苏州科技学院本科生毕业设计（论文）
节点水压表 节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 自由水压 49.961 49.084 47.701 45.984 43.794 42.137 37.693 39.990 41.235 41.585 45.220 46.256 43.248 46.476 44.397 47.718 46.899 46.418 43.644 42.156 44.986 51.697 标高 位置水头 5.0 54.961 5.0 54.084 5.0 52.701 5.0 50.984 5.0 48.794 5.0 47.137 5.0 42.693 5.0 44.990 5.0 46.235 5.0 46.585 5.0 50.220 5.0 51.256 5.0 48.248 5.0 51.476 5.0 49.397 5.0 52.718 5.0 51.899 5.0 51.418 5.0 48.644 5.0 47.156 5.0 49.986 5.0 56.697 节点 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 自由水压 48.449 44.161 41.092 39.903 38.736 40.768 38.650 35.612 35.613 38.801 36.803 33.575 29.665 28.000 31.417 33.285 38.503 39.203 36.559 34.859 34.210 50.704 标高 位置水头 5.0 53.449 5.0 49.161 5.0 46.092 5.0 44.903 5.0 43.736 5.0 45.768 5.0 43.650 5.0 40.612 5.0 40.613 5.0 43.801 5.0 41.803 5.0 38.575 5.0 34.665 5.0 33.000 5.0 36.417 5.0 38.285 5.0 43.503 5.0 44.203 5.0 41.559 5.0 39.859 5.0 39.210 5.0 55.704
3.4.4 消防校核
给水管网的设计流量未计入消防流量，但火灾发生在最高日最高时（当然这种几率很小），但由于消防流量比较大（特别是对于小型管网系统），一般用户的用水量肯定不能满足。所以为了安全起见，要按最不利情况——即最高日用水流量加上消防流量的工况进行消防校核。但节点服务水头只要满足火灾处节点的灭火服务水头，而不必满足正常用水的服务水头，即服务水头为28mH20。
由最大时平差结果可见，最不利点为节点36，次不利点为节点43，在节点36和43分别加上消防流量20L/s，重新平差，其管网平差结果见下表。
管段消防校核平差计算结果 K 1 2 3
D 1.100 0.900 0.800 SL 838.4 725.2 916.9 16
Q 1.00387 0.80539 0.58213 H 0.901 1.427 1.770 V 1.056 1.266 1.158 苏州科技学院本科生毕业设计（论文）
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55
0.600 0.500 0.350 0.150 0.300 0.200 0.450 0.300 0.350 0.450 0.450 0.450 0.400 0.400 0.450 0.500 0.450 1.200 1.200 0.250 0.300 0.350 1.200 1.100 0.250 0.450 0.400 0.400 0.350 0.350 0.400 0.350 0.450 0.150 0.300 0.150 0.250 0.450 0.900 0.300 0.150 0.125 0.800 0.250 0.700 0.400 0.400 0.150 0.350 0.300 0.300 0.350 780.9 480.8 897.6 504.4 1024.1 462.1 1090.5 879.3 659.3 225.2 1088.7 404.9 1083.3 704.8 916.5 531.9 954.8 763.8 498.3 694.8 788.5 852.4 851.5 447.7 952.4 443.5 525.6 747.2 827.1 628.1 800.6 632.4 849.0 849.6 787.1 516.7 460.9 872.4 640.3 1200.7 482.0 558.4 358.0 769.2 1542.3 374.8 371.7 719.9 655.0 657.0 850.1 860.4 17
0.33163 0.22667 0.10684 -0.01038 -0.05979 -0.01613 -0.19540 -0.04517 -0.07454 -0.18637 -0.16910 -0.15958 -0.11109 -0.10943 -0.13669 -0.17461 -0.14948 1.22074 -1.31803 -0.02243 -0.03266 -0.05580 -1.21872 -1.02471 -0.03221 -0.11708 -0.11132 -0.11445 -0.08128 -0.08780 -0.13075 -0.07112 -0.15961 -0.00942 0.07395 -0.01242 -0.03909 -0.16580 -0.87850 -0.04995 -0.01249 0.00807 -0.65572 -0.03780 -0.54606 -0.11286 -0.12072 -0.00485 -0.08135 -0.06978 -0.04761 -0.08970 2.244 1.700 4.692 -2.447 -3.943 -1.208 -4.977 -2.021 -1.766 -0.939 -3.785 -1.264 -3.114 -1.970 -2.145 -1.157 -2.638 0.763 -0.575 -1.100 -1.006 -1.343 -0.848 -0.500 -2.912 -0.780 -1.517 -2.270 -2.600 -2.278 -3.115 -1.554 -2.650 -3.459 4.498 -3.480 -2.012 -2.923 -1.499 -3.318 -3.279 4.226 -0.872 -3.156 -5.286 -1.109 -1.246 -0.892 -2.062 -3.369 -2.152 -3.247 1.173 1.154 1.110 0.587 0.846 0.513 1.228 0.639 0.775 1.172 1.063 1.003 0.884 0.871 0.859 0.889 0.940 1.079 1.165 0.457 0.462 0.580 1.077 1.078 0.656 0.736 0.886 0.911 0.845 0.912 1.040 0.739 1.003 0.533 1.046 0.703 0.796 1.042 1.381 0.706 0.706 0.658 1.304 0.770 1.419 0.898 0.960 0.275 0.845 0.987 0.673 0.932 苏州科技学院本科生毕业设计（论文）
56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 0.250 0.400 0.200 0.250 0.200 0.400 0.300 0.150 0.250 0.150 0.300 0.150 0.300 0.500 0.350 0.600 0.350 0.150 T 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 II= SH=
383.4 900.7 904.3 926.4 670.5 680.1 551.5 899.6 234.2 861.5 560.8 652.7 691.5 744.3 682.0 524.9 368.9 613.3 DH 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.01 0.00 0.01 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 90 0.1065964 18
-0.04362 -0.13546 -0.02783 0.04230 0.02071 -0.16487 -0.09461 -0.00532 -0.04772 0.00351 -0.06971 -0.00356 -0.09018 -0.20712 -0.09635 -0.34538 -0.11434 0.00791 SQ 31.76 46.23 63.79 58.11 92.51 123.17 100.68 173.07 353.14 943.83 509.95 107.03 105.45 90.11 115.22 123.38 298.07 1017.25 112.29 287.24 110.53 345.34 155.61 284.92 276.46 467.68 113.82 132.67 700.81 442.82 -2.049 -3.744 -6.424 4.680 2.765 -4.125 -5.062 -1.309 -1.479 0.600 -2.871 -0.469 -5.765 -2.223 -2.939 -1.629 -2.189 1.819 0.888 1.078 0.886 0.862 0.659 1.312 1.338 0.301 0.972 0.198 0.986 0.202 1.275 1.055 1.001 1.221 1.188 0.448 DQ -0.00003 -0.00002 -0.00002 -0.00003 -0.00002 -0.00002 -0.00001 -0.00001 0.00000 0.00000 0.00000 -0.00001 -0.00002 -0.00002 -0.00003 -0.00003 0.00000 0.00000 -0.00002 -0.00002 -0.00002 -0.00001 -0.00001 -0.00001 0.00000 0.00000 -0.00001 -0.00001 0.00000 0.00000
苏州科技学院本科生毕业设计（论文）
节点水压表 节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 自由水压 52.697 51.796 50.369 48.599 46.335 44.635 39.943 42.390 43.581 43.547 47.332 48.414 45.300 49.397 47.252 50.713 49.865 49.365 46.472 44.955 47.866 54.499 标高 位置水头 5.0 57.697 5.0 56.796 5.0 55.369 5.0 53.599 5.0 51.335 5.0 49.635 5.0 44.943 5.0 47.390 5.0 48.581 5.0 48.547 5.0 52.332 5.0 53.414 5.0 50.300 5.0 54.397 5.0 52.252 5.0 55.713 5.0 54.865 5.0 54.365 5.0 51.472 5.0 49.955 5.0 52.866 5.0 59.499 节点 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 自由水压 51.220 46.994 43.846 42.600 40.548 42.700 40.432 37.185 37.187 40.931 38.925 35.445 30.765 28.000 32.125 34.314 40.079 41.708 37.852 34.913 33.434 53.460 标高 位置水头 5.0 56.220 5.0 51.994 5.0 48.846 5.0 47.600 5.0 45.548 5.0 47.700 5.0 45.432 5.0 42.185 5.0 42.187 5.0 45.931 5.0 43.925 5.0 40.445 5.0 35.765 5.0 33.000 5.0 37.125 5.0 39.314 5.0 45.079 5.0 46.708 5.0 42.852 5.0 39.913 5.0 38.434 5.0 58.460
节点36的消防服务水头为33.000米，节点43的消防服务水头为38.434，均大于低压消防灭火处节点服务水头，即10m的自由水头。
消防校核完毕。
3.4.5 事故校核
管网主要管线损坏时必须及时检修，在检修期和恢复供水前，该管段停止输水，整个管网的水力特性必然改变，供水能力降低。国家有关规定，城市给水管网在事故工况下，必须保证70%以上的用是水量，工业企业给水管网也应该按有关规定确定事故时的供水比例。
一般最不利事故工况进行校核，即考虑靠近供水泵站的主干管在最高时损坏的情况。节点压力仍按设计时的服务水头要求。
19
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删除管网中的14-1管段，流量取正常工况下的70%进行水力分析。
管网事故时的平差计算结果 K 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47
D 1.100 0.900 0.800 0.600 0.500 0.350 0.150 0.300 0.200 0.450 0.300 0.350 0.450 0.450 0.450 0.400 0.400 0.450 0.500 0.450 1.200 1.200 0.250 0.300 1.200 1.100 0.250 0.450 0.400 0.400 0.350 0.350 0.400 0.350 0.450 0.150 0.300 0.150 0.250 0.450 0.900 0.300 0.150 0.125 0.800 0.250 0.700 SL 838.4 725.2 916.9 780.9 480.8 897.6 504.4 1024.1 462.1 1090.5 879.3 659.3 225.2 1088.7 404.9 1083.3 704.8 916.5 531.9 954.8 763.8 498.3 694.8 788.5 851.5 447.7 952.4 443.5 525.6 747.2 827.1 628.1 800.6 632.4 849.0 849.6 787.1 516.7 460.9 872.4 640.3 1200.7 482.0 558.4 358.0 769.2 1542.3 20
Q 0.69861 0.55701 0.40177 0.22935 0.15678 0.07280 -0.00694 -0.04105 -0.01146 -0.13384 -0.03028 -0.04982 -0.12941 -0.11617 -0.11437 -0.07587 -0.07379 -0.08534 -0.14521 -0.10752 0.87334 -0.87575 -0.01453 -0.01714 -0.84528 -0.70658 -0.02273 -0.07731 -0.07345 -0.07839 -0.05456 -0.05906 -0.08830 -0.04744 -0.10728 -0.00627 0.04947 -0.00828 -0.02728 -0.11618 -0.60421 -0.03482 -0.00868 0.00571 -0.44804 -0.02630 -0.37138 H 0.460 0.714 0.888 1.130 0.856 2.303 -1.183 -1.977 -0.652 -2.455 -0.978 -0.845 -0.476 -1.888 -0.682 -1.545 -0.955 -0.905 -0.823 -1.436 0.410 -0.269 -0.506 -0.318 -0.430 -0.251 -1.545 -0.366 -0.707 -1.131 -1.252 -1.098 -1.507 -0.742 -1.272 -1.659 2.137 -1.665 -1.041 -1.513 -0.732 -1.719 -1.690 2.252 -0.424 -1.625 -2.520 V 0.735 0.875 0.799 0.811 0.798 0.757 0.393 0.581 0.365 0.841 0.428 0.518 0.814 0.730 0.719 0.604 0.587 0.537 0.739 0.676 0.772 0.774 0.296 0.242 0.747 0.743 0.463 0.486 0.584 0.624 0.567 0.614 0.703 0.493 0.675 0.355 0.700 0.469 0.556 0.730 0.950 0.492 0.491 0.465 0.891 0.536 0.965
苏州科技学院本科生毕业设计（论文）
第一章 绪论
毕业设计是大学生迈入社会前最为重要的一个环节，是检验大学四年的专业学习的最好的方式，是将理论知识运用于实际的重要的锻炼机会。
说明书中，本人对苏州市工业园区B区给水工程规划设计和水厂工艺设计进行阐述。第一部分为给水管网的设计，其中包括给水管网定线布置和水厂选址， 给水管网设计计算。第二部分为水厂的设计，其中包括水厂设计处理量，水厂工艺方案确定，水处理构筑物的设计计算和水平布置与高程布置。第三部分为工程概预算，包括管道造价，取水工程造价，建筑直接费用，建筑间接费用，建筑工程总造价，制水成本计算。第四部分为水厂自动化设计，电子计算机应用于净水控制与厂内配水控制 ，净水厂各构筑物的自动化控制和检测仪表。四个部分紧密衔接，力求做到详尽，完善。
第二章 设计说明
2.1 设计资料 项目 设计人口 人均用水量标准（最高日） 最大日时变化系数 工厂A（m3/d） 工厂B（万m3/d） 工厂C（万m3/d） 工厂D（万m3/d） 一般工业用水 占生活用水% 第三产业用水 占生活用水% 近期 100000 220 1.30 6400 0.8 1.0 1.2 190 90 远期 130000 240 1.2 8000 1.2 0.8 1.3 180 95 2.2、原水水质及水文地质资料
2.2.1 原水水质情况 序号 名称 1 色度 2 pH值 3 SS（mg/l） 4 DO溶解氧 5 BOD5
最高数 13 7.4 820 3.7 1.0 1 平均数 6 7.1 350 2.2 0.5 备注 苏州科技学院本科生毕业设计（论文）
6 COD 2.2.2 水文地质及气象资料 1、水文资料
3.2 1.3 其余均符合国家地面水水源Ⅰ级标准 据水文站资料，二十年一遇洪水位4.948m；常年平均水位3.57m。河流最低水位2.17m。河流最高水温32℃，最低水温0.8℃，夏季平均水温26℃左右，冬季10℃左右。 2、气象资料
该地著名江南水乡，年平均降雨量1105.4mm，年最大降雨量达1780.7mm，暴雨强度公式为：
最高气温38.4℃，最低气温-3.9℃，年平均气温16℃~17℃，无霜期190天左右。 城市主导风向为东北风及西南风，平均风速1.8m/s，最大风速20m/s，频率—12%。 该市年平均相对湿度68.8%。地质资料
第一层：回填、松土层，承载力8 kg/cm2，深1~1.5m；第二层：粘土层，承载力10kg/cm2，深3~4m；第三层：粉土层，承载力 8kg/cm2，深3~4m；地下水位平均在粘土层下0.5m。地震烈度属6度区，建筑设计可按6度考虑防震措施。
2.3 设计任务
根据所给资料进行江苏省苏州市园区B区给水工程初步设计，包括城市管网系统的初步设计，净水工程的初步设计，送水泵房的初步设计，制水成本的初步预算。城市管网系统的设计包括用水量的计算，管网的布置，水力计算等；净水工程设计分为混合工艺设计、絮凝工艺的设计、沉淀工艺的设计、过滤工艺的设计、清水池的设计，消毒系统的设计，加药系统的设计以及水厂的布置；送水工程设计包括选泵和泵房的计算。
2.4 水处理用材料和药剂材料
1、 混凝剂
根据所给原水的原始资料和该城所处地理位置，本设计选择Al2(SO4)3·18H2O作为絮凝剂，活化硅酸作为助凝剂。
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Al2(SO4)3·18H2O所含杂质少，容易溶解，速度快，形成的矾花紧密易沉淀，同时配合使用助凝剂能够大大改善Al2(SO4)3·18H2O在水温低，浊度低情况下形成的矾花细小不宜沉淀的状况，使得矾花易沉淀，效果好，同时节省可为了絮凝效果而投加过多的助凝剂。 2、滤料
石英砂、无烟煤、砾石等均有供应。 3、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。
第三章 给水管网设计及水厂选址
该城市西侧有一湖泊，经勘测和检验，可以作为生活饮用水水源。该城市的地势比较平坦没有太大的起伏变化。城市的街区分布比较均匀，城市中各工业、企业等用户对水质和水压无特殊要求。应而采用统一给水系统。城市给水管网的布置取决于城市的平面布置、水源、调节构筑物的位置、大用户的分布等。考虑要点如下。 1.干管延伸方向应和二级泵站到大用户、水塔、水池的方向一致，干管间距采用500～800m。
2.干管和干管之间有连接管形成环状网，连接管的间距为800～1000m左右。 3.干管按照规划道路定线，尽量避免在高级路面或重要道路下通过；尽量少穿越铁路。
4.干管尽量靠近大用户，减少分配管的长度。
5.力求以最短距离铺设管线，降低管网的造价和供水能量费用。
输水管线走向符合城市和工业企业的规划要求，沿现有道路铺设，有利于施工和维护。城市的输水管和配水管网采用铸铁管。配水管网共设33个环。
根据有关资料，采用岸边合建式取水工程。在河流的上游建自来水厂，水厂处不受洪水威胁，不占用耕地，考虑到远期发展，水厂的面积留有余地。
由于该厂为新建水厂，且地形平坦，为使流程简短，避免迂回重复，使净水过程中的水头损失最小，水厂流程采用直线型，即从进水到出水整个流程呈直线。
平面布置按功能分为生产区，办公区，生活区，贮泥塘等几个小区，避免非生产
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人员在生产区和逗留，以确保生产安全。为使布置紧凑，减少水厂占地面积，将各处理构筑物紧靠在一起。
二期工程预留地与一期工程平行。
为美化厂区，保证厂内的绿化面积占30%，在主要道口及综合办公楼前设花坛，二期预留地上植草，厂区内主要道路采用混凝土路面，绿地中步引道采用片石勾缝。
水厂的竖向规划上，以滤池在河流常水位能顺利排放为原则。
3.1用水量规划
《城市给水工程规划规范》规定：
城市给水工程规划的主要内容应包括：预测城市用水量，并进行水资源与城市用水量之间的供需平衡分析；选择城市给予水水源并提出相应的给水系统布局框架；确定给水枢纽工程的位置和用地；提出水资源保护以及开源节流的要求和措施。 城市给水工程规划期限应与城市总体规划期限一致。
城市给水工程规划应重视近期建设规划，且应适应城市远景发展的需要。 城市给水系统的设计年限，应符合城市总体规划，近远期结合，以近期为主。 一般近期宜采用5～10 年，远期规划年限宜采用10～20 年。 设计用水量由下列各项组成： 1. 综合生活用水量，
包括居民生活用水和 公共建筑及设施用水。前者指城市中居民的饮用、烹调、洗涤、冲侧、洗澡等日常生活用水；公共建筑及设施用水包括娱乐场所、宾馆浴室、商业、学校和机关办公楼等用水，但不包括城市浇洒道路、绿化和市政等 用水； 2. 工业企业生产用水量和工作人员生活用水量， 3. 公共建筑用水， 4. 消防用水量，
5. 浇洒道路和绿地用水量， 6. 未预计水量及管网漏失量，
城市总用水量计算时，应包括设计年限内该给水系统所供应的全部用水；居住区综合生活用水，工业企业生产用水和职工生活用水。消防用水，浇洒道路和绿地用水以及未预
见水量和管网漏失量，但不包括工业自备水源所需的水量。
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3.2 设计用水量
3.2.1 供水系统的选择
该城市用水主要以工业用水为主，生活及其它用水量少，且对水质无特殊要求，拟定采用统一供水系统。 3.2.1 近期规模
a 居民综合生活用水量Q1
近期设计人口数为10万，采用用水标准：220升/人·日，用水普及率f=100%，则
Q1=0.22×100%×100000=22000m3/d。 b 生产企业等集中用水量Q2
根据设计资料公共建筑、生产企业等集中用水包括了公共建筑用水、工业企业用水和工作人员生活用水，且各工厂的近期集中用水量已知。
Q2=(0.64+0.8+1.0+1.2)×10000=36400m3/d c 第三产业水量Q3
第三产业用水量占生活用水量的90% Q3=0.9×Q1=19800m/d d一般工业用水量Q4
一般工业用水量占生活用水量的190% Q4=1.9×Q1=41800m3/d e 最高日用水量Qd
除了上述各种用水量外，再增加相当于最高日用水量的15%-25%的未预见水量和
3
管网漏水量。取15%。
Qd=1.15(Q1+Q2+Q3+Q4)=1.15*(22000+41800+19800+36400)=138000m3/d f 日处理用水量Q
设水厂自用水量系数为10%，则
Q=1.1×Qd=1.1×138000=151800m/d；取150000m/d。 3.2.2 远期规模
a 居民综合生活用水量Q1
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近期设计人口数为13万，采用用水标准：240升/人·日，用水普及率f=100%，则
Q1=0.24×100%×130000=31200m3/d。 b 生产企业等集中用水量Q2
根据设计资料公共建筑、生产企业等集中用水包括了公共建筑用水、工业企业用水和工作人员生活用水，且各工厂的近期集中用水量已知。
Q2=(0.8+0.8+1.3+1.2)×10000=41000m3/d c 第三产业水量Q3
第三产业用水量占生活用水量的95% Q3=0.95×Q1=29640m3/d d一般工业用水量Q4
一般工业用水量占生活用水量的180% Q4=1.8×Q1=56160m3/d e 最高日用水量Qd
除了上述各种用水量外，再增加相当于最高日用水量的15%-25%的未预见水量和
管网漏水量。取15%。
Qd=1.15(Q1+Q2+Q3+Q4)=1.15*158000=181700m3/d f 最高日最大时用水量Qh Qh=Kh(Qd/86.4)=2523.6L/s
3.3 管网定线
3.3.1 水源及水厂位置的选择
a. 水源应选在河流的上游以保证水质。
b. 河流应水量充沛，水位波动不应过大，且不影响通航。 c. 水厂位置应尽量靠近水源处，以减短输水管线，降低造价。
3.3.2 管网定线的一般原则
a. 管尽可能布置在两侧有较大用户的道路上，以减少配水支管的数量。
b. 管定线可参照二泵房到调节构筑物或大用户的供水方向，以最近的距离，将一条或几条干管平行地布置在用水量较大的街区。
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c. 平行的干管间距一般在500-800米左右。为保证供水安全，干管和干管间应设置连接管，其管径应比上游干管小1-2号，以便于在干管事故时转输流量不致因管径过小而导致水头损失过大。连接管间距为800-1000米左右，形成环状管网。
d. 应按现有或规划道路定线，避免干管穿越高级路面或重要街道。 e. 从供水可靠性考虑，城市管网应尽量布置成环。
f. 对于较偏远的地区,先布置成树状网以上原则，待这些地区经济发展后再连接成环状网。定线时，尽力避免单侧配水和管先曲折，充分利用地形以降低工程难度。 3.3.3 输配水管渠布置原则
a. 输配水管渠应选择经济合理的线路，应尽量做到线路短，起伏小，土石方工程量少，减少跨穿越障碍次数、避免沿途重大拆迁、少占农田和不占农田。
b. 输配水管渠走向和位置应符合城市忽然工业企业的规划要求，并尽可能沿现有道路或规划道路敷设，以利施工和维护。城市配水干管宜尽量避开城市交通干道。
c. 输配水管渠应尽量避免穿越河谷，山脊、沼泽、重要铁路和泄洪地区，并注意避开地震裂带、沉陷、滑坡、塌方以及易发生泥石流和高侵蚀性土囊地区。
d. 生活饮用水输配水管道应尽量避免穿过毒物污染及腐蚀性等地区，必须穿过时应采取防护措施。
e. 输水管线应充分利用水位高差，结合沿线条件优先考虑重力输水。如因地形或管线系统布置所限必须加压输水时，应根据设备和管材选用情况，结合运行费用分析，通过技术经济比较，确定增压级数、方式和增压地点。
f. 输配水管路线的选择应考虑近远期结合个分期实施的可能。
g. 城市供水应采用管道或暗渠输送原水。当采用明渠时，应采取保护水质和防止水量流失的措施。
h. 输配水管渠的走向与布置应考虑与城市现状及规划的地下铁道、地下通道、人防工程等地下隐蔽性工程的协调与配合。
i. 当地形起伏较大时，采用压力输水的输水管线的竖向高程布置，一般要求在不同工况输水条件下，位于输水水力坡降以下。
j. 在输配水管渠线路选择时，应尽量利用现有管道，减少工程投资，充分发挥现有设施作用。
3.3.4输配水管渠布置一般要求
a. 重力输水管渠应根据具体情况设置检查井和排气设施。检查井间距：当直径
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为DN700以下时，不宜大于200m；当管径为DN700至DN1400时，不宜大于400m。当输送含沙量较多的原水时，可参照排水管道的要求设置检查井。
b. 对于重力输水的管渠，当地面坡度较陡或非满管流重力输水时，应根据具体情况在适当位置设置跌水井、减压井会或其他控制水位的措施。
c. 对于压力水管，应分析出现水琢的可能，必要时需设置消除水涿的措施。 d.在输水管道和配水管道隆起点和平直段的必要位置上，应装设排（进）气阀，以便及时排除管内空气，不使发生气阻，以及在当空管或发生水琢时引入空气，防止管道产生负压。
e. 在输配水管道中，于倒虹管和桥段处均设置排（进）气阀。排气阀一般设置于倒虹管上游和平管桥下降段上游的相近直管段上。
f. 在输配水管渠的低凹处应设置泄水管和泄水阀。泄水阀应直接接至河沟和低洼处。当不能自流时，可设置集水井，用提水机具将水排出。泄水管直径一般为输水管直径的1/3。对于大型管渠，泄水口径应根据管渠具体布置以及提水机具设备，结合排水要求计算确定。
g. 管道上的法兰接口不宜直接埋在土中，应设置在检查井或地沟内。在特殊的情况下必须埋入土中时，应采取保护措施，以免螺栓锈蚀，影响维修及缩短使用寿命。
h. 在输配水管道布置中，应尽量采用小角度转折，并适当加大制作弯头的曲率半径，改善管道内水流状态，减少水头损失。
i. 输配水管道布置，应减少管道与其他管道交叉。当竖向位置发生矛盾时，宜按下列规定处理：
①压力管道让重力管线 ②可弯曲管线让不宜弯曲管线 ③分支管线让干管线 ④小管径管线让大管径管线
⑤一般给水管在上、废、污水管在其下部通过。
j. 当输送水管道与铁路交叉时，应按照《铁路工程技术规范》规定执行，并取得铁路管理部门同意。
3.3.5消火栓，阀门布置原则
阀门
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a. 配水管网中的阀门布置，应能满足事故管段的切断需要。其位置可结合连接管以及重要供水支管的节点设置，干管上的阀门间距一般为500~1000m。
b. 一般情况下干管上的阀门可设在连接管的下游，已使阀门关闭时，尽可能少影响支管的供水。如设置对置水塔时，则应视具体情况考虑。
c. 支管与干管相接处，一般在支管上设置阀门，以使支管的检修不影响干管供水。干管上的阀门应根据配水管网分段、分区检修的需要设置。
d. 在城市管网支、干管上的消火栓及工业企业重要水管上的消火栓，均应在消火拴前装设阀门。支、干管上阀门布置不应使相邻两阀门隔断5个以上的消火栓. 消火栓
a. 消火栓的间距不应大于120m。 b. 消火栓的接管直径不小于DN100。
c. 消火栓尽可能设在交叉口和醒目处。消火栓按规定应据建筑物不小于5m，距车行道边不大于2m，以便消防车上水，并不应妨碍交通，一般常设在人行道边。
考虑以上要求，对该市进行管网定线，为供水安全，采用环状网。
3.4 管网水力计算
3.4.1 比流量计算
本设计共用30个环，44个节点，允许误差为0.01。
时变化系数为Kh＝1.20
Q??qql?h?0.03952l
(m?s)?L其中∑L为该区管线配水总长度51844.32米，单侧配水长度按一半计,不供水不计算长度。
3.3.2 管段沿线、节点流量计算
a. 管网中任一管段的流量有两部分组成：一部分是沿该管段长度配水的沿线流量，另一部分是通过该管段输水到以后管段的转输流量。转输流量沿整个管段不变，而沿线流量由于管段沿线配水，所以管段中的流量顺水流方向逐渐减小只剩下转输流量。按照用水量在全部干管上均匀分配的假定求出沿线流量，只是一种近似方法。
管网任一节点的节点流量公式为
qi???q1?0.5?q1
即任一节点i的节点流量qi等于与该节点相连各管段的沿线流量qi总和的一半。
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管段编号1~22~33~44~55~66~77~85~88~94~99~1010~133~1111~102~1212~1313~1514~151~1415~171~4444~1611~1212~1425~26管段沿线流量分配与节点设计流量计算表
管段长度（m）比流量L/（m.s）沿线流量（L/s）管段编号管段长度（m）比流量L/（m.s）沿线流量（L/s）管段编号 838.390.0395233.13314~16852.380.0395233.68626~40725.210.0395228.66016~17851.510.0395233.65226~27 916.880.0395236.23517~18447.730.0395217.69427~30 780.90.0395230.86118~19952.430.0395237.64028~27 480.750.0395218.99915~19443.460.0395217.52629~30 897.640.0395235.47519~20525.620.0395220.77331~30 504.440.0395219.93528~20747.220.0395229.53032~31 1024.120.0395240.47313~28827.120.0395232.68835~31462.080.0395218.26128~29628.080.0395224.82234~35 1090.460.0395243.09510~29800.620.0395231.64135~36 879.340.0395234.75232~29632.380.0395224.99236~37 659.250.0395226.0549~32849.010.0395233.55331~37 225.20.039528.9008~33849.560.0395233.57537~43 1088.650.0395243.0237~34787.090.0395231.10643~42 404.940.0395216.00334~33516.670.0395220.41938~42 1083.30.0395242.81232~33460.920.0395218.21630~38704.760.0395227.85220~21872.440.0395234.47927~39 916.510.0395236.22018~21640.30.0395225.30538~39 531.930.0395221.02218~221200.690.0395247.45139~41 954.750.0395237.73222~23481.980.0395219.04842~41 763.80.0395230.18523~24558.380.0395222.06739~40 498.280.0395219.69221~24357.960.0395214.14737~38 694.760.0395227.45724~25769.220.0395230.40021~22 788.510.0395231.16224~401542.260.0395260.95020~25371.70.0395214.690 10 管段长度（m）比流量L/（m.s）沿线流量（L/s）719.92654.98656.95850.09860.42383.38900.73904.25926.4670.45680.06551.53899.61234.24861.45560.8652.7691.48744.34681.95524.91368.88613.33374.790.039520.039520.039520.039520.039520.039520.039520.039520.039520.039520.039520.039520.039520.039520.039520.039520.039520.039520.039520.039520.039520.039520.039520.0395228.45125.88525.96333.59634.00415.15135.59735.73636.61126.49626.87621.79635.5539.25734.04522.16325.79527.32729.41626.95120.74414.57824.23914.812
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节点流量计算表
节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 A B C D 合计 节点流量 42.17 38.90 36.90 55.10 45.17 27.24 43.26 56.12 64.83 67.73 39.69 58.72 64.70 61.05 59.66 92.59 138.89 92.59 150.46 2523.61 节点 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 节点流量 43.51 44.54 64.05 37.97 49.80 49.08 45.37 20.56 63.78 29.95 34.51 55.62 60.32 57.73 48.64 节点 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 节点流量 54.14 56.18 36.10 44.07 49.42 26.69 49.40 49.06 51.64 55.07 28.18 35.13 22.40 24.94 3.3.4 管网平差 a. 流量分配
流量分配的目的，是初步确定各管段中的流量，据以选定管径，在管网计算中它是一个重要环节。
在环状管网流量分配时，流向任一节点的流量，必须等于流出该节点的流量，以保证水流的连续性。假如离开节点的流量为政，流向节点的流量为负，有下列关系式：
Qi+∑qij=0
式中： Qi——i节点的节点流量 (L/s) ∑qij——节点i到节点j的管段流量
流量分配时，不仅要考虑经济问题，而且要保证安全供水，即考虑可靠性问题。 分配流量时，应事先按照管网的主要流向，拟定每一管段的水流方向，并选定保证整个管网自由水压的控制点，一般可选离二级泵站最远，地形又较高的地方作为控制点。为了安全供水，从泵站到控制点的几条主要干管中，应大体均匀地分配流量，并尽可能采用相近的管径。这样，当其中一条干管损坏时，不会引起其
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它干管负荷过大，管网流量也不致减少过多。至于与干管垂直的连接管，主要用于沟通平行干管之间的水流，平时流量一般不大，仅供水到管线两侧的用户，只有在干线损坏时才转输较大的流量，因此，这些连接管不应分配过大流量。 b. 管径初定
根据初定流量查表确定管径。 c. 管网平差
初分配流量以及管段所在高低环数，如下表显示：
K 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38
SL 838.4 725.2 916.9 780.9 480.8 897.6 504.4 1024.1 462.1 1090.5 879.3 659.3 225.2 1088.7 404.9 1083.3 704.8 916.5 531.9 954.8 763.8 498.3 694.8 788.5 852.4 851.5 447.7 952.4 443.5 525.6 747.2 827.1 628.1 800.6 632.4 849.0 849.6 787.1 D 1.100 0.900 0.800 0.600 0.500 0.350 0.150 0.300 0.200 0.450 0.300 0.350 0.450 0.450 0.450 0.400 0.400 0.450 0.500 0.450 1.200 1.200 0.250 0.300 0.350 1.200 1.100 0.250 0.450 0.400 0.400 0.350 0.350 0.400 0.350 0.450 0.150 0.300 12 Q 0.95650 0.73760 0.54070 0.30560 0.20543 0.08560 0.02000 0.05500 0.04000 0.18000 0.07000 0.11000 0.16000 0.15031 0.18000 0.14128 0.14000 0.16895 0.20000 0.18000 1.19867 1.30000 0.03000 0.05000 0.08000 1.17649 0.95195 0.03000 0.14929 0.14132 0.14000 0.10658 0.11000 0.12258 0.07000 0.14517 0.01888 0.06234 I 2 3 7 8 9 9 -9 -9 -8 -8 -7 -6 -7 -7 -3 -6 -5 -5 -2 -4 1 -1 -3 -2 -1 -4 -15 -15 -14 -14 -14 -13 -13 -12 -12 -11 -10 10 J 0 0 0 0 0 0 10 8 11 7 12 13 3 6 2 5 14 4 1 15 0 0 6 5 4 0 0 16 15 16 21 14 23 13 28 12 11 0 苏州科技学院本科生毕业设计（论文）
39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 516.7 460.9 872.4 640.3 1200.7 482.0 558.4 358.0 769.2 1542.3 374.8 371.7 719.9 655.0 657.0 850.1 860.4 383.4 900.7 904.3 926.4 670.5 680.1 551.5 899.6 234.2 861.5 560.8 652.7 691.5 744.3 682.0 524.9 368.9 613.3 0.150 0.250 0.450 0.900 0.300 0.150 0.125 0.800 0.250 0.700 0.400 0.400 0.150 0.350 0.300 0.300 0.350 0.250 0.400 0.200 0.250 0.200 0.400 0.300 0.150 0.250 0.150 0.300 0.150 0.300 0.500 0.350 0.600 0.350 0.150 0.02278 0.04000 0.18000 0.70790 0.15000 0.07463 0.05407 0.50882 0.04000 0.45911 0.13152 0.14157 0.02706 0.08000 0.06000 0.07626 0.10485 0.04000 0.11899 0.03000 0.04105 0.02164 0.14394 0.07485 0.01134 0.03374 0.02000 0.07621 0.04064 0.06000 0.20964 0.08887 0.28064 0.10715 0.03000 -10 -11 -16 -16 -17 -18 -18 -19 -19 -20 -21 -21 -22 -21 -23 -23 -28 -28 -29 -29 29 30 -30 -30 -26 -26 26 -27 -24 -24 -25 -25 -22 -27 -17 29 29 19 17 0 0 0 18 20 0 19 20 20 22 24 21 23 37 28 30 0 0 0 27 0 0 -25 24 22 25 0 0 0 26 18 正常用水时，最不利点考虑6层楼高的用水量，即服务水头为28mH20。 根据节点流量进行管段流量初次分配，查《给排水设计手册第一册》初步确定管径，进行管网平差，确定实际管径。管网平差结果见下表：
K 1 2 3 4 5 6 7 8 9
D 1.100 0.900 0.800 0.600 0.500 0.350 0.150 0.300 0.200 SL 838.4 725.2 916.9 780.9 480.8 897.6 504.4 1024.1 462.1 13
Q 0.98928 0.79285 0.57272 0.32738 0.22360 0.10377 -0.01002 -0.05861 -0.01653 H 0.877 1.383 1.717 2.190 1.657 4.444 -2.297 -3.800 -1.263 V 1.041 1.246 1.139 1.158 1.139 1.078 0.567 0.829 0.526 苏州科技学院本科生毕业设计（论文）
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61
0.450 0.300 0.350 0.450 0.450 0.450 0.400 0.400 0.450 0.500 0.450 1.200 1.200 0.250 0.300 0.350 1.200 1.100 0.250 0.450 0.400 0.400 0.350 0.350 0.400 0.350 0.450 0.150 0.300 0.150 0.250 0.450 0.900 0.300 0.150 0.125 0.800 0.250 0.700 0.400 0.400 0.150 0.350 0.300 0.300 0.350 0.250 0.400 0.200 0.250 0.200 0.400 1090.5 879.3 659.3 225.2 1088.7 404.9 1083.3 704.8 916.5 531.9 954.8 763.8 498.3 694.8 788.5 852.4 851.5 447.7 952.4 443.5 525.6 747.2 827.1 628.1 800.6 632.4 849.0 849.6 787.1 516.7 460.9 872.4 640.3 1200.7 482.0 558.4 358.0 769.2 1542.3 374.8 371.7 719.9 655.0 657.0 850.1 860.4 383.4 900.7 904.3 926.4 670.5 680.1 14
-0.19024 -0.04361 -0.07248 -0.18323 -0.16547 -0.15753 -0.10903 -0.10737 -0.13438 -0.17242 -0.14746 1.20387 -1.29480 -0.02193 -0.03215 -0.05516 -1.19613 -1.00413 -0.03175 -0.11481 -0.10859 -0.11188 -0.07922 -0.08464 -0.12662 -0.06699 -0.15248 -0.00900 0.07053 -0.01192 -0.03902 -0.16342 -0.85856 -0.04977 -0.01242 0.00814 -0.63804 -0.03730 -0.52882 -0.11033 -0.11768 -0.00423 -0.07894 -0.06707 -0.04614 -0.08653 -0.03738 -0.12427 -0.02670 0.03838 0.01568 -0.14990 -4.725 -1.895 -1.677 -0.910 -3.635 -1.233 -3.008 -1.902 -2.079 -1.130 -2.572 0.743 -0.556 -1.057 -0.978 -1.316 -0.819 -0.481 -2.836 -0.753 -1.448 -2.176 -2.480 -2.128 -2.935 -1.392 -2.434 -3.181 4.118 -3.228 -2.005 -2.845 -1.432 -3.297 -3.248 4.288 -0.825 -3.079 -4.958 -1.064 -1.189 -0.700 -1.951 -3.130 -2.032 -3.038 -1.541 -3.188 -5.950 3.910 1.665 -3.417 1.196 0.617 0.753 1.152 1.040 0.990 0.868 0.854 0.845 0.878 0.927 1.064 1.145 0.447 0.455 0.573 1.057 1.056 0.647 0.722 0.864 0.890 0.823 0.880 1.007 0.696 0.959 0.509 0.998 0.674 0.795 1.027 1.349 0.704 0.703 0.663 1.269 0.760 1.374 0.878 0.936 0.240 0.820 0.949 0.653 0.899 0.761 0.989 0.850 0.782 0.499 1.193 苏州科技学院本科生毕业设计（论文）
62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 0.300 0.150 0.250 0.150 0.300 0.150 0.300 0.500 0.350 0.600 0.350 0.150 T 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 II= SH= 551.5 899.6 234.2 861.5 560.8 652.7 691.5 744.3 682.0 524.9 368.9 613.3 DH 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.01 0.00 0.01 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 91 0.1219517 -0.08614 -0.00812 -0.03052 0.00605 -0.06225 -0.00238 -0.08580 -0.19246 -0.07169 -0.32752 -0.10504 0.00802 SQ 31.45 45.67 62.72 57.45 91.17 120.88 98.23 172.78 344.25 911.85 497.22 103.38 102.76 88.35 113.82 121.76 300.41 1022.12 110.90 267.37 107.93 291.95 150.94 242.27 355.40 644.05 103.87 122.76 672.57 400.53 -4.196 -2.793 -0.649 1.576 -2.327 -0.233 -5.218 -1.939 -1.700 -1.473 -1.868 1.865 1.218 0.459 0.622 0.342 0.881 0.135 1.214 0.980 0.745 1.158 1.092 0.454 DQ -0.00003 -0.00003 -0.00002 -0.00003 -0.00003 -0.00002 -0.00001 -0.00001 0.00000 0.00000 0.00000 -0.00001 -0.00002 -0.00003 -0.00003 -0.00003 0.00000 0.00000 -0.00002 -0.00002 -0.00002 -0.00002 -0.00002 -0.00001 0.00000 0.00000 -0.00001 -0.00001 0.00000 0.00000
经过校正后，各环闭合差均小于0.5m，大环小于允许值，可满足要求，管网平差完成。
节点36为控制点，自有水压取28米。
15
苏州科技学院本科生毕业设计（论文）
48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 0.400 0.400 0.150 0.350 0.300 0.300 0.350 0.250 0.400 0.200 0.250 0.200 0.400 0.300 0.150 0.250 0.150 0.300 0.150 0.300 0.500 0.350 0.600 0.350 0.150 T 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
374.8 371.7 719.9 655.0 657.0 850.1 860.4 383.4 900.7 904.3 926.4 670.5 680.1 551.5 899.6 234.2 861.5 560.8 652.7 691.5 744.3 682.0 524.9 368.9 613.3 DH 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.01 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 21
-0.07639 -0.08172 -0.00260 -0.05496 -0.04654 -0.03166 -0.05951 -0.02794 -0.08812 -0.01858 0.02690 0.01088 -0.10502 -0.06034 -0.00564 -0.02132 0.00421 -0.04329 -0.00115 -0.06046 -0.13466 -0.05012 -0.23011 -0.07362 0.00562 SQ 30.91 30.85 45.74 296.45 62.46 88.39 72.79 128.36 255.67 679.30 371.64 76.87 75.56 64.66 86.44 91.84 226.01 765.32 82.85 190.48 79.58 193.60 110.87 164.30 266.86 -0.541 -0.607 -0.298 -1.004 -1.595 -1.025 -1.526 -0.904 -1.689 -3.058 2.039 0.863 -1.761 -2.160 -1.453 -0.339 0.828 -1.193 -0.067 -2.716 -1.002 -0.884 -0.764 -0.966 0.986 0.608 0.650 0.147 0.571 0.658 0.448 0.619 0.569 0.701 0.591 0.548 0.346 0.836 0.854 0.319 0.434 0.238 0.612 0.066 0.855 0.686 0.521 0.814 0.765 0.318 DQ -0.00003 -0.00003 -0.00002 0.00000 -0.00003 -0.00002 -0.00001 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 -0.00001 -0.00002 -0.00003 -0.00004 -0.00004 0.00000 0.00000 -0.00003 -0.00003 -0.00002 -0.00002 -0.00002 -0.00001 0.00000
苏州科技学院本科生毕业设计（论文）
26 27 28 29 II= SH= 0.00 0.00 0.00 0.00 53 6.6716418E-02 483.65 76.47 92.81 498.71 0.00000 -0.00001 -0.00001 0.00000
节点水压表 节点 自由水压 标高 位置水头 节点 自由水压 标高 位置水头 1 39.444 5.0 44.444 23 38.979 5.0 43.979 2 38.984 5.0 43.984 24 36.727 5.0 41.727 3 38.270 5.0 43.270 25 35.112 5.0 40.112 4 37.382 5.0 42.382 26 34.505 5.0 39.505 5 36.252 5.0 41.252 27 33.510 5.0 38.510 6 35.396 5.0 40.396 28 34.535 5.0 39.535 7 33.093 5.0 38.093 29 33.446 5.0 38.446 8 34.276 5.0 39.276 30 31.920 5.0 36.920 9 34.352 5.0 39.352 31 31.921 5.0 36.921 10 34.953 5.0 39.953 32 33.610 5.0 38.610 11 36.841 5.0 41.841 33 32.621 5.0 37.621 12 37.332 5.0 42.332 34 30.956 5.0 35.956 13 35.787 5.0 40.787 35 28.863 5.0 33.863 14 37.631 5.0 42.631 36 28.000 5.0 33.000 15 36.726 5.0 41.726 37 29.761 5.0 34.761 16 39.765 5.0 44.765 38 30.727 5.0 35.727 17 39.335 5.0 44.335 39 33.443 5.0 38.443 18 39.084 5.0 44.084 40 34.207 5.0 39.207 19 36.360 5.0 41.360 41 32.437 5.0 37.437 20 35.623 5.0 40.623 42 31.553 5.0 36.553 21 38.352 5.0 43.352 43 31.214 5.0 36.214 22 40.669 5.0 45.669 44 39.854 5.0 44.854
通过水力分析，得到的各节点水头与服务水头比较后，全部高于服务水头满足要求，事故校核结束。
第四章 给水工程设计原则及方案比较
给水工程设计，要充分利用所在地区的有利的自然条件，避开不利的自然条件。在现有的环境下，运用合理的技术，使工程投资和运行费用较低，使工程具有一定的可靠性，满足用户对水质、水量和水压的近远期要求。
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苏州科技学院本科生毕业设计（论文）
4.1水源的选择
设计中选择给水水源，一般应该考虑以下原则：
a.所选水源应当水质良好，水量充沛，便于卫生防护。水质良好，要求原水水质符合GB38—2002标准要求；水量充沛要求地下水取水量小于等于允许开采量，地表水取水量小于等于其枯水期的可取用水量。水源可取用水量既要保证近期用水量，也要满足远期用水量；便于卫生防护，要求所选水源卫生防护地带设置符合GB3838—2002中的有关规定。
b.符合卫生要求的地下水，宜优先作为生活饮用水源。 c.所选水源可使取水，输水，净化设施安全经济和维护方便。 d.所选水源有条件时应集中与分散取水，地下水与地表水相结合。 e.所选水源具有施工条件。
苏州毗邻太湖，从太湖取水。
4.2 水厂设计要求
a. 确定水厂的设计规模，进行厂址确定及方案论证。
b. 确定水厂的设计工艺方案二到三个，进行方案技术经济比较，并进行初步可行性研究，根据原水水质和处理达到的饮用水水质标准，选择最佳设计方案。
c. 根据确定的工艺，进行单体构筑物的设计计算及附草图。
d. 进行水厂平面布置和高程布置，水厂平面布置包括处理构筑物及附属构筑物的位置大小，主要生产管线及控制阀门，其他管线布置，厂区道路，构筑物之间道路，绿化等也要相应确定。高程图要根据地形特点，确定水厂地面标高，并进行土方平衡，一般清水池的水面标高在地面上0～0.5m，依此确定水厂高程。而合建式清水池则不按此方式确定。高程图要标明构筑物名称，管径，池顶标高，各水面标高。水厂平面图要列表表明各工艺名称，数量，尺寸，构筑物位置一般采用坐标标明其位置。
e. 进行个单体构筑物的平面图、剖面图及大样图的给制。
4.3 水厂设计步骤
水厂设计和其他工程设计一样，一般分两阶段进行：扩大初步设计（简称扩初设计）和施工图设计。对于大型的或复杂的工程，再扩初设计之前，往往还需要进行工程可行性研究或所需特定的实验研究。
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可行性研究经有关专家评估并得到主管部门批准后，方可进行下一步工作——初步设计。以上提到的可行性研究内容仅就一般情况而言，不同工程项目，研究内容和要求也往往不同。大型工程或复杂工程所涉及到的问题很多，每一个问题（当然不是细节问题）均需在可行性研究中得到解答。简单的小工程，可行性研究比较简单，甚至可直接进行扩初设计。扩初设计是在可行性研究基础上进行的，内容和要求比可行性研究更具体一些。在扩初设计阶段，首先要进一步分析研究调查和核实已有资料。所需主要资料包括：地形、地质、水文、水质、地震、气象、编制工程概算所需资料、设备、管配件的价格和施工定额，材料、设备供应状况，供电情况，交通运输状况，水厂排污问题等。需要时，还应参观了解类似水厂的设计、施工和运行经验。在此基础上，可提出几种设计方案进行技术经济比较。这里所提的方案比较是在可行性研究 所提大方案下的具体方案比较。最后确定水厂位置、工艺流程、处理构筑物型式和初步尺寸及其他生产和辅助设施等，并初步确定水厂总平面图布置和高程布置。在水厂设计中，通常还包括取水工程设计。因此，水源选择、取水构筑物位置和型式的选择以及输水管新等，都需经过设计方案比较予以确定。初步设计的最后成果一般包括设计说明书一份和若干附图等。设计说明书的主要内容一般包括：工程项目和设计要求概述，方案比较情况，各构筑物及建筑物的形式、尺寸和结构形式、工程概算，主要材料（钢筋、水泥、木材等）、管道及设备(水泵、电动机、真空泵、大型阀门、起重设备、运输车辆、电气设备等)等规格、尺寸和数量，工程进度要求，人员编制，以及设计中尚存在的问题等。有关设计资料也应附在说明书内。附图数量应按工程具体情况决定，但至少应包括：取水工程布置图、流程图、水厂总平面布置图，电气设计系统图及主要处理构筑物简图等。
扩初设计经审批后，方可进行施工图的设计，设计全部完成后，影响施工单位作施工交底，介绍设计意图和提出施工要求。在施工过程中如需作某些修改，应由设计者负责修改。施工完毕并通过验收后，设计者可配合建设单位有关人员进行水厂调试。
以上介绍的仅属于一般设计步骤和要求。说明书的内容和要求应根据实际工程情况有所增减。
4.4 水厂设计原则
有关水厂设计原则，在设计规范中已作了全面规定。重点提出以下几点：
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a. 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，并以原水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及沉淀池或澄清池排泥等方面。自用水量取决于所采用的处理方法、构筑物类型及原水水质等因素。城镇水厂自用水量一般采用供水量的 5%～10%，必要时应通过计算确定。
b. 水厂应按照近期设计，考虑远期发展。根据使用要求和技术经济合理等因素，对近期工程既可做分期建造的安排。对于扩建、改建工程，应从实际出发，充分发挥原有设施的效能，兵营考虑与原有构筑物的合理配合。
c. 水厂设计中应考虑各构筑物或设备进行检修、清洗及部分停止工作时，仍能满足用水要求。例如，主要设备（如水泵机组）应有备用量。城镇水厂内处理构筑物一般虽不设备用量，但通过适当的技术措施，可在涉及允许范围内提高运行负荷。
d. 水厂自动化程度，应本着提高供水水质和供水可靠性，降低能耗、药耗，提高科学管理水平和增加经济效益的原则，根据实际生产要求，技术经济合理性和设备供应情况，妥善确定。
e. 设计中必须遵守设计规范的规定。如果采用现行规范中尚为列入的新技术、新工艺、新设备，则必须通过科学论证，确证行之有效，方可付诸工程实际。但对于确行之有效、经济效益高、技术先进的新工艺、新设备和新材料，应积极采用，不必受先行设计规范的约束。
4.5水厂选址
厂址选择应在整个给水系统设计方案中全面规划，综合考虑，通过技术经济比较确定。在选择厂址时，一般应考虑以下几个问题：
a. 厂址应选择在工程地质条件较好的地方。一般选在地下水位低、承载力较大、湿陷性等级不高、岩石较少的地层，以降低工程造价和便于施工。
b.水厂应尽可能选择在不受洪水威胁的地方。否则应考虑防洪措施。
c. 水厂应尽可能设置在交通方便、靠近电源的地方，以利于施工管理和降低输电线路的造价。并考虑沉淀池排泥及滤池冲洗水排除方便。
d. 当取水地点距离用水区较近时，水厂一般设置在取水构筑物附近，通常与取水构筑物建在一起；当取水地点距离用水区较远时，厂址选择有两个方案，一是将水
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厂设置在取水构筑物附近；另一是将水厂设置在离用水区较近的地方。前一种方案主要优点是：水厂和取水构筑物可集中管理，节省水厂自用水（如滤池冲洗和沉淀池排泥）的熟睡费用并便于沉淀池排泥和滤池冲洗水排除，特别对浊度较高的水源而言。但从水厂至主要用水区的输水管道口径要增大，管道承压较高，从而增加了输水管道的造价，特别是当城市用水量逐时变化系数较大及输水管道较长时；或者需在主要用水区增设配水厂（消毒、调节和加压）,净化后的水由水厂送至配水厂，再由配水厂送至管网，这样也增加了给水系统的设施和管理工作。后一种方案优缺点于前者正好相反。对于高浊度水源，也可将预沉构筑物与取水购筑物建在一起，水厂其余部分设置在主要用水区附近。以上不同方案应综合考虑各种因素并结合其它具体情况，通过技术经济比较确定。
4.6 水厂工艺选择
4.6.1 水厂设计规模
水厂的处理水量以最高日平均时流量计,近期处理规模为150000m3 /d(包括水厂自用水10%)，远期180000 m3 /d。水处理构筑物按照近期处理规模设计。 4.6.2 两套工艺方案比较
主要工艺比较见下表： 工方案一 艺 管式混合 混合 方案二 机械混合 优点：构造简单，无运动部件，安装方优势：混合效果好，且不受水量变化影响，便，混合快速均匀 缺点：当流量降低时，混合效果下降 隔板絮凝池 适用于各种规格的水厂 缺点：需增加混合设备和维修工作 机械絮凝池 絮凝 优点：絮凝效果好，构造简单，施工方优点：絮凝效果好，水头损失小，可适应便 水质、水量变化 26
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缺点：容积较大，水头损失较大，转折处矾花易破碎 平流沉淀池 优点：造价较低，操作管理方便，施工沉淀池 较简单；对原水浊度适应性强，处理效果稳定，采用机械排泥设施时，排泥效果好 缺点:采用机械排泥设施时，需要维护缺点：需机械设备和经常维修 斜管沉淀池 优点：沉淀效率高，池体小，占地小 缺点:斜管（板）耗材多，对原水浊度适机械排泥设备；占地面积大，水力排泥应性较平流池差；不设排泥装置时，排泥时，排泥困难 普通快滤池 困难，设排泥装置时，维护管理麻烦 V型滤池 优点：材料易得，价格低；大阻力配水系统，单池面积较大，可采用减速过滤，水质好 缺点:阀门多，价格高，易损坏，需设有全套冲洗设备 臭氧消毒 优点:杀菌能力很高，消毒速度快，效率优点：采用气水反冲洗，有表面横向扫过滤 洗作用，冲洗效果好，节水；配水系统一般采用长柄滤头冲洗过程自动控制 缺点:采用均质滤料，滤层较厚，滤料较粗，过滤周期长 液氯消毒 优点:经济有效，使用方便，PH值越低消毒 消毒作用越强，在管网内有持续消毒杀高，不影响水的物理性质和化学成分，操菌作用 缺点:氯和有机物反映可生成对健康有害的物质 作简单，管理方便 缺点:不能解决管网再污染的问题，成本高 4.6.3主要方案工艺计算比较 a. 方案一
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隔板絮凝池
1.水厂规模150000 m2/d，絮凝池个数n=2个
2.设计参数：池内平均水深H1=3.0m ，絮凝时间T=20min。 3.设计计算：
计算总容积：W = QT/60 = 6250×20/60 =2084m3
分为两池，每池净平面面积f = W/(nH) =2084/(2×3.0) = 348 m2 取池宽同平流沉定池B=15m，则池长L’=348/15=23.2m
平流沉淀池
1.已知设计水量（包括自耗水量）：Q=6250m3/h，沉淀池个数：n=2 沉淀池沉淀时间：T=1.5 h，池内平均水平流速：v=20mm/s 有效水深：H=3.0m，超高：0.3m 2.设计计算 池体尺寸： 单池容积W =
Qt6250?1.5??4687.5m3 n2池长L = 3.6vt = 3.6×20×1.5 = 108 m 池宽B=
W4687.5??14.5m，取15m LH108?3普通快滤池 1.设计参数
设计2组滤池，每组滤池设计水量为：Q =75000m3/d 冲洗强度q = 14L/(s· m2)，滤速：v1 = 10 m/h 2.设计计算 滤池面积及尺寸：
滤池工作时间为24h，冲洗周期为12h，滤池实际工作时间为： T = 24-0.1×24/12 = 23.8 h
滤池面积为：F = Q/(v1T) = 75000/（10×23.8）= 315 m2 每组滤池单格数为N=8，布置成对称双行排列。 每个滤池面积为：f = F/N = 315/8 = 39.375m2
采用滤池长宽比为2左右，滤池设计尺寸为9.0m×4.5m。
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校核强制滤速v2为：v2 = Nv1/(N-1) = 8×10/(8-1) = 11.4m/h 滤池高度：
承托层厚度H1，采用0.45m 滤料层厚度H2，采用0.7m 砂面上水深H3，采用1.7m 汽水室高度H4，采用0.85m 保护高度H5，采用0.30m
滤池高度H为：H = 0.45+0.7+1.7+0.85+0.30 = 4.00 m
后臭氧接触池
臭氧接触池设计规模15.0万m3/d，共设1座，臭氧最大投量为2.0mg/L，分别导入接触池3个室内，每个室的接触时间为3min,总接触时间为12min。采用微孔扩散器投加臭氧，接触池与活性炭滤池合建。整体池长约45.6m,宽约49.8m,深约7.3m,池顶部设正负压释放阀，不锈钢人孔顶板，尾气收集装置等，池内设不锈钢检修门。 活性炭滤池
1.设计水量Q=150000m3/d=6250 m3/h，滤速 v=10m/h
Q6250?625m2 活性炭滤池总面积 f??v10活性炭滤池个数N=6 采用双排布置，每排3个，每个滤池面积为
F700f???116.7 m2
N6L采用滤池长宽比：?1.5左右
B采用滤池尺寸： L=13.3m B=8.8m
滤床厚2m,空床停留时间为12min,活性炭滤池设计冲洗周期为5~7天
采用单气结合单水冲，气冲强度为55 m3/m2?h,水冲强度为25m3/m2?h (2)活性炭滤池高度
活性炭层高Hn?2m，颗粒活性炭的粒径为0.8~1.7mm
承托层厚度H0?0.55m
活性炭层以上水深H1?1.7m 活性炭滤池的超高H2?0.3m
活性炭滤池的总高H?Hn?H0?H1?H2=2+0.55+1.7+0.3=4.55m
液氯消毒 1. 已知条件
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水厂设计水量：Q = 6250 m3/h，采用滤后水加液氯消毒 加氯量取1.0mg/L，仓库储量按30d计算，加氯点在清水池前 2. 设计计算
加氯量Q= 0.001×1.0×6250 =6.25 kg/h 储氯量G= 30×24×6.25 = 4500 kg/月
采用容量为500kg的焊接液氯钢瓶，共9瓶。采用加氯机2台，交替使用。 b. 方案二 机械絮凝池 1.设计参数
设计进水量为Q计=6250(m3/h)，设两个反应池,反应时间取20min 2.反应池尺寸：
反应有效容积：ω＝QT/60=6250×20/60/2＝520.83m3
根据水厂高程系统布置，水深H取3.5m，五排搅拌器，每排分四格，单格尺寸为：2×4×4=32m3
总体积为：32×5×4=640m3
实际絮凝时间为：T’=640×60×2/6250=12.29min
斜管沉淀池
1. 设计水量和絮凝池一样，斜管沉淀池也设置两组，每组设计流量Q =75000m3/d 表面负荷取q?2.5mm/s,采用塑料片热压六边形蜂窝管，管厚=0.4mm，边距d=25mm，水平倾角60°，l按1000mm算
2. 沉淀池面积 清水区有效面积F??Q0.87??348m2 v0.0025沉淀池初拟面积，斜管结构占用面积按5％计，则F?F??1.05?365.4m2 初拟平面尺寸为L1?B1?20m?18m 斜管安装长度L2?lcos??0.5m
考虑到安装间隙，长加0.07m，宽加0.1m
L1?L2?0.07?20?0.5?0.07?20.57m B?B1?0.1?18.1m
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沉淀池建筑面积F?L?B?20.57?18.1?372.32m2 3. 池体高度 保护高 h1 = 0.5 m；
斜管高度 h2 = l?sin??1?sin60= 0.87 m； 配水区高度 h3 = 1.5m； 清水区高度 h4 = 1.2m； 池底穿孔排泥槽高 h = 0.75m。
5池体总高为H?h1?h2?h3?h4?h5?0.5?0.87?1.5?1.2?0.8?4.87m V型滤池
1. 设计参数
计算水量 Q=168000m3/d，滤速 V=12m/h 第一步 气冲冲洗强度 q气1=15L/(s·m2)
第二步 气-水同时反冲,空气强度q气2=15L/(s·m2),水强度q水1=4L/(s·m2) 第三步 水冲洗强度q水2=5L/(s·m2) 第一步气冲洗时间t气=3min
第二步 气-水同时反冲时间t气水=4min,单独水冲时间t水=5min,冲洗时间t=12min=0.2h 冲洗周期48h,反冲横扫强度 1.8 L/(s·m2) 2.设计计算
滤池工作时间t’=24-t×24/T=24-0.2×24/48=24-0.1=23.9(h) 滤池面积F=Q/VT’=150000/(12×23.9)=523.01(m2) 为节省占地,选双格V型滤池,池底板用混凝土,单格宽B67.5m2.共4座,每座135 m2,总面积540m2 校核强度滤速V’
V’=NV/(N-1)=4×12/(4-1)=16(m/h) 滤池高度的确定
滤池超高H5=1.0m 滤池上的水深H4=1.4m. 滤料层厚H3=1.3m 滤板厚H2=0.1m 滤板下部水区高度取H1=1.0m
则滤池总高H=H1+ H2+ H3+ H4+ H5=1.0+0.1+1.3+1.4+1.0=4.80(m)
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单
=4.5m,长L
单
=15m,面积
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4.5.5 方案经济比较 a. 方案一 1. 管道造价
管道造价见下表： 管道造价（承插球墨管） 管径（mm) 管长（m) 预算价格（元/m) 1400 520 2828.00 1200 882 2194.00 1100 516 1877.00 1000 1573 1560.00 900 864 1360.00 800 917 1190.00 700 2608 890.00 650 635 799.00 600 1147 708.00 550 3518 643.00 500 14152 578.00 450 1338 501.00 400 8033 423.00 350 17605 352.00 300 16964 282.00 250 6109 221.00 200 4753 160.00 100 1478 80.00 合计 造价（元） 1470560.00 1935108.00 968532.00 2453880.00 1175040.00 1091230.00 2321120.00 507365.00 812076.00 2262074.00 8179856.00 670338.00 3397959.00 6196960.00 4783848.00 1350089.00 760480.00 118240.00 40454755.00 2. 净水工程造价 a. 预臭氧接触池
建筑工程费44.27万元，管件材料及设备费31.27万元，总造价为75.54万元。 b. 隔板絮凝平流沉淀池（7.5万m3/d,2座）
建筑工程费825万元，管件材料及设备费164.75万元，设备购置95.63万元，总造价为1085.38万元。
c. 普通快滤池（7.5万m3/d,2座）
建筑工程费828.75万元，管件材料及设备费250万元，设备购置133.7万元，总造价为1212.45万元。
d. 臭氧接触池-活性炭滤池
建筑工程费631.23万元，管件材料及设备费662.28万元，设备购置186.14万元，总造价为1479.65万元。
方案二初步计算总造价为19412.3555万元。
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a. 方案二 3. 管道造价
管道造价见下表： 管道造价（承插球墨管） 管径（mm) 管长（m) 预算价格（元/m) 1400 520 2828.00 1200 882 2194.00 1100 516 1877.00 1000 1573 1560.00 900 864 1360.00 800 917 1190.00 700 2608 890.00 650 635 799.00 600 1147 708.00 550 3518 643.00 500 14152 578.00 450 1338 501.00 400 8033 423.00 350 17605 352.00 300 16964 282.00 250 6109 221.00 200 4753 160.00 100 1478 80.00 合计 造价（元） 1470560.00 1935108.00 968532.00 2453880.00 1175040.00 1091230.00 2321120.00 507365.00 812076.00 2262074.00 8179856.00 670338.00 3397959.00 6196960.00 4783848.00 1350089.00 760480.00 118240.00 40454755.00 4. 净水工程造价 a折半絮凝，斜管沉淀池
建筑工程费712.44万元，管件材料及设备费123.92万元，总造价为836.36万元。 bV型滤池
建筑工程费750.45万元，管件材料及设备费45.74万元，总造价为796.19万元。 5. 方案一初步计算总造价为5678.03万元。 6. 经比较, 方案二的建筑工程造价低于方案一
4.5.6 结论
此工程水源地为太湖，根据太湖水源资料，本工程原水具有浊度低，碱度不高，色度有时偏高和存在一定有机污染物（主要表现在 CODMn较高），此外原水总磷和总氮有超标现象，说明原水存在富营养化。
限于现有净水工艺能力的局限性，对照本工程所确定的水质目标，现状出水，浊度与目标尚有一定的差距，感官指标和有机污染指标上存在更大差距（主要表现为色
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度，CODMn和氨氮等）。此外，由于原水的碱度不高，导致了其调节PH植的缓冲能力不高，虽然原水PH值较高，但通过净水过程的加药后，其出水的PH值下降得较大。
通过对原水水质特点分析，以及对现状工艺条件下出水水质与本工程确定的水质目标的对比分析，本工程净水工艺流程的选择将以提高出厂水的卫生安全、感官指标（尤其是色、嗅、味）、化学和生物稳定性及饮用的长期健康为目标，并结合后述对各净水工艺手段形式比较和考虑后，确定的净水工艺流程见下图。即方案一。
净水工艺中设置的工艺考虑如下：
投加高锰酸钾主要是为了原水出现藻类时能有效杀藻，以避免藻类对后续砂滤正常工作的影响，同时还可以去除部分藻毒。投加点设在取水点，主要是为了保证有效的杀藻时间。
预加臭氧主要是为了替代预加氯的助凝作用，以及保证后续生物活性碳滤池的生物作用不受影响，同时还能去除部分色度物质。另外还可以提高水的溶解氧，为砂滤去除部分氨氮创造条件。
预加氯仅在原水水质很好或预处理和深度处理停役检修超跃预处理和深度处理时使用，以保证必要的助凝作用。
必要时加助凝剂主要是为了改善混凝条件、减少混凝剂用量和提高沉淀效率。 混凝（包括混合絮凝）沉淀和砂滤主要是为了，满足对浊度的有效去除和改善消毒条件。
设初滤水排放设施是为了防止刹滤冲洗结束重新启动后，初期出水浊度穿透，保证其出水浊度的稳定性。
后臭氧氧化及活性碳主要是为了进一步去除引起水中口感的微量有机物、色度、以及对人体长期健康安全带来影响的有害物质，如农药、藻毒素和环境激素等；进一步去除氨氮，提高氯消毒效率；同时还可以降低水中的可同化有机碳含量，提高出厂水的生物稳定性，减少消毒的氯投加量和提高口感，降低管网中的细菌复生后出现二次污染风险。
后加氯主要是为了对出厂水作最终的消毒，保证出厂水的卫生安全。
补加氯主要是考虑初期运行阶段滤后水在清水池中停留时间较长，而余氯浓度降低，在吸水井投加补充水中余氯的含量。
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排泥水处理工艺流程设计
水厂砂滤池以及活性碳滤池的反冲洗水以及初滤水由于水质较好，适宜回，为节约厂用水量，该部分水不考虑处理，分别集于回用池中，经提升至配水池中回用。
沉淀池排水考虑通过对排泥水进行截留调节，浓缩和浓缩污泥脱水及脱水干泥最后的外运处置的方式予以处理，以达到对排泥水进行达标排放的处理目的。
加高锰酸钾 （出现藻类时）取水预加氯超越预臭氧和后臭氧及活性炭工艺时加混凝剂加）
预加臭氧加助凝剂隔板絮凝和平流沉淀补加氯（必要时）出厂水
配水池预臭氧接触超越管后加臭氧管式混合后加氯颗粒活性炭吸附及生物降解初滤水排放回用普通快滤池初滤水排放回用后臭氧接触超越管清水储存工艺流程图
沉淀池
排泥水
必要时投加排泥水调节池浓缩池投加平衡（调质池）污泥脱水泥饼外运上清液回用或排放分离水
排泥流程图
排泥水处理系统考虑将间歇性排放的沉淀池排泥水汇集于调节池中，将水量和水质作适当调整均化后，进入浓缩池进行浓缩，排泥水在浓缩池中经过一定时间的沉降，上清液回用或排放，提高含固率后的浓缩污泥再经系统设置的调质平衡池均和水量及泥质，在投加一定量的化学药剂的基础上，进一步降低浓缩污泥的比阻，改善其脱水性能后，进行排泥水的机械脱水处理，最后对脱水污泥进行外运处置。
排泥水处理系统机械脱水设备的比选
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每池支管数：nj?2?L9?2??72（根） aj0.25567?7.875L/s 72每根支管入口流量：qj?采用管径：dj=75mm
支管始端流速：vj=1.78m/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?kf?0.25% ?40.5?0.10125m2?101250mm2采用孔眼直径：dk?9mm 每个孔眼面积：fk? 孔眼总数：NK?
?4dk2?63.5mm2
Fk101250??1594.5个 fk63.5每根支管孔眼数：nK?Nk1594.5??22个 nj72支管孔眼布置设二排，与垂线成45o夹角向下交错排列
11每根支管长度：lj?(B?dg)??(4.5?0.8)?1.85m
22每排孔眼中心距：ak?lj1nk2?1.85?0.168m?0.2m 1?222④ 孔眼水头损失： 支管壁厚采用：??5mm 流量系数：??0.68
1?q?1?14???? 水头损失：hk????3.46m ?2g?10?k2g10?0.68?0.25????22⑤ 复算配水系统：
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支管长度与直径之比不大于60，则
ljdj?1.85?24.7?60 0.075 孔眼总面积与支管总横截面积之比小于0.5，则
Fk0.10125??0.28?0.5 2njfj72?0.785?0.08 干管横截面积与支管总横截面积之比：一般为1.75~2.0，则
0.785?0.82 ??1.81
njfj72?0.785?0.072 孔眼中心距应小于0.2，则ak?0.185?0.2m （7）洗砂排水槽
洗砂排水槽中心距，采用a0=2.0m 排水槽根数：u0=4/2=2（根） 排水槽长度：l0?L?9.0m
每槽排水量q0?ql0a0?14?9?2?252L/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?fg1252?0.32m
21000?0.6 采用0.32m，2x?0.64m 排水槽底厚度，采用??0.05m
砂层最大膨胀率：e?45% 砂层厚度：H=0.7m 洗砂排水槽顶距砂面高度： He?eH?2.5x???0.075
=0.45?0.7?2.5?0.32?0.05?0.075?1.24m
洗砂排水槽总平面面积：
F0?2xl0n0?2?0.32?9?2?11.52m2
复算：排水槽总平面面积与滤池面积之比，一般小于25%，则
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f?F011.52??28%?25%%符合要求 f40.5（8）滤池各种管渠计算： ① 进水：
进水总流量：Q=0.87m3/s，管中流速1.0m/s，则进水管D1 =1000mm 采用进水渠断面：渠宽B=0.8m，水深为1.0 m 各个滤池进水管流量：Q2?0.868?0.108m3/s，D2=400mm，v2=0.86m/s 8干管管径为800mm，支管管径400mm ② 冲洗水：
冲洗水总流量：Q3?qf?14?40.5?0.567m3/s 采用管径：D3=600mm 管中流速：v3=2.01m/s ③ 清水：
清水总流量：Q4?Q1?0.87m3/s 清水渠断面：同进水渠断面
每个滤池清水管流量：Q5?Q2?0.108m3/s 采用管径：D5?400mm 干管管径取1000mm 管中流速：v5=0.86m/s ④ 排水：
排水流量：Q6?Q3?0.567m3/s
排水渠断面：宽度 B6?0.8m 渠中水深0.5m 渠中流速：v6=1.26m/s 冲洗排水管管径600mm （9）冲洗水箱 冲洗时间：t=6min
冲洗水箱容积：w=1.5qft=1.5?14?40.5?6?60?306m3
水箱底至滤池配水管间的沿途及局部损失之和h1=1.0m
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配水系统水头损失：h2=hk=3.5m
承托层水头损失：h3?0.022H1q?0.022?0.45?14?0.14m
??1?滤料层水头损失：h4?????1???1?m0?H2=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+3.5+0.14+0.68+1.5=6.8m
5.5 后臭氧接触活性炭滤池
臭氧（03）是氧（02）的同素异形体，它具有极强的氧化能力，在水中的氧化还原电位仅次于氟。自1785年发现至今，作为一种强氧化剂，消毒剂，精制剂，催化剂等已广泛用于化工、石油、纺织、食品及香料、制药等工业部门。臭氧在水处理中的应用开始于1905年。目前在发达国家作为消毒剂已经达到普及程度。随着研究、应用的不断深入，水处理中臭氧的使用范围越来越广，如污染物的氧化与分解、脱色、除嗅、灭藻、除铁、除锰、除硫化物，除酚，除氰、除农药、除致癌物、分解表面活性剂以及降低水中有机物含量等，它还能使水中溶解性有机物产生微凝聚作用，强化水的澄清、沉淀和过滤效果，提高出水水质，节省消毒剂用量。
臭氧在微污染水源水处理中可用作预处理、深度处理以及和其他处理技术联合使用作为预处理或深度处理的手段，如臭氧-紫外线、臭氧-生物处理等联用工艺。
因为臭氧在氧化水中蛋白质、氨基酸，有机胺，木质素、腐殖质等有机物的过程中会产生一些中间产物，如果这些中间产物没有被彻底氧化，水的BOD、COD指标就会升高。而用臭氧氧化全部有机物不经济。故臭氧预处理或深度处理的目的是部分氧化有机物，去除水中色、嗅、味、强化混凝沉淀效果。
臭氧与生物处理联用处理微污染水源水用于实际工程的工艺有臭氧-煤/砂滤池、臭氧-慢滤池、臭氧-生物活性炭、臭氧-土壤渗滤。其中的臭氧-生物活性炭联合处理工艺效率高，出水水质好，发达国家的水处理工程采用较多。我国的一些水厂也相继采用这一工艺进行微污染水源水的深度处理。
在生物处理之前投加臭氧，不仅可以依靠臭氧极强的氧化能力，部分氧化水中有
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机物，尤其是生物氧化不能去除的有机物，还能使水中的有机物分子量减少，提高水中有机物的可生化性。另外，臭氧分解使水中溶解氧的含量增加，供后续生物炭滤池进行生化反应时所需的氧量。后续的生物活性炭处理单元在活性炭吸附、炭粒表面生长的生物膜的生物吸附和生物氧化降解作用下使水中有机物的含量进一步的降低。臭氧-生物活性炭联合处理工艺能显著提高活性炭除污能力，延长活性炭使用周期。
生物活性炭前不能进行预氯化处理，否则微生物不能生长，因而失去生物活性炭的生物氧化作用。
由于生物活性炭表面生长的生物膜净化作用，显著提高了活性炭的工作周期。生物活性炭法比单独使用活性炭的周期增加了2~9倍。
5.5.1 后臭氧接触池
臭氧接触池设计规模15万m3/d，共设1座，进水来自结合井，臭氧最大投量为2.0mg/L，分别导入接触池3个室内，每个室的接触时间为3min,总接触时间为12min。。见附图（7）。
所需臭氧量D=1.06aQ?1.06?0.002?6250?13.25(kgO3/h)
采用微孔扩散器投加臭氧，接触池与活性炭滤池合建。整体池长约52.7m,宽约49.4m,深约7m,池顶部设正负压释放阀，不锈钢人孔顶板，尾气收集装置等，池内设不锈钢检修门
臭氧来自臭氧制备车间，使用臭氧发生器制备，1用1备，单台臭氧发生能力为19.5~30kg/h，臭氧浓度为8~12.5%。能同时满足预臭氧接触池与后臭氧接触池的需要。臭氧制备系统包括臭氧发生器、仪表及控制系统等，拟成套引进。另设与臭氧制备系统配套的冷却水泵2台，1用1备，包括热变换器压力平衡水箱等。 5.5.2 活性炭滤池
1.设计参数：
设计水量 Q=150000m3/d=6250 m3/h，滤速 v=10m/h。 2.设计计算：
Q6250?625m2 （1）活性炭滤池总面积 f??v10活性炭滤池个数N=6 采用双排布置，每排3个，每个滤池面积为
F625f???104.2m2
N6L采用滤池长宽比：?1.5左右
B采用滤池尺寸： L=13.3m B=8.8m
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