自來水廠課程設(shè)計(jì)DOC

1、自來水廠課程設(shè)計(jì)自來水廠課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)一座產(chǎn)水量為_2.662萬 m3 /d _/日，只要供生活飲用水的凈水廠 設(shè)計(jì)期限_年_月_日 至_年_月_日學(xué)生姓名_宋旭航_指導(dǎo)教師_蘭州交通大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)用原始資料1、凈水廠廠址該凈水廠位于我國華東地區(qū)某鎮(zhèn)。根據(jù)當(dāng)?shù)卣鷾?zhǔn)的關(guān)于城鎮(zhèn)建設(shè)發(fā)展規(guī)劃，有一定的土地面積供水廠使用（具體水廠使用時(shí)用多少土地，在與指導(dǎo)教師商量后確定）。該廠所在地形平坦，廠區(qū)內(nèi)最大高差小于1米，平均地面標(biāo)高為60.0m。廠址南側(cè)近鄰二級公路，廠址北側(cè)500m處即為該廠選定水源河，附近無其他水源可供利用。2、河水水位資料最高水位：53.20m；最

2、低水位：49.50m；常水位：52.00m。3、河流流量最小流量：65m3/s。4、河水水質(zhì)分析資料表1 河水水之分析資料編號項(xiàng)目單位分析結(jié)果1渾濁度度2色度度153嗅和味無4總硬度mmol/l3.55堿度mmol/l2.86PH6.77.77蒸發(fā)殘?jiān)黰g/L4508細(xì)菌總數(shù)個(gè)/ml194009大腸菌群個(gè)/L9700010水溫()11其他化學(xué)指標(biāo)符合國標(biāo)12其他毒理學(xué)指標(biāo)符合國標(biāo)注：硬度mmol/l的基本單元為C（） 堿度mmol/l的基本單元為C（）5、冰凍資料冬季河流冰凍：_0.05m_；最大凍土深度：_0.2_m；6、地質(zhì)資料地基承載力：_8_kg/cm地下水位深度：_m7、氣象資料最高

3、氣溫_38_；最低氣溫_-1_。主導(dǎo)風(fēng)向：夏季：東南風(fēng) 冬季：西北方8、地震烈度：9、其他條件：（1）可保證按二級負(fù)荷供電：（2）當(dāng)?shù)鼐屏蛩徜X，三氯化鐵供應(yīng)充足。并有如下混凝試驗(yàn)資料供設(shè)計(jì)參考（20）。渾 濁 度100200300400500硫酸鋁投量(mg/L)1419242933三氯化鐵投量(mg/L)811151820（3）當(dāng)?shù)禺a(chǎn)石英砂，無煙煤可供各種濾池作為濾料、供貨單位石英砂篩分結(jié)果如下：篩的標(biāo)準(zhǔn)孔徑(mm)留在篩上的砂量(g)通過篩孔的砂量g%2.3620.199.999.91.65110.389.689.60.99120.768.968.90.58948.620.320.30.

4、24618.61.51.50.2081.5-篩底盤0.2（4）漂白粉和液氯均可保證供應(yīng)，最大投氯量可采用1.0mg/L。（5） 水廠自用水量510%。（6）遠(yuǎn)期水量為近期水量的1.5倍。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容要求 1、凈水廠總說明書一份（610頁）。2、工藝設(shè)計(jì)計(jì)算書一份（附有必要的計(jì)算，曲線及草圖）。3、應(yīng)完成圖紙（1）凈水廠總平面及高程系統(tǒng)圖（二號圖一張）。（2）凈水構(gòu)筑物平面及剖面圖（二號圖一張）。4、以上文字及圖紙部分均需裝訂成冊。附：設(shè)計(jì)說明書和計(jì)算書應(yīng)根據(jù)內(nèi)容分標(biāo)題論述或計(jì)算，文字要簡練并附有必要的計(jì)算曲線或草圖，說明書前要有目錄及圖紙內(nèi)容一覽表，計(jì)算書末要附有主要參考資料，說明書和計(jì)算書裝

5、訂成一冊，并要有封面。一、說明書內(nèi)容1、設(shè)計(jì)題目，設(shè)計(jì)下達(dá)單位的要求，設(shè)計(jì)期限及應(yīng)交出的設(shè)計(jì)成果。2、設(shè)計(jì)基本原則，處理方案和工藝流程的選定，包括對幾個(gè)處理方案，流程的技術(shù)比較。主要依據(jù)是：原水水質(zhì)，出水水質(zhì)，產(chǎn)水量，運(yùn)轉(zhuǎn)操作管理水平，氣象、水廠占在面積，地形高程及前后處理構(gòu)筑物等關(guān)系比較后確定。3、主要構(gòu)筑物和設(shè)備類型選擇。4、設(shè)計(jì)主要成果及主要構(gòu)筑物數(shù)量規(guī)格。5、設(shè)計(jì)人員認(rèn)為有必要說明的其它內(nèi)容（如供水制度和工作制度，人員編制，管線埋深，污泥排放等）。二、工藝設(shè)計(jì)計(jì)算書主要內(nèi)容（按流程先后順序計(jì)算）1、投藥設(shè)備（1）藥劑類型的選擇（2）投藥量的確定和計(jì)算，投藥點(diǎn)的選定。（3）投藥設(shè)備類型選

6、擇及計(jì)算（4）加藥間及藥庫的設(shè)計(jì)（附有必要的草圖）2、混合絮凝設(shè)備的設(shè)計(jì)與計(jì)算（附有必要的草圖）3、沉淀或澄清構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算（附有必要的草圖）4、過濾構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算（附有必要的草圖）5、貯水構(gòu)筑物（1）清水池容量計(jì)算（2）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖紙的選定5、消毒設(shè)備（1）投氯量的確定和計(jì)算（2）投氯設(shè)備類型的選擇（3）加氯間設(shè)計(jì)（附有必要的草圖）6、水廠布置（1）水廠總平面布置（要有詳細(xì)的說明）（2）水廠高程系統(tǒng)布置和高程計(jì)算7、主要參考資料一覽表三、建議參考資料一覽表1、室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范GB 5001320062、凈水廠設(shè)計(jì)知識 建筑工業(yè)出版社3、給水排水設(shè)計(jì)手冊 建筑工業(yè)出版社4、有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖紙-

7、蘭州交通大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院圖書館5、給水工程主要構(gòu)筑物及設(shè)備工藝計(jì)算 蘭州大學(xué)出版社6、給水工程 同濟(jì)大學(xué)主編7、給水處理理論 建設(shè)工業(yè)出版社8、水處理工程設(shè)計(jì)計(jì)算，韓洪軍、杜茂安，中國建筑工業(yè)出版社，2006年3月9、給水排水工程專業(yè)工藝設(shè)計(jì)，南國英，化學(xué)工業(yè)出版社，2004年8月設(shè)計(jì)說明書一、水廠設(shè)計(jì)規(guī)模的確定水廠設(shè)計(jì)規(guī)模為近期：2.421.1=2.662萬 m3 /d（1.1為水廠自用水量系數(shù)），水處理構(gòu)筑物按照近期處理規(guī)模進(jìn)行設(shè)計(jì)。遠(yuǎn)期水量為近期水量的1.5倍，即2.6621.5=3.993萬 m3 /d。水廠的主要構(gòu)筑物分為2組，每組構(gòu)筑物類型相同,每組處理規(guī)模為1.21萬m3

8、/d，近期建造2組。二、水質(zhì)分析1）、原水水質(zhì)資料如下表：原水水質(zhì)資料表 表2-1編號項(xiàng)目單位分析結(jié)果1渾濁度度2002色度度153嗅和味無4總硬度mmol/l3.55堿度mmol/l2.86PH6.77.77蒸發(fā)殘?jiān)黰g/L4508細(xì)菌總數(shù)個(gè)/ml194009大腸菌群個(gè)/L9700010水溫()2011氨氮mg/L0.512CODmmg/L213其他化學(xué)指標(biāo)符合國標(biāo)14其他毒理學(xué)指標(biāo)符合國標(biāo)由上表知，該水源的渾濁度、蒸發(fā)殘?jiān)?、?xì)菌總數(shù)和大腸菌群都超標(biāo)，是設(shè)計(jì)水廠時(shí)要考慮的對象，另外像嗅和味、氨氮、CODm、其他化學(xué)指標(biāo)和其他毒理學(xué)指標(biāo)等都符合國標(biāo)要求，則無需處理，所以說，該水廠不需要設(shè)計(jì)預(yù)處

9、理和深度處理。2）、目標(biāo)水質(zhì)經(jīng)凈水廠處理過的水質(zhì)要符合國標(biāo)要求，使渾濁度3，細(xì)菌總數(shù)100個(gè)/mL，大腸菌群不得檢出。三、水廠工藝流程選擇給水處理方法和工藝流程的選擇，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)及設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力等因素，通過調(diào)查研究、必要的試驗(yàn)并參考相似條件下處理構(gòu)筑物的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 方案一、由于水源不同，水質(zhì)各異，飲用水處理系統(tǒng)的組成和工藝流程有多種多樣。以地表水作為水源時(shí)，處理工藝流程中包括混合、絮凝、沉淀或澄清、過濾及消毒。工藝流程如圖3-1。絮凝沉淀池混合原水 濾池清水池二級泵房用戶 消毒劑圖3-1方案二、若水源受到嚴(yán)重污染，按目前行之有效的方法，可在砂濾池后加設(shè)臭氧/活性炭處理。如

10、圖3-2混凝劑原水混合澄清池砂濾池臭氧接觸池活性炭濾池清水池二級泵房用戶圖3-2綜上，根據(jù)原水水質(zhì)、原水渾濁度（最高位200mg/L）、處理后水質(zhì)要求、水廠規(guī)模、水廠用地面積、地形條件和工藝選擇方案的要求等，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定為如下方案。即水廠工藝流程為：原水管式靜態(tài)混合機(jī)械絮凝沉淀快濾清水池二級泵房用戶。四、水處理構(gòu)筑物選擇根據(jù)所選擇的工藝流程確定設(shè)計(jì)中的水處理構(gòu)筑物為：原水管式靜態(tài)混合絮凝池沉淀池快濾池清水池二級泵房用戶。4.1、加藥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1.1、投藥系統(tǒng)的組成藥劑投加方法有干投法及濕投法，我國大多采用濕投法。濕投法投藥系統(tǒng)如下圖所示： 由圖知，投加到原水中的溶液流量需要按原水

11、中應(yīng)投的藥劑劑量準(zhǔn)確控制，因此要根據(jù)原水水量和水質(zhì)的變化隨時(shí)調(diào)節(jié)。藥劑投加到水中需要適當(dāng)?shù)脑O(shè)備，投加設(shè)備往往與混合設(shè)備結(jié)合在一起。 投加方法比較表 表4-1 水 水溶液池甲投藥設(shè)備定量控制設(shè)備容藥池藥劑 溶液池乙 攪拌 水混合設(shè)備4.1.2、藥劑類型的選擇1）、混凝劑選擇 混凝劑種類很多，據(jù)目前所知，不少于200-300種。按化學(xué)成分可分為無機(jī)和有機(jī)兩大類。無機(jī)混凝劑品種較少，目前主要是鐵鹽和鋁鹽及其聚合物，在水處理中用的最多。鐵鹽具有腐蝕性，因此在使用時(shí)要考慮防措施。常用混凝藥劑如表4-3。 常用混凝藥劑 表4-3根據(jù)原水水質(zhì)資料及考慮處理效果綜合考慮，選擇三氯化鐵作為絮凝劑，因?yàn)槿然F是

12、鐵鹽混凝劑中最常用的一種陽離子型高分子常用混凝藥劑，其可對負(fù)電荷起電性中和與吸附架橋雙重作用，絮凝體一般比較密實(shí)，其適用的PH范圍較寬，溫度適應(yīng)性高，操作方便，腐蝕性小，成本較低 。2）、助凝劑選擇絮凝劑通常指在混凝過程中主要起幫助脫穩(wěn)作用的藥劑；助凝劑主要通過吸附架橋作用把顆粒連接起來所投加的藥劑；助凝劑是指改善混凝效果而投加的各種輔助藥劑。 助凝劑選用聚丙烯酰胺。 聚丙烯酰胺介紹表 表4-24.1.3、混凝劑的投加 混凝劑投加設(shè)備包括計(jì)量設(shè)備、藥液提升設(shè)備、投藥箱、必要的水封箱以及注入設(shè)備等。（1）、計(jì)量設(shè)備： 主要有轉(zhuǎn)子流量泵、電磁流量泵、苗嘴、計(jì)量泵等，其中苗嘴適用于人工控制，其他既可

13、人工控制，也可自動控制。（2）、投加方式： 主要有泵前投加（如圖a、b）、高位溶液池重力投加（如圖c）、水射器投加（如圖d）、計(jì)量泵投加（如圖e）等方式。 （c） （d） （e） 投加方式優(yōu)缺點(diǎn)比較 表4-4經(jīng)過上述比較，綜合考慮之后，本設(shè)計(jì)選用計(jì)量泵投加（如圖e）。計(jì)量準(zhǔn)確，可通過改變計(jì)量泵行程或變頻調(diào)速改變藥液投量，最適合用于混凝劑自動控制系統(tǒng)。（3）、藥劑注入方式：如下圖，管口與水流方向成60度夾角，有利于藥劑與水的充分混合。4.1.4、混凝劑的調(diào)制（1）、藥劑的調(diào)制方法：水力、機(jī)械、壓縮空氣等。、水力調(diào)制適用于中、小型水廠和易溶解的藥劑，可利用水廠出水壓力，節(jié)省機(jī)電等設(shè)備、機(jī)械調(diào)制適用

14、于各種藥劑和各種規(guī)模水廠。使用較普遍、一般旁人式用于小型水廠；中心式用于大中型水廠。、壓縮空氣調(diào)制適用于較大水廠與各種藥劑，不宜用作較長時(shí)間的石灰乳液連續(xù)攪拌。（2）、混凝劑投加系統(tǒng)（如下圖）（3）、調(diào)制設(shè)備： 調(diào)制設(shè)備一般包括溶藥池、溶液池、攪拌設(shè)備等。（如表4-5）調(diào)制方法優(yōu)缺點(diǎn)比較 表4-5為了使藥劑迅速、均勻地溶解和保證溶液濃度的均勻，該設(shè)計(jì)采用機(jī)械調(diào)制。因?yàn)槭褂糜诓煌巹┖透鞣N水廠，而壓縮空氣調(diào)制適用于較大水廠，由于本設(shè)計(jì)水廠規(guī)模較小，則壓縮空氣調(diào)制不使用，但應(yīng)注意的是攪拌設(shè)備應(yīng)有防腐措施。4.2、混合設(shè)備混合方式基本分為兩大類：水力和機(jī)械。前者簡單，但不能適應(yīng)流量的變化；后者可進(jìn)行

15、調(diào)節(jié)，能適應(yīng)各種流量的變化，但需有一定的機(jī)械維修量。設(shè)計(jì)中具體根據(jù)水廠水工藝布置、水質(zhì)。、水量、投加藥劑及數(shù)量及維修條件確定為水力混合。目前較常采用的水力混合有：水泵混合、管式靜態(tài)混合器混合、擴(kuò)散混合器混合、跌水混合和水躍混合。關(guān)于這幾種混合方式的優(yōu)缺點(diǎn)比較見表4-6。混合方式比較 表4-6經(jīng)比較確定設(shè)計(jì)中采用管式靜態(tài)混合器混合的方式，則混合設(shè)備為管式靜態(tài)混合器（如下圖）。管中流速不宜小于1m/s，投藥點(diǎn)后的管內(nèi)水頭損失不小于0.3-0.4m。投藥點(diǎn)至末端出口距離以不小于50倍管道直徑為宜。管式靜態(tài)混合器構(gòu)造簡單，安裝方便 。混合快速均勻。為提高混合效果，可在管道內(nèi)增設(shè)孔板和文丘利管。 4.3

16、、絮凝池 4.3.1、絮凝池選擇 絮凝設(shè)備與混合設(shè)備一樣，可分為兩大類：水力和機(jī)械。前者簡單，單不適應(yīng)于流量的變化；后者能進(jìn)行調(diào)節(jié)，使用于流量變化，但機(jī)械維修量較大。 絮凝池形式的選擇，應(yīng)根據(jù)水質(zhì)、水量、沉淀形式、水廠高程布置以及維修要求等因素確定。幾種絮凝池主要優(yōu)缺點(diǎn)如表4-7。 絮凝池比較 表4-7 由于水量變化較大，本設(shè)計(jì)選用機(jī)械絮凝池，其絮凝效果好，水頭損失小，可適應(yīng)于水質(zhì)水量的變化。 機(jī)械絮凝池，根據(jù)攪拌軸的位置，可分為水平軸式和垂直軸式，本設(shè)計(jì)采用垂直軸式機(jī)械絮凝池。4.3.2、機(jī)械絮凝池設(shè)計(jì)要點(diǎn)4.4、沉淀池4.4.1、沉淀池的選擇 沉淀池的選擇的主要因素有： 、水廠規(guī)模：各類沉

17、淀池根據(jù)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的分析常有其適用范圍。如平流式沉淀池適用于處理水量在10萬方以上的大型水廠，而斜管斜板沉淀池適用于小型水廠。 、進(jìn)水水質(zhì)條件：原水水質(zhì)中的濁度、含沙量、顆粒組成以及原水水質(zhì)的變化都與沉淀效果密切相關(guān)，并影響沉淀池的選型。 、高程布置的影響：水廠構(gòu)筑物之間一般采用重力流。當(dāng)沉淀池過深或過淺時(shí)，將會增加后續(xù)處理構(gòu)筑物的埋深。 、運(yùn)行費(fèi)用：經(jīng)常運(yùn)行費(fèi)用主要涉及混凝劑消耗、用水率以及設(shè)施的維護(hù)更新。 、占地面積：沉淀池所占面積在生產(chǎn)構(gòu)筑物中是較大者，根據(jù)不同池型可占20-40。平流式沉淀池一個(gè)主要的缺點(diǎn)是占地面積大。 地形地質(zhì)條件：不同形式沉淀池的池型均不相同，有的平面面積較大面池

18、較淺；有的平面面積較小而池深較深，當(dāng)?shù)氐匦位虻刭|(zhì)條件受限制時(shí)，將會影響池型的選擇。4.4.2、沉淀池優(yōu)缺點(diǎn)比較沉淀池形式比較 表4-8 本設(shè)計(jì)水廠規(guī)模較小，進(jìn)水水質(zhì)較好，結(jié)合造價(jià)和經(jīng)濟(jì)費(fèi)用的分析，考慮沉淀池選擇的上述因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定為斜管沉淀池。4.4.3、斜管沉淀池特點(diǎn)斜管沉淀池是把與水平面一定角度（一般60度）的管狀組件（斷面矩形或六角形）置于沉淀池中央構(gòu)成。水流可從下向上或從上向下流動，顆粒則沉于眾多斜管管底。而后自動滑下。根據(jù)平流式沉淀池去除分散顆粒的沉淀原理，一個(gè)池子在一定的流量Q和一定的顆粒沉降速度u的條件下，其沉淀效率E與池子的平面面積成正比。為此，在同一池子中，按高

19、度分成2個(gè)間隔，使水平面面積增加兩倍。提高沉淀能力兩倍。斜管沉淀池，水力條件好，沉淀效率高；體積小，占地少；停留時(shí)間短。4.4.3、斜管沉淀池設(shè)計(jì)要點(diǎn)4.5、濾池4.5.1、濾池的選擇濾池有：、普通快濾池：使用于大、中、小型水廠；單池面積一般不宜大于100 m2；有條件時(shí)盡量采用表面沖洗或空氣助洗設(shè)備。、雙閥濾池：使用條件與普通快濾池相同。、均質(zhì)濾料濾池：使用于大、中型水廠；單池面積可達(dá)150 m2 運(yùn)行穩(wěn)妥可靠；采用較粗濾料，材料易得 ；濾床含污量大，周期長，濾速高，水質(zhì)好；不會發(fā)生水力分級現(xiàn)象，使濾層含污能力提高；具有氣水反沖洗和水表面掃洗，沖洗效果好。使洗水量大大減少。 、多層濾料濾池：

20、單池面積一般不宜大于50-60 m2、虹吸濾池：使用于中型水廠（2-10萬方/每天）；單池面積不宜過大；每組濾池?cái)?shù)不少于6池。 、無閥濾池：適用于小型水廠；單池面積一般不大于25 m2 由于設(shè)計(jì)為中型水廠，砂濾料及材料易得，進(jìn)水水質(zhì)較好，結(jié)合造價(jià)和經(jīng)濟(jì)費(fèi)用的分析，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定為普通快濾池。4.5.2、普通快濾池設(shè)計(jì)要點(diǎn)：4.5.3、濾池布置4.5.4、濾料4.5.5、配水系統(tǒng)采用管式大阻力系統(tǒng)（如下圖3-1），配水孔眼總面積與濾池面積之比為25。4.5.5、濾池參數(shù)a、濾池超高0.3m。b、濾層工作周期24h。c、沖洗前的水頭損失最大值2.2m。d、沖洗強(qiáng)度14L/(s. m2)e、

21、承托層用卵石按顆粒大小分層鋪成。如下表4-8f、慮速：10m/h，沖洗時(shí)間：7min。g、濾池個(gè)數(shù)參考規(guī)范，如下表4-9；濾池長寬比參考規(guī)范，如下表4-10；濾池管（槽）流速，如下表4-11。表4-8表4-9表4-10表4-114.6、清水池 清水池的調(diào)節(jié)容積計(jì)算，通常采用兩種方法：一種是根據(jù)24小時(shí)供水量和用水量變化曲線推算；一種是憑經(jīng)驗(yàn)估算。前者需要知道城市24小時(shí)用水量變化規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上擬定泵站的供水線。缺乏用水量變化規(guī)律資料時(shí)，城市清水池調(diào)節(jié)容積，可憑經(jīng)驗(yàn)，按最高日用水量的10%20%估算。供水量大的城市，因24小時(shí)用水量變化較小，可取較低的百分?jǐn)?shù)，以免清水池過大。 4.7、消毒4

22、.7.1、消毒劑的選擇漂白粉和液氯均可保證供應(yīng)，最大投氯量可采用1.0mg/L。液氯消毒是水廠設(shè)計(jì)最常用的消毒方法，適用于大、中、小型水廠，消毒效果好；而漂白粉消毒一般適用于小型水廠或臨時(shí)性給水，所以本設(shè)計(jì)選用消毒效果好的液氯消毒。4.7.2、加氯設(shè)備、加氯間和氯庫人工操作的加氯設(shè)備主要包括加氯機(jī)（手動）、氯瓶和校核氯瓶重量（也叫校核氯重）的磅秤等。近年來，自來水廠的加氯自動化發(fā)展很快，特別是新建的大、中型水廠，大多采用了自動檢測和自動加氯技術(shù)，因此，加氯設(shè)備除了加氯機(jī)（自動）和氯瓶外，還相應(yīng)設(shè)置了自動檢測（如余氯自動連續(xù)檢測）和自動控制裝置。加氯機(jī)是安全、準(zhǔn)確地將來自氯瓶的氯輸送到加氯點(diǎn)的設(shè)

23、備。自動加氯機(jī)配以相應(yīng)的自動檢測和自動控制設(shè)備，能隨著流量、氯壓等變化自動調(diào)節(jié)加氯量，保證了制水質(zhì)量。加氯機(jī)形式很多，可根據(jù)加氯量大小、操作要求等選用。氯瓶是一種儲氯的鋼制壓力容器。干燥氯氣或液態(tài)氯對鋼瓶無腐蝕作用，但遇水或受潮則會嚴(yán)重腐蝕金屬，必須嚴(yán)格防止水或潮濕空氣進(jìn)入氯瓶。加氯間是安置加氯設(shè)備的操作間。氯庫是儲備氯瓶的倉庫。加氯間和氯庫可以合建也可以分建。由于氯氣是有毒氣體，故加氯間和氯庫位置除了靠近加氯點(diǎn)外，還應(yīng)位于主導(dǎo)風(fēng)向下方，且需與經(jīng)常有人值班的工作地點(diǎn)隔開。加氯間和氯庫在建筑上的通風(fēng)、照明、防火、保溫等應(yīng)特別注意，還應(yīng)設(shè)置一系列安全報(bào)警、視頻監(jiān)視、事故處理設(shè)施等。4.8、清水池清

24、水池的調(diào)節(jié)容積計(jì)算，通常采用兩種方法：一種是根據(jù)24小時(shí)供水量和用水量變化曲線推算，一種是憑經(jīng)驗(yàn)估算。前者需要知道城市24小時(shí)用水量變化規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上擬定泵站的供水線。缺乏用水量變化規(guī)律資料時(shí)，城市清水池調(diào)節(jié)容積，可憑經(jīng)驗(yàn)，按最高日用水量的10%20%估算。供水量大的城市，因24小時(shí)用水量變化較小，可取較低的百分?jǐn)?shù)，以免清水池過大。4.9、吸水井吸水井為水泵吸水管專門設(shè)置的構(gòu)筑物。 吸水井的尺寸應(yīng)滿足吸水管的布置、安裝、檢修和正常工作的要求，通常按吸水喇叭H間距決定。吸水井水位隨清水池水位變化而變化，兩者的水位差等于連接管道中的水頭損失。 吸水井的設(shè)置是為了給水泵提供一個(gè)良好的進(jìn)水流態(tài)，以

25、提高水泵的效率。4.10、提升泵房提升泵房用以提高污水的水位，保證污水能在整個(gè)污水處理流程過程中流過 ，從而達(dá)到污水的凈化。設(shè)計(jì)參數(shù)如下：（1）泵房進(jìn)水角度不大于45度。（2）相鄰兩機(jī)組突出部分得間距，以及機(jī)組突出部分與墻壁的間距，應(yīng)保證水泵軸或電動機(jī)轉(zhuǎn)子再檢修時(shí)能夠拆卸，并不得小于0.8。如電動機(jī)容量大于55KW時(shí)，則不得小于1.0m，作為主要通道寬度不得小于1.2m。綜上，本設(shè)計(jì)選用的水處理構(gòu)筑物為：原水管式靜態(tài)混合機(jī)械絮凝池斜管沉淀池普通快濾池消毒清水池二級泵房用戶。五、水廠高程與平面布置5.1.1、高程布置5.1.2、平面布置 六、設(shè)計(jì)中參考文獻(xiàn)資料1）、給水排水設(shè)計(jì)手冊（第二冊），中

26、國建筑工業(yè)出版社，1985.4；2）、鐘淳昌，凈水廠設(shè)計(jì)，中國建筑工業(yè)出版社；3）、生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB5749-2006）；4）、嚴(yán)煦世、范瑾初，給水工程，（第四版）中國建筑工業(yè)出版社；5）、室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50013-2006）設(shè)計(jì)計(jì)算書 一、加藥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1、溶液池與容藥池容積計(jì)算（1）、溶液池溶液池(三氯化鐵)設(shè)兩個(gè)，以便交替使用，其容積可按下式計(jì)算 已知： 近期Q=24200/24=1008.33m3/h 遠(yuǎn)期Q=36300/24=1512.50m3/h所以=38 n=2次,b=10W1=Q417bn=381008.33417102=4.59m3溶液池的形狀采用矩形，長寬高

27、=3.22.10.7m3（2）、溶解池則溶解池體積為W2=W10.3=1.485m3（3）、加藥間和藥庫加藥間和藥庫合并布置，藥庫布置原則如下：混凝劑為三氯化鐵，每袋的質(zhì)量為40kg，每袋的體積為0.60.50.4=0.12 m3，據(jù)原水渾濁度最高值200 mg/L以及混凝劑投加量參考值確定投加量為11 mg/L，則最大日用量為2420011103 =266.2kg/d。藥劑貯存期為30d ，則三氯化鐵存量為：266.230=7986 kg，共有三氯化鐵：7986/40=200袋，所占體積為2000.12 =24 m3水廠設(shè)計(jì)水量為1008.33m3/h，藥劑堆放高度為1.5m。所占倉庫面積為

28、24/1.5=16 m2即倉庫設(shè)計(jì)面積為4.54 m2（4）、計(jì)量泵 投藥管流量 Q1=W11000246060=4.591000246060=0.053Ls 查水力計(jì)算表得投藥管管徑d=15mm，相應(yīng)的流速為0.3m/s.本設(shè)計(jì)采用計(jì)量加藥泵，其加藥量為Q,=4.591000224=382.5Lh則可選用兩臺J-Z400/0.1,流量為400L/h，排出壓力為0.5-1.0MP，直徑為20mm,配用電動機(jī)型號Y(YB)112M,功率為4KW,轉(zhuǎn)速2890 r/min.（5）、加藥間平面布置二、構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算2.1、機(jī)械絮凝池（1）、計(jì)算公式：（1）、設(shè)計(jì)計(jì)算垂直軸式機(jī)械絮凝池,采用兩個(gè)池子，

29、設(shè)計(jì)流量為Q=242001.1=26620 m3 /d，每池設(shè)計(jì)流量為Q=13310 m3 /d=554.56 m3 /h；絮凝時(shí)間采用20min；設(shè)計(jì)計(jì)算如下：絮凝池設(shè)計(jì)流量Q=（24200/24）1.10=1109.2 m3/h=0.308m3/s（式中1.10為考慮水廠自用水量占10所乘系數(shù)）。絮凝池尺寸絮凝時(shí)間取20min,絮凝池有效容積：W=QT60=554.562060=184.88m3 /h為配合沉淀池尺寸，絮凝池分四格，每格尺寸3.83.6m，絮凝池水深： H=WA=184.883.83.64=3.4m絮凝池超高取0.3m，總高度為3.4+0.3=3.43m. 絮凝池分格隔墻上

30、過水孔道上下交錯(cuò)布置，每格設(shè)一臺攪拌設(shè)備。為加強(qiáng)攪拌效果，于池子周壁設(shè)四塊固定擋板。攪拌設(shè)備1） 葉輪直徑取池寬的70，采用2.6m葉輪槳板中心點(diǎn)線速度采用： v1=0.5m s，v2=0.35m s， v3=0.2m s。槳板長度取l=1.8m(槳板長度與葉輪直徑之比l/D=1.8/2.59=0.7)槳板寬度取b=0.12m每根軸上槳板數(shù)8塊，內(nèi)、外各4塊。裝置尺寸（如下圖）。旋轉(zhuǎn)槳板面積與絮凝池過水?dāng)嗝娣e之比為80.121.83.63.8=0.126=12.6%四塊固定擋板寬高=0.21.4，面積與絮凝池面積之比為 40.21.43.63.8=8.16%槳板總面積占過水?dāng)嗝娣e為12.6+8

31、.16=20.76，小于25的要求。2）葉輪槳板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)直徑D=（1300-460）2+460 2=1.76m葉輪轉(zhuǎn)速分別為n1=60v1D=600.53.141.76=5.43rmin1=0.543rad/sn2=60v2D=600.353.141.76=3.80rmin2=0.380rad/sn3=60v3D=600.23.141.76=2.17rmin3=0.217rad/s槳板寬長比0.12/1.81，查表得=1.10。k=2g=1.10100029.81=56.07槳板旋轉(zhuǎn)時(shí)克服水的阻力所消耗功率：第一格外側(cè)槳板：N01=ykl3480r24-r14=4561.80.5433408

32、1.34-0.924=0.338KW第一格內(nèi)側(cè)槳板：N01=4561.80.73534080.584-0.464=0.027KW第一格攪拌軸功率;N01=N01+N01=0.338+0.027=0.365KW以同樣的方法，求得第二、三格攪拌軸功率分別為0.126KW，0.025KW。3)設(shè)三臺攪拌設(shè)備合用一臺電動機(jī)，則絮凝池所消耗功率為N01=0.365+0.126+0.025=0.516KW電動機(jī)功率為（1=0.75，2=0.7）：N=0.5160.750.7=0.98KW4)核算平均速度梯度G值及GT值（按水溫20度計(jì)， =10210-6Kg.sm2）第一格：G1=102N013W=102

33、0.3653102184.88106=77s第二格：G2=1020.1263102184.88106=45s第三格：G3=1020.0253102184.88106=20s絮凝池平均速度梯度為：G=102N3W=1020.516102184.88106=53SGT=532060=63600經(jīng)核算，G值與GT值均較合適。2.2、斜管沉淀池（1）、計(jì)算公式如下表：（2）、設(shè)計(jì)計(jì)算已知進(jìn)水量：Q=242001.1=26620 m3 /d=1109.7 m3 /h=0.308 m3 /s。采用兩個(gè)池子每池設(shè)計(jì)流量為0.308/2=0.154 m3 /s顆粒沉降速度：=0.4mm/s。 清水區(qū)上升流速：

34、 v1=2.5mm/s 斜管傾角： 600 采用塑料片熱壓六邊形蜂窩管，管壁厚=0.4mm，邊距d=30mm。 清水區(qū)面積：A=Qv=0.1540.003=51.33m2其中斜管結(jié)構(gòu)及無效區(qū)占用面積按5計(jì)，人孔面積為1m2，則實(shí)際清水區(qū)需要面積為 A=51.331.05+1=54.9=55m2為了排水均勻，采用斜管區(qū)平面尺寸為：BL=5m11m（與絮凝池尺寸相同），使進(jìn)水區(qū)沿11m長一邊布置。斜管長度l: 管內(nèi)流速： v0=vsin=2.5sin600=2.89mms斜管長度： l=1.33v0-sincosd=1.332.89-0.40.8660.40.530=525mm考慮到管端紊流、積泥

35、等因素，過渡區(qū)采用300mm,則斜管總長為 l=300+525=825mm 按1000mm計(jì)。池子高度采用保護(hù)高度為0.3m,清水區(qū)：1.3m，穿孔排泥斗槽高：h3=0.8m補(bǔ)水去：h4=1.3m，超高：0.5m，斜管高度： h=lsin=10000.87=870mm則池子總高位H=0.3+1.3+1.3+0.8+0.5+0.87=5.07m沉淀池進(jìn)口采用穿孔墻，排泥采用穿孔管，集水系統(tǒng)采用穿孔管。復(fù)算管內(nèi)雷洛數(shù)及沉淀時(shí)間Re=Rv0=d40.3460.01=0.750.2890.01=21.67其中v0=vsin=2.5sin600=2.89mmsd=0.75cm管內(nèi)沉淀時(shí)間：T=lv0=1

36、0002.89=346s=5.77min(沉淀時(shí)間T一般在4-8min之間)、集水系統(tǒng)（如下圖）采用兩側(cè)淹沒孔口集水槽集水、集水槽個(gè)數(shù)：N=2、集水槽中心距aa=B+0.1N=7.2+0.14=1.83m、槽中流量q=Q/N=0.308/4=0.077 m3 /s考慮池子的超載系數(shù)為20，故槽中流量q0=1.2q=1.20.077=0.0924m3s、槽中水深。槽寬 b=0.9q04=0.90.09240.4=0.35m（為方便施工，b取0.5m）起點(diǎn)槽中水深：H1=0.75b=0.750.5=0.375m終點(diǎn)槽中水深：H2=1.25b=1.250.5=0.625m為方便施工，槽中水深統(tǒng)一按0

37、.63m計(jì)、槽的高度集水方法采用淹沒式自由跌落，淹沒深度取5cm，跌落高度取5cm，槽的高度取0.37m，則集水槽總高度 H3=H2+0.05+0.05+0.37=1.1m、孔眼計(jì)算、所需孔眼總面積由q0=2gh，得=q02gh式中：q0集水槽流量（m3 /s）； 流量系數(shù)，取0.62； h孔口淹沒深度，取0.05m； 孔口總面積（m2）所以=0.0770.6229.80.05=0.125m2、單孔面積 ： 0孔眼直徑采用d=30mm，則單孔面積0=4d2=3.1440.032=0.0007m2、孔眼個(gè)數(shù)nn=0=0.1250.0007=178、集水槽每邊孔眼的個(gè)數(shù) n1=n2=1782=89

38、、孔眼中心距SS=L/89=0.12m，孔眼從中心向兩邊排列，如下圖。、落水斗落水斗具體尺寸和布置見下圖出水管直徑d=200mm，出水管進(jìn)口的喇叭口直徑D=300mm。、沉淀池停留時(shí)間、沉淀池總?cè)莘eWW=L+1B+0.1h1+h2+h3=7.6+17.2+0.11.3+0.8+1.3=213.5m3、集水槽體積V槽=Lb+2H2+0.052+2=14.40.485+20.050.625+0.052+0.052=3.06m3、斜管結(jié)構(gòu)體積V管=L+1.0B+0.15%h3=7.6+1.07.2+0.10.050.8、人孔體積V孔=11h3+h4=110.8+1.3=2.1m3、沉淀池有效容積W效

39、=W-V槽-V管-V孔=213.5-3.06-2.5-2.1=205.8m3、沉淀池停留時(shí)間T=W效Q=205.80.154=1336.4s=22.3min2.3、普通快濾池（1）、設(shè)計(jì)計(jì)算已知進(jìn)水量：Q=242001.1=26620 m3 /d=1109.7 m3 /h=0.308 m3 /s。1） 濾池面積及尺寸 濾池工作時(shí)間為24h，沖洗周期為12h，濾池實(shí)際工作時(shí)間T=24-0.1（2412）=23.8h（式中只考慮反沖洗停用時(shí)間，不考慮排放初慮時(shí)間），濾池面積為：F=QvT=266201023.8=112m2采用濾池?cái)?shù)N=4個(gè)，單排布置，每個(gè)濾池面積為f=FN=1124=28m2濾池

40、長寬比采用：LB=21=2采用濾池尺寸：L=7.5m，B=3.7m。校核強(qiáng)制慮速：v=NvN-1=4104-1=13.3mh2)、濾池高度：承托層高度： H1=0.5m濾料層高度： H2=0.6m砂面上水深： H3=1.8m保護(hù)層高度： H4=0.3m則濾池總高：H=H1+H2+H3+H4=0.5+0.6+1.8+0.3=3.2m3）、配水系統(tǒng)（每只濾池）干管：干管流量： qg=fq=2814=392Ls采用管徑： dg=600mm(干管埋入池底，頂部設(shè)濾頭)干管始端流速:：vg=1.38ms支管：支管中心間距：采用a=0.27m每池支管數(shù)：n=2La=27.50.2756每池支管入口流量qj

41、=qgn=39256=7Ls 采用管徑： dj=70mm支管始端流速為： vj=1.81ms孔眼布置：支管孔眼總面積與濾池面積之比K采用0.25孔眼總面積：Fk=Kf=0.25%28=0.07m2=70000mm2采用孔眼直徑： dk=10mm每個(gè)孔眼面積：fk=4dk2=0.758102=75.8mm2孔眼總數(shù)：Nk=Fkfk=7000075.8=923個(gè)每根支管孔眼數(shù)：nk=Nkn=92356=16個(gè)支管孔眼布置成兩排，與垂線成45度夾角向下交錯(cuò)排列。如下圖每根支管長度：lj=12B-dj=123.7-0.6=1.55m每排孔眼中心距：ak=lj12nk=1.551216=0.194m孔眼

42、水頭損失：支管壁厚為： =5mm流量系數(shù)： =0.68水頭損失：hk=12g(q10K)2=12g(14100.680.25)2=3.5m復(fù)算配水系統(tǒng)：支管長度與直徑之比不大于60，則ljdj=1.550.07=2260孔眼總面積與支管總面積之比小于0.5，則Fknfj=0.07560.7850.072=0.3250.5干管橫截面積與支管總截面積之比，一般在1.75-2.0，則 fgnfj=0.7850.62560.7850.072=1.521.75孔眼中心距應(yīng)小于0.2，即：ak=lj12nk=1.551216=0.194m0.2m4）、洗砂排水槽：洗砂排水槽中心距，采用：a0=1.85m則

43、排水槽根數(shù)為：n0=3.71.85=2根排水槽長度： L0=L=7.5m每槽排水量：q0=qL0a0=147.51.85=194.25Ls（采用三角形標(biāo)準(zhǔn)斷面）槽中流速，采用： v0=0.8ms槽斷面尺寸：x=12194.2510000.8=0.246m (采用0.25m)排水槽底厚度，采用：=0.05m。砂層最大膨脹率：e=40。砂層厚度：H2=0.75m洗砂排水槽頂距未膨脹時(shí)濾料表面高度為：He=eH2+2.5x+0.07=1.05m洗砂排水槽總面積：F0=2xL0n0=20.267.52=7.5m2復(fù)算：排水槽總平面面積與濾池面積之比，一般小于25，則F0f=8.428=26.7%25%

44、5）、濾池各種渠計(jì)算：進(jìn)水：進(jìn)水總流量： Q1=26620m3d=0.308m3s采用進(jìn)水渠斷面：渠寬：B1=0.7m，水深為0.4m渠中流速：v1=1.1m/s。各個(gè)濾池進(jìn)水管流量：Q2=0.3084=0.077m3s采用進(jìn)水管直徑為：D2=350mm。管中流速：v2=0.8ms。沖洗水沖洗水總流量：Q3=qf=1428=0.392m3s。采用管徑：D3=450mm。管中流速：v3=2.46ms。清水：清水總流量：Q4=Q1=0.308m3s。清水渠斷面：同進(jìn)水渠斷面每個(gè)濾池清水管流量：Qj=Q2=0.077m3s。采用管徑：D5=300mm。管中流速：v5=1.09ms。排水：排水流量：Q6=Q3=0.392m3s。排水渠斷面：寬度：B6=0.7m，渠中水深：0.5m。渠中流速：v6=1.12ms。沖洗水箱：沖洗時(shí)間：t=6min。沖洗水箱容積：W=1.5qft=1.51428660=211.68m3水箱至濾池配水管間的沿途及局部水頭損失之和：h1=1.0