水质工程学课程设计说明书

水质工程学(一)课程设计说明书
1设计任务
此课程设计的目的在于加深理解所学专业理论，培养运用所学知识综合分析和解决实际工程设计问题的初步能力，在设计、运算、绘图、查阅资料和设计手册以及使用设计规X等基本技能上得到初步训练和提高。

1.1设计要求
根据所给资料，设计一座城市自来水厂，确定水厂的规模、位置，对水厂工艺方案进行可行性研究，计算主要处理构筑物的工艺尺寸，确定水厂平面布置和高程布置，最后绘出水厂平面布置图、高程布置图（达到初步设计的深度），并简要写出一份设计计算说明书。

1.2基本资料
1.2.1城市用水量资料
1.2.2原水水质及水文地质资料
(1) 原水水质情况：水源为河流地面水
⑵水文地质及气象资料
①河流水位特征
最高水位-1m,，最低水位-5m，常年水位-3m
②气象资料
历年平均气温16.00C，年最高平均气温390C，年最低平均气温-30C，年平均降水量1954.1mm，年最高降水量2634.5mm，年最低降水量1178.7mm。

常年主导风向为东南风，频率为78％，历年最大冰冻深度：20cm。

③地质资料
第一层：回填、松土层，承载力8kg/cm2, 深1～1.5m
第一层：粘土层，承载力10kg/cm2, 深3～4m
第一层：粉土层，承载力8kg/cm2, 深3～4m
地下水位平均在粘土层下0.5m
2水厂选址
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方面：
⑴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、湿陷性等级不高、岩石较少的地层，以降低工程造价和便于施工。

⑵水厂应尽可能选择在不受洪水威胁的地方。

否则应考虑防洪措施。

⑶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。

⑷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。

根据综合因素考虑，将水厂设置在取水构筑物附近，水厂和构筑物可集中管理，节省水厂自用水的输水费用并便于沉淀池排泥和滤池冲洗水排除。

3水厂规模及水量确定
Q生活=240×52000×10-3=12480m3/d
Q工业=12480×1.78=22214.4m3/d
Q三产=12960×0.82=10233.6m3/d
Q工厂=0.5+0.8+0.6+1.1=30000m3/d
Q 漏=1.2（Q 生活+Q 工业+Q 三产+Q 工厂）
=1.2×(12480+22214.4+10233.6+30000)≈90000m 3/d Q 一泵=αQ d /T=1.10×90000/24=4125m 3/h=1.15 m 3/s Q 二泵=αK h Q d /86.4=1.10×1.3×90000/86.4=1489.6L/s 4 净水方案的确定和比较
水厂以地表水作为水源，工艺流程如图1所示：
原水
混 合
絮凝沉淀池
滤 池
混凝剂消毒剂清水池
二级泵房
用户
图1 水处理工艺流程
现拟定两个净水工艺方案，进行比较分析： 方案一：
原水——→一级泵房——→往复式隔板絮凝池——→平流沉淀池——→普通快滤池——→清水池——→二级泵房 方案二：
原水——→一级泵房——→回转式隔板絮凝池——→斜管沉淀池——→V 型滤池——→清水池——→二级泵房 (1) 絮凝池的比较
结果比较：
综上所述，选用往复式絮凝池。

回转式适用于旧池的改建的扩建，不宜在初期就建回转式，且回转式絮凝池减小了絮粒碰撞的机会，减小了絮凝的速度，增长了时间。

所以选用选用絮凝效果较好的往复式絮凝池。

(2) 沉淀池的比较
结果比较：
综上所述，虽然斜管式沉淀池出水量较大，但是池底易淤积，且费用较贵。

所以采用经济费用较低的平流式沉淀池。

(3) 过滤池的比较
结果比较：
综上所述：选用普通快滤池比较好。

虽然V型滤池采用均质滤料，过滤效果好，但是土建较复杂，运行费用也较贵，不适合所有的水厂。

而普通快滤池过滤的出水水质也较好，只是阀门多，操作复杂，但造价便宜，运行可靠，所以采用普通快滤池。

因此本设计采用第一个方案。

5 单体构筑物计算
5.1 混凝剂投配设备的设计
水质的混凝处理，是向水中加入混凝剂（或絮凝剂），通过混凝剂水解产物压缩胶体颗粒的扩散层，达到胶粒脱稳而相互聚结；或者通过混凝剂的水解和缩聚反应而形成的高聚物的强烈吸附架桥作用，使胶粒被吸附粘结。

混凝剂的投加分为干投法和湿投法两种，干投法指混凝剂为粉末固体直接投加，湿投法是将混凝剂配制成一定浓度溶液投加。

我国多采用后者，采用湿投法时，投加方式为高位溶液池重力投加，混凝处理工艺流程如图2所示。

图2 湿投法混凝处理工艺流程
本应根据原水水质分析资料，用不同的药剂作混凝试验，并根据货源供应等条件，确定合理的混凝剂品种及投药量。

由于缺少必要的条件，所以参考相似水源有关水厂的药剂投加资料。

聚合铝，包括聚合氯化铝（PAC）和聚合硫酸铝（PAS）等，具有混凝效果好、对人体健康无害、使用方便、货源充足和价格低廉等优点，因而使用聚合铝作为水处理的混凝剂。

取混凝剂最大投加量为42.0mg/L。

当单独使用混凝剂不能取得预期效果时，需投加某种助凝剂以提高混凝效果，通常选用聚丙烯酰胺及其水解产物，当进水浊度较高时，可通过试验确定其用量后投加。

5.1.1溶液池设计计算
溶液池一般以高架式设置，以便能依靠重力投加药剂。

池周围应有工作台，底部应设置放空管。

必要时设溢流装置。

溶液池容积按下式计算：
2417aQ W cn =
式中 2W －溶液池容积，3
m ；
Q －处理水量，Q=41253
/m
h ；
a －混凝剂最大投加量，a=42mg/L ； c －溶液浓度，取10%； n －每日调制次数，取n ＝2。

代入数据得：
3
2424125
20.8417417102aQ W m cn ⨯=
==⨯⨯（考虑水厂的自用水量
10%）
溶液池设置两个，每个容积为2W ，以便交替使用，保证连续投药。

取有效水深H 1＝1.0m ，总深H ＝H 1+H 2+H 3（式中H 2为保护高，取0.2m ；H 3为贮渣深度，取0.1m ）＝1.0+0.2+0.1＝1.3m 。

溶液池形状采用矩形，尺寸为长×宽×高＝44 1.3m m m ⨯⨯。

5.1.2溶解池设计计算
溶解池容积
3
120.30.320.8 6.24W W m ==⨯=
溶解池一般取正方形，有效水深H 1＝1.0m ，则： 面积F ＝W 1/H 1=6.24m 边长a F =1/2＝2.5m ；
溶解池深度H ＝H 1+H 2+H 3 （式中H 2为保护高，取0.2m ；H 3为贮渣深度，取0.1m ）＝1.0+0.2+0.1＝1.3m 和溶液池一样，溶解池设置2个，一用一备。

溶解池的放水时间采用t ＝15min ，则放水流量
20100020.8
23.0/601560W q L s t ⨯=
==⨯
查水力计算表得放水管管径0d ＝100mm ，相应流速V o=2.56m/s 溶解池底部设管径d ＝100mm 的排渣管一根。

溶解池搅拌装置采用机械搅拌：以电动机驱动浆板或涡轮搅动溶液。

5.1.3投药管设计计算
投药管流量
22100020.8210000.48/246060246060W q L s
⨯⨯⨯⨯=
==⨯⨯⨯⨯
查水力计算表得投药管管径d ＝15mm 。

5.2 混合设备的设计
在给排水处理过程中原水与混凝剂，助凝剂等药剂的充分混合是使反应完善，从而使得后处理流程取得良好效果的最基本条件，同时只有原水与药剂的充分混合，才能有效提高药剂使用率，从而节约用药量，降低运行成本。

管式静态混合器是处理水与混凝剂、助凝剂、消毒剂实行瞬间混合的理想设备：具有高效混合、节约用药、设备小等特点，缺点是水头损失稍大，流量过小时效果下降。

它是有二个一组的混合单元件组成，在不需外动力情况下，水流通过混合器产生对分流、交叉混合和反向旋流三个作用，混合效益达90-95%，构造如图3所示。

图3 管式静态混合器
5.2.1设计流量
99000
1.15243600
Q =
=⨯s m /3
5.2.2设计流速
静态混合器设在絮凝池进水管中，设计流速v=1.5m/s ，则管径为：
4 1.15
0.993.14 1.5D m
⨯=
=⨯
采用D=1000mm ，则实际流速 1.46/v m s = 5.2.3混合单元数 按下式计算
0.50.30.50.32.36 2.36/(1.46 1.0) 1.9N D υ--≥=⨯=
取N=2，则混合器的混合长度为：
1.1 1.12 1.0
2.2L ND m ==⨯⨯=
5.2.4混合时间
2.2
1.51.46L T s v =
==
5.2.5水头损失
2220.40.41.43 1.43 1.46()()20.3122 1.029.8v v h N N m
g D g ζ==⨯=⨯⨯=⨯
5.2.6校核GT 值
111333(700~1000)G s s --=
==≥
1333 1.52000GT =⨯=(2000≥，水力条件符合要求）
6 絮凝池与沉淀池计算 6.1 絮凝池与沉淀池布置
本设计中采用的往复式隔板絮凝池将与平流沉淀池合建，它们的宽B 相同。

已知条件:设计水量Q=41253
/m h ，分两池，
'1Q 2062.52
Q ==3
/m h 0.573=3/m s 采用数据:沉淀时间 1 1.5T h = 絮凝时间:220min T =
沉淀池平均水流流速:15.8/mm s 絮凝池采用变流速: 0.50.2m/s
6.2絮凝池与沉淀池面积尺寸
沉淀池边长113.6 3.615.8 1.585.3L vT m ==⨯⨯= 沉淀池容积 '3
112062.5 1.53093.75W Q T m ==⨯=
絮凝池容积
'
32220
2062.5687.560W QT m ==⨯
=
沉淀池宽
1113093.75
12.1385.3
W B m H L =
==⨯
有效水深1 3.0H m =，超高取0.3m ，则池深为3.3m
采用轨距为
12.1 1.5
0.10.10.3 6.52
m +-+-=的机械吸泥机，每池设置两部，考虑到走道宽度和隔墙尺寸，每隔净距为12.1 1.5
0.1 6.72m +-=。

絮凝池长
222W 687.5
L 27.12.112.1m H B =
==⨯
平均水深H 2 2.1m =，超高取0.3m ，则池深为2.4m 沉淀池放空排泥管直径
0.483d m
===取500d m =
水池平面尺寸: 絮凝池长27.1m 沉淀池长85.3m 出水井长3m 池宽12.1m
6.3絮凝池水力条件复核
絮凝池双排，廊内流速分为6档
10.5/v m s =20.4/v m s =30.35/v m s =40.3/v m s =50.25/v m s =60.2/v m s
=
1124125
0.5463600360020.5 2.1Q a m
nv H =
==⨯⨯⨯
取
10.55a m ='10.50/v m s
=
2224125
0.6823600360020.4 2.1Q a m
nv H =
==⨯⨯⨯
取
20.7a m ='20.39/v m s
=
按上法计算得，
30.8a m ='30.34/v m s = 40.9a m ='40.30/v m s = 5 1.1a m ='50.25/v m s
= 6 1.35a m ='50.20/v m s
=
每种间隔采取5条，则廊道总数为30条，水流转弯次数为29次，池子长度（隔板间隔之和）
'1234565()5 5.427.1L a a a a a a m
=+++++=⨯=
隔板厚度按0.2m 计，池子总长27.10.2(301)32.9L m =+⨯-= 按廊道内不同流速分成6段，分别计算水头损失， 第一段： 水力半径
121120.55 2.1
0.24320.552 2.1a H R m
a H ⨯=
==++⨯
槽壁粗糙系数0.013n =，流速系数
1
1y n n C R n =
10.130.10)0.15
y =--=
10.15
1110.2462.1
0.013y C R n ===
第一廊道长度15512.160.5l b m ==⨯= 第一段水流转弯次数15s = 则絮凝池第一段水头损失为
2222
011122
110.4160.53560.50.148229.862.10.243
n v v h s l m g C R ζ=+=⨯⨯+⨯=⨯⨯ 各管段水头损失计算结果见下表：
0.406
n h h ==∑
计算GT 值（t=20℃）：
1
57G s -=
==
57206068400GT =⨯⨯=（在4
51010X 围内）
池底坡度：
0.406
1.233
2.9h i L =
=％
6.4沉淀池水力条件复核（考虑池内设有导流管）
6.1318.3
6.12312.118.3
1.511
2.1w w
R ρρ
=⨯==+⨯==
=
=
22
5
1.58 1.6910151981r v F Rg -===⨯⨯（在4510
10--X 围内）
1.58151
Re 23858
0.01vR
ν
⨯=
=
=（符合条件）
7 普通快滤池计算 7.1滤池的布置
采用普通快滤池，双排布置，按单层滤料设计，采用石英砂作为滤料。

拟用大阻力配水系统，单独水反冲洗。

设计水量
399000/Q m d
=（包括10%自用水量）
'349500/Q m d =
滤速10/v m h =
冲洗强度
21010 1.3 1.114/()
mf q kv L s m ===⨯⨯=⋅
冲洗时间6min t = 7.2滤池面积及尺寸
滤池工作时间为24h,冲洗周期为12h,滤池实际工作时间
24
240.123.812T h =-⨯
=（只考虑反冲洗停留时间，不考虑
排放初滤水时间） 滤池总面积为
2Q 49500
F=
=208vT 1023.8m =⨯ 3.6416
N v =+=
滤池个数采用N=6个，成双排对称布置 单池面积
2220834.7306A f m m N =
==>
采用滤池长宽比 : 1.4:1L B = 每池平面尺寸采用 6.9 5.0L B m m ⨯=⨯ 校核强制滤速
h m N Nv v /12161061'=-⨯=-=
(满足强制滤速'
v ＜14/m h 的要求)
7.3滤池高度
承托层高度：H 1采用0.45m 滤料层高度：H 2采用0.70m 沙面上水深：H 3采用1.70m 保护高度：H 4采用0.25m
故滤池总高度：H= H 1+ H 2+ H 3 +H 4=0.45+0.7+1.70+0.25=3.10m
普通快滤池总体布置见图3
图3 普通快滤池示意图（单位m）：
7.4配水系统（每只滤池）
采用大阻力配水系统，其配水干管采用方形断面暗渠结构。

布置见下图4。

图4 穿孔管大阻力配水系统示意图
7.4.1干管
采用钢筋混凝土渠道，断面尺寸采用0.7m×0.7m ，断面面积 f 总=0.49m 2，干渠长6.9m 。

干渠流量
31434.7485.8/g Q fq m s
==⨯=
采用流速 700g d mm
=（干管埋入池底，顶部设滤头或开孔位置） 干渠始端流速 1.26/g v m s
=
7.4.2支管
支管中心距采用0.25s a m =
每池支管总数2/2 6.9/0.2556f f n L a ==⨯≈ 每根支管入口流量/485.8/568.675/f g f q q n L s
===
支管直径采用80f d mm
=，支管截面面积f f 2
0.0064m =
支管始端流速
1.85/v m s
=支
7.4.3孔眼布置
支管孔眼总面积与滤池面积之比K 采用0.25% 孔眼总面积
22
0.25%34.70.0867586750k F Kf m mm ==⨯==
采用孔眼直径9k d mm = 每个孔眼面积222
0.785963.5854
k k f d mm π
=
=⨯=
孔眼总数
86750136563.585
k k k F N f =
== 每根支管孔眼数
13652556
k k f N n n =
==
支管孔眼布置设两排，与垂线成45°夹角向下交错排列
每根支管长度11
()(50.7) 2.1522f g l B d m
=-=-=
每排孔眼中心距
2.15
0.172/2
25/2f k k l a m n =
=
=
7.4.4孔眼水头损失
支管壁厚采用5mm δ=，流量系数0.68μ= 水头损失
2
2
1114 3.521029.8100.680.25k q h m g K μ⎛⎫⎛⎫
=== ⎪ ⎪
⨯⨯⨯⎝⎭⎝⎭
7.4.5复算配水系统
支管长度与直径之比不大于60，则/ 2.15/0.082760f f l d =≈< 孔口总面积与支管总横截面积之比小于0.5，则
2
0.08675
0.310.5n f 560.080.785
k f f F ==<⨯
干管横截面积与支管总横截面积之比，一般为1.75~2.0，则
2
2f 0.7850.7 1.37 1.75n f 560.7850.08g
f f ⨯==≈⨯⨯
孔口中心距应小于0.2，即0.1720.2k a m =< 7.4.6洗砂排水槽
两槽中心距，采用0 2.0a =m 排水槽个数：
0 5.0
22.0n =
=根
排水槽长度：0 6.9l L m ==
每槽排水量：00014 6.92193.2/q ql a L s ==⨯⨯= 槽底断面采用三角形标准断面。

槽底断面尺寸：
0.40.400.450.45193.20.233x q m
==⨯=，取0.23m
排水槽底厚度，采用0.05m δ=
砂层最大膨胀率；45%e = 砂层厚度：20.7H m = 洗砂排水槽顶距砂面高度：
22 2.50.075
e e H eH H eH x δ=+=+++
0.450.7 2.50.230.050.075=⨯+⨯++ 1.015m =
洗砂排水槽总平面面积：
2
000220.23 6.92 6.348F xl n m ==⨯⨯⨯=
复算： 排水槽总平面面积与滤池面积之比，一般小于25%，则
0 6.34818.3%25%34.7F f ==<
7.4.7滤池各种管渠计算 (1)进水 进水总流量：
33149500/0.573/Q m d m s
==
采用进水渠断面：渠宽10.80B m =，水深为0.60m ， 进水渠中的流速：1 1.2/v m s = 各个滤池进水管流量：
320.573
0.096/6Q m s =
=
采用进水管直径：2325D mm = 管中流速：2 1.16/v m s = (2)冲洗水
冲洗水总流量：31434.7485.8/Q qf L s ==⨯= 采用管径：3500D mm = 管中流速：3 2.47/v m s = (3)清水 清水总流量：
3410.573/Q Q m s
==
清水渠断面：同进水渠断面（便于布置）B=0.8 H=0.6
每个滤池清水管流量：3520.096/Q Q m s ==
采用管径：5300D mm = 管中流速： 5 1.35/v m s =
(4)排水
排水流量3630.485/Q Q m s ==
排水渠断面： 宽度60.8B m =，渠中水深0.50m
渠中流速：6 1.21/v m s =
(5)冲洗水箱
冲洗时间： 6min t =
冲洗水箱容积：31.5 1.534.214660263W qft m ==⨯⨯⨯⨯=
水箱内水深采用：
3.5h m =箱 圆形水箱直径：
9.8D m ===箱 水箱底至滤池配水管间的沿途及水头损失之和： 1 1.0h m =
配水系统水头损失： 2 3.5k h h m ==
承托层水头损失：130.0220.0220.45140.14h H q m ==⨯⨯= 滤料层水头损失：1402 2.65(1)(1)(1)(10.41)0.70.681h m H m γγ=--=--⨯= 安全富余水头，采用5 1.5h m =
冲洗水箱底应高出洗砂排水槽面
012345 1.0 3.50.140.68 1.5 6.8H h h h h h m =++++=++++=
圆形水箱直径
9.2D m =
==箱
8 加氯间计算
8.1加氯量计算
本设计中水厂按设计水量
3399000/4125/Q m d m h ==，消毒采用液氯消毒，预氯化最大投加量为1.5/mg L ，清水池最大投加量为1.0/mg L 。

预加氯量为
10.0010.001 1.54125 6.19/Q Q kg h α==⨯⨯=
清水池加氯量为
20.0010.001 1.04125 4.13/Q Q kg h α==⨯⨯=
二泵站加氯量自行调节，在此不做计算，则总加氯量为
12 6.19 4.1310.32/Q Q Q kg h =+=+=总
为了保证氯消毒时的安全和计量正确，采用加氯机投氯，并设校
核氯量的计量设备。

选用2台ZJ —2转子加氯机，选用宽高为：330370mm mm ⨯，一用一备.
8.2储氯量计算
储氯量按20天考虑为：
2024202410.324953.6G Q kg =⨯=⨯⨯=总
液氯的储备于5个1吨氯瓶（H×D=2020mm×800mm ）。

8.3加氯间布置
水厂所在地主导风向为东南风，加氯间靠近滤池和清水池，设在
水厂的西北部。

在加氯间、氯库低处各设排风扇一个，换气量每小时8～12次，并安装漏气探测器，其位置在室内地面以上20cm 。

设置漏气报警仪，当检测的漏气量达到2～3mg/kg 时即报警，切换有关阀门，切断氯源，同时排风扇动作。

为搬运氯瓶方便，氯库内设单轨电动葫芦一个，轨道在氯瓶正上方，轨道通到氯库大门以外。

加氯间外布置防毒面具、抢救材料和工具箱，照明和通风设备在室外设开关。

在加氯间引入一根DN50的给水管，水压大于20mH 2O ，供加氯机投药用；在氯库引入DN32给水管，通向氯瓶上空，供喷淋用。

9 清水池计算
9.1清水池的有效容积计算
清水池的有效容积，包括调节容积，消防贮水量和水厂自用水的调节量。

清水池的调节容积：
310.159900014850W KQ m ==⨯=
消防用水量按同时发生两次火灾，一次火灾用水量取25/L s ，连续灭火时间为2h ，则消防容积：
322523600/1000180W m =⨯⨯=
根据本水厂选用的构筑物特点，不考虑水厂自用水储备。

则清水池总有效容积为：
3121485018015030W W W m =+=+=
清水池设计为相等容积的两座，每座容积为：37515m >32000m 时，
采用矩形水池。

有效水深取 3.5H m =，则每座清水池的面积为：
'2751521473.5
W F m H === 取2
47472209B L m ⨯=⨯=，超高取0.5m ，则清水池高度取4.0m 。

清水池尺寸为47474L B H m m m ⨯⨯=⨯⨯
9.2清水池管道系统计算
(1)进水管
33199000/ 1.15/Q m d m s == ，1 1.2/v m s =
设两座清水池，则
10.781d m ===
采用800DN mm 钢管，则 实际流速2244 1.15 1.14/20.8
Q v m s n D ππ⨯===⨯⨯ (2) 出水管
由于用户的用水量时时变化，清水池的出水管应按出水量最大流量设计，设计中取时变化系数k =1.3，所以：
32 1.3 1.15 1.49/Q kQ m s ==⨯=20.9/v m s
=
2 1.054d m ===
采用1100DN mm 钢管，则 实际流速22244 1.490.78/2 1.1
Q v m s D ππ⨯=
==⨯⨯ (3) 溢流管
溢流管的管径与进水管相同，取为800DN mm 。

在溢流管管端设喇叭口，管上不设阀门。

出口设置网罩，防止虫类进入池内。

(4) 排水管
清水池内的水在检修时需要放空，需要设排水管。

排水管径2h 内将
水放空计算。

排水管流速按1.5m/s 估计，则排水管的管径为：
30.94d m ===
采用1000DN mm 钢管
9.3清水池布置
(1) 导流墙
每座清水池内设2条导流墙，间距为10m ，将清水池分为3格，在导流墙底部每隔1.0m 设0.1m×0.1m 的过水方孔，使清水池清洗时排水方便，每条导流墙距清水池侧壁5m 处开导流孔。

(2) 检修孔
在清水池顶部设圆形检修孔2个，直径为1000mm
(3) 通气孔
在清水池顶部设通气孔，通气孔共设18个，每格设6个，通气管径为200mm
(4) 覆土厚度
清水池顶部覆土厚度一般为0.5～1.0m,取覆土厚度为0.8m 10二泵站和吸水井计算
10.1水泵选型
当管网内不设水塔时，二级泵房的设计流量应等于最高日最高时的水量1425/h d Q kQ L s ==
水泵设计流量1425/Q L s =
水泵扬程H=40m 。

设备按照近期规划，拟设五台泵，四用一备
选得水泵参数如下：
泵的基础长度为1.291m ，基础宽度为1.180m ，基础深度为1.134m 。

起重设备：手动单轨吊车SC 型。

排水设备：选用A WL 1265-型立式污水泵。

一共两台，一用一备。

引水设备：采用选择1-SZ 型水环式真空泵，配套电机442--JQ 型。

通风设备：自然通风。

计量设备：选用超声波流量计，选取LDZ 超声多普乐流量计。

10.2泵房计算
泵房的平面尺寸：长度为40m ，宽度为10m 。

其中长度为控制间4m ，泵轴之间的间距为4.0m ，靠近控制间的泵与靠近吊装间的泵距离墙的距离都各为4.0m ，另外设4.0m 做为吊装机械电葫芦用，共计40m 。

宽度为吸水管4m ，泵基础的长度为2.0m ，压水管3m ，共计10m 。

二泵房至吸水井之间管道长度为10m 。

泵房高度计算：
起重设备采用单轨吊车，泵房间为半地下室，其中地下部分高度H 2为2.50m 。

最高设备300s58B 型水泵带基础高度为1.05m 。

当H 2=2.5m≥f+g=1+1=2时，
1H a b c d e h =+++++=0.32+0.25+0.5+0.94+1.134 =3.1m
H= H 1+ H 2=3.1+2.50=5.6m
式中H 1——泵房地上部分高度（m ）
H 2——泵房地下部分高度
a ——单轨吊顶车梁高度（m ）
b ——滑车高度（m ）
c ——起重葫芦钢丝绳绕紧状态长度（m ）
d ——起重绳的垂直长度，水泵为0.85x ，电动机为
1.2 x ，x 为起重部件的宽度（m ），0.85×1.1=0.94m
e ——最大一台水泵或电动机的高度（m ）
f ——吊起物底部和最高一台机组顶部的距离（一般
不小于0.5m ）
g ——最高一台水泵或电动机顶至室内地坪的高度
10.3吸水井设计
吸水井是连通二级泵房与清水池之间的构筑物。

吸水井设置成独立的两格，中间隔墙上安装阀门以保证足以通过邻格最大吸水流量。

其存水量应按照最大一台泵5min 的流量来计算，
同时与清水池保持一定的水位差。

最低水位为清水池池底标高减去管路水头损失。

吸水井应高出地面10cm，长度12m，宽为3m，高3.8m。

11 辅助建筑物面积设计
生活辅助建筑物面积应按水厂管理体制、人员编制和当地建筑标准确定。

生产辅助建筑物面积根据水厂规模、工艺流程和当地的具体情况而定。

12 水厂平面和高程布置
12.1平面布置
水厂平面布置的内容包括：各构筑物的平面定位，各种管道，阀门及配件布置，厂区道路，围墙，绿化等。

水厂平面布置要求：
⑴构筑物间距宜紧凑，但应满足各构筑物和管线的施工要求。

⑵构筑物布置应注意朝向和风向，如加氯间和氯库应尽量设置在水厂主导风向的下风向。

⑶生产构筑物间连接管道的布置，应使水流顺直和防止迂回。

⑷生产构筑物与水厂附属构筑物应分开布置。

⑸并联运行的净水构筑物应配水均匀，必要时可设置配水井。

⑹加药间、澄清池和滤池相互间的布置，宜通行方便。

⑺水厂排水一般宜采用重力流排放，必要时可设排水泵站。

⑻新建水厂绿化占地面积不宜少于水厂总面积的20%。

⑼水厂内根据需要，设置滤料、管配件等露天堆放场所。

本水厂的工艺流程采用直线型布置，管线力求简短，厂区内配以草地、树木等绿化，力争创建一个清新怡人的现代化水厂。

12.2高程布置
水厂处理构筑物高程布置应充分利用原有地形坡度，各种构筑物应采用重力流。

构筑物间的水面高差即流程中的水头损失，包括构筑物、连接管道、计量设备的水头损失。

水头损失一般应通过计算确定，也可参照规X 进行估算，并考虑水头跌落损失。

净水构筑物水头损失计算如下：
⑴清水池
地面标高为0.00m ，令地面标高与清水池最高水位同高，即清水池最高水位标高为0.00m ，池面超高0.50m ，则池顶标高为0.50m ，有效水深为3.50m ，则池底标高为-3.50m ，放空管标高为-4.50m 。

⑵吸水井
清水池到吸水井的管线长10m ，设两根管，管径按允许流速选择1100DN mm ,查水力计算表10000.627i =，0.78/v m s =沿程有两个闸阀，进口和出口局部阻力系数分别为0.06，1.0,则管线中的水头损失为
22
30.78100.62710(0.06 1.0)0.10229.81v h il m g ξ-=+=⨯⨯++⨯=⨯∑
因此，吸水井最低水面标高为-3.5-0.10=-3.60m ，水面底部标高为-3.7m ，水面标高-0.1m
⑶滤池
滤池到清水池之间的管线长为8m ，设两根管，管径按允许流速选择mm DN 800，沿程水头损失为0.3m ，滤池的最大作用水头为2.0~2.5m ，设计中取2.0m 。

滤池水面标高=清水池最高水位+清水池到滤池出水连接管渠的水头损失+滤池内的最大水头损失
=0.00+0.5+2.0=2.3m，池底标高为-0.55m
⑷平流式沉淀池
沉淀池到滤池管长为8m，设两根管，管径按允许流速选择
DN mm,沿程水头损失为0.3m，沉淀池的最大水头损失为800
0.2~0.3m，设计中取0.2m。

沉淀池水面标高=滤池水面标高+滤池进水管到沉淀池出水管之间的水头损失+沉淀池内的最大水头损失
=2.3+0.3+0.2=2.8m，有效水深3m，池底标高为-0.2m
（5）往复式隔板絮凝池
絮凝池的最大水头损失为0.4~0.5m，设计中取0.4m。

絮凝池水面标高＝沉淀池水面标高+絮凝池的水头损失=2.8+0.4=3.2m，有效水深为2.1m，池底标高1.1m
12.3厂区管线
水厂工艺流程中的主要管线包括：
⑴给水管线
①原水管线：指进入沉淀池之前的管线，一般为两根。

②沉淀水管线：由沉淀池至滤池的沉淀水管线。

③清水管线：指滤池至清水池之间的管线。

⑵排水管线
①厂内地面雨水的排除。

②水厂内生产废水的排除。

③办公室、食堂、浴室、宿舍等生活污水的排除。

⑶加药管线
加矾、加氯以及加氨，加碱等管线，往往做成浅沟敷设，上做盖板，加药管线的管材一般采用塑料管，以防止腐蚀。

12.4道路与环境美化
12.4.1道路
①道路须能到达主要构筑物和建筑物。

连接厂外道路的主车道宽度，一般为10~20m。

厂区内主要构筑物和建筑物之间，用以运送物资的车行道宽度常采用6~10m，并布置成环状以便回车，水厂规模小或场地限制时，可在道路尽端设回车道。

②车行道路面一般采用混凝土、沥青混凝土等，人行道采用水泥路面、混凝土预制板块等。

12.4.2环境美化
本工程设计中，厂区沿围墙内侧及厂区建筑物四周皆布置绿化，以提高环境质量，在用地可能产生不良影响的地区，构筑物尽量往内侧布置且尽量在此处布置大量绿化，不仅可以吸收部分气味，减少噪音，且有效改善了建筑环境素质，明显提高所需舒适度，整个厂区结合建筑物、道路、广植草坪花卉，在厂区入口道路布置一个花坛，使人们进入厂区就感受到现代化花园式工厂的气氛。

参考文献
1.严煦世.X瑾初.给水工程(第四版).:.1999
2.X玉川.给水厂处理设施设计计算.:化学工业出版设.2003
3.给水排水设计手册（第3、14册）.:.1986
4.给水排水快速设计手册（第1册）.:.1986。