給水廠課程設(shè)計(jì)說明書

目錄TOC\t"目錄0,1,目錄1,2,目錄2,3,目錄3,4"\h一、設(shè)計(jì)說明書 51工藝流程的選擇 51.1原水水質(zhì)和《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006）的比較 51.2工藝流程的設(shè)計(jì) 51.3工藝流程的比較和選擇 62.構(gòu)筑物形式的確定 62.1混合 62.1.1溶解池 62.1.2藥劑的選用 62.1.3藥劑的投加方式 62.1.4加氯間 62.1.5混合設(shè)備 72.2絮凝 72.3沉淀 72.4臭氧—生物活性炭強(qiáng)化濾池 82.5普通快濾池 82.6消毒 82.7最終確定的工藝流程構(gòu)筑物 93水廠平面布置說明 93.1常規(guī)因素 93.2特殊因素 93.3主要構(gòu)筑物尺寸 94水廠高程布置說明 9二、設(shè)計(jì)計(jì)算書 91設(shè)計(jì)水量 91.1水廠取水量（考慮自用水量） 91.2構(gòu)筑物水量 91.3泵站水量 9吸水井 92加藥計(jì)算 92.1設(shè)計(jì)參數(shù) 92.2溶液池 102.3溶解池 102.4設(shè)備選用 102.5藥劑倉庫 103混合計(jì)算 103.1設(shè)計(jì)參數(shù) 103.2混合池 113.3靜態(tài)混合器 113.3.1設(shè)計(jì)管徑 113.3.2混合單元數(shù) 113.3.3混合時(shí)間 113.3.4水頭損失 113.3.5校核GT值 114水平軸式機(jī)械絮凝池 114.1基本參數(shù) 114.2平面尺寸 114.2.1絮凝池有效容積 124.2.2每池有效容積 124.2.3池體尺寸 124.3攪拌設(shè)備 124.3.1葉輪直徑 124.3.2葉輪的槳板尺寸 124.3.3葉輪轉(zhuǎn)速 124.3.4槳板功率 124.3.5核算平均速度梯度G值及GT值 135異向流斜管沉淀池 135.1基本參數(shù) 135.2沉淀區(qū)平面尺寸 135.3沉淀池的總高度 135.4沉淀池進(jìn)口穿孔花墻排泥系統(tǒng) 145.4.1沉淀池進(jìn)水設(shè)計(jì) 145.4.2沉淀池出水設(shè)計(jì) 145.4.3排泥系統(tǒng) 155.5沉淀池核算 156臭氧—生物活性炭強(qiáng)化濾池 166.1臭氧接觸池 166.1.1設(shè)計(jì)參數(shù) 166.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算 166.2活性炭濾池 166.2.1設(shè)計(jì)參數(shù) 166.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算 167普通快濾池 177.1濾池設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 177.2濾池池寸 177.3濾池高度 177.4設(shè)計(jì)計(jì)算 177.4.1沖洗強(qiáng)度 177.4.2單池沖洗流量 187.4.3沖洗排水槽 18（1）斷面尺寸 187.4.4集水渠 187.4.5配水系統(tǒng) 187.4.6沖洗水箱 198清水池 218.1平面尺寸 218.2管道系統(tǒng) 218.3清水池的布置 228.3.1導(dǎo)流墻 228.3.2檢修孔 228.3.3通氣管 229消毒 229.1加藥量的確定 2210加氯間的布置 2211二級泵站水泵選擇 2212水廠高程設(shè)計(jì)計(jì)算 22三、圖紙 23四、參考文獻(xiàn) 23一、設(shè)計(jì)說明書1工藝流程的選擇1.1原水水質(zhì)和《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006）的比較原水水質(zhì)初表1中的7項(xiàng)外基本符合供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)2007年實(shí)行的《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006），通過兩者的比較進(jìn)行工藝流程的設(shè)計(jì)。表1原水水質(zhì)和《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)》的比較原水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)濁度一般70度左右，下雨時(shí)達(dá)350~450度；1色度微紅色15大腸菌群數(shù)120不得檢出細(xì)菌總數(shù)600100CODMn2~53氨氮1~30.5嗅味較重的泥味無異臭，異味生活飲用水水質(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。1.2工藝流程的設(shè)計(jì)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)，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)水廠只用水量一般采用供水量的5%—10%，本設(shè)計(jì)取5%，則設(shè)計(jì)處理量為：式中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5%；Qd——設(shè)計(jì)供水量（m3/d），為13.2萬m3/d.根據(jù)資料顯示，水中色度，嗅味，大腸菌群數(shù)和細(xì)菌總數(shù)一般經(jīng)過常規(guī)處理可以達(dá)標(biāo)【1】。所以在工藝流程的設(shè)計(jì)中著重計(jì)算氨氮和CODMn是否達(dá)標(biāo)。方案一混凝劑消毒↓↓原水→混合→絮凝池→沉淀池→臭氧預(yù)處理→生物活性炭強(qiáng)化濾池→普通快濾池→清水池→二級泵房→用戶氨氮去除率=1\*GB3①常規(guī)處理【2】：3*（1-15%）=2.5mg/L=2\*GB3②生物活性炭【3】：2.55*（1-90%）=0.26mg/L，根據(jù)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，剩余氨氮應(yīng)小于0.5mg/L；則方案一出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)氨氮達(dá)標(biāo)。CODMn去除率=1\*GB3①常規(guī)處理：5*（1-20%）=4mg/L=2\*GB3②生物活性炭：4*（1-40%）=2.4mg/L，根據(jù)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，剩余CODMn應(yīng)小于3mg/L；則方案一出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)CODMn達(dá)標(biāo)。方案二混凝劑消毒↓↓原水→生物預(yù)處理→混合→澄清池→移動罩濾池→清水池→二級泵房→用戶氨氮去除率=1\*GB3①生物預(yù)處理【4】：3*（1-85%）=0.45mg/L=2\*GB3②常規(guī)處理：0.45*（1-15%）=0.38mg/L，根據(jù)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，剩余氨氮應(yīng)小于0.5mg/L；則方案二出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)氨氮達(dá)標(biāo)。CODMn去除率=1\*GB3①常規(guī)處理：5*（1-20%）=4mg/L=2\*GB3②生物預(yù)處理：4*（1-25%）=3mg/L，根據(jù)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，剩余CODMn應(yīng)小于3mg/L；則方案二出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)CODMn達(dá)標(biāo)。1.3工藝流程的比較和選擇出水水質(zhì)方面，兩方案的氨氮和CODMn均能達(dá)標(biāo)，其中方案一對鐵，錳等其他污染物也有較好的去除效果，更為全面。技術(shù)難度方面，生物預(yù)處理技術(shù)難度相對較高，運(yùn)行管理復(fù)雜。臭氧—生物活性炭聯(lián)用的處理技術(shù)相對成熟完善。綜合各方面原因，本設(shè)計(jì)選擇方案一。2.構(gòu)筑物形式的確定2.1混合2.1.1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0.20m左右，以減輕勞動強(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，若其容量較小，可用耐酸陶土缸作溶解池。2.1.2藥劑的選用藥劑選用堿式氯化鋁，屬于無機(jī)高分子化合物。其凈化效率高，耗藥量少，出水濁度低，色度小，過濾性能好，溫度適應(yīng)性高。2.1.3藥劑的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投加和計(jì)量泵投加。計(jì)量設(shè)備有孔口計(jì)量，浮杯計(jì)量，定量投藥箱和轉(zhuǎn)子流量計(jì)。本設(shè)計(jì)采用耐酸泵和轉(zhuǎn)子流量計(jì)配合投加。2.1.4加氯間1、靠近加氯點(diǎn)，以縮短加氯管線的長度。水和氯應(yīng)充分混合，接觸時(shí)間不少于30min。為管理方便，和氯庫合建。加氯間和氯庫應(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、加氯間和其他工作間隔開，加氯間應(yīng)有直接通向外部、且向外開的門，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)有室外開關(guān)。設(shè)計(jì)加氯間時(shí)，均按以上要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.1.5混合設(shè)備混合是取得良好絮凝效果的重要前提，影響混合效果的因素很多，如藥劑的品種、濃度、原水溫度、水中顆粒的性質(zhì)、大小等?；旌显O(shè)備的基本要求是藥劑與水的混合快速均勻。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。常用的混合設(shè)備有水泵混合，管式混合，機(jī)械混合三種。管式混合簡單易行，無需另建混合設(shè)備，混合效果好。管式靜態(tài)混合器構(gòu)造簡單，安裝方便，混合快速而均勻，混合效果好。2.2絮凝絮凝過程就是在外力作用下，使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。絮凝池有隔板絮凝池，折板絮凝池，機(jī)械絮凝池等。機(jī)械絮凝池具有隨時(shí)改變轉(zhuǎn)速以保證絮凝效果的優(yōu)點(diǎn)。所以選用水平軸式機(jī)械絮凝池。2.3沉淀常見各種形式沉淀池的性能特點(diǎn)及適用條件見如下的各種形式沉淀池性能特點(diǎn)和適用條件。表3-2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)：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、排泥較困難宜用于大中型廠2、宜用于舊沉淀池的擴(kuò)建、改建和挖槽沉淀池類型有平流式沉淀池，斜板與斜管沉淀池等。其中異向流斜管沉淀池利用了層流原理，提高了沉淀池的處理能力；水利條件好，處理效率高。縮短了顆粒沉降距離，從而縮短了沉淀時(shí)間；增加了沉淀池的沉淀面積，從而提高了處理效率。2.4臭氧—生物活性炭強(qiáng)化濾池臭氧活性炭法(O3/GAC)是在活性炭濾池之前投加臭氧，在臭氧接觸反應(yīng)池中進(jìn)行臭氧接觸氧化反應(yīng)，使水中有機(jī)污染物氧化降解，將大分子有機(jī)物分解為小分子的中間產(chǎn)物，這些中間產(chǎn)物被活性炭吸附的同時(shí)，活性炭顆粒表面的生物膜或微生物群落通過生物吸附和氧化降解等作用，顯著提高了活性炭去除有機(jī)物的能力，延長了活性炭的使用壽命[4]。預(yù)臭氧化可以提高有機(jī)物的可生化性，同時(shí)還使一些溶解的、膠體的有機(jī)物發(fā)生絮凝使之成為可沉淀的或可濾除的物質(zhì)，有效地去除污染水中的色度、嗅味、鐵、錳和有機(jī)物舊。2.5普通快濾池普通快濾池：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，采用降速過濾，水質(zhì)較好2.6消毒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，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)中保持很長時(shí)間，但是由于二氧化氯價(jià)格昂貴，且其主要原料亞氯酸鈉易爆炸，國內(nèi)目前在凈水處理方面應(yīng)用尚不多。2.7最終確定的工藝流程構(gòu)筑物堿式氯化鋁混凝劑↓原水→配水泵站→管式靜態(tài)混合器→水平軸式機(jī)械絮凝池→異向流斜管沉淀池→生物活性炭強(qiáng)化濾池→砂濾池→自動真空加氯機(jī)→清水池→二級泵站→出水3水廠平面布置說明3.1常規(guī)因素水處理構(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)，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)水廠只用水量一般采用供水量的5%—10%，本設(shè)計(jì)取5%，則設(shè)計(jì)處理量為：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5%；Qd——設(shè)計(jì)供水量（m3/d），為13.2萬m3/d.3.2特殊因素3.3主要構(gòu)筑物尺寸4水廠高程布置說明二、設(shè)計(jì)計(jì)算書1設(shè)計(jì)水量1.1水廠取水量（考慮自用水量）1.2構(gòu)筑物水量1.3泵站水量吸水井清水池到吸水井的管線最長為55m，管徑為DN1000，查水力計(jì)算表：水力坡度為i=0.7‰，流速v=0.80m/s，局部阻力系數(shù)分別為0.06，1.0，1.0，1.05，1.05，則管中水頭損失為：因此，吸水井水面標(biāo)高為19.75m，加上超高0.5m，頂面標(biāo)高為20.25m。2加藥計(jì)算2.1設(shè)計(jì)參數(shù)已知計(jì)算水量Q=138600m3/d=5775m3/h=1.6m3/s。根據(jù)原水水質(zhì)，選堿式氯化鋁（PAC）為混凝劑，據(jù)原水水質(zhì)濁度判斷，混凝劑的最大投藥量a=30mg/L，藥容積的濃度b=15%，混凝劑每日配制次數(shù)n=2次。2.2溶液池,取14m3式中：a—混凝劑（堿式氯化鋁）的最大投加量（mg/L），本設(shè)計(jì)取30mg/L;Q—設(shè)計(jì)處理的水量，1925m3/h;c—溶液濃度（按商品固體重量計(jì)），一般采用5%-20%，本設(shè)計(jì)取15%；n—每日調(diào)制次數(shù)，一般不超過3次，本設(shè)計(jì)取2次。溶液池設(shè)置兩個(gè)，以便交替使用，保證連續(xù)投藥。單池尺寸為L*B*H=3*3*2=18m3，高度中包括超高0.3m，置于室內(nèi)地面上。池旁設(shè)工作臺，寬1.0-1.5m，池底坡度為0.02。底部設(shè)置DN200mm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。沿池面接入藥劑稀釋采用給水管DN60mm，按1h放滿考慮。2.3溶解池,本設(shè)計(jì)取0.3解池也設(shè)置為2池，單池尺寸：,高度中包括超高0.2m，底部沉渣高度0.1m，池底坡度采用0.02。溶解池實(shí)際有效容積：溶解池底部設(shè)管徑d=100mm的排渣管一根。溶解池的放水時(shí)間采用t＝10min，則放水流量：2.4設(shè)備選用溶解池?cái)嚢柙O(shè)備采用中心固定式平槳板式攪拌機(jī)。計(jì)量投加設(shè)備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投加和計(jì)量泵投加。計(jì)量設(shè)備有孔口計(jì)量，浮杯計(jì)量，定量投藥箱和轉(zhuǎn)子流量計(jì)。本設(shè)計(jì)采用耐酸泵和轉(zhuǎn)子流量計(jì)配合投加。計(jì)量泵每小時(shí)投加藥量:式中：——溶液池容積（m3）耐酸泵型號25FYS-20選用2臺，一備一用.2.5藥劑倉庫估算面積為150m2，倉庫與混凝劑室之間采用人力手推車投藥,藥劑倉庫平面設(shè)計(jì)尺寸為10.0m×15.0m。3混合計(jì)算3.1設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)總進(jìn)水量為Q=138600m3/d，水廠進(jìn)水管投藥口靠近水流方向的第一個(gè)混合單元，投藥管插入管徑的1/3處，且投藥管上多處開孔，使藥液均勻分布，進(jìn)水管采用兩條，流速v=1.5m/s.設(shè)計(jì)流量Q=1.6m3/s，水溫20°時(shí)運(yùn)動粘度為μ＝1.005*10-3（N·s/m2）3.2混合池取混合時(shí)間t=30s，混合池體積，尺寸為3.3靜態(tài)混合器3.3.1設(shè)計(jì)管徑靜態(tài)混合器設(shè)在絮凝池進(jìn)水管中，設(shè)計(jì)流量；3.3.2混合單元數(shù)則靜態(tài)混合器管徑為:，本設(shè)計(jì)采用1000mm；混合單元數(shù)按下式計(jì)算，本設(shè)計(jì)取N=3；則混合器的混合長度為：3.3.3混合時(shí)間3.3.4水頭損失<0.5m,符合設(shè)計(jì)要求。3.3.5校核GT值，在500-1000之間，符合設(shè)計(jì)要求。4水平軸式機(jī)械絮凝池4.1基本參數(shù)設(shè)計(jì)分成3個(gè)系列，每系列的設(shè)計(jì)流量為,絮凝時(shí)間取20min4.2平面尺寸4.2.1絮凝池有效容積,池?cái)?shù)n=34.2.2每池有效容積，每池分成三格，每格有效容積V=71.3m34.2.3池體尺寸根據(jù)水力高程布置，水深H=4.5m，池寬4m池長,絮凝池池超高取0.3m，總高度為4.8m.單池尺寸4.3攪拌設(shè)備絮凝池分格隔墻上過水孔道上下交錯(cuò)布置，每格設(shè)一臺攪拌設(shè)備4.3.1葉輪直徑葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)不露出水面，也不觸及池底。葉輪直徑取池寬60%，采用D=2.5m4.3.2葉輪的槳板尺寸葉輪槳板中心點(diǎn)線速度采用V1=0.5m/sV2=0.35m/sV3=0.2m/s（1）槳板長度取1.8m（槳板長度與葉輪直徑之比l/D=1.8/2.5=0.72）（2）槳板寬度取b=0.25m,長寬比0.3/2<1，CD=1.1每根軸上槳板數(shù)8塊。旋轉(zhuǎn)槳板面積與絮凝池過水?dāng)嗝婷娣e之比為8*0.25*1.8/4*4.5=20%小于25%4.3.3葉輪轉(zhuǎn)速設(shè)槳板相對于水流的線速度等于槳板旋轉(zhuǎn)線速度0.75倍，則相對于水流的葉輪轉(zhuǎn)速為4.3.4槳板功率每個(gè)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)克服水的阻力所消耗的功率p式中，CD——阻力系數(shù)，決定于槳板寬長比。當(dāng)寬長比小于1時(shí)，CD=1.1ZR——同一旋轉(zhuǎn)半徑上槳板數(shù)ρ——水的密度，kg/m3ω——相對于水的旋轉(zhuǎn)角速度，rad/sR1——槳板外緣旋轉(zhuǎn)半徑，mR2——槳板內(nèi)緣旋轉(zhuǎn)半徑，m同理可得總功率4.3.5核算平均速度梯度G值及GT值第一格第二格第三格平均速度梯度G值經(jīng)核算，G值與GT值均較合適5異向流斜管沉淀池5.1基本參數(shù)表面負(fù)荷q=10m3/m2*h處理水量Q=1925m3/h=0.54m/s斜管沉淀池與反應(yīng)池合建，池有效寬度B=4m。采用塑料片熱壓六邊形蜂窩管，管厚0.4mm，邊距d=30mm，水平傾角60度。采用后傾式以利于均勻配水。斜管長1m，管徑一般為25~35mm（即管的內(nèi)切圓直徑），取為30mm。5.2沉淀區(qū)平面尺寸清水面積A=Q/v=1925/10=192.5m3式中q——表面負(fù)荷,一般采用9.0-11.0，本設(shè)計(jì)取10進(jìn)水方式：進(jìn)水區(qū)沿4m長的一邊布置,為了配水均勻設(shè)計(jì)尺寸B*L=12*20=240m35.3沉淀池的總高度沉淀池的總高度超高：h0=0.3m；清水區(qū)高度：h1=1.2m；斜管區(qū)高度：h2=1000×sin60°=0.866m，取0.9m；布水區(qū)高度：h3=1.5m；穿孔排泥斗高度：h4=0.8m；因此，有效池深：H=0.9+1.2+1.3=3.4m；沉淀池總高度為：H＝h0＋h1＋h2＋h3＋h4=0.3＋1.2＋0.9＋1.5＋0.8＝4.7m5.4沉淀池進(jìn)口穿孔花墻排泥系統(tǒng)5.4.1沉淀池進(jìn)水設(shè)計(jì)沉淀池進(jìn)水采用穿孔花墻，孔口總面積式中v——孔口速度（m/s），一般取值不大于0.20m/s。本設(shè)計(jì)取0.2m/s。每個(gè)孔口的尺寸定為15cm×10cm，則孔口數(shù)個(gè)。進(jìn)水孔位置應(yīng)在斜管以下、沉泥區(qū)以上部位。5.4.2沉淀池出水設(shè)計(jì)采用穿孔集水槽集水，清水經(jīng)進(jìn)水孔淹沒出流進(jìn)入集水槽中，每個(gè)沉淀池沿長邊方向設(shè)有10條集水槽。集水槽計(jì)算（1）集水槽尺寸集水槽間距：l0=L/n=1.2m每個(gè)集水槽流量：q=0.2431/10=0.02431m3/s集水槽寬度：b＝0.9（βq）0.4＝0.9（1.2×0.02431）0.4＝0.22m集水槽水深：起點(diǎn)h1=0.75×0.22=0.17m;終點(diǎn)h2=1.25×0.22=0.28m為了施工方便，采用平底集水槽，從安全角度考慮，取集水槽水深h2＝0.31m，集水槽進(jìn)水跌落高度取h3＝0.05m，進(jìn)水孔淹沒深度取h4＝0.07m，集水槽超高取h0＝0.07m。集水槽總高度：H＝h2+h3+h4+h0＝0.36+0.05+0.07+0.07＝0.5m（2）集水槽的孔眼計(jì)算：集水槽孔口淹沒出流，出流水頭為h4＝0.07m，超載系數(shù)β=1.2，流量系數(shù)μ=0.62。每條集水槽所需孔眼面積：F=/=1.2*0.02431/(0.62*(2*9.81*0.07)0.5)=0.04m2孔徑d取25mm，每孔面積：0.0005m2每條集水槽孔眼總數(shù)n=f/a=0.04/0.0005=80個(gè)，集水槽兩側(cè)交錯(cuò)開孔，左右側(cè)開孔數(shù)各為40個(gè)。集水槽上孔距：l=6500/40=162.5mm。.集水總渠計(jì)算集水總渠寬度：Bn＝0.9（βQ）0.4＝0.9（1.2×0.2431）0.4＝0.55m集水總渠起端水流斷面假定為正方形，渠內(nèi)水深為0.6m，考慮集水槽水流進(jìn)入集水總渠時(shí)自由跌落，跌落高度取0.1m，同時(shí)考慮集水總渠頂與集水槽頂相平，則集水總渠總高度為：H=0.6+0.1+0.5=1.2m。5.4.3排泥系統(tǒng)為取得較好的排泥效果，采用機(jī)械排泥，在池末端設(shè)集水坑，通過排泥管定時(shí)開啟閥門，靠重力排泥。池內(nèi)存泥區(qū)高度為0.1m，池底有1.5‰坡度，坡向末端（每池一個(gè)），坑的尺寸為50cm*50cm*50cm。排泥管兼沉淀池放空管，其管徑按下式計(jì)算D=（0.7*B*L*H0/t）0.5=（0.7*6.5*12*3.5/3*3600）0.5=0.133m，采用200mm式中H0——池內(nèi)平均水深，m，此處為3.4+0.1=3.5t——放空時(shí)間，s，此處按3h算。斜管沉淀池示意圖，如圖下圖所示。斜管沉淀池計(jì)算示意圖5.5沉淀池核算出水的水頭損失包括孔口損失和集水槽速度內(nèi)損失。（1）孔口損失：式中：——進(jìn)口阻力系數(shù)，本設(shè)計(jì)取=2.（2）集水槽內(nèi)水深為0.3m，槽內(nèi)水力坡度按i=0.01計(jì)，槽內(nèi)水頭損失為：（3）出水總水頭損失（4）復(fù)算管內(nèi)雷諾數(shù)及沉淀時(shí)間式中:R——水力半徑,R=d/4=30/4=7.5mm=0.75cmμ——運(yùn)動粘度0.01cm2/s(t20℃)所以水流在沉淀池內(nèi)是層流狀態(tài)沉淀時(shí)間符合沉淀時(shí)間一般為2~5min之間的要求。6臭氧—生物活性炭強(qiáng)化濾池6.1臭氧接觸池6.1.1設(shè)計(jì)參數(shù)臭氧接觸池設(shè)計(jì)規(guī)模4.6萬m3/d=1925m3/s，共設(shè)3座，臭氧最大投量為2.0mg/L，分別導(dǎo)入接觸池，接觸時(shí)間為10min。所需臭氧量D=1.06aQ=1.06*0.002*1925=4.08kgO3/h6.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算①接觸池體積V②池截面積F。池內(nèi)水深HA取3m，則③單池面積及尺寸。采用2個(gè)接觸池6.2活性炭濾池6.2.1設(shè)計(jì)參數(shù)濾池設(shè)計(jì)水量為：Q=46000m3/d沖洗強(qiáng)度q=8L/(s·m2)，濾速：V1=10m/h6.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算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)間為：T=24-0.1×24/12=23.8h濾池面積為：F=Q/(V1T)=46000/（10×23.8）=193.28m2采用濾池?cái)?shù)為N=6，布置成對稱雙行排列。每個(gè)濾池面積為：f=F/N=193.28/6=32m2采用濾池長寬比為2左右，濾池設(shè)計(jì)尺寸為8.4m×4.2m。校核強(qiáng)制濾速V2為：V2=NV1/(N-1)=6×10/(6-1)=12m/h7普通快濾池7.1濾池設(shè)計(jì)參數(shù)的確定本水廠采用普通快濾池進(jìn)行過濾，單層石英砂濾料，密度ρs=2.65t/m3，濾料膨脹前孔隙率m0=0.4；根據(jù)用水量的情況，采用4個(gè)構(gòu)造相同的快濾池，布置成對稱雙行排列，則每個(gè)濾池的設(shè)計(jì)流量Q=4.62*104/4*24=481.2m3/h=0.13m/s。濾速V＝8～10m/h，取v=10m/h；沖洗強(qiáng)度：12～15L/m2·s，取14L/m2·s；沖洗時(shí)間：t＝6min；沖洗周期：T=12h；。7.2濾池池寸每個(gè)濾池的實(shí)際工作時(shí)間T=24h濾池的總面積F=Q0/vT=46000/10*24=191.67m2每個(gè)濾池的面積,采用49m2，正方形濾池，每個(gè)池的邊長為7m。7.3濾池高度支承層高度濾料層高度砂面上水深超高（干弦）濾池總高7.4設(shè)計(jì)計(jì)算7.4.1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=40%；－水的運(yùn)動黏滯度，。砂濾料的有效直徑=0.7mm與對應(yīng)的濾料不均勻系數(shù)u=1.5所以，=0.9u=0.9×1.5×0.7=0.945mm7.4.2單池沖洗流量7.4.3沖洗排水槽（1）斷面尺寸兩槽中心距采用a=3m排水槽個(gè)數(shù)n1=L/a=7/3=2（個(gè)），槽長l=B=7m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，其末端斷面模數(shù)為：槽寬：b=2X=2*0.16=0.32m。（2）排水槽高度槽頂位于濾層面以上的高度為：He=eHn+2.5x+δ+0.075=0.4*0.7+2.5*0.16+0.05+0.075=1.03m式中e——沖洗時(shí)濾層膨脹度Hn——濾料層厚度采用0.7mX——沖洗排水槽斷面模數(shù)，x=0.16mδ——排水槽底厚度采用，取0.05m（3）核算面積排水槽平面總面積與單個(gè)濾池面積之比：2*2x*l/f=2*0.16*7/49=0.05<0.257.4.4集水渠集水渠采用矩形斷面，共設(shè)10條集水渠，渠寬采用b=0.6m渠始端水深Hq集水渠底低于排水槽底的高度Hm,取1.1m。7.4.5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)配水干渠干渠始端流速采用干渠始端流量干渠斷面積，取0.5干渠斷面尺寸采用0.5m×0.5m(2)配水支管支管中心距采用s=0.25m支管總數(shù)n2=2L/s=2×7/0.25=56（根）支管流量支管直徑采用，流速支管長度式中0.5為干管斷面尺寸，0.3為考慮渠道壁厚及支管末端與池壁間距核算(3)支管孔眼孔眼總面積Ω與濾池面積f的比值a，采用，則孔徑采用單孔面積孔眼總數(shù)每一支管孔眼數(shù)（分兩排交錯(cuò)排列）為：,取20個(gè)孔眼中心距孔眼平均流速7.4.6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水箱內(nèi)水深，采用圓形水箱直徑(2)設(shè)置高度水箱底至沖洗排水箱的高差，由以下幾部分組成。1）水箱與濾池間沖洗管道的水頭損失管道流量管徑采用，管長l=7m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)mH2O2）配水系統(tǒng)水頭損失h2h2按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算3）承托層水頭損失h3承托層厚度采用H0=0.45m4）濾料層水頭損失h4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mH2O5）備用水頭h5=1.5mH2O則8清水池8.1平面尺寸清水池的有效容積，包括調(diào)節(jié)容積，消防貯水量和水廠自用水的調(diào)節(jié)量。清水池的調(diào)節(jié)容積：V1=kQ=0.1×138000=13800m3消防用水量按同時(shí)發(fā)生兩次火災(zāi)，一次火災(zāi)用水量取25L/s，連續(xù)滅火時(shí)間為2h，則消防容積：V2=25*2*3600/100=180m3根據(jù)本水廠選用的構(gòu)筑物特點(diǎn)，不考慮水廠自用水儲備。則清水池總有效容積為：V=V1+V2=13800+180=13980m3清水池共設(shè)3座，有效水深取H=4.0m，則每座清水池的面積為：F=V/2H=13980/3*2*4.4=530m2取B*L=24*24=576m2，超高取0.5m，則清水池凈高度取4.5m。8.2管道系統(tǒng)1）清水池的進(jìn)水管：（設(shè)計(jì)中取進(jìn)水管流速為=1.8m/s）設(shè)計(jì)中取進(jìn)水管管徑為DN500mm2）清水池的出水管由于用戶的用水量時(shí)時(shí)變化，清水池的出水管應(yīng)按出水量最大流量設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中取時(shí)變化系數(shù)=1.4，所以：出水管管徑：（設(shè)計(jì)中取出水管流速為=0.8m/s）設(shè)計(jì)中取出水管管徑為DN600mm3）清水池的溢流管溢流管的管徑與進(jìn)水管相同，取為DN500mm。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)。4）清水池的排水管清水池內(nèi)的水在檢修時(shí)需要放空，需要設(shè)排水管。排水管徑按2h內(nèi)將水放空計(jì)算。排水管流速按1.2m/s估計(jì)，則排水管的管徑為：設(shè)計(jì)中取排水管徑為DN350mm8.3清水池的布置8.3.1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(shí)間30min。每座清水池內(nèi)導(dǎo)流墻設(shè)置3條，間距為15m，將清水池分成4格。導(dǎo)流墻底部每隔5m設(shè)0.1m×0.1m的過水方孔。8.3.2檢修孔在清水池的頂部設(shè)圓形檢修孔2個(gè)，直徑為1000mm。8.3.3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)通氣孔，通氣孔共設(shè)4個(gè)通氣管，通氣管管徑為200mm其伸出地面高度高低錯(cuò)落，便于空氣流通9消毒9.1加藥量的確定最大投氯量為a=3mg/L加氯量為：儲氯量（按一20天考慮）為：10加氯間的布置加氯間靠近濾池和清水池，在加氯間、氯庫低處各設(shè)排風(fēng)扇一個(gè)，換氣量每小時(shí)8～12次，并安裝漏氣探測器，其位置在室內(nèi)地面以上20cm。設(shè)置漏氣報(bào)警儀，當(dāng)檢測的漏氣量達(dá)到2～3mg/kg時(shí)即報(bào)警，切換有關(guān)閥門，切斷氯源，同時(shí)排風(fēng)扇動作。為搬運(yùn)氯瓶方便，氯庫內(nèi)設(shè)單軌電動葫蘆一個(gè)，軌道在氯瓶正上方，軌道通到氯庫大門以外。加氯間外布置防毒面具、搶救材料和工具箱，照明和通風(fēng)設(shè)備在室外設(shè)開關(guān)。在加氯間引入一根DN50的給水管，水壓大于20mH2O，供加氯機(jī)投藥用；在氯庫引入DN32給水管，通向氯瓶上空，供噴淋用。11二級泵站水泵選擇12水廠高程設(shè)計(jì)計(jì)算水廠高程計(jì)算表主要構(gòu)筑物自身水損(m)沿程損失(m)水面高程(m)池底標(biāo)高(m)池頂標(biāo)高(m)構(gòu)筑物高(m)混合池0.2184.4180.7184.74.00.5絮凝沉淀池0.8183.7179.0184.05.00.2臭氧接觸池0.4182.7179.0183.04.00.3生物活性炭濾池0.4182.0178.3182.34.00.3普通快濾池2.0181.3178.1清水池0.0179.0174.8179.34.5三、圖紙1.平面圖2.高程圖3.構(gòu)筑物圖四、參考文獻(xiàn)【1】上海市政工程設(shè)計(jì)研究院，給水排水設(shè)計(jì)手冊第3冊。北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004年，第434頁【2】國內(nèi)外給水廠凈水工藝研究綜述【3】劉陽，微污染水源水處理工藝中復(fù)合強(qiáng)化過濾技術(shù)的研究，浙江大學(xué)，2012年3月?！?】潘碌亭，中國微污染水源水處理技術(shù)研究現(xiàn)狀與進(jìn)展，工業(yè)水處理，2006年6月第26卷第6期，第7頁。課程設(shè)計(jì)答疑記錄姓名班級指導(dǎo)教師答疑時(shí)間答疑地點(diǎn)答疑內(nèi)容注:答疑內(nèi)容采用一問一答的形式,簡要寫你提的問題和老師的答疑情況，可自行加頁。課程設(shè)計(jì)答疑記錄姓名班級指導(dǎo)教師答疑時(shí)間答疑地點(diǎn)答疑內(nèi)容注:答疑內(nèi)容采用一問一答的形式,簡要寫你提的問題和老師的答疑情況，可自行加頁?；贑8051F單片機(jī)直流電動機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機(jī)的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動檢測儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號檢測儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測量儀的研制基于單片機(jī)的紅外測油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究\t