自來水廠課程設(shè)計(jì)

1、自來水廠課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)一座產(chǎn)水量為_2.662萬 m3 /d _/日，只要供生活飲用水的凈水廠 設(shè)計(jì)期限_年_月_日 至_年_月_日學(xué)生姓名_宋旭航_指導(dǎo)教師_蘭州交通大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)用原始資料1、凈水廠廠址該凈水廠位于我國(guó)華東地區(qū)某鎮(zhèn)。根據(jù)當(dāng)?shù)卣鷾?zhǔn)的關(guān)于城鎮(zhèn)建設(shè)發(fā)展規(guī)劃，有一定的土地面積供水廠使用（具體水廠使用時(shí)用多少土地，在與指導(dǎo)教師商量后確定）。該廠所在地形平坦，廠區(qū)內(nèi)最大高差小于1米，平均地面標(biāo)高為60.0m。廠址南側(cè)近鄰二級(jí)公路，廠址北側(cè)500m處即為該廠選定水源河，附近無其他水源可供利用。2、河水水位資料最高水位：53.20m；最低水位：49.5

2、0m；常水位：52.00m。3、河流流量最小流量：65m3/s。4、河水水質(zhì)分析資料表1 河水水之分析資料編號(hào)項(xiàng)目單位分析結(jié)果1渾濁度度2色度度153嗅和味無4總硬度mmol/l3.55堿度mmol/l2.86PH6.77.77蒸發(fā)殘?jiān)黰g/L4508細(xì)菌總數(shù)個(gè)/ml194009大腸菌群個(gè)/L9700010水溫()11其他化學(xué)指標(biāo)符合國(guó)標(biāo)12其他毒理學(xué)指標(biāo)符合國(guó)標(biāo)注：硬度mmol/l的基本單元為C（） 堿度mmol/l的基本單元為C（）5、冰凍資料冬季河流冰凍：_0.05m_；最大凍土深度：_0.2_m；6、地質(zhì)資料地基承載力：_8_kg/cm地下水位深度：_m7、氣象資料最高氣溫_38_；最

3、低氣溫_-1_。主導(dǎo)風(fēng)向：夏季：東南風(fēng) 冬季：西北方8、地震烈度：9、其他條件：（1）可保證按二級(jí)負(fù)荷供電：（2）當(dāng)?shù)鼐屏蛩徜X，三氯化鐵供應(yīng)充足。并有如下混凝試驗(yàn)資料供設(shè)計(jì)參考（20）。渾 濁 度100200300400500硫酸鋁投量(mg/L)1419242933三氯化鐵投量(mg/L)811151820（3）當(dāng)?shù)禺a(chǎn)石英砂，無煙煤可供各種濾池作為濾料、供貨單位石英砂篩分結(jié)果如下：篩的標(biāo)準(zhǔn)孔徑(mm)留在篩上的砂量(g)通過篩孔的砂量g%2.3620.199.999.91.65110.389.689.60.99120.768.968.90.58948.620.320.30.24618.61

4、.51.50.2081.5-篩底盤0.2（4）漂白粉和液氯均可保證供應(yīng)，最大投氯量可采用1.0mg/L。（5） 水廠自用水量510%。（6）遠(yuǎn)期水量為近期水量的1.5倍。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容要求 1、凈水廠總說明書一份（610頁(yè)）。2、工藝設(shè)計(jì)計(jì)算書一份（附有必要的計(jì)算，曲線及草圖）。3、應(yīng)完成圖紙（1）凈水廠總平面及高程系統(tǒng)圖（二號(hào)圖一張）。（2）凈水構(gòu)筑物平面及剖面圖（二號(hào)圖一張）。4、以上文字及圖紙部分均需裝訂成冊(cè)。附：設(shè)計(jì)說明書和計(jì)算書應(yīng)根據(jù)內(nèi)容分標(biāo)題論述或計(jì)算，文字要簡(jiǎn)練并附有必要的計(jì)算曲線或草圖，說明書前要有目錄及圖紙內(nèi)容一覽表，計(jì)算書末要附有主要參考資料，說明書和計(jì)算書裝訂成一冊(cè)，并要有

5、封面。一、說明書內(nèi)容1、設(shè)計(jì)題目，設(shè)計(jì)下達(dá)單位的要求，設(shè)計(jì)期限及應(yīng)交出的設(shè)計(jì)成果。2、設(shè)計(jì)基本原則，處理方案和工藝流程的選定，包括對(duì)幾個(gè)處理方案，流程的技術(shù)比較。主要依據(jù)是：原水水質(zhì)，出水水質(zhì)，產(chǎn)水量，運(yùn)轉(zhuǎn)操作管理水平，氣象、水廠占在面積，地形高程及前后處理構(gòu)筑物等關(guān)系比較后確定。3、主要構(gòu)筑物和設(shè)備類型選擇。4、設(shè)計(jì)主要成果及主要構(gòu)筑物數(shù)量規(guī)格。5、設(shè)計(jì)人員認(rèn)為有必要說明的其它內(nèi)容（如供水制度和工作制度，人員編制，管線埋深，污泥排放等）。二、工藝設(shè)計(jì)計(jì)算書主要內(nèi)容（按流程先后順序計(jì)算）1、投藥設(shè)備（1）藥劑類型的選擇（2）投藥量的確定和計(jì)算，投藥點(diǎn)的選定。（3）投藥設(shè)備類型選擇及計(jì)算（4）加

6、藥間及藥庫(kù)的設(shè)計(jì)（附有必要的草圖）2、混合絮凝設(shè)備的設(shè)計(jì)與計(jì)算（附有必要的草圖）3、沉淀或澄清構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算（附有必要的草圖）4、過濾構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算（附有必要的草圖）5、貯水構(gòu)筑物（1）清水池容量計(jì)算（2）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖紙的選定5、消毒設(shè)備（1）投氯量的確定和計(jì)算（2）投氯設(shè)備類型的選擇（3）加氯間設(shè)計(jì)（附有必要的草圖）6、水廠布置（1）水廠總平面布置（要有詳細(xì)的說明）（2）水廠高程系統(tǒng)布置和高程計(jì)算7、主要參考資料一覽表三、建議參考資料一覽表1、室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范GB 5001320062、凈水廠設(shè)計(jì)知識(shí) 建筑工業(yè)出版社3、給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè) 建筑工業(yè)出版社4、有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖紙-蘭州交通大學(xué)環(huán)境

7、與市政工程學(xué)院圖書館5、給水工程主要構(gòu)筑物及設(shè)備工藝計(jì)算 蘭州大學(xué)出版社6、給水工程 同濟(jì)大學(xué)主編7、給水處理理論 建設(shè)工業(yè)出版社8、水處理工程設(shè)計(jì)計(jì)算，韓洪軍、杜茂安，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2006年3月9、給水排水工程專業(yè)工藝設(shè)計(jì)，南國(guó)英，化學(xué)工業(yè)出版社，2004年8月設(shè)計(jì)說明書一、水廠設(shè)計(jì)規(guī)模的確定水廠設(shè)計(jì)規(guī)模為近期：2.421.1=2.662萬 m3 /d（1.1為水廠自用水量系數(shù)），水處理構(gòu)筑物按照近期處理規(guī)模進(jìn)行設(shè)計(jì)。遠(yuǎn)期水量為近期水量的1.5倍，即2.6621.5=3.993萬 m3 /d。水廠的主要構(gòu)筑物分為2組，每組構(gòu)筑物類型相同,每組處理規(guī)模為1.21萬m3 /d，近期建造2

8、組。二、水質(zhì)分析1）、原水水質(zhì)資料如下表：原水水質(zhì)資料表 表2-1編號(hào)項(xiàng)目單位分析結(jié)果1渾濁度度2002色度度153嗅和味無4總硬度mmol/l3.55堿度mmol/l2.86PH6.77.77蒸發(fā)殘?jiān)黰g/L4508細(xì)菌總數(shù)個(gè)/ml194009大腸菌群個(gè)/L9700010水溫()2011氨氮mg/L0.512CODmmg/L213其他化學(xué)指標(biāo)符合國(guó)標(biāo)14其他毒理學(xué)指標(biāo)符合國(guó)標(biāo)由上表知，該水源的渾濁度、蒸發(fā)殘?jiān)?、?xì)菌總數(shù)和大腸菌群都超標(biāo)，是設(shè)計(jì)水廠時(shí)要考慮的對(duì)象，另外像嗅和味、氨氮、CODm、其他化學(xué)指標(biāo)和其他毒理學(xué)指標(biāo)等都符合國(guó)標(biāo)要求，則無需處理，所以說，該水廠不需要設(shè)計(jì)預(yù)處理和深度處理。2

9、）、目標(biāo)水質(zhì)經(jīng)凈水廠處理過的水質(zhì)要符合國(guó)標(biāo)要求，使渾濁度3，細(xì)菌總數(shù)100個(gè)/mL，大腸菌群不得檢出。三、水廠工藝流程選擇給水處理方法和工藝流程的選擇，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)及設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力等因素，通過調(diào)查研究、必要的試驗(yàn)并參考相似條件下處理構(gòu)筑物的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 方案一、由于水源不同，水質(zhì)各異，飲用水處理系統(tǒng)的組成和工藝流程有多種多樣。以地表水作為水源時(shí)，處理工藝流程中包括混合、絮凝、沉淀或澄清、過濾及消毒。工藝流程如圖3-1。絮凝沉淀池混合原水 濾池清水池二級(jí)泵房用戶 消毒劑圖3-1方案二、若水源受到嚴(yán)重污染，按目前行之有效的方法，可在砂濾池后加設(shè)臭氧/活性炭處理。如圖3-2混凝劑原

10、水混合澄清池砂濾池臭氧接觸池活性炭濾池清水池二級(jí)泵房用戶圖3-2綜上，根據(jù)原水水質(zhì)、原水渾濁度（最高位200mg/L）、處理后水質(zhì)要求、水廠規(guī)模、水廠用地面積、地形條件和工藝選擇方案的要求等，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定為如下方案。即水廠工藝流程為：原水管式靜態(tài)混合機(jī)械絮凝沉淀快濾清水池二級(jí)泵房用戶。四、水處理構(gòu)筑物選擇根據(jù)所選擇的工藝流程確定設(shè)計(jì)中的水處理構(gòu)筑物為：原水管式靜態(tài)混合絮凝池沉淀池快濾池清水池二級(jí)泵房用戶。4.1、加藥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1.1、投藥系統(tǒng)的組成藥劑投加方法有干投法及濕投法，我國(guó)大多采用濕投法。濕投法投藥系統(tǒng)如下圖所示： 由圖知，投加到原水中的溶液流量需要按原水中應(yīng)投的藥劑劑量

11、準(zhǔn)確控制，因此要根據(jù)原水水量和水質(zhì)的變化隨時(shí)調(diào)節(jié)。藥劑投加到水中需要適當(dāng)?shù)脑O(shè)備，投加設(shè)備往往與混合設(shè)備結(jié)合在一起。 投加方法比較表 表4-1 水 水溶液池甲投藥設(shè)備定量控制設(shè)備容藥池藥劑溶液池乙 攪拌 水混合設(shè)備4.1.2、藥劑類型的選擇1）、混凝劑選擇 混凝劑種類很多，據(jù)目前所知，不少于200-300種。按化學(xué)成分可分為無機(jī)和有機(jī)兩大類。無機(jī)混凝劑品種較少，目前主要是鐵鹽和鋁鹽及其聚合物，在水處理中用的最多。鐵鹽具有腐蝕性，因此在使用時(shí)要考慮防措施。常用混凝藥劑如表4-3。常用混凝藥劑 表4-3根據(jù)原水水質(zhì)資料及考慮處理效果綜合考慮，選擇三氯化鐵作為絮凝劑，因?yàn)槿然F是鐵鹽混凝劑中最常用的

12、一種陽(yáng)離子型高分子常用混凝藥劑，其可對(duì)負(fù)電荷起電性中和與吸附架橋雙重作用，絮凝體一般比較密實(shí)，其適用的PH范圍較寬，溫度適應(yīng)性高，操作方便，腐蝕性小，成本較低 。2）、助凝劑選擇絮凝劑通常指在混凝過程中主要起幫助脫穩(wěn)作用的藥劑；助凝劑主要通過吸附架橋作用把顆粒連接起來所投加的藥劑；助凝劑是指改善混凝效果而投加的各種輔助藥劑。 助凝劑選用聚丙烯酰胺。 聚丙烯酰胺介紹表 表4-24.1.3、混凝劑的投加 混凝劑投加設(shè)備包括計(jì)量設(shè)備、藥液提升設(shè)備、投藥箱、必要的水封箱以及注入設(shè)備等。（1）、計(jì)量設(shè)備： 主要有轉(zhuǎn)子流量泵、電磁流量泵、苗嘴、計(jì)量泵等，其中苗嘴適用于人工控制，其他既可人工控制，也可自動(dòng)控

13、制。（2）、投加方式： 主要有泵前投加（如圖a、b）、高位溶液池重力投加（如圖c）、水射器投加（如圖d）、計(jì)量泵投加（如圖e）等方式。 （c） （d） （e） 投加方式優(yōu)缺點(diǎn)比較 表4-4經(jīng)過上述比較，綜合考慮之后，本設(shè)計(jì)選用計(jì)量泵投加（如圖e）。計(jì)量準(zhǔn)確，可通過改變計(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）、藥劑注入方式：如下圖，管口與水流方向成60度夾角，有利于藥劑與水的充分混合。4.1.4、混凝劑的調(diào)制（1）、藥劑的調(diào)制方法：水力、機(jī)械、壓縮空氣等。、水力調(diào)制適用于中、小型水廠和易溶解的藥劑，可利用水廠出水壓力，節(jié)省機(jī)電等設(shè)備、機(jī)械調(diào)制適用于各種藥劑和各種規(guī)模

14、水廠。使用較普遍、一般旁人式用于小型水廠；中心式用于大中型水廠。、壓縮空氣調(diào)制適用于較大水廠與各種藥劑，不宜用作較長(zhǎng)時(shí)間的石灰乳液連續(xù)攪拌。（2）、混凝劑投加系統(tǒng)（如下圖）（3）、調(diào)制設(shè)備： 調(diào)制設(shè)備一般包括溶藥池、溶液池、攪拌設(shè)備等。（如表4-5）調(diào)制方法優(yōu)缺點(diǎn)比較 表4-5為了使藥劑迅速、均勻地溶解和保證溶液濃度的均勻，該設(shè)計(jì)采用機(jī)械調(diào)制。因?yàn)槭褂糜诓煌巹┖透鞣N水廠，而壓縮空氣調(diào)制適用于較大水廠，由于本設(shè)計(jì)水廠規(guī)模較小，則壓縮空氣調(diào)制不使用，但應(yīng)注意的是攪拌設(shè)備應(yīng)有防腐措施。4.2、混合設(shè)備混合方式基本分為兩大類：水力和機(jī)械。前者簡(jiǎn)單，但不能適應(yīng)流量的變化；后者可進(jìn)行調(diào)節(jié)，能適應(yīng)各種流量

15、的變化，但需有一定的機(jī)械維修量。設(shè)計(jì)中具體根據(jù)水廠水工藝布置、水質(zhì)。、水量、投加藥劑及數(shù)量及維修條件確定為水力混合。目前較常采用的水力混合有：水泵混合、管式靜態(tài)混合器混合、擴(kuò)散混合器混合、跌水混合和水躍混合。關(guān)于這幾種混合方式的優(yōu)缺點(diǎn)比較見表4-6。混合方式比較 表4-6經(jīng)比較確定設(shè)計(jì)中采用管式靜態(tài)混合器混合的方式，則混合設(shè)備為管式靜態(tài)混合器（如下圖）。管中流速不宜小于1m/s，投藥點(diǎn)后的管內(nèi)水頭損失不小于0.3-0.4m。投藥點(diǎn)至末端出口距離以不小于50倍管道直徑為宜。管式靜態(tài)混合器構(gòu)造簡(jiǎn)單，安裝方便 ?；旌峡焖倬鶆?。為提高混合效果，可在管道內(nèi)增設(shè)孔板和文丘利管。4.3、絮凝池 、絮凝池選擇

16、 絮凝設(shè)備與混合設(shè)備一樣，可分為兩大類：水力和機(jī)械。前者簡(jiǎn)單，單不適應(yīng)于流量的變化；后者能進(jìn)行調(diào)節(jié)，使用于流量變化，但機(jī)械維修量較大。 絮凝池形式的選擇，應(yīng)根據(jù)水質(zhì)、水量、沉淀形式、水廠高程布置以及維修要求等因素確定。幾種絮凝池主要優(yōu)缺點(diǎn)如表4-7。 絮凝池比較 表4-7 由于水量變化較大，本設(shè)計(jì)選用機(jī)械絮凝池，其絮凝效果好，水頭損失小，可適應(yīng)于水質(zhì)水量的變化。 機(jī)械絮凝池，根據(jù)攪拌軸的位置，可分為水平軸式和垂直軸式，本設(shè)計(jì)采用垂直軸式機(jī)械絮凝池。4.3.2、機(jī)械絮凝池設(shè)計(jì)要點(diǎn)4.4、沉淀池、沉淀池的選擇 沉淀池的選擇的主要因素有： 、水廠規(guī)模：各類沉淀池根據(jù)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的分析常有其適用范圍。

17、如平流式沉淀池適用于處理水量在10萬方以上的大型水廠，而斜管斜板沉淀池適用于小型水廠。 、進(jìn)水水質(zhì)條件：原水水質(zhì)中的濁度、含沙量、顆粒組成以及原水水質(zhì)的變化都與沉淀效果密切相關(guān)，并影響沉淀池的選型。 、高程布置的影響：水廠構(gòu)筑物之間一般采用重力流。當(dāng)沉淀池過深或過淺時(shí)，將會(huì)增加后續(xù)處理構(gòu)筑物的埋深。 、運(yùn)行費(fèi)用：經(jīng)常運(yùn)行費(fèi)用主要涉及混凝劑消耗、用水率以及設(shè)施的維護(hù)更新。 、占地面積：沉淀池所占面積在生產(chǎn)構(gòu)筑物中是較大者，根據(jù)不同池型可占20-40。平流式沉淀池一個(gè)主要的缺點(diǎn)是占地面積大。 地形地質(zhì)條件：不同形式沉淀池的池型均不相同，有的平面面積較大面池較淺；有的平面面積較小而池深較深，當(dāng)?shù)氐匦?/p>

18、或地質(zhì)條件受限制時(shí)，將會(huì)影響池型的選擇。、沉淀池優(yōu)缺點(diǎn)比較沉淀池形式比較 表4-8 本設(shè)計(jì)水廠規(guī)模較小，進(jìn)水水質(zhì)較好，結(jié)合造價(jià)和經(jīng)濟(jì)費(fèi)用的分析，考慮沉淀池選擇的上述因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定為斜管沉淀池。、斜管沉淀池特點(diǎn)斜管沉淀池是把與水平面一定角度（一般60度）的管狀組件（斷面矩形或六角形）置于沉淀池中央構(gòu)成。水流可從下向上或從上向下流動(dòng)，顆粒則沉于眾多斜管管底。而后自動(dòng)滑下。根據(jù)平流式沉淀池去除分散顆粒的沉淀原理，一個(gè)池子在一定的流量Q和一定的顆粒沉降速度u的條件下，其沉淀效率E與池子的平面面積成正比。為此，在同一池子中，按高度分成2個(gè)間隔，使水平面面積增加兩倍。提高沉淀能力兩倍。斜管沉

19、淀池，水力條件好，沉淀效率高；體積小，占地少；停留時(shí)間短。、斜管沉淀池設(shè)計(jì)要點(diǎn)4.5、濾池、濾池的選擇濾池有：、普通快濾池：使用于大、中、小型水廠；單池面積一般不宜大于100 m2；有條件時(shí)盡量采用表面沖洗或空氣助洗設(shè)備。、雙閥濾池：使用條件與普通快濾池相同。、均質(zhì)濾料濾池：使用于大、中型水廠；單池面積可達(dá)150 m2 運(yùn)行穩(wěn)妥可靠；采用較粗濾料，材料易得 ；濾床含污量大，周期長(zhǎng)，濾速高，水質(zhì)好；不會(huì)發(fā)生水力分級(jí)現(xiàn)象，使濾層含污能力提高；具有氣水反沖洗和水表面掃洗，沖洗效果好。使洗水量大大減少。 、多層濾料濾池：?jiǎn)纬孛娣e一般不宜大于50-60 m2、虹吸濾池：使用于中型水廠（2-10萬方/每天

20、）；單池面積不宜過大；每組濾池?cái)?shù)不少于6池。 、無閥濾池：適用于小型水廠；單池面積一般不大于25 m2 由于設(shè)計(jì)為中型水廠，砂濾料及材料易得，進(jìn)水水質(zhì)較好，結(jié)合造價(jià)和經(jīng)濟(jì)費(fèi)用的分析，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定為普通快濾池。、普通快濾池設(shè)計(jì)要點(diǎn)：、濾池布置、濾料、配水系統(tǒng)采用管式大阻力系統(tǒng)（如下圖3-1），配水孔眼總面積與濾池面積之比為25。4.5.5、濾池參數(shù)a、濾池超高0.3m。b、濾層工作周期24h。c、沖洗前的水頭損失最大值2.2m。d、沖洗強(qiáng)度14L/(s. )e、承托層用卵石按顆粒大小分層鋪成。如下表4-8f、慮速：10m/h，沖洗時(shí)間：7min。g、濾池個(gè)數(shù)參考規(guī)范，如下表4-9；濾池

21、長(zhǎng)寬比參考規(guī)范，如下表4-10；濾池管（槽）流速，如下表4-11。表4-8表4-9表4-10表4-114.6、清水池 清水池的調(diào)節(jié)容積計(jì)算，通常采用兩種方法：一種是根據(jù)24小時(shí)供水量和用水量變化曲線推算；一種是憑經(jīng)驗(yàn)估算。前者需要知道城市24小時(shí)用水量變化規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上擬定泵站的供水線。缺乏用水量變化規(guī)律資料時(shí)，城市清水池調(diào)節(jié)容積，可憑經(jīng)驗(yàn)，按最高日用水量的10%20%估算。供水量大的城市，因24小時(shí)用水量變化較小，可取較低的百分?jǐn)?shù)，以免清水池過大。 4.7、消毒4.7.1、消毒劑的選擇漂白粉和液氯均可保證供應(yīng)，最大投氯量可采用1.0mg/L。液氯消毒是水廠設(shè)計(jì)最常用的消毒方法，適用于大、

22、中、小型水廠，消毒效果好；而漂白粉消毒一般適用于小型水廠或臨時(shí)性給水，所以本設(shè)計(jì)選用消毒效果好的液氯消毒。、加氯設(shè)備、加氯間和氯庫(kù)人工操作的加氯設(shè)備主要包括加氯機(jī)（手動(dòng)）、氯瓶和校核氯瓶重量（也叫校核氯重）的磅秤等。近年來，自來水廠的加氯自動(dòng)化發(fā)展很快，特別是新建的大、中型水廠，大多采用了自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)加氯技術(shù)，因此，加氯設(shè)備除了加氯機(jī)（自動(dòng)）和氯瓶外，還相應(yīng)設(shè)置了自動(dòng)檢測(cè)（如余氯自動(dòng)連續(xù)檢測(cè)）和自動(dòng)控制裝置。加氯機(jī)是安全、準(zhǔn)確地將來自氯瓶的氯輸送到加氯點(diǎn)的設(shè)備。自動(dòng)加氯機(jī)配以相應(yīng)的自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制設(shè)備，能隨著流量、氯壓等變化自動(dòng)調(diào)節(jié)加氯量，保證了制水質(zhì)量。加氯機(jī)形式很多，可根據(jù)加氯量大小、

23、操作要求等選用。氯瓶是一種儲(chǔ)氯的鋼制壓力容器。干燥氯氣或液態(tài)氯對(duì)鋼瓶無腐蝕作用，但遇水或受潮則會(huì)嚴(yán)重腐蝕金屬，必須嚴(yán)格防止水或潮濕空氣進(jìn)入氯瓶。加氯間是安置加氯設(shè)備的操作間。氯庫(kù)是儲(chǔ)備氯瓶的倉(cāng)庫(kù)。加氯間和氯庫(kù)可以合建也可以分建。由于氯氣是有毒氣體，故加氯間和氯庫(kù)位置除了靠近加氯點(diǎn)外，還應(yīng)位于主導(dǎo)風(fēng)向下方，且需與經(jīng)常有人值班的工作地點(diǎn)隔開。加氯間和氯庫(kù)在建筑上的通風(fēng)、照明、防火、保溫等應(yīng)特別注意，還應(yīng)設(shè)置一系列安全報(bào)警、視頻監(jiān)視、事故處理設(shè)施等。4.8、清水池清水池的調(diào)節(jié)容積計(jì)算，通常采用兩種方法：一種是根據(jù)24小時(shí)供水量和用水量變化曲線推算，一種是憑經(jīng)驗(yàn)估算。前者需要知道城市24小時(shí)用水量變化

24、規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上擬定泵站的供水線。缺乏用水量變化規(guī)律資料時(shí)，城市清水池調(diào)節(jié)容積，可憑經(jīng)驗(yàn)，按最高日用水量的10%20%估算。供水量大的城市，因24小時(shí)用水量變化較小，可取較低的百分?jǐn)?shù)，以免清水池過大。4.9、吸水井吸水井為水泵吸水管專門設(shè)置的構(gòu)筑物。 吸水井的尺寸應(yīng)滿足吸水管的布置、安裝、檢修和正常工作的要求，通常按吸水喇叭H間距決定。吸水井水位隨清水池水位變化而變化，兩者的水位差等于連接管道中的水頭損失。 吸水井的設(shè)置是為了給水泵提供一個(gè)良好的進(jìn)水流態(tài)，以提高水泵的效率。4.10、提升泵房提升泵房用以提高污水的水位，保證污水能在整個(gè)污水處理流程過程中流過 ，從而達(dá)到污水的凈化。設(shè)計(jì)參數(shù)如下

25、：（1）泵房進(jìn)水角度不大于45度。（2）相鄰兩機(jī)組突出部分得間距，以及機(jī)組突出部分與墻壁的間距，應(yīng)保證水泵軸或電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子再檢修時(shí)能夠拆卸，并不得小于0.8。如電動(dòng)機(jī)容量大于55KW時(shí)，則不得小于1.0m，作為主要通道寬度不得小于1.2m。綜上，本設(shè)計(jì)選用的水處理構(gòu)筑物為：原水管式靜態(tài)混合機(jī)械絮凝池斜管沉淀池普通快濾池消毒清水池二級(jí)泵房用戶。五、水廠高程與平面布置5.1.1、高程布置5.1.2、平面布置六、設(shè)計(jì)中參考文獻(xiàn)資料1）、給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二冊(cè)），中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1985.4；2）、鐘淳昌，凈水廠設(shè)計(jì)，中國(guó)建筑工業(yè)出版社；3）、生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB5749-2006）；4）、嚴(yán)

26、煦世、范瑾初，給水工程，（第四版）中國(guó)建筑工業(yè)出版社；5）、室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50013-2006）設(shè)計(jì)計(jì)算書一、加藥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1、溶液池與容藥池容積計(jì)算（1）、溶液池溶液池(三氯化鐵)設(shè)兩個(gè)，以便交替使用，其容積可按下式計(jì)算已知： 近期Q=24200/24=1008.33m3/h 遠(yuǎn)期Q=36300/24=1512.50m3/h所以=38 n=2次,b=10溶液池的形狀采用矩形，長(zhǎng)寬高=3.22.10.7（2）、溶解池則溶解池體積為（3）、加藥間和藥庫(kù)加藥間和藥庫(kù)合并布置，藥庫(kù)布置原則如下：混凝劑為三氯化鐵，每袋的質(zhì)量為40kg，每袋的體積為0.60.50.4=0.12 m3，據(jù)原水渾濁

27、度最高值200 mg/L以及混凝劑投加量參考值確定投加量為11 mg/L，則最大日用量為2420011103 =266.2kg/d。藥劑貯存期為30d ，則三氯化鐵存量為：266.230=7986 kg，共有三氯化鐵：7986/40=200袋，所占體積為2000.12 =24 m3水廠設(shè)計(jì)水量為1008.33m3/h，藥劑堆放高度為1.5m。所占倉(cāng)庫(kù)面積為24/1.5=16 m2即倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)面積為4.54 m2（4）、計(jì)量泵 投藥管流量 查水力計(jì)算表得投藥管管徑d=15mm，相應(yīng)的流速為0.3m/s.本設(shè)計(jì)采用計(jì)量加藥泵，其加藥量為則可選用兩臺(tái)J-Z400/0.1,流量為400L/h，排出壓力為

28、0.5-1.0MP，直徑為20mm,配用電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y(YB)112M,功率為4KW,轉(zhuǎn)速2890 r/min.（5）、加藥間平面布置二、構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算2.1、機(jī)械絮凝池（1）、計(jì)算公式：（1）、設(shè)計(jì)計(jì)算垂直軸式機(jī)械絮凝池,采用兩個(gè)池子，設(shè)計(jì)流量為Q=242001.1=26620 m3 /d，每池設(shè)計(jì)流量為Q=13310 m3 /d=554.56 m3 /h；絮凝時(shí)間采用20min；設(shè)計(jì)計(jì)算如下：絮凝池設(shè)計(jì)流量Q=（24200/24）1.10=1109.2 m3/h=0.308m3/s（式中1.10為考慮水廠自用水量占10所乘系數(shù)）。絮凝池尺寸絮凝時(shí)間取20min,絮凝池有效容積：為配合沉淀池尺

29、寸，絮凝池分四格，每格尺寸3.83.6m，絮凝池水深：絮凝池超高取0.3m，總高度為3.4+0.3=3.43m. 絮凝池分格隔墻上過水孔道上下交錯(cuò)布置，每格設(shè)一臺(tái)攪拌設(shè)備。為加強(qiáng)攪拌效果，于池子周壁設(shè)四塊固定擋板。攪拌設(shè)備1） 葉輪直徑取池寬的70，采用2.6m葉輪槳板中心點(diǎn)線速度采用： ， 。槳板長(zhǎng)度取l=1.8m(槳板長(zhǎng)度與葉輪直徑之比l/D=1.8/2.59=0.7)槳板寬度取b=0.12m每根軸上槳板數(shù)8塊，內(nèi)、外各4塊。裝置尺寸（如下圖）。旋轉(zhuǎn)槳板面積與絮凝池過水?dāng)嗝娣e之比為四塊固定擋板寬高=0.21.4，面積與絮凝池面積之比為槳板總面積占過水?dāng)嗝娣e為12.6+8.16=20.76，

30、小于25的要求。2）葉輪槳板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)直徑D=（1300-460）2+460 2=1.76m葉輪轉(zhuǎn)速分別為槳板寬長(zhǎng)比0.12/1.81，查表得。槳板旋轉(zhuǎn)時(shí)克服水的阻力所消耗功率：第一格外側(cè)槳板：第一格內(nèi)側(cè)槳板：第一格攪拌軸功率;以同樣的方法，求得第二、三格攪拌軸功率分別為0.126KW，0.025KW。3)設(shè)三臺(tái)攪拌設(shè)備合用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，則絮凝池所消耗功率為電動(dòng)機(jī)功率為（，）：4)核算平均速度梯度G值及GT值（按水溫20度計(jì)， ）第一格：第二格：第三格：絮凝池平均速度梯度為：GT=532060=63600經(jīng)核算，G值與GT值均較合適。2.2、斜管沉淀池（1）、計(jì)算公式如下表：（2）、設(shè)計(jì)計(jì)算已知

31、進(jìn)水量：Q=242001.1=26620 m3 /d=1109.7 m3 /h=0.308 m3 /s。采用兩個(gè)池子每池設(shè)計(jì)流量為0.308/2=0.154 m3 /s顆粒沉降速度：。 清水區(qū)上升流速： 斜管傾角： 采用塑料片熱壓六邊形蜂窩管，管壁厚=0.4mm，邊距d=30mm。 清水區(qū)面積：其中斜管結(jié)構(gòu)及無效區(qū)占用面積按5計(jì)，人孔面積為1，則實(shí)際清水區(qū)需要面積為 為了排水均勻，采用斜管區(qū)平面尺寸為：BL=5m11m（與絮凝池尺寸相同），使進(jìn)水區(qū)沿11m長(zhǎng)一邊布置。斜管長(zhǎng)度l: 管內(nèi)流速： 斜管長(zhǎng)度： 考慮到管端紊流、積泥等因素，過渡區(qū)采用300mm,則斜管總長(zhǎng)為 按1000mm計(jì)。池子高度

32、采用保護(hù)高度為0.3m,清水區(qū)：1.3m，穿孔排泥斗槽高：補(bǔ)水去：h4=1.3m，超高：0.5m，斜管高度： 則池子總高位H=0.3+1.3+1.3+0.8+0.5+0.87=5.07m沉淀池進(jìn)口采用穿孔墻，排泥采用穿孔管，集水系統(tǒng)采用穿孔管。復(fù)算管內(nèi)雷洛數(shù)及沉淀時(shí)間其中d=0.75cm管內(nèi)沉淀時(shí)間：(沉淀時(shí)間T一般在4-8min之間)、集水系統(tǒng)（如下圖）采用兩側(cè)淹沒孔口集水槽集水、集水槽個(gè)數(shù)：N=2、集水槽中心距a、槽中流量q=Q/N=0.308/4=0.077 m3 /s考慮池子的超載系數(shù)為20，故槽中流量、槽中水深。槽寬 （為方便施工，b取0.5m）起點(diǎn)槽中水深：=0.75b=0.750

33、.5=0.375m終點(diǎn)槽中水深：=1.25b=1.250.5=0.625m為方便施工，槽中水深統(tǒng)一按0.63m計(jì)、槽的高度集水方法采用淹沒式自由跌落，淹沒深度取5cm，跌落高度取5cm，槽的高度取0.37m，則集水槽總高度 、孔眼計(jì)算、所需孔眼總面積由，得式中：集水槽流量（m3 /s）； 流量系數(shù)，取0.62； h孔口淹沒深度，取0.05m； 孔口總面積（）所以、單孔面積 ： 孔眼直徑采用d=30mm，則單孔面積、孔眼個(gè)數(shù)n、集水槽每邊孔眼的個(gè)數(shù) 、孔眼中心距SS=L/89=0.12m，孔眼從中心向兩邊排列，如下圖。、落水斗落水斗具體尺寸和布置見下圖出水管直徑d=200mm，出水管進(jìn)口的喇叭口

34、直徑D=300mm。、沉淀池停留時(shí)間、沉淀池總?cè)莘eW、集水槽體積、斜管結(jié)構(gòu)體積、人孔體積、沉淀池有效容積、沉淀池停留時(shí)間2.3、普通快濾池（1）、設(shè)計(jì)計(jì)算已知進(jìn)水量：Q=242001.1=26620 m3 /d=1109.7 m3 /h=0.308 m3 /s。1） 濾池面積及尺寸 濾池工作時(shí)間為24h，沖洗周期為12h，濾池實(shí)際工作時(shí)間T=24-0.1（2412）=23.8h（式中只考慮反沖洗停用時(shí)間，不考慮排放初慮時(shí)間），濾池面積為：采用濾池?cái)?shù)N=4個(gè)，單排布置，每個(gè)濾池面積為濾池長(zhǎng)寬比采用：采用濾池尺寸：L=7.5m，B=3.7m。校核強(qiáng)制慮速：2)、濾池高度：承托層高度： 濾料層高度：

35、 砂面上水深： 保護(hù)層高度： 則濾池總高：3）、配水系統(tǒng)（每只濾池）干管：干管流量：采用管徑： (干管埋入池底，頂部設(shè)濾頭)干管始端流速:：支管：支管中心間距：采用a=0.27m每池支管數(shù)：每池支管入口流量 采用管徑： 支管始端流速為： 孔眼布置：支管孔眼總面積與濾池面積之比K采用0.25孔眼總面積：采用孔眼直徑： 每個(gè)孔眼面積：孔眼總數(shù)：每根支管孔眼數(shù)：支管孔眼布置成兩排，與垂線成45度夾角向下交錯(cuò)排列。如下圖每根支管長(zhǎng)度：每排孔眼中心距：孔眼水頭損失：支管壁厚為： 流量系數(shù)： 水頭損失：復(fù)算配水系統(tǒng)：支管長(zhǎng)度與直徑之比不大于60，則孔眼總面積與支管總面積之比小于0.5，則干管橫截面積與支管

36、總截面積之比，一般在1.75-2.0，則孔眼中心距應(yīng)小于0.2，即：4）、洗砂排水槽：洗砂排水槽中心距，采用：則排水槽根數(shù)為：排水槽長(zhǎng)度： 每槽排水量：（采用三角形標(biāo)準(zhǔn)斷面）槽中流速，采用： 槽斷面尺寸： (采用0.25m)排水槽底厚度，采用：。砂層最大膨脹率：e=40。砂層厚度：洗砂排水槽頂距未膨脹時(shí)濾料表面高度為：洗砂排水槽總面積：復(fù)算：排水槽總平面面積與濾池面積之比，一般小于25，則5）、濾池各種渠計(jì)算：進(jìn)水：進(jìn)水總流量： 采用進(jìn)水渠斷面：渠寬：，水深為0.4m渠中流速：。各個(gè)濾池進(jìn)水管流量：采用進(jìn)水管直徑為：。管中流速：。沖洗水沖洗水總流量：。采用管徑：。管中流速：。清水：清水總流量：。清水渠斷面：同進(jìn)水渠斷面每個(gè)濾池清水管流量：。采用管徑：。管中流速：。排水：排水流量：。排水渠斷面：寬度：，渠中水深：0.5m。渠中流速：。沖洗水箱：沖洗時(shí)間：t=6min。沖洗水箱容積：W=1.5qft=1.51428660=211.68水箱至濾池配水管間的沿途及局部水頭損失之和：。配水系統(tǒng)水頭損失：承托層水頭損失：。濾料層水頭損失：備用水頭：沖洗水箱應(yīng)高出濾池沖洗排水槽