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1、1. 设计资料1.1 概况1.1.1 地形概况：内蒙古包头市位于中国北方，黄河以北。城市现有青山水厂、昆山水厂两座，分别位于城市的东北和西部，而磴口水厂位于城郊，城市的东南方。磴口水厂可设置在黄河边上，位于城市东南方的城郊，远离居民区，附近有糖厂、铝厂、砖瓦厂，所在位置地面标高约为1004米，地形为北高南低，不平坦。磴口水厂也可设置在城市东南方向，靠近城市的边缘，地面标高约为1050米。可进行方案比较确定。1.1.2 供水要求：规划城市人口数：10万人，用水普及率：100%。1）出水要求达到卫生部生活饮用水卫生规程；2）最高日供水量：6.5万吨/日；3）出厂水压：38米水头。1.1.3 工程地
2、质：地下水位深度：170厘米；最大冰冻：175厘米；设计地耐力：13吨/米2；地震等级：6级；设计地震烈度：8度。1.1.4 气象资料：1)气温：年平均：6.5；极端最高：38.4；极端最低：-31.4；最冷月平均最低：-18.5；最热月平均最高：29.5。2)相对湿度： 冬季空气调节：54%； 最热月平均：58%。3)风速与风向频率：夏季平均风速：3.3米/秒；冬季平均风速：3.2米/秒；夏季最多风向：东风、东南风；冬季最多风向：北风、西北风；夏季最多风向频率：15；冬季最多风向频率：17；4)大气压：888.4毫巴。5)降水量：年降水量：308.9毫米；最大时降水量：33.1毫米； 最大日
3、降水量：100.8毫米。6)年蒸发量：2342.2毫米。7)最大积雪厚度：21厘米。8)冰冻期：150天。1.1.5 黄河河流概况：1）河流流量：河流平均流量824米3/秒；河流最小流量43米3/秒；河流最大流量5390米3/秒。2）河流水位：河流平均水位998米；河流最低水位994米；河流最高水位1001米；河流正常水位996米。3）河流流速： 河流平均最低流速1.4米/秒。4）河水温度：河水最高温度：28；河水平均最高温度：21；河水最低温度：4；河水平均最低温度：6。5）河水冰冻情况：冰冻期间11月20日3月；冰冻厚度：5080厘米。6）河水含砂量： 最高含砂量：6.36公斤/米3。1.
4、1.6 水源选择：指定选择黄河磴口处水源。浑浊度最高值1000度；平均值200度；最低值50度。表1-1 水源水质表项目数量项目数量色度5度总硬度16.38德国度嗅和味无细菌总数不可数个/毫升pH值8.05大肠菌群数1000个/毫升溶解氧7.56 mg/l0.44毫克/升非离子氮0.02 mg/l0.39毫克/升溶解固体50毫克/升0.16毫克/升筛号筛孔（mm）留在筛上的砂重量（克）通过该号筛的重量重量（克）百分率（%）121.68 2.597.597.5141.41 8.489.189.1161.19 18.670.570.5181.00 23.347.247.2200.84 20.626
5、.626.6250.71 12.414.214.2350.50 7.86.46.4450.35 4.61.81.8底盘 1.81.1.7 水处理所用材料：（1）混凝剂：硫酸铝、三氯化铁 、碱式氯化铝等有供应。（2）滤料：石英砂、无烟煤、铁矿石等有供应。（3）石英砂筛分结果见下表。表1-2 石英砂筛分结果表（4）消毒药剂：液氯、二氧化氯等有供应。(5) 日用水量变化规律：见下表。小时0112233445566778%2.182.251.992.032.943.744.485.29小时89910101111121213131414151516%5.725.885.625.545.714.604.8
6、95.01小时16171718181919202021212222232324%4.964.894.734.364.183.613.102.30表1-3 日用水量变化规律表1.2设计任务：（1）水量计算，确定设计规模；（2）给水系统选择和给水方案比较选择水源与取水方式。确定水厂厂址与净水工艺，提出可行的给水系统，并进行方案比较；（3）取水工程设计；（4）净水厂设计；（5）二级泵站设计。2. 设计说明2.1 方案比较2.1.1 预选方案根据设计任务书要求，采用的水源水来于黄河磴口（黄河干流）。设计中选择给水水源，一般应考虑以下原则：（1） 所选水源应当水质良好，水量充沛，便于卫生防护。水质良好，
7、要求原水水质符合生活饮用水卫生标准中的有关规定或符合生活饮用水水源水质标准的规定；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水量。水源可取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生活饮用水水源水质标准中的有关规定。（2） 符合卫生要求的地下水，宜优先作为生活饮用水源。（3） 所选水源可使取水、输水、净化设施安全经济和维护方便。（4） 所选水源有条件时应集中与分散取水，地下取水与地表取水相结合。（5） 所选水源具有施工条件。黄河磴口水源满足生活饮用水的水质、水量要求，符合生活饮用水水源水质标准，可以直接作为饮
8、用水水源，不需要进行预处理。由于黄河磴口水源有一定的含砂量，所以采用双向斗槽取水，起到预沉作用。进行综合考虑之后，拟采用以下两种工艺流程： 加矾方案一： 源水 斗槽（一泵房）机械絮凝池 + 往复式隔板絮凝池 加氯 平流式沉淀池 V型滤池 清水池 吸水井 二泵 城市管网 加矾方案二： 源水 斗槽（一泵房） 网格絮凝池 斜管沉淀池 加氯 普通快滤池 清水池 吸水井 二泵 城市管网2.1.2 方案技术比较从这两个方案来看都符合一般的流程要求而且出水的水质可以得到保障，所不同的主要是单体构筑物有区别，现将其比较如下：（1）絮凝工艺：方案一 采用机械絮凝池和往复式隔板絮凝池组合使用机械絮凝池优点：絮凝效
9、果好，节省药剂；水头损失小；可适应水质水量的变化。 缺点：需机械设备和经常维修。往复式隔板絮凝池 优点：絮凝效果好；构造简单；施工方便。 缺点：容积较大；水头损失较大；转弯处絮粒容易破碎；出水流量不易分配均 匀；出口处易积泥，适用于流量每日大于3万立方米且水量变化较小的水厂。两种形式絮凝池组合使用有如下优点：当水质水量发生变化时，可以调节机械 搅拌速度以弥补隔板往复式絮凝池的不足；当机械搅拌装置需要维修时，隔板往复式絮凝池仍可继续运行。此外，若设计流量较小，采用往复式隔板絮凝池往往前端廊道宽度不足0.5m，不利于施工，则前端采用机械絮凝池可弥补此不足。方案二 采用网格絮凝池。 优点：絮凝效果好
10、；水头损失小；絮凝时间短。 缺点：存在池底积泥现象，如有积泥现象应当及时清除。（2）沉淀工艺：方案一 采用平流沉淀池 优点：造价较低；操作管理方便；施工简单；对源水浊度适应性较强；处理效果稳定；采用机械排泥设施时，排泥效果好。 缺点：需要维护机械排泥设备；占地面积较大；水力排泥时排泥困难；一般使用于中型水厂。方案二 采用斜管沉淀池 优点：沉淀效率高；池体小；占地面积小。缺点：斜管耗材多；对源水适应性较平流沉淀池差；若不设排泥装置时排泥困难若设排泥装置，维护管理麻烦；尤其使用于沉淀池改造扩建和挖潜。（3）过滤工艺：方案一 V型滤池 优点：可以采用均质滤料，截污能力大，反冲洗干净，过滤周期长，处理
11、水质稳定，节省反冲洗水量。 缺点：对施工的精度和操作管理水平要求甚严，否则会产生如下问题：反冲洗不均匀，有较严重的短流现象发生；跑砂；滤板接缝不平、滤头套管处密封不严，滤头堵塞甚至发生开裂；阀门启闭不畅等现象时有发生。方案二 采用普通快滤池 优点：运行管理可靠，有成熟的运行经验，池深较浅。 缺点：阀件较多，一般为大阻力冲洗，需设冲洗设备。2.1.3 方案经济比较：因为斗槽、取水泵站、吸水井、二泵、管网系统在两个方案中相同，不再做比较，仅在其流程的不同单体构筑物上进行经济上的比较。参考技术经济手册，估算出两种方案各主要处理构筑物的造价，分别为：方案一：机械絮凝池 + 隔板往复絮凝池（参考设计水量
12、为每日六万立方米，采用一座） 指标基价：.00 建筑安装工程费用：.00 设备购置费用：.00 总计：.00 平流沉淀池（参考设计水量为每日三万立方米，采用两座） 指标基价：.00 建筑安装工程费用：.00总计：.00 V型滤池（参考设计水量为每日十万立方米，采用一座）指标基价：.00 建筑安装工程费用：.00总计：.00单体构筑物费用之和：.00方案二 网格絮凝池（参考设计水量为每日两万五立方米，两组池子） 指标基价：.67 建筑安装费用：.33 设备购置费用：.00 总计：.00 斜管沉淀池（参考设计水量为每日两万五立方米，两组池子） 指标基价：.00 建筑安装费用：.00 设备购置费用：.00 总计：.00 普通快滤池 （参考设计水量为每日七万五立方米，采用一座） 指标基价：.00 建筑安装费用：.00 设备购置费用：.00 总计：.00 单体构筑物费用之和：.00由以上比较可见：方案一的单体构筑物费用之和明显小于方案二的单体构筑物费用之和，即方案一在经济上明显优于方案二。 2.1.4 方案综合比较各方案评分矩阵评价：评价项目的基准权数按其重要程度进行级差量化处理，本设计中按判别准则的相对重要性分为五等，评价项目的效果值按5分制评分。表2-1 按重要程度的权数分等级重要程度极重要很重要重要应重要意义不大加权数168421表2-2 按符合准则程度评分完善程度完美很好可以通过
