山东省泰安市东平给水工程工艺设计 毕业设计说明书 精品文档格式.docx

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3.给水工程估算，制定计算出整个项目实施过程的造价进行技术经济比较，采取最合理方案。

本设计所有构筑物都是以最高日用水量为基础进行设计。

关键词：

泰安给水厂设计分区供水澄清池深度处理

Abstract

Nowadays,withthedevelopmentofeconomy,theproblemfromwaterresourceisbecomingamoreseverfactorthathinderthedevelopmentofeconomy.Thedemandofwaterfromcivilizationsduemainlytodevelopinglivingstandardissoaring,however,theshortageofwaterresourceofciteshasbecomingaseverissue.Therefore,watersupplyengineeringhasbecomingamoreandmoreessentialthingforexistingeconomicdevelopmentandlifeofthepublic.ThisdesignisadesignofDongpingDistrictinTaiAn,ShanDongProvince.Thisdesigncontainswaterforlife,forproduction,andforfiredemand,theoverallquantityofwaterdemandis67961m³

/d,AreaIandIIare44889m³

/dand23072m³

/drespectively，RawwaterisⅢslightlypollutedwatersources,usingadvancedtreatmenttechnology,waterqualityshouldmeetthelateststandards.

Specificallydesignedasfollows:

Surfacewaterintakedesign,including:

collection,waterintakestructures,locationselection,intakestructures,suchasthechoiceoftheformofTai'

anCity,ShandongProvincesurfacewaterintakedesigndata.

1.Watertreatmentplantdesign,basedonwaterconditions（thenearestwatersourcecannotfindtheright）usingmicro-pollutedwaterinletprocess:

Rawwaterclarifiers→filtration→ozoneoxidation→activatedcarbonadsorption→disinfection→cleanwatertank→waterwells→watersupplypumpingstations→distributionnetwork.

2.Transmissionanddistributionmainsdrainageengineeringdesign,accordingtotheusersofwaterquality,waterquantity,waterpressurerequirements,accordingtotheurbanterrainconditions,thedistributionoflargecentralizedwaterpipenetworkoftheuser'

sdesignandlayout,thedesignfullyconsidertheshortandlongtermplanningrequirements,decidedtousedistrictwatersupply.

3.Waterengineeringestimatesdevelopedtocalculatethecostoftheentireprojectimplementationprocess,technicalandeconomiccomparison,takethemostreasonablesolution.

Thedesignofallstructuresarebasedonthehighestdailywaterconsumptionasthebasisfordesign.

Keywords:

Taian,waterworksdesign,partitioningwater,clarifiers,deepprocessin

第1章城市资料与设计任务概述

1.1城市概况

1.1.1行政区划

泰安市是山东省下辖的地级市，市辖岱岳区（面积1750万平方千米，人口97.3万）、新泰市（面积1933万平方千米，人口136.7万）、肥城市（面积1277平方千米，人口96.6万）、宁阳县（面积1124平方千米，人口80.9万）、东平县（面积1340平方千米，人口78万）。

1.1.2水资源状况

泰安市平均水资源总量为19.2亿立方米，可利用量为17亿立方米；

地表水径流量为13.48亿立方米，其中可利用水量为6.3亿立方米；

地下水天然补给量为11.72亿立方米，可供开采量为10.7亿立方米。

泰安市水资源比较丰富，且水质优良，水资源状况较好，高于省内平均水平。

1.2泰安市城市原始设计资料

1.2.1气象、地质资料

（1）气温：

年平均14.2℃,极端最高42.1℃，极端最低-19.7℃，

最热月月平均最高32.1℃，最冷月月平均最低-5.4℃。

（2）降雨量：

年平均总量685.0mm，最高日298.4mm，最高时96.0mm。

（3）相对湿度：

最热月平均73%

（4）主导风向：

年最多风向SSW

夏季最多风向：

6月SSW、7月SSW、8月ENE、

冬季最多风向：

12月SSW、1月ENE、2月ENE、

（5）风速冬季平均：

3.2m/s、夏季平均2.8m/s；

（6）平均气压：

998.5mbar;

（7）最大冻土深度：

44cm;

（8）最大积雪深度：

19cm;

1.2.2工程地质与地震资料

（1）地面高程：

51.6m;

（2）土壤承载力：

48Kpa;

（3）地下水位：

-5.0m;

（4）（基本烈度值）抗震设防烈度：

6度

1.2.3水文资料

地表水源：

（1）流量：

历年平均35m3/s；

历年最大40m3/s；

历年最小32m3/s；

（2）水位：

历年平均3.0m（相对标高）；

历年最高（P=1%）6.0m（相对标高）；

历年最低（P=90%）1.0m（相对标高）；

（3）河流冰冻资料：

最大冻土厚度：

5cm；

流冰情况：

有；

（4）河流含砂量：

平均最大含砂量4.3kg/m³

；

平均最小含砂量0.9kg/m³

历年平均含砂量1.8kg/m³

1.2.4原水水质分析结果（见表1-1）

表1-1河流水源水质

项目

单位

化验结果

最大

最小

平均

水温

℃

温升≤2

温降≤1

色度

度

14

浑浊度

12

PH值

6-8.5

高锰酸盐指数

mg/L

7

溶解氧

5

CODcr

3.0

BOD5

4

氨氮（以氮计）

0.3

总磷（以P计）

0.2

总氮（以N计）

1.0

铜

锌

1.0

氟化物

氰化物

0.02

挥发酚

0.005

砷

0.05

汞

0.0001

硒

0.01

镉

铬（六价）

铅

石油类

硫化物

阴离子表面活性剂

粪大肠菌群

（个/L）

18000

对原水水质分析评价：

通过表1-1的各项水质数据，本水质属于

类水质，其中浑浊度、BOD5、溶解氧以及粪大肠菌群都较高，属于微污染水源，考虑城市附近无替代水源，因此本次设计需进行深度处理，以使出水水质符合生活饮用水标准。

第二章泰安市自来水厂设计规模的确定

2.1设计用水量的组成

城市设计用水量的组成包括，居民综合生活用水量，工业企业生产用水，消防给水，城市绿化和浇洒道路用水以及未预计用水量和管网漏损。

2.2城市总体规划资料

（1）城市地形与总体规划平面图一张（比例尺：

1：

5000）。

（2）城市各区规划人口与建筑规划见表1—1。

表2—1城市各区规划人口与建筑规划

规划人口

（万）

房屋的层数

（层）

城市公共绿地

（公顷）

道路

20

6

80

60

（3）工业企业用水量见表1-2。

表2-2工业企业用水资料

企业名称

生产用水

（m3/d）

水压要求

（Pa）

一般车间人数

（人/班）

重度污染车间人数

倒班

次数

生活

用水

淋浴

工厂甲

2000

240

800

600

1000

3

工厂乙

4000

1200

900

（4）.车站集中用水量700m3/d

2.3设计水量参数的确定

由于泰安市属于中等城市人口规模，因此选取泰安市最高日生活用水定额q=180L/（cap·

d）；

选取一般车间生活用水定额为25L/（cap·

淋浴用水定额为40L/（cap·

重度污染车间生活用水定额为35L/（cap·

淋浴用水定额为60L/（cap·

浇洒道路用水选取2.0L/（㎡·

浇洒绿地用水选取2.0L/（㎡·

管网漏损选择系数11%，未预见用水量选择系数为10%。

经过计算本设计用水规模为67961m³

/d,采取分区供水方式，其中Ⅰ区用水规模为44889m³

/d,Ⅱ区用水规模为23072m³

/d。

2.4水压要求

泰安市设计的房屋层数为6层，设计时保证最不利点自由水头为28m；

消防时各个节点水压均需满足自由水头10m要求。

以此来确保居民和公关业企业对水压的要求。

第3章确定供水方案及给水系统的选择

3.1城市地形的分析

本次设计城市居住区分布较为规整，沿线河流正好将城区分为两个区，城市沿河流狭长发展，东南侧河流与东北侧河流与山脚汇集后横跨整个城区自东向西，初步设计采用并联分区供水，水厂设置在一区用水量较大一侧。

3.2输配水管渠布置原则

输配水管渠布置应当遵循如下原则：

1.为了从经济角度考虑，节约造价，输配水管渠系统应该选择合理的路线，包括尽量做到线路较短且考虑长短期规划，尽量减少障碍物、房屋建筑物的跨越以及尽量不占用或少占用农田。

2.管网的定线即输配水管的走向和位置应该符合城市发展规划的要求，应尽量在现有道路敷设管道避免穿越城市建筑物，不利于现场施工以及后期的检修和维护。

3.应充分利用本次设计城市泰安市的地形条件，合理利用水位高差，尽量采用重力给水，减轻泵站压力，节约能量。

如果确实需要进行加压供水时，应通过技术经济比较，以此来确定加压级数以及加压位置。

4.应该尽量避免输配水管网通过受过污染的区域，否则应采取保护措施，做到风险可控。

5.应该尽量避免输配水管渠通过山脊，河谷等地且应避开泥石流地区。

6.由于各工程单位主管不同应该相互协调施工，协调管理，建立相应信息共享机制。

3.3供水方案的合理选择

方案一：

深入分析了泰安市城市地形特点与河流分布状况后，采取并联分区供水方式，配水主干管尽量做到避开城市主干道，且考虑近远期规划。

具体详见附图一

方案一

优点：

采取分区供水有效减缓由于输水距离较长造成的管网压力较大，减少能量浪费；

管网定线比较合理，集中大用户所需水量都能得到满足，且供水安全可靠性较高。

缺点：

二区的输水管段较长，造成水头损失较大；

二泵站造价较高。

方案二

采取统一供水方式，造价较低，输水管段距离较小。

水厂运行费用较高，能耗巨大。

经过技术经济比较，本设计采取方案一设计，采取并联分区供水，最终能够满足用户对水质、水量、水压的要求。

综合考虑原水水源水质、城市地形地貌条件、本设计采取处理工艺如下：

加药加氯消毒

?

原水?

机械搅拌澄清池?

V型滤池?

臭氧接触氧化?

活性炭吸附?

清水池?

出水

出水水质符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006）。

第4章取水构筑物的设计

4.1取水构筑物的位置选择

取水构筑物位置的选择主要考虑以下几点因素：

1.原水水质因素的影响：

①应该根据河流中泥沙分布状况和特点，避开河流中泥沙较多的河流流段；

②根据同一过水断面上泥沙的分布状况不同，选择适宜的取水口的高程；

③对于河流中的藻类、漂浮物杂志等应该采取必要措施，防止进入取水构筑物，对其造成堵塞。

2.河床地形的影响

对于平原河流:

①竖直微弯段,应选择在深槽稍下游处同时应注意边滩是否下移

②有限弯曲段，宜选择在凹岸弯顶稍下游处，不应选择在凸岸；

③婉曲段，则不宜建设取水构筑物；

④分叉段，应选择稳定发展的一侧

对于山区河流：

①非冲击性段，宜选在急流卡口上游；

②办冲击性段参照顺直微弯段。

3.上下游构筑物的影响

由于人工构筑物会不同程度地改变原有河道的水流状态，所以应该充分考虑桥梁、码头、拦河闸坝和丁坝对水流状态的影响。

4.污水排出口的影响

取水构筑物取水口应设在污水排出口上游100m以上或下游1000m以外的地方。

4.2取水构筑物的形式

影响取水构筑物形式选择的因素主要有河床和岸边的地形、水位变幅、含沙量、设计规模与安全度、航运要求、冰冻条件以及工程地质和建设资金的限制。

本次设计对照以上条件，选择岸边式取水构筑物。

岸边式取水构筑物分为合建式和分建式，基于河床地质地基条件较差不宜做阶梯布置，本设计采用合建式，底板呈水平式采用卧式离心泵，构造为钢混结构，采用筑岛沉井方法施工。

其设计特点是集水井与泵房底板在同一水平面上，水泵设于最低水位上无需额外抽真空设备，启动较快。

设计水位：

历年平均3.0m（绝对标高为48m）；

历年最高6.0m（绝对标高51m）；

历年最低1.0m（绝对标高45m）。

流量：

历年平均35m3/s，历年最大40m3/s，历年最小32m3/s。

平面构造：

取水构筑物平面为矩形，进水间由隔墙分成进水室与吸水室，两室之间设平板格网，进水室外壁设进水孔，进水孔上装格栅和闸板，进水孔采用矩形，由于河流水位变化幅度不大6.0-1.0=5.0m，采用单层进水孔设计。

4.3取水构筑物设计内容

1.进水孔的设计：

进水孔尺寸设为1000×

600，采取侧面进水方式，由于底层进水孔下缘距河床高度不得小于0.5m，本次设计采用0.5m,绝对标高为44.5m。

2.进水间操作平台的设计：

由于建筑在渠道边，进水间操作平台按泵房地面标高计算，即设计最高水位加0.5m，绝对标高为51.5m，操作平台应安装起吊设备。

3.进水间设计

通过格栅后，进水室最高水位设计50.9m；

最低水位设计44.9m；

通过平板格网，吸水室最高水位50.75m；

最低水位44.75m；

4.附属设备设计

格栅、进水孔处设置闸板以备进水间冲洗，设备检修时使用，与格栅相对应，闸门也设计4座，三用一备。

起吊设备选用SDL型手动单梁起重机。

启闭设备为手摇式QSYB-4启闭机。

排泥设备采用PWA×

4-9泥浆泵排泥。

4.4取水泵站的设计

本次设计采用合建式，泵房中水泵间、配电间、操作控制室和辅助房间合并建造。

设计扬程为12m,设计流量为0.8495m3/s；

因此选用4台泵，三用一备，泵型号14SA-10J，流量为1000m3/h，扬程24m,转速960r/min；

轴功率77kw；

电动机功率95kw；

效率85%。

吸水管采用DN500钢管，流速V=1.39m/s；

压水管采用DN400钢管，流速V=2.19m/s。

第五章净水厂工艺设计

5.1设计目的

进行净水厂的设计的目的是为了去除原水中的漂浮悬浮物质、胶体杂质、细菌、病毒等有害人体健康的物质，来达到满足城镇居民对于水质的要求。

（表5-1）

表5-1生活饮用水水质常规检验项目及极限值

项目

限值

感官性状和一般化学指标

色

色度不超过15度，并不得呈现其他颜色

浑浊度

不超过1度（NTU），特殊情况下不超过5度（NTU）

臭和味

不得有异臭、异味

肉眼可见物

不得含有

PH

6.5~8.5

总硬度（以碳酸钙计）

450mg/l

铝

0.2mg/l

铁

0.3mg/l

锰

0.1mg/l

1.0mg/l

挥发酚类

0.002mg/l

阴离子合成洗涤剂

硫酸盐

250mg/l

氯化物

溶解性总固体

1000mg/l

耗氧量

3mg/l

毒理学指标

0.05mg/l

0.005mg/l

0.01mg/l

0.001mg/l

硝酸盐

20mg/l

四氯化碳

氯仿

细菌学指标

细菌总数

100CFU/ml

总大肠菌数

每100ml水样中不得检出

游离余氯

在与水接触30min后不应低于0.3mg/l，管网末梢不应低于0.05mg/l（适用于加氯消毒）

放射性指标

总α放射性

0.5Bq/l

总β放射性

1Bq/l

5.2净水工艺流程的确定

5.3主要处理构筑物设计

5.3.1药剂的选择和投配

1药剂的选择

由于各地水质状况不同，药剂的选择和使用效果也不尽相同，参考各大城市现有水厂的状况，本次设计泰安市水厂选择碱式氯化铝为混凝剂，此种混凝剂属于无机高分子化合物，混凝效果较好，出水浊度较低，用药量较少，节省药剂的使用，投加量选择为35mg/l。

2投加方式

常用的投药方式有：

干投法和湿投法，干投法优点有占用地方较小，不宜被腐蚀、对于药量的调整更加灵活，药液更加新鲜。

缺点是需要增加额外的破碎装置无形中增加了投资造价，当混凝剂用量较小时不宜药量的调整，同时药剂不容易混合。

湿投法优点有药液与水充分混合，管理方便，有益于调节。

缺点是投加设备占用地面面积较大，设备容易受腐蚀需采取保护措施。

综合以上分析对比本次设计采用湿式投加方式。

3加药间及药库布置

加药间一般与药库布置在一起，使药剂投加方便，投加流程顺畅，加药间各种管线布置在管沟内。

药库大小的布置按照药剂碱式氯化铝最大投加量的15天储量计算，并且考虑药剂运输、不同磅秤的所占面积、不同药品留有间隙，因此药品面积应占药库面积60%计。

本设计药库尺寸为L×

B×

h=6×

6×

5，库内设电动机起重机一台，型号为LD-A，起重量为5吨，跨度15米。

5.3.2溶解池和溶液池

1．溶解池

本设计溶解池采用钢混结构，池体大小L×

h=1.4×

1.4×

1.1.有效水深为1.1m,池底设0.02坡度DN100mm排渣管，池壁设有0.2m超高，防止搅拌溶液时溢出。

由于药液一般均具有腐蚀性，所以接触药液的池子和管道均需设有保护措施。

2溶液池

溶液池采用高架式设置，设