水質(zhì)工程(1)課程設(shè)計(jì)山東農(nóng)業(yè)大學(xué)水利土木學(xué)院市政工程系

王愛軍2012.6課程設(shè)計(jì)任務(wù)與內(nèi)容課程設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)原始資料水廠平面布置水廠高程布置課程設(shè)計(jì)任務(wù)與內(nèi)容進(jìn)行某城市自來水廠的初步設(shè)計(jì)，其任務(wù)包括：（1）根據(jù)所給的原始資料和原水水質(zhì)情況，確定水處 理方案（工藝流程）（本次設(shè)計(jì)暫不考慮深度處理）；（2）根據(jù)水質(zhì)情況、所選處理工藝流程選擇處理構(gòu)筑 物種類型式；（3）對各構(gòu)筑物進(jìn)行工藝計(jì)算，確定其型式、數(shù)目與 工藝尺寸；（4）對處理構(gòu)筑物、附屬構(gòu)筑物及廠區(qū)工藝管線進(jìn)行 總體布置，并對水處理流程進(jìn)行高程設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)成果：包括設(shè)計(jì)說明書一份和圖紙2-3張。1、設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容包括下列各項(xiàng)：⑴

目錄⑵

概述設(shè)計(jì)任務(wù)與設(shè)計(jì)依據(jù)，簡要分析設(shè)計(jì)資料的特點(diǎn)；⑶工藝流程選擇因素分析和依據(jù)說明；⑸

各處理構(gòu)筑物及其輔助設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算，及其工作原理特點(diǎn)、設(shè)計(jì)參數(shù)選擇、計(jì)算結(jié)果復(fù)核的說明；⑹

水構(gòu)筑物自身及其之間的水力計(jì)算和高程設(shè)計(jì)；⑺

處理構(gòu)筑物、附屬構(gòu)筑物及廠區(qū)工藝管線總體布置的特點(diǎn)及依據(jù)說明。（詳見《給水廠課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》）

2、繪制下列圖紙：⑴

廠區(qū)總平面圖（1:200-500）。圖中應(yīng)表示各構(gòu)筑物的確切位置、外型尺寸、相互距離；各構(gòu)筑物之間連接管道及廠區(qū)內(nèi)各種管道的平面位置、管徑、長度；其它輔助建筑物的位置、廠區(qū)道路、綠化布置等。⑵水廠高程布置圖。（可不按比例繪圖）圖中應(yīng)標(biāo)出各種構(gòu)筑物的頂、底、水面的設(shè)計(jì)標(biāo)高、地面標(biāo)高等。（3）絮凝沉淀池或?yàn)V池的工藝布置圖（1：50-100）平面圖、剖面圖要清晰表達(dá)出水的進(jìn)、出管路，其平面位置和空間位置。設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)原始資料1、廠區(qū)附近地形地質(zhì)資料：廠區(qū)附近地下水位標(biāo)高

米；廠區(qū)附近土層構(gòu)造為

；設(shè)計(jì)原始資料2、原水資料：設(shè)計(jì)原始資料3、城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB-2006）

自來水廠要求達(dá)到的出廠水標(biāo)準(zhǔn)4、氣候資料（1）最高溫度

℃（2）最低溫度

℃（3）年平均溫度

℃（4）冬季平均溫度

℃（5）風(fēng)向

；設(shè)計(jì)原始資料附圖：廠區(qū)附近地形圖（比例尺1:1000-5000

）

本次課程設(shè)計(jì)水廠地形平坦。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)、生產(chǎn)管理、生活福利等各部分布置，要做到分區(qū)明確、配置得當(dāng)而又不過分獨(dú)立分散。

(2)功能明確、布置緊湊結(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)順流排列，流程簡捷

處理構(gòu)(建)筑物盡量按流程方向布置，避免與進(jìn)(出)水方向相反安排；各構(gòu)筑物之間的連接管(渠)應(yīng)以最短路線布置，盡量避免不必要的轉(zhuǎn)彎。（直線型）（4）充分利用地形，平衡土方，降低工程費(fèi)用某些構(gòu)筑物放在較高處，便于減少土方，便于放空、排泥，又減少了工程量，而另一些構(gòu)筑物放在較低處，使水按流程按重力順暢輸送。

(5)應(yīng)預(yù)留遠(yuǎn)期發(fā)展的余地考慮擴(kuò)建的可能(尤其是對大中型水廠)。預(yù)處理、深度處理、排泥水處理站

(6)構(gòu)(建)筑物布置應(yīng)注意風(fēng)向和朝向?qū)⑴欧女愇丁⒂泻怏w的構(gòu)(建)筑物（加藥間和加氯間）布置在居住與辦公場所的下風(fēng)向；為保證良好的自然通風(fēng)條件，建筑物布置應(yīng)考慮主導(dǎo)風(fēng)向。水處理工程組成

根據(jù)選定的處理方案和處理工藝流程，水處理工程設(shè)施一般包括下面幾方面：1.生產(chǎn)性構(gòu)（建）筑物生產(chǎn)性構(gòu)（建）筑物分為水處理設(shè)施：

包括配水井、混合設(shè)施、絮凝沉淀池、濾池、（深度處理）清水池、吸水井、二級泵站、加藥間和藥庫、加氯間和氯庫等。（廢水回收處理及污泥處理設(shè)施）2.輔助設(shè)施輔助設(shè)施分為生產(chǎn)和生活輔助設(shè)施。(1)生產(chǎn)輔助設(shè)施：包括綜合辦公樓（含化驗(yàn)室、中心控制室）、倉庫、車庫、機(jī)修間、變電所、曬砂場、管配件場。(2)生活輔助設(shè)施：包括食堂、浴室、、值班宿舍、門衛(wèi)室。3.各類管道廠區(qū)管道包括水處理工藝管道、超越管道（超越絮凝沉淀構(gòu)筑物，自管道靜態(tài)混合器后接出至濾池進(jìn)水管）、構(gòu)筑物放空管道、廠區(qū)給水管道、排水管道、加藥管加氯管。4.其它設(shè)施有道路、綠化、圍墻、大門。

以上設(shè)計(jì)內(nèi)容請?jiān)敿?xì)查閱《給排水設(shè)計(jì)手冊》3水廠高程布置

水廠高程布置的主要任務(wù)

1.確定各處理構(gòu)筑物及配水井、清水池、二級泵站吸水井的標(biāo)高；

2.確定處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸及其標(biāo)高，

3.通過計(jì)算各確定各構(gòu)筑物的水面標(biāo)高，從而能夠使水重力流沿處理流程在處理構(gòu)筑物之間通暢地流動(dòng)，保證水廠的正常運(yùn)行。計(jì)算各處理構(gòu)筑物、計(jì)量設(shè)備及聯(lián)絡(luò)管渠的水頭損失；考慮最大用水并留有一定的余地；還應(yīng)考慮當(dāng)某座構(gòu)筑物停止運(yùn)行時(shí)，與其并聯(lián)運(yùn)行的其余構(gòu)筑物及有關(guān)的連接管渠能通過全部流量。（超越管及其管徑）2.考慮遠(yuǎn)期發(fā)展，水量增加的預(yù)留水頭。3.避免處理構(gòu)筑物之間跌水等浪費(fèi)水頭的現(xiàn)象，充分利用地形高差，實(shí)現(xiàn)自流。4.在計(jì)算并留有余量的前提下，力求縮小全程水頭損失及提升泵站的揚(yáng)程，以降低運(yùn)行費(fèi)用。水廠高程布置的原則1.水廠高程控制點(diǎn)位的選定

(1)以清水池最高水位為控制點(diǎn)標(biāo)高；反推計(jì)算至吸水井；

(2)以二級泵站吸水井最低水位為控制點(diǎn)標(biāo)高，反推計(jì)算；

（注意，配水井及絮凝沉淀池不宜懸空設(shè)置！）2.選擇距離最長，水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計(jì)算；3.高程布置盡量利用地形坡度，減小工程量；4.考慮構(gòu)筑物池體放空要求和施工難度，構(gòu)筑物埋深不宜過大；

（地下式清水池放空可用潛水泵外排。）水廠高程布置的方法具體要求工藝流程選擇：常規(guī)工藝流程。構(gòu)筑物選型：各小組不宜完全雷同。圖紙繪制：每組要求一同學(xué)繪制絮凝沉淀池，另一同學(xué)繪制濾池，本組內(nèi)水處理構(gòu)筑物配套。時(shí)間安排：周一：熟悉任務(wù)，回顧所學(xué)專業(yè)知識(shí)，

閱讀《指導(dǎo)書》兩遍確定構(gòu)筑物類型并開始計(jì)算；周二：計(jì)算所選構(gòu)筑物及處理設(shè)施并繪制草 圖；周三、四：繪圖；周五：整理計(jì)算說明書并打印圖紙；周六：提交設(shè)計(jì)成果。

每人設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份，水廠平面布置圖、高程圖各一張，絮凝沉淀池平剖面圖或?yàn)V池平剖面圖任選其一構(gòu)筑物計(jì)算構(gòu)筑物設(shè)計(jì)流量：注意水廠自用水系數(shù)選擇（5%~10%）配水井計(jì)算：按停留時(shí)間t=20-40S計(jì)算。管式靜態(tài)混合器：查閱《簡明給排水設(shè)備手冊》混凝劑投加量：主要參考原水濁度和溫度。東北地區(qū)加藥量大，需考慮助凝劑；南方地區(qū)可考慮直接過濾方式（加藥量增加、濾速減小、濾料層加厚等）。本次課程設(shè)計(jì)所涉及城市均按山東省考慮。構(gòu)筑物計(jì)算設(shè)計(jì)參數(shù)