237给水厂设计计算书

设计说明书 Ⅰ 计算书

专 业：

班 级：

学 号： 姓 名： 课 题： 水质工程学课程设计Ⅰ（给水厂设计） 指导教师：

2014年11月07日 -2014年12月07日

摘要：本设计是拥有合肥地质结构城市的自来水厂设计，设计流量 5.6万吨每天，厂址在水库附近，设计地面标高22m ，该市最不利地面标高28m.

关键词：管式静态混合 折板絮凝池、斜管沉淀池 普通快滤池 清水池 二级泵站

目 录

第一章 给水处理厂水量计算………………………………

第二章 处理流程的设计……………………………………

第三章 原水取水……………………………………………

第四章 混凝与沉淀………………………………………

一、混凝剂……………………………………………

二、混合器……………………………………………

三、絮凝反应池……………………………………

四、沉淀池……………………………………………

第五章 滤池设计……………………………………………

一、正常过滤系统设计

二、反冲洗系统设计

三、反冲洗水泵和风机选型

第六章 消毒设计计算………………………………………

第七章 清水池设计计算……………………………………

第八章 水厂平面布置………………………………………

第九章 高程布置…………………………………………

第十章 厂区附属建筑物设计

第十一章 设计心得

参考文献 ……………………………………………………

第一章 给水处理厂水量计算

城市自来水厂规模为7.4万m 3/d，即3083.3 m3/h, 0.8565m3/s。设计流量为：

Q 设=Q×（1+α）=3083.3m3/h×（1+0.08）=3329.96m3/h=925L/s 式中α为水厂自用水量系数，取值0.08。

第二章 处理流程的设计

水源 → 管式静态混合器 → 折板絮凝池 + 平流沉淀池 → 普通快滤池 → 清水池 → 吸水井 → 二级泵站 → 市政给水管网→用户

混凝剂采用： PAC，管式静态混合器

消毒剂采用：液氯消毒，滤前滤后加氯，加氯机加氯

重力自流取水，其中流量为925 L/s，流速为1.2~1.6m/s,为使水量得到保证，采用2根铸铁输水管同时向给水处理厂输水，即每根输水管的流量为462.5 L/s，且每根可单独保证75％的输水能力。查水力计算表可得：每根输水管的管径为DN900，管内流速为1.09m/s,坡度为1.482‰。

第四章 混凝与沉淀

一、混凝

(1)、混凝剂选择：

根据原水的水质水温和PH 值的情况，选用混凝剂为碱式氯化铝，投加浓度为15％，最大投加量为40（mg/l）。

优点：净化效率高、用药量少、出水浊度低、色度小，过滤性能好，温度适应性高，PH 值使用范围宽（PH=5~9）。操作方便，腐蚀性小，劳动条件好，成本较低。采用计量泵湿式投加，不需要加助凝剂。

(2)、药剂配制及投加方式的选择：

混凝剂的投加分干投与湿投法两种。本设计采用后者。采用计量泵投加。

(3)、混合设备的设计

本设计中采用管式静态混合器，故不单独设构筑物。

(4)、混凝剂的溶解与调配

药剂调配一般有水力、机械、压气、水泵等方法。本设计采用空气调制方法。

(5)、溶液池容积W 1

根据设计流量Q=3083.3m 3/h，最大药剂投加量为α=50mg/L，溶液浓度c=15%，每天调制次数n=2，则溶液池容积为：

W 1=αQ/417cn=50×3083.3/(417×15×2)=12.3 m3

采用两个溶液池。每个池子的有效容积为W 2，。溶液池的基本尺寸L ×B ×H=2.5m×2.5m ×2.2m, 其中H 为实际高度，已包括超高0.2m 。

(6)、溶解池容积W 2

因用的是聚合氯化铝，需设溶解池，溶解池容积按溶液池容积的30%计：

W 2=0.3 W1=0.3×12.3=3.69 m3

溶解池尺寸为L ×B ×H=1.8m×1.8m ×1.4m, 其中H 为实际高度，已包括超高0.2m 。

溶解池的放水时间采用t=10min, 则放水流量：

q 0= W2÷60t=3.69×1000÷(60×10)=6.15 L/s

选择放水管管径DN=100mm,相应流速v 0=0.78m/s。

溶解池底部设管径D=100mm的排渣管一根。

溶解池采用压缩空气搅拌，其中，空气供给强度设为10L/（S ·m 2），空气管流速设为13m/s,孔眼直径设为3mm ，流速为26m/s,支管间距设为500mm 。溶解池置于地下，池顶高出地面0.2m 。

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。

(7)、投加设备

1）药液提升设备

2）投药管

每池设一根投药管，投药管流量：

q=W1×2×1000/86400=0.285

选择投药管管径DN=50mm,相应流速为0.15。

(8)、计量设备

拟采用LZB-40型转子流量计。LZB 型玻璃转子流量计由一个垂直安装的锥形玻璃管与转子组成，可以从锥形管外壁的刻度上直接读出介质的流量值。锥体管长度430mm ，工作环境-20～120℃，压力≦6kg/cm2。

(9)、药剂仓库的计算

1）已知条件

混凝剂为聚合氯化铝(PAC)，每袋质量是25Kg, 每袋规格为 0.25m ×0.5m ×0.2m 。投药量为50mg /L，水厂设计水量为3083.3m3/h。药剂堆放高度1.5 m，药剂储存期为30天。

2）设计计算

聚合氯化铝（PAC ）的袋数

N=(Q×24)ut/(1000w)=( 3083.3×24×50×30) ÷(1000×25)=4440（袋） 堆放面积

A=NV/［H （1-e ）］=（4440×0.25×0.5×0.2）÷［1.5×（1-0.2）］=92.5m2 仓库平面尺寸

B ×L=10 m×10 m=100 m2

（10）、加药间的设计计算

采用佛山水泵厂生产的计量加药泵，泵型号JZ1000/16，选用三台，二用一备， 加药间的平面尺寸为B ×L=15m×20m

二、混合器

本设计采用管式静态混合器。

Q=3083.3 m3/h= 0.8565m3/s=856.5L/S

h 水损

h=(0.1184*Q^2/d^4.4)*n

当d=900时，取n=3，解得h=0.414m

取DN900，管内流速为1.09m/s,坡度为1.482‰

三、絮凝反应池

本设计采用折板絮凝反应池。

1、设计参数：

根据设计流量Q=3083.3m 3/h，设2池，单池设计水量

=3083.3/2=1541.65m3/h=0.428m3/s。

絮凝池和沉淀池合建，沉淀池宽xm 。

2、主要数据和布置

总絮凝时间为XXmin ，分三段絮凝，第一段采用相对折板，第一段采用

平行折板，第三段采用平行直板，分两组，每组两格，每个设计流量q=0.925/4=0.231m^3/s。

(1)第一絮凝区:

设通道宽度为1.4m ，设计峰速v1采用0.35m/s，则峰距：

b1=0.231/(0.35*1.4)=0.47m

谷距b2=b1+2c=0.47+2*0.355=1.18m

侧边峰距b3=（B-2b1-3（t+c））/2=（3.5-2*0.47-3*（0.04+0.355））/2=0.6875m 侧边谷距b4=b3+c=0.6875+0.355=1.0425m

中间部分谷速v2=0.231/（b2*1.4)=0.231/(1.18*1.4)=0.140m/s(0.1~0.15m/s)

侧边峰速v1’=0.231/（1.4*b3）=0.231/(1.4*0.6875)=0.24m/s(0.25~0.35m/s) 侧边谷速v2’=0.231/ (1.4*b4)=0.231/(1.4*1.0425)=0.158m/s

水头损失计算：

1）中间部分：

渐放段损失：h1=δ1*（v1^2-v2^2）/2g=0.5*(0.35^2-0.14^2)/2*9.8=0.0026m 渐缩段损失：h2={[1+δ2-(F1/F2)^2]*v1^2}/2*9.8={[1+0.1-(0.47/1.18)^2] *0.35^2}/2*9.8=0.0059m

按图布置每格各6个渐缩和渐放，故每格水头损失：h=6*（0.0026+0.0059） =0.051m

2）侧边部分：

渐放段损失：h1’=δ1*（v1’^2-v2’^2）/2g=

0.5*(0.24^2-0.158^2)/2*9.8=0.00083m

渐缩段损失：h2’={[1+δ2-(F1’/F2’)^2]*v1’^2}/2*9.8=

{[1+0.1-(0.6875/1.0425)^2]*0.24^2}/2*9.8=0.00042m

每格各6个渐缩和渐放，故每格水头损失：h ’=6*（0.00083+0.00042）=0.0075m

3）进口及拐弯损失：

共一个进口，一个上弯和二个下弯。上转弯处水深H4为0.5m ，下转弯处水深H3为0.9m 。

进口流速：v3取0.3m/s

上转弯流速：v4=0.231/（0.5*1.4）=0.33m/s

下转弯流速：v5=0.231/（0.9*1.4）=0.183m/s

上转弯ζ取1.8；下转弯及进口ζ取3.0，则每格进口及损失

h ’’=1*3*（0.3^2/2g)+2*3*(0.183^2/2g)+1*1.8*(0.33^2/2g)

=0.01378+0.01025+0.01000=0.03403m

总损失：

每格总损失：∑h=h+h’+h’’=0.051+0.0075+0.03403=0.09253m

第一絮凝区总损失：

H1=4*∑h=0.37012m

第一絮凝区停留时间：

T1=4*1.4*3.5*3.2/（0.231*60）=4.525min

第一絮凝区平均G 值：

G=√(γH1/60μT1)=√[1000*0.37012/(60*1.029*10^(-4)*4.525)] =115.10s^-1

(2)第二絮凝区:

采用平行折板。通道宽度取1.9m, 板间流速取0.18m/s。

板间距b1=0.231/（0.18*1.9）=0.68m

侧边峰距b3=（B-2b1-3t-c ）/2=（3.5-2*0.68-3*0.04-0.355）/2=0.8325m 侧边谷距b4=b3+c=0.8325+0.355=1.1875m

侧边峰速v1’=0.231/（1.9*b3）=0.231/(1.9*0.8325)=0.146m/s

侧边谷速v2’=0.231/ (1.9*b4)=0.231/(1.9*1.1875)=0.102m/s

水头损失计算：

1）中间部分：

一个90弯头水头损失h1=ζ*v^2/2g=0.6*0.18^2/2*9.8=0.001m,共有12个/没格，则每格水头损失h=12*h1=12*0.001=0.012m

2）侧边部分：

渐放段损失：

h1’=δ1*（v1’^2-v2’^2）/2g=

0.5*(0.146^2-0.102^2)/2*9.8=0.00028m

渐缩段损失：

h2’={[1+δ2-(F1’/F2’)^2]*v1’^2}/2*9.8=

{[1+0.1-(0.8325/1.1875)^2]*0.146^2}/2*9.8=0.00066m

每格各6个渐缩和渐放，故每格水头损失：h ’=6*（0.00028+0.00066）=0.00564m

4）进口及拐弯损失：

共一个进口，一个上弯和二个下弯。上转弯处水深H4为0.5m ，下转弯处水深H3为0.9m 。

进口流速：v3取0.3m/s

上转弯流速：v4=0.231/（0.5*1.9）=0.243m/s

下转弯流速：v5=0.231/（0.9*1.9）=0.135m/s

上转弯ζ取1.8；下转弯及进口ζ取3.0，则每格进口及损失

h ’’=1*3*（0.3^2/2g)+2*3*(0.135^2/2g)+1*1.8*(0.243^2/2g)

=0.01378+0.00558+0.0054=0.02478m

总损失：

每格总损失：∑h=h+h’+h’’=0.012+0.00564+0.02478=0.04242m 第二絮凝区总损失：

H2=4*∑h=0.16968m

第二絮凝区停留时间：

T2=4*1.9*3.5*3.2/（0.231*60）=6.14min

第二絮凝区平均G 值：

G2=√(γH2/60μT2)=√[1000*0.16968/(60*1.029*10^(-4)*6.14)]=66.90s^-1

(3)第三絮凝区:

采用平行直板。板厚为60mm ，隔板间距为755mm 。

平均流速取0.1m/s，通道宽度为：0.231/（0.1*0.755）=3.1m

共一个进口和三个转弯，流速采用0.1m/s，ζ=3.0，则单格损失为：

H=3*4*0.1^2/（2*9.8）=0.0061m

总水头损失为：

H3=0.0061*4=0.0244m

停留时间：

T3=4*3.5*3.2*3.1/（0.231*60）=10.02min

平均G 值：

G3=√(γH3/60μT3)=√[1000*0.0244/(60*1.029*10^(-4)*10.02)]=19.86s^-1

(4)三个絮凝区总水头损失

H=H1+H2+H3=0.37012+0.16968+0.0244=0.5642m

（5）各絮凝区进水孔

1）第一絮凝区进口流速v3取0.35m/s,则第一絮凝区进水孔面积为

A3=q/v3=0.231/0.35=0.66m^2

进水孔宽取0.6m ，高取0.75m

2）第二絮凝区进口流速v3取0.18m/s,则第二絮凝区进水孔面积为

A3=q/v3=0.231/0.18=1.284m^2

进水孔宽取0.6m ，高取1.4m

3）第三絮凝区进口流速v3取0.1m/s,则第三絮凝区进水孔面积为

A3=q/v3=0.231/0.1=2.31m^2

进水孔宽取0.7m ，高取2.2m

4）第三絮凝区出口流速v3取0.1m/s,则第三絮凝区出水孔面积为

A3=q/v3=0.231/0.1=2.31m^2

出水孔有两个，宽取0.7m ，高取2.2m

四、沉淀

本设计采用斜管沉淀池。共有2座沉淀池。(取颗粒沉降速度μ=0.35mm/s)

1．每组设计流量

每个沉淀池的处理流量Q 0=3329.96m 3/h/2=1665m3/ h=0.463 m3/ s

2．设计数据的选用

1）清水区上升流速：

V=2.5mm/s

2) 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θ=60

3) 清水区面积：A=Q/V=0.463/0.0025=185.2m^2,其中斜管结构占用面积按3%算，则实际清水区需要面积：

A ’=185.2*1.03=190.76m^2

为了配水均匀，采用斜管区平面尺寸为10mX19.5m, 使进水区沿19.5m 长边布置。

4）斜管长度l ：

管内流速：v0=v/sinθ=2.5/0.866=2.89mm/s

斜管长度：l=d*（1.33v0-μsin θ）/μcon θ=30*（1.33*2.89-0.35*0.866）/0.35*0.5 =607mm

3）考虑管段絮流、积泥等因素，过渡区采用250mm

4）斜管总长：l ’=250+607=857，按1000mm 计。

5）池子高度

1. 采用保护高度0.3m

2. 清水区：1.2m

3. 布水取：1.2m

4. 穿孔排泥斗槽高：0.8m

5. 斜管高度：h=l’*sinθ=1*0.866=0.87m

6. 池子总高：H=0.3+1.2+1.2+0.8+0.87=4.37m

6）沉定池进口采用穿孔墙，排泥采用穿孔管，集水系统采用穿孔管，同一般沉淀池。

7）复算管内雷诺数及沉淀时间：

Re=Rv0/ν

式中的水力半径：R=d/4-30/4=7.5mm=0.75cm

管内流速：v0=0.289m/s

运动粘度ν=0.01cm^2/s(T=20摄氏度)

Re=0.75*0.289/0.01=21.68

沉淀时间：T=l’/v0=1000/2.89=346s=5.77min（4~8min）

第五章 过 滤

一、滤池设计计算

本设计采用普通快滤池。

由于双层滤料过滤效果好, 滤速高, 因此采用双层滤料. 如建成后选不到滤料可先装普通石英砂, 按一般快滤池使用, 无烟煤厚度为0.4m, 石英砂厚度为0.7m, 承托层厚度0.6m, 设有水头损失计算计及

滤池总面积:F=Q/V=3330/10=330(m2) 滤速v=10m/h 冲洗强度q=14l/(s.m2) 冲洗时间为6min 滤池面积及尺寸：

滤池工作时间为24h ，冲洗周期为12h ，滤池实际工作时间T=24-0.1*24/12=23.8h，滤池面积为

F=Q/vT=74000*1.08/（10*23.8）=335.80m^2 采用滤池数N=6，每个滤池面积为 f=F/N=336/6=56m^2 采用滤池长宽比=2.24:1 采用滤池尺寸 L=11.2m，B=5m

校核强制滤速：v ’=Nv/(N-1)=6*10/5=12m/h 滤池高度

支撑层高度：H1采用0.45m 滤料层高度：H2采用0.7m 砂面上水深：H3采用1.7m 高度保护：H4采用0.3m

故滤池总高=0.45+0.7+1.7+0.3=3.15m 配水系统（每个滤池） 1）干管

干管流量qg=f*q=56*14=784L/S 采用管径ｄｇ＝900ｍｍ 干管始端流速ｖｇ＝1.23ｍ／ｓ 支管

支管中心间距：采用ａｆ＝0.25ｍ

每池支管数：ｎf ＝２*L／ａ=2*11.2/0.25=89.6=90根 每根支管入口流量：qj=qg/nj=784/90=8.71L/s 采用管径dj=100mm

支管始端流速vj=1.11m/s 3）孔眼布置

支管孔眼总面积与滤池面积之比K 采用0.25% 孔眼总面积：Fk=K*f=0.25%*56=0.14m^2=140000mm^2 采用孔眼直径dk=12mm

每个孔眼面积：fk=∏dk^2/4=0.785*(12^2)=113.04mm^2 孔眼总数：Nk=Ｆｋ／ｆｋ＝140000/113.04=1238.5=1239个 每根支管孔眼数：nk=Nk/nj=1239/90=13.76=14个

支管孔眼布置成两排，与垂线成45度夹角向下交错排列， 每根支管长度：lj=（B-dg ）/2=（5-0.9）/2=2.05m 每排孔眼中心距：ak=lj/（nk/2）=0.293m 4）孔眼水头损失 支管壁厚采用δ=5mm 流量系数：μ=0.68

水头损失：hk=（q/10μk)^2/2g=（14/10*0.68*0.25）^2/2g=3.46m 5) 复算配水系统

支管长度与直径之比不大于60，则lj/dj=2.05/0.1=20.5

干管横截面积与支管总横截面积之比，一般为1.75~2.0，则 fg/（nj*fj）=0.785*0.9^2/（90*0.785*0.1^2）=1.65≈1.75 （4）洗砂排水槽

洗砂排水槽中心距，采用a0=1.7m 排水槽根数： n0=5/1.7=2.94=3根 排水槽长度：l0=L=11.2m

每槽排水量：q0=q*l0*a0=14*11.2*1.7=266.56L/s 采用三角形标准断面。 槽中流速，采用v0=0.6m/s

槽断面尺寸：x=0.5*√(q0/1000v0)=0.333m,采用0.33m

排水槽底厚度，采用δ=0.05m 砂层最大膨胀率：e=45% 砂层厚度：H2=0.7m

洗砂排水槽顶距砂面高度：He=e*H2+2.5*x+δ+0.075=0.45*0.7+2.5*0.33+0.075 =1.215m

洗砂排水槽总平面面积：F0=2x*l0*n0=2*0.33*11.2*3=22.176m^2 （5）滤池管渠计算 1）进水：

进水总流量：Q1=3329.96m 3/h=0.925 m3/ s

采用进水管渠断面：渠宽B1=0.75m，水深0.6m ，渠中流速：v1=0.81m/s 各滤池进水管流量：Q2=0.463/6=0.077m^3/s 采用进水管直径：D2=400mm 管中流速：v2=0.86m/s 2）冲洗水

冲洗水总量：Q3=q*f=14*56=784=0.784m^3/s 采用管径：D3=700mm 管中流速：v3=2.00m/s 3）清水

清水总流量：Q4=Q1=0.925m3/ s 清水渠断面：同进水渠断面

每个滤池清水管流量：Q5=Q4/6=0.154m3/ s 采用管径：D5=400mm 管中流速：v5=1.23m/s 4）排水

排水流量：Q6=Q3=0.784m^3/s

排水渠断面：宽度B6=0.6m，渠中深度0.5m 渠中流速：v6=1.0m/s （6）冲洗水箱（或水泵） 冲洗时间：t=6min

冲洗水箱容积：W=1.5q*f*t=1.5*14*56*6*60=423360=423.36m^3 水箱底至滤池配水管间的沿程及局部水损之和h1=1.0m 配水系统水损：h2=hk=3.46m

承托层水损：h3=0.022H1*q=0.022*0.45*14=0.14m

滤料层水损：h4=（γ1/γ-1）*（1-m0）*H2=(2.65/1-1)*(1-0.41)*0.7=0.68m 安全富余水头：采用h5=1.5m

冲洗水箱底应高出洗砂排水槽面：H0=h1+h2+h3+h4+h5 =1.0+3.46+0.14+0.68+1.5=6.76m

第六章 消毒设计计算

水厂设计水量：Q=79920m3/d=3330m3/h，采用滤前滤后水加液氯消毒，加氯量取2mg/L，仓库储量按20d 计算，加氯点在清水池前和原水进厂时。

设计计算：

加氯量Q:

Q=0.001×2.0×3330=6.66kg/h 储氯量G:

G=20×24×6.66=3196.8kg/20天 氯瓶数量:

采用容量为1000kg 的焊接液氯钢瓶，其外形尺寸：直径800mm ，H=2020mm，共4瓶, 另采用中间氯瓶一只, 以沉淀氯气中的杂质, 还可防止水流进氯瓶. 加氯机数量:

采用加氯机2台，交替使用 加氯间、氯库:

加氯间靠近氯池和清水池. 因与反应池距离较远，无法与加药间合建。设置在水厂的北部.

第七章 清水池设计计算

水厂内建两座清水池，每座有效容积为：W=W1+W2+W3+W4

清水池调节容积取设计水量的15%，则调节容积为W1:

W1=79920×0.15=11988(m3)

消防用水量：按同时发生两次火灾, 一次灭火用水量取25L/s,灭火时间为2h, 则消防容积W2为:W2=25×2×3600/1000=180 (m3)

生产自用水量取设计水量的8% ,W3为:W3=79920×0.08=6393.6(m3)，根据本水厂选用的构筑物特点，水厂自用水贮备容积W4为0.

W=11988+180+6393.6+0=18561.6(m3)

池深采用h=5m，采用矩形清水池，则每座清水池平面面积为A=18561.6/（2×5）=1856(m3)，采用边长47m ×40m 的正方形。超高0.3m ，则清水池净高度为5.3m 。

进水管(钢管)DN=400mm,出水管DN700mm, 流速=1.20m/s，溢流管与进水管直径相同DN=400mm，排水管直径DN=600mm，清水池设2个检修孔DN=1000mm，池顶设6个通气管DN=200mm，池顶的覆土厚度为0.7m 。

第八章 水厂平面布置

当水厂的主要构筑物的流程布置确定以后，即可进行整个水厂的总平面设计，将各项生产和辅助设施进行组合布置，布置时应注意下列要求。

（1）按照功能，分区集中：将工作上有直接联系的辅助设施，尽量予以靠近，以利于管理，一般水厂可分为：

1）生产区：生产区是水厂布置的核心，除上述系统流程布置要求外，尚需对有关辅助生产构筑物进行合理安排。

加药间（包括投加混凝剂、加氯及相应的药剂仓库）应尽量靠近投加点，一般可设置在沉淀池附近，形成相对完整的加药区。

冲洗泵房和鼓风机房宜靠近滤池布置，以减少管线长度和便于操作管理。 2）生活区，将办公楼、值班宿舍、食堂厨房等建筑物组合为一区。生活区尽可能放在进门附近，便于外来人员联系。同时，也可以使生产免受外来干扰。

（2）注意净水构筑物扩建时的衔接，净水构筑物一般可以逐组扩建，但二

泵房、加药间以及某些辅助设施不宜分组过多，为此在布置平面时，应郑重考虑远期净水构筑物扩建后的整体性。

（3）考虑物料运输、施工和消防要求：日常交通、物料运输和消防通道是水厂道路设计的主要目的，也是水厂平面设计的重要组成。一般在主要构筑物的附近必须有道路到达，为了满足消防要求和避免施工影响，某些构筑物之间必须留有一定间距。

（4）因地制宜和节约土地：水厂布置应避免点状分散，以致增加道路，多用土地。

第九章 高程布置

一、水头损失计算

在处理工艺流程中，各构筑物之间水流应为重力流。两构筑物之间的水面高差即为流程中的允许流速水头损失，包括构筑物本身、连接管道、计量设备等水头损失在内。水头损失通过计算确定，并留有余地。 （1）处理构筑物水头损失

处理构筑物中的管式静态混合器和平流沉淀池水头损失，根据设计手册第3册表15-13（P879）进行估算，分别取值0.3m 和0.50m ；絮凝池和普通快滤池则按具体工艺（如各种跌水和水损）和设计计算水头损失，计算得到水头损失分别为0.68m 和2.50m 。

（2）连接管线水头损失

管道连线的水头损失一般为0.3-0.5m ，为了安全起见，在本设计中均采用0.5m 的管道水头损失。 二、处理构筑物高程确定

当各项水头损失确定之后，便可进行构筑物高程布置。构筑物高程布置与厂区地形、地质条件及所采用的构筑物型式有关。

水厂地面标高为22.00m ，各净水构筑物水位标高由计算确定，计算结果如下表所示。

三、水厂至最不利用户处所需水头

（1）静扬程：28-21.26=6m。 （2）服务水压：0.28Mpa 。

(3)沿程水头损失：v 取经济流速1.2m/s D=√（(Q/2)/0.785v）=0.431 所以D 取450mm 带回去反算流速v v=Q/2A=1.1m/s 符合经济流速。

运用哈森-威廉姆斯公式

hf=6.82（L/D^1.17）(v/Cn)^1.85 Cn取81 hf=6.82(1700/(0.45^1.17))(1.1/81)^1.85 =10.37m。

H=6.74+28+10.37=45.11m。 四、二级泵站泵选型

泵房水泵采用自吸式，泵站建造采用地面式。考虑远期规划，泵房布置时预留出远期用地。近期设置3台水泵，采用2用1备，远期再设置一套。另外

泵房还布置了两台真空泵、两台排污泵以及相关的起重设备等。

查设计手册选择水泵型号，供水水泵采用500S59型单级离心水泵，2用1备共3台，该水泵的特性参数如下：

泵房采用水泵单行布置，水泵房宽10.0m ，水泵间距3.0m ，水泵距墙的距离取2.5m 。因此可计算泵房长：1.64³6＋3.0³5＋2.5³2＝29.84m 。另外还有配电间采用尺寸5³10m ，考虑到可能存在的其他因素，泵房尺寸采用35³10m 。与泵房配套的吸水井采用30³3m 。

第十章 厂区附属建筑物设计

所有的附属建筑均以远期规模来设计。 （1）生产管理及行政办公用房 ①生产管理用房面积

查《给水排水设计手册》第三册得，生产管理用房面积为300～350m2，在此取300m2。

②行政办公用房

管理行政办公房的总面积为：300+60=360m2，设计尺寸0.3m 。 （2）化验室

按远期规模设计，查《给水排水设计手册》得，化验室面积为160～180m2， 人数为5～6人。在本设计中取化验室人数为6人；取化验室面积170m2，设计尺寸为10*17m，墙厚0.3m 。

（3）维修车间 ①机修间

本设计中采用中修机修间，查《给水排水设计手册》得：车间面积为130～160m2，辅助面积为60～70m2，人数为10～11人。在本设计中取人数10人；取车间140m2，取维修间60m2，则总面积为140+60=200m2,设计尺寸取10*20m，墙厚0.3m 。

30*12m，墙宽

②水表间

因为远期处理能力大于10万吨，因此不设水表间，在公司内考虑水表修理问题。

③电修间

查《给水排水设计手册》得，电修间面积为4～50m2，人数为4～6人。在本设计中取电修间人数为6人；取电修间面积30m2，设计尺寸6*5m，墙厚0.3m 。

④泥木工间

按远期规模设计，查《给水排水设计手册》得，泥木工间面积为45～60m2，人数为3～4人。在本设计中取电修间人数为3人；取电修间面积50m2，设计尺寸10*5m，墙厚0.3m 。

（4）车库

设计中该给水处理场采用两辆4t 卡车，一辆2t 卡车，一辆吉普车。则查《给水排水设计手册》得，面积为：32*2+22+18=104 m2，设计尺寸取11*10m，则实际面积为110 m2，墙厚0.3m 。

（5）仓库

查《给水排水设计手册》得，仓库面积为200～250m2。在本设计中取仓库面积230m2，设计尺寸取18.4*12.5m，墙宽0.3m 。

（6）食堂

查《给水排水设计手册》得，食堂的个人就餐人员面积为2.0～1.9m2/人。设计中取个人就餐面积为2.0 m2/人，取水厂总人数为40人，则食堂面积为2.0*40=80m2。数设计尺寸为10*8m，墙宽0.3m 。

（7）浴室与锅炉房

查《给水排水设计手册》得，男女浴室的总面积为60～70m2。在本设计中取60m2。设计尺寸取10*6m，墙宽0.6m 。

（8）传达室

查《给水排水设计手册》得，传达室的面积为25～35m2。在本设计中取30m2，设计尺寸为6*5m，墙宽0.3。

（9）职工宿舍

查《给水排水设计手册》得，宿舍面积按4m2/人考虑，住宿人数按职工总

人数的45%～55%考虑。在本设计中按50%考虑，则宿舍面积为：4*50%*40=80m2， 设计尺寸为10*8m，墙厚0.3m 。

（10）堆场 ①管件堆场

查《给水排水设计手册》得，管件堆场的面积为100～200m2。在本设计中取150 m2，设计尺寸10*15m。

②砂石滤料堆场

查《给水排水设计手册》得，砂石滤料堆场面积按10%处理厂滤料总重考虑，堆放高度取1.0m 。远期设计中滤池总面积为49*10*2=980m2，滤层厚度为1.2m ，则根据手册计算得砂石滤料堆场面积为：980*1.2*10%÷1=117.6m2，设计尺寸取12³10m 。

十一、课设心得

这次课程设计让我有很大的收获，让我将课本上学到的理论知识运用到实例中，原来没有理解的许多问题也在和同学间的探讨与请教中理解得更为透彻。

参考文献

[1]《给水排水设计手册》，第三册，城镇给水，中国建筑工业出版社：北京，2004.4 [2]《给水排水设计手册》，第一册，常用资料，中国建筑工业出版社：北京，1986.7 [3]《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：北京，2004.6 [4] 给水排水设计手册（第10册）器材与装置. 中国市政工程华北设计院. 中国 建筑工业出版社.

[5]《室外给水设计规范》（GB50013-2006）

[6]《给排水快速设计手册-- 基础知识卷》、《给排水快速设计手册--设备卷》、《给排水制图标准GBT50106-2001》 [7]软件·水力计算表