【正文】 濾池工作時(shí)間為，反沖橫掃強(qiáng)度，濾池采用單層加厚石英砂濾料，粒徑~，不均勻系數(shù)~。分為并列的兩組，每組3座，共6座，每座面積，總面積。正常過濾時(shí)，通過長柄濾頭的水頭損失，忽略其他水頭損失，則每次反沖洗后剛開始過濾式水頭損失為：，為保證濾池正常過濾時(shí)池內(nèi)的液面高出濾料層， m 。 V型濾池反沖洗時(shí)，表面掃洗同時(shí)進(jìn)行，其流量 ② 水反沖洗系統(tǒng)的斷面計(jì)算如下： 配水干。（2）水反沖洗管渠系統(tǒng) ① 反沖洗用水量的計(jì)算 反沖洗用水量按水洗強(qiáng)度最大時(shí)計(jì)算。⑤ 濾池高度的確定：濾池超高，濾層上的水深，濾料厚度，濾板厚度，濾板下布水區(qū)高度，則濾池總高。② 濾池總面積。由圖可知，大粒徑（）石英砂顆粒約去除17%，小粒徑（）石英砂顆粒約去除45%，共篩除62%。圖311 三角堰布置圖（6）集水渠計(jì)算 集水渠寬， m 。集水槽長度按堰口溢流率計(jì)算，堰口溢流率取，則集水槽總長度為：，8個(gè)集水槽，雙側(cè)進(jìn)水，每個(gè)集水槽長度取10 m ，則集水槽實(shí)際總長度為：，符合要求。穿孔墻具體尺寸見下圖圖310 穿孔布水墻孔口布置圖 （4）校核 水流截面積為， 水流濕周為， 水力半徑為，弗勞德數(shù)為，雷諾數(shù)為（按水溫計(jì)），均符合要求。 校核池子尺寸比例： 長寬比，符合要求； 長深比，符合要求。（5）G和GT校核 ，在～范圍內(nèi)。為減小水流轉(zhuǎn)彎處水頭損失，～，同時(shí)水流轉(zhuǎn)彎處應(yīng)做成圓弧形。四種廊道的水力半徑分別為： ， 。為了與平流沉淀池高度相適應(yīng)，取池內(nèi)平均水深為。（5）孔洞水損計(jì)算 取孔洞局部水損系數(shù)為，則孔洞水損分別為： 第一個(gè)孔洞和第二個(gè)孔洞相同，為；第三個(gè)孔洞和第四個(gè)孔洞相同，為；第五個(gè)孔洞和第六個(gè)孔洞相同，為，故總水損為：。（3）核算平均速度梯度G值和GT值（按水溫計(jì)，水的動(dòng)力粘度）： 第一格和第二格相同，為： 第三格和第四格相同，為：第五格和第六格相同，為：絮凝池平均速度梯度：，經(jīng)核算：和值均較合適。圖37 垂直軸攪拌設(shè)備尺寸圖2）葉輪槳板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)直徑為： 葉輪轉(zhuǎn)速分別為：，； ，； 。每根軸上槳板數(shù)為8塊，內(nèi)外側(cè)各4塊（裝置尺寸見下圖）。水流過靜態(tài)混合器的水頭損失為：投藥點(diǎn)應(yīng)該靠近水流方向第一節(jié)的混合元件，投藥管插入管內(nèi)徑1/3即可。 m，藥劑儲(chǔ)存期為30 d。溶解池底部設(shè)管徑的排渣管一根。 B 溶解池溶解池分成兩格，每格容積為： ， m ， m ，每格的實(shí)際尺寸為：長寬高=。 混凝劑的配制和投加混凝劑的配置和投加采用如下流程： 攪拌 －→ 提升 －→ 貯液 －→ 計(jì)量 －→ 投加根據(jù)原水出水水質(zhì)及水溫，參考有關(guān)凈水廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，混凝劑采用精制硫酸鋁。所以總揚(yáng)程9m左右，可選用ZS8050200A離心泵，流量22，配用的電機(jī)Y160L4，均設(shè)兩臺(tái)，一用一備。，泵房地面下高度，所以泵房的總高度為： 附屬設(shè)備的選擇（1）起重設(shè)備水泵重量800Kg，電機(jī)重量2065Kg，選用LH5t型電動(dòng)葫蘆雙橋式起重機(jī)，起重量為5噸，~，起重高度為12m?；A(chǔ)深度的確定： ，式中基礎(chǔ)長度，基礎(chǔ)寬度，基礎(chǔ)所用材料容重，選用鋼筋混凝土，水泵和電機(jī)重量，為安全起見，取，符合要求。壓水管局部阻力系數(shù)如下表：表35 壓水管路局部阻力系數(shù)表名稱漸擴(kuò)管蝶閥蝶閥止回閥三通彎頭水泵吐口DN（mm）200400400400400等徑400200數(shù)量1111121局部阻力系數(shù)流速（）水泵壓水管路局部水頭損失為：水泵壓水管路的總水頭損失為：。 一泵房與凈水廠之間所需凈揚(yáng)程的確定 由包頭市高程圖可知：最低水位標(biāo)高為，磴口凈水廠地面標(biāo)高為，由水廠高程圖可知水廠第一個(gè)處理構(gòu)筑物機(jī)械絮凝池的水面標(biāo)高為，所以水泵所需凈揚(yáng)程為。 選泵 設(shè)計(jì)水量的確定 設(shè)計(jì)水量 一泵房與凈水廠之間輸水管路水頭損失計(jì)算 輸水管根數(shù)與管長的確定 輸水管一般不宜少于2條，以保證供水可靠性，但由于包頭市已有兩個(gè)水廠，故一處水源斷水并不影響包頭市整個(gè)供水系統(tǒng)的可靠性，所以磴口水廠的輸水管只取一根。柵條采用扁鋼，厚度s = 10 mm ，柵條凈間距采用b = 50mm ， 。 取水進(jìn)水間及吸水間 進(jìn)水間橫向分成4格，進(jìn)水孔分上下兩層，進(jìn)水間長度取10 m ，寬度取3 m ，深度按照下式計(jì)算： ， ，式中， h—斗槽工作室深度； —斗槽工作室底部泥沙淤積厚度， m ；—河流最高水位與最低水位的高差，為7 m ；—一泵房地面標(biāo)高與最高水位差值，為3 m 。 沙淤積量計(jì)算和斗槽的清淤設(shè)施（1）設(shè)斗槽的泥沙去除率為90 % ，則斗槽年產(chǎn)泥量計(jì)算如下：（2）挖泥船設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，可按下式計(jì)算： 式中： 挖泥船設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力； W預(yù)沉池終年總積泥量； 絞吸式挖泥船的工作效率，~ ，； 挖泥船利用效率。 斗槽工作室計(jì)算 深度計(jì)算一般最低水位以下不小于3~4m，按下式計(jì)算：，其中，圖31 斗槽深度示意圖 寬度計(jì)算 長度計(jì)算（1）按潛水上浮的要求計(jì)算：考慮渦流及紊流影響的安全系數(shù)，；冰凌期最低河水位時(shí)斗槽中的水深；；冰凌期最低河水位時(shí)，斗槽中的水流平均流速= ；u潛水的上浮速度，與斗槽所在河流有關(guān)，~。另外，由于包頭市地處中國北方，年平均氣溫較低，所以水廠主要處理構(gòu)筑物應(yīng)做成室內(nèi)式，本設(shè)計(jì)并沒有對此進(jìn)行設(shè)計(jì)。 存在問題與建議選用的混凝劑為精制硫酸鋁，對pH值適應(yīng)范圍較小，且原水需有一定的堿度，特別是投加量大時(shí)。（3）本設(shè)計(jì)另一大特點(diǎn)是采用雙向斗槽取水。當(dāng)反沖洗濾層時(shí)，濾料呈微膨脹狀態(tài)，不易跑砂。此外，若設(shè)計(jì)流量較小，不利于施工，則前端采用機(jī)械絮凝池可彌補(bǔ)此不足。表24 水廠高程布置表名稱水頭損失（m）水位標(biāo)高連接管段構(gòu)筑物沿程及局部構(gòu)筑物m絮凝池絮凝池至沉淀池沉淀池沉淀池至濾池濾池濾池至清水池清水池清水池至吸水井吸水井 附屬建筑物 水廠的附屬建筑物一般包括辦公用房、化驗(yàn)室、維修車間（機(jī)修、電修、儀表修理、泥木工場），車庫、倉庫、食堂、浴室及鍋爐房、門衛(wèi)值班室、宿舍、露天堆場等?？偲矫鎴D中，綠化面積約占25％，附屬面積約占總面積的15％。廠區(qū)交通流線清楚流暢，主干道貫穿東西。大型水廠一般可設(shè)雙車道，中、小型水池拿過可設(shè)單車道。 H 新建水廠綠化占地面積不宜少于水廠總面積的20％。 D 生產(chǎn)構(gòu)筑物與附屬構(gòu)筑物應(yīng)分開布置。 平面布置水廠平面布置的內(nèi)容包括：各構(gòu)筑物的平面定位，各種管道（處理工藝用的原水管、加藥管、沉淀水管、清水管、反沖洗水管、加氯管、排泥管、放空管、水廠自用水管、廠區(qū)排水管、雨水管、電纜線、通訊線路等），閥門及配件布置，廠區(qū)道路、圍墻、綠化等。 給水處理廠平面和高程布置 水廠的基本組成包括兩部分：生產(chǎn)構(gòu)筑物和附屬建筑物。根據(jù)氯瓶的重量，設(shè)置磅秤型號(hào)TXS500B。包頭市位于中國北方，故采用熱水集中供暖，泵房內(nèi)自然通風(fēng)。水泵房內(nèi)有一值班室，高低壓配電間，變電間。水在吸水井的停留時(shí)間為。 m 。每只清水池設(shè)兩只人孔，人孔直徑為1000mm，靠近溢水管和出水管處，便于管道安裝和維護(hù)。 ，出水管和放空管由此接出 。 清水池設(shè)兩座矩形清水池，每座清水池總?cè)莘e為6775 m。V型槽傾角， m ， m ， m 。寬頂堰堰寬5 m ，寬頂堰與進(jìn)水總渠平行設(shè)置， m ， m 。 m ， m ， m ，水流速度為。反洗空氣過孔流速為。反沖洗水過孔流速為。每座濾池過濾水量為504。第一步氣沖沖洗強(qiáng)度為15；第二步氣水同時(shí)反沖，空氣強(qiáng)度為15，水強(qiáng)度為4；第三步水沖強(qiáng)度為5。采用軌距為8m的HJX2型虹吸式機(jī)械吸泥機(jī)。采用出水三角堰， m ，每個(gè)三角堰的流量為，每條集水槽的三角堰個(gè)數(shù)為64個(gè)， m。由于往復(fù)式隔板絮凝池末端水深與沉淀池有效水深不一樣，為了便于前后銜接，故在兩者之間設(shè)一個(gè)過渡段。 平流沉淀池平流沉淀池設(shè)為兩組，每組設(shè)計(jì)流量為34125。廊道總數(shù)為20，根據(jù)間距不同分為四段，第一段和第四段各取4個(gè)廊道，第二段和第三段取6個(gè)廊道， m 。池子寬度與平流沉淀池寬度相同。絮凝池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，外用水泥砂漿抹面。六臺(tái)攪拌設(shè)備各配備一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，選用型號(hào)為Y8012小型三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。每根軸上槳板數(shù)為8塊，內(nèi)外側(cè)各4塊。 機(jī)械絮凝池機(jī)械絮凝池設(shè)成兩組，每組又有六池，均采用垂直軸式機(jī)械絮凝池，每組設(shè)計(jì)流量為34125。靜態(tài)混合器設(shè)三節(jié)混合元件，混合時(shí)間為30s，兩個(gè)靜態(tài)混合器共用一個(gè)混合器井，混合器井的尺寸為：長寬=3m6m。倉庫平面尺寸為：。 投藥管投藥管采用硬聚氯乙烯管（塑料管），投藥管的管徑25mm。溶解池底部設(shè)管徑為100mm排渣管一根，％。 溶液池分成兩格，備用一格。泵房內(nèi)選用LH5t型電動(dòng)葫蘆雙橋式起重機(jī)。所以總揚(yáng)程9 m左右，可選用ZS8050200A離心泵，流量22，配用的電機(jī)Y160L4，均設(shè)兩臺(tái)，一用一備。在格網(wǎng)前后裝設(shè)測量水位的標(biāo)尺，以便于運(yùn)行管理和清洗格網(wǎng)。另配有彎頭等配件。 水泵型號(hào)和機(jī)組的布置選四臺(tái)型號(hào)為12sh6單級(jí)雙吸離心泵，三用一備。B 格網(wǎng)采用平板格網(wǎng)，設(shè)在進(jìn)水室與吸水室之間的隔墻之間， m2；；網(wǎng)眼尺寸取55mm ； 。配備的起重設(shè)備為SC型手動(dòng)單軌小車，~10T，起升高度3~12m 。吸水間與進(jìn)水間尺寸相同，均為：。堤壩邊壩(尤其是靠河的一側(cè))及壩端，易遭水流的沖刷及冰塊的撞擊，應(yīng)予加固，靠河一側(cè)的堤壩邊坡可采用雙層的石鋪面（干砌石塊）、石籠、混凝土及鋼筋混凝土，甚至擋土墻等加固，壩端可采用雙層石鋪面、拋石、混凝土及鋼筋混凝土、擋土墻等加固；壩腳可采用拋石或沉排等加固。 m 。斗槽工作室的大小，應(yīng)根據(jù)在河流最低水位時(shí)，能保證取水構(gòu)筑物正常的工作，使?jié)摫细?，泥沙沉淀，水流在槽中有足夠的停留時(shí)間及清洗方便等因素：（1）~ m， m；（2）；（3）槽中最大設(shè)計(jì)流速采用 ~；（4）水在槽中的停留時(shí)間不小于20分鐘，取30分鐘；（5）斗槽尺寸應(yīng)考慮挖泥船能進(jìn)入工作。 鑒于黃河水系的上述特征，選用固定式取水構(gòu)筑物時(shí)，采用雙向斗槽式取水構(gòu)筑物，如下圖。一般河水含砂量大于~時(shí)，就產(chǎn)生渾液面沉降現(xiàn)象，稱為高濁度河道。 取水方式選擇 黃河水系特點(diǎn)：黃河水系多分布在我國的黃土高原及黃土丘陵地帶，沿岸溝壑縱橫，土質(zhì)細(xì)而疏松，水土流失嚴(yán)重。最高日設(shè)計(jì)用水量內(nèi)容包括：城市最高日綜合生活用水量（包括公共設(shè)施生活用水量）、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量、工業(yè)企業(yè)職工的生活用水和淋浴用水量、澆灑道路和大面積綠化用水量、未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量、消防用水量。表21 按重要程度的權(quán)數(shù)分等級(jí)重要程度極重要很重要重要應(yīng)重要意義不大加權(quán)數(shù)168421表22 按符合準(zhǔn)則程度評分完善程度完美很好可以通過勉強(qiáng)很差不相關(guān)評分543210根據(jù)以上項(xiàng)目，則兩方案的評分矩陣具體見下表：表23 各方案評分矩陣表評價(jià)項(xiàng)目基 準(zhǔn)權(quán) 數(shù)（一）（二）評價(jià)得分評價(jià)得分技術(shù)對工業(yè)布局變化的適應(yīng)性4416416對用水增長的適應(yīng)性8540324施工困難度4416520日常管理和維修24836經(jīng)濟(jì)造價(jià)8540324總得分12086根據(jù)上表，方案一較好，故本設(shè)計(jì)中采用方案一給水處理工藝流程。 缺點(diǎn)：閥件較多，一般為大阻力沖洗，需設(shè)沖洗設(shè)備。缺點(diǎn)：斜管耗材多；對源水適應(yīng)性較平流沉淀池差；若不設(shè)排泥裝置時(shí)排泥困難若設(shè)排泥裝置，維護(hù)管理麻煩；尤其使用于沉淀池改造擴(kuò)建和挖潛。 缺點(diǎn)：存在池底積泥現(xiàn)象，如有積泥現(xiàn)象應(yīng)當(dāng)及時(shí)清除。兩種形式絮凝池組合使用有如下優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)水質(zhì)水量發(fā)生變化時(shí)，可以調(diào)節(jié)機(jī)械 攪拌速度以彌補(bǔ)隔板往復(fù)式絮凝池的不足；當(dāng)機(jī)械攪拌裝置需要維修時(shí)，隔板往復(fù)式絮凝池仍可繼續(xù)運(yùn)行。進(jìn)行綜合考慮之后，擬采用以下兩種工藝流程： 加礬方案一： 源水 斗槽（一泵房）機(jī)械絮凝池 + 往復(fù)式隔板絮凝池 加氯 平流式沉淀池 V型濾池 清水池 吸水井 二泵 城市管網(wǎng) 加礬方案二： 源水 斗槽（一泵房） 網(wǎng)格絮凝池 斜管沉淀池 加氯 普通快濾池 清水池 吸水井 二泵 城市管網(wǎng) 方案技術(shù)比較從這兩個(gè)方案來看都符合一般的流程要求而且出水的水質(zhì)可以得到保障，所不同的主要是單體構(gòu)筑物有區(qū)別，現(xiàn)將其比較如下：（1）絮凝工藝：方