某20萬噸給水廠畢業(yè)設計

1、目 錄一、設計任務書1二、設計說明書4三、設計計算書91、取水工程92、凈水廠工程183、水廠的高程計算234、工程總概算264.1 水廠土建費用264.1.1 工程直接費用264.1.2 間接費264.1.3 利潤264.1.4 稅金264.2 設備及安裝費用275、運行費用27四、總結28五、致謝8六、參考目錄28畢業(yè)設計任務書（水廠）一、畢業(yè)設計目的 畢業(yè)設計是教學的重要環(huán)節(jié)，它能全面的反映學生對知識的掌握及運用能力。通過畢業(yè)設計，幫助學生進一步理解所學的理論知識，鍛煉其計算、制圖、寫作及語言表達能力，培養(yǎng)其獨立思考，勤學好問的能力，使學生得到工程師素質的基本訓練。 二、設計任務課題：某

2、市20萬噸/日水廠擴大初步設計1、 設計結束時，學生應交如下成果2、 廠區(qū)總平面布置圖1張；（1） 高程布置圖1張；（2） 主要構筑物工藝圖3張A、二級泵站構造圖；B、V型濾池構造圖；C、平流式深沉池（3） 設計任務書1份（4） 設計說明書1份（5） 設計計算書1份注意：所繪制的圖紙中，至少有一份是計算機繪制。三、設計要求1、 出水水質符合生活飲用水衛(wèi)生標準。2、 充分發(fā)揮獨立思考和獨立工作能力，做到設計規(guī)范，沒有原則性錯誤，計算正確，圖紙表達良好，說明書內容要，論證充分，字跡端正。3、 設計應從技術，經(jīng)濟兩方面考慮，注意新技術的應用，使設計具有投資省、管理方便等特點。4、 按時完成設計任務。

3、 四、 設計原始資料及參考書目1、 水源情況長江水源，水文資料如下：沿江防洪堤壩頂標高28.6m（吳淞高程）；歷年最高水位26.42m（吳淞高程）；歷年最低水位8.68（吳淞高程）；歷年最高水溫32ºC；歷年最低水溫17.8ºC；歷年最大流量73320/s；歷年最小流量2467/s；歷年平均流量2292/s；最大流速3m/s;最高濁度3400度；平均濁度：冬50-100度； 夏1000-1300度。2、 氣象資料歷年最多風向：東向歷年最大風速：23.0m/s歷年平均氣溫：17 ºC歷年極端最低氣溫：-17 ºC歷年極端最高氣溫：40.3 ºC歷

4、年平均降水量：1406.6ml歷年最大降水量：2184.4ml歷年平均地面溫度：18.8 ºC歷年最大凍土深度：6cm歷年平均相對濕度：783、 地震資料地震烈度：6度4、 工程地質資料地耐力10t/以上 五、參考書目室外給水設計規(guī)范凈水廠設計給水排水手冊（第一冊、第三冊、第十冊、第十一冊）給水排水標準圖案 機電產(chǎn)品樣品黃石機電設備安裝工程概算定額設計說明書一、水廠工藝流程和處理構筑物選擇給水處理工藝的常規(guī)流程：混凝沉淀過濾消毒。對于地表水，生活飲用水常規(guī)的處理工藝流程，常見的有以下三種：1、 地表水混凝沉淀過濾消毒飲用水；2、 地表水自然沉淀混凝沉淀過濾消毒飲用水3、 地表水混合絮

5、凝沉淀池過濾池清水池二級泵房用戶；給水處理方法和工藝流程的選擇，應根據(jù)原水水質、設計生產(chǎn)能力等因素，通過調查、必要的實驗并參考相似條件下處理構筑物的運行經(jīng)驗、經(jīng)技術經(jīng)濟比較后確定。由于水源不同，水質各樣，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，處理工藝流程中通常應包括混合、絮凝、沉淀、過濾及消毒。本設計采用長江水源。方案（1）（2）流程較簡單技術要求不高，水質要求不高，方案（3）流程較適合，水質要求較高，設計較合理。根據(jù)設計生產(chǎn)能力等因素，經(jīng)技術比較后確定采用第三個方案。我們采用的工藝流程如下：消毒劑 混凝劑 原水一級泵房混合絮凝沉淀池V型濾池清水池二級泵房用戶二、取水泵

6、房的設計說明1、 取水構筑物采用河床式自流管式取水構筑物，集水間與泵房合建，取水頭部選用箱式取水頭部。2、 泵房設計直徑為20米的圓形泵房水泵選擇：除了考慮到最高的供水工況的流量和揚程要求外，特別在運行效率、造價等方面進行研究。選用800S80A型水泵，按照800S80A型水泵要求，選用Y1600-8/1430型電動機。水泵機組的基礎設計：基礎長度L=水泵和電機的最外端螺孔間距L+（0.40.6）m基礎寬度B=水泵或電機的最大螺孔間距B+（0.40.6）m基礎高度H=地腳螺栓埋入的長度H+（0.100.15）m基礎高度應不小于5070cm，基礎一般用混凝土澆筑，其頂面高出室內地坪約為1020c

7、m.預留螺孔：當d螺栓>40mm時，螺孔中心距基礎邊緣>300mm當d螺栓<40mm時，螺孔中心距基礎邊緣>150200mm, 但基礎螺孔邊緣與基礎邊緣間距不得小于100150mm。螺孔尺寸可為80200mm方孔，一般采用100100mm或150150mm起重設備選用：根據(jù)泵房布置，設備重量，泵房跨度、高度、操作和檢修要求，參照給水排水設計手冊（3）起重設備選用標準，選用CDI（6-30m）單軌電動葫蘆起重機。給水泵房在工作時 ，可能會出現(xiàn)以下三種情況排水；、隨時排出泵運行時的軸承冷卻水，水泵填料函和閘閥等的漏水以及大型電動機 配套冷卻水。、停泵檢修時，排除放空水泵和管

8、路內的剩水。、發(fā)生裂管事故特殊情況下的大量泄水。出于對上述情況的考慮，采用排水泵排水，在泵房內設有集水坑各種管溝、排水溝等應與排水管相連通，并有i0.01坡度，坡向集水坑電纜溝床應與排水坑相連以排除溝內積水，但連接處需設閥門等隔斷措施，以免排水倒入電纜溝。泵房機組布置：參照給水排水設計手冊（3）表5-31，機組布置形式采用直線單形。 機組布置間距： 兩水泵機組間的通道的凈距為1.5m，相鄰兩水泵機組突出部分與墻壁的凈距為1.5m，考慮就地檢修時，每個機組一側應有一條大于水泵機組寬度0.5m的通道，并應保證泵軸和電動機轉子在檢修時拆卸。泵房主要人行道寬為1.5m,配電盤前面通道寬度為2m。3、

9、吸水管路布置：水泵進行管道上設有與管道直徑相同的止回閥。每臺水泵都要單獨設置 吸水管，可直接向吸水井吸水，吸管有向水泵不斷上升的坡度（i0.005）;水泵吸入端的漸縮管采用偏心漸縮管。 4、 出水管的布置：1）、出水管上設置DN600的閥們。2)、由于出水輸水管線較長，直徑較大，為了盡快排除出水管內空氣，在泵后出水管上安裝有泄氣閥。5、變配電間的布置： 1）、為保證城市供水的可靠，采用雙電源同時供電。2）、變配電裝置靠近供水泵房。三、反應池設計說明1、反應池總共有2座，反映時間為20分鐘。2、池內進口流速為0.6m/s ,出口流速為0.3m/s。3、隔板間凈距設計值為1.0m。4、反應池超高為

10、0.3m。5、隔板轉彎處的過水斷面面積為廊道斷面面積的1.4倍。6、池底坡向排泥口的坡度為3，排泥管直徑200mm。四、混凝劑及投加設計說明 根據(jù)長江水水質特征，選用堿式氯化鋁（PAC）,作為混凝劑，這種混凝劑的特點：1)、PAC是種無機高分子化合物，是三氯化鋁和氫氧化鋁的復合鹽。2)、PAC的絮凝體較硫酸的致密大，形成大，易于沉淀，混凝效果好，PAC在混凝過程中消耗堿度少，適應PH范圍較硫酸鋁寬且穩(wěn)定。3)、PAC的腐蝕性小。4）、與硫酸鋁化較含Al2O3成分高，具有投藥量少，節(jié)省藥耗，降低水成本等優(yōu)點。5）、PAC的混凝效果與鹽基度關系密切，原水濁度越高，使用鹽度高的PAC，其混凝沉淀效果

11、好。6）、PAC產(chǎn)品本身無害，據(jù)全國各地使用情況，凈化后的生活用水一般均附合國家飲用水水質衛(wèi)生標準。投加方法：采用濕投法，投加方式采用壓力投加，通過加藥泵注入到壓力管內，加藥泵型號為T26HW（CD）10-1500型調制設備：1、 溶解池高程設置在地坪面以下，池頂高出地面0.2m，溶解池池底坡度為0.02，池底設有排沙管，池壁設超高0.2m溶藥池一般采用鋼筋混凝土池體，內壁涂襯玻璃鋼、輝綠巖、耐酸膠泥瓷磚或聚氯乙烯板等。2、 溶液池采用高架式設置，以便能重力投加藥劑，池周圍設有工作臺，池底坡度為0.02，坡部設置排空管。五、沉淀池設計說明沉淀池采用平流式沉淀池1、 混凝沉淀時，出水懸浮物含量一

12、般低于10mg/l2、 池數(shù)為4座3、 沉淀時間根據(jù)原水水質和沉淀后的水質要求，沉淀時間為1.5h4、 沉淀池內平均水平流速設計為20mm/s，沉淀池有效水深3.0m,超高0.3m5、 沉淀池長寬比不小于4：1，長深比應不小于10：16、 泄空時間一般不超過6小時7、 弗勞德數(shù)為范圍內六、濾池的設計1. 為節(jié)省占地，采用雙格V型濾池，濾板材質為混凝土，單格寬=4.0m，板長=15.0m，分為并列的兩組，每組3座，共6座，每座面積f=120，總面積720。2. 水封采用單層加厚均濾料，粒徑0.951.50mm,不均勻系數(shù)1.21.5,濾速v=15m/h。第一步：氣沖沖洗強度 =15,氣沖時間為T

13、=4min第二步：氣水同時反沖空氣強度 =16，水強度為 =4，氣水同時反沖時間為T=4min第三步：水沖強度為 =4，單獨水沖時間為T=6min沖洗時間總計t=14min，沖洗周期T=48h，反沖洗橫掃強度為1.83. 井出水堰總高為2.73m4. 反沖洗管渠兩側沿程各布置20個配氣小孔和20個布水小孔，空間距0.6m,共四個配氣小孔和40個配水方孔。5. 排水集水槽頂端高出濾料層頂面0.5m6. 進水總渠寬1.0m,水面高1.0m7. 每座濾池由進水側壁開三個進水孔，進水總渠的渾水由這三個孔進入濾池，孔口寬1.05m,高0.2m8. 寬頂堰高5m，與側壁相距0.5m配水渠寬0.8m，渠長9

14、.2m9. V型槽槽設表掃水出水孔，直徑為0.025m，間隔為0.15m10. 選用沖洗水箱供水，反沖洗配水干管用DN800的鋼管11. 濾池底部設有排空管，其入口處設柵罩，池底坡度約為0.005，坡向排空管12. 配水系統(tǒng)的干管末端設有管徑約為50mm的排氣管，在排氣管伸出濾池頂處加截止閥13. 沖洗閥們用液動閥們七、清水池設計說明設計三座清水池，水池采用鋼筋混凝土制作，矩形水池的平面尺寸為13m3m,有效水深為3m，超高為0.5m，進水管徑為300mm，進水管流速為0.85m/s,出水管管DN350mm，也出水管流速為V=0.75m/s，水池上部設有DN300mm的溢流管，為使空氣流動，水

15、池頂上設有8條放在水池頂上面0.7m通風管，池頂覆土厚度0.5m，另設兩個孔徑為1200mm的檢查孔，孔內設置鋼梯以使從下檢修。八、水廠自動化儀表設備名稱型號數(shù)量適用范圍流量計LD電磁流量變送器1個Dg300壓力計YTZ電阻遠傳壓力表7個025PH儀PHG型，雙量程2臺70 ，714濁度儀NLZ101型落流式水質濁度儀1臺020，01000度鹽度計DDG-55鹽量計1臺01000度余氯儀7259型氯離子儀1臺0.110度九、各種常用化驗設備名稱數(shù)量名稱數(shù)量名稱數(shù)量高溫電爐1臺電熱、干燥箱1臺電熱恒溫培養(yǎng)箱1臺電熱蒸餾水器1臺電熱恒溫浴鍋1臺分光光度計1臺分光比色計1臺原子吸收光譜儀1臺氣相色譜

16、儀1臺電導儀1臺離子儀1臺測汞儀1臺溶解氧測定儀1臺COD測定儀1臺托盤天平2臺電冰箱1臺高倍顯微鏡1臺生物顯微鏡1臺電動離心機1臺高壓蒸氣消毒器1臺氫氣和乙炔氣瓶3瓶自動加碼1/1000精密天平2臺十、主要設備表序號名稱規(guī)格單位數(shù)量備注取水泵房1800S80A型泵臺3Q=7623m/hH=67m轉速960r/min風量102127 m/h2Y1600-8/1430型電動機臺33CD110-30D電動葫蘆臺14IS65-50-160型泵臺25132S1-2電動機臺26T35-11型軸風流機臺27YSF-8026風機臺28漸放管DN500700個39手動蝶閥DN700個610收縮接頭DN700個

17、311鋼制90º彎頭DN700個812鋼制正三通DN700個213偏心漸縮管DN800600個314閘閥DN800/700個3/3絮凝池1蝶閥DN800個2D371X-10型ZJ41-10液動J417-16A3材料I741-10鑄鐵A3J41-102閘閥DN800個23截止閥DN25個24液動閘閥DN400個25旋轉刮泥機套26液動閘閥DN800個27手動閘閥DN800個2清水池1潛水泵套1TSABS-97型VYB-BB型H=25m2排氣閥DN1100個13電容式液位變送器個14閘閥DN800個1加藥間及氯庫1計量泵臺4T26HCM(0)10-500型Q=12.4 m/min鑄鐵鑄鐵

18、鑄鐵鑄鐵載重300Kg2LZZWD鼓風機臺33ZJ-1轉子加氯機臺24磅秤6501072臺25氯瓶瓶146計量罐D=2500H=2000瓶17截止閥DN50個68截止閥DN50個139LX-1電動起動機臺110截止閥DN125個211截止閥DN80個212截止閥DN15個313手動翻斗車輛1二級泵房124SA-10型泵臺42JSQ1510-6型電動機臺43截止閥DN500個64閘閥DN400個65JS51-4電動機臺26SZ-1排水泵臺2 設計計算書取水工程采用固定式河床取水構筑物，由取水頭部、取水管、集水間和取水泵房組成。一取水頭部采用箱式取水頭部二. 取水管1 采用鋼制取水管，其參數(shù)確定：

19、流量確定設采用兩根取水管并聯(lián)從長江中取水，當一根停止工作時，其余管仍能保證75%的設計流量。（取自用水系數(shù)=1.05）Q=1.05××0.75=1.82m3/s流速確定取沖洗流速V=1.92m/s管徑的確定DN=1100mm 1000i=3.4672. 管道布置自流管鋪設在河床上，用支墩確定，坡向集水間布置，坡度i=0.00353. 沖洗方法采用關閉一部分取水管，使全部水量通過待沖的一根進水管，以加大流速的方法來實現(xiàn)沖洗。三集水間 與取水泵房合建，集水間附于取水泵房的外壁。若自流管水頭損失取0.0035×125=0.44m,則集水間水位標高最高水位標高為:26.4

20、2-0.44=25.98m最低水位標高為:8.68-0.44=8.24m四取水泵房1. 設計流量和揚程的估算設計流量考慮到輸水干管漏損和水廠本身自用水，取自用水系數(shù)=1.05，則設計流量Q=1.05×=8750 m3/h=2.43m3/s 設計揚程1） 泵所需凈揚程通過取水頭部的計算可知，在最不利情況下（即一條自流管檢修，另一條自流管通過75的設計流量時）自流管的水頭損失為0.44m。此時集水間中最高水位標高為26.42-0.44=25.98m。最低水位標高為8.68-0.44=8.24m。若反應池前配水井水面標高為32.00m。 洪水為時：32.00-25.98=6.02m 枯水位

21、時：32.00-8.24=23.76m2） 設采用兩條DN1000×12 鋼管并聯(lián)作為原輸水干管，管線長取950m，第一條輸水管檢修的另一條輸水管通過75%的設計流量，即Q=0.75×2.43=1.82 m3/s。 查水力計算表得，管內流速v=2.32m/s,i=0.00575 .所以 h=1.1×0.00575×950=6.01m (式中系數(shù)1.1表示壓水管路中局部損失按管中揚程損失10%計）3） 泵站內管路中的水頭損失 粗估為2.00m，另取2.00m安全水頭損失 水泵設計揚程為： 洪水為時：6.02 +6.01+2.00+2.00=16.03m 枯

22、水位時：23.76+6.01+2.00+2.00=33.77m2. 初選泵機組 擬采用800S32(Q=6552 m3/h,H=33.77m)離心泵三臺，兩臺工作，一臺備用。 根據(jù)水泵型號及機組布置要求，3臺水泵呈單列橫向布置。3 吸水管路和壓水管計算 每臺水泵設有單獨的管路，每臺泵出水量2.43/2=1.215 m3/s,采用DN1000吸水管，v=1.54m/s,1000i=2.56.壓水管采用DN900,v=1.91m/s,1000i=4.484. 管道布置 在吸水管上設置蝶閥一個,在切換中相接起來的每條壓水管均設有止回閥,液控蝶閥各一個,手動蝶閥作為檢修用.兩條DN1000輸水干管用D

23、N1000碟閥連接起來，每條輸水管上各設切換用DN1000碟閥一個。5. 泵房高度計算 為了便于用沉井發(fā)施工,將泵房機器間底板放在與集水間底板同標高,因而水泵自灌式工作,所以水泵安裝高度小于其永許吸上真空高度,無需計算. 已知集水間最低水位標高為8.24m,為保證吸水管的中心標高為7.50m(吸水管上緣的淹沒深度8.24-7.50-0.50=1.24m),取吸水管下緣距集水間底0.70m,則集水間底板標高為:7.50-(D/2+0.70)=7.50-(0.50+0.70)=6.30m。 洪水為標高26.42m,考慮1m的浪高，則操作平臺標高為26.42+1.00+0.50=27.92m 故泵房

24、筒體高度為27.92-6.30=21.62m。6. 附屬設備引水設備 水泵為自灌式工作，不需引水設備。引重設備選用環(huán)形吊車（電動葫蘆，CDI，起重0.510(t),起吊高度630m）排水設備 由于泵房較深,故采用電動水泵排水,沿泵房內壁設排水溝,將水匯集到基水坑內,然后用泵抽回到集水間去。 取水泵房的排水量一般按2040m3/h考慮,排水泵的總揚程30m左右，選用XA501/32A型水泵兩臺，一臺工作，一臺備用，配套電動機為Y132M-4。通風設備采用自然通風。計量設備 由于在送水泵站安裝流量計，統(tǒng)一計量，故取水泵房不再設計流量。7 泵房平面尺寸及建筑高度 平面尺寸的確定根據(jù)水泵機組，吸水與壓

25、水管道的布置條件及排水泵機組等附屬設備的布置情況，從給水排水設計手冊及機電產(chǎn)品樣品中查出有關設備和管道配件的尺寸，通過計算求得泵房內徑為20m泵房建筑高度的確定泵房高度已知為22.00m操作平臺上的建筑高度根據(jù)起重設備及起吊高度，采光與通風的要求，吊車梁底板到平臺樓板的距離為5.00m,從平臺樓板到房頂?shù)装鍍舾邽?.00m泵房建筑總高度為30.00m。凈水廠工程一 沉砂池設計（采用平流式沉砂池）1設計參數(shù)設計流量：Q=2430L/s設計流速：v=0.25m/s停留時間：t=45s2設計計算.砂池長度: L=v·t=0.25×45=11.25m.水流段面積： A=Q/V=2.

26、43/0.25=9.72m2.池總寬度設計為：n=8格，每格寬b=1.20m,總寬度B=b×n=1.20×8=9.60m.有效水深h2 : h2=A/B=9.72/9.60=1.01m(取1.0m).貯泥區(qū)所需要容積設計為T=2d,既考慮排泥間隔天數(shù)為2天.K總=1.31V=9.62m3.每個沉砂斗容積設為每一分格有兩個沉砂斗，則每個沉砂斗容積為：V=m3.沉砂斗各部分尺寸及容積為：設計斗底寬a1=0.6m, 斗壁與水平面的傾角為6Oo 斗高h3=0.50m。 h3=0.50,=0.866m。則，沉砂斗上底寬： a =+a1=1.20m 沉砂斗的容積： V，=(f1+f2+

27、) =(+= 0.57m3.沉砂池高度采用排沙，設計池底坡度為0.06，坡向砂斗為： L2=4.42m沉泥區(qū)高： h3,=h3+0.06L2=0.50+0.06×4.42=0.77m池總高度H：設超高h1=0.30m H= h3, +h1+h2=0.30+0.77+1.00=2.07m二. 絮凝池設計選用4組折板反應池平行布置第一第二段折板采用90o夾角，折板寬b=0.5m,折板長L=1.5m Q=0.61m3/s設波峰間距b1=1.20m,則波峰流速V1=設波谷間距b2=1.20+1.50×2×=3.32m則，波谷流速為V2=0.12m/s對于中間折板，兩條折板

28、間距為B=1.20m水流經(jīng)平行折板間的流速V=0.34m/s1相對折板，布置13個折板，池長為20m，h1=1h1 漸放段水頭損失（m）1漸放段阻力系數(shù)1=0.5所以，h1=0.5×=0.0026mh2=1+2-h2 漸縮管水頭損失 （m）相對峰的斷面積（）相對谷的斷面積（）2漸縮段阻力系數(shù)（§2=0.1） h2=1+0.1-×=0.0057mh個縮放的組合水頭損失h= h1+ h2=0.0026+0.0057=0.0083m折板采用三折，轉彎處流速為vo=m/shi=3hi 轉彎或空洞的水頭損失（m）vo 轉彎或空洞處的流速 （m/s）3轉彎或空洞處的阻力系數(shù)，

29、上轉彎3=1.8;下轉彎的空洞3=3.0）hi =（7×1.8+6×3.0）×=0.18mh=nh+=3×14×0.0083+0.18=0.53mh總水頭損失 n縮放組合個數(shù)水在折板中的停留時間 t=201s速度梯度： G=50.10/sGT=50.10×201=100772平行折板h=v板間的平均流速，v=0.08m/s轉彎處阻力系數(shù)，按1800轉彎損失計系。=3.0h=3.0×=0.0010mh1=h1上下轉彎或空洞處的水頭損失。vo，同相對折板，折板采用2折板故：vo=0.30m/sh1=0.18mh=(7×

30、4+6×5)×0.0010+0.18=0.238m停留時間： t=516s速度梯度： G=67s-1GT=67×516=343593平行直板取平行直板間隔為1.8m，故直板數(shù)為10V=0.22m/s轉彎處的助力系數(shù)，按180度轉彎計取3.o一個有10個轉彎故，h=n·h=10×0.0074=0.074m停留時間：t=155s速度梯度： G=67s-1GT=67×155=104574、在整個折板，反應池中t=201+516+155=872s=14.5分鐘GT=10077+34359+10457=54893相對折板池與平行折板之間的空洞尺

31、寸采用 L×H=0.80m×2.00mV= =0.375m/s平行折板與平行直板間空洞尺寸采用 L×H=1.00m×2.80mV= =0.214m/s平行直板與過渡區(qū)之間的空洞尺寸采用 L×H=1.50m×2.40mV= =0.167m/s為使過渡區(qū)配水均勻，確保礬花在進入平流沉淀池時不致破碎在過渡區(qū)堰，從而使反應池中的水解能夠均勻流入沉淀池。反應池的排泥措施采用在過渡區(qū)設置放空排泥管，利用高壓水槍的射流將反應池中的積泥沖至過渡區(qū)，然后放空排管，放空時間為1小時。d排泥管直徑B過渡區(qū)寬度，1mL過渡區(qū)長度，16mH過渡區(qū)取水位高，4.

32、0mT放空時間，1h 故， d=0.079m。 取D=150mm 三 ：沉淀池 選用4組池子平行布置1：每組設計流量 Q=×=2187.5m3/h=0.61m3/s2: 設計數(shù)據(jù)的選用 表面負荷 q=2.00m3/m2h=0.56mm3/s 沉淀池停留時間 T1=1.5h 沉淀池中水的流速v=20mm/s3: 平流沉淀池的計算 沉淀池表面積 A A=1109m3 沉淀池長度 L L=3.6vT=3.6×20×1.5=108 m 取用 110 m 沉淀池寬度 B B=10.08 m, 取 10 m 沉淀池深度 H H=2.98m 取3 m 絮凝池與平流池之間的隔墻采

33、用孔墻。穿孔墻孔的洞口流速采用0.25m/s 洞口總面積為 =2.40m2 每個洞口采用具有150發(fā)散角的矩形孔。平面尺寸采用16×7cm, 則，洞口數(shù)為=214孔沉淀池水力條件復核如下: 水力截面積 =10×3=30.0m2水流濕周 =10+2×3=16m水力半徑 R=1.90m弗勞德數(shù) Fr=2.15×10-5 ， (在1×10-41×10-5范圍之間) 沉淀池放空排泥管按放空時間3h d=0.11m 選用直徑DN=150mm,采用機械排泥裝置沉淀池出水堰的斷面寬度采用1m,出水堰起端深度保證薄壁堰自由落水,出水堰的保持超高定為0

34、.10m,出水堰水深為0.80m,出水堰高度取3.20m 出水堰的流量負荷為q=432m3/m2·d < 500m3/m2·d四、濾池 使用V型濾池裝置、計算依據(jù)濾速V=14m/h 第一步：氣沖沖洗強度q氣1=15L/sm2,沖洗時間t=4min第二部：氣水同時反沖空氣強度 q氣2=15L/sm2,水強度為q水1=4L/m2,氣水同時反沖時間為t氣水=4min第三步：水沖強度為q水2=4L/sm2, 單獨水沖時間為 t水=6min沖洗時間總計t=14min=0.23h,沖洗周期T=48h,反沖橫掃強度1.8 L/sm2濾池采用砂濾料，粒徑0.951.50mm, 不均勻

35、系數(shù) 1.21.52設計計算:濾池設計:濾池工作時間： t=24-t=24-=23.88h( 式中未考慮排放初濾水) :濾池總面積： F=628.14m2:濾池的分格：為節(jié)省占地，采用雙格微型濾池，濾板材質為混凝土，單格寬B單=4.00m,板長L單=15.00m,分為并列的兩組，每組3座，共6座。每座面積為f=120m2,總面積720 m2:校核強制濾速： v=,滿足V20m/h:濾池高度的確定：濾池超高H5=0.30m,濾池上的水深H4=1.30m, 濾料層高H3=1.20m,濾板厚取H2=0.12m濾板下布水高度取H1=0.80m則，濾池總高 H=H1+H2+H3+H4+H5=0.80+0

36、.12+1.20+1.30+0.30=3.72m:水封井的設計：濾料層的水頭損失按下式計算：H=×Lov式中 H 水流通過清潔燃料池的水頭損失, cm V 水的運動黏度, 20為0.0101cm2/sg 重力加速度， 981 cm/s2濾料空隙率， 取0.5與濾料體積相同的球體直徑，cm，根據(jù)廠家提供的數(shù)據(jù)為0.1cmL0濾料厚度， cm，L0=120cmV 濾速 ， cm/s v=14m/h=0.39m/s濾料顆粒度系數(shù)，天然沙礫，0.750.8.取0.8 H=×Lov =×120×0.39 =27.10cm 根據(jù)經(jīng)驗，濾速為810m/h時，清潔濾料池

37、的水頭損失為3040cm，計算值比經(jīng)驗值底，取經(jīng)驗值為底限，30cm因為每為清潔濾料池的過濾水頭損失，正常過濾時，通過長柄濾頭的水頭損失H0.22m, 忽略其它的水頭損失，則每次反沖洗后開始過濾時的水頭損失為H開始。 H開始=0.30+0.22=0.52m為保證濾池正常過濾時池內的液面高出濾料層，水封井出水堰頂標高取濾料層上表面標高以上0.20m，設計水封頂平面尺寸為2m×2m。堰底板低0.30m。水封井出水堰總高： H水封=0.30+H1+H2+H3+0.20=0.30+0.80+0.12+1.20+0.20=2.62m因為每座濾池過濾水量Q單vf=8×120=960m3

38、/h=0.267m3/s所以水封井出水堰堰上水頭由矩形堰的流量公式Q=1.84bh3/2計算得H水封=Q單/(1.84b堰)2/3=0.267/(1.84×2)2/3=0.17m.則，濾池工作完畢。清潔濾料層過濾時，濾池的液面比濾料層高0.17+0.52+0.20=0.89m、反沖洗灌渠系統(tǒng)設計參數(shù)按濾池氣水反沖洗部分的長柄濾頭配水配氣系統(tǒng)選取。:放沖洗流量Q反得計算反沖洗用水流量按水洗強度最大時計算。單獨水洗時反沖洗強度最大為5L/s·m2.。 Q反水=q水f=5×120=600L/s=0.60m3/s=2160m3/hV型濾池反沖洗時，表面掃洗同時進行，其流量

39、：Q表水=q表水f=0.0018×120=0.216m3/s:反沖洗配水系統(tǒng)的斷面積配水干管（渠）進口流速為1.50m/s配水干管（渠）截面積A水干=0.40m2反沖洗配水干管用鋼管DN800，流速1.27m/s，反沖洗由反沖洗配水支管的流速取值11.50m/s左右，取v水支=1m/s.則配水支管（渠）截面積 A水支=0.60m2 此即配水方孔流面積。 沿渠長方向兩側各均勻布置20個配水方孔，共40個，孔中心間距0.60m ，每個孔口面積A小=0.015m2 每個孔口尺寸取0.12×0.12 m 。反沖洗水過孔流速:V=1.04m/s:反沖洗用氣量的計算反沖洗用氣量按氣沖強

40、度最大時的空氣流量計算，這時氣沖強度為15L/s·m2Q反氣=q·f=15×120=1800L/s=1.80m3/s:配水系統(tǒng)斷面計算配水干管（渠）進口流速為5m/s左右.配水干管（渠）截面積： A氣干=0.36m2反沖洗配水干管用干管DN300，流速8.0m/s，反沖洗用空氣由反沖洗配氣干管輸送至氣水分配渠底兩側的布氣小孔配氣到濾池底部的配水區(qū)，布氣小孔緊貼濾板下緣，間距與布水方孔相同，共40個。反沖洗用空氣通過配水小孔的流速按反沖洗配水支管的流速取值10m/s左右。 則，配氣管（渠）截面積： A反氣=0.18m2每個布氣小孔面積： A氣孔=0.0045m2孔口

41、直徑： d氣孔=0.076m, 即76mm。反沖洗空氣過孔流速： v=8.12m/s ， 滿足要求。每孔配氣量： Q氣孔=0.045m3/s=162 m3/h:氣水配渠的斷面設計氣水分配渠的斷面面積按氣水同時反沖洗的情況設計氣水同時反沖洗的反沖洗水的流量 Q反氣水=q水·f=4×120=480L/s=0.48m3/s氣水同時反沖洗用水空氣的流量 Q反氣=q氣·f=15×120=1800L/s=1.80m3/s氣水分配渠的斷面積A氣水=+=（3）、濾池管渠的布置、反沖洗管渠 a、氣水分配渠起端寬取1.20，高取1.50m，取末端寬1.20m，高1.00m，

42、則起端截面積1.80m2，末端截面積1.20m2，兩側沿程各布置20個配氣小孔和20個布水水孔，孔間距0.60m，共40個配氣小孔和40個配水小方孔，氣水分配渠末端所需最小截面積0.68/40=0.017 m2<末端截面積1.20 m2，滿足要求。b、排水集水槽，其頂端高出濾料層頂面0.50m。排水渠集水槽起端高： 氣水分配渠前端高度取1.5mH起 =H1+H2+H3+0.50-1.50=0.80+0.12+1.20+0.50-1.50=1.12m排水集水槽末端高： 氣水分配渠末端高度取1.00mH末 = H1+H2+H3+0.50-1.00=0.80+0.12+1.20+0.50-1.

43、00=1.62m底坡i=(1.62-1.12)/L=0.0333(L=15m)c、排水集水槽排水能力校核由矩形端面暗溝（非滿流n=0.013）計算公式校核集水槽排水能力設集水槽超高0.30m，取槽內水位高h排集=0.73m，槽寬b排集=1.20m。濕周： 水面斷流: A排槽=bh=1.20×0.73=0.876m2水力半徑： R= A排槽/=0.876/2.66=0.329m水流速度： 過流能力： Q排集=A排集v=0.876×6.70=5.87m3/s實際過水量： Q反=Q反水+Q表水=0.60+0.216=0.82 m3/s、進水管渠a、進水總渠每組進水總渠過水流量按強

44、制過濾流量設計，流速1.2m/s，則強制過濾流量Q=210000/2=105000 m3/d=1.215 m3/s，過水斷面F=Q/v=1.215/1=1.22m2，取9999999999933331.0 0m2，進水總渠寬1.20m，水面高1.00m。b、每座濾池的進水孔每座濾池由進水側壁開三個進水孔，進水總渠的渾水通過這三個進水孔進入濾池，孔口面積按孔口淹沒出流計算，其總面積按濾池強制過濾水量計，強制過濾水量孔口兩側水位差取0.1m，則，孔口面積：中間孔面積按表面積掃洗水量設計：孔口寬B中孔=1.30m，高H中孔=0.20m，兩個側孔口設閥門，采用橡膠囊充氣閥，則每個側孔面積為A側=（A孔

45、A中孔）/2=(0.7240.26)/2=0.23m2，孔口寬B側孔=1.15m，高H側孔=0.20m。c、每座濾池內設的寬頂堰寬頂堰寬b寬頂=5m，寬頂堰與進水總渠平行設置，與進水總渠側壁相距0.5m，堰上水頭由矩形堰流量公式得md、每座濾池的配水渠濾池的配水渠寬b配渠=0.80m，渠高1m，渠總長等于濾池總寬，即， 渠長=4.00×2+1.20=9.20m。當渠內水深h配渠=0.60m時，末端流速（進來的渾水由分配渠中段向渠兩側的進水孔流出，每側流量為Q強/2）流速：V配渠=Q強（2b配渠h配渠)=0.608/(2×0.80×0.60)=0.63m/s滿足濾池

46、進水管渠自清流速的要求。e、配水渠過水能力校核水力半徑：R配渠= b配渠h配渠/(b配渠+2h配渠)=0.80×0.60/（2×0.60+0.80）=0.24m水力深度：i渠=（nv渠/R渠2/3）2=(0.013×0.63/0.242/3)2=0.00045<0.001渠內水面降落量：h渠=i渠L配渠/2=0.0045×9.20/2=0.0021m因為，配水渠最高水位：h配渠+h渠=0.60+0.0021=0.6021<渠高1m，所以，配水渠過水能力滿足要求。、V型槽的設計V型槽槽底設表掃水出水孔，直徑取dv孔=0.025m，間隔0.15m

47、，每槽共計80個，則單側V型槽表掃水出水孔總面積，表掃水出水孔低于排水集水槽堰頂0.15m，即V型槽堰頂?shù)母叨鹊陀诩垩唔?.15m，表面掃洗時V型槽內水位高出濾池反沖洗的液面，由（Q為單格濾池的表面流量）得：反沖洗時排水集水槽的堰上水頭由矩形堰流量公式得，其中b為集水槽長，b=L排槽，Q為單格濾池反沖洗流量，Q反單=Q反/2=0.82/2=0.41m3/s所以， V型槽傾角，取0.21m, 則，高垂直高度：0.15+0.15+0.062+1.03+0.21=1.6m反沖洗時V型槽頂高出濾池內液面的高度：1-0.15-h排槽=1-0.15-0.062=0.79m反沖洗時V型槽頂高出槽內液面的

48、高度：1-0.15-h排槽-hv液=1-0.15-0.08-0.28=0.49m（4）、沖洗水的供給（選用沖洗水泵供水）a、沖洗水泵到濾池配水系統(tǒng)的管路水頭損失反沖洗配水干管采用DN800，流速1.48m/s，1000i=4.21，布水管長總計90m，反 沖洗總管的沿程水頭損失：。沖洗管配件及阻力系數(shù)表：配件名稱數(shù)量（個）局部阻力系數(shù)彎頭660.6=3.6DN800閘閥330.06=0.18等徑三通221.5=3水箱出口110.5=0.5 7.28則，沖洗水泵到濾池配水系統(tǒng)的管路水頭損失：b、濾池配水系統(tǒng)的水頭損失、氣水分配干渠內的水頭損失氣水分配干渠內的水頭損失按最不利條件，即氣水同時反沖洗

49、計算，此時渠上部都是空氣，下部是反沖洗水，按舉行暗管（非滿流n=0.013）近似計算。氣水同時反沖洗時Q=0.6m3/s， 則氣水分配渠內水面高： 水力坡度： 渠內水頭損失 ： 、氣水分配干渠底部配水方孔水頭損失 由放沖洗配水系統(tǒng)的斷面計算內容知：配水方孔的實際面積為A方孔=0.70m2， 、查手冊，反沖洗水經(jīng)過濾后的水頭損失 、氣水同時通過濾頭時增加的水頭損失增 氣水同時反沖氣水化，長柄濾頭配氣系統(tǒng)的濾帽縫隙總面積與濾池總面積之比為1.25%，則長柄濾頭的水流速度： 濾池配水系統(tǒng)的水頭損失： c、砂濾層水頭損失濾料為石英砂，密度r1=2.65噸/m3,水的容重r=1噸/m3，石英砂濾料膨脹前

50、空隙率mo=0.41,濾料層膨脹度H3=1.0m,則濾料層的水頭損失： d、富余水頭取1.5m,則反沖洗水箱底高出排水槽頂 水塔容積按一座濾池沖洗強度的1.5倍計算 （5）、 反沖空氣的供給、長柄濾頭的水頭損失 長柄濾頭網(wǎng)狀布置約55個/m2,供n=55×120=6600個每個濾頭通氣量為，根據(jù)廠家提供的數(shù)據(jù)，在該氣體流量下壓力損失最大為、氣水分配渠配氣水孔的流速 壓力損失按孔口出流速公式 、配氣管道總壓力損失管a、配水系統(tǒng)的沿程壓力損失反沖洗空氣1.80m3/s,配氣管采用DN350鋼管，流速滿足5m/s條件，反沖洗空氣管總長70m,氣水分配渠內的壓力損失忽略不計，則，反沖洗管道內空氣氣壓：長柄濾頭距反沖洗水面高度：空氣濕度300C考慮，空氣管道摩阻9.8kpa/1000mb. 配氣管道的局部壓力損失 主要配件及長度換算系數(shù)配件名稱數(shù)量/