水廠設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

緒論水廠設(shè)計，主要是對高濁度黃河水的處理，本次設(shè)計可說是對大學(xué)所學(xué)理論知識的一次總結(jié)，是實現(xiàn)高等工科院校培養(yǎng)目標(biāo)所不可缺少的教學(xué)環(huán)節(jié)，是教學(xué)計劃中的一個有機(jī)組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論，基礎(chǔ)知識和技能、分析、解決實際問題能力的重要一環(huán)。它與其他教學(xué)環(huán)節(jié)緊密配合、相輔相成，在某種程度上是前面各個教學(xué)環(huán)節(jié)的繼續(xù)，深化和發(fā)展。通過畢業(yè)設(shè)計，能使學(xué)生受到工程師所必需的綜合訓(xùn)練，在不同程度上提高了調(diào)查研究、查閱文獻(xiàn)、收集資料和正確熟悉使用工具書的能力；理論分析，制定設(shè)計方案的能力；設(shè)計計算和繪圖能力；技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和組織工作能力；總結(jié)提高、撰寫設(shè)計說明書的能力等。本次設(shè)計研究范圍包括用水量計算，編制總用水量計算表，確定設(shè)計規(guī)模；給水系統(tǒng)選擇和給水方案比較，速擇水源與取水方式，確定凈水廠廠址與凈水工藝，提出可行的給水系統(tǒng)并進(jìn)行方案比較；取水構(gòu)筑物的設(shè)計計算；水處理廠的設(shè)計及處理構(gòu)筑物的工藝設(shè)計計算；給水一、二級泵站的設(shè)計計算以及編制給水工程設(shè)計說明書及計算書。XX市位于XXX北部，XX平原的南端，南臨黃河、北依太行。XX市轄XX六縣五區(qū)，市區(qū)總面積187平方公里，現(xiàn)建成區(qū)面積60平方公里，市區(qū)人口75.37萬，國內(nèi)生產(chǎn)總值280.38億元。新鄉(xiāng)市現(xiàn)有自來水廠四個，綜合生產(chǎn)能力為36萬m3/d，但二、三水廠取用地下水作為水源，由于超量開采，已形成較大范圍的降落漏斗，造成不穩(wěn)定供水狀況，急需新建一座地表水廠。因此便有了這次關(guān)于第五水廠的畢業(yè)設(shè)計，由于臨近黃河，水源水質(zhì)較好，但濁度及含沙量較高，水量可以滿足用水量要求，可以作為供水水源。該水廠處理工藝的突出特點就是對高濁度黃河水的處理，我國是高濁度河流眾多的國家之一。據(jù)初步統(tǒng)計，黃河中游地區(qū)每年每km2被沖去的土壤約為3700t，為全世界土壤平均侵蝕模數(shù)134t/km2年的27.5倍。黃河是典型的高濁度水河流，年輸沙量和平均含沙量均居世界首位；1977年8月初黃河下游出現(xiàn)一次高含沙洪峰，小浪底的最大含沙量達(dá)到898kg/m3，黃河支流某些河段的實測最大含沙量達(dá)到1600kg/m3，亦即泥沙的體積占水體體積60%左右。黃河年輸沙總量1.6×109t。長江上游高濁度水也較嚴(yán)重；黃河、長江的總輸沙量占世界十三條大河總沙量的29.3%，其它地區(qū)也有季節(jié)性的高濁度河流。因此，對高濁度水處理技術(shù)的研究，已成為我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和水資源開發(fā)中一項重大研究課題。高濁度水的含義是“濁度較高的含沙水體中，大于均濃水層的極限粒徑的泥沙，按其粒徑大小，以各自的沉速下沉，而等于和小于極限粒徑的泥沙組成均濃渾水層。此均濃水層中的穩(wěn)定泥沙，其大小不同的泥沙顆粒以相同的沉速組成群體下沉，此群體的沉速就是渾液面沉速”。其含沙量一般為10～30kg/m3以上。在高濁度水中，由于泥沙顆粒眾多，顆粒間的碰撞機(jī)率較高，自凝作用尤為一般水體要強(qiáng)烈。在研究中發(fā)現(xiàn)影響顆粒自凝過程有兩個主要因素，一是粒徑，粒徑越細(xì)，自凝越強(qiáng)烈；另一是濃度，濃度越高，自凝也越強(qiáng)烈。由此可見:在高濁度水中，由于自凝作用，使粗細(xì)不同的泥沙，在沉淀中通過凝聚成絮凝體而提高沉速。因此，在高濁度水處理技術(shù)研究中，經(jīng)常被由于自凝作用產(chǎn)生的影響所干擾，使某些研究成果得出掩蓋真相的參數(shù)。為了更好的研究高濁度水的沉淀機(jī)理，經(jīng)常采用分散劑處理高濁度水的泥樣，使其消失自凝作用。在高濁度水處理技術(shù)中，研究的主要對象是泥沙組成中的穩(wěn)定泥沙，因為非穩(wěn)定泥沙容易去除。對穩(wěn)定泥沙的研究，許多論文提出≤0.016～0.031mm的粒徑為穩(wěn)定泥沙粒徑的科學(xué)論據(jù)，這些提法在一定的研究范圍中都是合適的。但許多學(xué)者發(fā)現(xiàn)高濁度水中穩(wěn)定泥沙體積濃度并不是一個固定數(shù)值，穩(wěn)定泥沙體積濃度隨穩(wěn)定泥沙重量濃度的增高而增大。高濁度水處理應(yīng)用技術(shù)，目前水平主要體現(xiàn)在下列幾個方面:1.在總結(jié)我國三十余年處理高濁度水設(shè)計、科研、生產(chǎn)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，用了七年時間，編出國內(nèi)外第一部《高濁度水給水規(guī)范》，它反映了我國凈化高濁度水給水技術(shù)的特色和水平。2.編寫了有實用價值的處理高濁度水的設(shè)計手冊，對今后的凈化高濁度水的水廠設(shè)計和研究有指導(dǎo)意義。3.高濁度水的取水口位置選擇，是工程設(shè)計中首要解決的重要問題?，F(xiàn)已摸索出在穩(wěn)定河段取水、不穩(wěn)定河段取水、游蕩型河段取水的設(shè)計要點和各種取水構(gòu)筑物的適用條件，為高濁度水工程取水口的設(shè)計提供了重要經(jīng)驗。4.基本掌握處理高濁度水技術(shù)中各環(huán)節(jié)的要點，對高濁度水的定義統(tǒng)一了看法，確定了一級處理流程和二級處理流程的選擇原則，為保證供水安全可靠，提供了有效的數(shù)據(jù)。5.總結(jié)了黃河上中下游不同河段取水口與凈化工藝，為進(jìn)一步開發(fā)利用黃河水資源提供了初步的經(jīng)驗。6.基本掌握處理高濁度水的各種藥劑的最大含沙量值，總結(jié)了聚丙烯酰胺的最佳配置濃度和投加濃度，配置藥劑的攪拌罐已有一套標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖，聚丙烯酰胺產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)目前正在編制。7.高濁度水處理流程自動化，已在蘭州市自來水公司等單位實現(xiàn)。為了提高水廠運(yùn)行可靠性，保證水質(zhì)，消除渾水季節(jié)緊張情況、降低產(chǎn)水成本，已實現(xiàn)投藥、排泥、輻流池運(yùn)行的自動化管理，取得了預(yù)期的效果。當(dāng)然，在新工藝的選擇和研究等方面仍存在一些缺陷和不足，有許多值得我們深入思考的問題，希望這些問題在今后的科研實踐中能夠得到進(jìn)一步的解決，相信我國的高濁度水處理事業(yè)一定能上一個新的臺階。

1概況自然概況城市概況地理概況新鄉(xiāng)市位于河南省北部，華北平原的南端，南臨黃河、北依太行。城市南與鄭州、開封隔河相望，北與安陽、鶴壁、濮陽接壤，東與山東荷澤毗鄰，西與焦作、山西晉城、長治相連。新鄉(xiāng)市轄二市六縣五區(qū)，市域總面積8169平方公里，總?cè)丝?40.36萬，國內(nèi)生產(chǎn)總值280.38億元。新鄉(xiāng)市市區(qū)總面積187平方公里，現(xiàn)建成區(qū)面積60平方公里，市區(qū)人口75.37萬?！缎锣l(xiāng)市城市總體規(guī)劃》于1999年經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)實施，總體規(guī)劃確定了新鄉(xiāng)市城市性質(zhì)為豫北地區(qū)交通樞紐，以電子、輕紡工業(yè)為主的綜合性區(qū)域中心城市。新鄉(xiāng)市委、市政府根據(jù)國務(wù)院批準(zhǔn)的新鄉(xiāng)市城市總體規(guī)劃，決定在市區(qū)東部開發(fā)建設(shè)占地約20平方公里的新城區(qū)。新城區(qū)的范圍為：北至北干道，西至牧野路，南至南二環(huán)，東至東明路。新區(qū)屬于文化商業(yè)中心風(fēng)貌區(qū)，體現(xiàn)歷史文化傳統(tǒng)氣氛和開闊高雅的民俗特色。（2）新區(qū)人口規(guī)劃：依據(jù)新區(qū)居住用地布局，結(jié)合本區(qū)現(xiàn)狀用地情況，規(guī)劃安排居住用地524.02公頃，根據(jù)國家人均18～28m2居住用地的指標(biāo)要求，考慮本區(qū)為城市新區(qū)，應(yīng)提供舒適、優(yōu)美的居住環(huán)境，確定本區(qū)人均居住用地為26～27m2，以此推算本區(qū)可容納居住人口為20萬人。大學(xué)新區(qū)是本區(qū)內(nèi)重要的組成部分，根據(jù)相關(guān)資料，大學(xué)新區(qū)的學(xué)生教職工人數(shù)估算為4萬人。印染廠和華北石油局五普、四物的居住總?cè)丝跀?shù)為2萬人。因此，本區(qū)的人口總規(guī)模按26萬人控制。工業(yè)產(chǎn)值至2010年為39億元。自然條件（1）地形地貌新鄉(xiāng)市位于黃河沖積平原和太行山前傾斜平原的過渡區(qū)。新城區(qū)內(nèi)地勢平坦，海拔高程72米左右。地形自然坡度一般在1/2000-1/3000之間。（2）水文新鄉(xiāng)市區(qū)屬海河流域。新城區(qū)內(nèi)主要河流有衛(wèi)河、人民勝利渠。衛(wèi)河：是海河水系的主要支流之一，向東北經(jīng)山東、河北達(dá)天津入海河。衛(wèi)河流經(jīng)市區(qū)25公里，是市區(qū)排澇的主要河道。人民勝利渠：是1952年修建的引黃濟(jì)衛(wèi)水利工程，上起武陡縣境內(nèi)接黃河，下至市區(qū)與衛(wèi)河交匯，由西南向東北穿越市區(qū)，市區(qū)段總長6公里。原設(shè)計流量50立方米/秒，季節(jié)性放水，主要承擔(dān)新鄉(xiāng)附近地區(qū)的農(nóng)田灌溉和部分城市用水的供給。（3）氣候條件：新鄉(xiāng)市屬北溫帶大陸性氣候區(qū)。四季分明，冬寒夏熱，秋涼春早。氣溫：歷年平均氣溫14.0℃；歷年最高氣溫40.9℃；歷年最低氣溫-21.3℃降水：歷年平均降雨617.8mm；歷年最大降雨1168.4mm；歷年最小降雨227.2mm；歷年最大積雪厚度190mm風(fēng)：歷年盛行風(fēng)向為東北風(fēng)頻率15%，西南風(fēng)頻率7%，南風(fēng)頻率6%。歷年最大風(fēng)速32m/s；歷年最大風(fēng)力8級其它：歷年平均日照2382小時；歷年平均無霜期211天；歷年平均濕度68%。（4）工程地質(zhì)平原地區(qū)巖土承載力一般為1.2－2.0kg/cm2，丘陵地區(qū)亞粘土、輕亞粘土、泥灰?guī)r承載力為1.8－5.0kg/cm2。（5）水文地質(zhì)根據(jù)地下水埋藏條件、水理性質(zhì)和水力特征，本區(qū)域地下水有碳酸鹽巖裂隙巖深水，含水層頂板埋深一般14～40米，局部達(dá)80～100米，厚度17～63米。富水程度好，單井涌水量一般為3000～5000立方米/日；碎屑巖類裂隙孔隙水含水層多屬較密實的泥質(zhì)粉細(xì)砂、砂礫、中細(xì)砂和細(xì)砂組成。富水性較弱，單井涌水量不足1000立方米/日；松散巖類空隙水，淺層水單井涌水量一般在1000-3000立方米/日，最大可達(dá)5000立方米/日，中層水單井涌水量一般在1000～3000立方米/日，深層水單井涌水量1000立方米/日以下。共產(chǎn)主義渠以北水質(zhì)較好，共產(chǎn)主義渠以南至衛(wèi)河及南部古背堤洼地水質(zhì)較差，市區(qū)以南的八楊樹村、朗公廟、關(guān)堤、古固寨、福寧集、安樂莊一帶淺層和中層地下水儲量豐富，水質(zhì)好，易開采，具有較大規(guī)模供水開采意義。（6）地震烈度：新鄉(xiāng)市城區(qū)地震烈度為8度。1.2供水現(xiàn)狀及規(guī)劃1、給水現(xiàn)狀新鄉(xiāng)市現(xiàn)有自來水廠四個，綜合生產(chǎn)能力為36萬m3/d，另有北站水廠1萬m3/d作為調(diào)配。其中地下水占總供水量的33.63%，地表水占總供水量的66.37%。市區(qū)各單位有自備水井平均總開采能力約為14.32萬m3/d。2、存在問題供水管網(wǎng)建設(shè)不配套，與水廠規(guī)模不相適應(yīng)；人民勝利渠是新鄉(xiāng)市主要供水渠道，因渠上游排入大量工業(yè)廢水，耗氧量超標(biāo)，造成水質(zhì)嚴(yán)重污染；黃河水是新鄉(xiāng)市主要供水水源，由于受季節(jié)影響，水源保證率較低，使供水水源處于被動狀態(tài)；二、三水廠取用淺層地下水作為水源，由于超量開采，已形成較大范圍的降落漏斗，造成不穩(wěn)定供水狀況。3、新建第五水廠需水量預(yù)測和工程規(guī)模的確定正確確定城市供水工程的規(guī)模，將直接關(guān)系到是否能在一定時期內(nèi)滿足人民生活、工礦企業(yè)生產(chǎn)和公共設(shè)施等用水量的需要。根據(jù)城市總體規(guī)劃，按生活和工業(yè)用水分項預(yù)測，此方法便于同節(jié)水辦提供的數(shù)據(jù)相對應(yīng)。其中生活用水中，考慮生活用水量綜合指標(biāo)和普及率的提高；工業(yè)用水中，考慮萬元產(chǎn)值用水量重復(fù)利用率及節(jié)能措施等因素，對新城區(qū)的需水量進(jìn)行預(yù)測。4、生活用水量預(yù)測規(guī)劃新鄉(xiāng)市2000年，最高日綜合生活用水量標(biāo)準(zhǔn)采用180升/人.日，市區(qū)需水人口70萬人；遠(yuǎn)期2010年，最高日綜合生活用水量標(biāo)準(zhǔn)采用220升/人.日，市區(qū)需水人口91萬人。依據(jù)新鄉(xiāng)市城市總體規(guī)劃及新鄉(xiāng)市新城區(qū)規(guī)劃，新鄉(xiāng)市新城區(qū)2010年總?cè)丝诳刂埔?guī)模為26萬人，最高日綜合生活用水指標(biāo)采用220L/人.日。5、工業(yè)需水量預(yù)測根據(jù)有關(guān)資料推算，新鄉(xiāng)市近期年工業(yè)總產(chǎn)值142億元，萬元產(chǎn)值用水量為110m3/萬元，工業(yè)用水重復(fù)利用率達(dá)到65%；遠(yuǎn)期年工業(yè)總產(chǎn)值343億元，萬元產(chǎn)值用水量為80m3/萬元，工業(yè)用水重復(fù)利用率達(dá)到67.5%。2010年新鄉(xiāng)市新城區(qū)年工業(yè)產(chǎn)值為39億元，萬元產(chǎn)值取水量為55m3/萬元，日變化系數(shù)Kd＝1.2。市政用水、未預(yù)見水量及管網(wǎng)漏失水量按以上兩項之和的15%計量。供水方案設(shè)計水源選擇指定選擇離廠區(qū)約18公里處的黃河某處水源。渾濁度最高值1500度；平均值300度；最低值100度。原水水質(zhì)項目數(shù)量項目數(shù)量色度5度總硬度12.38德國度嗅和味無細(xì)菌總數(shù)不可數(shù)個/毫升pH值8.05大腸菌群數(shù)1000個/毫升溶解氧7.56mg/L0.44毫克/升非離子氮0.02mg/L0.39毫克/升溶解固體50毫克/升0.16毫克/升取水點及取水構(gòu)筑物形式確定于黃河水源地堤壩處開挖長200m，寬28m，深13m的引水渠，引水渠底部坡度為5‰，起端底部標(biāo)高與河床底部標(biāo)高相同，為77m，渠頂于壩頂齊平，為89m；末端渠底標(biāo)高76m，渠頂標(biāo)高仍為壩頂標(biāo)高89m，末端采用箱式取水頭部取水，經(jīng)自流管進(jìn)入取水泵房的集水井。廠區(qū)選擇由于該水廠遠(yuǎn)期還要為新城區(qū)提供供水服務(wù)，因此，水廠選址為黃河北岸，臨近城東新區(qū)牧野路、二環(huán)路一帶，占地規(guī)模為271.5m×208.5m水廠工藝流程確定凈水工藝流程是針對新鄉(xiāng)市黃河水水質(zhì)特點、較低的基建資本、運(yùn)行費用以及處理效果需要達(dá)到《生活用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》的綜合要求來進(jìn)行選擇的。水廠以黃河水作為水源，河水屬于高濁度水源，所以處理工藝采用預(yù)處理加常規(guī)工藝，計劃采取以下兩種方案之一進(jìn)行設(shè)計：方案一城市管網(wǎng)消毒二級泵站V型濾池清水池斜管沉淀折板絮凝池機(jī)械混合池一級泵站引水渠城市管網(wǎng)消毒二級泵站V型濾池清水池斜管沉淀折板絮凝池機(jī)械混合池一級泵站引水渠2、方案二二級泵站清水池普通快濾池平流沉淀網(wǎng)格絮凝管式靜態(tài)混合一級泵站斗槽城市管網(wǎng)消毒二級泵站清水池普通快濾池平流沉淀網(wǎng)格絮凝管式靜態(tài)混合一級泵站斗槽城市管網(wǎng)消毒水處理構(gòu)筑物形式的選擇1、混凝劑的選擇和投加方式的確定（1）混凝劑的選擇常見混凝劑特性一覽表藥劑名稱硫酸鋁硫酸亞鐵三氯化鐵聚合氯化鋁外觀及化學(xué)式Al2（SO4）3·18H2O，白色或略帶灰色的塊粒狀，精制含Al2O3≥15.7%，粗制含Al2O3≥10.7%~16.5%。粗制硫酸鋁含有20%~30%不溶物，雜質(zhì)多FeSO4·7H2O半透明的淡藍(lán)綠色結(jié)晶，含量≥95%~96%FeSO4·6H2O黑褐色結(jié)晶，有金屬光澤，易潮解，純度45%[Al2(OH)nCl6-n]m，簡寫為PAC，有液體和固體產(chǎn)品，氧化鋁含量：固體43%~46%，液體8%~10%水溫和pH的適應(yīng)性適用水溫為20~40°C，pH=5.7~7.8時主要去除水中懸浮物，pH=6.4~7.8時，處理濁度高、色度低的水適用于堿度和濁度高，pH=8.5~11.0的水。受溫度影響小不大受溫度影響，使用的pH=6.0~8.4溫度適應(yīng)性強(qiáng)，pH=5.0~9.0范圍均適用適用條件一般情況下都可以使用，原水需要有一定堿度，特別是投加量大時，處理低溫低濁水時，絮體松散效果較差，投加量大時有剩余的Al或者SO4離子，影響水質(zhì)價格較低，絮體易于沉淀，一般用氯氧化成三價鐵，不適用于色度和含鐵量較高的原水，冬夏季均可以使用，處理低溫低濁水效果比鋁鹽好絮體比重大，易于下沉，易溶解，雜質(zhì)少，處理低濁度水和色度較高的原水效果不顯著，適于濁度較高的原水，剛配制的水溶液溫度高，有可能使塑料泵變形液體PAC需要專門的運(yùn)輸和儲液設(shè)施，操作方便，腐蝕性較小，應(yīng)用較為普遍，處理水堿度降低少，對低溫低濁、高濁和污染原水的處理效果較好，無定型產(chǎn)品，質(zhì)量不夠穩(wěn)定經(jīng)過比較，計劃采用聚合氯化鋁作為混凝劑，但是經(jīng)過查閱資料，發(fā)現(xiàn)目前有一種新型混凝劑效果比PAC更好，且用量更少，現(xiàn)對其特點進(jìn)行闡述：聚氯化鋁鐵（PAFC），它凝聚了無機(jī)高分子聚合氯化鋁（PAC）和聚合氯化鐵（PFC）各種特性，化為一體，具有特別的混凝性能，從而達(dá)到更好的效果?；瘜W(xué)通式：[AL2(OH)nCl6-n]m·[Fe2(OH)nCl6-n]，式中：n≤5,m≤10。PAFC也是我國目前無機(jī)高分子最佳水處理劑，處理各種濃度的水效果相當(dāng)好，且用量少，其用量比相同濃度的硫酸鋁少50％，比相同濃度的聚合氯化鋁少用10％。高效果，低能量主要是由于PAFC的聚合度高，因為一般鐵鹽、鋁鹽水處理劑在水解過程中只能生成AL(OH)2＋、AL(OH)2＋、Fe(OH)2+、Fe(OH)2＋等簡單的水解羥基離子，而PAFC本身就是AL3＋、Fe3＋預(yù)水解產(chǎn)物，它在水解過程中除生成上述羥基離子，它主要能生成大量的高聚合度，正電荷離子：AL4(OH)84+、Fe4(OH)84+等聚羥基陽離子，來中和水中膠體微粒電荷和壓縮雙電層，同時發(fā)生羥基架橋，交聯(lián)、表面吸附等系列反應(yīng)，在相應(yīng)碰撞下，凝聚成大的礬花，迅速沉淀。本類產(chǎn)品采用氫氧化鋁粉、鋁礬土，工業(yè)鹽酸為原料，用先進(jìn)設(shè)備、科學(xué)的配方，獨有的工藝精制而成。產(chǎn)品質(zhì)量好，穩(wěn)定可靠。產(chǎn)品特點：本產(chǎn)品外觀固體為淡黃色、黃色片狀，易溶于水。液體為淡黃色、黃褐色透明液體。在常溫下，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，久貯不變質(zhì)，固體顆粒易吸潮，但不變質(zhì)，無毒、無害。反應(yīng)快、礬花大、沉降迅速、濾性好，可提高設(shè)備利用率，耗量少，制水成本低。適應(yīng)水酸堿度范圍寬，pH4~14，但最佳處理值范圍6~8。適用處理國家規(guī)定的各類飲用水源及工業(yè)水源，濁度大小均能處理。對水中的SS、BOD、COD去除和脫色效果均高于PAC處理效果。對除去原水中的砷、鐵、錳等重金屬，硅、氟，有機(jī)物及藻類效率遠(yuǎn)高于PAC的處理效果，可提高飲用水質(zhì)。綜上所述，最終選定使用PAFC作為該廠的混凝劑?；炷齽┩都臃绞降倪x擇目前普遍采用的混凝劑投加方式，是將混凝劑配制成一定濃度的溶液，直接定量投加到原水中，目前可選擇的投加方式有重力投加和壓力投加。投加方式優(yōu)缺點以及適用條件重力投加操作簡單，但是需要必須建造高位藥液池，增加加藥間層高，土建比較復(fù)雜；適用于中小型水廠壓力投加分為使用水射器和計量泵兩種，水射器構(gòu)造簡單，但是效率較低，但是有時藥劑可能會堵塞噴嘴且需要增加計量設(shè)備；計量泵可以從溶液池抽送溶液到壓力水管內(nèi)，定量投加，無需另設(shè)計量設(shè)備，但是價格較為昂貴考慮到該水廠涉及規(guī)模較大，使用重力投加會增加相當(dāng)大的土建工作量，而且從遠(yuǎn)期考慮，計量泵操作簡單，且能節(jié)省計量設(shè)備費用，故選用計量泵壓力投加作為該水廠混凝劑投加的主要方式。投藥系統(tǒng)用來投加混凝劑的投藥系統(tǒng)，包括溶解池、溶液池、計量設(shè)備、提升設(shè)備和投加設(shè)備等，本水廠采用水力調(diào)劑，通過計量泵進(jìn)行投加。（4）混合方式原水中投加混凝劑后，應(yīng)當(dāng)立即瞬時強(qiáng)烈攪動，使得在很短時間內(nèi)，將混凝劑均勻地分散在水中，這一過程稱之為混合。在水處理中十分重要，目前混合方式大致分為兩類即水力混合和機(jī)械混合，水力混合雖然比較簡單，但是混合強(qiáng)度隨著流量的增減而變化，因而不能經(jīng)常達(dá)到預(yù)期的效果；利用機(jī)械進(jìn)行混合效果較好，但是需要相應(yīng)設(shè)備，并且增加維修工作量?；旌戏绞揭约斑m用條件見下表：混合類型混合方式特點適用條件水力混合利用壓力水管混合無需增添設(shè)備；混合效果常不能保證，特別是管內(nèi)流量變化較大時；壓力管中加藥時，混凝劑需要用濾網(wǎng)篩濾，以防堵塞水射器和轉(zhuǎn)子流量計適用于流量變化較小時；投藥點到絮凝池至少有50倍管徑的距離，或兩者之間的水頭損失不小于0.3~0.4m，管徑大時也可以按照所需混合時間計算投藥點的距離靜態(tài)混合器投資省，在管道上易安裝，維修工作量?。荒軌蚩焖倩旌?，效果良好；會產(chǎn)生一定的水頭損失適用于流量變化較小的水廠；混合器內(nèi)采用1~4個分流單元擴(kuò)散混合器混合器構(gòu)造是錐形帽后加孔板，管道流速1m/s左右；混合器長度在0.5m以上，用法蘭安裝在原水管上；水頭損失為0.3~0.4m多用于管徑400~800的進(jìn)水管；安裝位置應(yīng)低于絮凝池水面；適用于中小型水廠跌水混合器藥劑加注到跌落水流中，快速混合，設(shè)備簡單；產(chǎn)生一定的水頭損失；在混合池出水管上安裝活動套管，由套管的高低調(diào)節(jié)混合效果適用于水量小時；活動套管內(nèi)外水位差應(yīng)保持0.3~0.4m，最大不超過1.0m機(jī)械混合利用水泵葉輪混合設(shè)備簡單，無需專門的混合構(gòu)筑物；無需額外能量，運(yùn)行時間省；使用腐蝕性強(qiáng)的藥劑會腐蝕水泵葉輪；水泵和吸水管較多時需增加投藥設(shè)備；吸水管中加藥時，混凝劑濃度宜稍高，否則在水封箱中稀釋、水解而降低混凝作用投藥點距離混凝池較近（100m之內(nèi)），否則絮體可能會在管道中沉淀，或在進(jìn)入絮凝池以前破碎；需要設(shè)置水封箱，以防止空氣進(jìn)入水泵吸水管槳板式機(jī)械混合池混合效果好，水頭損失較??；需要消耗電能，機(jī)械設(shè)備管理和維護(hù)較復(fù)雜大中小型水廠都適用；停留時間1~2min；平均速度梯度采用500s-1左右經(jīng)過比較，由于機(jī)械攪拌混合池適用范圍廣，混合效果好，水頭損失較小，且相較于管式靜態(tài)混合器而言對流量波動的適應(yīng)性要強(qiáng)，因此，選用機(jī)械攪拌混合池進(jìn)行混合。（5）絮凝池形式的選擇絮凝池形式的選擇，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)情況、水量的變化、水廠高程布置等相關(guān)因素確定，目前常見的絮凝池見下表：種類名稱原理優(yōu)缺點及適用條件隔板絮凝池水流沿著隔板方向往復(fù)流動，多次轉(zhuǎn)折，促使絮凝優(yōu)點：水頭損失小，構(gòu)造簡單，管理方便，效果較好；缺點：絮凝時間較長，占地面積大；適用：產(chǎn)水量大于3萬m3/d的水廠，單池水量103~104m3/h；水量變動較小，以保證穩(wěn)定的絮凝效果；回轉(zhuǎn)式適用于新建、擴(kuò)建或者舊池改建；一般和平流沉淀池或者斜管沉淀池合建折板絮凝池在池內(nèi)放置一定數(shù)量的平板或者波紋板，水流沿著折板豎向上下流動，多次轉(zhuǎn)折，促使絮凝優(yōu)點：對原水水量和水質(zhì)變化適應(yīng)性較強(qiáng)，停留時間較短，節(jié)約絮凝劑用量缺點：造價較高適用：水量變化較小的水廠，單池產(chǎn)水量可達(dá)到10×104m3/d，可以和平流沉淀池或者斜管沉淀池合建網(wǎng)格（柵條）絮凝池平面布置和穿孔絮凝池相類似，由多格豎井串聯(lián)而成，進(jìn)水水流按順序從一格流到下一格，上下對角交錯流動，直到出口。在垂直水流方向放置網(wǎng)格或者柵條，通過網(wǎng)格或者柵條的孔隙時，水流收縮，過網(wǎng)孔后水流擴(kuò)大，形成良好的絮凝條件優(yōu)點：降低絮凝劑使用量，縮短絮凝時間缺點：構(gòu)造較為復(fù)雜，適用于中小流量適用：單池出流量1~2.5萬m3/d較合適，以免因為單池面積過大影響效果；適用于新建也可用于舊池改造機(jī)械絮凝池利用槳板驅(qū)動水流，使得水中膠體相互碰撞，發(fā)生絮凝優(yōu)點：水頭損失較小，絮凝效果較好缺點：增加維修工作量適用：各種水量，水質(zhì)變化較大時均可以適用；水廠需要有一定的管理和維修能力；可以和隔板絮凝池組合使用，兩者互為前后，充分發(fā)揮兩者的長處考慮到，需要較大的單池處理能力以及較好的絮凝效果，本水廠選用折板絮凝池作為本次建設(shè)的絮凝池。（6）沉淀池沉淀池種類多樣，沉淀池的選擇需要從分考慮到水質(zhì)、水量、高程布置以及占地面積等多方面因素，目前國內(nèi)常用的沉淀池類型如下表：種類名稱工作原理優(yōu)缺點及適用條件平流沉淀池通過水在流動過程中，顆粒的自由沉降以達(dá)到沉淀的目的優(yōu)點：對水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性強(qiáng)，處理效果穩(wěn)定，構(gòu)造簡單，池深較淺，造價較低，管理方便缺點：占地面積較大適用：一般適用于大中型水廠；單池處理水量2萬m3/d以上；因為池深較淺，為與濾池高程配合，應(yīng)當(dāng)選用合適的濾池形式；地面平整，地質(zhì)條件較均勻的濾池形式；也可以作為高濁度水處理時的預(yù)沉池斜管沉淀池“淺池理論”優(yōu)點：停留時間短，沉淀效率高，占地省缺點：費用較高，斜管使用5~10年后需要調(diào)換更新適用：適用于大中小型水廠；為了提高產(chǎn)水量和挖掘潛力，可以在平流沉淀池和各種澄清池內(nèi)加設(shè)斜管或者斜坡氣浮池投加混凝劑的原水經(jīng)過混合后進(jìn)入絮凝池，絮凝后水流流入氣浮室的接觸池，在此由溶氣釋放器通入大量微氣泡，使得氣泡附著在絮體上，使得絮體上浮，而清水則是從池子底部流出適用：低溫低濁水，色度高的原水，用沉淀法效果較差時；含藻類較多（＞10萬個/L）的水考慮到占地面積、處理效率以及處理效果，本水廠沉淀池選用斜管沉淀池。（7）濾池濾池是地表水廠中不可缺少的凈水構(gòu)筑物，它是將沉淀池或者澄清池出來的濁度為10度左右的水，進(jìn)一步處理成為低濁度水。目前常用的濾池類型見下表：種類名稱優(yōu)缺點適用條件普通快濾池應(yīng)用范圍廣，運(yùn)行穩(wěn)定可靠適用于大中型水廠，單池面積不宜超過100m3，以免沖洗不勻；可以和平流或者斜管沉淀池組合使用，在原水常年濁度低、含藻量少時，可以考慮不經(jīng)過沉淀直接過濾；高度為3.0~3.2m，需要和所選絮凝、沉淀和清水池的高度相配合虹吸濾池省去普快濾池所需的閥門每池適用水量為0.5~5萬m3/d；水廠地形平坦時，虹吸濾池常和池體較高的澄清池配套使用無閥濾池優(yōu)點：不用大閥門，可以自動過濾和沖洗，造價低缺點：單池面積小，濾料裝卸不便分為重力型和壓力型兩種，多適用于中小型水廠V型濾池優(yōu)點：不需大型閥門，不需沖洗水泵或沖洗水箱，易于自動化操作缺點：土建結(jié)構(gòu)復(fù)雜，池深大，單池面積不能過大，反洗時要浪費一部分水量，沖洗效果不易控制，變水位等速過濾，水質(zhì)不如降速過濾適用于大、中型水廠，單池面積不宜過大，每組濾池數(shù)不小于六個根據(jù)水廠的供水規(guī)模以及經(jīng)濟(jì)等多方面考慮，本水廠選用V型濾池。（8）消毒原水經(jīng)過常規(guī)處理并不能保證飲用水細(xì)菌學(xué)指標(biāo)，消毒可進(jìn)一步去除細(xì)菌和病毒，是出廠水滿足生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的重要保證。消毒工藝可根據(jù)原水水質(zhì)和處理要求，采用濾前及濾后二次消毒，也可僅采用濾前或濾后消毒。由于原水經(jīng)過沉淀過濾后為常規(guī)水質(zhì)，因此采用濾后消毒。目前國內(nèi)常用的消毒劑見下表：種類名稱優(yōu)缺點適用條件液氯優(yōu)點：操作簡單，投量精確；價值成本較低；不需要龐大的設(shè)備缺點：原水有機(jī)物高時會產(chǎn)生有機(jī)氯化物；原水含酚時產(chǎn)生氯酚味；氯氣有毒，使用時須注意安全，防止漏氯一般水質(zhì)均可使用氯胺優(yōu)點：能降低三鹵甲烷和氯酚（消毒副產(chǎn)物）的產(chǎn)生；能延長管網(wǎng)中剩余氯的持續(xù)時間抑制細(xì)菌生成；減輕氯消毒時產(chǎn)生的氯酚味或減低氯味缺點：消毒作用比液氯進(jìn)行的慢，需較長接觸時間；需增加加氨設(shè)備，操作管理麻煩原水中有機(jī)物多以及供水管線較長時漂白粉優(yōu)點：具有與余氯的持續(xù)消毒作用；投加設(shè)備簡單；價格低廉缺點：同液氯，將產(chǎn)生有機(jī)氯化物和氯酚味；易受光、熱、潮氣作用而分解失效，需注意儲存；漂白粉的溶解及調(diào)制不便；漂白粉含氯量僅20%-30%，因而用量大，設(shè)備容積大僅適用于小水廠次氯酸鈉優(yōu)點：具有余氯的持續(xù)消毒作用；操作簡單，比投加液氯安全、方便；使用成本雖較液氯高，但較漂白粉低缺點：不能貯存，必須現(xiàn)場制取使用；目前設(shè)備尚小，產(chǎn)氣量少，使用受限制；必須耗用一定電能及食鹽小型水廠或管網(wǎng)的中途加氯二氧化氯優(yōu)點：不會生成有機(jī)氯化物；較自由氯的殺菌效果好；具有強(qiáng)烈的氧化作用，可除臭、去色、氧化錳、鐵等物質(zhì)；投加量少，接觸時間短，余氯保持時間長缺點：成本較高；一般需現(xiàn)場隨時制取使用；制取設(shè)備較復(fù)雜；需控制氯酸鹽和亞氯酸鹽等副產(chǎn)物有機(jī)污染嚴(yán)重時紫外線優(yōu)點：殺菌效率高，需要的接觸時間短；不改變水的物理、化學(xué)性質(zhì)，不會生成有機(jī)氯化物和氯酚味；已具有成套設(shè)備，操作方便缺點：沒有持續(xù)的消毒作用，易受重復(fù)污染；電耗較高，燈管壽命有待提高適用于工礦企業(yè)等集中用戶用水，不適用管路過長的供水臭氧優(yōu)點：具有強(qiáng)氧化能力，為最活潑的氧化劑之一，對微生物、病毒、芽孢等均具有殺傷力，消毒效果好，接觸時間短；能除臭、去色，及去除鐵、錳等物質(zhì)；能除酚，無氯酚味；不會生成有機(jī)氯化物缺點：基建投資大，經(jīng)常電耗高；O3在水中不穩(wěn)定，易揮發(fā)，無持續(xù)消毒作用；設(shè)備復(fù)雜、管理麻煩；制水成本高適用于有機(jī)污染嚴(yán)重時，因為不具備持續(xù)消毒作用，因此在進(jìn)入管網(wǎng)的水中還應(yīng)該加入少量氯消毒因此，決定采用氯氣消毒，使用時要注意安全，設(shè)置加氯機(jī)保證消毒安全和計量準(zhǔn)確。綜上所述，采用方案一進(jìn)行設(shè)計，即：二級泵站V型濾池清水池斜管沉淀折板絮凝池機(jī)械混合池一級泵站引水渠城市管網(wǎng)消毒二級泵站V型濾池清水池斜管沉淀折板絮凝池機(jī)械混合池一級泵站引水渠城市管網(wǎng)消毒各構(gòu)筑物設(shè)計流量的確定水廠各構(gòu)筑物設(shè)計流量取最高日平均時流量，即水廠近期最高日供水量為120000m3/d，遠(yuǎn)期最高日供水量251000m3/d取水構(gòu)筑物及一級泵站設(shè)計4.1引水渠的設(shè)計計算于黃河水源地堤壩處開挖長200m，寬28m，深13m的引水渠，引水渠底部坡度為5‰，起端底部標(biāo)高與河床底部標(biāo)高相同，為77m，渠頂于壩頂齊平，為89m；末端渠底標(biāo)高76m，渠頂標(biāo)高仍為壩頂標(biāo)高89m，末端采用箱式取水頭部取水，經(jīng)自流管進(jìn)入取水泵房的集水井。挖泥的主要設(shè)備有海貍1600型絞吸式挖泥船、輔助船只及相應(yīng)的管道等。海貍1600型絞吸式挖泥船是國家河湖疏浚挖泥船建造項目（百船工程）專門為黃河疏浚施工配備的，其主要性能指標(biāo)如下：型寬7.95m，型深2.46m，總長（絞刀橋架呈水平狀態(tài)時）33.0m，吃水1.32m（空載）/1.5m（滿載），泥泵額定流量3500m3/h，吸泥管內(nèi)徑550mm，排泥管內(nèi)徑500mm，排距2500mm，主機(jī)最大持續(xù)功率945kW，拆卸后最大件質(zhì)量71t，最小開挖寬度23m（擺角20°），最大開挖寬度48m，（擺角45°），最佳開挖寬度28m到38m（擺角25°到35°），最小開挖深度3m，最大開挖深度14m。4.2取水泵站的設(shè)計計算1．流量和揚(yáng)程的確定(1)設(shè)計流量Q考慮到輸水干管漏損和凈化場本身用水，取自用水系數(shù)=1.05，則近期流量為：Q=1.05112666=118299m3/d，取120000=1.39遠(yuǎn)期流量為：Q’=1.05×238952=250900，取251000=2.91(2）設(shè)計揚(yáng)程H1）泵所需要的靜揚(yáng)程①自流管管徑選擇遠(yuǎn)期流速＞0.6m/s近期流速，符合要求故取DN1200鋼管兩根并聯(lián)作為自流管。②則自流管最不利Q=0.510458.33=7930m3/h，查水力計算表知：v=1.284m/s，1000i=1.381,則從取水頭部到泵房吸水間的全部水頭損失為:h=1.10.001381200m=0.304m吸水間的最高水面標(biāo)高：86-0.304=85.696m最低水面標(biāo)高：78-0.304=77.696m輸水干管取DN1200鑄鐵管兩根，遠(yuǎn)期事故流量Q=5229，查表得：流速V=1.284m/s，i=1.388×10-3，所以：h=1.1×1.388×10-3×17600m=26.872m3）泵站內(nèi)管路中的水頭損失hp粗估為3m，凈水廠機(jī)械混合池標(biāo)高為76.898m則泵設(shè)計的揚(yáng)程為：H=（76.948-77.696）+26.872+3+2=3.124m。2．初選泵和電機(jī)近期四臺500S35型單級雙吸離心泵(m=3450kg，Q=2020m3/h，H=35m，N=219kw，（NPSH）r=6m)。近期四臺，三臺工作，一臺備用。遠(yuǎn)期增加三臺同型號泵，六臺工作，一臺備用。根據(jù)500S35型泵的要求，選用蘭州電機(jī)廠生產(chǎn)的Y450-6型異步電動機(jī)（990r/min，280kw，3710kg）3．機(jī)組基本尺寸的確定：500S35型泵的基礎(chǔ)平面尺寸為1000mm1300mm,泵重Wp=1700×9.8=16660kg；Y450-6型異步電動機(jī)的基本平面尺寸為：1400mm1210mm，電機(jī)重Wm=27109.8=26588N。查表得合建式基礎(chǔ)尺寸為3100×1300mm。單獨基礎(chǔ)深度：合建后基礎(chǔ)高度為4．吸水管路和壓水管路計算：（1）吸水管Q1=5000/3=1667m3/h采用DN600鋼管，則V=1.58m/s1000i=5.07（2）壓水管采用DN500鋼管，則V=2.27m/s1000i=13.35．機(jī)組和管道的布置為了布置緊湊，充分利用建筑面積，將四臺機(jī)組橫向布置成一排，三臺為正常使用，一臺為備用泵。每臺水泵有單獨的吸水管，壓水管引出泵房后與連通管連接起來。泵出水管設(shè)有液控蝶閥（D917X-10）,吸水管上設(shè)有對夾式電動蝶閥（D971X-10）。為了減少泵房面積，閘閥切換井設(shè)在泵房外面，兩條DN1200的輸水干管用DN1200蝶閥連接起來，每條輸水管上各設(shè)切換用的蝶閥一個。閥門選擇如下：蝶閥—D971X-10型對夾式電動蝶閥（DN600）,L=154mm，選4個。止回閥--HH49X-1型蝶式微阻緩閉止回閥（DN500），L=330mm，選4個。液位蝶閥—D971X-10型對夾式電動蝶閥（DN500）。L=114mm，選4個。手動蝶閥—D371X-1型對夾式蝸桿傳動蝶閥（DN500）,L=114mm選4個。蝶閥—D371XP-6型對夾式蝸桿傳動蝶閥（DN=1200），L=254mm，選3個。6．吸水管和壓水管路中水頭損失的計算取一條最不利的線路，從吸水口到輸水管干管上切換閘閥止為計算路線圖。（1）吸水管路中水頭損失∑hs=∑hfs+∑hls∑hfs=l1×is=1.22.9010-3=0.0035m∑hls=(ζ1+ζ2)×+ζ3×=(0.75+0.15)×(1.58/（2g）)+0.18×(2.76/（2g）)=0.1426m其中式中：ζ1—吸水管進(jìn)口局部阻力系數(shù)，ζ1=0.75ζ2—DN600蝶閥局部阻力系數(shù)，按開啟度a/d=1/8考慮，ζ2=0.15ζ3—偏心漸縮管DN600×500,ζ3=0.18故：∑hs=∑hfs+∑hls=0.0035+0.1426=0.1461m（2）壓水管路水頭損失∑hd∑hd=∑hfd+∑hld∑hfd=(l2+l3+l4)×id1+（l5+l6+l7+l8+l9）×id2=10.052×13.2×10-3+6×13.2×10-3+16×1.388×10-4=0.2141m∑hld=ζ4×+(ζ5+ζ6+ζ7+ζ8)×+(ζ9+ζ10+2ζ11+ζ12)×=0.21×3.61/（2g）+(0.7+0.15+0.21+0.15+3×1.01+0.45)×2.27/（2g）+(3.0+1.5+0.15×2+1.5)×1.23/（2g）=1.7480m故∑hd=∑hfd+∑hld=0.2141+1.7480=1.9621m其中式中：ζ4—DN350×500漸放管，ζ4=0.21ζ5—DN450旋啟式止回閥，ζ5=1.7ζ6—DN450液控蝶閥，ζ6=0.15ζ7—DN450伸縮接頭，ζ7=0.21ζ8—DN450手動蝶閥，ζ8=0.15ζ9—等徑丁字管匯合流，ζ9=3.0ζ10—等徑丁字管直流匯合，ζ10=1.5ζ11—DN1200蝶閥，ζ11=0.15ζ12—等徑丁字管分支流，ζ12=1.5全部水頭損失∑h=∑hs+∑hd=0.1461+1.9621=2.1082m因此，水泵的實際揚(yáng)程為H=（76.948-77.696）+26.872+2.1082+2=30.2322m。由此可見，初選的水泵符合要求。7．水泵安裝高度的確定和泵房筒體高度計算為了便于用沉井法施工，將泵房機(jī)器間底板放在與吸水間底板同一標(biāo)高，因而水泵為自灌式工作，所以水泵的安裝高度小于其允許吸上真空高度，無需計算。已知吸水間最低動水位標(biāo)高為77.696,為保證吸水管的正常吸水，取吸水管的中心標(biāo)高為74.896m，吸水管上緣的淹沒深度為77.696-74.896-D/2=2.50m。取吸水管下緣距吸水間底板0.9m,則吸水間底板標(biāo)高為74.896-(D/2+0.90)=73.696m。洪水位標(biāo)高為85.696m,考慮1.0m的浪高，以及堤壩的安全高度和防止雨水倒灌，則操作平臺標(biāo)高為89.50m。故泵房筒體高度為:H=89.50-73.696=15.804m。8．附屬設(shè)備的選擇（1）起重設(shè)備最大起重量為Y450-6型異步電動機(jī)重量Wm=3710kg，最大起吊高度為16.00+2.0=18.00m,(其中2.00是考慮操作平臺上汽車的高度)。為此，選用電動雙梁雙鉤橋式型起重機(jī)，跨度為25.5m，起重量為5t，起吊高度為18m。（2）排水設(shè)備由于泵房較深，故采用電動水泵排水。沿泵房內(nèi)壁設(shè)排水溝，將水匯集到集水坑內(nèi)，然后用泵抽回到吸水間去。取水泵房的排水量一般按39~50m3/h考慮，排水泵的靜揚(yáng)程按14m計，水頭損失大約5m，故總揚(yáng)程在14+5=19m左右，可選用250QJ50-20/1型潛水泵（Q=50m3/h，H=20m，N=5.5kw，n=2975r/min）兩臺，一臺工作，一臺備用，配套電機(jī)為YQS250-5.5。（3）通風(fēng)設(shè)備選用兩臺T35-11型軸流風(fēng)機(jī)（葉輪直徑700mm，轉(zhuǎn)速960r/min，葉片角度15°，風(fēng)量10127m3/h，風(fēng)壓90Pa,配套電機(jī)YSF-8026,N=0.37kw）。9．泵房建筑高度的確定泵房建筑高度已知為13.00m,操作平臺以上的建筑高度，根據(jù)起重設(shè)備及起吊高度、采光及通風(fēng)的要求，吊車梁底板到操作平臺樓板的距離為6.8m，從平臺樓板到房頂?shù)装鍍舾呶?.5m.10．泵房平面尺寸的確定根據(jù)水泵機(jī)組、吸水與壓水管道的布置條件以及排水泵機(jī)組和通風(fēng)機(jī)等附屬設(shè)備的設(shè)置情況，從給水排水設(shè)計手冊中查出有關(guān)設(shè)備和管道配件的尺寸。通過計算，求得泵房長×寬×高=28.00×21.30×23.5m。凈水構(gòu)筑物設(shè)計給水廠處理構(gòu)筑物設(shè)計規(guī)模按最高日平均時流量計，該水廠近期最高日平均時供水量為：120000/24=5000m3/h，遠(yuǎn)期最高日平均時供水量為：251000/24=10458m3/h。換算成秒流量，則Q近=1.388m3/s，Q遠(yuǎn)=2.905m3/s混凝劑、助凝劑制備投加及加藥間溶液池：采用濕投法，每日調(diào)三次，8小時一次，共一組。W1====10.66m3，取10.7m3有效高度取1.5m，超高0.3m，平面面積7.13m2，取3×2.4m，實際體積為10.8m3采用一用一備，共兩座。溶解池濃度按照30%考慮，W2=0.3W1=0.3×10.8=3.24m3有效高度取1.5m，超高0.3m，平面面積2.16m2，取1.2×1.8m，池底坡度為3%設(shè)計溶解池水位高出地面1.2m，通過重力流入溶液池。由于藥液具有腐蝕性，因此盛放藥液的池子以及管道、配件均采用防腐措施，溶液池和溶解池采用鋼筋混凝土材料，內(nèi)壁圖襯以聚乙烯板；為增加溶解速度以及保持均勻的濃度，采用機(jī)械攪拌設(shè)備；使用中心固定式平槳板式攪拌機(jī)，槳直徑750mm，深度1400mm。加藥間及倉庫儲存量按照最大投藥量30天計算，混凝劑采用聚氯化鋁鐵，藥劑所占體積：V30=，相對密度1.19，其所占體積為：144/1.19=121m3，藥品堆放高度按2.0m設(shè)計，所需面積為60.5m2，每次投加量為1.6t，所占體積約為1m3，因此設(shè)計投加平臺平面尺寸為3.2m×1.5m考慮藥劑運(yùn)輸、搬運(yùn)、磅秤所占面積以及不同藥品間留有間隔等，這部分面積按照藥品占總面積的30%計算，因此藥庫所需面積為86.43m2。考慮水廠遠(yuǎn)期規(guī)模，按照9m2/萬m3·d，平面尺寸為12×19m。加藥間平面布置圖混合方式采用槳式機(jī)械混合池（1）池體尺寸計算混合時間2min，則W=，有效水深取4m，平面尺寸3.3×3.3m，超高0.5m，總高度4.5m。（2）攪拌設(shè)備計算槳板尺寸：槳板外緣直徑2.2m，槳板寬度0.4m，長度0.7m，垂直軸上面裝設(shè)兩個葉輪，每個葉輪安裝一對槳板，H/D=1.2＜1.3，所以攪拌器設(shè)置一層；垂直軸轉(zhuǎn)速n0：槳板外緣線速度采用2m/s，則n0=，槳板旋轉(zhuǎn)角速度ω=。槳板轉(zhuǎn)動時消耗功率：N0=（4）轉(zhuǎn)動槳板所需要電動機(jī)功率：槳板轉(zhuǎn)動時的機(jī)械總功率η1=0.75，傳動功率η2=0.6—0.95，取0.7，N=，因此選用1Kw的電機(jī)。機(jī)械混合池結(jié)構(gòu)圖混凝池的設(shè)計計算選用折板絮凝池，分為四組，每組設(shè)計流量30000m3/d=1250m3/h=0.347m3/s，絮凝時間取t=18min，有效水深4.0m，超高0.5m。1、池體設(shè)計容積有效面積為了與后續(xù)斜管絮凝池寬度配合，取池寬12.8m，沿著寬度方向分為4格，每格3.2m，隔墻厚度0.2×3＋0.3×2＝1.2m，總寬度14m，池長初步定為L=93.75/12.8=7.34m。每格沿寬度方向再布置數(shù)成小格，分別裝設(shè)異波、同波和平行板。2、折板尺寸以及布置折板采用鋼筋水泥板，折板寬度0.3m，夾角90°，板厚30mm，折板凈長度1.5m。折板絮凝池沿著水力方向分為三段，第一段采用單通道異波折板，第二段采用單通道同波折板，第三段采用平直板，考慮到絮凝池內(nèi)積泥的問題，采用穿孔管排泥。第一段異波折板：設(shè)計停留時間t1=6.5min，波峰速度=0.25m/s；第二段同波折板：設(shè)計停留時間t2=7.0min，波峰速度=0.15m/s；第三段平值板：設(shè)計停留時間t3=6.0min，波峰速度=0.10m/s。第一段：每一段進(jìn)水流量為，故異波段體積0.0868×6.5×60=33.852m3，有效水深4m，則表面積為33.852÷4=8.463m2，由于折板長度為1.5m，所以異波段長度為：8.463÷1.5=5.642m。因為每格寬度為3.2m，因此，異波折板安裝兩小格。波峰間距，波谷間距，取0.67m實際波峰速度：，實際波谷速度：，折板距側(cè)邊距離為0.24＋0.3×sin45°＋0.3×sin45°/2=0.558，取0.6m；根據(jù)板的厚度以及波峰間距計算可知，每一小格安置折板數(shù)為5條，共兩小格，累計安裝10條。第二段：同波段體積為0.0868×7.0×60=36.456m3，表面積為36.456÷4=9.114m2，因為折板長度為1.5m，因此折板段長度為9.114÷1.5=6.076m，6.076÷3.2=1.90格，選用兩格。板間距，取0.29m實際流速：，折板距側(cè)邊距離為0.29/sin45°-0.3×sin45°/2=0.30m；0.29/sin45°=0.41m。根據(jù)折板厚度以及板間距計算可知，每一小格安置折板數(shù)為6條，共兩小格，累計安裝12條。第三段：平行直板段體積為0.0868×6.0×60=31.248m3，表面積31.248÷4=7.812m2，因為直板長度為1.5m，因此直板段長度為7.812÷1.5=5.208m，5.208÷3.2=1.63格，選用二格。板間距，實際流速：，直板距側(cè)邊距離為0.58m，根據(jù)直板厚度以及直板間距計算可知，每一格內(nèi)安置4條直板，累計安裝8條。折板絮凝池簡化結(jié)構(gòu)圖各段水損計算以及G值校核第一段異波折板，漸放段阻力系數(shù)ζ1=0.5，漸縮段阻力系數(shù)ζ2=0.1，上轉(zhuǎn)彎處阻力系數(shù)ζ3=1.8，下轉(zhuǎn)彎處阻力系數(shù)ζ4=3.0。（1）中間部分漸放段損失：，漸縮段損失：折板每格各有7個漸縮以及7個漸放，因此每格水損：h=7×（1.30＋2.88）×10-3m=0.042m。（2）側(cè)邊部分：進(jìn)水口側(cè)邊處：漸放段流速：漸縮段流速：漸放段水損：漸縮段水損：漸縮及漸放段各有7個，因此h’=7×（0.71＋6.47）×10-3=0.0072m出水口側(cè)邊處：漸放段流速：漸縮段流速：漸放段水損：漸縮段水損：漸縮及漸放段各有7個，因此h’=7×（0.97＋2.40）×10-4=0.0024m（3）進(jìn)口以及轉(zhuǎn)彎處損失：每格共有一個進(jìn)口，二個上轉(zhuǎn)彎，三個下轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)彎處水深0.4m。設(shè)計進(jìn)口流速，上轉(zhuǎn)彎流速：下轉(zhuǎn)彎流速：則每格進(jìn)口以及轉(zhuǎn)彎損失為：，因此，第一格的總損失為：，異波段總水頭損失為0.2046×2=0.41m；第一段停留時間：，第二段為同波折板，每一個90°彎道阻力系數(shù)ζ=0.6（1）折板：每格90°彎道損失：（2）上下轉(zhuǎn)彎處損失：（3）第二段總損失為：第二段停留時間：，第三段采用平行直板，每格有2個上轉(zhuǎn)彎，2個下轉(zhuǎn)彎，每格180°彎道的阻力系數(shù)ζ=3.0總水頭損失為：第三段停留時間：，總G值和GT值絮凝池單格總水頭損失：0.41＋0.14＋0.012=0.562m總停留時間：7.0＋6.8＋7.1=20.9min,，介于10000到100000之間，符合要求。4、排泥系統(tǒng)絮凝池底部采用排泥渠，沿水流方向布置4條，排泥到集泥渠。排泥渠高度0.2m，寬度0.4m。沉淀池設(shè)計計算選用斜管沉淀池設(shè)計流量120000m3/d，分四組，與絮凝池合建，池寬14m，表面負(fù)荷取q=10m3/m2·h，斜管材料采用由0.4mm的塑料板熱壓成的六角形蜂窩管，內(nèi)切圓直徑d=25mm，斜管傾角θ=60°，沉淀池有效系數(shù)取ψ=0.95，顆粒沉降速度取0.4mm/s。池體設(shè)計清水區(qū)凈面積；斜管部分面積；沉淀池的長度和寬度：L=A/B=125/（14-0.3×2）=9.19m，131.58/13.6=9.67m，取10m，為了配水均勻，進(jìn)水區(qū)布置在14m長一側(cè)，實際面積A=13.6×10=136m2；斜管長度：有效管長取800mm，過渡段長度取200mm，總長1000mm池長調(diào)整：L=10＋1×cos60°=10.5m。沉淀池總高度：斜管區(qū)高度H1=Lsin60°=0.866m，取0.9m，超高0.5m清水區(qū)高度采用1.2m，配水區(qū)高度取1.8m，排泥槽高度0.6m因此，有效池深池子總高度進(jìn)出水系統(tǒng)沉淀池進(jìn)水設(shè)計采用穿孔花墻，孔口總面積，每個孔口尺寸定為30cm×15cm，孔口數(shù)N=3.47/（0.3×0.15）=77.11，取78個，孔的位置在斜管以下，沉泥區(qū)以上部位（配水區(qū)）分為三層布置，每層26個。穿孔花墻布置圖沉淀池出水設(shè)計采用孔口出流，孔口流速0.6m/s，故穿孔總面積：，設(shè)計每個孔口直徑25mm，故孔口個數(shù)設(shè)沿著池長方向布置8條集水槽，槽中心間距1.48m，集水槽長10.5m，每條水量為，槽寬：，起點槽中水深：H1=0.75b=0.75×0.26=0.195m，終點槽中水深：H2=1.25b=1.25×0.26=0.325m。為了便于施工，槽中水深統(tǒng)一按照H2=0.33m計，集水方法采用淹沒式自由跌落，淹沒深度取0.05m，跌落高度取0.07m，槽超高0.15m，故總高度為H=0.33＋0.05＋0.07＋0.15=0.6m。集水槽雙側(cè)開孔，孔徑25mm，每條槽中流量q=1250/（3600×8）=0.0434m3/s，考慮超載系數(shù)20%，故q=0.0434×1.2=0.0521m3/s采用雙側(cè)開孔，每條集水槽開孔148個，孔距：1.2L=1.2×10.5=12.6cm。假定集水渠起端水流截面為正方形，則出水渠寬度為b，，，取0.7m。起端水深0.6m，考慮到集水槽水流進(jìn)集水渠時應(yīng)自有跌落高度取0.05m，同時考慮集水槽頂相平，故集水渠總高度為，出水的水頭損失包括孔口損失以及槽內(nèi)速度水頭，其中孔口損失：集水槽內(nèi)水深0.3m，水力坡度按i=0.01計，槽內(nèi)水損∑h2=i·L=0.01×10.5=0.105m出水總水頭損失：∑h=0.037＋0.15=0.152m3、排泥系統(tǒng)設(shè)計采用穿孔排泥管重力排泥，管橫向布置，沿著與水流垂直方向設(shè)置8根，雙側(cè)排泥至集泥渠，穿孔管長7m，首末端集泥比ms=0.5，查表得kw=0.72，取孔徑d=30mm，孔口面積f=0.0071㎡，取孔距s=0.3m，孔眼數(shù)目m=7/0.3-1=23個，孔眼總面積∑ω0=23×0.0071=0.0163m3，故穿孔排泥管斷面面積：ω=∑ω0/kw=0.0163/0.72=0.0227m2，可得D=0.17m，選用DN200的排泥管。斜管沉淀池剖面圖濾池的設(shè)計計算V型濾池1、主要參數(shù)如下設(shè)計水量Q=120000m3/d=5000m3/h=1.39m3/s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/（s·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=24h反沖橫掃強(qiáng)度1.8L/（s·m2）（一般為1.4～2.0L/(s·m2)）濾池采用單層加厚均濾料，粒徑0.96~1.35mm，不均勻系數(shù)1.2~1.62、池體設(shè)計：（1）濾池工作時間(未考慮排放濾水)（2）濾池面積（3）濾池的分格為節(jié)省占地，選雙格型濾池，池底板用混凝土，單格寬B單=3.5m，長L單=12m，單格面積42m2，分為并列2組，每組4座，一共8座，每座面積84m2，總面積672m2（4）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濾池總高度H=0.9+0.13+1.0+1.5+0.3=3.83m（6）水封井設(shè)計濾池采用單層加厚均粒濾料，粒徑0.95～1.35mm，不均勻系數(shù)1.2～1.6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，cmγ—水的運(yùn)動黏度，m3/s；20℃時為0.0101cm2/s；g—重力加速度，9.81m3/s；m0—濾料孔隙率;取0.5；d0—與濾料體積相同的球體直徑，cm，根據(jù)廠家提供數(shù)據(jù)為0.1cm；L0—濾層厚100cmv—濾速，cm/s，v=8m/h=0.22cm/s；ψ—濾料粒徑球度系數(shù)，天然砂粒為0.75～0.8，取0.8；根據(jù)經(jīng)驗，濾速為8～10m/h時，清潔濾料層的水頭損失一般為30～40cm，計算值比經(jīng)驗值低，取經(jīng)驗值的低限30cm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△h≦0.22m，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)高以上0.2m。設(shè)計水封井平面尺寸3m×3m，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+H2+H3=0.3+0.9+0.13+1.0+0.2=2.53m因為每座濾池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：則沖洗完畢，清潔濾料層過濾時，濾池液面比濾料層高：0.006+0.52+0.2=0.726m3、反沖洗管渠系統(tǒng)（1）反沖洗水量的計算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：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1.1m/s。反沖洗水由反沖洗配水干管輸送至氣水分配渠，由氣水分配渠底側(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1~1.5m/s左右，取1.5m/s，則配水支管的截面積此即配水方孔總面積，，選用DN600的鋼管。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0.6m，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=0.42/（2×20×0.1×0.1）=1.05m/s，滿足要求。（2）反沖洗用氣量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10m/s左右，則配氣干管的截面積反沖洗配氣干管用鋼管，DN400，流速10.03m/s。反沖洗用空氣由反沖洗配氣干管輸送至氣水分配渠，由氣水分配渠兩側(cè)的布?xì)庑】着錃獾綖V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15m/s左右，則配氣支管的截面積：，，選用DN300的鋼管。每個布?xì)庑】酌娣e：孔口直徑：，取50mm。反沖洗空氣過孔流速：，滿足要求。每孔配氣量：（4）氣水分配渠的斷面設(shè)計對氣水分配渠斷面面積要求的最不利條件發(fā)生在氣水同時反沖洗時，即氣水同時反沖洗時要求氣水分配渠面面積最大。因此，氣水分配渠的面積設(shè)計按氣水同時反沖洗的情況設(shè)計。氣水同時反沖洗時反沖洗水流量：氣水同時反沖洗時反沖洗用空氣的量：氣水分配渠的氣、水流速均按相應(yīng)的氣、配水干管流速取值。則氣水分配渠的斷面面積：4、濾池管渠的布置（1）反沖洗管渠①氣水分配渠氣水分配渠起端寬度取1m，高度1.5m，末端寬度取1m，高度1m。則起端截面積1.5m2，末端寬度取截面積1m2，兩側(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，氣水分配渠末端所需最小面截面積：0.476/40=0.0119m2，小于1.2m2，滿足要求。②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+H2+H3+0.5－1.5=0.9+0.13+1+0.5－1.5=1.03m式中H1、H2、H3，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+H2+H3+0.5－1.0=0.9+0.13+1.0+0.5－1.0=1.53m1.0m為氣水分配渠末端高度，底坡i=(1.53－1.03)/L=0.033V型濾池示意圖（1）③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(yuǎn)排集=1.03-0.3=0.73m，槽寬b排集=1m，濕周X=b+2h=1+2×0.73=2.46m水流斷面：A排集=b×h=1×0.73=0.73m2水力半徑：R=A排集/X=0.73/2.46=0.297m水流速度：過流能力：Q排集=A排集·v=0.73×6.22=4.54m3/s實際過水量：Q反=Q反水+Q表水=0.42+0.1512≈0.57m3/s（2）進(jìn)水管渠V型濾池結(jié)構(gòu)示意圖（2）①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0.8~1.2m/s,則強(qiáng)制過濾流量：Q=120000/2=60000m3/d=0.694m3/s過水?dāng)嗝妫?，取?m，高0.7m。進(jìn)水總渠寬1m，高1m。②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)孔面積孔口寬取0.15m，高取0.3m。③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0.5m，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，得：④每座濾池的配水渠進(jìn)入每座濾池的混水經(jīng)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，渠總長等于濾池總寬3.5×2＋1=8m，當(dāng)渠內(nèi)水深0.6m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，每側(cè)流量Q強(qiáng)/2滿足濾池進(jìn)水管渠要求。⑤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0.6+0.001＜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型槽底設(shè)表掃水出水孔，直徑取0.025m，間隔0.15m。取V型槽槽底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，其中為集水槽長為12m，單格濾池反沖洗流量為0.397m3/s所以，V型槽傾角45°，垂直高度1m，壁厚0.05m，反沖洗時V型槽頂高出濾池內(nèi)液面的高度為1-0.15-0.06=0.79m；反沖洗時V型槽頂高出槽內(nèi)液面高度為1-0.15-0.069-0.461=0.321m。5、反沖洗水的供給（采用沖洗泵）（1）沖洗水泵到濾池配水系統(tǒng)的管路水頭損失Δht反沖配水干管用鋼管，DN600，管內(nèi)流速1.26m/s，1000i=2.70，布置管長總計60m。則反沖洗總管的沿程水頭損失：主要配件以及局部阻力系數(shù)ζ見下表：配件名稱數(shù)量/個局部阻力系數(shù)ζ90°彎頭66×0.6DN600閘閥33×0.06等徑三通22×1.5∑ζ6.78，則沖洗水泵到濾池配水系統(tǒng)的管路水頭損失：（2）清水池最低水位與排水槽堰頂?shù)母卟頗0=5m。（3）沖洗泵到濾池配水系統(tǒng)的管路水損ΔH1ΔH1=0.16+0.54=0.68m（4）濾池配水系統(tǒng)的水損ΔH2Q反氣水=0.336m3/s，h反水=0.336/（1.5×1.0）=0.224m，水力半徑R=1.0×0.224/（2×0.224+1.0）=0.155m水力坡降i反渠=（0.013×1.5/0.1552/3）2=4.57×10-3渠內(nèi)水損為4.57×10-3×12=0.055m。氣水分配干渠底部配水方孔水損：查手冊，反沖洗水過濾水頭的水損Δh濾≤0.22m氣水同時反沖洗時增加的水損Δh增：反沖洗時氣水比n=15/4=3.75，長柄濾頭配氣系統(tǒng)的濾帽縫隙總面積與濾池過濾總面積之比約為1.25%，則長柄濾頭中的水流速度：，則ΔH2=0.055+0.08+0.22+0.07=0.425m。（5）砂濾層水損。（6）富余水頭數(shù)ΔH4=1.5m。所以反沖洗水泵的最小揚(yáng)程為因此，選用三臺300S12型單級雙吸離心泵，每臺流量790m3/h，揚(yáng)程12m，兩用一備。6、反洗空氣的供給（1）長柄濾頭的氣壓損失氣水同時反沖洗時反沖洗用空氣流量1.26m3/s，長柄濾頭采用網(wǎng)狀布置，55/m2，每座濾池共計安裝55×84=4620個。每個濾頭通氣量：1.26×1000/4620=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）氣水分配渠配氣小孔的氣壓損失為ΔP氣孔，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,則氣水分配渠配氣小孔氣壓損失=14.17mmH2O=0.014m=139Pa=0.139Kpa。（3）配氣管道的損失ΔP管反沖洗空氣流量1.26m3/s，配氣干管用DN500鋼管，流速6.42m/s,反沖洗空氣管長60m，氣水分配渠內(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/km。配氣管道的局不壓力損失ΔP1=9.8×60/1000=0.59Kpa，主要配件及長度換算系數(shù)如下表：主要配件及長度換算系數(shù)ζ值統(tǒng)計配件名稱數(shù)量/個局部阻力系數(shù)ζ90°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，所以：ΔP2=166.9×9.8/1000=1.64KPa，所以ΔP管=0.59＋1.64=2.33KPa。（4）氣水沖洗室中的沖洗水水壓P水壓=（3.735-0.84-0.055-0.08）×9.81=27.08KPa。本系統(tǒng)采用氣水同時反沖洗，對氣壓要求最不利發(fā)生在氣水同時反沖洗時，此時要求鼓風(fēng)機(jī)或儲氣罐調(diào)壓閥出口的靜壓為：7、設(shè)備選型選用四臺LG50風(fēng)機(jī)，風(fēng)量50m3/min，風(fēng)壓49KPa，電功率60KW，兩用一備，100m3/min＞1.1Q反氣=1.1×1.26×60=83.16m3/min。清水池的設(shè)計計算已知設(shè)計水量120000m3/d。1、有效容積取k=20%，則V=kQ=24000m3，清水池共設(shè)置2座，則V1=24000/2=12000m32、平面尺寸：取清水池有效水深h=4.5m，則A=12000/4.5=2666.67m2，取清水池寬度B=38m，則L=1333.33/44.5=70.18m，取70.2m。則清水池實際有效容積38×70.2×4.5=120004.2m3取清水池超高0.5m，則H=5m，3、清水池進(jìn)水管取進(jìn)水管管內(nèi)流速1.2m/s，則，故管徑取900mm，管內(nèi)實際流速為1.09m/s。4、清水池的出水管出水管按照出水最大流量計算取時變化系數(shù)k=1.2，則Q1=1.2×120000/24=6000m3/h=1.67m3/s，設(shè)出水管管內(nèi)流速為1.0m/s，則，管徑取1000mm，實際流速1.06m/s5、清水池溢流管溢流管管徑與進(jìn)水管相同，取為900mm，在溢流管管端設(shè)置喇叭口，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)。不設(shè)置排水管，通過潛水泵直接抽送至廠區(qū)排水管。7、檢修孔在清水池四角各設(shè)置一個檢修孔，檢修孔直徑為1000mm，檢修孔靠近進(jìn)水管和出水管。8、通氣管池頂設(shè)9個通氣管，直徑為200mm，分四排均勻布置，通風(fēng)管高低錯落布置，中間一排超出覆土高度1.2m，周邊兩排超出覆土高度為1.0和0.7m。清水池剖面圖9、覆土厚度池頂覆土厚度可為0.5～1.0m，此處取0.5m。10、導(dǎo)流墻每座清水池內(nèi)沿著長度方向設(shè)置導(dǎo)流墻，如下圖所示，導(dǎo)流墻排數(shù)與池內(nèi)支柱排數(shù)相同，內(nèi)設(shè)六排，將清水池分成七部分。清水池結(jié)構(gòu)示意圖加氯間設(shè)計1、流量為120000m3/d，預(yù)氧化最大投加量1.5mg/L，清水池最大投加量1mg/L，2、，3、存儲量按照30天考慮，M=24×（7.5+5）×30=9000kg，所以使用1t的氯瓶10個，每個氯瓶直徑800mm，長2020mm加氯間平面布置圖6二級泵站設(shè)計6.1設(shè)計參數(shù)確定設(shè)計總規(guī)模為120000m3/d。根據(jù)生產(chǎn)需求，要求供水壓力0.45MPa。6.2水泵選型1、流量Q12、泵所需要的靜揚(yáng)程HST冷卻水清水池出口處最低水面標(biāo)高為24.10m，則：3、泵站內(nèi)管路水頭損失hp粗估為2m則泵設(shè)計揚(yáng)程為：Hmax=49.5+2+2=53.50m4、初選泵和電機(jī)選四臺20SA-10型泵(Q=2160m3/h，H=60m，N=401kw)。三臺工作，一臺備用，為調(diào)節(jié)用水不均勻性，其中一臺水泵設(shè)置變頻調(diào)速裝置，保持供水量與管網(wǎng)用水量一致，以利于降低電耗，節(jié)約生產(chǎn)成本。根據(jù)20SA-10型泵的要求，選用JR127-6型異步電動機(jī)。最大安裝高度為：HSS=ha-hva-Hsv=10.33-0.24-6.6=3.49m5、機(jī)組基本尺寸的確定：20SA-10型泵基礎(chǔ)平面尺寸1400×1520mm，泵機(jī)組的基本平面尺寸為4020×1520mm，機(jī)組的總重量：w=（1610+1600）×9.8N=31458N泵基礎(chǔ)深度：機(jī)組基礎(chǔ)深度：6.3進(jìn)出水管路設(shè)計1、吸水管Q=5000/3=1666.67m3/h，采用DN600鋼管，則V=1.58m/s，i=5.07‰2、壓水管采用DN500鋼管，則V=2.27m/s，i=13.29‰，之后匯流到一根壓水管，匯流總管。Q=5000m3/h，采用DN900鋼管，則V=2.18m/s，i=5.90‰6.4泵房平面布置電機(jī)軸長為1907mm，因此泵基礎(chǔ)間距為1907+500=2407mm，取2410mm；吸水管長度選用5.2m，考慮閘閥等設(shè)備，泵基礎(chǔ)側(cè)邊距墻壁為1m，泵出水側(cè)式操作管理的主要通道，考慮泵房整體穩(wěn)定性，因此寬度設(shè)定為10m；泵基礎(chǔ)距離側(cè)壁距離與泵基礎(chǔ)間距相近，取2500mm。6.5泵房高程布置已知吸水間最低動水位標(biāo)高為67.20m,為保證吸水管的正常吸水，取吸水管的中心標(biāo)高為70.00m，吸水管上緣的淹沒深度為70-67.2-D/2=2.50m。取吸水管下緣距吸水間底板0.9m,則吸水間底板標(biāo)高為70-(D/2+0.90)=68.80m。最高水位標(biāo)高為72.7m，則集水井頂部標(biāo)高取73.70m。故集水井高度為:H=73.7-68.8=4.90m。6.6泵房附屬設(shè)施1、起重設(shè)備最大起重量為JSQ1510-6型異步電動機(jī)重量m=4550kg，最大起吊高度為16.00+2.0=18.00m,(其中2.00是考慮操作平臺上汽車的高度)。為此，選用LD-A型電動單梁起重機(jī)，跨度為7.5m，起重量為5t，起吊高度為6m。2、排水設(shè)備采用電動水泵排水。沿泵房內(nèi)壁設(shè)排水溝，將水匯集到集水坑內(nèi)，然后用泵抽回到吸水間去。二泵房的排水量一般按20~40m3/h考慮，排水泵的靜揚(yáng)程按3.5m計，水頭損失大約1.5m，故總揚(yáng)程在5m左右，可選用IS80-65-160B型離心泵（Q=21.7m3/h，H=6m，N=0.55kw，n=1450r/min）兩臺，一臺工作，一臺備用，配套電機(jī)為90S-4。3、通風(fēng)設(shè)備選用兩臺T35-11型軸流風(fēng)機(jī)（葉輪直徑700mm，轉(zhuǎn)速960r/min，葉片角度15°，風(fēng)量10127m3/h，風(fēng)壓90Pa,配套電機(jī)YSF-8026,N=0.37kw）。真空泵選用SZB-4型水環(huán)式真空泵，流量0~330L/min，真空度-56.7~-83.8kPa，轉(zhuǎn)數(shù)1250r/min，軸功率1.1~1.3，配套電機(jī)為Y100L1-4，功率2.2kw。7生產(chǎn)廢水處理7.1設(shè)計水量及水質(zhì)1、排泥水量及水質(zhì)原水經(jīng)過引水渠的沉淀作用后，進(jìn)水濁度至少降低60%，峰值濁度降低為600NTU，排泥量的計算采用峰值，即原水中含砂量為600mg/l。混凝劑最大投加量為40mg/l，助凝劑最大投加量為5mg/l，所以處理水