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摘 要
水是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是不可或缺、難以代替的重要資源。隨著生活水平的提高，人們對水質(zhì)、水量的要求越來越高，這就要求給排水工程人員予以城市給水系統(tǒng)合理的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。
本設(shè)計(jì)為溧陽市第三自來水廠設(shè)計(jì)，近期設(shè)計(jì)規(guī)模為60000m3/d，遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)規(guī)模為120000m3/d.
凈水工程的設(shè)計(jì)主要包括凈水廠的工藝確定和主要處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算。
凈水廠的設(shè)計(jì)包括凈水廠的位置選擇、水處理工藝流程的確定、處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算以及水廠的平面和高程布置。
通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定凈水廠的工藝流程選用方案：
原水—→靜態(tài)混合器—→折板絮凝池—→斜管沉淀池—→移動(dòng)罩濾池—→消毒—→清水池—→二級泵站—→城市管網(wǎng)
關(guān)鍵詞：凈水工程；靜態(tài)混合器；絮凝池；斜管沉淀池；移動(dòng)罩濾池。
ABSTRACT
Water is material basis for human society's survival and development. It is really important ,never replaced. With the improving of the people's living standards，the demand of water quality and quantity become higher and higher. This requires that water supply and drainage engineering staff plan and design reasonable urban water supply system.
The design is water supply project for liyang city with the total volume of 60 thousand cubic meters every day.
Water purification project contains the determine of water treatment process and the calculation of Primary treatment structures .
The design of water plant contains the selection of water treatment plant’s address, the determine of water treatment process, the design and the calculation of treatment structures and elevation and layout of water plant.
According to technologically and economically comparison the treatment process of the water plant is determined. The whole process is as follows:
raw water→Static mixer→folded-plate flocculating tank→tube settler→Mobile cover filter→disinfection(add chlorine) →Clear pool →second pump station→ municipal pipe network.
Key words: water purification project； Static mixer ；folded-plate flocculating tank；tube settler；Mobile cover filter.
目 錄
第一章 概論 1
1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)范圍 1
1.2 原始資料 2
第二章 給水處理工藝流程和給水處理構(gòu)筑物的選擇 5
2.1 凈水廠廠址選擇 5
2.2 設(shè)計(jì)原則 5
2.3 水廠工藝流程的確定 6
2.4 水廠平面布置 12
2.5 水廠高程布置 13
2.6 構(gòu)筑物設(shè)計(jì) 15
第三章 安全措施 附屬構(gòu)筑物及人員編制 20
3.1 安全措施 20
3.2 附屬構(gòu)筑物及人員編制 20
第四章 各構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算 21
4.1 設(shè)計(jì)流量計(jì)算 21
4.2 加藥設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算 21
4.3 混合設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算 23
4.4 絮凝設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算 23
4.5 沉淀設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算 28
4.6 過濾設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算 31
4.7 加氯間設(shè)計(jì)計(jì)算 34
4.8 清水池設(shè)計(jì)計(jì)算 35
4.9 泵站設(shè)計(jì)計(jì)算 39
4.10 凈水廠高程計(jì)算 43
參考文獻(xiàn) 44
外文資料
中文譯文
致謝
61
第一章 概論
1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)范圍
1.1.1 設(shè)計(jì)題目
溧陽市第三自來水廠設(shè)計(jì)
1.1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)
設(shè)計(jì)水量目標(biāo)：本工程水量目標(biāo)，第一期為6萬m3/d。終期目標(biāo)為12萬m3/d。
水質(zhì)要求：供水水質(zhì)符合國家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB 5749-2006，其中出廠水濁度<1NTU.
水壓要求：出廠水壓不小于0.4MPa。
1.1.3 設(shè)計(jì)依據(jù)
設(shè)計(jì)任務(wù)書
室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范
給水排水設(shè)計(jì)手冊（第三冊、第十一冊）
給水排水標(biāo)準(zhǔn)圖集合訂本
本設(shè)計(jì)主要按設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定設(shè)計(jì),若規(guī)范中未做明確規(guī)定的可參考給排水設(shè)計(jì)手冊,手冊中沒有的可參考教材或其它資料,但應(yīng)注明來源。
1.1.4 設(shè)計(jì)范圍
本次設(shè)計(jì)的范圍為設(shè)計(jì)溧陽市第三自來水廠，水源取自沙河水庫水。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人民生活水平的提高，現(xiàn)有供水量也遠(yuǎn)不能滿足要求。特別是近期昆侖開發(fā)區(qū)的啟動(dòng)，城市人口和工業(yè)生產(chǎn)將有較快增長。為此，必須建設(shè)新的給水工程，以緩解該市的緊張用水狀況。
1.1.5 設(shè)計(jì)要求
畢業(yè)設(shè)計(jì)是總結(jié)和鞏固在校四年所學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)理論綜合運(yùn)用于解決工程實(shí)際問題，提高獨(dú)立工作能力，培養(yǎng)刻苦鉆研和創(chuàng)造的精神。
在教師指導(dǎo)下，學(xué)生應(yīng)獨(dú)立地作出自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)并提出個(gè)人的設(shè)計(jì)文件。如有可能，根據(jù)教師的意見，學(xué)生可結(jié)合自己情況對某些問題作深入一步的鉆研，并提出相應(yīng)的報(bào)告。
畢業(yè)設(shè)計(jì)中，學(xué)生應(yīng)從搜集、分析資料開始至施工圖設(shè)計(jì)為止，進(jìn)行全部工藝設(shè)計(jì)過程，完成凈水廠擴(kuò)初工藝設(shè)計(jì)和部分處理構(gòu)筑物的施工圖設(shè)計(jì)。
1.1.6 設(shè)計(jì)的內(nèi)容與成果
1、說明書一份（包含計(jì)算書），正文文字不少于12000字
其中包括：
（1）設(shè)計(jì)任務(wù)的來源
（2）設(shè)計(jì)依據(jù)的原始資料
（3）凈給水工藝的方案比較及工藝方案的確定
（4）處理構(gòu)筑物的工藝計(jì)算（附設(shè)計(jì)草圖）。
2、圖紙6張
其中包括：
（1） 廠區(qū)平面圖一張
（2） 高程圖一張
（3） 絮凝池 沉淀池一張
（4） 濾池一張
（5） 清水池一張
（6） 二泵站一張
1.2 原始資料
1.2.1 城市概述
溧陽市位于江蘇省的西南部，南接安徽省、東臨宜興、金壇，西接溧水、高淳，北與句容相鄰。全市總面積1546平方公里，共有40個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。市區(qū)人口約7萬人，流動(dòng)人口約2.5萬人。
該市交通以寧杭公路、鎮(zhèn)廣公路為骨架，并有溧金、溧戴等公路，交通十分便捷。
近年來溧陽市的工業(yè)迅速發(fā)展，主要工業(yè)為紡織、食品、機(jī)械、化工、制藥、冶煉等。
1.2.2 供水現(xiàn)狀及新建水廠的必要性
溧陽市自來水公司現(xiàn)有紅旗、清溪、土包山三座水廠，總設(shè)計(jì)規(guī)模為 4.8萬m3/d，水廠情況如下表：
現(xiàn)有的配水管網(wǎng)，城市中心區(qū)域?yàn)榄h(huán)狀，周圍及邊緣為樹枝狀網(wǎng)，口徑100毫米以上配水管長度共約70多公里。
根據(jù)自來水公司提供的資料，年供水量為1076.5萬m3，最高日供水量4.15萬m3，現(xiàn)有水廠的出廠水壓為0.35—0.40MPa。居民平均日生活用水量為80l/p.d，供水普及率100%。生活用水約占總用水量的24%。供水水質(zhì)一般條件下可符合國家規(guī)定的飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
但是，由于工業(yè)的發(fā)展和環(huán)境治理工作未及時(shí)跟上，近年來紅旗水廠的水源污染越趨嚴(yán)重，水質(zhì)嚴(yán)重惡化，水中六價(jià)鉻、酚、氨氮含量不斷增加，以致出廠水不符合標(biāo)準(zhǔn)。此外，土包山水廠的地下水中含有放射性物質(zhì)，也影響出水水質(zhì)。而且隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人民生活水平的提高，現(xiàn)有供水量也遠(yuǎn)不能滿足要求。特別是近期昆侖開發(fā)區(qū)的啟動(dòng)，城市人口和工業(yè)生產(chǎn)將有較快增長。為此，必須建設(shè)新的給水工程。
1.2.3 自然條件
溧陽市屬太湖湖西地區(qū)，地形復(fù)雜，三面環(huán)山，地勢起伏，既有山丘、平原，又有低洼圩地。自然情況如下：
（1）氣溫：年平均15.2；歷年極端最高40；歷年極端最低-17.9。
（2）降雨量：年平均1100mm；雨量集中在4—9月份。
（3）主要風(fēng)向：夏季為東南風(fēng)，冬季為西北風(fēng)。
（4）地震烈度為7度。
（5）地下水位：常年穩(wěn)定水位地面下0.7—0.9m，最高為地面下0.5m。
（6）地質(zhì)情況：據(jù)地質(zhì)鉆探資料知，該地區(qū)以粘土及粉質(zhì)粘土為持力層，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值為180Kpa。
1.2.4 電源情況
雙回路電源保證供電，變電站供給10KV電壓等級。
1.2.5 水源狀況
（1）地下水：據(jù)水文地質(zhì)部門資料，溧陽城區(qū)位于溧陽地區(qū)火成巖盆地，第四紀(jì)地層較薄，屬地下水貧水地區(qū)。
（2）丹金溧漕河：位于城區(qū)上游丹金溧漕河、竹簣河、南河交匯穿城而過，向東流入宜興境內(nèi)，其水量是充裕的。但由于大量生活污水、工業(yè)廢水的流入，水質(zhì)污染嚴(yán)重，有關(guān)數(shù)值嚴(yán)重超標(biāo)，以致用此水源的紅旗水廠經(jīng)常被迫停產(chǎn)。在今后相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)污染仍無法控制。
（3）大溪水庫：此水庫建成于1960年，集水面積90平方公里，總庫容約1.0億米3，水質(zhì)較好。清溪水廠即取此水源，但其匯水面積較小，來水量偏少。
（4）長蕩湖：位于溧陽市北而距市區(qū)約11公里，總面積90平方公里，其中溧陽境內(nèi)水面占1/5，其余為金壇縣所有。水量來源有保證，水質(zhì)基本屬Ⅱ類。
（5）沙河水庫：位于溧陽市南部，距市區(qū)約14公里，水庫于1961年建成，屬國家大型水庫。集水面積148.5平方公里，總庫容1.09億m3。水庫擔(dān)負(fù)的灌溉面積為7.2萬畝。通過多年的水文資料及有關(guān)實(shí)測資料知，在保證實(shí)際自流灌溉面積前提下，能滿足日供水6萬m3水廠要求（保證率為97%），當(dāng)日供水為12萬m3，在供水保證率達(dá)97%時(shí)，動(dòng)用部分死庫容。此水庫水滿足Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
1.2.6 水源選擇
根據(jù)幾處水源水量，水質(zhì)對比，該廠取沙河水庫水作為水源。（沙河水庫供水量滿足水廠最高日用水量，水質(zhì)水滿足Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
1.2.7 城市日用水量變化規(guī)律
表1 城市日用水量變化表
小時(shí)
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
%
2.53
2.45
2.50
2.53
2.57
3.09
5.31
4.92
小時(shí)
8-9
9-10
10-11
11-12
12-13
13-14
14-15
15-16
%
5.17
5.10
5.21
5.21
5.09
4.81
4.99
4.70
小時(shí)
16-17
17-18
18-19
19-20
20-21
21-22
22-23
23-24
%
4.62
4.97
5.18
4.89
4.39
4.17
3.12
2.48
第二章 給水處理工藝流程和給水處理構(gòu)筑物的選擇
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。
2.1 凈水廠廠址選擇
凈水廠一般應(yīng)設(shè)在工程地質(zhì)條件較好、地下水位底、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。水廠還應(yīng)考慮防洪措施，同時(shí)盡量把水廠設(shè)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)。
設(shè)計(jì)中水源選擇一般要考慮以下原則：
1 所選水源水質(zhì)良好，水量充沛，便于衛(wèi)生防護(hù)；
2 所選水源可使取水，輸水，凈化設(shè)施安全經(jīng)濟(jì)和維護(hù)方便；
3 所選水源具有施工條件。
溧陽市位于太湖湖西地區(qū)，交通十分便利，年平均降雨量1100mm，常年穩(wěn)定水位地面下0.7—0.9m，最高為地面下0.5m。地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值為180Kpa。有沙河水庫作為充足水源，且滿足Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
故該水廠建在溧陽市南部，臨近沙河水庫。
2.2 設(shè)計(jì)原則
（1）水處理構(gòu)筑物的生產(chǎn)能力，應(yīng)以最高日供水量加水廠自用水量進(jìn)行設(shè)計(jì)，并按原水水質(zhì)最不利情況進(jìn)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(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。
（2） 水廠應(yīng)按近期設(shè)計(jì)，并考慮遠(yuǎn)期發(fā)展。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。對于擴(kuò)建、改建工程，應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，充分發(fā)揮原有設(shè)施的效能，并應(yīng)考慮與原有構(gòu)筑物的合理配合。
（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。例如，主要設(shè)備（如水泵組）應(yīng)有備用量；城鎮(zhèn)水廠內(nèi)處理構(gòu)筑物一般不設(shè)備用量，但通過適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施，可在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)提高運(yùn)行負(fù)荷。
（4）水廠自動(dòng)化程度，應(yīng)本著提供水水質(zhì)和供水可靠性，降低能耗、藥耗，提高科學(xué)管理水平和增加經(jīng)濟(jì)效益的原則，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)要求，技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性和設(shè)備供應(yīng)情況，妥善確定。
（5）設(shè)計(jì)中必須遵守設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。如果采用現(xiàn)行規(guī)范中尚未列入的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備和新材料，則必須通過科學(xué)論證，確證行之有效，方可付諸工程實(shí)際。但對于確實(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)行規(guī)范的約束。
2.3水廠工藝流程的確定
給水處理方法和工藝流程的選擇，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)及設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力等因素，通過調(diào)查研究，必要的實(shí)驗(yàn)并參考相似條件下處理構(gòu)筑物的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。一般選擇工藝先進(jìn)，技術(shù)成熟，適應(yīng)性強(qiáng),管理方便，有一定的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)原水水質(zhì)水量,考慮氣象、水文、地質(zhì)條件，并結(jié)合水廠的設(shè)計(jì)規(guī)模及各個(gè)構(gòu)筑物的優(yōu)缺點(diǎn)確定水處理的工藝流程。
本設(shè)計(jì)以地表水為水源，水源水質(zhì)較好，所以采用工藝流程如圖：
混凝劑
管式靜態(tài)混合
原水
折板絮凝池
斜管沉淀池
移動(dòng)罩濾池
清水池
二泵站
用戶
消毒
圖1 工藝流程圖
2.3.1 混凝劑投加方式選擇及藥劑選擇
（1） 混凝劑投加方式
① 水泵投加
采用計(jì)量泵投加，不需另設(shè)計(jì)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(diǎn)和實(shí)際情況，采用重力投加混凝劑
（2）混凝劑的選擇：
混凝劑的選擇應(yīng)該按照原水水質(zhì)：如水溫、pH、堿度、色度、濁度等。
常用的混凝劑有：
硫酸鋁：分固體和液體兩種。固體硫酸鋁運(yùn)輸方便，但制造工藝復(fù)雜，水解作用緩慢；液體硫酸鋁需壇裝或罐裝運(yùn)輸。
堿式氯化鋁：即PAC，它具有如下特點(diǎn)：凈化效率高，耗藥量小，出水濁度低、色度小、過濾性能良好，原水高濁度時(shí)尤為顯著；溫度適應(yīng)高，pH適應(yīng)范圍寬（5―9）；使用時(shí)操作方便，腐蝕性小，勞動(dòng)條件好；設(shè)備簡單，操作方便，成本較三氯化鐵低；是無機(jī)高分子化合物。
三氯化鐵：使用的pH范圍較寬，形成的絮凝體比鋁鹽絮凝體密實(shí)，處理低溫水或低濁度水的效果優(yōu)于硫酸鋁。但腐蝕性較強(qiáng)，且固體產(chǎn)品易吸水潮解，不易保管。
綜合所述，并考慮原水水質(zhì)和運(yùn)輸條件，混凝劑采用聚合氯化鋁PAC重力投加。
2.3.2 混合方式
混合的主要作用是讓藥劑迅速而均勻地?cái)U(kuò)散到水中，使其水解產(chǎn)物與原水中的膠體顆粒充分作用完成脫體脫穩(wěn)，以便進(jìn)一步去除，對混合的基本要求是快速與均勻，一般混合時(shí)間10—30s，混合方式基本分為兩大類：水力混合和機(jī)械混合，水力混合簡單，但不能適應(yīng)流量的變化，機(jī)械混合可進(jìn)行調(diào)節(jié)，能適應(yīng)各種流量的變化，具體采用何種混合方式，應(yīng)根據(jù)凈水工藝布置、水質(zhì)、水量、投加藥劑品種及數(shù)量以及維修條件等因素確定。
① 管式混合
優(yōu)點(diǎn)：混合簡單，無需建混合設(shè)施；
缺點(diǎn)：當(dāng)混合效果不穩(wěn)定，流速低時(shí)混合不充分；
靜態(tài)混合器
優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單，無運(yùn)動(dòng)部件，安裝方便，混合快速均勻；
缺點(diǎn)：當(dāng)流量降低時(shí)，混合效果下降；
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(dòng)力；
缺點(diǎn)：使用腐蝕性藥劑時(shí)對水泵有腐蝕作用；
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；
缺點(diǎn)：需增加混合設(shè)備和維修工作
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)勢的本計(jì)采用管式靜態(tài)混合器。
2.3.3 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。
表2 絮凝池的比較
類 型
特點(diǎn)
適用條件
隔板式絮凝池
往復(fù)式
優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，構(gòu)造簡單，施工方便；
缺點(diǎn)：容積較大，水頭損失較大，轉(zhuǎn)折處礬花易破碎
水量大于30000m3/d的水廠；水量變動(dòng)小者；
回轉(zhuǎn)式
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)：出水流量不宜分配均勻，出口處宜積泥
水量大于30000m3/d的水廠；水量變動(dòng)小者；改建和擴(kuò)建舊池時(shí)更適用；
機(jī)械絮凝池
優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，水頭損失小，適應(yīng)水質(zhì)、水量的變化，適合于水量變化不大的水廠。
缺點(diǎn)：需機(jī)械設(shè)備和經(jīng)常維修
適用于各種規(guī)模的水；
折板式絮凝池
優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，絮凝時(shí)間短，容積較??；
缺點(diǎn)：構(gòu)造較隔板絮凝池復(fù)雜，造價(jià)高
流量變化較小的中小型水廠；
網(wǎng)格絮凝池
優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，水頭損失小，絮凝時(shí)間短；
缺點(diǎn)：末端池底易積泥
水量變化不變的水廠；
根據(jù)實(shí)際情況以及折板絮凝池在處理效果，絮凝時(shí)間和管理，適用范圍多方面考慮，本設(shè)計(jì)選用折板絮凝池。
2.3.4 沉淀池的選擇
各種形式沉淀池性能特點(diǎn)如表3所示。
表3 各種形式沉淀池性能特點(diǎn)
型式
性能特點(diǎn)
適用條件
平流式
優(yōu)點(diǎn)：1、可就地取材，造價(jià)低；
2、操作管理方便，施工較簡單；
3、適應(yīng)性強(qiáng)，潛力大，處理效果穩(wěn)定；
4、帶有機(jī)械排泥設(shè)備時(shí)，排泥效果好；
缺點(diǎn)：1、不采用機(jī)械排泥裝置，排泥較困難；
2、機(jī)械排泥設(shè)備，維護(hù)復(fù)雜；
3、占地面積較大；
1、一般用于大中型凈水廠；
2、原水含砂量大時(shí)作預(yù)沉池
豎流式
優(yōu)點(diǎn)：1、排泥較方便；
2、一般與絮凝池合建，不需建絮凝池；
3、占地面積較小；
缺點(diǎn)：1、上升流速受顆粒下沉速度所限，出水流量小，一般沉淀效果較差；
2、施工較平流式困難；
1、一般用于小型凈水廠；
2、常用于地下水位較低時(shí)
輻流式
優(yōu)點(diǎn)：1、沉淀效果好；
2、有機(jī)械排泥裝置時(shí)，排泥效果好；
缺點(diǎn)：1、基建投資及費(fèi)用大；
2、刮泥機(jī)維護(hù)管理復(fù)雜，金屬耗量大；
3、施工較平流式困難
1、一般用于大中型凈水廠；
2、在高濁度水地區(qū)作預(yù)沉淀池
斜管（板）式
優(yōu)點(diǎn)：1、沉淀效果高；
2、池體小，占地少；
缺點(diǎn)：1、斜管（板）耗用材料多，且價(jià)格較；
2、排泥較困難；
1、 宜用于大中型廠；
2、宜用于舊沉淀池的擴(kuò) 建、改建和挖槽
根據(jù)以上各種沉淀池的特點(diǎn)以及實(shí)際情況并進(jìn)行比較，斜管沉淀池最突出的特點(diǎn)是占地面積小，且處理效果很高，本設(shè)計(jì)選用斜管沉淀池。
2.3.5排泥方法
（1）人工排泥
優(yōu)點(diǎn)：1.池底結(jié)構(gòu)簡單，不需要其他設(shè)備；
2.造價(jià)低；
缺點(diǎn)：1.勞動(dòng)強(qiáng)度大，排泥歷時(shí)長；
2.耗水量大；
3.排泥時(shí)需要停水；
適用條件：
1.原水終年很清，每年排泥次數(shù)不多；
2.一般用于小型水廠；
3.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)：1.勞動(dòng)強(qiáng)度較小，排泥歷時(shí)較短；
2.耗水量比人工排泥少；
3.排泥時(shí)可不停水；
缺點(diǎn)：1.池底結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工較困難；
2.排泥不徹底；
適用條件：
1.原水渾濁度不高；
2.每年排泥次數(shù)不多；
3.地下水位較低 ；
4.一般用于中小型水廠；
（3）穿孔管排泥
優(yōu)點(diǎn)：1.勞動(dòng)強(qiáng)度小，排泥歷時(shí)較短；
2.耗水量少 ；
3.排泥時(shí)不停水；
4.池底結(jié)構(gòu)較簡單；
缺點(diǎn)：1.孔眼易堵塞，排泥效果不穩(wěn)定；
2.檢修不便；
3.原水渾濁度較高時(shí)，排泥效果差；
適用條件：
1.原水渾濁度適應(yīng)范圍較廣；
2.每年排泥次數(shù)較多；
3.地下水位較高；
4.新建或改建的水廠多采用；
綜上所述，本設(shè)計(jì)原水渾濁度較低，地下水水位較高，故斜管沉淀池采用穿孔管排泥。
2.3.6 濾池的選擇
各種濾池的特點(diǎn)如下：
普通快濾池：是下向流、砂濾料的四閥式濾池，適用大中型水廠，單池面積一般不宜大于100。優(yōu)點(diǎn)有成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)運(yùn)行可靠，采用的砂濾料，材料易得價(jià)格便宜，采用大阻力配水系統(tǒng)，單池面積可做得較大，池深適中，采用降速過濾，水質(zhì)較好；
無閥濾池：多用于中小型給水工程。單池面積一般不大于16m2 。主要優(yōu)點(diǎn)是：節(jié)省大型閥門，降低造價(jià)，沖洗完全自動(dòng)，因而操作管理較方便。但池體結(jié)構(gòu)較復(fù)雜；濾料處于封閉結(jié)構(gòu)中，裝卸困難；沖洗水箱位于濾池上部，出水標(biāo)高較高，給給水廠高程布置帶來困難。
虹吸濾池：無大型閥門及相應(yīng)的開閉控制設(shè)備；無需沖洗水塔或沖洗水泵；由于出水堰頂高于濾料層，故過濾時(shí)不會(huì)出現(xiàn)負(fù)水頭現(xiàn)象。但其池深比一般濾池要大，一般在5m左右；沖洗強(qiáng)度受其他幾個(gè)過濾池的濾量影響，沖洗效果不穩(wěn)定。
移動(dòng)罩濾池：池體結(jié)構(gòu)簡單，無需大型的水箱或水塔；無大型閥門，管件少；同時(shí)吸取了虹吸式濾池中，某格的沖洗水來自本組其他濾池的濾后水這一優(yōu)點(diǎn)；但移動(dòng)罩濾池比其他快濾池增加了機(jī)電及控制設(shè)備。
V型濾池：可采用較粗濾料較厚濾層以增加過濾周期。由于反沖洗時(shí)濾層不膨脹，故整個(gè)濾層的深度方向的粒徑分布基本均勻，不發(fā)生水力分級現(xiàn)象。氣水反沖再加始終存在的橫向表面掃洗，沖洗效果好，沖洗水量大大減少。
綜上所述，移動(dòng)罩濾池有虹吸式濾池和無閥濾池的諸多優(yōu)點(diǎn)，故本設(shè)計(jì)采用移動(dòng)罩濾池。
2.3.7 消毒劑
① 液氯消毒
優(yōu)點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)有效，使用方便，PH值越低消毒作用越強(qiáng)，在管網(wǎng)內(nèi)有持續(xù)消毒殺菌作用；
缺點(diǎn)：氯和有機(jī)物反應(yīng)可生成對健康有害的物質(zhì)；
② 漂白粉消毒
優(yōu)點(diǎn)：持續(xù)消毒殺菌；
缺點(diǎn)：漂白粉不穩(wěn)定，有效氯的含量只有20%—25%；
③ 二氧化氯消毒
優(yōu)點(diǎn)：對細(xì)菌、病毒等有很強(qiáng)的滅活能力，能有效地去除或降低水的色、嗅及鐵錳、酚等物質(zhì)；
缺點(diǎn)：ClO2本身和副產(chǎn)物ClO對人體血紅細(xì)胞有損害；
④ 臭氧消毒
優(yōu)點(diǎn)：殺菌能力很高，消毒速度快，效率高，不影響水的物理性質(zhì)和化學(xué)成分，操作簡單，管理方便；
缺點(diǎn)：不能解決管網(wǎng)再污染的問題，成本高；
綜合上述優(yōu)缺點(diǎn)，鑒于液氯消毒目前使用最為廣泛，經(jīng)濟(jì)有效，使用方便，所以本設(shè)計(jì)采用液氯消毒。
2.4 水廠平面布置
2.4.1 水廠平面布置原則
1）按功能分區(qū)，配置得當(dāng)。主要是指對生產(chǎn)、輔助生產(chǎn)、生活福利各部分的布置，要做到分區(qū)明確，不過分獨(dú)立分散。既有利生產(chǎn)，又避免非生產(chǎn)人員在生產(chǎn)區(qū)通行和逗留，以確保生產(chǎn)安全。在有條件時(shí)（尤其新建水廠和大水廠），最好把生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)分開，但二者之間不必設(shè)置圍墻。
2）功能明確，布置緊湊。首先應(yīng)保證生產(chǎn)的需要，結(jié)合地形、地質(zhì)、土方，結(jié)構(gòu)和施工等因素全面考慮。布置時(shí)力求減少占地面積，減少連接管（渠）的長度，便于操作管理。
3）符合工藝要求，確保安全供水。
4）力求緊湊，占地面積小，但操作管理要方便，留有施工、檢修及堆放管件的場地，并考慮有分期修建和擴(kuò)建的可能。
5）充分利用地形，力求實(shí)現(xiàn)各處理構(gòu)筑物間的重力流銜接（盡量避免中途加壓）以及各構(gòu)筑物的重力排泥和放空。
6）水流方向要順，管路盡可能短，并考慮施工、維修的方便，避免過多的立體交叉。
7）適當(dāng)考慮超越管。當(dāng)原水水質(zhì)有季節(jié)變化，如冬季濁度低，原水可以不經(jīng)沉沙池而直接到反應(yīng)池、沉淀池，甚至直接到濾池，但由于超越管口徑較大，管線長，投資多，一般只繞不易修復(fù)部分或只有一組構(gòu)筑物的部分。
8）構(gòu)筑物布置應(yīng)注意朝向和風(fēng)向，加藥間，加氯（氨）間，氯（氨）倉庫等，盡可能設(shè)在水廠主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)方向，泵房及其他建筑物，盡量布置成南北向。
9）廠內(nèi)生產(chǎn)區(qū)與生活區(qū)盡可能分開布置避免非生產(chǎn)人員在生產(chǎn)區(qū)逗留和出入，以確保生產(chǎn)安全。
2.4.2 水廠的平面布置要求
1）流程力求簡潔，以減少水廠占地面和連接管（渠）的長度，并便于操作管理。如沉淀池或澄清池應(yīng)緊靠濾池；二級泵房盡量靠近清水池。但各構(gòu)筑物之間應(yīng)留出必要的施工和檢修間距和管（渠）道地位。
2）盡量適應(yīng)地形，力求挖土填方平衡以減少填、挖方量和施工費(fèi)用。例如沉淀池或澄清池應(yīng)減量布置在地勢較高處，清水池盡量在地勢較低處。
3）各構(gòu)筑物之間連接管（渠）應(yīng)簡單，盡量避免立體交叉，并考慮施工、檢修方便。此外，有時(shí)也需設(shè)置必要的超越管道，以便某一構(gòu)筑物停產(chǎn)檢修時(shí)，為保證必需供應(yīng)的水量采取應(yīng)急措施。
4）建筑物布置應(yīng)注意朝向和風(fēng)向。如加氯間和氯庫應(yīng)盡量在水廠主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向。
5）有條件時(shí)（尤其大水廠）最好把生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)分開，以確保生產(chǎn)安全。
6）近遠(yuǎn)期協(xié)調(diào)，對分期建設(shè)的工程，既要考慮近期的完整性，又要考慮遠(yuǎn)期工程建成后整體布置的合理性。還應(yīng)考慮分期施工方便。
2.4.3 水廠的基本組成
1、生產(chǎn)構(gòu)筑物和建筑物，包括折板絮凝池、斜管沉淀池、移動(dòng)罩濾池、清水池、二級泵站、藥劑庫、加氯間等；
2、輔助建筑物。其中又分為生產(chǎn)輔助建筑物和生活輔助建筑物兩種。前者包括化驗(yàn)室、修理部門、倉庫、車庫及值班宿舍等；后者包括辦公室、食堂、浴室、職工宿舍等。
生產(chǎn)構(gòu)筑物及建筑物平面尺寸由設(shè)計(jì)計(jì)算確定。生活輔助物面積應(yīng)按水廠管理體制、人員編制和當(dāng)?shù)亟ㄖ飿?biāo)準(zhǔn)來確定。生產(chǎn)輔助建筑物根據(jù)水廠規(guī)模、工藝流程和當(dāng)?shù)鼐唧w情況確定。
2.4.4 基本設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
1、水廠宜設(shè)置環(huán)形道路；
2、大型水廠可設(shè)雙車道，中小型水廠可設(shè)單車道；
3、主要車行道的寬度：單車道為3.5m，雙車道為6m，支道和車間引道不小于3m；
4、車行道盡頭處和材料裝卸處應(yīng)根據(jù)需要設(shè)置回車道；車行道轉(zhuǎn)彎半徑 6—10m；人行道路的寬度為1.5—2.0m；
5、水廠應(yīng)設(shè)置大門和圍墻。圍墻高度不宜小于2.5m。有排泥水處理的水廠，宜設(shè)置脫水泥渣專用通道及出入口。
6、水廠應(yīng)進(jìn)行綠化。
水廠總占地面積5公頃，因地制宜并考慮到遠(yuǎn)期發(fā)展。總平面圖中，道路和綠化面積約占60％，附屬面積約占總面積的15％。
2.5 水廠高程布置
水廠的工藝流程布置，是水廠布置的基本內(nèi)容，由于廠址地形和進(jìn)出水管方向等的不同，流程布置可以有各種方案，但必須考慮以下布置原則：
1、流程力求簡短，避免迂回重復(fù)，使凈水過程中的水頭損失最小。構(gòu)筑物盡量靠近，便于操作管理和聯(lián)系活動(dòng)。水流方向要順，并考慮施工、檢修的方便，避免過多的立體交叉。
2、盡量適應(yīng)地形，因地制宜地考慮流程，力求減少土方石量。地形自然坡度較大時(shí)，應(yīng)盡量順等高線布置，在不得已的情況下，才做臺階式布置。充分利用地形，力求實(shí)現(xiàn)各處理構(gòu)筑物間的重力流銜接（盡量避免中途加壓）以及各構(gòu)筑物的重力排泥或放空。
3、注意構(gòu)筑物朝向：凈水廠一般無朝向要求，但濾池的操作廊、二級泵房、加藥間、檢修間、辦公樓則有朝向的要求，尤其是散發(fā)大量熱量的二級泵房對朝向和通風(fēng)的要求，更應(yīng)注意，布置時(shí)應(yīng)符合當(dāng)?shù)刈罴逊轿?。加藥間、加氯間、藥劑倉庫等，盡可能設(shè)在水廠主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)方向。
設(shè)計(jì)中采用直線型。直線型是最常見的布置方式，從進(jìn)水到出水整個(gè)流程呈直線，這種布置方式，管理方便，有利于日后水廠發(fā)展。
在處理工藝流程中，各構(gòu)筑物之間水流應(yīng)為重力流。兩構(gòu)筑物之間水面差即為流程中的水頭損失，包括構(gòu)筑物本身，連接管道，計(jì)量設(shè)備等水頭損失在內(nèi)。水頭損失應(yīng)通過取值估算確定，并留有空地。
生活輔助建筑物面積應(yīng)按水廠管理體制、人員編制和當(dāng)?shù)亟ㄖ?biāo)準(zhǔn)確定。生產(chǎn)輔助建筑物面積根據(jù)水廠規(guī)模、工藝流程和當(dāng)?shù)氐木唧w情況而定。
在處理工藝流程中，各處理構(gòu)筑物之間水流為重力流，包括構(gòu)筑物本身、連接管道、計(jì)量設(shè)備等水頭損失在內(nèi)。
各處理構(gòu)筑物中的水頭損失與構(gòu)筑物形式和構(gòu)造有關(guān)，估計(jì)時(shí)可采用表4數(shù)據(jù)，一般需通過計(jì)算確定。該水頭損失應(yīng)包括建筑物內(nèi)集水槽等水頭跌落在內(nèi)。
當(dāng)各項(xiàng)水頭損失確定后，便可進(jìn)行構(gòu)筑物高程布置。構(gòu)筑物高程不僅與廠
區(qū)地形、地質(zhì)條件及所采用的構(gòu)筑物形式有關(guān)，且水廠應(yīng)避免反應(yīng)沉淀池在地面上架空太高。
表4 處理構(gòu)筑物中的水頭損失
構(gòu)筑物名稱
水頭損失（m）
構(gòu)筑物名稱
水頭損失（m）
進(jìn)水井格網(wǎng)
0.2—0.3
普通快濾池
2.0—2.5
絮凝池
0.4—0.5
無閥、虹吸濾池
1.5—2.0
沉淀池
0.2—0.3
移動(dòng)罩濾池
1.2—1.8
澄清池
0.6—0.8
直接過濾濾池
2.0—2.5
表5 連接管中允許流速和水頭損失
連接管段
允許流速（m/s）
水頭損失（m）
附注
絮凝池至沉淀池
0.15—0.2
0.1
應(yīng)防止絮凝體破碎
流速宜取下限留有余地
沉淀池至澄清池至濾池
0.8—1.2
0.3—0.5
濾池至清水池
1.0—1.5
0.3—0.5
快濾池沖洗水管
2.0—2.5
視管道長度而定
快濾池沖洗水排水管
1.0—1.5
視管道長度而定
各構(gòu)筑物之間的連接管斷面尺寸由流速確定。當(dāng)?shù)匦斡羞m當(dāng)坡度可以利用時(shí)，可選用較大流量以減小管徑及相應(yīng)配件和閥門尺寸；當(dāng)?shù)匦纹教箷r(shí)，為避免增加填挖土方量和構(gòu)筑物造價(jià)，可采用較小流速。在選定管道流速時(shí)，應(yīng)適當(dāng)留有數(shù)量發(fā)展的余地。連接管的水頭損失應(yīng)通過水力計(jì)算確定，如表6
表6 連接管段水頭損失及高程推算
連接管段
管段長度（m）
沿程水頭損失（m）
構(gòu)筑物損失（m）
水頭損失總和（m）
起點(diǎn)水面高程（m）
終點(diǎn)水面高程（m）
清水池—濾池
44
0.30
1.80
2.10
0.00
2.10
濾池—沉淀池
50
0.30
0.50
0.80
2.10
2.90
沉淀池—絮凝池
——
0.10
0.50
0.60
2.90
3.50
2.6 構(gòu)筑物設(shè)計(jì)
2.6.1 溶液池
溶液池共設(shè)兩座，近期一座，遠(yuǎn)期一座，每座體積4.8m，有效高度1.5m，底部沉渣高度0.2m，超高0.3m，則總高度為2.0m，底面尺寸取1.8m1.8m，單個(gè)溶液池有效體積為1.8×1.8×1.5=4.86 m。
2.6.2 溶解池
每個(gè)溶液池配一個(gè)溶解池，每個(gè)溶解池體積為1.2m3。有效高度1.0m，底部沉渣高度0.2m，超高0.3m，則總高度為1.5m，底面尺寸取1m1.3m，單個(gè)溶液池有
效體積為1×1.3×1=1.3 m。
2.6.3 藥劑倉庫
倉庫平面尺寸為S = LB = 7×= 49m
H=4m
2.6.4 折板絮凝池
1）設(shè)計(jì)原則和要點(diǎn)
①采用折板絮凝池，絮凝時(shí)間為6—15min。
②一般將絮凝過程按照流速分為3段或更多，第一段流速為0.25—0.35m/s；第二段流速為0.15—0.25 m/s；第三段流速為0.1—0.15 m/s。同一段內(nèi)折板間距相同，流速相同。
③折板可采用鋼絲網(wǎng)水泥板或塑料板等拼裝，折角θ一般為90°—120°。
④折板寬度采用0.5m，折板長度為0.8—1.0m。
⑤絮凝池內(nèi)的速度梯度G由進(jìn)口至出口逐漸減小，一般起端至末端的G值變化范圍為100—15s-1以內(nèi)，且GT≥2×104
2）設(shè)計(jì)內(nèi)容
折板絮凝池采用兩組，每組的設(shè)計(jì)水量為，絮凝時(shí)間為，水深為。在本設(shè)計(jì)中，每組絮凝池分為兩個(gè)系列，每個(gè)系列池子的凈寬度為，凈長度為。每個(gè)系列分為8格，每格凈寬，每格中垂直水流方向布設(shè)折板。第一、二、三格為第一段，采用單通道異波折板；第四、五、六格為第二段，采用單通道同波折板；第七、八格為第三段，采用直板。絮凝過程分為三段，水流速度分別為：第一段，第二段，第三段。
折板采用鋼絲水泥板，折板寬度，厚度，折角，折板凈長度。
本設(shè)計(jì)中在絮凝池底部設(shè)置穿孔排泥管，排泥管的管徑為，每個(gè)系列絮凝池設(shè)置8根排泥管。
2.6.5 斜管沉淀池
1）設(shè)計(jì)原則和要點(diǎn)
①斜管斷面一般采用蜂窩六角形或山形，其內(nèi)徑或邊距d一般采用25-35mm。
②斜管長度一般為800-1000mm左右，可根據(jù)水力計(jì)算結(jié)合斜管材料決定。
③斜管的水平傾角θ常采用60o。
④斜管上部的清水區(qū)高度，不宜小于1.0m，較高的清水區(qū)有助于出水均勻和減少日照影響及藻類繁殖。
⑤斜管下部的布水區(qū)高度不宜小于1.5m,為使布水均勻，再沉淀池進(jìn)口處應(yīng)設(shè)穿孔墻或隔柵等整流措施。
⑥積泥區(qū)高度應(yīng)根據(jù)沉泥量、沉泥濃縮程度和排泥方式等確定。排泥設(shè)備可采用穿孔管排泥。
⑦斜管沉淀池采用側(cè)面進(jìn)水時(shí)，斜管傾斜以反向進(jìn)水為宜。
⑧斜管沉淀池的出水系統(tǒng)應(yīng)使池子的出水均勻，其布置與一般澄清池相同，可采用穿孔管。
2）設(shè)計(jì)內(nèi)容
沉淀池分為兩組，一組一池。 每池的設(shè)計(jì)流量為Q=31500m3/d=0.36m3/s。
斜管管材采用厚0.4mm塑料板熱壓成正六角形蜂窩管，內(nèi)切圓直徑d=30mm，水平傾角θ=60°，為了配水均勻，采用清水區(qū)平面尺寸 B×L=20m×6.4m，進(jìn)水區(qū)沿20m一邊進(jìn)入。
斜管總長l0=200+646.29=846.29mm,本設(shè)計(jì)按1000mm 計(jì)，超高采用0.3m，清水區(qū)高 1.2m，布水區(qū)高 1.5m，斜管高0.87m。沉淀池總高度為4.67m。
沿池子長方向布置 14 條穿孔集水管，穿孔墻上的洞口流速采用v3=0.1m/s.洞口總面積為 3.6，每個(gè)洞口尺寸定為b×h=15cm×8cm，則洞口數(shù)為 300 個(gè) ，共分4層。每層75個(gè)。布于布水區(qū) 1.5m的范圍內(nèi)。
2.6.6 移動(dòng)罩濾池
1）設(shè)計(jì)原則和要點(diǎn)
①移動(dòng)罩濾池濾格數(shù)多，沖洗罩使用效率高。為滿足沖洗要求，移動(dòng)罩濾池的分隔數(shù)不得少于8，一般為12—40。
②過濾水頭一般取1.2—1.5m。
③出水虹吸中心管和鈡罩大小決定于流速，一般采用0.6—1.0m/s.
④集水區(qū)高度一般為0.4—0.7m。
⑤出水虹吸管流速采用1.0—1.5/s，管頂標(biāo)高一般在濾池水位以下約10cm，出水堰頂標(biāo)高一般在水位以下1.2—1.5m。
2）設(shè)計(jì)內(nèi)容
濾池分為4組，每組設(shè)計(jì)流量為0.18m3/s，每組濾池的過濾面積74.03m2，采用76.8m2，實(shí)際流速v=8.68m/s。
每格濾池面積2.4m2，平面形狀取正方形，則邊長a=1.55m，每組濾池分格數(shù)32格，橫排格數(shù)n2=8，以小車橫向行走為主，縱向格數(shù)4格，分隔墻厚度0.1m。
四周沿墻壁的隔墻厚度采用b1=0.2m。池長13.5m，池寬 6.9m。
為保持正水頭過濾，避免濾層發(fā)生氣阻現(xiàn)象，應(yīng)使出水堰頂水位高于濾層面，本設(shè)計(jì)采用該堰頂高出濾層面0.15m，即高出池底的高度1.8m，這樣，其設(shè)計(jì)過濾水頭則為1.55mH2O.
罩內(nèi)沖洗排水泵流量130m3/h，揚(yáng)程3.85m，選用6LN-33農(nóng)用混流泵，其工作性能為：流量130 m3/h，總揚(yáng)程3.9 mH2O，轉(zhuǎn)速1430r/min，電功率3KW，出水管內(nèi)徑150mm，葉輪直徑182mm，質(zhì)量69kg。
2.6.7 清水池
1）設(shè)計(jì)原則和要點(diǎn)
①當(dāng)缺乏制水曲線和供水曲線資料時(shí)，對于配水管網(wǎng)中無調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的清水池有效容量，可按最高日容水量的10%—20%考慮。要復(fù)核必要的消毒接觸容量。
②清水池的池?cái)?shù)或分格數(shù)，一般不少于兩個(gè)，并能單獨(dú)工作或分別放空。
③清水池進(jìn)、出水管應(yīng)分設(shè)，結(jié)合導(dǎo)流墻布置，以保證池水能經(jīng)常流通，避免死水區(qū)。
④進(jìn)水管管徑按最高日平均時(shí)水量計(jì)算。
⑤出水管管徑一般按最高日最高時(shí)水量計(jì)算。
⑥溢水管管徑一般于進(jìn)水管相同，管端為喇叭口，管上不得安裝閥門，出口應(yīng)設(shè)置網(wǎng)罩。
⑦排水管管徑可按2h內(nèi)將余水泄空計(jì)算，但最小管徑不得小于100mm，如清水池埋深大，排水有困難時(shí)，可在池外設(shè)置排水井，也可利用潛水泵直接由清水池抽除。池底應(yīng)有一定底坡，并設(shè)置排水集水坑。
⑧通氣孔及檢修孔的數(shù)目根據(jù)水池大小而定，通氣孔應(yīng)設(shè)置在清水池頂部并設(shè)有網(wǎng)罩，以結(jié)合導(dǎo)流墻布置，用氣孔池外高度宜布置有參差，以利空氣自然對流。檢修孔宜設(shè)置于清水池進(jìn)水管、出水管、溢流管和集水坑附近，同時(shí)宜成對角線布置，檢修孔設(shè)置不宜少于兩個(gè)，孔的尺寸應(yīng)滿足池內(nèi)管配件進(jìn)出要求，孔頂應(yīng)設(shè)置防雨蓋板。
⑨為避免水短流和滿足加濾后接觸時(shí)間的要求，清水池應(yīng)設(shè)置導(dǎo)流墻，在導(dǎo)流墻底部隔一段距離設(shè)置流水孔，流水孔的底緣應(yīng)與池底相平。
⑩池頂覆土厚度需滿足清水池抗浮要求，避免池頂面直曬，并應(yīng)符合保溫要求。
2）設(shè)計(jì)內(nèi)容
清水池總?cè)莘e取12600m3，共設(shè)四座，每座容積3150m3，有效容積采用長×寬×高＝30m×30m×3.6m清水池超高取0.3m，則總高度為3.9m。清水池的進(jìn)水管DN500mm，進(jìn)水管的實(shí)際流速為0.93m/s。清水池的出水管DN600mm，則流量最大時(shí)出水管的流速為0.96m/s。溢流管的直徑與進(jìn)水管直徑相同，取為DN500mm。清水池的排水管DN800mm。
2.6.8 二級泵房及吸水井
（1）二級泵房
二級泵站又稱送水泵房，直接向供水區(qū)供水，因而需滿足配水管網(wǎng)的水量和水壓的要求。泵的種類很多，性能范圍廣泛。給水泵站的主泵常采用葉片式水泵，葉片式水泵有3種基本泵型，即離心泵、軸流泵和混流泵。水泵的參數(shù)主要有：流量、揚(yáng)程、允許吸上的真空高度或必須氣蝕余量、轉(zhuǎn)速、效率、軸功率、比轉(zhuǎn)數(shù)等。安裝離心水泵的泵房，其水泵及吸水管的充水，有自罐式與非自罐式兩種。給水用水泵動(dòng)力設(shè)備一般均采用電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的選擇可根據(jù)水泵樣本選用配套的電動(dòng)機(jī)，亦可自行選擇配套電動(dòng)機(jī)。
根據(jù)設(shè)計(jì)資料，二級泵房采用地下式矩形泵房。水泵機(jī)組采用直線單行布置。設(shè)計(jì)水量采用高日高時(shí)水量，根據(jù)水量和所需揚(yáng)程選泵，選用500s59A離心泵5臺（四用一備，其中兩臺為遠(yuǎn)期增加）。
500-S-59A型水泵：L=3750mm,B=1640m，具體參數(shù)見表9。
水泵基礎(chǔ)高度為1.4m，水泵最大高度為1.30m，水泵距地面高度為2.7m
水泵基礎(chǔ)標(biāo)高為-2.7m，地坪標(biāo)高為-3.42m，二泵站地面標(biāo)高0.88m，泵房高度為8.88m。
泵房尺寸為：L×B×H=43.2m×13.6m×8.88m
起重設(shè)備：
最大起重重量為4550kg，故選擇DT5-S型電動(dòng)單梁起重機(jī)，箱型主梁?？缍?2.5m，起升高度3.5—6m，配用AS412-24 4/1型電動(dòng)葫蘆。
（2） 吸水井的設(shè)計(jì)
根據(jù)《給水排水設(shè)計(jì)手冊》第三冊有關(guān)吸水井設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)定，按照所選水泵有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)吸水井，吸水喇叭口的懸空高度：h1取1000mm，吸水喇叭口的淹沒水深：h2取600mm。
吸水井最低水位-3.7m；吸水井池底標(biāo)高-5.8m；吸水井有效水深5.8m；取超高0.3m；吸水井深6.1m。
吸水井尺寸為：L×B×H=27.6m×4m×6.1m
第三章 安全措施 附屬構(gòu)筑物及人員編制
3.1 安全措施
3.1.1處理構(gòu)筑物、閘門、跨越管等確保供水安全可靠的措施
（1）處理構(gòu)筑物均多設(shè)一套作為備用，檢修或出現(xiàn)故障時(shí)，啟用備用設(shè)備。
（2）設(shè)閘閥，供檢修時(shí)使用。
（3）設(shè)跨越管，池子或管路出現(xiàn)故障時(shí)使用。
3.1.2供電安全措施
廠區(qū)設(shè)兩套供電系統(tǒng)以備使用。
3.2 附屬構(gòu)筑物及人員編制
根據(jù)水廠規(guī)模及水廠性質(zhì)，水廠附屬構(gòu)筑物及人員編制如下：
水廠的附屬構(gòu)筑物一般包括辦公用房、化驗(yàn)室、維修車間、車庫、倉庫、食堂、門衛(wèi)值班室、宿舍、浴室、鍋爐房等。
各附屬建筑物面積查《室外給水工程規(guī)范》附屬建筑物面積章節(jié)取用：
（1） 辦公用房面積：取360m2, 定員取10人；
（2） 化驗(yàn)室面積：取120m2，定員取6人；
（3） 機(jī)修間面積：取100m2，定員5人；
（4） 浴室面積：取54m2，定員4人；
（5） 食堂面積：取190m2，定員10人；
（6） 車庫面積：取150m2，定員2人；
（7） 倉庫面積：取400 m2，定員2人；
（8） 鍋爐房面積：取40 m2，定員2人；
（9） 傳達(dá)室面積為50m2，定員2人；
（10）宿舍面積取用140m2，定員5人；
第四章 各構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算
4.1 確定設(shè)計(jì)流量（水廠自用水量5％）：
近期
遠(yuǎn)期 =
4.2 加藥設(shè)備計(jì)算
4.2.1 混凝劑的用量
表7 混凝劑投加量
濁度
混凝劑
5
10
20
30
50
80
100
堿式氯化鋁
18
15
13
15
14
20
23
4.2.2藥劑投加
投藥的方法及方式：
投加方法：濕式投加
投加方式：重力投加
4.2.3溶液池容積
，取 （4-1）
式中： ——溶液池溶積，
——混凝劑（PAC）的最大投加量（mg/L）本設(shè)計(jì)取15mg/L；
——溶液濃度，一般取5%—20%，本設(shè)計(jì)取10%；
—處理水量，本設(shè)計(jì)按近期水量計(jì)算??；
—每日調(diào)制次數(shù)，一般不超過3次，本設(shè)計(jì)取2次。
溶液池共設(shè)兩座，近期一座，遠(yuǎn)期一座，置于室內(nèi)地面上，既保證交替使用，連續(xù)投藥，又保證遠(yuǎn)期處理水量。每座體積，有效高度，底部沉渣高度，超高，則總高度為，底面尺寸，則單個(gè)溶液池有效體積為=，滿足要求。
4.2.4溶解池容積
（4-2）
式中： ——溶解池容積（m3）
—溶液池容積（m3）
本設(shè)計(jì)系數(shù)取，每個(gè)溶液池配一個(gè)溶解池，每個(gè)溶解池體積為。有效高度，底部沉渣高度，超高，則總高度為，底面尺寸取，則單個(gè)溶液池有效體積為=，滿足要求。
4.2.5藥劑倉庫
（1）堿式氯化鋁的袋數(shù)N
（4-3）
式中 ——水廠設(shè)計(jì)水量，
——投藥量，15mg/l；
——藥劑儲(chǔ)存期，15d；
——每袋藥劑質(zhì)量，25。
袋
為應(yīng)對緊急情況，同時(shí)考慮遠(yuǎn)期使用，袋
（2）有效堆放面積
（4-4）
式中， ——藥劑堆放高度，1.5m；
——每袋藥劑體積，0.5×0.4×0.2=0.04m ；
——堆放孔隙率，堆放時(shí) =20%。
設(shè)計(jì)倉庫留有寬的過道，留有3m寬的大門，則倉庫平面尺寸為
H取。
加藥間設(shè)計(jì)尺寸為：
圖2 藥庫及加藥間平面設(shè)計(jì)圖
4.3混合設(shè)備計(jì)算
本設(shè)計(jì)采用2組熱浸渡鋅管式靜態(tài)混合器。
設(shè)計(jì)水量：；
設(shè)計(jì)流速：管內(nèi)流速1.0—1.5m/s，本設(shè)計(jì)取1.2m/s；
水損計(jì)算：本設(shè)計(jì)中管式靜態(tài)混合器采用兩節(jié)混合單元，即n=2，水頭損失約為0.5—0.8m。本設(shè)計(jì)取0.5m
圖3 管式靜態(tài)混合器
4.4 絮凝設(shè)備計(jì)算
4.4.1設(shè)計(jì)參數(shù)
本設(shè)計(jì)采用折板絮凝池，分為兩組，每組設(shè)計(jì)水量為
絮凝時(shí)間 ；水深 ，超高取0.3m。
4.4.2設(shè)計(jì)計(jì)算
每組分為兩個(gè)系列
（1）每個(gè)系列絮凝池流量
（2）每個(gè)系列絮凝池容積
（3）每個(gè)系列池子的面積
（4）每個(gè)系列池子的凈寬
為了與沉淀池配合，每個(gè)系列絮凝池的凈長度為
（5）絮凝池的布置
絮凝池的絮凝過程為三段：第一段
第二段
第三段
將每個(gè)系列絮凝池分為8格，每格的凈寬度為。第一、二、三格采用單通道異波折板；第四、五、六格采用單通道同波折板；第七、八格采用直板。
（6）折板尺寸及布置
折板采用鋼絲水泥板，折板寬度，厚度，折角，折板凈長度。
（7）絮凝池實(shí)際寬度
考慮到折板所占寬度為，實(shí)際寬度為
（8）各格折板的間距及實(shí)際流速
第一、二、三格
第四、五、六格
第七、八格