【正文】 1 目錄 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 2 2. 畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和原始數(shù)據(jù) 2 3. 工藝確定 4 4. 各構(gòu)筑物形式確定及設(shè)備型號(hào)選擇 5 設(shè)計(jì)計(jì)算書 第一章 取水構(gòu)筑物 6 第二章 藥劑選擇及投加方式 7 第三章 混合設(shè)施 10第四章 凈水工程 1. 水廠設(shè)計(jì)水量 11 2. 機(jī)械攪拌澄清池 11 3. 濾池設(shè)計(jì)計(jì)算 21 4. 清水池的計(jì)算 30 5. 二泵房的計(jì)算設(shè)計(jì) 32 6. 配水井和吸水井的設(shè)計(jì)計(jì)算 36 7. 加氯間的設(shè)計(jì)計(jì)算 37 第五章 泥處理系統(tǒng) 1. 設(shè)計(jì)條件 39 2. 設(shè)計(jì)計(jì)算 40 3. 排泥池設(shè)計(jì) 41 4. 濃縮池設(shè)計(jì) 41 5. 污泥調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì) 43 6. 脫水機(jī)房設(shè)計(jì) 44 第六章 水廠附屬建筑物和人員編制 45 第七章 水廠總體布置 1. 水廠的平面布置 46 2. 水廠的高程布置 46 第八章 高程計(jì)算 47 2 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1. 本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題應(yīng)達(dá)到的目的： 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生熟悉并掌握給水工藝的設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)原理、方法和步驟，學(xué)會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)原始資料正確地選定設(shè)計(jì)方案，正確計(jì)算 , 具備設(shè)計(jì)中、小城鎮(zhèn)水廠的初步能力。對(duì)取水工程、輸水管道、凈水廠進(jìn)行工藝設(shè)計(jì) 要求學(xué)生對(duì)總體布置的設(shè)計(jì)思想，從工藝流程、操作聯(lián)系、生產(chǎn)管理以及物料運(yùn)輸?shù)雀鞣矫婵紤]，而進(jìn)行合理的組合布置設(shè)計(jì)。 掌握設(shè)計(jì)說(shuō)明書、計(jì)算書的編寫內(nèi)容和編制方法，并繪制工程圖紙。 2. 本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題 任務(wù)的內(nèi)容和原始數(shù)據(jù) 設(shè)計(jì)內(nèi)容 （ 1）取水工程 水源選擇、取水方案及位置的確定、取水構(gòu)筑物形式和設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算并繪圖。 （ 2）輸水工程 輸水管道工程的設(shè)計(jì)計(jì)算并繪圖。 （ 3）給水處理工程 凈水廠廠址選擇、水處理方案的比較與選擇、建構(gòu)筑物型式、尺寸及設(shè)備選擇計(jì)算并繪圖。 設(shè)計(jì)資料 （ 1） 城市概況 密云縣位于北京市東北部， 屬燕山山地與華北平原交接地，全縣幅員面積 平方公里，轄 19 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn) (其中一個(gè)滿族鄉(xiāng)），含 347 個(gè)行政村。聚住著漢、滿、回、蒙古、朝鮮、壯、布依、彝 8個(gè)民族，人口 43 萬(wàn)，其中農(nóng)業(yè)人口 萬(wàn)。密云歷史悠久，古人曾譽(yù)為 “ 燕國(guó)天府 ” 。秦代設(shè)漁陽(yáng)郡；隋為檀州；明永樂(lè)元年改北平府為順天府，密云縣隸之；雍正六年改密云縣直屬順天府北路廳；民國(guó)初廢順天府，改稱京兆，密云縣屬京兆； 1928 年廢京兆，改隸河北??； 1958年 9 月 28 日歸北京市所轄。密云縣既是全國(guó)農(nóng)業(yè)生態(tài)試點(diǎn)縣，又是全國(guó)綠化先進(jìn)縣。享有 “ 北京山水大觀，首都郊野公園 ” 之盛譽(yù)。 （ 2） 自然條件 1） 地理位置及地形 密云縣位于北京市東北部、燕山山脈南麓、華北大平原北緣，是平原與山區(qū)交接地帶 ， 平均海拔高度 米。北鄰河北省灤平縣，東接河北省 承德縣和興隆縣。南與平谷、順義縣相連，西與懷柔縣毗鄰?？h城距北京東直門 65 公里，全縣總面積 平方公里，縣城呈三角形。密云水庫(kù)宛若一塊碧玉鑲嵌在燕山群峰之中 ,水面面積 188平方公里 ,蓄水量 3 之一 ,如此遼闊的水面在華北地區(qū)首屈一指。 2）氣象資料 密云縣為暖溫帶季風(fēng)型大陸性半濕潤(rùn)半干旱氣候。夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥，春、秋短促。年平均氣溫 10~12 攝氏度， 1 月 7~4 攝氏度， 7 月 25~26攝氏度。極端最低 攝氏度，極端最高 42攝氏度以上。全年無(wú)霜期 180~200天，西部山區(qū)較短。年平均降雨量 600 多毫米，為華北地區(qū)降雨最多的地區(qū)之一，山前迎風(fēng)坡可達(dá) 700 毫米以上。降水季節(jié)分配很不均勻，全年降水的 75%集中在夏季， 8 月常有暴雨。 因受地形的影響，冬季多東北風(fēng)和西北風(fēng)，夏季西南風(fēng)。全年的主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng) 。 3） 工程地質(zhì)及地震資料 地質(zhì)結(jié)構(gòu)主要為亞粘土層、粘土層、軟塑亞粘土層。亞粘土層埋藏于地下 米以下，厚度 ～ 米，粘土層埋藏于地下 ～ 米，厚度 ～ 米，軟塑亞粘土埋藏于地下 ～ 米，厚度 ～ 米。地震裂度按 8 度考慮。 4） 水文資料 密云河流眾多，主要屬潮白河水系，較大的河流有 14 條，年平均自然流量達(dá) 億立方米，潮白河縱貫?zāi)媳?，匯合于縣城西南 3 公里處。眾多的河流，使密云的水利資源十分豐富，境內(nèi)除擁有占地 224 平方公里的密云水庫(kù)外，還有23座中小型水庫(kù)。 密云水庫(kù)宛若一塊碧玉鑲嵌在燕山群峰環(huán)抱之中，水面面積188 平方公里，蓄水量 億立方米，約占全縣面積的十分之一，如此遼闊的水面在華北地區(qū)首屈一指。 全縣有效灌溉面積 萬(wàn)公頃。與水庫(kù)配套興建的26座小型水電站，裝機(jī)容量 萬(wàn)千瓦，發(fā)電量居京郊之首 。 5） 廠址選擇 廠址 選在縣城西南 城邊 處，采用潮白河水作為水源。 6） 水質(zhì)分析結(jié)果 表 1 水質(zhì)分析結(jié)果 指標(biāo) max min 平均 指標(biāo) max min 平均 溫度 / 0 5 氰 / / 色度 18 0 5 砷 / / 濁度 / / 450 汞 / / / PH / / Cr6+ 硬度 110 66 80 鉛 Fe2+ NHN Mn2+ BOD / / / 銅 / / / COD 1 / / 4 鋅 / / / 大腸桿菌 28930 氟 細(xì)菌總數(shù) 4820 7） 設(shè)計(jì)地下水位 地下水位在地下 米左右。 （ 3） 設(shè)計(jì)水量出水水質(zhì)及水壓的要求。 1） 設(shè)計(jì)水量 設(shè)計(jì)供水量： 25萬(wàn) m3/d。 2） 出水水質(zhì) 出水水質(zhì)達(dá)到生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。 3） 水壓 管網(wǎng)最大水頭損失按 MPa 考慮。水廠出廠水壓應(yīng)≥ ，以滿足最不利點(diǎn)處服 務(wù)水頭 的要求。 城市用水逐日時(shí)變化如表 2。 表 2 城市用水變化情況 時(shí)間 時(shí)變化系數(shù) 時(shí)間 時(shí)變化系數(shù) 時(shí)間 時(shí)變化系數(shù) 01 89 1617 12 910 1718 23 1011 1819 34 1112 1920 45 1213 2021 56 1314 2122 67 1415 2223 78 1516 2324 3. 工藝流程確定 由于出水水質(zhì)要求達(dá)到飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) ，即符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（ GB5749－ 85）的規(guī)定。 水廠采用潮白河水作為水源，擬采用工藝如下： 普通快濾池 混合 機(jī)械攪拌澄清池 原水 混凝劑 清水池 二級(jí)泵房 用戶 消毒劑 5 4．各構(gòu)筑物形式確定及設(shè)備型號(hào)選擇 （ 1）取水構(gòu)筑物 由于該水源地處北方，冬天必然會(huì)有冰凌出現(xiàn)，又由于含沙量為 ，故而選用斗槽式取水構(gòu)筑物，形式為順流式。取水頭部選用垂 直向下式喇叭口取水頭部。泵房?jī)?nèi)水泵選用臥式離心泵。 （ 2） 藥劑溶解池 設(shè)計(jì)藥劑溶解池時(shí)，為便于投置藥劑，溶解池的設(shè)計(jì)高度一般以在地平面以下或半地下為宜，池頂宜高出地面 左右，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善操作條件。 溶解池的底坡不小于 ，池底應(yīng)有直徑不小于 100mm 的排渣管，池壁需設(shè)超高，防止攪拌溶液時(shí)溢出。 由于藥液一般都具有腐蝕性，所以盛放藥液的池子和管道及配件都應(yīng)采取防腐措施。溶解池一般采用鋼筋混凝土池體，若其容量較小，可用耐酸陶土缸作溶解池。 投藥設(shè)備采用計(jì)量泵投加的方式。采用計(jì)量泵（柱塞泵或隔 膜泵），不必另備計(jì)量設(shè)備，泵上有計(jì)量標(biāo)志，可通過(guò)改變計(jì)量泵行程或變頻調(diào)速改變藥液投量，最適合用于混凝劑自動(dòng)控制系統(tǒng)。 （ 3） 混合設(shè)備 使用管式混合器對(duì)藥劑與水進(jìn)行混合。在混合方式上，由于混合池占地大，基建投資高；水泵混合設(shè)備復(fù)雜，管理麻煩，機(jī)械攪拌混合耗能大，管理復(fù)雜，相比之下，采用管式靜態(tài)混合器混合具有占地極小、投資省、設(shè)備簡(jiǎn)單、混合效果好和管理方便等優(yōu)點(diǎn)而具有較大的優(yōu)越性。 （ 4）澄清池 由于進(jìn)水 懸浮物濃度 450mg/L1000mg/L,符合機(jī)械攪拌澄清池的適用條件。并且，機(jī)械攪拌澄清池又有處理效率 高，單位面積產(chǎn)水量大、適應(yīng)性較強(qiáng)、處理效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，故而選用機(jī)械攪拌澄清池。 （ 5）濾池 普通快濾池適用范圍廣且沖洗效果好，節(jié)水，雖然閥門多，但沖洗過(guò)程自動(dòng)控制減少人工管理，操作方便。本設(shè)計(jì)采用普通快濾池單層砂濾料。 （ 6）消毒方法 水的消毒處理是生活飲用水處理工藝中的最后一道工序，其目的在于殺滅水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致傳染病的危害。 采用被廣泛應(yīng)用的氯及氯化物消毒，氯消毒的加氯過(guò)程操作簡(jiǎn)單，價(jià)格較低，且在管網(wǎng)中有持續(xù)消毒殺菌作用。雖然二氧化氯，消毒能力較氯強(qiáng)而且能在管網(wǎng)中保持很長(zhǎng) 時(shí)間，但是由于二氧化氯價(jià)格昂貴，且其主要原料亞氯酸鈉易爆炸，國(guó)內(nèi)目前在凈水處理方面應(yīng)用尚不多。 6 設(shè)計(jì)計(jì)算書 第一章 取水構(gòu)筑物 深度 h： 一般最低水位以下不小于 3~4m，按下式計(jì)算 121 .3 5 ( )h Z h D h m? ? ? ? ? ? 式中 Z斗槽入口處的水位差： 2 20 sin ( )22vZmg ?? 0v 河水平均流速（ m/s），取為 ； θ 斗槽中水流方向與河中水流方向的分 叉角（ 176。 ） ,因?yàn)槿〉氖琼樍魇剑? 故 θ =0176。 ； 222200s i n s i n 0 ( )2 2 2 2vvZmgg????? δ 河流中冰蓋最大厚度（ m），取為 ； h1進(jìn)水孔口頂至冰蓋下的距離，此處為 ； D進(jìn)水孔口直徑， DN=（ m）； h2進(jìn)水孔口底欄高度，一般采用 ~，此處采用 121 . 3 5 0 1 . 3 5 0 . 0 5 2 . 0 1 . 5 0 . 5 4 . 0 6 7 5 ( )h Z h D h m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 取 h= 寬度 B ()QBmvh? 式中 Q斗槽中的流量（ 3/ms）； v 斗槽中的設(shè)計(jì)流速（ /ms） B=Q/vh=(*)=(m) 取 B= 長(zhǎng)度 L 按潛冰上浮的要求計(jì)算： 3 ()phvL k mu? 式中 k考慮渦流及紊流影響的安全系數(shù)，可采用 ； 3h 冰凌期最低河水位時(shí)，斗槽中的水深 ,取為 （ m）； pv 冰凌期最低河水位時(shí)，斗槽中的水流平均流速 ,取為 （ m/s）； 7 u潛冰的上浮速度，與斗槽所在的河流情況有關(guān)。宜采用 ~，這里采用 3 1 . 7 0 . 0 1 63 . 0 2 7 . 2 ( )0 . 0 0 3phvL k mu ?? ? ? ? 采用垂直向下式的管式取水頭部 第二章 藥劑選擇及投加 方式 應(yīng)用于水處理的混凝劑應(yīng)符合