水廠給水工程設計管理論文

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內蒙古包頭市位于中國北方，黃河以北。城市現有青山水廠、昆山水廠兩座，分別位于城市的東北和西部，而磴口水廠位于城郊，城市的東南方。

磴口水廠可設置在黃河邊上，位于城市東南方的城郊，遠離居民區，附近有糖廠、鋁廠、磚瓦廠，所在位置地面標高約為1004米，地形為北高南低，不平坦。磴口水廠也可設置在城市東南方向，靠近城市的邊緣，地面標高約為1050米?？蛇M行方案比較確定。

1.1.2供水要求：

規劃城市人口數：10萬人，用水普及率：100%。

1）出水要求達到衛生部《生活飲用水衛生規程》；

2）最高日供水量：6.5萬噸/日；

3）出廠水壓：38米水頭。

1.1.3工程地質：

地下水位深度：170厘米；

最大冰凍：175厘米；

設計地耐力：13噸/米2；

地震等級：6級；設計地震烈度：8度。

1.1.4氣象資料：

1)氣溫：年平均：6.5℃；

極端最高：38.4℃；

極端最低：-31.4℃；

最冷月平均最低：-18.5℃；

最熱月平均最高：29.5℃。

2)相對濕度：冬季空氣調節：54%；最熱月平均：58%。

3)風速與風向頻率：

夏季平均風速：3.3米/秒；

冬季平均風速：3.2米/秒；

夏季最多風向：東風、東南風；

冬季最多風向：北風、西北風；

夏季最多風向頻率：15；

冬季最多風向頻率：17；

4)大氣壓：888.4毫巴。

5)降水量：年降水量：308.9毫米；

最大時降水量：33.1毫米；最大日降水量：100.8毫米。

6)年蒸發量：2342.2毫米。

7)最大積雪厚度：21厘米。

8)冰凍期：150天。

水廠設計說明

2.2.1設計規模

設計用水量定額是確定設計用水量的主要依據，它可影響給水系統相應設施的規模、工程投資、工程擴建的期限、今后水量的保證等方面，所以必須慎重考慮，應結合現狀和規劃資料并參照類似地區或企業的用水情況，確定用水定額。

城市生活用水和工業用水的增長速度，在一定程度上是有規律的，但如果對生活用水采取節約用水措施，對工業用水采取計劃用水、提高工業用水重復利用率等措施，可以影響用水量的增長速度，在確定設計用水量定額時應考慮這種變化。

居民生活用水定額和綜合用水定額，應根據當地國民經濟和社會發展規劃和水資源充沛程度，在現有用水定額基礎上，結合給水專業規劃和給水工程發展條件綜合分析確定。

最高日設計用水量內容包括：城市最高日綜合生活用水量（包括公共設施生活用水量）、工業企業生產用水量、工業企業職工的生活用水和淋浴用水量、澆灑道路和大面積綠化用水量、未預見水量和管網漏失水量、消防用水量。由于消防用水量是偶然發生的，不累計到設計總用水量中，僅作為設計校核用。但是對于較小規模的給水工程，消防用水量占總用水量比例較大時，應將消防用水量計入最高日用水量。

設計任務書已給出最高日用水量為：＝65000，水廠自用水系數按5％計，

則設計水量為：=650001.05=68250。

2.2.2取水方式選擇

2.2.2.1黃河水系特點：黃河水系多分布在我國的黃土高原及黃土丘陵地帶，沿岸溝壑縱橫，土質細而疏松，水土流失嚴重。這些河流徑流量雖不大，但受氣候的影響，季節性變化很大。冬季幾乎不降水，流量很小，不少支流發生斷流現象。夏季降水量集中，不僅河流的流量雨水位驟增，河水的含砂量也很高。一般河水含砂量大于~時，就產生渾液面沉降現象，稱為高濁度河道。黃河水系高濁度河道，由于泥沙運動的結果，常具有游蕩性河段的特性，即河床與河岸的可動性都較大，河床內砂無法與河岸連接，在河床中形成不規則的江心灘、江心洲及汊道，游蕩性河段河身寬而淺，河灘密布，水流湍急，河床變形迅速，主流游蕩不穩。

此外，黃河水系的部分河段位于北緯~，氣候寒冷，冰情嚴重。河套地區常出現冰壩、“麻浮”、水淺、流急、水內冰現象。

2.2.2.2鑒于黃河水系的上述特征，選用固定式取水構筑物時，采用雙向斗槽式取水構筑物，如下圖。

圖2-1斗槽示意圖

（1）具有順流式和逆流式斗槽的特點；

（2）夏秋汛期河水含砂量大時，可利用順流式斗槽進水，當冬春冰凌嚴重時，可利用逆流式斗槽進水。

2.2.3取水構筑物

2.2.3.1斗槽

斗槽全部設置在河床內，適用于河床較陡或主流離岸較遠以及岸邊水深不足的河流。設置斗槽后，還應注意不影響洪水排泄。

斗槽工作室的大小，應根據在河流最低水位時，能保證取水構筑物正常的工作，使潛冰上浮，泥沙沉淀，水流在槽中有足夠的停留時間及清洗方便等因素：

（1）槽底泥沙淤積高度取0.5~1.0m，取0.8m；

（2）槽中的冰蓋厚度為河流冰蓋厚度的1.35倍；

（3）槽中最大設計流速采用0.05~0.15；

（4）水在槽中的停留時間不小于20分鐘，取30分鐘；

（5）斗槽尺寸應考慮挖泥船能進入工作。

該設計中，斗槽入口處的水位差為0.1m，河水平均流速為1.4，斗槽中水流方向與河中水流方向的叉角為180，河流中冰蓋最大厚度為0.8m，進口孔口頂邊至冰蓋下的距離為0.70m，進水口直徑為2.80m，進水孔口底欄高度為1.0m，工作室深度為5.68m。斗槽設計流量為0.80，設計流速為0.025，斗槽寬度為6m。

冰凌期最低河水位時斗槽中的水深為4.50m，潛水的上浮速度取0.002。洪水期槽中的平均流速為0.05，斗槽內泥沙的沉降速度為0.05，斗槽總長為171.6m。

采用絞吸式挖泥船，挖泥船每年工作天數為240天，每天工作時數為16小時，挖泥船設計生產能力為68.9，選定40半液壓式挖泥船，船總長為17.7m，共2艘。2.2.3.2堤壩

斗槽的堤壩可以用當地的砂質粘土材料砌筑，非淹沒式堤壩的壩頂應高出最高水位0.5～0.75m以上，取0.8m，寬度一般為2.0~4.0m，取3.0m。堤壩兩側邊坡按筑壩材料而定，沙質粘土~，取1：3.5。堤壩邊壩(尤其是靠河的一側)及壩端，易遭水流的沖刷及冰塊的撞擊，應予加固，靠河一側的堤壩邊坡可采用雙層的石鋪面（干砌石塊）、石籠、混凝土及鋼筋混凝土，甚至擋土墻等加固，壩端可采用雙層石鋪面、拋石、混凝土及鋼筋混凝土、擋土墻等加固；壩腳可采用拋石或沉排等加固。

2.2.3.4取水頭部

采用管式取水頭部（喇叭口取水頭部），取水頭部外形為圓形。

2.2.3.5操作平臺

為便于操作檢修，將操作平臺設于地面之上。

2.2.3.6取水進水間與吸水間

進水間橫向分成四格，進水孔分上下兩層。吸水間與進水間尺寸相同，均為：。

A格柵

格柵總面積為3.20m2，過柵允許流速取0.4，柵條間凈距取50mm，柵條厚度10mm，每個進水間各設置一個格柵，工作時三用一備。采用S321-1的格柵標準，型號為6，其進水口BH為10001000mm，格柵尺寸為11001100mm（標準尺寸），柵條間孔數15孔，柵條根數16根，有效面積0.84m2。并配置QL型鋼絲繩牽引葫蘆抓斗式格刪除污機，升降速度8m/min，寬度與柵條配套，電動機功率4.5kw，設備重量3000kg。配備的起重設備為SC型手動單軌小車，起重量0.5~10T，起升高度3~12m。

格柵與水平面最好布置成~的傾角，但實際上可采用。格柵斷面為扁鋼，格柵由金屬框架與柵條組成，框架的外形為矩形。

通過格柵的水頭損失，一般采用~，取0.10m，則四個為0.40m。

B格網

采用平板格網，設在進水室與吸水室之間的隔墻之間，格網面積13.07m2；過網流速采用0.3；網眼尺寸取55mm；網絲直徑取2.0mm。用三個格網備一個隔網，每個格網面積3.27m2。采用型號是C12格網，進水口尺寸17502000mm，網格尺寸18802130mm（標準尺寸），有效面積3.42m。起重設備采用SDQ手動單梁起重機，起重量1~10T，起升高度3~10m。

2.2.3.7水泵型號和機組的布置

選四臺型號為12sh-6單級雙吸離心泵，三用一備。將四座基礎交錯并列布置成兩排，四臺水泵，兩臺正向旋轉，兩臺反向旋轉，每臺水泵均有單獨的吸水管和壓水管，吸水管直徑為DN500，壓水管直徑為DN400，四根壓水管在泵房內連成兩根DN500出水管，然后分別引出泵房，在泵房外，兩根出水管再與一根DN1000的輸水管相連。水泵吸水管上設一個DN500的閘閥和一個DN500×300的漸縮管。壓水管上設兩個DN400蝶閥，一個DN400止回閥，一個DN200×400的漸擴管和一個DN400×500的漸擴管。另配有彎頭等配件。

2.2.3.8泵房高度

最低動水位標高為994m，最高動水位標高為1001m，水泵軸心標高為996.45m，泵房底板標高為995.80m，泵房地面下高度為9.17m，泵房地面上高度為4.74m，泵房筒體總高度為13.91m。

2.2.3.9排泥、排水、起吊設備及真空設備

A排泥

集水井往往會沉積泥沙，為在運行中及時清理排除，選排污泵兩臺（一用一備），

型號：PWA，流量Q=72=28，揚程H=11m，轉速n=970轉/分，配電機功率：,允許吸上真空高度：。

設五個具有高壓水的噴嘴，用來沖動底部沉積的泥沙及網格。在格網前后裝設測量水位的標尺，以便于運行管理和清洗格網。為了清洗平板格網可采用電動吊車，將格網沿導向槽提起，用壓力水沖洗。

格網選用PGZ型平面鋼閘門，進水洞口尺寸為：；外形尺寸為：。

B排水及通風

取水泵房排水按照20-40計，排水泵靜揚程按7m計，水頭損失約2m。所以總揚程9m左右，可選用ZS-80-50-200A離心泵，流量22，揚程9.5m，配用的電機Y160L-4，均設兩臺，一用一備。通風設備選用一臺T35-11型軸流風機，配用的電機YSF-8026。

C起吊設備

啟閉閘門的啟閉機選用QPL3手動兩用螺桿式起閉機，啟閉能力為3噸。起吊設備選用JJM-5型慢速卷揚機，額定靜拉力為5噸。泵房內選用LH5t型電動葫蘆雙橋式起重機。

D真空設備

選用兩臺SZ-1型真空泵，一用一備，功率4KW，抽氣量。

2.2.4混凝劑的配制與投加。

混凝劑投加采用如下流程：攪拌－→提升－→貯液－→計量－→投加

根據原水出水水質及水溫，參考有關凈水廠運行經驗，選用精制硫酸鋁,最大的投加量為40mg/l，混凝劑每日配置次數為3次，藥溶液濃度為10％，不用助凝劑。

2.2.4.1溶液池

分成兩格，備用一格。每格的有效容積為4.55，形狀采用矩形，有效高度為1.2m，超高0.3m，每格的實際尺寸為1.9m2.0m1.5m，置于室內地面上。

2.2.4.2溶解池

溶解池分成兩格，每格有效容積為1.40，有效高度0.7m，超高0.3m，每格的實際尺寸1.0m2.0m1.0m。溶解池的放水時間采用10min，放水管管徑取50mm。溶解池底部設管徑為100mm排渣管一根，池底坡度采用2.5％。溶解池攪拌設備采用中心固定式平槳板式攪拌機，槳直徑為750mm，槳板深度800mm，質量200kg。溶解池置于地下，池頂高出室內地面0.5m。溶解池和溶液池材料都采用鋼筋混凝土，內壁襯以聚乙烯板。

2.2.4.3投藥管

投藥管采用硬聚氯乙烯管（塑料管），投藥管的管徑25mm，相應的流速0.43。

2.2.4.4投藥計量設備

采用JM型微型機械隔膜計量泵。

2.2.4.5藥劑倉庫

混凝劑為精制硫酸鋁，每袋質量是40kg，每袋規格為。藥劑堆放高度為1.5m，藥劑儲存期為30d。倉庫平面尺寸為：。

2.2.4.6投藥間

投藥間靠近投藥點，與藥劑倉庫相連，設置兩條投藥管路，具有良好的通風和采光效果。投藥間要求有值班室，面積在15左右。

2.2.5混合設備

采用2個熱浸鍍鋅管式靜態混合器，水廠進水管投藥處至絮凝池的距離為30m，進水管采用兩條DN700鋼管。靜態混合器設三節混合元件，混合時間為30s，兩個靜態混合器共用一個混合器井，混合器井的尺寸為：長寬=3m6m。投藥點應該靠近水流方向第一節的混合元件，投藥管插入管內徑即可。

2.2.6絮凝池

2.2.6.1絮凝池選用

因為Q=65000，故應屬于小型水廠，當采用隔板絮凝池時，往往前端廊道寬度不足0.5m，則前端采用機械絮凝池可彌補此不足，故采用機械絮凝池前置，隔板絮凝池后置來組合適用。在這樣的條件下，機械絮凝池機械設備不多，可減少設備運行維修工作量，當需要檢修時，又有隔板絮凝池起保護作用，從而較好地適應了水量水質要求。

2.2.6.2機械絮凝池

機械絮凝池設成兩組，每組又有六池，均采用垂直軸式機械絮凝池，每組設計流量為34125。絮凝時間為10分鐘，平均水深3.3m，每格尺寸為，單格面積為，絮凝池超高取0.3m，總高度為3.6m。絮凝池分格墻上過水孔洞上下交錯布置，每格設一臺攪拌設備。葉輪直徑采用2.76m，槳板長度為1.93m，槳板寬度取0.12m。每根軸上槳板數為8塊，內外側各4塊。每格設四塊擋板，尺寸為：寬高=0.2m1.0m。葉輪槳板中心點線速度分別采用：第一格和第二格相同取，第三格和第四格相同取，第五格和第六格相同取。葉輪槳板中心點旋轉直徑為2.04m。六臺攪拌設備各配備一臺電動機，每臺電動機所需功率為0.175kw，選用型號為Y801-2小型三相鼠籠式異步電動機。進水管管徑取DN700，進水流速為。進水孔洞流速分別取：第一個孔洞和第二個孔洞相同，?。坏谌齻€孔洞和第四個孔洞相同，??；第五個孔洞和第六個孔洞相同，取。進水孔洞直徑分別為：第一個孔洞和第二個孔洞相同，為1.00m；第三個孔洞和第四個孔洞相同，為1.12m；第五個孔洞和第六個孔洞相同，為1.30m。絮凝池采用鋼筋混凝土結構，外用水泥砂漿抹面。

2.2.6.3往復式隔板絮凝池

往復式隔板絮凝池分為兩組，每組設計流量為34125。絮凝時間取10分鐘，池內平均水深取2.3m，每組絮凝池總容積為，面積為103m。隔板厚度按0.2m計。池子寬度與平流沉淀池寬度相同，為7.30m。廊道內流速采用四檔，分別為：、、、0.15。隔板間距按廊道內流速不同分成四檔，分別為：0.65m、0.70m、0.70m、0.80m。各段水深分別對應為：2.0m，2.3m，2.8m，3.3m。廊道總數為20，根據間距不同分為四段，第一段和第四段各取4個廊道，第二段和第三段取6個廊道，池子總長為17.80m。絮凝池采用鋼筋混凝土結構，外用水泥砂漿抹面。為減小水流轉彎處水頭損失，轉彎處過水斷面積取廊道過水斷面積的1.2倍，同時，水流轉彎處應做成圓弧形。池底平均坡度為7.3%。

2.2.7平流沉淀池

平流沉淀池設為兩組，每組設計流量為34125。沉淀池表面負荷為=43.2，停留時間取2.0h，沉淀池水平流速取。每組沉淀池表面積為790m，長度為108m，寬度為7.30m，池壁寬取0.3m。沉淀池有效水深為3.6m，保護高為0.3m，沉淀池總高為3.9m。由于往復式隔板絮凝池末端水深與沉淀池有效水深不一樣，為了便于前后銜接，故在兩者之間設一個過渡段。過渡段與沉淀池之間采用鋼筋混凝土穿孔布水墻，墻高3.9m，有效水深為3.6m，超高0.3m，共開98個孔口，每個孔口尺寸為，分五排布置，每排20個孔口。

集水方式采用兩側三角鋸齒形集水槽集水，每組沉淀池的集水槽個數為四個，集水槽槽寬取0.4m，堰口溢流率為，每個集水槽長度取10m，槽中水深統一取0.5m。跌落高度取0.05m，槽起高取0.15m，集水槽總高度為0.70m，每條集水槽的設計流量為。采用出水三角堰，堰上水頭采取0.07m，堰口下緣與出水槽水面之距為0.05m，每個三角堰的流量為，每條集水槽的三角堰個數為64個，三角堰中距為0.3m。

集水渠寬取0.8m，集水渠水深統一取1.0m，自由跌水高度取0.07m，則集水渠總高度為1.99m。在集水渠的末端設置一個DN700的出水管。

沉淀池放空時間按3h計，采用DN450的鋼管。

采用軌距為8m的HJX2型虹吸式機械吸泥機。

2.2.8V型濾池

選雙格型濾池，分為并列的兩組，每組3座，共6座，每座面積為63m，總面積為378m。單格寬3.0m，長10.50m，面積為31.5m。濾速為8，強制濾速20。

第一步氣沖沖洗強度為15；第二步氣-水同時反沖，空氣強度為15，水強度為4；第三步水沖強度為5。

第一步氣沖時間為3min，第二步氣-水同時反沖時間為4min，單獨水沖時間為5min，沖洗時間共計12min=0.2h。沖洗周期為48h，反沖橫掃強度1.8。濾池采用單層加厚均粒濾料，粒徑為~，不均勻系數為~。

每座濾池過濾水量為504。清潔濾料層過濾，濾池液面比濾料層高0.83m。

濾池超高為0.3m，通過控制出水閥門的開啟度來保證濾層上的水深為1.5m，濾料厚度為1.0m，濾板厚度為0.13m，濾板下布水區高度為0.9m，濾池總高為3.83m。

水封井平面尺寸為，堰底板比濾池底板低0.3m，水封井出水堰總高為2.93m。

反沖洗用水量為0.315，表面掃洗用水量為0.12。反沖洗配水干管用鋼管，DN500，流速為。配水支管DN500，流速為。沿渠長方向兩側各均勻布置15個配水孔，共30個，孔中心間距0.6m，每個孔的面積為0.01m，每個孔口尺寸取。反沖洗水過孔流速為。

反沖洗用氣量為0.945，反沖洗配氣干管用鋼管DN500，流速為。布氣小孔緊貼濾板下緣，間距與布水方孔相同，共計30個。布氣小孔面積為0.00315m，孔口直徑取65mm。反洗空氣過孔流速為，每孔配氣量為113.4。

氣水分配渠寬取1.2m，起端高取1.5m，末端高取1m。兩側沿程各布置15個配氣小孔和15個布水方孔，孔間距0.6m，共30個。

排水集水槽頂端高出濾料層頂面0.5m，排水集水槽起端高為1.03m，末端高為1.53m，排水集水槽底坡為0.0477。集水槽超高0.3m，槽內水位高0.73m，槽寬1.2m，水流速度為，過流能力為6.07。排水槽設一個電動蝶閥，DN500。

進水總渠寬1m，水面高0.5m。中間孔口面積為0.09m，孔口寬0.30m，高0.30m，

兩個側孔的面積均為0.065m，側孔寬0.25m，高0.25m，側孔與中間孔口的間距為1.05m。

寬頂堰堰寬5m，寬頂堰與進水總渠平行設置，與進水總渠側壁相距0.5m，堰上水頭為0.079m。濾池配水渠寬0.5m，渠高1m，渠總長等于濾池總寬為7.2m。

V型槽槽底設表掃水出水孔，直徑取0.025m，間隔0.15m，取V型槽槽底的高度低于表掃水出水孔0.15m。表面掃洗時V型槽內水位高出濾池反沖洗時液面0.50m。V型槽傾角，垂直高度1.0m，壁厚0.05m，反沖洗時V型槽頂高出池內液面的高度為0.80m。

反沖洗時選用兩臺型號為14sh-28A單級雙吸離心泵，一用一備流量為240～350，揚程為16～10m，轉速為1470。

。

根據反沖洗系統對空氣的壓力、風量要求選三臺LG40風機，風量，風壓，電機功率55kw，兩用一備，正常工作鼓風量為。

2.2.9清水池

設兩座矩形清水池，每座清水池總容積為6775m。清水池的水深4.5m，超高0.3m，每座清水池的平面尺寸為長寬=30m50m。清水池進水管管徑700mm，設計流速1.0，出水管管徑900mm，設計流速1.0，溢流管與進水管直徑相同取900mm，其出水接入水廠下水道系統，但是溢流管不與下水道直接相連，采用溢流井，溢流井內設拍門，出口處要有尼龍網罩之類的包扎以防護。放空管管徑700mm，放空流速2.5。集水坑比池底落差1.2m，出水管和放空管由此接出。導流墻砌筑到清水池最高水位，使頂部空間保持通暢，有助于空氣流通。導流墻底部每隔一定距離開一個流水孔，尺寸200200mm，便于排泄池底廢水，考慮到水中有氯氣，導流墻采用材料要防止氯的腐蝕。通風管的設計根據清水池容量要求，采用的通氣管直徑200mm，通氣管數量6個，管口高出池頂700mm以上，并且在氣孔上裝有防護網。每只清水池設兩只人孔，人孔直徑為1000mm，靠近溢水管和出水管處，便于管道安裝和維護。人孔上緣要高出覆土面一定距離，并且裝有鎖栓的蓋板。扶梯與人孔配套設置，直立靠壁安裝，其材料應該可以防腐。水位尺安裝于池頂，選擇水流緩和處架立。池頂的覆土厚度為0.7m。

2.2.10吸水井

根據需要設置分建式吸水井，靠近泵房一側與二泵平行設置，與泵房之間的距離為2m，分成獨立的兩格，中間隔墻上安裝閥門以保證足以通過鄰格最大吸水流量。其調度管理方便，吸水管道短，水泵運行安全程度高。其存水量經常變化，井口水位隨清水池水位漲落而變化，并和清水池保持一定的水位差，吸水井要有一定的超高。水在吸水井的停留時間為，吸水井的有效容積為142.0。有四個吸水管，每個吸水管的管徑為600mm，吸水管喇叭口直徑取1m，喇叭口最小淹沒深度為1.2m，喇叭口與吸水井井底距離為0.8m，吸水井寬度取4.5m，吸水井長度為15.80m，吸水井最低水位標高為1053.20m。

2.2.11二泵房

本設計采用的是泵直接從吸水井中將水抽出送到管網，選四臺型號為單級雙吸離心泵，三用一備。泵房所在室外地坪標高1058m，二泵房室內底板標高1055.8m，水泵基礎高出室內地坪高度0.1m，水泵底座到軸心的距離0.9m，二泵房的地面下高度為3.07m，地面上高度為5.66m，泵房筒體高度為8.73m。水泵房內有一值班室，高低壓配電間，變電間。有兩臺真空泵（一用一備），一條排水溝，一個集水坑，一臺排水泵。真空泵泵殼內的空氣體積為0.39，吸水管中的空氣體積為3.08，泵的安裝高度3.5m，選用SZ-2型真空泵，配帶動力10kw，水消耗量30，一字形布置，尺寸為：L=4100mm,H=1500mm,B=700mm。排水選一臺ZS-80-50-200A離心泵，流量22，揚程9.5m，配用的電機Y160L-4。包頭市位于中國北方，故采用熱水集中供暖，泵房內自然通風。

2.2.12消毒

向濾后水加液氯消毒，水和氯的接觸時間大于30min，加氯量為2.844，儲氯量為2048。選用三臺LS80-4轉子真空加氯機，兩用一備，氯瓶選用四只YL-50型焊接鋼瓶，重量0.5t，外徑600mm，高度1800mm。要設置中間氯瓶，沉淀氯氣中的雜質，還可以防止水流進氯瓶。根據氯瓶的重量，設置磅秤型號TXS500B。加氯間低處要設置排風扇及時排除室內積聚的氯氣，氯庫和加氯間應該設漏氣報警儀。氯水管線敷設在地溝內直到加氯點，地溝內有排水設施防止積水，氯水管管材用橡膠管，氯氣管用無縫鋼管，給水管用鍍鋅鋼管，在氯庫引入DN32的給水管，通向氯瓶上方，供噴淋用。為搬運方便，氯庫內設CD11-60單軌電葫蘆一個，軌道在氯瓶上方，軌道通道氯庫大門以外。

2.2.13給水處理廠平面和高程布置

水廠的基本組成包括兩部分：生產構筑物和附屬建筑物。

生產構筑物尺寸根據計算確定，生活附屬建筑物建筑面積應按管理體制、人員編制和當地建筑標準確定，生產附屬建筑物應根據水廠規模、工藝流程和當地具體情況確定。

各構筑物數量、平面尺寸確定后，根據構筑物的功能要求，結合地形和地質條件，進行水廠平面布置。處理構筑物一般均應分散露天布置，北方寒冷地區可采用室內集中布置。

2.2.13.1平面布置

水廠平面布置的內容包括：各構筑物的平面定位，各種管道（處理工藝用的原水管、加藥管、沉淀水管、清水管、反沖洗水管、加氯管、排泥管、放空管、水廠自用水管、廠區排水管、雨水管、電纜線、通訊線路等），閥門及配件布置，廠區道路、圍墻、綠化等。

水廠平面布置要求：

A構筑物間距宜緊湊，但應滿足各構筑物和管線的施工要求。

B構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，泵房及其它建筑物應盡量布置成南北向。

C生產構筑物間連接管道的布置，應水流順直和防止迂回。

D生產構筑物與附屬構筑物應分開布置。

E并聯運行的凈水構筑物應配水均勻，必要時可設置配水井。

F加藥間、沉淀池和濾池相互間的布置，宜通行方便。

G水廠排水一般宜采用重力流排放，必要時可設排水泵站。

H新建水廠綠化占地面積不宜少于水廠總面積的20％。

I水廠內根據需要，設置濾料、管配件等露天堆放場所。

J水廠內設置通向各構筑物和附屬構筑物的道路，一般按下列要求設計：

（1）主要車行道的寬度，單車道為3.5m，雙車道為6m，并應有回車道。人行道的寬度為1.5~2.0m。大型水廠一般可設雙車道，中、小型水池拿過可設單車道。

（2）車行道轉彎半徑不宜小于6m。

（3）城鎮水廠或設在工廠區外的工業企業自備水廠周圍，應設置圍墻，其高度一般不宜小于2.0m。

整個廠區在總平面布局上做到功能區分明確，生產區和生活區分開。廠區交通流線清楚流暢，主干道貫穿東西。各單體構筑物在建筑風格上做到清新明快，既保持水廠的園林風味，又體現了現代水廠的流暢簡潔的氣派。水廠的工藝流程采用回轉型布置，管線力求簡短，廠區內水配以草地、樹木等綠化，力爭創建一個清新怡人的現代化水廠。

水廠總占地面積4.70公頃。總平面圖中，綠化面積約占25％，附屬面積約占總面積的15％。

2.2.13.2高程布置

水廠處理構筑物高程布置應充分利用原有地形坡度，各構筑物間應采用重力流。構筑物間的水面高差即流程中的水頭損失，包括構筑物、連接管道、計量設備的水頭損失。

水頭損失一般應通過計算確定，也可參照規范進行估算，并考慮水頭跌落損失。

表2-4水廠高程布置表

名稱水頭損失（m）水位標高

連接管段構筑物沿程及局部構筑物m

絮凝池0.171061.44

絮凝池至沉淀池0.02

沉淀池0.151061.25

沉淀池至濾池0.60

濾池1.501060.50

濾池至清水池1.00

清水池0.101058.00

清水池至吸水井0.20

吸水井1057.70

2.2.13.3附屬建筑物

水廠的附屬建筑物一般包括辦公用房、化驗室、維修車間（機修、電修、儀表修理、泥木工場），車庫、倉庫、食堂、浴室及鍋爐房、門衛值班室、宿舍、露天堆場等。

各附屬建筑物面積查《室外給水工程規范》附屬建筑面積章節取用。

2.3設計特色及存在問題

2.3.1設計特色

（1）本設計的突出特點是采用了機械絮凝池和隔板絮凝池組合使用。兩種形式絮凝池組合使用有如下優點：當水質水量發生變化時，可以調節機械攪拌速度以彌補隔板往復式絮凝池的不足；當機械攪拌裝置需要維修時，隔板往復式絮凝池仍可繼續運行。此外，若設計流量較小，采用往復式隔板絮凝池往往前端廊道寬度不足0.5m，不利于施工，則前端采用機械絮凝池可彌補此不足。

（2）本設計采用V型濾池又是設計的一大優點。V型濾池是恒水位過濾，池內的超聲波水位自動控制可調節出水清水閥，閥門可根據池內水位的高、低，自動調節開啟程度，以保證池內的水位恒定。V型濾池所選用的濾料是鋪裝厚度較大（約1.00），粒徑也較粗（0.95—1.35）的石英砂均質濾料。當反沖洗濾層時，濾料呈微膨脹狀態，不易跑砂。V型濾池的另一特點是單池面積較大，過濾周期長，水質好，節省反沖洗水量。單池面積普遍設計

為70—90，甚至可達100以上。由于濾料層較厚，截污量大，濾后水的出水濁度普遍小于0.5NTU。

（3）本設計另一大特點是采用雙向斗槽取水。由于磴口水廠的水源是黃河水，水中含沙量較大，此外，黃河水系的部分河段位于北緯~，氣候寒冷，冰情嚴重。河套地區常出現冰壩、“麻浮”、水淺、流急、水內冰現象。鑒于黃河水系上述特點，采用雙向斗槽式取水構筑物能很好地適應這種情況：夏秋汛期河水含砂量大時，可利用順流式斗槽進水，當冬春冰凌嚴重時，可利用逆流式斗槽進水。

2.3.2存在問題與建議

選用的混凝劑為精制硫酸鋁，對pH值適應范圍較小，且原水需有一定的堿度，特別是投加量大時。當處理低溫低濁度水時，硫酸鋁水解困難，絮體松散，效果較差，投加量大時有剩余Al或SO離子，影響水質。在以后的設計中宜采用聚合氯化鋁。

本設計未曾對水廠泥線和水廠的配水工程進行設計，因而是本設計的一大缺憾。另外，由于包頭市地處中國北方，年平均氣溫較低，所以水廠主要處理構筑物應做成室內式，本設計并沒有對此進行設計。

目錄

第一篇設計說明書

1概述┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉1

1.1城市概況┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉1

1.2城市現有給水工程概況┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉1

1.3原始設計資料┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉1

1.3.1地質條件┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉1

1.3.2氣象資料┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉1

1.3.3日用水量變化系數┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉2

1.3.4城市原管網規劃圖┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉2

1.4工程設計┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉2

2設計水量┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉4

2.1設計用水量┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉4

2.2設計水量┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉4

3給水工程規劃┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉5

3.1給水工程方案┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉5

3.1.1水源的選擇┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉5

3.1.2水處理工藝選擇┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉5

3.2給水工程設計方案┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉5

3.2.1技術比較┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉5

3.2.2經濟比較┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉5

3.2.3綜合方案比較┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉6

3.2.4各處理構筑物設計參數的選擇┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉7

4給水水源及取水工程┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉10

4.1取水位置選擇┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉10

4.2取水構筑物選型┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉10

5輸配水工程┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉11

5.1取水泵站（一級泵站）┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉11

5.2輸水工程┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉11

5.3配水工程┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉12

5.4調節構筑物┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉13

5.5二級泵站┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉14

6水處理工程┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉16

6.1水處理工藝流程┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉16

6.2水處理構筑物┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉16

6.2.1投藥工藝┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉16

6.2.2配水井┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉16

6.2.3網格絮凝池┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉16

6.2.4平流沉淀池┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉18

6.2.5普通快濾池┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉18

6.2.6回收水泵和回收水池┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉18

6.2.7消毒工藝┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉19

6.2.8吸水井┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉19

6.3給水處理廠平面布置和高程布置┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉19

6.3.1平面布置┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉20

6.3.2高程布置┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉20

6.3.3附屬構筑物┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉21

7設計特色及存在的問題和建議┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉22

第二篇設計計算

8設計用水量計算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉23

8.1設計規模┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉23

8.2設計水量的確定┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉23

9輸配水工藝計算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉24

9.1輸水管設計及計算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉24

9.2取水水泵選配計算及一級泵站工藝布置┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉24

9.2.1設計參數┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉24

9.2.2設計計算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉24

9.3配水管網設計及水力計算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉27

9.3.1比流量計算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉27

9.3.2節點流量┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉27

9.3.3管段流量計算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉28

9.3.4管網程序平差┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉29

9.4送水水泵選配計算及二泵站工藝布置┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉32

9.4.1選泵┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉32

9.4.2水泵吸水管水頭損失┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉33

9.4.3水泵壓水管水頭損失┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉33

9.4.4泵房高度┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉34

9.4.5水泵房內設備┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉34

9.4.6選擇真空泵┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉34

9.4.7排水泵┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉34

9.5調節構筑物計算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉34

10給水處理廠工藝計算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉38

10.1投藥工藝計算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉38

10.1.1已知條件┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉38

10.1.2設計計算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉38

10.2混合工藝計算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉39

10.2.1設計概述┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉39

10.2.2設計計算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉39

10.3絮凝工藝計算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉40

10.3.1已知條件┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉40

10.3.2設計計算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉40

10.4沉淀工藝計算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉41

10.4.1已知條件┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉41

10.4.2設計計算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉41

10.5過濾工藝計算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉52

10.5.1已知條件┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉52

10.5.2設計計算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉52

10.6回收水池及回收水泵┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉57

10.7廠內配水井┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉57

10.8消毒工藝計算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉57

10.8.1已知條件┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉57

10.8.2設計計算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉57

10.9吸水井┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉58

11給水處理廠人員編制及輔助建筑物使用面積計算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉60

11.1水廠輔助建筑物設置┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉60

11.2水廠平面布置┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉60

11.3水廠高程布置┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉60

12謝辭┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉62

13主要參考文獻┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉63

第三篇附錄

14綜述┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉64