武汉理工大学水质工程学I课设
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-3m②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0.5m2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。
武汉理工水质工程学1课程设计
设计说明书第一章设计任务与原始资料1.1原始资料某城位于湖北省某地长江沿岸，现拟建造近期4.5万吨/天，远期9万吨/天，厂址处于长江北岸沿江大道旁，地面平均高程39.00米的一座净水处理厂。
该地区主导风向冬季为东北风，夏季为东南风。
所取长江水，夏季高峰期浊度为3000~5000NTU，冬季浊度为400~500 NTU，平均为800~1000 NTU。
平均水位为38.00米。
已知清水池水面高程采用40.50米，清水池最低水位36.00米。
二级泵房出水管中心线高程为37.40米。
净水厂距市区8公里，根据计算二泵房水压要求54m左右，这样可以保证市区用户水压。
1.2设计任务(1)方案比较并确定水处理、预处理、沉泥处理等工艺流程；(2)选定各类构筑物形式和设备及其工艺设计计算；(3)厂内各类管线的定线和水力计算；(4)选定辅助构筑物和建筑物；(5)给水处理厂工艺平面和高程布置。
(6)提交设计说明计算书、水厂平面布置图（1：500），净水构筑物高程布置图及主要设备、材料和必要的图纸说明一张。
（计算机绘图或者手绘均可）第二章设计方案的比较选择2.1工艺流程的比较选择给水处理工艺流程的选择与原水水质和处理后的水质要求有关。
一般来讲，地下水只需要经消毒处理即可，对含有铁、锰、氟的地下水，则需采用除铁、除锰、除氟的处理工艺。
地表水为水源时，生活饮用水通常采用混合、絮凝、沉淀、过滤、消毒的处理工艺。
如果是微污染原水，则需要进行特殊处理。
一般净水工艺流程选择：1.原水→混凝、沉淀或澄清适用条件：一般进水悬浮物含量应小于2000-3000mg/L，短时间内允许到5000-10000mg/L，出水浊度约为10-20度，一般用于水质要求不高的工业用水。
2.原水→混凝沉淀或澄清→过滤→消毒一般地表水广泛采用的常规流程，进水悬浮物允许含量同上，出水浊度小于2NTU。
3.原水→接触过滤→消毒1)一般可用于浊度和色度低的湖泊水或水库水处理。
武汉理工大学水质工程学I课设
武汉理⼯⼤学⽔质⼯程学I课设1.设计任务及资料1.1设计原始资料长垣镇最⾼⽇设计⽤⽔量为近期5万吨/天，远期10万吨/天，规划建造⽔⼚⼀座。
已知城区地形平坦，地⾯标⾼为21.00⽶；⽔源采⽤长江⽔；取⽔构筑物远离⽔⼚，布置在⼚外。
管⽹最⼩服务⽔头为28.00⽶；⼆级泵站采⽤⼆级供⽔到管⽹系统，其中最⼤⼀级供⽔量占全天⽤⽔量的百分数为5.00%，时间为早上6：00～晚上10：00，此时管⽹系统及⽔⼚到管⽹的输⽔管的总⽔头损失为11.00⽶；另⼀级供⽔时管⽹系统及⽔⼚到管⽹的输⽔管的总⽔头损失为5.00⽶。
常年主导风向：冬季为东北风、夏季为东南风。
⽔⼚⼤门朝向为北偏西15°。
1.2设计任务1、设计计算说明书1本。
内容包括任务书、⽬录、正⽂、参考资料、成绩评定表等，按要求书写或打印并装订成册。
其中正⽂内容主要包括：⼯程项⽬和设计要求概述，⽅案⽐较情况，各构筑物及建筑物的形式、设计计算过程、尺⼨和结构形式、各构筑物设计计算草图、⼈员编制、⽔⼚平⾯⾼程设计计算和布置情况以及设计中尚存在的问题等。
2、⼿⼯绘制⾃来⽔⼚平⾯⾼程布置图1张（1号铅笔图，图框和图签按标准绘制）。
要求：⽐例选择恰当，图纸布局合理，制图规范、内容完整、线条分明，字体采⽤仿宋字书写。
2. 设计规模及⼯艺选择2.1设计规模根据所提供的已知资料：最⾼⽇⽤⽔量为近期5万吨/天，远期10万吨/天。
d Q=Q αα为⾃⽤⽔系数，取决于处理⼯艺、构筑物类型、原⽔⽔质及⽔⼚是否设有回收⽔设施等因素，⼀般在1.05-1.10之间，取α =1.07，则⽔⼚⽣产⽔量近期：Q 0=1.07Q d =1.07×50000=53500m 3/d=2229.2m 3/h 远期：Q 0=1.07Q d =1.07×100000=107000 m 3/d=4458.3m 3/h⽔处理构筑物的设计，应按原⽔⽔质最不利情况时所需供⽔量进⾏校核。
《水质工程学(一)》课程设计任务指导书
《水质工程学（一）》课程设计任务指导书课程设计（论文）任务书课程名称：水质工程学（一）课程设计学生姓名学号指导教师水质工程学（一）课程设计任务书一、设计题目某万m3/d水厂设计（空格内容为设计水量，根据自己的设计水量补充题目）1.设计水量：水厂设计水量根据本人学号确定：一班同学的设计水量为：（学号后两位数值某1.5）万m3/d二班同学的设计水量为：（学号后两位数值某0.8）万m3/d2.出厂水水质、水压要求：请按有关规定确定水厂允许用地，在用地标准范围内尽量减少占地，用地形状自定，地形平坦，地面标高20.0米。
表1水源水质项目平均值项目平均值（mg/L）项目平均值pH值7.9总碱度110.9细菌总数小于50000个／mL浊度（NTU）10硝酸盐0.6大肠杆菌小于10000个／LCODMn（mg/L）3氰化物<0.02臭和味微量氨氮（mg/L）0.05六价铬<0.001氟化物（mg/L）0.05砷0.0056.建议水处理构筑物：学号1-5：网格栅条絮凝池、普通快滤池学号6-10：穿孔旋流絮凝池学号11-15：机械絮凝池学号16-20：隔板絮凝池、V型滤池学号21-25：机械搅拌澄清池学号26-：折板絮凝池除以上建议的池型外，其他水处理构筑物考虑和建议池型的搭配，结合技术经济比较自由选择。
三、设计内容1.方案选择：根据原水水质水量和处理后水质要求选择并确定给水厂工艺流程2.通过经济技术比较选择并确定各水处理构筑物类型3.对水处理构筑物进行设计计算，并附有必要的单线草图4.确定辅助构筑物尺寸和位置，进行水厂平面布置并绘制平面布置图5.计算各净水构筑物和连接管中的水头损失，考虑水厂地形，确定各净水构筑物的标高，绘制水厂高程布置图四、设计成果2.设计图纸：给水厂平面布置图一张；高程系统图一张，比例尺根据制图标准选择，根据比例尺和水厂占地规模选择图幅，一般不小于2号图纸。
五、设计时间本课程设计完成时间为二周序号1231.室外给水设计规范：GB50013-20062.室外排水设计规范GBJ14-20063《生活饮用水卫生标准》GB5749-20064.城市给水工程项目建设标准（建标120-2022）5.城市给水工程规划规范6.给水排水制图标准GB/T50106-20017.给水排水设计手册（第1、3、10、11册）[M].北京：中国建筑工业出版社，1986.8.严煦世，范谨初.给水工程[M].北京：中国建筑工业出版社，1999.水质工程学（一）课程设计指导书一.设计目的本课程设计属于初步设计性质的设计工作。
水质工程学1课程设计指导书
《水质工程学（1）》课程设计任务书与指导书专业:学号:姓名:2014年 12 月日水质工程学（1）课程设计任务书2014 —2015学年第一学期1 设计题目净水厂工艺设计2 设计时间自至，共 2 周3 设计任务根据指定的水源、厂址、处理流程和有关设计资料，设计主要处理设备及构筑物，使出水水质达到生活饮用水标准，并满足最高日供水量m3/d。
（本课程设计要求同学们根据自己家乡城市、县城的情况进行设计，请同学们尽可能全面搜集资料，认真分析）4 课程设计内容4.1画处理流程示意图。
4.2计算各构筑物的设计流量。
4.3选用混凝剂、助凝剂，决定其投量；设计药库面积；设计药剂配制设备，药剂的剂量与投配方式，并设计加药间的平面布置。
4.4设计混合、絮凝池及沉淀池。
4.5设计滤池4.6氯化消毒、氯库及加氯间的设计。
4.7清水池的容积、尺寸。
4.8各构筑物之间的连接管道。
4.9各辅助建筑面积、主要尺寸（查手册）。
4.10全厂总平面布置及工艺高程设计，包括道路及主要工艺管线。
水质工程学（1）课程设计指导书1.目的和要求1.1 学生应通过本设计掌握给水设计工作的一般步骤、内容、方法，并提高设计、计算及制图的能力，培养自己分析问题和解决问题的能力，做到理论和实际相结合。
1.2 通过本设计对给水净化所学内容进行更进一步的系统总结和复习，加深对教学内容的理解、巩固所学内容，并举一反三，由此旁通给水处理的其它内容。
1.3 通过本设计熟悉一些资料的引用，如设计规范，设计手册，标准设计、工程图和参考资料等，并学习如何参考，运用这些资料解决实际问题(注意新设计手册有些数据与新规范不符，以规范为标准)。
1.4 通过设计培养自己刻苦钻研，严格细致，克服困难，努力完成任务的作风，提高自己独立工作能力。
2 设计前的准备工作在正式动手作设计之前，首先应明确设计任务，基础资料，认真阅读《设计任务书》和本指导书，根据任务书要求及学校规定安排好的设计时间及进度，准备好书籍、规范、手册、参考文献、计算及绘图工具等。
水质工程学1课程设计
水质工程：保护饮用水安全的重要措施饮用水是我们日常生活中必不可少的资源，对于人类的健康至关重要。
而随着城市化进程的加速和工业化水平的提高，水环境也面临着越来越严峻的挑战。
如何保护饮用水安全，成为了全社会亟需解决的难题。
在这个问题上，水质工程有着至关重要的作用。
在水质工程中，排放水和自来水的处理是重要的环节。
由于人类活动和工业化进程的影响，排放的水和自来水中都含有各种有害物质。
比如，除了常见的细菌，水中还可能含有高浓度的有机物、重金属离子等有毒有害物质。
如果这些物质得不到处理，就会进入人体，造成健康风险。
因此，在水质工程中，排放水和自来水的处理非常关键。
在排放水的处理过程中，水质工程师们往往会采用多种方法进行处理。
首先，他们会采用预处理的方案，比如对污水进行初步的过滤、调节酸碱度等。
这样可以有效降低后续的处理难度和成本，确保尽量少的有害物质流入自来水的系统。
接下来，就需要采用一系列细致繁琐的处理手段，比如生物法、物理化学法等，来对污水进行有针对性的处理，去除其中的有毒有害物质，将水资源净化。
最终，净化的排放水就可以安全地排入水源，又能够保护重要的水源资源，为人类提供更为清洁的水源。
除了排放水的处理，自来水的处理也同样重要。
在自来水的处理中，水质工程师们会使用各种先进的设备和技术，利用物理化学、生物学的原理，对自来水中的有害物质进行过滤和净化。
主要的过程包括混凝、沉淀、过滤等。
通过这些过程的处理，自来水中的有害成分得以减少，饮用水的质量得到提升，为人们提供更优质、更健康的饮用水。
总之，水质工程是保护饮用水安全的一项重要措施。
通过对排放水和自来水的处理，水质工程师们可以有效去除有害物质，保障人们的用水安全。
在未来的水资源保护和环境治理工作中，水质工程将会继续发挥重要的作用，为人们创造更为清洁、健康的用水环境。
水质工程学1课程设计指导书
《水质工程学（1）》课程设计任务书与指导书专业:学号:姓名:2011年12 月日水质工程学（1）课程设计任务书2011 —2012 学年第一学期1 设计题目净水厂工艺设计2 设计时间自至，共 2 周3 设计任务根据指定的水源、厂址、处理流程和有关设计资料，设计主要处理设备及构筑物，使出水水质达到生活饮用水标准，并满足最高日供水量m3/d。
（本课程设计要求同学们根据自己家乡城市、县城的情况进行设计，请同学们尽可能全面搜集资料，认真分析）4 课程设计内容4.1画处理流程示意图。
4.2计算各构筑物的设计流量。
4.3选用混凝剂、助凝剂，决定其投量；设计药库面积；设计药剂配制设备，药剂的剂量与投配方式，并设计加药间的平面布置。
4.4设计混合、絮凝池及沉淀池。
4.5设计滤池4.6氯化消毒、氯库及加氯间的设计。
4.7清水池的容积、尺寸。
4.8各构筑物之间的连接管道。
4.9各辅助建筑面积、主要尺寸（查手册）。
4.10全厂总平面布置及工艺高程设计，包括道路及主要工艺管线。
水质工程学（1）课程设计指导书1.目的和要求1.1 学生应通过本设计掌握给水设计工作的一般步骤、内容、方法，并提高设计、计算及制图的能力，培养自己分析问题和解决问题的能力，做到理论和实际相结合。
1.2 通过本设计对给水净化所学内容进行更进一步的系统总结和复习，加深对教学内容的理解、巩固所学内容，并举一反三，由此旁通给水处理的其它内容。
1.3 通过本设计熟悉一些资料的引用，如设计规范，设计手册，标准设计、工程图和参考资料等，并学习如何参考，运用这些资料解决实际问题(注意新设计手册有些数据与新规范不符，以规范为标准)。
1.4 通过设计培养自己刻苦钻研，严格细致，克服困难，努力完成任务的作风，提高自己独立工作能力。
2 设计前的准备工作在正式动手作设计之前，首先应明确设计任务，基础资料，认真阅读《设计任务书》和本指导书，根据任务书要求及学校规定安排好的设计时间及进度，准备好书籍、规范、手册、参考文献、计算及绘图工具等。
水质工程学(一)课程设计计算说明书
水质工程学（一）课程设计说明书学院：环境科学与工程学院系名：市政工程系专业：给水排水工程姓名：学号：班级：指导教师：指导教师：2016年 12 月 09 日目录第一章设计基本资料和设计任务........................................................................... 错误!未定义书签。
1.1 设计基本资料.............................................................................................. 错误!未定义书签。
1.2 设计任务 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。
第二章水厂设计规模的确定................................................................................... 错误!未定义书签。
2.1 近、远期规模 ............................................................................................. 错误!未定义书签。
2.2 水厂设计规模............................................................................................. 错误!未定义书签。
第三章水厂工艺方案的确定................................................................................... 错误!未定义书签。
《水质工程学1》(给水处理)课程设计计算说明书
《水质工程学 1》课程设计计算说明书
第 1 页 共 27 页
1 工程概述
该工程为某市净水厂工艺初步设计，包括根据原水水质及水厂规模选择处理 工艺，每个工艺构筑物各部分尺寸的详细计算，整个水厂的规划布局以及各构筑 物间高程的确定。
该水厂的设计规模为 940000m3/d，水源水质分析结果如下： 水的臭和味：无 最低温度：0°C 最高温度：38°C 浊度（NTU）：10～3000 色度：10～30 度 pH 值：6.5～7.5 碱度：48 度 高锰酸盐指数：5.5～7.5mg/L 溶解氧：8mg/L 细菌总数：280～7300 个/mL 大肠菌群：740～9600 个/mL
7.3 溶解池容积
W2=（0.2～0.3）W1 式中 W2——溶解池容积（m3）；
W1——溶液池容积（m3）。 设计中取 W2=0.28W1 W2=0.28×26.30=7.36m3， 溶解池尺寸 L×B×H=2.2×2.2×2.1m，高度中含超高 0.3m，底部沉渣高 0.2m。为操作方便，池顶高出地面 0.8m。采用两个溶解池，一用一备。 溶解池实际有效容积 W2’=2.2×2.2×2.1=7.74m3，满足要求。 溶解池采用钢筋混凝土结构，内壁用环氧树脂进行防腐处理，池底设 0.02 坡度，设 DN100mm 排渣管，采用硬聚氯乙烯管。给水管管径 DN80mm，按 10min 放满溶解池考虑，管材采用硬聚氯乙烯管。
=186.60m2，
设置 6 个格网，每个格网需要的面积为 31.10m2，设计中采用进水部分尺寸 为 B1×H1=5.1m×6.1m，平板格网尺寸选用 B×H=5200mm×6300mm。
兰州理工大学 土木工程学院 给水排水工程
2009 年 7 月 10 日
水质1课设指导书
《水质工程学1》课程设计指导书一、设计目的1．加深学生对《水质工程学1》课程内容的理解与掌握；2．培养学生综合运用和深化所学理论知识，培养学生的工程观念；提高学生独立分析问题和解决工程实际问题的能力；3．让学生学会使用常用资料，如设计规范和设计手册；4. 使学生受到专业工程师应具备的基本技能的初步训练，为今后的进一步学习和系统训练打下基础。
二、设计步骤1．分析研究水质资料，确定净水厂处理流程。
2．确定净水厂设计水量。
3．进行处理构筑物型式的选择。
4．进行各处理构筑物的设计计算。
5．确定水厂的附属构筑物和建筑物。
6．进行水厂的平面布置。
7．进行水头损失计算，确定水厂的高程布置。
8．绘制图纸，编写计算说明书。
三、设计内容与要点1．净水厂处理流程的确定应根据原水水质及设计生产能力等因素，通过调查研究、必要的试验并参考相似条件下处理构筑物的运行经验，经技术经济比较后确定合理的工艺流程，并以方框图表示。
2．净水厂的设计处理量水处理构筑物的生产能力，应以最高日供水量加水厂自用水量进行设计，并以原水水质最不利情况进行校核。
水厂自用水量主要用于滤池冲洗及沉淀池或澄清池排泥等方面。
自用水量取决于所采用的处理方法、构筑物类型及原水水质等因素。
城镇水厂自用水量一般采用供水量的5％～10％。
各处理构筑物的设计能力按一天24小时平均计算。
3．处理构筑物的选型对处理流程及构筑物选型的合理性进行分析，说明工艺特点。
另外，应注意在确定处理流程以及进行处理构筑物选型时，要兼顾水厂的平面布置和高程布置。
4．药剂配置及加药间的设计（1）混凝剂的选择、混凝剂投加量确定。
根据原水水质、处理要求、货源及经济条件选用合适的混凝剂，用实验的方法确定相应的最大投加量。
我国各水厂的平均投药量为5～30mg/L，最高不超过100mg/L（以三氧化二铝计），否则就应当通过药剂的混合使用及改进处理途径等方法使水澄清。
推荐采用PAC，最大投加量20mg/L。
《水质工程学1》课程教学大纲
《水质工程学1》课程教学大纲一、课程基本信息课程中文名称: 水质工程学(1)课程英文名称：Water Quality Engineering (1)课程编号：10063109课程性质：专业必修课课程学时和学分：总学时：40 总学分：2.5适用专业：给水排水工程先修课程：水力学A，水分析化学A，水处理生物学，水泵与水泵站，水资源利用与保护等。
二、课程的地位与作用本课程是给水排水工程专业的一门专业核心课。
通过本课程的学习，可使学生较扎实地掌握净水处理的基本概念、基本理论、基本方法, 具备从事给水水质净化的初步设计和开发能力，为将来从事本专业的工程设计、科研及运行管理等工作奠定基础。
三、课程教学总的目的和要求本课程教学目的是培养学生具备城市给水水质净化工程的基础知识和初步设计计算能力，为课程设计和毕业设计奠定理论基础。
要求学生掌握城市净水工程水质处理理论与方法、方案选择、设计计算的基本原理，理解典型净水处理工艺流程，应用给水处理理论与方法解决水源的净化问题。
四、各章主要教学内容第1章水质与水质标准（2学时）本章应了解给水工程的基本内容；理解饮用水水质与健康和用水水质；理解饮用水水质标准；理解天然水中杂质的种类与性质；了解各种典型水体的水质特点。
重点：理解天然水中杂质的种类与性质和饮用水水质标准内容。
第2章水处理方法概论（2学时）本章应理解反应器的工作原理与反应器在水处理中的应用；理解水的物理化学、生物处理方法、反应器的概念与类型以及典型地表水处理工艺流程。
重点：理解典型地表水处理工艺流程。
第3章凝聚和絮凝（8学时）本章应掌握混凝机理，混凝动力学，影响混凝的主要因素，理解混凝剂和助凝剂，混凝试验，混凝过程，混凝设施；了解胶体的稳定性。
重点：掌握混凝机理和影响混凝的主要因素。
难点：理解混凝动力学过程。
第4章沉淀（6学时）本章应掌握平流沉淀池，辐流沉淀池，斜板、斜管沉淀池，澄清池的概念及分类，气浮基本原理及分类，理解理想沉淀池的特性分析；了解杂质颗粒在静水中的沉淀。
水质工程学1自来水厂课程设计说明书
水质工程学（Ⅰ）课程设计自来水厂课程设计说明书姓名:学院：班级：学号：目录中文摘要 (4)Abstract (4)第一章总论 (5)1.1设计任务和内容 (5)1.1.1设计题目 (5)1.1.2设计要求 (5)1.1.3设计内容 (5)1.2 基本资料 (6)第二章水处理工艺流程及构筑物选型 (6)2.1 设计水质水量 (6)2.1.1设计水质及水质分析 (6)2.1.2水厂各部分流量的确定 (8)2.2水处理工艺流程 (9)第三章处理构筑物设计 (10)3.1混凝池的设计 (10)3.1.1混凝剂药剂的选择 (10)3.1.2溶液池容积 (10)3.1.3溶解池容积 (11)3.1.4投药管 (11)3.1.5 计算投加设备 (12)3.1.6 加药间和仓库 (12)3.2.1絮凝池设备的选择 (13)3.2.2设计参数 (14)3.3沉淀池设计 (17)3.3.1沉淀池工艺选择 (17)3.3.2设计流程 (18)3.3.3平面尺寸计算 (18)3.4滤池的设计 (19)3.4.1滤池的选择： (19)3.4.2设计数据 (19)3.4.3滤池面积及尺寸 (19)3.4.4配水系统 (20)3.4.5孔口布置 (21)3.4.6孔眼水头损失 (22)3.4.7复算配水系统 (22)3.4.8洗砂排水槽 (22)3.4.9滤池各种管渠计算 (23)3.4.10冲洗水箱 (24)3.5消毒设施 (25)3.5.1消毒方法的选用 (25)3.5.2加氯量 (25)3.5.3加氯设备的选择 (25)3.6清水池的设计 (26)3.6.1清水池计算 (26)3.6.2清水池管道系统 (26)3.6.3清水池布置 (27)第四章水厂平面布置 (28)4.1主要构筑物与附属建筑物 (28)4.2道路与绿化 (28)4.3水厂高程布置 (29)4.3.1高程布置要点 (29)4.3.2各构筑物水头损失 (29)4.3.3本设计主要构筑物高程布置 (30)第五章设计体会 (30)参考文献： (31)中文摘要本设计的题目是“6万吨自来水厂设计”根据河流的原水水质与水厂设计水量确定净水厂的工艺流程；进行主要设计参数的选择确定，以及单体构筑物类型的选择与工艺计算，本工程的水源水质为赣江水质，根据水质检测结果可知：进水最大浊度150NTU、大肠菌为1000~2000个/100mL、总硬度不超过6度、含铁0.1mg/L、PH=6.8~7.1，以《生活饮用水卫生标准》（GB5749——2006），各参数作比较，选定方案如下：原水→混合→机械絮凝池→平流沉淀池→普通快滤池→清水池→二级泵房关键词：机械絮凝池、平流沉淀池、普通快滤池、清水池。
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1.设计任务及资料1.1设计原始资料长垣镇最高日设计用水量为近期5万吨/天，远期10万吨/天，规划建造水厂一座。
已知城区地形平坦，地面标高为21.00米；水源采用长江水；取水构筑物远离水厂，布置在厂外。
管网最小服务水头为28.00米；二级泵站采用二级供水到管网系统，其中最大一级供水量占全天用水量的百分数为5.00%，时间为早上6：00～晚上10：00，此时管网系统及水厂到管网的输水管的总水头损失为11.00米；另一级供水时管网系统及水厂到管网的输水管的总水头损失为5.00米。
常年主导风向：冬季为东北风、夏季为东南风。
水厂大门朝向为北偏西15°。
1.2设计任务1、设计计算说明书1本。
内容包括任务书、目录、正文、参考资料、成绩评定表等，按要求书写或打印并装订成册。
其中正文内容主要包括：工程项目和设计要求概述，方案比较情况，各构筑物及建筑物的形式、设计计算过程、尺寸和结构形式、各构筑物设计计算草图、人员编制、水厂平面高程设计计算和布置情况以及设计中尚存在的问题等。
2、手工绘制自来水厂平面高程布置图1张（1号铅笔图，图框和图签按标准绘制）。
要求：比例选择恰当，图纸布局合理，制图规范、内容完整、线条分明，字体采用仿宋字书写。
2. 设计规模及工艺选择2.1设计规模根据所提供的已知资料：最高日用水量为近期5万吨/天，远期10万吨/天。
d Q=Q αα为自用水系数，取决于处理工艺、构筑物类型、原水水质及水厂是否设有回收水设施等因素，一般在1.05-1.10之间，取α =1.07，则水厂生产水量近期：Q 0=1.07Q d =1.07×50000=53500m 3/d=2229.2m 3/h远期：Q 0=1.07Q d =1.07×100000=107000 m 3/d=4458.3m 3/h水处理构筑物的设计，应按原水水质最不利情况时所需供水量进行校核。
2.2水厂工艺流程选择2.2.1概述给水处理的任务是通过必要的处理方法去除水中杂质，使之符合生活饮用或工业使用要求的水质。
给水处理工艺方法和工艺的选择，应根据原水水质及设计生产生产能力等选择，由于水源不同，水质各异，生活饮用水处理系统的组成和工艺流程也多种多样。
2.2.2水处理流程选择水处理方法应根据水源水质的要求确定。
所给的设计资料中指出，水源采用长江水，其水质应该较好，采用一般传统的水处理工艺，即：混合、絮凝、沉淀、过滤、消毒。
混凝剂采用硫酸铝，设溶解池和溶液池，计量泵投加药剂，管式静态混合器混合。
絮凝池采用水平轴机械絮凝池。
沉淀池采用平流沉淀池。
滤池采用普通快滤池。
↓←↓工艺流程示意图3.设计说明计算书3.1加药间的设计计算3.1.1药剂选择选用碱式氯化铝()n 3n m m Al OH Cl -⎡⎤⎣⎦简写PAC 。
碱式氯化铝在我国从七十年代初开始研制应用，因效果显著，发展较快，目前应用较普遍，具用使胶粒吸附电性中和和吸附架桥的作用。
本设计水厂混凝剂最大投药量为30mg/l 。
其特点为：1）净化效率高，耗药量少除水浊度低，色度小、过滤性能好，原水高浊度时尤为显著。
2）温度适应性高：PH 值适用范围宽（可在PH=5～9的范围内，而不投加碱剂）3）使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好。
4）设备简单、操作方便、成本较三氯化铁低。
5）无机高分子化合物。
混凝剂的湿投方式分为重力投加和压力投加两种类型,重力投加方式有泵前投加和高位溶液池重力投加;压力投加方式有水射投加和计量泵投加。
计量设备有孔口计量，浮杯计量，定量投药箱和转子流量计。
本设计采用耐酸泵和转子流量计配合投加。
3.1.2溶解池与溶液池1.溶液池的体积溶液池的体积按如下的公式计算：1uQ W =417bn式中：313W m u 30mg /LQ m /h%b n ----------溶液池体积，混凝剂最大投加量，取处理水量溶液浓度（%）,取15每日调制次数，取2水厂近期设计水量为Q=2229.23m /h ，所以：31302229.2W ==5.35m 417215⨯⨯⨯ 溶液池按两个设计，一用一备，交替使用。
溶液池的平面形状采用长方形，有效水深采用1.5m ，考虑超高0.5m 。
溶液池的尺寸为L B H=2 1.32⨯⨯⨯⨯（m ）。
采用高架式设置，以便重力投加药剂。
池周围有工作台，池底坡度为0.02，底部设DN200的放空管。
2.溶解池的体积溶解池的体积采用如下公式计算：21W =~W （0.20.3）取系数0.3，则：0.332W = 5.35=1.605m ⨯溶解池的尺寸为L B H=112⨯⨯⨯⨯（m ）。
为方便投加药剂，溶解池高程一般设置在地坪一下，池顶高出地面约0.2m 。
池底采用坡度0.02，并设置排渣管。
3.1.3投药管 投药管流量1W 21000 5.3521000q===0.122L/s 24606086400⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 投药管采用DN15mm 的管道，相应流速为0.69m/s 。
3.1.4计量投加设备混凝剂的投加方式有重力投加和压力投加两种类型，本设计选用计量泵塔里投加。
计量泵每小时投药量：31W 5.25q=0.44m /h 1212== 选用耐酸泵型号25FYS-20选用2台，一备一用。
3.1.5加药间根据溶解池、溶液池容积以及药剂投加设备的使用情况，加药间的尺寸定位为：10m 8m 5m ⨯⨯。
3.1.6药剂仓库规范规定储量按15~30天。
本次设计按30天来计。
投加的混凝剂为PAC ，每袋体积为30.5m 0.4m 0.2m=0.04m ⨯⨯，质量为50kg 。
投加混凝剂的袋数为：24Qat 242187.53030N===9451000W 100050⨯⨯⨯⨯袋 式中：3Q m /ha mg Lt dW kg——水厂设计流量，——药剂最大投加量，/——药剂最大储存期，——每袋药剂的质量，所以有效堆放面积A 为： 2NV 9450.04A===31.5m H e 1.5⨯⨯⨯（1-）（1-0.2）式中：3H mV m e %——药剂堆放高度，——每袋药剂的体积，——堆放孔隙率，取20房内留有2.0m 宽的过道，考虑到远期发展，同时考虑到卸货，所以库房设计尺寸为29m 5m=45m ⨯ 。
药库层高设 4.5m ，顶部设置电动单轨梁悬挂起重机。
药库与加药间之间采用单轨吊车运输药剂。
3.1.3混合设备混合设备的基本要求是，药剂与水的混合必须快速均匀。
混合设备种类众多，我国常用的归纳起来有三类：水泵混合、管式混合、机械混合。
本设计选用管式混合。
管式混合就是将药剂直接投入泵的压水管中借以管中流速进行混合。
管中流速不宜小于1m/s ，投药点后的管内水头损失不小于0.3~0.4m 。
投药点至末端出口距离以不小于50倍管道直径为宜。
为提高混合效果，可在管道内增设孔板或文丘里管。
目前使用最广泛的管式混合器是“管事静态混合器”，本设计采用这种。
混合器内按要求安装若干固定混合单元。
每一个混合单元由若干固定叶片按一定的角度交叉组成。
水流和药剂通过混合器时，将被单元体多次分割、改向并形成漩涡，达到混合目的。
1.静态混合器管径设计总进水量为Q=53500m 3/d ，水厂进水管投药口靠近水流方向的第一个混合单元，投药管插入管径的1/3处，且投药管上多处开孔，使药液均匀分布，进水管采用两条，流速v=1.0m/s 。
静态混合器设在絮凝池进水管中，设计流量：335350026750/0.309/2====Q q m d m s n 则静态混合器管径为：440.3090.633.14 1.0π⨯===⨯q D m v ，本设计采用D=650mm 。
2.混合单元数0.50.30.50.32.36 2.36 1.00.65 2.68N v D ----≥=⨯⨯=，本设计取N=3。
则混合器的混合长度为：1.1 1.10.6532.15L DN m ==⨯⨯=3.混合时间2.15 2.151.0L T s v === 4.水头损失 224.4 4.40.3060.11840.118430.2260.65==⨯⨯=Q h N m d <0.3m ,符合设计要求。
5.校核GT 值11010.9-===G s ，在700-10001s -之间，符合设计要求1010.9 2.152173.52000=⨯=≥GT ，水力条件符合设计要求3.2机械絮凝池的设计计算3.2.1设计参数采用水平轴式机械絮凝池2座。
采用3排搅拌器，池分3格。
絮凝时间T=20min 。
则设计流量为2229.2 3m /h （包括5%自用水）。
单池的流量为1114.63m /h 。
3.2.2设计计算1.机械絮凝池的尺寸絮凝池的有效容积：3QT 1114.620W===371.5m 6060⨯ 根据水厂高程系统布置，水深取3.3m ，池宽取7.4m ，池长取15.2m 。
2.搅拌器的尺寸每排采用3个搅拌器,每个搅拌器长为：(7.440.2) 2.2m =-⨯=l式中:0.2-搅拌器间的净距和其离壁的距离为0.2m搅拌器外缘直径:D=3.3-2⨯0.15=3m式中:0.15m 为搅拌器上缘离水面及下缘离池底的距离。
每个搅拌器上装有4块叶片,叶片宽度采用0.2m ,每根轴上桨板总面积为:22.20.243=5.28m ⨯⨯⨯占水流截面积7.4⨯3.3=24.422m 的21.6%，满足要求。
3.每个搅拌器旋转时克服水阻力所消耗的功率各排叶轮桨板中心的总线速度采用：第一排：1v =0.5m/s ;第二排：2v =0.35 m/s ;第三排：1v =0.2 m/s叶轮桨板中心总旋转直径:0 3.00.4 2.6m =-=D叶轮转速及角速度分别为; 第一排:11060600.5n 3.41/min 3.14 2.8π⨯===⨯v r D , 10.357/=w rad s 第二排:22060600.35n 2.39/min 3.14 2.8π⨯===⨯v r D ,20.250/=w rad s第三排: 33060600.2n 1.36/min 3.14 2.8π⨯===⨯v r D , 30.143/=w rad s 桨板宽长比 /0.2/2.20.091b l ==<查设计手册3表7-25得ϕ=1.10，则1.10100056229.81k g ϕρ⨯===⨯ 桨板旋转时每个叶轮克服水的阻力所消耗的功率为:34421()408yklw N r r =- 第一排每个叶轮所耗功率：3441456 2.20.357()0.1211.50 1.30408⨯⨯⨯=-=kw N 以同样的方法计算得到第二、三排每个叶轮所耗功率分别为20.042kw =N 、30.0078kw =N 。