1、毕业设计学号20111181281广西水利电力职业技术学院毕业设计计算说明书(2014届)作者学号2011118128系水利工程系专业给排水工程技术班级2011级给排水工程技术班题目某小镇给水工程设计指导者姓名专业技术职务评阅者姓名专业技术职务2013年10月讲师讲师毕业设计学号20111181282目录第一部分设计说明书1第1章设计资料111设计任务112设计原始资料1121概况1122城市建设规划1123可行性方案确定2第2章设计用水量321供水系统的选择322设计用水量3第3章管网设计定线431管网设计4311输水和配水系统4312给水管网的布置5313管网定线5314输水管渠定线532
2、管网水力计算6321节点流量计算6322初分配流量633管网的核算条件6331消防时的流量和水压要求6332最不利管段发生故障时的事故用水量和水压要求7第4章给水处理工艺流程和给水处理构筑物的选择741设计原则742设计规模8毕业设计学号2011118128343厂址选择844水厂工艺流程选择945处理构筑物的选择1045110混凝剂的选择与投加10混凝剂投加方式选择11溶液池11溶解池11加药间11452混合设备11混合方式11尺寸12453絮凝设备12絮凝池形式的选择12尺寸13454沉淀设备13沉淀池类型的选择13排泥方法15尺寸16455过滤设备16过滤形式的选择16尺寸18反冲洗泵房
3、18456消毒19消毒方式选择19加氯间19457清水池19第5章取水工程2051取水构造物20511地表水取水构造物设计时应满足如下原则20512取水头部2052取水泵房20521取水泵房的平面形式及设计要求20522水泵吸水管和出水管布置2153取水构筑物主要设计参数及设备21531一级泵房22第6章二级泵房2261设计规模22毕业设计学号20111181284第7章工程概预算2271管道造价2272取水工程造价2273净水工程造价2274清水池造价2275建筑直接费2276建筑间接费2377建筑工程总造价2378常年运转费23781药剂费23782工资福利费23783折旧提成费23784
4、检修维护费用23785其他费用23786年经营费用23787年制水量23788单位制水成本23第二部分设计计算书24第8章城市管网设计计算2481设计用水量2482城市用水量变化情况2583清水池容积计算2684管网水力计算28841管网各管段实际长度、有效长度计算28842沿线流量计算29843节点流量计算2985流量分配30851统一供水3086环状管网的水力计算31第9章净水构筑物的计算33毕业设计学号2011118128591设计供水量3392药剂溶解池和溶液池计算33921溶液池33922溶解池3493加药间设计及平面布置35931碱式氯化铝所需要仓库面积3594混合设备管式静态混合
5、器35941混合设备采用热浸镀锌管式静态混合器,近期采用2个35942设计计算3595絮凝设备隔板絮凝池36951絮凝设计参数确定36952设计计算3696沉淀设备(平流沉淀池)41961设计要点41962设计计算41963沉淀池布置图4397过滤设备V型滤池44971设计要点44972设计参数确定45973设计计算451池体设计452反冲洗管渠系统47反冲洗用水量反Q的计算48反冲洗配水系统的断面计算48滤池管渠的布置50冲洗水的供给53反洗空气的供给55滤池布置图57反冲洗泵房设计计算5898消毒液氯消毒64981加氯量64982加氯设备64983加氯间6599清水池67991清水池平面尺
6、寸67992管道布置67993清水池布置68毕业设计学号20111181286910辅助建筑物709101附属建筑物709102附属设备70第10章水厂平面和高程布置71101平面布置71102高程布置721021管渠水力计算731022水厂高程布置图如图75第十一章一级泵站设计计算75111一级泵站高程和扬程75第12章二级泵房76121水泵机组的选择761211设计流量761212设计扬程76122吸水井设计77第13章工程概预算77131管道造价77132取水工程造价78133净水工程造价78134清水池造价78135建筑直接费78136建筑间接费78137建筑工程总造价78138药剂费
7、78139工资福利费781310折旧提成费781311检修维护费78毕业设计学号201111812871312其他费用781313年经营费781314年制水费8013141年制水量8013142单位制水成本80参考文献82谢辞82毕业设计学号20111181281第一部分设计说明书第1章设计资料11设计任务根据所给资料进行某小镇管网规划及净水厂设计12设计原始资料121概况(1)气候某小镇位于湖南北部,南溪河北岸,该区属亚热带大陆性季风气候,具有气候适宜,四季分明的特点。据近十年气象资料统计,年平均气温为168摄氏度;月最高气温在8月,月均温度329摄氏度;月最低气温在一月,月均气温19摄氏度
8、;极端最高气温40摄氏度,最低气温98摄氏度。主导风向西北风,四季无明显风向变化。冻土深度20CM。(2)水文南溪河流量充足,最低水位385M,水质较好。122城市建设规划12010年某小镇详细规划(1)某小镇2010年规划图(另附图);(2)某小镇规划人口12万人,房屋最高楼层6层;2给水工程规划有关参数(1)某小镇范围原是农田,无供水设施,故规划新建水厂一座。(2)用水定额综合生活用水定额230L/人日(平均日)(分组后编排序号,每加1号多加5L);市政、绿化用水占综合用水量的30。(3)用水时变化系数按整个系统考虑KD13;KH16;(4)工业用水量统计(每班8H)序号单位名称水量T/H
9、班制1工厂1602毕业设计学号201111812823给水管材市政管网管材采用当地生产的承插式自应力钢筋混凝土给水管,最小管径D200(MM),最大管径为D1200(MM)。4消防系统采用低压消防系统,最小水压要求10M,消防流量按规划人口查教材附录中的有关表格选取。123可行性方案确定1、水质的要求根据城市生活用水标准,生活用水要求无色无味,不含肉眼可见物,浊度低于3度,各项化学、物理、生物学指标均要满足要求。水压要求居民区房屋最高层6层要求的自由水压为28米。工业生产和消防用水的自由水压只需10米即可。2、给水方案的初步确定根据设计原始资料和城镇概况,综合考虑各种影响因素,初步选定如下两种
10、方案1、统一给水方案优点(1)操作管理方便(2)在城镇河流上游取水,水质较好缺点(1)由于管网负担流量较大,增大管径,增加管网造价。(2)管道损失大,所需水泵扬程大,年经营费用中电费高。(3)由于企业用水水质较低,统一供水势必造成药剂及过滤面积上的浪费。2、分区给水方案优点(1)年动力费少,节约能量(2)管网各部分水质,水压均有保证缺点(1)输水管造价过高(2)二泵站内水泵调度管理不便由于水塔的设计容积极为庞大,造价高,且调节能力有一定限制,这与城镇的发展是不适应的,水塔将逐步失去控制调节能力,因此水塔不予采用。2工厂27833工厂35024工厂412025工厂5903毕业设计学号201111
11、81283第2章设计用水量21供水系统的选择该城市用水主要以生活用水为主,工业及其它用水量少,且对水质无特殊要求,拟定采用统一供水系统。22设计用水量(1)综合生活用水量1Q;(1)工业用水量2Q;(3)市政、绿化用水量3Q;(4)未预见和管网漏失水量4Q;(5)消防水量消防Q(6)最高日用水量DQ;(7)平均时用水量HQ;(8)最高日最高时用水量HQ;某小镇规划人口12万人,人口总数不足50万,为中小城市,最高日综合生活用水定额为260L/(CAPD)用水普及率取100,工业用水重复率为0。1综合生活用水量1Q1QF1Q1N/1000100260310131241040560(DM3)式中F
12、为给水普及率,100;1Q为最高日综合生活用水定额,260DM3,可参阅给排水设计手册1相关资料;1N为设计年限内计划人口数。2工业用水量2Q2Q6028783850281202890387712(DM3)毕业设计学号201111812843市政、绿化用水量3Q3Q(1Q2Q)3(405607712)314482(DM3)4未预见和管网漏失水量4QDM/9944202144877124056020QQQQ33214)()(5消防水量消防Q该城市人口不足20万,根据规范要求,一次灭火用水量采用标准45L/S,按一天2次灭火计,灭火时间2小时。则消防用水量336483600210452QM消防一般
13、最高日用水量中不计入消防用水量,这是由于消防用水是偶然发生的,其数量占总用水量比例较小,但是对于较小规模的给水工程,消防用水量占总用水量比例较大时,应该将消防用水量计入最高日用水量。6最高日用水量DQDM/259664994421448771240560QQQQQ34321D)()(7平均时用水量HQHQ596642/242486HM/38最高日最高时用水量HQ从城市用水变化情况表可以看出89时为用水量最高时,其水量为S22993HM593575Q3HL第3章管网设计定线31管网设计311输水和配水系统输水和配水系统是保证输水到给水区内并且配水到所有用户的全部设施。它包括输毕业设计学号2011
14、1181285水管渠、配水管网、泵站、水塔和水池。对输水和配水系统的总要求是供给用户所需的水量、保证配水管网足够的水压、保证不间断给水。输水管渠指从水源到城市水厂或者从城市水厂到相距较远管网的管线或渠道。312给水管网的布置给水管网的布置应满足以下要求按照城市规划平面布置管网,布置时应考虑给水系统分期建设的可能,并留有充分的发展余地。管网布置必须保证供水安全可靠,当局部管网发生事故时,断水范围应减到最小。管线遍布在整个给水区内,保证用户有足够的水量和水压。力求以最短的距离敷设管线,以降低管网造价和供水能量费用。一般小城市和小型工矿企业中供水要求不太严格时,可以采用树状网。一般在较大或供水要求较
15、高不能断水的地区,均应采用环状管网。给水管网必须有充足的输配水能力,工作安全可靠,经济实用。在实际工程中,采用树状网和环状网混合布置。根据具体情况,在主要供水区或城市中心地区布置成环状网,而在次要城市或郊区则以树状网形式向四周延伸。供水可靠性要求较高的工矿企业必须采用环状网,并用树状网或双管输水到个别较远的车间。313管网定线管网定线时,干管的间距可根据街区情况采用500800M。干管和干管之间连接管使管网形成了环状网,连接管的作用在于局部管线损坏时,可以通过它重新分配流量,从而缩小断水范围,较可靠地保证供水。连接管的间距可根据街区的大小考虑在8001000M左右。314输水管渠定线输水管渠定
16、线时,必须与城市建设规划相结合,尽量缩短线路长度,减少拆迁,少占农田,便于管渠施工和运行维护,保证供水安全;选线时,应选择最佳的地形和地质条件,尽量沿现有道路定线,以便施工和检修;减少与铁路、公路和河流的交叉;管线避免穿越滑坡、岩层、沼泽、高地下水位和河水淹没与冲刷地区,以降低造价和便于管理。毕业设计学号2011118128632管网水力计算321节点流量计算对于每个节点0QIIJQ式中IQ节点上的节点流量,L/SIJQ与节点相连的管段流量,L/S322初分配流量1分配流量时流向任意节点的流量必须等于流出节点的流量,以保持水流的连续。流出节点的流量为负,流入节点的流量为正。2直接到大用户的管段
17、应该分配较大的流量,主要干管中分配较大的流量,并尽可能采用相近的管径,使其中的一干管损坏时,不至于引起个别管段的流量负荷过大。3分配时先拟定每一管段水流方向,并选定在正常时和事故时都应该满足所需自由水压的控制点,控制点的位置在远离二泵站和地势较高的位置。4与干管相连的管段,平时流量不大,只在干管损坏时才转输较大的流量。因此流量分配不应该过大,以免增大管径,增大投资成本。33管网的核算条件管网的管径和水泵扬程,按设计年限内最高日最高时的用水量和水压要求决定。但是用水量是发展的也是经常变化的,为了核算所定的管径和水泵能否满足不同工作情况下的要求,就需进行其他水量条件下的计算,以确保经济合理地供水。
18、通过核算,有时需将管网中个别管段的直径适当放大,也有可能需另选合适的水泵。管网的核算条件如下331消防时的流量和水压要求消防时的管网核算,是以最高确定的管径为基础,然后按最高用水时另行增加消毕业设计学号20111181287防时的管段流量和水头损失,计算时只是在控制点另外增加一个集中的消防流量。如按照消防要求同时有两处失火时,则可从经济和安全方面的考虑,将消防流量一处放在控制点,另一处放在离二级泵站较远或靠近大用户和工业企业的节点处。虽然消防时比最高用水时所需服务水头要小的多,但因消防时通过的管网流量增大,各管段的水头损失相应增加,按最高用水时确定的水泵扬程有可能不够消防时的需要,这时须放大个
19、别管段的直径,以减小水头损失。个别情况下因最高用水时和消防时的水泵扬程相差很大,须设专用消防泵供消防时使用。332最不利管段发生故障时的事故用水量和水压要求管网主要管线损坏时必须及时检修,在检修时间内供水量允许减少。一般按最不利管段损失而断水检修的条件,核算事故时的流量和水压是否满足要求,至于事故时应有的流量,在城市为设计用水量的70,工业企业的事故流量按有关规定。经核算不能符合要求时,应在技术上采取措施。如当地给水管理部门有较强的检修力量,损坏的管段能迅速修复,且断水产生的损失较小时,事故时的管网核算要求可适当降低。第4章给水处理工艺流程和给水处理构筑物的选择给水厂设计内容包括设计规模的确定
20、,厂址选择,水处理工艺选择,处理构筑物选择与计算,处理用药剂选择与用量确定,二级泵站设计与计算,药剂(包括混凝剂,助凝剂,消毒剂等)配制与投加方式选择和计算附属构筑物设计,水厂平面和高程布置,厂区道路,管线综合布置,厂区绿化布置。41设计原则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,并按原水水质最不利情况进行校核。水厂自用水量取决于所采用的处理方法、构筑物类型及原水水质等因素,城镇水厂自用水量一般采用供水量的510,必要时可通过计算确定。水厂应按近期设计,并考虑远期发展。根据使用要求及技术经济合理等因素,对近期工程亦可做分期建设的可能安排。对于扩建、改建工程,应从实际出发
21、,充分发挥原有设施的效能,并应考虑与原有构筑物的合理配合。毕业设计学号20111181288水厂设计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、主要设备应有备用量;处理构筑物一般不设备用量,但可通过适当的技术措施,在设计允许范围内提高运行负荷。水厂自动化程度,应本着提供水水质和供水可靠性,降低能耗、药耗,提高科学管理水平和增加经济效益的原则,根据实际生产要求,技术经济合理性和设备供应情况,妥善确定。设计中必须遵守设计规范的规定。如果采用现行规范中尚未列入的新技术、新工艺、新设备和新材料,则必须通过科学论证,确证行之有效,方可付诸工程实际。但对与确实行之有效、经济效益
22、高、技术先进的新工艺、新设备和新材料,应积极采用,不必受现行设计规范的约束。42设计规模给水厂处理构筑物设计规模按最高日平均时流量计,即TQDQ处(/HM3)式中,DQ为水厂最高日供水量,(/HM3),为自用水系数,取决于处理工艺、构筑物类型、原水水质及水厂是否设有回收水设施等因素,一般在105110之间,T为一级泵站每天工作小时数。水处理构筑物的设计,应按原水水质最不利情况时所需供水量进行校核。43厂址选择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问题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
23、级不高,岩石较少的地层,以降低工程造价和便于施工。水厂尽可能选择在不受洪水威胁的地方,否则应考虑防洪措施。水厂应尽量设置在交通方便、靠近电源的地方,以利于施工管理和降低输电线路的造价,并考虑沉淀池排泥及滤池冲洗水排除方便。当取水地点距离用水区较近时,水厂一般设置在取水构筑物附近,通常与取水构筑物建在一起,当取水地点距离用水区较远时,厂址选择有两种方案,一是将水厂设置在取水构筑物附近;另一是将水厂设置在离用水区较近的地方。前一种方案主要优点是水毕业设计学号20111181289厂和取水构筑物可集中管理,节省水厂自用水(如滤池冲洗和沉淀池排泥)的输水费用并便于沉淀池排泥和滤池冲洗水排除,特别对浊度
24、较高的水源而言。但从水厂至主要用水区的输水管道口径要增大,管道承压较高,从而增加了输水管道的造价,特别是当城市用水量逐时变化系数较大及输水管道较长时;或者需在主要用水区增设配水厂(消毒、调节和加压),净化后的水由水厂送至配水厂,再由配水厂送入管网,这样也增加了给水系统的设施和管理工作。后一种方案优缺点与前者正相反。对于高浊度水源,也可将预沉构筑物与取水构筑物建在一起,水厂其余部分设置在主要用水区附近。以上不同方案应综合考虑各种因素并结合其他具体情况,通过技术经济比较确定。44水厂工艺流程选择给水处理方法和工艺流程的选择,应根据原水水质及设计生产能力等因素,通过调查研究,必要的实验并参考相似条件
25、下处理构筑物的运行经验,经技术经济比较后确定。由于水源不同,水质各异,饮用水处理系统的组成和工艺流程有多种多样。方案1以地表水作为水源时,处理工艺流程中通常包括混合、絮凝、沉淀或澄清、过滤及消毒。工艺流程如图源水混凝剂投入混合絮凝沉淀过滤消毒清水池二泵站用户(澄清)方案2当原水浊度较低(一般在50度以下),不受工业废水污染且水质变化不大者,可省略混凝沉淀(或澄清)构筑物,原水采用双层滤料或多层滤料池直接过滤,也可在过滤前设一微絮凝池,称微絮凝过滤。工艺流程如图源水混凝剂投入混合直接过滤消毒清水池二泵站用户高分子助凝剂方案3当原水浊度较高、含沙量大时,为了达到预期的混凝沉淀(或澄清)效果,减少混
26、凝剂用量,应增设预沉池或沉砂池,工艺流程如图源水预沉池或沉砂池混凝剂投入混合絮凝沉淀过滤消毒清水池二泵站用户(澄清)本设计以地表水南溪河为水源,水源水质较好,所以采用方案1,工艺流程如图源水混凝剂投入混合絮凝沉淀过滤消毒清水池二泵站用户澄清毕业设计学号20111181281045处理构筑物的选择451混凝剂的选择与投加精制硫酸铝342SOAL18OH2制造工艺复杂,水解作用缓慢;含无水硫酸铝5052;适用于水温为2040,当PH47时,主要去除有机物;PH5778时,主要去除悬浮物;PH6478时,处理浊度高,色度低(小于30度)的水。粗制硫酸铝342SOAL18OH2制造工艺简单,价格低;设
27、计时,含无水硫酸铝一般可采用2025;含有2030不溶物,其他同精制硫酸铝。硫酸亚铁4FESO7OH2絮体形成较快,沉淀时间短;使用于碱度高、浊度高,PH8196,混凝作用好,但原水色度较高时不宜采用;当PH较低时,常用氯氧化物使铁氧化成三价,腐蚀性较高。三氯化铁3FECL6OH2不受水温影响,絮体大,沉淀速度快,效果好。易溶解,易混合,残渣少。对金属(尤其对铁)腐蚀性大,对混凝土亦腐蚀,对塑料会因发热而引起变形原水PH6084之间为宜,当原水碱度不足时应加适量石灰;处理低浊水时效果不显著。聚合氯化铝MNNCLOHAL62,简称PAC净化效率高,用药量少,出水浊度低,色度小,操作方便,腐蚀性小
28、,劳动条件佳,成本低,过滤性能好,原水浊度高时尤为显著,温度适应性高,PH值使用范围宽(PH59),因而可调PH值。聚丙烯酰胺又名三号絮凝剂,简写PAM处理高浊度水池效果显著,既可保证水质,又可减少混凝剂用量和沉淀池容积,目前被认为是处理高浊水最有效的絮凝剂之一,适当水解后,效果提高,常与其他混凝剂配合使用或作助凝剂,其单体丙烯酰胺有毒,用于饮用水净化应控制用量。综合上述优缺点,PAM等有机高分子混凝剂有毒性,不易控制用量,由于在投混凝剂前加液氯进行预处理,如用硫酸亚铁作混凝剂,易被氧化成三价铁,所以本设计采用聚合氯化铝混凝剂。毕业设计学号201111812811混凝剂投加方式选择水泵投加采用
29、计量泵投加,不需另设计量设备水射器投加采用水射器投加,设备简单,使用方便,但水射器效率较低,且易磨损重力投加将溶液池架高,利用重力将药液投入水泵压水管或混合设施入口处,这种投加方式安全可靠,但溶液池位置较高结合上述优缺点,采用计量泵投加混凝剂。溶液池采用两个溶液池,每个溶液池尺寸为M281M51M52HBL溶解池采用两个溶液池,每个溶液池尺寸为M960M01M21HBL加药间加药间尺寸为M63M5M8HBL452混合设备混合方式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颗粒充分作用完成脱体脱稳,以便进一步去除,对混合的基本要求是快速与均匀,一般混合时间1030S,
30、混合方式基本分为两大类水力混合和机械混合,水力混合简单,但不能适应流量的变化,机械混合可进行调节,能适应各种流量的变化,具体采用何种混合方式,应根据净水工艺布置、水质、水量、投加药剂品种及数量以及维修条件等因素确定。管式混合管道混合优点混合简单,无需建混合设施毕业设计学号201111812812缺点当混合效果不稳定,流速低时混合不充分静态混合器优点构造简单,无运动部件,安装方便,混合快速均匀缺点当流量降低时,混合效果下降水泵混合优点混合效果好,不需增加混合设施,节省动力缺点使用腐蚀性药剂时对水泵有腐蚀作用机械混合优点混合效果好,且不受水量变化影响,适用于各种规格的水厂缺点需增加混合设备和维修工
31、作综上所述,因为水厂水量变化不大,以整体经济效益而言是最具有优势的,本设计采用管式静态混合器。尺寸静态混合器直径为DN650453絮凝设备絮凝池形式的选择絮凝池形式的选择和絮凝时间的采用,应根据原水水质情况和相似条件下的运行经验或通过试验确定。隔板式絮凝池往复式隔板絮凝池优点絮凝效果好,构造简单,施工方便缺点容积较大,水头损失较大,转折处矾花易破碎适用条件水量大于30000/DM3的水厂,水量变动小者回转式隔板絮凝池优点絮凝效果好,水头损失小,构造简单,管理方便缺点出水流量不易分配均匀,出口处易积泥适用条件水量大于30000/DM3的水厂,水量变动小者,改建和扩建旧池时适用旋流式絮凝池优点容积
32、小,水头损失较小缺点池子较深,地下水位高处施工较困难,絮凝效果较差毕业设计学号201111812813适用条件一般用于中小型水厂折板絮凝池优点絮凝效果好,絮凝时间短,容积较小缺点构造较隔板絮凝池复杂,造价较高适用条件流量变化较小的中小型水厂涡流式絮凝池优点絮凝时间短,容积小,造价较低缺点池子较深,锥底施工较困难,絮凝效果较差适用条件水量小于30000/DM3的水厂网格、栅条絮凝池优点絮凝池效果好,水头损失小,凝聚时间短缺点末端池底易积泥机械絮凝池优点絮凝效果好,水头损失小,可适应水质、水量变化缺点需机械设备和经常维修适用条件大小水量均适用,并能适应水量变动较大者悬浮絮凝池加隔板絮凝池优点絮凝效
33、果好,水头损失较小,造价较低缺点斜挡板在结构上处理较困难,重颗粒泥砂易堵塞在斜挡板底部综上所述,由于水厂水量变化不大,水量大于50000/DM3,故采用隔板絮凝池尺寸采用两座隔板絮凝池,每座尺寸为LBH11M12M50M,每座一根进水管DN650,水流通过穿孔花墙进入沉淀池454沉淀设备沉淀池类型的选择选择沉淀池类型时,应根据原水水质、设计生产能力、处理后水质要求,并考虑原水毕业设计学号201111812814水湿变化、处理水量均匀程度以及是否连续运转等因素,结合当地条件通过技术经济比较确定沉淀池的个数或能够单独排空的分格数不宜少于2个。经过混凝沉淀的水,在进入滤池前的浑浊度一般不宜超过10度
34、,遇高浊度原水或低湿低浊度原水时,不宜超过15度。设计沉淀池时需要考虑均匀配水和均匀集水,沉淀池积泥区的容积,应根据进出水的悬浮物含量、处理水量、排泥周期和浓度等因素通过计算确定。当沉淀池排泥次数较多时,宜采用机械化或自动化排泥装置,应设取样装置。平流式沉淀池优点造价较低,操作管理方便,施工较简单;对原水浊度适应性强,处理效果稳定,采用机械排泥设施时,排泥效果好缺点采用机械排泥设施时,需要维护机械排泥设备;占地面积大,水力排泥时,排泥困难适用条件一般适用于大中型水厂斜管(板)沉淀池优点沉淀效率高,池体小,占地小缺点斜管(板)耗材多,对原水浊度适应性较平流池差;不设排泥装置时,排泥困难,设排泥装
35、置时,维护管理麻烦适用条件尤其适用于沉淀池改造扩建和挖潜竖流式沉淀池优点排泥较方便,占地面积小缺点上升流速受颗粒下沉速度所限,出水量小,一般沉淀效果较差,施工较平流式困难适用条件一般用于小型净水厂,常用于地下水位较低时辐流式沉淀池优点沉淀效果好缺点基建投资大,费用高,刮泥机维护管理较复杂,金属耗量大,施工较困难适用条件一般用于大中型净水厂,在高浊度水地区,作预沉淀池结合优缺点,本设计采用平流沉淀池毕业设计学号201111812815排泥方法1人工排泥优点1池底结构简单,不需要其他设备2造价低缺点1劳动强度大,排泥历时长2耗水量大3排泥时需要停水适用条件1原水终年很清,每年排泥次数不多2一般用于
36、小型水厂3池数不少于2个,交替使用2多斗底重力排泥优点1劳动强度较小,排泥历时较短2耗水量比人工排泥少3排泥时可不停水缺点1池底结构复杂,施工较困难2排泥不彻底适用条件1原水浑浊度不高2每年排泥次数不多3地下水位较低4一般用于中小型水厂3穿孔管排泥优点1劳动强度小,排泥历时较短2耗水量少3排泥时不停水4池底结构较简单缺点1孔眼易堵塞,排泥效果不稳定2检修不便3原水浑浊度较高时,排泥效果差适用条件1原水浑浊度适应范围较广2每年排泥次数较多3地下水位较高4新建或改建的水厂多采用4机械排泥吸泥机优点1排泥效果好2可连续排泥3池底结构较简单4劳动强度小,操作方便毕业设计学号201111812816缺点
37、1耗用金属材料多2设备较多适用条件1原水浑浊度较高2排泥次数较多3地下水位较高4一般用于大、中型水厂平流沉淀池刮泥机优点1排泥彻底,效果好2可连续排泥3劳动强度小,操作方便缺点1耗用金属材料及设备多2池底结构要配备刮板装置,结构较复杂适用条件1原水浑浊度高2排泥次数较多3一般用于大、中型水厂辐流式沉淀池及加速澄清池吸泥船优点1排泥效果好2可连续排泥3操作方便缺点1操作管理人员多,维护较复杂2设备较多适用条件1原水浑浊度较高,含砂量大2一般用于大型水厂预沉淀池中综上所述,本设计采用穿孔管排泥尺寸采用两座沉淀池,每座尺寸为LBH44M11M3M,进水穿孔花墙总有72个孔洞,孔洞尺寸为BH1515C
38、M,出水管为DN650455过滤设备过滤形式的选择供生活饮用水的滤池出水水质经消毒后应符合现行生活饮用水卫生标准的要求;供生产用水的过滤池出水水质,应符合生产工艺要求;滤池形式的选择,应根据设计生产能力、原水水质和工艺流程的高程布置等因素,结合当地条件,通过技术经济比较确定。普通快滤池单层砂滤料优点材料易得,价格低;大阻力配水系统,单池面积较大,可采用减速过滤,水质好缺点阀门多,价格高,易损坏,需设有全套冲洗设备毕业设计学号201111812817适用条件一般用于大中水厂,单池面积不宜大于1002M无烟煤石英砂双层滤料优点含污能力大,可采用较大滤速;可采用减速过滤,水质好,冲洗用水少缺点滤料价
39、格高,易流失;冲洗困难,易积泥球适用条件使用于大中型水厂,宜采用大阻力配水系统,单池面积不宜大于1002M,需要采用助冲设施砂煤重质矿石三层滤料优点含污能力大,可采用较大滤速;可采用减速过滤,水质好,冲洗用水少缺点滤料价格高,易流失;冲洗困难,易积泥球适用条件使用于中型水厂,宜采用中阻力配水系统,单池面积不宜大于50602M,需要采用助冲设施V型滤池优点采用气水反冲洗,有表面横向扫洗作用,冲洗效果好,节水;配水系统一般采用长柄滤头冲洗过程自动控制缺点采用均质滤料,滤层较厚,滤料较粗,过滤周期长适用条件适用于大中型水厂虹吸滤池优点不需大型阀门,易于自动化操作,管理方便缺点土建结构复杂,池深大单池
40、面积小,冲洗水量大;等速过滤,水质不如变速过滤适用条件适用于中型水厂,单池面积不宜大于25302M双阀滤池单层砂滤料优点材料易得,价格低,大阻力配水系统,单池面积可大,可采用减速过滤,水质好,减少两只阀门缺点必须有全套冲洗设备,增加形成虹吸的抽气设备适用条件适用于中型水厂,单池面积不宜大于25302M移动罩滤池单层砂滤料优点造价低,不需要大型阀门设备,池深浅,结构简单;自动连续运行,不需冲洗设备;占地少,节能毕业设计学号201111812818缺点减速过滤,需移动冲洗设备,罩体与隔墙间密封技术要求高;起始滤速较高,因而平均设计滤速不宜过高适用条件适用于大中型水厂,单格面积小于102M综上所述,
41、V型滤池适用范围广且冲洗效果好,节水,虽然滤料较厚较粗,过滤周期长,但冲洗过程自动控制减少人工管理,操作方便。本设计采用V型滤池均质滤料。尺寸选双格V型滤池,单格宽单B23M,长单L10M,单格面积232M,共分6座,左右对称布置,每座面积F462M,总面积2762M,滤池高度为425M,反冲洗水管为两根DN600,空气管为两根DN500,采用均质滤料,粒径为141MM反冲洗泵房水泵选型选三台14SH28A型离心泵,Q240350L/S,H1016M,泵轴功率为49508KW,转速为1470转/分,7078,HS35M,选用两台D364660/5000型罗茨鼓风机,静压为5000MMH2O,配
42、套电机型号为JO2924功率为75KW,LB1890MM820MM2泵房尺寸泵房尺寸为LBH150M600M5595M3吸水井尺寸吸水井尺寸为LBH150M210M5500M4附属设备起重设备选用SC型2T手动单轨吊车,工字钢为32A型,起升高度为312M排水设备选用两台25WG型污水泵两台,一用一备,流量为30725HM/3,扬程为125790M。电机功率为11KW,排水泵尺寸LB865MM400M引水设备选用SZB8型悬臂式水环式真空泵三台,两用一备,抽气量为3823M/H,真空值440毕业设计学号201111812819MMHG,电机功率3KW,LB832MM267MM456消毒消毒方式
43、选择液氯消毒优点经济有效,使用方便,PH值越低消毒作用越强,在管网内有持续消毒杀菌作用缺点氯和有机物反映可生成对健康有害的物质漂白粉消毒优点持续消毒杀菌缺点漂白粉不稳定,有效氯的含量只有其2025二氧化氯消毒优点对细菌、病毒等有很强的灭活能力,能有效地去除或降低水的色、嗅及铁、锰、酚等物质缺点CLO2本身和副产物CLO2对人体血红细胞有损害臭氧消毒优点杀菌能力很高,消毒速度快,效率高,不影响水的物理性质和化学成分,操作简单,管理方便缺点不能解决管网再污染的问题,成本高综合上述优缺点,鉴于液氯消毒目前使用最为广泛,经济有效,使用方便,所以本设计采用液氯消毒加氯间尺寸LBH150M70M60M45
44、7清水池采用两座矩形水池,每座尺寸为MMMHBL15453550综合上述本设计确定的水厂工艺流程为源水混凝剂投入管式静态混合器隔板絮凝池平流沉淀池V型滤池消毒清水池二泵站用户毕业设计学号201111812820第5章取水工程51取水构造物本设计中以南溪河作为取水源,其相应的取水构造物为地表水取水构造物。511地表水取水构造物设计时应满足如下原则取水构造物应保证在枯水季节仍能取水,并满足在设计枯水保证率下取得所需的设计水量。枯水流量的保证率,对于减少水量而严重影响生产的工业企业的水源,应不低于9097。对于允许减少生产用水水量的工业企业,其设计枯水流量保证率应按各有关部门的规定执行。对于城市供水
45、的水源,应根据城市规模河大工业用户的重要性选定。一般可采用9097。村、镇供水的设计枯水流量保证率,可根据具体情况适当降低。对于河道条件复杂,或取水量占河道的最枯流量比例较大的大型取水构造物,应进行水工模型试验。取水构造物位置的选择应全面掌握河流的特性,根据取水河段的水文、地形、地质、为生防护、河流规划和综合利用等条件进行综合考虑。512取水头部采用水平式管式取水头部,一般用于纵坡较小的河段;构造简单,造价较低,施工方便,喇叭口上应设置格栅或其他拦截粗大漂浮物的措施,格栅的进水流速一般不宜故大,必要时还应考虑有反冲洗或清洗措施。52取水泵房521取水泵房的平面形式及设计要求取水泵房平面布置形式
46、有矩形、圆形、椭圆形、半圆形、棱形及其他组合形式。矩形泵房常用于深度小于10M的泵房,水泵和管道易于布置。水泵台数多(4台以上)时更为合适。圆形泵房适用于深度大于10M的泵房,其水力条件和结构受力条件较好,在水位变化幅度大和泵房较深时比矩形泵房更为经济,但水泵台数不宜多,最好小于4台(立式毕业设计学号201111812821泵出外)。椭圆形(适用于流速较大的河心泵房)和棱形平面的泵房可根据实际情况通过技术经济比较确定。取水泵房平面布置要求如下取水泵房除安装水泵机组的主要建筑物外,还应考虑到附属建筑物的布置,如值班室、高低压配电室、控制室、维修间、生活间等。平面布置应从方便操作及维护管理方面统一
47、考虑。远离城市且检修又比较复杂的大型取水泵房,除水泵机组旁边应有修理场地外还需设专门的检修场地。取水泵房与集水井可以合建也可以分建。目前合建式常采用的两种形式为合建式中圆形泵房取水小半圆作为集水井。集水井附于泵房外壁采用矩形。合建式泵房布置紧凑,节省面积,水泵吸水管短,但是结构处理困难。在泥砂含量较高的河流中取水时,为防止吸水管路堵塞,尽量缩短吸水管的长度,常将集水井深入中间,取得较好的效果。湿井泵房或小型泵房中可以采用集水井置于泵房的底部。为了减少泵房的平面尺寸,可以将阀门,逆止阀,水锤消除器,流量计等放置在室外的阀门井内。泵房内可以设置不同高度的平台,放置真空泵,配电盘等辅助设备,宜充分利
48、用空间。水泵台数在满足需要的前提下,不宜过多,水泵台数越多,占地面积越大。一般包括备用泵在内36台为宜。圆形泵房最好不大于4台。(立式水泵除外)取水泵房的布置以近期为主,考虑远期发展并留有一定的余地,可以适当增大泵的机组合墙壁的净距,留出小泵换大泵或另行增加水泵所需的位置。522水泵吸水管和出水管布置一般每台水泵设置单独的吸水管,当合用吸水管时,应尽量做到自灌进水,同时吸水管的根数不少于两条,当一条吸水管发生事故时,其余吸水管按设计水量的75考虑。为了避免吸水管中积气形成空气囊,应采用正确的安装方法。吸水管应有向水泵上升的坡度(I001)。水泵吸水管在吸水间中的布置原则为水头损失小,不产生漩涡
49、,防止井内泥砂沉积。53取水构筑物主要设计参数及设备毕业设计学号201111812822531一级泵房(1)设计规模设计流量6563062M/D第6章二级泵房61设计规模泵站的设计流量按最高日最高时用水量确定,Q357559H/3M第7章工程概预算71管道造价管道造价为10508473元72取水工程造价取水工程造价为6563062元73净水工程造价净水工程造价为34456076元74清水池造价清水池造价为5839153元75建筑直接费建筑直接费为前4项之和,即为57366764元毕业设计学号20111181282376建筑间接费建筑间接费用为建筑直接费的20,即为511473353元77建筑工程总造价建筑工程总造价为直接费用与间接费用之和,即为68840117元7
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