第一章設計資料 1
第一節設計目的 1
第二節基本要求 1
第三節原始資料 2
第四節水廠選址) 3
第五節水廠規模及水量確定 4
第六節淨水方案的確定與比較 4
第二章單體構築物的計算 7
第一節混凝劑投配裝置的設計 7
第二節混合裝置的設計 10
第三節絮凝池與沉澱池的布置 12
第四節普通快濾池計算 15
第五節加氯間計算 21
第六節清水池計算 23
第七節二幫浦站和吸水井計算 25
第三章水廠平面和高程布置 28
第一節平面布置 28
第二節高程布置 29
第三節廠區管線 30
第四節道路與環境美化 31
參考文獻 32
第一章設計資料
第一節設計目的
通過課程設計，複習鞏固本課程的基本理論，掌握淨水設計的基本方法及程式，熟悉有關設計規範及標準，提公升圖形表達能力，達到工程訓練的目的。
第二節基本要求
學生應在教師指導下，獨立完成一項給定的設計任務，主要包括繪製一定數量的技術工程設計圖紙、編寫出符合要求的設計計算說明書。
教師應先介紹設計方法，安排設計進度表，學生以獨立完成為主，教師每天定時答疑，共性問題集中講解。
學生在課程設計工作中，應能綜合運用淨水工程的基本理論、基本知識和基本技能，去分析和解決給水處理工程中的實際問題。
學生應學會依據課程設計任務，進行資料調研、收集、加工與整理，能夠正確運用工具書；培養學生掌握給水工程設計程式、方法和技術規範，提高給水工程設計計算、圖表繪製、設計計算說明書編寫的能力。
設計說明書可手寫，也可列印。設計圖紙能清楚表達設計意圖，全面體現構築物的結構及定位，表達規範。
通過課程設計，應使學生樹立正確的設計思想，培養學生嚴肅認真的科學態度和嚴謹求實的科學作風，能遵守紀律，善於與他人合作和敬業精神，樹立正確的工程觀點、生產觀點、經濟觀點和全域性觀點。
第三節原始資料
3.1原始資料及技術引數：
（1） 原水水質：
濁度：最大1200mg/l，最小150mg/l；
水溫：0-18℃；
色度：15度；
嗅和味：微量；
細菌總數：15000個/ml;大腸菌數：31000個/l；耗氧量：8.68mg/l；；ph值：7.2；鹼度：8度；
總硬度：4度（德國度）；總固體：298mg/l；碳酸鹽硬度：4度（德國度）；
氯化物：20mg/l；硝酸鹽：0.04mg/l；鐵：0.1mg/l；亞硝酸鹽：0.035mg/l
（2） 氣象資料： 主導風向：東南風；
氣溫：最冷月平均：-4.8℃
最熱月平均：28.4℃
極端氣溫：最高39℃，最低：-21℃
廠區土壤冰凍深度：1.08m
（3） 工程地質與**資料：**烈度為8度以下；地下水質對各類水泥均無侵蝕作用
（4） 廠區地面標高：5.68m
（5） 石英砂篩分記錄
3.2 城市用水資料
近期設計水量為32萬m3/d（按學號區分），遠期水量為近期的1.5倍，水廠出水水壓為0.38mpa。
第四節水廠選址
廠址選擇應在整個給水系統設計方案中全面規劃，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方面：
⑴ 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、岩石較少的地層，以降低工程造價和便於施工。
⑵ 水廠應盡可能選擇在不受洪水威脅的地方。否則應考慮防洪措施。
⑶ 水廠應盡量設定在交通方便、靠近電源的地方，以利於施工管理和降低輸電線路的造價。並考慮沉澱池排泥及濾池沖洗水排除方便。
⑷ 當取水地點距離用水區較近時，水廠一般設定在取水構築物附近，通常與取水構築物建在一起；當取水地點距離用水區較遠時，廠址選擇有兩種方案，一是將水廠設定在取水構築物附近；另一是將水廠設定在離用水區較近的地方。
根據綜合因素考慮，將水廠設定在取水構築物附近，水廠和構築物可集中管理，節省水廠自用水的輸水費用並便於沉澱池排泥和濾池沖洗水排除。
第五節水廠規模及水量確定
近期設計水量：q近=32萬m3/d
遠期設計水量：q遠=1.5*32萬m3/d=48萬m3/d
第六節淨水方案的確定和比較
水廠水以地表水作為水源，工藝流程如圖1所示：
圖1 水處理工藝流程
現擬定兩個淨水工藝方案，進行比較分析：
方案一：
原水 ——→ 一級幫浦房 ——→ 往復式隔板絮凝池 ——→ 平流沉澱池 ——→ 普通快濾池 ——→ 清水池 ——→ 二級幫浦房
方案二：
原水 ——→ 一級幫浦房 ——→ 迴轉式隔板絮凝池 ——→ 斜管沉澱池 ——→ v型濾池 ——→ 清水池 ——→ 二級幫浦房
(1) 絮凝池的比較
結果比較：
綜上所述，選用往復式絮凝池。迴轉式適用於舊池的改建的擴建，不宜在初期就建迴轉式，且迴轉式絮凝池減小了絮粒碰撞的機會，減小了絮凝的速度，增長了時間。所以選用選用絮凝效果較好的往復式絮凝池。
(2) 沉澱池的比較
結果比較：
綜上所述，雖然斜管式沉澱池出水量較大，但是池底易淤積，且費用較貴。所以採用經濟費用較低的平流式沉澱池。
(3) 過濾池的比較
結果比較：
綜上所述：選用普通快濾池比較好。 雖然v型濾池採用均質濾料，過濾效果好，但是土建較複雜，執行費用也較貴，不適合所有的水廠。
而普通快濾池過濾的出水水質也較好，只是閥門多，操作複雜，但造價便宜，執行可靠，所以採用普通快濾池。
因此本設計採用第乙個方案。
第二章單體構築物計算
第一節混凝劑投配裝置的設計
水質的混凝處理，是向水中加入混凝劑（或絮凝劑），通過混凝劑水解產物壓縮膠體顆粒的擴散層，達到膠粒脫穩而相互聚結；或者通過混凝劑的水解和縮聚反應而形成的高聚物的強烈吸附架橋作用，使膠粒被吸附粘結。
混凝劑的投加分為幹投法和溼投法兩種，幹投法指混凝劑為粉末固體直接投加，溼投法是將混凝劑配製成一定濃度溶液投加。我國多採用後者，採用溼投法時，投加方式為高位溶液池重力投加，混凝處理工藝流程如圖2所示。
圖2 溼投法混凝處理工藝流程
本應根據原水水質分析資料，用不同的藥劑作混凝試驗，並根據貨源**等條件，確定合理的混凝劑品種及投藥量。由於缺少必要的條件，所以參考相似水源有關水廠的藥劑投加資料。
聚合鋁，包括聚合氯化鋁（pac）和聚合硫酸鋁（pas）等，具有混凝效果好、對人體健康無害、使用方便、貨源充足和**低廉等優點，因而使用聚合鋁作為水處理的混凝劑。取混凝劑最大投加量為42.0mg/l。
當單獨使用混凝劑不能取得預期效果時，需投加某種助凝劑以提高混凝效果，通常選用聚丙烯醯胺及其水解產物，當進水濁度較高時，可通過試驗確定其用量後投加。
1.1 溶液池設計計算
溶液池一般以高架式設定，以便能依靠重力投加藥劑。池周圍應有工作台，底部應設定放空管。必要時設溢流裝置。
溶液池容積按下式計算：
式中 －溶液池容積，；
q－處理水量，q=20000；
a－混凝劑最大投加量，a=30mg/l；
c－溶液濃度，取18%；
n－每日調製次數，取n＝2。
代入資料得：
溶液池設定兩個，每個容積為，以便交替使用，保證連續投藥。
取有效水深h1＝2.2m，總深h＝h1+h2+h3（式中h2為保護高，取0.2m；h3為貯渣深度，取0.1m），則h＝2.2+0.2+0.1＝2.5m。
溶液池形狀採用矩形，尺寸為長×寬×高＝。
1.2 溶解池設計計算
溶解池容積
溶解池一般取正方形，有效水深h1＝1.5m，則：
面積 f＝w1/h1=10/1.5=6.67m2
邊長 1/2＝2.58m；
溶解池深度 h＝h1+h2+h3 （式中h2為保護高，取0.2m；h3為貯渣深度，取0.1m）＝1.5+0.2+0.1＝1.8m
和溶液池一樣，溶解池設定2個，一用一備。
溶解池的放水時間採用t＝20min，則放水流量
查水力計算表得放水管管徑＝250mm，相應流速vo=0.75m/s溶解池底部設管徑d＝100mm的排渣管一根。
溶解池攪拌裝置採用機械攪拌：以電動機驅動漿板或渦輪攪動溶液。
1.3 投藥管設計計算
投藥管流量
查水力計算表得投藥管管徑d＝20mm。
第二節混合裝置的設計
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，從而使得後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，從而節約用藥量，降低執行成本。
管式靜態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裝置：具有高效混合、節約用藥、裝置小等特點，缺點是水頭損失稍大，流量過小時效果下降。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90-95%，構造如圖3所示。
給水排水方案設
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