摘 要

新县，位于河南省南部，辖于河南省信阳市，处大别山深处，河南省湖北省两省交接处，是全国著名的红色纪念地，历史上此地出了多名革命前辈及老将军。如今是著名的旅游城市及红色教育纪念基地。由于人口增长问题以及经济结构的转型，人们的物质需求大幅度增长，进而对水资源的需求也大幅度增长。不仅对于水量的需求量大大高于从前，对水质的要求也提高了档次。而目前部分居民仍采用地下水为水源，且地下水为水源的饮水安全难以得到保障。因此在遵循城乡总体规划的指导下，为该城市补充一个安全且完备的供水系统，保证其地区的文化经济方面稳步快速发展具有重要意义。

本文为新县设计设计规模为50000m³/d的扩建的新水厂，水库为信阳市唯一水源地——南湾水库，主要包括取水工程及水处理工程。本文从新县概况材料入手，对比常见工艺流程，结合同类型水厂经验以及设计手册规范，选择适合的工艺处理流程及工艺单元，并进行计算。本供水工程有效缓解了新县用水紧张的问题，且本设计在工程技术上可以实施，完全可行。

关键词 信阳市新县；给水工程；自来水厂

Abstract

Xin county is located on the southern part of Henan Province, which belong to Xinyang City. It is also a famous tourist city and red education memorial base around Dabie Mountain. Due to the problem of mounting population and the transformation of the economic structure, people's needs have increased significantly, thus, resulting in the demand for water resources. Not only the mandate for water volume is increasing badly, but also the claim for water quality have been improved. At present, some residents still use groundwater as a water for their living, and the safety of drinking water with groundwater is difficult to be guaranteed. Therefore, to follow the guidance of the country and government, it is of great significance to provide the city with a safer and more complete water supply system to ensure the steady development of the city's cultural economy.

This work designs and expands a new water plant with a design scale of 50000m³/d for Xin county. Nanwan reservoir, as the only water source in Xinyang city, is used as water supply. The plant includes water intake and water treatment projects. This article begin with the overview materials of the Xin county. Then, common process flow, experience of the same type of water plant, the manual specifications design, appropriate process flow and process unit, and calculates are given. This water supply can effectively alleviate the problem of water shortage in the Xin county, and this work can be implemented in engineering technology and is completely feasible.

Key words：Xin county, Xinyang city; Water supply project; Water plant

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究意义及课题背景 1

1.1.1 课题背景 1

1.1.2 课题来源 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 国外研究现状 2

1.2.2 国内研究现状 2

1.3 本课题研究内容 3

第2章 设计概况 4

2.1 设计资料 4

2.1.1设计任务 4

2.1.2设计原始资料 4

2.2设计用水量 6

2.2.1 最高用水量 6

2.2.2 最高日平均时用水量 6

2.2.3 最高日最高时用水量 7

设计说明书 8

第3章 给水厂设计 8

3.1设计原则 8

3.2设计规模 8

3.3厂址选择 8

3.4水厂工艺流程的选择 9

3.5 处理构筑物的选择 11

3.5.1 投药单元 11

3.5.2 混合单元 13

3.5.3絮凝单元 14

3.5.4沉淀单元 15

3.5.5过滤单元 17

3.5.6  消毒单元 18

3.5.7清水池 20

4 净水厂平面高程布置和管线设计 21

设计计算书 22

5 取水泵房设计计算 22

5.1 主要设计资料 22

5.2 取水头部 22

5.3 进水管 23

5.4 取水泵房的设计流量与扬程 23

5.5 取水泵房水泵选择 24

5.6 机组基础尺寸 24

5.7机组与管道布置 25

5.8吸水管路与压水管路计算 26

5.9泵安装高度确定和泵房高度计算 26

5.10 附属设备的选择 27

6 配水井设计 28

7 投药设计与计算 29

7.1 溶液池 29

7.2 溶解池 29

7.3 药库 30

8. 混合设备的设计与计算 31

8.1 设计流量 31

8.2 混合单元数 31

8.3 混合时间 31

8.4 水头损失 32

8.5 校核G_T值 32

9 絮凝池设计与计算 33

9.1 设计参数 33

9.2 絮凝池容积及尺寸 33

9.3 廊道宽度与流速 34

9.4 水流转弯次数 34

9.5 池长复合 34

9.6 水头损失计算 35

9.7 GT值计算 36

9.8 池底坡度 36

9.9 排泥方式 36

10.沉淀池设计与计算 37

10.1 设计参数 37

10.2 平面尺寸计算 37

10.3 进出水系统 38

10.4 核算 39

11. V型滤池设计与计算 41

11.1设计参数 41

11.2 设计计算 41

11.3 进水系统 42

11.4 反冲洗系统 44

12. 消毒池设计与计算 47

12.1设计参数 47

12.2 设计计算 47

13. 清水池设计与计算 49

13.1清水池平面尺寸计算 49

13.2管道系统 50

14.二级泵房设计 51

14.1 二级泵房的流量和扬程 51

14.2泵的选择 51

14.3 吸水井设计 51

14.4水泵吸水管路 52

14.5 泵房高度 52

15 水厂高程布置 53

15.1 管渠水力计算 53

16.结论即建议 56

16.1 结论 56

16.2 建议 56

参考文献 57

致 谢 59

绪 论

研究意义及课题背景

1.1.1 课题背景

从古至今，人们一直尝试应用各种方式将自然水转化为可利用水。其中自来水厂的水处理过程就是极为的重要一环，即采用物理、化学、物理化学、生物等方法单元组合，去除水中有害物质和杂质，从而达到人们所需供水水质要求而的过程。我国自史以来就是一个严重贫水的国家，水资源情况极其不乐观。虽然总量巨大，但是每人平均所有量十分匮乏，仅仅为全球平均水平的1/4。近些年来，社会和经济的蓬勃发展，各方面用水量日益增多，水资源的污染情况也日益恶劣，更加剧了用水的紧张。

近些年，我国一跃成为世界上第二大经济体，马上将成为第一大经济体。在这飞跃式发展的背后，铺就我们跻身世界强国道路的是各方面自然资源的大量使用，其中水资源是必不可忽略的一项。我国是工农业大国，工农业的猛速发展导致我国目前水源污染日益加重。国家环保部在2015年对地下水5118个监测井（点）进行了检测，9.1%呈优良水质、25.0%呈良好水质、4.6%呈较好水质、42.5%呈较差水质、18.8%呈极差水质^[1]。且在对1940个地表水断面（点位）进行评价分析后，得出结论，全国地表水中66.0%水质断面为I-II类，24.3%水质断面为IV、V类，9.7%水质断面为劣V类^[2]。因此，完备且安全的净水供水系统是保证目前社会经济稳步发展的一项决定性因素。

由此可见，自来水厂是一所城市中最重要部分之一，牵系着城市生产生活的正常运转。如何既遵循城市总体规划的指导，又为城市设计建设一个经济、可靠、安全并且合理的供水系统，对加快地区发展、深化城市改革和改善生态环境具有十分重要的意义。

1.1.2 课题来源

本课题是本人的毕业设计任务，是每个本科生，包括我在内四年接受的教学中极为重要的一环。毕业设计和毕业论文是本科生利用大学四年课堂内外所学知识，联系生活实际、实习所学，系统化、综合化进行一次工程设计的全真模拟。为我们将来的去向奠定扎实基础。在今后的生活工作中我们仍旧需要持续学习，持续探索，持续总结经验，持续地成长下去。

 1.2 国内外研究现状

水厂设计建设的中心任务在于水处理工艺流程及工艺单元的选择，同时保证水厂设计、功能分区以及交通道路的铺设合理，确保工程设计满足工艺流程的需要。

1.2.1 国外研究现状

上世纪初，自来水厂工艺流程发展出自身较为成熟基本处理方法，及原水经提取收，先后进行混凝、沉淀、澄清、过滤和消毒的常规流程^[3]。至本世纪今日，该流程方法依旧是世界上绝大多数国家常规情况下普遍的首选方法。我国和国外目前在自来水厂工艺技术方面主要差距是，对于原水的预处理以及传统工艺后面的深度处理，国外自来水厂的注意程度目前达到历史高峰，这也成为如今全球净水厂工艺技术进一步发展的主流方向。