全國勘察設(shè)計(jì)注冊(cè)公用設(shè)備工程師給水工程ppt課件

1、主要內(nèi)容第一章 給水系統(tǒng)總論 第二章 輸水和配水工程第三章 取水工程 第四章 給水處置 第五章 水的冷卻和循環(huán)冷卻水水質(zhì)處置無損檢測(cè) .第一章給水系統(tǒng)總論1.1.給水系統(tǒng)一.給水系統(tǒng)分類、組成及布置二.影響給水系統(tǒng)布置的要素三.工業(yè)給水系統(tǒng) 1.2.設(shè)計(jì)用水量一.用水量定額二.用水量變化 三.用水量計(jì)算1.3.給水系統(tǒng)的任務(wù)情況 一.給水系統(tǒng)的流量關(guān)系及貯水構(gòu)筑物容積二.給水系統(tǒng)的水壓關(guān)系 . 1.1給水系統(tǒng)一.給水系統(tǒng)分類、組成及布置1.給水系統(tǒng)的分類 給水系統(tǒng)是保證城市、工礦企業(yè)等用水的各項(xiàng)構(gòu)筑物和輸配水管網(wǎng)組成的系統(tǒng)。1按水源種類可分為1地表水給水系統(tǒng)江河、湖泊、蓄水庫、海洋等2地下水給

2、水系統(tǒng)淺層地下水、深層地下水、泉水等2按供水方式可分為1自流供水系統(tǒng)重力供水 2水泵供水系統(tǒng)壓力供水 3混合供水系統(tǒng)3按運(yùn)用目的可分為 1)生活給水系統(tǒng) 2消費(fèi)給水系統(tǒng) 3消防給水系統(tǒng)4按效力對(duì)象可分為1城市給水系統(tǒng) 2工業(yè)給水系統(tǒng)在工業(yè)給水系統(tǒng)中按用水方式又可分為直流系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、復(fù)用系統(tǒng)。 無損檢測(cè) .2.給水系統(tǒng)的組成 給水系統(tǒng)的義務(wù)是從水源取水，按用戶對(duì)水質(zhì)的要求進(jìn)展處理，然后將水保送到用水區(qū)域，并按用戶所需的水壓向用戶供水。給水系統(tǒng)普通有以下工程設(shè)備組成：1取水構(gòu)筑物-用以從選定的水源地表水和地下水取 水。2處置構(gòu)筑物-用以將原水處置到符合運(yùn)用要求。普通集中 布置在水廠內(nèi)。3提升泵

3、房-用以將所需的水量提升到符合水用要求的高 度水壓。4輸水管渠和管網(wǎng)-用以將原水送至水廠和將處置后的水送至用水區(qū)。5調(diào)理構(gòu)筑物-用以儲(chǔ)存和調(diào)理水量。如：清水池、水塔、 高位水池等。3.給水系統(tǒng)的布置.二.影響給水系統(tǒng)布置的要素1.城市規(guī)劃的影響 2.水源的影響 3.地形的影響三.工業(yè)給水系統(tǒng)1.工業(yè)給水系統(tǒng)的類型1直流給水系統(tǒng) 2循環(huán)給水系統(tǒng) 3復(fù)用給水系統(tǒng)2.工業(yè)用水的水量平衡1水量平衡的目的和含義 水量平衡的目的是經(jīng)過對(duì)消費(fèi)工藝用水要求及其變化規(guī)律的了解，發(fā)掘反復(fù)利用、循環(huán)運(yùn)用的潛力，以做到合理用水、節(jié)約用水。 水量平衡的含義是指總用水量和總排水量之間的平衡。 總用水量包括：新穎水、循環(huán)用

4、水、回用水 總排水量包括：回用水、復(fù)用水、清潔廢水、污水和廢水。2水量平衡圖的繪制和作用無損檢測(cè) . 1.2設(shè)計(jì)用水量 設(shè)計(jì)用水量是城市給水系統(tǒng)在設(shè)計(jì)年限到達(dá)的用水量，設(shè)計(jì)年限符合城市總體規(guī)劃，近遠(yuǎn)期結(jié)合，以近為主。普通近期宜采用510年，遠(yuǎn)期宜采用1020年。 設(shè)計(jì)用水量由以下各項(xiàng)組成：1綜合生活用水包括居民生活用水和公共建筑用水；2工業(yè)企業(yè)消費(fèi)用水和任務(wù)人員生活用水；3消防用水；4澆灑道路和綠地用水；5未預(yù)見用水量及管網(wǎng)漏失水量；. 一.用水量定額1.綜合生活用水包括居民生活用水和公共建筑用水2. 工業(yè)企業(yè)消費(fèi)用水和任務(wù)人員生活用水 任務(wù)人員生活用水包括工業(yè)企業(yè)任務(wù)人員車間生活用水和淋浴用

5、水。任務(wù)人員車間生活用水定額普通可采用3050L/人班，用水時(shí)間為8小時(shí)時(shí)變化系數(shù)為1.52.5；淋浴用水根據(jù)車間衛(wèi)生特征確定，普通可采用4060L/人班，其延續(xù)時(shí)間為1小時(shí)。3.消防用水4.澆灑道路和綠地用水 澆灑道路用水量普通可采用2.03.0L/(m2d);綠化用水量普通可采用1.03.0 L/(m2d)。5.未預(yù)見用水量及管網(wǎng)漏失水量 城鎮(zhèn)的未預(yù)見用水量及管網(wǎng)漏失水量可按最高日用水量的1525合并計(jì)算。無損檢測(cè) .二.用水量變化 在一年中最高日用水量與平均日用水量的比值為日變化系數(shù)Kd。 在一天中最高時(shí)用水量于平均時(shí)用水量的比值為時(shí)變化系數(shù)Kh。 最高日城市綜合用水的時(shí)變化系數(shù)宜采用1

6、.31.6，日變化系數(shù)宜采用1.11.5三.用水量計(jì)算 用業(yè)消費(fèi)用水量 Qi=qB(1-n)式中Qi-工業(yè)消費(fèi)消費(fèi)用水量，m3/d; q-城市工業(yè)萬元產(chǎn)值用水量，m3/萬元 B-城市工業(yè)總產(chǎn)值； n-工業(yè)用水反復(fù)利用率。. 1.3給水系統(tǒng)的任務(wù)情況一.給水系統(tǒng)的流量關(guān)系及貯水構(gòu)筑物容積1.給水系統(tǒng)各部分設(shè)計(jì)流量確實(shí)定1取水構(gòu)筑物，一級(jí)泵房，凈水構(gòu)筑物，從水源到水廠的輸水管等，按最高日平均時(shí)流量水廠自用水量計(jì)算： Qh= m3/h 或Qh= m3/h2地下水源時(shí)，一級(jí)泵房按最高日平均時(shí)流量計(jì)算Qh= m3/d3管網(wǎng)按最高日最高時(shí)流量計(jì)算Qh= m3/h或Qh= L/s4輸水管 1網(wǎng)前設(shè)有配水廠或

7、水塔，從二級(jí)泵站到配水廠或水塔的輸水管，按二級(jí)泵房大供 水量計(jì)算 2網(wǎng)中或網(wǎng)后設(shè)有水量調(diào)理構(gòu)筑物的輸水管應(yīng)按最高日最高時(shí)流量減去調(diào)理構(gòu)筑物 輸入管網(wǎng)的流量計(jì)算 3輸水管同時(shí)有消防給水義務(wù)時(shí)，應(yīng)分別按包括消防補(bǔ)充水量或消防流量進(jìn)展復(fù)核5二級(jí)泵房才干以及清水池和管網(wǎng)調(diào)理構(gòu)筑物的調(diào)理容積按照用水量曲線 和擬定的二級(jí)泵房任務(wù)曲線確定 Qd最高日設(shè)計(jì)流量，m3/d; -水廠本身用水系數(shù)，1.051.10，原水含懸浮物較多時(shí)取用大值 T一級(jí)泵房或水廠每天任務(wù)時(shí)間h,大、中水廠普通為24h延續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，小水廠有時(shí) 為8h或16h; Kh時(shí)變化系數(shù)。無損檢測(cè) .2.清水池水塔高低水池有效容積計(jì)算1清水池 清水池的

8、主要作用在于調(diào)理一級(jí)泵站供水和二級(jí)泵站供水之間的流量差值，并儲(chǔ)存消防用水和水廠消費(fèi)用水，因此清水池的有效容積為 W=W1+ W2+ W3+ W4 W清水池的有效容積，m3 W1調(diào)理容積，m3;按一、二級(jí)泵房供水曲線確定； W2消防貯水量，m3;按2h火災(zāi)延續(xù)時(shí)間計(jì)算； W3水廠沖洗濾池和沉淀池排泥等用水，m3;按最高日用水量的5%10%計(jì) 算； W4平安貯量，m3。 當(dāng)水廠外無調(diào)理水池、在缺乏資料的情況下，水廠清水池容積普通可按水廠最高日用水量的10%20%計(jì)算。 清水池應(yīng)有相等的兩座，僅有一座并容積大于500m3時(shí)應(yīng)分成兩個(gè)。2水塔 水塔的作用之一在于調(diào)理二級(jí)泵站供水和用水量之間的流量差值，

9、并儲(chǔ)存10分鐘的室內(nèi)消防水量，因此水塔的有效容積應(yīng)為： W=W1+W2 式中W調(diào)理容積，m3; W1調(diào)理容積，m3; W2消防貯水量，m3;按10min室內(nèi)消防水量計(jì)算。當(dāng)泵站分級(jí)任務(wù)時(shí)，可按最高日用水量的2.5%3%獲5%6%計(jì)算，城市大時(shí)取低值。. 二.給水系統(tǒng)的水壓關(guān)系1.水泵揚(yáng)程確實(shí)定(1)一級(jí)泵房揚(yáng)程Hp=H0+hs+hd (m) H0靜揚(yáng)程，等于水源吸水井最低水位和處置構(gòu)筑物起端最高水 位之差，m; hs水泵吸水管、壓水管和泵房內(nèi)的水頭損失，m; hd輸水管水頭損失，m(2)無水塔管網(wǎng)的二級(jí)泵房揚(yáng)程 Hp=Zc+Hc+hs+hc+hn Zc離泵房遠(yuǎn)或地形高的控制點(diǎn)C地形標(biāo)高與清水池

10、最低水位的高 差，m; Hc控制點(diǎn)要求的最小效力水頭，m; hs、hc、hn分別表示水泵管路、輸水管和管網(wǎng)中的水頭損失，m, 按最高時(shí)水量計(jì)算(3)網(wǎng)前水塔管網(wǎng)的水塔高度Ht=H0+hn-(Zt-Zc) (m)二級(jí)泵站揚(yáng)程：Hp=Zt+Hi+H0+hc+hs Zt水塔處地面和清水池最低水位的高差，m; H0水塔水柜的有效水深，m;其他符號(hào)意義同上無損檢測(cè) .(4)網(wǎng)后水塔管網(wǎng)，最高用水時(shí)，Hp同無水塔管網(wǎng)，Ht和網(wǎng)前水塔管網(wǎng)一樣，但控制點(diǎn)C在分界限上最大傳輸時(shí)二級(jí)泵房揚(yáng)程： Hp=Zi+Hi+H0+hs+hc+hn (m) hs,hc,hn分別表示最大傳輸時(shí)，水泵吸水管路、輸水管和管網(wǎng)的水頭損

11、失m,按最大傳輸時(shí)流量計(jì)算2.水塔高度確實(shí)定 Ht=Hc+hn-(Zt-Zc)式中 Ht水塔水柜底稿與地面的高度差，m; Hc控制點(diǎn)C要求的最小效力水頭，m; Hn按最高時(shí)用水量計(jì)算的從水塔到控制點(diǎn)的管網(wǎng)水頭損失， m; Zt設(shè)置水塔處的地面標(biāo)高，m; Zc控制點(diǎn)C處的地面標(biāo)高，m。. 第二章 輸水和配水工程2.1管網(wǎng)和輸水管渠布置 一.管網(wǎng)和輸水管渠的定義二.管網(wǎng)和輸水管渠的布置原那么2.2管網(wǎng)各管段流量、管徑和水頭損失一.概述二.沿線流量、節(jié)點(diǎn)流量、管段計(jì)算流量三.管徑計(jì)算四.水頭損失計(jì)算2.3管網(wǎng)水力計(jì)算一.樹狀網(wǎng)水力計(jì)算二.環(huán)狀網(wǎng)水力計(jì)算三.輸水管渠計(jì)算2.4分區(qū)給水系統(tǒng)一.分區(qū)給水概

12、念二.分區(qū)給水根本方式2.5管材、管網(wǎng)附件和附屬構(gòu)筑物2.6管網(wǎng)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較. 2.1管網(wǎng)和輸水管渠布置一.管網(wǎng)和輸水管渠的定義 輸水和配水系統(tǒng)是保證輸水到一切用戶的全部設(shè)備。它包括：輸水管渠、管網(wǎng)、泵站、水塔和水池等。二.管網(wǎng)和輸水管渠的布置原那么1.管網(wǎng)的布置 管頂埋深的設(shè)計(jì)要求：管道的埋設(shè)深度，應(yīng)根據(jù)冰凍情況、外部荷載、管材強(qiáng)度以及與其它管道交叉等要素確定。 管徑的設(shè)計(jì)要求：負(fù)有消防給水義務(wù)管道的最小直徑，不應(yīng)小于100mm；室外消火栓的間距不應(yīng)大于120m. 從管網(wǎng)干管到用戶和消 火栓的分配管管徑至少為100mm，大城市采用150-200mm。 閥門的設(shè)計(jì)要求：管網(wǎng)上的閥門間距，不

13、應(yīng)超越5個(gè)消火栓的布置長度。在配水管網(wǎng)龍起點(diǎn)和平直端的必要位置，應(yīng)裝設(shè)排進(jìn)氣閥，低處應(yīng)裝設(shè)泄水閥。 集中給水栓的設(shè)計(jì)要求：集中給水站設(shè)置地點(diǎn)，應(yīng)思索取水方便，其效力半徑普通不大于50m無損檢測(cè) . 2.輸水管渠的布置輸水管渠設(shè)計(jì)要求： 定線：輸水管網(wǎng)定線時(shí)，必需與城市建立規(guī)劃相結(jié)合，盡量縮短線路長度。選線時(shí)，應(yīng)選擇最正確的地形和地質(zhì)條件，盡量沿現(xiàn)有道路定線，以便施工和檢修。減少與鐵路、公路和河流的交叉。遠(yuǎn)間隔輸水時(shí)，普通情況下往往是加壓和重力輸水兩者的結(jié)合方式。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)近期同時(shí)思索、分期實(shí)施 設(shè)計(jì)流量：從水源至城鎮(zhèn)水廠或工業(yè)企業(yè)自備水廠的輸水管渠的設(shè)計(jì)流量，應(yīng)按最高日平均時(shí)供水量加自用水量確

14、定。當(dāng)長間隔輸水時(shí)，輸水管渠的設(shè)計(jì)流量應(yīng)計(jì)入管渠漏失水量。向管網(wǎng)輸水的管道設(shè)計(jì)流量，當(dāng)管網(wǎng)內(nèi)有調(diào)理構(gòu)筑物時(shí)，應(yīng)按最高日最高時(shí)用水條件下，有水廠所負(fù)擔(dān)供應(yīng)的水量確定；當(dāng)無調(diào)理構(gòu)筑物時(shí)，應(yīng)按最高日最高時(shí)供水量確定。負(fù)有消防給水義務(wù)的輸水管渠尚應(yīng)包括消防補(bǔ)充流量或消防流量。 條數(shù)及連通管：輸水管渠普通不宜少于兩條，當(dāng)有平安貯水池或其它安全供水措施時(shí)，也可建筑一條輸水干管，輸水干管和連通管管徑及連通管根數(shù)，應(yīng)按輸水干管任何一段發(fā)生缺點(diǎn)時(shí)仍能經(jīng)過事故用水量計(jì)算確定。城鎮(zhèn)的事故水量為設(shè)計(jì)水量的70%。 . 附屬設(shè)備：輸水管道應(yīng)根據(jù)詳細(xì)情況設(shè)置分段和分區(qū)檢修的閥門。在輸水管道隆起點(diǎn)和平直段的必要位置上，應(yīng)裝

15、設(shè)排進(jìn)氣閥，低處應(yīng)裝設(shè)進(jìn)水閥。 2.2管網(wǎng)各管段流量、管徑和水頭損失一.概述好像管網(wǎng)定線一樣管網(wǎng)的水力計(jì)算也只限于干管。二.沿線流量、節(jié)點(diǎn)流量、管段計(jì)算流量1.沿線流量和節(jié)點(diǎn)流量1沿線流量 qs= 式中qs比流量，L/(sm); Q管網(wǎng)設(shè)計(jì)總用水量最高日最高時(shí)，L/s; q大用戶集中于節(jié)點(diǎn)的總流量，L/s; l干管總長度，m;不包括穿越廣場(chǎng)、公園等無建筑物地域的管線；只需一側(cè) 配水管線，長度按一半計(jì)算。 兩節(jié)點(diǎn)之間的干管段，其沿線流量等于比流量qs乘以管段長度l(m): ql=qsl 式中ql沿線流量，L/s; l該管段的長度,m。無損檢測(cè) 無損檢測(cè) .2節(jié)點(diǎn)流量 qi=0.5ql2.管段計(jì)算

16、流量 單水源的樹狀網(wǎng)中，每一管段只需獨(dú)一的流量，恣意管段的流量等于該管段下游一切節(jié)點(diǎn)流量的總和。 環(huán)狀網(wǎng)的流量分配比較復(fù)雜，必需堅(jiān)持每一節(jié)點(diǎn)的流量平衡條件，即流向任一節(jié)點(diǎn)的流量必需等于從該節(jié)點(diǎn)流出的流量，以滿足節(jié)點(diǎn)流量平衡條件， qi+qij=0式中qi節(jié)點(diǎn)i的節(jié)點(diǎn)流量，L/s; qij從節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的管段流量，L/s。假定從節(jié)點(diǎn)流出的流量為正，流向節(jié)點(diǎn)的流量為負(fù)。無損檢測(cè) .三.管徑計(jì)算 D=式中D管段直徑，m; q管段流量，m3/s; v流速，m/s。流速確定條件：1 最高和最低允許流速：為防止管網(wǎng)發(fā)生水錘景象，最大流速不超過2.5-3.0m/s。保送原水，為防止管內(nèi)淤積，最小流速通常不

17、得小于0.6m/s。2 經(jīng)濟(jì)流速：經(jīng)濟(jì)流速的概念：在一定年限投資歸還期內(nèi)管網(wǎng)造價(jià)和管理費(fèi)用主要是電費(fèi)之和為最小的流速。經(jīng)濟(jì)流速值應(yīng)按當(dāng)?shù)毓懿馁Y料的價(jià)錢、施工費(fèi)用、電費(fèi)等來確定，不能直接套用其他地方的數(shù)據(jù)。由于實(shí)踐工程的復(fù)雜性，從實(shí)際上計(jì)算管網(wǎng)造價(jià)和管理費(fèi)用來求經(jīng)濟(jì)流速的方法在設(shè)計(jì)中很少運(yùn)用。3 平均經(jīng)濟(jì)流速：設(shè)計(jì)中可采用平均經(jīng)濟(jì)流速來確定管徑，普通大管徑可取較大的平均經(jīng)濟(jì)流速，小管徑那么取較小的平均經(jīng)濟(jì)流速。平均經(jīng)濟(jì)流速值：中小管徑DN=100400mm時(shí)為0.61.0m/s，大管徑DN400是為0.91.4m/s。無損檢測(cè) 無損檢測(cè) .四.水頭損失計(jì)算1.舊鋼管和舊鑄鐵管當(dāng)v1.2m/s時(shí)：

18、i=當(dāng)v1.2m/s是： i=式中 i每米管道的水頭損失，m; dj管道的計(jì)算內(nèi)徑，m; v平均流速，m/s。.2.混凝土管、鋼筋混凝土管和各種渠道 i=式中i每米管道渠的水頭損失，m; v平均流速，m/s; R水力半徑，m; C流速系數(shù)。 混凝土管和鋼筋混凝土管的流速系數(shù)C可按下式計(jì)算：C= n粗糙系數(shù)，混凝土管和鋼筋混凝土管普通采用 0.0130.014。對(duì)各種渠道，流速系數(shù)C可按下式計(jì)算:C=式中 n與渠槽資料和情況有關(guān)的粗糙系數(shù)； y與R和n有關(guān)的指數(shù)，按以下公式確定： y=. 2.3管網(wǎng)水力計(jì)算一.樹狀網(wǎng)水力計(jì)算二.環(huán)狀網(wǎng)水力計(jì)算1.環(huán)狀網(wǎng)水力根底方程對(duì)于任何環(huán)狀網(wǎng)，管段數(shù)P、節(jié)點(diǎn)數(shù)

19、J包括泵站、水塔等水源節(jié)點(diǎn)和環(huán)數(shù)L之間存在以下關(guān)系：P=J+L-12.計(jì)算方法分類3.環(huán)狀網(wǎng)計(jì)算 按下式： qi= 求出校正流量。 如閉合差為正，校正流量即為負(fù)，反之那么校正流量為正。 校正流量的符號(hào)以順時(shí)針方向?yàn)檎鏁r(shí)針方向?yàn)樨?fù)，凡是流向與校正流量方向一樣的管段，加上校正流量，否那么減去校正流量。 Qij(1)=qij(0)+qs(0)+qn(0)式中 qs(0)-本環(huán)的校正流量； qn(0)-鄰環(huán)的校正流量。每個(gè)小環(huán)閉合差小于0.5m,大環(huán)閉合差小于1.0m。無損檢測(cè) .三.輸水管渠計(jì)算 從水源至城鎮(zhèn)水廠或工業(yè)企業(yè)自備水廠的輸水管渠的設(shè)計(jì)流量，應(yīng)按最高日平均時(shí)供水量加自用水量確定。當(dāng)長間

20、隔輸水時(shí)，輸水管渠的設(shè)計(jì)流量應(yīng)計(jì)入管渠漏失水量。 向管網(wǎng)輸水的管道的設(shè)計(jì)流量，當(dāng)管網(wǎng)內(nèi)有調(diào)理構(gòu)筑物時(shí)，應(yīng)按最高日最高時(shí)用水條件下，由水廠所負(fù)擔(dān)供應(yīng)的水量確定輸水管道的設(shè)計(jì)水量應(yīng)為最高日最高時(shí)供水量減去調(diào)理構(gòu)筑物每小時(shí)供應(yīng)的水量；當(dāng)無調(diào)理構(gòu)筑物時(shí)，應(yīng)按最高日最高時(shí)供水量確定。 上述輸水管渠，當(dāng)負(fù)有消防給水義務(wù)時(shí)，應(yīng)分別包括消防補(bǔ)充流量或消防流量。輸水管渠應(yīng)按輸水干管任何一段發(fā)生缺點(diǎn)時(shí)仍能經(jīng)過事故用水量計(jì)算確定。城鎮(zhèn)的事故水量為設(shè)計(jì)水量的70%。.1.重力供水時(shí)的壓力輸水管 假定輸水量為Q,平行的輸水管線為n條，那么每條管線的流量為Q/n。設(shè)平行管線的管材、直徑和長度均一樣，那么該系統(tǒng)的水頭損失為

21、： H=式中 S每條管線的摩阻。 當(dāng)一條管線損壞時(shí)，該系統(tǒng)運(yùn)用其他管線運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的水頭損失為： H=式中Qa管線損壞時(shí)的流量或允許的事故流量。由上兩式的事故時(shí)流量為：Qa= 當(dāng)平行管線數(shù)n=2時(shí)，那么 =(2-1)/2=0.5，這樣事故流量只需正常供水量的一半。 圖1-2-9表示采用兩條輸水管線平行供水，其中設(shè)有兩個(gè)銜接管，各供水管段的直徑和長度相等，每一段管線的摩阻均為S。 正常任務(wù)時(shí)水頭損失為：H= 某一段損壞時(shí)水頭損失為：H=得事故時(shí)與正常任務(wù)時(shí)的流量比例為：無損檢測(cè) .2.水泵供水時(shí)的壓力輸水管 圖1-2-10表示水泵特性曲線H=f(Q)和輸水管特性曲線的結(jié)合任務(wù)情況：I為輸水管正常任務(wù)時(shí)

22、的Q-(H0+ h)特性曲線；II為事故時(shí)，當(dāng)輸水管任一段損壞時(shí)，阻力增大，是曲線的交點(diǎn)從正常任務(wù)時(shí)的b點(diǎn)移到a點(diǎn)，與a點(diǎn)相應(yīng)的橫坐標(biāo)即表示事故時(shí)流量Qa。(1)輸水管正常任務(wù)時(shí)正常任務(wù)時(shí)的輸水管特性 H=H0+(Sp+Sd)Q2式中 H輸水管正常任務(wù)時(shí)水泵任務(wù)點(diǎn)的實(shí)踐揚(yáng)程； H0水泵靜揚(yáng)程，等于泵站及水井水面與輸水終點(diǎn)處水壓標(biāo)高的 高差； Q輸水管正常任務(wù)時(shí)的輸水流量； Sp泵站內(nèi)管線的摩阻； Sd兩條輸水管的當(dāng)量摩阻。Sd與兩條輸水管摩阻的根本關(guān)系和計(jì)算是如下： 或式中 S1、S2每條輸水管的摩阻。對(duì)于兩條平行輸水管管徑一樣的情況， .輸水管正常任務(wù)時(shí)的水泵H=f(Q)特性 輸水管正常任務(wù)

23、時(shí)的水泵Q-H特性方程為：式中 Hx水泵在流量為零時(shí)的虛總揚(yáng)程； Sx水泵泵體內(nèi)虛摩阻。輸水管正常任務(wù)時(shí)的輸水流量 聯(lián)立求解式1-2-23和式1-2-25，得到輸水管正常任務(wù)時(shí)的輸水流量：2當(dāng)兩根平行輸水管的恣意一段損壞時(shí)輸水管任一段損壞時(shí)的輸水管任務(wù)形狀 式中 Ha事故時(shí)水泵任務(wù)點(diǎn)的水泵揚(yáng)程； n輸水管分段數(shù)；當(dāng)輸水管之間只需一條銜接納 時(shí)，分段數(shù)為2，余類推； Qa事故時(shí)的流量。.輸水管任一段損壞時(shí)的水泵特性方程 輸水管任一段損壞時(shí)的水泵特性方程為： Ha=Hx-SxQa2輸水管任一段損壞時(shí)的事故流量 聯(lián)立求解式1-2-27和式1-2-28，得到事故時(shí)的輸水量：3事故流量與正常輸水量之比

24、事故輸水量應(yīng)大于等于70%設(shè)計(jì)輸水量的要求，即0.70，所需分段數(shù)的計(jì)算式為： n無損檢測(cè) .2.4分區(qū)給水系統(tǒng)一.分區(qū)給水概念二.分區(qū)給水根本方式2.5管材、管網(wǎng)附件和附屬構(gòu)筑物一.管材1.鑄鐵管2.鋼管3.預(yù)應(yīng)力和自應(yīng)力鋼筋混凝土管4.玻璃鋼管5.塑料管二.管網(wǎng)附件1.閥門2.止回閥3.排氣閥和泄水閥4.消火栓三.管道防腐.四.管網(wǎng)附屬構(gòu)筑物1.閥門井2.支墩和根底1管道截面計(jì)算外推力 思索接口允許接受內(nèi)水壓后的管道截面計(jì)算外推力： 式中 P外推力，KN; D管道內(nèi)徑，m; P0水壓力，KN/m2; Ps各種接口石棉水泥接口、自應(yīng)力水泥接口和橡膠圈接口等 允許接受內(nèi)水壓力，KN/m2; k

25、思索接口不均勻性等要素取用的設(shè)計(jì)平安系數(shù)k1.(2)截面計(jì)算外推力P對(duì)支墩產(chǎn)生的壓力程度彎管式中 R對(duì)支墩產(chǎn)生的壓力，KN; 彎管的角度，度； P外推力，KN。丁字管及堵頭 R=P叉管 R=Psin3.管線穿越妨礙物2.6管網(wǎng)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較一.技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較的目的二.方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 評(píng)價(jià)中最為普遍的比較參數(shù)是：初投資；運(yùn)用本錢；投資分析即投資歸還期；總的壽命周期本錢。無損檢測(cè) .第三章 取水工程3.1取水工程概論一.水資源概述及取水工程義務(wù)二.給水水源3.2地下水取水構(gòu)筑物一.地下水源概述二.地下水取水構(gòu)筑物的類型及適用條件3.3地表水取水構(gòu)筑物一.江河水水源特征與取水構(gòu)筑物的關(guān)系二.江河取

26、水構(gòu)筑物位置的選擇三.江河固定式取水構(gòu)筑物四.江河挪動(dòng)式取水構(gòu)筑物五.湖泊、水庫取水構(gòu)筑物六.山區(qū)淺水河取水構(gòu)筑物七.海水取水構(gòu)筑物. 3.1取水工程概論一.水資源概述及取水工程義務(wù)1.水資源概念及我國水資源概略1水資源概念 1)廣義概念 2狹義概念 3工程概念2我國水資源概略2.取水工程義務(wù)二.給水水源1.給水水源分類及其特點(diǎn)1給水水源分類2給水水源的特點(diǎn)2.給水水源選擇及水源的合理利用1給水水源選擇的普通原那么 1水源水量充沛可靠 2原水水質(zhì)符合要求 3符合衛(wèi)生要求的地下水，宜優(yōu)先作為生活飲用水的水源 4與農(nóng)業(yè)、水利綜合利用 5取水、輸水、凈水設(shè)備平安經(jīng)濟(jì)和維護(hù)方便 6具有施工條件2水源的

27、合理利用 1工業(yè)用水宜采用地表水源，飲用水宜采用地下水源。 2利用經(jīng)處置后的污水灌溉農(nóng)田。 3在工業(yè)給水系統(tǒng)中采用循環(huán)給水，提高水的反復(fù)利用率，減少水源取水量。 4利用海水作為某些工業(yè)的給水水源 5人工回灌地下水即用地表水補(bǔ)充地下水； 6在沿海城市的潮汐河流，采用“蓄淡避咸的措施。.3.給水水源的維護(hù)1維護(hù)水源的普通措施 1配合有關(guān)部門制定水資源開發(fā)利用規(guī)劃。 2加強(qiáng)水資源管理 3進(jìn)展流域內(nèi)的水土堅(jiān)持任務(wù)。 4防止水源水質(zhì)污染2給水水源衛(wèi)生防護(hù) 1地表水源衛(wèi)生防護(hù)取水點(diǎn)周圍半徑100m的水域內(nèi)，嚴(yán)禁捕撈、網(wǎng)箱養(yǎng)殖、停靠船只、游泳和從事其他能夠污染水源的任何活動(dòng)。取水點(diǎn)上游1000m至下游100

28、m的水域不得排入工業(yè)廢水和生活污水；其沿岸防護(hù)范圍內(nèi)不準(zhǔn)堆放廢渣。以河流為給水水源的集中式供水，由供水單位及其主管部門會(huì)同衛(wèi)生、環(huán)保、水利等部門，根據(jù)實(shí)踐需求，可把取水點(diǎn)上游1000m以外的一定范圍河段劃為水源維護(hù)區(qū)，嚴(yán)厲控制上游污染物排放量。受潮汐影響的河流、其生活飲用水取水點(diǎn)上下游及其沿岸的水源維護(hù)區(qū)范圍應(yīng)相應(yīng)擴(kuò)展。作為生活飲用水水源的水庫和湖泊，應(yīng)根據(jù)不同情況，將取水點(diǎn)周圍部分水域或整個(gè)水域及其沿岸劃為水源維護(hù)區(qū)。對(duì)生活飲用水水源的輸水明渠、暗渠，應(yīng)重點(diǎn)維護(hù)，嚴(yán)防污染和水量流失。 2地下水源的衛(wèi)生防護(hù). 3.2地下水取水構(gòu)筑物一.地下水源概述1.地下巖層的構(gòu)造2.地下水的種類3.地下徑流

29、二.地下水取水構(gòu)筑物的類型及適用條件1.地下水取水構(gòu)筑物類型1管井 管井直徑普通為501000mm，管井深普通在200m以內(nèi)。2大口井 井徑普通為58m，最大不宜超越10m，但可小于5m。大口井井深普通不宜大于15m，單井出水量普通為50010000m3/d。(3)滲渠 多孔集水管直徑普通為6001000mm，埋深普通46m。出水量普通1030m3/(dm)。 .2.地下水取水構(gòu)筑物的適用條件1管井1適用于含水層厚度大于5m,其底板埋藏深度大于15m；2在深井泵性能允許的情況下，不受地下水埋深限制；3適用于任何沙層、卵石層、礫石層、構(gòu)造裂隙、溶巖裂隙等含水層，運(yùn)用范圍最為廣泛。2大口井1適用于

30、含水層厚度515m，地下水埋深在10m以內(nèi)；2適用于任何砂、卵石、礫石層，但浸透系數(shù)最好大于20m/d；3含水層厚度大于10m時(shí)應(yīng)做成非完好井。非完好井由井壁和井底同 時(shí)進(jìn)水，不易杜塞，應(yīng)盡能夠采用4在水量豐富、含水層較深時(shí)，以添加穿孔輻射管做成輻射井；5比較適宜中小城鎮(zhèn)、鐵路及鄉(xiāng)村的地下水取水構(gòu)筑物。3滲渠1適用于含水層厚度小于5m，地下水進(jìn)而深小于2m時(shí)，渠底埋深度小于6m；2適用于中砂、粗砂、礫石或卵石層；3最適宜于開采河床浸透水.3.3地表水取水構(gòu)筑物一.江河水水源特征與取水構(gòu)筑物的關(guān)系1.江河水水源特征1江河的徑流特征2泥沙運(yùn)動(dòng)3河床演化影響河床演化的主要要素有：1河段的來水量及其變

31、化2河段的來沙量和來沙的組成及其變化3河段的水面比降4河床地質(zhì)情況4漂浮物和冰凍2.江河水取水構(gòu)筑物的類型3.江河水水源與取水構(gòu)筑物的關(guān)系.二.江河取水構(gòu)筑物位置的選擇1.位于水質(zhì)較好的地帶2.接近主流，有足夠的水深，由穩(wěn)定的河床及岸邊，有良好的工程地質(zhì)條件在取水構(gòu)筑物處應(yīng)有不小于2.53.0m的水深。3.盡能夠不受泥沙、漂浮物、冰凌、冰絮、支流和咸潮等影響4.接近主要用水地域5.不妨礙航運(yùn)和排洪，并符合河道、湖泊、水庫整治規(guī)劃的要求6.留意避開河流上的人工構(gòu)筑物或天然妨礙物1取水構(gòu)筑物應(yīng)設(shè)在橋梁上游0.51.0Km或下游1.0Km以上的地方。2當(dāng)取水構(gòu)筑物與丁壩同岸時(shí)，那么應(yīng)設(shè)在丁壩的上游3

32、取水構(gòu)筑物不宜設(shè)在碼頭附近，距碼頭邊緣不得小于100m。 三.江河固定式取水構(gòu)筑物1.岸邊式取水構(gòu)筑物岸邊式取水構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1進(jìn)水間的設(shè)計(jì)進(jìn)水孔的設(shè)計(jì) 當(dāng)河流水位變幅在6m以上，普通設(shè)置兩層進(jìn)水孔，側(cè)面進(jìn)水孔不得小于0.5m，頂面進(jìn)水孔不得小于1.0m。 取水構(gòu)筑物進(jìn)水孔上緣在設(shè)計(jì)最低水位下的淹沒深度：頂面進(jìn)水時(shí)，不得小于0.5m，側(cè)面進(jìn)水時(shí)不得小于0.3m。上層進(jìn)水孔的上緣應(yīng)在洪水位以下1.0m。.進(jìn)水孔上格柵的設(shè)計(jì) 柵條厚度或直徑普通采用10mm，柵條間靜距小型取水構(gòu)筑物普通為3050mm，中型取水構(gòu)筑物普通為80120mm。過柵流速有冰絮時(shí)為0.20.6m/s；無冰絮時(shí)為0.41.

33、0m/s。格柵的阻塞面積應(yīng)按25%思索。格柵面積按以下公式計(jì)算： 式中F0進(jìn)水孔或格柵面積，m2; Q-進(jìn)水孔的設(shè)計(jì)流量，m3/s; V0-進(jìn)水孔設(shè)計(jì)流速，m/s; K1柵條引起的面積減少系數(shù)： b為柵條凈距，s為柵條厚度或直徑 K2-格柵阻塞系數(shù)，采用0.75水流經(jīng)過格柵的水頭損 失普通采用0.050.1m。.格網(wǎng)的設(shè)計(jì) 平板式格網(wǎng)的阻塞面積應(yīng)按50%思索，經(jīng)過流速不應(yīng)大于0.5m/s。 平板式格網(wǎng)的面積可按下式計(jì)算： 式中 F1- 平板格網(wǎng)的面積，m3; Q-經(jīng)過格網(wǎng)的流量，m3/s; V1-經(jīng)過格網(wǎng)流速，普通采用0.20.4m/s； K1-網(wǎng)絲引起的面積減少系數(shù)： K2-格網(wǎng)阻塞后面積減

34、少系數(shù)，普通采用0.5m； -水流收縮系數(shù)，普通采用0.640.80。 經(jīng)過平板格網(wǎng)的水頭損失，普通采用0.10.2m。 旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)的有效過水面積即水面以下的格網(wǎng)面積可按下式計(jì)算：式中 F2-旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)有效過水面積，m2; v2-過網(wǎng)流速，普通采用0.71.0m/s； K2-格網(wǎng)阻塞系數(shù)，普通采用0.75m； K3-由于框架引起的面積減少系數(shù)，采用0.75，其他符合同平板式格網(wǎng)。 旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)在水下的深度當(dāng)為網(wǎng)外或網(wǎng)內(nèi)雙側(cè)進(jìn)水時(shí)，可按下式計(jì)算： 式中H格網(wǎng)在水下部分的深度，mm； B格網(wǎng)寬度，m; F2旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)有效過水面積，m2； R格網(wǎng)下部彎曲半徑，目前運(yùn)用的規(guī)范濾網(wǎng)的R值為0.7m。 當(dāng)為直流進(jìn)水

35、時(shí)，水流經(jīng)過旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)的水頭損失普通采用0.150.30m。.吸水室的設(shè)計(jì)排泥、沖洗啟閉及起吊設(shè)備2取水泵房的設(shè)計(jì)水泵的選擇泵房的平面布置泵房的高程布置 當(dāng)泵房在渠道邊時(shí)，為設(shè)計(jì)最高水位加0.5m； 當(dāng)泵房在江河邊時(shí)，為設(shè)計(jì)最高水位加浪高，再加0.5m，必要時(shí)上應(yīng)增設(shè)防止浪爬高的措施。泵房的抗浮、防滲2.河床式取水構(gòu)筑物取水頭部的方式及適用條件取水頭部的設(shè)計(jì)與計(jì)算 頂向進(jìn)水時(shí)，不小于0.5m；側(cè)向進(jìn)水時(shí)，不小于0.3m；虹吸進(jìn)水時(shí)，一般不宜小于1.0m，當(dāng)水體封凍時(shí)，可減至0.5m。 進(jìn)水孔的流速：有冰絮時(shí)為0.10.3m/s，無冰絮時(shí)為0.20.6m/s。進(jìn)水管有自流管、進(jìn)水暗渠、虹吸管等。.

36、四.江河挪動(dòng)式取水構(gòu)筑物1.浮船式取水構(gòu)筑物1適用條件1水位變化幅度在1040m，漲落速度小于2m/h的江河水取水；2暫時(shí)供水的取水構(gòu)筑物或允許斷水的永久性取水構(gòu)筑物；3投資遭到限制，難以建筑固定式取水構(gòu)筑物時(shí)。2取水位置的選擇 浮船式取水構(gòu)筑物的位置，應(yīng)選擇在河岸較陡和?？織l件良好的地段。1河岸有適宜的坡度2060河床較穩(wěn)定，無明顯的沖刷或淤積痕跡，離供水點(diǎn)較近，水質(zhì)較好，施工方便之處。2設(shè)在水流平緩，風(fēng)浪小，河道平直，水面開闊，漂浮物少，無冰凌的河段上，應(yīng)避開大急流、頂沖和大風(fēng)浪區(qū)，應(yīng)與航道堅(jiān)持一定間隔。3盡量避開河漫灘和淺灘地段。3浮船和水泵設(shè)置4連絡(luò)管和輸水管1連絡(luò)管階梯式銜接 搖臂式

37、銜接2輸水管.2.纜車式取水構(gòu)筑物1適用條件1水位變化幅度在1035m，漲落速度小于2m/h的江河中取水；2作為永久性取水構(gòu)筑物；3水位變化幅度大且水流急、風(fēng)浪大，不宜用浮船取水時(shí)；4受牽引設(shè)備限制，每部泵車的取水流量小于10萬m3/d;5)取水河道漂浮物少、無冰凌、無船只碰撞能夠。2取水位置的選擇1宜選擇在河岸地質(zhì)條件較好，岸坡穩(wěn)定的位置。2宜選擇在岸坡傾角為1028的地段。3應(yīng)選在凹岸的順直河段上，主流近岸，水深足夠，防止設(shè)在回水 區(qū)或凸岸，以防淤積。3泵車的位置 4坡道的設(shè)置5輸水斜管 普通一部泵車設(shè)置一條輸水管。6牽引設(shè)備 7平安設(shè)備五.湖泊、水庫取水構(gòu)筑物1.湖泊、水庫的特征2.湖泊

38、、水庫取水構(gòu)筑物位置的選擇3.湖泊河水庫取水構(gòu)筑物的類型1隧洞式取水和引水明渠取水2分層取水的取水構(gòu)筑物3自流管式取水構(gòu)筑物.六.山區(qū)淺水河取水構(gòu)筑物1.山區(qū)河流的特點(diǎn)1水量和水位變化幅度較大2水量變化異常猛烈3河床由砂、鵝卵石或巖石組成4北方某些地方潛流時(shí)間長2.山區(qū)淺水河取水構(gòu)筑物的設(shè)置要求取水量所占的比例要大，要能抬高水位或從底部取水，要具有防止顆粒堵塞的措施。3.山區(qū)淺水河取水構(gòu)筑物的類型1低壩式取水構(gòu)筑物1固定式低壩取水2活動(dòng)式低壩取水2低欄柵取水構(gòu)筑物七.海水取水構(gòu)筑物1.海水的特點(diǎn)與取水構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)要求1海水具有腐蝕性2海洋生物的影響3潮汐和波浪的影響4泥沙淤積2.海水取水構(gòu)筑物

39、的主要方式1引水渠或自流管取水2岸邊式取水3潮汐式取水.第四章 給水處置4.1給水處置概論一.給水水質(zhì)目的二.水質(zhì)規(guī)范三.給水處置的根本方法與根本工藝 4.2混凝一.膠體的根本性質(zhì)二.鋁鹽鐵鹽混凝劑在水中的反響三.水的混凝機(jī)理與混凝過程四.混凝劑與助凝劑五.混合設(shè)備六.絮凝反響池七.影響混凝效果的要素4.3沉淀一.顆粒沉淀特性二.理想沉淀池特性分析三.沉淀池的根本構(gòu)造與根本設(shè)計(jì)參數(shù)四.沉淀池五.廓清六.氣浮.4.4過濾一.過濾原理二.濾池的運(yùn)轉(zhuǎn)三.濾料四.濾池的根本構(gòu)造五.濾池4.5消毒一.消毒概論二.氯消毒三.二氧化氯消毒4.6地下水除鐵除錳一.含鐵含錳地下水二.地下水除鐵除錳原理三.地下水

40、除鐵除錳工藝與設(shè)備4.7水的軟化與除鹽一.軟化與除鹽概述二.藥劑軟化法三.離子交換法四.膜分別法除鹽與純水消費(fèi)的根本方法4.8給水廠的設(shè)計(jì)一.水廠的廠址選擇二.設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)原理三.水廠工藝流程與主要處置構(gòu)筑物的選擇四.水廠平面與高程布置五.水廠消費(fèi)過程監(jiān)測(cè)與自動(dòng)控制.4.1給水處置概論一.給水水質(zhì)目的1.物理目的1濁度 2懸浮物 3臭和味 2.化學(xué)目的1雜質(zhì)或污染物質(zhì)的單項(xiàng)目的2無機(jī)特性的綜合目的3有機(jī)污染物的綜合目的3.微生物目的4.放射性目的二.水質(zhì)規(guī)范1.生活飲用水水質(zhì)規(guī)范1飲用水水質(zhì)工程大為添加，從原35項(xiàng)添加到96項(xiàng)2把檢測(cè)工程分為常規(guī)檢測(cè)工程34項(xiàng)和非常規(guī)檢測(cè)工程62項(xiàng)3提高了對(duì)

41、濁度的要求4在飲用水常規(guī)檢測(cè)工程中添加了耗氧量高錳酸鹽指數(shù)：耗氧量以O(shè)2計(jì)不超越3mg/L，特殊情況下不超越5mg/L。5在無機(jī)物、有機(jī)物單項(xiàng)工程的選擇和限制確實(shí)定上，既自創(chuàng)國外規(guī)范WHO、歐盟、美國，又思索中國國情。6注重消毒劑和消毒副產(chǎn)物的危害，從原有的1項(xiàng)，添加到13項(xiàng)。7對(duì)部分原有工程的限制提出更嚴(yán)厲的要求，共4項(xiàng)：濁度、鉛、鎘、四氯化碳。8添加了糞性大腸菌群的工程。2.工業(yè)用水水質(zhì)規(guī)范3.其他重要水質(zhì)規(guī)范1地表水環(huán)境質(zhì)量規(guī)范 2其他水質(zhì)規(guī)范.三.給水處置的根本方法與根本工藝1.給水處置的根本方法1去除顆粒物 方法有：混凝、沉淀、廓清、氣浮、過濾、篩濾格柵、篩網(wǎng)、微濾機(jī)、濾網(wǎng)濾芯過濾器

42、等、膜分別微濾、超濾、沉砂粗大顆粒的沉淀、離心分別旋流沉砂2去除、調(diào)整水中溶解無機(jī)離子、溶解氣體的處置方法 處置方法有：石灰軟化、離子交換、地下水除鐵除錳、氧化復(fù)原、化學(xué)沉淀、膜分離反浸透、納濾、電滲析、濃差滲析等方法、水質(zhì)穩(wěn)定水中溶解離子的平衡，防止結(jié)垢和腐蝕等，詳見本書第五章、除氟高氟水的飲用水除氟、氟化低氟水的飲用水加氟、吹脫去除游離二氧化碳、硫化氫等、曝氣充氧、除氣鍋爐水除氧等等3去除有機(jī)物的處置方法 方法有：粉狀炭吸附、原水曝氣、生物預(yù)處置、臭氧預(yù)氧化、高錳酸鉀預(yù)氧化、過氧化氫預(yù)氧化、預(yù)氯化、臭氧氧化、活性炭吸附、生物活性炭、膜分別、大孔樹脂吸附用于工業(yè)純水、高純水制備中有機(jī)物的去除

43、等4消毒方法 方法有：氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒、紫外線消毒、電化學(xué)消毒、加熱消毒等5冷卻方法2.給水處置的根本工藝 飲用水處置的工藝分成：1飲用水常規(guī)處置工藝 2在飲用水常規(guī)處置工藝的根底上，添加預(yù)處置和或深度處置的飲用水處置工藝 3其他特殊處置工藝.4.2混凝一.膠體的根本性質(zhì)1.膠體的特性 水中雜質(zhì)按其顆粒大小，可以分成為溶解物、膠體顆粒和懸浮物三大類。 2.膠體的構(gòu)造3.膠體的穩(wěn)定與凝聚分散顆粒 溶解物 膠體顆粒 懸浮物 顆粒尺寸 0.1um(或1um)典型物質(zhì) 無機(jī)離子、小分子有機(jī)物等細(xì)小黏土顆粒、高分子有機(jī)物、腐質(zhì)酸、病毒、細(xì)菌等黏土、粉砂、細(xì)菌等溶液體系 真溶液（透明）膠體溶

44、液（混濁）.二.鋁鹽鐵鹽混凝劑在水中的反響1.水解反響 Al3+H2OAl(OH)2+H+ Al(OH)2+H2OAl(OH)2+H+ Al(OH)2+ H2OAl(OH)3+H+2.縮聚反響 2Al(OH)2+Al2(OH)24+ 2H2O三.水的混凝機(jī)理與混凝過程1.混凝機(jī)理1緊縮雙電層 2吸附電中和 3吸附架橋4沉淀物的卷掃或網(wǎng)捕2.混凝過程 在水處置中，混凝的工藝過程實(shí)踐上分為“凝聚與“絮凝兩個(gè)過程，對(duì)應(yīng)的工藝或設(shè)備稱為“混合與“反響。1凝聚 在水處置工藝中，凝聚主要指參與混凝劑后的化學(xué)反響過程膠體的脫穩(wěn)和初步的絮凝過程。2絮凝 絮凝是指細(xì)小礬花逐漸長大的物理過程。.3.混凝動(dòng)力學(xué)1速

45、度梯度 令式中G速度梯度，s-1; du相鄰兩水層中水流顆粒同向運(yùn)動(dòng)的速度差； dy相鄰兩水層垂直與水流方向和間隔。 推導(dǎo)G的計(jì)算公式：式中：F兩層水流間的摩擦阻力； A兩層水流間的接觸面積 水的動(dòng)力粘度式中p對(duì)單位體積水體的攪拌功率，W/m3。得.2速度梯度計(jì)算對(duì)于機(jī)械攪拌，對(duì)單位容積水體的攪拌功率為:式中N電機(jī)功率，KW; 1攪拌設(shè)備機(jī)械效率，約為0.75； 2傳動(dòng)系統(tǒng)的效率，0.60.9； 總總效率，0.50.7。對(duì)于水力攪拌，水流對(duì)液體所作的功即為水流的水頭損失。 式中Q流量，m3/s; 水的密度約為1000kg/m3 h流過水池的水頭損失，m; T水力停留時(shí)間，s; g重力加速度，9

46、.81m/s2。混凝過程的動(dòng)力學(xué)控制參數(shù)如下：對(duì)于混合池：G=5001000s-1 T=1030對(duì)于絮凝反響池：G=2070s-1 GT=104105.四.混凝劑與助凝劑1.混凝劑1硫酸鋁 Al2O3的含量不小于15.6，液體產(chǎn)品中Al2O3的含量不小于7.8，適宜PH值為5.58，最正確范圍6.57.5。2聚合氯化鋁 Al2(OH)nCl6-nm,式中m 為聚合度，通常m10，n35。Al2O3的含量不小于32和29，液體產(chǎn)品Al2O3的含量不小于12和10，適宜PH值為59。3三氯化鐵 PH值的順應(yīng)范圍5114硫酸亞鐵5聚合硫酸鐵 化學(xué)式為Fe2(OH)n(SO4)3-n/2m,式中n2,

47、m=f(n)。PH值范圍為511，最正確范圍69。6其他 復(fù)合式藥劑，如聚合鋁鐵，聚合鋁硅，混凝復(fù)合藥劑.2.助凝劑1活化硅酸2聚丙烯酰胺 3石灰 4其他3.混凝藥劑的投加1投加量確定2投配系統(tǒng) 3混凝藥劑投加的自動(dòng)控制1數(shù)學(xué)模型法 2現(xiàn)場(chǎng)模擬實(shí)驗(yàn)法 3特性參數(shù)控制法五.混合設(shè)備混合時(shí)間普通1030s，速度梯度5001000s-1。1.機(jī)械混合水力停留時(shí)間為12min,平均速度梯度500s-1左右。2.水力混合1管式靜態(tài)混合器 2壓力水管混合 3其他 有：跌水混合、漩流混合等。.六.絮凝反響池 絮凝反響池的水力停留時(shí)間普通為1030min，GT值在1041051.機(jī)械攪拌 總的水力停留時(shí)間普通

48、為1520min，槳板邊緣處的線速度從第一級(jí)的0.5m/s降到最后一級(jí)的0.2m/s。2.水力攪拌1隔板反響池 起端流速普通為0.50.6m/s，末端流速普通為0.20.3m/s,水力停留時(shí)間2030min，總的水頭損失0.30.5m。2折板反響池 各段的流速可分別為：第一段：0.250.35m/s; 第二段：0.150.25m/s; 第三段：0.100.15m/s。水力停留時(shí)間較短，普通為615min。3其他方式的反響池3.不同方式絮凝池的組合運(yùn)用1往復(fù)式隔板與回轉(zhuǎn)式隔板組合2機(jī)械反響與隔板反響組合七.影響混凝效果的要素1.水溫 2.濁度與懸浮物 3.水的PH值.4.3沉淀一.顆粒沉淀特性1

49、.沉淀分類1自在沉淀 2絮凝沉淀 3擁堵沉淀 4緊縮沉淀2.離散顆粒沉淀速度1顆粒沉速公式對(duì)于Re1000的紊流區(qū)，有Newton公式： 式中 Re雷諾數(shù)， u顆粒沉速， d顆粒直徑； 水的動(dòng)力粘度； 水的密度； s顆粒的密度 g重力加速度.二.理想沉淀池特性分析1.理想沉淀池的構(gòu)成 在理想沉淀池中，對(duì)沉淀過程的根本假設(shè)是：1沉淀過程屬于離散顆粒的自在沉淀，在沉淀過程中各顆粒的沉速不變；2理想沉淀池中的水從左向右程度流動(dòng)，進(jìn)水均勻分布在整個(gè)過水?dāng)嗝嫔螦C斷面在池中各點(diǎn)水流速度均為v;3在沉淀過程中，各顆粒的程度運(yùn)動(dòng)分量等于水流的程度流速v；4顆粒沉到池底CD線就算已被去除。2.理想沉淀池對(duì)顆粒

50、的去除率理想沉淀池對(duì)水中懸浮顆粒的總的去除率為： 3.理想沉淀池中特定顆粒沉速與外表負(fù)荷的關(guān)系在理想沉淀池中： 式中 t0沉淀池的水力停留時(shí)間； B池寬； A沉淀池的外表面積； Q水的流量； q0沉淀池的外表負(fù)荷，也稱為過流率，即單位時(shí)間內(nèi)單位池外表 面積所處置的水量。.三.沉淀池的根本構(gòu)造與根本設(shè)計(jì)參數(shù)1.根本構(gòu)造 1進(jìn)水區(qū)與進(jìn)水穿孔花墻2沉淀區(qū)3出水區(qū)與出水堰4緩沖層、污泥區(qū)與排泥安裝.沉淀池排泥系統(tǒng)：1多斗池底重力排泥 2穿孔管重力排泥 3機(jī)械排泥2.沉淀池根本設(shè)計(jì)參數(shù) 對(duì)于采用混凝沉淀工藝的飲用水處置，沉淀池特定顆粒沉速設(shè)計(jì)值普通為u0=0.30.6mm/s。根據(jù)原水情況，又可采用以下

51、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：1對(duì)于原水濁度250NTU,u0=0.50.6mm/s(相當(dāng)于；q0=1.802.16 m3/(m2h) .四.沉淀池1.平流式沉淀池對(duì)平流式沉淀池的有關(guān)要求：1沉淀池的長度與寬度之比不得小于4，長度與深度之比不得小于10，以 保證斷面水流均勻。2平流式沉淀池的水力停留時(shí)間普通為1.03.0h；3池中程度流速普通為1025mm/s；4沉淀池的有效水深普通采用3.03.5m; (5)沉淀池的每格寬度或?qū)Я鲏﹂g距普通為38m，最大不超越15m。 衡量平流式水力形狀的參數(shù)：弗勞德數(shù)Fr普通在110-4110-5，雷諾數(shù)Re普通在400015000。2.斜板管沉淀池(1)斜板管沉淀池的優(yōu)點(diǎn)：

52、停留時(shí)間短、沉淀效率高、占地省等。缺陷是：1運(yùn)轉(zhuǎn)中斜板管中易產(chǎn)生積泥和藻類繁殖問題，需定期放空對(duì)斜板進(jìn)展沖洗，積泥過多還易發(fā)生斜板壓塌事故；2斜板管資料的費(fèi)用高3因水流在斜板之間停留時(shí)間極短幾分鐘，斜板沉淀池的緩沖才干及穩(wěn)定性較差.2斜板沉淀池產(chǎn)水量的計(jì)算：斜板沉淀池的外表負(fù)荷u0=式中 A斜各斜板總的程度投影面積之和； n斜板數(shù)； B斜板寬度池寬； l斜板長度； 斜板傾角。 在設(shè)計(jì)斜板沉淀池時(shí)應(yīng)思索乘以斜板效率系數(shù)斜，斜通常取0.60.8。 斜板沉淀池的產(chǎn)水量計(jì)算公式為： 斜板沉淀池的產(chǎn)水流量為與水流垂直的過水?dāng)嗝婷娣e乘以流速： 即 把v代入前式并整理，可以得到導(dǎo)向流斜板沉淀池產(chǎn)水量的計(jì)算式

53、： A原斜板沉淀池的池外表面積，等于池的長度寬度。同向流斜板沉淀池的計(jì)算公式為： 異向流斜板沉淀池，在采用常用斜板構(gòu)造數(shù)據(jù)的條件下，普通可采用q斜9.011.0m3/(m2h).(3) 異向流斜(管)板沉淀池 在給水處置中，異向流斜板沉淀池宜用于進(jìn)水濁度長期低于1000NTU的原水，斜板管沉淀區(qū)的液面負(fù)荷，應(yīng)按類似條件下的閱歷確定，普通可采用9.011.0 m3/(m2h)。 斜板部分常用的數(shù)據(jù)是：斜板長度l=1m,傾角為60度，板間距或管徑3050mm。沉淀池斜板管下面的配水區(qū)高度不宜小于1.5m，斜板管上面的清水區(qū)維護(hù)高度普通不宜小于1.0m。4同向流斜板沉淀池 同向流的斜板數(shù)據(jù)普通采用：

54、板間距35mm，斜板的上部為沉淀區(qū)斜板，斜板長度l=2.02.5m,傾斜角為40度；斜板的下部為排泥區(qū)斜板，斜板長度不小于0.5m，傾斜角為60度。 同向流斜板沉淀池沉淀區(qū)的液面負(fù)荷普通為3040 m3/(m2h)。5側(cè)向流斜板沉淀池 給水處置中側(cè)向流斜板沉淀池的數(shù)據(jù)是：斜板的構(gòu)造尺寸普通為傾斜角5060，板間距5080mm，斜板內(nèi)的程度流速普通采用v=1020mm/s；側(cè)向流斜板體的容積負(fù)荷約為810 m3/(m2h).3.豎流式沉淀池4.福流式沉淀池.五.廓清1.廓清池任務(wù)原理在廓清池中經(jīng)過機(jī)械或水力作用懸浮堅(jiān)持著大量的礬花顆粒，其濃度普通在每升幾克，進(jìn)水中經(jīng)混凝劑脫穩(wěn)的細(xì)小顆粒與池中堅(jiān)持

55、的大量礬花顆粒發(fā)生接觸凝聚反響，被直接黏附在礬花上，然后再在廓清池的分別區(qū)與清水分別。2.機(jī)械攪拌廓清池水在機(jī)械攪拌廓清池中的總停留時(shí)間可采用1.21.5h。第一反響室和第二反響室的水力停留時(shí)間普通控制在2030min，其中第二反響室按計(jì)算流量的停留時(shí)間是3060s。u0=0.81.1mm/s。3.脈沖廓清池脈沖廓清池的脈沖周期普通為3040s，其中充水與放水的時(shí)間比為3：14：1。清水區(qū)的上升流速普通可以采用0.71.0mm/s，懸浮層高度和清水區(qū)高度各為1.52.0m。六.氣浮1.氣浮原理原理是在水中參與大量的微小氣泡，并使其黏附在顆粒上，共同快速上浮，從而大大加快了顆粒的分別速度。2.氣

56、浮池外表負(fù)荷普通采用5.49 m3/(m2h) (u0=1.52.5mm/s),回流比為510。3.浮沉池浮沉池斜板區(qū)液面負(fù)荷普通采用10 m3/(m2h)左右。.4.4過濾一.過濾原理1.過濾技術(shù)分類1表層過濾表層過濾的顆粒去除機(jī)理是機(jī)械篩除。2深層過濾深層過濾顆粒去除的主要機(jī)理是接觸凝聚，即顆粒的去除是經(jīng)過水中懸浮顆粒與濾料顆粒進(jìn)展了接觸凝聚，水中顆粒附著在濾料顆粒上而被去除。石英砂濾料的規(guī)格是：d=0.51.2mm,濾層厚度700mm。2.深層過濾的機(jī)理(1)遷移在濾料層孔隙中隨水流動(dòng)的小顆粒在以下作用下可以與濾料顆粒的外表進(jìn)展接觸，這些作用有：攔截、重力沉降、慣性、分散、水動(dòng)力作用等。

57、2附著顆粒之間存在的附著力的作用下，水中顆粒被附著截留下來。.二.濾池的運(yùn)轉(zhuǎn)1.濾池的運(yùn)轉(zhuǎn)周期1過濾形狀正向過濾，反向過濾，雙向過濾，輻流過濾。濾池的設(shè)計(jì)最大水頭損失濾池的最高水位與濾后水出水堰之間的高差普通為22.5m，濾池的過濾周期普通在1224h。2反沖洗形狀1單獨(dú)用水反沖洗2水反沖洗加外表輔助沖洗3氣水結(jié)合反沖洗濾料層的膨脹率普通需到達(dá)4050，普通需求沖洗57min，加上沖洗前后的操作過程，整個(gè)反沖洗過程用時(shí)普通約為10min。反沖洗用水采用過濾后的清水，由反沖洗水塔或反沖洗水泵提供，所用水量普通占過濾水量的5左右。濾間正在反沖洗和檢修而停頓進(jìn)水期間，由于上游來水水量不變，因此正在運(yùn)

58、轉(zhuǎn)的各濾間的進(jìn)水流量將略有添加，水量為正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的n/(n-1)倍，池中濾速也相應(yīng)添加。此時(shí)的濾速為強(qiáng)迫濾速。2.濾池過濾的運(yùn)轉(zhuǎn)方式變水頭恒速過濾； 恒水頭恒速過濾； 減速過濾1變水頭恒速過濾變水頭恒速過濾是濾池運(yùn)轉(zhuǎn)的一種主要方式，其濾池構(gòu)造特點(diǎn)是進(jìn)水口的水位高于濾池中的最高水位，普通采用進(jìn)流堰進(jìn)水，每格濾間的進(jìn)水流量根本相等。2恒水頭恒速過濾與變水頭恒速過濾不同相比，恒水頭恒速過濾的進(jìn)水口是在濾池水面以下，以淹沒式進(jìn)流。3減速過濾減速過濾的濾速在過濾周期中是逐漸降低的。.三.濾料1.濾料的材質(zhì)與規(guī)格1濾料材質(zhì)1適當(dāng)?shù)某叽?、外形、?jí)配或均勻度； 2有一定的機(jī)械強(qiáng)度，運(yùn)用中的磨損率低；3有良好的

59、化學(xué)穩(wěn)定性，不得溶出對(duì)人體安康有害的物質(zhì)；4價(jià)錢廉價(jià)。2濾料規(guī)格1)最小粒徑dmin與最大粒徑dmax假設(shè)d=0.51.2mm,即dmin=0.5mm,dmax=1.2mm。2濾料的有效粒徑d10濾料中小于該粒徑的顆粒的分量占濾料總分量的10。3濾料的不均勻系數(shù)K80 式中 d10濾料中小于該粒徑的顆粒的分量占濾料總分量的10。 d80濾料中小于該粒徑的顆粒的分量占濾料的總分量的80。K80代表了濾料的不均勻程度。越大，表示粗細(xì)顆粒分布越大，對(duì)于過濾和反沖洗越不利。K80越接近與1，濾料的大小越均勻，過濾和反沖洗的效果越好。4其他粒徑表示法，如當(dāng)量粒徑、中位粒徑、平均粒徑等.2.水處置常用濾料

60、1石英砂濾料1粒徑dmin=0.5mm,dmax=1.2mm,K802.0;2濾料層厚度h=700mm;3)正常濾速v=810m/h,強(qiáng)迫濾速v強(qiáng)1014m/h;4)反沖洗強(qiáng)度q=1215L/(sm2),反沖洗膨脹率約45，沖洗時(shí)間75min.2無煙煤石英砂雙層濾料1上層為無煙煤濾料，粒徑dmin=0.8mm,dmax=1.8mm,K802.0,厚度h=300400mm;2下部為石英砂濾料，粒徑dmin=0.5mm,dmax=1.2mm,K802.0,厚度h=400mm3)正常濾速v=1014m/h,強(qiáng)迫濾速v強(qiáng)=1418m/h;4)反沖洗強(qiáng)度q=1316L/(sm2),反沖洗膨脹率約50，沖