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1、-内蒙古某水厂毕业设计说明书全套优秀完整版毕业设计-第 64 页摘要：本设计的主要任务是内蒙古XX市XX水厂给水工程设计。设计的主要内容包括：设计规模的确定、给水系统选择、给水方案比较、取水工程设计、净水厂设计和二级泵房设计。设计书由设计资料、设计说明书和设计计算书三部分组成。本设计的设计规模是6.5万m3/d，以黄河干流为水源。采用的给水系统为：源水斗槽（一泵房）管式静态混合器机械絮凝池 + 往复式隔板絮凝池平流式沉淀池V型滤池清水池二泵城市管网。选用硫酸铝为混凝剂，液氯为消毒剂。水厂出水水质要求达到生活饮用水卫生规范（2001）。水厂位于XX市郊，城市的东南方，地面标高为1058m，总占地
2、面积4.70公顷，绿化面积约占25，附属面积约占总面积的15，内设标准化篮球场和排球场，力争创建一个清新怡人的现代化水厂。关键词：斗槽，机械絮凝池，隔板絮凝池，平流沉淀池，V型滤池，泵房Abstract:The main task of my design is for the water supply engineering of XXXXXXX water plant in the city of XXXXXX,Nengmenggu province. The design mainly includes: the calculation for the volume of the req
3、uired daily water supply;the choice of the water supply system;the comparison for the process of water supply;the design of water source engineering;the design of the water plant and the secondary pumping station.The design file consists of three parts which are design data,explanation file and calc
4、ulation file. The volume of the required daily water supply of my design is 65000 m3/d .Huanghe River is the source of the water supply. The system of the water supply which is adopted in my design is following:water source bucket basin(first pumping station) mixermachinery flocculating tank+ baffle
5、plate flocculating tankadvection sediment basinv filterclear-water reservoirsecondary pumping stationwater network. Al2 (SO4) 2 is used as coagulant while Cl2 is used as disinfectant. The quality of processing water must satisfy the norm of domestic drinking water(2001).The water plant is located in
6、 the southeastern suburb of the city of Baotou whose elevation is 1058m.The plant covers 47000m2,which includes 25% green area and 15% accessory area.Besides,standardized basketball and volleyball grounds are set up in order to build a beautiful and harmonious water plant.Keywords:bucket basin, mach
7、inery flocculating tank, baffleplate flocculating tank, advection sediment basin, v filter, pumping station.目 录第一篇 设计说明书1 概述 11.1 城市概况 11.2 城市现有给水工程概况 11.3 原始设计资料 11.3.1 地质条件 11.3.2 气象资料 11.3.3 日用水量变化系数 21.3.4 城市原管网规划图 21.4 工程设计 22 设计水量 42.1 设计用水量 42.2 设计水量 43 给水工程规划 53.1 给水工程方案 53.1.1 水源的选择 53.1.2
8、水处理工艺选择 53.2 给水工程设计方案 53.2.1 技术比较 53.2.2 经济比较 53.2.3 综合方案比较 63.2.4 各处理构筑物设计参数的选择 74 给水水源及取水工程 104.1 取水位置选择 104.2 取水构筑物选型 105 输配水工程 115.1 取水泵站（一级泵站） 115.2 输水工程 115.3 配水工程 125.4 调节构筑物 135.5 二级泵站 146 水处理工程 166.1 水处理工艺流程 166.2 水处理构筑物 16 6.2.1 投药工艺 16 6.2.2 配水井 16 6.2.3 网格絮凝池 16 6.2.4 平流沉淀池 18 6.2.5 普通快滤
9、池 18 6.2.6 回收水泵和回收水池 18 6.2.7 消毒工艺 19 6.2.8 吸水井 196.3 给水处理厂平面布置和高程布置 196.3.1 平面布置 20 6.3.2 高程布置 206.3.3 附属构筑物 217 设计特色及存在的问题和建议 22第二篇 设计计算8 设计用水量计算 238.1 设计规模 238.2 设计水量的确定 239 输配水工艺计算 249.1 输水管设计及计算 249.2 取水水泵选配计算及一级泵站工艺布置 249.2.1设计参数 249.2.2设计计算 24 9.3 配水管网设计及水力计算 279.3.1 比流量计算 279.3.2 节点流量 279.3.
10、3 管段流量计算 289.3.4 管网程序平差 29 9.4 送水水泵选配计算及二泵站工艺布置 32 9.4.1 选泵 329.4.2 水泵吸水管水头损失 339.4.3 水泵压水管水头损失 339.4.4 泵房高度 349.4.5 水泵房内设备 349.4.6 选择真空泵 349.4.7 排水泵 349.5 调节构筑物计算 3410 给水处理厂工艺计算 3810.1 投药工艺计算 3810.1.1 已知条件 3810.1.2 设计计算 3810.2 混合工艺计算 3910.2.1 设计概述 3910.2.2 设计计算 3910.3 絮凝工艺计算 4010.3.1 已知条件 4010.3.2
11、设计计算 4010.4 沉淀工艺计算 4110.4.1 已知条件 4110.4.2 设计计算 4110.5 过滤工艺计算 5210.5.1 已知条件 5210.5.2 设计计算 5210.6 回收水池及回收水泵 5710.7 厂内配水井 5710.8 消毒工艺计算 5710.8.1 已知条件 5710.8.2 设计计算 57 10.9 吸水井 5811 给水处理厂人员编制及辅助建筑物使用面积计算 6011.1 水厂辅助建筑物设置 6011.2 水厂平面布置 6011.3 水厂高程布置 6012 谢辞 6213 主要参考文献 63第三篇 附录14 综述 64目 录第1章 设计资料1.1 概况 1
12、 1.1.1 地形概况 11.1.2 供水要求 1 1.1.3 工程地质 1 1.1.4 气象资料 1 1.1.5 黄河河流概况 21.1.6 水源选择 31.1.7 水处理所用材料 31.2 设计任务 4第 2 章 设计说明2.1 方案比较 42.1.1 预选方案 42.1.2 方案技术比较 52.1.3 方案经济比较 72.1.4 方案综合比较 92.2 水厂设计说明 102.2.1 设计规模 102.2.2 取水方式选择 102.2.3 取水构筑物 112.2.4 混凝剂的配置和投加 152.2.5 混合设备 162.2.6 絮凝池 162.2.7 平流沉淀池 172.2.8 V 型滤池
13、 182.2.9 清水池 192.2.10 吸水井 202.2.11 二泵房 202.2.12 消毒 212.2.13 水厂平面与高程布置 212.3 设计特色及存在问题 232.3.1 设计特色 242.3.2 存在问题与建议 24第 3 章 设计计算3.1 水厂设计用水量 25 3.1.1 最高日设计用水量 253.1.2 最高时设计用水量 253.1.3 平均时设计用水量 253.2 取水构筑物设计 253.2.1 斗槽工作室计算 253.2.2 沙淤积量计算 273.2.3 操作平台 283.2.4 取水进水间与吸水间 283.2.5 进水间附属设备 293.2.6 选泵 313.2.
14、7 水泵基础设计 333.2.8 泵房高度计算 343.2.9 附属设备选择 353.3 混凝剂的配置和投加 36 3.3.1 混凝剂的配置和投加 36 3.3.2 混合设备 383.4 给水处理构筑物设计 393.4.1 絮凝池设计 393.4.2 平流沉淀池设计 473.4.3 V 型滤池设计 513.5 清水池设计 633.5.1 清水池调节容积计算 643.5.2 清水池总容积计算 653.5.3 清水池各管管径的确定 653.6 吸水井设计 663.7 消毒设计 673.8 二泵房设计 683.8.1 初选水泵 683.8.2 吸水管水头损失计算 693.8.3 压水管水头损失计算
15、693.8.4 选泵校核 703.8.5 水泵基础设计 703.8.6 泵房高度计算 713.8.7 附属设备选择 723.9 水厂辅助性构筑物及生活型建筑物设计 73 3.9.1 水厂辅助性构筑物及生活型建筑物面积确定 73 3.9.2 水厂平面布置 73 3.9.3 水厂高程布置 74谢辞 75 主要参考文献 761. 设计资料1.1 概况1.1.1 地形概况：内蒙古XX市位于中国北方，黄河以北。城市现有青山水厂、昆山水厂两座，分别位于城市的东北和西部，而XX水厂位于城郊，城市的东南方。XX水厂可设置在黄河边上，位于城市东南方的城郊，远离居民区，附近有糖厂、铝厂、砖瓦厂，所在位置地面标高约
16、为1004米，地形为北高南低，不平坦。XX水厂也可设置在城市东南方向，靠近城市的边缘，地面标高约为1050米。可进行方案比较确定。1.1.2 供水要求：规划城市人口数：10万人，用水普及率：100%。1）出水要求达到卫生部生活饮用水卫生规程；2）最高日供水量：6.5万吨/日；3）出厂水压：38米水头。1.1.3 工程地质：地下水位深度：170厘米；最大冰冻：175厘米；设计地耐力：13吨/米2；地震等级：6级；设计地震烈度：8度。1.1.4 气象资料：1)气温：年平均：6.5；极端最高：38.4；极端最低：-31.4；最冷月平均最低：-18.5；最热月平均最高：29.5。2)相对湿度： 冬季空
17、气调节：54%； 最热月平均：58%。3)风速与风向频率：夏季平均风速：3.3米/秒；冬季平均风速：3.2米/秒；夏季最多风向：东风、东南风；冬季最多风向：北风、西北风；夏季最多风向频率：15；冬季最多风向频率：17；4)大气压：888.4毫巴。5)降水量：年降水量：308.9毫米；最大时降水量：33.1毫米； 最大日降水量：100.8毫米。6)年蒸发量：2342.2毫米。7)最大积雪厚度：21厘米。8)冰冻期：150天。1.1.5 黄河河流概况：1）河流流量：河流平均流量824米3/秒；河流最小流量43米3/秒；河流最大流量5390米3/秒。2）河流水位：河流平均水位998米；河流最低水位9
18、94米；河流最高水位1001米；河流正常水位996米。3）河流流速： 河流平均最低流速1.4米/秒。4）河水温度：河水最高温度：28；河水平均最高温度：21；河水最低温度：4；河水平均最低温度：6。5）河水冰冻情况：冰冻期间11月20日3月；冰冻厚度：5080厘米。6）河水含砂量： 最高含砂量：6.36公斤/米3。1.1.6 水源选择：指定选择黄河XX处水源。浑浊度最高值1000度；平均值200度；最低值50度。表1-1 水源水质表项目数量项目数量色度5度总硬度16.38德国度嗅和味无细菌总数不可数个/毫升pH值8.05大肠菌群数1000个/毫升溶解氧7.56 mg/l0.44毫克/升非离子氮
19、0.02 mg/l0.39毫克/升溶解固体50毫克/升0.16毫克/升筛号筛孔（mm）留在筛上的砂重量（克）通过该号筛的重量重量（克）百分率（%）121.68 2.597.597.5141.41 8.489.189.1161.19 18.670.570.5181.00 23.347.247.2200.84 20.626.626.6250.71 12.414.214.2350.50 7.86.46.4450.35 4.61.81.8底盘 1.81.1.7 水处理所用材料：（1）混凝剂：硫酸铝、三氯化铁 、碱式氯化铝等有供应。（2）滤料：石英砂、无烟煤、铁矿石等有供应。（3）石英砂筛分结果见下表。
20、表1-2 石英砂筛分结果表（4）消毒药剂：液氯、二氧化氯等有供应。(5) 日用水量变化规律：见下表。小时0112233445566778%2.182.251.992.032.943.744.485.29小时89910101111121213131414151516%5.725.885.625.545.714.604.895.01小时16171718181919202021212222232324%4.964.894.734.364.183.613.102.30表1-3 日用水量变化规律表1.2设计任务：（1）水量计算，确定设计规模；（2）给水系统选择和给水方案比较选择水源与取水方式。确定水厂厂
21、址与净水工艺，提出可行的给水系统，并进行方案比较；（3）取水工程设计；（4）净水厂设计；（5）二级泵站设计。2. 设计说明2.1 方案比较2.1.1 预选方案根据设计任务书要求，采用的水源水来于黄河磴口（黄河干流）。设计中选择给水水源，一般应考虑以下原则：（1） 所选水源应当水质良好，水量充沛，便于卫生防护。水质良好，要求原水水质符合生活饮用水卫生标准中的有关规定或符合生活饮用水水源水质标准的规定；水量充沛，要求地下水取水量小于等于允许开采量，地表水取水量小于等于其枯水期的可取水量。水源可取水量既要保证近期用水量，也要满足远期用水量；便于卫生防护，要求所选水源卫生防护地带设置符合生活饮用水水源
22、水质标准中的有关规定。（2） 符合卫生要求的地下水，宜优先作为生活饮用水源。（3） 所选水源可使取水、输水、净化设施安全经济和维护方便。（4） 所选水源有条件时应集中与分散取水，地下取水与地表取水相结合。（5） 所选水源具有施工条件。黄河XX水源满足生活饮用水的水质、水量要求，符合生活饮用水水源水质标准，可以直接作为饮用水水源，不需要进行预处理。由于黄河磴口水源有一定的含砂量，所以采用双向斗槽取水，起到预沉作用。进行综合考虑之后，拟采用以下两种工艺流程： 加矾方案一： 源水 斗槽（一泵房）机械絮凝池 + 往复式隔板絮凝池 加氯 平流式沉淀池 V型滤池 清水池 吸水井 二泵 城市管网 加矾方案二
23、： 源水 斗槽（一泵房） 网格絮凝池 斜管沉淀池 加氯 普通快滤池 清水池 吸水井 二泵 城市管网2.1.2 方案技术比较从这两个方案来看都符合一般的流程要求而且出水的水质可以得到保障，所不同的主要是单体构筑物有区别，现将其比较如下：（1）絮凝工艺：方案一 采用机械絮凝池和往复式隔板絮凝池组合使用机械絮凝池优点：絮凝效果好，节省药剂；水头损失小；可适应水质水量的变化。 缺点：需机械设备和经常维修。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；转弯处絮粒容易破碎；出水流量不易分配均 匀；出口处易积泥，适用于流量每日大于3万立方米且水量变化较小的水厂。两种
24、形式絮凝池组合使用有如下优点：当水质水量发生变化时，可以调节机械 搅拌速度以弥补隔板往复式絮凝池的不足；当机械搅拌装置需要维修时，隔板往复式絮凝池仍可继续运行。此外，若设计流量较小，采用往复式隔板絮凝池往往前端廊道宽度不足0.5m，不利于施工，则前端采用机械絮凝池可弥补此不足。方案二 采用网格絮凝池。 优点：絮凝效果好；水头损失小；絮凝时间短。 缺点：存在池底积泥现象，如有积泥现象应当及时清除。（2）沉淀工艺：方案一 采用平流沉淀池 优点：造价较低；操作管理方便；施工简单；对源水浊度适应性较强；处理效果稳定；采用机械排泥设施时，排泥效果好。 缺点：需要维护机械排泥设备；占地面积较大；水力排泥时
25、排泥困难；一般使用于中型水厂。方案二 采用斜管沉淀池 优点：沉淀效率高；池体小；占地面积小。缺点：斜管耗材多；对源水适应性较平流沉淀池差；若不设排泥装置时排泥困难若设排泥装置，维护管理麻烦；尤其使用于沉淀池改造扩建和挖潜。（3）过滤工艺：方案一 V型滤池 优点：可以采用均质滤料，截污能力大，反冲洗干净，过滤周期长，处理水质稳定，节省反冲洗水量。 缺点：对施工的精度和操作管理水平要求甚严，否则会产生如下问题：反冲洗不均匀，有较严重的短流现象发生；跑砂；滤板接缝不平、滤头套管处密封不严，滤头堵塞甚至发生开裂；阀门启闭不畅等现象时有发生。方案二 采用普通快滤池 优点：运行管理可靠，有成熟的运行经验，
26、池深较浅。 缺点：阀件较多，一般为大阻力冲洗，需设冲洗设备。2.1.3 方案经济比较：因为斗槽、取水泵站、吸水井、二泵、管网系统在两个方案中相同，不再做比较，仅在其流程的不同单体构筑物上进行经济上的比较。参考技术经济手册，估算出两种方案各主要处理构筑物的造价，分别为：方案一：机械絮凝池 + 隔板往复絮凝池（参考设计水量为每日六万立方米，采用一座） 指标基价：781508.00 建筑安装工程费用：1155384.00 设备购置费用：736447.00 总计：2673339.00 平流沉淀池（参考设计水量为每日三万立方米，采用两座） 指标基价：1747952.00 建筑安装工程费用：2521720
27、.00总计：3969672.00 V型滤池（参考设计水量为每日十万立方米，采用一座）指标基价：3845255.00 建筑安装工程费用：5424141.00总计：9269396.00单体构筑物费用之和：15912407.00方案二 网格絮凝池（参考设计水量为每日两万五立方米，两组池子） 指标基价：1366336.67 建筑安装费用：1942488.33 设备购置费用：500301.00 总计：3809126.00 斜管沉淀池（参考设计水量为每日两万五立方米，两组池子） 指标基价：1883050.00 建筑安装费用：265712.00 设备购置费用：985514.00 总计：2895276.00
28、普通快滤池 （参考设计水量为每日七万五立方米，采用一座） 指标基价：4808854.00 建筑安装费用：6635712.00 设备购置费用：1337452.00 总计：12782018.00 单体构筑物费用之和：19486420.00由以上比较可见：方案一的单体构筑物费用之和明显小于方案二的单体构筑物费用之和，即方案一在经济上明显优于方案二。 2.1.4 方案综合比较各方案评分矩阵评价：评价项目的基准权数按其重要程度进行级差量化处理，本设计中按判别准则的相对重要性分为五等，评价项目的效果值按5分制评分。表2-1 按重要程度的权数分等级重要程度极重要很重要重要应重要意义不大加权数168421表2-2 按符合准则程度评分完善程度完美很好可以通过勉强很差不相关评分543210根据以上项目，则两方案的评分矩阵具体见下表：表2-3 各方案评分矩阵表评价项目基 准权 数（一）（二）评价得分评价得分技术对工业布局变化的适应性4416416对用水增长的适应性8540324施工困难度4416520日常管理和维修24836经济造价8540324总得分12086根据上表，方案一较好，故本设计中采用方案一给水处理工艺流程。2.2 水厂设计说明2.2.1 设计规模设计用水量定额是确定设计用水量的主要依据，它可影响给水系统相应设施的规模、工程投资、工程扩建的期限、今后水量