净水厂设计说明书

第一部分  设计说明书    2

1 设计资料    2

1.1 设计任务    2

1.2 设计原始资料    2

2 总体设计    3

2.1 水厂工艺流程    3

2.2 水处理用材料和药剂资料    3

2.3 取水构筑物、一级泵站、原水输水管、水处理构筑物设计流量    3

2.4 处理构筑物的选择    3

2.5 二级泵站设计流量    5

2.6 清水输水管设计流量    5

第二部分 设计计算书    5

3 处理工艺相关设计与计算    5

3.1混凝剂投配设备的设计    5

3.2 混合设备（管式静态混合器）的设计    7

3.3 絮凝设备（往复式隔板絮凝池）的设计    8

3.4 斜管沉淀池的计算    10

3.5 普通快滤池计算    12

3.6 液氯消毒系统的计算    15

3.7 清水池    16

4 其他设计    16

4.1 吸水井    16

4.2 二级泵房    17

5 管道布置    17

6 辅助构筑物    17

6.1 附属建筑物    17

7 水厂平面和高程布置    18

7.1 平面布置    18

7.2 高程布置    19

8.1二级水泵站设计的意义    19

8.2 送水泵站的设计    19

8.4 水泵的有关设计计算和校核    20

第一部分  设计说明书

1 设计资料

1.1 设计任务

通过净水厂课程设计，巩固学习成果，加深对给水处理课程内容的学习与理解，掌握净水厂设计的方法，培养和提高计算能力、设计和绘图水平。在教师指导下，基本能完成一个中、小型给水处理厂工艺设计，锻炼和提高分析及解决工程问题的能力。

课程设计的基本要求完成设计计算书明书一份，设计图纸2张，其中：净水厂平面布置图及工艺流程程图1张，单体构筑物图1张。

1.2 设计原始资料

1.2.1 某河流水源水质资料

表1   某河流的原水水质分析结果

净水厂水量为15万m3/d；净水厂出水水压为45～50mH２O。

1.2.3 地理位置

 略

1.2.4 地形地貌

地形比例1:500， 设计高程取清水池水面为0.00m。

1.2.5 气象资料

略

1.2.6 施工条件

       略

2 总体设计

2.1 水厂工艺流程

    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。工艺流程如图：

 图1 水处理工艺流程

2.2 水处理用材料和药剂资料

2.2.1 混凝剂

根据所给原水的水质资料，可选用各种药剂做混凝试验，结合实际现场条件，确定合理的混凝剂品种及投药量。本水厂选用聚合铝作为处理的混凝剂，包括聚合氯化铝（PAC）和聚合硫酸铝（PAS）等，具有净化效率高，用药量少，出水浊度低，色度小，过滤性能好，原水浊度高时尤为显著，温度适应性高，PH值使用范围宽（PH=5~9），该水质条件均符合。操作方便，腐蚀性小，劳动条件好，货源充足和价格低廉等优点，因而使用该药剂作为水处理的混凝剂较合适。取混凝剂最大投加量为mg/L。

2.2.2 滤料

石英砂、无烟煤、砾石等。

2.2.3 用于消毒的药剂

液氯。

2.3 取水构筑物、一级泵站、原水输水管、水处理构筑物设计流量

  Q=1.96m3/s;

2.4 处理构筑物的选择

2.4.1 药剂溶解池

1）药剂溶解池的选择布置

设计药剂溶解池时,均应考虑防腐措施或者采用防腐材料。溶解池一般建于地面以下以便于操作，池顶一般高出地面约0.2m左右，以以减轻劳动强度，改善操作条件。溶解池的底坡不小于0.02，池底应有直径不小于100mm的排渣管，池壁需设超高，防止搅拌溶液时溢出。  

2)混凝剂投加方式选择            

通过对水泵投加、水射器投加、重力投加方法比较采用计量泵投加方式。泵上有计量标志，可以通过改变计量泵行程或变频调速改变药液投量，最适合混凝剂的自动投加系统。采用计量泵投加，不需另设计量设备

3)加药间

尺寸为:L×B×H=8m×8m×3.5m

2.4.2 混合设备

1)混合方式

混合的主要作用是让药剂迅速而均匀地扩散到水中，使其水解产物与原水中的胶体颗粒充分作用完成脱体脱稳，以便进一步去除，对混合的基本要求是快速与均匀，一般混合时间10~30s，混合方式基本分为两大类：水力混合和机械混合，水力混合简单，但不能适应流量的变化，机械混合可进行调节，能适应各种流量的变化。管道混合优点为混合简单，无需建混合设施。而缺点是当混合效果不稳定，流速低时混合不充分。其中静态混合器优点为构造简单，无运动部件，安装方便，混合快速均匀;缺点为当流量降低时，混合效果下降。其中管式静态混合器内按要求安装若干固定混合单元。每一混合单元由若干固定叶片按一定角度交叉组成。水流和药剂通过混合器时，将被单元体多次分割、改向并形成漩涡，达到混合的目的。结合实际，本水厂流量较大且一定，以整体经济效益而言是最具有优势的，本设计采用管式静态混合器。

2)尺寸

管式静态混合器直径为DN1200。

2.4.3 絮凝设备

1)絮凝池形式的选择

絮凝设备的基本要求是，原水与药剂经混合后，通过絮凝设备应形成肉眼可见的大的密实絮凝体。絮凝池形式的选择和絮凝时间的采用，应根据原水水质情况和相似条件下的运行经验或通过试验确定。絮凝池按形式分两大类：水力搅拌式和机械搅拌式。我国在水力絮凝池方面技术已达较高水平。本设计采往复式隔板絮凝池。

隔板絮凝池通常应用于大、中型水厂，其构造简单，管理方便，在水量变化不大的情况下，此工艺已积累多年运行经验，絮凝效果有保证。故采用往复式隔板絮凝池。

2)尺寸

采用两座絮凝池，每座尺寸为：L×B×H=23.5m×22m×2.8 m，每座一根进水管DN1200,水流通过穿孔花墙进入沉淀池。

2.4.4 沉淀设备

1)沉淀池类型的选择

原水经投药、混合与絮凝后，已形成粗大的絮凝体，要在沉淀池中分离出来以完成澄清作用。

选择沉淀池类型时，应根据原水水质、设计生产能力、处理后水质要求，并考虑原水水湿变化、处理水量均匀程度以及是否连续运转等因素，结合当地条件通过技术经济比较确定沉淀池的个数或能够单独排空的分格数不宜少于2个。

经过混凝沉淀的水，在进入滤池前的浑浊度一般不宜超过10度，遇高浊度原水或低湿低浊度原水时，不宜超过15度。

设计沉淀池时需要考虑均匀配水和均匀集水，沉淀池积泥区的容积，应根据进出水的悬浮物含量、处理水量、排泥周期和浓度等因素通过计算确定。当沉淀池排泥次数较多时，宜采用机械化或自动化排泥装置，应设取样装置。

在沉淀池有效容积一定的情况下，增加沉淀面积，可使颗粒去除率提高。根据这一理论为节省占地面积同时提高沉淀效果，本设计选择斜管式沉淀池。

斜管沉淀池是把与水平面成一定角度的管状组件置于沉淀池中构成。水流可从下向上或从从向下流动，颗粒则沉于众多斜管底部，而后自动滑下。

2)排泥方法

排泥方法有人工排泥和机械排泥。其中人工排泥所需劳动强度大，所以本设计选用所需劳动强度小的穿孔管排泥，该装置排泥历时较短，耗水量少；排泥时不停水；池底结构较简单原水浑浊度也可适合该方法。

3)尺寸

采用两座沉淀池,每座尺寸为: L×B×H=12.5m×22m×4.67m。进水穿孔花墙总有156个孔洞,孔洞尺寸为L×H=0.2m×0.15m,出水管为DN1000。

2.4.5 过滤池

1)过滤形式的选择

在滤池形式的选择，应根据设计生产能力、原水水质和工艺流程的高程布置等因素，结合当地条件，通过技术经济比较确定。综上所述，普通快滤池适用范围广且冲洗效果好，节水，虽然阀门多，但冲洗过程自动控制减少人工管理，操作方便。本设计采用普通快滤池单层砂滤料。普通快滤池单层砂滤料的材料易得，价格低；大阻力配水系统，单池面积较大，可采用减速过滤，水质好。

2)尺寸:

选普通快滤池；采用滤池数N=8，布置成对称双行排列，每行4个。滤池尺寸L×B×H=11.1m×7.4m×3.65m

3)冲洗设备 采用冲洗水箱冲洗。

2.4.6 消毒方法

1)消毒方式选择

为防止通过饮用水传播疾病，在生活饮用水处理中，消毒是必不可少的。水的消毒处理是生活饮用水处理工艺中的最后一道工序，其目的在于杀灭水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），它是生活饮用水安全、卫生的最后保障。

鉴于液氯消毒目前使用最为广泛，经济有效，使用方便，所以本设计采用液氯消毒。氯消毒的加氯过程操作简单，价格较低，且在管网中有持续消毒杀菌作用。虽然二氧化氯，消毒能力较氯强而且能在管网中保持很长时间，但是由于二氧化氯价格昂贵，且其主要原料亚氯酸钠易爆炸，国内目前在净水处理方面应用尚不多。

2)加氯间

   设计加氯间时需要考虑厂址地风向。

尺寸:L×B×H=8.0m×8.0m×6.0m。

2.4.7 清水池

采用两座矩形水池, 每座尺寸为L×B×H=75m×42m×6m。

2.4.8 吸水井

尺寸为L×B×H=11.4m×7.2m×8.6m。

2.5 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。

2.6 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。

第二部分 设计计算书

3 处理工艺相关设计与计算 

3.1混凝剂投配设备的设计

水质的混凝处理，即向水中加入混凝剂（或絮凝剂），通过混凝剂水解产物压缩胶体颗粒的扩散层，达到胶粒脱稳而相互聚集；或者通过混凝剂的水解和缩聚反应而形成的高聚物的强烈吸附架桥作用，使胶粒被吸附粘结。

混凝剂的投加分为干投法和湿投法两种，干投法指混凝剂为粉末固体直接投加，湿投法是将混凝剂配制成一定浓度溶液投加。我国多采用后者，采用湿投法时，混凝处理工艺流程如图2所示[3]。

图2  湿投法混凝处理工艺流程

本应根据原水水质分析资料，用不同的药剂作混凝试验，并根据货源供应等条件，确定合理的混凝剂品种及投药量。由于缺少必要的条件，所以参考相似水源有关水厂的药剂投加资料，选用聚合铝作为水处理混凝剂，包括聚合氯化铝（PAC）和聚合硫酸铝（PAS）等，具有混凝效果好、对人体健康无害、使用方便、货源充足和价格低廉等优点，因而使用聚合铝作为水处理的混凝剂。取混凝剂最大投加量为mg/L。

3.1.1 溶液池

溶液池一般以高架式设置，以便能依靠重力投加药剂。池周围应有工作台，底部应设置放空管。必要时设溢流装置[1]。

溶液池容积按下式计算：

式中  －溶液池容积，m3；

      Q－处理水量，；

a－混凝剂最大投加量，mg/L；

c－溶液浓度，取10%；

n－每日调制次数，取n＝3。

将数据代入得：（考虑水厂的自用水量6%）

溶液池设置两个，每个容积为，以便交替使用，保证连续投药。

取有效水深H1＝1.0m，总深H＝H1+H2+H3（式中H2为保护高，取0.2m；H3为贮渣深度，取0.1m）＝1.0 +0.2+0.1＝1.3 m。

溶液池形状采用矩形，尺寸为长×宽×高＝7m×4m×1.3m。

3.1.2 溶解池

溶解池容积

溶解池一般取正方形，有效水深H1＝1.0m，则：

面积F＝W1/H1→边长a＝F1/2＝3.2m；

溶解池深度H＝H1+H2+H3 （式中H2为保护高，取0.2m；H3为贮渣深度，取0.1m）＝3.2+0.2+0.1＝3.5m

和溶液池一样，溶解池设置2个，一用一备。

溶解池的放水时间采用t＝15min，则放水流量

查水力计算表得放水管管径＝90，相应流速。溶解池底部设管径d＝100mm的排渣管一根。

溶解池搅拌装置采用机械搅拌：以电动机驱动浆板或涡轮搅动溶液。

3.1.3 投药管

投药管流量

查水力计算表得投药管管径d＝20mm，相应流速为2.48m/s。

3.1.4 药剂溶解池

设计药剂溶解池时，为便于投置药剂，溶解池的设计高度一般以在地平面以下或半地下为宜，池顶宜高出地面0.20m左右，以减轻劳动强度，改善操作条件。溶解池的底坡不小于0.02，池底应有直径不小于100mm的排渣管，池壁需设超高，防止搅拌溶液时溢出。

由于药液一般都具有腐蚀性，所以盛放药液的池子和管道及配件都应采取防腐措施。溶解池一般采用钢筋混凝土池体，若其容量较小，可用耐酸陶土缸作溶解池。

3.2 混合设备（管式静态混合器）的设计

管式静态混合器是目前广泛使用的管式混合器，混合器内按要求安装若干固定混合单元，每单元由若干叶片按一定角度交叉组成。水和药剂通过时，被单元体多次分割，改向并形成涡流，达到混合目的。该混合区构造简单，无活动部件，安装方便，混合快速均匀，但是水头损失稍大，与设置的分流板的数量和角度有关。

本设计分流板级数取3级。

下面图例是管式混合器：

图3-3 管式静态混合器示意图

3.2.1 设计流量

  采用两个混合器向两个絮凝池同时供水，故每个混合器设计流量：

3.2.2 设计流速

静态混合器设在絮凝池进水管中，设计流速v=1.0m/s，则管径为： 

采用D=1100mm，则实际流速

3.2.3 混合单元数

按下式计算

取N=3，则混合器的混合长度为：

L=1.1ND=1.1

3.2.4 混合时间   

T=

3.2.5 水头损失

3.2.6 校核GT值

          ，水力条件符合要求）

3.3 絮凝设备（往复式隔板絮凝池）的设计

设计参数：本设计中廊道内流速采用6档：v1=0.5m/s, v2=0.4m/s, v3=0.35m/s, v4=0.3m/s, v5=0.25m/s, v6=0.2m/s。

反应时间T=20min；

池内平均水深H1=2.4m；

墙超高H2=0.3m，池数n=2。

3.3.1 絮凝池参数的确定

1）絮凝池组数N=1,一组絮凝池由2个絮凝池组成.

2）絮凝时间取20min.。

3.3.2 设计计算

总容积m3 。10%是水厂自用水所占比例。

分为2池，每池净面积477.4m2

池子宽度B，按沉淀池宽采用，则B=22.2m。

池子长度（隔板间净距之和）21.5m。

隔板间距按廊道内流速不同分成6档。

a1==0.7，取a1=0.7m,则实际流速m/s;

a2==，取a2=0.90m，则实际流速m/s;

按上法计算得：

a3=1.03m, m/s;

a4=1.21m, m/s;

a5=1.45m,, m/s;；

 a6=1.81m, m/s;；

每一种间隔采取3条，则廊道总数为1，水流转弯次数为17次，池子长度（隔板间净距之和）：

m隔板厚度按0.2m计，则池子总长L=21.3+0.2×(18-1)=24.7m。

本设计省略了絮凝池的水头损失计算；根据国内同等规模水厂的絮凝池的经验数据，直接取水头损失h=0.3m。

图3-3 絮凝池平面图

3.4 斜管沉淀池的计算

3.4.1 斜管沉淀池的设计要点

⑴斜管下部的布水区高度不宜小于1.5米，以便均匀布水，在沉淀池进口处穿孔墙或格栅。    

⑵斜管断面一般采用蜂窝六角形，斜管管径（正方形或多边形内切圆直径）一般采用25~35毫米。

⑶斜管的水平倾角常采用。

⑷斜管上部的清水区高度不宜小于1.0米以上。

⑸斜管长度一般为800~1000毫米，可以根据水力计算结合斜管材料确定

⑹积泥区高度应根据沉泥量、沉泥浓缩程度和排泥方式等确定。

⑺斜管沉淀池采用侧面进水时，斜管倾斜以反向进水为宜。

⑻斜管沉淀池的出水系统应使池子的出水均匀，其布置与一般澄清池相同，可采用穿孔管或穿孔集水槽等集水。

3.4.2 设计计算

1)设计参数的选用

①采用2座沉淀池

②颗粒沉淀速度

③清水区上升流速

④采用塑料片热压六边形蜂窝管，管厚0.4mm，边距d=30mm，水平倾角

⑤本设计中沉淀池采用穿孔墙进水，排泥采用穿孔管，集水系统采用穿孔管。

2)清水区面积

A=2.4m2。

其中斜管结构占用面积按3%计，则实际清水区面积： m2。

为了配水均匀采用清水区尺寸22.2×13.5m2，使进水区沿22.2m以便布置。

3)斜管长度

管内流速。

斜管长度：。

考虑管端紊流积泥等因素，过滤区采用300mm，按1000mm计。

4)池子高度

采用保护高0.3m；

清水区采用1.2m；

水区采用1.5m；

穿孔排泥斗槽高0.8m；

斜管高度；

故池子总高度H=0.3+1.2+0.5+0.8+0.87=4.67m。

5)进口穿孔墙设计

进水区的作用是使水流均匀地分布在整个进水截面上，并尽量减少扰动。一般为了防止已形成的粗大的，具有良好的沉淀性能的絮凝体破碎，穿孔墙洞口流速取0=0.15~0.2m/s之间，洞    口面积不宜过大，本设计中采用的流速为0.15m/s。

配水墙空言面孔。

每个洞口尺寸定为200×150mm2。

则洞口数。

孔眼布置：空洞布置称呼4排，每排39个。

6)积水系统穿孔管设计

沿沉淀池长度方向布置一条集水槽，所担负的流量为1.91/2=0.955m3/s，每侧采用14条穿孔管，将水流入集水槽，两侧穿孔管距池壁0.65m，每根穿孔管间距为1.6m，每根穿孔管所需担负的水量m3/s，采用直径200mm的铸铁管，设孔口前水位高0.03，则每根穿孔管所需孔眼面积： =0.055 m3/s，

流量系数取0.62。

孔径采用40mm，则每孔面积为。

穿孔管两侧开孔，则每侧孔数为个。

设穿孔管坡度取0.01，并坡向集水槽。

集水槽宽=0.88m.

集水槽起点水深。

集水槽终点水深。

设槽内水面在穿孔墙0.1m以下。

则槽高H= ++0.1+0.3+0.1=2.3m。其中0.3为槽超高，0.1为水头损失。

7)复算管内雷诺数及沉淀时间

其中，水力半径R=d/4=0.75cm；

管内流速v0=0.35cm/s；

运动粘度r=0.01cm2/a（t=20℃）

。

，（沉淀时间一般在2~5分钟之间）。

所以符合要求。

3.5 普通快滤池计算

3.5.1 滤池的设计计算

1)本设计水量时Q=150000m3/d，设计流速v=10m/h，冲洗强度q=14L/s·m2，冲洗时间为6min。

2)滤池面积及尺寸的确定

滤池工作时间为24小时，冲洗周期为12小时，冲洗一次所需时间为6min，初滤水排空时间按9min计，则滤池实际工作时间：

。

滤池面积m2（10%是水厂自用水量）

采用滤池数N=8，布置成对称双行排列，每行4个。

每个滤池面积=87.77m2

采用滤池长宽比L/B=1.54左右，则尺寸L=11.6m，B=7.6m。

实际面积11.6×7.6=88.16m2。

核算强制滤速

3)滤池高度

承托层偏低H1采用0.45m

             滤料层        

不均匀系数。

沙面水深H3采用2m。

滤池超高H4采用0.3m。

所以滤池总高H=H1+H2+H3+H4=0.45+0.9+2+0.3=3.65m。

4)配水系统（每只滤池）

⑴干管

干管流量。

采用管径ds=1000mm的铸铁管，干管应埋入池底，顶部设滤头或者开孔布置。干管始段流速vg=1.57m/s

⑵支管

支管中心距采用aj=0.25m每池支管数根。

每根支管入口流量=13.2L/s，采用管径dj=125mm，支管始端流速1.08m/s。⑶孔眼布置

支管孔眼总面积与滤池面积之比采用0.25,孔眼总面积0.25%87.77=219425mm2。

采用孔眼直径dk=10mm每个孔眼面积。

孔眼总数=2794个

每根支管孔眼数30个

支管孔眼布置成二排，与垂线成45°夹角向下交错排列。

每根支管长度=3.2m。

每排孔眼中心距=0.213m。

⑷孔眼水头损失

支管壁厚采用；

孔眼直径与壁厚之比，查表，流量系数。

水头损失=3.5m。

⑸复算配水系统

支管长度与直径之比不大于60, <60

孔眼总面积与支管横截面积之比小于0.5，则=0.30<0.5

干管横截面积与支管横截面积之比为1.75~2.0，则=0.688；

孔眼间距不应小于0.3，ak =0.207<0.3m.

5)冲洗排泥水槽

泥沙排水槽中心局应采用a0=2.5m，排水槽根数为3，排水槽长度11.6m。

每槽排水量=406L/s，采用三角形标准断面，槽中流速采用v0=0.6m/s。

槽中断面尺寸采用0.4m。

排水槽厚度采用，砂层最大膨胀率e=45%，砂层厚度H2=0.9m。

洗砂排水槽距砂面高度 

  。

洗砂排水槽总平面面积25.8m2

复算排水槽总面积与滤池面积之比，一般小于25%， 29%25%

6)滤池各种管渠计算

⑴进水

进水总流量Q1=150000×1.1m3/d=1.91m3/s。

采用进水渠断面渠宽B1=1.5m，水深为1.1m，渠中流速v1=1.16m/s。

各个滤池进水量=0.24m3/s，采用进水管直径D2=500mm，管中流速v2=1.22m3/s。

⑵冲洗水

冲洗水总流量=1.23m3/s,采用管径D2=1000mm，管中流速v=1.57m/s。

⑶清水

清水总流量m3/s,清水渠断面同进水渠断面。

每个滤池清水管流量么=0.24 m3/s，采用管径500mm，管中流速1.22m/s。

⑷排水

排水流量=1.23 m3/s，排水渠断面宽度B6=1.2m,渠中水深0.9m，集中流速v6=1.14m/s。

7)冲洗水箱

冲洗时间t=6min，冲洗水箱容 积=663.54 m3。

水箱底和滤池配水管网的沿途局部损失之和h1=1.0m。

配水系统水头损失h2=hk=3.5m。

承托层水头损失。

滤料层水头损失。

安全富余水头采用h5=1.5m。

冲洗水箱高出洗砂排水槽面=1+3.5+0.14+0.88+1.5=7.02m。

3.6 液氯消毒系统的计算

3.6.1 加氯量

1)设计加氯量应根据试验或相似条件下水厂的运行经验，按最大用量确定，并应使余氯量符合生活饮用水卫生规定的要求。本设计根据原始资料可知原始只需去浊，有机物的含量不高，故采用氯后消毒，投氯量标准确定为0.8mg/l，管网末梢余氯为0.05mg/l，氯与水的接触时间 不小于30分钟。

2)氯量的计算

①加氯量Q

—最大投氯量mg/l，取=3mg/ m3/s总

—需消毒的水量m3/h， =6250m3/h；

18.75kg/h。

②储氯量 设储存时间为30天，则=13500kg/月。

3.6.2 加氯设备

本设计次啊用MB-II型加氯机。

投加设备：氯瓶，平衡水箱，中转玻璃筒，流量计，弹簧膜阀，分离器。

图3-6  加氯系统示意图

3.6.3 加氯间

加氯间面积据水厂规模确定，设计面积为m2，平面尺寸为：L×B=8m×8m。

3.7 清水池

3.7.1 清水池的平面尺寸

—调节水量， m3；

—水厂自用水量， m3；

—安全贮水量，取100m3；

—消防贮水量，取2个小时的，。

m3；

采用矩形清水池，设清水池有效水深为6.0m，则长取75m，宽取42m，实际容积为75×42×6=100m3。

4 其他设计

4.1 吸水井

4.1.1 吸水井设备的作用

本设计中在清水池和二泵站之间设置吸水井，吸水井能有利于吸水管道的布置提高运行的可靠性，在检修清水池的时候不会影响到二泵站的正常运行。吸水井的形状取决于吸水泵房的布置。本设计采用分离式吸水井，平面布置分两格，中间隔墙安闸门。闸门口径应足以通过相邻最大吸水流量，以便当进水管A或者进水管B切断时。不减少泵房的供水量，把井分成两格，有助于保证泵房在一定供水量的情况下，对任何一格均有清洗。

4.1.2 吸水井计算

1)吸水井有效水深

吸水井最低水位=清水池最低水位-管路水头损失；

吸水井池底标高=吸水井最低水位-（吸水喇叭口最小悬空高度+喇叭口高+吸水喇叭口最小淹没水深）=-6.2-（1.0+0.5+0.6）=-8.3m；

则吸水井有效水深8.3m；

取超高0.3m；

则吸水井深8.30+0.30=8.60m。

2)吸水井容积

水在吸水井内停留时间为5分钟，最高时的水量为6250m3/h，则吸水井容积为=520m3。

吸水井面积：S==60.5m，取井宽7.2m，长为11.4m。

4.2 二级泵房

4.2.1 设计规模

泵站的设计流量按最高日最高时用水量确定，Q＝6250m3/h，扬程为50mH2O；

4.2.2 二级泵房

1）吸水井尺寸

   L×B×H=11.40m×7.2m×8.6m。

2）泵房尺寸

L×B×H=43.2m×13.6m×8.9m。

3）水泵选型

   选用600S75型离心泵三台和500S59型离心泵两台，运行时，同时开启一台500S59型水泵和两台600S75型水泵，另一台600S75型水泵备用。

5 管道布置

(1)每座清水池配置一根进水管，根据清水池的容积确定管径为900mm。

(2)进水管设置高度一般在清水池水位变到那个高度下大约三分之一有效水深处，则距池底2.7米处。

(3)出水管与吸水井连通，出水管的设计流量应大于进水管流量，则出水管管径也应该比进水管管径大，所以根据流量和流速确定管径为1000mm。

(4)溢流管是保证清水池安全运行的措施，当清水池的水量达到一定的时候，同时出水量比进水量小时，多余的水就通过溢流管溢出。为保证溢流畅通，溢流管直径与进水管直径一致，即采用900mm。

(5)排水管是为了排除冲洗清水池的废水及泄放底部存水而设计专用排水管道，管径为300mm。

6 辅助构筑物

6.1 附属建筑物

附属构筑物表                            表10-1

7.1 平面布置

水厂的基本组成分位两部分：

⑴生产构筑物和建筑物，包括处理构筑物、清水池、二级泵站、药剂间等。

⑵辅助建筑物，其中又分为生产辅助建筑物和生活辅助建筑物两种。前者包括化验室、修理部门、仓库及宿舍等；后者包括办公楼、食堂、浴室、职工宿舍、休闲场所等。

水厂平面主要内容有：各种构造物和建筑物的平面定位；各种管道，阀门及管道配件的布置；排水管（渠）及窨井布置；道路，围墙，绿化及供电线路的布置等。

水厂平面布置时，应考虑下述几点要求：

⑴ 布置紧凑，以减少水厂占地面积和连接管的长度，并便于操作管理。如沉淀池或澄清池应紧靠滤池；二级泵房尽量靠近清水池。但各构造物之间应留出必要的施工和检修间距和管道地位。

⑵ 充分利用地形，力求挖填土方平衡以减少填、挖土方量和施工费用。

⑶ 各构造物之间连接管应简单、短捷，尽量避免立体交叉，并考虑施工，检修方便。此外，有时也需设置必要的超越管道，以便某一构筑物停产检修时。为保证必须供应的水量采取应急措施。

⑷ 建筑物布置应注意朝向和风向。如加氯间和氯库应尽量设置在水厂主导风向的下风向；泵房及其他建筑物尽量布置成南北向。

⑸ 有条件时最好把生产区和生活区分开，尽量避免非生产人员在生产区通行和逗留，以确保生产安全。

⑹ 对分期建造的工程，既要考虑近期的完整性，又要考虑远期工程建成后整体布局的合理性，还应考虑分期施工方便。

水处理构筑物按工艺流程呈直线布置，整齐，紧凑。

图7-1 净水长平面布置示意图

7.2 高程布置

配水井水头损失0.3m；

配水井至絮凝池的沿程水头损失0.25m；

絮凝池的水头损失0.3m；

絮凝池至沉淀池的沿程水头损失0.3m；

沉淀池的水头损失0.2m；

沉淀池至滤池的的沿程水头损失0.4m；

滤池的水头损失3.45m；

滤池至清水池沿程水头损失0.4m；

清水池至吸水井沿程水头损失0.2m。

配水井水面标高6.6m；

配水井池底标高为1.8m；

絮凝池水面标高为6.05m；

絮凝池池底标高为3.655m；

沉淀池水面标高为4.45m；

沉淀池池底标高为0.08m；

滤池水面标高为3.85m；

滤池池底标高为0.5m；

清水池水面标高为0.00m；

清水池水底标高为-6.0m；

吸水井水面标高为-6.2m；

吸水井池底标高为-8.3m。

8 送水泵站的设计

8.1二级水泵站设计的意义

为达到所需日处理量和水压高度45~50m，需要根据供水曲线选择不同型号的水泵组合来满足要求。

8.2 送水泵站的设计

8.2.1 二泵站供水量和扬程的计算

平均处理水量6250m3/h=1736L/s，供水量为。

所需泵的扬程保守处理为：H=50m。

8.2.2 选泵

选用500S59型离心泵两台和600S75型离心泵三台，其中500S59型离心泵性能参数如下：流量2020m3/s，扬程59米，转速970转/分，泵功率391kw，效率为83％。运行时，同时开启一台500S59型水泵和两台600S75型水泵，另一台500S59型水泵和600S75备用。

此选泵方案便于管理，维护方便，但水泵数目较多增加土方造价。

8.3 机组基础尺寸的确定

查看S型水泵外形及安装尺寸(不带基础)

⑴600-S-75型，L=3949mm，B=1020mm，则基础厂为4000mm，取4m，基础宽为1020+300=1320取1.4m，基础平面尺寸为4×1.4m2；

基础总重量：W=4250+4550=8800kg；

基础深度：式中：

W-基础总重量；

L-基础长度；

B-基础宽度；

r-基础所用浇注材料混凝土的容重2400kg/m3.

实际深度连泵房底板在内为1.96+0.3=2.26m，取2.3m。

⑵500-S-59型水泵：L=3750mm,B=10m，则基础长为3750mm，取3.8m；基础宽为10+300=1.940m取2m。

基础平面尺寸为3.8×2m2；

基础总重量为：W=2570+3600=6170kg；

基础深度：；

式中：W-基础总重量；

L-基础长度；

B-基础宽度；

r-基础所用浇注材料混凝土的容重2400kg/m3.

实际深度连泵房底板在内为1.01+0.3=1.41m，取1.4m。

8.4 水泵的有关设计计算和校核

水温在20℃时，饱和蒸汽压为0.12mH2O,大气压ha=10.1mH2O。

对于600-S-75型水泵：

。

则泵轴允许标高=吸水井水面标高+水泵高度=-6.2+3.77=-2.43m，

泵房地面允许标高=-4.31m.

⑴起重设备采用电动葫芦

⑵真空泵的选择设置两台真空泵，一用一备，配用电机一台。

泵房高度的计算

泵房高度除了要满足采光和通风条件外，主要取决于起重设备的要求。由于本设计中送水泵房采用地下式泵房，故泵房高为. 

其中：—为地上部分高度;

—泵房咋地面以下高度。

式中：a1—行车轨道高度，取0.4m；

b—吊车梁高，取0.22m。

c1—行车轨道中心至起吊钩中心垂直距离，取0.54m。

d—起重绳的垂直距离，对于水泵为0.85X，对于电动机为1.2X，X为起重部件宽度。0.85X=0.85×21.4=1.19m，1.2X=1.2×1.02=1.22m，取1.22m。

e—起吊物高度，本设计取最高者—水泵1.70m；

h—起吊物底部与泵房平台或者进口处至室内地坪距离 取0.5m。

。

二级泵站地面标高-4.31m， =二泵站的地面标高-地坪标高=4.31m；

则，泵房高度为8.8m。

参考文献

[1]严煦世，范瑾初主编.给水工程(第四版).北京：北京建筑工业出版社，1999

[2]中国市政工程西南设计研究院.《给水排水设计手册 第1册》常用资料：中国建筑工业出版社

[3] 张淑英主编.《给水工程主要构筑物及设备工艺设计计算》及其配套图集：同济大学出版社

[4]上海市政工程设计研究院.《给水排水设计手册 第5册》城镇排水.中国建筑工业出版社

[5]上海市政工程设计院.《给水排水设计手册 第十一册》常用设备 .中国建筑工业出版社

[6] 严煦世主编.给水排水快速设计手册1给水工程.北京：中国建筑工业出版社，1999

[7]上海建筑设计研究院 《给水排水设计手册 材料设备》续册1：中国建筑工业出版社，1997

[8]上海建筑设计研究院 《给水排水设计手册 材料设备》续册2：中国建筑工业出版社，1997

[9] 李亚峰、尹士君 《给水工程毕业设计指导书》  化学工业出版社

[10]姜乃昌主编,泵与泵站.（第五版）.北京：中国建筑工业出版社，2007

[11]《全国通用给水排水标准图集》