净水厂设计计算说明书

目录摘要 (1)第一篇 ZT市净水厂设计说明 (1)第一章总论 (2)第一节设计任务及要求 (2)第二节基本资料 (2)第二章总体设计 (3)第一节净水厂厂址选择 (3)第二节处理流程 (3)第三章方案Ⅰ的说明 (5)第一节药剂投配设备的设计 (5)第二节混合设备的设计 (5)第三节反应设备的设计 (5)第四节沉淀设备的设计 (5)第五节过滤 (6)第六节消毒 (7)第七节其他设计 (8)第八节净水厂总体布置 (9)第二篇ZT市净水厂设计计算书 (11)第一章水厂设计生产量与投药系统的设计 (12)第一节水量计算 (12)第二节投药系统的设计 (13)第二章管式静态混合器 (13)第三章折板絮凝池 (14)第一节已知条件 (14)第二节设计计算 (14)第四章斜管沉淀池设计 (19)第一节设计参数 (19)第二节设计计算 (19)第五章虹吸滤池设计计算 (22)第六章消毒 (31)第七章清水池 (31)第八章高程布置 (32)第九章Ⅱ号方案的平面尺寸计算 (32)主要参考资料 (33)摘要本设计ZT市污水处理厂的设计、净水厂由两部分组成：污水处理厂设计，净水厂设计。

污水处理厂设计流量为：3.6万m³/d，进水质如下：SS=256mg/L BOD5=262mg/LNH3-N=58.4mg/L TP=3.6mg/L 碱度126 mg/L 出水质要求如下：SS≤30mg/LBODs≤30mg/L NH3-N≤15mg/L TP≤1mg/L NO-3-N≤10mg。

根据进水水质及出水要求，选择了两套方案，方案Ⅰ为A²/O工艺。

由于方案Ⅰ更能有效地脱氮除磷，并且运行较灵活，出水水质好，故选方案Ⅰ为最佳方案。

其工艺流程如下：净水厂设计流量9.4万m³/d，水质为地表水源（见设计任务书）。

根据地表水水质要求，选择两套水处理工艺方案，经过经济技术比较，推荐方案Ⅰ为最佳方案，其工艺流程如下：关键词：污水处理厂；净水厂；氧化沟；A²/O工艺；折板絮凝池；斜管沉淀池；虹吸滤池AbstractThis design is for sewage disposal plant and clarification plant in the city of AL. This design program has been separated two parts: one is for sewage disposal plant, another is for clarification plant. Part Ⅰ:the plant will be able to purify 36000m³/d in scale. The quality of the waste water is as follows:ss=256mg/l,BOD=262mg/l,NH3-N=58。

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1102 色度度 133 水温℃最高22,最低14 PH - 7.0-8.55 总硬度 mg/L(以CaCO3计) 3806 总大肠菌群 CFU/L 6507 细菌总数 CFU/mg 15008 耗氧量 mg/L 79 BOD5 mg/L 410 氨氮 mg/L 0.911 COD mg/L 1112 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。

1自然条件地形、地质福州市地处闽江下游福州盆地，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；二是淤积、冲积地区为高压缩性土，范围较广，淤泥埋藏浅，容积承载力为～，地下水位高，一般在地面下～2.0m。

气象条件福州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：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：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水文条件闽江是福建省最大河流，水量充沛。

闽江在淮安以下分为两支，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‰，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。

净水厂设计计算说明书一、引言净水厂是指将海水、淡水或含有杂质的水进行过滤、净化处理，以获得符合饮用水及工业用水标准的设施。

本设计计算说明书旨在提供一个完整的净水厂的设计计算方案，确保净水厂的正常运行和满足水质要求。

二、设计要求1.处理水质要求：根据当地的水质标准，确定净水厂需要处理水的主要指标，并确保出水质量符合国家及相关标准；2.处理能力要求：根据预计的供水量，确定净水厂的处理能力，确保满足市场需求；3.设计方案要求：考虑经济性、可行性和可持续发展，确定合适的净水厂设计方案。

三、设计计算内容1.进水水质分析及处理方案进水水质分析是净水厂设计的重要基础工作。

通过对原水水质的分析，确定需要去除的污染物种类及其浓度，以便选择合适的处理工艺和设备。

-对原水水质进行逐项分析，包括悬浮物、溶解物、微生物、有机物和无机物等；-根据原水水质分析结果，确定合适的处理工艺，如预处理、混凝、沉淀、过滤和消毒等；-计算所需处理量，确定处理设备的规格和数量。

2.设备选型与计算净水厂的设备选型与计算是确保设备运行正常并满足水质要求的重要环节。

对每个处理工艺的设备进行选型与计算，并设计出合理的设备配置方案。

-根据处理工艺，选取适合的设备，如加药装置、混凝剂投加设备、过滤设备和消毒设备等；-根据处理工艺参数和运行条件，计算设备的规格，如滤料的直径、厚度和过滤速度等；-确定设备配置方案，进行设备布置图的设计。

3.过程设计与计算过程设计与计算是净水厂设计的核心内容之一，包括净水厂的流程设计、设备布置和运行参数计算等。

-确定净水厂的处理流程，包括原水处理、混凝、沉淀、过滤和消毒等；-进行净水厂的流量和压力计算，确定管道和泵站的规格和数量；-进行各处理工艺设备的运行参数计算，如沉淀池的泥泵流量、混凝剂用量和消毒剂用量等。

4.安全与环保设计净水厂的安全与环保设计是确保净水厂运行安全和环保的重要环节。

针对净水厂可能面临的危险和环境污染问题，进行相应的设计和措施。

二 设计计算内容一、 水厂规模及水量确定综合生活用水量：Q 1=270000×250×96％=64800000L/d=64800m 3/d 生产用水量：Q 2=12000+12000+12000+8000=44000m 3/d 工业企业用水量：Q 3=[(25×1600×3+35×400×3+60×400×3)+(25×1600×3+35×400×3+40×400×3)+(25×1000×3)+(25×1600×3)]／1000=639m 3/d 浇洒绿地用水量：Q 4=(Q 1 +Q 2 +Q 3 )×10％=(64800+44000+639) ×10％=10944m 3/d 未预见用水及管网漏水量: Q 5=20％×(Q 1+Q 2+Q 3+Q 4)=24077 m 3/d 设计水量：Q d =Q 1+Q 2+Q 3+Q 4+Q 5=144460 m 3/d=6019 m 3/h=1.67 m 3/s 水厂自用水量取5% Q I =1.05×TQd=6320.125 m 3/h 消防水量:Qx=55×2=110L/s=9504 m 3/d二. 给水工艺流程的确定及构筑物的选择 2.1工艺流程的确定水厂以地表水作为水源，工艺流程如图1所示。

原水混 合絮凝沉淀池滤 池混凝剂消毒剂清水池二级泵房用户图1 水处理工艺流程2.2构筑物形式的选择根据已选工艺流程，在设计中混合设施选用机械混合池，反应池选用折板絮凝池，沉淀池选用平流式沉淀池，滤池选用V 型滤池，采用加氯消毒。

三、 给水单体构筑物设计计算 （一） 混凝剂配制和投加 1. 设计参数根据原水水质及水温，参考有关净水厂的运行经验，选聚合氯化铝为混凝剂。

第一章:设计原始资料一、地理条件:地形平坦,稍向西倾斜,地势平均标高22m （河岸边建有防 洪大堤).二、水厂位置占地面积：水厂位置距离河岸200m,占地面积充分。

三、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：21.84m ； 百年一遇洪水位：23.50m ；河流平常水位：15。

80m ； 河底标高：10m 。

四、气象资料及厂区地址条件：全年盛行风向：西北；全年雨量：平均63mm ；冰冻最大深度1m 。

厂区地基：上层为中、轻砂质粘土，其下为粉细沙，再下为中砂.地基允许承载力：10－12t/m 2。

厂区地下水位埋深：3－4m 。

地震烈度位8度。

五、水质资料：浊度:年平均68NTU ，最高达3000NTU ；pH 值：7。

4－6.8；水温：4.5－21.5℃；色度：年平均为11－13度；臭味：土腥味；总硬度：123。

35mg/L CaCO 3；溶解氧:年平均10.81 mg/L;Fe ：年平均0.435 mg/L ，最大为0。

68 mg/L ；大肠菌群：最大723800个/mL,最小为24600个/ mL;细菌总数:最大2800个/ mL,最小140个/ mL.六、水质、水量及其水压的要求：设计水量：根据资料统计，目前在原地下水源继续供水的情况下，每天还需 5万立方米。

水质：满足现行生活饮用水水质标准。

水压：二级泵站扬程按50米考虑.第二章：用水量的计算设计给水工程首先耍确定设计水量,通常将设计用水量作为设计水量.设计用水量是根据设计年限内用水单位数、用水定额和用水变化情况所预测的用户日用水总量。

设计用水量包括下列用水:综合生活用水量1Q ，包括居民生活用水量和公共建筑及设施用水；工业用水量2Q ；浇洒道路和绿地用水量3Q ； 未预见水量及管网漏失量4Q .本设计为日供水量为50000 m 3/d ，城镇水厂自用水量一般采用供水量的5％～10％,本设计取7%,,时变化系数h K 取1。

一、用水量计算用水定额取3L/人.d，总用水人数3000人，取时变化系数Kh=2.5，用水时间T=10小时。

最大日用水量为：Qdmax=3×3000=9000L/d=9m3/d最大时用水量为：Qhmax=2.5×9/10=2.25m3/h二、设备选型计算1、制水量Qh净水站设计制水能力按最高日平均时流量考虑。

因Qh=9/10 m3/h=0.9 m3/h,净水站制水能力按1.0 m3/h设计。

2、水处理流程自来水→原水箱→原水泵→砂滤罐→炭滤罐→软水器→精滤器→↑回水高压泵→一级反渗透→高压泵→二级反渗透→臭氧混合塔→成品水箱→供水泵→稳压罐→用户。

3、设备选型计算假设反渗透装置的水回收率为50%，则前处理阶段净水设备设计净水能力应为2.0 m3/h。

（1）原水箱取调节时间T=1.5h,则水箱容积V=2×1.5=3.0 m选用不锈钢水箱一个，水箱尺寸为φ1400×H2000mm。

（2）原水泵水量Q2.0 m3/h，扬程H按砂滤罐所需进水压力及管路水损考虑，选择丹麦格兰富不锈钢立式多级离心泵CR2-30型一台，流量Q2.0 m3/h,扬程H30m,功率P0.37KW。

（3）砂滤器处理水量2.0 m3/h,滤速设为7m/h,则过滤面积F为：F=Q/v=2.0/7=0.286m2 过滤器直径D=(4F/π)1/2=600mm。

砂滤层厚度1.5m，选择美国OSMONICS型砂滤器一台（带多路阀），外形尺寸为φ600×H1800mm。

（4）炭滤器处理水量2.0 m3/h,滤速设为7m/h,则过滤面积F为：F=Q/v=2.0/7=0.286m2 过滤器直径D=(4F/π)1/2=600mm。

炭滤层厚度1.5m，选择美国OSMONICS型砂滤器一台（带多路阀），外形尺寸为φ600×H1800mm。

（5）软水器由于没有详细的水质资料，无法进行计算，根据经验选择OSMONICS型软水器一台（带多路阀），外形尺寸为φ350×H1650mm。

第一章：设计原始资料一、地理条件：地形平坦，稍向西倾斜，地势平均标高22m (河岸边建有防洪大堤)。

二、水厂位置占地面积：水厂位置距离河岸200m占地面积充分。

三、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：21.84m；百年一遇洪水位：23.50m；河流平常水位：15.80m；河底标咼：10m四、气象资料及厂区地址条件：全年盛行风向：西北；全年雨量：平均63mm 冰冻最大深度1m厂区地基：上层为中、轻砂质粘土，其下为粉细沙，再下为中砂。

地基允许承载力：10- 12t/m2。

厂区地下水位埋深：3- 4m地震烈度位8 度。

五、水质资料：浊度：年平均68NTU最高达3000NTU pH值：7.4 —6.8 ；水温:4.5 —21.5 C；色度：年平均为11 —13度；臭味：土腥味；总硬度:123.35mg/L CaCO 溶解氧：年平均10.81 mg/L; Fe：年平均0.435 mg/L，最大为0.68 mg/L；大肠菌群：最大723800个/mL,最小为24600个/ mL细菌总数：最大2800个/ mL，最小140 个/ mL。

六、水质、水量及其水压的要求：设计水量：根据资料统计，目前在原地下水源继续供水的情况下，每天还需万立方米。

满足现行生活饮用水水质标准。

二级泵站扬程按50米考虑。

第二章：用水量的计算设计给水工程首先耍确定设计水量，通常将设计用水量作为设计水量。

设计用水量是根据设计年限内用水单位数、用水定额和用水变化情况所预测的用户日用水总量。

设计用水量包括下列用水：综合生活用水量Q i，包括居民生活用水量和公共建筑及设施用水；工业用水量Q2 ;浇洒道路和绿地用水量Q3 ；未预见水量及管网漏失量Q4。

本设计为日供水量为50000 m3/d，城镇水厂自用水量一般采用供水量的5%-10%本设计取7%,时变化系数K h取1.5。

1、最咼日用水量：Q d =q (1 + 7%) 50000 X 1.07 呀=53500 呀2、最咼时用水量：Q h= %=5350%肩％ = 222"力式中K h取1.5，即时变化系数。

净水工程设计计算书一、双阀滤池1) 设计数据（1）设计规模：10万吨/日，分两期实施，水厂的用水系数1.05；（2）设计流量：Q ＝1.05×5×104m 3/d ＝2187.5 m 3/h ＝0.6076m 3/s ；（3）设计滤速：按规模要求，单层石英砂滤料的滤速V ＝8～10m/h ，这里取8.1 m/h ；（4）冲洗强度：12～15L ／s·m 2，取13 L ／s·m 2；（5）冲洗时间：t ＝6min ； 2) 主要计算（1）滤池面积及尺寸滤池工作时间为24h ，冲洗周期按12h 计；滤池实际工作时间T ＝24－（0.1×1224）＝23.8（h ）；（注：式中只考虑反冲洗时间，未考虑初滤水的排放时间）；滤池面积：2433.2728.231.805.1100.5m VT Q F ===；采用滤池格数：N ＝8，布置成对称双行；则单格滤池面积：204.34833.2728m F f ===；采用滤池长宽比3.1=BL，规范要求：1.25:1～1.5:1；每格滤池尺寸：L=6.6m ，B ＝5.1m ；复核：因此，每格滤池实际过滤面积f ＝B ×L ＝6.6×5.1＝33.66m 2；滤池实际的正常滤速h m F Q V h /12.866.3385.2187=?==校核强制滤速h m N NV V /28.912.81881=?-=-=' （2）滤池高度支承层高度 H 1采用0.58m （d10～d32的支承层顶面应高于配水系统孔眼100mm ）；滤料层高度 H 2采用0.7m ；砂面以上水深 H 3采用1.90m ；超高（干管） H 4采用0.27m ；故滤料总高度 H ＝H 1＋H 2＋H 3＋H 4=3.45m ；（3）配水系统（每格滤池）Ⅰ、干管干管流量 =?=q f q g 13.5 L ／s·m 2×33.66 m 2＝0.454m 3/s; 采用管径 d g ＝700mm （干管应埋入池底，顶部开孔接配水支管，详大样水施1-5-5）；因此，干管起端流速V g ＝1.18m/s ；（注：若采用d g ＝800mm ，则V g ＝0.91m/s ＜1.0 m/s ＝；Ⅱ、支管支管中心间距采用 a j ＝0.25m ；每格滤池支管数 n j ＝5225.06.622=?=?j a L 根；每根支管入口流量 s L n q q jg j /73.852454===；采用管径 d j ＝80mm （公称外径90mm ，查《塑料给水管水力计算表》P86）；支管始端流速 V j ＝1.56m/s ；Ⅲ、孔眼布置支管孔眼总面积与滤池面积之比K 采用0.25%；则孔眼总面积 F k ＝K f =0.25%×33.66＝0.08415m 2＝84150mm 2；采用孔眼直径 d k ＝9mm ；每个孔眼面积 f k ＝2225.639785.041mm d k =?=π；孔眼总数 13255.6384150===k k k f F N 个；每根支管孔眼数 26521325===j k k n N n 个；支管孔眼布置：设两排，与垂线成45°夹角，向下交错排列；每根支管长度 L j ＝0.5B ＝2.55m （注：两端除去间隙，L j ＝2.31m ）；每排孔眼中心距：m n L a k j k 178.0262131.221=?==Ⅳ、孔眼水头损失支管壁厚δ=5mm ；孔眼直径与壁厚之比8.159==δkd ，查《流量系数μ值表》得流量系数μ＝0.68；水头损失 m g k q g h k 2.325.068.0105.1321102122=??=???? ??=μ；Ⅴ、复核配水系统支管长度与直径之比不大于60，60875.28080.031.2<==jj d L ；孔眼总面积与支管总横截面积之比小于0.5，()5.0322.008.0785.05208415.02<=??=j j k f n F ；干管横截面积与支管横截面积之比为1.75～2.0，()()47.108.0785.0527.0785.022==j j gf n f ；孔眼中心距应小于0.2m ，a k ＝0.178m<0.2m ；（4）洗砂排水槽洗砂排水槽中心距采用a 0＝1.70m ；排水槽根数n 0=7.11.5=3根；排水槽长度m L l 6.60==；每根排水槽排水量s L a ql q /47.1517.16.65.13000=??==；采用三角形标准断面槽中流速采用V 0=0.6m/s ；横断面尺寸m V q x 251.06.0100047.1512110002100=?==，取0.25m ；排水槽槽底厚度采用δ＝0.005m ；砂层最大膨胀率e ＝45%；砂层厚度H 2＝0.70m ；洗砂、排水槽顶距砂面厚度H e ＝eH 2+2.5x +δ+0.075 =0.45×0.70＋2.5×0.25＋0.08 ＝1.02m ；洗砂、排水槽总平面面积00002n l x F =＝2×0.25×6.6×3＝9.9m 2；复核：排水槽总平面面积与滤池面积之比，一般小于25%，%25%4.29%10066.339.90≈=?=f F ；排水槽底高出集水槽底的高度2.0100081.03 2+??=b fg H＝0.56+0.2=0.76m ；槽底距集水槽起端水面的高度不小于0.05~0.20m ；（5）滤池各种管渠计算Ⅰ 进水进水总流量 Q 1＝52500m 3/d ＝0.6076m 3/s ；采用进水渠断面：渠宽B 1＝0.8m ，水深为0.6m （两根进水管）；渠中流速V 1=0.66m/s ，水力坡降2.7‰；进水总管管径（每5万吨设两根进水管）Q 2＝h m /75.109324205.1100.534=，则进水管采用DN700，管中流速V 2＝0.79m/s ；Ⅱ 冲洗水冲洗水流量Q 3＝qf ＝13.5×33.66＝0.454m 3/s ；采用管径D 3=500mm ；管中流速V 3=2.26m/s ；Ⅲ 清水清水总流量Q 4=Q 1=0.6076m 3/s ；清水总管管径采用D 4=800mm ，则V 4=1.21m/s ；每格滤池清水管流量Q 5=Q 2=86076.0＝0.076m 3/s ；采用管径D 5=300mm ，则V 5=1.04m/s ；强制滤速下，5V '＝1.19m/s ；Ⅳ 排水排水流量Q 6=Q 3=0.454m 3/s ；排水渠断面：渠宽B 6＝0.8m ，水深为0.6m ；渠中流速V1=0.66m/s ；（6）进水虹吸管虹吸管进水量()s m Q /0868.01824360005.1100.534=-＝进；事故冲洗进水量()s m Q /101.028********.1100.534=-＝事；断面面积20.217m0.40.0868＝＝＝进进进V Q ω；取用断面尺寸进ω＝B ×L ＝0.4×0.5＝0.2m 2；进水虹吸管局部水头损失∑?1.22gV 2进事局＝ξf h0.505m/s 0.21.01Q V ＝＝＝进事进事ω ∑?＝＋＋＝出口弯头进口ξξξξ290 0.5+0.8×2＋1.0＝3.10.048m 1.29.8120.5053.12＝＝局f h进水虹吸管的沿程水头损失L RC V 22?进事沿＝f hm 111.0)5.04.0(22.0R =+?＝＝进χω 32.63)111.0(012.0116161===R n CL 取2m0.00115m20.11163.322=??＝沿f h 则局沿＋f f f h h h =＝0.048+0.00115=0.049m 取f h =0.1m;（7）进水槽及配水槽进水虹吸管出口至槽底h 1取0.25m ；进水虹吸管淹没水深h 2取0.25m ；配水槽出水堰宽b 1取1.2m ；配水堰堰顶水头0.128m 1.21.840.101)b 1.84(32323＝）＝（进事??=Q h ；进水堰超高C 取0.35m ；则H 进＝h 1＋h 2＋h 3＋h f ＋C ＝0.25+0.25+0.128+0.1+0.35 ＝1.078m ，取1.05m ；（8）排水虹吸管冲洗排水量Q 排＝qf ＝13.5×33.66＝0.454m 3/s ；排水虹吸管滤速V 排＝1.4～1.6m/s ，取V 排＝1.5m/s ；则220.303m1.50.454＝＝＝排V qf ω；采用矩形断面，其尺寸为B 2×L 2＝0.45×0.675＝0.3015m 2；排水虹吸管管长L=10m ；∑2g V 2排局＝ξf h 0.36m 9.8121.513.12＝＝?? L RC V 22排沿＝f hm 134.0)675.054.0(23015.0R 2=+?＝＝χω 61.59)134.0(012.0116161===R n C0.05m 100.13459.612=??＝沿f h则局沿＋f f f h h h =＝0.36+0.05=0.41m （9）反冲洗水泵计算水泵所需的供水量Q ＝qf ＝13.5×33.66＝0.454m 3/s ＝1634.4m 3/h ；水泵所需扬程H=H 0+h 1+h 2+h 3+h 4+h 5H 0—排水槽顶与清水池最低水位之差；（5.45m ）1h —从清水池至滤池间冲洗管道中的总水头损失，计算可得h 1＝1.82m ；2h —滤池配水系统的水头损失；（3.2m ）3h —承托层的水头损失；（0.13m ） 4h —滤料层膨胀时水头损失m h 68.07.0)41.01)(1165.2(4=?--=； 5h —富裕水头损失；（1.5m ）则H=5.45+1.82+3.2+0.13+0.68+1.5=12.78m ；选冲洗水泵两台，一用一备。

第一章：设计原始资料一、地理条件：地形平坦，稍向西倾斜，地势平均标高22m （河岸边建有防 洪大堤）。

二、水厂位置占地面积：水厂位置距离河岸200m ，占地面积充分。

三、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：21.84m ； 百年一遇洪水位：23.50m ；河流平常水位：15.80m ； 河底标高：10m 。

四、气象资料及厂区地址条件：全年盛行风向：西北；全年雨量：平均63mm ；冰冻最大深度1m 。

厂区地基：上层为中、轻砂质粘土，其下为粉细沙，再下为中砂。

地基允许承载力：10－12t/m 2。

厂区地下水位埋深：3－4m 。

地震烈度位8度。

五、水质资料：浊度：年平均68NTU ，最高达3000NTU ；pH 值：7.4－6.8；水温：4.5－21.5℃；色度：年平均为11－13度；臭味：土腥味；总硬度：123.35mg/L CaCO 3；溶解氧：年平均10.81 mg/L ；Fe ：年平均0.435 mg/L ，最大为0.68 mg/L ；大肠菌群：最大723800个/mL ，最小为24600个/ mL ；细菌总数：最大2800个/ mL ，最小140个/ mL 。

六、水质、水量及其水压的要求：设计水量：根据资料统计，目前在原地下水源继续供水的情况下，每天还需 5万立方米。

水质：满足现行生活饮用水水质标准。

水压：二级泵站扬程按50米考虑。

第二章：用水量的计算设计给水工程首先耍确定设计水量,通常将设计用水量作为设计水量。

设计用水量是根据设计年限内用水单位数、用水定额和用水变化情况所预测的用户日用水总量。

设计用水量包括下列用水：综合生活用水量1Q ，包括居民生活用水量和公共建筑及设施用水；工业用水量2Q ；浇洒道路和绿地用水量3Q ； 未预见水量及管网漏失量4Q 。

本设计为日供水量为50000 m 3/d ，城镇水厂自用水量一般采用供水量的5%～10%，本设计取7%，，时变化系数h K 取1.5。

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Q2=20×104×5%=1.0×104 m3/d则给水处理厂处理规模为Q=Q1+Q2=21.0×104 m3/d2.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10.5×104 m3/d。

一．设计原始资料1.净产水量：5000m3/d2.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1：2006．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)=0.54m3n----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。

一、工程概述1.1设计任务及要求给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，设计华东地区某给水厂设计，要求对初步方案进行设计，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、管线布置图、绿化施工图和某个单项处理构筑物（澄清池或过滤池）的单体图（包括平面图、剖面图，达到施工图深度）及设备选型，并简要写出一份设计计算说明书。

1.2基本资料1.2.1 工程概况本设计为华东地区某城市给水工程设计，水厂规模：日处理水量20 万吨。

设计中采用位于城市西南的河流上游作为水源地。

城市土壤种类为亚粘土。

地下水位深度6 m。

冰冻线深度0.2m。

年降水860mm。

城市最高气温38℃，最低气温-6℃，年平均气温15℃。

主导风向为冬季西北风，夏季东南风。

城区起伏较小，城市西南部预留水厂用地9.138公顷，地势平坦，高程为83.00m。

预留地平面图如下：高位冲洗水箱的容积1.2.2 地面水源（1）流量最大流量620 m³/s；最小流量230 m³/s（2）最大流速2.1 m/s（3）水位最高水位（1%）79.00m，常水位77.00m，最低水位（97%）75.00m，河岸地质条件良好，河槽平坦，最低处高程为72.00m。

1.2.3 源水水质资料编号名称单位分析结果1 浑浊度度平均17NTU；雨季高峰42NTU2 色度度183 总硬度度114 碳酸盐硬度度75 非碳酸盐硬度度76 PH值77 细菌总数个／毫升25008 大肠菌群个／升68二、设计计算2.1水厂规模：根据资料，水厂日处理水量20万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⨯20=21万m 3/d=8750m 3/h=2.43 m 3/s2.2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：水厂以地表水作为水源，工艺流程如下图所示：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。

二、设计计算内容 2.1. 设计水质水量（1）、设计水质：本设计给水处理工程设计水质满足国家生活饮用水卫生标准（GB5749-2006），处理的目的是去除原水中悬浮物质，胶体物质、细菌、病毒以及其他有害万分，使净化后水质满足生活饮用水的要求。

生活饮用水水质应符合下列基本要求：水中不得含有病原微生物；水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康；水的感官性状良好。

（2）、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设计，并以水质最不利情况进行校核。

水厂自用水量主要用于滤池冲洗和澄清池排泥等方面。

城镇水厂只用水量一般采用供水量的5%—10%，本设计取6%，则设计处理量为：dQ=q ³(1+0.06)=55000³(1+0.06)=58300（m3/d ） 式中： Q ——水厂日处理量；a ——水厂自用水量系数，一般采用供水量的5%—10%，本设计取6%；Q d ——设计供水量（m 3/d ），为5.5万m 3/d 。

根据水厂设计水量1万～5万dm 3小型水厂，5万～10万dm3为中型水厂，10万dm3以上为大型水厂的标准可知水厂为中型水厂。

2.2. 水厂工艺方案确定及技术比较（1）、给水处理厂工艺流程方案的选择及确定方案一：原水→一泵房→静态混合器→机械搅拌絮凝池→平流沉淀池→普通快滤池→清水池→二泵房→用户方案二：原水→一泵房→扩散混合器→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（2）、方案技术比较：综上所述：根据以上各构筑物的特点以及实际情况并进行比较，本设计选用方案一较合理。

2.3给水单体构筑物设计计算 2.3.1 混凝剂配置和投加 （1）、设计参数根据原水水质及水温，参考有关水厂的运行经验，选精致硫酸铝为混凝剂。

最大投加量为20mg/L ，精致硫酸铝投加浓度为10%。

采用计量投药泵投加。

（2）、溶液池设计及计算溶液池设计为以高架式设置，以便能依靠重力投加药剂。

设计计算书1.混合设备的设计设计流量 设计流量某水厂水工艺设计,处理规模：2.7×104m 3/d,自用水量系数取5％，总处理量为28350m 3/d 。

Q=28350m 3/d=1181.25m 3/h=0.328m 3/s根据原水水质及水温，参考有关净水厂的运行经验，选精制硫酸铝为混凝剂。

最大投加量为50mg/l ，溶液浓度10％，一天调制次数n ＝3。

采用泵前投加。

不需加助凝剂。

溶液池一般以高架式设置，以便能依靠重力投加药剂。

池周围应有工作台，底部应设置放空管。

必要时设溢流装置。

溶液池容积按下式计算：s m cn Q W /02.4310417118150417a 32=⨯⨯⨯==溶液池设置两个，每个容积为，以便交替使用，保证连续投药，每个容积都为W 2（考虑交替使用，保证连续投药）。

取有效水深H 1＝1.10m ，总深H ＝H 1+H 2+H 3＝1.10+0.2+0.1＝1.40m 。

（式中H 2为保护高，取0.2m ；H 3为贮渣深度，取0.1m ）溶液池形状采用矩形，尺寸为长×宽×高＝2.0×1.5×1.4m 。

（2）溶解池容积W 1＝0.3×W 2=0.3×4.02=1.2 m 3 设置2个，每个容积为W 1（考虑交替使用，保证连续投药）。

溶解池一般取正方形，有效水深H 1＝1.2m ，则： 面积F ＝W 1/H 1→边长a ＝F 1/2＝1.0m ；溶解池深度H ＝H 1+H 2+H 3＝1.2+0.2+0.1＝1.50m 。

（式中H 2为保护高，取0.2m ；H 3为贮渣深度，取0.1m ）形状为正方形长宽高为1.0×1.0×1.5m 。

池底坡度0.025.溶解池放水时间30min 2.絮凝絮凝池设计（近期）2组，每池设计流量为： Q ＝0.5m 3/s 。

絮凝时间t ＝12min ，设计平均水深h ＝4 m 。

1.给水处理厂课程设计任务书一、目的和内容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。

设计题目: 某市自来水厂工艺设计二、原始资料（1）水厂规模：11.6万m3/d(2)水源为河流地面水，原水水质分析资料如下：(3)厂区地形：(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1 km。

(4)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。

(5)水文及水文地质资料10 历年三小时最大水m/3h 1.04位涨落地下水位：在地面以下1.8m(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2 水厂选址厂址选择应在整个给水系统设计方案中全面规划，综合考虑，通过技术经济比较确定。

在选择厂址时，一般应考虑以下几个方面：⑴厂址应选择在工程地质条件较好的地方。

一般选在地下水位低、承载力较大、湿陷性等级不高、岩石较少的地层，以降低工程造价和便于施工。

⑵水厂应尽可能选择在不受洪水威胁的地方。

净水处理构筑物设计计算宾川县二水厂工程的设计规模为2.0万m 3/d ，分两期实施。

一期工程规模为1.0万m 3/d 。

一期工程设计流量Q=2410.110000⨯=458.33 m 3/h=0.127 m 3/s 。

1.配水混合井配水井按二期设计，一次修建完成。

分为3格，每格均为正方形（2.0m ×2.0m ），有效水深2.0m ，保护高度0.5m 。

原水进入配水井中间一格后通过池壁底端的连通渠向两边均匀分流，并在外侧的两格装有推进式机械浆板混合装置，搅拌器直径0.68m ，外缘线速度4.6 m/s ，搅拌功率2.5Kw 。

向配水井内投加混凝剂后，经机械混合器快速混合，混合时间1min ，然后由配水井上端连接的DN400配水管向网格絮凝池均匀配水。

在浊度较低季节或水厂网格絮凝－斜管沉淀池检修时，可以超越网格絮凝－斜管沉淀池，投药后配水混合井直接配水到无阀滤池进行直接过滤。

]2.网格反应池 2.1设计数据（1）设计流量Q=0.127 m 3/s ； （2）反应时间t ＝12.5min ； （3）每个反应池有6个竖井；（4）过网流速分四档，分别为：0.25m/s ，0.19m/s ，0.10m/s ，0.07m/s ；2.2主要计算（5）平面尺寸反应池容积ϖ＝Qt ＝0.127×12.5×60＝95.25 m 3 反应池有效水深H ’＝3.6 m反应池的总面积F ＝46.266.325.95'==H ϖm 2 反应池分6格，每格的面积f ＝ 41.4646.266==F m 2 单格平面尺寸2.1 ×2.1m （6）反应池的总高度HH ＝H 1＋H 2＋ H 3H 1——排泥斗高度，取1.1m ； H 2——池中有效水深，取3.6m ； H 3——保护高，取0.4m ； H ＝1.1＋3.6+0.4＝5.10m根据泥斗尺寸验算斗底坡度为52.3°，排泥顺畅。