某給水處理廠課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、給水處理廠課程設(shè)計(jì) xxx xxxxxxxx 某給水處理廠課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)目錄給水處理廠設(shè)計(jì)1第一部分1設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)11.1.1.設(shè)計(jì)原始資料11.1.1.設(shè)計(jì)水量11.1.2.給水水源11.1.3.水源水質(zhì)資料11.1.4.凈化水質(zhì)要求21.1.5.混凝劑21.1.6.消毒劑21.1.7.氣象資料21.1.8.常規(guī)工藝流程21.2.工藝流程31.3.設(shè)計(jì)水量及主要處理構(gòu)筑物的選擇31.3.1.總設(shè)計(jì)水量31.3.2.配水井31.3.3.混合設(shè)備31.3.4.絮凝池41.3.5.沉淀池51.3.6.濾池61.4.凈水構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算71.5.凈水廠的平面布置71.6.水廠高程布置81.7.水頭損失

2、計(jì)算表8第二部分9設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)92.1.水廠設(shè)計(jì)水量92.2.配水井92.2.1.設(shè)計(jì)參數(shù)92.2.2.設(shè)計(jì)計(jì)算92.3.管式靜態(tài)混合器102.4.往復(fù)式隔板絮凝反應(yīng)池102.4.1.設(shè)計(jì)參數(shù)102.4.1.設(shè)計(jì)計(jì)算112.5.上向流斜管沉淀池122.5.1.設(shè)計(jì)參數(shù)132.5.2.設(shè)計(jì)計(jì)算132.6.普通快濾池162.6.1.設(shè)計(jì)參數(shù)162.6.2.設(shè)計(jì)計(jì)算162.7.消毒212.8.清水池222.8.1.設(shè)計(jì)參數(shù)222.8.2.設(shè)計(jì)計(jì)算222.9.二泵房222.9.1配水井222.9.2泵房設(shè)計(jì)222.10.投藥間232.11.加氯間242.12.沖洗廢水回收池242.13.高程計(jì)算252.

3、13.1.清水池252.13.2.普通快濾池清水池252.13.3.普快濾池252.13.4.沉淀池普通快濾池262.13.5.往復(fù)式隔板絮凝池262.13.6.管式混合器往復(fù)式隔板絮凝池272.13.7.配水井管式混合器272.13.8.配水井2727給水處理廠設(shè)計(jì)第一部分設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1.1.1.設(shè)計(jì)原始資料1.1.1.設(shè)計(jì)水量設(shè)計(jì)水廠總供水量：近期4萬(wàn)噸/天，遠(yuǎn)期6萬(wàn)噸/天。本設(shè)計(jì)中按近期設(shè)計(jì)。1.1.2.給水水源縣城現(xiàn)狀取水點(diǎn)為大巖洞取水站1.1.3.水源水質(zhì)資料 水資源：水資源總量不富，開(kāi)發(fā)利用率低。全縣多年平均水資源總量為6.514億立方米，人均占有水量836立方米，其中地表水5.08

4、1億m3，地下水0.387億m3，過(guò)境水1.046億m3。涪江從城區(qū)中心穿過(guò)，將縣城分割為江北片區(qū)和江南的老城片區(qū)、涼風(fēng)埡-哨樓片區(qū)。涪江多年來(lái)水量572 m3/s，枯水流量（1979年測(cè)值）為185 m3/s，河水最大流速為4.75m/s。水質(zhì)資料采樣地點(diǎn)測(cè)試項(xiàng)目王家墳渾濁度（度）2010000ph7.78.0揮發(fā)酚類(lèi)（mg/l）0.002氰化物（mg/l）0.002砷 （mg/l）0.01汞 （mg/l）0.001鎘 （mg/l）0.01六價(jià)鉻（mg/l）0.005鉛 （mg/l）0.01氣 溫 （）238水 溫 （）627.5最高大腸桿菌（個(gè)/l）1000細(xì)菌總數(shù)（個(gè)/ml）10000含

5、砂量（kg/m3）11.21.1.4.凈化水質(zhì)要求生活用水：達(dá)到國(guó)家生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(gb5749-2006)生產(chǎn)用水：無(wú)特殊要求1.1.5.混凝劑最大投加量50mg/l（以商品純重量計(jì)）,平均投加量25mg/l。液體聚合氯化鋁al2o3含量10%，液體密度10%1.1.6.消毒劑采用液氯，最大加氯量0.52.0 mg/l。1.1.7.氣象資料 潼南縣地處北緯30度附近，為亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，具有冬溫夏熱、熱量豐富、降水充沛、季節(jié)變化大、多云霧、少日照等特點(diǎn)。多年平均氣溫為17.9,最高年份為18.4，最低年份為7.1，氣溫變化較為穩(wěn)定，潼南最熱月為月，平均氣溫達(dá)28，極端最高溫度40.8

6、；最冷月為1月，平均氣溫為6.9，極端最低氣溫為-3.8。潼南縣地處四川盆地底部，冬季溫暖、很少霜凍，多年平均無(wú)霜期為335天，最長(zhǎng)則長(zhǎng)年無(wú)霜，無(wú)霜年率為14%。多年平均日照時(shí)數(shù)1218.8小時(shí)。全縣多年平均降雨量974.8毫米，最高年份達(dá)1413.9毫米，最少僅650.8毫米，年際變化顯著。降水量的季節(jié)分配也不均勻，夏半年（5-10月）降水量偏多，達(dá)781.40毫米，占全年總降水量的80%，冬半年（11-4月）降水量?jī)H195.4mm，占年總降水量的20%。1.1.8.常規(guī)工藝流程水廠是給水處理中的主要部分，其任務(wù)是通過(guò)必要的處理方法，去除水中的懸浮物質(zhì)，膠體物質(zhì)，細(xì)菌及其它有害成分及雜質(zhì)，使

7、之符合生活飲用或工業(yè)使用所要求的水質(zhì)。常規(guī)水處理工藝采用的凈水流程一般為：取水配水井混合設(shè)備絮凝池沉淀池濾池清水池二泵站用戶1.2.工藝流程水廠水以地表水作為水源，常見(jiàn)工藝流程如下圖所示。水處理工藝流程1.3.設(shè)計(jì)水量及主要處理構(gòu)筑物的選擇1.3.1.總設(shè)計(jì)水量 水處理構(gòu)筑物的生產(chǎn)能力應(yīng)以最高日供水量加水廠自用水量進(jìn)行計(jì)算，城鎮(zhèn)自用水量一般采用供水量的5%10%。分兩組。qd=40000*1.05=42000m3/d=486.11l/s，則每組的設(shè)計(jì)水量為243.05l/s1.3.2.配水井 配水井設(shè)在處理構(gòu)筑物之前，起緩沖水量，均勻配水的作用，同時(shí)可設(shè)置固液分離機(jī)攔截較大懸浮物。配水井出水設(shè)

8、超越管，當(dāng)原水濁度較低時(shí)，不需進(jìn)行預(yù)沉?xí)r，超越預(yù)沉池。配水井有效水深為3m，超高0.3m，尺寸為：lbh12m3.8m3.3m。1.3.3.混合設(shè)備混合設(shè)備的基本要求是藥劑與水的混合必須快速均勻。方案一方案二類(lèi)別管式靜態(tài)混合器管式擴(kuò)散混合器優(yōu)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單，安裝方便 ?；旌峡焖倬鶆蚬苁娇装寤旌掀髑凹友b一個(gè)錐形帽，水流合藥劑對(duì)沖錐形帽后擴(kuò)散形成劇烈紊流，使藥劑和水達(dá)到迅速混合。不需外加動(dòng)力設(shè)備，不需土建構(gòu)筑物，不占用地缺點(diǎn)混合效果受水量變化有一定影響1.水頭損失稍大2.管中流量過(guò)小時(shí)，混合不充分適用條件適用于水量變化不大的各種規(guī)模水廠適合于中等規(guī)模所以在本工程中選用管式靜態(tài)混合器。管式靜態(tài)混合器混合

9、效果好，構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)活動(dòng)部件，制作安裝方便，其主要由數(shù)個(gè)混合元件組成，將其放入絮凝池進(jìn)水管即可。水和藥劑通過(guò)混合器時(shí)，被單元體多次分割，改向并形成渦旋，以達(dá)到混合的目的。相對(duì)于水力混合池和機(jī)械攪拌混合池來(lái)講，管式靜態(tài)混合器可節(jié)約占地面積，減少基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用。管式靜態(tài)混合器1.3.4.絮凝池絮凝池方案比較：類(lèi)別往復(fù)隔板絮凝池折板絮凝池優(yōu)點(diǎn) 絮凝效果較好 構(gòu)造簡(jiǎn)單,施工方便1. 絮凝時(shí)間短2. 絮凝效果好缺點(diǎn)1. 絮凝時(shí)間較長(zhǎng)2. 水頭損失較大3. 轉(zhuǎn)折處絮粒易破碎4. 出水流量不易分配均勻1.構(gòu)造較復(fù)雜2.水量變化影響絮凝效果絮凝設(shè)備的基本要求是：原水及藥劑經(jīng)混合后，通過(guò)絮凝設(shè)備應(yīng)形成肉眼可

10、見(jiàn)的大的密實(shí)絮凝體，絮凝形式較多，主要有水力攪拌式和機(jī)械攪拌式等，我國(guó)在水力絮凝池的新型池型研究上已達(dá)到較高水平。水力絮凝池中的隔板絮凝池是應(yīng)用歷史較久、目前仍常應(yīng)用的絮凝池型，有往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式兩種，后者是在前者的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)而成的，所以作為水里絮凝池的基礎(chǔ)，往復(fù)式隔板絮凝池的原理和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)對(duì)現(xiàn)在的水廠絮凝設(shè)計(jì)具有重要意義。往復(fù)式隔板絮凝池雖然節(jié)省絮凝時(shí)間、減少水力損失、保護(hù)絮凝體不被破壞、使出水分布均勻等方面較新型絮凝池型沒(méi)有明顯的優(yōu)勢(shì)，但在設(shè)計(jì)合理、運(yùn)行條件控制恰當(dāng)?shù)那闆r下，其絮凝效果也較好，而且構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便。本課程設(shè)計(jì)選擇往復(fù)式隔板絮凝池作為絮凝構(gòu)筑物，便于加深對(duì)絮凝工藝基本原理

11、的理解，也便于參照設(shè)計(jì)手冊(cè)運(yùn)用已有的工程經(jīng)驗(yàn)，更貼近于工程實(shí)際，也為今后實(shí)際工作打下良好的基礎(chǔ)。1.3.5.沉淀池方案比較：類(lèi)別斜管沉淀池平流沉淀池優(yōu)點(diǎn)1.水力條件好，沉淀效率高2.體積小，占地少3 停留時(shí)間短1.造價(jià)較低2.操作管理方便，施工較簡(jiǎn)單；3.對(duì)原水濁度適應(yīng)性強(qiáng)，潛力大，處理效果穩(wěn)定4.帶有機(jī)械排泥設(shè)備時(shí)，排泥效果好缺點(diǎn)1.抗沖擊負(fù)荷能力差2.排泥復(fù)雜3.斜管耗用較多材料，老化后尚需要更換，造價(jià)費(fèi)用較高4.對(duì)原水濁度適應(yīng)性較平流池差6.處理水量不宜過(guò)大1.占地面積較大2.不采用機(jī)械排泥裝置時(shí)，排泥較困難3.需維護(hù)機(jī)械排泥設(shè)備適用條件一般用于大中型水廠1. 可用于各種規(guī)模水廠2. 宜

12、用于老沉淀池的改建,擴(kuò)建和挖潛3. 適用于需保溫的低濕地區(qū)4. 單池處理水量不宜過(guò)大本工程選用斜管沉淀池。斜管沉淀池相對(duì)于其他沉淀池具有停留時(shí)間短，沉淀效率高，占地省等特點(diǎn)。沉淀池內(nèi)斜管材料仍采用無(wú)毒聚氯乙烯塑料，斷面為正六邊形，內(nèi)徑取25mm，尺寸為1000mm1000mm，厚度為0.4mm，安裝傾角為=60。本工程采用上向流斜管沉淀池，即水流從下向上流動(dòng)，出水經(jīng)集水槽和出水渠流入下一處理構(gòu)筑物。絮凝池與沉淀池之間設(shè)寬度為1 m的過(guò)渡區(qū)，以保證水流穩(wěn)定和配水均勻。1.3.6.濾池方案比較：類(lèi)別普通快濾池v型濾池優(yōu)點(diǎn)1.可采用降速過(guò)濾，過(guò)濾效果較好2.構(gòu)造簡(jiǎn)單，造價(jià)低3.運(yùn)行穩(wěn)定可靠4.采用大

13、阻力配水系統(tǒng)，單池面積可做得較大，池深較淺1.運(yùn)行穩(wěn)妥可靠2.采用較粗濾料，材料易得 3.濾床含污量大，周期長(zhǎng)，濾速高，水質(zhì)好；不會(huì)發(fā)生水力分級(jí)現(xiàn)象，使濾層含污能力提高4.具有氣水反沖洗和水表面掃洗，沖洗效果好。使洗水量大大減少缺點(diǎn)1.閥門(mén)多2.單池面積大3.抗沖擊負(fù)荷能力差4.必須設(shè)有全套沖洗設(shè)備1.配套設(shè)備多，如鼓風(fēng)機(jī)等2.土建較復(fù)雜，池深比普通快濾池深適用條件1.進(jìn)水濁度小于102.可適用于大中型水廠3.單池面積一般不宜大于1004.有條件時(shí)盡量采用表面沖洗或空氣助洗設(shè)備1.進(jìn)水濁度小于102.適用于大中型水廠3.單池面積可達(dá)150以上本工程選用普通快濾池，采用單層石英砂濾料，承托層為天

14、然礫石，反沖洗方式采用單獨(dú)水沖。普通快濾池具有運(yùn)轉(zhuǎn)效果好，沖洗效果可得到保證，采用大阻力配水系統(tǒng)，配水均勻性好，適用于各種規(guī)模水廠等優(yōu)點(diǎn)。1.4.凈水構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)所選定的凈水流程和構(gòu)筑物形式，分別對(duì)凈水構(gòu)筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。根據(jù)處理水量及所確定的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，計(jì)算出各構(gòu)筑物的尺寸，繪出單線草圖，用于設(shè)計(jì)計(jì)算的數(shù)據(jù)主要來(lái)自各種設(shè)計(jì)參考資料（設(shè)計(jì)手冊(cè)、教材、規(guī)范、試驗(yàn)報(bào)告及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)等），并按當(dāng)?shù)貙?shí)際運(yùn)行的同類(lèi)水廠的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，各單項(xiàng)構(gòu)筑物的計(jì)算方法詳見(jiàn)教材及有關(guān)手冊(cè)。詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程參見(jiàn)第二部分（設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)）。1.5.凈水廠的平面布置根據(jù)各單項(xiàng)構(gòu)筑物的尺寸進(jìn)行凈水廠的平面布置，布置時(shí)先在地

15、形圖上進(jìn)行試布以確定較為合理的平面布置形式。平面布置要求緊湊，且要保證有一定的施工或交通間隙和留有余地。各構(gòu)筑物的位置應(yīng)考慮施工時(shí)挖填土方量小，而且挖填方基本平衡。各構(gòu)筑物間應(yīng)適當(dāng)考慮設(shè)超越管線或附屬構(gòu)筑物的可能。總之，凈水廠內(nèi)各構(gòu)筑物必須因地制宜，布置緊湊，節(jié)約造價(jià)，便于維護(hù)管理，做到流程簡(jiǎn)短，連接管最短，并符合從水源到用戶的總方向上進(jìn)行布置的原則。平面布置時(shí)，將絮凝反應(yīng)池與斜管沉淀池合建，濾池靠近沉淀池布置，并在濾池附近留出堆砂和翻砂的場(chǎng)地，清水池放置在了地形較低的地方，并埋入地下，上留覆土0.7m。將二泵房卡進(jìn)清水池布置。加藥間和加氯間分別放在靠近絮凝池和濾池的地方。藥劑倉(cāng)庫(kù)面積按15-

16、30天最大藥劑量計(jì)算。加氯間和濾庫(kù)設(shè)在水廠主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向。水廠內(nèi)的管線有生產(chǎn)管線、排水管線、生產(chǎn)消防管線、加藥加氯管等，各管線管徑格局計(jì)算確定。其中自用水管供應(yīng)生活用水建筑、加氯間、濾池反沖洗用水、以及供應(yīng)消防用水。廠內(nèi)道路通向一般建筑物，設(shè)人行道，采用碎石、爐渣、繪圖路面。通向倉(cāng)庫(kù)、修理車(chē)間、堆砂場(chǎng)、泵房時(shí)，設(shè)車(chē)行道，寬度采用4.0m，轉(zhuǎn)彎半徑6m，縱坡不大于3%m,采用瀝青混凝土路面。水廠設(shè)置圍墻，廠內(nèi)考慮充分綠化，設(shè)有樹(shù)木和草地。平面布置詳見(jiàn)圖紙。1.6.水廠高程布置在水處理工藝流程中，各構(gòu)筑物間水流應(yīng)盡量保持用重力流。本工程設(shè)計(jì)同樣使構(gòu)筑物間水流為重力流形式，各凈水構(gòu)筑物的標(biāo)高結(jié)合地

17、形圖上地形坡度確定，根據(jù)各構(gòu)筑物間連接管道和構(gòu)筑物內(nèi)的水頭損失計(jì)算確定高程。凈水構(gòu)筑物間連接管道斷面由設(shè)計(jì)手冊(cè)要求的流速范圍計(jì)算確定，并適當(dāng)考慮水量發(fā)展，留有發(fā)展余地。連接管線水頭損失根據(jù)水力學(xué)公式計(jì)算確定，估算時(shí)采用手冊(cè)所列的數(shù)據(jù)范圍之間取值。高程具體計(jì)算詳見(jiàn)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)，高程布置詳見(jiàn)圖紙。1.7.水頭損失計(jì)算表管徑（mm）流速（mm/s）構(gòu)筑物內(nèi)部水損（m）構(gòu)筑物間水損（m）配水井0.127配水井混合器dn6000.860.056管式靜態(tài)混合器0.33混合器絮凝池dn6000.860.067往復(fù)式隔板網(wǎng)格絮凝池0.52絮凝池進(jìn)入過(guò)渡區(qū)0.05斜管沉淀池0.1沉淀池濾池dn6000.860.0

18、31普通快濾池2.5普通快濾池清水池dn6000.860.0341第二部分設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)2.1.水廠設(shè)計(jì)水量水處理構(gòu)筑物的生產(chǎn)能力應(yīng)以最高日供水量加水廠自用水量進(jìn)行計(jì)算，城鎮(zhèn)自用水量一般采用供水量的5%10%。分兩組。設(shè)計(jì)水量規(guī)模：q0=40000 m/d， 水廠自用水量取5%，故總水量q=40000（1+5%）=42000 m/d=1750m/h = 486.11l/s 則每組設(shè)計(jì)流量q=21000 m/d=875m/h = 243.05 l/s2.2.配水井2.2.1.設(shè)計(jì)參數(shù)停留時(shí)間：t=3min；配水井水深：h2=3m；配水井超高：h1=0.3m；出水槽跌落高度：h0=0.05m.2.2.

19、2.設(shè)計(jì)計(jì)算配水井只設(shè)一個(gè)，用總流量計(jì)算：配水井容積：v=qt=0.4681360=84.258 m配水井面積： =84.258/3=28.086m2配水井尺寸：lb=9m3.12m配水井總高度：h= h1+ h2=0.3+3=3.3m進(jìn)水管管徑：配水井進(jìn)水管的設(shè)計(jì)流量為q=1750m3/h=0.4681m3/s，查水力計(jì)算表知，當(dāng)進(jìn)水管管徑d=700mm時(shí)，v=1.2m/s（在1.01.2范圍內(nèi)）。溢流堰上水頭：因單個(gè)出水溢流堰的流量q=243.05l/s，一般大于100采用矩形堰，小于100采用三角堰，所以本設(shè)計(jì)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)

20、計(jì)時(shí)采用；堰寬，取堰寬3m；堰上水頭，。已知q=243.05l/s，,b=3m，代入上式，有：h=0.127m2.3.管式靜態(tài)混合器管式靜態(tài)混合器設(shè)5段混合單元，管內(nèi)流速控制在v=1.0m/s左右。管式靜態(tài)混合器流量：q=0.2431m/s管式靜態(tài)混合器管徑：取 d=600mm，流速v=0.86m/s，取l=2.5m。管式靜態(tài)混合器水損：h=0.1184n（q2/d4.4）=0.11845（0.24312/0.64.4）=0.33m在0.30.4m范圍內(nèi)。加藥管管徑：d=0.1d=0.1600=60mm2.4.往復(fù)式隔板絮凝反應(yīng)池 2.4.1.設(shè)計(jì)參數(shù)采用2個(gè)往復(fù)式絮凝反應(yīng)池，每組一個(gè)；單個(gè)反

21、應(yīng)池設(shè)計(jì)流量：q=0.2431m3/s；絮凝時(shí)間：t20min；絮凝池超高采用h=0.3m；平均池內(nèi)水深h=1.2m；絮凝池的長(zhǎng)寬比：z=b/l=1.2；轉(zhuǎn)彎處過(guò)水?dāng)嗝婷娣e為廊道內(nèi)過(guò)水?dāng)嗝娴?.5倍；6個(gè)廊段內(nèi)流速設(shè)為六檔，v1=0.50m/s、v2=0.40m/s、v3=0.35m/s、v4=0.30m/s、v5=0.25m/s、v6=0.20m/s。2.4.1.設(shè)計(jì)計(jì)算2.4.1.1.平面尺寸 單池平面凈尺寸計(jì)算總?cè)莘e: w=qt/60=175020/60=583.3m3分為兩池，每池凈平面面積為 f1=w/n/h=583.3/2/1.2=243.1m2池長(zhǎng)（隔板間間距之和）l：l=(f1

22、/z)0.5=(243.1/1.2)0.5=14.23m,池寬b： b=l/1.2=11.96m,取b=12m。 廊段寬度和流速：廊道寬度為an，隔板間距按廊道內(nèi)不同流速分為6擋：a1=q/3600/n/v1/h設(shè)計(jì)流速v/(m/s)廊道寬度a/m實(shí)際流速v/(m/s)廊道數(shù)計(jì)算值采用值v10.50 a10.41 0.4 0.506 3v20.40 a20.51 0.5 0.405 3v30.35 a30.58 0.6 0.338 3v40.30 a40.68 0.7 0.289 4v50.25 a50.81 0.8 0.253 4v60.20 a61.01 1.0 0.203 4 水流轉(zhuǎn)彎次

23、數(shù)：池內(nèi)廊道寬度相同的隔板為一段，總共分為6段，則廊道總數(shù)為3*3+3*4=21則隔板數(shù)為 21-1=20（條）水流轉(zhuǎn)彎次數(shù)為20次 池長(zhǎng)（不包括隔板厚度）復(fù)核：l=3*（0.4+0.5+0.6）+4*（0.7+0.8+1.0）=14.5m隔板厚度按0.2m計(jì)算，則池子總長(zhǎng)l=14.5+200.2=18.5m 池底坡度：平均水深1.2m，最淺處水深為1.0m，最深處水深為1.4m,則i=(1.4-1.0)/18.5=0.02162.4.1.2.水頭損失的計(jì)算按廊道內(nèi)的不同流速分成六段，分別計(jì)算水頭損失。按下式計(jì)算：hn=snv02/2/g+vn2ln/cn2/rn式中水力半徑 rn=anh/(

24、an+2h),槽壁粗糙系數(shù)n=0.013,流速系數(shù)cn=rny1/n,y1取0.15各段水頭損失計(jì)算結(jié)果如下表：段數(shù)lnrnsnv0vncnhn1360.17 30.42 0.506 59.0 0.020 2360.21 30.34 0.405 60.7 0.011 3360.24 30.28 0.338 62.1 0.007 4480.27 40.24 0.289 63.2 0.006 5480.30 40.21 0.253 64.2 0.005 6360.35 30.17 0.203 65.8 0.003 hn0.052 （4）gt值的計(jì)算（t=20攝氏度） 20.5s-1gt=20.52

25、060=2.4610-4(在10-410-5范圍內(nèi)）則設(shè)計(jì)合理。2.5.上向流斜管沉淀池2.5.1.設(shè)計(jì)參數(shù)沉淀池設(shè)計(jì)流量：q0.2341m3/s；清水區(qū)上升流速：v上3.5mm/s；顆粒沉降速度：q0=0.4 mm/s；采用斷面為正六邊形的蜂窩狀斜管，材料為無(wú)毒聚氯乙烯，25mm，l1000 mm，=60。2.5.2.設(shè)計(jì)計(jì)算2.5.2.1.清水區(qū)的平面尺寸每個(gè)沉淀清水區(qū)表面積：aq/v上 =0.2431*1000/3.5=69.5 m2；其中斜管結(jié)構(gòu)占用面積按照3%計(jì)算，則實(shí)際清水區(qū)需要面積a1:a1=69.5/0.97=71.6 m2每個(gè)沉淀池清水區(qū)平面尺寸：lb=6m12m；為了配水均

26、勻，進(jìn)水區(qū)布置在12m長(zhǎng)的一側(cè)。 該邊與絮凝池寬度相同。沉淀池清水區(qū)實(shí)際上升流速：v上0.2431/71.6=3.27mm/s沉淀池實(shí)際表面負(fù)荷：q=q/f=875/71.6=10.2斜管沉淀池表面負(fù)荷為7.211.0 ，故設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果滿足要求。2.5.2.2.斜管長(zhǎng)度斜管內(nèi)水流速度為v0=v上/sin60=3.0/0.866=0.0035(m/s)=4.04mm/s,考慮到水量波動(dòng)取v0=5 mm/s顆粒沉降速度u=0.4 mm/s根據(jù) v0與u的值，在正六邊形斷面斜管l/d特性曲線查的：l/d=32，所以l=32*25=800mm考慮到管端紊流、積泥等因素，過(guò)渡區(qū)采用200mm。斜管總長(zhǎng)為

27、以上兩者之和為1000mm。2.5.2.3.調(diào)整池寬池寬b=b+lcos=6.5m。2.5.2.4.沉淀池的總高度超高：h0=0.3m；清水區(qū)高度：h1=1.2m；斜管區(qū)高度：h2=1000sin60=0.866m，取0.9m；布水區(qū)高度：h3=1.5m；穿孔排泥斗高度：h4=0.8m；因此， 有效池深：h=0.9+1.2+1.3=3.4m；沉淀池總高度為：hh0h1h2h3h4= 0.31.20.91.50.84.7m2.5.2.5.復(fù)核雷諾數(shù)re根據(jù)管內(nèi)流速為v0=5 mm/s，和管徑為25mm，查表的re=31。2.5.2.6.穿孔集水槽計(jì)算采用穿孔集水槽集水，清水經(jīng)進(jìn)水孔淹沒(méi)出流進(jìn)入集

28、水槽中，每個(gè)沉淀池沿長(zhǎng)邊方向設(shè)有10條集水槽。集水槽間距：l0=l/n =1.2m每個(gè)集水槽流量：q= 0.2431/10=0.02431m3/s集水槽寬度：b0.9（q）0.40.9（1.20.02431）0.40.22m集水槽水深：起點(diǎn) h1=0.750.22=0.17m;終點(diǎn) h2=1.250.22=0.28m為了施工方便，采用平底集水槽，從安全角度考慮，取集水槽水深h20.31m，集水槽進(jìn)水跌落高度取h30.05m，進(jìn)水孔淹沒(méi)深度取h40.07m，集水槽超高取h00.07m。集水槽總高度：hh2+ h3 +h4 +h0 0.36+0.05+0.07+0.070.5m孔眼計(jì)算：集水槽孔口

29、淹沒(méi)出流，出流水頭為h40.07m，超載系數(shù)=1.2，流量系數(shù)=0.62 。每條集水槽所需孔眼面積：f=/=1.2*0.02431/(0.62*(2*9.81*0.07)0.5)=0.04m2孔徑d取25mm，每孔面積：0.0005 m2每條集水槽孔眼總數(shù)n=f/a=0.04/0.0005=80個(gè)， 集水槽兩側(cè)交錯(cuò)開(kāi)孔，左右側(cè)開(kāi)孔數(shù)各為40個(gè)。集水槽上孔距： l=6500/40=162.5mm。2.5.2.7.集水總渠計(jì)算 集水總渠寬度：bn0.9（q）0.40.9（1.20.2431）0.40.55m 集水總渠起端水流斷面假定為正方形，渠內(nèi)水深為0.6m，考慮集水槽水流進(jìn)入集水總渠時(shí)自由跌落

30、，跌落高度取0.1m，同時(shí)考慮集水總渠頂與集水槽頂相平，則集水總渠總高度為： h=0.6+0.1+0.5=1.2m。2.5.2.8.沉淀池進(jìn)水設(shè)計(jì) 沉淀池進(jìn)水采用穿孔花墻，孔口總面積 式中 孔口總面積（） 孔口流速（），一般在0.15一下，本設(shè)計(jì)中取n=/a=2.431*10000/(20*10)=122個(gè) 每個(gè)孔口的尺寸定為，則孔口數(shù)為122個(gè)。進(jìn)水孔位置應(yīng)該在斜管以下、沉泥區(qū)以上部位。2.5.2.9.排泥系統(tǒng)為取得較好的排泥效果，采用機(jī)械排泥，在池末端設(shè)集水坑，通過(guò)排泥管定時(shí)開(kāi)啟閥門(mén)，靠重力排泥。池內(nèi)存泥區(qū)高度為0.1m，池底有1.5坡度，坡向末端（每池一個(gè)），坑的尺寸為50cm*50cm

31、*50cm。排泥管兼沉淀池放空管，其管徑按下式計(jì)算d=（0.7*b*l*h0/t）0.5=（0.7*6.5*12*3.5/3*3600）0.5=0.133m，采用200mm式中h0池內(nèi)平均水深，m，此處為3.4+0.1=3.5 t放空時(shí)間，s，此處按3h算。斜管沉淀池示意圖，如圖下圖所示。 斜管沉淀池計(jì)算示意圖 2.6.普通快濾池2.6.1.設(shè)計(jì)參數(shù)單層石英砂濾料，密度s=2.65t/ m3，濾料膨脹前孔隙率m0=0.41；設(shè)計(jì)流量：q=21000m/d=875m/h = 0.2431 m/s；設(shè)計(jì)濾速： v810m/h，取10 m/h；沖洗強(qiáng)度：1215l/m2s，取14 l/m2s；沖洗時(shí)

32、間：t6min；沖洗周期：t=12h；工作時(shí)間；t=24h.2.6.2.設(shè)計(jì)計(jì)算2.6.2.1.沖洗強(qiáng)度沖洗強(qiáng)度q按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 式中 濾料平均粒徑； e濾層最大膨脹率，取e= 40%； 水的運(yùn)動(dòng)黏滯度，。砂濾料的有效直徑=0.7mm與對(duì)應(yīng)的濾料不均勻系數(shù)u=1.5所以， =0.9u=0.91.50.7=0.945 mm2.6.2.2.濾池面積濾池實(shí)際工作時(shí)間t024（0.1）23.8（h）（注：式中只考慮反沖洗時(shí)間，未考慮初濾水的排放時(shí)間）； 濾池個(gè)數(shù)采用n=4個(gè)，雙行并列布置；單池面積f=f/n=88.24/4=22.06m2，取22.2m2；每池平面尺寸采用lb=6m3.7m池的長(zhǎng)寬比為

33、6/3.7=1.62（符合設(shè)計(jì)規(guī)范，規(guī)范要求： 1.5:12:1；）濾池高度支承層高度 濾料層高度 砂面上水深 超高（干弦）濾池總高 2.6.2.3.單池沖洗流量 =0.314l/s2.6.2.4.沖洗排水槽1) 斷面尺寸兩槽中心距采用a=3m排水槽個(gè)數(shù)n1=l/a=6/3=2（個(gè)）槽長(zhǎng)l=b=3.7m槽內(nèi)流速，采用0.6m/s排水槽采用標(biāo)準(zhǔn)半圓形槽底斷面形式，其末端斷面模數(shù)為：x=(q*l*a/4570/v)0.5=(14.12*6*3/4570/0.6)0.5=0.30(m)槽寬：b=2x=2*0.30=0.6m。2) 設(shè)置高度濾料層厚度采用hn=0.7m排水槽底厚度采用=0.05m槽頂位

34、于濾層面以上的高度為：he=ehn+2.5x+0.075=1.03m3) 核算面積排水槽平面總面積與單個(gè)濾池面積之比：2*2*x*l/f=2*0.3*6/22.2=0.240.252.6.2.5.集水渠集水渠采用矩形斷面，渠寬采用b=0.75m渠始端水深hq 集水渠底低于排水槽底的高度hm ,取0.8m。2.6.2.6.配水系統(tǒng)采用大阻力配水系統(tǒng)，其配水干管采用方形斷面暗渠結(jié)構(gòu)。(1)配水干渠干渠始端流速采用干渠始端流量干渠斷面積，取0.25干渠斷面尺寸采用0.5m0.5m(2)配水支管支管中心距采用s=0.25m支管總數(shù)n2=2l/s=26/0.25=48（根）支管流量支管直徑采用，流速 支

35、管長(zhǎng)度核算(3)支管孔眼孔眼總面積與濾池面積f的比值a，采用，則 孔徑采用單孔面積孔眼總數(shù)每一支管孔眼數(shù)（分兩排交錯(cuò)排列）為：, 取8個(gè)孔眼中心距孔眼平均流速2.6.2.7. 沖洗水箱沖洗水箱與濾池合建，置于濾池操作室屋頂上。(1)容量v沖洗歷時(shí)采用=6min 水箱內(nèi)水深，采用圓形水箱直徑(2)設(shè)置高度水箱底至沖洗排水箱的高差，由以下幾部分組成。 水箱與濾池間沖洗管道的水頭損失管道流量管徑采用，管長(zhǎng)l=7m查水力計(jì)算表得：， 沖洗管道上的主要配件及其局部阻力系數(shù)合計(jì) mh2o 配水系統(tǒng)水頭損失h2h2按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 承托層水頭損失h3承托層厚度采用h0=0.45m 濾料層水頭損失h4 式中 濾

36、料的密度，石英砂為； 水的密度，； 濾料層膨脹前的孔隙率（石英砂為0.41）； 濾料層厚度，m。所以 mh2o 備用水頭h5=mh2o則 2.6.2.8.反沖洗水泵計(jì)算水泵所需的供水量:q14.1222.2313.4l/s清水池至濾池間沖洗管道中的總水頭損失：h61.0m則h=8.96+ h6=9.96mh2o；設(shè)沖洗水泵三臺(tái)，兩用一備。水泵型號(hào)為300s12a，其特性為：q=160l/s,h=10.81m, 配備y90s-2型電動(dòng)機(jī)，功率n=95kw，電壓v=380v。在清水池和濾池附近設(shè)反沖洗泵房，水泵豎向并排排列布置，泵房平面尺寸為：lb11.2m5.4m。2.7.消毒2.7.1.加藥量

37、的確定最大投氯量為a=3mg/l加氯量為： 儲(chǔ)氯量（按一20天考慮）為：2.7.1.加氯間的布置加氯間靠近濾池和清水池，在加氯間、氯庫(kù)低處各設(shè)排風(fēng)扇一個(gè)，換氣量每小時(shí)812次，并安裝漏氣探測(cè)器，其位置在室內(nèi)地面以上20cm。設(shè)置漏氣報(bào)警儀，當(dāng)檢測(cè)的漏氣量達(dá)到23mg/kg時(shí)即報(bào)警，切換有關(guān)閥門(mén)，切斷氯源，同時(shí)排風(fēng)扇動(dòng)作。為搬運(yùn)氯瓶方便，氯庫(kù)內(nèi)設(shè)單軌電動(dòng)葫蘆一個(gè)，軌道在氯瓶正上方，軌道通到氯庫(kù)大門(mén)以外。加氯間外布置防毒面具、搶救材料和工具箱，照明和通風(fēng)設(shè)備在室外設(shè)開(kāi)關(guān)。在加氯間引入一根dn50的給水管，水壓大于20mh2o，供加氯機(jī)投藥用；在氯庫(kù)引入dn32給水管，通向氯瓶上空，供噴淋用。2.8

38、.清水池2.8.1.設(shè)計(jì)參數(shù)單組設(shè)計(jì)規(guī)模：q=2萬(wàn)m3/d2.8.2.設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)供水量：q0=21.05=2.1萬(wàn)m3/d（考慮水廠自用水量）清水池的調(diào)節(jié)容積按水廠設(shè)計(jì)供水量的15%考慮，有效水深采用h=3.7m，超高h(yuǎn)0=0.3清水池的總高度：hh+h0=4 m清水池的調(diào)節(jié)容積：v清水池=2.110415%3150m3考慮每組設(shè)1個(gè)清水池，每個(gè)清水池尺寸：lbh38m22.4m4m則有效容積為3150 m3。2.9.二泵房2.9.1.吸水井吸水井尺寸應(yīng)滿足安裝水泵吸水管進(jìn)口喇叭口的要求.吸水井最高水位標(biāo)高=清水池最高水位標(biāo)高-連接管道中的水損=3.700-0.15=3.550m吸水井最低水

39、位標(biāo)高=吸水井最高水位標(biāo)高-吸水井有效水深 =3.550-4.600=-1.050m，吸水井超高1m。吸水井長(zhǎng)度18m,吸水井寬度3m.吸水井高度為5.6m。2.9.2泵房設(shè)計(jì)供水總量q0=41.05=4.2萬(wàn)m/d，采用時(shí)變化系數(shù)kh = 1.3水泵總流量：qb= qmax=khq0=1.34.2=5.46萬(wàn)m/d=2275 m/h=631.9l/s所需水泵揚(yáng)程：hb=60m二泵房中泵型號(hào)的選擇：三用一備流量q=631.9l/s,揚(yáng)程h=60m,查給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第11冊(cè)常用設(shè)備選泵：重慶大耐泵業(yè)有限公司生產(chǎn)的300s90b型，電動(dòng)機(jī)型號(hào)為y355m1-4型號(hào) 流量q揚(yáng)程h(m)轉(zhuǎn)速n(r/m

40、in)軸功率(kw)電動(dòng)機(jī)功率(kw)效率(%)氣蝕余量(xpsh)r(m)m3/hl/s16sa-9jb(16sa-9e)9002505714502002207047202006718073454015072151704泵房的尺寸：32m10m，長(zhǎng)度為：控制間3m，泵基礎(chǔ)之間的間距為2m，泵基礎(chǔ)長(zhǎng)為3.5m，靠近控制間的泵于靠近吊裝間的泵距離墻的距離也為3m，另外設(shè)3m作為吊裝機(jī)械電葫蘆用，共計(jì)32m；寬度為：吸水管4m，泵和電動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)寬為2.5m，壓水管長(zhǎng)度3m，共計(jì)9.5m取為10m。配電設(shè)備與水泵機(jī)組放在水泵間，控制設(shè)備放在值班室內(nèi)，水泵間需設(shè)起重設(shè)備。綜合各種因素，二泵房采用半地下式

41、，泵房平面尺寸為：lbh25m9m8m。配電間平面尺寸為：lb10.9m5.6m. 2.10.投藥間投藥間主要用于向絮凝反應(yīng)池投加混凝劑，水廠采用混凝劑為聚合氯化鋁，最大投加量50 mg/l，平均投加量25mg/l。液體聚合氯化鋁al2o3含量10%，液體密度10%。溶液池：溶液濃度采用c=50%，每日調(diào)制次數(shù)n=3，最大投加量a=50 mg/l。溶液池容積：代入數(shù)據(jù)得：w2 =21.9m 溶解池溶積：w1=0.3 w2=0.321.8=6.56 m溶液池尺寸：lbh7.3m3m1m溶解池尺寸：lbh4.4m1.5m1m投藥間平面尺寸為6.612m。投藥間為兩層建筑，底層為藥劑倉(cāng)庫(kù)和溶解池，二

42、層為投藥間，投藥間內(nèi)中建有6m3m2m.溶液池一個(gè)。同時(shí)安裝成套加藥設(shè)備一套ct（a）2xv/3xj型設(shè)備，用于投加聚合氯化鋁，投藥量為500l/h，含溶液箱2個(gè)，計(jì)量泵3臺(tái)，控制柜1個(gè)及其它配套1套；另一套ct（a）1xv/2xj型設(shè)備，用于在高濁度水時(shí)投加聚丙烯酰胺，投藥量為250l/h，含溶液箱1個(gè)，計(jì)量泵1臺(tái)，控制柜（共用）1個(gè)及其它配件1套。溶解池可采用人工投藥，并設(shè)攪拌設(shè)備。底層設(shè)有藥液提升泵，將溶解池中混合液提升至溶液池中。投藥間采用成套加藥設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)投藥。在配水井中裝有zz-1c 型濁度計(jì)連續(xù)測(cè)定原水濁度，在斜管沉淀池出口裝有zz-1b型濁度儀連續(xù)測(cè)定沉淀池出水濁度。在管式靜

43、態(tài)混合器出口管上設(shè)有取樣管，檢測(cè)投藥后的原水經(jīng)混合后水樣中的流動(dòng)電流值，并將各種儀器信號(hào)傳至投藥間的控制箱以實(shí)現(xiàn)投藥的自動(dòng)控制。2.11.加氯間消毒劑采用液氯，加氯量為0.52.0 mg/l，平均投加1.5 mg/l最大加氯量各為2.0 mg/l。近期最大加氯量7kg/h；加氯間含加氯值班室、氯庫(kù)和漏氯吸收間，平面尺寸為lbh13.26.66.0m。加氯間值班室里裝有2臺(tái)v10k型加氯機(jī)（一用一備），每臺(tái)加氯機(jī)的最大加氯量為10kg/h。考慮濾后加氯，加注點(diǎn)設(shè)在濾池后清水總管上，平均投加量都為1.5mg/l，最大投加量為2.0mg/l。氯庫(kù)中設(shè)有1噸電動(dòng)葫蘆，以便將氯瓶吊上吊下，加氯值班室和氯

44、庫(kù)中設(shè)有漏氯報(bào)警儀。漏氯吸收間設(shè)有余氯吸收裝置一套，當(dāng)氯瓶發(fā)生大量泄漏事故時(shí)，通過(guò)漏氯報(bào)警儀報(bào)警，并將余氯吸收裝置自動(dòng)投入運(yùn)行，以保證安全。2.12.沖洗廢水回收池沖洗廢水回收池主要用于濾池反沖洗廢水的回收，同時(shí)考慮其他生產(chǎn)構(gòu)筑物（如清水池）的沖洗廢水的收集。因?yàn)V池沖洗周期短，沖洗頻率高，沖洗水量大，所以主要考慮濾池沖洗廢水容積。廢水回收池停留時(shí)間取t=6h，濾池沖洗周期為12h，共設(shè)有4格濾池，故每隔3小時(shí)就有1格濾池沖洗廢水排入，1格濾池沖洗廢流量為317.7l/s，沖洗時(shí)間為6min，則在其停留時(shí)間內(nèi)共收集廢水量為：q=606317.76/1000= 686.2m適當(dāng)考慮其他構(gòu)筑物沖洗廢

45、水排入時(shí)的調(diào)節(jié)容積，取其容積為750m。廢水回收池尺寸為：lbh20m12.5m3m。2.13.高程計(jì)算2.13.1.清水池以清水池池底標(biāo)高為0.00m，有效水深3.7m，故水面標(biāo)高3.700m。超高0.3m，故水池池頂標(biāo)高為4.000m。覆土深度0.7m，故地面標(biāo)高為4.700m。清水池進(jìn)水管位于距池底2/3處，進(jìn)水管標(biāo)高為2.600m。2.13.2.普通快濾池清水池普通快濾池到清水池之間有一根管道相連，管段長(zhǎng)度為12.4m，管道選用鑄鐵管。管道中流量0.2431m/s，流速范圍0.81.2m/s，由水力計(jì)算表取流速：0.86m/s，管徑：600mm，i1.614沿程水頭損失： 1.6141

46、20.0193 m連接管中產(chǎn)生局部損失的配件，附件及局部阻力系數(shù)如下： 管道水流進(jìn)口 阻力系數(shù)：0.5閘閥1個(gè) 阻力系數(shù)：0.07局部水頭損失（0.5+0.07）0.862/（29.81）=0.0148m總水頭損失=0.0148+0.0193=0.03412.13.3.普快濾池由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得普快濾池中水頭損失一般為2.02.5m，取2.5m。普快濾池到清水池間管道12.4m，沿程水頭損失為0.0193。局部水損為0.0148m。濾池內(nèi)水面標(biāo)高為：4 +2.5+0.03416.534m濾池超高0.30m，故濾池池頂標(biāo)高為：6.5340.306.834m濾池水深為3.15m，故濾池池底標(biāo)高為：6.534-3.153.384m濾池由