城市給水廠(給水排水)_課程設(shè)計

1、asz城市給水處理廠課程設(shè)計基礎(chǔ)資料1工程設(shè)計背景某市位于廣東省中南部，北接廣州，南連深圳，是近年來珠江三角洲經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程較快的地區(qū)。近年來，由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市化進(jìn)程的加快和城市人民生活水平的提高，用水的需求不斷增長，原有水處理廠的生產(chǎn)能力已不能滿足要求，對經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活造成了嚴(yán)重影響，為緩解這一矛盾，經(jīng)市政府部門研究并上報請上級主管部門批準(zhǔn)，決定在東江南支流南岸、東城區(qū)下橋新建一座給水處理廠。2設(shè)計規(guī)模該凈水廠總設(shè)計規(guī)模為（10+14）×104m3/d。征地面積約40000m2，地形圖見附圖。3基礎(chǔ)資料及處理要求（1）原水水質(zhì)原水水質(zhì)的主要參數(shù)見表1。序號項目單位數(shù)值

2、序號項目單位數(shù)值1渾濁度度54.213錳mg/L0.072細(xì)菌總數(shù)個/mL28014銅mg/L0.013總大腸菌群個/L920015鋅mg/L<0.054色度色度單位2016BOD5mg/L1.965嗅和味-17陰離子合成劑mg/L-6肉眼可見物微粒18溶解性總固體mg/L1077pH7.3719氨氮mg/L3.148總硬度(CaCO3)mg/L4220亞硝酸鹽氮mg/L0.0559總堿度mg/L47.521硝酸鹽氮mg/L1.1510氯化物mg/L15.222耗氧量mg/L2.4911硫酸鹽mg/L13.323溶解氧mg/L6.9712總鐵mg/L0.7（2）地址條件根據(jù)巖土工程勘察報

3、告，水廠廠區(qū)現(xiàn)場地表層分布較厚的素填土層，并夾雜大量的塊石，平均厚度為5米左右，最大層厚達(dá)9.4米，該土層結(jié)構(gòu)松散，工程地質(zhì)性質(zhì)差，未經(jīng)處理不能作為構(gòu)筑物的持力層，為提高地基承載力及減少構(gòu)筑物的沉降變形，本工程采用振動沉管碎石樁對填土層進(jìn)行加固處理.樁體填充物為碎石，碎石粒徑為25CM，樁徑為400毫米，樁孔距為1M，按梅花形布置。（3）氣象條件項目所在地屬于亞熱帶海洋性氣候，陽光充足，雨量充沛，多年平均氣溫22，絕對最高溫度38.2(94.7.2)，絕對最低溫度0.5(57.2.11)，年平均霜凍日3.6天，最多10天。年平均日照時數(shù)1932小時，年平均降雨量1788.6mm，日最大降雨量3

4、67.8mm(81.7.1)，年平均相對濕度79。主導(dǎo)風(fēng)向西南（4）處理要求出廠水水質(zhì)指標(biāo)滿足生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB5749-2006）的相關(guān)要求。給水處理廠方案設(shè)計一、水廠設(shè)計規(guī)模概況該市位于廣東省中南部，北接廣州，南連深圳，是進(jìn)來珠江三角洲經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化程度較快得地區(qū)。近年來，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市化進(jìn)程的加快和城市人民生活的提高，用水的需求不斷增長，原有水處理廠的生產(chǎn)能力已經(jīng)不能滿足要求，對經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活造成嚴(yán)重影響，為緩解這一矛盾，經(jīng)市政府部門研究并上報請上級主管部門批準(zhǔn)，決定在東江南支流南、東城區(qū)下橋新建一座給水廠。該水廠設(shè)計規(guī)模為140000立方米/天。工程主要分為三大部分取水

5、工程輸水工程凈水廠工程二、工藝設(shè)計流程 PAC氯消毒原水機(jī)械混合池折板反應(yīng)池平流沉淀V型濾池 清水池三、混凝設(shè)施（1）加藥根據(jù)原水的水質(zhì)水溫和pH值的情況，選用混凝劑為聚合氯化鋁，投加濃度為10。 優(yōu)點：凈化效率高、用藥量少、出水濁度低、色度小，過濾性能好，溫度適應(yīng)性高，pH值使用范圍寬（pH=59）。操作方便，腐蝕性小，勞動條件好，成本較低。采用計 量泵濕式投加，不需要加助凝劑。1混凝劑投量計算設(shè)計中取日處理水量（不包含自用水）；采用精制硫酸鋁，根據(jù)原水水質(zhì)，單位混凝劑投量大取。當(dāng)a取40.0 mg/L時：日混凝劑投量2.混凝劑的配制和投加a.混凝劑投加方法混凝劑投加方法有濕投和干投，干投應(yīng)

6、用較少，本設(shè)計采用濕投方法。b.混凝劑調(diào)制方法混凝劑采用濕投時，其調(diào)制方法有水力、機(jī)械攪拌方法，水力方法一般用于中、小型水廠，機(jī)械方法可用于大、中型水廠，本設(shè)計采用機(jī)械方法調(diào)制混凝劑。c.溶液池容積 設(shè)計中取混凝劑的濃度，每日調(diào)制次數(shù)次，混凝劑最大投加量，設(shè)計處理水量，則溶液池容積溶液池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，單池尺寸為，高度中包括超高0.3 m，沉渣高度0.3 m。溶液池實際有效容積滿足要求。池旁設(shè)工作臺，寬1.01.5m，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。沿地面接入藥劑稀釋用給水管DN80mm一條，于兩池分設(shè)放水閥門，按1h放

7、滿考慮。d.溶解池容積溶解池尺寸為，高度中含超高0.3m，底部沉渣高0.2m。為操作方便，池頂高出地面0.8m。溶解池實際有效容積溶解池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁用環(huán)氧樹脂進(jìn)行防腐處理，池底設(shè)0.02坡度，設(shè)DN100mm排渣管，采用硬聚氯乙烯管。給水管管徑DN80mm，按10min放慢溶解池考慮，管材采用硬聚氯乙烯管。e.溶解池攪拌設(shè)備溶解池采用機(jī)械攪拌，攪拌槳為平槳板，中心固定式，攪拌槳板安裝見圖1。 溶解池攪拌機(jī)示意圖攪拌設(shè)備查給水排水快速設(shè)計手冊第一冊表7-6，適宜本設(shè)計的參數(shù)列于表1中。攪拌設(shè)備應(yīng)進(jìn)行防腐處理。 攪拌設(shè)備參數(shù)表 表1溶解池尺寸B×B(m)池深H(m)槳葉直徑D

8、(mm)槳板深度L(mm)H1(mm)H(mm)E(mm)攪拌機(jī)重量（kg）2.1×2.1177501200100330/200f.投加方式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器投加和計量泵投加。g.計量設(shè)備計量設(shè)備有孔口計量、浮杯計量、定量投藥箱和轉(zhuǎn)子流量計。設(shè)計采用耐酸泵與轉(zhuǎn)子流量計配合投加。 計量泵每小時投加藥量 耐酸泵型號25F-25選用二臺，一用一備。 25F-25型耐酸泵參數(shù)：流量為1.983.96 m3/h、揚程為26.824.4m、轉(zhuǎn)數(shù)為2960轉(zhuǎn)/分、配套電機(jī)功率1.5kW，生產(chǎn)單位石家莊水泵

9、廠。3.加藥間及藥庫a.加藥間各種管線布置在管溝內(nèi)：給水管采用鍍鋅鋼管、加藥管采用塑料管、排渣管為塑料管。加藥間內(nèi)設(shè)兩處沖洗地坪用水龍頭DN25mm。為便于沖洗水集流，地坪坡度0.005，并坡向集水坑。b.藥庫藥劑按最大投加量的30d用量儲存。硫酸鋁所占體積硫酸鋁相對密度為1.62，則硫酸鋁所占體積為：176.4/1.62=108.89 m3藥品堆放高度按2.0m計（采用吊裝設(shè)備），則所需面積為54.5 m2考慮藥劑的運輸、搬運和磅秤所占面積，不同藥品間留有間隔等，這部分面積按藥品占有面積的30%計，則藥庫所需面積為54.5×1.3=70.78m2，設(shè)計中取75 m2。藥庫平面尺寸取

10、：10.0×7.5 m。庫內(nèi)設(shè)電動單梁懸掛起重機(jī)一臺，型號為DX0.5-10-20。四機(jī)械混凝1.有效容積取混合時間，池數(shù)n=2個，則機(jī)械混合池尺寸及有關(guān)參數(shù)選定，直徑：水深： 池總高： 攪拌器外緣速度： 攪拌器直徑：，設(shè)計中取2.0 m 攪拌器寬度：，設(shè)計中取0.3 m 攪拌器層數(shù)：因，設(shè)計中取一層 攪拌器葉數(shù)： 攪拌器距池底高度：2.攪拌轉(zhuǎn)速3.攪拌器角速度4.軸功率取阻力系數(shù)，攪拌器層數(shù)層，攪拌器半徑，則5.所需軸功率取水的動力黏度，速度梯度，則 ，滿足要求。6.電動機(jī)功率取傳動機(jī)械效率，則 機(jī)械混合池計算各部分尺寸示意如圖所示。五、折板反應(yīng)池單池設(shè)計水量水廠總設(shè)計規(guī)模為140

11、000 m3/d，折板絮凝池分為兩個系列，每個系列設(shè)計水量為： （1）設(shè)計計算折板絮凝池每個系列設(shè)計成4組。1.單組絮凝池有效容積 取絮凝時間，則 分三段絮凝，第一段采用相對折板，第二段采用平行折板，第三段采用平行直板折板布置采用單通道，絮凝池與沉淀池合建。2.取有效水深，單組池寬，則 將絮凝池垂直水流方向分6格，每格1.7m.沿著水流方向平行分6格，每格1m。絮凝池長度方向用隔墻分成3段，首段和中段格寬均為1.0m，末段格寬為2.0m，隔墻后為0.15m，則絮凝池總長度為： 3.各段分格數(shù)與平流沉淀池組合的絮凝池池寬為24.0m，用3道隔墻分成4組，每組的流量每組池寬為首段分成10格，則每格

12、長度:首段每格面積 通過首段每格的平均流速 中段分為8格，末段分為7格，則中段、末段的各格格長、面積、平均流速分別為：，4.停留時間計算首段停留時間 中段停留時間 末段停留時間 實際總停留時間5隔墻空洞面積和布置水流通過折板上、下轉(zhuǎn)彎和隔墻上過水孔洞流速，首、中、末段分別為0.3m/s、0.2m/s和0.1m/s，則水流通過各段每格格墻上孔洞面積為：，取0.75 m2，孔寬1.0 m，則孔高為0.75 m，實際通過首段每格格墻上孔洞流速 ，取1.1m2，孔寬1.0m，則孔高1.1m，實際通過中段每格格墻上孔洞流速 ，取2.2m2，孔寬1.5m，則孔高1.47m，實際通過末段每格格墻上孔洞流速

13、孔洞在格墻上、下交錯布置。6.折板布置折板布置首段采用峰對峰，中段采用兩峰相齊，末段采用平行直板。折板間距采用0.4m。折板長度和寬度各段分別采用2.0m×0.6m、1.50m×0.6m和1.50m×0.6m。7.水頭損失計算a.相對折板設(shè)通道寬為1.4m,設(shè)計峰速為0.34m/s,則峰距: ,取0.6m。實際峰速為：。谷距: 。板寬采用500mm，夾角90°，板厚60mm。側(cè)邊峰距:側(cè)邊谷距: 中間部分谷速: 側(cè)邊峰速: 側(cè)邊谷速: 水頭損失計算:中間部分:漸放段損失:m漸縮段損失:m按圖布置,每格設(shè)有12個漸縮和漸放,故每格水頭損失:h=12

14、5;(0.0022+0.005)=0.0864m。側(cè)邊部分:漸放段損失: m。漸縮段損失: m每格共6個漸縮和漸放,故h=6×(0.00025+0.000625)=0.0053m。進(jìn)口及轉(zhuǎn)彎損失:共1個進(jìn)口,2個上轉(zhuǎn)彎,3個下轉(zhuǎn)彎,上轉(zhuǎn)彎處水深H4為0.7米,下轉(zhuǎn)彎處水深為H3=1.2米,進(jìn)口流速取0.3m/s。進(jìn)口尺寸為0.9m×1.0m。上轉(zhuǎn)彎流速為: ,下轉(zhuǎn)彎流速: 上轉(zhuǎn)彎取1.8,下轉(zhuǎn)彎及進(jìn)口取3.0,則每格進(jìn)口及轉(zhuǎn)彎損失之和為:m總損失:每格總損失: 第一絮凝區(qū)總損失: 第一絮凝區(qū)停留時間: 第一絮凝區(qū)平均G值:b.平行折板折板間距等于第一區(qū)的中間部分峰距即0.6

15、米。通道寬取2.0米。布置形式如下圖:中間部分流速為: ,可以.側(cè)邊峰距b3:b3=6.9-6×0.6-7×0.04=3.02m.由圖可知,b3+b3+c=3.02m,故側(cè)邊谷距b4=b3+c=0.335+1.3325=1.6675m.側(cè)邊峰速側(cè)邊谷速水頭損失計算:中間部分:一個90º彎頭的水頭損失按圖布置,共有18個/每格,則每格水頭損失.側(cè)邊部分漸放段損失: 漸縮短損失: 每格共有6個漸縮和漸放,故h=6×(0.0001+0.00026)=0.00216m。進(jìn)口及轉(zhuǎn)彎損失:共有1個進(jìn)口,3個上轉(zhuǎn)彎,4個下轉(zhuǎn)彎,上轉(zhuǎn)彎處水深H4為0.7米,下轉(zhuǎn)彎處水深

16、為1.2米,進(jìn)口流速取定為0.2m/s,進(jìn)口尺寸為0.8m×1.75m,上轉(zhuǎn)彎處流速為,下轉(zhuǎn)彎處流速為: 。上轉(zhuǎn)彎取1.8,進(jìn)口及下轉(zhuǎn)彎取3.0,則每格進(jìn)口及轉(zhuǎn)彎損失為:每格總損失為: .第二絮凝區(qū)總損失為: 第二絮凝區(qū)的停留時間: 平均速度梯度G值: c.平行直板板厚為84mm,具體布置見下圖平均流速取0.1m/s,通道寬度為: ,取2.6米。水頭損失:共1個進(jìn)口及5個轉(zhuǎn)彎,流速采用0.1m/s, =3.0,則單格損失為: ?？偹^損失為：停留時間為: 平均G值為: d.折板絮凝池總水頭損失e.各絮凝段主要指標(biāo)絮凝段絮凝時間(min)水頭損失(m)G(s-1)GT值第一絮凝段4.3

17、90.2658992.61×104第二絮凝段6.280.114454.32.05×104第三絮凝段8.160.018419.110.94×104合計18.830.398658.556.62×104f.各絮凝區(qū)進(jìn)水孔第一絮凝區(qū)進(jìn)口流速取,則第一絮凝區(qū)進(jìn)水孔所需面積為：進(jìn)水孔寬取0.90m，高取1.03m。第二絮凝區(qū)進(jìn)口流速取，則第二絮凝區(qū)進(jìn)水孔所需面積為：進(jìn)水孔寬取1.2m，高取1.16m。第三絮凝區(qū)進(jìn)口流速取，則第三絮凝區(qū)進(jìn)水孔所需面積為：進(jìn)水孔寬取1.5m，高取1.86m。(2)折板絮凝池布置在絮凝池各段每格隔墻底部設(shè)200mm×200mm排

18、泥孔，池底設(shè)2.0%坡度，坡向沉淀池，在過渡段設(shè)排泥管，管徑DN200。折板絮凝池布置如圖3。六、平流沉淀池設(shè)計流量取沉淀池個數(shù)，則 （1）平面尺寸計算1.沉淀池有效容積取停留時間，則每個沉淀池的設(shè)計水量為2.沉淀池長取水平流速，則3.沉淀池寬度取沉淀池有效水深h=3.1m,則，設(shè)計中取12m。沉淀池長寬比，滿足要求；長深比4.復(fù)核沉淀池中水流的穩(wěn)定性水流斷面積 ，濕周 ，則水力半徑 弗勞德數(shù)，介于0.00010.00001之間，滿足要求。 （2）進(jìn)水系統(tǒng)1.沉淀池的進(jìn)水部分設(shè)計沉淀池的配水，采用穿孔花墻進(jìn)水方式。墻長12m，墻高3.4m，有效水深3.1m。取孔口流速，則孔口總面積 每個孔口采

19、用矩形的半磚空洞，其尺寸為0.125m×0.126m，開孔率為0.125×0.126/（0.125×0.126*3.1）=3.23%，則孔口數(shù)為540個。取局部阻力系數(shù)則進(jìn)口水頭損失 可以看出，計算得出的進(jìn)水部分水頭損失非常小，為了安全，此處取為0.05m。布水墻如下圖2.沉淀池的出水部分設(shè)計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。指形槽的個數(shù) ：N=6指形槽的中心距 ： 指形槽中的流量：，考慮到池子的超載系數(shù)為20，故槽中流量為：槽寬，為便于施工，取6個集水槽，雙側(cè)進(jìn)水。每根槽長：8

20、.92m，取9.0m沉淀池的出水采用薄壁溢流堰，渠道斷面采用矩形。取溢流堰的堰上負(fù)荷，則溢流堰的總堰長 出水堰的堰口標(biāo)高能通過螺栓上下調(diào)節(jié)，以適應(yīng)水位變化。取渠道寬度，則出水渠起端水深 出水渠道的總深設(shè)為1.1m，跌水高度0.24m。渠道內(nèi)的水流速度 沉淀池的出水管管徑初定為DN1100mm，此時管道內(nèi)的流速 3.沉淀池放空管取放空時間t=2h，則放空管管徑 設(shè)計中取放空管管徑為DN700mm。4.排泥設(shè)備選擇沉淀池底部設(shè)泥斗，每組沉淀池設(shè)8個污泥斗，污泥斗頂寬1.25m，底寬0.45m，污泥斗深0.4m。采用HX8-14型行車式虹吸泥機(jī)，驅(qū)動功率為0.37×2kW，行車速度為1.0

21、m/min。5.沉淀池總高度取沉淀池超高污泥斗高度則七、V型濾池主要參數(shù)如下設(shè)計水量 Q=147 000 m3 /d濾速V=8m/h，強(qiáng)制濾速20m/h濾池沖洗條件見下表沖洗強(qiáng)度(L/m2 )沖洗時間（min）第一步（氣沖）153第二步（氣-水同時沖洗）空氣154水5第三步（水沖）55總沖洗時間12min沖洗周期T=48h反沖橫掃強(qiáng)度1.8L/（s·）（一般為 1.42.0 L/(s·)濾池采用單層加厚均濾料，粒徑0.961.35mm，不均勻系數(shù)1.21.6設(shè)計計算過程如下.（1）池體設(shè)計1濾池工作時間(未考慮排放濾水)2濾池面積F3濾池的分格為節(jié)省占地，選雙格型濾池，池底

22、板用混凝土，單格寬 B單 =3.5m，長L單=14m， 單格面積49，分為并列2組，每組4座，一共8座，每座面積98，總面積7844.校核強(qiáng)制濾速滿足的要求。5.濾池高度的確定濾池超高0.3m濾層上的水深1.5m濾料厚度1.0m濾板厚度0.13m濾板下布水區(qū)高度0.9m(0.70.9)濾池總高度H=0.9+0.13+1.0+1.5+0.3=3.83m6.水風(fēng)井設(shè)計濾池采用單層加厚均粒濾料，粒徑0.951.35 ，不均勻系數(shù)1.21.6均粒濾料清潔濾料層的水頭損失按下式計 H 清 水流通過清潔濾料層的水頭損失,cmV水的運動黏度， c/s; 20時為0.0101 c/s; g重力加速度， 981

23、m0 濾料孔隙率; 取0.5;d0 與濾料體積相同的球體直徑，根據(jù)廠家提供數(shù)據(jù)為0.1L0 濾層厚100cmv濾速，/s，v=11m/h=0.31 /s;濾料粒徑球度系數(shù)，天然砂粒為0.750.8，取0.8;根據(jù)經(jīng)驗，濾速為810m/h時，清潔濾料層的水頭損失一般為3040，計算值比經(jīng)驗值低，取經(jīng)驗值的低限30為清潔濾料層的過濾水頭損失，正常過濾時,通過長柄濾頭的水頭損失h0.22m，忽略其他水頭損失，則每次反沖洗后剛開始過濾時，水頭損失為 H 開始 =0.3+0.22=0.52m為保證濾池正常過濾時池內(nèi)的液面高出濾料層，水封井出水堰頂標(biāo)高取濾料層上表面標(biāo)高衣裳0.2m。設(shè)計水封井平面尺寸2m

24、×2m，堰底板比濾池底板低0.3m。水封井出水堰總高： H 水封 =0.3+ H1 + H 2 + H 3 =0.3+0.9+0.13+1.0+0.2=2.53m因為每座濾料過濾水量：所以水封井出水堰上水頭由矩形堰的流量公式Q = 1.84bh2/3 計算得：則濾池施工完畢，除此投入運行時，清潔濾料層過濾，濾池液面比濾料層高0.15+0.52+0.2=0.87m(2)水反沖洗管渠系統(tǒng)1.反沖洗水量 反沖洗用水量按水洗強(qiáng)度最大時計，單獨水沖洗時反洗強(qiáng)度最大，為V型濾池反沖洗時，表面掃洗同時進(jìn)行，其流量水反沖洗系統(tǒng)的斷面計算方法如下：配水干管用鋼管，DN700，流速1.27m/s。反沖洗

25、水由反沖洗配水干管輸送至汽水分配渠，由汽水分配渠底側(cè)的補(bǔ)水方孔配水到濾池底部的布水區(qū)。反沖洗通過布水方孔的流速按反沖洗配水支管的流速取值。配水支管流速或孔口流速11.5m/s左右，取V=1m/s，則配水支管的截面積此即配水方孔總面積。沿渠長方向兩側(cè)各均勻布置20個配水方孔，共40個，孔中心間距0.6，每個孔的面積每個孔口尺寸取0.1m×0.1m。反沖洗水過孔流速V=0.49/2×20×0.1×0.1=1.225m/s滿足要求2.反沖洗用氣量和的計算反沖洗用氣量按氣沖強(qiáng)度最大時的空氣流量計算。這時氣沖強(qiáng)度為。3.配氣系統(tǒng)斷面積算配氣干管進(jìn)口流速應(yīng)為5m/s

26、左右，則配氣干管的截面積反沖洗配水干管用鋼管，DN250.流速9.87m/s.反沖洗用空氣由反沖洗配水干管輸送至氣水分配渠，由汽水分配渠兩側(cè)的不起小孔配氣到濾池底部布水區(qū)。布?xì)庑】拙o貼濾板下緣，間距與布水方孔相同，共計40個。反沖洗用空氣通過配氣小孔流速按反沖洗配氣支管的流速取值反沖洗配氣支管流速或空口流速應(yīng)為10m/s左右，則配水支管的截面積每個布?xì)庑】酌娣e孔口直徑。反沖洗空氣過孔流速沒孔配氣量4.汽水分配渠的斷面設(shè)計對汽水分配渠斷面面積要求的最不利條件發(fā)生在汽水同時反沖洗時，即汽水同時反沖洗時要求汽水分配渠面面積最大。因此，汽水分配渠的面積設(shè)計按汽水同時反沖洗的情況設(shè)計。汽水同時反沖洗時反

27、沖洗水流量汽水同時反沖洗時反沖洗用空氣的量汽水分配渠的氣、水流速均按相應(yīng)的氣、配水干管流速取值。則汽水分配渠的斷面面積（3）濾池灌渠的布置1.反沖洗灌渠a汽水分配渠汽水分配渠起端寬度取1.2，高度1.5，末端寬度取1.2，高度1m。則起端截面積1.8，末端寬度取截面積1.2.兩側(cè)沿程布置20個配氣小孔和20個布水方孔，孔間距0.6m，共40個，汽水分配渠末端所需最小面截面積0.554/40=0.014，小于1.2，滿足要求b排水集水槽排水集水槽頂端高出濾料層頂面0.5m，則排水集水槽高：H 起 = H1 + H 2 + H 3 +0.51.5=0.9+0.13+1+0.51.5=1.03m式中

28、 H1 、 H 2 、 H 3 ，同前池體造型設(shè)計部分濾池高度確定的內(nèi)容，1.5m 為氣水分配 渠起端高度。排水槽末端高H 末 = H1 + H 2 + H 3 +0.51.0=0.9+0.13+1.0+0.51.0=1.53m 1.0m為汽水分配渠末端高度底坡i=(1.931.43)/L=0.5/12=0.042c排水集水槽排水能力校核由矩形斷面暗溝(非滿流n=0.013).計算公式校核集水槽排水能力。設(shè)集水槽超高0.3m.則槽內(nèi)水位高 h排集 =1.03-0.3=0.73m米，槽寬b排集 =1.2m，濕周X=b+2h=1.2+2×0.73=2.66m水流斷面A排集 = b

29、5;h=1.2×0.73=0.876 水力半徑R= A排集 /X=0.876/1.86=0.329m水流速度v=R2/3·I1/2/n=6.93m/s過流能力Q排集 = A排集 ·v=0.876×6.93=6.07 m3 /s實際過水量Q反 = Q反水 + Q表水 =0.49+0.18=0.67 m3 /s（2）進(jìn)水管渠a進(jìn)水總渠8座濾池分成獨立兩組。每組進(jìn)水總渠過水流量按強(qiáng)制過濾流量計算，流速0.81.2m/s,則過濾流量過水?dāng)嗝孢M(jìn)水總渠寬1米，高0.5米。b每座濾池的進(jìn)水孔每座濾池由進(jìn)水側(cè)壁開三個進(jìn)水孔，進(jìn)水總渠的渾水通過這三個進(jìn)水孔進(jìn)入濾池，兩叮叮

30、當(dāng)當(dāng)側(cè)進(jìn)水孔孔口在反沖洗時關(guān)閉，中間進(jìn)水孔孔口設(shè)手動調(diào)節(jié)閘板，在反沖洗時不關(guān)閉，供 給反沖洗表掃用水，調(diào)節(jié)閘門的開啟度，使其在反沖洗時的進(jìn)水量等于表掃水用水量?？卓诿娣e按口淹沒出流公式：其總面積按濾池強(qiáng)制過濾水量計。強(qiáng)制過濾水量孔口兩側(cè)水位差取0.1m，則孔口面積中間孔面積按表面掃水量兩個側(cè)孔口設(shè)閥門，采用橡膠囊充氣閥，每個側(cè)孔面積孔口寬C.每座濾池內(nèi)設(shè)的寬頂堰為保證進(jìn)水穩(wěn)定性，進(jìn)水總渠引來的渾水經(jīng)過寬頂堰進(jìn)入每座濾池內(nèi)的配水渠，再經(jīng)過濾池內(nèi)的配水渠分配到兩側(cè)的V型槽。寬頂堰寬寬頂堰與進(jìn)水總渠平行設(shè)置，與進(jìn)水總渠側(cè)壁相聚0.5m。堰上水頭由矩形堰的流量公式d每座濾池的配水渠進(jìn)入每座濾池的混水經(jīng)

31、過寬頂堰溢流進(jìn)配水渠，由配水渠兩側(cè)的進(jìn)水孔進(jìn)入濾池內(nèi)的V型槽。濾池配水管渠寬0.5米，高1米，渠總長等于濾池跟總寬，則渠長等當(dāng)渠內(nèi)水深0.5m時，末端流速（進(jìn)來的渾水由分配渠中段向兩側(cè)進(jìn)水孔流去，沒測流量(）滿足濾池進(jìn)水管渠自清流速的要求。e配水渠過水能力校核配水渠的水力半徑配水渠的水力坡度渠內(nèi)水面降落量因為，配水渠最高水位0.5+0.004=0.504渠高1m，所以，配水的過水能力滿足要求。3.V型槽的設(shè)計V型槽槽低設(shè)表掃水出水孔，直徑取0.025m，間隔0.15m。取V型槽槽低高度低于表掃水出水孔0.15m。根據(jù)淺孔出流公式其中Q應(yīng)為單格濾池的表掃水量。則側(cè)表面掃洗時槽內(nèi)水位高出濾池反沖洗

32、時液面反沖洗時的排水集水槽的堰上水頭由矩形堰的堰流公式，其中為集水槽長，Q為單格濾池反沖洗流量所以，V型槽傾角45°，垂直高度0.15+0.15+0.06+0.63+0.21=1.2m,取1.2m.壁厚0.05m,反沖洗時V型槽高出濾池內(nèi)液面的高度為1-0.15-0.06-0.63=0.16m.（4）沖洗水的供給，選用沖洗水箱供水的計算1.沖洗水箱到濾池配水系統(tǒng)的管路水頭損失反沖洗時干管用鋼管DN700，管內(nèi)流速1,26m/s，1000i=2.70，布置管總長計60m.則反沖洗總管的沿程水頭損失 h=il=0.0027×60=0.16m 反沖洗配水干管主要配件及局部阻力系數(shù)

33、見表 局部阻力系數(shù)統(tǒng)計表配件名稱數(shù)量/個局部阻力系數(shù)90°彎頭44×0.68DN700閘閥88×0.06等徑三通44×1.5水箱出口44×0.58.35 則沖洗水塔到濾池配水系統(tǒng)的管路水頭損失2.濾池配水系統(tǒng)的水頭損失a.汽水分配干渠的水頭損失按照最不利條件。即汽水同時反沖洗計算。此時渠上部是空氣，下部是反沖洗水，暗矩形暗管（非滿流，n=0.013）近似計算。汽水同時反沖洗時。則汽水分配渠內(nèi)水面高度水力半徑水力坡降渠內(nèi)水頭損失b.氣水分配干渠底部配水方孔水頭損失氣水分配干渠底部配水方孔水頭損失按孔口淹沒出流公式。由反沖洗配水系統(tǒng)的斷面計算部分內(nèi)

34、容可知，配水方孔的實際總面積為0.4平方米，則c.有廠家產(chǎn)品樣本及相關(guān)技術(shù)參數(shù)，反沖洗經(jīng)過濾頭的水頭損失小于0.22m，d.汽水同時反沖洗時汽水比n=15/4=3.75,長柄濾頭配氣系統(tǒng)的濾冒縫隙總面積與濾池過濾總面積之比約1.25%，則長柄濾頭中的水流速度通過濾頭時增加的水頭損失則濾池配水系統(tǒng)的水頭損失3.砂濾層水頭損失濾料為石英砂，密度為 ，水的密度為，石英砂濾料膨脹前的孔隙率，濾料層膨脹前的厚度。則濾料層的水頭損失富余水頭取1.5m。則反沖洗水箱高出排水槽頂高的高度水塔容積按一座濾池沖水量的1.5倍計算（5）反洗空氣的供給1.長柄濾頭的氣壓損失 汽水同時反沖洗時反沖洗用空氣流量 1.47

35、 長柄濾頭采用網(wǎng)狀布置，約55個每平方米，每座濾池共計安裝55×98個。每個濾頭通氣量1.47×1000/5390=0.27L/S根據(jù)廠家提供數(shù)據(jù)，在該氣體流量下的壓力損失最大為2.汽水分配渠配氣小孔的氣壓損失，反沖洗時氣體通過配氣小孔的流速壓力損失按孔口出流公式 計算,則汽水分配渠配氣小孔氣壓損失3.配氣管道的沿程壓力損失 反沖洗空氣流量1.47 ，配氣干管用DN250鋼管，流速0.87m/s,反沖洗空氣管長50m.汽水分配渠內(nèi)壓力損失忽略不計，反沖洗管道壓力空氣溫度22度，查表，空氣管道摩擦阻力為9.8KPa/1000m。b.配氣管道的局不壓力損失 ，主要配件及長度換算

36、系數(shù)如下表主要配件及長度換算系數(shù)值統(tǒng)計配件名稱數(shù)量/個局部阻力系數(shù)90°彎頭55×0.7閘閥35×0.25等徑25×1.336.91當(dāng)量長度換算公式 =55.5×6.91×=72.7空氣管配件換算長度則局不壓力損失4.汽水沖洗池中的沖洗水壓本系統(tǒng)采用汽水同時反沖洗，對氣壓要求最不利發(fā)上在水氣同時反沖洗，此時要求鼓風(fēng)機(jī)或儲氣罐調(diào)壓閥出口的靜壓為5.設(shè)備選型根據(jù)汽水同時反沖洗時反沖洗系統(tǒng)對空氣的壓力、風(fēng)量要求3臺LG50風(fēng)機(jī)，風(fēng)量 風(fēng)壓49KPa,電機(jī)功率60KW,兩用一備，正常鼓風(fēng)量共計 八、清水池的計算已知設(shè)計水量Q=140000（1

37、）有效容積取經(jīng)驗系數(shù)，則 清水池共設(shè)4座，則每座清水池的有效容積 （2）平面尺寸取清水池的有效水深，則每座清水池的面積 取清水池的寬度，則 清水池長度 ，設(shè)計中取為32m 則清水池實際有效容積為 取清水池超高，則 清水池總高 （3）清水池的進(jìn)水管取進(jìn)水管管內(nèi)流速，則 進(jìn)水管管徑 設(shè)計中取進(jìn)水管管徑為DN900mm，則管內(nèi)實際流速為0.77 m/s。（4）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(yīng)按出水最大流量計。 取時變化系數(shù)，則最大流量 取出水管管內(nèi)流速，則出水管管徑 設(shè)計中取出水管管徑為DN1100mm，則流量最大時出水管內(nèi)的流速為0.78m/s。（5）清水池的溢流管溢流管

38、的管徑與進(jìn)水管管徑相同，取為DN900mm。在溢流管管端設(shè)喇叭口，管上不設(shè)閥門。出口設(shè)置網(wǎng)罩，防止蟲類進(jìn)入池內(nèi)。（6）清水池的排水管 取放空時間，排水管內(nèi)水流速度，則排水管的管徑 設(shè)計中取排水管管徑為DN700mm。九、清水池布置（1）導(dǎo)流墻在清水池內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流墻，以防止池內(nèi)出現(xiàn)死角，保證氯與水的接觸時間不小于30min。每座清水池內(nèi)設(shè)置2條導(dǎo)流墻，間距為5.0m，將清水池分成3格。在導(dǎo)流墻底部每隔1.0m設(shè)0.1m×0.1m的過水方孔，使清水池清洗時排水方便。（2）檢修孔在清水池底部設(shè)圓形檢修孔2個，直徑為1200mm。（3）通氣管為了使清水池內(nèi)空氣流通，保證水質(zhì)新鮮，在清水池頂部設(shè)

39、通氣孔。通氣孔共設(shè)12個，每格設(shè)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。（4）覆土厚度清水池頂部應(yīng)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。十、加氯間的設(shè)計計算（1）已知條件 計算水量Q=140000×1.05，預(yù)氯化最大投加量為1.5mg/L，清水池最大投加量為1mg/L。（2）設(shè)計計算清水池加氯量為二泵站加氯量自行調(diào)節(jié)，在此不做計算。為保證氯消毒時的安全和劑量正確，采用加氯機(jī)加投氯，并設(shè)校核氯量的計量設(shè)備。選用LS80-3轉(zhuǎn)子真空機(jī)加氯機(jī)5臺，3用2備。十一、液氯倉庫（1）已知條件 計算水量Q=140000&#

40、215;1.05，預(yù)氯化最大投加量為1.5mg/L，清水池最大投加量為1mg/L。（2）設(shè)計計算 倉庫儲備量按照15天最大用量計算，則儲備量為M=24×（9.1876+6.125）×15=5512.5kg選用1t的氯瓶6個給水處理廠布置1. 工藝流程布置根據(jù)任務(wù)書提供的廠區(qū)面積設(shè)計成直線型流程，這種流程生產(chǎn)聯(lián)絡(luò)管短，管理方便，便于以后擴(kuò)建。2平面布置按照功能，將水廠布置分成以下三區(qū)：a.生產(chǎn)區(qū) 由各項水處理設(shè)施組成，呈直線型布置。b.生活區(qū) 將辦公樓、宿舍、食堂、鍋爐房、浴室等建筑物組合在一個區(qū)內(nèi)。為不使這些建筑過于分散，將辦公樓與化驗室，食堂與宿舍，浴室與鍋爐房合建，使這

41、些建筑相對集中。這些建筑布置在水廠進(jìn)門附近，便于外來人員聯(lián)系。c.維修區(qū) 將機(jī)修間、水表修理間、電修間、泥木工間合建，倉庫與車庫合建，和管配件場、砂場組合在一個區(qū)內(nèi)，靠近生產(chǎn)區(qū)，以便于設(shè)備的檢修，為不使維修區(qū)與生產(chǎn)區(qū)混為一體，用道路將兩區(qū)隔開?？紤]擴(kuò)建后生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的使用，維修區(qū)位置兼顧了今后的發(fā)展。d.加藥區(qū) 加藥間、加氯間設(shè)于絮凝沉淀池附近。3.廠區(qū)道路布置a.主廠道布置由廠外道路與廠內(nèi)辦公樓連接的道路采用主廠道，道寬6.0m，設(shè)雙側(cè)1.5m人行道，并植樹綠化。b.車行道布置 廠區(qū)內(nèi)各主要構(gòu)（建）筑物間布置車行道，道寬為4.0m，呈環(huán)狀布置，以便車輛回程。c.步行道布置加藥間、加氯間、藥庫

42、與絮凝沉淀池間，設(shè)步行道聯(lián)系，泥木工間、浴室、宿舍等無物品器材運輸?shù)慕ㄖ铮嘣O(shè)步行道與主廠道或車行道聯(lián)系。主廠道和車行道為瀝青路面，步行道為鋪砌預(yù)制混凝土板塊、地磚等。4.廠區(qū)綠化布置a.綠地在廠門附近、辦公樓、宿舍食堂、濾池、泵房的門前空地預(yù)留擴(kuò)建場地，修建草坪。b.花壇在正對廠門內(nèi)布置花壇。c.綠帶利用道路與構(gòu)筑物間的帶狀空地進(jìn)行綠化，綠帶以草皮為主，靠路一側(cè)植樹籬，臨靠構(gòu)筑物一側(cè)栽種花木或灌木，草地中栽種一些花卉。d.行道樹和綠籬道路兩側(cè)栽種主干挺直、高大的樹木如白楊，凈水構(gòu)筑物附近栽種喬木或灌木、丁香樹。步行道兩側(cè)、草坪周圍栽種綠籬，高度為0.60.8m，圍墻采用1.8m高綠籬5.廠

43、區(qū)管線布置a.原水管道原水由兩條輸水管線進(jìn)入水廠，閥門井后用聯(lián)絡(luò)管連接分別接入兩個機(jī)械混合池，為事故檢修不影響水廠運行，分別超越沉淀池、濾池設(shè)置超越管。b.加藥管和加氯管為了防止管道腐蝕，加藥管和加氯管采用塑料管，管道安裝在管溝內(nèi)，上設(shè)活動蓋板，以便管道堵塞時管道清通，加藥管線以最短距離至投加點布置。c.水廠自用水管道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，由二級泵房壓水管路接出，送至各構(gòu)（建）筑物用水點。DN70以上埋地管采用球墨鑄鐵管，DN70以內(nèi)采用復(fù)合管或塑料管。d.消火栓布置廠區(qū)內(nèi)每隔120.0m間距設(shè)置一個室外消火栓。e.排水系統(tǒng)布置廠區(qū)排水包括生活排水、生產(chǎn)

44、排水（沉淀池排泥、濾池反沖洗排水）、排雨水三部分。生產(chǎn)排水經(jīng)預(yù)沉后回流至機(jī)械混合池前接入生產(chǎn)管道系統(tǒng)，污泥經(jīng)濃縮脫水后造田。生活污水系統(tǒng)單獨設(shè)置，經(jīng)處理后排放。廠區(qū)平面布置見圖。6.高程布置構(gòu)筑物高程布置與廠區(qū)地形、地質(zhì)條件及所采用的構(gòu)筑物形式有關(guān)，而水廠應(yīng)避免反應(yīng)沉淀池在地面上架空太高，考慮到土方的填、挖平衡，本設(shè)計采用清水池的頂面標(biāo)高與清水池所在地面標(biāo)高相同。7.管渠水力計算a.清水池清水池所在地面標(biāo)高為2.30m，則其頂面標(biāo)高為2.30m；池面超高0.5m，則最高水位標(biāo)高為1.80m；有效水深4.50m，則水池底部標(biāo)高為-2.70m。b.吸水井清水池到吸水井的管線長10m，管徑DN110

45、0，沿線設(shè)有4個閘閥，進(jìn)口和出口，局部阻力系數(shù)分別為0.06、1.0和1.0。取水力坡度，則管線中的水頭損失為因此，吸水井水面標(biāo)高為1.65m，加上超高0.3m，吸水井頂面標(biāo)高為1.95m。c.濾池濾池到清水池之間的管線長10m，設(shè)兩根管，每根流量為608L/s。沿線有兩個閘閥，進(jìn)口和出口局部阻力系數(shù)分別是0.06，1.0，1.0。管徑按允許流速選擇DN800，查水力計算表：，則水頭損失濾池的最大作用水頭為2.02.5m，設(shè)計中取2.3m。d.反應(yīng)沉淀池沉淀池到濾池管長為10m。沿線有兩個閘閥，進(jìn)口和出口局部阻力系數(shù)分別是0.06，1.0，1.0。管徑按允許流速選擇DN800，查水力計算表：，則水頭損失 8.給水構(gòu)筑物高程計算a.清水池最高水位=1.80m b.濾池水面標(biāo)高=清水池最高水位+清水渠到濾池出水連接管渠的水頭損失+濾池的最大作用水頭 =1.80+0.18+2.30=4.28m c.沉淀池水面標(biāo)高