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摘 要
自來水是通過凈化、消毒等一系列工藝后生產(chǎn)出來的符合國家標(biāo)準(zhǔn)的供人們生活、生產(chǎn)使用的水。它主要通過水廠的取水泵站汲取江河湖泊及地下水，地表水。并經(jīng)過沉淀、消毒、過濾等工藝流程，最后通過配水泵站輸送到各個(gè)用戶。
此次畢設(shè)的題目是《包頭市磴口自來水廠設(shè)計(jì)》。首先，根據(jù)源水的各項(xiàng)指標(biāo)，自然條件，水文條件等查閱資料，通過比較當(dāng)前的自來水處理工藝確定了一套完整的工藝。本次設(shè)計(jì)采用的工藝流程為：水平軸機(jī)械攪拌絮凝池—斜管沉淀池—普通快濾池—消毒。所選工藝成熟，處理效果較好，能滿足設(shè)計(jì)要求。對凈水系統(tǒng)、主要構(gòu)筑物尺寸以及高程做了計(jì)算。最后結(jié)合計(jì)算數(shù)據(jù)，繪制各單元構(gòu)筑物的工藝圖，平面布置圖，高程布置圖等相關(guān)圖紙。
關(guān)鍵詞：自來水；混凝；過濾；消毒
ABSTRACT
Drinking water is water which meets national standards after Series of treatment process such as purification ,disinfection etc.It’s used for living and production.Rivers and lakes Water, groundwater and surface water is absorbed mainly through water pumping station.After sedimentation, disinfection, filtration and other process, water is transportedn to all users through water pumping station finally.
The topic of the graduation desigh is 《The design of Deng kou Bao tou waterplant》.First,according to the source water indicators, natural conditions, hydrological conditions etc ,consult data access. Determine a set of complete process by comparing the current water treatment process. The process is: Horizontal axis mechanic alagitation flocculation tank—tubesettler—rapid filter—disinfection. Technology used is mature, the treatment effect is good, it can satisfy design requirements. Water purification system, the main structures’s sizes and elevation are calculated. Finally, with the calculated data draw every structures,the layout, elevation map and other related drawings.
Key words：tapwater；coagulation；filtration；disinfection
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 自然狀況及水源選擇········································2
第二章 水質(zhì)、水量、水壓···································5
2.1 水質(zhì)······························································5
2.2 水量、水壓·····················································5
第三章 水處理廠的工藝設(shè)計(jì)································6
3.1 廠址的位置·····················································6
3.2 設(shè)計(jì)原則························································6
3.3 處理流程方案的選定·········································6
3.4 水廠平面布置及高程布置···································8
3.5 構(gòu)筑物計(jì)························································13
第四章 安全措施及人員編制·····························21
4.1 安全措施························································21
4.2 人員編制···················································21
第五章 各構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算·····························22
5.1 設(shè)計(jì)水量計(jì)算···················································22
5.2 加藥設(shè)計(jì)計(jì)算···················································22
5.3 混合設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算·············································23
5.4 機(jī)械攪拌絮凝池設(shè)計(jì)計(jì)算····································23
5.5 斜管沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算··········································26
5.6普通快濾池濾池設(shè)計(jì)計(jì)算······································29
5.7 消毒設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算·············································33
5.8 清水池設(shè)計(jì)計(jì)算················································34
5.9 二泵站及吸水井的設(shè)計(jì)計(jì)算·································36
參考文獻(xiàn)··································································38
外文資料
中文資料
致謝
5
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
包頭市磴口自來水廠設(shè)計(jì)
1.1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)
根據(jù)指定水源、廠址和有關(guān)設(shè)計(jì)資料，設(shè)計(jì)水廠一座。并滿足：
（1）設(shè)計(jì)供水規(guī)模80000m3/d；
（2）出廠水壓要求0.46MPa；
（3）出廠水質(zhì)要求：達(dá)到國家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2006)。
1.1.3 設(shè)計(jì)依據(jù)
本次設(shè)計(jì)依據(jù)下列資料：
（1）設(shè)計(jì)任務(wù)書
（2）室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50013-2006）
（3）給水排水設(shè)計(jì)手冊（第一冊、第三冊、第十冊、第十一冊、第十二冊）
1.1.4 設(shè)計(jì)范圍
本次設(shè)計(jì)的范圍為設(shè)計(jì)建設(shè)包頭市磴口自來水廠。其任務(wù)是擔(dān)負(fù)城市居民生活用水的和工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)用水。
1.1.5 設(shè)計(jì)要求
（1）畢業(yè)設(shè)計(jì)是總結(jié)和鞏固在校四年所學(xué)知識(shí)，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。
（2）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。
（3）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)步驟及成果
（1）根據(jù)水質(zhì)、水量、地區(qū)條件、施工條件和水廠運(yùn)行情況、確定凈水廠的處理工藝流程；
（2）擬定各處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)流量，并根據(jù)確定的凈水廠位置，選擇適宜采用的處理構(gòu)筑物，確定設(shè)計(jì)采用的處理構(gòu)筑物的形式及數(shù)量；
（3）進(jìn)行各構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算，確定各構(gòu)筑物和各主要構(gòu)件的尺寸并繪制部分計(jì)算簡圖，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到構(gòu)筑物及其構(gòu)件施工上的可能性，并符合要求。
1）投藥及混合
根據(jù)原水水質(zhì)、處理要求、貨源及其他經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件選定混凝劑品種及投加量，設(shè)計(jì)溶解池、溶液池，布置加藥間及藥庫，畫出草圖；確定混合方式，進(jìn)行混合工藝設(shè)計(jì)計(jì)算和設(shè)備選擇。
2）絮凝、沉淀（或澄清池）
絮凝池和沉淀池應(yīng)同時(shí)進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì)，并應(yīng)注意兩者的關(guān)系與配合，要使兩池之間在高程、水流銜接、深度和池?cái)?shù)等方面相互配合。根據(jù)設(shè)計(jì)流量，絮凝池、沉淀池應(yīng)至少分為獨(dú)立相同的兩組，每組可根據(jù)需要分為若干格。也可根據(jù)水質(zhì)情況選用澄清池，并進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。
3）濾池
在北方，濾池一般應(yīng)設(shè)在室內(nèi)，沖洗水泵房應(yīng)盡可能與濾池合建。
4）消毒
選定消毒劑并根據(jù)水質(zhì)有關(guān)參考資料確定其投加量，投加點(diǎn)應(yīng)根據(jù)水質(zhì)情況確定。進(jìn)一步選擇投加設(shè)備，布置加藥間及藥庫，繪出草圖。
5）清水池
清水池之間要既能互相連通，又能單池運(yùn)行。清水池應(yīng)根據(jù)水量大小、地形及設(shè)計(jì)高程而定，由單池容積和設(shè)計(jì)水深決定水池平面尺寸。
（4）根據(jù)各構(gòu)筑物的確定尺寸，確定各構(gòu)筑物在平面位置上的確切位置，完成平面布置；確定各構(gòu)筑物間聯(lián)接管道的位置，管徑、長度、材料及附屬設(shè)施，完成水廠的高程布置。
（5）繪制凈水廠平面及高程布置圖，凈水構(gòu)筑物工藝平、剖面圖。
（6）二泵站設(shè)計(jì)計(jì)算
選泵臺(tái)數(shù)不宜過多，也不宜過少，應(yīng)能滿足各種不同流量及揚(yáng)程之需要為宜，一般4-7臺(tái)，盡可能同型號(hào)。確定泵站形式，進(jìn)行泵站設(shè)計(jì)計(jì)算；繪制二泵站工藝圖。
2．設(shè)計(jì)成果要求
（1）設(shè)計(jì)說明書一份（≮1.2萬字）；參考文獻(xiàn)≮10篇；相關(guān)外文文獻(xiàn)資料翻譯1份（≮5000漢字）。
（2）繪制的圖紙折合零號(hào)圖紙≮3張。
1.2 自然概況及水源選擇
1.2.1 地形概況
水廠位于市區(qū)北部，廠區(qū)占地面積約5.3萬公頃，廠內(nèi)地勢平坦（略有起伏），地面標(biāo)高1004-1005m。
1.2.2 工程地質(zhì)
（1）地下水位深度170cm； 最大冰凍170cm；
（2）設(shè)計(jì)地耐力13t/m2；地震等級(jí)6級(jí)；設(shè)計(jì)地震烈度8度。
1.2.3 氣象資料
（1）氣溫
全年平均氣溫6.5℃；最冷月平均最低氣溫–18.5℃；最熱月平均最高氣溫29.5℃；極端最高氣溫38.4℃；極端最低氣溫–31.4℃；
（2）降雨量
年降雨量308.9 mm，最大時(shí)降雨33.1mm；最大日降雨100.8mm；
（3）風(fēng)向
夏季 東風(fēng)、東南風(fēng) ；冬季 北風(fēng)、西北風(fēng) ；夏季平均風(fēng)速3.3 m/s；冬季平均風(fēng)速3.2m/s；夏季最多風(fēng)向頻率15；冬季最多風(fēng)向頻率17；
（4）最大積雪深度21mm；冰凍期150天；
（5）相對濕度
冬季空氣調(diào)節(jié)54%；最熱月平均58%；
（6）氣壓
大氣壓888.4毫巴；
（7） 年蒸發(fā)量
年蒸發(fā)量2324.2mm。
1.2.4 河流概況
（1）河流冰凍情況
冰凍期間 11月20日-3月；冰凍厚度50-80cm。
（2）河流水溫
原水最高溫度28攝氏度；平均溫度21攝氏度；河水最低溫度4攝氏度；平均最低溫度6攝氏度。
（3）河水含砂量
最高含砂量6.36公斤/立方米。
1.2.5 水源選擇
經(jīng)管線輸入磴口自來水廠。 （氣象、水文、地質(zhì)資料總結(jié)于表1-1中。）
表1-1 氣象、水文、地質(zhì)資料
項(xiàng)目
數(shù)據(jù)
項(xiàng)目
數(shù)據(jù)
氣壓 (毫巴）
888.4
最大積雪厚度 （毫米）
21
年平均氣溫 （℃）
6.5
最大凍土厚度 （厘米）
170
最熱月平均最高氣溫 （℃）
29.5
地下水位深度 (厘米）
170
最冷月平均最低氣溫 （℃）
-18.5
河水最低水溫 (℃）
4
極端最高氣溫 （℃）
38.4
河水最高水溫 （℃）
28
極端最低氣溫 （℃）
-31.4
河水平均最低水溫（℃）
6
最熱月平均相對濕度 （％）
58
河水平均最高水溫（℃）
21
均年總降水量 （毫米）
308.9
最大時(shí)降雨 (毫米)
33.1
夏季平均風(fēng)速 （米/秒）
3.3
最大日降雨 (毫米)
100.8
冬季平均風(fēng)速 （米/秒）
3.2
冰凍期 (天)
150
最多風(fēng)向及頻率 （％）
冬NNW17
冰凍厚度 （厘米）
50-80
夏ESE15
冰凍期間
11月20日-3月
地震烈度 （度）
8度
地震等級(jí) (級(jí))
6級(jí)
設(shè)計(jì)地耐力 (噸/平方米)
13
廠區(qū)地面標(biāo)高 (米)
1004-1006
第二章 水質(zhì)、水量、水壓
2.1 水質(zhì)
2.1.1 水源水質(zhì)
各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB 3838-2002)中的Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；
2.1.2 出水水質(zhì)
達(dá)到國家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749-2006）。
2.2 水量、水壓
2.2.1 最高日供水量
。
2.2.2 出廠水壓
P＝0.46MPa。
第三章 水處理廠的工藝設(shè)計(jì)
3.1 廠址的位置
包頭市自來水廠位于包市區(qū)東北部。
3.2 設(shè)計(jì)原則
（1）水處理構(gòu)筑物的生產(chǎn)能力，以最高日供水量加水廠自用水量進(jìn)行設(shè)計(jì)，并以原水水質(zhì)最不利情況進(jìn)行校核。
（2）水廠按近期設(shè)計(jì)，考慮擴(kuò)建可能。根據(jù)使用要求和技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性等因素，對近期工程亦可做分期建造的安排。
（3）水廠設(shè)計(jì)中考慮各構(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。
（4）設(shè)計(jì)中嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。
（5）水廠內(nèi)設(shè)備機(jī)械化和自動(dòng)化程度，本著提高科學(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， 逐步提高。
3.3 處理流程方案的選定
3.3.1 確定處理工藝的原則
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。
3.3.2 確定處理工藝
（1）確定處理流程
設(shè)計(jì)水廠的水源其水質(zhì)有很高的含砂量。從原水水質(zhì)資料中看出，原水的濁度和細(xì)菌學(xué)指標(biāo)不達(dá)標(biāo)，但污染并不嚴(yán)重，并且沒有重金屬和有毒化學(xué)物質(zhì)污染，經(jīng)傳統(tǒng)的混凝－沉淀－過濾－消毒處理工藝后應(yīng)可達(dá)到供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。具體流程為：
圖3-1 水處理流程圖
（2） 方案確定
由于包頭地區(qū)較寒冷，冰凍期較長，處理構(gòu)筑物需要有較好的保溫措施，所以不選用平流沉淀池，以降低造價(jià)。綜合池型匹配原則，以及機(jī)械攪拌絮凝池絮凝效果好，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。和普通快濾池具有成熟的運(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)較好等優(yōu)點(diǎn)；
經(jīng)比較后確定方案：
圖3-2 自來水廠工藝確定
3.3.3 選擇藥劑
(1) 選擇混凝劑
品種：三氯化鐵，硫酸鋁，堿式氯化鋁（聚合氯化鋁）等。
選擇原則：
原水水質(zhì)：如水溫、pH、堿度、色度、濁度等；價(jià)格；運(yùn)輸條件；貨源。
根據(jù)表1-1中的氣象水文資料和表2-1中水源水質(zhì)資料，原水水溫在4oC-28oC，平均pH值8.05。由于凈化效率高，耗藥量少，出水濁度低，色度小，過濾性能好，溫度適應(yīng)性高，pH=5～9（適用范圍寬），操作方便，腐蝕性小，設(shè)備簡單，成本較FeCl3低。最終選擇，堿式氯化鋁（聚合氯化鋁）。
（2）選擇助凝劑
包頭地區(qū)冬季溫度較低，冰凍期長，所以在冬季處理低溫水要加助凝劑。原水濁度較高，所以在冬季選擇適宜處理低溫水的活化硅酸作助凝劑。
（3）加藥和混合方式
重力投加，操作較簡單，投加安全可靠。
水泵混合，在水泵吸水管吸水喇叭口處加藥?；旌闲Ч?，節(jié)省動(dòng)力，大中小型水廠均適用。
3.3.4 選擇消毒劑
選擇品種：氯消毒效果較好，而且可以形成余氯持續(xù)消毒，防止管網(wǎng)二次污染，技術(shù)成熟，價(jià)格便宜，綜合考慮經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等多方面因素，選擇液氯作為消毒劑。
投加點(diǎn)：二點(diǎn)加濾，一點(diǎn)在斜板沉淀池出水渠濾前加氯，另一點(diǎn)在濾池清水渠濾后加氯。
3.4 水廠平面布置及高程布置
3.4.1 水廠平面布置
(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應(yīng)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) 做水廠平面布置時(shí)，應(yīng)考慮下述幾點(diǎn)要求
①流程力求簡潔，以減少水廠占地面積和連接管（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(jí)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；泵房及其它建筑盡量布置成南北向。
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。
（3）水廠的平面布置內(nèi)容和特點(diǎn)
水廠的基本組成分成兩部分：
①生產(chǎn)構(gòu)筑物和建筑物，包括處理構(gòu)筑物（絮凝池、沉淀池、濾池）、清水池、二級(jí)泵站、藥劑間等；
②輔助建筑物。其中又分生產(chǎn)輔助建筑物和生活建筑物兩種。前者包括化驗(yàn)室、修理部門、倉庫、車庫及值班宿舍等；后者包括辦公樓、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。生活輔助建筑面積應(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)輔助構(gòu)筑物面積根據(jù)水廠規(guī)模、工藝流程和當(dāng)?shù)鼐唧w情況確定。
當(dāng)各構(gòu)筑物和建筑物的個(gè)數(shù)和面積確定之后，根據(jù)工藝流程和構(gòu)筑物及建筑物的功能要求，結(jié)合地形和地質(zhì)條件，進(jìn)行平面布置。生產(chǎn)構(gòu)筑物、建筑物和輔助建筑物基本按南北向成一字形布置，三者各成一列，排列整齊，管理方便，能有效利用廠區(qū)面積。有人的構(gòu)筑物、建筑物均按南北朝向建設(shè)。
處理構(gòu)筑物一般均分散露天布置，由于包頭地區(qū)冬季較寒冷，有五個(gè)月冰凍期，處理構(gòu)筑物需采取保溫措施，清水池覆土保溫，絮凝池、沉淀池、濾池建在室內(nèi)，絮凝池與沉淀池合建，用導(dǎo)流渠連接，各建筑物需有采暖設(shè)備的，可采用室內(nèi)集中布置。集中布置比較緊湊，占地少，便于管理和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，管道立體交叉多，造價(jià)較高。
（4）水廠內(nèi)道路、綠化、堆場等的平面布置方法：
①首先對生產(chǎn)構(gòu)筑物和建筑物進(jìn)行組合安排，在位置、操作條件、走向、面積等方面統(tǒng)盤考慮。安排時(shí)應(yīng)注意高程、距離、管線和道路等。
②生產(chǎn)輔助建筑物布置；變電站臨近用電量最大的二泵站。堆砂場應(yīng)靠近濾池。車庫、值班室宜放在廠區(qū)前。
③預(yù)留面積的考慮。主要指生產(chǎn)設(shè)施的擴(kuò)建用地。
④生活輔助建筑物布置。宜放在廠前區(qū)內(nèi)，如辦公室盡量結(jié)合有關(guān)建筑物，地位應(yīng)在水廠進(jìn)門處，便于聯(lián)系工作，水廠內(nèi)的廁所應(yīng)遠(yuǎn)離水池等生產(chǎn)構(gòu)筑物，按防護(hù)帶距離規(guī)定應(yīng)不小于10m。水廠生產(chǎn)區(qū)內(nèi)不宜設(shè)職工宿舍。鍋爐房盡量靠近采暖房屋中心附近的主導(dǎo)風(fēng)向下方。堆煤場應(yīng)靠近鍋爐房。
⑤道路、圍墻及綠化帶的布置。通常一般構(gòu)（建）筑物應(yīng)設(shè)置人行道，寬度1.5～-2.0m；構(gòu)筑物和建筑物之間的車行道，其路面寬為4～6m，轉(zhuǎn)彎半徑為6m，縱坡一般不大于1%～2%，路面一般采用混凝土、瀝青等材料。凈水構(gòu)筑物上的主要通道應(yīng)設(shè)欄，欄高1.0m。水廠布置還應(yīng)注意美觀、充分綠化，在沉淀池周圍，不易種植喬木，以免落葉入池。道路和綠化約占全廠面積的20%～30%。
（5）水廠總占地面積約為4公頃。
3.4.2 水廠高程布置
（1）水廠高程布置原則
水廠的高程布置應(yīng)根據(jù)廠址地形、地質(zhì)條件、周圍環(huán)境以及進(jìn)水水位標(biāo)高確定。由于凈水構(gòu)筑物高程受流程控制，各構(gòu)筑物之間的高差應(yīng)按流程計(jì)算決定。輔助建筑物以及生活設(shè)施則可根據(jù)具體場地條件作靈活布置，但應(yīng)保持總體的協(xié)調(diào)。
（2）水廠高程布置及高程計(jì)算方法
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)筑物之間水面高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)通過計(jì)算確定，并留有余地。
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)，該水頭損失應(yīng)包括構(gòu)筑物內(nèi)集水槽（渠）等水頭跌落損失在內(nèi)。（數(shù)據(jù)詳見給排水設(shè)計(jì)手冊第三冊。）
各構(gòu)筑物之間的連接管（渠）斷面尺寸由流速?zèng)Q定，當(dāng)?shù)匦斡袝r(shí)當(dāng)坡度可以利用時(shí)，可選用較大流速以減小管道直徑及相應(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)，宜采用較小流速。在選定管（渠）到流速時(shí)，應(yīng)適當(dāng)留有水量發(fā)展余地。連接管（渠）的水頭損失（包括沿程和局部）應(yīng)通過水利計(jì)算確定。
當(dāng)各項(xiàng)水頭損失確定之后，便可進(jìn)行構(gòu)筑物高程布置。構(gòu)筑物高程布置與廠區(qū)地形、地質(zhì)條件及所采用的構(gòu)筑物形式有關(guān)。當(dāng)?shù)匦斡凶匀黄露葧r(shí)，有利于高程布置；當(dāng)?shù)匦纹教箷r(shí)，高程布置中既要避免清水池埋入地下過深，又應(yīng)避免絮凝沉淀池在地面上抬高而增加造價(jià)，尤其是當(dāng)?shù)刭|(zhì)條價(jià)差、地下水位高時(shí)。
本設(shè)計(jì)高程計(jì)算方法如下：以清水池最高水位為相對標(biāo)高±0.00，加上從清水池到濾池連接管段的沿程水頭損失、各個(gè)局部水頭損失以及濾站本身的水頭損失，得到濾池的過濾水位相對標(biāo)高，根據(jù)濾池高度設(shè)計(jì)，可以得到濾池底標(biāo)高，以此類推到絮凝池，檢驗(yàn)絮凝池底標(biāo)高是否高于最大冰凍深度，如果高于則將整套處理構(gòu)筑物標(biāo)高向下移動(dòng)，直到池底在最大冰凍深度之下。再根據(jù)水廠進(jìn)水水位和絮凝池水位高差及二者間的水頭損失，確定一泵站所需揚(yáng)程，根據(jù)揚(yáng)程和流量選泵。同理根據(jù)市政管網(wǎng)供水壓力要求和清水池水位差及二者間的水頭損失，確定二泵站所需揚(yáng)程，根據(jù)揚(yáng)程和流量選泵。
具體計(jì)算如下：
1）處理構(gòu)筑物水頭損失：
處理構(gòu)筑物中的水頭損失與構(gòu)筑物的型式和構(gòu)造有關(guān)，具體根據(jù)設(shè)計(jì)手冊第3冊表15-13（P868）進(jìn)行估算，估算結(jié)果如下表所示。
凈水構(gòu)筑物水頭損失估算值：
表3-1 構(gòu)筑物水頭損失
構(gòu)筑物名稱
水頭損失（m/s）
絮凝池
0.5
沉淀池
0.29
普通快濾池
2.14
2）連接管線水頭損失：
連接管線水頭損失（包括沿程和局部）應(yīng)通過水力計(jì)算確定，計(jì)算常用的公式為：
式中 ——沿程水頭損失，；
——局部水頭損失，；
——單位管長的水頭損失；
——連通管段長度，；
——局部阻力系數(shù)；
——連通管中流速，；
——重力加速度，。
（1）絮凝池至沉淀池，絮凝池與沉淀池合建，其損失取0.1m。
（2）沉淀池至濾池連接管線水頭損失：
a）沿程水頭損失
沉淀池至濾池連接管采用鋼管，管長（按最不利情況計(jì)算）。i=0.016，管長22m算得沿程損失為：
b）局部水頭損失：
管內(nèi)流速，則管路局部水頭損失為：
c）總水頭損失：
（3）濾池至清水池連接管線水頭損失
a）沿程水頭損失
濾池至清水池連接管采用鋼管，管長，i=0.016。則四閥濾池至清水池連接管沿程損失為：
b）局部水頭損失：
管內(nèi)流速，則管路局部水頭損失為：
c）總水頭損失：
（4） 清水池至吸水井連接管線水頭損失：
a）沿程水頭損失
清水池至吸水井連接管采用鋼管，管長，i=0.0027
至清水池連接管沿程損失為：
b）局部水頭損失
管內(nèi)流速，則管路局部水頭損失為：
c）總水頭損失：
2. 處理構(gòu)筑物高程確定
水廠高程圖見圖。
表3-2 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）
局部水頭損失（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
35
0.56
2.14
0.37
3.07
0.00
3.07
濾池—沉淀池
22
0.352
0.29
0.52
1.162
3.07
4.23
沉淀池—絮凝池進(jìn)水渠
——
——
0.5
0.1
0.6
4.23
4.83
二泵站及吸水井的計(jì)算 根據(jù)清水池到吸水井的水頭損失，吸水井最低水位和最高水位分別比清水池的最低和最高水位低0.31米,市政管網(wǎng)所需壓力0.46MPa，約為46米水柱，泵站損失2米，吸水井損失0.3米，泵站揚(yáng)程為46+3.5+2.3=51.8m，為了留一定富裕量，二泵站揚(yáng)程約為53米。
以上所用高程均為相對標(biāo)高，清水池最高液面標(biāo)高±0.00米，絕對標(biāo)高1005.03米，即所有相對標(biāo)高加上1005.03米的絕對標(biāo)高。
3.5 構(gòu)筑物設(shè)計(jì)
3.5.1 絮凝池
機(jī)械攪拌絮凝池（水平軸式機(jī)械攪拌絮凝池）
（1）設(shè)計(jì)原則和要點(diǎn)
為保證運(yùn)行，應(yīng)設(shè)兩套平行的處理構(gòu)筑物（每套按設(shè)計(jì)流量的1/2計(jì)算）?？紤]一套檢修停產(chǎn)時(shí)，保證供水。
池型匹配：反應(yīng)池和沉淀池的池寬池高盡量相等或一致。同寬：保證配水均勻；高度一致：避免不均勻沉降。
機(jī)械攪拌絮凝池（水平軸式機(jī)械攪拌絮凝池）應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
①池?cái)?shù)一般不少于2個(gè)。
②攪拌器排數(shù)一般為3～4排（不應(yīng)少于3排），水平攪拌軸應(yīng)設(shè)在池中水深1/2處。
③? 絮凝時(shí)間宜為15～20min。
④池內(nèi)攪拌設(shè)3～4檔，漿板線速度由第一檔的0.5m/s逐步減至末檔的0.2m/s。
⑤葉輪直徑應(yīng)比絮凝池水深小0.3m，葉輪盡端與池子側(cè)壁間距≤0.2m。
⑥水平軸式絮凝池每只葉輪的漿板數(shù)一般為4～6塊，漿板長度≤葉輪直徑的75%。
⑦每根攪拌軸上漿板總面積宜為水流截面積的10%～20%，不宜>25%，每塊漿板的寬度為漿板長的1/10～1/15，一般為10～30cm。
⑧池身一般為3～4m。
（2）設(shè)計(jì)內(nèi)容
①采用水平軸式機(jī)械攪拌絮凝池，兩座，設(shè)計(jì)流量采用高日流量加上水廠自用水量，每座絮凝池處理水量1750 m3/h。
②絮凝池單池總?cè)莘e583.33立方米。為了和沉淀池寬度高度上能夠匹配，設(shè)計(jì)每池池長15m，寬10.8m，池高為3.6m，超高0.3m。
③設(shè)計(jì)水平攪拌軸數(shù)為三排，每排設(shè)計(jì)三個(gè)攪拌器。每個(gè)攪拌器長3.33m，攪拌器間的凈距和其離壁的距離為0.2m。攪拌器外緣直徑為3.3m，攪拌器間的凈距和其離壁的距離為0.15m。每個(gè)攪拌器上裝有四塊葉片，葉片寬度b采用0.2m。
3.5.2 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或機(jī)械排泥。
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，可采用穿孔管或穿孔集水槽等集水。
（2）設(shè)計(jì)內(nèi)容
①每座設(shè)計(jì)處理水量1750 m3/h，顆粒沉降速度：u=0.35mm/s，清水區(qū)上升流速2.5～3.0mm/s，選用v=3.0mm/s，即表面負(fù)荷。
②采用塑料片熱壓六邊形蜂窩管，管厚0.4mm，邊距d=30mm水平傾角θ=600，清水區(qū)面積163.3m2，其中斜管結(jié)構(gòu)占用面積按3%計(jì)，則實(shí)際清水區(qū)需要面積168.2m2,設(shè)計(jì)尺寸沉淀池寬10.8m，池長15.5m，設(shè)計(jì)平面尺寸10.8m×15.5m。
③斜管總長按1000mm計(jì)。
④采用保護(hù)高度0.3m，清水區(qū)高度1.2m，布水區(qū)高度1.5m，穿孔排泥槽高度0.8m，斜管垂直高度0.87m，總高H為4.67m。
⑤集水系統(tǒng)采用集水穿孔管，設(shè)20個(gè)集水槽，槽中心距1.4m，最外側(cè)槽距池壁1.4m，每槽流量0.0245m3/s，流量超載系數(shù)為1.2～1.5，取1.5，集水槽寬0.24m。中間設(shè)一條集水渠，寬為0.68m。
集水槽兩側(cè)各設(shè)置間距為133mm的小孔37個(gè)。
⑥進(jìn)口采用穿孔墻，流速，采用0.15m/s，單孔面積等于一塊磚面積0.0072，孔口個(gè)數(shù)為454。出水設(shè)導(dǎo)流渠。
⑦采用穿孔排泥。
⑧斜管內(nèi)流速為0.289m/s，沉淀時(shí)間為5.77min。
3.5.3 普通快濾池
（1）設(shè)計(jì)原則和要點(diǎn)
①濾池?cái)?shù)量的布置不得少于2個(gè)，濾池個(gè)數(shù)少于5個(gè)時(shí)宜采用單行排列，反之可用雙行排列，單個(gè)濾池面積大于50平方米時(shí)，管廊中可設(shè)置中央集水渠。
②單個(gè)濾池的面積一般不大于100平方米，長寬比大多數(shù)在1.25：1 1.5：1之間，小于30平方米時(shí)可用1：1，當(dāng)采用旋轉(zhuǎn)式表面沖洗時(shí)可采用1：1.2：1.3：1。
③濾池的設(shè)計(jì)工作周期一般在1224個(gè)小時(shí)，沖洗前的水頭損失一般為2.02.5m。
④對于單層石英砂濾料濾池，飲用水的設(shè)計(jì)濾速一般采用810米/小時(shí)，當(dāng)要求濾后水濁度為1度時(shí)，單層砂濾層設(shè)計(jì)濾速在46米/小時(shí)，煤砂雙層濾層的設(shè)計(jì)濾速在68米/小時(shí)。
⑤濾層上面水深，一般為1.52.0米，濾池的超高一般采用0.3米。
⑥單層濾料過濾的沖洗強(qiáng)度一般采用1215L/s·m2，雙層濾料過濾沖洗強(qiáng)度在1216L/s·m2。
⑦單層濾料過濾的沖洗時(shí)間在75分鐘，雙層濾料過濾沖洗時(shí)間在86分鐘。
（2）普通快速濾池在建造設(shè)計(jì)中注意的問題
①配水系統(tǒng)干管末端應(yīng)裝有排氣管；
②濾池底部應(yīng)設(shè)有排空管；
③濾池閘閥的起閉一般采用水力或電力，但當(dāng)池?cái)?shù)少時(shí)且閥門直徑等于小于300mm時(shí)，也可采用手動(dòng)；
④每個(gè)池應(yīng)裝上水頭損失計(jì)和取樣設(shè)備；
⑤池內(nèi)與濾料接觸的壁面應(yīng)拉毛，以避免短流造成出水水質(zhì)不好；
⑥池底坡度約為0.005，坡向排空；
⑦各種密封渠道上應(yīng)設(shè)入孔，以便檢修；
（3）設(shè)計(jì)內(nèi)容
①設(shè)計(jì)一座普通快濾池，內(nèi)部為8個(gè)濾池。每個(gè)尺寸為L=9.4m，B=4.8m。面積為45.12m2。濾池總面積為360.96m2。.
②處理水量為84000m3/d，濾速為10m/h,實(shí)際工作時(shí)間為23.8h，沖洗強(qiáng)度q=14L/(m2·s)。
③進(jìn)水渠斷面：渠寬為B=1m，水深為0.8m，渠中流速：v1=1.21 m/s
分兩條總進(jìn)水管,每條進(jìn)水管流量為0.485m3/s，管徑為DN700mm, 管中流速為1.26m/s。
④濾池高度：
支承層高度：H1采用0.45m，濾料層高度：H2采用0.7m，砂面層高度：H3采用1.6m，保護(hù)高度：H4采用0.30m
故濾池總高：H=H1+H2+H3+H4=0.45+0.7+1.6+0.30=3.05m
3.5.4 加藥間及藥庫
（1）設(shè)計(jì)原則和要點(diǎn)
1）加藥間布置
①加藥間宜與藥庫合并布置，布置原則為：藥劑輸送、投加流程順暢，方便操作與管理，力求車間清潔衛(wèi)生，符合勞動(dòng)安全要求，高程布置符合投加工藝及設(shè)備條件。
②加藥間位置應(yīng)盡量靠近投加點(diǎn)，建設(shè)規(guī)模宜與水廠其他生產(chǎn)性建筑物的規(guī)模相協(xié)調(diào)，可布置成各種形狀，一字形、L形、T形較多。
③倉庫和加藥間應(yīng)根據(jù)具體情況設(shè)置機(jī)械搬運(yùn)設(shè)備，加藥間室內(nèi)應(yīng)設(shè)有沖洗設(shè)施。
④加藥間布置應(yīng)兼顧電氣、儀表自控等專業(yè)的要求。
⑤加藥間應(yīng)保持良好的通風(fēng)。
⑥管溝應(yīng)設(shè)有排水措施，并防止室外管溝積水的倒灌攪拌池邊宜設(shè)置排水溝，四周地面坡向排水溝。
⑦由加藥間至加注點(diǎn)的加藥管根數(shù)不宜少于兩根，并設(shè)置切換閥門，方便檢修。
⑧根據(jù)藥劑品種確定加藥管管材，考慮地坪的防腐措施。
⑨加藥間藥液池邊應(yīng)設(shè)工作臺(tái)，工作臺(tái)寬度以1～-1.5m為宜。當(dāng)采用高位溶液池時(shí)，操作平臺(tái)與屋頂?shù)膬艨崭叨炔灰诵∮?.20m。
⑩對于有水解聚丙烯酰胺溶液池的加藥間，因有氨氣放出，室內(nèi)要加強(qiáng)通風(fēng)設(shè)施。冬季使用聚丙烯酰胺的室內(nèi)溫度不低于2oC。
2）藥庫布置
①固體藥庫和液體藥庫儲(chǔ)存池的儲(chǔ)備量應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，一般可按最大投藥量的15～30天用量計(jì)算。
②藥庫宜與加藥間合并布置，室外儲(chǔ)液池應(yīng)盡量靠近加藥間。
③藥庫外設(shè)置汽車運(yùn)輸?shù)缆罚⒂凶銐虻牡管嚨?，一般設(shè)汽車運(yùn)輸進(jìn)出的大門，門凈寬不小于3米。
④混凝劑堆放高度一般采用1.5～2.0米。
⑤藥庫一般設(shè)置電動(dòng)葫蘆或電動(dòng)單梁懸掛起重機(jī)。
⑥藥庫層高一般不小于4米，窗臺(tái)高度高于藥劑堆放高度。
⑦藥庫面積根據(jù)儲(chǔ)存量和堆高計(jì)算確定，并留有1.5米左右寬的通道以及卸貨的位置。
⑧應(yīng)有良好的通風(fēng)條件，并應(yīng)防止藥劑受潮。
⑨地坪與墻壁應(yīng)根據(jù)藥劑的腐蝕程度采取相應(yīng)的防腐措施。
⑩對于存儲(chǔ)量較大的散裝藥劑，可用隔墻分格。
（2）設(shè)計(jì)內(nèi)容
1）藥劑選擇
①選擇混凝劑
品種：三氯化鐵，硫酸鋁，堿式氯化鋁（聚合氯化鋁）等。
選擇原則：
原水水質(zhì)：如水溫、pH、堿度、色度、濁度等；價(jià)格；運(yùn)輸條件；貨源。
根據(jù)氣象水文資料和水源水質(zhì)資料，原水水溫在4oC～28oC，平均pH值8.05。由于凈化效率高，耗藥量少，出水濁度低，色度小，過濾性能好，溫度適應(yīng)性高，pH=5～9（適用范圍寬），操作方便，腐蝕性小，設(shè)備簡單，成本較FeCl3低。最終選擇，堿式氯化鋁（聚合氯化鋁）。
（2）選擇助凝劑
包頭地區(qū)冬季溫度較低，冰凍期長，所以在冬季處理低溫水要加助凝劑。原水濁度較高，所以在冬季選擇適宜處理低溫水的活化硅酸作助凝劑。
2）加藥點(diǎn)和投加、混合方式
重力投加，操作較簡單，投加安全可靠。
水泵混合，在水泵吸水管吸水喇叭口處加藥?；旌闲Ч茫?jié)省動(dòng)力，大中小型水廠均適用。
3）在加藥管上安裝轉(zhuǎn)子流量計(jì)。
4）加藥量：選用堿式氯化鋁，最大投加量40mg/L，濃度10%，泵前吸水喇叭口投加。
5）溶液池容積17m3 ，矩形，尺寸：（包括超高0.2m），同時(shí)備用一個(gè)同樣尺寸的溶液池。
溶解池容積5.1m3，（包括超高0.2m）
6）按15天儲(chǔ)藥量計(jì)算加藥間藥庫體積m3，堆積高度1.5m，藥劑總占地面積為283.m2，考慮到藥品的運(yùn)輸、搬運(yùn)和磅秤算占體積，不同藥品間留有間隔等，這部分面積按藥品占有面積的30℅計(jì)，則藥庫所需面積： ，設(shè)計(jì)藥庫大門凈寬3m，藥庫尺寸為
3.5.5 加氯間及氯庫
（1）設(shè)計(jì)原則和要點(diǎn)
1）加氯間的布置
①加氯間一般應(yīng)設(shè)在靠近投加地點(diǎn)。
②加氯量大的加氯間，氯瓶和加氯機(jī)應(yīng)考慮分格。
③在加氯間出入處，應(yīng)設(shè)有工具箱、搶修用品箱及防毒面具等，照明和通風(fēng)設(shè)備的開關(guān)應(yīng)設(shè)在室外。
④加氯間內(nèi)的管線不宜露在地面，應(yīng)敷設(shè)在溝槽里。
⑤應(yīng)設(shè)有磅秤作為校核設(shè)備。
⑥加氯間及氯瓶間可根據(jù)具體情況設(shè)置每小時(shí)12次的通風(fēng)設(shè)備，通風(fēng)管材應(yīng)考慮防氯腐蝕。
⑦加氯設(shè)備應(yīng)保證不間斷工作，一般每種不少于兩套。
⑧通向加氯間的壓力水管道應(yīng)保證不間斷供水，并盡量保持管道內(nèi)水壓穩(wěn)定。
⑨當(dāng)加氯間需要采暖時(shí)宜用暖氣。
2）液氯倉庫
①液氯倉庫建筑應(yīng)防止強(qiáng)烈光線照射，可考慮設(shè)百葉窗。
②液氯的儲(chǔ)備量應(yīng)按供應(yīng)和運(yùn)輸?shù)葪l件確定，一般按最大用量的15～30天計(jì)算。
③液氯倉庫一般應(yīng)設(shè)在水廠主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，并與廠外經(jīng)常有人的建筑物保持盡可能遠(yuǎn)的距離。
④倉庫外應(yīng)設(shè)有檢察漏氣的觀察孔。
⑤應(yīng)有強(qiáng)制通風(fēng)設(shè)備。
⑥消毒藥劑倉庫和加氯間應(yīng)根據(jù)具體情況設(shè)置機(jī)械搬運(yùn)設(shè)備。
⑦液氯倉庫應(yīng)設(shè)置漏氯報(bào)警儀及漏氯吸收裝置或采取其他安全措施。
（2）設(shè)計(jì)內(nèi)容
1）加氯間與氯庫合建，平面尺寸：。
2）投加點(diǎn)
二點(diǎn)加濾，一點(diǎn)在斜管沉淀池出水渠濾前加氯，另一點(diǎn)在濾池清水渠濾后加氯。設(shè)計(jì)水量為最高日水量及水廠自用水量，加氯量為3.0mg/L，倉庫儲(chǔ)量按15天計(jì)算3780kg/月。
3）氯瓶數(shù)量4個(gè)1噸氯瓶（H×D=2020mm×800mm）4
4）四臺(tái)加氯機(jī)，兩用兩備，型號(hào)REGAL2100，加氯量1-20kg/h。
5）為防止氯泄漏造成嚴(yán)重的環(huán)境影響，設(shè)置漏氯吸收裝置，吸收液為NaOH。3.5.6 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。
11）清水池應(yīng)設(shè)置水位連接測量裝置，水位儀應(yīng)選擇投入式或與池水不接觸式，便于檢修。
（2）設(shè)計(jì)內(nèi)容
①設(shè)兩個(gè)清水池，有效水深取4.4m，超高取0.55m，壓池底水0.3m，則池深為5.25m。
②進(jìn)水管：選DN900mm的鑄鐵管。
③出水管：選DN1000mm的鑄鐵管。
④溢流管管徑與進(jìn)水管管徑相同，DN1000mm
⑤放空管：選DN600mm的鑄鐵管
⑥潛水泵：為便于排水，清水池底應(yīng)有一定坡度，取i=5‰。查手冊，選用QXG1350-8.5-45型潛水泵。其流量為375L/s，揚(yáng)程為8.5m，轉(zhuǎn)速740r/min，電機(jī)功率45kw，效率83%。
⑦通氣孔及檢修孔：設(shè)9個(gè)通氣孔，孔徑為200mm，設(shè)2個(gè)檢修孔，孔徑為1000mm。
⑧導(dǎo)流墻：池內(nèi)每隔10m設(shè)一導(dǎo)流墻。導(dǎo)流墻上設(shè)過水小孔，孔尺寸為100mm×100mm。導(dǎo)流墻與最高水位同高。
⑨設(shè)超聲波水位指示儀進(jìn)行水位指示。
⑩清水池方形，有效容積按最高日用水量10%設(shè)計(jì)，單個(gè)清水池有效容積4000m3，平面尺寸：30m×30m。
3.5.7 廠區(qū)給排水及道路圍墻
（1）生產(chǎn)廢水排入預(yù)沉池，經(jīng)沉淀后送入一泵站吸水井。
（2）廠區(qū)給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)、消火栓、灑水栓布置，生活污水和雨水管網(wǎng)按《給水排水設(shè)計(jì)手冊》第三冊有關(guān)規(guī)定設(shè)計(jì)，給水管網(wǎng)、污水管網(wǎng)和雨水管網(wǎng)均設(shè)計(jì)為枝狀管網(wǎng)，消火栓布置按有關(guān)防火規(guī)范規(guī)定，兩消火栓間距離小于120m，詳細(xì)布置見水廠總平面施工圖。
（3）廠區(qū)主干道6m，轉(zhuǎn)彎半徑6m；單車道3.5m，轉(zhuǎn)彎半徑3.5m；人行道取2m，轉(zhuǎn)彎半徑2m。
（4）圍墻為磚墻。
3.5.8 其余附屬構(gòu)筑物
其余附屬構(gòu)筑物詳細(xì)布置見總平面圖及高程圖。
第四章 安全措施及人員編制
4.1 安全措施
4.1.1 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)筑物和管線除濾站外均設(shè)兩套設(shè)備，一套檢修或出現(xiàn)故障時(shí)另一套仍可用。
（2）設(shè)閘閥，供檢修時(shí)使用。
（3）跨越管作用
1）水質(zhì)好時(shí)，可超越絮凝池、沉淀池，直接過濾。
2）池子或管路出現(xiàn)故障時(shí)使用。
4.1.2 供電安全措施
廠區(qū)設(shè)兩套供電系統(tǒng)以備使用。
4.2 人員編制
根據(jù)水廠規(guī)模及水廠性質(zhì)，水廠人員編制見表4-1
表4-1 水廠人員編制列表
名稱
人數(shù)
名稱
人數(shù)
食堂
8
濾站
4
二泵站
4
宿舍
3
辦公室
20
機(jī)修間
9
化驗(yàn)室
6
泥木工間
3
鍋爐房
2
傳達(dá)室
2
管配件堆場
2
車庫
2
廠外管道維修
5
加藥間
2
浴室
2
加氯間
2
電修間
5
綠化工人
3
水表間
3
總計(jì) 87
第五章 各構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算
5.1 設(shè)計(jì)水量計(jì)算
Q供=80000m3/d
Q設(shè)=1.05Q供=1.05×80000 m3/d=84000 m3/d=3500 m3/h
5.2 加藥設(shè)計(jì)計(jì)算
1）藥劑品種：堿式氯化鋁[Aln(OH)mCl3n-m]（PAC）
原因：（1）凈化效率高，耗藥量少，出水濁度低，色度小，過濾性能好
（2）溫度適應(yīng)性高，pH=5～9（適用范圍寬）
（3）操作方便，腐蝕性小，設(shè)備簡單，成本較FeCl3低
（4）是無機(jī)高分子化合物
2）加藥量：參考《給水排水工程常用數(shù)據(jù)速查手冊》中國各地投加混凝劑資料，原水水質(zhì)濁度平均為200NTU，最高為1000NTU，最低為50NTU，與蘭州黃河相似。故[Aln(OH)mCl3n-m]最高投加量為40 mg/L，最低為5 mg/L。
3）加藥設(shè)備：
①加藥方式：泵前重力加藥
②溶液池容積：
==16.787取17m
式中：—混凝劑（PAC）的最大投加量（mg/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)為3500
—每日調(diào)制次數(shù)，一般不超過3次，本設(shè)計(jì)取2次。
溶液池尺寸：L×B×H =4m×3m×1.62m，其中包括超高0.2m。溶液池設(shè)兩個(gè)，一用一備，置于室內(nèi)地面上，以便交替使用，保證連續(xù)投藥
③溶解池容積：
式中： —溶解池容積（m3 ），一般采用（0.2～0.3）；
本設(shè)計(jì)取0.3
溶解池尺寸：L×B×H = 2.5m×2m×1.22m，溶解池設(shè)兩個(gè)，超高為0.2m。
④藥庫的設(shè)計(jì)參數(shù)：
混凝劑堿式氯化鋁所占體積：
T15=×Q×15=×84000×15=50400kg=50.4t
式中： T15—藥劑按最大投藥量的15d用量儲(chǔ)存
a—堿式氯化鋁最大投加量（mg/l），本設(shè)計(jì)取40.0mg/l
Q—處理水量（m/d）。
聚合氯化鋁的相對密度為1.19，則算占體積V=
藥品放置高度為1.5m，則所需面積為A=28.3 m ?？紤]到藥品的運(yùn)輸、搬運(yùn)和磅秤算占體積，不同藥品間留有間隔等，這部分面積按藥品占有面積的30℅計(jì)，則藥庫所需面積：，則藥庫尺寸L×B×H=9m×5m×5m(藥庫層高一般不小于4m，本方案取5m)。
⑤加藥間、藥庫布置：
平面尺寸：一字型，藥庫與加藥間合并布置
5.3 混合設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算
水泵混合（設(shè)備簡單，混合充分，效果好，不另消耗動(dòng)能）：投放點(diǎn)與反應(yīng)池距離小于120米
5.4 機(jī)械攪拌絮凝池設(shè)計(jì)計(jì)算
（1）采用機(jī)械絮凝池（水平軸式機(jī)械攪拌絮凝池）
原因：①絮凝效果好
②水頭損失小
③可適應(yīng)水質(zhì)，水量變化
（2）絮凝池尺寸：
絮凝池設(shè)計(jì)2組，每組設(shè)1池，每池設(shè)計(jì)流量為Q= 1/2Q設(shè)=3500/2=1750m3/h
每池容積W===583.33 m3
式中：Q—每池設(shè)計(jì)流量（m/d）；
T—絮凝時(shí)間，一般為15-20min，本設(shè)計(jì)取20min。
根據(jù)水廠高程系統(tǒng)布置，水深H=取3.6m，超高0.3m，則
池長： L≥aZH=1.3×3×3.6=14.04m
式中：a—系數(shù)，一般采用1.0-1.5；
Z—攪拌軸排數(shù)（3—4排），本設(shè)計(jì)為3排。
L=15m
池寬 B===10.8m，
所以，絮凝池的尺寸為L×B×H=15m×10.8m×3.9m
2)攪拌設(shè)備:
每排設(shè)三個(gè)攪拌器
①每個(gè)攪拌器長：l=（10.8-4×0.2）/3=3.33m
式中：0.2——攪拌器間的凈距和其離壁的距離為0.2m。
②攪拌器外緣直徑：D=3.6 -2×0.15=3.3m
式中：0.15——攪拌器間的凈距和其離壁的距離為0.15m。
③每個(gè)攪拌器上裝有四塊葉片，葉片寬度b采用0.2m，每根軸上漿板總面積為3.3×0.2×4×3=7.92m，占水流截面積10.8×3.6=38.89m的20﹪
④每個(gè)攪拌器旋轉(zhuǎn)時(shí)克服水阻力所消耗的功率：
各排葉輪漿板中心點(diǎn)線速度采用：v=0.5m/s, v=0.35m/s, v=0.2m/s。葉輪漿板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)直徑D0=3.3-0.2=3.1m。葉輪轉(zhuǎn)速及角速度分別為：
第一排：
n===3.08r/min， w=0.308rad/s
第二排：
n===2.16r/min，w=0.216rad/s
第三排：
n===1.24r/min，w=0.124 rad/s
漿板寬長比==0.04＜1，查手冊得=1.10