【正文】 綜上。 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 (4)機(jī)械排泥 ①吸泥機(jī) 優(yōu)點(diǎn)：排泥效果好；可連續(xù)排泥 ；池底結(jié)構(gòu)較簡單；勞動強(qiáng)度小，操作方便； 缺點(diǎn)：耗用金屬材料多；設(shè)備較多； 適用條件：原水渾濁度較；排泥次數(shù)較多；地下水位較高；一般用于大、中型水廠平流沉淀池； ②刮泥機(jī) 優(yōu)點(diǎn)：排泥徹底，效果好；可連續(xù)排泥；勞動強(qiáng)度小，操作方便； 缺點(diǎn)：耗用金屬材料及設(shè)備多；池底結(jié)構(gòu)要配備刮板裝置，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜； 適用條件：原水渾濁度高；排泥次數(shù)較多；一般用于大、中型水廠輻流式沉淀池及加速澄清池。 2)排泥方法 (1)人工排泥 優(yōu)點(diǎn)：池底結(jié)構(gòu)簡單，不需要其他設(shè)備；造價(jià)低； 缺點(diǎn)：勞動強(qiáng)度大，排泥歷時(shí)長；耗水量大；排泥時(shí)需要停水； 適用條件：原水終年很清，每年排泥次數(shù)不多；一般用于小型水廠；池?cái)?shù)不少于2個(gè)，交替使用； (2)多斗底重力排泥 優(yōu)點(diǎn)：勞動強(qiáng)度較小，排泥歷時(shí)較短；耗水量比人工排泥 少；排泥時(shí)可不停水； 缺點(diǎn)：池底結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工較困難；排泥不徹底； 適用條件：原水渾濁度不高；每年排泥次數(shù)不多；地下水位較低；一般用于中小型水廠； (3)穿孔管排泥 優(yōu)點(diǎn)：勞動強(qiáng)度小，排泥歷時(shí)較短；耗水量少；排泥時(shí)不停水；池底結(jié)構(gòu)較簡單； 缺點(diǎn)：孔眼易堵塞，排泥效果不穩(wěn)定；檢修不便 。當(dāng)沉淀池排泥次數(shù)較多時(shí)，宜采用機(jī)械化或自動化排泥裝置，應(yīng)設(shè)取樣裝置。 經(jīng)過混凝沉淀的水，在進(jìn)入濾池前的渾濁度一般不宜超過 10 度，遇高濁度原水或低濕低濁度原水時(shí)，不宜超過 15度。 2)尺寸 采用兩座絮凝池，每座尺寸為： L B H= ，每座一根進(jìn)水管DN600,水流通過穿孔花墻進(jìn)入沉淀池。 缺點(diǎn)：斜擋板在結(jié)構(gòu)上處理較困難，重顆粒泥砂易堵塞在斜擋板底部。 適用條件：大小水量均適用，并能適應(yīng)水量變動較大者。 (6)機(jī)械絮凝池 優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，水頭損失小，可適應(yīng)水質(zhì)、水量變化。 (5)網(wǎng)格、柵條絮凝池 優(yōu)點(diǎn)：絮凝池效果好，水頭損失小，凝聚時(shí)間短。 缺點(diǎn)：池子較深，錐底施工較困難，絮凝效果較差。 適用條件：流量變化較小的中小型水廠。 (3)折板絮凝池 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，絮凝時(shí)間短，容積較小。 缺點(diǎn)：池子較深，地下水位高處施工較困難，絮凝效果較差。 適用條件：水量大于 30000m3/d的水廠，水量變動小者，改建和擴(kuò)建舊池時(shí)適用。 ②回轉(zhuǎn)式隔板絮凝池 優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，水頭損失小，構(gòu)造簡單，管理方便。 缺點(diǎn) ：容積較大，水頭損失較大，轉(zhuǎn)折處礬花易破碎。 絮凝設(shè)備 1. 絮凝池形式的選擇 絮凝池形式的選擇和絮凝時(shí)間的采用，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)情況和相似條件下的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)或通過試驗(yàn)確定。 管道混合單元體加藥水流方向 圖 53 管式靜態(tài)混合器 管式靜態(tài)混合器工作原理： 混合器內(nèi)安裝若干混合單元，每一混合單元有若干固定葉片按一定角度交叉組成。 綜上所述，因?yàn)樗畯S水量變化不大，以整體經(jīng)濟(jì)效益而言是最具有優(yōu)勢的，故本設(shè)計(jì)的混合設(shè)施采用“管式靜態(tài)混合器”，管式靜態(tài)混合器有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，構(gòu)造簡單、徐志剛 江西永豐縣城給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì) 22 安裝方便、維修費(fèi)用低。 (3)機(jī)械混合 優(yōu)點(diǎn)：混合效果好，且不受水量變化影響，適用于各種規(guī)格的水廠。 (2)水泵混合 優(yōu)點(diǎn)：混合效果好，不需增加混合設(shè)施，節(jié)省動力。 靜態(tài)混合器 優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單，無運(yùn)動部件，安裝方便，混合快速 均勻。 (1)管式混合 管道混合 優(yōu)點(diǎn)：混合簡單，無需建混合設(shè)施。采用水射器壓力投加，因?yàn)槠涫褂梅奖?，操作簡單，工作可靠，廣泛應(yīng)用于加藥系統(tǒng)，即混凝劑采用堿式氯化鋁計(jì)量泵投加。本設(shè)計(jì)采用聚合氯化鋁作為混凝劑。 據(jù)設(shè)計(jì)資料中提供的混凝劑：硫酸鋁、三氯化鐵（ 45%）、堿式氯化鋁（ 10%），以及表 53 常用混凝劑性質(zhì)比較，選擇堿式氯化鋁作為水處理用混凝劑，另外堿式氯化鋁本身無害，據(jù)全國各地使用情況，凈化后的生活用水一般符合國家飲用水水質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，所以選擇堿式氯化鋁作為水處理混凝劑是一個(gè)較 好的選擇。 對金屬（尤其對鐵）腐蝕性大，對混凝土亦腐蝕，對塑料會因發(fā)熱而引起變形 原水 PH=— 之間為宜，當(dāng)原水堿度不足時(shí)應(yīng)加適量石灰；處理低濁水時(shí)效果不顯著 (5)聚合氯化鋁 簡稱 PAC 凈化效率高，用藥量少，出水濁度低色度小，過濾性能好，原水濁度高時(shí)尤為顯著 溫度適應(yīng)性高， PH 值使用范圍寬（ PH=59），因而可調(diào) PH值。 6H2O 不受水溫影響，絮體大，沉淀速度快，效果好。 18H2O 制造工藝簡單，價(jià)格低；設(shè)計(jì)時(shí)，含無水硫酸鋁一般可采用 20%— 25%；含有 20%— 30%不溶物，其他同精制硫酸鋁 (3)硫酸亞鐵 FeSO4 18H2O 制造工藝復(fù)雜，水解作用緩慢；含無水硫酸鋁 50%— 52%；適用于水溫為 20— 40℃ 當(dāng) PH=47 時(shí)， 主要去除有機(jī)物； PH= 時(shí)，主要去除懸浮物； PH=時(shí)，處理濁度高，色度低（小于 30 度）的水。 本設(shè)計(jì)以地表水為水源，水源水質(zhì)較好，少許異臭味，所以采用工藝流程如圖： 源水→混凝劑投入混合→絮凝沉淀→過濾→消毒→清水池→二泵站→用戶 。工藝流程如圖： 源水→混凝劑投入混合→絮凝 沉淀→過濾→消毒→清水池→二泵站→用戶 (澄清） 方案 2 當(dāng)原水濁度較低（一般在 50度以下），不受工業(yè)廢水污染且水質(zhì)變化不大者，可省略混凝沉淀（或澄清）構(gòu)筑物，原水采用雙層濾料或多層濾料池直接過濾，也可在過濾前設(shè)一微絮凝池，稱微絮凝過濾。由于水源不同，水質(zhì)各異，飲用水處理系統(tǒng)的組成和工藝流程有多種多樣。以上不同方案應(yīng)綜合考慮各種因素并結(jié)合其他具體情況，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。后一種方案優(yōu)缺點(diǎn)與前者正相反。前一種方案主要優(yōu)點(diǎn)是：水廠和取水構(gòu)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）的輸水費(fèi)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。 ⑶ 水廠應(yīng)盡量設(shè)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(jià)，并考慮沉淀池排泥及濾池沖洗水排除方便。 在選擇廠址時(shí)，一般應(yīng)考慮以下 幾個(gè)問題： ⑴ 廠址應(yīng)選擇在工程地質(zhì)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(jià)和便于施工。 水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)，應(yīng)按原水水質(zhì)最不利情況時(shí)所需供水量進(jìn)行校核。但對與確實(shí)行之有效、經(jīng)濟(jì)效益高、技術(shù)先進(jìn)的新工藝、新設(shè)備和新材料，應(yīng)積極采用，不必受現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范的約束。 (5) 設(shè)計(jì)中必須遵守設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。 (3) 水廠設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮各構(gòu)筑物或設(shè)備進(jìn)行檢修、清洗及部分停止工作時(shí)，仍能滿足用水要求、主要設(shè)備應(yīng)有備用量；處理構(gòu)筑物一般不設(shè)備用量，但可通過適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施，在設(shè)計(jì)允許范圍 內(nèi)提高運(yùn)行負(fù)荷。根據(jù)使用要求及技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理等因素，對近期工程亦可做分期建設(shè)的可能安排。水 廠自用水量取決于所采用的處理方法、構(gòu)筑物類型及原水水質(zhì)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(shí)可通過計(jì)算確定。 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 第 5 章 水廠工藝設(shè)計(jì) 給水處理廠設(shè)計(jì)內(nèi)容包括設(shè)計(jì)規(guī)模的確定，廠址選擇，水處理工藝選擇，處理構(gòu)筑物選擇與計(jì)算，處理用藥劑選擇與用量確定，二級泵站設(shè)計(jì)與計(jì)算，藥劑（包括混凝劑，助凝劑，消毒劑等）配制與投加方式選擇和計(jì)算附屬構(gòu)筑物設(shè)計(jì)，水廠平面和高程布置，廠區(qū)道路，管線綜合布置，廠區(qū)綠化布置。 事故校核 事故校核中將兩根進(jìn)入市政給水管網(wǎng)的給水管斷掉其中的一根，另外一根還能夠滿足通過 75%的流量，本設(shè)計(jì)假定管段 14 為事故管，則事故校核的結(jié)果為： 水源點(diǎn) 1: 節(jié)點(diǎn)流量 (L/s): 節(jié)點(diǎn)壓力 (m): 最大管徑 (mm): 最小管徑 (mm): 最大流速 (m/s): 最小流速 (m/s): 水壓最低點(diǎn) 16, 壓力 (m): 自由水頭最低 17, 自由水頭 (m): 事故校核時(shí)的水源節(jié)點(diǎn)壓力為 . 滿足要求 。通 過核算，有時(shí)需將管網(wǎng)中個(gè)別管段的直徑適當(dāng)放大，也有可能另選合適的水泵。 以上設(shè)計(jì)成果詳見設(shè)計(jì)計(jì)算書。 按照消防 要求，根據(jù)《城鎮(zhèn)、居住區(qū)室外消防規(guī)范》，城鎮(zhèn)居住區(qū)人口數(shù) ≥ 10 萬人，同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)次數(shù)為 2 次，一次滅火用水量為 45 （ L/S），因此管網(wǎng)中增加的水量為 :90L/S，并確應(yīng)該滿足消防時(shí)二泵站揚(yáng)程 H小于最高時(shí)的水泵揚(yáng)程 H高。雖然消防時(shí)比最高用水時(shí)所需服務(wù)水頭要小的多，但因消防時(shí)通過的管網(wǎng)流量增大，各管段的水頭損失相應(yīng)增加，按最高用水時(shí)確定的水泵揚(yáng)程有可能不夠消防時(shí)的需要，這時(shí)須放大個(gè)別管段的直徑，以減小水頭損失。 消防時(shí)校核 消防時(shí)的管網(wǎng)核算，是以最高確定的管徑為基礎(chǔ)，然后按最高用水 時(shí)另行增加消防時(shí)的管段流量和水頭損失，計(jì)算時(shí)只是在控制點(diǎn)另外增加一個(gè)集中的消防流量。 經(jīng)核算不能符合要求時(shí)，應(yīng)在技術(shù)上采取措施。 事故時(shí)校核 管網(wǎng)主要管線損壞時(shí)必須及時(shí)檢修，在檢修時(shí)間內(nèi)供水量允許減少。按照要求布置成以下三種方案： 方案一： 圖 31 方案一管網(wǎng)布置圖 徐志剛 江西永豐縣城給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì) 14 方案二： 圖 32 方案二管網(wǎng)布置圖 方案三： 圖 33 方案三管網(wǎng)布置圖 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 管網(wǎng)水力計(jì)算 管網(wǎng)水力計(jì)算原則： 在各種最不利的工作條件下，滿足最不利點(diǎn)（一般是指離二級泵站最遠(yuǎn)最高的供水點(diǎn)）的供水水壓和水量的要求； 管網(wǎng)供水要可靠和不間斷； 管網(wǎng)本身積極與此相連的二級泵站和調(diào)節(jié)構(gòu)筑物建造費(fèi)和運(yùn)行管理之和應(yīng)為最低。永豐縣城總的地勢，恩江北岸自東向西傾斜，地面標(biāo)高一般為 66— 68m 之間；南岸自南向北傾斜，地面標(biāo)高66— 95m 之間。 配水管網(wǎng)： 配水管網(wǎng)由干管和連接管組成，干管及連接管定線應(yīng)滿足下列要求： 干管延伸方向應(yīng)和二級泵站輸水到水池水塔，大用戶的方向一致； （ 2）干管間距根據(jù)街區(qū)情況采用 500~800m； （ 3）干管一般按城市規(guī)劃道路定線，但盡量避免在高級公路或重要道路下通 過，以減小今后檢修時(shí)困難； （ 4）干管上每隔 400~600m 設(shè)閘閥，在高處設(shè)排氣閥，再地處設(shè)泄水閥； （ 5）管線在道路下的平面位置和標(biāo)高，應(yīng)符合城市或廠區(qū)地下管線綜合設(shè)計(jì)的要求，給水管線和建筑物、鐵路以及其他道路的水平凈距，均應(yīng)參照有關(guān)規(guī)定； （ 6）干管定線應(yīng)留有發(fā)展余地，分期建設(shè)； （ 7）連接管的間距可根據(jù)街區(qū)大小考慮在 800~1000m 左右； （ 8）在供水范圍內(nèi)的道路下應(yīng)敷設(shè)分配管，以便于把干管的水送到用戶和消火栓； （ 9）消火栓間距不宜超過 120m，距車道不大于 2m，距外墻不大于 5m。 近期清水池調(diào)節(jié)容積 1W =10% dQ 近期清水池容積計(jì)算 清水池容積 W= 1W + 2W + 3W + 4W 式中 1W —— 調(diào)節(jié)容積（ 3m ），由清水池容積計(jì)算表知 1W =10% dQ 2W —— 消防貯水量（ 3m ），按兩小時(shí)火災(zāi)延續(xù)時(shí)間計(jì)算，據(jù)《室外給排水消防規(guī)范》城鎮(zhèn)居住區(qū)室外的消防用水量標(biāo)準(zhǔn)：“城市人口 N≦ 10 萬 —— 同一時(shí)間內(nèi)滅火次數(shù)為 2次 —— 一次滅火用水量 45L/s”知 2W =2 45 2 =648 3m 3W —— 水廠沖洗濾池和沉淀池排泥等生產(chǎn)用水（ 3m ）， 3W =（ 5%～ 10%） dQ ，取 5%. 4W —— 安全貯水量，體積估計(jì)為 679 3m 所以清水池容積 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 34321 8827 mWWWWW ????? 考慮到檢修時(shí)放空而不中斷供水，清水池為兩座，則每座清水池容積為 ?W = W/2 = 4414 3m 清水池容積確定 B L H= 25 44 （ +）（ 為超高） 徐志剛 江西永豐縣城給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì) 12 第 3 章 管網(wǎng)水力計(jì)算 給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)，要充分利用所在地區(qū)的有利條件，避開不利的自然條件，在現(xiàn)有的環(huán)境條件下，運(yùn)用合理的技術(shù)，使工程投資和運(yùn)行費(fèi)用最低，而且安全、可靠，滿足用戶對水質(zhì)、水量、水壓的近遠(yuǎn)期要求。 至于本設(shè)計(jì)中是否設(shè)置水塔見下表 表 22 方案比較 方案 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 方案一 管網(wǎng)中設(shè)