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1、摘 要 水是人类社会赖以生存和发展的物质基础,是不可或缺、难以代替的重要资 源。随着生活水平的提高，使人们对水质、水量的要求越来越高，这就要求给 水排水工程专业人员予以城市给水系统合理的规划和设计。 福州市高新区属于新建城区，尚无给水管网和给水厂。 给水系统是城市和工况企业的一项重要的基础设施，它主要由取水工程、 净水工程、输水管渠、城市管网、泵站以及其他调节构筑物构成。因梅花江水 源不宜处理，故采用香榭湖作为水源。采用如下净水工艺流程：管式混合机 械反应平流沉淀臭氧接触氧化池活性炭滤池过滤液氯消毒。 本设计说明书主要内容包括：设计原始资料；取水、净水、输水工程主要 构筑物工艺设计计算；泥处理
2、构筑物计算以及附录等。 关键词：关键词：给水工程设计，福州市高新区，净水工艺，管网，泵站设计 Abstract Water is basical and indispensable resources of human societys survival and development .It is really important ,never replaced. With the improving of the peoples living standards，the demand to quality and quantity of water become higher and hi
3、gher. This requires that water supply and drainage engineering professionals to be reasonable urban water supply system planning and design. Urban water supply system and the status of an important enterprise infrastructure, which works mainly by water, water purification projects, drainage pipes, U
4、rban Pipelines, pumping stationns and other structures constitute regulation. High-tech Zone in Fuzhou City is a new zone, there is no water supply network and Water Treatment Plant. Plum River water should not be raw water, so Champs-Lake water is used. the water purification process used is as fol
5、lows : Mixer tube Mechanical Flocculation Torizontal sedimentation TankOzone Contact Oxidation PondActivated Carbon FilterChlorine disinfection The design of brochures main contents include :design original information; Water, water purification and water main structures of the project design; T the
6、 sludge treatment design and appendix. Key words： water-supply engineering design,Fuzhou High-tech Zone, water purification process, pipe network, Pumping Station Design 目录 1 绪论.1 1.1 设计资料概述.1 1.1.1 原始资料.1 2 方案的选择和管网计算.4 2.1 供水方案的确定.4 2.1.1 设计后的工程要求.4 2.2 城市管网设计计算.4 2.2.1 城市最高日用水量计算.4 2.2.2 城市最高日最大时
7、用水量计算.5 2.2.3 用水量变化系数.6 2.3 清水池设计计算.6 2.3.1 清水池容积计算.6 2.3.2 管道布置.7 2.4 管网定线.8 2.4.1 布置原则.8 2.4.2 配水管定线.9 2.5 统一供水水力计算.9 2.5.1 比流量计算.9 2.5.2 沿线流量计算.9 2.5.3 节点流量计算.10 2.5.4 流量分配.11 2.5.5 最不利点的选择.12 2.5.6 管网平差.12 2.5.7 消防校核.12 2.5.8 事故校核.12 2.6 二泵站扬程的确定以及水泵的选择.12 2.6.1 二级泵站扬程的确定.12 2.6.2 选择二泵站水泵.13 3 取
8、水工程设计.14 3.1 集水井设计.14 3.1.1 进水室设计.14 3.1.2 集水室设计.14 3.1.3 集水井.15 3.2 一泵站设计.15 3.2.1 设计流量和扬程的确定.15 3.2.2 选择水泵.16 3.2.3 基础尺寸.16 3.2.4 吸水管路和压水管路的计算.16 3.2.5 水泵安装高度的确定与泵房高度计算.16 3.3 辅助设备的确定.16 4 净水厂设计.18 4.1 设计水量确定.18 4.2 工艺流程的确定.18 4.3 混合反应.18 4.3.1 混凝剂的选择和投加.18 4.3.2 投药系统计算.18 4.3.3 加药间及药库.19 4.3.4 混合
9、工艺设计计算.19 4.3.5 絮凝工艺设计计算.19 4.4 沉淀.21 4.4.1 池体设计计算.21 4.4.2 进出水部分设计.22 4.4.3 放空管.23 4.4.4 排泥设备.23 4.5 臭氧处理.23 4.5.1 池体体积尺寸.23 4.5.2 气源制备.23 4.5.3 臭氧布气系统计算.24 4.6 活性炭过滤.24 4.6.1 滤池尺寸计算.25 4.6.2 配水系统计算.26 4.6.3 洗砂排水槽.30 4.6.4 滤池反冲洗计算.31 4.6.5 进出水系统.32 4.7 消毒.33 4.7.1 加氯量的确定.33 4.7.2 加氯机及漏氯处理.33 4.7.3
10、加氯间及氯库设计计算.33 4.8 送水泵站设计.34 4.8.1 基础设计.34 4.8.2 吸水管路和压水管路的计算.34 4.8.3 泵房平面布置.34 4.8.4 各工艺标高的确定.34 4.8.5 泵房高度设计.34 4.8.6 附属设备.35 4.8.7 吸水井设计.36 4.9 排泥水处理.37 4.9.1 浓缩池计算：.37 4.9.2 调节池计算：.38 4.9.3 污泥脱水机房.38 4.10 辅助建筑物.39 4.11 水厂平面布置.39 4.12 高程布置.39 5 投资估算.41 5.1 工程概况.41 5.1.1 直接费.41 5.1.2 年经营管理费用.41 5.
11、2 制水成本.43 5.3 估算依据.43 设计总结.45 致谢.46 参考文献.47 附录.49 附表一.49 附表二.53 附表三.57 1 绪论 1.1 设计资料概述 1.1.1 原始资料 （1）城市路网图 一张，比例 1：10000 （2）用水资料 拟建之工业园区位于福建中部，梅花江岸边，香榭湖畔。园区规划人口数 23 万人，给水普及率按 96%考虑；房屋平均层数 67 层，室内均有卫生设备但 无淋浴设备。城市综合生活用水每小时用水量占最高日用水百分比情况见下表 1.1。 表表 1.1 福州市高新区每小时用水量占最高日用水量百分比情况表福州市高新区每小时用水量占最高日用水量百分比情况表
12、 时间 小时用水量占最 高日用水量（%） 时间 小时用水量占最 高日用水量（%） 时间 小时用水量占最 高日用水量（%） 012.82895.1116175.11 122.799104.8117184.92 232.9310114.7418194.90 343.0611124.5219204.71 453.1312134.4920214.38 563.7813144.4521224.04 674.9314154.4522233.42 785.1315164.5523243.02 高新区共有工业企业 4 家，位置见城市总体规划布置图。各企业供水水质 要求同生活用水，用水量情况如下： （A）化工厂
13、，生产用水量 12000m3/d。 工人总数 6000 人，分 3 班工作，热车间占 20%。 第一班 2000 人，使用淋浴者 400 人，其中热车间 400 人； 第二班 2000 人，使用淋浴者 400 人，其中热车间 400 人； 第三班 2000 人，使用淋浴者 400 人，其中热车间 400 人。 （B）海鲜加工厂，生产用水量 8000m3/d。 工人总数 6000 人，分 3 班工作，热车间占 20%。 第一班 2000 人，使用淋浴者 400 人，其中热车间 400 人； 第二班 2000 人，使用淋浴者 400 人，其中热车间 400 人； 第三班 2000 人，使用淋浴者
14、400 人，其中热车间 400 人。 （C）纺织厂，生产用水量 10000m3/d。 工人总数 3000 人，平均分 3 班工作，无热车间。 （D）造纸厂，生产用水量 10000m3/d。 工人总数 4800 人，平均分 3 班工作，无热车间。 （4）地形地貌 地形较平坦，平均海拔高度在 25m35m 之间。 （5）工程地质及水文地质 工程地质良好，适宜于工程建设，地质构造一般皆为四层： 表土或耕土厚 0.5m 左右； 粘土及砂质粘土，即第四纪土层，厚 8m 左右，耐压力 2kg/cm2以上； 砂砾岩，即白沙井层，厚 30m 以上，耐压力 25kg/cm2； 基岩，即第三纪红色砂岩，个别地区夹
15、石膏岩。 （6）气象 气温见表 1.2。 表表 1.2 福州市气温资料福州市气温资料 项 目温度（）发生时间 最热42.17 月 月平均 最冷3.61 月 平均20.5 降雨量见表 1.3。 表表 1.3 福州市降雨量资料福州市降雨量资料 序号项 目降雨量（mm）备 注 1平均年总量1170.0 2一日最大186.6 3一小时最大96.6 风向见表 1.4。 表表 1.4 福州市风向频率情况福州市风向频率情况 年最多风向及其频率（%）C31 SE14 冬季平均1.6 风速 （m/s） 夏季平均1.7 无自发性震源，强度在 4 级以下。 （7）河流水文及水质资料 由于地下水和梅花江受工业污染较重
16、，不能满足供水水质要求，故考虑以 香榭湖为供水水源地。水源地地处顺直湖岸，岸边边坡较陡，基岩露头，河床 与河岸稳定。工程地质良好。水中漂浮物较少。 水源地取水口处水位及流量见表 1.5。 香榭湖富营养化现象严重，藻类数量可达 1003000 万个/L。常规水质资料 如表 1.6 所示。 水温：多年统计，月平均 2.427.2。 表表 1.5 福州市水源地区取水口水文资料福州市水源地区取水口水文资料 项目水位黄海标高（m）频率（%） 最高水位231 最低水位1595 常水位18 表表 1.6 水源水水质资料水源水水质资料 编号项目单位分析结果附注 1色度度20 2浊度NTU200 3PH 值6.
17、9-7.5 4嗅和味度无 5总硬度mg/400以 CaCO3计 6铜mg/0.007 7锌mg/0.221 8锰mg/210-5 9砷mg/2.610-4 10细菌总数个/100 11大肠菌群个/600 2 方案的选择和管网计算 2.1 供水方案的确定 2.1.1 设计后的工程要求 水质要求 生活饮用水水质须满足生活饮用水卫生标准中的各项指标，并在管网 末梢保持一定的余氯。 水量要求 净水厂按最高日平均时设计，城市管网和输水管及二泵站按最高日最高时 设计，事故时要求供水量不低于最高日最高时的 70。 水压要求 房屋层数 6-7 层，要求最小水压 280kpa， ；消防时采用低压消防制，要求 1
18、00kpa 自由水压。 2.2 城市管网设计计算 2.2.1 城市最高日用水量计算 城市用水量 （1）居民生活用水量 Q1 Q1qNf (m3/d) （2.1） 式中，q最高日综合生活用水量定额，L/(人d)； N设计年限内计划人口数， f自来水普及率，。 q220L/(per.d)； f=96% Q1qNf22010-32310496%=4.8576104(m3/d) 工业企业内工作人员的生活用水量及淋浴用水量 Q2 工厂内工作人员生活用水量为 Q2，淋浴用水量为 Q2 A 化工厂： 全厂生活用水量： Q2=2000380%0.025+600020%0.035=120 +42=162(m3/
19、d) 淋浴用水量：Q2=40036010-3=72(m3/d) B 海鲜加工厂： 全厂生活用水量： Q21=2000380%0.025+600020%0.035=120 +42=162(m3/d) 淋浴用水量：Q21=40036010-3=72(m3/d) C 纺织厂： 全厂生活用水量： Q2=30002510-3=75m3/d); D 造纸厂： Q2=48002510-3=120(m3/d) （2）工业企业内工作人员的生活用水量及淋浴用水量 Q2=162+162+722+75+120=663(m3/d) （3）工业企业生产用水量 Q3 Q312000+8000+10000+10000=40000 （m3/d） （4）浇洒道路与绿地用水量 Q4 Q4=3%（Q1+Q2+Q3）= 3%（48576+663+40000） =0.038