【正文】 （ 41） 式中 W1溶液池容積（ m3） 。溶解池一般采用鋼筋混凝土池體來防腐。設(shè)計藥劑溶解池時，為便于投置藥劑，溶解池的設(shè)計高度一般以在地平面以上或半地下為宜，池頂宜高出地面 左右，以減輕勞動強(qiáng)度，改善操作條件。所以，本次設(shè)計采用液氯作為消毒劑。采用氯消毒經(jīng)濟(jì)有效，且余氯具有持續(xù)消毒作用。本設(shè)計采用 V 型濾池均質(zhì)濾料。 ① 平流式沉淀池 優(yōu)點：造價較低，操作管理方便，施工較簡單；對原水濁度適應(yīng)性強(qiáng)，處理效果穩(wěn)定，采用機(jī)械排泥設(shè)施時，排泥效果好 缺點：采用機(jī)械排泥設(shè)施時，需要維護(hù)機(jī)械排泥設(shè)備；占地面積大，水力排泥時，排泥困難 適用條件：一般適用于大中型水廠 ② 斜管（ 板）沉淀池 優(yōu)點：沉淀效率高，池體小，占地小 缺點：斜管（板）耗材多，對原水濁度適應(yīng)性較平流池差；不設(shè)排泥裝置時，排泥困難，設(shè)排泥裝置時，維護(hù)管理麻煩 適用條件：尤其適用于沉淀池改造擴(kuò)建和挖潛 ③ 豎流式沉淀池 優(yōu)點：排泥較方便，占地面積小 缺點：上升流速受顆粒下沉速度所限，出水量小，一般沉淀效果較差，施工較平流式困難 適用條件：一般用于小型凈水廠，常用于地下水位較低時 ④ 輻流式沉淀池 優(yōu)點：沉淀效果好 缺點：基建投資大，費用高，刮泥機(jī)維護(hù)管理較復(fù)雜，金屬耗量大，施工較困難 適用條件：一般用于大中型凈水廠 ，在高濁度水地區(qū)，作預(yù)沉淀池 近年來，平流式沉淀池被越來越多地水廠所采用，它的沉淀效果較好，維護(hù)簡單，采用機(jī)械除泥，除泥效果理想，管理方便等，所以本設(shè)計采用平流式沉淀池 濾池 供生活飲用水的濾池出水水質(zhì)經(jīng)消毒后應(yīng)符合現(xiàn)行《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的要求；供生產(chǎn)用水的過濾池出水水質(zhì)，應(yīng)符合生產(chǎn)工藝要求；濾池形式的選擇，應(yīng)根據(jù)設(shè)計生產(chǎn)能力、原水水質(zhì)和工藝流程的高程布置等因素，結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。 設(shè)計沉淀池時需要考慮均勻配水和均勻集水，沉淀池積泥區(qū)的容積，應(yīng)根據(jù)進(jìn)出水的懸浮物含量、處理水量、排泥周期和濃度等因素通過計算確定。 沉淀池 選擇沉淀池類型時，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)、設(shè)計生產(chǎn)能力、處理后水質(zhì)要求，并考慮原水水濕變化、處理水量均勻程度以及是否連續(xù)運轉(zhuǎn)等因素，結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定沉淀池的個數(shù)或能夠單獨排空的分格數(shù)不宜少于 2個。 表 32 各種混合方式比較 藥劑（固體） 溶解池 溶液池 攪拌 計量、投加設(shè)備 加水 加水 攪拌 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 19 方式 優(yōu)缺點 適用條件 管道混合 優(yōu)點：混合簡單，無需建混合設(shè)施 缺點：當(dāng)混合效果不穩(wěn)定，流速低時混合不充分 適用于中等規(guī)模的水廠 靜態(tài)混合器 優(yōu)點：構(gòu)造簡單，無運動部件，安裝方便，混合快速均勻 缺點：當(dāng)流量降低時，混合效果下降 適用于水量變化不大的各種規(guī)模的水廠 水泵混合 優(yōu)點：混合效果好，不需增加混合設(shè)施，節(jié)省動力 缺點：使用腐蝕性藥劑時對水泵有腐蝕作用 適用于一級泵房離處理構(gòu)筑物 120 米以內(nèi)的水廠 機(jī)械混合 優(yōu)點 ：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 缺點：需增加混合設(shè)備和維修工作 適用于各種規(guī)模的水廠 綜上所述，因為水廠水量變化不大，并且考慮到盡可能的減少能量消耗，以整體經(jīng)濟(jì)效益而言是最具有優(yōu)勢的，本設(shè)計采用管式靜態(tài)混合器，它較水泵混合和機(jī)械混合能耗低，并且混合效果比管道混合穩(wěn)定，混合速度快。投加系統(tǒng)示意圖見 下圖所示： 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 18 圖 31 投加系統(tǒng)圖 各 種投加方式優(yōu)缺點比較 ① 水泵投加 采用計量泵投加，不需另設(shè)計量設(shè)備 ② 水射器投加 采用水射器投加，設(shè)備簡單，使用方便，但水射器效率較低，且易磨損 ③ 重力投加 將溶液池架高，利用重力將藥液投入水泵壓水管或混合設(shè)施入口處，這種投加方式安全可靠，但溶液池位置較高 結(jié)合上述優(yōu)缺點，采用計量泵投加混凝劑 綜上所述， PAM等有機(jī)高分子混凝劑有毒性，不易控制用量，由于在投混凝劑前加液氯進(jìn)行預(yù)處理，如用硫酸亞鐵作混凝劑，易被氧化成三價鐵。 操作方便，腐蝕性小，勞動條件好，成本低 聚丙烯酰胺 又名三號絮凝劑，簡寫 PAM 處理高濁度水池效果顯著，既可保證水質(zhì)，又可減少混凝劑用量和沉淀池容積，目前被認(rèn)為是處理高濁水最有效的絮凝劑之一，適當(dāng)水解后 ，效果提高，常與其他混凝劑配合使用或作助凝劑，其單體丙烯酰胺有毒，用于飲用水凈化應(yīng)控制用量 本次設(shè)計的原水水源為河水，其濁度在 60500 之間， PH 值為 7，結(jié)合這些特點，選用聚合氯化鋁為混凝劑，該混凝劑腐蝕性較小，原料易得，價格便宜，被大多數(shù)水廠所采用，有一定的管理經(jīng)驗，并且勞動條件有保障。易溶解，易混合，殘渣少。 處理工藝方案的選擇 藥劑 藥劑的選擇 表 31 常用混凝劑及其特點 名稱 分子式 一般介紹 精制硫酸鋁 342 )(SOAl .18 OH2 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，主要去除有機(jī)物； PH= 時，主要去除懸浮物； PH= 時，處理濁度高，色度低（小于 30 度）的水。分區(qū)取水量和水質(zhì)要求，結(jié)合河床地形、河床沖淤、水位變化、冰凍和航運等情況，本次設(shè)計選用固定式取水構(gòu)筑物中的岸邊式取水構(gòu)筑物。 綜合以上考慮將取水構(gòu)筑物選在該城市水質(zhì)和地質(zhì)條件較好的河岸的凹岸，具體位置見平面圖布置。 取水構(gòu)筑物的位置選擇，應(yīng)符合城市總規(guī)劃的要求，在保證水質(zhì)的前提下，盡可能接近用水點，以節(jié)省投資和正常運行費用。城市供水的水源，一般可采用 9097%；取水構(gòu)筑物位置的選擇應(yīng)全面掌握河流的特性。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 16 第三章 方案的比較和確定 取水工藝的選擇 取水構(gòu)筑物位置的選擇 取水構(gòu)筑物應(yīng)保證在枯水季節(jié)仍能取水，并滿足在設(shè)計枯水保證率下取得所需的設(shè)計水量。在進(jìn)行最高日最高時管網(wǎng)平差時，根據(jù)流速和千米水頭損失的大小要求改變管徑，經(jīng)平差符合要求后根據(jù)平差結(jié)果所確定的各個管段的管徑大小再進(jìn)行消防和事故校核，有不符合要求之處重新由最大時進(jìn)行改動，直至都符合要求為止。 △ h=0 即每一閉合環(huán)路中，以水流為順時針方向的管段 水頭損失為正值，逆時針方向為負(fù)值，二者相加為 ，閉合差可按下列要求控制： 小環(huán)：△ h≤ 。選取經(jīng)濟(jì)流速和確定管徑時，可以考慮以下原則： 1） 大管徑可取較大的經(jīng)濟(jì)流速，小管徑可取較小的經(jīng)濟(jì)流速； 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 15 2） 管段設(shè)計流量站整個管網(wǎng)供水量比例較小是可取較大的經(jīng)濟(jì)流速，反之取較小的經(jīng)濟(jì)流速； 3） 從供水泵站道控制點的管線上可取較小的經(jīng)濟(jì)流速，其余管段可取 較大的經(jīng)濟(jì)流速。 3） 根據(jù)分配到各管段上的流量確定各管段直徑。 流量分配步驟為： 1） 按照管網(wǎng)的主要供水方向，初步擬定各管段的水流方向，并選 定整個管網(wǎng)的控制點。管線埋深應(yīng)按當(dāng)?shù)?條件 決定，在嚴(yán)寒地區(qū)敷設(shè)的管線應(yīng)注意防止冰凍。即使在 平 坦地區(qū)，埋管時也應(yīng)做成上 升 和下降的坡度，以便在管坡頂點設(shè)排氣閥，管坡低處設(shè)泄水閥。 輸水管的最小坡度應(yīng)大于 1： 5D， D 為管徑，以毫米計。當(dāng)輸水量小、輸水管長 或有其他水源可以利用時，可考慮單管渠輸水另加調(diào)節(jié)水他的方案。輸水管渠條數(shù)主要根據(jù)輸 水量、 事故時需保證的用水量、 輸水管渠 長 度、當(dāng)?shù)赜袩o其他水源和用水量增長 情況 而定。即使在平原地帶，為了避開工程地質(zhì)不良地段或其他障礙物，也須繞道而行或采取有效措施穿過 。 當(dāng) 輸水管渠定線時，經(jīng)常會遇到山嘴、山谷、山岳等障礙物以及穿越河流 和干溝等 。 根據(jù)以上幾點原則，結(jié)合本城市地形特點及本城市的建筑和用戶對水壓的要求的情況 ,本城市的管網(wǎng)共有 12 個環(huán)組成，具體的管網(wǎng)布置見下圖所示 圖 21 給水管網(wǎng)布置圖 給水管渠的定線 從水源到水 廠 或水廠到相距較遠(yuǎn)的給水管網(wǎng)的管道或渠道叫做輸水管 渠 ，當(dāng)水源、水廠 和 給水區(qū)的 位置 相近時，輸水管渠的定線問題并不 突出 。 城市內(nèi)的工廠、學(xué)校、醫(yī)院等用水均從分配管接出，再通過房屋進(jìn)水管接到用戶。 以便把干管的水送到用戶和消火拴。 考慮 了 上述要求，城市管網(wǎng)將是樹狀 網(wǎng) 和若干環(huán)組成的環(huán)狀網(wǎng)相結(jié)合的形式，管線大致均勻地分 布于 整個給水區(qū)域。連接管的 作用在于 局部管線損壞時 ， 可以通過它重新分配流量，從而縮小斷水范圍，提高供水管網(wǎng)系統(tǒng)的可靠 性。 從經(jīng)濟(jì) 上 來說 ， 給水管岡的布置采用一條 干 管接 出許多 支管，形成樹狀網(wǎng) ， 費用最省，但從供水可靠性著想，以布置幾條接近平行的干管并形成環(huán)狀網(wǎng)為宜。 循水流方向以最短的距離布置 — 條 或 數(shù) 條干管，干 管應(yīng)從用水量 較大的街區(qū)通過。定線時一般只限于管網(wǎng)的 干 管以及干管之間的連接管，不包括從干管到用戶的分配管和接到用戶的進(jìn)水管。供水可靠性較高 的工礦企業(yè)采用環(huán)狀網(wǎng)，并用樹狀網(wǎng)或雙管輸水至個別較遠(yuǎn)的車間。實際上，現(xiàn)有的城市給水管網(wǎng)，多數(shù)是樹狀網(wǎng)和環(huán)狀網(wǎng)相結(jié)合。 管網(wǎng)和輸水管渠定線 給水管網(wǎng)的布置 給水管網(wǎng)的布置原則 1)按照城市的整體規(guī)劃，結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況布置給水管網(wǎng)要進(jìn)行多方案經(jīng)濟(jì)比較； 2)主次明確，先搞好輸水管渠與主干管布置，然后布置一般管線與設(shè)施； 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 9 3)盡量縮短管線長度，節(jié)約工程投資與運行管理費用； 4)也調(diào)好與其它管道、電纜和道路等工程的關(guān)系； 5)保證供水具有安全可靠性； 6)盡量減少拆遷、少占農(nóng)田； 7)管渠的施工運行維護(hù)方便； 8)遠(yuǎn)近期相結(jié)合，留有發(fā)展余地，考慮分區(qū)實施的可能性； 給水管網(wǎng)的布置形式 在進(jìn)行給水管網(wǎng)布置之前，首先要確定給水管網(wǎng)布置的基本形式 —— 樹狀或環(huán)狀網(wǎng)。 對于二泵站的設(shè)計水量根據(jù)城市每小時用水變化曲線圖，按最高日最高時設(shè)計。 各項用水量計算 綜合生活用水量 Q1 dmNqQ ii311152900100230231000????? ?萬 （ 21） 式中 q1i—— 城市各用水分區(qū)的最高日綜合生活用水量， L/(),本次設(shè)計取 230L/(), N1i —— 設(shè)計年限內(nèi)城市各用水分區(qū)的計劃用水人口（ cap） 工業(yè)和企業(yè)生產(chǎn)用水量 Q2` 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 7 dmfNqQ iIi32221 2 3 0 03 7 0 03 6 0 05 0 0 0)1(?????? ? （ 22） 式中 q2i—— 各工廠企業(yè)最高日生產(chǎn)用水量定額， N2i—— 各工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值，萬元 /d, fi—— 各工企業(yè)生產(chǎn)用水量重復(fù)利用率。 消防用水量不累計到總用水量中，僅做設(shè)計校核。 設(shè)計成果 城市給水管網(wǎng)總平面圖：比例尺 1:5000～ 1:10000， 1＃ 圖 1 張 取水構(gòu)筑物工藝圖：比例尺 1:50～ 1:100， 1＃ ～ 2＃ 圖 1 張 凈處理廠總平面及高程布置圖：比例尺 1:500， 1＃ 圖 1 張 凈水構(gòu)筑物平、立、剖面圖：比例尺 1:50～ 1:200， 1＃ ～ 2＃ 圖 3 張 二泵站工藝圖：比例尺 1:50～ 1:100， 1＃ ～ 2＃ 圖 1 張 其余 1張與指導(dǎo)教師商定：比例尺 1:50～ 1:100， 1＃ ～ 2＃ 圖 1 張 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 6 第二章 設(shè)計用水量和管網(wǎng)計算 設(shè)計水量計算 用水量組成 設(shè)計用水量由下列各項組成： 綜合生活用水量 Q1 包括居民生活用水和公共 建筑及設(shè)施用水。 凈水廠處理工藝 給水處理方法的闡述：各處理構(gòu)筑物的設(shè)計計算說明、水廠總平面布置、高程布置及有關(guān)衛(wèi)生防護(hù)帶的說明。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 5 畢業(yè)設(shè)計計算說明書應(yīng)包括下列內(nèi)容： 給水管網(wǎng) 水量計算，管網(wǎng)定線，方案選擇，用水曲線，供水曲線繪制，管網(wǎng)平差 ,平差校核計算，選泵，清水池容積計算（方案中設(shè)水塔或高地水池時，包括水塔、高地水池容 積計算），方案比選。 ⑤ 冰的最大厚度 米，無潛水，無錨定冰 ⑥該河流為 不通航河流。 ② 流速： m/s。 自來水廠處的土壤種類：亞粘土； 地下水位深度： 米。 其中在熱車間工作的工人占全部工人的 0 。 表 12 乙廠職工淋浴人數(shù)表 淋浴職工數(shù)（占本車 間人數(shù) ） 車間特征 20% 臟污車間 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)