凈水廠設(shè)計(jì)計(jì)算說明書

1、課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書課題名稱水質(zhì)工程學(xué)一凈水廠課程設(shè)計(jì)學(xué)院（系）建筑工程學(xué)院管理與市政工程系專 業(yè)給水排水工程學(xué) 號學(xué)生姓名2010年7 月3 日至2009年7 月17 日共 2 周一、設(shè)計(jì)目的及任務(wù)1. 目的城市給水處理設(shè)計(jì)室給水工程課程教學(xué)環(huán)節(jié)之一，其目的在于加深理解所學(xué)的知識， 培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的理論和技術(shù)知識分析和解決實(shí)際工程設(shè)計(jì)問題的初步能力，使學(xué)生在設(shè)計(jì)、運(yùn)算、繪圖、查閱資料設(shè)計(jì)手冊及使用設(shè)計(jì)規(guī)范等基本技能上得到初步訓(xùn)練和提高， 初步樹立技術(shù)經(jīng)濟(jì)意識。2. 任務(wù)根據(jù)所給的資料和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并對主要構(gòu)筑物或設(shè)備的工藝尺寸進(jìn)行計(jì) 算，確定平面布置和高程布置，最后繪制出系統(tǒng)圖、平

2、面布置圖和高程圖，并簡要寫出一 份設(shè)計(jì)說明書和工藝計(jì)算書，給出設(shè)備清單和材料清單。二、水廠總體設(shè)計(jì)水廠廠址的選擇，應(yīng)符合城鎮(zhèn)總體規(guī)劃和相關(guān)專項(xiàng)規(guī)劃，并根據(jù)下列要求綜合確定：1. 給水系統(tǒng)布局合理；2. 不受洪水威脅；3. 有較好的廢水排除條件；4. 有良好的工程地質(zhì)條件；5. 有便于遠(yuǎn)期發(fā)展控制用地的條件；6. 有良好的衛(wèi)生環(huán)境，并便于設(shè)立防護(hù)地帶；7. 少拆遷，不占或少占良田；8. 施工、運(yùn)行和維護(hù)方便。水廠總體布置應(yīng)結(jié)合工程目標(biāo)和建設(shè)條件， 在確定的工藝組成和處理構(gòu)筑物形式的基礎(chǔ) 上進(jìn)行。平面布置和豎向設(shè)計(jì)應(yīng)滿足各構(gòu)筑物的功能和流程要求；水廠附屬建筑和附屬設(shè)施應(yīng)根據(jù)水廠規(guī)模、生產(chǎn)和管理體制

3、，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況確定。三、給水處理廠的設(shè)計(jì)規(guī)模及流程選擇1. 根據(jù)室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50013-2006可知：水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)水量，應(yīng)按最高日供水量加水廠自用水量確定。水廠自用水率應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)、所采用的處理工藝和構(gòu)筑物類型等因素通過計(jì)算確定， 一般可采用設(shè)計(jì)水量的5%-10%當(dāng)濾池反沖洗水采取回用時，自用水率可適當(dāng)減小。本設(shè)計(jì)水廠最高日供水量為 Q=20Xl04m1/d，濾池反沖洗水采取回用，水廠自用水系數(shù)取5%水廠自用水量 Q2=20X 104 x 5%=1.0X 104 m3/d則給水處理廠處理規(guī)模為 Q=G+Q=21.0 x 104 m3/d2. 給水處理廠的主要構(gòu)筑物擬分為

4、2組，2組平行設(shè)置，同時運(yùn)行，每組處理規(guī)模為 10.5X 104 m3/d。處理后的水符合國家的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB5749-2006。3. 根據(jù)室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50013-2006規(guī)定：水處理工藝流程的選用及主要構(gòu)筑物的組成，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、處理后 水質(zhì)要求，經(jīng)過調(diào)查研究以及不同工藝組合的實(shí)驗(yàn)或參照相似條件下已有水廠的運(yùn)行經(jīng) 驗(yàn)，結(jié)合當(dāng)?shù)夭僮鞴芾項(xiàng)l件，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較綜合研究確定。由上可得，給水處理工藝流程的選取取決于原水水質(zhì)和用戶對水質(zhì)的要求（即處理后水質(zhì)的要求），在水質(zhì)分析資料中，最大渾濁度不大于3000NTU其分析水質(zhì)項(xiàng)目除細(xì)菌數(shù)和大腸菌群（可在工藝后期消毒去除

5、）均符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)給水排水設(shè)計(jì)手冊第 3冊一城鎮(zhèn)給水（第二版）的表 6-5，本設(shè)計(jì)采用混凝、沉淀、過濾后消毒的地面水常規(guī) 處理工藝。成都市岷江水系地處南方，年均氣溫較高，故在具體的水處理構(gòu)筑物選型設(shè)計(jì)時，不考 慮低溫低濁時處理效果。給水處理廠采用常規(guī)的水處理工藝， 原水由一級泵站加壓后經(jīng)壓力輸水管道， 進(jìn)入廠區(qū) 進(jìn)行水質(zhì)凈化處理。結(jié)合我國城市供水2000年規(guī)劃對供水水質(zhì)的要求有所提高的情況，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)綜合比較，參考吉林市第三供水廠，采用的工藝流程如下圖所示：R *圖1四、取水頭的設(shè)計(jì)1. 取水構(gòu)筑物選擇根據(jù)室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50013-2006規(guī)定：取水構(gòu)筑物的型式，應(yīng)根據(jù)取水量

6、和水質(zhì)要求，結(jié)合河床地形及地質(zhì)、河床沖淤、水深 及水位變幅、泥沙及漂浮物、冰情和航運(yùn)等因素以及施工條件，在保證安全可靠的前提下， 通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。取水構(gòu)筑物在河床上的布置及其形狀的選擇，應(yīng)考慮取水工程建成后，不致因水流情況的改變而影響河床的穩(wěn)定性。根據(jù)規(guī)范規(guī)定并結(jié)合本設(shè)計(jì)資料，采用河床式固定取水構(gòu)筑物，集水井與泵房合建。2. 取水頭的計(jì)算a. 米用固定式取水頭。取水頭部設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1 ）應(yīng)選擇合理的外形和較小的體積;2 ）進(jìn)水口流速應(yīng)根據(jù)水中漂浮物、水生物、冰凌、河水流速、取水量、清理格柵條件 等因素決定；3 ）應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)厥┕l件，施工力量和施工方法，考慮便于施工的形式。由于箱式取水頭采用

7、混凝土結(jié)構(gòu)，能防止冰凌、泥沙的沖擊，且進(jìn)水面積大，因此本設(shè) 計(jì)采用棱形箱式取水頭。取水頭在側(cè)面開設(shè)進(jìn)水孔，每側(cè)開設(shè)2個進(jìn)水孔，共4個進(jìn)水孔： 取水頭分成兩格。取水頭側(cè)面進(jìn)水孔下緣距河床的高度不得小于0.5m ;側(cè)面進(jìn)水孔上緣在設(shè)計(jì)最低水位下的深度不得小于 0.3m。取水頭示意圖如下圖所示：珞柵圖2b. 格柵設(shè)在取水頭進(jìn)水孔上，用來攔截水中粗大的漂浮物及魚類格柵面積按下式計(jì)算：K1 K2V0式中Fo進(jìn)水孔或格柵的面積，m；q 進(jìn)水孔的設(shè)計(jì)流量，m/s ；vo進(jìn)水孔設(shè)計(jì)流速，當(dāng)江水有冰絮時，采用0.1-0.3m/s ;無冰絮時采用0.2-0.6m/s ；K1柵條引起的面積減少系數(shù)，K1 ，b為柵條

8、凈距，一般采用30-120mmb + ss為柵條厚度（或直徑），一般采用10mmK2格柵阻塞系數(shù)，采用0.75。水流通過格柵的水頭損失一般采用0.05-0.1m。進(jìn)水孔的設(shè)計(jì)流量 Q=21.0X 104m/d=2.43m3/s。本設(shè)計(jì)取 v=0.4m/s，柵條凈 b=50mm 則：. b 50- ccc00.833b+s 50+10進(jìn)水孔總面積為：F。 Q2439.72m2，每個進(jìn)水孔面積為：K1K2v00.833x0.75x0.4f =&= 972 = 2.43m2。進(jìn)水孔尺寸采用：BiX H=1.6mx 1.5m；格柵尺寸選用：BX H=1760mm 44X 1660m（標(biāo)準(zhǔn)尺寸）。c.

9、自流管設(shè)計(jì)進(jìn)水自流管不宜少于兩條，當(dāng)一條管道停止工作時，其余管道的通過流量應(yīng)滿足事故用 水要求。設(shè)計(jì)流速不宜小于0.6m/s，以免泥沙沉積，發(fā)生淤積現(xiàn)象；設(shè)計(jì)流速也不宜過大，以免水頭損失過大，增加集水間和泵房的深度。當(dāng)一條管線沖洗或檢修時，管中流速允許達(dá)到1.5-2.0m/s。本設(shè)計(jì)設(shè)置2條平行自流管，采用鋼管。每條自流管設(shè)計(jì)流量為q=Q/2=2.43/2=1.215m3/s。管中流速取v=0.9m/s，則自流管管徑為：4 1.2153.14 0.9=1.311m = 1311mm本設(shè)計(jì)采用2條DN1300mr的鋼管作為自流管，管內(nèi)實(shí)際流速為0.92m/s，滿足正常供水要求。事故用水量 Q =

10、70%Q=70%2.43=1.701m3/s，此時只用一根自流管，管內(nèi)流速為1.28m/s，滿足要求。五、一泵站的設(shè)計(jì)1.集水井集水井與取水泵房合建。集水井水下部分分為進(jìn)水室、格網(wǎng)和吸水室，集水井頂面設(shè)操 作平臺。操作平臺上安裝用以起吊閘門、格網(wǎng)等設(shè)備的裝置。根據(jù)安全運(yùn)行、檢修和清洗、排泥等要求，進(jìn)水室用隔墻分為可獨(dú)立工作的兩格。在進(jìn) 水室與吸水室之間的隔墻前后設(shè)置平板格網(wǎng)，用以攔截水中細(xì)小的漂浮物。平板格網(wǎng)的面積可按下式計(jì)算：F1 =K1K2式中F 1平板格網(wǎng)的面積，m2；q通過格網(wǎng)的流量，m/s ；v1通過格網(wǎng)的流速，一般采用 0.2-0.4m/s ;b2K1網(wǎng)絲引起的面積減少系數(shù)，K,

11、=b 2，b為網(wǎng)眼尺寸，mm d為金屬絲直（b+d）徑，mmK2格網(wǎng)阻塞后面積減少系數(shù)，一般采用0.5 ; 水流收縮系數(shù)，一般采用 0.64-0.80 。通過平板格網(wǎng)的水頭損失，一般采用0.1-0.2m。本設(shè)計(jì)取vi=0.3m/s，b=5mm d=2mm設(shè)計(jì)流量 Q=2.43nVs，取水流收縮系數(shù) =0.80， 則：K0.510(b d)(5 - 2)平板格網(wǎng)總面積為：F1Q竺39.71m2K1K2 v10.510 0.5 0.80 0.3共設(shè)置8個格網(wǎng)，每個格網(wǎng)所需要的面積為4.96m2。進(jìn)水部分尺寸為BX H=2.0mX 2.5m， 面積為5nl平板格網(wǎng)尺寸選用 BX H=2130mm26

12、30mm（標(biāo)準(zhǔn)尺寸）。2.取水泵房取水泵房內(nèi)設(shè)置4臺取水泵，3用1備。取水泵流量按最高日平均時流量進(jìn)行設(shè)計(jì)，則單臺泵流量為 q=21.0 10 =2916.67m3/h。24汽3水泵揚(yáng)程采取估算。在本設(shè)計(jì)水處理工藝流程中，各構(gòu)筑物之間水流均為重力流。整個 水廠只有一泵站提供能量，一泵站所提供的壓力損失在所有水處理構(gòu)筑物的局部水頭損失 以及各構(gòu)筑物之間連接管的沿程水頭損失上。a.各個處理構(gòu)筑物局部水頭損失的估算處理構(gòu)筑物中的水頭損失與構(gòu)筑物型式和構(gòu)造有關(guān)，估算時結(jié)合給水工程（第四版）和城市與村鎮(zhèn)給水工程進(jìn)行估算。估算結(jié)果如下：構(gòu)筑物名稱水頭損失估算值配水井0.15m管式靜態(tài)混合器0.4m絮凝池0

13、.4m沉淀池0.3m濾池2.5m各個處理構(gòu)筑物的局部水頭損失之和為 hi=0.15+0.4+0.4+0.3+2.5=3.75m 。b.連接管沿程水頭損失的估算各構(gòu)筑物之間的連接管斷面尺寸由流量和流速決定。連接管水頭損失根據(jù)給水工程（第四版）和城市與村鎮(zhèn)給水工程進(jìn)行估算。估算結(jié)果如下：連接管段水頭損失估算值配水井至管式靜態(tài)混合器0.2m管式靜態(tài)混合器至絮凝池0.1m絮凝池至沉淀池0.1m沉淀池至濾池0.4m濾池至清水池0.4m則各個連接管的沿程水頭損失之和為h2=0.2+0.1+0.1+0.4+0.4=1.2m則從配水井至清水池的總水頭損失估算為：h=h i+h2=3.75+1.2=4.95m則

14、一泵站水泵揚(yáng)程應(yīng)滿足將水提升到配水井液面高度的要求。 假設(shè)一泵站水泵的凈揚(yáng)程 為12m水泵吸、壓水管水頭損失估算為 2m安全水頭取2m則一泵站水泵揚(yáng)程粗估為 H=12+2+2=16m根據(jù)已知泵的流量和揚(yáng)程，查給水排水設(shè)計(jì)手冊第11冊一常用設(shè)備（第二版），選用型號為24SA-28單級雙吸離心清水泵4臺，3用1備。泵的參數(shù)如下表：型號流量Q（m/h）揚(yáng)程H（m轉(zhuǎn)速n（r/min ）軸功率（kw）電動機(jī)功率（kw）效率n（%氣蝕余量（NPSHr（m24SA-28320021960196250898.1六、配水井的設(shè)計(jì)凈水廠內(nèi)共設(shè)2套系統(tǒng)，每套系統(tǒng)內(nèi)設(shè)2組處理構(gòu)筑物。整個水廠設(shè)置一座配水井1. 設(shè)計(jì)參

15、數(shù)設(shè)計(jì)流量 Q=21.0X 104 m3/d=145.83m3/min，水力停留時間 T=4.0min。2. 設(shè)計(jì)計(jì)算配水井有效容積 V=QX T=145.83X 4.0=583.32m3配水井平面尺寸 A=L X B=10nX 6m=60m有效水深H=V/A=583.32/60=9.722m，取H=10m超高0.5m，則井深為10.5m。配水井 實(shí)際水力停留時間為Tz=4.11min。為了使配水均勻，配水井分成2格。配水井設(shè)置DN1200mm 的溢流管一根，溢流水位 10m并設(shè)置DN1000mr的放空管一根；配水井出水管采用兩條 DN1200m鋼管。配水井平面布置見下圖所示：oooo L七、

16、給水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)及計(jì)算（一）混凝劑配置和投加1. 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量 Q=21.0X 104 m3/d=8750 m3/h=2.43 m 3/s根據(jù)原水水質(zhì)及水溫，參考有關(guān)凈水廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，選堿式氯化鋁（PAC為混凝劑,采用計(jì)量泵濕式投加，堿式氯化鋁含量 W=10%武漢市某一水廠水質(zhì)及混凝劑投加量資料如下：原水濁度混凝劑濃度最小投加量最大投加量500-2000NTUPAC10%20.4 mg/L62.8 mg/L結(jié)合以上資料，混凝劑最大投加量取 a=40mg/L,每天調(diào)制藥劑次數(shù)n=3次。2. 設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 溶液池容積W溶液池是配制一定濃度溶液的設(shè)施。通常用耐腐泵或射流泵將溶解池內(nèi)的濃藥液送

17、入溶 液池，同時用自來水稀釋到所需濃度以備投加。溶液池容積按下式計(jì)算：24 100aQ aQZi -1000 1000cn 417cn式中w溶液池容積，m；Q處理的水量，mVh ；a混凝劑最大投加量，mg/L；c溶液濃度，一般取5%-20%(按商品固體重量計(jì))；n每日調(diào)制次數(shù)，一般不超過 3次。本設(shè)計(jì)處理的水量 Q=8750 m/h，混凝劑最大投加量a=50mg/L，溶液濃度c=10% 1天 調(diào)制次數(shù)n=3，則溶液池容積為：4087502 cr CC 3 怖3w1m= 27.98m，取 W=28m417 10 3溶液池分三格，二用一備，交替使用。所以藥劑溶液池的每格有效容積為14 m3，有效咼

18、度2m，超咼0.5m，每格實(shí)際尺寸為L X BX H=2.7mX 2.7mX 2.5m。置于室內(nèi)地面上。溶液池實(shí)際有效容積 W=2.7X 2.7 X 2 m3=14.58 m3,滿足要求。(2) 溶解池容積W溶解池一般建于地面以下以便于操作，池頂一般高出地面約0.2m左右。溶解池容積 W按下式計(jì)算：W2= (0.2-0.3 ) W式中W為溶液池容積。取溶解池容積為溶液池容積的0.3倍，即：33W2=0.3W=0.3 X 28 m =8.4 m溶解池與溶液池格數(shù)相同，也分為三格，兩用一備，交替使用。單格有效容積4.2 m3,有效高度取1.5m，超高0.3m，設(shè)計(jì)尺寸為1.8mX 1.8mX 1.

19、8m。池底坡度采用2.5%。(3) 溶解池?cái)嚢柙O(shè)備溶解池?cái)嚢柙O(shè)備采用中心固定式平槳板式攪拌機(jī)。攪拌設(shè)備查給水排水工程快速設(shè)計(jì)手冊第 4冊一給水排水設(shè)備，選用的攪拌設(shè)備型號及規(guī)格如下表:型號攪拌池規(guī) 格BX b( m池深H(m槳葉直徑D(mr)槳板深度L(mr)h1 (mr)h (mr)iE (mrj)電動機(jī)功率(kw)重量(kg)BJ-7502.0 X2.01.50 7501200100330-0.55200 h| hiLHI廠IB1圖3設(shè)置BJ-750攪拌機(jī)3臺，2用1備。溶解池置于地面以下，池頂高出室內(nèi)地面0.2m,以便于操作。溶解池底部設(shè)管徑 d=100mm勺排渣管一根。(4) 溶液池鼓

20、風(fēng)設(shè)備為了保證溶液稀釋過程中混合均勻，溶液池需要設(shè)置鼓風(fēng)設(shè)備。溶液池空氣供給強(qiáng)度取5L/(m2 s)則溶液池鼓風(fēng)量=5L/(m2 s) x 7.29m2=36.45L/s=2.19m3/min，考慮安全系數(shù)為1.2，則溶液池所需鼓風(fēng)量=1.2 x 2.19m3/min=2.62 m 3/min，輸氣管長取9m經(jīng)計(jì)算鼓風(fēng)機(jī)出口所需壓力應(yīng)大于23.28kPa。查給水排水工程快速設(shè)計(jì)手冊第4冊一給水排水設(shè)備，選擇3臺TSC-100羅茨鼓風(fēng)機(jī)，2用1備。每臺轉(zhuǎn)速720r/min ,軸功率2.73kw，電動機(jī) 功率4kw,升壓24.5kPa時，鼓風(fēng)量3.33m3/min。溶解池和溶液池材料都采用鋼筋混凝

21、土，內(nèi)壁粘貼聚氯乙烯板。攪拌設(shè)備及管配件等也應(yīng)注意防腐，采取相應(yīng)的防腐措施。(5) 藥劑倉庫藥劑倉庫與加藥間合建在一起，根據(jù)室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50013-2006規(guī)定：混凝劑的固定儲備量，應(yīng)按當(dāng)?shù)毓?yīng)、運(yùn)輸?shù)葪l件確定，宜按最大投加量的7-15d計(jì)算。其周轉(zhuǎn)儲備量應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w條件確定。藥庫的儲備量按最大投藥量的15天用量計(jì)算，每天需藥量 M=21.0X 104x 103x40x 10-6 kg/d=8400 kg/d=8.4t/d ，堆高 1.5m，通道系數(shù)采 用 1+50%=1.5 則倉庫面積=(8.4 x 15X 1.5 ) /1.5=126m2。在倉庫內(nèi)設(shè)有磅秤，用人力手推車投藥，同

22、時盡可能考慮汽車運(yùn)輸方便，留有1.5m寬的過道，藥庫與加藥間合建，平面尺寸為18mX 6.71m,見加藥間平面布置圖所示：1溶解池；2提升泵；3溶液池；4攪拌機(jī)；5計(jì)量泵；6鼓風(fēng)機(jī)；7值班室；8 計(jì)算機(jī)控制室；9倉庫。圖4(6) 計(jì)量設(shè)備混凝劑的投加方式有多種分類，按混凝劑的狀態(tài)分干投和濕投；按混凝劑投加到原水中 的位置有泵前投加和泵后投加之分； 在溶液投加中按藥液加注到原水中的動力來源有重力 投加和壓力投加之分。本設(shè)計(jì)混凝劑投加方式采用濕式投加，泵后投加，壓力投加。設(shè)置三臺隔膜計(jì)量泵，兩 用一備。單臺投加量為600L/h，查給水排水設(shè)計(jì)手冊第11冊一常用設(shè)備（第二版），選用 J-ZM630/

23、1.6隔膜計(jì)量泵三臺，兩用一備。隔膜計(jì)量泵的參數(shù)為：流量 630L/h，排出壓力 0.8-1.6MPa，泵速126次/min，電動機(jī)功率1.5kw，進(jìn)出口直徑25mm重量240kg。（7）混凝劑投加混凝劑投加過程：混凝劑固體）i溶解池 溶液池 計(jì)量泵 i混合設(shè)備加水 加水機(jī)施攬拌鼓鳳攪拌加藥采用數(shù)學(xué)模擬自動投加系統(tǒng)，即加藥系統(tǒng)以原水流量、濁度作為前饋信號，比例調(diào) 節(jié)投藥量，以沉淀池出水濁度作為后饋信號，對加藥量進(jìn)行微調(diào)，構(gòu)成原水濁度與沉淀池 出水濁度組成的前饋后饋閉環(huán)調(diào)節(jié)控制。（二）混合1. 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。混合設(shè)備種類較多，我國常用 的歸納起來有三類

24、：水泵混合；管式混合；機(jī)械混合。本設(shè)計(jì)采用管式靜態(tài)混合器。由于 水處理構(gòu)筑物分2組同時運(yùn)行，故需設(shè)置2組管式靜態(tài)混合器。2. 設(shè)計(jì)計(jì)算每組混合器處理水量為10.5 x 104 m3/d=1.215 m 3/s一級泵站至絮凝池連接管中允許流速為1.0-1.2m/s，水流速度取1.07m/s，則管式靜態(tài)混合器直徑為0 50 5D (4Q/二v)(4 1.215/1.07 二)=1200mm查給水排水工程快速設(shè)計(jì)手冊第 4冊一給水排水設(shè)備，選擇2組GW-120C管式靜態(tài) 混合器，設(shè)3節(jié)混合單元體，即n=3，安裝長度L=6000mm混合設(shè)施與后續(xù)處理構(gòu)筑物的 距離越近越好，盡可能采用直接連接方式，最長

25、距離不宜超過120m混合時間一般為10-20s。本設(shè)計(jì)混合器距離絮凝池15m混合時間為12s。靜態(tài)混合器水頭損失一般小于0.5m。水流過靜態(tài)混合器的水頭損失為：4 4h =0.1184 n Q /D .式中n混合單元體個數(shù)；q混合器處理水量(m/s)；d管道直徑(m。貝U h =0.1184 3 1.215 / (1.2)4.4 = 0.19m根據(jù)Q=1.215 nVs=4375 nVh，查水力計(jì)算表可得，兩條 DN12O0俞水管，1000i=0.992 加藥點(diǎn)設(shè)于靠近水流方向的第一個混合單元， 投藥管插入管徑的1/3處，且投藥管上多出 開孔，使藥液分布均勻。(三) 網(wǎng)格絮凝池設(shè)計(jì)絮凝設(shè)備的基

26、本要求是，原水與藥劑經(jīng)混合后，通過絮凝設(shè)備應(yīng)形成肉眼可見的大的密 實(shí)絮凝體。絮凝池形式較多，但主要可分為兩大類，即水力絮凝反應(yīng)設(shè)施和機(jī)械絮凝反應(yīng) 設(shè)施。結(jié)合設(shè)計(jì)資料，對比各種類型絮凝池的優(yōu)缺點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用網(wǎng)格絮凝池。1. 設(shè)計(jì)參數(shù)網(wǎng)格絮凝池單池處理的水量以1.0-2.5萬m/d較合適，以免因單格面積過大而影響效 果。本設(shè)計(jì)絮凝池采用半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)置2組，每組設(shè)2池。每池設(shè)計(jì)流量Q=0.608riT/s。絮凝時間一般宜為12-20min，本設(shè)計(jì)絮凝時間取13min, 池有效水深H=4.2m。2. 設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 絮凝池有效容積VV=Q X t=0.608 X 13X 60 m3=47

27、4.24 m3(2) 絮凝池的有效面積AA i=V/ Ho=474.24/4.2m 2=112.91 m2（3）絮凝池單格豎井的平面面積根據(jù)室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50013-2006，水流經(jīng)每格豎井的流速Vi取0.12m/s，由 此得單格豎井面積：f=Q/ v 1=0.608/0.12 m 2=5.07 m2設(shè)計(jì)每格為正方形，邊長采用 2.25m，因此每格面積為5.0625 m2，由此得分格數(shù)為：n= A i/f=112.91/5.0625=22.30 ，采用 25 格。（4）絮凝池池高絮凝池有效水深為4.2m,取超高0.3m,排泥槽深度取0.6m，得池的總高度為：H=4.2+0.3+0.6=

28、5.1（ m）（5）過水洞流速與過水洞尺寸根據(jù)室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50013-2006規(guī)定：絮凝池過網(wǎng)和過孔流速應(yīng)逐段遞減，分段數(shù)宜為三段，流速分別為：過網(wǎng)流速：前段 0.30-0.25 m/s ;中段 0.25-0.22 m/s 。豎井之間孔洞流速：前段 0.30-0.20 m/s ;中段0.20-0.15 m/s ;末段0.14-0.10 m/s 。本設(shè)計(jì)絮凝池分為三段，其中1-6格為前段，7-15格為中段，16-23格為末段。過水洞 流速V2按照進(jìn)口 0.30 m/s遞減到出口 0.10 m/s計(jì)算，上孔上緣在最高水位以下，下孔下 緣與排泥槽口平齊。豎井之間孔洞尺寸A=Q/V2式中Q絮

29、凝池設(shè)計(jì)流量（m/s）；V2各段孔洞流速（m/s）。每格的孔洞尺寸與位置見下表：絮凝池過水孔洞尺寸與位置豎井編號i23456孔嗣高0.91X1250J0X2J50.90 x 1251.184251.18x25O/ (tn/s)0.30.3OJ0.230.23Ml上上下上裁縮號67I91011孔洞高涯加1.18x1251JJX2.251.35x2.251.35725L 50 * 2.2S沆速/ 認(rèn))0J30.2OJ0.20J8孔刪i置下上下上L%曼井編號111213141516孔洞訴fi/m1.50x2,251.59225159*1251.694251.6$ x 2.2S沆遽/ (m/s)0.1

30、80,1170J70J6#.16亂洞位置上7上下上珈號161718192021孔洞髙覚旳1.93 x 1251.93x2,251*3 心 251.93x2.25沆速/ (i/s)0,14Q. 140,140J40,14孔洞位置1i上T上蚪編號212223過渡區(qū)孔河高*JK/i1.：3x2J5U5x2.25流速/ (tn/s)0J20,110J0上下上(6) 豎井內(nèi)網(wǎng)格的布置本設(shè)計(jì)絮凝池分為3段，1-6格為前段，安放密網(wǎng)格，網(wǎng)格孔眼尺寸為80mM 80mm采用板條寬度35mm的厚塑料板條拼裝而成，網(wǎng)格層距0.6m，水過網(wǎng)孔流速va前 =0.25-0.30m/s ; 7-15格為中段，安放疏網(wǎng)格，

31、網(wǎng)格孔眼尺寸為 100mrhC 100mm采用板條 寬度為35mm勺厚塑料板條拼裝而成，網(wǎng)格層距0.7m,水過網(wǎng)孔流速va中=0.22-0.25m/s ;16-23格為末段，不安放網(wǎng)格。a. 前段網(wǎng)格的孔眼尺寸為 80mm ；設(shè)計(jì)中取I =1.0m,貝12=1.0/0.0023 s=434.8 s=7.25 min根據(jù)給水排水設(shè)計(jì)手冊第3冊一城鎮(zhèn)給水（第二版）：沉淀時間T 一般在4-8min之間，滿足要求。d. 斜管沉淀池的總停留時間0.608 60T *t2t3=嚴(yán)0527091.2.咖12.0520加1.6)rnmiZ2.4.mmin0.608x 60（7）上向流斜管沉淀池計(jì)算草圖根據(jù)上面

32、的計(jì)算結(jié)果，繪制上向流斜管沉淀池示意圖，如下圖所示:mo圖7網(wǎng)格絮凝池與上向流斜管沉淀池建在一起，平面布置見圖6。（五）V型濾池設(shè)計(jì)濾池型式的選擇，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、運(yùn)行管理要求、進(jìn)出水水質(zhì)和凈水構(gòu)筑物高程 布置等因素，結(jié)合廠址地形條件，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。本設(shè)計(jì)采用V型濾池，V型濾池是快濾池的一種形式，因其進(jìn)水采用形狀呈 V字型的進(jìn) 水渠而得名，也叫均質(zhì)濾料濾池。 V型濾池的基本形式是由法國得利滿（Degremont）公 司開發(fā)的一種重力式快濾池，其主要特點(diǎn)如下：1 ）恒水位等速過濾。濾池出水閥隨水位變化不斷調(diào)節(jié)開啟度，使池內(nèi)水位在整個過濾 周期內(nèi)保持不變，濾層不出現(xiàn)負(fù)壓。當(dāng)某單格濾池沖

33、洗時，待濾水繼續(xù)進(jìn)入該格濾池作為 表面掃洗水，掃洗時并不加重濾池負(fù)擔(dān)。使其他各格濾池的進(jìn)水量和濾速基本不變；2 ）采用均質(zhì)石英砂濾料，濾層厚度比普通快濾池厚，截污量也比普通快濾池大，故濾 速較高，過濾周期長，出水效果好；3）V型進(jìn)水槽（沖洗時兼作表面掃洗布水槽）和排水槽沿池長方向布置，單池面積較 大時，有利于補(bǔ)水均勻，因此更適用于大、中型水廠；4 ）承托層較薄；5 ）反沖洗采用水沖洗、氣沖洗和表面掃洗相結(jié)合的方式，提高了沖洗效果，并且沖洗水僅為常規(guī)沖洗水量的1/4，大大節(jié)約了清潔水的使用量；6 ）沖洗時，濾層保持微膨脹狀態(tài)，避免出現(xiàn)跑砂現(xiàn)象；7）V型濾池可以設(shè)置液位變送器、出水自動控制閥等先進(jìn)

34、設(shè)備，過濾和反沖洗運(yùn)行的 全過程均由計(jì)算機(jī)控制，易于實(shí)現(xiàn)自動化操作。因此，V型濾池是一種濾速較高、生產(chǎn)能力強(qiáng)、節(jié)水經(jīng)濟(jì)的濾池。1. 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量為21.0 x 104mVd，本設(shè)計(jì)共有2套系統(tǒng)平行運(yùn)行，每套系統(tǒng)濾池設(shè)計(jì)流量為：Q=21.0 x 104m/d/2=10.5 x 104m/d每套系統(tǒng)設(shè)置2組濾池，每組濾池設(shè)計(jì)流量為：Q i=Q/2=10.5 x 104m/d/2=52500 m 3/d=2187.5 m 3/h=0.608 m 3/s根據(jù)室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50013-2006規(guī)定：濾池濾速及濾料組成的選用，應(yīng)根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)、濾后水水質(zhì)要求、濾池構(gòu)造等因素，通 過試驗(yàn)或參照相似

35、條件下已有濾池的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定。其中均勻級配粗砂濾料正常濾速為 8-10m/h，強(qiáng)制濾速為 10-13m/h。本設(shè)計(jì)濾池濾速取v=10m/h,強(qiáng)制濾速w 13m/h。采用先用空氣反沖，然后用氣-水同時反沖，最后再用水反沖的操作方式。第一步氣沖沖洗強(qiáng)度q氣i=15L/ （ nts）;第二步氣-水同時反沖洗強(qiáng)度q氣2=15L/ （ ni s）， q水i=3L/ （ms）;第三步單獨(dú)水沖強(qiáng)度q水2=5L/ （mi s）;表面掃洗用濾前水，沖洗強(qiáng)度取 q表水=1.9L/ （m，s）。第一步氣沖時間t氣=3mi n，第二步氣水同時反沖洗時間t氣水=4mi n， 第三步單獨(dú)水沖時間t水=5min，全程都進(jìn)行

36、表面掃洗。沖洗時間共計(jì)t=12min=0.2h，沖洗周期T=36d2. 設(shè)計(jì)計(jì)算（1）平面尺寸計(jì)算F -n v式中f每組濾池所需面積（m）Q濾池設(shè)計(jì)流量（mVh ）；n 濾池分組數(shù)（組）；v設(shè)計(jì)濾速（m/h）。設(shè)計(jì)中取v=10m/h, n=2,貝U:4375 22Fm= 218.75m22 10單座濾池面積f二二N式中f 單座濾池面積（m）；N每組濾池座數(shù)（座）。查給水排水設(shè)計(jì)手冊第 3冊一城鎮(zhèn)給水（第二版），濾池總過濾面積為150-250卅 時，濾池個數(shù)N取4,貝218.75 22fm 54.69m4選用雙格型濾池，采用雙排布置。每套系統(tǒng)分2組，每組4座濾池，2套系統(tǒng)共16座濾池，濾池底板用

37、混凝土。一般規(guī)定V型濾池的長寬比為2: 1-4 : 1，濾池長度一般不宜小于11m濾池中央氣、水分配渠將濾池寬度分成兩半，每一半的寬度不宜超過4m單座濾池的實(shí)際面積f / =BX L式中f / -單座濾池的實(shí)際面積（m）;b單座濾池池寬（m；L單座濾池池長（m，一般采用11m設(shè)計(jì)中取濾池長L=12.0m,寬B=5.0m 長寬比為2.4 : 1,在2: 1-4 : 1范圍之內(nèi)。f / =5.0 X 12.0 m2=60 m2正常過濾時實(shí)際濾速Q(mào)1N f n式中v / -正常過濾時濾池的實(shí)際濾速（m/h）；Q1一組濾池的設(shè)計(jì)流量（n/h ）。Q=4375/2 m3/h=2187.5 m 3/hv / =2187.5/ （4X60） m/h=9.11 m/h一座濾池沖洗時其他濾池的濾速：Qi(N -1)f2187.5 m/h=12.15m/h，在 10-13m/h 范圍之內(nèi)。(4-1) 60(2) 進(jìn)水系統(tǒng)1. 進(jìn)水總渠H1 B1 =QV1式中H1進(jìn)水總渠內(nèi)水