凈水廠課程設計任務書

1、內蒙古工業(yè)大學課程設計任務書學院(系):土木工程學院 課程名稱:水質工程學 指導教師(簽名): 專業(yè)班級:給排08-2班 學生姓名： 學號：一 課程設計目的水質工程學課程設計I-某城市凈水廠設計二 課程設計的目的1， 加深課堂所講授的內容理解，鞏固學習成果；2， 掌握城市凈水廠的一般設計步驟和方法，使學生在設計計算，圖紙繪制，查閱資料及使用設計規(guī)范，設計手冊等技能上得到初步訓練；3， 培養(yǎng)學生綜合運用所學知識解決實際工程設計問題的能力。三 課程設計的主要內容和要求（包括原始數(shù)據(jù)，設計參數(shù)，設計要求，工作量要求等）1. 原始數(shù)據(jù)及技術參數(shù)：（1） 城市自來水處理量為23萬噸/日（2） 原水水質：

2、濁度：最大1000mg/L,最小100mg/L;水溫：0-20；色度：15度；嗅和味:微量；細菌總數(shù)：12000個/mL;大腸菌數(shù)：33000個/L；耗氧量：9.68mg/L；PH值：7.2；堿度：8度；總硬度：4度（德國度）；總固體：298mg/L；碳酸鹽硬度：4度（德國度）；氯化物：21mg/L；硝酸鹽：0.05mg/L；鐵：0.1mg/L；亞硝酸鹽：0.038mg/L（3） 氣象資料： 風向：西北風； 氣溫：最冷月平均：-6.8 最熱月平均：25.4 極端氣溫：最高38，最低：-23 廠區(qū)土壤冰凍深度：1.00m（4） 工程地質與地震資料：地震烈度為9度以下；地下水質對各類水泥均無侵蝕作

3、用（5） 廠區(qū)地面標高：0.00m（6） 石英砂篩分記錄篩孔孔徑（mm）2.3621.6510.9910.5890.2460.208篩盤底留在篩上的砂量（%）0.210.020.345.521.62.20.22設計要求： 設計成果包括設計說明書1份和圖紙2張。（1） 設計說明書：說明書應簡明扼要，力求多用草圖、表格說明，要求文句通順段落分明，字跡工整。（2） 本設計應作出下列圖紙廠區(qū)總平面圖（1:200-1:500）及高程圖（縱向比例1:100-1:500）,可與水廠平面布置圖畫在一張紙上，圖中應表示出各工藝構筑物的確切位置，外形尺寸，相互距離，各構筑物間連接管溝的位置及其它輔助性構筑物的位置

4、。廠區(qū)綠化、道路、及衛(wèi)生防護區(qū)得布置等。該圖應繪出各種線條表示的圖例，說明構筑物名稱。 濾 濾池的平、剖面圖（1:50-1:200）平面圖應能表示出構筑物中各構件、廠房內所設房間及管道的平面布置；剖面圖應能表示出構筑物中內部構筑物的全部構造。圖中構筑物的壁、內部構造及房屋內各管道要用雙線條表示，并要注明構筑物主要構造尺寸，相互距離、構筑物及管溝名稱。構筑物頂、底、水面、各構件及管溝的設計標高，室內外地地坪標高。四 工作安排 設計方案確定： 2天 污水處理構筑物設計計算 2天 圖紙繪制 1天 設計計算說明書的編制 1天五 主要參考文獻1嚴煦世，范瑾初.給水工程（第四版）M.北京：中國建筑工業(yè)出版

5、社，19992給水排水設計手冊（第3冊城鎮(zhèn)給水）M.北京：中國建筑工業(yè)出版社，19863張志剛.給水排水工程專業(yè)工藝設計M.北京：化學工業(yè)出版設，20044李亞峰.給水排水工程專業(yè)畢業(yè)設計指南M.北京：化學工業(yè)出版社，20035中華人民共和國衛(wèi)生部.生活應用水衛(wèi)生標準Z.2006-12-29審核批準意見 系（教研室）主任（簽字） 目 錄 第一章 工藝選擇和布置51.1工程原始資料51.2設計要求6 1.3工藝流程選擇6 第二章 水處理構筑物的設計計算7 2.1混凝77藥劑的投加72.2沉淀池8 沉淀池的計算82.3絮凝池8 機械絮凝池8 2.4過濾12 濾池12 設計參數(shù)的確定132.5清水池

6、20清水池的有效容積20清水池的平面尺寸21管道系統(tǒng)21清水池布置222.6加氯量計算23加氯設備的選擇23加氯間和氯庫232.7堿式氯化鋁的配制和投加24用量計算24溶液池容積24溶解池容積24堿式氯化鋁投加242.8水廠的平面布置25輔助型構筑物的面積25 水廠管線布置262.9水廠的高程布置26 清水池26 濾池26 反應沉淀池27 吸水井27 給水處理構筑物高程計算28給水構筑物高程布置28第三章 總結與體會 29總結與體會29參考文獻30第一章 工藝選擇和布置1.1工程原始資料1、城市自來水廠處理量為24.0萬m3/d；2、源水水質：表1-1渾濁度色度水溫pH值細菌總數(shù)大腸菌數(shù)臭和味

7、耗氧量500-1500mg/L15度0-207.212000個/mL33000個/L微量9.68mg/L總硬度碳酸鹽硬度氯化物總固體硝酸鹽鐵亞硝酸鹽堿度4度（德國度）4度（德國度）21mg/L298mg/L0.05 mg/L0.1 mg/L0.038 mg/L8度3、氣象資料風向：主導風向為西北風氣溫：最冷月平均為：-6.8 最熱月平均為：25.4 極端溫度：最高38；最低-23土壤冰凍深度：1.00m4、工程地質資料：地質鉆探資料:表1-2表土砂質粘土細砂中砂粗砂粗砂礫石粘土砂巖石層1m1.5m1m2m0.8m1m2m地震烈度為9度以下地下水質對各類水泥均無侵蝕作用5、廠區(qū)地形：按平坦地形設

8、計，水源取水口位于水廠西北方向50m，水廠位于城市北面1km。1.2設計要求生活飲用水水質標準渾濁度：不超過1度，特殊情況下不超過5度；色度：不超過15度，并不得呈現(xiàn)其他顏色；嗅和味：不得有異味；PH：6.5-8.5；總硬度：450ml；總固體：1000mg/l；大腸桿菌：每100ml中不得檢出；細菌總數(shù)：100設計成果包括設計說明書1分和圖紙2張包括：水廠平面布置圖（1:200-1:500）水廠的處理工藝高程布置圖（縱向1:50-1:200,橫向1:100-1:500),可與水廠平面布置圖畫在一張圖紙上；一張濾池或其它凈水構筑物的工藝構造圖（平面及剖面1:50-1:200）。本次設計應做出的

9、下列圖紙：1)廠區(qū)總平面圖（1:500）。圖中應表示出各工藝構筑物的確切位置，外型尺寸，相互距離；各構筑物之間的連接管道及場區(qū)內各種管道的平面位置、管徑、長度、坡度；其它輔助建筑物的位置、廠區(qū)道路、綠化布置等。2)高程圖（縱向比例尺1:50-200）。該圖應標出各工藝構筑物頂、底、水面、主要構件及溝管的設計標高，室內外地平標高。3)濾池（或者沉淀池，或者澄清池）工藝圖（1:50-200）。平面圖應能表示出構筑物中各構件及管道的平面布置；剖面圖應能表示出構筑物中內部構件的全部構造。1.3工藝流程選擇 選擇原則處理工藝系統(tǒng)應該是技術上可行的，在經(jīng)濟上合理的，在運行上是安全可靠和便于操作的。給水處理

10、工藝系統(tǒng)的技術可行性，除了通過實驗驗證意外，已建的源水水質相近的水處理工藝系統(tǒng)的運行經(jīng)驗，也作為總要的參考。水處理工藝系統(tǒng)的抗沖擊性，也是保證處理水質滿足用戶要求的前提下，使在資金償還期限內建設費用和運行費用之和最低。根據(jù)水質，水量，地區(qū)條件，施工條件和一些水廠運轉的情況處理工藝流程和選定處理方案。 方案的選定原水機械絮凝池清 水 池V型濾池平流沉淀池用戶二級泵站淀池圖1-1 本廠的凈水工藝機械靜態(tài)混合器：適用于各種規(guī)模的水廠，效果好，水頭損失小，混合效果好。比起其他混合池，具有占地少，運行穩(wěn)定的特點。機械絮凝池：比起其他絮凝池具有以下優(yōu)點：大小量適合，絮凝效果好，水頭損失小，可適應水質水量的

11、變化。平流沉淀池：選用平流沉淀池的原因：造價較低；操作管理方便，施工較簡單；對原水濁度適應性強，潛力大，處理效果穩(wěn)定；帶有機械排泥設備時，排泥效果較好。V型濾池的特點：運行可靠，采用砂濾料，材料易得，濾床含污量大、周期長、濾速高和水質好，具有汽水反沖洗和表面掃洗效果好，使用于大中型水廠。缺點是，配套設備多，需鼓風機，土建復雜，池深比普通快濾池深。第二章 水廠處理構筑物的設計計算2.1混凝2.1.1 混凝劑的選擇 根據(jù)水廠進水水質的特點，結合常用的混凝劑的一些優(yōu)缺點，本廠選用堿式氯化鋁（PAC）作為混凝劑?；炷齽┑淖畲笸都恿繛?0mg/L，平均投加量為30mg/L，采用計量泵濕式投加。2.1.2

12、 藥劑的投加本次設計采用管式靜態(tài)混合器。 圖2 管式靜態(tài)混合器圖2-12.2沉淀池 沉淀池計算：Q進=254400/2=127200m3/d=5300m3/h=1.47m3/s;(1） 沉淀池長：3.61=3.6 = 108(m3)(2） 沉淀池容積：W1=Q*T1=5300x2=10600(m3)(3)絮凝池容積：W2=Q/2*T2=5300/2x20/60=883.33(m3)(4)沉淀池寬：b =W1/H1*L1=10600/3.5x108=28.04(m) 設計2座平流沉淀池，其中H1為沉淀池有效水深，采用3. 5m,超髙采用0. 3m，則池深為3.8m.采用軌距為14.25m的機械吸

13、泥機，每池設置兩部，考慮到走道寬度及隔墻尺寸，每格凈寬為14. 55m，（其中穿孔配水墻厚0.2m，穿孔配水墻前的廊道2.0m，H2為絮凝池中平均水深，采用3.8m。）水池平面尺寸：（1）沉淀池長采用108m，沉淀池平均水流速度取v1=15mm/s；（2）出水井長采用3m；（3）沉淀池寬為29. 3m（分兩格，每格凈寬：14.55m），有效水深3.5m，池深H1=3.8m。2.3絮凝池2.3.1機械絮凝池：機械絮凝的主要優(yōu)點是可以適應水量變化以及水頭損失小.如配上無級變速傳動裝置， 則更易使絮凝達到最佳狀態(tài)，國外應用較為普遍，但由于機械絮凝池需要機械裝置,加工較困難，維修量較大。機械絮凝池，根

14、據(jù)攪拌軸的安放位置，可分為水平軸式（見圖）；水平軸的方向有與水流方向垂直的，也有平行的。設計I要點：（1）池數(shù)一般不少于2個。（2）攪拌器排數(shù)一般為34排（不應少于3徘），水平攪拌軸應設于池中水深1/2處. 垂直攪拌軸則設于池中間。（3）葉輪槳板中心處的線速度，第一排采用0.40.5m/s；最后一排采用0.2m/s，各排線速度應逐漸減小。(4)水平軸式葉輪直徑應比絮凝池水深小0.3m，葉輪盡端與池子側壁間距不大于0.2m.(5)水平軸式絮凝池每只葉輪的槳板數(shù)目一般為46塊，槳板長度不大于葉輪直徑的75%。（6）同-攪拌器兩相鄰葉輪應相互垂直設置。（7）每根攪拌軸上槳板總面積宜為水流截面積的10

15、%20%，不宜超過25%，每塊槳板的寬度為槳板長的1/101/15,般采用1030cm。（8）必須注意不要產(chǎn)生水流短路，垂直軸式的應設固定擋板.見圖。（9）為了適應水量、水質和藥劑品種的變化，宜采用無級變速的傳動裝置。(10)絮凝池深度按照水廠標髙系統(tǒng)布置確定，一般為34m。水平軸式機械絮凝池圖2-2垂直軸式機械攪拌絮凝池阻力系數(shù)：表2-1b/l小于1122.544.51010.518大于181. 101. 151. 191. 291. 40200(9)全部攪拌軸及葉輪等機械設備，均應考慮防腐。(10)水平軸式的軸承與軸架宜設于池外，以避免設在池內容易進人泥砂，致使軸承的嚴重磨損和軸桿的折斷。

16、水平軸式機械絮凝池計算：1、 絮凝池的設計流量（包括自耗水量）Q=1.06x240000=254400m3/d；設計采用4座絮凝池，每池設計處理水量：Q1=254400/4=63600m3/d=0.736m3/s;（1）機械絮凝池中絮凝時間T一般宜取1520min，為確保出水水質，設計取20min。（2）絮凝池有效容積：W=Q*T=0.736x20x60=883.33（m3）;（3）絮凝池深度一般取34m，根據(jù)水廠高程系統(tǒng)布置，水深取4.0m，超高采用0.3m；采用三排攪拌器，則水池長度：L2=a*Z*H2=15.97(m)1）池子凈寬度： B=14.55m絮凝池尺寸：L2=15.97m，取1

17、6m；B2=14.55m，取14.6m；2）攪拌器尺寸：每排上采用5個攪拌器，每個攪拌器長：L=（14.55-0.2x6）/5=2.67m；式中0.2攪拌器間的凈距和其離壁的距離為0.2m。攪拌器外緣直徑：D= 4.0-2x0.15=3.7m； （式中0.15為攪拌器上緣離水面及下緣離池底的距離0.15m；）每個攪拌器上裝有四塊葉片，葉片寬度采用0.2m，每根軸上槳板總面積為水流截面積：14.55x4=58.2（m2）；攪拌器總面積占水流截面積：10.68/58.2x100%=18.53,所選槳板面積較適合。3）電動機功率：圖2-3各排葉輪槳板中心點線速度采用葉輪轉數(shù)及角速度分別為：第一排：v

18、1=0.5m/s;第二排：v2=0.35m/s;第三排：v3=0.2m/s;葉輪槳板中心點旋轉速度：D0=3.7-0.2=3.5m;葉輪轉數(shù)及角速度:n=60v1/D0;第一排： 1=0.273rad/s;第二排：n2=1.91r/min, 2=0.191rad/s;槳板寬長比:b/L=0.20/2.67=0.074<1,取=1.10；k=/2g=56.第一排每個葉輪所耗功率：N1=ykL1(r24-r14)=4x56x2067x0.2733(1.854-1.654)/408=0.138kw,用同樣方法，可求得第二、三排每個葉輪所耗功率分別為N2=0.047kw;N3=0.009kw；第

19、一排所需功率為N01=0.138x5=0.69kw;第二排所需功率為N02=0.235kw; 第三排所需功率為：N03=0.045kw； 設三排攪拌器合用一臺電動機帶動，則絮凝池所耗總功率為:N=1.84kw電動機功率（取1=0.75，2=0.70).核算平均速度梯度G值及GT值；按水溫20°計，=1.02X10 -6kg.s/m2),第一排：G1=(102Xn01/w1)1/2=48.41s-1;第二排：G2=28.26 s-1;第三排：G3=12.36 s-1;反應池平均速度梯度：G= 45.64 s-1;45.64x20x60=5.5x104;經(jīng)核算，G值和GT值均較合適。（1

20、） 三沉淀池的校核=715x350cm2；R=W=1.77cm；Fr= V²Rg= 1.35×；（ 在1x10-4范圍內，滿足要求。）（2） 進、出口布置沉淀池的進口只要盡量做到在進水斷面上水流的均勻分布以及避免以形成的絮體的破碎，一般采用穿孔花墻布置，取穿孔流速小于0.080.10m/s目前采用的辦法多為采用指形槽出水，即在池寬方向均勻設置若干條出水槽，以增加出水堰長度和較小單位堰寬的出水負荷。單位堰寬符合要求小于20m³h.m2.4過濾2.4.1濾池在給水處理中的過濾是指通過過濾介質的表面或濾層中懸浮固體和其它雜質的過程。對于大多數(shù)地面水處理來說，過濾是消毒工

21、藝前得關鍵性處理手段，對保證出水水質具有很重要的意義。濾池的選擇： 影響濾池過濾效果的因素主要有： （1）濾池的沖洗方式;(2)濾料的組成；（3）與濾料截污力大小密切相關的水流方向。 國內常用的濾池有普通快濾池、雙閥濾池、V型濾池、多層濾料濾池、虹吸濾池、無閥濾池和移動罩濾池。根據(jù)全國的水廠設計經(jīng)驗，本次設計采用V型濾池。 圖1 V型濾池剖面圖 V型濾池的特點：運行可靠，采用砂濾料，材料易得，濾床含污量大、周期長、濾速高和水質好，具有汽水反沖洗和表面掃洗效果好，使用于大中型水廠。缺點是，配套設備多，需鼓風機，土建復雜，池深比普通快濾池深。 恒水位等速過濾。濾池出水閥水位變化不斷調節(jié)開啟度，使池

22、內水位在整個周期內保持不變，濾層不出現(xiàn)負壓，當某單格濾池沖洗時，帶濾水繼續(xù)進入該格濾池作為表面掃洗水，使其他格濾池的進水量不變。 承承托層較薄。沖洗時，濾層保持膨脹，避免出現(xiàn)跑砂現(xiàn)象。 采用石英砂濾料，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，出水好。配水系統(tǒng)的選擇：濾池由進水系統(tǒng)，濾料，承托層，清水（集水）系統(tǒng)，沖洗、配水系統(tǒng)，排水系統(tǒng)等組成。其中以沖洗配水方式對濾池設計影響最大。配水系統(tǒng)主要有大阻力、中阻力和小阻力三種類型，要求配水系統(tǒng)能均勻地收集濾后水合分配反沖洗，并要求安裝旁邊，不易堵塞，經(jīng)久耐用。沖洗方式： 沖洗方式一般有單獨用水方式，有表面輔助沖洗的水

23、反沖洗，有空氣輔助的水反沖洗及有表面掃洗和空氣輔助擦洗的反沖洗。根據(jù)全國水廠設計經(jīng)驗，本廠采用汽水反沖洗，輔以表面掃洗的方式進行。2.4.2設計參數(shù)的確定：基本數(shù)據(jù)：濾池的布置：本廠的濾池的布置方式為雙排平行布置，一共2組。濾速和過濾周期濾速一般為815m/h，本廠采用10m/h過濾周期較長，國內一般采用2448h，本廠采用24h濾料及承托層濾料采用均粒石英砂，其粒徑大小一般為0.91.20mm，不均勻系數(shù)=1.21.4，濾層厚度一般為0.91.5m，當濾速在812時，厚度一般為1.101.20m。濾層上的水深濾層上的設計水深一般為15-2.0m.平面尺寸計算：F=Q/VT 其中：F-為每組濾

24、池所需面積（） Q-濾池設計流量（m³/h） v-設計濾速（m/h），一般采用815m/h設計中取v=10m/h，則， F=25400/10X23.8=1068.91m2,單個濾池面積f=F/N其中f-單個濾池面積（）N-每組濾池分個數(shù)（取10個）則，f=106.89一般規(guī)定V型濾池的長寬比為2:14:1，濾池長度一般不宜小于11米，濾池中央氣、水分配槽將濾池寬度分為兩半，每一半的寬度不宜超過4m。 單個濾池的實際面積 : f實-單格濾池的實際面積（）B-單個池寬（m）L-單個池長（m）,一般L11m設計中取其長寬L=15m,B=7.2m, f實；正常過濾實際流速 其中：為正常過濾是

25、的實際流速（m/h） 為一濾池的設計流量（m³/h） V=25440/10x108x23.8=9.9（m/h）一個沖洗時其他濾池的濾速 U0=Q1/(N-1)xf=11m; 一般取1014m/h，滿足要求 進水系統(tǒng) 1、進水總渠 其中：-為進水總渠內水深（m）； -進水總渠凈寬（m）； -為進水總渠內流速（m/s），一般采用0.61.0 m/s設計中取取1.0m，=0.8m/s 則,B=Q/(N-1)xf=2.94/1x0.8=3.67m2、氣動隔膜閥的閥口面積 A=其中，A-氣動隔膜閥口面積（） -每格濾池的進水量（m³/s）， -通過閥門的流速（m/s）;一般采用0.6

26、1.0m/s設計中取=0.8m/s Q2=2.94/4=0.735m3 A=0.735/0.8=0.1氣動隔膜閥閥口處的水頭損失 其中，-氣動隔膜閥閥口處得局部阻力系數(shù)。設計中取=1.0 3、進水堰堰上水頭 其中，-堰上水頭（m） m-薄壁堰流量系數(shù)，一般采用0.420.50 b-堰寬（m）設計中取m=0.50 ,b=3m =(=0.13m4、V型進水槽 其中，-V型進水槽內水深（m） -進入V型進水槽的流量（m³/s） -V型進水槽內的流速（m/s）;一般采用0.61.0m/s -V 型槽夾角，=50°55°設計中每個濾池設兩個V型進水槽，則=0.299/2=0

27、.15m³/s，取=0.8m/s=50°=5、V型槽掃洗小孔 (*)/1000 d=×1000其中，-表面掃洗流量（m³/s）; -表面掃洗水強度L/（s*），一般采用1.42.3 L/（s*）；取1.8 -小孔總面積（） -孔口流量系數(shù)； d-小孔直徑（mm）; -小孔數(shù)目（個）。設計中取=1.8 L/（s*），=0.62，取每個V型槽上掃洗小孔數(shù)目28個，則=56個=1.8×86.4/1000=0.15552m³/s = d=驗算小孔流速v4=Q4/A1=2.05>1.0m/s反沖洗系統(tǒng)1、氣、水分配渠（按反沖洗水流量計算）

28、 = 式中，-反沖洗水流量（m³/s）； -反沖洗強度L/（s*），一般采用46 L/（s*）； -氣、水分配渠中水的流速（m/s），一般采用1.01.5m/s； -氣、水分配渠內水深（m）； -氣、水分配渠寬度（m）； 設計中取=5 L/（s.）， = m³/s =2、配水方孔面積和間距 式中，-配水方孔總面積（m³）； -配水方孔流速（），一般采用=0.5m/s； -單個方孔的面積（m²）； -方孔個數(shù)（個）。設計中取=0.5m/s，=0.10×0.10 m² 個在氣水分配渠兩側分別布置44個配水方孔，孔口間距0.34m。3、布氣

29、圓孔的間距和面積 布氣圓孔的數(shù)目及間距和配水方孔相同，采用直徑為60mm的圓孔，其單孔面積為0.0028m²，所有圓孔的面積之和為88×0.0028=0.2464m².4、空氣反沖洗時所需空氣流量 式中，-空氣反沖洗時所需空氣流量（m³/s） -空氣反沖洗強度L/（s*），一般采用1317 L/（s*） 設計中取=15L/（s*） m³/s 空氣通過圓孔的流速為5、底部配水系統(tǒng) 底部配水系統(tǒng)采用QS型長柄濾頭，材質為ABS工程塑料，數(shù)量為55只/m²，濾頭安裝在混凝土濾板上。濾頭長28.5cm，濾帽上有縫隙36條，濾柄上部有直徑為2m

30、m的氣孔，下部有長65mm、寬1mm條縫。濾板、濾梁均為鋼筋混凝土預制件。濾板制成矩形或正方形，但邊長最好不要超過1.2m。濾梁的寬度為10cm，高度和長度根據(jù)實際情況決定。未來確保反沖洗時濾板下面任何一點的壓力均等，并使濾板下壓入的空氣可以盡快形成一個氣墊層，濾板與池底之間應有一個高度適當?shù)目臻g。一般來講，濾板下面清水區(qū)的高度為0.850.95m，該高度足以使空氣通過濾頭的孔和縫得到充分的混合并均勻分布在整個濾池面積之上，從而保證了濾池的正常過濾和反沖洗效果設計中取濾板下清水區(qū)的高度為0.80m。過濾系統(tǒng)濾料選用石英砂，粒徑0.951.35mm，不均勻系數(shù).21.5m濾層上水深一般采用1.5

31、2.0m，設計中取濾層上水深為1.8m。排水系統(tǒng)1、排水渠終點水深 式中，-排水渠終點水深（m）； -排水渠流速（m/s），一般采用1.5m/s。 設計中取排水渠和氣水分配渠等寬，即=0.4m，取=1.5m/s 2、排水渠起端水深 式中，-排水渠起端水深（m）； -排水渠臨界水深（m）； i-排水渠底坡； l-排水渠長度（m）。 設計中取排水渠長度等于濾池長度，即l=14.4m，排水渠底坡i=8.2 =0.60m =0.255m 按照要求，排水槽堰頂應高出石英砂濾料0.5m，則中間渠總高為濾板下清水區(qū)的高度+濾板厚+濾料層厚+0.5，即0.8+0.12+1.1+0.5=2.52m濾池總高度 H

32、=H1+H2+H3+H4+H5+H6 式中，H-濾池總高度 H6-濾板下清水區(qū)高度（m）(取0.80m) H2-濾層厚度（m） H3-濾池上水深（m） H5-濾板厚度（m） H4-超高（m）設計中取H5=0.12m，H4 =0.3m H=0.40+0.70+1.80+0.12+0.80+0.30=4.12（m）2.5清水池經(jīng)過處理后的水進入清水池，清水池可以調節(jié)水量的變化并儲存消防用水。此外，在清水池內有利于消毒劑與水充分接觸反應，提高消毒效果。清水池平面尺寸的計算：2.5.1清水池的有效容積 清水池的有效容積，包括調節(jié)容積、消防儲存水量和水廠自用水的調節(jié)量。清水池的總有效容積 V=k

33、5;Q其中，V-清水池的總有效容積（m³）； K-經(jīng)驗系數(shù)，一般采用10%20%； Q-設計供水量（m³/d）.設計中取k=10%，Q=240000m3/d 則，V=0.1×240000=24000(m³)清水池設計一共3座，每座容積： V1=24000/3=8000³（m³）2.5.2清水池的平面尺寸每座清水池的面積： A=v1/h其中，A-為每座池子的面積（） -為每座池子的有效體積（m³） h-清水池的有效水深（m）.設計中取h=4.0m則，A=8000/4=2000（）取清水池的寬度為25m,清水池的長度為L: L=

34、A/B =200/25=80m清水池的超高為0.5m,則，清水池的總高為H=0.5+4=4.5m2.5.3管道系統(tǒng)清水池的進水管 其中，-清水池進水管管徑（m）; v-進水管管內流速（m/s），一般采用0.71.0m/s設計中取v=0.7m/s 1.12m設計中取進水管管徑為DN1000mm，進水管管內實際流速為0.88m/s清水池的出水管由于用戶的用水量時時變化，清水池的出水管應按出水最大流量設計：其中，-最大流量（m³/h）; K -時變化系數(shù)，一般采用1.32.5； Q-設計水量（m³/d）設計中取時變化系數(shù)K=1.5 Q1=KQ/24=115000m³/h

35、=4.167m³/s出水管管徑 其中，-出水管管徑（m）; -出水管管內流速（m/s），一般采用0.71.0m/s；設計中取=0.7m/s,則D2=1.38m；設計中取出水管管徑為DN1200mm，則流量最大時出水管內的流速為0.8m/s清水池的溢流管溢流管的直徑與進水管管徑相同，取為DN1000mm，在溢流管管端設喇叭口，管上不設閥門。出口設置網(wǎng)罩，防止蟲類進入池內。清水池的排水用潛水泵2.5.4清水池布置導流墻×0.1m的過水方孔，使清水池清洗時排水方便。檢修孔在清水池頂部設圓形檢修孔2個，直徑為1200mm。通氣管為了使清水池內空氣流通，保證水質新鮮，在清水池頂部設通

36、氣孔，通氣孔共設20個，每格設4個，通氣管的管徑為200mm，通氣管伸出地面的高度高低錯落，便于空氣流通。覆土厚度清水池頂部應有0.51.0m的覆土厚度，并加以綠化，美化環(huán)境。此處取覆土厚度為1.0m。2.6加氯量計算 氯是目前國內外應用最廣的消毒劑，除消毒外還起氧化的作用。加氯消毒操作簡單，價格便宜，且在官網(wǎng)中有持續(xù)消毒殺菌的作用。計算： q=Q*b 式中，q-每天的投氯量（g/d）； Q-設計水量（m³/d）； b-加氯量（g/m³），一般采用0.51.0 g/m³。 設計中取Q=254400 m³/d，b=1.0 g/m³ q=1.0*2

37、54400g/d=254.4kg/d2.6.1加氯設備的選擇選用ZJ-型轉子真空加氯機2臺，1用1備，每臺加氯機加氯量為0.59kg/h，氯瓶采用容量為500kg的氯瓶。氯瓶采用兩組，每組8個，1組使用，1組備用。根據(jù)余氯值，采用計算機進行自動控制投氯量。2.6.2加氯間和氯庫加氯間是安置加氯設備的操作，氯庫是儲備氯瓶的倉庫。采用加氯間與氯庫合建的方式，中間用墻分隔開，但應留有供人通行的小門。加氯間平面尺寸為：長3.0m 寬9.0m，氯庫平面尺寸為：長12.0m，寬9.0m。加氯間與氯庫的平面布置： 圖2-4 加氯間2.7堿式氯化鋁的配制和投加2.7.1用量計算 T=a/1000*Q式中，T-

38、堿式氯化鋁用量（kg/d）； a-堿式氯化鋁投加量（mg/L）； Q-水廠處理水量（m³/h） 設計中取Q=254400m³/d，最大投加量，平均=30 Tmax=40/1000x254400=10176kg/d Tav=30/1000x254400=7632kg/d2.7.2溶液池容積 = 式中，-溶液池容積（m³）； Q-處理水量（m³/h） a-堿式氯化鋁最大投加量（mg/L） b-溶液濃度（），一般采用520 n-每日調制次數(shù)，一般不超過3次。 設計中b=10，采用n=2次 =1000x40/417x2x10=48.0（m³）2.7.3

39、溶解池容積 式中，-溶液池容積（m³）； -溶解池容積（m³），一般采用 設計中取=0.2 =0.2×48.0=9.6（m³）2.7.4堿式氯化鋁投加當由硫酸鋁更換為堿式氯化鋁時，仍可采用硫酸鋁投加系統(tǒng)。2.8水廠的平面布置平面布置的原則：水廠總體布置主要是將水廠各項構筑物進行合理的組合和布置，以滿足工藝流程，生產(chǎn)管理和物料運輸?shù)确矫娴囊蟆２贾玫脑瓌t是流程合理，管理方便，節(jié)約用地，美化環(huán)境，并考慮日后留有發(fā)展余地。地表水通常由以下四個基本部分組成：生產(chǎn)構筑物、輔助及附屬建筑物、各類管道、其他設施。平面布置力求配置得當，布置緊湊，流程簡捷，并適當留有余地

40、，同時建筑物布置應注意朝向。針對該水產(chǎn)那個的地形情況，因地形較平坦，風向為西北風，所以決定將流程從西北到東南布置，構筑物均在一行。附屬型構筑物的選用及布置：2.8.1、輔助型構筑物的面積根據(jù)每日處理水量的規(guī)模254400噸/日，確定附屬構筑物的面積： 綜合辦公樓面積：40×15=600 配電室8×6=48 電修間：6×5=30 車庫：15×9=135 宿舍樓：20×10=200 食堂：25×25=625 管配件堆廠：20×20=400 混凝池加藥間：15×100=150 加氯間：15×10=150 藥庫：

41、20×20=400 堆砂場：25×25=625 機修間：15×10=150 倉庫：20×15=300 花壇：3.14×10 ²=314 值班室：7×4=28 閥室：7×6=42 、車行道布置、主干道的布置本廠采用環(huán)廠設置主干道，環(huán)道寬15.0m車行道布置 廠區(qū)各主要構筑物間布置車行道，道寬9.0m13m，呈環(huán)形布置。2.8.2 水廠管線布置：水廠的生產(chǎn)過程主要是水體傳送，因此水廠生產(chǎn)構筑物需有各類管道，渠道溝通。在構筑物定位后，均應對廠區(qū)管道做平面和高程的綜合布置。廠區(qū)管線一般包括：給水、排水、加藥、加氯、處理水管

42、道、雨水管道和廠區(qū)自用水管道。管道的設計經(jīng)濟流速設計為0.7m/s，則各種管道的管徑大小如圖。水廠自用水包括生產(chǎn)用水、沖洗和溶藥用水、生活用水、消防用水等，由二級泵房壓水管接觸，送至各構筑物（建）筑物用水點。DN70以上埋地管采用球墨鑄鐵管，DN70以內采用復合管或塑料管。消火栓設置，廠區(qū)內每隔120m間距設置1個室外消火栓。廠區(qū)供電線路集中敷設于電纜溝內，上鋪蓋板，以便于檢修。2.9水廠的高程布置：在處理工藝中，各處理構筑物之間水流為重力流，包括構筑物本身、連接管道、計量設備等水頭損失在內。2.9.1 清水池清水池的最高水位標高為地面標高：-1.500m（考慮設計地區(qū)冰凍深度1.50m，池面

43、超高0.50m頂蓋厚200mm，則池頂標高為-0.80m（包括頂蓋厚200mm），有效水深為4.00m，則池底標高為5.50m。2.9.2 濾池 濾池到清水池之間的管線長取15m，設計中取3根管，每根管流量為0.98m³/s，管徑按允許流速選擇DN800，查水力計算表（給水排水手冊1冊），v=1.27m/s，i=2.18 h=i×l+其中，h-濾池至清水池間管線的水頭損失； i-管線水力坡度（） l-管線長度； -管線上局部阻力系數(shù)之和； V-流速；則，h=15×2.18（0.06×21.0×2）×1.27²2×9.810.20m濾池的最大作用水頭取2.30m。水面標高=-1.500.202.301.00m2.9.3 反應沉淀池沉淀池到濾池管長取15m，設計中取2根管，每根管流量為0.98m³