给水工程课程设计(4)

给水排水专业给水工程课程设计

综合考虑各种因素的影响，取净水厂的规模为：

表2—2 净水厂近远期生产规模

时 期 水厂规模 水厂生产规模（×104 m3/d） 近期 远期 11 15 2.2 厂址的选择及工艺的确定

2.2.1 厂址选择的原则

净水厂厂址选择应在整个给水系统方案中全面规划、综合考虑。一般应注意以下问题：

① 厂址应选择在工程地质条件较好的地方。一般应选择在地下水位较低、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。

② 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。 ③ 水厂应少占或者不占农田，并留有适当的发展余地。要考虑周围卫生 ④ 水厂应设置在交通方便、靠近电源的地方，以利于施工管理和降低输电线路的造价，并考虑沉淀池排泥和滤池冲洗水排除方便。

（5）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。以上不同方案应综合考虑各种因素并结合其他具体情况，通过技术经济比较确定。

2.2.2 工艺流程的确定

给水处方法和工艺流程的选择，应根据原水水质、水厂所在地区的气候情况、设计水量、设计规模等因素，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，经过技术经济比较后确定。以下介绍几种比较典型的给水处理工艺[1]。

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由于水源的不同，水质各异，饮用水处理系统的组成和工艺流程有多种多样。以地表水作为水源时，处理工艺流程中通常包括混凝、絮凝，沉淀或澄清，过滤及消毒。工艺流程如下图2—1。

混凝剂原水混合絮凝沉淀池澄清池图2—1 地表水常规处理工艺流程消毒剂滤池清水池二级泵房城市管网

当原水浊度较低（一般在50度以下）、不受工业废水污染且水质变化不大者，可省略混凝沉淀（或澄清）构筑物，原水采用双层滤料或多层滤料滤池直接过滤，也可以在过滤前设一微絮凝池，称微絮凝过滤。工艺流程如下图2—2。

混凝剂原水混合高分子助凝剂消毒剂清水池二级泵房城市管网直接过滤池图2—2 地表水一次净化工艺流程

当原水浊度高，含沙量大时，为了达到预期的混凝沉淀（或澄清）效果，减少混凝剂用量，应增设预沉淀池或沉砂池，工艺流程如下图2—3。

混凝剂原水预沉池或沉砂池混合絮凝沉淀池澄清池消毒剂滤池清水池二级泵房城市管网图2-3 高浊度水净化工艺流程

若水源受到较严重的污染，按目前行之有效的方法，可在砂滤池后再加设臭氧/活性炭处理，如图2—4。

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混凝剂原水混合城市管网澄清池二级泵房砂滤池清水池Cl2O2臭氧接触池活性炭滤池图2-4 受污染水源处理工艺（Ⅰ）

受污染水源还有其他处理工艺。例如有的常规处理工艺前增加生物预处理（包括预氧化、粉末活性炭吸附、生物处理等）；有的在常规工艺中投加粉末活性炭等。下图2—5为增加生物预处理工艺图。

混凝剂原水生物处理混合絮凝沉淀池消毒剂过滤清水池二级泵房城市管网图2-5 受污染水源处理工艺(Ⅱ）

由1.2节设计资料中表1数据，参照《生活饮用水卫生标准GB5749—85》及《生活饮用水卫生规范》知，本地表水水体水质较好，仅浊度（150NTU）和大肠杆菌（800个/L）超标，其他指标均合格，故本设计采用地表水常规处理工艺即可。

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第3章 水厂各处理构筑物的确定

3.1 取水泵站与配水井

3.1.1 取水泵站

3.1.1.1 离心泵的选取

设计流量为11×104 m3/d，水面标高为15.8m，地面标高为19m，故可大致取一泵站扬程为20m。根据离心泵性能特性曲线，本设计选四台20SA—22单级双吸式离心泵，三用一备，并联使用。

3.1.1.2 泵房设计

水泵机组采用单排横向排列形式布置泵房右端设一进出设备的大门，控制室、配电室、值班室设在泵房左侧地上一层。

水泵间距：L=2200mm

水泵与配电设备间距：L=2200mm 水泵距大门间距：L=3000mm 水泵距吸水管侧墙的距离：L=2000mm 泵房长:L＝21000mm 泵房宽：L=11000mm 泵房净高：L＝6000mm 吸水井长：L=20000mm 吸水井宽：L=2500mm 吸水井高：L＝6000mm

注：泵房采用半地下式，地下3m，地上3m。

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3.1.2 配水井

3.1.2.1 设计参数

本设计流量为4.2m3/s,双管进水，单管流量为2.1 m3/s。 3.1.2.2 设计计算 （1）配水井有效容积

配水井水停留时间采用2～3min，取T=2min，则配水井有效容积为：

W=QT=4.2m3/s×2×60=504m3

（2）进水管管径D1

配水井进水管的设计流量为Q=2.1m3/s=7560m3/h，查水力计算表知，当进水管管径D1=1400mm时，v=1.351m/s（在1.2～1.6m/s范围内）。 （3）矩形薄壁堰

进水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入2个水斗再由管道接入2座后续处理构筑物。每个后续处理构筑物的分配水量为q=1.05m2/s。配水采用矩形薄壁溢流堰至配水管。

① 堰上水头H

因单个出水溢流堰的流量为q=1.05L/s，一般大于100L/s采用矩形堰，小于100L/s采用三角堰，所以本设计采用矩形堰（堰高h取0.5m）。

矩形堰的流量公式为：

32q?mb2gH 式中 q——矩形堰的流量，m2/s；

m——流量系数，初步设计时采用m=0.42； b——堰宽，m，取堰宽b=6.28m；

H——堰上水头，m

已知q=1.05m2/s，m=0.42，b=6.28m，代入下式，有：

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