福州市西区水厂一期扩建工程设计说明书
1自然条件
1.1地形、地质
福州市地处闽江下游福州盆地，盆地总面积约200Km2，四周有鼓山、旗山、五虎山莲花峰等群山环抱。地貌类型以平原为主，地势由西北向东南倾斜，市中心散落有乌山、于山和屏山等小山，南台岛上有仓山、盖山和城门山。市区高程一般为5～15m（黄海高程系），闽江横贯市区，由于地势较低，易受洪涝灾害，需沿江、河筑堤。市区主要有两类地质：一是靠山的丘陵地区，主要在于于山、乌山、屏山一带以及市区四周群山余脉高地和仓山区丘陵地带，容许承载力约0.25Mpa；二是淤积、冲积地区为高压缩性土，范围较广，淤泥埋藏浅，容积承载力为0.05～0.08MPa，地下水位高，一般在地面下0.5～2.0m。
1.2气象条件
福州市属于亚热带海洋性季风气候，夏季炎热多雨，冬季温暖少雨。 （1）气温
年平均：19.6摄氏度
极端最高：41.1摄氏度（1950年7月19日） 极端最低：－2.5摄氏度（1940年1月25日） （2）水量 年平均：1355.8mm 年平均降水天数：151.2天 24小时最大降水量：167.4mm 暴雨主要出现月份：5～9月 （3）霜冻 年无霜期326天 （4）风
常年主导风向为西北风和东南风，冬季多西北风，夏季盛行东南风。 平均风速：2.8m/s 极大风速：40.7m/s
基本风压：0.6KN/m2
台风影响本市始于5月，结束于11月中旬，以7月中旬至9月中旬次数最多。
（5）湿度
年平均相对湿度77% 最大相对湿度84% 最小相对湿度5% （6）蒸发量
年平均蒸发量 1451.1mm
1.3水文条件
闽江是福建省最大河流，水量充沛。闽江在淮安以下分为两支，北支为北港，穿越市区至马尾，将中心城区分为江北平原和南台岛两部分，长为30.5km，平均水面坡降0.15‰，枯水季水面宽150～200m。南支为南港，又名乌龙江，经洪塘、湾边、纳入大漳溪河以后，出峡兜于马尾、长乐营前与北港又合二为一，南港长34.4km，进入河口段经亭江、倌口、琅歧流入东海。闽江流域面积60992Km2，水系全长2959Km，流经36个县、市。根据竹歧水文站1936年至1980年统计资料：闽江下游年平均径流总量为552.7亿m3，1992年7月7日最大洪峰流量30300m3/s，1971年8月30日最枯流量196m3/s，水口电站建成后，水库对洪峰调节作用不显著，最大下泄流量（坝下保证流量）为308m3/s。市区西端洪山桥最高水位8.441m、最低水位1.181m。
1.4地震发生情况
福州市区位于福建沿海长乐——诏安深大断裂带北段，为中等地震潜在震源区（M＝6级），在未来100年内具有发生大于M＝5.5级以上地震的危险性。在活动断裂带附近地段可能会局部放大地震效应，故在断裂带附近的建筑物除7度地震烈度抗震设防外，还应因地制宜采用有效的构造加强措施。
2城市概况
2.1城市经济发展情况
福州市市福建省省会，我国东南沿海重要的经贸中心之一，国家级历史文化名城，是国务院批准的沿海十四个开放城市之一。
福建市中心城范围包括江北的鼓台区、鼓山区、新店区和江南的金山区、建新区、盖山区、城门区、仓山区。1995年市区人口150.3万人，其中中心城区133万人，2000年规划人口166万，其中中心城区144万。
改革开放后，福州市城市建设和经济建设发展迅速，1996年以来福州市曾两次调整城市总体规划。为进一步加大改革力度，继续改善投资环境，加强和完善功能建设，使之成为具有坚实基础的全省政治、经济、科技、信息和文化中心。充分发挥侨乡和区位优势，大力发展外向型经济，建设全方位开放的现代化大都市。建设以高新技术为先导，第三产业发达，产业结构合理，具有高效益、高素质的经济格局。形成公共设施配套、基础设施完善、生态环境良性循环、适应对外开放大都市的需要。
福州市经济发展计划确定，2000年全市城乡人均各项主要指标水平达到国内先进城市水平，人均国民生产总值比1990年翻两翻多，即国民生产总值达到700亿元（1990年不变价）。1995年中心城GNP达到195.34亿元，人均GNP为14687元。
2.2 城市用水资料
福州市中心城现有六座水厂，实行联网供水，水源均取自闽江，设计供水能力共为74.0万m3/d。其中江北总供水量为60.5万m3/d，江南总供水量为14.0万m3/d。1997年最高日用水量为84.12万m3/d，平均日用水量74.84万m3/d，日变化系数为1.12。
现规划建设西区水厂一期扩建工程，设计水量为25万m3/d。水厂出水水压为40~55m，以缓解城市的高峰用水量。
3工程方案设计及计算
3.1设计依据依据的规范规程
室外给水设计规范（GB50013-2006）
城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准（GJJ41-91） 生活饮用水水源水质标准（CJ3020-1993） 生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）
给水排水设计手册 第3册 城镇给水(第二版) 给水排水制图标准（GB/T50106-2001） 给水排水设计基本术语标准（GBJ125-89）
3.2工艺设计流程的选择
水厂的工艺流程采用：原水→混合→絮凝池→沉淀池→过滤池→清水池，在
混合之前投加絮凝剂；在清水池之前投加消毒剂。工艺流程图如图1。
图1 工艺流程图
3.3各处理构筑物设计计算
3.3.1药剂投配与混合设施
混凝剂选用固体硫酸铝混凝剂，设置溶解池与溶液池（2个），并采用压缩空气搅拌调制药剂。 1）溶液池容积
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417bn取混凝剂最大投加量u?20mg/L，药液浓度b?15%，混凝剂每日配制次数n?2，水厂设计流量Q?25万m3/d?1041带入数.6.7m3/h?2.89m3/s。据计算得溶液池容积W1?16.7m3
按规范，溶液池设置2个，交替使用，每个容积都为16.7m3，形状采用
矩形，尺寸为：长?宽?高?5m?5m?1m。其中超高为0.2m。 2）溶解池容积
W2?0.3W1?0.3?16.7?5.0m3
溶解池设置1个，形状采用矩形，尺寸为：长?宽?高?2.5m?2m?1.2m，
其中超高为0.2m。 3）搅拌空气量
根据规范，溶解池空气供给强度为8?10L/(s?m2)，取10L/(s?m2)；溶液池空气供给强度为3?5L/(s?m2)，取5L/(s?m2)。 溶液池需要的空气量
Q1?nFq?2?(5?5)?5?250L/(s?m2)
溶解池需要的空气量
Q2?nFq?1?(2.5?2)?10?50L/(s?m2)
需要空气总量
Q0?Q1?Q2?300L/(s?m2)
根据规范，空去管流速为10?15m/s，取12m/s。 4）投加方式
由于水射器投加法使用方便、设备简单、工作可靠，适用于大中型水厂药剂的投加，所以本次设计采用水射器投加方式，进水压力为
2.4516?105Pa。示意图见图2。
图2 水射器投药系统图
5）混合方式
管式静态混合器设备简单，维护管理方便；不需土建构筑我；不需外加动力设备；混合效果好，适用于各种规模的水厂，所以本次设计混合方式采用管式静态混合器。 6）药库与加药间
布置方式：采用加药间与药库合并布置，按规范，药剂存储期为15-30天，取30天。
净水厂设计计算说明书
