凈水廠課程設(shè)計計算說明書

1、 城固縣給水工程設(shè)計城固縣給水工程設(shè)計摘要本設(shè)計為城固縣給水工程設(shè)計，工程設(shè)計規(guī)模為76923 m3/d。凈水工程的設(shè)計主要包括配水廠的設(shè)計計算和凈水廠的設(shè)計計算。凈水廠的設(shè)計包括凈水廠的位置選擇、水處理工藝流程的確定、處理構(gòu)筑物的設(shè)計計算以及水廠的平面和高程布置。通過技術(shù)經(jīng)濟比較，確定凈水廠的工藝流程選用方案： 原水靜態(tài)混合器網(wǎng)格絮凝池斜管沉淀池V型濾池消毒清水池二級泵站城市管網(wǎng)關(guān)鍵詞：給水工程設(shè)計、水廠工藝、V型濾池、城市管網(wǎng)。設(shè)計說明書一 設(shè)計水量第一節(jié) 最高日用水量一、各項用水量 設(shè)計給水工程首先要確定設(shè)計水量。通常將設(shè)計用水量作為設(shè)計水量。 設(shè)計用水量是根據(jù)設(shè)計年限內(nèi)用水單位數(shù)，用水

2、定額和用水變化情況所預(yù)測的用戶用水總量。設(shè)計用水量包括下列用水：1、綜合生活用水量Q1，包括居民生活用水量和公共建筑及設(shè)施用水；2、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量Q2；3、澆灑道路和綠地用水量Q3；4、工業(yè)企業(yè)工作人員生活用水量Q4；5、未預(yù)見水量及管網(wǎng)漏失水量Q5；6、消防用水量Qx；各用水量計算結(jié)果如下：Q1=3×10（m/d） Q2=3×10（m/d） Q3=3000（m/d） Q4=6930（m/d）Q5 =6993(m/d) 最高日用水量Qd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=76923 m3/d三 凈水廠第一節(jié) 混合1.溶液池分成2格，每格的有效容積為3.7 m³。有

3、效高度為1.2m，超高0.2m,每格實際尺寸為1.8×1.8×1.4m，置于室內(nèi)地面上。2.溶解池分成2格，每格的容積為1.1 m3，有效高度為0.8m，超高0.2m,每格實際尺寸為1.2×1.2×1.0m。池底坡度采用2.5%，池底設(shè)排渣管。3.溶解池攪拌設(shè)備采用中心固定式平漿板式攪拌機。漿板直徑400mm，漿板深度為0.7mm，質(zhì)量100kg. 溶解池置于地下，池頂高出室內(nèi)地面0.5m。4.藥劑庫平面尺寸為10×10 m2，高度為4.5m。設(shè)3臺活塞式隔膜計量泵（2用1備），單臺投加量600L/h5.靜態(tài)混合器設(shè)3節(jié)混合元即n3，混合器距離

4、絮凝池10m，混合時間為13s。 D750 mm6水流過靜態(tài)混合器的水頭損失為：h0.62 m第二節(jié) 絮凝1.設(shè)網(wǎng)格式絮凝池兩組，每組設(shè)兩池。每組總長度為17.2m，總寬度為8.7m.2.絮凝時間為t=10min.設(shè)計平均水深為2.7m，超高0.3m，池總高3.0m。3.絮凝池有效容積147m3,有效面積54.4m2,設(shè)計每格為正方形，邊長1.5m，每池分格數(shù) 25格。4. 1、2、3、4為三層網(wǎng)格，5、6、7為雙層網(wǎng)格，815為單層網(wǎng)格，后段不設(shè)網(wǎng)格。前段密網(wǎng)格尺寸為80mm×80mm,中段疏網(wǎng)格尺寸為100mm×100mm。5.單池絮凝池的水頭損失為0.232 m。第三

5、節(jié) 沉淀1.沉淀池采用異向流斜管沉淀池，近期設(shè)計2組。2. 清水區(qū)平面尺寸B×L為16.8m×10m，進水區(qū)沿16.8m長一邊布置。3.池總高4.37m，其中超高0.3m，清水區(qū)高1.2m，配水區(qū)高1.2m，排泥水槽高0.8m。4. 穿孔墻布于布水區(qū)1.2m的范圍內(nèi)，孔分四層，每層69個，每個洞口尺寸定為15cm×8cm，共276個。5. 沿池長方向布10條穿孔集水槽，中間為2條集水渠，為施工方便，槽底平坡。6.集水槽中心距1.0m，每槽長3.95m；槽寬為0.2m，槽高為：0.50m，集水槽雙向側(cè)開孔，孔徑：d=25mm，每側(cè)孔數(shù)為90 個，孔距為10 ，集水槽

6、超高取0.15m，7. 集水渠起端水深為0.51 m,集水槽頂與集水渠頂相平，集水槽水流進入集水渠時應(yīng)自由跌水，跌水高度取0.08m，水渠總高1.22m，出水管取DN800.8. 采用穿孔管橫向布置，沿與水流垂直的方向共設(shè)8根，雙側(cè)排泥至集泥渠，集泥渠長17.2 m，B×H=0.3m×0.3m,孔眼采取等局布置，穿孔管長為10m，首末端積泥比為0.5，穿孔管直徑為150mm，孔眼向下和中垂線成45°角，并列排列，共24個孔眼，采用氣動快開式排泥閥。第四節(jié) 過濾1.設(shè)計濾速v=10m/h，采用氣水反沖洗, 總沖洗時間10min，沖洗周期T=24h,反沖橫掃強度1.8

7、L/(s·). 濾池沖洗確定(見下表)沖洗強度（L/sm2）沖洗時間（min）第一步（氣沖）153第二步（氣-水同時）空氣154水4第三步（水沖）522選雙格V 型濾池,池底板用混凝土,單格寬B=4.0m,長L=6.0m,單格面積24 ,共分8座,左右對稱布置,每座面積f=48 ,總面積384 。3. 濾池超高H=0.3m，濾池口水深H=1.5m，濾層厚度H=1.0m，濾板厚H=0.13m濾板下布水區(qū)高度H=0.9m，其中沖洗時形成的氣勢層厚度為(0.10.15m)，濾池總高度：H=4.23m。4. 濾池采用單層加厚均粒濾料,粒徑0.951.35 ,不均勻系數(shù)1.21.6，設(shè)計水封井

8、平面尺寸2m×2m,堰底板比濾池底板低0.3m，水封井總高0.11m。5.長柄濾頭配水配氣系統(tǒng)<1>長柄濾頭安裝在混凝土濾板上,濾板固定在梁上,濾板用0.05m 后預(yù)制板上澆注0.08m 后混凝土層,濾板下的長柄部分浸沒于水中,長柄上端有小孔,下端有豎向條縫,氣水同時反沖洗時,約有2/3 空氣有上緣小孔進入,1/3 空氣由縫隙進入柄內(nèi),長炳下端浸沒部分還有一個小孔,流進沖洗水,這部分氣水在柄內(nèi)混合后有長柄濾頭頂部的條縫噴入濾層沖洗.<2>長柄濾頭固定板下的氣水室高度為0.70.9m,其中沖洗時形成的氣墊層厚度為0.10.15m.<3>向長柄濾頭固定

9、板下氣水室配氣的出口應(yīng)該緊貼濾頭固定板的底面，由配水干管向氣水室配水的支管出口應(yīng)該緊貼池底。<4>長柄濾頭配氣系統(tǒng)的濾帽縫隙與濾池過濾面積之比為1/80，每平方米的濾頭數(shù)量為4964 個。<5>沖洗水和空氣同時通過長柄濾頭的水頭損失按產(chǎn)品的實測資料確定。<6>向長柄濾頭配水配氣系統(tǒng)氣水室配氣的干管的進口流速為5m/s 左右；配氣支管或孔口流速為10m/s 左右。配水干管進口流速為1.5m/s 左右；配水支管或孔口流速為11.5m/s.6. 反沖洗配水干管用鋼管DN450,流速v=1.51 m/s，沿渠長方向兩側(cè)各均勻布置14 個配水方孔.共28 個,孔中心間

10、距0.6m每個孔口尺寸取0.09m×0.09m。7.沿渠長方向兩側(cè)各均勻布置14 個配水方孔.共28 個,孔中心間距0.6m，每個孔口尺寸取0.09m×0.09m。8. 反沖洗配氣干管用鋼管DN450,流速4.53 m/s.布?xì)庑】拙o貼濾板下緣,間距與布水方孔相同,共計28個，孔徑60mm。9.濾池管渠的布置:(1)氣水分配渠起端寬0.45m,高取1.5m,末端寬取0.45m,高取1m,則起端截面積0.675 ,末端截面積0.45 ,兩側(cè)沿程各布置16 個配水小孔和16 個布水方孔,孔間距0.6m,共32 個配氣小孔和32 個配水方孔。(2)排水集水槽起端1.43m，末端1

11、.93m，底坡0.042.(3)進水總渠水流端面積A =0.73 ，進水總渠寬0.9m,水面高0.9m.(4) 濾池由進水側(cè)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,兩側(cè)進水孔孔口在反沖洗時關(guān)閉,中間進水孔孔口設(shè)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, B=1.0m.高 H =0.10m, B=1.0m,高H =0.325m.(5) 寬頂堰寬b 5m,寬頂堰與進水渠平行設(shè)置，h 0.17m(6) 濾池配水渠寬b 0.6m,渠高1.0m,渠長L 10m。10.V型槽設(shè)計：（1）V 形槽槽底設(shè)表掃水出水孔直徑取d=0.020m,間隔0.15m.每槽共計50 個，表面水出水

12、孔低于排水集稅槽堰頂0.15m,即V 形槽槽底的高度低于集水槽堰頂0.15m。（2）V 形槽傾角45 度,垂直高度1m,壁厚0.05m.反沖洗時V 形槽頂高出槽內(nèi)液面的高度為1.39 m11.反沖洗水的供給：（1）反沖洗配水干管用鋼管DN450,管內(nèi)流速1.51 m/s, 反沖洗水水泵最小揚程為:H =10.14 m，（2）選用三臺300S12A型單級雙吸離心泵，兩用一備，揚程為12m,水泵流量為790，采用Y200L型三相鼠籠式異步電動機，功率30KW。12.反沖洗氣的供給（1）長柄濾頭采用網(wǎng)狀布置，約60 個/，則每座濾池共計安裝長柄濾頭2880 個每個濾頭的通氣量0.72×10

13、00/28800.25L/s。（2）鼓風(fēng)機或儲氣罐調(diào)節(jié)閥出口的靜壓力為:P =P +P +P +P =2.03+3.14+24.91+4.9=34.98 KPa（3）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)量要求,要求選用四臺L41-40/0.5羅茨風(fēng)機,三用一備,風(fēng)量為40.0m3 /min，風(fēng)壓49 KPa,電動機采用 JQ81-6,電機功率40KW。第五節(jié) 消毒1.采用液氯消毒。凈水廠內(nèi)按一點加氯設(shè)計，并考慮在送水泵房吸水井內(nèi)實行季節(jié)性補氯。加氯點設(shè)在濾池清水池的進水管上。2. 設(shè)計加氯量a=1.0mg/l,補氯量按=0.5mg/l計，倉庫儲氯量按30天計算。3. 總加氯量 Q總=5

14、.289 kg/h，儲氯量 G=30×24 Q總=3808.08 kg采用容量為1000kg的液氯鋼瓶，共4只。另設(shè)中間氯瓶一只，以沉淀氯氣中的雜質(zhì)和防止水流進入氯瓶。4.氯機的選用ZJ-2 型轉(zhuǎn)子加氯機2臺，加氯量210Kg/h，外型尺寸：B×H=330×370，氯瓶不得與水射器或被處理的水體直接接觸。校核設(shè)備：SGT-2 地上衡，最大稱重量為2 噸。加氯間尺寸為。第六節(jié) 清水池1. 清水池設(shè)計分相等容積的兩座，采用正方形清水池。有效水深5.5m，超高0.5m,正方形水池邊長為40 m。2. 管道設(shè)計：（1） 進水管 每池配置一根進水管，采用DN1000 鑄鐵管

15、。（2） 出水管：清水池采用兩條輸水管連接吸水井，每條輸水管直徑采用DN1000 鑄鐵管，采用一條DN300的排水管。（3） 溢水管：與進水管相同的直徑即DN1000 鑄鐵管（4） 通風(fēng)管：根據(jù)給水排水快速設(shè)計手冊，取通風(fēng)管的直徑為DN200,每池12根。共24根。（5） 人孔：為方便檢修，清水池的對角上各設(shè)一個，每池設(shè)2 個。采用尺寸為DN1600mm。3.清水池標(biāo)高（1） 水廠的地面絕對標(biāo)高474.0m，考慮到水廠構(gòu)筑物的布置和各構(gòu)筑物之間的管路損失以及構(gòu)筑物內(nèi)的損失采用：（2） 清水池內(nèi)最高水位絕對標(biāo)高為：473.5 m。（3） 池頂絕對標(biāo)高為：474.0m。（4） 池底絕對標(biāo)高標(biāo)高為：

16、468.0m。第七節(jié) 二泵房1. 不設(shè)水塔，采用變頻調(diào)速泵與定速泵結(jié)合的方式，滿足每個時段市政用戶對水量和水壓的需求。其中早七時至晚八時作為一級，此時段中最高一小時用水量為4644.13，晚九時至次日六十作為第二級，此時段最高一小時用水量為2973.23。2. 泵站第一級工作時的最高設(shè)計工作流量 Q1=4644.13m3/h ，揚程38.39m 。泵站第二級工作時的最高設(shè)計工作流量 Q2=2973.13m3/h，揚程37.67 m。3. 選用兩臺臺定速泵、一臺調(diào)速泵，均為同樣型號500S35型水泵，互為備用，第一級工作時兩臺定速泵、一臺調(diào)速泵并聯(lián)工作，第二級工作時一臺定速泵、一臺調(diào)速泵并聯(lián)工作

17、。4. 水泵機組的基礎(chǔ)設(shè)計：水泵占地 長2.8m×寬1.1m× 高1.6m5. 管道及閥門選擇：（1）吸水管管徑DN600mm，流速v=1.52m/s；（2）壓水管管徑DN500mm，流速v=2.19 m/s；（3）輸水管管徑DN=700mm，流速v=2.35m/s。（4）聯(lián)絡(luò)管管徑同輸水管，取700mm。（5）每臺水泵單獨設(shè)有壓水管，并設(shè)有電動操作閥，型號D971X（H、F），DN500mm，L127mm，W=212kg；手動常開檢修閥門，型號為，DN500mm，L540mm，W678kg；為預(yù)防停泵水錘，還配有液壓緩閉蝶形止回閥，型號HBH41H-10，DN=500mm

18、， L=229mm，W368kg。（6）每臺水泵都單獨設(shè)有吸水管，并設(shè)有手動常開檢修閥門，型號為，DN600mm，L600mm，W951kg。（7）泵房內(nèi)管路采用直進直出布置，直接敷設(shè)在室內(nèi)地板上。6. 根據(jù)清水池最低水位相對標(biāo)高，確定泵房為矩形半地下式。7.吸水井尺寸長度為7200mm（根據(jù)管道布置調(diào)整為12500），吸水井寬度為2500mm（最終調(diào)整為3000），吸水井高度為7300mm(包括超高300)。管道配件的選取列表名 稱安裝位置型 號規(guī) 格單位數(shù)量喇叭口吸水口DN900 600個390度彎頭吸水口DN=600mm,e=12mm,t=600mm,W=210kg個3手動常開檢修閥（自

19、帶伸縮節(jié)）吸水管DN=600mm，L=600mm，W=951kg個3偏心漸縮管吸水管DN600 500mm，L=360mm，W=100kg個3液壓緩閉蝶形止回閥壓水管HBH41H-10DN=500mm，L=229mm，W368kg個3電動操作閥壓水管D971X（H、F）DN=500mm，L127mm，W212kg個3手動常開檢修閥（自帶伸縮節(jié)）壓水管DN=500mm，L540mm，W678kg個3同心漸縮管壓水管DN=500 350mm，L=460mm，W=64kg個5同心漸縮管壓水管DN=700 500mm，L=460mm，W=154kg個890度彎頭聯(lián)絡(luò)管DN=600mm,e=13.2mm

20、,t=705mm,W=338kg個2三通聯(lián)絡(luò)管DN700 700mm L=1100mm,W=510kg個8手動常開檢修閥輸水管DN=600mm，L=600，W=951kg個28.泵房尺寸的確定500S35水泵軸線標(biāo)高470.915m泵房底面標(biāo)高泵軸線標(biāo)高H基礎(chǔ)露出地面部分470.9150.800.20= 469.915m。泵房挖深4.085 m基礎(chǔ)埋入水泵房底平面1.400m。泵房寬度設(shè)計為16.800m，9.輔助設(shè)備的選擇1)計量設(shè)備 在送水管設(shè)有電磁流量計，采用MT900F系列，DN=700mm。2)起重設(shè)備 選取LD-A型電動單梁起重機，運行速度30m/min，起重重量3t，跨度16m，

21、起升高度12m。3)排水設(shè)備 為了保持泵房環(huán)境整潔和安全運行，必須排出水泵填料盒滴水、閘閥和管道接口的漏水，檢修設(shè)備時泄放的存水以及地溝滲水等。因此沿基礎(chǔ)設(shè)一條集水槽，泵房一角設(shè)1500mm×1500mm×2000mm的集水坑，內(nèi)置一臺QD78-65型潛水泵。10.通風(fēng)設(shè)備 本泵站采用自然通風(fēng)。第六章 凈水廠總體布置第一節(jié) 凈水廠的流程及平面布置一、水廠平面布置 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)期擴建等因素來安排布置的。首先，將辦公樓、宿舍樓、食堂、等建筑物組合為一區(qū)，即生活區(qū)；其次，將維修車間、倉庫、車庫等組合為一區(qū)

22、，即維修區(qū)；再次，將加礬間、礬庫、加氯間、氯庫合建為一個整體，即為加藥區(qū)。二、水廠流程凈水構(gòu)筑物按直線型布置，依次為機械攪拌澄清池、普通快濾池、清水池、配水井和送水泵房。為了保證日常交通和物料運輸?shù)姆奖?，在主要?gòu)筑物的附近都有道路到達(dá)。為了避免施工的影響，所有構(gòu)筑物之間都留有一定的間距。高程布置中，各構(gòu)筑物之間水流為重力流，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)。具體如圖所示。第二節(jié) 附屬建筑物凈水廠的附屬建筑按功能分生產(chǎn)性和生活性兩大類。生產(chǎn)性包括：化驗室，機修間，車庫，辦公用房等；生活性包括：食堂，浴室，鍋爐房，傳達(dá)室，宿舍等。此外水廠內(nèi)

23、其他一些建筑物；如堆場，車棚，圍墻，籃球場。各尺寸見下表：附屬構(gòu)筑物面積（）人員（個）化驗室1004機修車間1306電修間323泥木工間，儀表修理間201倉庫150車庫45辦公用房180食堂70浴室45廁所20傳達(dá)室20值班宿舍4宿舍72運動場150堆場50第三節(jié) 凈水廠綠化與道路廠內(nèi)道路多數(shù)為8米，包括人行道1.5米。所有道路的轉(zhuǎn)彎半徑均為6米。綠地由草地、綠籬、花壇、樹木配合構(gòu)成，面積大的可以在中間設(shè)建筑小品和人行走道形成小型花園。在建筑物的前坪，道路交出口的附近都設(shè)綠地。在建筑物或構(gòu)筑物與道路之間的帶狀空地進行綠化布置，形成綠帶。在主要道路兩側(cè)栽種懸鈴木；在構(gòu)筑物附近栽種夾竹桃等小喬木；

24、在需要圍護的地方設(shè)綠籬，既起到隔離的作用，又可以達(dá)到美化的效果。水廠四周設(shè)置高2.50米的防護圍墻，采用磚砌圍墻。為了使水廠整體效果比較好，所以要求建筑物和構(gòu)筑物的外形設(shè)計盡量協(xié)調(diào)，顏色的選用也應(yīng)考慮用同一色系。設(shè)計計算書一水量計算1. 最大日用水量計算（1） 綜合生活用水量計算：該縣為中小城市，城市分區(qū)為二區(qū)，依據(jù)規(guī)范，取最高日用水定額為q200L/cap·d，設(shè)計人口為15萬人，自來水普及率為100%。則最高日綜合生活用水量：Qq×N×f200×10×15×10×100%3×10（m/d）（2） 工業(yè)企業(yè)用水量

25、計算：該縣工業(yè)企業(yè)用水與生活用水之比為1:1，則工業(yè)企業(yè)用水量為Q2=3×10（m/d）（3） 澆灑道路和綠化用水量計算： 澆灑道路用水量占前兩項之和的5%，則澆灑道路和綠化用水量Q5%×（Q1+Q2）=3000（m/d）,一天兩次澆灑，每次澆灑兩小時，分別為上午9時到11時，下午15時到17時。(4) 管網(wǎng)漏失水量計算依規(guī)范，管網(wǎng)漏失水量取前三項之和的11%，則管網(wǎng)漏失水量Q4=(Q1+Q2+Q3)×11%=6930（m/d）（4） 未預(yù)見水量計算：依據(jù)規(guī)范，未預(yù)見水量取前四項水量之和的10%，即：未預(yù)見水量Q5（ Q Q Q+Q4）×106993(m

26、/d)（5） 最大日總用水量計算：QQ Q Q Q+Q576923(m/d)2. 最大時用水量計算：（1） 根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)列出居民生活用水、工企業(yè)生活用水、生產(chǎn)用水及城市總用水的逐時用水量變化，列入“A縣城區(qū)最高日逐時用水量變化計算表”（2） 根據(jù)“A縣城區(qū)最高日逐時用水量變化計算表”繪制“最大日用水量時變化曲線”。（3） 最高日最高時用水量占日用水量的6.04%，平均時占4.17%，則小時變化系數(shù)為=1.45.最高日最高時用水量為4647m3/h,最高日平均時用水量為3205 m3/h。3. 消防用水量計算： 查給水工程（第四版教材）523頁附表3，該縣城同一時間內(nèi)的火災(zāi)次為2次，一次滅火

27、用水量45L/s，消防歷時取2小時；消防用水量Q2×3600×35×10×2504 m五給水廠工藝計算（I）設(shè)計水量計算根據(jù)規(guī)范，水廠設(shè)計水量按最高日平均時流量計算，即Q=3526 m3/h是考慮水廠本身用水量的系數(shù)，以供沉淀池排泥、濾池沖洗等用水，一般取1.051.10，本設(shè)計中取1.10.（II）給水處理構(gòu)筑物設(shè)計（一）混合1混凝劑的選用混凝劑種類很多，按化學(xué)成分可分為無機和有機兩大類。根據(jù)水源水質(zhì)情況，本次設(shè)計選用聚合氯化鋁（PAC）作為混凝劑，聚合氯化鋁對水的PH值變化適應(yīng)性較強，投加量較少，混凝效果好，對人體健康無害，使用方便，價格適中。冬季低

28、溫季節(jié)，源水濁度低時，可投加少量活化硅酸作為助凝劑，使得絮凝體的尺寸和密度加大，沉速加快。2 設(shè)計計算（1） 溶液池容積W2設(shè)計流量按最高日平均時算即Q= 3526m3/h；最大投加量a=26mg/L，溶液濃度c=15%;1天調(diào)制次數(shù)n=2，溶液池分為2格。溶液池調(diào)節(jié)溶積為：W2=aQ/417cn=7.33m³.取7.4 m³，溶液池分成2格，每格的有效容積為3.7 m³。有效高度為1.2m，超高0.2m,每格實際尺寸為1.8×1.8×1.4m，置于室內(nèi)地面上。（2）溶解池W1：W1=0.3W2=0.3×7.33=2.2 m3溶解池分

29、成2格，每格的容積為1.1 m3，有效高度為0.8m，超高0.2m,每格實際尺寸為1.2×1.2×1.0m。池底坡度采用2.5%，池底設(shè)排渣管。溶解池攪拌設(shè)備采用中心固定式平漿板式攪拌機。漿板直徑400mm，漿板深度為0.7mm，質(zhì)量100kg. 溶解池置于地下，池頂高出室內(nèi)地面0.5m。（3）加藥間：a)混凝劑的固定儲備量按最大投加量的715天計算，本設(shè)計取10天儲備量。即W=26×10-3×76923×10=20000kg=20tb)藥劑按每袋25kg計算，藥劑袋數(shù)為：N=800（袋）c)有效堆放面積A： A=NV/H(1-e) 式中， H

30、-藥劑堆放高度，1.5m； V-每袋藥劑體積，0.5×0.4×0.2=0.04m3 ；e-堆放孔隙率，堆放時e=20%。 A=800×0.04/1.5×(1-0.2)=27m2 則藥劑庫平面尺寸為10×10 m2，高度為4.5m。設(shè)3臺活塞式隔膜計量泵（2用1備），單臺投加量600L/h（4）管式靜態(tài)混合器：設(shè)計水量為Q= 3526m3/h=0.98 m3s，每組混合器處理水量為0.49m3s，水流速度取112ms：。靜態(tài)混合器設(shè)3節(jié)混合元即n3，混合器距離絮凝池10m，混合時間為13s。靜態(tài)混合器直徑為： D750 mm水流過靜態(tài)混合器的水頭

31、損失為： hO1184×n×Q0.1184×3×0.490.62 m（二） 絮凝1. 設(shè)計參數(shù)網(wǎng)格式絮凝池兩組，每組設(shè)兩池。每池設(shè)計水量為=0.245 m3/s.絮凝時間為t=10min.設(shè)計平均水深為2.7m。2. 設(shè)計計算1） 絮凝池有效容積V V=Qt=0.245×10×60=147 m3絮凝池有效面積為：A1=V/H=147/2.7=54.4 m2水流經(jīng)每格的豎井流速v1取0.12m/s,由此得單格面積為f=Q/v1=0.245/0.12= 2.04 m2設(shè)計每格為正方形，邊長1.5m，因此每格面積為2.25m2.由此得分格數(shù)

32、為n=54.4/2.25=24.2 取25格。實際絮凝時間為：t=1.5×1.5×2.7×25/0.245=619.9s=10.3 min絮凝池平均水深2.7m，取超高0.3m，池的總高為格編號123456孔洞高×寬/m0.55×1.50.6×1.50.6×1.50.7×1.50.7×1.50.7×1.5流速m/s0.300.270.270.230.230.23格編號789101112孔洞高×寬/m0.8×1.50.8×1.50.8×1.50.9×

33、;1.50.9×1.50.95×1.5流速m/s0.200.200.200.180.180.17格編號131415161718孔洞高×寬/m0.95×1.51×1.51×1.51.1×1.51.2×1.51.2×1.5流速m/s0.170.160.160.150.140.14格編號19202122孔洞高×寬/m1.2×1.51.2×1.51.4×1.51.6×1.5流速m/s0.140.140.120.10H=2.7+0.3=3.0 m2） 過水洞流速 v

34、2按進口流速0.3m/s遞減到0.1m/s，上孔上緣在最高水位以下，下孔下緣與池底平齊。1、2、3、4為三層網(wǎng)格，5、6、7為雙層網(wǎng)格，815為單層網(wǎng)格，后段不設(shè)網(wǎng)格。每格的水流方向見右圖。此外，每格的孔洞尺寸如上表：3)內(nèi)部水頭損失計算 16段為前段，水過網(wǎng)孔的流速v3前=0.250.30m/s,715格為中段，水過網(wǎng)孔的流速v3中為0.220.25m/s.a.前段 網(wǎng)格的孔眼尺寸為80mm×80mm，取v3前 =0.27 m，凈空斷面積A2=0.245/0.27=0.91m2.每格網(wǎng)格孔眼數(shù)為0.91/0.082=143 個前段設(shè)網(wǎng)格16塊，前段網(wǎng)格水頭損失為：h1前=n1v32

35、/2g,其中n=16，1為網(wǎng)格阻力系數(shù)，取1.0，則 h1前=16×1.0×0.272/19.6=0.0595 m前段孔洞水頭損失為：h2前=2 v22/2g 其中2為孔洞阻力系數(shù)取3.0。則h1前=3.0×（0.32×3+0.232×3）/19.6=0.0656 mb：中段 網(wǎng)格孔眼尺寸為100mm×100mm，取v3中=0.24m/s，凈空斷面A3=0.245/0.24=1.02 m2每格網(wǎng)眼數(shù)為1.02/0.12=103 個中段共設(shè)網(wǎng)格10個，則中段網(wǎng)格損失 h1中=0.029 m中段孔洞損失h2中0.0450 mc后段：不設(shè)網(wǎng)

36、格h2后=0.0326 m絮凝池內(nèi)部水頭損失為：h=h1+h2=0.232 m假設(shè)格墻厚0.2m，一組絮凝池總寬度為1.5×10+0.2×11=17.2 m一組絮凝池的總長度為1.5×5+0.2×6=8.7 m（三） 沉 淀沉淀池采用異向流斜管沉淀池，近期設(shè)計2組。1設(shè)計參數(shù)：該水廠的處理水量Q=0.98，液面上升流速v=3.5mm/s，采取斜管沉淀池與反應(yīng)池合建的方式，沉淀池有效寬度為16.8m，處理后的顆粒沉降速度為=0.4mm/s，采用蜂窩六邊形塑料斜管，選斜管傾角為600，水在斜管內(nèi)的平均停留時間取5min，斜管采用后傾式，六邊型的內(nèi)切圓直徑d取

37、30mm，長1m。沉淀池的有效系數(shù)=0.95。2.設(shè)計計算：（1）清水區(qū)凈面積： A=Q/v=0.49/0.003=163.3 m2其中斜管結(jié)構(gòu)占用面積占3%計算，則實際清水區(qū)需要面積為A1=163.3×1.03=168 m2為了配水均勻，采用清水區(qū)平面尺寸B×L為16.8m×10m，進水區(qū)沿16.8m長一邊布置。（2) 斜管長度L 斜管內(nèi)水流速度為V2=v/sin60°=3.0/0.866=3.5mm/sL=(1.33v2-sin60°)d/cos60°=746 mm考慮到管段紊流、積泥等因素，斜管總長取1000mm（3）池高： 斜

38、板區(qū)高度= =0.87m超高采用0.3m；清水區(qū)高度采用1.2m；配水區(qū)高度（按泥槽頂計）采用1.2m；排泥水槽高度采用0.8m；池子總高H=0.3+1.0+0.87+1.2+0.8=4.37m；（4）沉淀池進口穿孔花墻 穿孔墻洞口流速為v3=0.15m/s,洞口總面積為A2=Q/v3=0.49/0.15=3.3 m2每個洞口尺寸定為15cm×8cm，則洞口數(shù)為：3.3/(0.15×0.08)=275 個穿孔墻布于布水區(qū)1.2m的范圍內(nèi)，孔分四層，每層69個。（5） 集水系統(tǒng) 沿池長方向布置八條穿孔集水槽，中間為2條集水渠，為施工方便，槽底平坡。a) 集水槽中心距為：l=L

39、/n=10/10=1.0 m每條集水槽長L=（16.81）/4=3.95 m每槽集水量為q=0.49/(8×4)=0.0153 m3/s查給水排水計算手冊得，槽寬為0.2m，槽高為：0.50m，集水槽雙向側(cè)開孔，孔徑：d=25mm，每側(cè)孔數(shù)為90 個，孔距為10 ，集水槽超高取0.15m，集水槽為非滿流集水，取集水槽跌落差為0.1m，則集水槽內(nèi)水深為0.29m。b) 集水渠每條集水渠的流量為0.245 m3/s,假定集水渠起端的水流截面為正方形，則渠寬度為：b=0.9Q =0.9×0.245 =0.51m,為方便施工，取0.5 m。起端水深為0.51 m,集水槽頂與集水渠頂

40、相平，集水槽水流進入集水渠時應(yīng)自由跌水，跌水高度取0.08m，即集水槽底應(yīng)高于集水渠起端水面0.08m.水渠總高度為H=0.510.08+0.50=1.22m出水管流速為v4 為1.2m/s，則直徑為D=(0.49×4/1.2×3.14) =0.712 m,采用800mm（6）沉淀池的排泥采用穿孔管排泥，這種排泥方式的優(yōu)點為：1）少用機械設(shè)備2）耗水量少3）池底結(jié)構(gòu)簡單缺點為：1）孔眼易堵塞，排泥效果不穩(wěn)定2）檢修不方便3）原水濁度較高時，排泥效果不好適用條件：1）對原水濁度適應(yīng)范圍較廣2）穿孔管長度不太大3）新建或改建的水廠采用穿孔管橫向布置，沿與水流垂直的方向共設(shè)8根，

41、雙側(cè)排泥至集泥渠，集泥渠長17.2 m，B×H=0.3m×0.3m,孔眼采取等局布置，穿孔管長為10m，首末端積泥比為0.5，查得，Kw=0.72,取孔徑d=25mm,孔口面積為f=0.00049，取孔距為s=0.4m，孔眼數(shù)目為m=L/s1=10/0.41=24個 孔眼總面積：0 =24×0.00049=0.01176 穿孔管斷面積為=0 / Kw=0.01176/0.72=0.016 穿孔管管徑：D0 =（4×0.016/3.14）0.5 =0.142 m取直徑為150mm，孔眼向下和中垂線成45°角，并列排列，采用氣動快開式排泥閥。（7）

42、 復(fù)算管內(nèi)雷諾數(shù)及沉淀時間Re=Rv2 /式中:R水力半徑,R=d/4=30/4=7.5mm=0.75cmv2管內(nèi)流速0.35cm/s運動粘度0.01cm2/s(t=20)Re=(0.75×0.35)/0.01=26.25100所以水流在沉淀池內(nèi)是層流狀態(tài)沉淀時間T=L/ v2 =1000/3.5=285 s=4.75 min符合沉淀時間一般為25min 之間的要求。（四） V型濾池1設(shè)計參數(shù)設(shè)計水量 Q=84616 m3/d，設(shè)計濾速v=10m/h，采用氣水反沖洗, 總沖洗時間10min，沖洗周期T=24h,反沖橫掃強度1.8L/(s·). 濾池沖洗確定(見下表)沖洗強度

43、（L/sm2）沖洗時間（min）第一步（氣沖）153第二步（氣-水同時）空氣154水4第三步（水沖）522.設(shè)計計算(1)池體設(shè)計<1>濾池工作時間T:T=24t×24/T=24×24/24=240.17=23.83(h)(式中未考慮排放濾水)<2>濾池面積F濾池總面積F=Q/v·T=84616/（10×23.83）=355.1 <3>濾池的分格為節(jié)省占地,選雙格V 型濾池,池底板用混凝土,單格寬B=4.0m,長L=6.0m,單格面積24 ,共分8座,左右對稱布置,每座面積f=48 ,總面積384 <4>校

44、核強制濾速vv=Nv/(N1)=（8×10）/7=11.43m/h滿足v13.7 m/h 的要求.<5>濾池高度的確定濾池超高H=0.3m濾池口水深H=1.5m濾層厚度H=1.0m濾板厚H=0.13m濾板下布水區(qū)高度H=1.0m，其中沖洗時形成的氣勢層厚度為(0.10.15m)濾池總高度H=H1+H2+H3+H4+H5=1.0+0.13+1.0+1.5+0.3=3.93m<6> 水封井的設(shè)計濾池采用單層加厚均粒濾料,粒徑0.951.35 ,不均勻系數(shù)1.21.6均粒濾料清潔濾料層的水頭損失按下式計算 H=180v/(g·(1m0)/mo·(

45、1/d0)L0v式中:H水流通過清潔濾料層的水頭損失,;V水的運動黏度, cm2/s; 20時為0.0101 cm2 /s;g重力加速度, 981/s2;m0濾料孔隙率; 取0.5;d0與濾料體積相同的球體直徑,根據(jù)廠家提供數(shù)據(jù)為0.1 L0濾層厚度, L0=140 v濾速,/s,v=10m/h=0.28 /s;濾料粒徑球度系數(shù),天然砂粒為0.750.8,取0.8; H=180×0.0101/(981×(10.5)/(0.53·(1/0.8×0.1)·140×0.28=22.71 根據(jù)經(jīng)驗,濾速為810m/h 時,清潔濾料層的水頭損失

46、一般為3040 ,計算值比經(jīng)驗值低,取經(jīng)驗值的低限30 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h0.22m,忽略其他水頭損失,則每次反沖洗后剛開始過濾時,水頭損失為 H=0.3+0.22=0.52m 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2m×2m,堰底板比濾池底板低0.3m.水封井出水堰總高: H=0.3+H1+H2+H3=0.3+0.9+0.13+1.4=2.73m因為每座濾料過濾水量:Q =v·f=10×48=480 m3 /h=0.13 m3 /s所以水封井出水堰上水頭由矩形堰的流

47、量公式Q=1.84bh3/2 計算得:H =Q /(1.84b )=0.13/(1.84×2)=0.11 m（2）反沖洗管渠系統(tǒng)A、長柄濾頭配水配氣系統(tǒng)<1>長柄濾頭安裝在混凝土濾板上,濾板固定在梁上,濾板用0.05m 后預(yù)制板上澆注0.08m 后混凝土層,濾板下的長柄部分浸沒于水中,長柄上端有小孔,下端有豎向條縫,氣水同時反沖洗時,約有2/3 空氣有上緣小孔進入,1/3 空氣由縫隙進入柄內(nèi),長炳下端浸沒部分還有一個小孔,流進沖洗水,這部分氣水在柄內(nèi)混合后有長柄濾頭頂部的條縫噴入濾層沖洗.<2>長柄濾頭固定板下的氣水室高度為0.70.9m,其中沖洗時形成的氣墊

48、層厚度為0.10.15m.<3>向長柄濾頭固定板下氣水室配氣的出口應(yīng)該緊貼濾頭固定板的底面，由配水干管向氣水室配水的支管出口應(yīng)該緊貼池底。<4>長柄濾頭配氣系統(tǒng)的濾帽縫隙與濾池過濾面積之比為1/80，每平方米的濾頭數(shù)量為4964 個。<5>沖洗水和空氣同時通過長柄濾頭的水頭損失按產(chǎn)品的實測資料確定。<6>向長柄濾頭配水配氣系統(tǒng)氣水室配氣的干管的進口流速為5m/s 左右；配氣支管或孔口流速為10m/s 左右。配水干管進口流速為1.5m/s 左右；配水支管或孔口流速為11.5m/s.長柄濾頭結(jié)構(gòu)如下圖所示：B、反沖洗用水量Q的計算:反沖洗用水流量按水

49、洗強度最小時計算.單獨水洗時反沖洗強度最大,為5L/(s·)Q =q ·f=5×48=240L/s=0.24m3 /sV 型濾池反沖洗時,表面掃洗同時進行,其流量:Q = q ·f=0.0018×48=0.0864 m3 /sC、反沖洗配水系統(tǒng)的斷面計算.配水干管進口流速為1.5 m /s 左右,配水干管的截面積A =Q /v =0.24/1.5=0.16 反沖洗配水干管用鋼管DN450,流速v=1.51 m/s 反沖洗水由反沖洗配水干管輸至氣水分配渠,由氣水分配渠底側(cè)的布水方孔配水的濾池底部布水區(qū),反沖洗水通過配水方孔的流速按反沖洗配水支管的

50、流速取值,配水支管流速或孔口流速為11.5m/s 左右,取v =1 m /s則配水支管(渠)的截面積:A = Q /v =0.24/1=0.24 此即配水方孔總面積.沿渠長方向兩側(cè)各均勻布置14 個配水方孔.共28 個,孔中心間距0.6m,每個孔口面積:A=0.24/28=0.0086 每個孔口尺寸取0.09m×0.09mC.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15L/(s·)Q =q ·f=15×48=720 L/s=0.72 m3 /s1）、配氣系統(tǒng)的端面計算.配水干管(渠)進口流速應(yīng)為5m/s 左右,則

51、配水干管的截面積A= Q /v =0.72/5=0.144 反沖洗配氣干管用鋼管DN450,流速4.53 m/s.反沖洗用空氣有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】着錃獾綖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28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為10m/s 左右,則配氣支管的截面積:A = Q /v =0.72/10=0.072 每個布?xì)庑】酌娣e:A = A /28=0.072/28=0.0026孔口直徑:d = (4×A /)=(4×0.0026/3.14)=0.058

52、m每孔配氣量:Q =Q /28=0.72 /28=0.026 m /s=93 m/h2）、氣水分配渠的斷面設(shè)計:對氣水分配渠端面面積要求的最不利條件發(fā)生的氣水同時反沖洗時,亦即氣水同時反沖洗時要求氣水分配渠端面面積最大。因此,氣水分配渠的斷面設(shè)計按氣水同時反沖洗的情況設(shè)計,氣水同時反沖洗時反沖洗水的流量:Q =q ·f=4×48=192 L/s=0.192 m3 /s氣水同時反沖洗時反沖洗用空氣的流量:Q =q·f=15×48=720 L/s=0.72 m3 /s氣水分配區(qū)的氣水流速均按相應(yīng)的配氣、配水干管流速取值.則氣水分配干管的斷面積：A = Q /

53、v + Q /v =0.192/1.5+0.72/5=0.272 (3)濾池管渠的布置:<1>反沖洗管渠.A、氣水分配渠.氣水分配渠起端寬0.45m,高取1.5m,末端寬取0.45m,高取1m,則起端截面積0.675 ,末端截面積0.45 ,兩側(cè)沿程各布置16 個配水小孔和16 個布水方孔,孔間距0.6m,共32 個配氣小孔和32 個配水方孔,氣水分配渠末端所需最小截面積0.32/32=0.01 末端截面積0.45 ,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,則排水集水槽高:H = =0.9+0.13+1.4+0.51.5=1.43m式中H1,H2,H3,同前

54、池體造型設(shè)計部分濾池高度確定的內(nèi)容,1.5m 為氣水分配渠起端高度.排水集水槽末端高:H =H1+H2+H3+0.51.0=0.9+0.13+1.4+0.51.0=1.93m式中H1,H2,H3,同前池體造型設(shè)計部分濾池高度確定的內(nèi)容,1.0m 為氣水分配渠末端高度.底坡I=(1.931.43)/L=0.5/12=0.042C、排水集水槽排水能力校核.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0.3m.則槽內(nèi)水位高h(yuǎn) =1.13 米，槽寬,b =0.45m.濕周X=b+2h=0.45+2×1.13=2.71 水流斷面:A = b×h=0

55、.45×1.13=0.509 水力半徑:R= A /X=0.509/2.71=0.188m水流速度:v=R2/3·I1/2/n=5.17m/s過流能力Q =A ·v=0.509×5.17=2.63 m3 /s實際過水量:Q =Q +Q =0.24+0.0864=0.3264m3 /s過流能力Q <2>進水管渠.A、 進水總渠.濾池分為獨立的兩組,每組進水總渠過水流量按強制過濾流量設(shè)計,流速0.81.2m/s,則強制過濾流量Q =(84616/3)×2=56410.7 m/d=0.65 m /s進水總渠水流端面積A =Q/v=0.73

56、 ，V=0.9 m/s，進水總渠寬0.9m,水面高0.9mB、 每座濾池的進水孔:每座濾池由進水側(cè)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,兩側(cè)進水孔孔口在反沖洗時關(guān)閉,中間進水孔孔口設(shè)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,調(diào)節(jié)閘門的開啟度,使其在反沖洗時的進水量等于表掃水用水量,孔口面積按口淹沒出流公式:Q=0.8A 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,則孔口總面積A=中間面積按表面掃水量設(shè)計.A=A ×(Q /Q )=0.75×(0.0864/0.82)=0.10 孔口寬B=1.0m.高 H =0.10m兩側(cè)孔口設(shè)閘門.采用橡膠囊充氣閥,每個側(cè)孔面孔;A=(A A )/2=(0.750.10)/2=0.325 孔口寬B=1.0m,高H =0.325mC、 每座濾池內(nèi)設(shè)的寬頂堰.為了保證進水穩(wěn)定性,進水總渠引來的渾水經(jīng)過寬頂堰進入每座濾池內(nèi)的配水渠，在經(jīng)濾池內(nèi)的配水渠分配到兩側(cè)的V 形槽，寬頂堰寬b 5m,寬頂堰與進水渠平行設(shè)置，與進水總渠側(cè)壁相距0.5m，堰上水頭由矩形堰的流量公式Q1.84bh得，h Q /（1.84b）0.65/（1.84×5）0.17mD、 每座濾池的配水渠；進入每座濾池的