江西省武宁县给水工程设计毕业论文
2021-10-26 10:10
摘 要
本设计主要是对江西省武宁县的一个给水工程进行初步设计，这个过程需要确定设计规模、选择给水系统、比较给水方案、设计取水工程、设计净水厂、设计二级泵房和输配水管网。设计说明书和计算书共同构成了本设计书。
本设计需要以柘林水库水为水源设计一个规模为2.5万m3/d的水厂套配的构筑物，采用了源水→网格絮凝池→斜管沉淀池→V型滤池→消毒→清水池→二泵站→城市管网的给水系统。选用的混凝剂和消毒剂分别为聚合氯化铝PAC以及液氯，保证出水水质达到《生活饮用水卫生规范》。
关键词：网格絮凝池；斜管沉淀池；V型滤池；管网
Abstract
This design is mainly for the preliminary design of a water supply project in Wuning County, Jiangxi Province. This process needs to determine the design scale, select the water supply system, compare the water supply scheme, design the water intake project, design the water purification plant, design the secondary pump house and the water transmission and distribution network. The design specification and calculation form the design specification.
In this design, the water source of Zhelin reservoir is needed to design a water plant matching structure with a scale of 25000 m3 / D, which adopts the water supply system of source water → grid flocculation tank → inclined tube sedimentation tank → V-shaped filter → disinfection → clean water tank → second pump station → urban pipe network. The coagulant and disinfectant selected are PAC and liquid chlorine, respectively, to ensure that the water quality of the effluent meets the sanitary standard for drinking water.
Key Words：grid flocculation tank；inclined tube sedimentation tank； V-shaped filter；pipe network
目录
第一部分 设计说明书 1
第1章 设计资料 1
1.1 设计任务 1
1.2 设计原始资料 1
1.3 水处理用材料与药剂资料 2
第2章 设计用水量 4
2.1 供水系统的选择 4
2.2 设计用水量 4
2.3 二级泵站设计流量 6
2.4 清水输水管设计流量 6
第3章 管网设计定线 7
3.1 输水和配水系统 7
3.2 给水管网的布置 7
3.3 管网定线 7
3.4 输水管渠定线 7
第4章 给水处理工艺流程和给水处理构筑物的选择 9
4.1 设计原则 9
4.2 设计规模 9
4.3 厂址选择 9
4.4 水厂工艺流程选择 10
4.5 处理构筑物的选择 10
第5章 取水工程 19
5.1 取水构造物 19
5.2 取水泵房 19
5.3 取水构筑物主要设计参数及设备 21
第6章 二级泵房 23
6.1 设计规模 23
6.2 泵房 23
第二部分 设计计算书 26
第7章 净水构筑物的计算 26
7.1 设计供水量 26
7.2 药剂溶解池和溶液池计算 26
7.3 混合设备(管式静态混合器) 29
7.4 絮凝设备（网格絮凝池） 31
7.5 沉淀设备（斜管沉淀池） 35
7.6 过滤设备（V型滤池） 39
7.7 消毒（液氯消毒） 47
7.8 清水池 48
第8章 水厂平面和高程布置 53
8.1 平面布置 53
8.2 高程布置 54
第9章 二级泵房 57
9.1 水泵机组的选择 57
9.2 机组布置和基础设计 57
9.3 吸水管和压水管路设计 58
9.4 泵房机器间布置 60
9.5 吸水井设计 60
9.6 水泵安装高度验算 61
9.7 各工艺标高设计 61
9.8 附属设备选择 62
第10章 取水构造物及一级泵站设计计算 64
10.1 取水头部 64
10.2 取水泵房的设计计算 64
第11章 城镇给水管网计算 72
11.1 原始资料 72
11.2 设计用水量 72
11.3 管网定线 73
11.4 流量分配 74
11.5 管径及水头损失计算 76
11.6 管网平差计算 76
11.7 确定水泵扬程、选泵及计算各节点水压 77
11.8 材料统计表 79
第12章 设计总概算及制水成本 80
12.1 工程概况及设计规模 80
12.2 工程基建总投资 80
12.3 年经营费用与单位制水成本 83
第三部分 结论 86
附录 88
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
城市经济的不断发展提高了人们的生活水平，也使得城市逐步提高对水质水量的要求。江西省武宁县为了满足当地人民和工业发展需要，根据当地的情况，规划建设一个中小型水厂。 |
1.2.2 自然条件
（一）水源和水质
（1）地下水
武宁县城的地下水资源为松散岩类孔隙水，此类水源水量较小，且容易受到各种污染。
（2）地表水
修河：武宁段起点船滩县长坪，止点杨洲乡界牌，全长113km，流入柘林水库。流域面积3416.31km2, 多年平均流量131.11m3/s，天然落差45.6m，河道总长113km,其上建有柘林水库。
柘林水库P=2%的洪水位为66.97m；P=5%的洪水位65.05m；P=1%洪水位68.28m；历史最高水位66.30m发生在1998年7月31日； 3、柘林水库正常水位63.15m，死水位48.15m,设计洪水位69.45m（P=0.1%）,校核洪水位71.16m（P=0.01%）。汛期控制水位4-6月61.65m，7-9月63.15m。
（3）供水水质及水压
水厂出厂水质按照现行的国家生活饮用水卫生标准设计计算，且水厂出水水压应至少达到0. 42Mpa，以满足接管点处0. 28Mpa的服务水头。 |
（二）气象
武宁县所属地域气候为亚热带季风湿润气候区，上半年多阴雨，下半年光照充足。年平均气温15—17度，极端最高气温为41.1度，极端最低气温为零下13.5度，年平均降雨量为1437mm，无霜期为240—286天，全年超过10度的活动积温为5204.5度，年日照时数为1785小时。春秋季短，夏冬季长，最冷月份为1月，平均气温为3.7度，最热月为7—8月，平均气温为27—30度，全年盛行风向为东风，7、8月份多东北风。 |
1.3 水处理用材料与药剂资料
1.3.1 混凝剂
常用的混凝剂有三种，分别为硫酸铝、45%的三氯化铁、10%的碱式氯化铝。 |
1.3.2 混凝剂投加量参考值
表1.1 混凝剂投加量
1.3.3 当地所产滤料
当地各厂所能供应的滤料有石英砂、无烟煤、铁矿石等。 |
1.3.4 用于消毒的药剂
当地可以供应液氯、漂白粉、臭氧、二氧化氯等用于消毒的药剂。 |
第2章 设计用水量
2.1 供水系统的选择
综合各种因素考虑，决定采用统一供水系统。根据武宁自来水公司提供的资料，截止2018年7月，武宁县城区现状总用地规模共1714.71ha2，拥有人口数10.78万。
2.2 设计用水量
2.2.1 居民生活用水量
2.2.2 工业企业职工生活和淋浴用水量
式中：
——啤酒厂职工生活和淋浴用水量（m3/d）；
Q1——啤酒厂职工生活用水量（m3/d）；
Q2——啤酒厂职工淋浴用水量（m3/d）。
式中：
——机械厂职工生活和淋浴用水量（m3/d）；
Q3——机械厂职工生活用水量（m3/d）；
Q4——机械厂职工淋浴用水量（m3/d）。
式中：
Q2—— 工业企业职工生活和淋浴用水量（m3/d）；
2.2.3 工业企业生产用水量
2.2.4 浇洒道路和绿地用水量
浇洒道路的面积为：159026. 6m2，浇洒绿地的面积为259600m2。因此，浇洒道路和绿地的用水量为： |
Q4 = 0.0015159206.6 2596000.0017 = 679.86m3/d
2.2.5 火车站用水量
Q5 = 2000m3/d
2.2.6 未预见水量及管网漏失水量
武宁县未预见水量及管网漏失水量按照最高日用水量的15~25%来计算，设计中取为20%。 |
2.2.7 最高日设计用水量
Qd=1.20（Q1 Q2 Q3 Q4 Q5）=1.2020827.36=24992.83m3/d，取25000m3/d。
取水厂自用水量系数为0.05，则水厂最高日用水量Q0为
Q0=1.05Qd=1.05×25000=26250m3/d
2.3 二级泵站设计流量
二级泵站设计流量应按远期规划人口确定，城区远期规划人口为16.33万，经计算远期规模为35000m3/d。 |
2.4 清水输水管设计流量
清水输水管设计流量关系到水厂内二级泵站的设计流量，应取二级泵站最大供水量作为设计流量。如果在二级泵站之前的水厂内调节构筑物（如清水池）已经贮存有消防水量，其设计用水量还应考虑消防的用水量。 |
第3章 管网设计定线
3.1 输水和配水系统
