給水廠設(shè)計(jì)書

1、水質(zhì)工程學(xué)I課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)名稱：某給水廠課程設(shè)計(jì)院 系：土木工程學(xué)院專 業(yè)：給水排水工程學(xué) 號(hào)： 086648 姓 名： 高亦周 指導(dǎo)老師： 李靜 設(shè)計(jì)時(shí)間： 2011.10.8 目 錄第一章 總論-3-一 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求-3-1、設(shè)計(jì)任務(wù)-3-2、設(shè)計(jì)要求-3-二 設(shè)計(jì)原始資料-4-1、概述-4-2、水源資料-4-第二章 水廠規(guī)模-5- 城市用水量計(jì)算-5-第三章 總體設(shè)計(jì)-7-一 給水處理構(gòu)筑物-7-二 設(shè)備型式選擇-7-第四章 各構(gòu)筑物的選擇及設(shè)計(jì)計(jì)算-13-一 加藥間設(shè)計(jì)計(jì)算-13-二 混合設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算-15-三 往復(fù)式隔板絮凝池-16-四 斜管沉淀池 -19-五 V型濾池-23-

2、六 消毒和清水池-27-第五章 水廠高程布置計(jì)算一 管渠的水力計(jì)算-32-第五章 主要參考文獻(xiàn)資料 -34-第一章 總論1.1設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1.1.1設(shè)計(jì)任務(wù)給水工程課程設(shè)計(jì)題目是“某給水廠課程設(shè)計(jì)”，其內(nèi)容包括以下部分：1、根據(jù)水質(zhì)、水量、地區(qū)條件、施工條件和一些給水處理廠運(yùn)轉(zhuǎn)情況選定處理方案和確定處理工藝流程。2、擬定各種構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)流量及工藝參數(shù)。3、選擇各種構(gòu)筑物的類型和數(shù)目，初步進(jìn)行給水處理廠的平面布置和高程布置。在此基礎(chǔ)上確定的構(gòu)筑物的形式、有關(guān)尺寸安裝位置等。4、進(jìn)行各種構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)和計(jì)算，定出各種構(gòu)筑物和主要構(gòu)件的尺寸，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到構(gòu)筑物及其構(gòu)造、施工上的可能性。5、根據(jù)各構(gòu)

3、筑物的確切尺寸，確定個(gè)構(gòu)筑物在平面布置上的確切位置，并最后完成平面布置。6、給水處理廠廠區(qū)主體構(gòu)筑物（生產(chǎn)工藝）和附屬構(gòu)筑物的布置，廠區(qū)道路、綠化等總體布置。7、繪制本設(shè)計(jì)任務(wù)書中指定的水廠平面，工藝高程圖紙兩張（3#圖）。8、寫出設(shè)計(jì)說明書及計(jì)算說明書。1.1.2、設(shè)計(jì)要求1根據(jù)所給水質(zhì)情況，確定處理工藝流程，并用方框圖表示。2根據(jù)混凝實(shí)驗(yàn)結(jié)果選用混凝劑并決定其投量（也可參考設(shè)計(jì)手冊(cè)比照相似情況選用），設(shè)計(jì)計(jì)算溶藥池、溶液池的溶積、設(shè)計(jì)投藥系統(tǒng)及藥庫并進(jìn)行相應(yīng)的平面布置。3設(shè)計(jì)計(jì)算混合池、絮凝池、沉淀池（或澄清池），并在設(shè)計(jì)說明書中繪出它們的工藝流程圖（單線圖）。4設(shè)計(jì)計(jì)算濾池（包括根據(jù)篩分

4、資料，將濾料改組成所需d10=0.5mm, K80=1.8），并繪出工藝圖。5設(shè)計(jì)計(jì)算加氯間、氯庫。6設(shè)計(jì)計(jì)算清水池容積。7設(shè)計(jì)計(jì)算各構(gòu)筑物之間的聯(lián)接管道（它括水頭損失值）。8設(shè)計(jì)全廠總平面布置和高程布置，并繪出其平面布置和高程布置圖，以及水廠中濾池（學(xué)號(hào)為單數(shù)）、混凝池或澄清池或沉淀池（學(xué)號(hào)為雙數(shù)）的平剖面圖。1.2 設(shè)計(jì)原始資料1.2.1概述（一）設(shè)計(jì)題目：某給水廠課程設(shè)計(jì)（二）相關(guān)設(shè)計(jì)資料1基本資料地理?xiàng)l件：地形平坦，廠區(qū)平均海拔高程20m。廠位置占地面積：水廠位置距離河岸200m，占地面積充分。水文資料：揚(yáng)子洲地處贛江水域。水文站：歷史實(shí)測(cè)最高洪水位：24.8m（1982.6.20）歷

5、史實(shí)測(cè)最低水位：14.66m（2004.1.9）百年一遇洪水位26.52m，五十年一遇洪水位26.08m，二十年一遇洪水位25.52m。實(shí)測(cè)最大流量20900實(shí)測(cè)最大流速2.53（1964年），實(shí)測(cè)河面寬1400m歷史最枯流量172，多年平均流量為2080。氣象資料：屬亞熱帶濕潤性氣候，溫暖濕潤，溫差較大，歷史最高氣溫達(dá)40.8，最低氣溫為-15.2。多年平均降雪日6.9天，最大積雪厚度160；多年平均結(jié)冰日21天。無凍土，全年無霜期平均277天。（三）設(shè)計(jì)水量：Q=6.1×104m3/d1.2.2水源資料（一）水源概況原水取自贛江水域。所取河段水質(zhì)檢測(cè)情況如下：表1 水源水質(zhì)項(xiàng)目C

6、ODMn（mg/L）濁度（NTU）色度（度）氨氮（mg/L）臭味（mg/L）最大最小平均值12.65.98.4938041163泛黑32406.450.202.0異味（二）處理要求執(zhí)行生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB5749-2006.第二章 設(shè)計(jì)水質(zhì)水量與工藝流程的確定2.1 設(shè)計(jì)水質(zhì)水量2.1.1 設(shè)計(jì)水質(zhì)及水質(zhì)分析2.1.1.1 設(shè)計(jì)水質(zhì)本設(shè)計(jì)給水處理工程設(shè)計(jì)水質(zhì)滿足國家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB5749-2006），處理的目的是去除原水中懸浮物質(zhì)，膠體物質(zhì)、細(xì)菌、病毒以及其他有害萬分，使凈化后水質(zhì)滿足生活飲用水的要求。生活飲用水水質(zhì)應(yīng)符合下列基本要求：（1） 水中不得含有病原微生物。（2） 水中所

7、含化學(xué)物質(zhì)及放射性物質(zhì)不得危害人體健康。（3） 水的感官性狀良好。2.1.1.2 水質(zhì)分析 本設(shè)計(jì)中，CODMn，濁度，色度，氨氮，均不達(dá)標(biāo)，需要處理。同時(shí)，水中有臭味異味，也需要處理。2.1.2 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)行設(shè)計(jì)，并以水質(zhì)最不利情況進(jìn)行校核。水廠自用水量主要用于濾池沖洗和澄清池排泥等方面。城鎮(zhèn)水廠只用水量一般采用供水量的5%10%，本設(shè)計(jì)取10%，則設(shè)計(jì)處理量為： a水廠自用水量系數(shù)，一般采用供水量的5%10%，本設(shè)計(jì)取10%；Qd設(shè)計(jì)供水量（m3/d），為6.1萬m3/d.2. 2 給水處理流程確定2.2.1 給水處理工藝流程的選擇給水

8、處理工藝流程的選擇與原水水質(zhì)和處理后的水質(zhì)要求有關(guān)。地表水為水源時(shí)，生活飲用水通常采用混合、絮凝、沉淀、過濾、消毒的處理工藝。如果是微污染原水，則需要進(jìn)行特殊處理。綜合分析后得出最終的工藝流程為：原水活性炭（粉末）預(yù)吸附混凝沉淀或澄清過濾活性炭（顆粒）吸附消毒原水混合池沉淀池市政管網(wǎng)絮凝池顆?；钚蕴繛V池二級(jí)泵房清水池混凝劑及粉末活性炭消毒劑框圖表示為：布置草圖如下：第三章 給水處理構(gòu)筑物與設(shè)備型式選擇3.1 加藥間3.1.1 藥劑溶解池設(shè)計(jì)藥劑溶解池時(shí)，為便于投置藥劑，溶解池的設(shè)計(jì)高度一般以在地平面以下或半地下為宜，池頂宜高出地面0.20m左右，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善操作條件。溶解池的底坡不小于

9、0.02，池底應(yīng)有直徑不小于100mm的排渣管，池壁需設(shè)超高，防止攪拌溶液時(shí)溢出。由于藥液一般都具有腐蝕性，所以盛放藥液的池子和管道及配件都應(yīng)采取防腐措施。溶解池一般采用鋼筋混凝土池體，若其容量較小，可用耐酸陶土缸作溶解池。3.1.2 混凝劑藥劑的選用與投加3.1.2.1. 混凝劑藥劑的選用混凝劑選用:堿式氯化鋁Aln(OH)mCL3n-m簡(jiǎn)寫PAC. 堿式氯化鋁在我國從七十年代初開始研制應(yīng)用，因效果顯著，發(fā)展較快，目前應(yīng)用較普遍，具用使膠粒吸附電性中和和吸附架橋的作用。本設(shè)計(jì)水廠混凝劑最大投藥量為30mg/l。其特點(diǎn)為：1） 凈化效率高，耗藥量少除水濁度低，色度小、過濾性能好，原水高濁度時(shí)尤

10、為顯著。2）溫度適應(yīng)性高：PH值適用范圍寬（可在PH=59的范圍內(nèi)，而不投加堿劑）3）使用時(shí)操作方便，腐蝕性小，勞動(dòng)條件好。4）設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、成本較三氯化鐵低。5）無機(jī)高分子化合物。3.1.2.2. 混凝劑的投加混凝劑的濕投方式分為重力投加和壓力投加兩種類型,重力投加方式有泵前投加和高位溶液池重力投加;壓力投加方式有水射投加和計(jì)量泵投加。計(jì)量設(shè)備有孔口計(jì)量，浮杯計(jì)量，定量投藥箱和轉(zhuǎn)子流量計(jì)。本設(shè)計(jì)采用耐酸泵和轉(zhuǎn)子流量計(jì)配合投加。3.1.3 加氯間1、靠近加氯點(diǎn)，以縮短加氯管線的長度。水和氯應(yīng)充分混合，接觸時(shí)間不少于30min。為管理方便，和氯庫合建。加氯間和氯庫應(yīng)布置在水廠的下風(fēng)向。2、

11、加氯間的氯水管線應(yīng)敷設(shè)在地溝內(nèi)，直通加氯點(diǎn)，地溝應(yīng)有排水設(shè)施以防積水。氯氣管用紫銅管或無縫鋼管，氯水管用橡膠管或塑料管，給水管用鍍鋅鋼管，加氨管不能用銅管。3、加氯間和其他工作間隔開，加氯間應(yīng)有直接通向外部、且向外開的門，加氯間和值班室之間應(yīng)有觀察窗，以便在加氯間外觀察工作情況。4、加氯機(jī)的間距約0.7m，一般高于地面1.5m左右，以便于操作，加氯機(jī)（包括管道）不少于兩套，以保證連續(xù)工作。稱量氯瓶重量的地磅秤，放在磅秤坑內(nèi)，磅秤面和地面齊平，使氯瓶上下搬運(yùn)方便。有每小時(shí)換氣8-12次的通風(fēng)設(shè)備。加氯間的給水管應(yīng)保證不斷水，并且保持水壓穩(wěn)定。加氯間外應(yīng)有防毒面具、搶救材料和工具箱。防毒面具應(yīng)防止

12、失效，照明和通風(fēng)設(shè)備應(yīng)有室外開關(guān)。設(shè)計(jì)加氯間時(shí)，均按以上要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。3.2 混合設(shè)備在給排水處理過程中原水與混凝劑，助凝劑等藥劑的充分混合是使反應(yīng)完善，從而使得后處理流程取得良好效果的最基本條件?；旌鲜侨〉昧己眯跄Ч闹匾疤?，影響混合效果的因素很多，如藥劑的品種、濃度、原水溫度、水中顆粒的性質(zhì)、大小等?；旌显O(shè)備的基本要求是藥劑與水的混合快速均勻。同時(shí)只有原水與藥劑的充分混合，才能有效提高藥劑使用率，從而節(jié)約用藥量，降低運(yùn)行成本?；旌系姆绞街饕泄苁交旌?、水力混合、水泵混合以及機(jī)械混合等。由于水力混合難以適應(yīng)水量和水溫等條件變化，且占地大，基建投資高；水泵混合設(shè)備復(fù)雜，管理麻煩；機(jī)械混合耗

13、能大，維護(hù)管理復(fù)雜；相比之下，管式靜態(tài)混合器是處理水與混凝劑、助凝劑、消毒劑實(shí)行瞬間混合的理想設(shè)備,管式混合具有占地極小、投資省、設(shè)備簡(jiǎn)單、混合效果好和管理方便等優(yōu)點(diǎn)而具有較大的優(yōu)越性。它是有二個(gè)一組的混合單元件組成，在不需外動(dòng)力情況下，水流通過混合器產(chǎn)生對(duì)分流、交叉混合和反向旋流三個(gè)作用，混合效益達(dá)90-95%，本設(shè)計(jì)采用管式靜態(tài)混合器對(duì)藥劑與水進(jìn)行混合。3.3、絮凝池絮凝過程就是在外力作用下，使具有絮凝性能的微絮粒相互接觸碰撞，而形成更大具有良好沉淀性能的大的絮凝體。目前國內(nèi)使用較多的是各種形式的水力絮凝及其各種組合形式，主要有隔板絮凝、折板絮凝、柵條（網(wǎng)格）絮凝、和穿孔旋流絮凝。類 型特

14、點(diǎn)適用條件隔板式絮凝池往復(fù)式優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便；缺點(diǎn)：容積較大，水頭損失較大，轉(zhuǎn)折處釩花易破碎水量大于30000m3/d的水廠；水量變動(dòng)小者回轉(zhuǎn)式優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，水頭損失小，構(gòu)造簡(jiǎn)單，管理方便；缺點(diǎn)：出水流量不宜分配均勻，出口處宜積泥水量大于30000m3/d的水廠；水量變動(dòng)小者；改建和擴(kuò)建舊池時(shí)更適用旋流式絮凝池優(yōu)點(diǎn)：容積小，水頭損失較小；缺點(diǎn)：池子較深，地下水位高處施工較難，絮凝效果較差一般用于中小型水廠折板式絮凝池優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，絮凝時(shí)間短，容積較??；缺點(diǎn)：構(gòu)造較隔板絮凝池復(fù)雜，造價(jià)高流量變化較小的中小型水廠網(wǎng)格絮凝池優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，水頭損失小，絮凝時(shí)間短；缺點(diǎn)：

15、末端池底易積泥表3-1 絮凝池的類型及特點(diǎn)表根據(jù)以上各種絮凝池的特點(diǎn)以及實(shí)際情況并進(jìn)行比較，本設(shè)計(jì)選用往復(fù)式隔板絮凝池。3.4 沉淀池 常見各種形式沉淀池的性能特點(diǎn)及適用條件見如下的各種形式沉淀池性能特點(diǎn)和適用條件。表3-2 各種形式沉淀池性能特點(diǎn)和適用條件表型式性能特點(diǎn)適用條件平流式優(yōu)點(diǎn)： 1、可就地取材，造價(jià)低；2、操作管理方便，施工較簡(jiǎn)單；3、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、不采用機(jī)械排泥裝置，排泥較困難2、機(jī)械排泥設(shè)備，維護(hù)復(fù)雜；3、占地面積較大1、 一般用于大中型凈水廠；2、原水含砂量大時(shí)作預(yù)沉池豎流式優(yōu)點(diǎn)： 1、排泥較方便2、一般與絮

16、凝池合建，不需建絮凝池；3、占地面積較小缺點(diǎn)： 1、上升流速受顆粒下沉速度所限，出水流量小，一般沉淀效果較差；2、施工較平流式困難1、一般用于小型凈水廠；2、常用于地下水位較低時(shí)輻流式優(yōu)點(diǎn)： 1、沉淀效果好；2、有機(jī)械排泥裝置時(shí)，排泥效果好；缺點(diǎn)： 1、基建投資及費(fèi)用大；2、刮泥機(jī)維護(hù)管理復(fù)雜，金屬耗量大；3、施工較平流式困難1、 一般用于大中型凈水廠；2、在高濁度水地區(qū)作預(yù)沉淀池斜管（板）式優(yōu)點(diǎn)：1、沉淀效果高；2、池體小，占地少缺點(diǎn)：1、斜管（板）耗用材料多，且價(jià)格較高；2、排泥較困難1、 宜用于大中型廠2、宜用于舊沉淀池的擴(kuò)建、改建和挖槽原水經(jīng)投藥、混合與絮凝后，水中懸浮雜質(zhì)已形成粗大的

17、絮凝體，要在沉淀池中分離出來以完成澄清的作用。設(shè)計(jì)采用斜管沉淀池。相比之下，平流式沉淀池雖然具有適應(yīng)性強(qiáng)、處理效果穩(wěn)定和排泥效果好等特點(diǎn)，但是，平流式占地面積大。而且斜管沉淀池因采用斜管組件，使沉淀效率大大提高，處理效果比平流沉淀池要好。斜管式沉淀池有上向流斜板和下向流斜板。因?yàn)樵疂岫缺容^大，且不穩(wěn)定，所以采用上向流斜板，它可以處理濁度很大的水，甚至于高濁度水。3.5 濾池（1）、多層濾料濾池：優(yōu)點(diǎn)是含污能力大，可采用較大的流速，能節(jié)約反沖洗用水，降速過濾水質(zhì)較好，但只有三層濾料、雙層濾料適用大中型水廠；缺點(diǎn)是濾料不易獲得且昂貴管理麻煩，濾料易流逝且沖洗困難易積泥球，需采用助沖設(shè)備；（2）、

18、虹吸濾池：適用于中型水廠（水量210萬噸/日），土建結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，池深大，反洗時(shí)要浪費(fèi)一部分水量，變水頭等速過濾水質(zhì)也不如降速過濾：（3）、無閥濾池、壓力濾罐、微濾機(jī)等日處理小，適用于小型水廠；（4）、移動(dòng)罩濾池：需設(shè)移動(dòng)洗砂設(shè)備機(jī)械加工量較大，起始濾速較高，因而濾池平均設(shè)計(jì)濾速不宜過高，罩體合隔墻間的密封要求較高，單格面積不宜過大（小于10m2 ）；（5）、普通快濾池：是向下流、砂濾料的回閥式濾池，適用大中型水廠，單池面積一般不宜大于100m2 。優(yōu)點(diǎn)有成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)運(yùn)行可靠，采用的砂濾料，材料易得價(jià)格便宜，采用大阻力配水系統(tǒng)，單池面積可做得較大，池深適中，采用降速過濾，水質(zhì)較好；（6）、雙閥

19、濾池：是下向流、砂濾料得雙閥式濾池，優(yōu)缺點(diǎn)與普通快濾池基本相同且減少了2只閥門，相應(yīng)得降低了造價(jià)和檢修工作量，但必須增加形成虹吸得抽氣設(shè)備。（7）、V型濾池：從實(shí)際運(yùn)行狀況，V型濾池來看采用氣水反沖洗技術(shù)與單純水反沖洗方式相比，主要有以下優(yōu)點(diǎn)：      1）、較好地消除了濾料表層、內(nèi)層泥球，具有截污能力強(qiáng)，濾池過濾周期長，反沖洗水量小特點(diǎn)?？晒?jié)省反沖洗水量4060%，降低水廠自用水量，降低生產(chǎn)運(yùn)行成本。      2）、不易產(chǎn)生濾料流失現(xiàn)象，濾層僅為微膨脹，提高了濾料使用壽命，減少了濾池補(bǔ)砂、換砂費(fèi)用。 

20、0;    3）、采用粗粒、均質(zhì)單層石英砂濾料，保證濾池沖洗效果和充分利用濾料排污容量，使濾后水水質(zhì)好。根據(jù)設(shè)計(jì)資料，綜合比較選用目前較廣泛使用的V型濾池。3.6 消毒方法水的消毒處理是生活飲用水處理工藝中的最后一道工序，其目的在于殺滅水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致傳染病的危害。其方法分化學(xué)法與物理法兩大類，前者系水中投家藥劑，如氯、臭氧、重金屬、其他氧化劑等；后者在水中不加藥劑，而進(jìn)行加熱消毒、紫外線消毒等。經(jīng)比較，采用液氯消毒。氯是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣的消毒劑，除消毒外還起氧化作用。加氯操作簡(jiǎn)單，價(jià)格較低，且在管網(wǎng)中有持續(xù)消毒殺菌作用。原水水質(zhì)

21、較好時(shí)，一般為濾后消毒，雖然二氧化氯，消毒能力較氯強(qiáng)而且能在管網(wǎng)中保持很長時(shí)間，但是由于二氧化氯價(jià)格昂貴，且其主要原料亞氯酸鈉易爆炸，國內(nèi)目前在凈水處理方面應(yīng)用尚不多。第四章 各構(gòu)筑物的選擇及設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 加藥間設(shè)計(jì)計(jì)算4.1.1. 設(shè)計(jì)參數(shù) 據(jù)試驗(yàn)：圖4.1不同混凝劑處理效果對(duì)比已知計(jì)算水量Q=67100m3/d=2800m3/h。根據(jù)原水水質(zhì)，參考上圖，選堿式氯化鋁（PAC）為混凝劑，據(jù)原水水質(zhì)濁度判斷，混凝劑的最大投藥量a=20mg/L，藥容積的濃度b=15%，混凝劑每日配制次數(shù)n=2次。表4.1 原水濁度與最佳投藥量4.1.2. 設(shè)計(jì)計(jì)算4.1.2.1 溶液池容積，取5m3 式中：a

22、混凝劑（堿式氯化鋁）的最大投加量（mg/L），本設(shè)計(jì)取20mg/L; Q設(shè)計(jì)處理的水量，2800m3/h; B溶液濃度（按商品固體重量計(jì)），一般采用5%-20%，本設(shè)計(jì)取15%； n每日調(diào)制次數(shù)，一般不超過3次，本設(shè)計(jì)取2次。 溶液池采用矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)置2個(gè)，每個(gè)容積為W1（一備一用），以便交替使用，保證連續(xù)投藥。單池尺寸為，高度中包括超高0.3m，置于室內(nèi)地面上. 溶液池實(shí)際有效容積：滿足要求。池旁設(shè)工作臺(tái)，寬1.0-1.5m，池底坡度為0.02。底部設(shè)置DN100mm放空管，采用硬聚氯乙烯塑料管。池內(nèi)壁用環(huán)氧樹脂進(jìn)行防腐處理。沿池面接入藥劑稀釋采用給水管DN60mm，按1h放滿考慮

23、。4.1.2.2 溶解池容積 式中： 溶解池容積（m3 ），一般采用（0.2-0.3）；本設(shè)計(jì)取0.3溶解池也設(shè)置為2池，單池尺寸：，高度中包括超高0.2m，底部沉渣高度0.2m，池底坡度采用0.02。 溶解池實(shí)際有效容積： 溶解池的放水時(shí)間采用t10min，則放水流量：，查水力計(jì)算表得放水管管徑75mm，相應(yīng)流速，管材采用硬聚氯乙烯管。溶解池底部設(shè)管徑d100mm的排渣管一根，采用硬聚氯乙烯管。溶解池的形狀采用矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁用環(huán)氧樹脂進(jìn)行防腐處理。 4.1.2.3 投藥管投藥管流量 查水力計(jì)算表得投藥管管徑d15mm，相應(yīng)流速為0.99m/s。4 溶解池?cái)嚢柙O(shè)備 溶解池?cái)嚢柙O(shè)備采用

24、中心固定式平槳板式攪拌機(jī)。5 計(jì)量投加設(shè)備 混凝劑的濕投方式分為重力投加和壓力投加兩種類型,重力投加方式有泵前投加和高位溶液池重力投加;壓力投加方式有水射投加和計(jì)量泵投加。計(jì)量設(shè)備有孔口計(jì)量，浮杯計(jì)量，定量投藥箱和轉(zhuǎn)子流量計(jì)。本設(shè)計(jì)采用耐酸泵和轉(zhuǎn)子流量計(jì)配合投加。計(jì)量泵每小時(shí)投加藥量:式中：溶液池容積（m3）耐酸泵型號(hào)25FYS-20選用2臺(tái)，一備一用. 6 藥劑倉庫 估算面積為150m2，倉庫與混凝劑室之間采用人力手推車投藥,藥劑倉庫平面設(shè)計(jì)尺寸為10.0m×15.0m。4.2混合設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算4.2.1設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)總進(jìn)水量為Q=67100m3/d，水廠進(jìn)水管投藥口靠近水流方向的第一

25、個(gè)混合單元，投藥管插入管徑的1/3處，且投藥管上多處開孔，使藥液均勻分布，進(jìn)水管采用兩條，流速v=1.5m/s。計(jì)算草圖如圖4-2。圖4.2 管式靜態(tài)混合器計(jì)算草圖4.2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算4.2.2.1設(shè)計(jì)管徑靜態(tài)混合器設(shè)在絮凝池進(jìn)水管中，設(shè)計(jì)流量；則靜態(tài)混合器管徑為： ，本設(shè)計(jì)采用D=800mm； 4.2.2.2混合單元數(shù)按下式計(jì)算，本設(shè)計(jì)取N=3；則混合器的混合長度為： 4.2.2.3混合時(shí)間 T= 4.2.2.4水頭損失<0.5m,符合設(shè)計(jì)要求。4.2.2.5校核GT值 ，在500-1000之間，符合設(shè)計(jì)要求。 4.3 往復(fù)式隔板絮凝池設(shè)計(jì)計(jì)算4.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)絮凝池設(shè)計(jì)n=2組，每

26、組設(shè)1池，每池設(shè)計(jì)流量為 ，絮凝時(shí)間T=20min。4.3.2設(shè)計(jì)計(jì)算 4.3.2.1 絮凝池有效容積 考慮與斜管沉淀池合建，絮凝池平均水深取2.0m，池寬取B=15.0m。4.3.2.2絮凝池有效長度式中： H平均水深(m);本設(shè)計(jì)取超高0.5m，H=2.0m；4.3.2.3 隔板間距絮凝池起端流速取，末端流速取。首先根據(jù)起，末端流速和平均水深算出起末端廊道寬度，然后按流速遞減原則，決定廊道分段數(shù)和各段廊道寬度。起端廊道寬度： 末端廊道寬度： 廊道寬度分成4段。各段廊道寬度和流速見表2-1。應(yīng)注意，表中所求廊道內(nèi)流速均按平均水深計(jì)算，故只是廊道真實(shí)流速的近似值，因?yàn)?，廊道水深是遞減的。四段廊

27、道寬度之和取隔板厚度=0.20m，共27塊隔板，則絮凝池總長度L為：4.3.2.4 水頭損失計(jì)算式中： vi第i段廊道內(nèi)水流速度（m/s）； 第i段廊道內(nèi)轉(zhuǎn)彎處水流速度（m/s）； mi第i段廊道內(nèi)水流轉(zhuǎn)彎次數(shù)；隔板轉(zhuǎn)彎處局部阻力系數(shù)。往復(fù)式隔板（1800轉(zhuǎn)彎）=3；第i段廊道總長度(m)；-第i段廊道過水?dāng)嗝嫠Π霃剑╩）；流速系數(shù)，隨水力半徑Ri和池底及池壁粗糙系數(shù)n而定，通常按曼寧公式計(jì)算。= =0.27 m，絮凝池采用鋼筋混凝土及磚組合結(jié)構(gòu)，外用水泥砂漿抹面，粗糙系數(shù)為n=0.013。其他段計(jì)算結(jié)果得：表4.3 C值計(jì)算表 廊道轉(zhuǎn)彎處的過水?dāng)嗝婷娣e為廊道斷面積的1.2-1.5倍，本設(shè)計(jì)

28、取1.4倍，則第一段轉(zhuǎn)彎處流速： m/s式中：第i段轉(zhuǎn)彎處的流速（m/s）； 單池處理水量（m3/h）； 第i段轉(zhuǎn)彎處斷面間距，一般采用廊道的1.2-1.5倍； 池內(nèi)水深（m）。其他3段轉(zhuǎn)彎處的流速為： 表4-4 拐彎流速計(jì)算表各廊道長度為：各段轉(zhuǎn)彎處的寬度分別為0.875m；1.05m；1.26m；2.18m；第1段水頭損失為：m4.3.2.5 GT值計(jì)算(t=20時(shí)) ,符合設(shè)計(jì)要求； （在-105范圍之內(nèi)）絮凝池與沉淀池合建，中間過渡段寬度為1.5m。4.4 斜管沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算 斜管沉淀池是淺池理論在實(shí)際中的具體應(yīng)用，按照斜管中的水流方向，分為異向流、同向流、和側(cè)向流三種形式。斜管沉淀池

29、具有停留時(shí)間短、沉淀效率高、節(jié)省占地等優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)沉淀池采用異向斜管沉淀池，設(shè)計(jì)2組。4.4.1設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量為Q=1398m3/h，斜管沉淀池與絮凝池合建，池寬為15m，表面負(fù)荷q=10 m3/ m2·h，斜管材料采用厚0.4mm塑料板熱壓成成六角形蜂窩管，內(nèi)切圓直徑d=25mm，長1000mm，水平傾角=60°，斜管沉淀池計(jì)算草圖見圖4-2.圖4.3 斜管沉淀池計(jì)算草圖4.4.2 設(shè)計(jì)計(jì)4.4.2.1平面尺寸計(jì)算1.沉淀池清水區(qū)面積,近似取150。式中 q表面負(fù)荷,一般采用9.0-11.0，本設(shè)計(jì)取10 2. 沉淀池的長度及寬度則沉淀尺寸為10×15=150

30、 m2 ，進(jìn)水區(qū)布置在一個(gè)15m的一側(cè)。在15m的長度中扣除無效長度0.5m，因此進(jìn)出口面積(考慮斜管結(jié)構(gòu)系數(shù)1.03)式中： k1斜管結(jié)構(gòu)系數(shù)，取1.033 沉淀池總高度式中 h1保護(hù)高度（m），一般采用0.3-0.5m，本設(shè)計(jì)取0.3m； h2清水區(qū)高度（m），一般采用1.0-1.5m，本設(shè)計(jì)取1.2m； h3斜管區(qū)高度（m），斜管長度為1.0m，安裝傾角600，則； h4配水區(qū)高度（m），一般不小于1.0-1.5m，本設(shè)計(jì)取1.5m； h5排泥槽高度（m），本設(shè)計(jì)取0.8m。4.4.2.2.進(jìn)出水系統(tǒng)1. 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 v孔口速度（m/s），一般

31、取值不大于0.20m/s。本設(shè)計(jì)取0.15m/s。每個(gè)孔口的尺寸定為15cm×8cm，則孔口數(shù)個(gè)。進(jìn)水孔位置應(yīng)在斜管以下、沉泥區(qū)以上部位。2.沉淀池出水設(shè)計(jì)沉淀池的出水采用穿孔集水槽，出水孔口流速v1=0.6m/s，則穿孔總面積： 設(shè)每個(gè)孔口的直徑為4cm，則孔口的個(gè)數(shù) 式中 F每個(gè)孔口的面積(m2), 設(shè)沿池長方向布置8條穿孔集水槽，中間為1條集水渠，為施工方便槽底平坡，集水槽中心距為：L'=12/8=1.5m。，每條集水槽長L=m， 每條集水量為：，考慮池子的超載系數(shù)為20%，故槽中流量為：槽寬：=起點(diǎn)槽中水深 H1=0.75b=0.75×0.26=0.20m，

32、終點(diǎn)槽中水深H2=1.25b=1.25×0.20=0.25m 為了便于施工，槽中水深統(tǒng)一按H2=0.25m計(jì)。集水方法采用淹沒式自由跌落，淹沒深度取0.02m，跌落高度取0.03m，槽的超高取0.15m。則集水槽總高度: 集水槽雙側(cè)開孔，孔徑為DN=25mm，每側(cè)孔數(shù)為50個(gè)，孔間距為5cm 8條 集水槽匯水至出水渠，集水渠的流量按0.388m3/s，假定集水渠起端的水流截面為正方形，則出水渠寬度為=0.9=m，為施工方便采用0.8m，起端水深0.95m，考慮到集水槽水流進(jìn)入集水渠時(shí)應(yīng)自由跌落高度取0.02m，即集水槽應(yīng)高于集水渠起端水面0.02，同時(shí)考慮到集水槽頂相平，則集水渠總高

33、度為：=0.02+0.8+0.95=1.77m 出水的水頭損失包括孔口損失和集水槽速度內(nèi)損失。孔口損失：式中：進(jìn)口阻力系數(shù)，本設(shè)計(jì)取=2.集水槽內(nèi)水深為0.3m，槽內(nèi)水力坡度按i=0.01計(jì)，槽內(nèi)水頭損失為： 出水總水頭損失 4.4.2.3. 沉淀池排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用穿孔管進(jìn)行重力排泥，穿孔管橫向布置，沿與水流垂直方向共設(shè)8根，雙側(cè)排泥至集泥渠。集泥渠長19m，B×H=0.3m×0.3m，孔眼采用等距布置，穿孔管長7.5m，首末端集泥比為0.5 ，查得=0.72。取孔徑=25mm，孔口面積=0.00049m²，取孔距=0.4m，圖4.4 K值對(duì)應(yīng)表孔眼總面積為：m2

34、孔眼總面積為：孔眼總面積為：m2 穿孔管斷面積為：=0.0123 m2 穿孔管直徑為： =0.125m取直徑為150mm，孔眼向下，與中垂線成角，并排排列，采用氣動(dòng)快開式排泥閥。4.4.3 核算（1） 雷諾數(shù)Re水力半徑=mm=0.625cm 當(dāng)水溫=20時(shí)，水的運(yùn)動(dòng)粘度=0.01cm2/s斜管內(nèi)水流速速為=0.00318m/s=0.318cm/s =19.875<500，符合設(shè)計(jì)要求 式中 斜管安裝傾角，一般采用600-750，本設(shè)計(jì)取600 ，（2）弗勞德系數(shù) =1.65×10-4 介于0.001-0.0001之間，滿足設(shè)計(jì)要求。 （3）斜管中的沉淀時(shí)間=314s=5.2m

35、in ，滿足設(shè)計(jì)要求式中 斜管長度（m），本設(shè)計(jì)取1.0m。4.5 V型濾池設(shè)計(jì)計(jì)算4.5.1 濾池設(shè)計(jì)參數(shù)的確定本水廠采用V型快濾池進(jìn)行過濾，根據(jù)用水量的情況，采用8個(gè)構(gòu)造相同的快濾池，布置成對(duì)稱雙行排列，則每個(gè)濾池的設(shè)計(jì)流量 Q=349.48m3/h=97.08L/s。：濾速v=10m/h,沖洗強(qiáng)度為q=14L/(s·m2)，沖洗時(shí)間為t=6min=0.1h，濾池工作時(shí)間為24h，沖洗周期為12h，采用石英砂單層濾料。下圖為V型濾池。圖4.5 V型濾池剖面圖4.5.2 濾池池體的計(jì)算每個(gè)濾池的實(shí)際工作時(shí)間 T=24-0.1×2=23.8h濾池的總面積 F=282m2每個(gè)

36、濾池的面積 f=282/8=35.25 m2,采用36 m2，正方形濾池，每個(gè)池的邊長為6m。確定濾池的高度支承層高度H1，采用0.45m濾池層高度H2，采用0.7m砂面上水深H3，采用1.7m保護(hù)高度H4，采用0.30m每格濾池的總高度為 H= 0.45+0.7+1.7+0.3=3.15m4.5.3 配水系統(tǒng)的計(jì)算(單個(gè)濾池)4.5.3.1 干管干管流量 qg=fq=58×14=812L/s,采用鋼管DN900,干管埋入池底，頂部開孔布置。干管始端流速為v0=1.40m/s。4.5.3.2支管支管中心間距采用a=0.25m每池支管數(shù) n=2=48根。每根支管入口流量 q1=812/

37、48=16.97L/s,采用鋼管DN100，始端流速為2.0m/s。4.5.3.3 孔眼布置支管孔眼總面積與濾池面積之比采用K=0.25%孔眼總面積 F=Kf=0.25%×58=0.15m2采用孔眼直徑 d=9mm=0.009m孔眼總數(shù) N=2359個(gè)每根支管孔眼個(gè)數(shù)為n=49,支管孔眼布置設(shè)兩排,與垂線成45°。每根支管長度 l0=(7.6-1)=3.30m每排孔眼中心距 Ak=0.13m4.5.3.4 孔眼水頭損失支管壁厚采用=5mm，流量系數(shù)=0.68 水頭損失 hk=3.5m4.5.3.5 復(fù)算配水系統(tǒng)支管長度與直徑之比不大于60，則=33<60，符合條件。孔

38、眼總面積與支管總橫截面積之比小于0.5，則=0.39<0.5，符合條件。干管橫截面積與支管總橫截面積之比，一般為1.752.0，則1.69，符合條件?？籽叟c中心距小于0.2，則Ak=0.13<0.2，符合條件。4.5.4 洗砂排水槽洗砂排水槽中心間距，采用a0=1.9m排水槽根數(shù) n0=4根排水槽長度 l0=L=7.6m每槽排水量 q0=ql0a0=14×7.6×1.9=202.16L/s采用三角形標(biāo)準(zhǔn)斷面。槽中流速采用v0=0.6m/s。橫斷面尺寸 x=0.29m,采用0.3m。排水槽底厚度，采用=0.05m。砂層最大膨脹率 e=45%砂層厚度 H2=0.7m

39、洗砂排水槽頂距砂面高度 He=e H2+2.5x+0.075=0.45×0.7+2.5×0.3+0.05+0.075=1.07=1.19m洗砂排水槽總平面面積 F0=2xl0n0=2×0.3×7.6×4=18.24m2=復(fù)算，排水槽總平面面積與濾池面積之比，一般小于25%，則 =30%25%4.5.5 濾池的各種管渠計(jì)算4.5.5.1 進(jìn)水進(jìn)水總流量 Q0=4t/d=0.78m3/s進(jìn)水渠斷面：渠寬B1=1.0m，水深為1.2m，渠中流速為v1=0.65m/s。各個(gè)濾池進(jìn)水管流量 Q2=0.10m3/s進(jìn)水管采用鋼管DN400，流速v2=1.2

40、4m/s4.5.5.2 沖洗水沖洗水總流量 Q3=fq=14×58=812L/s=0.812 m3/s沖洗水管采用DN700，流速為v3=2.11m/s.4.5.5.3 清水清水總流量 Q4=Q0=0.78 m3/s清水渠斷面與進(jìn)水渠斷面相同。每個(gè)濾池清水管流量 Q4= Q2=0.10m3/s采用鋼管DN350，流速為v4=1.60m/s。4.5.5.4 排水排水流量 Q5= Q3=0.812 m3/s排水渠斷面：寬度為0.8m,深度為1.0m，渠中流速為1.025m/s。4.5.5.5 沖洗水箱沖洗時(shí)間 t=6min沖洗水箱容積 W=1.5qft=1.5×14×

41、58×360=438480L=438.48m3 水箱底至濾池配水管間的沿途局部水頭損失之和h1=1.0m配水系統(tǒng)水頭損失 h2=hk=3.5m承托層水頭損失 h3=0.022H1q=0.022×0.45×14=0.14m濾料層的水頭損失 h4=(-1)(1-m0)H2=()(1-0.41) ×0.7=0.68m安全富余水頭采用 h5=1.5m沖洗水箱底應(yīng)高出洗砂排水槽面 H0=h1+h2+h3+h4+h5=1.0+3.5+0.14+0.68+1.5=6.8m4.6 消毒和清水池設(shè)計(jì)計(jì)算 4.6.1 設(shè)計(jì)參數(shù)液氯消毒原理：投加氯氣布置圖：（不允許氯氣和水體

42、直接相連，必須設(shè)置加氯機(jī)）圖4.6 投加氯氣布置圖已知設(shè)計(jì)水量Q=362372m3/d=15099m3/h，本設(shè)計(jì)消毒采用液氯消毒，預(yù)氯化最大投加量為1.5mg/L，清水池最大投加量為1.0mg/L。4.6.2 設(shè)計(jì)計(jì)算4.6.2.1 加氯量計(jì)算 預(yù)加氯量為 清水池加氯量為 二泵站加氯量自行調(diào)節(jié)，在此不做計(jì)算，則總加氯量為 為了保證氯消毒時(shí)的安全和計(jì)量正確，采用加氯機(jī)投氯，并設(shè)校核氯量的計(jì)量設(shè)備。選用2臺(tái)ZJ 2轉(zhuǎn)子加氯機(jī)（圖4.7），選用寬高為：330mm×370mm，一用一備.圖4.7 轉(zhuǎn)子加氯機(jī)儲(chǔ)氯量（按20天考慮）為：液氯的儲(chǔ)備于20個(gè)1噸氯瓶（H×D=2020mm

43、×800mm）.表4.5 氯瓶規(guī)格表4.6.2.2 清水池平面尺寸的計(jì)算4.6.2.2.1清水池的有效容積清水池的有效容積，包括調(diào)節(jié)容積，消防貯水量和水廠自用水的調(diào)節(jié)量。清水池的調(diào)節(jié)容積： 消防用水量按同時(shí)發(fā)生3次火災(zāi)，一次火災(zāi)用水量取95L/s，連續(xù)滅火時(shí)間為2h，則消防容積：根據(jù)本水廠選用的構(gòu)筑物特點(diǎn)，不考慮水廠自用水儲(chǔ)備。則清水池總有效容積為：清水池共設(shè)4座，有效水深取H=4.0m，則每座清水池的面積為： = m2 取=67×68=4556m2 ，超高取0.5m，則清水池凈高度取4.5m。 4.6.2.2.2管道系統(tǒng)1）清水池的進(jìn)水管：（設(shè)計(jì)中取進(jìn)水管流速為=0.7m/s） 設(shè)計(jì)中取進(jìn)水管管徑為DN1000mm2）清水池的出水管由于用戶的用水量時(shí)時(shí)變化，清水池的出水管應(yīng)按出水量最大流量設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中取 時(shí)變化系數(shù)=1.5，所以：出水管管徑：m（設(shè)計(jì)中取出水管流速為=0.8m/