1. 設計資料
1.1 概況
1.1.1 地形概況：
房縣地貌由北部、中部、南部三大地勢組成，整個地勢是西高東低，南陡北緩，中為河谷平壩。全縣以青峰斷裂帶為界，分為南北兩大地質構造區。房縣縣城位於中部河谷平壩上，周圍為紅色沉積盆地，系由第三系、第四系地層組成的丘陵平原和狹長的內陸盆地，由北向南依次出露下一上第三系（n）的「紅色岩層」，工程區內出露的主要岩性有粉砂礫岩、粉質巖、粘土層、第四系砂礫石、粉質粘土。
城區位於盆地東端，面積約50km2，馬攔河水系在城區呈放射性展開，四面環山，南為中低山，西、北、東為丘陵，部分河道緊靠丘陵、高坡，河道兩側一般依次為高漫灘地，
一、二級階地，形成寬窄不同，差異較大的臺狀地貌。北部表層為泥質砂土，下部為砂礫石及紅色砂岩，南部表層為粘土層，下部為砂礫層，河床以下為細砂層及紅色砂岩。縣城平均海撥高程為417m。
故地面標高為417m。
1.1.2 供水要求：
規劃城市人口數：14萬人，用水普及率：100%。
1）出水要求達到衛生部《生活飲用水衛生規程2 ）供水量
設計水量為了準確、合理地**汙水量，下面採用分項定額法對汙水量進行**。
表2-3-1：給水總量**
(1) 綜合生活用水量：綜合生活用水量是指城市居民生活汙水和公共建築的用水量，不包括澆灑道路、綠化和其它市政用水量。
綜合生活用水量標準參考有關調查資料及當地給水現狀，取人均綜合生活用水量310l/cap·d
(2) 工業用水量：工業用水量按生活用水量30%計算。
(3) 澆灑道路及綠化等市政用水量：按綜合生活用水量及工業用水量之和的5％考慮。
(4) 未預見水量：按以上三項的10%計。
(5) 城市用水總量：為以上4項之合計。
根據上述需水總量**結果，考慮該專案建成後現有水廠將改作備用水廠，確定工程規模：
工程規模為：6.50萬m3／d，
時變化係數：kh=1.49。
3）出廠水壓：28公尺水頭。
1.1.3 工程地質：
設計地耐力：13噸/公尺2；
**等級：7級；設計**烈度：8度。
1.1.4 氣象資料：
房縣地處北回歸線以北，屬**帶氣候，受季風影響比較明顯。主要氣象引數如下：
氣溫：年平均氣溫14.3℃
歷史極端最高氣溫： 41.2℃
歷史極端最低氣溫： -17.6℃
無霜期:
歷年平均無霜期224.1天
降雨量：
年最大降雨量1993mm
年平均降雨量823.1mm
連續24小時最大降雨量： 139.6 mm
歷年1小時最大降水量： 83.4 mm
歷年降水量最多月份： 236.1 mm
七日最大降雨量223.9 mm
風向風速：
常年主導風向偏東風
夏季主導風向偏東風
全年靜風率47%
年平均風速1.4m/s
最大風速18.8 m/s
凍土深度：
歷年最大凍土深度： 7.8cm
1.1.6 水源選擇：
指定選擇縣城取水點水源。
1.1.7 水處理所用材料：
（1）混凝劑：硫酸鋁、三氯化鐵 、鹼式氯化鋁等有**。
（2）濾料：石英砂、無煙煤、鐵礦石等有**。
（3）石英砂篩分。
（4）消毒藥劑：液氯、二氧化氯等有**。
1.2 設計任務：
（1）水量計算，確定設計規模；
（2）給水系統選擇和給水方案比較——選擇水源與取水方式。確定水廠廠址與淨水工藝，提出可行的給水系統，並進行方案比較；
（3）取水工程設計；
（4）淨水廠設計；
（5）二級幫浦站設計。
2.設計說明
2.1方案比較
2.1.1 預選方案
根據設計任務書要求，採用的水源水來於縣城取水點。設計中選擇給水水源，一般應考慮以下原則：
（1） 所選水源應當水質良好，水量充沛，便於衛生防護。水質良好，要求原水水質符合《生活飲用水衛生標準》中的有關規定或符合《生活飲用水水源水質標準》的規定；水量充沛，要求地下水取水量小於等於允許開採量，地表水取水量小於等於其枯水期的可取水量。水源可取水量既要保證近期用水量，也要滿足遠期用水量；便於衛生防護，要求所選水源衛生防護地帶設定符合《生活飲用水水源水質標準》中的有關規定。
（2） 符合衛生要求的地下水，宜優先作為生活飲用水源。
（3） 所選水源可使取水、輸水、淨化設施安全經濟和維護方便。
（4） 所選水源有條件時應集中與分散取水，地下取水與地表取水相結合。
（5） 所選水源具有施工條件。
水源滿足生活飲用水的水質、水量要求，符合《生活飲用水水源水質標準》，源水比較渾濁。所以採用雙向鬥槽取水，起到預沉作用。進行綜合考慮之後，擬採用以下兩種工藝流程：
加礬方案一： 源水鬥槽（一幫浦房）機械絮凝池 + 往復式隔板絮凝池
加氯平流式沉澱池 v型濾池清水池吸水井
二幫浦城市管網
加礬方案二： 源水鬥槽（一幫浦房） 網格絮凝池斜管沉澱池
加氯 普通快濾池清水池吸水井二幫浦城市管網
2.1.2 方案技術比較
從這兩個方案來看都符合一般的流程要求而且出水的水質可以得到保障，所不同的主要是單體構築物有區別，現將其比較如下：
（1）絮凝工藝：
方案一採用機械絮凝池和往復式隔板絮凝池組合使用
機械絮凝池
優點：絮凝效果好，節省藥劑；水頭損失小；可適應水質水量的變化。
點：需機械裝置和經常維修。
往復式隔板絮凝池
優點：絮凝效果好；構造簡單；施工方便。
缺點：容積較大；水頭損失較大；轉彎處絮粒容易破碎；出水流量不易分配均勻；出口處易積泥，適用於流量每日大於3萬立方公尺且水量變化較小的水廠。
兩種形式絮凝池組合使用有如下優點：當水質水量發生變化時，可以調節機械攪拌速度以彌補隔板往復式絮凝池的不足；當機械攪拌裝置需要維修時，隔板往復式絮凝池仍可繼續執行。此外，若設計流量較小，採用往復式隔板絮凝池往往前端廊道寬度不足0.
5m，不利於施工，則前端採用機械絮凝池可彌補此不足。
方案二採用網格絮凝池。
優點：絮凝效果好；水頭損失小；絮凝時間短。
缺點：存在池底積泥現象，如有積泥現象應當及時清除。
（2）沉澱工藝：
方案一採用平流沉澱池
優點：造價較低；操作管理方便；施工簡單；對源水濁度適應性較強；處理效果穩定；採用機械排泥設施時，排泥效果好。
缺點：需要維護機械排泥裝置；占地面積較大；水力排泥時排泥困難；一般使用於中型水廠。
方案二採用斜管沉澱池
優點：沉澱效率高；池體小；占地面積小。
缺點：斜管耗材多；對源水適應性較平流沉澱池差；若不設排泥裝置時排泥困難若設排泥裝置，維護管理麻煩；尤其使用於沉澱池改造擴建和挖潛。
（3）過濾工藝：
方案一 v型濾池
優點：可以採用均質濾料，截汙能力大，反沖洗乾淨，過濾周期長，處理水質穩定，節省反沖洗水量。
缺點：對施工的精度和操作管理水平要求甚嚴，否則會產生如下問題：反沖洗不均勻，有較嚴重的短流現象發生；跑砂；濾板接縫不平、濾頭套管處密封不嚴，濾頭堵塞甚至發生開裂；閥門啟閉不暢等現象時有發生。
方案二採用普通快濾池
優點：執行管理可靠，有成熟的執行經驗，池深較淺。
缺點：閥件較多，一般為大阻力沖洗，需設沖洗裝置。
2.1.3 方案經濟比較：
因為鬥槽、取水幫浦站、吸水井、二幫浦、管網系統在兩個方案中相同，不再做比較，僅在其流程的不同單體構築物上進行經濟上的比較。參考《技術經濟手冊》，估算出兩種方案各主要處理構築物的造價，分別為：
方案一：
機械絮凝池 + 隔板往復絮凝池（參考設計水量為每日六萬立方公尺，採用一座）
指標基價：781508.00
建築安裝工程費用：1155384.00
裝置購置費用：736447.00
總計：2673339.00
平流沉澱池（參考設計水量為每日三萬立方公尺，採用兩座）
指標基價：1747952.00
建築安裝工程費用：2521720.00
總計：3969672.00
v型濾池（參考設計水量為每日十萬立方公尺，採用一座）
指標基價：3845255.00
建築安裝工程費用：5424141.00
總計：9269396.00
單體構築物費用之和：15912407.00
方案二網格絮凝池（參考設計水量為每日兩萬五立方公尺，兩組池子）
指標基價：1366336.67
建築安裝費用：1942488.33
裝置購置費用：500301.00
總計：3809126.00
斜管沉澱池（參考設計水量為每日兩萬五立方公尺，兩組池子）
指標基價：1883050.00
建築安裝費用：265712.00
裝置購置費用：985514.00
總計：2895276.00
普通快濾池 （參考設計水量為每日七萬五立方公尺，採用一座）
指標基價：4808854.00
建築安裝費用：6635712.00
裝置購置費用：1337452.00
總計：12782018.00
單體構築物費用之和：19486420.00
由以上比較可見：方案一的單體構築物費用之和明顯小於方案二的單體構築物費用之和，即方案一在經濟上明顯優於方案二。
2.1.4 方案綜合比較
各方案評分矩陣評價：評價專案的基準權數按其重要程度進行級差量化處理，本設計中按判別準則的相對重要性分為五等，評價專案的效果值按5分制評分。
表2-1 按重要程度的權數分等級
表2-2 按符合準則程度評分
根據以上專案，則兩方案的評分矩陣具體見下表：
表2-3 各方案評分矩陣表
根據上表，方案一較好，故本設計中採用方案一給水處理工藝流程。
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