【文章內容簡介】 設備(水泵、電動機、真空泵、大型閥門、起重設備、運輸車輛、電氣設備等)等規(guī)格、尺寸和數(shù)量，工程進度要求，人員編制，以及設計中尚存在的問題等。有關設計資料也應附在說明書內。附圖數(shù)量應按工程具體情況決定，但至少應包括：取水工程布置圖、流程圖、水廠總平面布置圖，電氣設計系統(tǒng)圖及主要處理構筑物簡圖等。擴初設計經審批后，方可進行施工圖的設計，設計全部完成后，影響施工單位作施工交底，介紹設計意圖和提出施工要求。在施工過程中如需作某些修改，應由設計者負責修改。施工完畢并通過驗收后，設計者可配合建設單位有關人員進行水廠調試。以上介紹的僅屬于一般設計步驟和要求。說明書的內容和要求應根據(jù)實際工程情況有所增減。 水廠設計原則有關水廠設計原則，在設計規(guī)范中已作了全面規(guī)定。重點提出以下幾點：a. 水處理構筑物的生產能力，應以最高日供水量加水廠自用水量進行設計，并以原水水質最不利情況進行校核。水廠自用水量主要用于濾池沖洗及沉淀池或澄清池排泥等方面。自用水量取決于所采用的處理方法、構筑物類型及原水水質等因素。城鎮(zhèn)水廠自用水量一般采用供水量的 5%～10%，必要時應通過計算確定。b. 水廠應按照近期設計，考慮遠期發(fā)展。根據(jù)使用要求和技術經濟合理等因素，對近期工程既可做分期建造的安排。對于擴建、改建工程，應從實際出發(fā)，充分發(fā)揮原有設施的效能，兵營考慮與原有構筑物的合理配合。c. 水廠設計中應考慮各構筑物或設備進行檢修、清洗及部分停止工作時，仍能滿足用水要求。例如，主要設備（如水泵機組）應有備用量。城鎮(zhèn)水廠內處理構筑物一般雖不設備用量，但通過適當?shù)募夹g措施，可在涉及允許范圍內提高運行負荷。d. 水廠自動化程度，應本著提高供水水質和供水可靠性，降低能耗、藥耗，提高科學管理水平和增加經濟效益的原則，根據(jù)實際生產要求，技術經濟合理性和設備供應情況，妥善確定。e. 設計中必須遵守設計規(guī)范的規(guī)定。如果采用現(xiàn)行規(guī)范中尚為列入的新技術、新工藝、新設備，則必須通過科學論證，確證行之有效，方可付諸工程實際。但對于確行之有效、經濟效益高、技術先進的新工藝、新設備和新材料，應積極采用，不必受先行設計規(guī)范的約束。廠址選擇應在整個給水系統(tǒng)設計方案中全面規(guī)劃，綜合考慮，通過技術經濟比較確定。在選擇廠址時，一般應考慮以下幾個問題：a. 廠址應選擇在工程地質條件較好的地方。一般選在地下水位低、承載力較大、濕陷性等級不高、巖石較少的地層，以降低工程造價和便于施工。否則應考慮防洪措施。c. 水廠應盡可能設置在交通方便、靠近電源的地方，以利于施工管理和降低輸電線路的造價。并考慮沉淀池排泥及濾池沖洗水排除方便。d. 當取水地點距離用水區(qū)較近時，水廠一般設置在取水構筑物附近，通常與取水構筑物建在一起；當取水地點距離用水區(qū)較遠時，廠址選擇有兩個方案，一是將水廠設置在取水構筑物附近；另一是將水廠設置在離用水區(qū)較近的地方。前一種方案主要優(yōu)點是：水廠和取水構筑物可集中管理，節(jié)省水廠自用水（如濾池沖洗和沉淀池排泥）的費用并便于沉淀池排泥和濾池沖洗水排除，特別對濁度較高的水源而言。但從水廠至主要用水區(qū)的輸水管道口徑要增大，管道承壓較高，從而增加了輸水管道的造價，特別是當城市用水量逐時變化系數(shù)較大及輸水管道較長時；或者需在主要用水區(qū)增設配水廠（消毒、調節(jié)和加壓）,凈化后的水由水廠送至配水廠，再由配水廠送至管網(wǎng)，這樣也增加了給水系統(tǒng)的設施和管理工作。后一種方案優(yōu)缺點于前者正好相反。對于高濁度水源，也可將預沉構筑物與取水購筑物建在一起，水廠其余部分設置在主要用水區(qū)附近。以上不同方案應綜合考慮各種因素并結合其它具體情況，通過技術經濟比較確定。 水廠工藝選擇 水廠設計規(guī)模給水處理廠的處理水量以最高日平均時流量計,處理規(guī)模98600m3 /d(包括水廠自用水5%)。 兩套水廠工藝水處理構筑物類型的選擇，應根據(jù)原水水質，處理后水質要求、水廠規(guī)模、水廠用地面積和地形條件等，通過技術經濟比較確定。通常根據(jù)設計運轉經驗確定幾種構筑物組合方案進行比較。常規(guī)處理構筑物的組合主要指：“混凝沉淀池（澄清池）→過濾池→清水池”三階段的配合，因為水廠中這三種構筑物在經濟上和技術上占主要地位。從水廠規(guī)模而言，小于1萬m3/d的水廠，平流沉淀池和移動罩濾池就無需考慮；大于10萬m3/d的大水廠，水利循環(huán)澄清池和無閥濾池通常也無須考慮。這樣，組合方案就可減少。以上比較，僅考慮年成本方面，設計時還應考慮原水水質變化，處理效果，操作管理水平，材料設備工藝等因素。在選定處理構筑物型式組合之后，各單項構筑物（常規(guī)處理主要指：絮凝池、沉淀池、澄清池、濾池）處理效率或設計標準也有一個優(yōu)化設計問題。因為設計規(guī)范中每種構筑物的設計參數(shù)均有一定的變化幅度。某一構筑物處理效率或設計標準往往與后續(xù)處理構筑物的處理效率密切相關。以上只是簡單介紹一下處理構筑物選型的分析比較方法，根據(jù)原則，初擬兩套水廠設計方案如下：方案一：原水 → 一泵房 → 靜態(tài)混合器 → 往復式隔板絮凝池 →平流沉淀池 → 普通快濾池 → 清水池 → 二泵房 → 用戶方案二：原水 → 一泵房 → 靜態(tài)混合器 →網(wǎng)格絮凝池→斜管沉淀池→ 虹吸濾池 → 清水池 → 二泵房 → 用戶 水廠工藝方案比較確定水處理工藝根據(jù)源水水質和用戶對水質要求確定，而且應通過經濟技術比較來選擇凈水構筑物，以便源水經過凈水構筑物后能夠達到飲用水水質要求。方案一方案二項目優(yōu)缺點項目優(yōu)缺點一泵站岸邊直接取水優(yōu)點：布置緊湊，占地面積小，水泵吸水管路短，運行管理方便，應用廣泛，適用在岸邊地質條件較好時，取水可靠，維護管理較簡單。缺點：投資較大，水下工程量較大，施工期限長，合建式土建結構復雜，施工較困難。靜態(tài)混合器優(yōu)點：，維護管理方便；；，混合效果較好；4．不需外加動力設備。缺點：；。靜態(tài)混合器優(yōu)點：，維護管理方便；；，混合效果較好；4．不需外加動力設備。缺點：；。往復式隔板絮凝池優(yōu)點：；，施工方便。缺點：；；。機械絮凝池優(yōu)點：，節(jié)省藥劑；；3可適應水質水量的變化。缺點：需機械設備和經常維修。平流沉淀池優(yōu)點：，施工簡單，潛力大，處理效果穩(wěn)定，排泥效果好缺點：，排泥較困難斜板沉淀池優(yōu)點：；，占地少。缺點：，老化后尚需要更換，費用較高；；，排泥較困難，設機械排泥裝置時，維護管理較平流沉淀池麻煩。普通快濾池優(yōu)點：，運行穩(wěn)妥可靠；，材料易得，價格便宜；，單池面積可做得較大，池深較淺；，水質較好；缺點：。虹吸濾池優(yōu)點：，管廊面積??；，操作管理方便。缺點：1. 沒有富余的水頭調節(jié)；2．有時沖洗效果不理想。通過方案的比較：一套方案比二套方案好。 方案工藝計算比較a. 方案一計算:(一) 混凝劑配制和投加 1. 設計參數(shù)：根據(jù)原水水質及水溫，參考有關凈水廠的運行經驗，選堿式氯化鋁為混凝劑。最大投加量為45mg/L， mg/L，平均為15 mg/L。堿式氯化鋁投加濃度為15%。 2. 設計計算 溶液池容積W1 W1=aQ/（417） 式中：a—混凝劑（堿式氯化鋁）的最大投加量，20 mg/L。 Q—處理的水量， m3/h。 c—溶液濃度（按商品固體重量計），15%； n—每日調制次數(shù)，2次 。 故W1=（417152）=（m3） 溶液池設置兩個，單池容積W’1=W1/2=（m3） 溶液池的形狀采用矩形，長寬高=。池底坡度采用3‰，以便操作與管理，底部設有放空管。 溶解池容積W2 W2===（m3） 溶解池設置兩個，單池容積W’2 W’2=W2/2=（m3） 溶解池的放水時間采用t=10min，則放水流量 q0= W’2/（60t）=1000/（6010）=（L/s） 溶解池底部設管徑d=100mm的排渣管一根。 溶解池的形狀采用矩形，長寬高= m。池底坡度采用3‰。溶解池攪拌設備采用中心固定式平槳板式攪拌機。 溶解池為地下式，以減輕勞動強度和改善工作條件，溶解池池壁設超高，以防止攪拌溶液時溢出。由于藥液具有腐蝕性，所以盛放藥液的池子和管道以及配件都采用了防腐措施。 溶液池和溶解池材料采用鋼筋混凝土，內壁襯以聚乙烯板。 藥劑倉庫 考慮到遠期發(fā)展，面積為150m2，倉庫與混凝劑室之間采用人力手推車投藥,。 用耐酸泵加轉子流量計投加藥劑。(二) 靜態(tài)混合器在給排水處理過程中原水與混凝劑，助凝劑等藥劑的充分混合是使反應完善，從而使得后處理流程取得良好效果的最基本條件，同時只有原水與藥劑的充分混合，才能有效提高藥劑使用率，從而節(jié)約用藥量，降低運行成本。管式靜態(tài)混合器是處理水與混凝劑、助凝劑、消毒劑實行瞬間混合的理想設備：具有高效混合、節(jié)約用藥、設備小等特點，它是有二個一組的混合單元件組成，在不需外動力情況下，水流通過混合器產生對分流、交叉混合和反向旋流三個作用，混合效益達9095%，構造如圖所示。一期工程采用兩座。每座設計流量Q= m3/h = m3/s， m/s。靜態(tài)混合器設3節(jié)混合原件，即n=3，混合器距絮凝池10m，混合時間為10s。靜態(tài)混合器直徑為：D =（4Q/ ） = （4 ） =985mm，取1000 mm 水流過靜態(tài)混合器的水頭流失為：h = nQ/ = 3(三) 往復式隔板絮凝池 = m3/h，絮凝池個數(shù)n = 2 個：絮凝池的寬長比 Z=B/L= ，池內平均水深H= ，絮凝時間T=20min。：計算總容積：W = QT/60 = 20/60 = m3分為兩池，每池凈平面面積：f = W/(nH) = (2) = 480 m2池子長度（隔板間凈距之和）池子寬度L：L = (f/Z) = (480/) = 20 m池子寬度B：B = ZL = 20=24 m (四) 平流沉淀池（包括自耗水量）：Q= m3/h 沉淀池個數(shù)：n=2 沉淀池沉淀時間：T= h 池內平均水平流速：v=15mm/s 有效水深：H=，超高： (1)池體尺寸 單池容積W W = 池長L L = = 15 = 81 m 池寬B 池的有效水深采用H=。則池寬 B= (五) 普通快濾池 設計2組濾池，每組濾池設計水量為：Q = 49317 m3/d沖洗強度q = 14L/(s m2)，濾速：v1 = 10 m/h 濾池面積及尺寸 濾池工作時間為24h，沖洗周期為12h，濾池實際工作時間為： T = 24/12 = h 濾池面積為：F = Q/(v1T) = 69043/（10） = 290 m2 每組濾池單格數(shù)為N=6，布置成對稱雙行排列。 每個濾池面積為：f = F/N = 290/6 = m2 采用濾池長寬比為2左右。 校核強制濾速v2為：v2 = Nv1/(N1) = 610/(61) = 12m/h 濾池高度 承托層厚度，濾料層厚度，砂面上水深，汽水室高度，保護高度，濾池高度H為：H = ++++ = m(六) 消毒1. 已知條件 水廠設計水量：Q = m3/h采用濾后水加液氯消毒倉庫儲量按30d計算加氯點在清水池前2. 設計計算 加氯量 = kg/h 儲氯量G G = 3024 = kg/月 采用容量為500kg的焊接液氯鋼瓶，共9瓶 加氯機數(shù)量采用加氯機2臺，交替使用 加氯間、氯庫加氯間靠近慮池和清水池。因與反應池距離較遠，無法與加藥間合建。其位置在室內地面以上20cm。設置漏氣報警儀，當檢測的漏氣量達到2～3mg/kg時報警，切換有關閥門，切斷氯源，同時排風扇動作。為搬運氯瓶方便，氯庫內設單軌電動葫蘆一個，軌道在氯瓶正上方，軌道通到氯庫大門以外。稱量氯瓶質量的液壓磅稱在磅稱坑內，磅稱面和地面齊平，使氯瓶上下搬運方便。并設置報警器，達余氯下限時報警,加氯間外布置防毒面具、搶救材料和工具箱，照明和通風設備在室外設開關。b. 方案二計算：(一) 混凝劑配制和投加 1. 設計參數(shù) 根據(jù)原水水質及水溫，參考有關凈水廠的運行經驗，選堿式氯化鋁為混凝劑。最大投加量為45mg/L， mg/L，平均為15 mg/L。堿式氯化鋁投加濃度為15%。 2. 設計計算 溶液池容積W1 W1=aQ/（417） 式中：a—混凝劑（堿式氯化鋁）的最大投加量，20 mg/L。 Q—處理的水量， m3/h。 c—溶液濃度（按商品固體重量計），15%； n—每日調制次數(shù)，2次 。 故W1=（417152）=（m3） 溶液池設置兩個，單池容積W’1 W’1=W1/2=（m3） 溶液池的形狀采用矩形，長寬高=。池底坡度采用3‰,，以便操作與管理，底部設有放空管。 溶解池容積W2 W2===（m3） 溶解池設置兩個，單池容積W’2 W’2=W2/2=（m3） 溶解池的放水時間采用t=10min，則放水流量