武宁某水厂设计毕业设计.doc
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1、 密级: NANCHANG UNIVERSITY 学 士 学 位 论 文THESIS OF BACHELOR(201020 年)题 目 武宁某水厂设计 学 院: 建筑工程学院 系 土木系 专业班级: 给水排水工程072班 学生姓名: 万健 学号: 6002207046 指导教师: 韩瑛 职称: 高级工程师 起讫日期: 2011.3.212011.6.7 目录摘要IAbstract II第一部分 设计说明书1第1章 设计资料11.1 设计任务11.2 设计原始资料11.3 水处理用材料与药剂资料2第2章 设计用水量32.1 供水系统的选择32.2 设计用水量32.3 取水构筑物、一级泵站、原水输
2、水管、水处理构筑物设计流量32.4 二级泵站设计流量32.5 清水输水管设计流量3第3章 管网设计定线43.1 管网设计4第4章 给水处理工艺流程和给水处理构筑物的选择54.1 设计原则54.2 设计规模54.3 厂址选择64.4 水厂工艺流程选择64.5 处理构筑物的选择7第5章 取水工程175.1 取水构造物175.2 取水泵房175.3 取水构筑物主要设计参数及设备18第6章 二级泵房206.1 设计规模206.2 二级泵房20第二部分 设计计算书21第7章 净水构筑物的计算217.1 设计供水量217.2 药剂溶解池和溶液池计算217.3混合设备(管式静态混合器)237.4 絮凝设备
3、(折板絮凝池)247.5 沉淀设备(平流沉淀池)287.6 过滤设备 (V型滤池)317.7 消毒 (液氯消毒)447.8 清水池467.9水厂排泥水处理487.10 辅助建筑物50第8章 水厂平面和高程布置518.2 高程布置53第9章 取水构造物及一级泵站设计计算579.1 取水头部579.2 取水泵房的设计计算57第10章 二级泵房6410.1 水泵机组的选择6410.2 机组布置和基础设计6510.3 吸水管和压水管路设计6510.4 泵房机器间布置6710.5 吸水井设计6710.6水泵安装高度验算6810.7 复核水泵与电机6910.8 各工艺标高设计7010.9 附属设备选择71
4、10.10 泵房布置图如下:72结 论73参考文献74谢辞75摘 要本设计的主要任务是武宁县给水工程初步设计。设计的主要内容包括:设计规模的确定、给水系统选择、给水方案比较、取水工程设计、净水厂设计、二级泵房设计和输配水管网的设计。设计书由设计说明书和设计计算书两部分组成。本设计的设计规模是12.5万m3/d,以地表水为水源。采用的给水系统为:源水管井加氯氧化折板絮凝池平流沉淀池V型滤池清水池二级泵房城市管网。选用硫酸铝为混凝剂,液氯为消毒剂。水厂出水水质要求达到生活饮用水卫生规范(2001) 。水厂位于武宁县县城郊,城市的西南方,地面标高为72.3m,总占地面积5.10公顷,绿化面积约占25
5、,附属面积约占总面积的15,内设标准化篮球场和排球场,力争创建一个清新怡人的现代化水厂。关键词:管井,折板絮凝池,平流沉淀池,V型滤池,清水池,泵房,管网AbstractThe main task of this design is in Wu Ning County, the preliminary design of the county water supply project. The key elements of design: design to determine the size, water supply systems, water supply schemes, wat
6、er engineering, water treatment plant design, the secondary pumping station design ,and water distribution network design. Design information from Design calculations and design of the book is composed of two parts calculation. This design is the size of the recent design of 125,000 m3 / d, for the
7、water to groundwater. Used for water supply system: the source of the water tubechlorination of water oxidation folded plate flocculatorhorizontal sedimentation tankV-type filtration pool Clearance pondtwo pumping stationsCity pipeline. Selection of coagulant aluminum sulfate, liquid chlorine as dis
8、infectant. Water plant to meet water quality requirements, Drinking Water Health Standards (2001). Wu Ning County Water Treatment Plant is located in suburban counties, south-west of the city, the ground elevation is 72.3m, the total area of 5.10 hectares, accounting for about 25% green area, sub ar
9、ea of about 15% of the total area, will include the standardization of the basketball court and volleyball court, and strive to create a modern and pleasant fresh water plant.Keywords:Tube well;folded plate flocculator;horizontal sedimentation tank;V-type filtration pool Clearance pond;Water pumping
10、 stations;City pipeline第一部分 设计说明书第1章 设计资料1.1 设计任务根据所给资料进行武宁县水厂初步设计1.2 设计原始资料1.2.1 概况随着城市经济的发展,人民的生活水平的提高,城市对用水水质与水量的要求也在逐渐提高。武宁县根据当地情况,计划建设一个规模12.5万的水厂,以满足当地人民与工业发展的需要。1.2.2 自然条件(一)水源和水质1地下水武宁县城及规划范围内地下水为柗散岩类孔隙水,水量贫乏,且易受污染。2地表水修河是武宁县主要河流,属长江鄱阳湖水系,总面积为14793平方公里。自西流向东,横贯全县,流经县境全长80公里,修河武宁段水位流量稳定,浪高0.5
11、m,水量充沛。水质符合地面水环境质量标准类。最高水位(吴淞高程):百年一遇洪水位60.0m ,枯水位为51.5m(97%保证率),常水位为56.6m。(二)城市规划与供水规模据武宁县城市总体规划及武宁水厂可行性研究报告批文,规划到2010年工业需水量 5万m3/d,平均生活需水量 3.0万 m3/d, 日变化系数1.3,未预见漏失量以20%Q最高日计。(三)供水水质及水压水厂出厂水质统一按现行国家生活饮用水卫生标准考虑。水厂出水水压为0.42Mpa,以满足接管点处服务水头0.28Mpa。(四)气象全年主导风向为北风,68月多为南风。1.3 水处理用材料与药剂资料1.3.1 混凝剂硫酸铝、三氯化
12、铁(45%)、碱式氯化铝(10%)1.3.2 混凝剂投加量参考值原水浊度=1002003004006008001000混凝剂投加量(MG/L)硫酸铝12.511.229.537.652.567.382.5三氯化铁11.013.620.226.430.936.840.9碱式氯化铝10.011.816.421.025.828.631.71.3.3 当地所产滤料石英砂、无烟煤、铁矿石等均有供应。1.3.4 滤料(石英砂)筛分试验筛孔直径MM留在筛上的砂重(G)通过该号筛的砂重(%)2.3620.399.71.65212.487.30.99131.755.60.58938.217.40.24616.3
13、1.10.2080.70.1筛底盘0.4/合计100.01注:也可按设计要求提供。1.3.5 用于消毒的药剂液氯、漂白粉、臭氧、二氧化氯等均有供应,其他材料可按设计要求采购。第2章 设计用水量2.1 供水系统的选择该城市用水主要以生活用水为主,工业及其它用水量少,且对水质无特殊要求,拟定采用统一供水系统。2.2 设计用水量 由于日变化系数1.3,未预见漏失量为20%,水厂自用水量0.05。 最高日用水量=(50000+30000)1.31.21.05=131000/d2.3 取水构筑物、一级泵站、原水输水管、水处理构筑物设计流量2.4 二级泵站设计流量二级泵站设计流量(供水量)应逐时等于用水量
14、。2.5 清水输水管设计流量 清水管输水管设计流量与二级泵站设计流量密切相关,应取二级泵站最大供水时量作为其设计流量。如果二级泵站之前的水厂内调节构筑物(清水池)贮存有消防水量,其设计用水量还应考虑消防用水量。 第3章 管网设计定线3.1 管网设计3.1.1 输水和配水系统输水和配水系统是保证输水到给水区内并且配水到所有用户的全部设施。它包括输水管渠、配水管网、泵站。对输水和配水系统的总要求是:供给用户所需的水量、保证配水管网足够的水压、保证给水不中断。输水管渠指从水源到城市水厂或者从城市水厂到相距较远管网的管线或渠道。3.1.2 给水管网的布置给水管网的布置应满足以下要求: 按照城市规划平面
15、布置管网,布置时应考虑给水系统分期建设的可能,并留有远期充分的发展余地。 管网布置必须保证当局部管网发生事故时,断水范围应减到最小既是供水安全可靠,。 管线应该分布在整个给水区内,保证用户有足够的水量和水压。 力求以最短的距离敷设管线,以降低管网造价和供水能量费用。3.1.3 管网定线管网定线时,干管的间距可根据街区情况采用500800m。干管和干管之间连接管使管网形成了环状网,连接管的作用在于局部管线损坏时,可以通过它重新分配流量,从而缩小断水范围,较可靠地保证供水。3.1.4 输水管渠定线输水管渠定线时,必须与城市建设规划相结合,尽量缩短线路长度,减少拆迁,少占农田,便于管渠施工和运行维护
16、,保证供水安全;选线时,应选择最佳的地形和地质条件,尽量沿现有道路定线,以便施工和检修;减少与铁路、公路和河流的交叉.以水厂规模125000/d为计算依据,则原水输水管渠设计流量Q,按净水厂最高日平均时用水量加上水厂自用水量和输水管的漏失水量。输水管的漏失水量忽略不计,自用水量去5%,则Q=5470/h1.52/s经济流速取=1.5m/s,采用两输水管。则在最不利情况下,一条输水管故障,另外一条按75%计算,管径0.98m,取输水管直径D为1000 mm。第4章 给水处理工艺流程和给水处理构筑物的选择给水处理厂设计内容包括设计规模的确定,厂址选择,水处理工艺选择,处理构筑物选择与计算,处理用药
17、剂选择与用量确定,二级泵站设计与计算,药剂(包括混凝剂,消毒剂等)配制与投加方式选择和计算附属构筑物设计,水厂平面和高程布置,管线综合布置,厂区道路,厂区绿化布置。4.1 设计原则 水处理构筑物的生产能力,应以最高日供水量加水厂自用水量进行设计,并按原水水质最不利情况进行校核。水厂自用水量是根据本水厂所采用的处理方法、构筑物类型及原水水质等因素所决定的,城镇水厂自用水量一般采用供水量的5%10%,必要时可通过计算确定。 水厂应按近期设计,根据使用要求及技术经济合理等因素,对近期工程亦可做分期建设的可能安排。 水厂设计中应考虑各构筑物或设备进行检修、清洗及部分停止工作时,仍能满足用水要求、主要设
18、备应有备用量;处理构筑物一般不设备用量,但可通过适当的技术措施,在设计允许范围内提高运行负荷。 水厂自动化程度,应本着提供水水质和供水可靠性,降低能耗、药耗,提高科学管理水平和增加经济效益的原则,根据实际生产要求,技术经济合理性和设备供应情况,妥善确定。 设计中必须遵守设计规范的规定。如果采用现行规范中尚未列入的新技术、新工艺、新设备和新材料,则必须通过科学论证,确证行之有效,方可付诸工程实际。但对与确实行之有效、经济效益高、技术先进的新工艺、新设备和新材料,应积极采用,不必受现行设计规范的约束。4.2 设计规模给水厂处理构筑物设计规模按最高日平均时流量计,即: ()式中,为水厂最高日供水量,
19、(),为自用水系数,取决于处理工艺、构筑物类型、原水水质及水厂是否设有回收水设施等因素,一般在1.05-1.10之间,T为一级泵站每天工作小时数。 水处理构筑物的设计,应按原水水质最不利情况时所需供水量进行校核。4.3 厂址选择厂址选择应在整个给水系统设计方案中全面规划,综合考虑,通过技术经济比较确定。在选择厂址时,一般应考虑以下几个问题: 厂址应选择在工程地质条件较好的地方,一般选在地下水位低,承载力较大,湿陷性等级不高,岩石较少的地层,以降低工程造价和便于施工。 水厂尽可能选择在高于洪水线的地方,否则应考虑防洪措施。 水厂应尽量设置在交通方便、靠近电源的地方,以利于施工管理和降低输电线路的
20、造价,并考虑沉淀池排泥及滤池冲洗水排除方便。 当取水地点距离用水区较近时,水厂一般设置在取水构筑物附近,通常与取水构筑物建在一起,当取水地点距离用水区较远时,厂址选择有两种方案,一是将水厂设置在取水构筑物附近;另一是将水厂设置在离用水区较近的地方。前一种方案主要优点是:水厂和取水构筑物可集中管理,节省水厂自用水(如滤池冲洗和沉淀池排泥)的输水费用并便于沉淀池排泥和滤池冲洗水排除,特别对浊度较高的水源而言。但从水厂至主要用水区的输水管道口径要增大,管道承压较高,从而增加了输水管道的造价,特别是当城市用水量逐时变化系数较大及输水管道较长时;或者需在主要用水区增设配水厂(消毒、调节和加压),净化后的
21、水由水厂送至配水厂,再由配水厂送入管网,这样也增加了给水系统的设施和管理工作。后一种方案优缺点与前者正相反。对于高浊度水源,也可将预沉构筑物与取水构筑物建在一起,水厂其余部分设置在主要用水区附近。以上不同方案应综合考虑各种因素并结合其他具体情况,通过技术经济比较确定。4.4 水厂工艺流程选择给水处理方案和工艺流程的选择,应根据原水水质及设计生产能力等因素,通过调查研究,必要的实验并参考相似条件下处理构筑物的运行经验,经技术经济比较后确定。由于水源不同,水质各异,饮用水处理系统的组成和工艺流程有多种多样。方案1:以地表水作为水源时,处理工艺流程中通常包括混合、絮凝、沉淀或澄清、过滤及消毒。工艺流
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