【正文】 城市的綜合用水量調(diào)查表可知：對(duì)近期39萬計(jì)劃人口來說最高日(224～668 L/人d）~160 L/（人因此，懷柔水庫水質(zhì)的好壞直接關(guān)系著首都居民的生活安全和社會(huì)穩(wěn)定。 水文資料 可用作水源的河流概況懷柔是北京市重要的飲用水采水和補(bǔ)水區(qū)。東臨密云縣，南與順義、昌平相連，西與延慶縣搭界，北與河北省赤城縣、豐寧縣、灤平縣接壤。739。40176。地勢(shì)由南向北逐漸升高，中北部湯河口盆地海拔264米，南部平原梭草村最低海拔只有34米。興利庫容6 550萬m179。北京風(fēng)玫瑰圖如右圖所示： 設(shè)計(jì)任務(wù)給水廠設(shè)計(jì)范圍包括：給水工藝選擇及處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)。d），平均日110 L/（人工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水和工作人員生活用水，Q2。Q4=10%Q1=104m3/d)；未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏水量相當(dāng)于最高日用水量的15%~25%。3) 最高日最高時(shí)用水量Qh計(jì)算最高日最高時(shí)用水量：Qh= 其中： Kh——時(shí)變化系數(shù)； Qd——最高日設(shè)計(jì)用水量。 常用處理工藝給水處理工藝中主要采用的單元工藝有曝氣（氣提）、混凝沉淀、過濾、化學(xué)沉析、離子交換、膜處理、化學(xué)氧化及消毒、吸附以及生物處理等。經(jīng)氧化后的鐵、錳可以在過濾過程中得到有效去除。陽離子、陰離子以及非離子吸附柱還可以用于做有毒離子和放射性物質(zhì)的去除，如鋇、砷、氟、硝酸鹽、鐳和鈾等。粉末活性炭一般用于突發(fā)性或季節(jié)性污染時(shí)的處理，加注量從150mg/L。缺點(diǎn)：流量變化大者，絮凝效果不穩(wěn)定；水流條件不理想，能量消耗（即水頭損失）中的無效部分比例較大，故需較長(zhǎng)絮凝時(shí)間，池子容積大。優(yōu)點(diǎn)：采用均質(zhì)濾料過濾，避免了級(jí)配濾料過濾時(shí)可能產(chǎn)生的一些問題；濾層含污容量打，出水水質(zhì)好，過濾周期長(zhǎng)，過濾速度提高；采用氣水聯(lián)合反沖洗，耗水量小，沖洗效果好，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)過濾和沖洗。懷柔地勢(shì)較為平坦，人口密度不大，采用單一水源的統(tǒng)一給水系統(tǒng)。在取水位置的具體選擇時(shí)，還應(yīng)考慮水質(zhì)、河床與地形、上下游構(gòu)筑物的影響、污水排出口、冰凌、工程地質(zhì)條件和施工條件等因素。設(shè)在進(jìn)水間中的格網(wǎng)用以攔截水中細(xì)小的漂浮物。 取水頭部設(shè)計(jì)：取水頭部分為固定式取水頭部和活動(dòng)式取水頭部?jī)深?，這里采用固定式取水頭部；取水頭部形式采用喇叭管取水頭部，構(gòu)造簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，施工方便；取水頭部外形采用圓形，施工方便且適用于主流方向多變動(dòng)的河流。本設(shè)計(jì)取水河流情況及岸邊地質(zhì)較好，經(jīng)綜合考慮采用自流管。格柵由金屬框架和柵條組成，框架外形與進(jìn)水孔形狀相同。平板格網(wǎng)的面積可按下式計(jì)算：式中： F1——平板格網(wǎng)的面積，；Q——通過格網(wǎng)的設(shè)計(jì)流量，；———格網(wǎng)堵塞面積減小系數(shù)，一般為 ；———網(wǎng)絲引起的面積減小系數(shù)， ，其中b為網(wǎng)眼尺寸，一般采用55~1010mm；d為網(wǎng)絲直徑，一般為1~2mm；v1——過網(wǎng)流速 m/s；一般采用 ～，不應(yīng)大于 ；ε——水流收縮系數(shù)，可采用 ～。/s。 —輸水管路總水頭損失。c2：行車梁底至其重鉤中心的距離，本設(shè)計(jì)中a2+c2=1500mm。水廠常用的助凝劑有骨膠、聚丙烯酰胺及其水解產(chǎn)物、活化硅酸、海藻酸鈉等。活化硅酸對(duì)低溫低濁水的助凝效果顯著。目前普遍采用的是濕法投加。溶液池至少分為2 格，可輪流使用。溶液池建于地面下，尺寸為：LBH=2（），則尺寸為：LBH=22（） 溶解池大、中型水廠通常建造混凝土溶解池并配以攪拌裝置。加藥間布置的一般要求如下:。d），則為159=135m2，取150m2。混合設(shè)備的基本要求是，藥劑與水的混合必須快速均勻。影響混合效果的因素有采用藥劑的品種、濃度、水溫以及顆粒性質(zhì)等及采用的混合方式。（2）為了確保沉淀池的沉淀效果，要有足夠的反應(yīng)時(shí)間T(10~30min)，平均速度梯度G達(dá)10~75s1(一般在30~60s1)，使GT值達(dá)104~105，以保證反應(yīng)過程的充分與完善。/s。各段水頭損失，按廊道內(nèi)的不同流速分成4段進(jìn)行計(jì)算水力半徑：絮凝池采用鋼筋混凝土及磚組合結(jié)構(gòu)，外用水泥砂漿抹面，粗糙系數(shù) n＝。經(jīng)過之前的比較分析，本設(shè)計(jì)采用斜管沉淀池。5)斜管下部的布水區(qū)高度不宜小于1. 5m。 清水區(qū)面積A=Q/v=㎡。集水槽雙側(cè)開孔，孔徑d1=25mm，孔口為76個(gè)，孔距為6cm。孔眼總面積：穿孔管斷面積：穿孔管直徑：取直徑為150mm。過濾的功效，不僅在于進(jìn)一步降低水的濁度，而且水中有機(jī)物、細(xì)菌乃至病毒等將隨水的濁度降低而被部分去除。大阻力配水系統(tǒng)的水頭損失一般大于3m。單獨(dú)用水反沖洗要求高速反洗，使濾料膨脹、液化，濾層呈懸浮狀態(tài)。（3）濾料濾料有單層、雙層和三層之分。干管始端流速：vg=2）支管支管中心間距：采用aj=每池支管數(shù)：， 每側(cè)36根每根支管入口流量： 采用管徑80mm。 濾池各種管渠計(jì)算⑴進(jìn)水進(jìn)水總流量： Q=157500m3/d= m3/h =分二組濾池，則每組濾池的進(jìn)水流量Q1= m3/s（分為二大組分別引水）。 常用消毒方法及消毒方法選擇如下表表411 常用消毒方法及優(yōu)缺點(diǎn)方法 分子式優(yōu)缺點(diǎn)適用條件液氯Cl2優(yōu)點(diǎn):具有余氯的持續(xù)消毒作用,價(jià)值成本較低,操作簡(jiǎn)單,投量準(zhǔn)確,不需要龐大的設(shè)備缺點(diǎn):原水有機(jī)物高時(shí)會(huì)產(chǎn)生有機(jī)氯化合物,原水含酚時(shí)會(huì)產(chǎn)生氯酚味,氯氣有毒,使用時(shí)需注意安全,防止漏氯液氯供應(yīng)方便的地方氯胺NH2ClNHCl2優(yōu)點(diǎn)：能減低三鹵甲烷和氯酚的產(chǎn)生，能延長(zhǎng)管網(wǎng)中剩余氯的持續(xù)時(shí)間抑制細(xì)菌生成，減輕氯消毒時(shí)所產(chǎn)生的氯酚味或減低氯味缺點(diǎn)：消毒作用比液氯進(jìn)行的慢，需較長(zhǎng)接觸時(shí)間，需增加加氨設(shè)備，操作管理麻煩原水中有機(jī)物多以及輸配水管線較長(zhǎng)時(shí)漂白粉CaOCl2優(yōu)點(diǎn)：具有余氯的持續(xù)消毒作用，投加設(shè)備簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，漂粉精含有效氯達(dá)60%~70%，使用方便缺點(diǎn)：同液氯，將產(chǎn)生有機(jī)氯化合物和氯酚味，易受光熱潮氣作用而分解失效，需注意貯存，漂白粉的溶解以及調(diào)制不便，漂白粉含氯量只有20%~30%，因而用量大，設(shè)備容積大漂白粉僅適用于生產(chǎn)能力較小的水廠，漂粉精使用方便，一般在水質(zhì)突然變壞時(shí)臨時(shí)投加，適用于規(guī)模較小的水廠漂粉精Ca(OCl)2次氯酸鈉NaOCl優(yōu)點(diǎn)：具有余氯的持續(xù)消毒作用，操作簡(jiǎn)單，比投加液氯安全方便，使用成本較液氯高，單較漂白粉低缺點(diǎn)：不能貯存，必須現(xiàn)場(chǎng)制取使用，目前設(shè)備較小，產(chǎn)氣量小，使用受限制，必須耗用一定電能及食鹽適用于小型水廠或管網(wǎng)中途加氯二氧化氯ClO2優(yōu)點(diǎn)：不會(huì)生成有機(jī)氯化合物，較自由氯的殺菌效果好，具有強(qiáng)烈的氧化作用，可除臭、去色、氧化鐵、錳等物質(zhì)，投加量少，接觸時(shí)間短，余氯保持時(shí)間長(zhǎng)缺點(diǎn)：成本較高，一般需現(xiàn)場(chǎng)隨時(shí)制取使用，制取設(shè)備較復(fù)雜，需控制氯酸鹽和亞氯酸鹽等副產(chǎn)物適用于有機(jī)污染嚴(yán)重時(shí)紫外線消毒優(yōu)點(diǎn)：殺菌效率高，需要的接觸時(shí)間短，不改變水的物理化學(xué)性質(zhì)，不會(huì)生成有機(jī)氯化合物和氯酚味，已具有成套設(shè)備，操作方便缺點(diǎn)：沒有持續(xù)的消毒作用，易受重復(fù)污染，電耗過高，燈管壽命有待提高適用于工礦企業(yè)，集中用戶用水不適用于管路過長(zhǎng)的供水臭氧消毒O3優(yōu)點(diǎn)：具有強(qiáng)氧化能力，為最活潑的氧化劑之一，對(duì)微生物、芽孢、病毒具有殺傷力，消毒效果好，接觸時(shí)間短，能除臭、去色，及去除鐵錳等物質(zhì)，能除酚、無氯酚味，不會(huì)生成有機(jī)氯化合物缺點(diǎn)：基建投資大，經(jīng)常電耗高，臭氧在水中不穩(wěn)定，易揮發(fā)，無持續(xù)消毒作用，設(shè)備復(fù)雜，管理麻煩，制水成本高適用于有機(jī)污染嚴(yán)重，供電方便處，可結(jié)合氧化用作預(yù)處理或與活性炭連用設(shè)計(jì)原水水質(zhì)較好且穩(wěn)定，考慮到液氯消毒具有余氯的持續(xù)消毒作用，價(jià)值成本較低，操作簡(jiǎn)單，投量準(zhǔn)確以及不需要龐大的設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)，采用液氯消毒的方法，對(duì)處理過的濾后水進(jìn)行消毒。儲(chǔ)瓶數(shù)量：采用儲(chǔ)氯量為1000kg的焊接鋼氯瓶4個(gè)，直徑800mm，長(zhǎng)度2020mm，瓶自重800kg，氯瓶總量1800kg。當(dāng)加氯量大時(shí)，為避免串聯(lián)氯瓶過多，需用液氯蒸發(fā)器。本設(shè)計(jì)采用立式漏氯吸收裝置。Ⅷ通向加氯間的壓力水管應(yīng)保證不間斷供水，并盡量保持管道內(nèi)水壓的穩(wěn)定。Ⅵ消毒藥劑倉庫和加氯間應(yīng)根據(jù)具體情況設(shè)置機(jī)械搬運(yùn)設(shè)備，常用的有電瓶車、單軌吊車等。%。 清水池配管及布置1）進(jìn)水管進(jìn)水管按最高日平均時(shí)用水量計(jì)算，~，取流速v=。池內(nèi)最低水位為2m水深。它是利用柱間設(shè)置的導(dǎo)流墻來完成此項(xiàng)任務(wù)的。 泵房的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)管網(wǎng)內(nèi)不設(shè)水塔，因此二泵站應(yīng)滿足最高日最高時(shí)的流量，由該城市的最高日用水量變化曲線知,時(shí)變化系數(shù)Kh=最高日最高時(shí)的流量為Qh==2500L/s=9000m3/h 故二泵站的設(shè)計(jì)流量為Q= m3/s=9000 m3/h選取三臺(tái)泵（2用1備用），流量為q=Q/2=4500m3/h= m3/s 二泵房吸水管設(shè)計(jì)每臺(tái)水泵設(shè)一條吸水管，共3條，其中一條備用。表514 所選水泵參數(shù)流量（L/s）揚(yáng)程（m）允許吸上真空高度Hs (m)轉(zhuǎn)速（n/min）泵軸功率N（kW）效率η（％）12777600 898 83159655 978 881915481048 86水泵尺寸LBH =5265mm2448mm1855mm泵房選用LH5t電動(dòng)葫蘆雙梁橋式起重機(jī)。吸水室長(zhǎng)度一般與進(jìn)水室相同。，取19m。鑒于上述比較，本設(shè)計(jì)泵房平面形狀采用矩形。地表水廠通常由下列四個(gè)基本部分所組成。而使生產(chǎn)系統(tǒng)少受外來干擾。 因地制宜和節(jié)約用地為了節(jié)約用地，水廠布置應(yīng)根據(jù)地形，盡量注意構(gòu)筑物或輔助建筑物采用組合成合并的方式，既便于操作聯(lián)系，增加綠地，節(jié)約造價(jià)又能增大建筑體型，使水廠立面豐滿。 車庫車庫的面積應(yīng)該根據(jù)運(yùn)輸車輛的種類和數(shù)量而定，一般4t卡車可按32ｍ2/輛，2t卡車可按22ｍ2/輛，吉普車卡車可按18ｍ2/輛采用。 值班宿舍水廠內(nèi)部可設(shè)值班宿舍。值班宿舍時(shí)中、夜班工人臨時(shí)休息用房，宿舍面積可按4ｍ2/人考慮。水廠規(guī)模為10~20萬ｍ3/d的面積為200250ｍ2。表615 主要構(gòu)筑物的建筑面積名稱個(gè)數(shù)建筑尺寸（長(zhǎng)寬）單位：m一泵房吸水井193一級(jí)泵房1188溶解池122溶液池22藥庫11510絮凝池2沉淀池2濾池169加氯間及氯庫12510清水池26740二泵房吸水井2196二級(jí)泵房13014辦公樓12018鍋爐房1105堆場(chǎng)11010傳達(dá)室165機(jī)修間12011倉庫120 水廠附屬建筑物的設(shè)計(jì) 生產(chǎn)管理及行政辦公用房前者包括計(jì)劃室、技術(shù)室、技術(shù)資料室、勞動(dòng)工資室、財(cái)務(wù)室、會(huì)議室、活動(dòng)室、調(diào)度室、醫(yī)務(wù)室、電話總機(jī)室等等；后者包括辦公室、打字室、資料室、接待室等等。(2)維修區(qū)，將維修車間、倉庫、泥木工場(chǎng)以及車庫等組合為一個(gè)區(qū)，這一區(qū)占用場(chǎng)地較大，堆放配件雜物較亂最好與生產(chǎn)系統(tǒng)有所分隔，而獨(dú)立為一個(gè)區(qū)塊。(2)輔助及附屬建筑物為生產(chǎn)服務(wù)所需要的建筑物．如化驗(yàn)室、檢修車問、材料倉庫、危險(xiǎn)品倉庫、值班宿舍、辦公室、食堂、鍋爐房、車庫及浴室等。本設(shè)計(jì)采用直線單行布置，由于所選水泵為臥式，根據(jù)GB/T5026597泵站設(shè)計(jì)規(guī)范，臥式泵單列布置時(shí)，,。吸水井內(nèi)最低水深為喇叭口懸空高度與喇叭口淹沒水深之和。則大泵的喇叭口直徑為D=1400mm。泵房地面上高度為H1=a2+c2+d+e+h+n式中：a2：行車梁高度，mm。每條吸水管的設(shè)計(jì)流量為q=Qh/2=4500 m3/h= m3/s~,由《給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第一冊(cè) 常用資料》表1111知,吸水管選用管徑DN1000鑄鐵管，實(shí)際流速為,1000i=,，則吸水管沿程水頭損失為吸水管路局部水頭損失見下表：其中局部水頭損失，ζ由《給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第一冊(cè) 常用資料》表151局部阻力系數(shù)知表512 吸水管局部水頭損失名稱管徑（mm）數(shù)量（個(gè)）局部阻力系數(shù)ζ流速（m/s）局部阻力（m）吸水濾網(wǎng)100013喇叭口10001彎頭（90176。導(dǎo)流墻底部，隔一定距離設(shè)置流水孔，流水孔的底緣應(yīng)與池底相平,便于排泄洗池廢水。本設(shè)計(jì)清水池設(shè)兩個(gè)檢修孔，檢修孔的直徑為2000mm。/h） = （m3/s）清水池進(jìn)水管直徑為采用Φ=1000mm，則進(jìn)水管實(shí)際流速進(jìn)水管進(jìn)池后彎管下彎。單池容積Wc39。Ⅷ為操作管理方便，氯庫和加氯間往往合建，也有和加藥庫合建的，但必須各自設(shè)置獨(dú)立對(duì)外的門。暖氣散熱片或火爐應(yīng)離開氯瓶和加氯機(jī)。Ⅲ在加氯間入口處，設(shè)有工具箱、搶修用品箱和防毒面具。本設(shè)計(jì)采用自動(dòng)真空加氯系統(tǒng)，該系統(tǒng)由加氯歧管、自動(dòng)切換裝置、減壓過濾裝置、真空調(diào)節(jié)器、自動(dòng)真空加氯機(jī)和水射器等主要部分組成。為保證液氯消毒時(shí)的安全和計(jì)量正確，需使用加氯機(jī)投加液氯。 加氯量和儲(chǔ)氯量水中加氯量，可以分為兩部分，即需氯量和余氯。排水豎管管徑為700mm，(5)沖洗水的供給（采用沖洗水箱）沖洗水箱：沖洗時(shí)間t=6min沖洗水箱容積：水箱底至濾池配水管間的沿途及局部損失之和 h1=配水系統(tǒng)水頭損失： h2=hk=承托層水頭損失：濾料層水頭損失： 其中查表可得： r1——濾料比重，179。采用進(jìn)水渠斷面： 渠寬B1=， 渠中流速：各個(gè)濾池進(jìn)水管流量： 采用進(jìn)水管直徑： D2=450mm管中流速： v2=⑵沖洗水~。孔眼總面積：采用孔眼直徑 每個(gè)孔眼面積：孔眼總數(shù)：