給水工藝設(shè)計(jì)(2)范文

1、環(huán)境工程課程設(shè)計(jì)給水廠工藝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明與計(jì)算書第1章設(shè)計(jì)水質(zhì)水量與工藝流程的確定1.1 基本資料1.1.1原水水質(zhì)及水文地質(zhì)資料色度濁度PH總硬度（mg/l）氨氮(mg/l )3.02007.78510亞硝酸鹽（mg/l）BODmg/l)COD(mg/l)大腸菌群（個(gè)/l）細(xì)菌總數(shù)（個(gè)/l）0.082.81220080氣象資料年最高平均氣溫30,年最低平均氣溫-3 常年風(fēng)向西南風(fēng)1. 2給水處理流程確定1.2.1給水處理工藝流程的選擇給水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)。一般來講，地下水只 需要經(jīng)消毒處理即可，對(duì)含有鐵、鈕、氟的地下水，則需采用除鐵、除鉆、除氟的處理工 藝。地

2、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。一般凈水工藝流程選擇：1 .原水一混凝、沉淀或澄清適用條件：一般進(jìn)水懸浮物含量應(yīng)小于2000-3000mg/L ,短時(shí)間內(nèi)允許到 5000-10000mg/L,出水濁度約為10-20度，一般用于水質(zhì)要求不高的工業(yè)用水。2 .原水一混凝沉淀或澄清一過濾一消毒一般地表水廣泛采用的常規(guī)流程，進(jìn)水懸浮物允許含量同上，出水濁度小于2NTU3 .原水一接觸過濾一消毒1） 一般可用于濁度和色度低的湖泊水或水庫(kù)水處理。2)進(jìn)水懸浮物含量一般小于100mg/L,水質(zhì)穩(wěn)定、變化較小且無藻類繁殖。4 .原水

3、一調(diào)蓄預(yù)沉、自然預(yù)沉或混凝預(yù)沉一混凝沉淀或澄清一過濾一消毒高濁度水二級(jí)沉淀(澄清)，適用于含砂量大，砂峰持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，預(yù)沉后原水含 砂量可降低到1000mg/L以下。本設(shè)計(jì)采用一般常規(guī)的凈水處理工藝，具凈水工藝流程如下：、第2章給水處理構(gòu)筑物與設(shè)備型式選擇2.1、 加藥問2.1.1 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 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

4、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。2.1.2 混凝劑藥劑的選用與投加(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(guó)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

5、方便、成本較三氯化鐵低。5）無機(jī)高分子化合物。.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。耐酸泵型 號(hào)25FYS-20選用2臺(tái)，一備一用.2.1.3 加氯間1、靠近加氯點(diǎn)，以縮短加氯管線的長(zhǎng)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(kù)合建。加氯間和氯庫(kù)應(yīng)布置在水廠的下風(fēng)向。2、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

6、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，力口氯機(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 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)。2.2、 混合設(shè)備在

7、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泄苁交旌稀⑺旌?、 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

8、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。2.3、 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(guó)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。表2-1絮凝池的類型及特點(diǎn)表類型特點(diǎn)適用條件隔板式絮凝池往復(fù)式優(yōu)點(diǎn)：絮凝

9、效果好，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便；缺點(diǎn)：谷積較大，水頭損失較大, 轉(zhuǎn)折處銳花易破碎水量大于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)：谷積小，水頭損失較??；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機(jī)械絮凝池優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，水頭損失較小，絮凝時(shí)間短；缺點(diǎn)：需機(jī)械設(shè)備和經(jīng)常維修大小水量

10、均適用，并能適應(yīng)水量變化大者網(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)：末端池底易積泥根據(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)選用折機(jī)械絮凝池2.4、 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2-2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、占地回積較大1、一用于大中型凈水廠；2、原水含砂量大時(shí)作預(yù)沉池

11、豎流式優(yōu)點(diǎn)：1、排泥較方便2、一般與絮凝池合建，/、需建 絮凝池；3、占地回積較小缺點(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ME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，金屬耗里人；3、施工較平流式困難1、一用于大中型凈水廠；2、在局濁度水地區(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)格較局；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、改建和挖槽相比之下，本次

12、設(shè)計(jì)采用斜管式沉淀池2.5、濾池表2-3各種形式濾池性能特點(diǎn)和適用條件表型式性能特點(diǎn)適用條件多層濾料濾池優(yōu)點(diǎn)：1、含污能力大；2、可米用較大的流速；3、能節(jié)約反沖洗用水，降速過濾水質(zhì)較好；缺點(diǎn)：1、濾料不易獲得且昂貴管理麻煩2、濾料易流逝且沖洗困難易積泥球，需采用助沖設(shè)備；只有二層濾料、雙層濾料適用大中型水廠普通快濾池優(yōu)點(diǎn)：1、有成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)運(yùn)行可靠2、采用的砂濾料，材料易得價(jià)格便宜；3、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)較好向卜流、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 100m雙閥濾優(yōu)點(diǎn)：下向流、砂濾料得雙閥式濾池，池優(yōu)缺點(diǎn)與

13、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)和檢修工作量缺點(diǎn)：必須增加形成虹吸得抽氣設(shè)備。V型濾池優(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(zhǎng)，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r濾料使用壽命，減少了濾 池補(bǔ)砂、換砂費(fèi)用。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，使質(zhì)好。濾后水水根據(jù)設(shè)計(jì)資料，綜合比較選用 普通快濾池。2.6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

14、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(guó)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)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(zhǎng)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(guó)內(nèi)目前在凈水處理方面應(yīng)用尚不多。第3章水廠平面布置布置說明水廠占地面積60000m2因地制宜并考慮到遠(yuǎn)期發(fā)展，工藝采用水廠現(xiàn)行布置，流程力 求簡(jiǎn)短，

15、適當(dāng)增加綠地，使水廠里面豐滿。當(dāng)各構(gòu)筑物和建筑物的個(gè)數(shù)和面積確定之后，根據(jù)工藝流程和構(gòu)筑物的功能要求，結(jié) 合地質(zhì)和地形條件，進(jìn)行平面布置，布置時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：(1)布置緊湊，以減少水廠占地面積和連接管渠的長(zhǎng)度，并便于操作管理。但各構(gòu)筑物之間應(yīng)留處必要的施工和檢修間距和管道地位；(2)充分利用地形，力求挖填土方平衡以減少填、挖土方量和施工費(fèi)用；(3)各構(gòu)筑物之間連接管應(yīng)簡(jiǎn)單、短捷，盡量避免立體交叉，并考慮施工、檢修方便。 此外，有時(shí)也需要設(shè)置必要的超越管道，以便某一構(gòu)筑物停產(chǎn)檢修時(shí)，為保證必須供應(yīng)的 水量采取應(yīng)急措施；(4)建筑物布置應(yīng)注意朝向和風(fēng)向；(5)有條件時(shí)最好把生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)分開，

16、盡量避免非生產(chǎn)人員在生產(chǎn)區(qū)通行和逗留, 以確保生產(chǎn)安全；(6)對(duì)分期建造的工程，既要考慮近期的完整性，又要考慮遠(yuǎn)期工程建成后整體布局的合理性。還應(yīng)該考慮分期施工方便。3.1 給水處理部分設(shè)計(jì)流量：平均流量：Qa=6000m3/d=250m3/h=0.07 m3/s3.2 混凝設(shè)備的設(shè)計(jì)3.2.1 混凝劑配置和投加1.1混凝劑的選用混凝劑種類很多，按化學(xué)成分可分為無機(jī)和有機(jī)兩大類。根據(jù)水源水質(zhì)情況，本次設(shè) 計(jì)選用PAC作為混凝劑，對(duì)水的PH值變化適應(yīng)性較強(qiáng)，投加量較少，混凝效果好，對(duì)人 體健康無害，使用方便，價(jià)格適中。冬季低溫季節(jié)，源水濁度低時(shí)，可投加少量活化硅酸作為助凝劑，使得絮凝體的尺寸 和

17、密度加大，沉速加快。3.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算2.1溶液池容積W設(shè)計(jì)流量按最高日平均時(shí)算即 Q=250m/h;最大投加量a=30mg/L,溶液濃度c=15%;1 天調(diào)制次數(shù)n=2,溶液7tk分為2格。溶液池調(diào)節(jié)溶積為：W1=aQ/417cn=30 250/417 x 15x 2=0.6 m3.式中：a混凝劑（堿式氯化鋁）的最大投加量（mg/L）,本設(shè)計(jì)取30mg/L;Q設(shè)計(jì)處理的水量，250nVh;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一每日調(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Wi （一備一用），以便交替使用， 保

18、證連續(xù)投藥。單池尺寸為 Lx Bx H=1.0mx 1.0mx 1.2m,高度中包括超高 0.2m,置于室 內(nèi)地面上.溶液池實(shí)際有效容積： W=1.0rm< 1.0m x 1.0m=1 m3滿足要求。2.2溶解池容積W23W =0.3W1=0.3x 0.6=0.18 m3式中： W2 溶解7tk容積（m ）, 一般米用（0.2-0.3 ）叫；本設(shè)計(jì)取0.3 W1溶解池也設(shè)置為2池，單池尺寸Lx Bx H=0.8mx 0.6mx 0.7m：,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：W=0.24 m32.3藥劑倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)參數(shù)為18m2/ （萬(wàn)m

19、3.d）,考慮到遠(yuǎn)期發(fā)展，面積為50m2,室內(nèi)高4ml用人力車推車投藥，藥庫(kù)平面設(shè)計(jì)尺寸為 4mx 6ml設(shè)3臺(tái)活塞式隔膜計(jì)量泵（2用1備）3.2.3混凝設(shè)備的選擇為降低藥耗并提供良好的絮凝條件，必須使藥劑與水充分、居I烈、均勻地混合。本設(shè) 計(jì)采用熱浸鍍鋅管式靜態(tài)混合器，采用兩個(gè)。管道混合：目前廣泛采用的管式混合器是“管式靜態(tài)混合器”。1）使用條件：使用流量變化較小的水廠2）優(yōu)點(diǎn)：（a）無活動(dòng)部件，構(gòu)造簡(jiǎn)單；（b）投資省，造價(jià)低；（c）安裝方便，維修工作量??；（d）混合快速均勻，效果良好。3）缺點(diǎn):(a)水頭損失較大;(b)當(dāng)過水流量小時(shí)效果下降3.1設(shè)計(jì)計(jì)算管式靜態(tài)混合器處理水量為0.07m

20、3/s,采用管式靜態(tài)混合器水流速度去1m/s。靜態(tài)混合器設(shè)2節(jié)混合元件，即n=2,混合器距離混合池10m,混合 時(shí)間為13s.靜態(tài)混合器直徑為：4Q 0.54 0.07、0.5D=6v)=()= 298.5(mm)三 300(mm)二 1水流過靜態(tài)混合器的水頭損失為:_ 22= =0.12m/s Q20.072h=0.1184 n 44 = 0.1184 244D0.33.3絮凝設(shè)備的設(shè)計(jì)這個(gè)設(shè)計(jì)中選擇機(jī)械攪拌絮凝池。機(jī)械攪拌絮凝池可以根據(jù)水量、水質(zhì)和水溫的變化 情況調(diào)整攪拌速度，故適用于不同規(guī)模的水廠。3.3.11、絮凝池有效容積絮凝時(shí)間為20min,容積為:V=QT60n250 2060

21、2二42 (m3)-29 -為配合沉淀池尺寸,每格尺寸為 2.0mx 2.0m2 .水深H=VF42=3.5m3 2.0 2.0超高取0.3m,則絮凝池的總高度為3.8m。3 .攪拌設(shè)備絮凝池中每一格設(shè)備1臺(tái)攪拌設(shè)備，分格隔墻上過水道上下交錯(cuò)布置。葉輪直徑取池寬的80% 采用 2.0m.葉輪槳板中心點(diǎn)線速度采用 v1=0.5m/s,v 2 =0.35 m/s,v 3=0.2 m/s槳板長(zhǎng)度取l=1.4m,槳板寬度取b=0.12m每根軸上槳板數(shù)8塊，內(nèi)外側(cè)各4塊。尺寸圖1.旋轉(zhuǎn)槳板面積與絮凝池過水?dāng)嗝婷娣e之比 為：8 0,12 1.4= 12.2%2.5 4.4池子周圍設(shè)4塊固定擋板。固定擋板的

22、寬為0.2m,高為1.2m, 4塊固定擋板的面積與絮凝 池過水?dāng)嗝婷娣e之比為：4 0.2 1.2=8.7%2.5 4.4槳板總面積占過水?dāng)嗝娣e之比為 20.9%<25%符合要求。 葉輪槳板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)直徑D。為：D葉輪轉(zhuǎn)數(shù)分別為：100 一 4400=(2+440)2=1440(mm)=1.44(m)駟二 60 0.5 =6.63(r/min)D0 3.14 1.44w1=0.663(rad/s)60v260 0.35n 2 =- =4.64(r/min)二 D03.14 1.44w2 =0.464(rad/s)60v3 60 0.2 =2.65(r/min)二D0 3.14 1.44w3

23、=0.265(rad/s)槳板旋轉(zhuǎn)時(shí)克服水的阻力所耗功能：第一格外側(cè)槳板：N01'=0.17 4 1.4 0.663 3(1 4-0.88 4)=0.11(kw)第一格外側(cè)槳板：N02''=0.17 4 1.4 0.663 3(0.56 4 -0.44 4)=0.017(kw)第一格攪拌軸功率為：N01=0.11+0.017=0.127(kw)用同樣的方法可以分別計(jì)算出第二、第三攪拌軸功率分別為0.044kw, 0.008kw3臺(tái)攪拌機(jī)共用一臺(tái)電機(jī)，則所耗功率為：、N0 = 0.127 0.044 0.008 = 0.179(kw)電動(dòng)機(jī)功率為:N，1790.64= 0

24、.28(kw)校核平均速度梯度G值及GT值(水溫200C )：第一格:Gi102N01NiLc6 102M 0.12710 x/102x27.5=68(s/)第二格:102N02Lc6 102 M 0.04410 x102x27.5= 40(s')第三格:G3102N03s6 102 0.008 10102 27.5= 17(s)絮凝池平均速度梯度_ _1= 46.6(s )c 102N,c6 102 0.179G10V102 82.5 _4GT =46.6 20 60 =5.6 10經(jīng)核算，G和GT值均較合適。3.4沉淀池設(shè)備的設(shè)計(jì)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

25、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)沉淀池采用斜管沉淀池，設(shè)計(jì)2組。設(shè)計(jì)流量3.4.1 沉淀池分為兩組每組的設(shè)計(jì)流量為 Q=6000/ (24*2) =125n3/h=0.035 m 3/s。3.4.2 沉淀池平面尺寸2.1 沉淀池清水區(qū)面積A = Q q式中：A斜管沉淀池的表面積，m2q一表面負(fù)荷，m3/(m2h), 一般采用 9.0-11.0 m3/(m2 h)設(shè)計(jì)中取 q=9.0 m3/(m2 h)A=125/9=13.9 m2。2.2 沉淀池長(zhǎng)度及寬度設(shè)計(jì)中取池長(zhǎng)度L=5m則沉淀池的寬度B=16.2/6=3.24

26、m。為便于施工，本設(shè)計(jì)取 B=3m為了配水均勻，進(jìn)水區(qū)布置在 6m長(zhǎng)度方向的一側(cè)，在3.24m的寬度中扣除無效長(zhǎng)度 0.24 m,則凈出口面積2A =(b-0.2)*L/k 1=(3.24-0.24)*5/1.03=14.56m2式中：ki一斜管結(jié)構(gòu)系數(shù)，本設(shè)計(jì)取ki=1.032.3 沉淀池總高度H=hi+h2+h3+h4+h5式中H 沉淀池總高度，m；hi一保護(hù)高度，mt本設(shè)計(jì)取hi=0.3m；h2清水區(qū)高度，mt本設(shè)計(jì)取h2=1.2m；h3斜管區(qū)高度，mi取斜管長(zhǎng)度l=1.0m,安裝傾角601則 h3=lsin60 =0.87m；h4配水區(qū)高度，mt本設(shè)計(jì)取h4=1.5m；h5一排泥槽高度

27、，mt本設(shè)計(jì)取h5=0.83m；則沉淀池總高度HH =0.3 +1.2 +0.87 +1.5+0.83 =4.7m 。3.4.3進(jìn)出水系統(tǒng)3.1 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A? =Q/v式中A2一孔口總m積(m)v 一孔口流速(m/s), 一般在0.15 m/s 一下，本設(shè)計(jì)中取0.1m/s _ , 2A 2 0.035/0.1=0.35m每個(gè)孔口的尺寸定為20cmM10cm,則孔口數(shù)為20個(gè)。進(jìn)水孔位置應(yīng)該在斜管以下、沉泥區(qū)以上部位。3.2 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：A3 =Q/v1式中：A3一出水孔口總面

28、積，品。A3 =Q/v1 =0.035/0.6=0.058m 2設(shè)每個(gè)孔的直徑為4cm,則孔口的個(gè)數(shù)N=A3-=0.058/(3.14*0.035 2/4)=60 個(gè)。設(shè)每條集水槽的寬度為0.4m,間距1.5m,共設(shè)10條集水槽，每條集水槽一側(cè)開孔數(shù)。為40個(gè)，孔間距為20cm10條集水槽匯水至出水總渠，出水總渠寬度 0.8m,深度1.0m。出水的水頭損失包括孔口損失和集水槽內(nèi)損失。孔口損失2Eh = Eh1 = 2g式中：Eh 一孔口水頭損失，m；亡一進(jìn)口阻力系數(shù)。設(shè)計(jì)中取 =22Eh =亡 v- =2 x 2g集水槽內(nèi)水深取為頭損失0 62-06 =0.037m。2 9.80.4m,槽內(nèi)水

29、流速度為0.32m/s,槽內(nèi)水力坡度按0.01計(jì)，槽內(nèi)水Z2h =iL式中:iEh 一集水槽內(nèi)水頭損失，m； 一水力坡度；一集水槽長(zhǎng)度，m；設(shè)計(jì)中取i=0.01 , L=10mEh =iL=0.01 x 10=0.1m出水總水頭損失,設(shè)計(jì)中取為0.15m1.0m；斜管管彳一般為2535mm設(shè)計(jì)中取Eh=Eh + Eh =0.037+0.1=0.137m3.3 沉淀池斜管的選擇斜管長(zhǎng)度一般為0.81.0m,設(shè)計(jì)中取為 為30mm斜管為聚丙烯材料，厚度為 0.40.5mm3.4 沉淀池排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用穿孔管進(jìn)行重力排泥，每天排泥一次。穿孔管管徑為200mm管上開孔孔徑為5mm 孔間距為15mm沉淀

30、池底部為排泥槽，共12條。排泥槽頂寬為2.0m,底寬為0.5m,斜面 與水平夾角約為45° ,排泥槽斗高為0.83m。3.5 斜管沉淀池計(jì)算草圖根據(jù)上面計(jì)算結(jié)果，繪制斜管沉淀池示意圖，如下圖所示。集水槽清水區(qū)斜管區(qū)配水區(qū)穿孔排泥管II枳泥區(qū)=0斜管沉淀池計(jì)算示意圖3.4.4核算4.1、 雷諾數(shù)Re斜管內(nèi)的水流速度為：Qv2 =A1 sin 1式中：v 斜管內(nèi)水流速度，m/s ;日一斜管安裝傾角，一般采用 60°75°。設(shè)計(jì)中取=60°v2 = Q = 0.035/(14.56*sin60)=0.0028m/s=0.28cm/sRv2A1 sin 二Re=

31、式中：R水力半徑，cm,本設(shè)計(jì)取 R=0.75cm v一水的運(yùn)動(dòng)黏度，cm/s。設(shè)計(jì)中當(dāng)水溫t=20C時(shí)，水的運(yùn)動(dòng)黏度 v=0.01cm/sRe=Rv1 =0.75*0.28/0.01 =21 <500,滿足設(shè)計(jì)要求4.2、 弗勞德數(shù)FrFr =且=0.28 2/(0.75*981)=1.07 乂 10-4 RgFr介于0.0010.0001之間，滿足設(shè)計(jì)要求。4.3、 斜管中的沉淀時(shí)間TT =L1v式中：L一斜管長(zhǎng)度，m 0設(shè)計(jì)中取L=1.0mT = L1 =1.0/0.0028 =357s=5.9minv2基本上滿足要求(一般在26min之間)。3.5濾池的選型采用普通快濾池，雙排布

32、置，按單層濾料設(shè)計(jì)，采用石英砂作為濾料3.5.1 濾池的設(shè)計(jì)計(jì)算1.1設(shè)計(jì)水量3 ,設(shè)計(jì)水量 Q=0.07m /s濾速 v =10m/ h1.2沖洗強(qiáng)度沖洗強(qiáng)度q按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算43.2dm1.45(e 0.35)1.632q 二二八 x -0.632(1 e)式中 dm -濾料平均粒徑；e濾層最大膨脹率，取e= 40%；2V水的運(yùn)動(dòng)黏滯度，v =44mm /s。砂濾料的有效直徑d10=0.7mm與dm對(duì)應(yīng)的濾料不均勻系數(shù)u=1.5所以，dm =0.9u d10 =0.9 X 1.5 X 0. 7=0.945 mm沖洗強(qiáng)度q = 14.12L/(sm2)43.2 0.9451.45(0.4 0.

33、35)1.632(1 0.4)1.4406321.3 濾池面積濾池總面積 F=Q/A=0.07*3600/13.9=18.13 m2濾池個(gè)數(shù)采用N=4個(gè)，成雙排對(duì)稱布置單池面積 f=F/N=29.17/6=7.29 m2,取 8.00 m2每池平面尺寸采用LX B=4.0mX 2.0m池的長(zhǎng)寬比為4.0/2.0=2(符合設(shè)計(jì)規(guī)范)濾池高度支承層高度H1 =0.45m濾料層高度H2 =0.7m砂面上水深 M =2m超高(干弦)H4 =0.3m濾池總高 H = H1H2 H3 H4 = 0.45 0.7 2 0.3 = 3.45m1.4 單池沖洗流量q 沖=£4=8.00*142.12=

34、112.961笈1.5 沖洗排水槽(1)斷面尺寸兩槽中心距采用a=2.0m排水槽個(gè)數(shù) m=L/a=4/2.0=2 (個(gè))槽長(zhǎng) L=B=2.0m槽內(nèi)流速，采用0.6m/s排水槽采用標(biāo)準(zhǔn)半圓形槽底斷面形式。2)設(shè)置高度濾料層厚度采用Hn=0.7m排水槽底厚度采用6 =0.05m槽頂位于濾層面以上的高度為：He=eH+2.5x+ 6 +0.075=0.98m1.6 集水渠集水渠采用矩形斷面，渠寬采用 b=0.75m渠始端水深HqHq=0.07*(fq/1000b) 2/3=0.07*(8.00*14.12/750)2/3 =0.23m集水渠底低于排水槽底的高度 HmHm= Hq+0.2=0.43m1

35、.7 配水系統(tǒng)采用大阻力配水系統(tǒng)，具配水干管采用方形斷面暗渠結(jié)構(gòu)。(1)配水干渠干渠始端流速采用v干=1.5m/s干渠始端流量 Qt=q沖=0.113m/s2干渠斷面積 A=Q= /v干=0.075 m/s 取0.09 m干渠斷面尺寸采用 0.3 mx 0. 3m(2)配水支管支管中心距采用s=0.25m支管總數(shù) n2=2L/s=2X 4/0.25=32 (根)支管流量 Q±= Q 干/ n 2 =0.0035 m3/s支管直徑采用d支=75mm,流速 v 支=Q 支/A 支=0.0035/0.0044=0.80 m/s支管長(zhǎng)度 l 1= (B-d g)/2=(B-(0.6+2*0.

36、1)/2=0.6m核算l 1/d支=8<60支管孔眼孔眼總面積Q與濾池面積f的比值a,采用“ =0.24% ,則Q =af=0.0025*8.0=0.02 m2孔徑采用 de -12mm-0.012m單孔面積,=：d02/4 = 3.14 0.0122/4 = 113 10上m2孔眼總數(shù) n3=Q/w=0.02/0.=177(個(gè))每一支管孔眼數(shù)(分兩排交錯(cuò)排列)為：n4= nJ n 2=177/32=6(個(gè))孔眼中心距so=21 1/n 4 =0.2m孔眼平均流速 v0 =q/(10： ) =14/(10 0.24) =5.8m/s1.8 沖洗水箱沖洗水箱與濾池合建，置于濾池操作室屋頂上

37、。容量V沖洗歷時(shí)采用t0 =6minV =1.5 (qft0 60)/1000 =0.09qft03= 0.09 14 8 6 = 60.48m水箱內(nèi)水深，采用h 箱=3.5m圓形水箱直徑D箱產(chǎn)手晨種h 油箱 V k x 3.5設(shè)置高度水箱底至沖洗排水箱的高差A(yù)H ,由以下幾部分組成a.水箱與濾池間沖洗管道的水頭損失hi管道流量Q沖=4沖=0.113m3/s管徑采用D沖=600mm,管長(zhǎng)l =70m查水力計(jì)算表得：v沖=2.55m/s, 1000i =13.5沖洗管道上的主要配件及其局部阻力系數(shù)合計(jì)工7 7 7.38N =il沖 +£ 七v2/2g =13.5父 70/1000 +

38、7.38父 2.552/(2父 9.81) =3.39 mb.配水系統(tǒng)水頭損失h2h2按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算h2 =8vF2/(2g) +10v支2/(2g) = 8x1.52/19.62+10x0.82/19.62 = 1.24mc.承托層水頭損失h3承托層厚度采用H=0.45mh3 =0.022H0q =0.022 0.45 14 = 0.12md.濾料層水頭損失幾h4 =Q/：1 -1)(1-小兒03式中2濾料的餐、度，石央砂為2.65t/m ；31 水的密度，t/m ;m0 濾料層膨脹前的孔隙率(石英砂為0.41 );L0 濾料層厚度，R1所以 h4 =(2.65/1 -1)(1-0.41) 0.7 = 0.68me.備用水頭h4=1.5m則 ：H= hhhhh=3.39 1.24 0