
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
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文檔簡介
1、<p><b> 摘 要</b></p><p> 水資源是人類賴以生存的重要資源,也是我國持續(xù)發(fā)展的保障。隨著社會的發(fā)展,城鎮(zhèn)對給排水設施的需求日益增長。如何保證飲水的清潔是給水工程的重要問題。在給水排水工程的不斷發(fā)展中,如何合理利用水處理技術,給社會帶來健康符合標準的水源已經成為水處理的重中之重,也是我們給水工作人員不可推卸的責任。</p><p>
2、; 本設計題目為:山東省濟南市天橋區(qū)新建給水處理工程設計,設計規(guī)模為:164000m3/d,含自用水量),處理后的水質嚴格按照《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-2006)執(zhí)行。首先,根據城市地形圖及廠址選擇原則確定水廠位置,再按地形確定城市管網形式為,本設計采用統(tǒng)一供水,為保證供水安全采用環(huán)狀管網,通過管網平差確定城市供水最不利點;其次,根據水源水質條件通過工藝對比確定較適合的凈水工藝流程為:原水→初沉池→取水泵站→管式靜態(tài)混合器
3、→網格絮凝池→斜管沉淀池→V型濾池→清水池→二級泵房→城市管網。本設計采用PAC為混凝劑,液氯為消毒劑。本設計中所選用的方案具有運行經驗豐富、處理效果好、施工簡單、配套設備少占地面積小、管理方便等特點。</p><p> 本設計是對整個工程的詳細說明,它是繪制圖紙的依據。</p><p> 關鍵詞:濟南市;給水工程;凈水廠;V型濾池</p><p><b&
4、gt; Abstract</b></p><p> 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 soci
5、ety,the demand for water supply and drainage facilities in cities and towns is increasing. How to ensure the clean water is an important problem in water supply project. In the development of water supply and drainage en
6、gineering,how to use the water treatment technology,to social health in line with the standards of water h</p><p> This design topic is: New Design of Water Supply Project in Jilin Changyi District,the main
7、 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 quality after treatmen
8、t 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 </p><p> This des
9、ign is a detailed description of the whole project,it is the basis for drawing the drawings.</p><p><b> Keywords</b></p><p> Jilin city;Water purification plant;Conventional water
10、treatment technology;</p><p> Urban pipe network;Water intake project;Water delivery project</p><p><b> 目 錄</b></p><p><b> 摘 要I</b></p><p>
11、; AbstractII</p><p><b> 第1章 緒論1</b></p><p> 1.1 城市概況錯誤!未定義書簽。</p><p> 1.2 原始資料1</p><p> 1.2.1 設計題目1</p><p> 1.2.2 原始資料1</p>
12、<p> 1.3 畢業(yè)設計內容概要3</p><p> 1.3.1 城市輸水管與給水管網設計3</p><p> 1.3.2 取水構筑物的設計4</p><p> 1.3.3 凈水廠技術設計的工藝部分4</p><p> 1.3.4 二級泵站技術設計的工藝部分4</p><p> 1.4
13、 設計可行性方案的確定4</p><p> 1.4.1 水質的要求4</p><p> 1.4.2 水壓的要求4</p><p> 1.4.3 給水方案的初步確定4</p><p> 第2章 城市給水管網設計8</p><p> 2.1 城市用水量計算錯誤!未定義書簽。</p>&l
14、t;p> 2.2 調節(jié)計算錯誤!未定義書簽。</p><p> 2.3 管網水力計算及管網平差8</p><p> 2.3.1 管網布置8</p><p> 2.3.2 計算軟件9</p><p> 2.3.3 平差計算書10</p><p> 2.4水泵揚程的選擇錯誤!未定義書簽。<
15、;/p><p> 2.5本章小結17</p><p> 第3章 地表水凈水工藝設計17</p><p> 3.1 廠址選擇原則17</p><p> 3.2 工藝流程的選擇18</p><p> 3.2.1 原始資料18</p><p> 3.2.2 設計水質18</p
16、><p> 3.2.3 水廠設計水量18</p><p> 3.2.4 工藝流程的選擇18</p><p> 3.3 加藥間設計計算20</p><p> 3.3.1 混凝劑的選擇20</p><p> 3.3.2 混凝劑投量的計算21</p><p> 3.3.3 混凝劑的投
17、加22</p><p> 3.3.4 溶液池和溶解池的計算22</p><p> 3.3.5 加藥間和藥庫的設計23</p><p> 3.4 混合設備設計計算24</p><p> 3.5 往復式隔板絮凝池設計計算25</p><p> 3.5.1 設計水量25</p><p
18、> 3.5.2 設計尺寸25</p><p> 3.5.3 往復式隔板絮凝池的布置28</p><p> 3.6 斜管沉淀池設計計算28</p><p> 3.6.1 設計流量28</p><p> 3.6.2平面尺寸計算28</p><p> 3.6.3進出水系統(tǒng)29</p>
19、<p> 3.7 V型濾池設計計算32</p><p> 3.7.1 設計參數32</p><p> 3.7.2 平面尺寸計算32</p><p> 3.7.3 濾池高度34</p><p> 3.7.4 進水系統(tǒng)34</p><p> 3.7.5 氣水分配渠37</p&g
20、t;<p> 3.7.6 過濾系統(tǒng)39</p><p> 3.7.7 排水系統(tǒng)39</p><p> 3.7.8 反沖洗水的供給40</p><p> 3.7.10 反沖洗空氣的供給43</p><p> 3.8 消毒處理設計計算44</p><p> 3.8.1 消毒方法44&l
21、t;/p><p> 3.8.2 液氯投加量計算45</p><p> 3.8.3 加氯設備的選擇45</p><p> 3.8.4 加氯間和氯庫45</p><p> 3.9 清水池設計計算46</p><p> 3.9.1 平面尺寸計算46</p><p> 3.9.2 清水
22、池布置48</p><p> 3.10 本章小結48</p><p> 第4章 水廠總體布置50</p><p> 4.1 水廠平面布置50</p><p> 4.1.1 水廠總體布置50</p><p> 4.1.2 平面布置50</p><p> 4.2 水廠高程布置
23、51</p><p> 4.3 本章小結52</p><p> 第5章 地表水取水泵站設計53</p><p> 5.1水源的選取53</p><p> 5.2江河取水構筑物位置的選擇原則53</p><p> 5.3 江河取水構筑物位置的確定53</p><p> 5.
24、4 地表水取水構筑物形式的確定53</p><p> 5.5 進水間的設計計算53</p><p> 5.5.1 概述53</p><p> 5.5.2 進水孔和格柵的設計53</p><p> 5.5.3 進水孔及格柵面積計算54</p><p> 5.5.4 格柵的選擇54</p>
25、<p> 5.5.5 格網面積計算54</p><p> 5.5.6 格網的選擇55</p><p> 5.5.7 進水間布置55</p><p> 5.5.8 進水間高程布置與計算55</p><p> 5.5.9 格網起吊設備計算56</p><p> 5.6 地表水取水泵房的設
26、計計算57</p><p> 5.6.1 水泵機組的選擇57</p><p> 5.6.2 水泵機組基礎設計58</p><p> 5.6.3 吸水管路和壓水管路設計計算59</p><p> 5.6.4 喇叭口設計計算59</p><p> 5.6.5 各工藝標高的設計計算59</p>
27、;<p> 5.6.6 復核水泵機組59</p><p> 5.6.7 泵房形式的選擇及機械間布置錯誤!未定義書簽。</p><p> 5.6.8 泵站輔助設施的計算61</p><p> 5.7 本章小結62</p><p> 第6章 地表水二泵站設計63</p><p> 6.1
28、 工作制度的確定63</p><p> 6.2 水泵機組的選擇63</p><p> 6.2.1 泵站設計參數的確定63</p><p> 6.2.2 選擇水泵63</p><p> 6.3 水泵機組基礎設計64</p><p> 6.4 吸水管路和壓水管路設計計算65</p>&l
29、t;p> 6.5 吸水井設計計算錯誤!未定義書簽。</p><p> 6.6 各工藝標高的設計計算錯誤!未定義書簽。</p><p> 6.7 復核水泵機組錯誤!未定義書簽。</p><p> 6.8 消防校核錯誤!未定義書簽。</p><p> 6.9 泵房形式的選擇及機械間布置錯誤!未定義書簽。</p>
30、;<p> 6.10 泵站輔助設施的計算錯誤!未定義書簽。</p><p> 6.11 本章小結68</p><p><b> 結 論70</b></p><p><b> 參考文獻71</b></p><p><b> 致 謝72</b>
31、</p><p><b> 緒論</b></p><p><b> 1.1 城市概況</b></p><p> 濟南位于山東省中西部,南依泰山,北跨黃河,背山面水,分別與西南部的聊城、北部的德州和濱州、東部的淄博、南部的泰安和萊蕪交界。濟南市位于北緯36°40′,東經117°00′,南依泰山,北跨
32、黃河,地處魯中南低山丘陵與魯西北沖積平原的交接帶上,地勢南高北低。濟南之所以泉水眾多,是因為它的獨特地形地質構造。濟南處在山東省的心臟地帶,魯中南低山丘陵與魯西北沖積平原,正好把它夾在中間,為一平緩的單斜構造,高差達500多米,市區(qū)的地勢自然也就隨之南高北低,這種南高北低的地勢,利于地表水和地下水向城區(qū)匯集。 濟南地處中緯度地帶,由于受太陽輻射、大氣環(huán)流和地理環(huán)境的影響,屬于溫帶季風氣候。其特點是季風明顯,四季分明,春季干旱少雨
33、,夏季溫熱多雨,秋季涼爽干燥,冬季寒冷少雪。年平均氣溫13.8℃,無霜期178天,氣溫最高42.5℃(1955 年7月24日),最低氣溫零下19.7℃(1953年1月17日)。最高月均溫27.2℃(7月),最低月均溫-3.2℃(1月)。年平均降水量685毫米。</p><p><b> 1.2 原始資料</b></p><p> 1.2.1 設計題目</p&
34、gt;<p> 本畢業(yè)設計項目為:山東省濟南市天橋區(qū)新建給水處理工程設計。</p><p> 1.2.2 原始資料</p><p> 1. 濟南市天橋區(qū)平面圖1:10000</p><p> 2. 城市分區(qū)及人口密度</p><p> Ⅰ區(qū)251人/公頃;Ⅱ區(qū)200人/公頃。</p><p>
35、 3. 城市居住房中的衛(wèi)生設備情況:</p><p> ?、駞^(qū):室內衛(wèi)生設備情況(有給水、排水、淋浴、熱水供應);</p><p> ?、騾^(qū):室內衛(wèi)生設備情況(有給水、排水、淋浴、熱水供應);</p><p> 4. 城市中房屋的平均層數:</p><p> Ⅰ區(qū) 7層;Ⅱ區(qū)6層。</p><p> 5. 工業(yè)用
36、水情況:</p><p> 該城有下列工業(yè)企業(yè),其位置見城市平面圖:</p><p><b> (1) 工廠A:</b></p><p> 日生產總用水量4200 m3/d。</p><p> 工人總數720人,分3班工作,熱車間占35%。</p><p> 第一班 240人,使用沐浴者
37、220人,其中熱車間84人。</p><p> 第二班 240人,使用沐浴者220人,其中熱車間84人。</p><p> 第三班 240人,使用沐浴者220人,其中熱車間84人。</p><p> (2) 工廠B:日生產總用水量3300m3/d。</p><p> 工人總數150人,分 3 班工作,熱車間20%。</p>
38、<p> 第一班50人,使用沐浴者45人,其中熱車間10人。</p><p> 第二班50人,使用沐浴者45人,其中熱車間10人。</p><p> 第三班50人,使用沐浴者45人,其中熱車間10人。</p><p> (3) 工廠C:日生產總用水量1400m3/d。</p><p> 工人總數750人,分 3 班工作
39、,熱車間30%。</p><p> 第一班250人,使用沐浴者232人,其中熱車間75人。</p><p> 第二班250人,使用沐浴者232人,其中熱車間75人。</p><p> 第三班250人,使用沐浴者232人,其中熱車間75人。</p><p> 火車站用水量2500 m3/d7 綠化用水量:500m³/天。&l
40、t;/p><p><b> 6.自然概況:</b></p><p> ?、?城市土壤種類砂質粘土;地下水位深度28m;冰凍線深度0.44m,</p><p> ?、?年降水量665 mm;</p><p> ?、?城市最高溫度31℃;最低溫度 -3.2℃;年平均溫度13.8℃;</p><p>
41、④ 主導風向:西南風。</p><p> ?、?海拔500 m;</p><p><b> 7.地面水源:</b></p><p> ?、?流量最大流量3000 m3/s,最小流量1800 m3/s。</p><p> ② 最大流速2 m/s。</p><p> ?、?水位:最高水位(1%)
42、45 m;常水位42 m,最低水位(97%)38 m,冰凍期水位38 m。</p><p> ?、?最低水位時河寬50 m。</p><p> ?、?冰的最大厚度0.1 m。</p><p> ?、?該河流為通航河流。</p><p> 8.水源水質分析結果:</p><p> 水源水質分析結果如表1.1所示。&l
43、t;/p><p> 表1.1 水源水質分析結果</p><p> 9.城市用水量逐時變化: </p><p> 城市用水量逐時變化如表1.2所示。</p><p> 表1.2 城市用水量逐時變化</p><p> 1.3 畢業(yè)設計內容概要</p><p> 1.3.1 城市輸水管與給水管
44、網設計</p><p> 1. 供水方案的選擇(至少提出兩個方案并對比)及管網定線;</p><p><b> 2. 用水量計算;</b></p><p> 3. 比流量、沿線流量和節(jié)點流量的計算,并設計初分流量和初擬管徑(使用鴻業(yè)軟件完成);</p><p> 4. 進行管網平差計算(使用鴻業(yè)軟件完成);<
45、;/p><p> 5. 清水池容積計算。</p><p> 1.3.2 取水構筑物的設計</p><p> 1. 選擇水源,確定取水位置;</p><p> 2. 確定取水方案及取水構筑物形式;</p><p> 3. 取水設備選型、設計計算及繪圖。</p><p> 1.3.3 凈水廠
46、技術設計的工藝部分</p><p> 1. 水廠處理工藝流程對比及選擇;</p><p> 2. 計算各單元構筑物的設計流量、確定構筑物形式和數目;</p><p> 3. 進行各構筑物的設計計算,繪制出各構筑物及有關細部的計算草圖;</p><p> 4. 確定構筑物間連接管道的位置、管徑,定出水廠的高程布置和平面布置。</p
47、><p> 1.3.4 二級泵站技術設計的工藝部分</p><p> 1. 根據水廠平面布置和平差結果,確定供水制度、泵站形式、進行選泵;</p><p> 2. 確定水泵的布置方式;</p><p> 3. 進行二泵站設計計算并繪制計算草圖。</p><p> 1.4 設計可行性方案的確定</p>
48、<p> 1.4.1 水質的要求</p><p> 根據《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-2006)規(guī)定,處理的水質要滿足無色無味;不含肉眼可見物;濁度低于1NTU;細菌總數不超過100個/毫升;大腸菌數不得檢出;其他各項指標均符合要求。</p><p> 1.4.2 水壓的要求</p><p> 居民區(qū):Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)的樓層均為7層,自由水頭3
49、2米,工業(yè)生產用水的自由水壓只需10米。</p><p> 1.4.3 給水方案的初步確定</p><p> 根據設計所給原始數據和該城市的基本概況,綜合考慮各種因素,初步選定統(tǒng)一和分區(qū)這兩種給水系統(tǒng),如下:</p><p><b> 1. 統(tǒng)一給水系統(tǒng)</b></p><p> 統(tǒng)一給水系統(tǒng),即用同一個系統(tǒng)供應
50、生活、生產和消防等各種用水。</p><p> 優(yōu)點:(1)操作管理便捷;</p><p> ?。?)充分利用外網水壓。</p><p> 缺點:(1)外網停水內網停水供水安全性低;</p><p> ?。?)官網負擔流量大,管徑增大,官網的造價增大;</p><p> (3)工廠用水的水質要求較低,統(tǒng)一供水的藥
51、劑投加量會造成浪費以及濾 池的過濾面積的浪費。</p><p><b> 2. 分區(qū)給水系統(tǒng)</b></p><p> 分區(qū)給水系統(tǒng)是根據城市地形特點將整個城市分成幾個給水區(qū),每區(qū)有獨立的泵站和官網,但各區(qū)之間有適當的聯(lián)系,以保證供水可靠和調度靈活。</p><p> 優(yōu)點:(1)官網承受的水壓小,水管和附件的
52、損壞少;</p><p> ?。?)漏失量減少,節(jié)約水量;</p><p> (3)維護管理方便,安全可靠。</p><p> 缺點:(1)輸水管造價高;</p><p> ?。?)二泵站水泵管理不便。</p><p> 本設計采用統(tǒng)一供水,初步選定以下兩個方案:</p><p> 表1
53、.3 供水方案比較表</p><p> 通過綜合對比,最終擇優(yōu)選擇統(tǒng)一供水,即方案一。</p><p><b> 3. 調節(jié)構筑物</b></p><p> 本設計不設水塔,清水池適用于供水范圍適中的中小型水廠,調節(jié)水池泵站適用于供水范圍較大的水廠以及部分地區(qū)用水壓力要求較高,采用分區(qū)供水的管網西面為Ⅰ區(qū),東面為Ⅱ區(qū)。所以考慮采用前者,即
54、清水池。清水池布置在串聯(lián)分區(qū)管網、管網低壓區(qū),所以布置在Ⅱ區(qū)。</p><p> 1.5 城市用水量計算</p><p> 1.5.1 計算要求</p><p> 根據《室外給水設計規(guī)范》(GB50013-2006)得知,設計水量由下列各項組成:</p><p> ?。?)綜合生活用水量(包括公共建筑用水量)</p>&l
55、t;p> (2)工業(yè)企業(yè)用水量</p><p> ?。?)澆地、綠化用水量</p><p><b> ?。?)管網漏失水量</b></p><p><b> ?。?)未預見水量</b></p><p> 其中管網漏失水量等于1~4項水量之和的10%~12%,未預見水量等于1~5項水量之和的
56、8%~12%。</p><p><b> 1.5.2計算過程</b></p><p> 1.綜合生活生活用水Q1</p><p> 由任務書知,Ⅰ區(qū)面積約為881.5公頃,城市人口密度為251人/公頃,Ⅱ區(qū)面約為542.4公頃,城市人口密度為200人/公頃,則城市總人口881.5×251+542×200=328875&
57、lt;/p><p><b> 人。</b></p><p><b> (2.1)</b></p><p> ——居民區(qū)生活用水量,;</p><p> q——最高日生活用水量定額,,取</p><p> N——設計年限內計劃人口數,萬人;</p><
58、p> f——自來水普及率,100%。</p><p><b> 2.工業(yè)企業(yè)用水量</b></p><p> 表1.4 工業(yè)企業(yè)用水量</p><p> 工廠用水 </p><p><b> 工廠職工用水 </b></p><p><b&
59、gt; 3.火車站用水</b></p><p><b> (由任務書可得知)</b></p><p><b> 4.澆灑綠地用水</b></p><p><b> 式中 </b></p><p> ——澆灑綠地用水,;</p><p&g
60、t; ——每天澆灑綠地次數;</p><p> ——每天澆道路次數;</p><p><b> ——綠地面積,;</b></p><p><b> ——道路面積,;</b></p><p> ——公園綠地面積,;</p><p> ——澆灑綠地用水量標準,;<
61、;/p><p> ——澆灑道路用水量標準,;</p><p><b> 5.管網漏失水量</b></p><p><b> 6.未預見水量</b></p><p><b> 7.最高日設計水量</b></p><p><b> 8.消防用
62、水量</b></p><p> 按同時發(fā)生兩次火災考慮,每次消防流量65L/s。</p><p> =35×2=130(L/s)</p><p> 9.最高日最高時設計流量</p><p><b> 時變化系數</b></p><p><b> Qh=&l
63、t;/b></p><p> 第2章 城市給水管網設計</p><p> 2.1 管網水力計算及管網平差</p><p> 2.1.1 管網布置</p><p><b> 管網布置基本原則:</b></p><p> ?。?)按照城市規(guī)劃平面圖布置管網,布置時應盡可能的考慮系統(tǒng)分期建
64、設的可能性,并留有充分的發(fā)展余地;</p><p> ?。?)管網布置時必須保證供水安全可靠性,當局部管網發(fā)生事故時,斷水范圍應減小到最??;</p><p> ?。?)管線遍布在整個給水區(qū)內,保證用戶有足夠的水量和水壓;</p><p> ?。?)力求最短距離敷設管線,以降低管網的造價以及供水能量費用。</p><p> 給水管網定線是指在
65、地形平面圖上確定管線的走向和位置。定線時一般只是管網的干管以及干管之間的連接管,不包括從干管到用戶的分配管以及接到用戶的進水管。</p><p> 干管定線時可按下列步驟進行:</p><p> ?。?)根據水源、大用戶等調節(jié)構筑物的位置確定供水區(qū)域的主要供水流向,即水源與大用戶、調節(jié)構筑物的連線方向,以此控制干管的基本走向。</p><p> (2)按主要流向
66、確定布置的干管條數和大致位置,干管之間盡量平行布置,間距一般為500~800m左右。一般在保證要求的前提下,干管和連接管的數量盡量減少,以節(jié)約投資。有時為了保證供水可靠,在干管和干管之間設置連接管,以形成環(huán)狀管網,連接管的作用是在局部干管發(fā)生故障時,能夠保證斷水區(qū)域最小。</p><p> 按下列要求對干管的具體位置進行校核:</p><p> ?。?)按規(guī)劃道路定線,盡量避免在高級路面
67、或重要道路下敷設,以利于施工和維護管理;</p><p> ?。?)干管應盡可能布置在較高位置,以降低干管內的水壓,增加管道的供水安全性。</p><p> ?。?)干管應盡可能從兩側用水量較大的街區(qū)通過,其延伸方向與主要流向保持一致,并以最短距離到達主要用水區(qū)、大用戶和調節(jié)構筑物(水塔或高地水池等),以提高干管的配水效率,降低工程造價和動力費用。</p><p>
68、 考慮上述布置要求,并結合本設計城市的地形,對該城市進行管網布置,采用環(huán)狀管網,共布置9個環(huán),具體布置情況見01號圖。</p><p> 2.1.2 計算軟件</p><p> 本設計所有管網水力計算及管網平差均采用鴻業(yè)市政管線11.0CAD-2010完成,設計中所有給水管段都定位雙側供水管段,所以配水長度等于管長,即在鴻業(yè)軟件中選擇供水類型為全部管段為雙側供水管段。</p&g
69、t;<p> 使用鴻業(yè)軟件的大致步驟分為以下三部分:</p><p> 1. 給水管網平差計算——反算水源壓力:</p><p><b> ?。?)定義給水管;</b></p><p><b> ?。?)節(jié)點編號;</b></p><p> ?。?)定義供水類型(單側供水管/雙側供
70、水管/不供水管);</p><p> ?。?)定義集中流量(水源點集中流量為負值,大用戶集中流量為正值,見表2.3);</p><p> 表2.1 大用戶集中流量</p><p> ?。?)按管長分配流量(折算長度42043.828m,沿線比流量0.044L/s);</p><p> ?。?)自動賦予管徑(選擇最小管徑為100mm);<
71、;/p><p><b> ?。?)平差計算。</b></p><p> 2. 給水管網平差計算——消防校核</p><p> (1)定義消防流量;</p><p> 選擇最不利節(jié)點14和火車站用水節(jié)點24為火災發(fā)生處,每處消防流量為35L/s。</p><p> ?。?)根據反算水源壓力定義水源
72、點水壓;</p><p><b> (3)平差計算。</b></p><p> 3. 給水管網平差計算——事故校核</p><p> ?。?)定義事故管段(本設計選擇9-10管段為事故管段);</p><p><b> ?。?)平差計算;</b></p><p> 2.
73、1.3 平差計算書</p><p><b> 1. 反算水源壓力</b></p><p> 反算水源壓力管網平差計算書:</p><p><b> ?。?)平差基本數據</b></p><p> 平差類型:反算水源壓力。</p><p> 計算公式:海曾威廉公式<
74、;/p><p> V=0.44×C×(Re/C)0.075×(g×D×I)0.5</p><p><b> Re=V×D/ν</b></p><p> 計算溫度:13℃,ν=0.000001m2/s。</p><p> 局部損失系數:1.20。</p&
75、gt;<p><b> 節(jié)點參數</b></p><p> 表2.2 反算水源壓力節(jié)點參數</p><p><b> ?。?)管道參數</b></p><p> 表2.3 反算水源壓力管段參數</p><p> 管網平差結果特征參數</p><p>
76、水源點 JS1:節(jié)點流量(L/s):-1442.0,節(jié)點壓力(m):90.580。 </p><p> 水源點 JS18:節(jié)點流量(L/s):-1442.0,節(jié)點壓力(m):96.069。 </p><p> 最大管徑(mm):1100.00。 </p><p>
77、最小管徑(mm):100.00。 </p><p> 最大流速(m/s):1.517。 </p><p> 最小流速(m/s):0.125。 </p><p> 水壓最低點 JS8,壓力(m):81.00。</p><p> 自由水頭最
78、低點 JS9,自由水頭(m):28.0。</p><p><b> 2. 消防校核</b></p><p> 根據給水管網平差計算——反算水源壓力,確定最不利點為節(jié)點9,所以選擇火災發(fā)生點之一為節(jié)點9,另一個點選擇為靠近節(jié)點9的10點,,根據《給排水快速設計手冊01冊.給水工程》確定每次火災發(fā)生的消防流量為35L/s,只要這兩個點消防校核滿足就基本滿足。</
79、p><p> 最高時消防時管網平差計算書:</p><p><b> ?。?)平差基本數據</b></p><p> 平差類型:消防校核。</p><p> 計算公式:海曾威廉公式</p><p> V=0.44×C×(Re/C)0.075×(g×D&#
80、215;I)0.5</p><p><b> Re=V×D/ν</b></p><p> 計算溫度:13℃,ν=0.000001m2/s。</p><p> 局部損失系數:1.20。</p><p><b> 節(jié)點參數</b></p><p> 表2.4
81、消防校核節(jié)點參數</p><p><b> ?。?)管道參數</b></p><p> 表2.5 消防校核管段參數</p><p> (4)管網平差結果特征參數</p><p> 水源點JS1:節(jié)點流量(L/s):-1502.000,節(jié)點壓力(m):73.157。 </p&
82、gt;<p> 水源點JS41:節(jié)點流量(L/s):-1502.000,節(jié)點壓力(m):78.646。 </p><p> 最大管徑(mm):1100.00。 </p><p> 最小管徑(mm):100.00。 </p><p> 最大流速(m
83、/s):1.595。 </p><p> 最小流速(m/s):0.057。 </p><p> 水壓最低點JS8,壓力(m):63.22。</p><p> 自由水頭最低點 JS9,自由水頭(m):10.0。</p><p><b> 3. 事故校核</
84、b></p><p> 選擇JS25-26為事故管段進行校核。</p><p> 事故時管網平差計算書:</p><p><b> (1)平差基本數據</b></p><p> 平差類型:事故校核。</p><p> 計算公式:海曾威廉公式</p><p>
85、 V=0.44×C×(Re/C)0.075×(g×D×I)0.5</p><p><b> Re=V×D/ν</b></p><p> 計算溫度:13℃,ν=0.000001m2/s。</p><p> 局部損失系數:1.20。</p><p><
86、b> ?。?)節(jié)點參數</b></p><p> 表2.6 事故校核節(jié)點參數</p><p><b> ?。?)管道參數</b></p><p> 表2.7 事故校核管段參數</p><p> ?。?)管網平差結果特征參數</p><p> 水源點 JS1:節(jié)點流量(L/s
87、):-1009.400,節(jié)點壓力(m):84.831。 </p><p> 水源點 JS41:節(jié)點流量(L/s):-1009.400,節(jié)點壓力(m):90.320。 </p><p> 最大管徑(mm):1100.00。</p><p> 最小管徑(mm):100.00。
88、 </p><p> 最大流速(m/s):1.173。 </p><p> 最小流速(m/s):0.079。 </p><p> 水壓最低點 JS8,壓力(m):80.5。</p><p> 自由水頭最低點 JS8,自由水頭(m):28.0。</p&g
89、t;<p><b> 2.2本章小結</b></p><p> 本章首先根據濟南市市的自然條件、人口、城區(qū)的分布、工業(yè)企業(yè)布局及其用水需求等條件,提出了供水方案,并進行了比較,最終擇優(yōu)選擇了最佳方案。</p><p><b> 地表水凈水工藝設計</b></p><p> 3.1 廠址選擇原則<
90、/p><p> 1. 布置緊湊,以減少水廠占地面積和連接管的長度,并便于操作管理。如沉淀池或澄清池應緊靠濾池;二級泵房盡量靠近清水池。但各構造物之間應留出必要的施工和檢修間距和管道地位。</p><p> 2. 充分利用地形,力求挖填土方平衡以減少填、挖土方量和施工費用。</p><p> 3. 各構造物之間連接管應簡單、短捷,盡量避免立體交叉,并考慮施工,檢修方
91、便。此外,有時也需設置必要的超越管道,以便某一構筑物停產檢修時。為保證必須供應的水量采取應急措施。</p><p> 4. 建筑物布置應注意朝向和風向。如加氯間和氯庫應盡量設置在水廠主導風向的下風向;泵房及其他建筑物盡量布置成南北向。</p><p> 5. 有條件時最好把生產區(qū)和生活區(qū)分開,盡量避免非生產人員在生產區(qū)通行和逗留,以確保生產安全。</p><p>
92、; 6. 對分期建造的工程,既要考慮近期的完整性,又要考慮遠期工程建成后整體布局的合理性,還應考慮分期施工方便。</p><p> 3.2 工藝流程的選擇</p><p> 3.2.1 原始資料</p><p><b> 詳見表1-1。</b></p><p> 3.2.2 設計水質</p>&l
93、t;p> 本設計給水處理工程設計水質滿足國家《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-2006),處理目的是去除原水中的懸浮物質、膠體物質、細菌、病毒以及其他有害成分,使凈化后水質滿足生活飲用水的要求。</p><p> 生活飲用水水質應符合以下基本要求:</p><p> ?。?)水的感官性狀良好。</p><p> (2)水中不得含有病原微生物。<
94、/p><p> ?。?)水中所含化學物質及放射性物質不得危害人體健康。</p><p> 本設計水源水質為受輕度污染的低濁度地表水水源,常規(guī)處理工藝即可處理達標。</p><p> 3.2.3 水廠設計水量</p><p> 水處理構筑物的生產能力,要以最高日供水量加水廠自用水量進行設計,并以水質最不利情況進行校核。水廠自用水量主要用于澄清
95、池排泥和濾池沖洗等方面。城鎮(zhèn)水廠只用水量一般采用供水量的5%~10%,本設計取5%,則設計處理量為:</p><p><b> ,</b></p><p> 3.2.4 工藝流程的選擇</p><p> 1. 方案一 以地表水作為水源時。處理工藝流程中通常包括混合、絮凝、沉淀或澄清、過濾及消毒。工藝流程圖如下圖:</p>
96、<p> 源水→混凝劑投入混合→絮凝沉淀→過濾→消毒→清水池→二級泵房→用戶(澄清)</p><p> 方案二 當原水濁度較高、含沙量大時,為了達到預期的混凝沉淀(或澄清)效果,減少混凝劑用量,應增設預沉池或沉砂池,工藝流程如圖:</p><p> 源水→預沉池或沉砂池→混合劑投入混合→絮凝沉淀→過濾→消毒→清水池→二級泵站→用戶(澄清)</p><p&
97、gt; 本設計以地表水為水源,水源水質較好,有微量異臭味,相比較所以采用工藝流程如圖:</p><p> 源水→預沉池或沉砂池→混合劑投入混合→絮凝沉淀→過濾→消毒→清水池→二級泵站→用戶(澄清)</p><p> 方案一結構簡單,施工方便,造價低,方便管理和運行;方案二采用膜處理技術,雖然處理效果好,對水源的水量和水質適應性強,但造價較高,結構復雜,施工難度大,不方便管理和運行,且
98、需要很高的維修和保養(yǎng)技術水平,并且膜處理技術也有許多缺點:清洗困難,只能采用化學清洗;一旦破損,只能更換,無法修復;水頭損失較大等。</p><p> 由水源水質分析結果可知,該市水源地水質較好,滿足《地表水環(huán)境質量標準》(GB3838-2002)中集中式生活飲用水地表水水源地水質標準,本設計水源水質情況分析為受輕度污染的低濁度地表水水源,采用常規(guī)處理工藝即可滿足國家《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-200
99、6),最終通過技術、施工、運營及經濟等方面綜合來比較,確定方案一為本設計的最終設計方案。</p><p> 給水處理構筑物的選擇</p><p> 水廠內各工藝單元處理構筑物的選擇種類較多,根據本水廠水質條件及其他因素,初選以下工藝進行對比選擇。</p><p> 表3.1 構筑物選擇比較</p><p> 最終通過比較擇優(yōu)選擇以下構
100、筑物:管式混合→網格絮凝池→斜管沉淀池→V型濾池→液氯消毒。理由:滿足設計要求,結構簡單,造價低,便于管理和操作。</p><p> 3.3 加藥間設計計算</p><p> 3.3.1 混凝劑的選擇</p><p> 表3.2 常用混凝藥劑及其性質</p><p> 由任務書得知,原水水質分析結果如下表:</p>&l
101、t;p> 表3.3 原水水質分析結果</p><p> 經過對比,本次設計原水水質與手冊中情況相似,所以本次設計采用聚合氯化鋁混凝劑,且無需添加助凝劑強化混凝。</p><p> 3.3.2 混凝劑投量的計算 </p><p> 1. 混凝劑投量計算</p><p> 根據上述分析,混凝劑采用聚合氯化鋁。濟南市位于華東地區(qū),
102、原水濁度60-600</p><p> NTU,根據該地區(qū)類似水廠情況,確定混凝劑最大投量和平均投量均為40mg/L,混凝劑采用固體硫酸鋁。則混凝劑投量為</p><p><b> ?。?.1)</b></p><p> 設計中取Q=164479(m3/d)</p><p> 當a=18mg/L)時,。</p
103、><p> 當a=38mg/L)時,。</p><p> 由水質資料知,原水中堿度為3.2度,且PAC的PH適應范圍比較寬,因此不需投加堿。</p><p> 3.3.3 混凝劑的投加</p><p> 混凝劑投加分固體投加(干投)和液體投加(濕投)兩種方式。前者在我國很少應用,通常將固體溶解后配成一定濃度液投入水中。</p>
104、<p> 本次設計采用濕投法,濕投法藥液和原水易混合,不易堵塞入口,管理方便,且投量易調節(jié),但濕投法也存在著占地面積大、設備容易腐蝕等缺點。因此在設計中,各管路及設備采用耐腐蝕的材料。</p><p> 混凝劑投加流程:PAC(固體)→溶解池→溶液池→投加設備</p><p> 表3.4 投藥方法優(yōu)缺點比較</p><p> 3.3.4 溶液池
105、和溶解池的計算</p><p><b> 1. 溶液池容積</b></p><p> 溶液池分為2格,可輪流使用,其容積為</p><p><b> ?。?.3)</b></p><p> 設計中取Q=16853(m3/h),n=2次,b=10%,a=38(mg/L)</p>&
106、lt;p> 溶液池采用鋼混結構,單池尺寸為:L×B×H=4.2×3.9×2.5,高度H中包括超高0.3m,沉渣高度0.2m,有效水深為2m,則實際溶液池有效容積=32.76m3,溶液池旁應設有1~1.5m寬的平臺,便于操作管理,池底坡度為0.02,底部設置DN100放空管,采用硬聚氯乙烯塑料管,池內用環(huán)氧樹脂進行防腐,沿液面接入藥劑稀釋用的給水管DN100,于是池兩邊設置放水閥,按1h放滿
107、考慮。</p><p><b> 2. 溶解池體積</b></p><p><b> ?。?.4)</b></p><p><b> 設計中取</b></p><p> 溶解池尺寸:L×B×H=3×1×2</p>&l
108、t;p> 高度中包括超高0.3m,沉渣高度0.2m</p><p> 則溶解池實際有效容積為9.45(m3)</p><p> 溶解池采用鋼筋混凝土結構,內壁用環(huán)氧樹脂進行防腐處理,池底設i=0.02坡度,設DN100排渣管,采用硬聚氯乙烯管。給水管管徑DN100,按10min放慢溶解池考慮,管材采用硬聚氯乙烯管。</p><p> 溶解池采用機械攪拌
109、,中心固定式平槳板攪拌機,槳板直徑為750mm,槳板深度1200mm,攪拌機重200kg。</p><p> 4. 投藥和計量泵設備</p><p> 計量設備有孔口計量、浮杯計量、定量投藥箱和轉子計量計等。本設計采用耐酸泵與轉子計量計配合投加,計量泵每小時投加藥量</p><p><b> ?。?.5)</b></p>&l
110、t;p> 設計中取W1=31.2m3</p><p> 計量泵型號為JZ630選用三臺,兩用一備。</p><p> JZ630計量泵參數:流量為630L/h、壓力為0.6MPa,126r/min,配套電機功率0.8kW。</p><p> 3.3.5 加藥間和藥庫的設計</p><p><b> 加藥間的設計<
111、;/b></p><p> 各種管線布置在管溝內,給水采用鍍鋅鋼管,加藥采用塑料管。</p><p><b> 加藥間的布置如下:</b></p><p> ?。?)加藥間宜與藥庫合并布置。布置原則為:藥劑輸送、投加流程順暢、方便操作與管理,力求車間清潔衛(wèi)生符合勞動要求,高程布置符合投加工藝及設備條件;</p><
112、p> ?。?)加藥間位置應盡量靠近投加點,加藥間布置應兼顧電器、儀表、自控等專業(yè)的要求;</p><p> ?。?)加藥間可布置成各種形狀,采用較多的為一字形,本設計加藥間布置成一字型;</p><p> (4)靠近和穿過操作通道、運輸通道及人員進出區(qū)域和各種管道布置在管溝內。管溝應設有排水措施,并防止室外管道溝外積水的倒灌。管溝蓋板應防腐和防滑,可采用加強塑料板;</p&g
113、t;<p> ?。?)攪拌池邊設置不排水溝,四周地面坡向排水溝;</p><p> (6)加藥間內應保持良好的通風。</p><p><b> 2. 藥庫的設計</b></p><p> 按照貯存30d藥劑計算藥劑體積,則PAC的貯存量為</p><p><b> ?。?.6)</b&
114、gt;</p><p> PAC相對密度為1.15/,藥品對方高度按1.5m計,則聚合氯化鋁所占面積為:</p><p> 187.5/1.15×1.5=108.7m2</p><p> 同樣,按照儲存30天藥劑計算體積,則高錳酸鉀用量為</p><p> PAC相對密度為2.07×103kg/,藥品對方高度按1.
115、5m計,則聚合氯化鋁所占面積為:</p><p> 4934/2.07×103×1.5=144m2</p><p> 藥庫與加藥間合建,考慮藥劑運輸、搬運等所需空間,這部分面積按藥品占有面積的30%計。</p><p> 3.4 混合設備設計計算</p><p> 在混合階段,水中雜質顆粒較小,要求混合速度快、劇烈
116、攪拌的主要目的并非為了造成顆粒的劇烈碰撞。而是使藥劑迅速而均勻地擴散與水中,以利于混凝劑快速水解和聚合脫穩(wěn),并借助于布朗運動進行異向絮凝。由于混凝劑在水中化學反應,顆粒脫穩(wěn)和異向絮凝速度都相當快。因此混合要快速劇烈,在10~30s最多不超過2min內完成。</p><p> 本設計采用管式靜態(tài)混合器。已知水廠原水管采用兩根DN1000管道。</p><p> 靜態(tài)混合器的水頭損失一般小
117、于0.5m,根據水頭損失計算公式</p><p><b> (3.8)</b></p><p> 設計中取d=0.8m,n=3個,則h=0.30m。加藥點設于靠近水流方向的第一個混合器,投藥管插入管徑的1/3處,且投藥管上多處開孔,使藥液均勻分布。</p><p> 3.5 網格絮凝池設計計算</p><p>
118、3.5.1 設計水量</p><p> 水廠設計水量164479m3/d,往復式隔板絮凝池分為四組,每組兩個,分為八個尺子與斜管沉淀池合建,單個絮凝池設計水量為:</p><p><b> ?。?.9)</b></p><p> 設計中取Q=164479(m3/d),n=8個</p><p> 3.5.2 設計尺寸
119、</p><p><b> 1.絮凝池有效容積</b></p><p><b> (3.10)</b></p><p> 設計中取T=10min</p><p><b> 2. 絮凝池面積</b></p><p><b> ?。?.11
120、)</b></p><p><b> 設計中H取4.0m</b></p><p><b> 3.單格面積</b></p><p> 設計中v1取0.12m/s,單格面積為1.975m2</p><p> 設每格為矩形,邊長為1.35×1.5m,實際面積為2.0m2<
121、;/p><p><b> 所分格數為</b></p><p> 每行分6格,每池布置3行。</p><p><b> 絮凝時間</b></p><p><b> 5.池高的確定</b></p><p> 池的平均有效水深4.0m,超高0.3m,泥斗
122、深度0.7m,池子的總高度</p><p><b> 池長和池寬的確定</b></p><p> 進水渠寬2.0m,壁厚取0.2m。對于一組絮凝池</p><p> 池長 L=3×1.35+4×0.2+2×0.3=7.15</p><p> 池寬 B=12×1.4+11&#
123、215;0.2+2×0.3=19.7</p><p> 過水空洞和網格的設置</p><p> 過水孔洞流速從前往后分為四格擋減速,第一檔3格,第二檔4格,第三檔5格,第四檔6格,進口流速為0.3m/s,出口0.1m/s。格擋隔墻上孔洞尺寸為1.0×1.4m。</p><p> 前段網格較多,依次逐漸減少,前段總數16層以上,中段8層以上,
124、上下兩</p><p> 間距為70cm,網格尺寸為80mm×80mm。</p><p> 兩池子第一格打通,進水管進水。</p><p> 反應池出水至過渡段,高和絮凝池一樣,池寬2.0m,經過配水花墻進入沉淀池沉淀。</p><p> 3.5.3 水頭損失</p><p><b> 1
125、.網格水頭損失</b></p><p> 第一檔每層網格水頭損失:m,總水頭損失:0.0276m;</p><p> 第二檔每層網格水頭損失:0.00340m,總水頭損失:0.00276m;</p><p> 第三檔每層網格水頭損失:0.00270m,總水頭損失:0.0176m;</p><p> 所以通過網格的水頭損失為
126、0.0830m</p><p><b> 孔洞水頭損失</b></p><p> 第一檔一格孔洞水頭損失:m,總水頭損失:0.084m;</p><p> 第二檔一格孔洞水頭損失:0.00809,總水頭損失:0.0034m;</p><p> 第三檔一格孔洞水頭損失:0.00409,總水頭損失:0.0234m;&
127、lt;/p><p> 第四檔一格孔洞水頭損失:0.00153,總水頭損失:0.0094m;</p><p> 所以通過網格的水頭損失為0.105m</p><p><b> 3.GT值計算</b></p><p><b> ?。?)G值計算</b></p><p><
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