给水课程设计
一、设计任务书
1.1课程设计题目
某城市给水厂初步设计
1.2课程设计内容
1.2.1给水厂设计的用水量分析与总用水量计算，或由教师给定的水量作为本设计的设计
水量。
1.2.2根据取水河床断面水位，设计吸水井和一级泵房。
1.2.3根据所给水质情况，进行工艺比选，确定处理工艺流程。
1.2.4根据混凝实验结果选用混凝剂并决定其投量（也可参考设计手册比照相似情况选
用），设计计算溶药池、溶液池的溶积、设计投药系统及药库并进行相应的平面布置。
1.2.5设计计算混合池（混合器）、絮凝池、沉淀池（或澄清池），并在设计说明书中绘出
它们的工艺流程图（单线图）。并绘出其中一个单体构筑物工艺图（3号工程图，根据设计时间需要，如果设计时间不够，可以不画）。
1.2.6设计计算滤池（包括根据筛分资料，将滤料改组成所需d10=0.50mm, K80=1.8或室外
给水设计规范的要求），并绘出工艺图（3号工程图）。
1.2.7设计计算加氯间、氯库。清水池的容积按最高日用水量15%计算。
1.2.8水厂平面图的布置，设计计算各构筑物之间的联接管道（包括水头损失值）及高程
图的设计。
1.2.9绘出水厂平面布置和高程布置图（3号工程图）。
1.2.10水厂的工程概预算及经营成本分析。
1.2.11设计说明书与计算书的编制。
1.3基本要求
1.3.1设计深度为初步设计
1.3.2图中文字一律用仿宋体书写；图例的表示方法应符合一般规定和制图标准；图纸应
注明图标栏及图名；图纸应清洁美观，主次分明，线条粗细有别；图幅宜采用3号图，必要时可选用2号图。
1.3.3说明书、计算书内容简要，论证充分、文字通顺、字迹端正。
1.4设计成果
1.4.1设计计算说明书一份；
1.4.2设计图纸：废水处理站总平面布置图、高程图、主要构筑物工艺构造图（1～2个）
各一张。
二、概论
2.1基本资料
2.1.1设计规模
2006年该市现状人口37.5万，根据该市城市总体规划，2020年城市口为50万人，(内插计算)2012年为42.42万人。最高日综合用水定额以2006年的387L/cap.d为基数，2006年～2020年城市用水年均增长率按2%计，则2012年最高日城市综合用水定额为435L/cap.d，2020年最高日城市综合用水定额为510L/cap.d。
表 1
1 现状或规划人口(万人) 42.4
2 50
2 最高日城市综合用水定额L/cap.d 435 510
3 供水普及率（%）99 100
表 2
1 综合生活用水定额(L/cap.d) 174 204 生活/城市综合=4：6
2 规划人口(万人) 42.42 50
3 综合生活用水(万m3/d) 7.38 10.20
4 工业企业用水(万m3/d) 13.92 15.80
5 浇洒道路和绿地用水(万m3/d) 1.85 2.04
6 管网漏损水量(万m3/d) 2.83 3.81 (3+4+5)×20%
7 未预见水量(万m3/d) 1.41 2.28 (3+4+5)×10%
8 消防用水(万m3／d) 0.28 0.32
9 供水普及率(%) 99.00 100.00
10 最高日城市用水量(万m3/d) 18.31 25.46 (3+4+….+7+8)×10
注：水厂设计水量应按城市最高日用水量加上水厂的自用水量计算,自用水量按最高日用水量的5%算。
2.1.2地形地貌及河流特征
地形地貌：城区地形较平坦，其地面高程标高为10.00m。
水位（黄海高程系）：
最高水位：9.12 m
最低水位：7.56 m
多年平均水位：8.32 m
河床断面图（见下图）
2.1.3河流水质
表 3
饮用水经处理后应符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）要求。 2.1.4
水处理用材料与药剂资料
2.1.4.1 混凝剂
硫酸铝、三氯化铁(45%)、碱式氯化铝(10%)
2.1.4.2 混凝剂投加量参考值（也可参考设计手册比照相似情况选用）
表 4
2.1.4.3 当地所产滤料
石英砂、无烟煤、铁矿石等均有供应。 2.1.4.4 滤料(石英砂)筛分试验
表 5
筛孔直径mm 留在筛上的砂重(g)
通过该号筛的砂重
(%)
2.362 0.3 99.7 1.652 12.4 87.3 0.991 31.7 55.6 0.589
38.2
17.4
0.246 16.3 1.1
0.208 0.7 0.4
筛底盘0.4 /
合计100.0 1
注:也可按设计要求提供。
2.1.4.5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。
2.2设计水质
本设计给水处理工程设计水质满足国家生活饮用水卫生标准（GB5749-2006），处理的目的是去除原水中悬浮物质，胶体物质、细菌、病毒以及其他有害成分，使净化后水质满足生活饮用水的要求。
生活饮用水水质应符合下列基本要求：
2.2.1水中不得含有病原微生物。
2.2.2水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康。
2.2.3水的感官性状良好。
2.3水厂设计用水量组成
城市给水系统的设计年限,应符合城市总体规划，远近期结合，以近期为主，给水系统设计时，首先必须确定该系统设计年限内的设计用水量，应为系统中的取水、水处理、泵站和管网等设施的规模都需参照设计用水量来确定。
设计用水量有下列各项组成：
2.3.1综合生活用水，包括居民生活用水和公共建筑及设施用水。
2.3.2工业企业生产用水和工作人员生活用水。
2.3.3消防用水。
2.3.4浇洒道路和绿地用水。
2.3.5未预计水量及管网漏水失水量。
2.4设计水量
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，并以水质最不利情况进行校核。水厂自用水量主要用于滤池冲洗和澄清池排泥等方面。城镇水厂只用水量一般采用供水量的5%—10%，本设计取5%，则给水处理厂的处理规模近期为18.31×104×（1+5%）m3/d=19.226×104m3/d=8010m3/h=2.225m3/s, 远期为25.46×104×1.05 m3/d=26.733×104 m3/d=11138.75m3/h=3.094m3/s。水处理构筑物按照近期处理规模设计。
三、工艺流程选择
3.1工艺流程的确定
常见净水处理工艺以下几种：
3.1.1原水→简单处理
3.1.2原水→混凝、沉淀或澄清
以上两种处理流程适用于要求不高的工业用水。
3.1.3原水→混凝、沉淀或澄清→过滤→消毒（一般生活用水常规处理）
3.1.4原水→接触过滤→消毒（适用于低浊度和低色度的水库水的净化处理）
3.1.5原水→预沉淀→混凝沉淀→过滤→消毒（适用于高浊度水）
根据以上资料，以及基础资料和《生活饮用水卫生标准》可知应选原水→混凝、沉淀或澄清→过滤→消毒
3.2具体工艺处理流程的必选
由于日处理水量19.226×104m3/d是个很大的水量需求，根据上述流程可有两套工艺可选：
原水→静态混合器混合→往复式隔板絮凝池→平流沉淀池→V型滤池→消毒池
原水→水泵混合→机械絮凝池→辐流式预沉池→移动罩滤池→消毒池
3.2.1混合器的选择：常见的混合方式有水泵混合，扩散混合气混合，跌水混合，管式静
态混合器混合。跌水混合的扩散不易完全均匀，且需扩建混合池，增加土建费用；
扩散混合器适用于中等规模的水厂，本水厂日处理水量很大，不宜采用；水泵混合
安装管理比较麻烦；管式静态混合器适用于各种规模的水厂，维护管理方便，且不
需土建构筑物。综上所述，选管式静态混合器。
3.2.2絮凝池的选择：常见的絮凝设备有隔板絮凝池，折板絮凝池，机械絮凝池。折板絮
凝池的构造比较复杂，机械絮凝池维修管理比较麻烦，隔板絮凝池在我国应用历史
比较悠久，目前在我国比较常用，其构造比较简单。隔板絮凝池又分为往复式隔板
絮凝池和回转式隔板絮凝池，其中回转式隔板絮凝池适用于旧厂的改建和扩建，往
复式隔板絮凝池适用于大型水厂而且絮凝效果也比较好，所以选择往复式隔板絮凝
池。
3.2.3沉淀池的选择：查《给水排水工程手册》第三册可知适用于大型水厂的沉淀池有平
流式沉淀池和辐流式沉淀池，而辐流式沉淀池较平流式施工困难，而且导流和配水
条件差。所以选择平流式沉淀池，它施工简单，方便与其他构筑物衔接，管理也比
较方便。
3.2.4滤池的选择：查《给水排水工程手册》第三册可知适用于大型水厂的过滤设备有移
动罩滤池和V型滤池。移动罩滤池对机械的材质要求较高，增加了机电及控制设备，而且隔墙与罩体间的密封要求也较高，相对而言V型滤池采用砂滤料，材料易得一些，运行也比较可靠，滤床含污能力大，出水水质较好，冲洗效果也比较好，不发
生水力分级现象。所以选用V型滤池。
综上所述，最终确定的工艺流程为：原水→静态混合器混合→往复式隔板絮凝池→平流沉淀池→V型滤池→消毒池。
四、设计说明书
4.1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。
4.2混凝剂的选择及投加
4.2.1混凝剂药剂的选用
混凝剂选用:碱式氯化铝[Al
n (OH)
m
CL
3n-m
]简写PAC. 碱式氯化铝在我国从七十年代初开
始研制应用，因效果显著，发展较快，目前应用较普遍，具用使胶粒吸附电性中和和吸附架桥的作用。本设计水厂混凝剂最大投药量为21.0mg/l。其特点为：
4.2.1.1净化效率高，耗药量少除水浊度低，色度小、过滤性能好，原水高浊度时尤为显著。
4.2.1.2温度适应性高：PH值适用范围宽（可在PH=5～9的范围内，而不投加碱剂）。
4.2.1.3使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好。
4.2.1.4设备简单、操作方便、成本较三氯化铁低。
4.2.1.5无机高分子化合物。
4.2.2混凝剂的投加
混凝剂的湿投方式分为重力投加和压力投加两种类型,重力投加方式有泵前投加和高位溶液池重力投加;压力投加方式有水射投加和计量泵投加。计量设备有孔口计量，浮杯计量，定量投药箱和转子流量计。本设计采用耐酸泵和转子流量计配合投加。耐酸泵型号25FYS-20选用2台，一备一用。
4.3加氯间
4.3.1靠近加氯点，以缩短加氯管线的长度。水和氯应充分混合，接触时间不少于30min。
为管理方便，和氯库合建。加氯间和氯库应布置在水厂的下风向。
4.3.2加氯间的氯水管线应敷设在地沟内，直通加氯点，地沟应有排水设施以防积水。氯
气管用紫铜管或无缝钢管，氯水管用橡胶管或塑料管，给水管用镀锌钢管，加氨管
不能用铜管。
4.3.3加氯间和其他工作间隔开，加氯间应有直接通向外部、且向外开的门，加氯间和值
班室之间应有观察窗，以便在加氯间外观察工作情况。
4.3.4加氯机的间距约0.7m，一般高于地面1.5m左右，以便于操作，加氯机（包括管道）
不少于两套，以保证连续工作。称量氯瓶重量的地磅秤，放在磅秤坑内，磅秤面和
地面齐平，使氯瓶上下搬运方便。有每小时换气8-12次的通风设备。加氯间的给水管应保证不断水，并且保持水压稳定。加氯间外应有防毒面具、抢救材料和工具箱。
防毒面具应防止失效，照明和通风设备应有室外开关。
设计加氯间时，均按以上要求进行设计。
4.4絮凝池
絮凝过程就是在外力作用下，使具有絮凝性能的微絮粒相互接触碰撞，而形成更大具有良好沉淀性能的大的絮凝体。目前国内使用较多的是各种形式的水力絮凝及其各种组合形式，主要有隔板絮凝、折板絮凝、栅条（网格）絮凝、和穿孔旋流絮凝。
絮凝池的类型及特点表
根据以上各种絮凝池的特点以及实际情况并进行比较，本设计选用往复式隔板絮凝池。
4.5沉淀池
常见各种形式沉淀池的性能特点及适用条件见如下的各种形式沉淀池性能特点和适用条件。
各种形式沉淀池性能特点和适用条件表
原水经投药、混合与絮凝后，水中悬浮杂质已形成粗大的絮凝体，要在沉淀池中分离出来以完成澄清的作用。
本水厂的处理规模较大，故设计采用平流式沉淀池。
4.6滤池
4.6.1多层滤料滤池：优点是含污能力大，可采用较大的流速，能节约反冲洗用水，降速
过滤水质较好，但只有三层滤料、双层滤料适用大中型水厂；缺点是滤料不易获得
且昂贵管理麻烦，滤料易流逝且冲洗困难易积泥球，需采用助冲设备；
4.6.2虹吸滤池：适用于中型水厂（水量2—10万吨/日），土建结构较复杂，池深大，反
洗时要浪费一部分水量，变水头等速过滤水质也不如降速过滤：
4.6.3无阀滤池、压力滤罐、微滤机等日处理小，适用于小型水厂；
4.6.4移动罩滤池：需设移动洗砂设备机械加工量较大，起始滤速较高，因而滤池平均设
计滤速不宜过高，罩体合隔墙间的密封要求较高，单格面积不宜过大（小于10m2 ）；
4.6.5普通快滤池：是向下流、砂滤料的回阀式滤池，适用大中型水厂，单池面积一般不
宜大于100m2 。优点有成熟的运行经验运行可靠，采用的砂滤料，材料易得价格便
宜，采用大阻力配水系统，单池面积可做得较大，池深适中，采用降速过滤，水质
较好；
4.6.6双阀滤池：是下向流、砂滤料得双阀式滤池，优缺点与普通快滤池基本相同且减少
了2只阀门，相应得降低了造价和检修工作量，但必须增加形成虹吸得抽气设备。
4.6.7V型滤池：从实际运行状况，不易产生滤料流失现象，滤层仅为微膨胀，提高了滤
料使用寿命，减少了滤池补砂、换砂费用。
根据设计资料，综合比较选用普通快滤池。
4.7消毒方法
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），防止水致传染病的危害。其方法分化学法与物理法两大类，前者系水中投家药剂，如氯、臭氧、重金属、其他氧化剂等；后者在水中不加药剂，而进行加热消毒、紫外线消毒等。
经比较，采用液氯消毒。氯是目前国内外应用最广的消毒剂，除消毒外还起氧化作用。加氯操作简单，价格较低，且在管网中有持续消毒杀菌作用。原水水质较好时，一般为滤后消毒，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。
五、设计计算书
5.1混凝剂配制和投加
5.1.1设计参数
根据原水水质和水温，参考有关净水厂的运行经验，选碱式氯化铝为混凝剂，最大投加量为21.0mg/L,投加浓度为10%,混凝剂每日配制次数n=2次。采用计量泵湿式投加。不需加助凝剂。
5.1.2设计计算
5.1.2.1溶液池容积
W
1
W
=a Q/417bn=21.0×8010/(417×10×2)= 20.17m3
1
式中： a—混凝剂（碱式氯化铝）的最大投加量（mg/L），本设计取21.0mg/L;
Q—设计处理的水量，8010m3/h;
b—溶液浓度（按商品固体重量计），一般采用5%-20%，本设计取10%；
n—每日调制次数，一般不超过3次，本设计取2次。
（一备一用），以便交替使溶液池采用矩形钢筋混凝土结构，设置2个，每个容积为W
1
用，保证连续投药。单池尺寸为L×B×H=3.5×3.0×2.5，高度中包括超高0.3m，置于室内地面上。
溶液池实际有效容积：'
W=3.1×3.0×2.2=23.1m3满足要求。
池旁设工作台，宽1.0-1.5m，池底坡度为0.02。底部设置DN100mm放空管，采用硬聚
氯乙烯塑料管。池内壁用环氧树脂进行防腐处理。沿池面接入药剂稀释采用给水管DN60mm ，按1h 放满考虑。 5.1.2.2 溶解池容积W 2
W 2 =0.25W 1=0.25×23.1=5.8m 3
式中： 2W ——溶解池容积（m 3
），一般采用（0.2-0.3）1W ，本设计取0.251W 。 单池的尺寸：L ,高度包括超高0.2m.底部沉渣高度0.2，池底坡度采用0.02m. 溶解池的有效容积W
溶解池的放水时间采用t ＝10min ，则放水流量：
S L t
q w
67.910
6010008.5602
=??=
=
查水力计算表得放水管管径0d ＝100mm ，相应流速s m v /52.10=，管材采用硬聚氯乙烯管。溶解池底部设管径d ＝100mm 的排渣管一根，采用硬聚氯乙烯管。
溶解池的形状采用矩形钢筋混凝土结构，内壁用环氧树脂进行防腐处理。
溶解池搅拌设备采用中心固定式平桨板式搅拌机。桨直径为750mm ，桨板深度为1000m ，溶解池置于地下，池顶高出室内地面0.5m 。
溶解池和溶液池材料都采用钢筋混凝土，内壁衬以聚乙烯板。 5.1.2.3 计量投加设备
混凝剂的湿投方式分为重力投加和压力投加两种类型,重力投加方式有泵前投加和高位溶液池重力投加;压力投加方式有水射投加和计量泵投加。计量设备有孔口计量，浮杯计量，定量投药箱和转子流量计。本设计采用耐酸泵和转子流量计配合投加。
计量泵每小时投加药量:
q h m
w 3
193.112
1.2312
==
=
式中：1W ——溶液池容积（m 3）
耐酸泵型号25FYS-20选用2台，一备一用。 5.1.2.4 药剂仓库
设计参数为9㎡/（×104
m 3
·d ），考虑到远期发展，面积为288㎡，室内高4.5m ，用人力手推成投药，药剂堆放高度取1.5m ，药库平面设计尺寸为14m ×14m 。
m
n h d
Q 21.031184.01184.01
.174
.04
.42
4
.42
=??
=?=
5.2 混合设备设计计算
5.2.1
设计参数
设计总进水量为Q=192260m 3/d ，水厂进水管投药口靠近水流方向的第一个混合单元，投药管插入管径的1/3处，且投药管上多处开孔，使药液均匀分布，进水管采用四条，流速v=1.0m/s 。计算草图如图5-1。
图5-1 管式静态混合器计算草图
5.2.2
设计计算
5.2.2.1 设计管径
静态混合器设在絮凝池进水管中，设计流量q=64087m 3/d ； 则 静 态 混 合 器 管 径 为： D, 本设计采用D=900mm ； 5.2.2.2 混合单元数
按下式计算
3
.05
.036.2--≥D
v
N =2.，本设计取N=3；
则混合器的混合长度为：L=1.1DN=2.97m 5.2.2.3 混合时间
s V L T 97.20
.197.2===
5.2.2.4 水头损失
水流过静态混合器的水头损失为:
5.2.2.5 校核GT 值
s
vt
gh G 1
3
9.79797
.214.12.2980010
--=???=
=
，在700-10001s -之间，符合设计要求;
200076.236997.29.7971
>=?=-s GT ，水力条件符合设计要求。
5.3 往复式隔板絮凝池设计计算
5.3.1
设计参数
采用往复式隔板絮凝池，近期设3组，每组设计流量为0.74 m 3
/s 。絮凝时间t=20min 。设计絮凝池宽度为10m ，平均水深为3.0m ，超高0.3m ，净高为3.3m 。 5.3.2
设计计算
5.3.2.1 絮凝池净长度：
L=
BH
QT =
6.293
1060
2074.0=???m
5.3.2.2 廊道宽度设计：
絮凝池起端流速取v=0.45m/s ，末端流速取v=0.2 m/s ，首先根据起、末端流速和平均水深算出起、末端廊道宽度，然后按流速递减原则，决定廊道分段数和个段廊道宽度。
起端廊道宽度b=HV Q =m 55.045.0374.0=?>0.5m 末端廊道宽度b=
HV
Q =
m 23.12
.00.374.0=?>0.5m
廊道宽度和流速计算表
则由上表可得：
四段廊道宽度之和 ∑b=6.0+6.3+10.0+12.6=34.9m,取隔板厚度δ=0.2m ，共38块隔板，则絮凝池总长度L 为 34.9+0.2?(38-1)=42.3m 5.3.2.3 水头损失计算
2
2
2
2it
i
i i
i i i
v v h m l g
C R ξ=+
式中： v i ——第i 段廊道内水流速度（m/s ）；
it
v ——第i 段廊道内转弯处水流速度（m/s ）；
m i ——第i 段廊道内水流转弯次数；
ξ——隔板转弯处局部阻力系数。往复式隔板（1800转弯）ξ=3；
i l ——第i 段廊道总长度(m)；
i C ——流速系数，随水力半径
Ri 和池底及池壁粗糙系数n 而定，通常按曼宁公式
1
6
1i i C R n
=
计算。
1112a H R a H
=
+=
27.066.036.0=+?m
8.61013
.01
27
.06
16
111=?=
=R
C n
，4.38242
1
=C
絮凝池采用钢筋混凝土及砖组合结构，外用水泥砂浆抹面，粗糙系数为n=0.013。其他段计算结果得：
57.043.031.0432===R R R
0.708.663.63432===C C C
1.4906
2.44664.38242
42322===C C C
廊道转弯处的过水断面面积为廊道断面积的1.2-1.5倍，本设计取1.5倍，隔板间间距一般宜大于0.5m ，本设计取0.6m,转弯处流速：
s m H Q
a v
t
27.03600
36.05.12670
3600
5.111=???=
??=
?
式中：it v ——第i 段转弯处的流速（m/s ）； 1Q ——单池处理水量（m 3/h ）；
i a ——第i 段转弯处断面间距，一般采用廊道的1.2-1.5倍； H ——池内水深（m ）。
其他3段转弯处的流速为： s
m s m s m v
v
v
t
t t 11.016.023.0432=== 各廊道长度为：
各段转弯处的宽度分别为0.9m;1.05m;1.5m;2.1m
m B n l 91)9.010(10)9.0(1=-?=-?= m B n l 55.71)05.19(9)05.1(2=-?=-?= 85)5.110(10)5.1(3=-?=-?=B n l 1.62)1.29(9)1.2(4=-?=-?=B n l
第1段水头损失为：
2
2
22it
i
i i
i i
i
v v h m l g
C R ξ=+
=3×10?
=?+
?27
.04.382481
.92465
.031
.02
2
0.167m
同理可算得第二三四段的水头损失分别为0.109m,0.058m,0.024m 则m h h i
358.0024.0058.0109.0167.0=+++==
∑
符合0.3m 至0.5m 的范围。
5.3.2.4 GT 值计算(t=200C 时) s
uT
h
G 1
4
2920
029.160358.010006010
--=????=
=
ρ 1 60 -<,符合设计要求； 602029=??=GT （在104-105范围之内） 表4-2 各段水头损失表 絮凝池与沉淀池合建，中间过渡段宽度为1.5m 。 5.4 斜管沉淀池设计计算 斜管沉淀池是浅池理论在实际中的具体应用，按照斜管中的水流方向，分为异向流、同向流、和侧向流三种形式。斜管沉淀池具有停留时间短、沉淀效率高、节省占地等优点。本设计沉淀池采用异向斜管沉淀池，设计3组。 5.4.1 设计参数 设计流量为Q=2670 m 3/h ，斜管沉淀池与絮凝池合建，池宽为10m ，表面负荷q=10 m 3/ m 2·h 斜管材料采用厚0.4mm ，塑料板热压成成六角形蜂窝管，内切圆直径d=30mm ，长1000mm ，水平倾角 θ=60°，斜管沉淀池计算草图见图 穿孔排泥管 配水区 斜管区 清水区积泥区 排泥集水管 5.4.2 设计计算 5.4.2.1 平面尺寸计算 5.4.2.1.1 沉淀池清水区面积 m q Q A 2 267 10 2670=== 式中 q ——表面负荷32/()m m h ?????，一般采用9.0-11.032 /()m m h ?，本设计取10 32 /()m m h ? 5.4.2.1.2 沉淀池的长度及宽度 m B A L 2710 267=== 则沉淀尺寸为L B ?=27×10=270m 2 ，为配水均匀，进水区布置在27m 长的一侧。在10m 的长度中扣除无效长度0.5m ，因此净出口面积(考虑斜管结构系数1.03) m A K L B 2 03 .127 )5.010()5.0(1 249 1 == = ?-- 式中： k 1——斜管结构系数，取1.03 5.4.2.1.3 沉淀池总高度 m H h h h h 5.473.04.187.02.13.04 3 2 1 =++++=+ + += 式中 h 1——保护高度（m ），一般采用0.3-0.5m ，本设计取0.3m ； h 2——清水区高度（m ），一般采用1.0-1.5m ，本设计取1.2m ； h 3——斜管区高度（m ），斜管长度为1.0m ，安装倾角600 ，则0 3s i n 60 0.87h m == ； h 4——配水区高度（m ），一般不小于1.0-1.5m ，本设计取1.4 m ； h 5——排泥槽高度（m ），本设计取0.73m 。 5.4.2.1.4 进出水系统 5.4.2.1.4.1 沉淀池进水设计 沉淀池进水采用穿孔花墙，孔口总面积： m A V Q 2 2 7.32 .074.0== = 式中 v ——孔口速度（m/s ），一般取值不大于0.15-0.20m/s 。本设计取0.2m/s 。 每个孔口的尺寸定为20cm ×10cm ，则孔口数18510 202 =?=A N 个。进水孔位置应在斜 管以下、沉泥区以上部位。 5.4.2.1.4.2 沉淀池出水设计 沉淀池的出水采用穿孔集水槽，出水孔口流速v 1=0.6m/s ，则穿孔总面积： m V A Q 2 1 3 23 .16 .074.0== = 设每个孔口的直径为5cm ，则孔口的个数 62614.3423.105 .02 3 =??= = F N A 个 式中 F ——每个孔口的面积(m 2 ). 设每条集水槽的宽度为0.4m,间距1m,共设10条集水槽，每条集水槽一侧开孔数位36个，孔间距20cm,10条集水槽汇水至总渠，出水总渠宽0.8m ，深度1m 。 出水的水头损失包括孔口损失和集水槽内损失。设计中取2=ξ，则孔口损失为： m g v h 037.08 .92226 .02 21 1=?? ==∑ξ 集水槽内水深为0.4m,槽内流速为0.38m/s,槽内水力坡度0.01计，则 m il h 1.01001.02=?==∑ 出水总水头损失m h h h 137.0037 .01.021=+=+= ∑∑∑，设计中取0.15m. 5.4.2.1.4.3 沉淀池的排泥设计 采用穿孔管进行重力排泥，每天排泥一次。穿孔管管径200mm,管上开孔径5mm ，孔口间距15mm 。沉淀池底部为排泥槽，共12条。排泥槽顶宽2.0m,底宽0.5m,斜面与水平面夹角45度，排泥槽斗高0.83m. 5.4.2.1.5 雷诺数Re 水力半径cm mm d R 75.05.74 304==== 当水温T=20度时，水的运动粘度s v cm 2 01.0= 斜管内水的流速为 s cm s m Q A v /34.0/0034.0sin 24974.0sin 60 60 1 2 ==?= ?= 雷诺数Re= 5005.2501 .034 .075.02<=?= v R v ，满足设计要求。 5.4.2.1.6 弗劳德系数r F r F = 2 2 v R g = 000157 .0981 75.034 .02 =? r F 介于0.001-0.0001之间，满足设计要求。 5.4.2.1.7 斜管中的沉淀时间T T = 12 l v = 0034 .01=294s=4.9min ，满足设计要求（一般在2～5min 之间） 式中 1l ——斜管长度（m ），本设计取1.0m 市政与环境工程系 MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT 课程设计 说明书 姓名：陈启帆 学号：23 专业：环境工程 吉林建筑大学城建学院 2016年07月 - 1 - 市政与环境工程系 MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT 课程设计说明书 (吉林省长春地区宽城区给水管网设计) 学生姓名：陈启帆 导师： 学科、专业：环境工程 所在系别：市政与环境工程系 日期：2016年07月 学校名称：吉林建筑大学城建学院 - 2 - 市政与环境工程系 MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT 目录 1. 课程设计题目 (4) 2. 课程设计目的及要求 (4) 3. 设计任务 (5) 4. 原始资料 (5) 5. 基本要求 (8) 6. 设计成果 (8) 7. 设计步骤 (8) 8. 设计用水量计算 (9) 9. 确定给水管网定线方案 (11) 10. 设计流量分配与管径设计 (11) 11. 设计结束语与心得体会 (14) 12. 参考资料 (16) - 3 - 市政与环境工程系 MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT 1. 课程设计题目 吉林省长春地区宽城区给水管网设计 2. 课程设计目的及要求 通过城镇给水管网设计管网的设计步骤和方法，为以后毕业设计及从事给水管网的工程设计打下初步基础。 （1）了解管网定线原则； （2）掌握经济管径选择要求； （3）掌握给水系统压力关系确定方法； （4）掌握管网水力计算。 - 4 - 给水排水课程设计 摘要 在城镇，从住宅、工厂和各种公共建筑物中不断排出各种各样的污水和废弃物，需要及时妥善地排除、处理或利用。 排水工程是为保护环境，现代城市就需要建设一整套的工程设施来收集、转输、处理和处置污水的工程设施。主要设计一个污水出处理厂的处理工艺。消除污水的危害，保障人民的健康和造福子孙后代。因此，针对此情况，我们的应该进一步完善现代城市的排水管道设计，来使污水能以不污染环境为前提，顺利的排出并且竟可能的回收利用。 目录 一、概述---------------------------------------------------------------1 1.1设计准备-----------------------------------------------------------1 1.2排水设计方案-----------------------------------------------------1 1.3管网布置-----------------------------------------------------------1 二、设计计算-----------------------------------------------------------1 2.1居民生活污水流量计算--------------------------------------------2 2.2生活污水量总变化系数的确定------------------------------------2 2.3设计充满度---------------------------------------------------------2 2.4设计流速------------------------------------------------------------3 2.5最小设计坡度------------------------------------------------------3 三、计算结果------------------------------------------------------------4 3.1表一----------------------------------------------------------------5 3.2表二----------------------------------------------------------------6 四、小结-----------------------------------------------------------------7 给水工程课程设计 给水工程课程设计 说明书 学院：水利水电学院 专业：环境工程 学号：3100672029 姓名：韩凯 指导教师：何剑 目录 一、设计基本资料及任务要求 (2) 1.1 设计基本资料 (2) 1.2 原水水质及水文地质资料 (3) 1.3 设计任务 (4) 1.4 设计要求 (4) 1.5 设计目的 (5) 二、设计计算内容 (5) 2.1水厂规模及水量确定 (5) 2.2水厂工艺方案确定及技术比较 (5) 2.3给水单体构筑物设计计算 (8) 2.3.1 混凝剂配置和投加 (8) 2.3.2 静态混合器 (9) 2.3.3 往复隔板絮凝池 (10) 2.3.4 平流沉淀池 (12) 2.3.5 普通快滤池 (13) 2.3.6 消毒 (17) 2.3.7 清水池 (18) 2.4水厂平面布置及附属构筑物确定 (18) 2.5水厂高程计算 (20) 三、参考文献 (21) 一、设计基本资料及任务要求 1.1 基本资料 （1）城市概况 应城市位于湖北省中部偏东，孝感地区西南，东隔漳水，涢水与云梦相望，东北与安陆相邻，西与天门、京山接壤，南与汉川毗邻。东西宽43km，南北长45km，属鄂中丘陵与江汉平原的过渡地带，全市地形高程在150～25m（吴淞高程系统），丘陵与平原相间，地势由东北向西南微倾。城区为冲积平原，位于云应盆地中心地带，蕴藏着丰富的石膏矿和岩盐资源，据文字记载：膏、盐的生产已有四百多年的历史。现已探明该地区石膏累计储量1.1亿吨，储量居全国第一；已探明工业用NaCl为74亿吨，占全省储量的90%以上，故应城享有“膏都盐海”的美誉。且应城市自然条件优越，适于多种农业物生长，农副产品以粮、棉、油、水产品为主，被国家农业部和省农牧厅列为商品粮和优质米基地市县。在对外开放，对内搞活的总体指导思想下，应城自1986年撤县建市以来，充分利用地方优势资源，经济发展迅速，1988年市级工业企业为77个，工业总产值为2.68亿元，到2003年中心城区工业总产值13.5亿元。应城现已逐渐形成以矿产资源和农副产品为依托，以盐业化工，机械电子，石膏建材、轻工纺织、食品饲料等五大支柱工业为主的工业体系。 中心城区位于全市中央，是应城市党、政机关所在地，是全市政治、经济、文化中心、由旧城区、膏矿、盐矿三片组成。国道汉宜公路由东向西穿过市境，促进了应城市对外交通联系，大富水河自北向南流经市区，出市进入汉北河，然后汇入汉水。大富水是城区周围大片农田灌溉的水源，并作为城镇工业和生 第一章设计任务书 一、设计任务 孝感某中学拟建一幢5层教学楼，总建筑面积近5200㎡；建筑高度21.6m；底层为行政办公及实验室，二至五层为教室。每层设卫生间两处，一处为男女厕所；另一处为男女隔层厕所（一、三、五层为男厕）。男厕内设污水池1个，洗手盆1个，小便槽4.9m长，便槽蹲位5个；女厕内设污水池和洗手盆各1个，便槽蹲位8个。层顶水箱间一座。 要求设计建筑给水排水工程。具体内容包括： 1、建筑给水系统设计。选择给水方式，布置给水管道及设备；进行给水管网水力计算及室内所需水压的计算；高位水箱容积计算及校核水箱安装高度；绘制给水系统的平面图、系统图及卫生间大样图。 2、建筑消防系统设计。消防用水量及高位水箱消防贮水量的计算；布置消防管网；进行消防管道水力计算及消防水压计算；选择消防水泵以及确定稳压系统；绘制消水栓系统的平面图及系统图。 3、建筑排水系统设计。排水体制的确定以及排水管道的布置；排水管道水力计算；化粪池的容积计算及选型；绘制排水系统的平面图及系统图。 二、设计资料 1、建筑设计资料 建筑物一层平面图，二层平面图，三至五层平面图及屋顶平面图及水箱间平面，立面图共5张。 本建筑为5层，底层高为4.2m，二至五层层高为3.6m，上人屋面，楼梯间屋顶标高为27.2m，水箱间标高为22.2m。室内外高差为0.3m。冻土深度为0.2m。 2、市政基础资料 （1）给水水源 建筑物北侧和西侧有城市市政给水管道，管径为DN300，常年可提供的资用 水头为0.15MPa，管道埋深为室外地面以下0.5m。 （2）排水资料 本建筑物西侧有城市排水管道，其管径为DN500，管内底深为室外地面以下1.5m，管材为钢筋混凝土。 未预见水量：按日用水量的12%计算。 三、设计要求 1、设计计算说明书1份 2、课程设计图纸 课程设计图纸数量不得少于5张，用CAD绘制。 图纸绘制要求： 建筑给水排水系统图的绘制按轴测正投影法绘制，管道布置方向应与平面图相对应，并按比例绘制。 给水处理厂设计课程设计 四川理工学院课程设计 C市给水处理厂设计 学生： 学号： 专业：给水排水工程 班级： 指导教师： 四川理工学院建筑工程学院二○年月 四川理工学院 课程设计任务书 设计题目：《C市给水处理厂设计》 学院：建工学院专业：给排水班级： 2011 学号： 学生：指导教师： 接受任务时间 2014 年 6 月 30 日 教研室主任（签名）学院院长（盖章） 1．课程设计的主要内容及基本要求 需完成课程设计提供的《C市给水处理厂设计》中涉及全部内容。可徒手绘图或者采用计算机出图，并将结果编写完整的计算书。计算书的内容及要求详见课程设计任务书与指导书。 2．指定查阅的主要参考文献及说明 （1）《给水排水设计手册》（第1册）常用资料. （2）《给水排水设计手册》（第3册）城镇给水. （3）《给水排水工程快速设计手册》（第1册）给水工程. （4）《建筑给水排水制图标准》GB/T50106—2010． （5）《给水排水国家标准图集》（S1、S2等）． （6）《室外给水设计规范》GB50013-2006． 3．进度安排 各一份。 2、附图纸的电子文件。 摘要 作为给水系统中相当重要的一个组成部分，给水处理决定了供给用户的水是否符合水质要求，给水处理厂需要根据用户对水质水量的要求进行相应的处理。本次给水工程课程设计旨在对C市给水处理厂进行一个初步设计，根据已给的C市地形图、江流以及设计水量，确定给水处理厂的位置以及占地面积；根据江流水的水质情况，通过各絮凝池、沉淀池以及滤池的比较，最终确定采用折板絮凝池、异向流斜管沉淀池、重力式无阀滤池、液氯消毒组成的常规工艺处理，从而使供水水质达到国家生活饮用水水质标准（GB5749-2006）。对各净水构筑物、给水处理厂高程进行计算，画出给水处理厂管线平面布置图和构筑物平面布置图、净水流程高程布置图以及主要净水构筑物工艺图。 关键词：给水处理厂；折板絮凝池；异向流斜管沉淀池；重力式无阀滤池 《给水排水管网系统》课程设计 计算说明书 题目：衡阳市给水排水管网工程 学院：市政与环境工程学院 专业：给排水科学与工程 姓名：孔庆培 学号：026413158 指导老师：谭水成 完成时间：2015年12月30日 前言 衡阳市给水排水管道工程设计，其市总人口54.32万左右，有一工厂A和火车站。总设计时间为2周，设计内容主要是给水管道的定线、水力计算及部分区域的污水、雨水设计，并作出平面图和纵剖面图。 设计过程中，先大致了解衡阳市地形分布后，决定通过分区供水满足整个城市的用水需求。定线，给水水力计算，确定管径，校核等等，把定下的管径标图并整理报告。考虑城市初步规划，以及资金投资问题，采用完全分流制排水系统。生活污水和工业废水通过污水排水系统送至污水处理厂，经处理后再排入水体。雨水是通过雨水排水系统直接排入水体。 课程设计让我们结合所学知识，运用CAD制图，画出衡阳市给水排水管道总平面分布图，部分污水干管剖面图,学会灵活运用知识。 Preface The design of water supply and drainage pipeline engineering of Hengyang city , the total population of the city is 543，200 around,there are a facto ry “A” and a train station in the city. The total time of the design for 2 weeks, the content of the design is mainly about the water supply pipeline alignment, hydraulic calculation and the sewage of part of area, rainwater design, and make the plane figure and profile. In the design process, first understand topographic distribution of Hengyang city roughly, decide to meet the whole city water demand by the district water supply. Fixed line, calculation, to determine the water hydraulic diameter, checking and so on, to set the diameter of plotting and finishing the report. Considering the preliminary planning of the city, and the problem of capital investment, using completely separate drainage system. Domestic sewage and industrial wastewater is sent to the sewage treatment plant through the sewage system, and then discharged into the water body after the theatment. The rain water is directly discharged into the water body through rainwater drainage system. Curriculum design allows us to combine the knowledge which we have learned, the use of CAD drawing, drawing a distribution map of general layout of water supply and drainage pipeline in Hengyang City, part of the sewage trunk pipe profile, learn to use knowledge flexibly. 第一章城市给水处理厂课程设计基础资料 1.1 工程设计背景 某市位于广东省中南部，北接广州，南连深圳，是近年来珠江三角洲经济发展和城市进程较快的地区。近年来，由于经济的发展、城市化进程的加快和城市人民生活水平的提高，用水的需求不断增长，原有水处理厂的生产能力已不能满足要求，对经济发展和人民生活造成了严重影响，为缓解这一矛盾，经市政府部门研究并上报请上级主管部门批准，决定在东江南支流南岸、东城区下桥新建一座给水处理厂。 1.2 设计规模 该净水厂总设计规模为（5+N）/2×104m3/d，式中N为学号，即15×104m3/d。征地面积约40000m2，地形图见附图。 1.3基础资料及处理要求 （1）原水水质 原水水质的主要参数见表1。 （2）厂区地形 地形比例1:400，设计高程取清水池水面为0.00m。 （3）工程地质资料 1）地质钻探资料见表2: 表2 表土砂质粘土细砂中砂粗砂粗砂石粘土 1m 1.5m 1m 2m 0.8m 1m 2m 2）地震计算强度为186.2Kpa。 3）地震烈度为9度以下。 4）地下水质对各类水泥均无侵蚀作用。 （4）水文及水文地质资料 1）最高洪水位: 342.5m;最大流量:Q=295m3/s。 2）常水位:340.5m,平均流量:Q=15.3m3/s。 3）枯水位：338.7m;最小流量：Q=8.25m3/s。 4）地下水位:在地面下1.5m 。 （5）气象条件 1）风向(以所取风玫瑰为准)。 1班：主导风向东北风； 2班：主导风向西南风。 2）气温:最冷月平均为5O C 最热月平均为28.4O C。 极端气温:最高38O C，最低为-0.5O C,最多10天。 年平均日照时数1932小时，年平均降雨量1788.6mm，日最大降雨量367.8mm(2011.7.1)，年平均相对湿度79％。 3）土壤冰冻深度:0.7m （6）处理要求 出厂水水质指标满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006）的相关要求。 北京交通大学 《建筑给排水》大作业设计 专业：环境工程 班级：环境1101 学生姓名：沈悦 学生学号：11233017 指导教师：王锦 土建学院建筑市政环境工程系 二○一四年四月 目录 第1篇设计说明书 第1章设计基本内容和要求 1.1设计资料 (3) 1.2设计主要内容 (3) 1.3课程设计基本要求 (3) 1.4设计重点研究问题 (3) 1.5评分标准 (3) 第2章室内给水工程 2.1 给水方式的选择 (4) 2.2 给水管道的布置与敷设 (4) 2.3 管材和管件 (5) 第3章建筑消防给水系统 3.1 消火栓给水系统的布置 (5) 3.2 消火栓布置 (6) 3.3 消防管道布置 (7) 3.5 具体设计图样 (7) 第4章建筑排水系统 4.1 排水系统分类 (7) 4.2 排水系统组成 (7) 4.3 排水方式的选择 (8) 4.4 排水管道的布置与敷设 (8) 4.5 排水管网设计图样 (10) 第5章建筑雨水系统 (11) 第2篇设计计算书 第1章室内生活给水系统 (11) 第2章建筑消火栓给水系统设计 (13) 第3章建筑排水系统设计 (15) 第4章建筑雨水排水系统设计 (18) 第5章参考文献 (18) 第3篇课程设计总结 第1章心得及致谢 (19) 第1篇设计说明书 第一章设计基本内容和要求： 1.1设计资料 1. 工程概况：该建筑为一幢7层高的多层建筑，该建筑为一类、耐火等级一级。该幢楼包括四个单元，各单元各层的建筑结构基本相同（见建筑平面图）。在该幢建筑物的北侧共建四个出口：分别对应于每个单元，每个单元的每层有两个住户，每个住户为三室两厅的一套，每套间均设有厨房与两个卫生间。 该幢建筑物总建筑面积为8733.16m2，总高度为20.9m，标准层高为2.9m，一层地评标高位±0.000m，冻土深度为0.7m。 2. 背景资料 本建筑水源为小区自备井，经给水泵站加压后供给小区各用水点，一层引入管压力不低于0.35MPa。 本建筑±0.00以上排水采用重力排水，±0.00以下采用压力提升排水。污废水经污水管道收集后排入室外化粪池，经化粪池处理后，排入市政污水管网。 3. 建筑图纸：首层及标准层。 4. 气候暴雨强度等条件按各位同学家乡考虑。 1.2设计主要内容 1. 多层建筑给水系统方式选择与设计计算,完成该建筑的给水系统平面图和系统图草图； 2. 多层建筑消防系统方式选择与设计计算,完成该建筑的消防系统平面图和系统图草图； 3. 多层建筑排水系统方式选择与设计计算,完成该建筑的排水平面图和系统图草图； 4. 多层建筑雨水系统方式选择与设计计算,完成该建筑的排水平面图和系统图草图； 1.3基本要求 1. 建筑给水、排水、消防、雨水各系统的体制应当合理选择，注意技术先进性和经济合理性。 2. 根据选定的系统体制，按照相关设计手册，确定有关的设计参数、尺寸和所需的材料、规格等。 3．平面图管线布置合理，并注意各管线交叉连接，注意立管编号。 1.4设计重点研究的问题： 建筑给水、排水、雨水、消防系统的体制选择，尤其是消火栓系统的设计计算。 参考资料推荐： ［1］王增长，《建筑给水排水工程》第六版，中国建筑工业出版社1998 ［2］高明远，《建筑给水排水工程学》中国建筑工业出版社2002 ［3］1998 ［4］中国建筑工业出版社编，《建筑给水排水工程规范》，中国建筑工业出版社 ［5］陈耀宗，《建筑给水排水设计手册》，中国建筑工业出版社1992 四川大学给水课程设计说明 学院：建筑与环境学院 专业：给水排水工程 姓名：吴晓 学号： 0943052027 指导老师：付垚 完成时间： 2011.11.24 一、设计任务及原始资料 原始资料： 1、城市总平面图一张，比例1：6000。 2、城市居区面积见总平面图。近期规划人口密度：520人/公顷。 给水人口普及率为100%。 3、居住建筑为一、二、三、四、五层混合建筑。 4、居住区卫生设备情况：室内有给水设备和淋浴设备。 5、由城市给水管网供水的工厂为造纸厂，生产能力为3T/d（每T纸用水 量为250 m3），该厂按三班制工作每班人数300人，每班淋浴人数为25%。该厂建筑耐火等级为三级。厂房火灾危险性为丙级，最大建筑物体积为4000m3。 6、由城市管网供水的铁路车站用水量为600m3/d。 7、医院有200个病床，有盥洗室和浴室。 8、浇洒道路及绿地用水量考虑150m3/d。 9、未预见用水及管漏水系数k=1.2。 10、城市位于四川省内，土壤为砂质粘土，无地下水，冰冻不考虑。 设计任务及要求： 根据上述资料，设计该城市给水管网。具体要求： 1、进行设计计算。 ①计算各种用水量，编制该城市逐时合并用水表。 ②进行管网定线布置，确定水厂及水塔的位置。 ③拟定管网工作制度，确定计算管网的几种情况，进行管网水力计算。 ④确定水塔高度及二级泵站扬程。 ⑤计算管网各节点的自由水压，检查是否满足用户对水压的要求。 2、编写设计计算与说明书一份。 根据设计原始资料，各项设计计算过程以及设计中的体会编写设计说明说一份。 3、绘制下列设计图纸各一张。 ①城市给水管网平面布置图 《给水排水管道系统》课程设计 计算说明书 学院：市政与环境工程学院 专业：给排水科学与工程 姓名： 学号： 指导老师：谭水成宋丰明张奎刘萍完成时间：2013年12月13日 河南城建学院 2013年12月27日 指导老师评语 指导老师签字答辩委员会评语 主任委员签字设计成绩 年月日 前言 给水排水管道工程设计了城镇生活、生产、市政和消防提供用水和生活污水、工业污水、雨水排除的系统，可分为给水系统和排水系统。 给水管网系统一般是有输水管、配水管网、水压调节设施及水量调节设施等构成，根据类型分为统一给水管网系统、分系统给水管网系统和不同输水方式的给水管网系统。给水管网设计主要包括管网定线、流量的设计计算、清水池容积的确定、管网的水力计算、管网平差和消防校核。排水管网系统分为合流制排水系统和分流制排水系统，合流制分为直排式、截流式、完全式，分流制分为完全式、不完全式、半完全式，排水管网设计主要包括排水体制选择、设计流量计算和设计水力计算。 做为工程类专业学生，实践学习和设计是我们自身获取知识和经验的最好环节。学生通过设计，综合运用和深化所学的基本理论、基本技能，培养我们独立分析和解决问题的能力，通过设计能使我们具有掌握查阅规范、标准设计图集，产品目录的方法，提高计算、绘图和编写设计说明的水平，作好一个工程师的基本训练。熟练城镇给水排水工程系统的详细计算和培养一定的理论 分析和设计的能力。提高方案的比较、技术经济、环境、社会等诸方面的综合分析和论证能力。 Foreword Water supply and drainage pipeline engineering design of urban life, production, municipal and fire water supply and sewage, industrial sewage, rainwater drainage system, 目录 二、给水处理厂设计计算书 (2) 1.设计供水量及水厂设计规模计算 (2) 1.1综合生活用水量 (2) 1.2工业企业用水 (2) 1.3浇洒道路和绿地用水量 (2) 1.4管网漏损水量 (2) 1.5未预见用水 (3) 1.6最高日设计供水量 (3) 1.7水厂设计规模 (3) 2. 总体方案 (3) 2.1水源及取水构筑物 (3) 2.2净水工艺选择 (3) 2.3水处理构筑物及药剂的选择 (5) 2.3.1混凝剂的选择 (5) 2.3.2混合设备 (6) 2.3.3絮凝池 (7) 2.3.4沉淀池 (7) 2.3.5滤池 (8) 2.3.6消毒系统的选取 (10) 2.4净水方案的确定 (12) 3. 水处理构筑物设计计算 (12) 3.1水处理构筑物设计水量 (12) 3.2加药间设计计算 (13) 3.3混合设备设计计算 (15) 3.4折板絮凝池设计计算 (16) 3.4.1主要设计参数 (16) 3.4.2设计计算 (17) 3.5斜管沉淀池设计计算 (20) 3.5.1主要设计参数 (20) 3.5.2设计计算 (20) 3.6 普通快滤池设计计算 (24) 3.6.1主要设计参数 (24) 3.6.2设计计算 (24) 3.7 加氯间设计计算 (28) 3.7.1主要设计参数 (28) 3.7.2设计计算 (28) 3.8 清水池设计计算 (29) 二、给水处理厂设计计算书 1.设计供水量及水厂设计规模计算 根据《室外给水设计规范GB50013-2006》，设计供水量由以下六项组成：综合生活用水（包括居民生活用水和公共建筑用水）；工业企业用水；浇洒道路和绿地用水；管网漏损水量；未预见用水；消防用水。水厂设计 规模应按该条文前五项的最高日水量之和确定。 1.1综合生活用水量 依据设计资料，设计年限内城市供水人口数为10万人。根据《室外给水设计规范GB50013-2006》，依据该城市所属省份及人口规模知，湖南湘潭为一区中小城市，综合生活用水定额采用q=300L/ cap d，自来水普及率为f=95%。故综合用水量Q1为：Q1=qNf=300x100000 x95%=28500m3/d 1000 1.2工业企业用水 依据设计资料，工业用水量是城市生活用水量的68%。故工业用水量Q2为：Q2=Q1X68%=28500X68%=19380 m3/d 1.3浇洒道路和绿地用水量 根据《室外给水设计规范GB50013-2006》，浇洒道路和绿地用水量应根据路面、绿化、气候和土壤等条件确定。本设计以综合用水量和工业企业用水量的4%确定。故浇洒道路及绿地用水量Q3为： Q3=(Q1+Q2)X4%=(28500+19380)X4%=1915.2 m3/d 1.4管网漏损水量 根据《室外给水设计规范GB50013-2006》，城镇配水管网的漏损水量宜按综合生活用水（包括居民生活用水和公共建筑用水）、工业企业用水、浇洒道 1 综述 1.1基本资料 水厂设计基本资料如下： （1）水厂设计产水量：25000d m /3，考虑到水厂自用水和水量的损失，要乘以安全系数K=1.08，总处理水量 h m d m Q /1125/107.208.1105.23344=?=??=。 d m d m Q Q /1005.4/107.25.15.13434?=??==高日高时 （2）水文及水文地质资料： 1）河流最高洪水位：37.50m 2）河流常水位： 34.0-36.4m 3）设计地面标高：38.5m （3）原水水质如下： 表一原水水质 （4）厂区地形：按平坦地形设计，水源口位于水厂西北方向80m ，水厂位于城市北面1km 。 （5）自然状况 城市土壤种类为砂质黏土，地下水位2.97m ，冰冻线深度0.69m ，年降水量569.9mm ，最冷月平均为-8.2℃，最热月平均为30.7℃；极端温度：最高39.7℃，最低-22.9℃。主导风向：夏季东南，冬季西北。 项目 数据 项目 数据 Na + + K + （mg/L ） 8.46 总硬度 （度） 6.38 Ca 2+ （mg/L ） 32.46 碳酸盐硬度 （度） 5.51 Mg 2+ （mg/L ） 8.05 溶解固体 （mg/L ） 119 Fe 2+ + Fe 3+ （mg/L ） 0.03 耗氧量 （mg/L ） 0.78 Cl － （mg/L ） 8.51 氨氮 （mg/L ） 0.24 NO 2－ （mg/L ） 0.016 碱度 （mg/L ） 120 NO 3 － （mg/L ） 2.75 色度 （度） 10 HCO 3－ （mg/L ） 119.6 嗅味 无 SO 4 2－ （mg/L ） 17.1 pH 7.6 浑浊度 （NTU ） 150020 286 最高最低 细菌总数 （CFU/mL ） 38000 大肠杆菌 （CFU/L ） 1300 1.1 总体设计 1.1.1 工程规模 （1）设计规模 水厂建设总规模为9.2万m3/d，水厂自用水量按7%考虑，并考虑远期发展的需要，预留远期生产用地。净水厂出水水压为40~55m。 给水处理厂的主要构筑物拟分为2组，每组5万3 m/d。 （2）原始资料 1、自然条件 1.1 地理位置： 位于中国西南地区，规划厂区为一平地，黄海高程79.7m。 1.2 气象资料 ①风向：绘出风玫瑰图 ②气温：最冷月平均为：－4.8℃；最热月平均为：32.1℃ 极端温度：最高40.5℃，最低－5.5℃ ③土壤冰冻深度：1.2m 1.3 工程地质与地震资料： ①地质钻探资料 ②地震计算强度为:158.6KP a ③地震烈度为:8 度以下。 ④地下水质对各类水泥均无侵蚀作用。 1.4 河流水质资料 1.1.2 设计出水水质 水厂设计出水水质达到国家现行《生活饮用水卫生标准》（5749 GH-85）。 1.1.3 水处理工艺流程方案拟定 1.水处理工艺流程的拟定 为使出厂水符合《国家生活饮用水卫生标准》，按照技术合理、经济合算、运行可靠的指导思想，设计水处理工艺流程。 水厂采用的处理工艺流程为： ↓ ↑ 水厂处理工艺流程 2. 主要处理构筑物的选择 （1）混合工艺 混合是原水与混凝剂或助凝剂进行充分混合的工艺过程，是进行絮凝和沉淀的重要前提。混合是将药剂充分、均匀地扩散于水体的工艺过程，对于取得良好的混凝效果具有重要作用。混合问题的实质就是药剂水解产物在水中的扩散问题。 混合的方式有很多种，常用的有水泵混合、管式混合、机械混合。 ①水泵混合 水泵混合是将药剂投加在取水泵吸水管或吸水喇叭口处，利用水泵叶轮高速旋转以达到快速混合的目的。它适用于一级泵站距处理构筑物较近（120m以内），优点是设备简单；混合充分，效果较好；不另消耗动能。缺点是安装管理较复杂；配合加药自动控制较难。 ②管式混合 目前广泛采用的管式混合器是静态管式混合器，是利用水厂进水管的水流，通过管道或管道零件产生局部阻力，使水流发生涡旋，从而使水体和药剂混合。管式混合的优点是设备简单；不占地；在设计流量范围，混合效果好。缺点是当流量过小时效果下降。但从总体经济效果而言还是具有优势的。 ③机械混合 机械混合是依靠外部机械供给能量，使水流产生紊流。它的优点是水头损失较小，适应各种流量变化，能使药剂迅速而均匀的分布在原水胶体颗粒上，同时使胶体颗粒脱稳，具有节约投药量等特点。缺点是增加相应的机械设备，需消耗 ****学院《给水排水管网系统》课程设计 课程设计题目 学生姓名： 学院：资源与环境学院 专业班级： 专业课程：给水排水管网系统 指导教师： 201* 年月日 一设计概要 （一）设计题目 某小区污水管网初步设计 （二）主要设计内容 本设计主要包括污水管网设计与计算，具体内容包括以下几个方面： （1）工厂至污水厂干管设计； （2）工厂至污水厂水力计算； （3）绘制管道平面图； （4）绘制干管纵断面图。 （三）设计原始资料 （1）人口密度为400cap/104m2； （2）污水量标准为140L/（cap.d); （3）工厂的生活污水和淋浴污水设计流量分别为8.24L/s和6.84L/s； （4）生产污水设计流量为26.4L/s； （5）工厂排出口地面标高为43.5m； （6）管底埋深不小于2.0m； （7）土壤冰冻深度为0.8m； （8）沿河岸堤坝顶标高40.0m。 二排水系统概论 （一）街坊污水的分类 在人类的生活和生产中，使用着大量的水。水在使用过程中受到不同程度的污染，改变了原有的化学成分和物理性质，这些用过后的水称作污水或废水。而街坊污水主要由生活污水和工厂污水组成。 1.生活污水指人们日常生活中用过的水，主要包括从住宅、公共场所、机关、学校、医院、商店及其他公共建筑和工厂的生活间，如厕所、浴室、盟洗室、厨房、食堂和洗衣房等处排出的水。生活污水中含有较多有机物和病原微生物等污染物质，在收集后需 经过处理才能排入水体、灌溉农田或再利用。 2.工业废水 工业废水是指在工业生产过程中所产生的废水。工业废水水质随工厂生产类别、工艺过程、原材料、用水成分以及生产管理水平的不同而有较大差异。根据污染程度的不同，工业废水又分为生产废水和生产污水。生产废水是指在使用过程中受到轻度污染或仅水温增高的水，如冷却水，通常经简单处理后即可在生产中重复使用.或直接排放水体。生产污水是指在使用过程中受到较严重污染的水，具有危害性，需经处理后方可再利用或排放。不同的工业废水所含污染物质有所不同。如冶金、建材工业废水含有大量无机物，食品、炼油、石化工业废水所含有机物较多。另外，不少工业废水含有的物质是工业原料，具有回收利用价值。 街坊污水通常是指排入街坊排水管道系统的生活污水和工业废水的混合物。在合流制排水系统中，还可能包括截流入街坊合流制排水管道系统的雨水。街坊污水实际上是一种混合污水，其性质变化很大，随着各种污水的混合比例和工业废水中污染物质的特性不同而异。城市污水需经过处理后才能排入天然水体、灌溉农田或再利用。 在街坊和工厂企业中，应当有组织地、及时地排除上述废水和雨水，否则可能污染和破坏环境，甚至形成环境公害，影响人们的生活和生产乃至于威胁到人身健康。（二）排水体制选择 1排水体制 排水体制是指排水系统对生活污水、生产废水和降水所采取的不同收集和排除方式，一般分为合流制和分流制两种类型，是针对污水和雨水的合与分而言的。 ⑴合流制排水系统 合流制排水系统是指将生活污水和雨水收入同一套排水管渠内排除的排水系统，又可分为直排式合流制排水系统和截流式合流制排水系统。 直排式合流制排水系统是最早出现的合流制排水系统，是将欲排除的混合污水不经处理就近直接排入天然水体。因污水未经无害化处理而直接排放，会使受纳水体遭受严重污染。国内外许多老城市几乎都是采用这种排水系统。这种系统所造成的污染危害很大，现在一般不再采用。 截流式合流制排水系统是在邻近河岸的街坊高程较低侧建造一条沿河岸的截流总 青岛理工大学 《水质工程学1》课程设计任务书 院（系）：环境与市政工程学院 专业：给排水科学与工程专业 学生姓名:学号: 设计题目：给水厂工艺设计 起迄日期: 2016年2月29日~ 3月6日 设计地点: 指导教师: 教研室主任： 日期:2016年2月29日 设计指导书： 1、设计图纸 （1）水厂总平面图应按初步设计要求完成，图上应绘出主要净水构筑物、清水池及附属房屋建（构）筑物、道路、绿化地带及厂区界限等，并用座标表示其外形尺寸和相互距离。可绘出各种连络管渠、阀门及流量计等。构筑物管道均以单线条表示。图纸应有图例并加必要说明。注明各生产构(建)筑物及辅助建筑物的名称、数量及主要外形尺寸(或列表以序号表示之)等。 （2）水厂高程图上，应标出各净水构筑物之顶、底及水面的标高；重要构件及管渠的标高以及原地面与平整后地面标高等。 （3）图纸上应注明图名及比例，设计人等。图中文字一律用仿宋体书写。图例的表示方法应符合一般规定和标准。图纸应清洁美观。线条粗细应主次分明。图纸幅面规格：水厂平面图和高程布置图分别绘制（1 号图、2 号图）。关于图纸的其他要求，如图框尺寸、图标格式、剖切线、指北针及图例等画法，可参见手册及有关规范。 2、说明与计算 设计说明书中应说明水厂净水工艺选择过程和结果，以及选择构筑物型式的理由，对水厂的总平面布置及高程设计作深入的阐述。说明书应说明设计计算方法，说明药剂投配设备、混合池、絮凝池、沉淀(澄清)池、滤池及清水池的主要设计参数和设计结果，简要说明消毒药剂和设备的选用理由及主要参数。设计说明书内容应完整，简明扼要，文句通顺，字迹端正。在计算书中，应对所进行过的计算进行全面地展示，列出所采用的全部计算公式和计算数据，并注明资料来源和选用理由。应附相应的计算草图。 3、设计要点 在设计开始前，应对所给原始资料全面熟悉一遍，了解其用途，及如何从这些资料出发进行设计。 （1）净水系统的选择，净水构筑物的组成，水厂的初步布置： 1）、净水工艺的确定 首先研究水源水质资料，有哪些不符合国家水质标准，从而确定净水方法和净水工艺过程。在多数情况下，生活饮用水净水厂中的主要净水构筑物由下列各项组成：配制和投加药剂的设备原水和药剂的混合设备，形成絮体的絮凝设备、沉淀澄清设备、过滤以及冲洗 目录 第一章生活给水系统................................... - 3 - 1.1资料收集 ....................................... - 3 - 1.2供水方案比选.................................... - 4 - 1.2.1 方案例举与比较 ............................ - 4 - 1.2.2方案确定................................... - 6 - 1.2.3方案设计要求与构件组成..................... - 6 - 1.3 给水管道的布置与敷设 ........................... - 7 - 1.3.1 基本要求.................................. - 8 - 1.3.2 布置形式.................................. - 9 - 1.3.3给水管材................................... - 9 - 1.4 生活给水系统设计计算 .......................... - 10 - 1.4.1 用水量计算............................... - 10 - 1.4.2 给水管网水力计算 ......................... - 11 - 1.5 附属构件的计算................................ - 18 - 1.5.1 水表的计算............................... - 19 - 1.5.2 贮水池容积与水箱容积计算........... ...... - 19 - 1.5.3 水泵的计算............................... - 20 -第二章消防系统设计.................................. - 21 - 给水处理厂设计 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 目录 一、给水处理厂课程设计任务书—————————————————————————1 1、设计任务————————————————————————————————1 2、规模——————————————————————————————————1 3、设计原始资料——————————————————————————————1 4、设计步骤————————————————————————————————2 5、设计要求————————————————————————————————2 二、概述———————————————————————————————————3 1、设计任务和依据—————————————————————————————3 2、设计资料特点——————————————————————————————3 三、设计流量计算———————————————————————————————3 四、给水处理流程选择说明———————————————————————————3 五、给水处理各构筑物及其辅助设备说明—————————————————————3 1、混合设备选择——————————————————————————————3 2、絮凝池选择———————————————————————————————4 3、沉淀池选择———————————————————————————————5 4、过滤池选择———————————————————————————————6 六、给水处理构筑物计算及高程计算———————————————————————7 1、混凝剂的配置和投加———————————————————————————7 2、往复式隔板絮凝池————————————————————————————9 3、斜管沉淀池———————————————————————————————11 4、普通快滤池———————————————————————————————12 5、氯消毒—————————————————————————————————16 6、清水池—————————————————————————————————16 7、高程计算————————————————————————————————17 七、处理构筑物总体布置的特点及依据说明———————————————————17 八、图纸——————————————————————————————————18 1、厂区总平面图——————————————————————————————19 2、高程图—————————————————————————————————20 3、滤池工艺图———————————————————————————————21给水管网课程设计说明书
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