給水處理課程設(shè)計(jì)某城市給水處理設(shè)計(jì)含水廠平面圖總圖

1、給水處理課程設(shè)計(jì)江蘇北部某城市給水處理設(shè)計(jì)學(xué)生姓名張凱歌學(xué)院名稱(chēng)環(huán)境工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)給水排水工程指導(dǎo)教師張建昆2012年11月13日目 錄1 設(shè)計(jì)資料31.1 課程設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)：32 設(shè)計(jì)水質(zhì)水量42.1 設(shè)計(jì)水質(zhì)及水質(zhì)分析42.1.1 設(shè)計(jì)水質(zhì)42.2 設(shè)計(jì)水量42. 3 給水處理流程確定42.3.1 給水處理工藝流程的選擇43 給水處理構(gòu)筑物與設(shè)備型式選擇53.1 加藥間63.1.1 藥劑溶解池63.1.2 混凝劑藥劑的選用與投加63.1.3 加氯間63.2 混合設(shè)備63.3 絮凝池73.4 沉淀池73.5 濾池83.6 消毒方法94混凝沉淀104.1 混凝劑投配設(shè)備的設(shè)計(jì)104.1.1

2、溶液池114.1.2溶解池114.1.3投藥管114.2 混合設(shè)備的設(shè)計(jì)124.2.1設(shè)計(jì)流量124.2.2設(shè)計(jì)流速124.2.3混合單元數(shù)124.2.4混合時(shí)間124.2.5水頭損失134.2.6校核GT值134.3 絮凝池134.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)134.3.2設(shè)計(jì)計(jì)算135 沉淀池165.1沉淀工藝設(shè)計(jì)計(jì)算165.1.1設(shè)計(jì)參數(shù)：165.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算：166 過(guò)濾池206.1濾池的布置206.2濾池的設(shè)計(jì)計(jì)算206.2.1設(shè)計(jì)水量206.2.2沖洗強(qiáng)度206.2.3濾池面積及高度206.2.4單池沖洗流量216.2.5洗砂排水槽216.2.6集水渠216.2.7配水系統(tǒng)216.2.8沖洗

3、水箱227 消毒247.1加藥量的確定247.2加氯間的布置248其他設(shè)計(jì)258.1清水池的設(shè)計(jì)258.2吸水井的設(shè)計(jì)259 水廠總體布置269.1水廠的平面布置269.2水廠的高程布置26總結(jié)27參考文獻(xiàn)281 設(shè)計(jì)資料1.1 課程設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)：該城市地處江蘇北部地區(qū)，是一座中等城市，該市實(shí)施10年規(guī)劃，規(guī)劃擬建一座給水處理廠，采用統(tǒng)一供水方式供給該市的工業(yè)企業(yè)及居民用水。水廠設(shè)計(jì)基本資料如下：（1）水廠設(shè)計(jì)產(chǎn)水量：6.435×104 m3/d（2）水文及水文地質(zhì)資料：1）河流最高洪水位：32.50m 最大流量：25.65m3/s2）河流常水位： 30.50m 平均流量：14.8

4、5m3/s3）枯水位： 28.70m 最小流量：9.28m3/s4）設(shè)計(jì)地面標(biāo)高：37.7m（3）原水水質(zhì)如下：名稱(chēng)單位檢測(cè)結(jié)果渾濁度NTU1060色度度30總硬度mg/L(以CaCO3計(jì))450（mg/L）左右PH值7.2水溫020溶解性固體mg/L800細(xì)菌總數(shù)個(gè)/mL40000大腸菌群個(gè)/L290（4）廠區(qū)地形：按平坦地形設(shè)計(jì)，水源口位于水廠西北方向80m，水廠位于城市北面1km。（5）自然狀況城市土壤種類(lèi)為砂質(zhì)黏土，地下水位6.00m，冰凍線深度0.38m，年降水量980mm，最冷月平均為-5.2，最熱月平均為25.5；極端溫度：最高39.5，最低-7.5。主導(dǎo)風(fēng)向：夏季西南，冬季西北

5、。2 設(shè)計(jì)水質(zhì)水量2.1 設(shè)計(jì)水質(zhì)及水質(zhì)分析2.1.1 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(mǎn)足國(guó)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(wàn)分，使凈化后水質(zhì)滿(mǎn)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。2.2 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)水廠自用水量一般采用供水量的5%10%，本設(shè)計(jì)取10

6、%，則設(shè)計(jì)處理量為： Q=(1+a) Qd =(1+0.1)*64350=70785m3/d取70800m3/d。式中 Q水廠日處理量；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8%；Qd設(shè)計(jì)供水量（m3/d），為6.435萬(wàn)m3/d.2. 3 給水處理流程確定2.3.1 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)。地表水為水源時(shí)，生活飲用水通常采用混合、絮凝、沉淀、過(guò)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：原水混凝沉淀過(guò)濾消毒框圖表示為：混合原 水絮凝池沉淀池 濾 池清水池二級(jí)泵站市政管網(wǎng)液氯

7、圖1 工藝流程圖3 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1m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都應(yīng)采取防腐措施。溶解池一般采用鋼筋混凝土池體。3.1.2 混凝劑藥劑的選用與投加3.1.2.1. 混凝劑藥劑的選用根據(jù)原水水質(zhì)及水溫，參考有關(guān)水廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，選精致硫酸鋁為混凝劑。3.1.2.2. 混凝劑的投加混凝劑的濕投

8、方式分為重力投加和壓力投加兩種類(lèi)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。投藥設(shè)備采用計(jì)量泵投加的方式。采用計(jì)量泵，不必另備計(jì)量設(shè)備，泵上有計(jì)量標(biāo)志，可通過(guò)改變計(jì)量泵行程或變頻調(diào)速改變藥液投量，最適合用于混凝劑自動(dòng)控制系統(tǒng)。3.1.3 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(wú)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

9、工作間隔開(kāi)，加氯間應(yīng)有直接通向外部、且向外開(kāi)的門(mén)，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(chēng)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(kāi)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(guò)程就是在外力作用下，使

10、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1-1 絮凝池的類(lèi)型及特點(diǎn)表類(lèi) 型特點(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??；缺點(diǎn)：池

11、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)：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)選用往復(fù)式隔板絮凝池。3.4 沉淀池 常見(jiàn)各種形式沉淀池的性能特點(diǎn)及適用條件見(jiàn)如下的各種形式沉淀池性能特點(diǎn)和適用條件。表1-2 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

12、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)：

13、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)已形成粗大的絮凝體，要在沉淀池中分離出來(lái)以完成澄清的作用。 設(shè)計(jì)采用平流式沉淀池。相比之下，平流式沉淀池具有適應(yīng)性強(qiáng)、處理效果穩(wěn)定和排泥效果好等特點(diǎn)。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(guò)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）、虹吸濾池：適用于中型水廠（水

14、量210萬(wàn)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(guò)濾水質(zhì)也不如降速過(guò)濾：（3）、無(wú)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(guò)高，罩體合隔墻間的密封要求較高，單格面積不宜過(guò)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(guò)濾，水質(zhì)較好；（6）、雙閥濾池：是下向流、砂濾料得雙閥

15、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(mén)，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(lái)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(guò)濾周期長(zhǎng)，反沖洗水量小特點(diǎn)。可節(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。   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

16、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普通快濾池。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(lèi)，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

17、，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。4混凝沉淀4.1 混凝劑投配設(shè)備的設(shè)計(jì)水質(zhì)的混凝處理，是向水中加入混凝劑（或絮凝劑），通過(guò)混凝劑水解產(chǎn)物壓縮膠體顆粒的擴(kuò)散層，達(dá)到膠粒脫穩(wěn)而相互聚結(jié)；或者通過(guò)混凝劑的水解和縮聚反應(yīng)而形成的高聚物的強(qiáng)烈吸附架橋作用，使膠粒被吸附粘結(jié)?；炷齽┑耐都臃譃楦赏斗ê蜐裢斗▋煞N，干投法指混凝劑為粉末固體直接投加，濕投法是將混凝劑配制成一定濃度溶液投加。我國(guó)多采用后者，采用濕投法時(shí)，混凝處理工藝流程如圖2所示。圖2 濕投法混凝處理工藝流程根據(jù)原水渾濁度最高值800 mg/L以及混凝劑投加量參考值（如圖）確定設(shè)計(jì)投加量為30.0 mg/L表1-3

18、 混凝劑投加量參考值原水濁度<=1002003004006008001000混凝劑投加量（mg/L）硫酸鋁13.518.230.739.654.570.386.6三氯化鐵1214.621.528.432.837.742.8堿式氯化鋁1012.817.42326.829.532.14.1.1溶液池溶液池一般以高架式設(shè)置，以便能依靠重力投加藥劑。池周?chē)鷳?yīng)有工作臺(tái)，底部應(yīng)設(shè)置放空管。必要時(shí)設(shè)溢流裝置。 溶液池容積按下式計(jì)算：式中 溶液池容積，； Q處理水量，；a混凝劑最大投加量，mg/L；c溶液濃度，取10%； n每日調(diào)制次數(shù)，取n3。代入數(shù)據(jù)得： 溶液池設(shè)置兩個(gè)，每個(gè)容積為，以便交替使用，保

19、證連續(xù)投藥。取有效水深H11.0m，總深HH1+H2+H3（式中H2為保護(hù)高，取0.2m；H3為貯渣深度，取0.1m）1.0+0.2+0.11.3m。溶液池形狀采用矩形，尺寸為長(zhǎng)×寬×高2.8m×2m×1.3m。4.1.2溶解池溶解池容積 W1=0.3W2=0.3×7.07=2.12m3溶解池一般取正方形，有效水深H11.0m，則：面積FW1/H1邊長(zhǎng)aF1/21.46m；取邊長(zhǎng)為1.5m。溶解池深度HH1+H2+H3 （式中H2為保護(hù)高，取0.2m；H3為貯渣深度，取0.1m）1.0+0.2+0.11.3m和溶液池一樣，溶解池設(shè)置2個(gè)，一用一

20、備。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，溶解池底部設(shè)管徑d100mm的排渣管一根。溶解池?cái)嚢柩b置采用機(jī)械攪拌：以電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)漿板或渦輪攪動(dòng)溶液。4.1.3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0.8m/s。4.2 混合設(shè)備的設(shè)計(jì)在給排水處理過(guò)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，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。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：具有高效混合、節(jié)約用藥、設(shè)備小等特點(diǎn)，

21、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(guò)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%，進(jìn)水管采用兩條，流速v=1m/s，構(gòu)造如圖2所示。圖3 管式靜態(tài)混合器4.2.1設(shè)計(jì)流量 Q=m3/d=1475m3/h=0.41m3/s4.2.2設(shè)計(jì)流速靜態(tài)混合器設(shè)在絮凝池進(jìn)水管中，設(shè)計(jì)流速v=1.0m/s，則管徑為： 取D=750mm，則實(shí)際流速V=0.93m/s.4.2.3混合單元數(shù)按下式計(jì)算取N=3，則混合器的混合長(zhǎng)度為：L=1.1ND=1.1×3×0.75=2.93m4.2.4混合時(shí)間 4.2.5水頭損失4.2.6校核GT值 GT=7

22、88.7×3.3=2602.61（2000） 水力條件符合要求4.3 絮凝池4.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)絮凝池設(shè)計(jì)n=2組，每組設(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(zhǎng)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

23、廊道寬度和流速見(jiàn)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。表1-4 廊道寬度和流速廊道分段號(hào)1234廊道寬度（m）0.410.610.811.02廊道流速（m/s）0.50.40.30.2廊道數(shù)7655廊道總凈寬（m）2.873.664.055.10四段廊道寬度之和取隔板厚度=0.20m，共22塊隔板，則絮凝池總長(zhǎng)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

24、總長(zhǎng)度(m)；-第i段廊道過(guò)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。 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。廊道轉(zhuǎn)彎處的過(guò)水?dāng)嗝婷娣e為廊道斷面積的1.2-1.5倍，本設(shè)計(jì)取1.4倍，則第一段轉(zhuǎn)彎處流速： 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）。各段水頭損失為：表1-5 各段水頭損失計(jì)算段數(shù)lnRnv0vnCnhn11050.1860.3570.5059.720.09821050.2650.2400.336

25、61.640.03831050.3370.1810.25364.160.02041050.4060.1440.20166.200.019h=h1+h2+h3+h4=0.1754.3.2.5 GT值計(jì)算(t=20時(shí)) <60,符合設(shè)計(jì)要求； （在104-105范圍之內(nèi)）絮凝池與沉淀池合建，中間過(guò)渡段寬度為1.5m。5 沉淀池5.1沉淀工藝設(shè)計(jì)計(jì)算5.1.1設(shè)計(jì)參數(shù)：絮凝池設(shè)獨(dú)立的兩座，故沉淀池與之相對(duì)應(yīng)，設(shè)2座。采用平流沉淀池,每座設(shè)計(jì)流量為0.41m3/s。按沉淀時(shí)間和水平流速計(jì)算方法計(jì)算。沉淀時(shí)間取1.5h,水平流速取12mm/s。5.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算：5.1.2.1池體設(shè)計(jì)計(jì)算：池長(zhǎng)L

26、3.6vT=3.6×12×1.5=64.8m,取65m。池平面面積F池寬，取10.5m。實(shí)際有效水深為：取超高0.46m。則池深為3.7m。校核: L/B=65/10.5=6.19>4,L/H=65/3.24=20>10。中間設(shè)兩道250mm的隔墻將沉淀池分成三格，每格寬為3.3m。則，水力半徑：弗勞德數(shù)：（Fr在之間）雷諾數(shù)：（一般為400015000）可見(jiàn)均滿(mǎn)足要求。5.1.2.2沉淀池的進(jìn)水設(shè)計(jì)： 進(jìn)水采用穿孔墻布置，盡量做到在進(jìn)水?dāng)嗝嫔纤鞯木鶆蚍植?，避免已形成的絮體破碎。單座池墻長(zhǎng)14m，墻高3.8m，有效水深3.24m，布水墻如下圖。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)：當(dāng)

27、進(jìn)水端用穿孔配水墻時(shí)，穿孔墻在池底積泥面以上0.30.5m處至池底部分不設(shè)孔眼，以免沖動(dòng)沉泥。本設(shè)計(jì)采用0.5m。 1、單個(gè)孔眼的面積：圖3 磚砌穿孔布水墻 孔眼尺寸考慮施工方便，采用尺寸：15cm×8cm。 2、孔眼總面積:孔眼流速采用，3、孔眼總數(shù)：個(gè)，取342個(gè)。孔眼實(shí)際流速為： 4、孔眼布置：孔眼布置成8排，每排孔眼數(shù)為342/8=42.75個(gè),取43個(gè)。水平方向孔眼的間距取160mm，則計(jì)算的水平長(zhǎng)度為：43×80+42×160=10160mm。豎直方向的間距為150mm,最上一排孔眼的淹沒(méi)深度假定為0.5m，最下一排孔眼距池底為0.5m，則豎向的計(jì)算高

28、度為：0.15×8+0.15×7+0.45+0.45=3.15m，可以。5.1.2.3 沉淀池的集水系統(tǒng)：沉淀池的出口布置要求在池寬方向上均勻集水，并盡量潷取上層澄清水，減小下層沉淀水的卷起，目前采用的辦法多為采用指形槽出水。 1、指形槽的個(gè)數(shù) ： N=6 2、指形槽的中心距 ： 3、指形槽中的流量： 4、，考慮到池子的超載系數(shù)為20，故槽中流量為： 5、指形槽的尺寸：槽寬，為便于施工，取。取堰上負(fù)荷為450，則指形槽長(zhǎng)度：L=70800/2×450=79m6個(gè)集水槽，雙側(cè)進(jìn)水。每根槽長(zhǎng)：8.92m，取9.0m。起點(diǎn)槽中水深：終點(diǎn)槽中水深：為便于施工，槽中水深統(tǒng)一

29、取。 6、槽的高度：集水方法采用鋸齒形三角堰自由出流方式，跌落高度取0.05m，槽的超高取0.15m。則指形槽的總高度（說(shuō)明：該高度為三角堰底到槽底的距離）。 7、三角堰的計(jì)算：a.每個(gè)三角堰的流量，堰上水頭取0.08m，則：b.三角堰的個(gè)數(shù)：個(gè)，取157個(gè)。三角堰的中心距：。 8、集水槽的設(shè)計(jì)：集水槽的槽寬，為便于施工，取0.7m。起點(diǎn)槽中水深：H1=0.75×b=0.75×0.7=0.525m終點(diǎn)槽中水深：H2=1.25×b=1.25×0.7=0.875m為便于施工，槽中水深統(tǒng)一取1.0m。自由跌水高度取0.07m。則集水槽的總高度為：。5.1.2.

30、4 沉淀池排泥：排泥是否順暢關(guān)系到沉淀池凈水效果，當(dāng)排泥不暢、泥渣淤積過(guò)多時(shí)，將嚴(yán)重影響出水水質(zhì)。排泥方法有多斗重力排泥、穿孔管排泥和機(jī)械排泥。機(jī)械排泥具有排泥效果好、可連續(xù)排泥、池底結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、勞動(dòng)強(qiáng)度小、操作方便可以配合自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。故本設(shè)計(jì)采用虹吸式機(jī)械排泥。虹吸式機(jī)械排泥的設(shè)計(jì)：采用SXH型虹吸式吸泥機(jī)，軌距l(xiāng)14000mm干泥量假設(shè)含水率為98污泥量吸泥機(jī)往返一次所需的時(shí)間：（桁架行進(jìn)速度）虹吸管計(jì)算：設(shè)吸泥管管數(shù)為10根，管內(nèi)流速為1.5m/s。單側(cè)排泥最長(zhǎng)虹吸管長(zhǎng)為18m。采用連續(xù)式排泥，管徑為：選用DN50水煤氣管。吸口的斷面確定：吸口的斷面與管口斷面相等。已知吸管的斷面積。設(shè)吸

31、口寬度吸泥管管路水頭損失計(jì)算：進(jìn)口，出口，90º彎頭個(gè)，則局部水頭損失為：管道部分水頭損失：含水率為98，一般為紊流?？偹^損失： 考慮管道使用年久等因素，實(shí)際H=1.3h=1.3×0.787=1.02m5.1.2.5 放空管管徑確定：沉淀池放空時(shí)間取3h，則放空管管徑為：， 取DN350。6 過(guò)濾池6.1濾池的布置 采用雙排布置，按單層濾料設(shè)計(jì)，采用石英砂作為濾料。6.2濾池的設(shè)計(jì)計(jì)算6.2.1設(shè)計(jì)水量Q=0.819m3/s 濾速v=10m/h6.2.2沖洗強(qiáng)度沖洗強(qiáng)度q按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 式中 濾料平均粒徑； e濾層最大膨脹率，取e=50%； 水的運(yùn)動(dòng)黏滯度，。砂濾料的有效

32、直徑=0.5mm與對(duì)應(yīng)的濾料不均勻系數(shù)u=1.5所以，=0.9u=0.9×1.5×0.5=0.675mm 6.2.3濾池面積及高度濾池總面積濾池個(gè)數(shù)采用N=6個(gè)，成雙排對(duì)稱(chēng)布置單池面積f=F/N=295/6=49m2，取50m2每池平面尺寸采用L×B=10m×5m濾池高度HH=H1+H2+H3+H4其中：濾池高度 承托層高度 濾料層高度 濾料層上水深 超高所以H=0.45+0.7+1.8+0.3=3.25m6.2.4單池沖洗流量q沖=fq=50×12=6006.2.5洗砂排水槽(1)斷面尺寸兩槽中心距采用a=2.0m排水槽個(gè)數(shù)n1=L/a=10

33、/2.0=5（個(gè)）槽長(zhǎng)l=B=5m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=0.05m槽頂位于濾層面以上的高度為：He=eHn+2.5x+0.075=1.05m6.2.6集水渠集水渠采用矩形斷面，渠寬采用b=0.75m(1)渠始端水深Hq Hq=0.81(fq/1000b)2/3 =0.81×(50×12/1000×0.75)2/3 =0.70(2)集水渠底低于排水槽底的高度Hm Hm=Hq+0.2=0.906.2.7配水系統(tǒng)采用大阻力配水系統(tǒng)，其配水干管采用方形斷面暗渠結(jié)構(gòu)。(1)配水干

34、渠干渠始端流速采用干渠始端流量Q干=q沖=0.6m³/s干渠斷面積A=Q干/干=0.6/1.5=0.4(2)配水支管支管中心距采用s=0.25m支管總數(shù)n2=2L/s=2×10/0.25=80（根）支管流量Q支=Q干/n2=0.6/80=0.008m³/s支管直徑采用，流速支管長(zhǎng)度核算l1/d支=2.1/0.075=28<80(3)支管孔眼孔眼總面積與濾池面積f的比值a，采用，則 =f=0.0024×50=0.12孔徑采用單孔面積=d0²/4=3.14×0.012²/4=113×10-6m²孔眼總數(shù)

35、n3=/=0.12/113×10-6 =1062(個(gè))每一支管孔眼數(shù)（分兩排交錯(cuò)排列）為：n4=n3/n2=1062/8014(個(gè))孔眼中心距s0=2l1/n4=2×2.1/14=0.3m孔眼平均流速=q/(10)=12/(10×0.24)=5m/s6.2.8沖洗水箱 沖洗水箱與濾池合建，置于濾池操作室屋頂上。(1)容量V沖洗歷時(shí)采用=6min =1.5×12×50×6×60/1000=324m³水箱內(nèi)水深，采用圓形水箱直徑D箱=（4V/h箱）=(4×324/×3.5)½ =10.9m

36、(2)設(shè)置高度水箱底至沖洗排水箱的高差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管道流量Q沖=q沖=0.6m/s管徑采用D沖=400mm，管長(zhǎng)查水力計(jì)算表得：， 沖洗管道上的主要配件及其局部阻力系數(shù)合計(jì)=7.38 mH2Ob.配水系統(tǒng)水頭損失按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 =3.28mH2O c.承托層水頭損失 承托層厚度采用H0=0.45m mH2Od.濾料層水頭損失 h4=(2/2-1)(1-m0)L0式中 濾料的密度，石英砂為； 水的密度，； 濾料層膨脹前的孔隙率（石英砂為0.41）； 濾料層厚度，m。所以 h4=(2.65/2.65-1)(1-0.41)=0.66mH2Oe.備用水頭h5

37、=1.5mH2O則H=h1+h2+h3+h4+h59.0mH2O7 消毒7.1加藥量的確定水廠設(shè)計(jì)7.08萬(wàn)m3/d=2950m3/h最大投氯量為a=3mg/L加氯量為： Q1=0.001aQ=0.001×3×2950=8.85kg/h 儲(chǔ)氯量（按一個(gè)月考慮）為：G=30×24Q=30×24×8.85=6372Kg/月 可取6400kg7.2加氯間的布置設(shè)水廠所在地主導(dǎo)風(fēng)向：夏季西南，冬季西北。加氯間靠近濾池和清水池，設(shè)在水廠的東南部。在加氯間、氯庫(kù)低處各設(shè)排風(fēng)扇一個(gè)，換氣量每小時(shí)812次，并安裝漏氣探測(cè)器，其位置在室內(nèi)地面以上20cm。設(shè)置漏氣報(bào)警儀，當(dāng)檢測(cè)的漏氣量達(dá)到23mg/kg時(shí)即報(bào)警，切換有關(guān)閥門(mén)，切斷氯源，同時(shí)排風(fēng)扇動(dòng)作。為搬