案 2.1.1絮凝工艺： 方案：采用机械絮凝池和往复式隔板絮凝池组合使用 机械絮凝池 优点：絮凝效果好，节省药剂；水头损失小；可适应水质水量的变化。 缺点：需机械设备和经常维修。 往复式隔板絮凝池 优点：絮凝效果好；构造简单；施工方便。 溴仿 0.1(mg/L) 二溴一氯甲烷 0.1(mg/L) 一溴二氯甲烷 0.06(mg/L) 氯乙酸 0.05(mg/L) 氯乙酸 0.1(mg/L) 0.01(mg/L) 0.07(mg/L)
设计计算说明书 一. 设计规模和工艺流程 1.设计规模 某水厂总设计能力为15.3万m3/d，水厂自用水量按供水量的10%计算。一级泵站、配水井、加药间、药库、加氯间、氯库、二级泵站等土建工程同时兴建。 2.工艺流程 根据设计资料，本水厂的水源水质达到国家Ⅱ类水质标准，故选择工艺流程如图1所示： 配水井静态混合器 图1 工艺流程 二. 水处理构筑物设计计算 1.管式静态混合器的设计 （1）已知条件设计供水水量为Q=15.3万m3/d，自用水量取总水量的10%，则总进水量为Q’=16.83万m3/d。水厂进水管投药口至絮凝池的距离为60m，进水管采用两条铸铁管DN1000。 时用水量Q h=aQ d/T=7012.5m3/h （2）设计计算 1）进水管流速v 椐d1=1000mm, q=168300/(3600×24×2)=0.974 m3/s，查水利计算表知v=1.24m/s，i=1.646,则水头损失H=2iL=2×1.646×60/1000=0.2 m。 2）混合器选择选用管式静态混合器，规格铸铁管DN1000，如图2。 图2 静态混合器 2. 折板絮凝池的设计 （1）已知条件设计水量Q=168300m3/d. (2) 设计计算絮凝池设两组，取絮凝时间t=10min,水深H=3.4m。 则每组絮凝池流量 Q=168300/2=84150（m3/d）=3506.25（m3/h）=0.974 m3/s 每组絮凝池容积
W=Qt/60=3506.25×10/60=584.38m 3 每组池子面积 f=W/H=1168.75/3.4=171.875m 2 每组池子净宽：絮凝池净长度取L ’=18m 则净宽 B ’=f/ L ’=171.875/18=9.55m 将絮凝池垂直水流方向分9格，每格净宽2.0m ，平行水流方向分9格，每格长1.05m ，共81格，单格面积2 m ×1.05 m 。絮凝过程分三段，第Ⅰ絮凝段采用多通道同波折板，V 1=0.3 m/s, 第Ⅱ絮凝段采用多通道同波折板，V 2=0.2 m/s, 第Ⅲ絮凝段采用直板，V 3=0.1 m/s 。 折板采用钢丝水泥板，折板宽0.5 m ，厚0.035 m ，折角90度，折板净长1.05 m ，见图3。考虑到墙厚，外墙厚采用300 mm ，内墙采用250 mm ， 则絮凝池实际长度为 18+0.3×2+0.25×8=20.6m 实际宽为 9.55+0.3+0.25×8+1.05=12.9m 各格折板的间距及实际流速 第Ⅰ絮凝段折板间距取0.34m 第Ⅱ絮凝段折板间距取0.34m 第Ⅲ絮凝段折板间距取0.40m V 1 实 =Q/A 1=3506.25/3600/（2× 1.05— 0.035/sin45。×3×1.05）=0.50m/s V 2实=Q/A 2=0.5×3506.25/3600/（2×1.05—0.035/sin45。×3×1.05）=0.25 m /s V 3实=Q/A 3=0.25×3506.25/3600/（2×1.05—0.035×5×1.05）=0.0.124m /s 水头损失h ∑h=nh+h i =n ε1V 2 /2g+h i 式中，∑h 为总水头损失，m ；h 为折板间一个转弯的水头损失，m ；h i 为折板区上、下部转弯或过流孔洞的水头损失，m ；n 为折板间个数；V 0为转弯或孔洞处流速，m /s ； ε1为折板间一次转弯的阻力系数；ε2为折板区上、下部转弯的阻力系数；ε3为过流孔洞的阻力系数。 数据计算如下： 第Ⅰ絮凝段为多通道同波折板，分9格，每格安装三块折板，折角90o ，ε=0.6。折板区上、下部90o 转弯处ε2=1.0，过流孔洞进出口ε3=1.08。90o 转弯3×9=27次，进出口次数3×9=27次，取转弯高1m ，孔洞高度1m 。 转弯流速 V 0=3506.25÷（3600×3×1）=0.32m /s 孔洞流速 v 0’=3506.25÷（3600×3×1）=0.32m /s 转弯和进出口的水头损失 h i =27×（ε2+ε3）×v 02/2g=27×(1+1.05) ×［0.322÷（2×9.81）］=0.30m ∑h=nh+h i =n ε1V 2/2g+h i =27×0.6×［0.502 ÷（2×9.81）］+0.30=0.51m 第Ⅱ絮凝段为多通道同波折板，分9格，折板区上、下部90o 转弯数3×9=27次，过流孔洞进出口次数为3×9=27个，折板角90o ，ε=0.6，V=0.17 m /s 。 转弯流速 V 0=3506.25÷2÷（3600×3×0.8）=0.20m /s （取转弯高0.8 m ） h il =27×ε2 v 02/2g=27×1.0×［0.202 ÷（2×9.81）］=0.056m 孔洞流速 v 0’=3506.25÷（3600×3×0.6）=0.192m /s （取转弯高0.6 m ） h i2=27×ε3 v 0’2/2g=27×1.05×［0.1922÷（2×9.81）］+0.06=0.116m h i= h il + h i2=0.056+0.116=0.172 m 图3 折板尺寸
设计任务与内容第一章一、设计任务及使用资料、设计题目13/d d=50000m 水厂课程设计；水厂日处理量为 2、设计任务与内容水厂课程设计的给排水专业教学的实践性环节，其目的有： 复习和理解课程讲授的内容；1（） （2）理论初步联系实际，培养分析问题和解决的能力；3）训练设计与制图的基础技能；（、设计说明3培养良好的工作作风本课程设计应注意帮助学生树立正确的时间思想和工程观念，和方法，注重培养学生的分析能力、计算能力，提高运算理论知识解决问题能力。本设计包括设计说明书一份和图纸二张。二、供水水质及水压水厂出厂水质统一按现行国家生活饮用水卫生标准考虑。。，以满足接管点处服务水头水厂出厂水压为0.38MPa0.25MPa 取水工程第二章 整个工程包括取水工程和净水工程两部分，其工艺流程如下：一级泵房水源自动加药设备取水头自流管 清水池配水池沉淀池普通快滤池絮凝池 二级泵房一、取水原则及构筑物 （1）、给水水原的选择原则 设计中水原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； （2）、取水构筑物选型 根据所确定的取水位置，综合其位置的水深，水位及其变化幅度，岸坡，河床的形状，河水含砂量分布，冰冻与漂浮物，取水量及安全度等因素确定选用河床式自流管及设集水孔进水井取水构筑物形式。 河床式自流管及设集水孔进水井取水构筑物特点： 1 在非洪水期利用自流管取得河心较好的水，而在洪水期利用集水井上的进水孔取得上层水质较好的水； 2 比单用自流管进水安全可靠； 3 集水井设于河岸上，可不受水流冲刷河冰凌的影响； 4 进水头部升入河床，检修和清洗方便； 冬季保温，防冻条件比岸边好；5 2 二、取水泵站（一级泵站）、选泵（1）（三用一备）12sh-13根据设计流量和设计扬程选择水泵的型号和数量，选用四台3，考虑到远期的-93-4H=36.4-29.5m 的水泵。电动机型号：流量Q=612-900mJQ/h扬程23量流用10sh-19A泵，所以选用一台Q=423.5mH=26m/h扬程的水发展所以选3册。，各泵的具体参数见给排水设计手册第Q=324-576m11/h扬程H=35.5-25m，管径2.0m/sL=3m。出水管流速为吸水管的流速为1.15m/s，管径为DN450mm，。吸水管选用铸铁管，压水管选用钢管。分别采用两条吸水管和两条L=627mmDN350mm，压水管。0.94m/s ，流速为的钢筋混凝土管，L=231.5m自流管选用d=500mm 、泵房布置2）（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。；A=2.04m1 水泵凸出部分到墙的净距1；=3m（包
1.城市人口30万，综合用水定额是200L/人.d ，工业废水是生活用水量40％，道路冲洗和绿化是是生活和工业用水10％，水厂自用水5%，未预见水量和管网漏水量比例取25％，时变化系数，求城市最高日用水量和取水构筑物设计流量。 解答： Q1=30*200/1000=6万m 3 /d Q2=40%*Q1= Q3= 城市最高日用水量Qd=(Q1+Q2+Q3+Q4)*=万m 3 /d 取水构筑物设计流量=**10000/24=5053m 3 /h 2.某城市现有人口75万人，供水普及率70％，最高日综合生活用水量为×104m 3 /d 。近期规划人口将发展到100万人，供水普及率增长到90％，最高日综合生活用水量增加到300L 2407.07500001000126000=??= 4104.14126000240 7.075126000 3009.0100?=-?????=城镇现有 人口8万人，设计年限内预期发展到10万人。用水普及率以90％计，取居民生活用水定额为150L14500 m 3 33600%120)145001000 150 9.0100000( =?+??=果城市最高日生活用水量 为50000m 3 /d ，企业职工生活用水和淋浴用水量为10000m 3 /d ，浇洒道路和绿地用水量为 10000m 3/d ，工业用水量为30000m 3 /d ，则该城市的最高日设计用水量宜为多少 解答： 最高日设计用水量)30000100001000050000(+++=×（15％～25％） ＝11500～12500m 3 /d 5.某城市最高日设计用水量为20×104m 3 /d ，清水池调节容积取最高日用水量的15％，室外消防一次灭火用水量为75L/s ，同一时间内的火灾次数为3次，火灾持续时间按2h 计算， 水厂自用水在清水池中的储存量按2000 m 3计算，安全储量取6000 m 3 ，则清水池的有效容积为多少（10分） 解答： 清水池的有效容积396206000200010002360037515.0200000=++÷???+?= m 3 6.某城市最高日用水量为15×104m 3 /d ，用水日变化系数为，时变化系数为，水厂自用水系 数为。若管网内已建有水塔，在用水最高时可向管网供水900 m 3 /h ，则向管网供水的供水泵房的设计流量应为多少 解答： 管网设计流量＝15×104×＝21×104 m 3/d ＝8750 m 3 /h 向管网供水的供水泵房的设计流量＝8750－900＝7850 m 3 / h 7.如图给水系统，求出图示各部分（A ，B ，C ，D ）的设计流量（L/S ）。 已知：最高日用水量为Q d =30，000m 3 /d ，时变化系数K h =，水厂自用水系数α=（10分）
南京工业大学给水排水专业 水质工程课程设计任务书 课题名称: 新泰市给水厂工程 姓名： 学号： 班级：给水0602 指导教师：梅凯 日期：2009.12.14
一﹑设计课题 (1) 二﹑工程概况 (1) 三﹑设计要求 (1) 四、给水处理工艺流程........................................................................................................................... - 3 - （1）原水的水质分析..................................................................................................................... - 3 - （2）确定给水处理工艺流程......................................................................................................... - 3 - 絮凝池工艺比较：................................................................................................................... - 3 - 沉淀池工艺比较：................................................................................................................... - 3 - 滤池工艺比较：....................................................................................................................... - 4 - 五、构筑物的工艺尺寸的计算............................................................................................................... - 7 - 1 设计水量的计算........................................................................................................................... - 7 - 2 混凝剂的配制投加及混合........................................................................................................... - 7 - 3 絮凝池的设计计算....................................................................................................................... - 8 - 4 平流沉淀池的设计计算............................................................................................................. - 10 - 5 普通快滤池的设计计算............................................................................................................. - 12 - 6 Cl2消毒的设计计算................................................................................................................... - 16 - 7 清水池的设计计算..................................................................................................................... - 17 - 8 二泵房的设计计算..................................................................................................................... - 18 - 六、水厂附属构筑物的设计................................................................................................................. - 19 - 1 辅助建筑物面积......................................................................................................................... - 19 - 2 水厂管线布置............................................................................................................................. - 20 - 3 水厂的道路及绿化布置............................................................................................................. - 20 - 七、水厂总体布置................................................................................................................................. - 21 - 1 水厂的平面布置......................................................................................................................... - 21 - 2 水厂的高程布置......................................................................................................................... - 21 - 参考资料................................................................................................................................................. - 2 3 -
扬州大学环境科学与工程学院《水质工程学》Ⅰ课程设计 班级给排水1001 姓名 指导教师 设计时间2013.01
目录 第一章总论 (3) 一、设计任务 (3) 二、基本资料 (3) 三、提供设计的自然资料（城市概况） (3) 四、水处理所用材料 (4) 五、日用水量变化规律 (4) 六、主要参考资料 (4) 第二章总体设计 (5) 第三章净水厂设计 (6) 一、设计水量计算 (6) 二、投药系统 (6) 三、絮凝设备—往复式隔板絮凝池的设计 (7) 四、沉淀池—平流沉淀池的设计 (8) 五、过滤设备—V形滤池的设计 (10) 七、清水池的设计 (15) 八、泵房设计 (15) 第四章水厂总体布置 (17) 一、平面布置 (17) 二、高程布置 (18)
第一章总论 一、设计任务 某城镇生活用水自来水厂 二、基本资料 1、水厂净产水量 164000 m3/d 2、水质资料： 水质条件如下： 项目水库水 浊度10～50NTU(短时500NTU) 色度 水温 PH 细菌总数14000个/ml 总大肠菌群35000个/L 总硬度 2.8mmol/l 碱度2mmol/l 嗅和味 其他 三、提供设计的自然资料（城市概况） 某市一乡镇，供水包括集镇和下属的主要行政村。 1、地质条件：，该地区地质上处于沉积平原，中部起伏平缓，地震烈度为7度，地基承载力为100KN/m2。水厂厂址平面为一荒地，地形平坦，地面标高为7.5m。 2、气象资料 1）年平均气温14.2℃，最高温度39o C，最低温度一15℃ 2）年平均降雨量1060毫米，最大年降雨量1535毫米，最小年降雨量542.31毫米 3）主导风向：东南风 3、最大冻土深度：100mm 4、地下水平均水位：0.51m 5、水源状况 水库地处该镇东南方向，周围山地丛林，植被覆盖率高，无生活、工业、矿区污染，水质有保障，水量充足，能满足供水要求。 常水位2.0m，最高水位3.56m，最低水位0.50m 水库外堤地面标高7.0m
设计说明书 第一章总论 1.1 城市概况 随州市位于东经112°43′～113°46′；北纬31°19′～32°45′,东与广水市、县毗邻，西与宜城市、枣阳市相连，北与桐柏县交界，南与安陆市、京山县、钟祥县接壤，处于省三个经济区(鄂东、鄂中南、鄂西北经济区)和省豫南经济区的结合部。 1.2自然条件 1.2.1 气象资料 随州处于中纬度季风环流区域的中部，属于北亚热带季风气候。因受太阳辐射和季风环流的季节性变化的影响，随州气候温和，四季分明，光照充足，雨量充沛，无霜期较长，严寒酷暑时间较短。多年平均气温：15.7℃，极端最高气温：41.4℃，极端最低气温：-16.3℃。多年平均相对湿度：75%，最小相对湿度：1%，多年平均降雨量：962.6mm，年最大降雨量：1400.3mm，年最小降雨量：611.80mm，多年平均风速：3m/s，最大风速：22.Om/s，冬季多北风和西北风，夏季多南风和东南风。 1.2.2工程地质及地震资料 地质结构主要为亚粘土层、粘土层、软塑亚粘土层。亚粘土层埋藏于地下0.5米以下，厚度0.5～11.5米，粘土层埋藏于地下0.5～0.8米，厚度0.5～0.8米，软塑亚粘土埋藏于地下2.5～8.0米，厚度1.4～5.0米。地震裂度按6度考虑。 1.2.3水质分析结果 第二章总体规划和方案论证
2.1 水源选择一般原则 水源选择遵循的一般原则有： （1）水源选择前，必须进行水资源勘察。 （2）水源选用应通过技术经济比较确定，一般应满足下列要求： 水量充沛可靠；原水水质符合要求；符合卫生要求的地下水，优先作为生活饮用水的水源；与农业、水利综合利用；取水、输水、净化设施安全经济和维护方便；具有施工条件。 （3）用地下水作为供水水源时，应有确切的水文地质资料，取水量必须小于容许开采量，严禁盲目开采。 （4）用地表水作为城市供水水源时，其设计枯水流量的保证率，应根据城市规模和工业大用户的的重要性选定，一般可采用90%-97%。 （5）确定水源、取水点和取水量等，应取得有关部门的同意。 （6）生活饮用水水源的水质和卫生防护，应符合现行的《生活饮用水卫生标准》的要求。 2.2 净水厂厂址选择和方案确定 2.2.1水厂厂址选择的一般原则 水厂厂址的选择，应根据下列要求，通过技术经济比较确定。 给水系统布局合理；不受洪水威胁；有较好的废水排除条件；有良好的工程地质条件；有良好的卫生条件，便于设立卫生防护地带；少拆迁、不占或少占良田；施工、运行和维护方便。 2.2.2、水处理方案的选择 根据上述论证，水处理工程可形成两个基本方案， 原水→管式静态混合器→往复式隔板絮凝池→平流沉淀池→V型滤池→清水池→二泵房→用户 原水→管式静态混合器→机械搅拌澄清池→普通快滤池→清水池→二泵房→用户 2.2.3方案确定 通过综合技术经济比较可见，第一套方案更具有综合优势，近期采用该方案。 第三章工程方案容 3.1 设计原则 本工程设计遵循的主要设计原则有： 1.以批准的城镇总体规划和给水专业规划为主要依据，水源选择、净水厂位置、输