净水厂设计计算说明书

课程设计

计算说明书

课题名称《水质工程学》—净水厂课程设计

学院（系）建筑工程学院管理与市政工程系

专业给水排水工程

学号

学生姓名

2010年7月3日至2009年7月17日共2周

一、设计目的及任务

1.目的

城市给水处理设计室给水工程课程教学环节之一，其目的在于加深理解所学的知识，培养学生运用所学的理论和技术知识分析和解决实际工程设计问题的初步能力，使学生在设计、运算、绘图、查阅资料设计手册及使用设计规范等基本技能上得到初步训练和提高，初步树立技术经济意识。

2.任务

根据所给的资料和设计要求进行系统设计，并对主要构筑物或设备的工艺尺寸进行计算，确定平面布置和高程布置，最后绘制出系统图、平面布置图和高程图，并简要写出一份设计说明书和工艺计算书，给出设备清单和材料清单。

二、水厂总体设计

水厂厂址的选择，应符合城镇总体规划和相关专项规划，并根据下列要求综合确定：

1.给水系统布局合理；

2.不受洪水威胁；

3.有较好的废水排除条件；

4.有良好的工程地质条件；

5.有便于远期发展控制用地的条件；

6.有良好的卫生环境，并便于设立防护地带；

7.少拆迁，不占或少占良田；

8.施工、运行和维护方便。

水厂总体布置应结合工程目标和建设条件，在确定的工艺组成和处理构筑物形式的基础上进行。平面布置和竖向设计应满足各构筑物的功能和流程要求；水厂附属建筑和附属设施应根据水厂规模、生产和管理体制，结合当地实际情况确定。

三、给水处理厂的设计规模及流程选择

1.根据《室外给水设计规范》（GB50013-2006）可知：

水处理构筑物的设计水量，应按最高日供水量加水厂自用水量确定。

水厂自用水率应根据原水水质、所采用的处理工艺和构筑物类型等因素通过计算确定，一般可采用设计水量的5%-10%。当滤池反冲洗水采取回用时，自用水率可适当减小。

本设计水厂最高日供水量为Q

=20×104m3/d，滤池反冲洗水采取回用，水厂自用水系数

1

取5%。

水厂自用水量Q

2

=20×104×5%=×104 m3/d

则给水处理厂处理规模为Q=Q

1+Q

2

=×104 m3/d

2.给水处理厂的主要构筑物拟分为2组，2组平行设置，同时运行，每组处理规模为×104 m3/d。处理后的水符合国家的《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）。

3.根据《室外给水设计规范》（GB50013-2006）规定：

水处理工艺流程的选用及主要构筑物的组成，应根据原水水质、设计生产能力、处理后水质要求，经过调查研究以及不同工艺组合的实验或参照相似条件下已有水厂的运行经验，结合当地操作管理条件，通过技术经济比较综合研究确定。

由上可得，给水处理工艺流程的选取取决于原水水质和用户对水质的要求（即处理后水质的要求），在水质分析资料中，最大浑浊度不大于3000NTU，其分析水质项目除细菌数和大肠菌群（可在工艺后期消毒去除）均符合饮用水标准，根据《给水排水设计手册》第3册—城镇给水（第二版）的表6-5，本设计采用混凝、沉淀、过滤后消毒的地面水常规处理工艺。

成都市岷江水系地处南方，年均气温较高，故在具体的水处理构筑物选型设计时，不考虑低温低浊时处理效果。

给水处理厂采用常规的水处理工艺，原水由一级泵站加压后经压力输水管道，进入厂区进行水质净化处理。结合我国城市供水2000年规划对供水水质的要求有所提高的情况，经过技术、经济综合比较，参考吉林市第三供水厂，采用的工艺流程如下图所示：

图1

四、取水头的设计

1.取水构筑物选择

根据《室外给水设计规范》（GB50013-2006）规定：

取水构筑物的型式，应根据取水量和水质要求，结合河床地形及地质、河床冲淤、水深及水位变幅、泥沙及漂浮物、冰情和航运等因素以及施工条件，在保证安全可靠的前提下，通过技术经济比较确定。

取水构筑物在河床上的布置及其形状的选择，应考虑取水工程建成后，不致因水流情况的改变而影响河床的稳定性。

根据规范规定并结合本设计资料，采用河床式固定取水构筑物，集水井与泵房合建。

2.取水头的计算

a.采用固定式取水头。

取水头部设计要点：

1）应选择合理的外形和较小的体积；

2）进水口流速应根据水中漂浮物、水生物、冰凌、河水流速、取水量、清理格栅条件等因素决定；

3）应结合当地施工条件，施工力量和施工方法，考虑便于施工的形式。

由于箱式取水头采用混凝土结构，能防止冰凌、泥沙的冲击，且进水面积大，因此本设计采用棱形箱式取水头。取水头在侧面开设进水孔，每侧开设2个进水孔，共4个进水孔。取水头分成两格。取水头侧面进水孔下缘距河床的高度不得小于；侧面进水孔上缘在设计最低水位下的深度不得小于。取水头示意图如下图所示：

图2

b.格栅设在取水头进水孔上，用来拦截水中粗大的漂浮物及鱼类。

格栅面积按下式计算：

120

Q

F

K K v

=

式中 F

—进水孔或格栅的面积，m2；

Q—进水孔的设计流量，m3/s；

v

—进水孔设计流速，当江水有冰絮时，采用；无冰絮时采用；

K

1

—栅条引起的面积减少系数，

1

b

K

b s

=

+

，b为栅条净距，一般采用30-120mm；

s为栅条厚度（或直径），一般采用10mm；

K

2

—格栅阻塞系数，采用。

水流通过格栅的水头损失一般采用。