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)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(hào)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(shí)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的理論和技術(shù)知識(shí)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(cè)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(shí)。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(duì)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、平面布置圖和高程圖，并

2、簡(jiǎn)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，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況確定

3、。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(shí)，自用水率可適當(dāng)減小。 本設(shè)計(jì)水廠最高日供水量為q1=20104 m3/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=201045%=1.0104 m3/d 則給水處理廠處理規(guī)模為q=q1+q2=21.0104 m3/d2.給水處理廠的主要構(gòu)筑物擬分為2組，2組平行設(shè)置，同時(shí)運(yùn)行，每組

4、處理規(guī)模為10.5104 m3/d。處理后的水符合國(guó)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(duì)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）均符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)給水排水設(shè)計(jì)

5、手冊(cè)第3冊(cè)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(shí)，不考慮低溫低濁時(shí)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(jí)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(guó)城市供水2000年規(guī)劃對(duì)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：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

6、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.采用固定式取水頭。 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

7、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(gè)進(jìn)水孔，共4個(gè)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：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： 式中 f0進(jìn)水孔或格柵的面積，m2； q進(jìn)水孔的設(shè)計(jì)流量，m3/s； v0進(jìn)水孔設(shè)計(jì)流速，當(dāng)江水有冰絮時(shí)，采用0.1-0.3m/s；無冰絮時(shí)采用0.2-0.6m/s； k1柵條引起的面積減少系數(shù)， ，b為柵條凈距，一般采用30-120mm；s為柵條厚度（或直徑），一般采用10mm；

8、 k2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=21.0104m3/d=2.43m3/s。本設(shè)計(jì)取v0=0.4m/s，柵條凈b=50mm，則： 進(jìn)水孔總面積為：，每個(gè)進(jìn)水孔面積為：。進(jìn)水孔尺寸采用：b1h1=1.6m1.5m；格柵尺寸選用：bh=1760mm1660mm（標(biāo)準(zhǔn)尺寸）。c.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(shí)，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(shí)，管中流速允

9、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： 本設(shè)計(jì)采用2條dn1300mm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=70%q=70%2.43=1.701m3/s，此時(shí)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(tái)。操作平臺(tái)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

10、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： 式中 f1平板格網(wǎng)的面積，m2； q通過格網(wǎng)的流量，m3/s； v1通過格網(wǎng)的流速，一般采用0.2-0.4m/s； k1網(wǎng)絲引起的面積減少系數(shù)，b為網(wǎng)眼尺寸，mm；d為金屬絲直徑，mm； k2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v1=0.3m/s，b=5mm，d=2mm，設(shè)計(jì)流量q=2.43m3/s，取水流收縮系數(shù)=0.80，則： 平板格網(wǎng)總面積為： 共設(shè)置8個(gè)格

11、網(wǎng)，每個(gè)格網(wǎng)所需要的面積為4.96m2。進(jìn)水部分尺寸為b1h1=2.0m2.5m，面積為5m2。平板格網(wǎng)尺寸選用bh=2130mm2630mm（標(biāo)準(zhǔn)尺寸）。2.取水泵房 取水泵房?jī)?nèi)設(shè)置4臺(tái)取水泵，3用1備。取水泵流量按最高日平均時(shí)流量進(jìn)行設(shè)計(jì)，則單臺(tái)泵流量為。 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(gè)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(gè)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(shí)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

12、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0.4m沉淀池0.3m濾池2.5m 各個(gè)處理構(gòu)筑物的局部水頭損失之和為h1=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?zèng)Q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(gè)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

13、則從配水井至清水池的總水頭損失估算為： h=h1+h2=3.75+1.2=4.95m 則一泵站水泵揚(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(cè)第11冊(cè)常用設(shè)備（第二版），選用型號(hào)為24sa-28單級(jí)雙吸離心清水泵4臺(tái)，3用1備。泵的參數(shù)如下表：型號(hào)流量q（m3/h）揚(yáng)程h（m）轉(zhuǎn)速n（r/min）軸功率（kw）電動(dòng)機(jī)功率（kw）效率（%）氣蝕余量（npsh）r（m）24sa-28320021960196250898.1六、配

14、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(gè)水廠設(shè)置一座配水井。1.設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量q=21.0104 m3/d=145.83m3/min，水力停留時(shí)間t=4.0min。2.設(shè)計(jì)計(jì)算 配水井有效容積 v=qt=145.834.0=583.32m3 配水井平面尺寸 a=lb=10m6m=60m2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(shí)間為t=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dn1000mm的放空管一根；配水井出水管

15、采用兩條dn1200mm鋼管。 配水井平面布置見下圖所示：七、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=21.0104 m3/d=8750 m3/h=2.43 m3/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wb=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w1 溶液池是配

16、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)的濃藥液送入溶液池，同時(shí)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：式中 w1溶液池容積，m3； q處理的水量，m3/h； 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 m3/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：，取w1=28m3 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，有效高度2m，超高0.5m，每格實(shí)際尺寸為 lbh=2.7m2.7

17、m2.5m。置于室內(nèi)地面上。 溶液池實(shí)際有效容積w=2.72.72 m3=14.58 m3,滿足要求。（2）溶解池容積w2 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w2按下式計(jì)算： w2=（0.2-0.3）w1 式中w1為溶液池容積。 取溶解池容積為溶液池容積的0.3倍，即： w2=0.3w1=0.328 m3=8.4 m3 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1.8m1.8m1.8m。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

18、機(jī)。 攪拌設(shè)備查給水排水工程快速設(shè)計(jì)手冊(cè)第4冊(cè)給水排水設(shè)備，選用的攪拌設(shè)備型號(hào)及規(guī)格如下表：型號(hào)攪拌池規(guī)格bb（m）池深h（m）槳葉直徑d（mm）槳板深度l（mm）h1（mm）h（mm）e（mm）電動(dòng)機(jī)功率（kw）重量（kg）bj-7502.02.01.57501200100330-0.55200圖3設(shè)置bj-750攪拌機(jī)3臺(tái)，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的排渣管一根。（4）溶液池鼓風(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)7.

19、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=1.22.19m3/min=2.62 m3/min，輸氣管長(zhǎng)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(cè)第4冊(cè)給水排水設(shè)備，選擇3臺(tái)tsc-100羅茨鼓風(fēng)機(jī)，2用1備。每臺(tái)轉(zhuǎn)速720r/min，軸功率2.73kw，電動(dòng)機(jī)功率4kw，升壓24.5kpa時(shí)，鼓風(fēng)量3.33m3/min。 溶解池和溶液池材料都采用鋼筋混凝土，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(cāng)庫(kù) 藥劑倉(cāng)庫(kù)與加藥間合建在一起，根據(jù)室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范（gb500

20、13-2006）規(guī)定：混凝劑的固定儲(chǔ)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(chǔ)備量應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w條件確定。藥庫(kù)的儲(chǔ)備量按最大投藥量的15天用量計(jì)算，每天需藥量m=21.01041034010-6 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(cāng)庫(kù)面積=（8.4151.5）/1.5=126m2。 在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)設(shè)有磅秤，用人力手推車投藥，同時(shí)盡可能考慮汽車運(yùn)輸方便，留有1.5m寬的過道，藥庫(kù)與加藥間合建，平面尺寸為18m6.71m，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

21、室；8計(jì)算機(jī)控制室；9倉(cāng)庫(kù)。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(dòng)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(tái)隔膜計(jì)量泵，兩用一備。 單臺(tái)投加量為600l/h，查給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第11冊(cè)常用設(shè)備（第二版），選用j-zm630/1.6隔膜計(jì)量泵三臺(tái)，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(dòng)機(jī)功率1.5kw，進(jìn)出口直徑25mm，重量240kg。（7）混凝劑投加

22、混凝劑投加過程： 加藥采用數(shù)學(xué)模擬自動(dòng)投加系統(tǒng)，即加藥系統(tǒng)以原水流量、濁度作為前饋信號(hào)，比例調(diào)節(jié)投藥量，以沉淀池出水濁度作為后饋信號(hào)，對(duì)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(guó)常用的歸納起來有三類：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(shí)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10.5104 m3/d=1.215 m3/s 一級(jí)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

23、/s，則管式靜態(tài)混合器直徑為 查給水排水工程快速設(shè)計(jì)手冊(cè)第4冊(cè)給水排水設(shè)備，選擇2組gw-1200管式靜態(tài)混合器，設(shè)3節(jié)混合單元體，即n=3，安裝長(zhǎng)度l=6000mm?；旌显O(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(zhǎng)距離不宜超過120m?；旌蠒r(shí)間一般為10-20s。本設(shè)計(jì)混合器距離絮凝池15m，混合時(shí)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： 式中 n混合單元體個(gè)數(shù)； q混合器處理水量（m3/s）； d管道直徑（m）。 則 根據(jù)q=1.215 m3/s=4375 m3/h，查水力計(jì)算表可得，兩條dn1200輸水管，1000i=0.992

24、。加藥點(diǎn)設(shè)于靠近水流方向的第一個(gè)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(duì)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m3/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=0.608m3/s。絮凝時(shí)間一般宜為12-20min，本設(shè)計(jì)絮凝時(shí)間

25、取13min，池有效水深h0=4.2m。2.設(shè)計(jì)計(jì)算（1）絮凝池有效容積v v=qt=0.6081360 m3=474.24 m3（2）絮凝池的有效面積a1 a1=v/ h0=474.24/4.2m2=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v1取0.12m/s，由此得單格豎井面積： f=q/ v1=0.608/0.12 m2=5.07 m2 設(shè)計(jì)每格為正方形，邊長(zhǎng)采用2.25m，因此每格面積為5.0625 m2，由此得分格數(shù)為： n= a1/f=112.91/5.0625=22.30，采用25格。（4）絮凝池池高

26、 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=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

27、 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a2=q/v2式中 q絮凝池設(shè)計(jì)流量（m3/s）；v2各段孔洞流速（m/s）。 每格的孔洞尺寸與位置見下表：（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80mm80mm，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v3前=0.25-0.30m/s；7-15格為中段，安放疏網(wǎng)格，網(wǎng)格孔眼尺寸為100mm100mm，采用板條寬度為35mm的厚塑料板條拼裝而成，網(wǎng)格層距0.7m，水過網(wǎng)孔流速v3中=0.22-0.25m/s；16-23格為末段，不安放

28、網(wǎng)格。a.前段 網(wǎng)格的孔眼尺寸為80mm80mm，網(wǎng)格層距0.6m，取v3前=0.27m/s，凈空斷面a3=q/v3前=0.608/0.27m2=2.25 m2 每個(gè)網(wǎng)格的孔眼數(shù)為： n前=2.25/0.082=352（個(gè)） 每個(gè)豎井的最大網(wǎng)格層數(shù)為，設(shè)置3層網(wǎng)格，6格共計(jì)18層16層。b.中段 網(wǎng)格的孔眼尺寸為100mm100mm，網(wǎng)格層距為0.7m，取v3中=0.23m/s，凈空斷面a4=q/v3中=0.608/0.23 m2=2.64 m2 每個(gè)網(wǎng)格的孔眼數(shù)為： n中=2.64/0.102=264（個(gè)） 每個(gè)豎井的最大網(wǎng)格層數(shù)為，設(shè)置1層網(wǎng)格，9格共計(jì)9層8層。c.末段 末段不安放網(wǎng)格。

29、（7）絮凝池流程 絮凝池流程如下圖：圖5（8）絮凝池的長(zhǎng)和寬 每套系統(tǒng)內(nèi)設(shè)2個(gè)網(wǎng)格絮凝池，絮凝池的布置見下圖：圖6 圖中水流流過豎井的順序如數(shù)字所標(biāo)。(1)、(3)表示每個(gè)豎井中網(wǎng)格的層數(shù)。 絮凝池的內(nèi)隔墻厚0.2m，不含外墻厚，則： 絮凝池長(zhǎng)=2.255+0.24=12.05（m） 絮凝池寬=2.255+0.24=12.05（m） 每個(gè)絮凝池長(zhǎng)為12.05m，寬為12.05m。從絮凝池到沉淀池的過渡區(qū)凈寬1.5m。（9）內(nèi)部水頭損失計(jì)算a.前段 前段網(wǎng)格的水頭損失為： n=18，1為網(wǎng)格阻力系數(shù)，取1.0，則： 前段孔洞水頭損失為： 2為孔洞阻力系數(shù)，取3.0，則： b.中段 計(jì)算公式同上，

30、則 c.末段 不設(shè)網(wǎng)格。 孔洞的水頭損失為： 則單個(gè)網(wǎng)格絮凝池總水頭損失為：（10）各段的停留時(shí)間 前段： 中段： 末段： 總停留時(shí)間（11）gt值校核 速度梯度 當(dāng)t=20，=110-3pas 絮凝池總平均速度梯度為： ，在104-105范圍之內(nèi)。 各段g值與值均滿足要求。（12）排泥系統(tǒng) 排泥周期由時(shí)間控制，前段、中段和末段采用5根穿孔排泥管和快開排泥閥，單側(cè)排泥至排泥渠中，最后匯入廠區(qū)排泥系統(tǒng)。 穿孔排泥管池內(nèi)部分長(zhǎng)12.05m，孔眼采取等距布置，排泥均勻度取0.5，查給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第3冊(cè)城鎮(zhèn)給水（第二版）得，kw=0.72?？籽壑睆饺=30mm，孔口面積f=0.00071m2,取孔

31、距s=0.4m，孔眼數(shù)目m=l/s-1=12.05/0.4-1=29 孔眼總面積w0=290.00071=0.02059 m2 穿孔管斷面面積w=w0/ kw=0.02059/0.72 m2=0.02860 m2 穿孔管直徑 取穿孔排泥管直徑為200mm，以防堵塞?？籽巯蛳屡c中垂線成45角兩側(cè)交叉排列。過渡區(qū)的泥流入沉淀池被排出。（四）上向流斜管沉淀池設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)參數(shù) 給水處理廠共設(shè)置2組水處理構(gòu)筑物同時(shí)運(yùn)行，每組設(shè)2個(gè)上向流斜管沉淀池，沉淀池與絮凝池合建在一起。 每個(gè)上向流斜管沉淀池設(shè)計(jì)流量為q=10.5104/2m3/d=0.608m3/s 根據(jù)室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50013-2006）

32、規(guī)定： 斜管沉淀區(qū)液面負(fù)荷應(yīng)按相似條件下的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定，可采用5.0-9.0m3/（m2h）（1.4-2.5mm/s）； 斜管區(qū)管徑為30-40mm；斜長(zhǎng)為1.0m；傾角為60； 斜管沉淀池的清水區(qū)保護(hù)高度不宜小于1.0m；底部配水區(qū)高度不宜小于1.5m； 本設(shè)計(jì)上向流斜管沉淀池的表面負(fù)荷取q=2.0mm/s；采用塑料片熱壓六邊形蜂窩管，管厚0.4mm，內(nèi)切圓直徑（邊距）d=35mm，斜長(zhǎng)為1.0m，傾角為60。2.設(shè)計(jì)計(jì)算（1）沉淀池面積 沉淀池清水區(qū)面積為： a=q/q 式中 a-沉淀池清水區(qū)面積（m2）； q -沉淀池流量（m3/s）； q -沉淀池表面負(fù)荷m3/（m2h）。 a=0.6

33、08/2.010-3m2=304 m2 沉淀池與絮凝池建在一起，考慮沉淀池與絮凝池寬度配合，池寬采用b=12.05m，并由此邊進(jìn)水，則： 有效池長(zhǎng)l= a/b=304/12.05m=25.23m 增加0.5m的無效長(zhǎng)度面積，斜管結(jié)構(gòu)占用面積按照3%計(jì)算，則： 實(shí)際沉淀池總面積為： a=（12.05+0.5+3041.03）m2=325.67m2 沉淀池總長(zhǎng) l=a/b=325.67/12.05m=27.03m（2）沉淀池高度 采用池超高0.3m，清水區(qū)高度1.2m，配水區(qū)高度1.6m。斜管區(qū)高度h=1sin60=0.87m，穿孔排泥斗槽高0.8m，則： 池子總高度h=0.3+1.2+0.87+

34、1.6+0.8=4.77m（3）沉淀池配水 沉淀池采用穿孔花墻配水，其穿孔流速小于0.08-0.10m/s；為防止絮凝體破碎，孔口流速不宜大于0.15-0.20m/s，且一般要求不大于絮凝池出口流速。取穿孔流速v=0.09m/s。 洞口總面積 a=q/v=0.608/0.09m2=6.76 m2 每個(gè)洞口尺寸定為10cm10cm，則洞口數(shù)為：6.76/0.102=676個(gè)，取678個(gè)。 穿孔花墻布于配水區(qū)1.6m的范圍內(nèi)，孔共分為6層，每層113個(gè)；進(jìn)水孔口位置應(yīng)在斜管區(qū)以下，沉淀區(qū)以上。（4）沉淀池出水 沉淀池采用穿孔集水槽集水，集水槽的中距一般為1-1.5m。沿池長(zhǎng)方向布置20條穿孔集水槽

35、，兩邊為2條集水渠，為施工方便槽底平坡。 集水槽中心距為：l=l/n=27.03/20m=1.35m 每個(gè)集水槽流量q=q/15=0.608/20 m3/s=0.0304 m3/s 考慮池子的超載系數(shù)20%，故： 槽中流量q0=1.2q=1.20.0304 m3/s=0.0365 m3/sa.槽中水深h2 槽寬 b=0.9q00.4=0.90.03650.4 m=0.239 m，取0.24m。 起點(diǎn)槽中水深 h1=0.75b=0.750.24 m=0.18 m 終點(diǎn)槽中水深 h2=1.25b=1.250.24 m=0.3 m 為便于施工制作，槽中水深統(tǒng)一按h2=0.3m計(jì)。b.槽的高度h3 集

36、水采用穿孔集水槽，孔口淹沒深度取0.05m，跌落高度取0.08m，槽的超高取0.10m，則： 集水槽總高度h3=（h2+0.05+0.08+0.10）m=0.53 mc.孔眼計(jì)算 由公式可求所需孔眼總面積。 式中 q0 集水槽流量（m3/s）； 流量系數(shù)，取0.62； h 孔口淹沒水深（m），此處為0.05m； w孔眼總面積（m2）。 所以 采用d=35mm孔眼，則： 單孔面積 孔眼個(gè)數(shù)，取62個(gè)，集水槽雙側(cè)開孔，每邊的孔眼個(gè)數(shù)為： n=n/2=82/2=31（個(gè)） 孔眼中心間距d.集水渠計(jì)算 每條集水渠的流量為q/2=0.304 m3/s，集水渠中流速為0.6m/s。 考慮到20%的超載系數(shù)

37、，則每條集水渠流量為q0=1.20.304 m3/s=0.3648 m3/s 集水渠寬度=0.90.36480.4 m=0.60 m 集水渠水深=（1.20.304）/（0.60.6）m=1.01m 考慮到集水槽水流進(jìn)集水渠時(shí)應(yīng)自由跌水，跌落高度取0.08m，即集水槽底應(yīng)高于集水渠水面0.08m。同時(shí)考慮到集水槽頂與集水渠頂相平，則集水渠總高度為： h=1.01+0.08+0.57=1.66（m） 沉淀池出水部分的水頭損失包括孔口水頭損失和集水槽水頭損失。 孔口水頭損失 式中 孔口阻力系數(shù)，取2.0；v1孔口流速（m/s）； 設(shè)計(jì)時(shí)流量考慮到20%的超載系數(shù)，實(shí)際運(yùn)行時(shí)單條集水槽流量為0.03

38、04 m3/s，每條集水槽共設(shè)孔眼62個(gè)。 則孔口流速 則h1=2.00.512/19.6=0.0265（m） 集水槽水深0.3m，則集水槽流速v2=0.42m/s，槽內(nèi)水力坡度取0.01，集水槽長(zhǎng)為10.85m，則： 集水槽水頭損失h2=il=0.0110.85m=0.1085m 沉淀池出水部分的總水頭損失為h=h1+h2=0.0265m+0.1085m=0.135m（5）沉淀池排泥系統(tǒng)計(jì)算 根據(jù)給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第3冊(cè)城鎮(zhèn)給水（第二版）：穿孔排泥管之間的間距當(dāng)池底為平底時(shí)，中心距采用1.5-2.0m；當(dāng)池底斜向穿孔管的橫坡與池底的交角大于30時(shí)，管中心的間距可以不受限制。 采用穿孔管排泥，沿

39、池長(zhǎng)27.03m方向共設(shè)15根穿孔排泥管，10個(gè)v形排泥槽，槽高0.8m，頂寬1.802m，底寬0.202m，槽邊傾角約為45。排泥管中心間距1.802m，排泥管上安裝快開排泥閥，每天排泥一次，單側(cè)排泥至集泥渠中，再匯入廠區(qū)排泥系統(tǒng)。排泥管有效長(zhǎng)度12.05m，輸泥管長(zhǎng)1m，穿孔排泥管作用水頭為4.27m。a.穿孔管直徑 孔眼采用等距布置，排泥均勻度即首端與末端積泥比取0.5，查給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第3冊(cè)城鎮(zhèn)給水（第二版）得kw=0.72。取孔徑d=30mm，孔口面積f=0.00071m2，取孔距s=0.4m，孔眼數(shù)目為： m=l/s-1=12.05/0.4-1=29（個(gè)） 孔眼總面積w0=290

40、.00071=0.02059 m2 穿孔管斷面面積w=w0/ kw=0.02059/0.72 m2=0.02860 m2 穿孔管直徑 取直徑為200mm，以防堵塞。孔眼向下與中垂線成45角兩側(cè)交叉排列。b.集泥渠和排泥管計(jì)算 集泥渠長(zhǎng)25m，寬0.7m，高1.2m。 穿孔排泥管直徑200mm，其斷面面積作用水頭4.27m，取沿程阻力系數(shù)=0.03，管長(zhǎng)12.05m，局部阻力系數(shù)：進(jìn)口=0.5，出口=1.0，閘閥=0.15，彎頭=0.72。=2.37。則流量系數(shù)為： 排泥流量為： 總排泥量為q總=10q泥=100.126 m3/s=1.26 m3/s（考慮絮凝池與沉淀池不同時(shí)排泥） 排泥管采用鋼

41、筋混凝土圓管，取管徑為dn1000，查水力計(jì)算表得，v=2.12m/s，水力坡降i=4.5，充滿度h/d=0.70。（6）設(shè)計(jì)校核a.雷諾數(shù)re 斜管內(nèi)的水流速度為： 式中v斜管內(nèi)的水流速度（m/s）； 斜管安裝角度，一般采用60-75； 設(shè)計(jì)中取=60，則： 雷諾數(shù) 式中r水力半徑（cm），r=d/4=35mm/4=8.75mm=0.875cm 水的運(yùn)動(dòng)黏度（cm2/s）； 設(shè)計(jì)中當(dāng)水溫t=20時(shí)，水的運(yùn)動(dòng)黏度=0.01 cm2/s，則： ，滿足設(shè)計(jì)要求。b.弗勞德數(shù)fr fr介于110-5-110-4之間，滿足設(shè)計(jì)要求。c.斜管中的沉淀時(shí)間 式中l(wèi)斜管長(zhǎng)度（m）； 設(shè)計(jì)中取=1.0m，則：

42、t2=1.0/0.0023 s=434.8 s=7.25 min 根據(jù)給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第3冊(cè)城鎮(zhèn)給水（第二版）：沉淀時(shí)間t一般在4-8min之間，滿足要求。d.斜管沉淀池的總停留時(shí)間 （7）上向流斜管沉淀池計(jì)算草圖 根據(jù)上面的計(jì)算結(jié)果，繪制上向流斜管沉淀池示意圖，如下圖所示：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

43、的基本形式是由法國(guó)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(gè)過濾周期內(nèi)保持不變，濾層不出現(xiàn)負(fù)壓。當(dāng)某單格濾池沖洗時(shí)，待濾水繼續(xù)進(jìn)入該格濾池作為表面掃洗水，掃洗時(shí)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(zhǎng)，出水效果好； 3）v型進(jìn)水槽（沖洗時(shí)兼作表面掃洗布水槽）和排水槽沿池長(zhǎng)方向布置，單池面積較大時(shí)，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

44、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(shí)，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(dòng)控制閥等先進(jìn)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(dòng)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21.0104m3/d，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=21.0104m3/d/2=10.5104m3/d 每套系統(tǒng)設(shè)置2組濾池，每組濾池設(shè)計(jì)流量為： q1=q/2=10.5104m3/d/2=52500 m3/

45、d=2187.5 m3/h=0.608 m3/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)或參照相似條件下已有濾池的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定。其中均勻級(jí)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13m/h。 采用先用空氣反沖，然后用氣-水同時(shí)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1=15l/（m2s）；第二步氣-水同時(shí)反沖洗強(qiáng)度q氣2=15l/（m2s），q水1=3l/（m2s）；第三步單獨(dú)水沖強(qiáng)度q水2=5l/（m2s）；表面

46、掃洗用濾前水，沖洗強(qiáng)度取q表水=1.9l/（m2s）。第一步氣沖時(shí)間t氣=3min，第二步氣水同時(shí)反沖洗時(shí)間t氣水=4min，第三步單獨(dú)水沖時(shí)間t水=5min，全程都進(jìn)行表面掃洗。沖洗時(shí)間共計(jì)t=12min=0.2h，沖洗周期t=36h。2.設(shè)計(jì)計(jì)算（1）平面尺寸計(jì)算 式中 f每組濾池所需面積（m2）； q濾池設(shè)計(jì)流量（m3/h）； 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，則： 單座濾池面積 式中 f單座濾池面積（m2）； n每組濾池座數(shù)（座）。 查給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第3冊(cè)城鎮(zhèn)給水（第二版），濾池總過濾面積為150-250m2時(shí)，濾池個(gè)數(shù)n取4，則： 選用雙

47、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，濾池底板用混凝土。 一般規(guī)定v型濾池的長(zhǎng)寬比為2：1-4：1，濾池長(zhǎng)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=bl 式中 f-單座濾池的實(shí)際面積（m2）； b單座濾池池寬（m）； l單座濾池池長(zhǎng)（m），一般采用11m。 設(shè)計(jì)中取濾池長(zhǎng)l=12.0m，寬b=5.0m，長(zhǎng)寬比為2.4：1，在2：1-4：1范圍之內(nèi)。 f=5.012.0 m2=60 m2 正常過濾時(shí)實(shí)際濾速 式中 v-正常過濾時(shí)濾池的實(shí)際濾速（m/h）； q1一組濾池的設(shè)計(jì)流量（m3/h）

48、。q1=4375/2 m3/h=2187.5 m3/h v=2187.5/（460）m/h=9.11 m/h 一座濾池沖洗時(shí)其他濾池的濾速： ，在10-13m/h范圍之內(nèi)。（2）進(jìn)水系統(tǒng)1.進(jìn)水總渠 式中 h1進(jìn)水總渠內(nèi)水深（m）； b1進(jìn)水總渠凈寬（m）； v1進(jìn)水總渠流速（m/s），一般采用0.8-1.2m/s。 設(shè)計(jì)中取h1=1.0m，v1=0.8m/s，進(jìn)水總渠流量q按強(qiáng)制過濾時(shí)流量計(jì)算。 表面掃洗水量q表=1.960m3/s =0.114m3/s 則q=（0.608+0.114）m3/s=0.722 m3/s b1=0.722/（0.81.0）m=0.90m2.氣動(dòng)隔膜閥的閥口面積

49、由進(jìn)水總渠側(cè)壁開三個(gè)孔，進(jìn)水總渠的渾水通過進(jìn)水孔進(jìn)入濾池。中間的進(jìn)水孔為主進(jìn)水孔，設(shè)置氣動(dòng)隔膜閥，兩側(cè)的方孔為表面掃洗進(jìn)水孔。濾池過濾時(shí)三個(gè)孔均開啟；濾池反洗時(shí)，關(guān)閉中間的進(jìn)水氣動(dòng)隔膜閥，兩側(cè)的方孔正常打開，進(jìn)水量為表面掃洗水量。 本設(shè)計(jì)濾池表面掃洗強(qiáng)度取1.9l/（m2s），濾池面積為60m2，則表面掃洗水量q表=1.960m3/s =0.114m3/s，設(shè)計(jì)時(shí)考慮到當(dāng)一個(gè)濾池反沖洗時(shí)其他濾池濾速均為強(qiáng)制濾速，則當(dāng)有一個(gè)濾池反沖洗時(shí)，其他3個(gè)濾池處理水流量為q強(qiáng)=0.608/3 m3/s=0.203 m3/s。則強(qiáng)制過濾時(shí)每個(gè)濾池應(yīng)能達(dá)到0.203m3/s的進(jìn)水流量，其中兩側(cè)的方孔進(jìn)水流量為

50、0.114m3/s，中間的進(jìn)水孔進(jìn)水流量為0.089 m3/s。 孔口面積按孔口淹沒出流公式計(jì)算，孔口兩側(cè)水位差取0.10m，則三個(gè)孔口總面積為： 則中間的進(jìn)水孔面積為兩側(cè)的進(jìn)水方孔面積為 在中間的進(jìn)水孔設(shè)置氣動(dòng)隔膜閥，則氣動(dòng)隔膜閥的閥口面積為0.10m2。 氣動(dòng)隔膜閥閥口處的水頭損失為： 式中氣動(dòng)隔膜閥閥口處的局部阻力系數(shù)，設(shè)計(jì)中取=1.0，v2=0.089/0.10 m/s=0.89m/s，則： 3.進(jìn)水堰堰上水頭 為了保證進(jìn)水穩(wěn)定性，進(jìn)水總渠引來的渾水經(jīng)過進(jìn)水堰進(jìn)入每座濾池內(nèi)的配水渠，再經(jīng)過濾池內(nèi)的配水渠分配到兩側(cè)的v型槽。 進(jìn)水堰的堰板宜設(shè)計(jì)為可調(diào)式，以便調(diào)節(jié)單池進(jìn)水量，使各池進(jìn)水量相

51、同。進(jìn)水堰與進(jìn)水總渠平行布置，與進(jìn)水總渠側(cè)壁相距0.5m。 堰上水頭為： 式中 h2堰上水頭（m）； m薄壁堰流量系數(shù)，一般取0.42-0.50； b堰寬（m）。 設(shè)計(jì)中取m=0.45，b=3m，則： 進(jìn)入每座濾池的渾水經(jīng)過進(jìn)水堰溢流至配水渠，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0.8m，高1.2m，渠總長(zhǎng)等于濾池總寬，渠長(zhǎng)5m，配水渠內(nèi)流速為0.8-1.2m/s。4.v型進(jìn)水槽 式中 h3v型進(jìn)水槽內(nèi)水深（m）； q3進(jìn)入v型進(jìn)水槽的流量（m3/s）； v3v型進(jìn)水槽內(nèi)的流速（m/s），一般采用0.6-1.0m/s； v型槽夾角，=45-50。 本設(shè)計(jì)每座濾池設(shè)兩個(gè)v型進(jìn)水槽

52、，則強(qiáng)制過濾時(shí)q3=0.203/2 m3/s=0.102 m3/s，取v3=0.6m/s，=45，則： v型槽斜面與池壁的傾斜度為45，垂直高度1.3m，壁厚0.05m。5.v型槽掃洗小孔 v型槽在濾池過濾時(shí)處于淹沒狀態(tài)，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(zhǎng)方向均勻布置，內(nèi)徑一般為20-30，過孔流速2.0m/s左右，孔中心一般低于用水單獨(dú)沖洗時(shí)池內(nèi)水面50-150mm。 式中 q4表面掃洗流量（m3/s）； q表水表面掃洗水強(qiáng)度l/（m2s），一般采用1.4-2.3l/（m2s），本設(shè)計(jì)取q表水=1.9l/（m2s）； a1小孔總面積（m2）； 孔口流量系數(shù)； d小孔直徑（mm）； n2小孔數(shù)目（個(gè)）。 設(shè)計(jì)中取=0.62，則： 取小孔直徑d=30mm，則： 個(gè)，取78個(gè)，每個(gè)v型槽上設(shè)置39個(gè)。則小孔間距=12/39m=0.30m 驗(yàn)算小孔流速v4 （3）反沖洗系統(tǒng)1.氣、水分配渠 氣、水分配渠的功能是在過濾時(shí)收集濾后清水，在沖洗時(shí)沿池長(zhǎng)方向分布沖洗空氣和沖洗水。渠上部設(shè)有一排配氣小孔，下部設(shè)有一排配水方孔。進(jìn)氣干管管頂宜平渠頂，沖洗水干管管底宜平渠底。 對(duì)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(shí)反沖洗時(shí)，亦即要求氣水同時(shí)反沖洗時(shí)的氣水分配渠斷面面積最大。