万吨日某给水厂设计说明3768944万吨日给水处理厂设计1.1.1.设计原始资料1.1.1.设计水量设计水厂总供水量：近期4万吨/天，远期6万吨/天。
本设计中按近期设计。
1.1.2.给水水源县城现状取水点为取水站1.1.3.水源水质资料水资源：水资源总量不富，开发利用率低。
全县多年平均水资源总量为6.514亿立方米，人均占有水量836立方米，其中地表水5.081亿m3，地下水0.387亿m3，过境水1.046亿m3。
涪江从城区中心穿过，将县城分割为江北片区和江南的老城片区、凉风垭-哨楼片区。
涪江多年来水量572 m3/s，枯水流量（1979年测值）为185 m3/s，河水最大流速为4.75m/s。
水质资料1.1.4.净化水质要求生活用水：达到国家生活饮用水水质标准(GB5749-2006)生产用水：无特殊要求1.1.5.混凝剂最大投加量50mg/L（以商品纯重量计）,平均投加量25mg/L。
液体聚合氯化铝Al2O3含量10%，液体密度10%1.1.6.消毒剂采用液氯，最大加氯量0.5～2.0 mg/L。
1.1.7.气象资料潼南县地处北纬30度附近，为亚热带季风性湿润气候，具有冬温夏热、热量丰富、降水充沛、季节变化大、多云雾、少日照等特点。
多年平均气温为17.9℃,最高年份为18.4℃，最低年份为１7.1℃，气温变化较为稳定，潼南最热月为８月，平均气温达28℃，极端最高温度40.8℃；最冷月为1月，平均气温为 6.9℃，极端最低气温为-3.8℃。
潼南县地处四川盆地底部，冬季温暖、很少霜冻，多年平均无霜期为335天，最长则长年无霜，无霜年率为14%。
多年平均日照时数1218.8小时。
全县多年平均降雨量974.8毫米，最高年份达1413.9毫米，最少仅650.8毫米，年际变化显著。
降水量的季节分配也不均匀，夏半年（5-10月）降水量偏多，达781.40毫米，占全年总降水量的80%，冬半年（11-4月）降水量仅195.4mm ，占年总降水量的20%。
1.1.8.常规工艺流程水厂是给水处理中的主要部分，其任务是通过必要的处理方法，去除水中的悬浮物质，胶体物质，细菌及其它有害成分及杂质，使之符合生活饮用或工业使用所要求的水质。
常规水处理工艺采用的净水流程一般为：取水—配水井—混合设备—絮凝池—沉淀池—滤池—清水池—二泵站—用户1.2.工艺流程水厂以地表水作为水源，常见工艺流程如下图所示。
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水处理工艺流程1.3.设计水量及主要处理构筑物的选择1.3.1.总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计算，城镇自用水量一般采用供水量的5%～10%。
分两组。
Q d =40000*1.05=42000m 3/d=486.11L/s ，则每组的设计水量为243.05L/s 1.3.2.配水井配水井设在处理构筑物之前，起缓冲水量，均匀配水的作用，同时可设置固液分离机拦截较大悬浮物。
配水井出水设超越管，当原水浊度较低时，不需进行预沉时，超越预沉池。
配水井有效水深为3m，超高0.3m，尺寸为：L ×B×H＝12m×3.8m×3.3m。
1.3.3.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。
所以在本工程中选用管式静态混合器。
管式静态混合器混合效果好，构造简单，无活动部件，制作安装方便，其主要由数个混合元件组成，将其放入絮凝池进水管即可。
水和药剂通过混合器时，被单元体多次分割，改向并形成涡旋，以达到混合的目的。
相对于水力混合池和机械搅拌混合池来讲，管式静态混合器可节约占地面积，减少基建费用和运行费用。
原水管道药剂混合单元体静态混合器管道管式静态混合器1.3.4.絮凝池絮凝池方案比较：絮凝设备的基本要求是：原水及药剂经混合后，通过絮凝设备应形成肉眼可见的大的密实絮凝体，絮凝形式较多，主要有水力搅拌式和机械搅拌式等，我国在水力絮凝池的新型池型研究上已达到较高水平。
水力絮凝池中的隔板絮凝池是应用历史较久、目前仍常应用的絮凝池型，有往复式和回转式两种，后者是在前者的基础上加以改进而成的，所以作为水里絮凝池的基础，往复式隔板絮凝池的原理和运行经验对现在的水厂絮凝设计具有重要意义。
往复式隔板絮凝池虽然节省絮凝时间、减少水力损失、保护絮凝体不被破坏、使出水分布均匀等方面较新型絮凝池型没有明显的优势，但在设计合理、运行条件控制恰当的情况下，其絮凝效果也较好，而且构造简单，施工方便。
本课程设计选择往复式隔板絮凝池作为絮凝构筑物，便于加深对絮凝工艺基本原理的理解，也便于参照设计手册运用已有的工程经验，更贴近于工程实际，也为今后实际工作打下良好的基础。
1.3.5.沉淀池方案比较：本工程选用斜管沉淀池。
斜管沉淀池相对于其他沉淀池具有停留时间短，沉淀效率高，占地省等特点。
沉淀池内斜管材料仍采用无毒聚氯乙烯塑料，断面为正六边形，内径取25mm，尺寸为1000mm×1000mm，厚度为0.4mm，安装倾角为θ=60°。
本工程采用上向流斜管沉淀池，即水流从下向上流动，出水经集水槽和出水渠流入下一处理构筑物。
絮凝池与沉淀池之间设宽度为1 m的过渡区，以保证水流稳定和配水均匀。
1.3.6.滤池方案比较：本工程选用普通快滤池，采用单层石英砂滤料，承托层为天然砾石，反冲洗方式采用单独水冲。
普通快滤池具有运转效果好，冲洗效果可得到保证，采用大阻力配水系统，配水均匀性好，适用于各种规模水厂等优点。
1.4.净水构筑物的设计计算根据所选定的净水流程和构筑物形式，分别对净水构筑物进行设计计算。
根据处理水量及所确定的设计数据，计算出各构筑物的尺寸，绘出单线草图，用于设计计算的数据主要来自各种设计参考资料（设计手册、教材、规范、试验报告及经验总结等），并按当地实际运行的同类水厂的经验数据进行调整，各单项构筑物的计算方法详见教材及有关手册。
详细设计计算过程参见第二部分（设计计算书）。
1.5.净水厂的平面布置根据各单项构筑物的尺寸进行净水厂的平面布置，布置时先在地形图上进行试布以确定较为合理的平面布置形式。
平面布置要求紧凑，且要保证有一定的施工或交通间隙和留有余地。
各构筑物的位置应考虑施工时挖填土方量小，而且挖填方基本平衡。
各构筑物间应适当考虑设超越管线或附属构筑物的可能。
总之，净水厂内各构筑物必须因地制宜，布置紧凑，节约造价，便于维护管理，做到流程简短，连接管最短，并符合从水源到用户的总方向上进行布置的原则。
平面布置时，将絮凝反应池与斜管沉淀池合建，滤池靠近沉淀池布置，并在滤池附近留出堆砂和翻砂的场地，清水池放置在了地形较低的地方，并埋入地下，上留覆土0.7m。
将二泵房卡进清水池布置。
加药间和加氯间分别放在靠近絮凝池和滤池的地方。
药剂仓库面积按15-30天最大药剂量计算。
加氯间和滤库设在水厂主导风向的下风向。
水厂内的管线有生产管线、排水管线、生产消防管线、加药加氯管等，各管线管径格局计算确定。
其中自用水管供应生活用水建筑、加氯间、滤池反冲洗用水、以及供应消防用水。
厂内道路通向一般建筑物，设人行道，采用碎石、炉渣、绘图路面。
通向仓库、修理车间、堆砂场、泵房时，设车行道，宽度采用4.0m，转弯半径6m，纵坡不大于3%m,采用沥青混凝土路面。
水厂设置围墙，厂内考虑充分绿化，设有树木和草地。
平面布置详见图纸。
1.6.水厂高程布置在水处理工艺流程中，各构筑物间水流应尽量保持用重力流。
本工程设计同样使构筑物间水流为重力流形式，各净水构筑物的标高结合地形图上地形坡度确定，根据各构筑物间连接管道和构筑物内的水头损失计算确定高程。
净水构筑物间连接管道断面由设计手册要求的流速范围计算确定，并适当考虑水量发展，留有发展余地。
连接管线水头损失根据水力学公式计算确定，估算时采用手册所列的数据范围之间取值。
高程具体计算详见设计计算书，高程布置详见图纸。
1.7.水头损失计算表第二部分设计计算书2.1.水厂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计算，城镇自用水量一般采用供水量的5%～10%。
分两组。
设计水量规模：Q0=40000 m³/d，水厂自用水量取5%，故总水量Q=40000×（1+5%）=42000 m³/d=1750m³/h= 486.11L/s 则每组设计流量Q=21000 m³/d=875m³/h = 243.05 L/s2.2.配水井2.2.1.设计参数停留时间：t=3min；配水井水深：h2=3m；配水井超高：h1=0.3m；出水槽跌落高度：h0=0.05m.2.2.2.设计计算配水井只设一个，用总流量计算：配水井容积：V=Qt=0.4681×3×60=84.258 m³配水井面积：=84.258/3=28.086m2配水井尺寸：L×B=9m×3.12m配水井总高度：H= h1+ h2=0.3+3=3.3m进水管管径D：1配水井进水管的设计流量为Q=1750m3/h=0.4681m3/s，查水力计算表知，当m s范围内）。
进水管管径D=700mm时，v=1.2m/s（在1.0～1.2/溢流堰上水头：因单个出水溢流堰的流量q=243.05L/s，一般大于100/L s采用矩形堰，小于100/L s采用三角堰，所以本设计采用矩形堰（堰高h取0.5m）。
矩形堰的流量公式为：3/2q=式中q——矩形堰的流量，3/m s；m=；m——流量系数，初步设计时采用0.42b——堰宽，m，取堰宽3m；H——堰上水头，m。
m=,b=3m，代入上式，有：已知q=243.05L/s，0.42H=0.127m2.3.管式静态混合器管式静态混合器设5段混合单元，管内流速控制在v=1.0m/s左右。
管式静态混合器流量：Q=0.2431m³/s管式静态混合器管径：取D=600mm，流速v=0.86m/s，取L=2.5m。
管式静态混合器水损：h=0.1184×n×（Q2/D4.4）=0.1184×5×（0.24312/0.64.4）=0.33m在0.3~0.4m范围内。
加药管管径：d=0.1D=0.1×600=60mm2.4.往复式隔板絮凝反应池2.4.1.设计参数采用2个往复式絮凝反应池，每组一个；单个反应池设计流量：Q=0.2431m3/s；絮凝时间：t＝20min；絮凝池超高采用h=0.3m；平均池内水深H=1.2m；絮凝池的长宽比：Z=B/L=1.2；转弯处过水断面面积为廊道内过水断面的1.5倍；6个廊段内流速设为六档，v1=0.50m/s、v2=0.40m/s、v3=0.35m/s、v4=0.30m/s、v5=0.25m/s、v6=0.20m/s。
