1、黑龙江工程学院本科生毕业设计 I 摘 要 水资源是人类赖以生存的重要 资源 ，也是我国持续发展的保障 。随着社会的发展，城镇对给排水设施的需求日益增长。 如何保证饮水的清洁是给水工程的重要问题 。 在给水排水工程的不断发展中，如何合理利用水处理技术，给社会带来健康符合标准的水源已经成为水处理的重中之重，也是我们给水 工作 人员不可推卸的责任。 本设计题目为： 山东省济南市天桥区新建给水处理工程设计， 设计规模为：164000m3/d,含自用水量） ，处理后的水质严格按照 生活饮用水卫生标准（ GB5749-2006）执行 。 首先 ， 根据城市地形图 及厂址选择原则 确定水厂位置， 再 按地形
2、确定城市 管 网形式 为， 本设计采用 统一供水，为保证供水安全采用环状管网 ， 通过 管网平差确定城市供水最不利点 ；其次， 根据水源水质 条件通过工艺对比 确定 较适合的 净水工艺流程 为： 原水 初沉池 取水泵站 管式静态混合器 网格絮凝池 斜管沉淀池 V 型滤池 清水池 二级泵房 城市管网 。本设计采用 PAC 为混凝剂，液氯为消毒剂。 本设计中所选用的方案具有运行经验丰富、处理效果好、施工简单、配套设备少占地面积小、管理方便等特点。 本设计是对整个工程的详细说明，它是绘制图纸的依据。 关键词 ： 济南市； 给水工程 ； 净水厂 ； V 型滤池 黑龙江工程学院本科生毕业设计 II Ab
3、stract Water resource is an important material for human being， and it is also the basic guarantee for the sustainable development of our country. With the development of modern society， the demand for water supply and drainage facilities in cities and towns is increasing. How to ensure the clean wa
4、ter is an important problem in water supply project. In the development of water supply and drainage engineering， how to use the water treatment technology， to social health in line with the standards of water has becoming more and more important and water supply of our staff unshirkable responsibil
5、ity. This design topic is： New Design of Water Supply Project in Jilin Changyi District，the main purpose is to protect the water supply in Changyi District of Jilin city water quantity and quality. Water purification plant design scale is set to： 130624.6m3/d（ including water content） ， the water qu
6、ality after treatment in strict accordance with the Drinking Water Health Standards（ GB5749-2006） implementation. First of all， the position of water city terrain is determined by the drawings and site selection principle.Then， the form of urban pipe network is determined by the terrain,this design
7、uses the unified water supply， in ordering to ensure the water supply safe use of pipe network,and the most disadvantage of urban water supply is determined by the adjustment of pipe network.Secondly， according to the water quality condition of water source， the water purification process is determi
8、ned by comparing with the technology.This design uses aluminum sulfate as coagulant and liquid chlorine as disinfectant.The selection of the design of the program has a wealth of experience， the treatment effect is good， the construction is simple， the matching equipment is small, the management is
9、convenient and so on. This design is a detailed description of the whole project， it is the basis for drawing the drawings. Keywords Jilin city； Water purification plant； Conventional water treatment technology； Urban pipe network； Water intake project； Water delivery project黑龙江工程学院本科生毕业设计 目 录 摘 要 _
10、 I Abstract _ II 第 1章 绪论 _ 1 1.1 城市概况 _ 错误 !未定义书签。 1.2 原始资料 _ 1 1.2.1 设计题目 _ 1 1.2.2 原始资料 _ 1 1.3 毕业设计内容概要 _ 3 1.3.1 城市输水管与给水管网设计 _ 3 1.3.2 取水构筑物的设计 _ 4 1.3.3 净水厂技术设计的工艺部分 _ 4 1.3.4 二级泵站技术设计的工艺部分 _ 4 1.4 设计可行性方案的确定 _ 4 1.4.1 水质的要求 _ 4 1.4.2 水压的要求 _ 4 1.4.3 给水方案的初步确定 _ 4 第 2章 城市给水管网设计 _ 8 2.1 城市用水量计算
11、 _ 错误 !未定义书签。 2.2 调节计算 _ 错误 !未定义书签。 2.3 管网水力计算及管网平差 _ 8 2.3.1 管网布置 _ 8 2.3.2 计算软件 _ 9 2.3.3 平差计算书 _ 10 2.4 水泵扬程的选 择 _ 错误 !未定义书签。 2.5 本章小结 _ 17 第 3章 地表水净水工艺设计 _ 17 3.1 厂址选择原则 _ 17 3.2 工艺流程的选择 _ 18 黑龙江工程学院本科生毕业设计 3.2.1 原始资料 _ 18 3.2.2 设计水质 _ 18 3.2.3 水厂设计水量 _ 18 3.2.4 工艺流程的选择 _ 18 3.3 加药间设计计算 _ 20 3.3
12、.1 混凝剂的选择 _ 20 3.3.2 混凝剂投量的计算 _ 21 3.3.3 混凝剂的投加 _ 22 3.3.4 溶液池和溶解池的计算 _ 22 3.3.5 加药间和药库的设计 _ 23 3.4 混合设备设计计算 _ 24 3.5 往复式隔板絮凝池设计计算 _ 25 3.5.1 设计水量 _ 25 3.5.2 设计尺寸 _ 25 3.5.3 往复式隔板絮凝池的布置 _ 28 3.6 斜管沉淀池设计计算 _ 28 3.6.1 设计流量 _ 28 3.6.2 平面尺寸计算 _ 28 3.6.3 进出水系统 _ 29 3.7 V 型滤池设计计算 _ 32 3.7.1 设计参数 _ 32 3.7.
13、2 平面尺寸计算 _ 32 3.7.3 滤池高度 _ 34 3.7.4 进水系统 _ 34 3.7.5 气水分配渠 _ 37 3.7.6 过滤系统 _ 39 3.7.7 排水系统 _ 39 3.7.8 反冲洗水 的供给 _ 40 3.7.10 反冲洗空气的供给 _ 43 3.8 消毒处理设计计算 _ 44 3.8.1 消毒方法 _ 44 3.8.2 液氯 投加量计算 _ 45 黑龙江工程学院本科生毕业设计 3.8.3 加氯设备的选择 _ 45 3.8.4 加氯间和氯库 _ 45 3.9 清水池设计计算 _ 46 3.9.1 平面尺寸计算 _ 46 3.9.2 清水池布置 _ 48 3.10 本
14、章小结 _ 48 第 4章 水厂总体布置 _ 50 4.1 水厂平面布置 _ 50 4.1.1 水厂总体布置 _ 50 4.1.2 平面布置 _ 50 4.2 水厂高程布置 _ 51 4.3 本章小结 _ 52 第 5章 地表水取水泵站设计 _ 53 5.1 水源的选取 _ 53 5.2 江河取水构筑物位置的选择原则 _ 53 5.3 江河取水构筑物位置的确定 _ 53 5.4 地表水取水构筑物形式的确定 _ 53 5.5 进水间的设计计算 _ 53 5.5.1 概述 _ 53 5.5.2 进水孔和格栅的设计 _ 53 5.5.3 进水孔及格栅面积计算 _ 54 5.5.4 格栅的选择 _ 5
15、4 5.5.5 格网面积计算 _ 54 5.5.6 格网的选择 _ 55 5.5.7 进水间布置 _ 55 5.5.8 进水间高程布置与计算 _ 55 5.5.9 格网起吊设备计算 _ 56 5.6 地表水取水泵房的设 计计算 _ 57 5.6.1 水泵机组的选择 _ 57 5.6.2 水泵机组基础设计 _ 58 5.6.3 吸水管路和压水管路设计计算 _ 59 5.6.4 喇叭口设计计算 _ 59 黑龙江工程学院本科生毕业设计 5.6.5 各工艺标高的设计计算 _ 59 5.6.6 复核水泵机组 _ 59 5.6.7 泵房形式的选择及机械间布置 _ 错误 !未定义书签。 5.6.8 泵站辅助
16、设施的计算 _ 61 5.7 本章小结 _ 62 第 6章 地表水二泵站设计 _ 63 6.1 工作制度的确定 _ 63 6.2 水泵机组的选择 _ 63 6.2.1 泵站设计参数的确定 _ 63 6.2.2 选择水泵 _ 63 6.3 水泵机组基础设计 _ 64 6.4 吸水管路和压水管路设计计算 _ 65 6.5 吸水井设计计算 _ 错误 !未定义书签。 6.6 各工艺标高的设计计算 _ 错误 !未定义书签。 6.7 复核水泵机组 _ 错误 !未定义书签。 6.8 消防校核 _ 错误 !未定义书签。 6.9 泵房形式的选择及机械间布置 _ 错误 !未定义书签。 6.10 泵站辅助设施的计算
17、 _ 错误 !未定义书签。 6.11 本章小结 _ 68 结 论 _ 70 参考文献 _ 71 致 谢 _ 72 黑龙江工程学院本科生毕业设计 1 第 1章 绪论 1.1 城市概况 济南位于 山东省 中西部，南依 泰山 ，北跨 黄河 ，背山面水，分别与西南部的 聊城 、北部的 德州 和 滨州 、东部的 淄博 、南部的 泰安 和 莱芜 交界。 济南市位于 北纬 3640，东经 11700，南依 泰山 ，北跨 黄河 ，地处鲁中南低山丘陵与鲁西北 冲积平原 的交接带上，地 势南高北低。 济南之所以 泉水 众多，是因为它的独特地形地质构造。济南处在山东省的心脏地带，鲁中南低山丘陵与鲁西北冲积平原，正好
18、把它夹在中间，为一平缓的 单斜构造 ，高差达 500 多米，市区的地势自然也就随之南高北低，这种南高北低的地势，利于地表水和地下水向城区汇集。 济南地处中纬度地带，由于受太阳辐射、 大气环流 和地理环境的影响，属于 温带季风气候 。其特点是 季风 明显，四季分明， 春季 干旱少雨， 夏季 温热多雨， 秋季 凉爽干燥， 冬季 寒冷少雪。年平均气温 13.8 ，无霜期 178 天，气温最高 42.5 （ 1955 年 7 月 24 日），最低气温零下 19.7 （ 1953 年 1 月 17 日）。最高月均温 27.2 （ 7月），最低月均温 -3.2 （ 1 月）。年平均降水量 685 毫 米。
19、 1.2 原始资料 1.2.1 设计题目 本毕业设计项目为 :山东省济南市天桥区新建给水处理工程设计 。 1.2.2 原始资料 1. 济南市天桥 区平面图 1： 10000 2. 城市分区及人口密度 区 251 人 /公顷； 区 200 人 /公顷 。 3. 城市居住房中的卫生设备情况： 区：室内卫生设备情况（有给水、排水、淋浴、热水供应）； 区：室内卫生设备情况（有给水、排水、淋浴、热水供应）； 4. 城市中房 屋的平均 层数： 区 7 层； 区 6 层 。 5. 工业用水情况： 该城有下列工业企业 ， 其位置见城市平面图： (1) 工厂 A： 日生产总用水量 4200 m3/d。 黑龙江工
20、程学院本科生毕业设计 2 工人总数 720 人 ， 分 3 班工作 ， 热车间占 35%。 第一班 240 人 ， 使 用沐浴者 220 人 ， 其中热车间 84 人。 第二班 240 人 ， 使 用沐浴 者 220 人 ， 其中热车间 84 人。 第三班 240 人 ， 使 用沐 浴者 220 人 ， 其中热车间 84 人。 (2) 工厂 B：日生产总用水量 3300m3/d。 工人总数 150 人 ， 分 3 班工作 ， 热车间 20%。 第一班 50 人 ， 使用沐浴者 45 人 ， 其中热车间 10 人。 第二班 50 人 ， 使用沐浴者 45 人 ， 其中热车间 10 人。 第 三
21、班 50 人 ， 使用沐浴者 45 人 ， 其中热车间 10 人。 (3) 工厂 C：日生产总用水量 1400m3/d。 工人总数 750 人 ， 分 3 班工作 ， 热车间 30%。 第一班 250 人 ， 使用沐浴者 232 人 ， 其中热车间 75 人。 第 二 班 250 人 ， 使用沐浴者 232 人 ， 其中热车间 75 人。 第 三 班 250 人 ， 使用沐浴者 232 人 ， 其中热车间 75 人。 (4) 火车站用水量 2500 m3/d7 绿化用水量： 500m/天 。 6.自然概况： 城市土壤种类砂质粘土 ;地下水位深度 28m； 冰冻线深度 0.44m， 年降水量 6
22、65 mm； 城市最高温度 31 ； 最低温度 -3.2 ； 年平均温度 13.8 ； 主导风向： 西南风。 海拔 500 m; 7.地面 水源： 流量最大流量 3000 m3/s， 最小流量 1800 m3/s。 最大流速 2 m/s。 水位：最高水位 (1%) 45 m； 常水位 42 m， 最低水位 (97%)38 m， 冰冻期水位38 m。 最低水位时河宽 50 m。 冰的最大厚度 0.1 m。 该河流为通航河流。 8.水源水质分析结果： 水源水质分析结果如表 1.1 所示。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 3 表 1.1 水源水质分析结果 编号 名称 单位 分析结果 1 水的臭和味 级
23、 微 2 浑浊度 NTU 最高： 600， 最低： 10 3 pH 值 69 4 溶解性固体 mg/L 300 5 水的温度：最高温度 度 28 6 最低温度 度 1 7 粪大肠菌群 个 /L 5000 8 高锰酸盐指数 mg/L 3.5 9.城市用水量逐时变化： 城市用水量逐时变化如表 1.2 所示。 表 1.2 城市用水量逐时变化 时间 每小时用水量占全天 用水量的百分比 (%) 时间 每小时用水量占全天 用水量的百分比 (%) 0 1 1.86 12 13 4.7 1 2 1.23 13 14 4.18 2 3 1.29 14 15 4.03 3 4 1.07 15 16 4.14 4
24、5 2.74 16 17 4.59 5 6 5.68 17 18 6.14 6 7 6.33 18 19 6.01 7 8 5.72 19 20 4.25 8 9 4.21 20 21 4.33 9 10 4.23 21 22 4.48 10 11 5.67 22 23 5.13 11 12 4.87 23 24 3.12 1.3 毕业设计内容 概要 1.3.1 城市输水管与给水管网设计 1. 供水方案的选择（至少提出两个方案 并对比 ）及管网定线； 2. 用水量计算； 3. 比流量、沿线流量和节点流量的计算，并设计初分流量和初拟管径（使用鸿业黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 软件完成）； 4
25、. 进行管网平差计算（使用鸿业软件完成）； 5. 清水池容积计算 。 1.3.2 取水构筑物的设计 1. 选择水源，确定取水位置； 2. 确定取水方案及取水构筑物形式； 3. 取水设备 选型、 设计计算及 绘图 。 1.3.3 净水厂技术设计的工艺部分 1. 水厂 处理工艺流程 对比及选择 ； 2. 计算 各 单元 构筑 物 的设计流量、 确定构筑物 形式和数目； 3. 进行各构筑物的设计计算，绘制出各构筑物及有关细部的计算草图； 4. 确定构筑物间连接管道的位置、管径，定出水厂的高程布置和平面布置。 1.3.4 二级泵站技术设计的工艺部分 1. 根据水厂平面布置和平差结果，确定供水制度、泵站
26、形式、进行选泵； 2. 确定水泵的布置方式； 3. 进行二泵站设计计算并绘制计算草图。 1.4 设计可行性方案的确定 1.4.1 水质的要求 根据生活饮用水卫生标准 （ GB5749-2006）规定，处理的水质要满足无色无味；不含肉眼可见物；浊度低于 1NTU；细菌总数不超过 100 个 /毫升；大肠菌数不 得检出 ；其他各项指标均符合要求。 1.4.2 水压的要求 居民区 ： 区、 区的楼层均为 7 层， 自由水头 32 米， 工业生产用水的自由水压只需 10 米。 1.4.3 给水方案的初步确定 根据设计所给原始数据和该城市的基本概况，综合考虑各种因素，初步选定统一和分区这两种给水系统，如下： 1. 统一给水系统 统一给水系统，即用同一个系统供应生活、生产和消防等各种用水。 优点：（ 1）操作管理便捷； （ 2）充分利用外网水压。 缺点：（ 1）外网停水内网停水供水安全性低；
