【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 .............55 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明 .........................................................................................55 1 緒論 1 1 緒論 寶安區(qū)新安街道及其周圍地區(qū)缺水嚴(yán)重 ,而轄區(qū)內(nèi)唯一一座供水廠新安水廠的設(shè)計(jì)供水規(guī)模僅有 7萬(wàn) m3/d,高峰期供水達(dá) 910萬(wàn) m3/d,長(zhǎng)期處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。修建新水廠，對(duì)緩解新安及其周圍地區(qū)的用水緊張情況，分擔(dān)新安水廠的用水壓力，保障區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展有重要意義。 國(guó)內(nèi)外發(fā)展 在水處理過(guò)程中 ,常常利用沉淀池進(jìn)行固液分離。盡管沉淀池的形式多種多樣 ,但去除水中懸浮顆粒物的基本原理相同。平流式沉淀池由于其構(gòu)造簡(jiǎn)單 ,管理方便 ,運(yùn)行費(fèi)用低廉 ,適應(yīng)水質(zhì)變化能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn) ,至今仍廣泛應(yīng)用于各類凈水廠與污水處理廠中。 國(guó)內(nèi)的沉淀池設(shè)計(jì)通常采用經(jīng)驗(yàn)方法 ,很少考慮懸浮物去除率與沉淀池面積之間的關(guān)系 ,導(dǎo)致設(shè)計(jì)出的沉淀池相差較大。水量負(fù)荷的增大和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的提高 ,迫使許多水廠不得不將平流沉淀池改造為斜管沉淀池 ,然而改造過(guò)程中所遇到的斜管布水均勻性問(wèn)題一直沒(méi)從理論上得以解決。通過(guò)建立包括長(zhǎng)寬比、 斜管管徑、布水區(qū)高度等多個(gè)影響布水均勻性因素的水力學(xué)方程 ,定量分析了各種因素的影響規(guī)律。模擬計(jì)算結(jié)果表明 :沉淀池長(zhǎng)寬比 (L/B)對(duì)均勻布水性影響最大 ,當(dāng) L/B接近 6時(shí) ,布水渠末端的斜管流量極小 ,布水極不均勻 。增大布水渠高度和沿池長(zhǎng)方向上減小斜管管徑有利于提高布水均勻性。據(jù)此在 L/B 較大的平流沉淀池改造工程中可采取由沿寬度方向布水改為沿長(zhǎng)度方向 ,將沉淀池分格改造為多個(gè)斜管沉淀池以及斜管管徑沿布水方向由小變大等技術(shù)措施提高布水均勻性。 大型泵站在我國(guó)發(fā)展很快，從六十年代為了排澇和灌溉而修建的泵站工程開始，發(fā)展到 八十年代，逐步向城鄉(xiāng)供水為目的大型泵站建設(shè)。九十年代，我國(guó)已實(shí)施并正在規(guī)劃、建設(shè)一大批跨流域調(diào)水工程。許多不同揚(yáng)程、不同流量、不同調(diào)節(jié)性能的大型泵站的建設(shè)也在全面展開。從工程技術(shù)角度看，我國(guó)有能力建設(shè)技術(shù)水平高的一流泵站。 但長(zhǎng)期以來(lái)，困擾我國(guó)泵站建設(shè)的一個(gè)突出問(wèn)題是建成后的泵站運(yùn)行管理問(wèn)題，這里涉及到兩方面問(wèn)題，一是管理體制問(wèn)題，二是經(jīng)濟(jì)運(yùn)行問(wèn)題。而且這兩個(gè)問(wèn)題常常交織在一起，使我國(guó)泵站運(yùn)行的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)仍處于落后狀態(tài)。 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 設(shè)計(jì)的意義 深圳市寶安區(qū)新安街道，是寶安區(qū)委、區(qū)政府所在地，是全區(qū)政治、經(jīng) 濟(jì)、文化中心。位于寶安區(qū)南部，西南臨珠江口，東南與南山區(qū)相連，北與新安路為界與西鄉(xiāng)街道相鄰，轄區(qū)面積 24平方公里。下轄寶民、上川、洪浪、龍井、 新安湖、靈芝園、新樂(lè)、文匯、海富、海樂(lè)、布心、大浪、興東、建安、海華、文雅、翻身、甲岸、上合、安樂(lè)、海旺、海裕 22 個(gè)社區(qū)。轄區(qū)面積 平方公里，總?cè)丝?66 萬(wàn)，其中戶籍人口 萬(wàn)。寶安區(qū)是深圳市缺水最嚴(yán)重的地區(qū)，人均占有量為 430 立方米，僅為全國(guó)的 1/4，世界的 1/20，低于國(guó)際公認(rèn)的 500 立方米每人的絕對(duì)缺水地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)大力發(fā)展工業(yè)、房地產(chǎn)業(yè)、商貿(mào)服 務(wù)和金融，修建新的給水廠，重新規(guī)劃城鎮(zhèn)水管網(wǎng)以滿足城市發(fā)展的需要迫在眉睫。 設(shè)計(jì)總體說(shuō)明 設(shè)計(jì)內(nèi)容 城市用水量的計(jì)算 。2)給水處理廠廠址選擇； 3）給水廠的工藝設(shè)計(jì)及水處理構(gòu)筑物形式選擇與計(jì)算； 4）二級(jí)泵站設(shè)計(jì)； 5）工程概預(yù)算 原始資料 水量：設(shè)計(jì)規(guī)模 20 萬(wàn) m3/d 水質(zhì)：藻類 萬(wàn)個(gè) /L。常年濁度較低 ,年均濁度低于 10NTU。氨氮 執(zhí)行規(guī)范 (1)《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB500132021) (2)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 (GB38382021) (3)《生活飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》 (CJ302093) (4)《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》 (中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部， 2021 年 6月 ) (5)《城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》 (CJ/T2062021) (6)《飲用凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》 (CJ941999) (7)《城鎮(zhèn)給 水廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 (CJJ4191) (8)《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》 (GB5028298) (9)《城市給水工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》 (建標(biāo) [1994]574 號(hào) ) (10)《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB/T5026597) (11)《濾池氣水反沖洗設(shè)計(jì)規(guī)程》 (CECS50:1993) 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 (12)《城鎮(zhèn)供水廠運(yùn)行、維護(hù)及安全技術(shù)規(guī)程 》 (CJJ5894) (13)《自動(dòng)化儀表選型規(guī)定》 (HG2050792) 3 水廠設(shè)計(jì) 4 2 水廠設(shè)計(jì) 以最高日供水量加水廠自用水量進(jìn)行設(shè)計(jì)，水廠自用水用于濾池沖洗，水廠自用水系數(shù)一般采用 5%—10%，本設(shè)計(jì)取 5%，則設(shè)計(jì)水量為： smhmdm d 33344 7 5 )1( ????????? ? 式中： Q —水廠日處理量； ?—水廠自用水量系數(shù)，一般采用 供水量的 5%—10%，本設(shè)計(jì)取 5%； dQ —設(shè)計(jì)供水量， dm3 ，本設(shè)計(jì)為 dm341020? 。 給水處理廠工藝流程的選擇與原水水質(zhì)和處理后的水質(zhì)要求有關(guān)，應(yīng)根據(jù)水源水質(zhì)和《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) GB5749—85》及《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》、水廠所在地區(qū)的氣候情況、設(shè)計(jì)水量、設(shè)計(jì)規(guī)模等因素，通過(guò)調(diào)查研究，參考相似水廠的設(shè)計(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定，一般來(lái) 講， 水庫(kù)水 為水源時(shí)，生活飲用水通常采用混合、絮凝、沉淀、過(guò)濾、消毒的處理工藝。 給水處理工藝選擇原則 凈水工藝選擇的原則應(yīng)是針對(duì)當(dāng)?shù)卦|(zhì)的特點(diǎn)以最低的基建投資和經(jīng)常運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到要求的出水水質(zhì)。 在進(jìn)行凈水工藝的選擇時(shí)，必須充分掌握以下資料： a. 原水水質(zhì)的歷史資料：對(duì)原水的水質(zhì)應(yīng)作長(zhǎng)期的觀察，如有條件應(yīng)對(duì)平水期、豐水期和枯水期、表層與深層的水質(zhì)都要加以分析比較。 b. 污染物的形成及其發(fā)展趨勢(shì)：對(duì)產(chǎn)生污染物的原因進(jìn)行分析，尋找污染源，對(duì)潛在的污染影響和今后發(fā)展的趨勢(shì)也應(yīng)作出分析和判斷。 c. 出水水質(zhì)的要求：除必須符合國(guó)家現(xiàn)行的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)結(jié)合今后水質(zhì)可能的提高作出相應(yīng)考慮。 ：采用統(tǒng)一水源或水質(zhì)類似的水源的凈水廠的運(yùn)行實(shí)踐對(duì)工藝及參數(shù)選擇有一定的借鑒作用。 e. 操作人員的經(jīng)驗(yàn)和管理水平：要使工藝過(guò)程能達(dá)到預(yù)期的處理目標(biāo)，操作管理人員具有十分重要的作用，同樣的處理設(shè)備由于操作人員的不同可能產(chǎn)生不同的效果。因此在工藝選擇時(shí)，應(yīng)盡量選擇符合本地習(xí)慣和使用要求的凈水工藝。 f. 場(chǎng)地的建設(shè)條件：不同處理工藝對(duì)于占地或地基承載力等會(huì)有不同的要 西安工業(yè) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 求，因此在工 藝選擇時(shí)還應(yīng)結(jié)合建設(shè)場(chǎng)地可能提供的條件進(jìn)行綜合考慮。有些處理工藝與氣溫關(guān)系密切，在選用時(shí)還應(yīng)充分注意本地的氣候條件。 g. 今后可能的發(fā)展：隨著水質(zhì)要求的提高，或者原水水質(zhì)的變化，可能會(huì)對(duì)今后凈水工藝提出新的要求，因此選擇的工藝要求對(duì)今后的發(fā)展具有較大的適應(yīng)性。 h. 經(jīng)濟(jì)條件：經(jīng)濟(jì)條件是工藝選擇中的一個(gè)十分重要的因素，有些工藝雖然對(duì)提高水質(zhì)具有較好的效果，但是由于投資較大或運(yùn)行費(fèi)用較高而難以被接受。因此工藝選擇時(shí)還應(yīng)結(jié)合本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)條件進(jìn)行考慮。 一般水源凈水工藝流程選擇 一般水源是指原水水質(zhì)基 本符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 Ⅱ 類水源的水質(zhì)要求，其凈水工藝流程選擇可參見(jiàn)表 表 一般水源凈水工藝流程選擇參考 凈水工藝流程 適用條件 Ⅰ 原水→混凝沉淀或澄清→過(guò)濾→消毒 一般進(jìn)水濁度不大于 2021～ 3000NTU,短時(shí)間內(nèi)可達(dá) 5000～ 10000NTU Ⅱ 原水→接觸過(guò)濾→消毒 進(jìn)水水質(zhì)一般不大于 25NTU，水質(zhì)較穩(wěn)定且無(wú)藻類繁殖 Ⅲ 原水→混凝沉淀→過(guò)濾→消毒（洪水期） 原水→自然預(yù)沉→接觸過(guò)濾→消毒（平時(shí)） 山溪河流，水質(zhì)經(jīng)常清晰，洪水時(shí)含泥沙 量較高 Ⅳ 原水→混凝→氣浮→過(guò)濾→消毒 經(jīng)常濁度較低，短時(shí)間不超過(guò) 100NTU Ⅴ 原水→（調(diào)蓄預(yù)沉或自然預(yù)沉或混凝預(yù)沉） →混凝沉淀或澄清→過(guò)濾→消毒 高濁度水二級(jí)沉淀（澄清）工藝，適用于 含沙量大、沙峰持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的原水處理 Ⅵ 原水→混凝→氣浮→過(guò)濾→消毒 原水→混凝→沉淀→過(guò)濾→消毒 經(jīng)常濁度較低，采用氣浮澄清；洪水期濁 度較高時(shí)，采用沉淀工藝 水廠處理工藝流程的確定 根據(jù)原水水質(zhì)及處理后水質(zhì)要求，經(jīng)過(guò)綜合比較采用給水處理工藝流程為： 4 取水工程的設(shè)計(jì)計(jì)算 6 混凝劑 高分子助凝劑 ↓↓ 原水 → 一級(jí)泵站 → 管式靜態(tài)混合器 → 折板絮凝池 → 平流沉淀池 消毒 ↓ → 臭氧接觸池 → 普通快濾池 → 清水池 → 二級(jí)泵站 → 用戶 圖 水廠工藝流 程圖 按照上述凈水工藝處理后，出廠水質(zhì)完全可以達(dá)到水質(zhì)目標(biāo)要求。 3 取水工程的設(shè)計(jì)計(jì)算 給水水源選擇必須在對(duì)各種水源進(jìn)行全面的分析研究、掌握三基本特征的基礎(chǔ)上進(jìn)行。一般情況下應(yīng)綜合考慮下列因素。 a. 符合城市規(guī)劃及工業(yè)總體布局要求，取水點(diǎn)一般設(shè)在城鎮(zhèn)和工礦企業(yè)的上游。 b. 水量可靠。除滿足當(dāng)前的生產(chǎn)、生活需要外，還要考慮到發(fā)展的需要。地下水源的最大取水量不應(yīng)大于其允許開采儲(chǔ)量 (補(bǔ)給量 )；河流的取水量應(yīng)不大于河流枯水期的可取量。 c. 水質(zhì)良好。生 活飲用水應(yīng)符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》關(guān)于水源水質(zhì)的若干規(guī)定．國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的其他用水應(yīng)滿足其工藝要求。 d. 全面考慮、統(tǒng)籌安排、綜合利用。水是關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的重要資源．在水源的規(guī)劃、設(shè)計(jì)以及開發(fā)利用的過(guò)程中必須始終貫徹全面考慮、統(tǒng)籌安排、綜合利用的原則正確處理各種用水的相互關(guān)系．盡量做到一水多用。經(jīng)分析鐵崗水庫(kù)水源豐富，水質(zhì)穩(wěn)定。 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 取水構(gòu)筑物位置的選擇，應(yīng)符合城市總體規(guī)劃的要求，在保證水質(zhì)的前提下，盡可能接近用水地點(diǎn)，以節(jié)省投資和經(jīng)常運(yùn)行費(fèi)用。在取水位置的 具體選擇時(shí)，還應(yīng)該考慮下列因素。 程地質(zhì)條件 取水構(gòu)筑物的選型 影響選擇的因素 : a. 河流的水位變幅 (1).水位變幅很大的可以考慮采用濕井泵房，淹沒(méi)式泵房以及薄壁瓶頸式泵房等，以減少泵房造價(jià)；水位變幅不大，可以采用一般的岸邊式或河床式取水構(gòu)筑物。 (2)河流的最低水位不能滿足取水深度時(shí)，可以采用底欄柵取水或筑低壩取水；對(duì)水位變幅大，建造固定式取水構(gòu)筑物有困難 時(shí)，可以采用移動(dòng)式取水構(gòu)筑物。 b. 河床及岸坡的地形條件：河床岸坡陡，且主流近岸時(shí)，宜采用岸邊式取水構(gòu)筑物；河岸平緩，且主流離岸時(shí)，宜采用河床式取水構(gòu)筑物；河床岸坡平緩，岸邊無(wú)足夠水深，或在游蕩性河段取水時(shí)，可以考慮橋墩合建式取水構(gòu)筑物。 c. 河流含沙量：對(duì)于洪水期含沙量較高，且在垂直位置上的含沙量分布有明顯差異時(shí)，考慮采用分層取水的取水構(gòu)筑物。當(dāng)河水含沙量高，且主要由粗顆粒泥沙組成時(shí)，如河流取水點(diǎn)有足夠的水深，可以考慮采用斜板式取水頭部。 d. 取水規(guī)模及安全程度：大型取水泵房當(dāng)安全 度要求較高時(shí)，一般采用集水井與泵房合建的形式；小型取水泵房當(dāng)條件許可時(shí)，可以采用水泵吸水管直接取水：當(dāng)泵房啟動(dòng)時(shí)間要求不高時(shí)，可以采用集水井與泵房分離的形式，以減少泵房埋深；經(jīng)綜合各種取水條件分析比較后，也可以考慮采用移動(dòng)式取水構(gòu)筑物。 e. 航運(yùn)要求：取水構(gòu)筑物的形式應(yīng)滿足通航河道的航運(yùn)要求。 f. 冰情條件：在有流冰的河道中，不宜采用樁架式取水頭部，其他形式的取水頭部，應(yīng)迎水面設(shè)尖梭或破冰體。 由于取水構(gòu)筑物靠近河道且有穩(wěn)定的主流深槽，鐵崗水庫(kù)水深較淺，不適合分層取水，故本次設(shè)計(jì)采用 ,岸邊式取水構(gòu)筑物，泵房與集水井分建的形式。 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 取水頭部的選擇 設(shè)計(jì)要點(diǎn)； a. 應(yīng)選擇合理的外形和較小的體積 b. 進(jìn)水口流速應(yīng)根據(jù)水中漂浮物，水生物，冰棱，河流流速，取水量，清