G市給水工程初步設(shè)計畢業(yè)設(shè)計計算書

1、xx學(xué)院給水排水工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計計算書設(shè)計題目：g市給水工程初步設(shè)計學(xué)生姓名：學(xué)生班級：指導(dǎo)教師：（簽字）答疑教師：（簽字） 審題教師：（簽字）發(fā)題日期： 年 月 日完成日期： 年 月 日給水處理廠畢業(yè)設(shè)計計算書1.1 工藝流程方案水廠采用如圖1所示的工藝流程。通過對主要處理構(gòu)筑物的分析比較，從中制定出水廠處理工藝流程如圖2所示。 圖1 水廠處理工藝流程圖2 水廠處理工藝流程框圖（構(gòu)筑物）1.2水處理構(gòu)筑物計算1.2.1配水井設(shè)計計算1. 設(shè)計參數(shù)配水井設(shè)計規(guī)模為4012.5m3/h。 2. 設(shè)計計算（1）配水井有效容積配水井水停留時間采用23，取，則配水井有效容積為：（2）進(jìn)水管管徑配水井進(jìn)

2、水管的設(shè)計流量為，查水力計算表知，當(dāng)進(jìn)水管管徑時，（在1.01.2范圍內(nèi)）。（3）矩形薄壁堰進(jìn)水從配水井底中心進(jìn)入，經(jīng)等寬度堰流入2個水斗再由管道接入2座后續(xù)處理構(gòu)筑物。每個后續(xù)處理構(gòu)筑物的分配水量為。配水采用矩形薄壁溢流堰至配水管。 堰上水頭因單個出水溢流堰的流量為，一般大于100采用矩形堰，小于100采用三角堰，所以本設(shè)計采用矩形堰（堰高取）。矩形堰的流量公式為：式中矩形堰的流量，；流量系數(shù)，初步設(shè)計時采用；堰寬，取堰寬；堰上水頭，。已知，代入下式，有： 堰頂寬度根據(jù)有關(guān)試驗資料，當(dāng)時，屬于矩形薄壁堰。取，這時（在00.67范圍內(nèi)），所以，該堰屬于矩形薄壁堰。（4）配水管管徑由前面計算可知

3、，每個后續(xù)處理構(gòu)筑物的分配流量為，查水力計算表可知，當(dāng)配水管管徑時，（在0.81.0范圍內(nèi)）。（5）配水井設(shè)計配水井外徑為6m，內(nèi)徑為4m，井內(nèi)有效水深，考慮堰上水頭和一定的保護(hù)高度，取配水井總高度為6.2m。1.2.2混合工藝設(shè)計計算考慮設(shè)絮凝池2座,混合采用管式混合。設(shè)水廠進(jìn)水管投藥口至絮凝池的距離為50米。進(jìn)水管采用兩條, 設(shè)計流量為q=96300/24/2=0.557 。進(jìn)水管采用鋼管,直徑為dn800,查設(shè)計手冊1冊,設(shè)計流速為1.11m/s，1000i=1.8m，混合管段的水頭損失。小于管式混合水頭損失要求為0.3-0.4m。這說明僅靠進(jìn)水管內(nèi)流速不能達(dá)到充分混合的要求。故需在進(jìn)水

4、管內(nèi)裝設(shè)管道混合器,本設(shè)計推薦采用管式靜態(tài)混合器，管式靜態(tài)混合器示意圖見圖1.3。 1. 設(shè)計參數(shù)：采用玻璃鋼管式靜態(tài)混合器2個。每組混合器處理水量為0.557m3/s，水廠進(jìn)水管投藥口至絮凝池的距離為10m，進(jìn)水管采用兩條dn800鋼管。2. 設(shè)計計算：（1）進(jìn)水管流速v：據(jù)，查水力計算表可知，（手冊：0.81.0m/s；廠家：0.91.2 m/s，基本均在上述范圍內(nèi)）。（2）混和器的計算:混合單元數(shù)取n=3,則混合器長度為混合時間水頭損失: 校核g：。水力條件符合。（3）混合器選擇：靜態(tài)混合器采用3節(jié)，靜態(tài)混合器總長4100mm，管外徑為820mm，質(zhì)量1249kg，投藥口直徑65mm。管

5、式靜態(tài)混合器1.2.3投藥工藝及投藥間的設(shè)計計算1. 設(shè)計參數(shù)本設(shè)計選用硫酸鋁為混凝劑，最大投加量為32mg/l，平均為25mg/l。（1）溶液池:溶液池的容積：式中混凝劑最大投加量，設(shè)計流量，為混凝劑的投加濃度，取15。每日的投加次數(shù)，取4次。溶液池按兩個設(shè)計，一次使用一個池子，兩個池子交替使用。溶液池的平面形狀采用正方形，有效水深取1.3m，則邊長為2.0m?？紤]超高為0.5m。則溶液池尺寸為lbh2.0m2.0m1.8m。溶液池池底設(shè)dn200的排渣管一根，溶液池采用鋼筋混凝土池體，內(nèi)壁襯以聚乙烯板（防腐）。（2）溶解池：容積溶解池建兩座，一用一備，交替使用,每日調(diào)制兩次。取有效水深為1

6、.0m，平面為正方形形狀，邊長為1.5m?？紤]超高0.5m，則池體尺寸lbh1.5m1.5m1.5m。溶解池的放水時間采用，則放水流量為：查水力計算表：放水管管徑采用dn70，相應(yīng)流速為1.34m/s。溶解池底部設(shè)管徑dn200的排渣管一根，溶解池采用鋼筋混凝土池體，內(nèi)壁襯以聚乙烯板（防腐）。投藥管的流量為：查水力計算表得，投藥管直徑為dn32，相應(yīng)流速為0.6m/s。溶解池的攪拌裝置：每池設(shè)攪拌機一臺。選用zj-700型折槳式攪拌機，功率為4kw,轉(zhuǎn)速為85r/min。（3）計量泵加藥采用計量泵濕式投加，總流量為：安裝3臺，兩用一備。計量泵型號為j-z400/2.5，單臺的設(shè)計流量為427.

7、5l/s。（4）藥劑倉庫計算： 藥劑倉庫與加藥間應(yīng)連在一起，儲存量一般按最大投藥期間12個月用量計算。倉庫內(nèi)應(yīng)設(shè)有磅秤，并留有1.5m的過道，盡可能考慮汽車運輸?shù)姆奖??；炷齽┻x用精制硫酸鋁，每袋質(zhì)量是40kg,每袋的體積為0.540.2m3,藥劑儲存期為30d，藥劑的堆放高度取2.0m。 硫酸鋁的袋數(shù)：公式為：式中，水廠設(shè)計水量，；混凝劑最大投加量，；藥劑的最大儲存期，；每袋藥劑的質(zhì)量，；將相關(guān)數(shù)據(jù)代入上式得，袋。 有效堆放面積a：公式為：式中，藥劑得堆放高度，；每袋藥劑得體積，；堆放孔隙率，袋堆時代入數(shù)據(jù)得：1.2.4 反應(yīng)（絮凝）工藝: 折板絮凝池的設(shè)計計算：1. 設(shè)計參數(shù)設(shè)計兩座,每座設(shè)

8、2組,每組設(shè)計水量為0.2785m3/s。兩組之間的隔墻厚取200mm，采用三段式，總絮凝時間18min，第一段為相對折板,第二段為平行折板,第三段為平行直板。絮凝池布置如下圖。速度梯度g要求由90s-1減至20 s-1左右，絮凝池總gt值大于2104。絮凝池與沉淀池合建，為配合沉淀池，單座絮凝池實際寬采用14m；絮凝池有效水深h0采用3.8m。 折板絮凝池布置圖2. 設(shè)計計算：（1）第一絮凝區(qū):設(shè)通道寬為1.4m,設(shè)計峰速為0.34m/s,則峰距: ,取0.6m。實際峰速為：。谷距: 。折板布置如草圖，板寬采用500mm，夾角90，板厚60mm。第一絮凝區(qū)布置草圖：側(cè)邊峰距:側(cè)邊谷距: 中間

9、部分谷速: 側(cè)邊峰速: 側(cè)邊谷速: 水頭損失計算: 中間部分:漸放段損失:m漸縮段損失:m按圖布置,每格設(shè)有12個漸縮和漸放,故每格水頭損失:h=12(0.0022+0.005)=0.0864m。 側(cè)邊部分:漸放段損失: m。漸縮段損失: m每格共6個漸縮和漸放,故h=6(0.00025+0.000625)=0.0053m。 進(jìn)口及轉(zhuǎn)彎損失:共1個進(jìn)口,2個上轉(zhuǎn)彎,3個下轉(zhuǎn)彎,上轉(zhuǎn)彎處水深h4為0.7米,下轉(zhuǎn)彎處水深為h3=1.2米,進(jìn)口流速取0.3m/s。進(jìn)口尺寸為0.9m1.0m。上轉(zhuǎn)彎流速為: ,下轉(zhuǎn)彎流速: 上轉(zhuǎn)彎取1.8,下轉(zhuǎn)彎及進(jìn)口取3.0,則每格進(jìn)口及轉(zhuǎn)彎損失之和為:m 總損失:

10、每格總損失: 第一絮凝區(qū)總損失: 第一絮凝區(qū)停留時間: 第一絮凝區(qū)平均g值:（2）第二絮凝區(qū):采用平行折板,折板間距等于第一區(qū)的中間部分峰距即0.6米。通道寬取2.0米。布置形式如下圖:中間部分流速為: ,可以.側(cè)邊峰距b3:b3=6.9-60.6-70.04=3.02m.由圖可知,b3+b3+c=3.02m,故側(cè)邊谷距b4=b3+c=0.335+1.3325=1.6675m.側(cè)邊峰速側(cè)邊谷速水頭損失計算: 中間部分:一個90彎頭的水頭損失按圖布置,共有18個/每格,則每格水頭損失. 側(cè)邊部分漸放段損失: 漸縮短損失: 每格共有6個漸縮和漸放,故h=6(0.0001+0.00026)=0.00

11、216m。 進(jìn)口及轉(zhuǎn)彎損失:共有1個進(jìn)口,3個上轉(zhuǎn)彎,4個下轉(zhuǎn)彎,上轉(zhuǎn)彎處水深h4為0.7米,下轉(zhuǎn)彎處水深為1.2米,進(jìn)口流速取定為0.2m/s,進(jìn)口尺寸為0.8m1.75m,上轉(zhuǎn)彎處流速為,下轉(zhuǎn)彎處流速為: 。上轉(zhuǎn)彎取1.8,進(jìn)口及下轉(zhuǎn)彎取3.0,則每格進(jìn)口及轉(zhuǎn)彎損失為:每格總損失為: .第二絮凝區(qū)總損失為: 第二絮凝區(qū)的停留時間: 平均速度梯度g值: （3）第三絮凝區(qū):本區(qū)采用平行直板,板厚為84mm,具體布置見下圖:平均流速取0.1m/s,通道寬度為: ,取2.6米。水頭損失:共1個進(jìn)口及5個轉(zhuǎn)彎,流速采用0.1m/s, =3.0,則單格損失為: ?？偹^損失為：停留時間為: 平均g值為

12、: （4）各絮凝段主要指標(biāo)絮凝段絮凝時間(min)水頭損失(m)g(s-1)gt值第一絮凝段4.390.2658992.61104第二絮凝段6.280.114454.32.05104第三絮凝段8.160.018419.110.94104合計18.830.398658.556.62104（5）各絮凝區(qū)進(jìn)水孔 第一絮凝區(qū)進(jìn)口流速取，則第一絮凝區(qū)進(jìn)水孔所需面積為：進(jìn)水孔寬取0.90m，高取1.03m。 第二絮凝區(qū)進(jìn)口流速取，則第二絮凝區(qū)進(jìn)水孔所需面積為：進(jìn)水孔寬取1.2m，高取1.16m。 第三絮凝區(qū)進(jìn)口流速取，則第三絮凝區(qū)進(jìn)水孔所需面積為：進(jìn)水孔寬取1.5m，高取1.86m。（6）排泥設(shè)施:排泥采

13、用dn200mm穿孔排泥管。1.2.5沉淀工藝設(shè)計計算1設(shè)計參數(shù)：絮凝池設(shè)獨立的兩座，故沉淀池與之相對應(yīng)，設(shè)2座。采用平流沉淀池,每座設(shè)計流量為0.557m3/s。按沉淀時間和水平流速計算方法計算。沉淀時間取1.5h,水平流速取12mm/s。2設(shè)計計算：（1）池體設(shè)計計算：池長l3.6vt=3.6121.5=64.8m,取65m。池平面面積f池寬，取14m。實際有效水深為：取超高0.49m。則池深為3.8m。校核: l/b=65/14=4.64,l/h=65/3.31=19.610。中間設(shè)兩道250mm的隔墻將沉淀池分成三格，每格寬為4.5m。則，水力半徑：弗勞德數(shù)：（fr在之間）雷諾數(shù)：（一

14、般為400015000）可見均滿足要求。沉淀池示意見下圖。沉淀池示意圖（2）沉淀池的進(jìn)水設(shè)計：進(jìn)水采用穿孔墻布置，盡量做到在進(jìn)水?dāng)嗝嫔纤鞯木鶆蚍植?，避免已形成的絮體破碎。單座池墻長14m，墻高3.8m，有效水深3.31m，布水墻如下圖。磚砌穿孔布水墻根據(jù)設(shè)計手冊：當(dāng)進(jìn)水端用穿孔配水墻時，穿孔墻在池底積泥面以上0.30.5m處至池底部分不設(shè)孔眼，以免沖動沉泥。本設(shè)計采用0.5m。 單個孔眼的面積：孔眼尺寸考慮施工方便，采用尺寸：15cm8cm。 孔眼總面積:孔眼流速采用，孔眼總數(shù)：個，取465個?？籽蹖嶋H流速為： 孔眼布置：孔眼布置成8排，每排孔眼數(shù)為個。水平方向孔眼的間距取160mm，則計算

15、的水平長度為：。豎直方向的間距為150mm,最上一排孔眼的淹沒深度假定為0.5m，最下一排孔眼距池底為0.5m，則豎向的計算高度為：，可以。（3）沉淀池的集水系統(tǒng)：沉淀池的出口布置要求在池寬方向上均勻集水，并盡量潷取上層澄清水，減小下層沉淀水的卷起，目前采用的辦法多為采用指形槽出水。 指形槽的個數(shù) ： n=6 指形槽的中心距 ： 指形槽中的流量： ，考慮到池子的超載系數(shù)為20，故槽中流量為： 指形槽的尺寸：槽寬，為便于施工，取。取堰上負(fù)荷為450，則指形槽長度：6個集水槽，雙側(cè)進(jìn)水。每根槽長：8.92m，取9.0m。起點槽中水深：終點槽中水深：為便于施工，槽中水深統(tǒng)一取。 槽的高度：集水方法采

16、用鋸齒形三角堰自由出流方式，跌落高度取0.05m，槽的超高取0.15m。則指形槽的總高度（說明：該高度為三角堰底到槽底的距離）。 三角堰的計算：a. 每個三角堰的流量，堰上水頭取0.08m，則：b. 三角堰的個數(shù)：個，取213個。三角堰的中心距：。 集水槽的設(shè)計：集水槽的槽寬，為便于施工，取m。起點槽中水深：終點槽中水深：為便于施工，槽中水深統(tǒng)一取1.0m。自由跌水高度取0.07m。則集水槽的總高度為：。(4)沉淀池排泥：排泥是否順暢關(guān)系到沉淀池凈水效果，當(dāng)排泥不暢、泥渣淤積過多時，將嚴(yán)重影響出水水質(zhì)。排泥方法有多斗重力排泥、穿孔管排泥和機械排泥。機械排泥具有排泥效果好、可連續(xù)排泥、池底結(jié)構(gòu)簡

17、單、勞動強度小、操作方便可以配合自動化等優(yōu)點。故本設(shè)計采用虹吸式機械排泥。虹吸式機械排泥的設(shè)計：采用sxh型虹吸式吸泥機，軌距l(xiāng)14000mm干泥量假設(shè)含水率為98污泥量吸泥機往返一次所需的時間：（桁架行進(jìn)速度）虹吸管計算：設(shè)吸泥管管數(shù)為10根，管內(nèi)流速為1.5m/s。單側(cè)排泥最長虹吸管長為18m。采用連續(xù)式排泥，管徑為：選用dn50水煤氣管。吸口的斷面確定：吸口的斷面與管口斷面相等。已知吸管的斷面積。設(shè)吸口寬度吸泥管管路水頭損失計算：進(jìn)口，出口，90彎頭個，則局部水頭損失為：管道部分水頭損失：含水率為98，一般為紊流?？偹^損失： 考慮管道使用年久等因素，實際 (5)放空管管徑確定：沉淀池放

18、空時間取3h，則放空管管徑為：， 取dn350。1.2.6過濾工藝：v型濾池的設(shè)計計算：1. 設(shè)計參數(shù)：設(shè)計水量（包括7%水廠自用水量）為：設(shè)計濾速采用，強制濾速。濾池采用單層石英砂均粒濾料，沖洗方式采用：先氣沖洗，再氣-水同時沖洗，最后再用水單獨沖洗。根據(jù)設(shè)計手冊第三冊p612表9-8確定各步氣水沖洗強度和沖洗時間，參數(shù)具體如下：（1）沖洗強度第一步氣沖沖洗強度；第二步氣-水同時反沖洗,空氣強度,水沖洗強度；第三步水沖洗強度。（2）沖洗時間第一步氣沖洗時間,第二步氣-水同時反沖洗時間,單獨水沖時間；沖洗時間共計為: ；沖洗周期,反沖洗橫掃強度為。2. 設(shè)計計算：（1）池體設(shè)計: 濾池工作時間

19、：(式中未考慮排放初濾水)。濾池總面積f:濾池分格:選雙格v型濾池,池底板用混凝土,單格寬,長,面積42m2,共四座,每座面積,總面積336m2.校核強制濾速:。濾池的高度確定:濾池超高,濾層上水深,濾層厚度。承托層厚取。濾板厚參考濾板用0.05m厚預(yù)制板,上澆0.08m混凝土層,故取。濾板下布水區(qū)高度取。濾池的總高度為: 水封井的設(shè)計:濾池采用單層加厚均粒濾料,粒徑0.95-1.35mm,不均勻系數(shù)1.2-1.6。均粒濾料清潔濾料層的水頭損失按下式計算:式中: 20時為0.0101;所以根據(jù)經(jīng)驗,濾速為9-10m/h時,清潔濾料層水頭損失一般為30-40cm,計算值比經(jīng)驗值低,取經(jīng)驗值的底限

20、30cm為清潔濾料層的過濾水頭損失。正常過濾時,通過長柄濾頭的水頭損失,忽略其他水頭損失,則每次反沖洗后剛開始過濾時的水頭損失為: 。為保證濾池正常過濾時池內(nèi)的液面高出濾料層,水封井出水堰頂標(biāo)高與濾料層相同,設(shè)計水封井平面尺寸2m2m,堰底板比濾池底板低0.3m。水封井出水堰總高為: 因為每座濾池的過濾水量: 。所以水封井出水堰上水頭由矩形堰的流量公式計算得:。則反沖洗完畢,清潔濾料層過濾時濾池液面比濾料層高0.18+0.52=0.7m。（2）反沖洗管渠系統(tǒng):反沖洗水量按水洗強度最大時計算。單獨水洗時反洗強度最大,為6l/(s.m2)。 。v型濾池反沖洗時,表面掃洗同時進(jìn)行,其流量：。反沖洗配

21、水系統(tǒng)的斷面計算:配水干管進(jìn)口流量應(yīng)為1.5m/s,配水干管(渠)的截面積:。反沖洗配水干管選用鋼管,dn700,流速為1.31m/s,反沖洗水由反洗配水干管輸送到氣水分配渠,由氣水分配渠底側(cè)的布水方孔配水到濾池底部布水區(qū)。反沖洗水通過配水方孔的流速按反沖洗配水支管的流速取值。配水支管或孔口的流速為1-1.5m/s左右,取。則配水支管(渠)的截面積:此即配水方孔總面積,沿渠長方向兩側(cè)各布置20個配水方孔,共40個,孔中心間距0.6m。面積:，每個孔口尺寸取0.12m0.12m。反沖洗用氣量的計算:反沖洗用氣流量按氣沖強度最大時的空氣流量計算,這時氣沖的強度為,配氣系統(tǒng)的斷面計算:配氣干管(渠)

22、進(jìn)口流速應(yīng)為5m/s左右,則配氣干管(渠)的截面積：反沖洗配氣干管用鋼管,dn600,流速為4.75m/s,反沖洗用空氣,由反沖洗配氣干管輸送至氣水分配渠,由氣水分配渠兩側(cè)的布?xì)庑】椎綖V池底部布水區(qū),布?xì)庑】拙o貼濾板下緣,間距與布水方孔相同,共計40個,反沖洗用空氣通過配氣小孔的流速按反沖洗配氣支管的流速取值。反沖洗配氣支管流速或孔口流速應(yīng)為10m/s左右,則配氣支管(渠)的截面積為: 。每個布?xì)庑】酌娣e: 孔口直徑每孔配氣量:氣水分配渠的斷面設(shè)計:對氣水分配渠斷面面積要求的最不利條件發(fā)生在氣水同時反沖洗時,亦即氣水同時反沖洗時要求氣水分配渠斷面面積最大,因此氣水分配渠的斷面設(shè)計按氣水同時反沖

23、洗的情況設(shè)計,氣水同時反沖洗時反沖洗水量為:氣水同時反沖洗時,反沖洗時用空氣的流量:氣水分配渠的氣水流速均應(yīng)按相應(yīng)的配氣配水干管流速取值,則氣水分配干渠的斷面積:(3)濾池管渠的布置:反沖洗管渠:a.氣水分配渠:氣水分配渠起端寬取1.0m,高取1.5m,末端寬取1.0m,高取1.0m,則起端截面積0.6m2,末端截面積0.4m2。兩側(cè)沿程各布置20個配氣小孔和20個布水方孔,孔間距0.6m,共40個配氣小孔和40個配水方孔。氣水分配渠末端所需最小截面積,滿足要求。b.排水集水槽:排水集水槽頂端高出濾料層頂面0.5m,則排水集水槽起端槽高:排水槽末端高度為: 底坡: c.排水集水槽排水能力校核:

24、由矩形斷面暗溝(非滿流,n=0.013)計算公式校核集水槽排水能力。設(shè)集水槽超高為0.3m,則槽內(nèi)水位高,槽寬。濕周水流斷面: 水力半徑: 水流速度: 過流能力: 實際過水量: ，滿足要求。排水系統(tǒng)布置示意進(jìn)水總渠:a.進(jìn)水總渠:四座濾池,分成獨立的兩組,每組進(jìn)水總渠過水流量按強制過濾流量計,濾速為0.8-1.2m/s，取v1.0 m/s。強制過濾流量進(jìn)水總渠水流斷面積: 進(jìn)水總渠寬1m,高0.6m，考慮超高0.3m。則進(jìn)水總渠高為0.9m，考慮到施工方便，進(jìn)水總渠高與配水渠高相同，故取1.0m。b.每座濾池的進(jìn)水孔:每座濾池由進(jìn)水側(cè)壁開3個進(jìn)水孔。兩側(cè)進(jìn)水孔口在反沖洗時關(guān)閉.中間進(jìn)水孔孔口設(shè)

25、手動調(diào)節(jié)閘板,在反沖洗時不關(guān)閉,供給反沖洗表掃用水?？卓诿娣e按孔口淹沒出流公式計算.其總面積按濾池強制過濾水量計,孔口兩側(cè)水位差取0.1m,中間孔面積及表面掃洗水量的計算:孔口寬兩個側(cè)孔口設(shè)閘門,采用橡膠囊充氣閥,每個側(cè)孔面積: 孔口寬c.每座濾池內(nèi)設(shè)的寬頂堰:為保證進(jìn)水的穩(wěn)定性,進(jìn)水總渠引來的渾水經(jīng)過寬頂堰進(jìn)入每座濾池內(nèi)的配水渠,再經(jīng)濾池內(nèi)的配水渠分配到兩側(cè)的v型槽。寬頂堰堰寬,寬頂堰與進(jìn)水總渠平行設(shè)置,與進(jìn)水總渠側(cè)壁相距0.5m,堰上水頭由矩形堰的流量公式得, d.每座濾池的配水渠:進(jìn)入每座濾池的渾水經(jīng)過寬頂堰溢流至配水渠,由配水渠兩側(cè)的進(jìn)水孔進(jìn)入濾池內(nèi)的v型槽.濾池配水渠寬,渠高為1.0

26、m,渠總長等于濾池總寬.則渠長.當(dāng)渠內(nèi)水深時,流速(進(jìn)來的渾水由分配渠中段向渠兩側(cè)進(jìn)水孔流去,每側(cè)流量為) ：,基本滿足濾池進(jìn)水管渠流速在0.8-1.2m/s的要求。e.配水渠過水能力校核:配水渠的水力半徑:配水渠的水力坡降:渠內(nèi)水面降落量:因為配水渠最高水位 (渠高),所以配水渠的過水能力滿足要求。v型槽的設(shè)計:v型槽的設(shè)計a. 掃洗水布水孔 v型槽底部開有水平布水孔，表面掃洗水經(jīng)此布水。布水孔沿槽長方向均勻布置，內(nèi)徑一般為2030，過孔流速為左右，本設(shè)計采用，。每座濾池v型槽的水平布水孔總截面積為：每座濾池v型槽的水平布水孔總數(shù)為：每座濾池單側(cè)v型槽的水平布水孔數(shù)為，布水孔間距為 0.15

27、m。b. v型槽垂直高度的確定 濾池沖洗時槽內(nèi)水面低于斜壁頂約50100mm，本設(shè)計采用。根據(jù)孔口出流公式，則表面掃洗時v型槽內(nèi)水位高出濾池反沖洗時液面的高度為：掃洗水布水孔中心一般低于用水單獨沖洗時池內(nèi)水面50150mm，本設(shè)計采用。取v型槽槽底的高度低于表掃水出水孔中心為。反沖洗時排水集水槽的堰上水頭由矩形堰的流量公式求得，其中為集水槽長，；為單格濾池反沖洗水量，則反沖洗時排水集水槽的堰上水頭為：v型槽的垂直高度為：v型槽斜壁頂與排水集水槽頂?shù)拇怪本嚯x為：v型槽的傾角采用。c. 校核過濾時v型槽流速v型槽在濾池過濾時處于淹沒狀態(tài)，槽內(nèi)設(shè)計始端流速不大于。v型槽過濾時始端的截面積為：單格濾池

28、過濾時v型槽的流量為：濾池過濾時v型槽始端流速為：，滿足要求d. 校核反沖洗時v型槽流速v型槽內(nèi)設(shè)計始端流速不大于。v型槽反沖洗時始端的截面積為：單格濾池反沖洗時v型槽的流量為：濾池反沖洗時v型槽始端流速為：，滿足要求。（4）沖洗水的供應(yīng)： 可選用沖洗水泵或沖洗水箱供水，本設(shè)計采用沖洗水泵。a.沖洗水泵到濾池配水系統(tǒng)的管路水頭損失反洗配水干管用鋼管，dn700,管內(nèi)流速為1.31m/s,1000i=2.88m，布置管長總計為50m。則反沖洗總管的沿程水頭損失主要配件及局部阻力系數(shù)見下表：配件名稱數(shù)量/個局部阻力系數(shù)90彎頭2dn600閘閥2等徑四通28.34則沖洗水泵到濾池配水系統(tǒng)的管路損失

29、b.清水池最低水位與排水槽堰頂?shù)母卟?c.濾池配水系統(tǒng)的水頭損失（a）氣水分配渠的水頭損失按最不利條件，即氣水同時反沖洗時計算。此時渠上部是空氣，下部是反沖洗水，按矩形暗管（非滿流，n=0.013）近似計算。氣水同時反沖洗時，則氣水分配渠內(nèi)的水面高為：水力半徑水力坡降渠內(nèi)的水頭損失（b）氣水分配干渠底部配水方孔水頭損失氣水分配干渠底部配水方孔水頭損失按孔口淹沒出流公式，計算。其中為，a為配水方孔的總面積。由反沖洗配水系統(tǒng)的斷面計算部分內(nèi)容可知，配水方孔的實際總面積為。則（c）查手冊，反洗水經(jīng)過濾頭的水頭損失（d）氣水同時通過濾頭時增加的水頭損失氣水同時反沖洗時氣水比，長柄濾頭配氣系統(tǒng)的濾帽縫隙

30、總面積與濾池過濾總面積之比約為1.25%，則長柄濾頭中的水流速度通過濾頭時增加的水頭損失則濾池配水系統(tǒng)的水頭損失 d.砂濾層的水頭損失濾料為石英砂，容重，水所謂容重為，石英砂濾料膨脹前的孔隙率，濾料層膨脹前的厚度。則濾料層的水頭損失 e.富裕水頭取1.5m。則反沖洗水泵的最小揚程為：選四臺250s14單級雙吸離心泵，三用一備。揚程為11米時，每臺泵的流量為576。(5)反洗空氣的供給長柄濾頭的氣壓損失氣水同時反沖洗時，反沖洗用空氣流量。長柄濾頭采用網(wǎng)狀布置，約55個/,則每座濾池共計安裝長柄濾頭每個濾頭的通氣量根據(jù)廠家提供的數(shù)據(jù)，在該氣體流量下的壓力損失最大為：氣水分配渠配氣小孔的氣壓損失反沖

31、洗時氣體通過配氣小孔的流速壓力損失按孔口出流公式計算式中孔口流量系數(shù)，0.6;孔口面積，；壓力損失，mm水柱；重力加速度，；氣體流量，；水的相對密度，1。則氣水分配渠配氣小孔的氣壓損失 配氣管道的總壓力損失a.配氣管道的沿程壓力損失反沖洗空氣流量，配氣干管用dn600鋼管，流速4.75m/s，滿足配氣干管（渠）流速為為5m/s左右的條件。反沖洗空氣管總長為50m，氣水分配渠內(nèi)的壓力損失忽略不計。反沖洗管道內(nèi)的空氣氣壓計算公式 式中，空氣壓力，kpa; 長柄濾頭距反沖洗水面的高度，m，。則反沖洗時空氣管內(nèi)的氣體壓力空氣溫度按30考慮，查表，空氣管道的摩阻為。則配氣管道沿程壓力損失為b.配氣管道的

32、局部壓力損失主要配件及長度換算系數(shù)見下表配件名稱數(shù)量/個長度換算系數(shù)kdn60090彎頭4dn600閘閥3等徑三通2621當(dāng)量長度的換算公式：式中:管道當(dāng)量長度，m；管徑，m；長度換算系數(shù)。空氣管配件換算長度則局部壓力損失配氣管道的總壓力損失 氣水分配室中的沖洗水水壓（只計算設(shè)水塔反沖洗的情況，設(shè)水泵反沖洗的計算方法相同）本系統(tǒng)采用氣水同時反沖洗，對氣壓的要求最不利情況發(fā)生在氣水同時反沖洗時。此時要求鼓風(fēng)機或貯氣罐調(diào)壓閥出口的靜壓為：式中輸氣管道的壓力總損失，kpa;配氣系統(tǒng)的壓力損失，kpa，本設(shè)計；氣水沖洗室中的沖洗水水壓，kpa;富余壓力，4.9 kpa。所以，鼓風(fēng)機或儲氣罐調(diào)壓閥出口的

33、靜壓為：設(shè)備選型 根據(jù)氣水同時反沖洗時反沖洗系統(tǒng)對空氣的壓力、風(fēng)壓要求選c901.5型離心鼓風(fēng)機2臺，一用一備。風(fēng)量為90，風(fēng)壓為100kpa，電動機功率為110kw。(5)回收水池及回收水泵將濾池反沖洗排水集中排入回收水池，經(jīng)回收泵送回原水配水井中再次進(jìn)行處理。 回收水池回收水池容積為：回收水池尺寸：水池有效水深采用3.5m，超高0.3m，池長為10m，池寬為10m。 回收水泵設(shè)水泵工作時間為1h，則水泵的流量為：水泵的揚程經(jīng)粗略計算，確定為左右，選泵的型號為，兩用一備?；厥账梅拷ㄓ诨厥账厣希梅績魧?m，長9m，高4.5m。1.2.7清水池設(shè)計1設(shè)計參數(shù)：清水池中除貯存調(diào)節(jié)用水以外，還

34、存放消防用水和水廠生產(chǎn)用水，因此清水池有效容積等于：式中，調(diào)節(jié)容積，；消防貯水量，按2小時火災(zāi)延續(xù)時間計算；水廠沖洗濾池和沉淀池排泥等生產(chǎn)用水，等于最高日用水量的510；安全貯量，。取708則。清水池容積為15000m3，設(shè)計兩個，相互聯(lián)通。2設(shè)計計算：2.1清水池的容積為：設(shè)計兩個，相互聯(lián)通。有效水深取4.0m。則單個面積： 采用近似正方形平面，超高取0.5m。單池的尺寸為：45m42m4.5m。2.2進(jìn)水管濾池到清水池之間的連接管設(shè)計流速為0.81.2m/s,本設(shè)計采用1.0 m/s。2.3出水管 2.4溢水管 管端為喇叭口，管上不設(shè)閥門，為了防止爬蟲等進(jìn)入，設(shè)網(wǎng)罩。2.5 排水管按2h內(nèi)

35、排空，按經(jīng)驗值取300mm，便于排空清水池，采用2坡度并設(shè)排水集水坑。2.6通氣孔及檢修孔通氣孔共6個，分3排布置，每排2個。通氣孔池外高度布置有參差，分別采用高出地面9.0米和1.4米，以利用空氣自然對流。檢修孔設(shè)3個，池的進(jìn)水管、出水管、溢流管附近各設(shè)置一個?？椎闹睆綖?600毫米，孔頂設(shè)防雨蓋板。2.7導(dǎo)流墻池內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流墻的目的是為了避免池內(nèi)水的短流和滿足加氯后的接觸時間的需要。為清洗水池時的排水方便，在導(dǎo)流墻底部隔一定距離設(shè)置流孔，流水孔的底緣與池底相平，孔高150毫米，寬300毫米。1.2.8加氯工藝及加氯間設(shè)計計算1設(shè)計參數(shù)：設(shè)計的計算水量為。采用液氯進(jìn)行濾后消毒，投加點在通往清水

36、池的管道中，最大投氯量為，氯與水接觸時間不小于30min，倉庫儲存量按30天計算。2. 設(shè)計計算（1）加氯量q:加氯量按下式計算：式中加氯量，；最大加氯量，；需消毒的水量，。（2）儲存量g：（3）氯瓶數(shù)量：采用容量為1000kg的焊接液氯鋼瓶，其外形尺寸為：共9只。另設(shè)中間氯瓶一只，以沉淀氯氣中的雜質(zhì)，還可防止水流進(jìn)入氯瓶。（4）加氯機數(shù)量：加氯機選用型號regal2100，加氯量范圍在120kg/l。設(shè)兩臺，一用一備。1.3凈水廠總體布置設(shè)計計算1.3.1工藝流程布置設(shè)計凈水廠工藝流程布置時必須考慮下列主要原則：（1）流程力求最短，避免迂回重復(fù)，使凈水過程中的水頭損失最小。構(gòu)筑物應(yīng)盡量靠近，

37、即沉淀池應(yīng)盡量緊靠濾池，二級泵站盡量靠近清水池，但各構(gòu)筑物之間應(yīng)留出必要的施工和檢修間距。（2）構(gòu)筑物布置應(yīng)注意朝向和風(fēng)向。凈水構(gòu)筑物一般無朝向要求，但濾池的操作廊、二級泵站、加藥間、化驗室、檢修間、辦公樓等則有朝向要求，尤其散發(fā)大量熱量的二級泵房對朝向和通風(fēng)的要求更應(yīng)注意，布置時應(yīng)使符合當(dāng)?shù)刈罴逊轿?，盡量接近南北向布置。（3）考慮近遠(yuǎn)期協(xié)調(diào)。在流程布置時既要有近期的完整性，又要求有分期的協(xié)調(diào)性，布置時應(yīng)避免近期占地過早過大。本設(shè)計水廠常規(guī)處理構(gòu)筑物的流程布置采用常見的直線型布置，依次為配水井、管式靜態(tài)混合器、折板絮凝平流沉淀池、v型濾池、清水池。從進(jìn)水到出水整個流程呈直線，這種布置具有生產(chǎn)管

38、線短、管理方便、有利于日后逐組擴建等優(yōu)點。1.3.2平面布置設(shè)計當(dāng)水廠的主要構(gòu)筑物的流程布置確定以后，即可進(jìn)行整個水廠的總平面設(shè)計，將各項生產(chǎn)和輔助設(shè)施進(jìn)行組合布置。本設(shè)計本著按照功能分區(qū)集中，因地制宜，節(jié)約用地的原則，同時考慮物料運輸、施工要求以及遠(yuǎn)期擴建等因素來進(jìn)行水廠的總平面設(shè)計。平面布置具體如下：首先，將綜合樓、食堂、浴室、職工宿舍、傳達(dá)室等建筑物組合為一區(qū)，稱為生活區(qū)。生活區(qū)設(shè)置在進(jìn)門附近，便于外來人員的聯(lián)系，使生產(chǎn)系統(tǒng)少受外來干擾。其次，將機修間、水表間、泥木工間、電修間、配電間、管配件堆場、車庫及倉庫等，組合為一區(qū)，稱為維修區(qū)。由于維修區(qū)占用場地較大，堆放配件雜物較亂，所以設(shè)計時

39、與生產(chǎn)系統(tǒng)分開，成為一個獨立的區(qū)塊。最后，將常規(guī)處理構(gòu)筑物與深度處構(gòu)筑物、水廠排泥水處理構(gòu)筑物分開。這樣便于管理。遠(yuǎn)期預(yù)留地作為綠化用地。 水廠平面布置示意詳見凈水廠平面及凈水構(gòu)筑物高程布置圖。1.3.3水廠管線設(shè)計廠區(qū)管線一般包括：給水管線、排水（泥）管線、加藥和廠內(nèi)自用水管線、動力電纜、控制電纜等。后兩者不屬于本設(shè)計的設(shè)計范疇。1. 給水管線給水管線包括原水管線、沉淀水管線、清水管線和超越管線。給水管道采用鋼管，布置方式為埋地式。2. 廠內(nèi)排水廠內(nèi)生活污水與雨水采用分流制，雨水就近排入水體；污水排入城市下水道。生產(chǎn)廢水（沉淀池排泥水及濾池反沖洗水）出路：沉淀池排泥水經(jīng)排泥槽匯集排入排泥池進(jìn)

40、行泥處理，具體在排泥水處理處進(jìn)行詳述；濾池反沖洗水集中排入回收水池，上清液經(jīng)回收泵送回原水配水井再次進(jìn)行處理，底部沉泥由回收水池的放空管直接排入廠區(qū)下水道。3. 加藥管線加藥、加氯管線做成淺溝敷設(shè)，上做蓋板。加藥管采用硬聚氯乙烯管；氯氣管采用無縫鋼管。4. 自用水管線廠內(nèi)自用水是指水廠生活用水、泵房、藥間等沖洗溶解用水以及清洗水池用水。廠內(nèi)自用水均單獨成為管系，自二級泵房出水管接出。1.3.4高程布置設(shè)計計算1.3.4.1水處理構(gòu)筑物的高程布置設(shè)計計算1.水頭損失計算在處理工藝流程中，各構(gòu)筑物之間水流應(yīng)為重力流。兩構(gòu)筑物之間水面高差即為流程中的水頭損失，包括構(gòu)筑物本身、連接管道、計量設(shè)備等水頭損失在內(nèi)。水頭損失應(yīng)通過計算確定，并留有余地.（1