武漢市白鶴嘴水廠工程設(shè)計(jì)

延安大學(xué)西安創(chuàng)新學(xué)院本科專業(yè)應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn)概述1.1畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的武漢市白鶴嘴水廠是20世紀(jì)90年代為解決武漢市漢口地區(qū)供水不足而興建的大型水廠，分兩期建設(shè)。水廠建成后在長江中游地區(qū)為示范性大中型水廠。通過對(duì)城市自來水處理工程的設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握給水處理工藝的技巧和方法，熟悉并掌握本專業(yè)的設(shè)計(jì)工作的內(nèi)容和方法，鞏固所學(xué)的專業(yè)理論知識(shí)，將所學(xué)理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去，為以后的實(shí)際工作打下扎實(shí)的專業(yè)基本功。1.2水廠廠址選擇的一般原則水廠廠址的選擇，應(yīng)根據(jù)下列要求，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。給水系統(tǒng)布局合理；不受洪水威脅；有較好的廢水排除條件；有良好的工程地質(zhì)條件；有良好的衛(wèi)生條件，便于設(shè)立衛(wèi)生防護(hù)地帶；少拆遷、不占或少占良田；施工、運(yùn)行和維護(hù)方便。1.3設(shè)計(jì)原則本工程設(shè)計(jì)遵循的主要設(shè)計(jì)原則有：（1）以批準(zhǔn)的城鎮(zhèn)總體規(guī)劃和給水專業(yè)規(guī)劃為主要依據(jù)，水源選擇、凈水廠位置、輸配水管線路等的確定應(yīng)符合相關(guān)專項(xiàng)規(guī)劃的要求。（2）從全局出發(fā)，綜合考慮水資源的節(jié)約、水生態(tài)環(huán)境保護(hù)和水資源的可持續(xù)利用，正確處理各種用水的關(guān)系，符合建設(shè)節(jié)水型城鎮(zhèn)的要求。（3）給水工程設(shè)計(jì)應(yīng)貫徹節(jié)約用地原則，合理利用土地資源。建設(shè)用地指標(biāo)應(yīng)符合《城市給水工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定。（4）給水工程應(yīng)按遠(yuǎn)期規(guī)劃、近遠(yuǎn)期結(jié)合、以近期為主的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。近期設(shè)計(jì)年限采用5～10年，遠(yuǎn)期規(guī)劃設(shè)計(jì)年限采用10～20年。（5）給水工程中構(gòu)筑物的合理設(shè)計(jì)使用年限為50年，管道及專用設(shè)備的合理設(shè)計(jì)使用年限按材質(zhì)和產(chǎn)品更新周期經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。（6）以提高供水安全可靠性和供水水質(zhì)，降低能耗、藥耗、水耗，節(jié)約能源和資源，優(yōu)化運(yùn)行管理，提高科學(xué)管理水平，降低運(yùn)行操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低工程造價(jià)和運(yùn)行成本，增加經(jīng)濟(jì)效益為主旨，在不斷總結(jié)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，積極采用行之有效的新技術(shù)、新工藝、新材料和新設(shè)備。（7）給水系統(tǒng)的選擇應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦巍⑺辞闆r、城鎮(zhèn)規(guī)劃、供水規(guī)模、水質(zhì)及水壓要求，以及原有給水工程設(shè)施等條件，從全局出發(fā)，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后綜合考慮確定。（8）生活用水的給水系統(tǒng)，其供水水質(zhì)必須符合現(xiàn)行的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求，專用的工業(yè)用水給水系統(tǒng)，其水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)用戶的要求確定。1.4水處理方案的選擇根據(jù)上述論證，營口市水處理工程可形成兩個(gè)基本方案，具體方案見下圖：原水→管式靜態(tài)混合器→往復(fù)式隔板絮凝池→平流沉淀池→V型濾池→清水池→二泵房→用戶。原水→管式靜態(tài)混合器→機(jī)械攪拌澄清池→普通快濾池→清水池→二泵房→用戶。1.5方案確定通過綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較可見，第一套方案更具有綜合優(yōu)勢，近期采用該方案。1.6工程項(xiàng)目規(guī)模及內(nèi)容（1）設(shè)計(jì)水量一期工程設(shè)計(jì)供水量：25萬m3/d；（2）出水水質(zhì)出水水質(zhì)達(dá)到生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。2構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算2.1配水井設(shè)計(jì)流量考慮虹吸管事故時(shí)調(diào)節(jié)的時(shí)間虹吸管淹沒與動(dòng)水位以下的深度為 配水井直徑為2.2管式靜態(tài)混合器設(shè)計(jì)中選用管式靜態(tài)混合器管式靜態(tài)混合器直徑：式中：—靜態(tài)混合器直徑（）—設(shè)計(jì)水量（）—水流速度（），一般為左右設(shè)計(jì)中取水流經(jīng)過靜態(tài)混合器的水頭損失為：計(jì)算草圖如下：圖2.1靜態(tài)混合器2.3藥劑混合設(shè)計(jì)流量選用堿式氯化鋁為混凝劑堿式氯化鋁的優(yōu)點(diǎn)：（1）堿式氯化鋁凈化效率高，耗藥量少，出水濁毒低，色度小，過濾性能好，原水高濁度時(shí)尤為顯著。（2）溫度適應(yīng)性強(qiáng)，pH適應(yīng)范圍寬（可在pH=5～9的范圍內(nèi)），因而可不投加堿劑。（3）使用時(shí)操作方便，腐蝕性小，勞動(dòng)條件好。（4）設(shè)備簡單，操作方便，成本低。2.3.1設(shè)計(jì)計(jì)算（1）溶液池的容積式中：—溶液池容積（）—設(shè)計(jì)處理水量（）—混凝劑最大投加量（）設(shè)計(jì)中取—混凝劑的濃度，一般采用設(shè)計(jì)中采用—每日制劑次數(shù)，一般不超過3次，設(shè)計(jì)中取溶液池分兩格，每格有效容積為，有效高度為，超高為，每格尺寸為（2）溶解池容積計(jì)算溶解池為溶液池容積的0.3倍，即式中：—溶液池容積—溶解池容積溶解池分兩格，每格容積為，有效高度取，超高為，每格尺寸為，池底坡度采用2.5%2.3.2投藥設(shè)備的選擇采用計(jì)量加藥泵，泵型號(hào)J-Z8000/1.3，選用三臺(tái)其中一臺(tái)備用。加藥間的平面尺寸為。2.4藥劑倉庫已知條件，混凝劑為堿式氯化鋁，每袋質(zhì)量是40kg每袋規(guī)格是，投藥量為，水廠設(shè)計(jì)水量，藥劑堆放高度為，藥劑儲(chǔ)存期為15天2.4.1設(shè)計(jì)計(jì)算堿式氯化鋁袋數(shù)有效堆放面積為倉庫面積尺寸為2.5隔板絮凝池設(shè)計(jì)中采用往復(fù)式隔板絮凝池2.5.1設(shè)計(jì)水量式中：—單池設(shè)計(jì)水量（）—水廠設(shè)計(jì)水量—池?cái)?shù)（個(gè)）設(shè)計(jì)中取2.5.2設(shè)計(jì)計(jì)算（1）絮凝池有效容積式中：—絮凝池有效容積（）—設(shè)計(jì)單池處理水量（）—絮凝時(shí)間（）設(shè)計(jì)中取考慮到與平流式沉淀池合建，池寬取，水深（2）絮凝池長度式中：—絮凝池有效長度（）—有效水深（）—絮凝池寬度（）設(shè)計(jì)中取超過為，，（3）隔板間距流速分6段：，，，，，式中：—第一段隔板間距（）—單池處理水量（）—第一段內(nèi)流速（）—池內(nèi)有效水深（）設(shè)計(jì)中取設(shè)計(jì)中：實(shí)際流速為實(shí)際流速為實(shí)際流速為實(shí)際流速為實(shí)際流速為實(shí)際流速為每一種間隔采取5條，則廊道總數(shù)為30條，水流轉(zhuǎn)彎次數(shù)為29次，則池子長度為：隔板厚按計(jì)，則池子總長為（4）水頭損失計(jì)算式中：—第i段廊道內(nèi)水流速度（）—第i段廊道內(nèi)轉(zhuǎn)彎處水流速度（）第i段廊道內(nèi)水流轉(zhuǎn)彎次數(shù)—隔板轉(zhuǎn)彎處的局部阻力系數(shù)，往復(fù)式隔板—第i段廊道總長度（）—第i段廊道過水?dāng)嗝嫠Π霃剑ǎ魉傧禂?shù)，隨水力半徑和池底及池壁粗糙系數(shù)決定，通常曼寧公式絮凝池為鋼混結(jié)構(gòu)，水泥砂漿抹面，粗糙系數(shù)，其他段計(jì)算結(jié)果如下：廊道轉(zhuǎn)彎處的過水?dāng)嗝娣e為廊道斷面積的1.2~1.5倍，設(shè)計(jì)中取1.4倍，則各段轉(zhuǎn)彎處流速式中：—第i段轉(zhuǎn)彎處流速（）—單池處理水量（）—池內(nèi)水深（）各段水頭損失結(jié)果列于下表：

表2.1構(gòu)筑物損失一覽表段數(shù)15600.310.3250.45563.34006.90.0925600.340.2840.39864.34134.50.06835600.420.2270.31866.64435.60.04345600.450.2070.28967.34529.30.03555600.520.1750.24569.047610.02564480.610.1420.19970.85012.60.013合計(jì)（5）GT值計(jì)算（時(shí)）式中：—水的密度（）—總水頭損失（）—水的動(dòng)力粘度（）在范圍內(nèi)。絮凝池計(jì)算草圖如下：圖2.2往復(fù)式隔板絮凝池2.6沉淀池設(shè)計(jì)中采用平流式沉淀池，設(shè)4座2.6.1設(shè)計(jì)流量的確定式中：—單池設(shè)計(jì)水量（）2.6.2平面尺寸計(jì)算（1）沉淀池有效容積式中：—沉淀池的有效容積（）—停留時(shí)間（），設(shè)計(jì)中?。?）沉淀池長度式中：—沉淀池長度（）—水平流速（），設(shè)計(jì)中?。?）沉淀池寬度式中：—沉淀池寬度（）—沉淀池有效深度（），設(shè)計(jì)中取設(shè)計(jì)中取12沉淀池長度L與寬度B之比為L/B=144/12=12>4，滿足要求。長度與深度之比144/3.5=41.1>10，滿足要求復(fù)核沉淀池中水流的穩(wěn)定性，計(jì)算弗勞德數(shù)式中：—弗勞德數(shù)—水力半徑（），—水流斷面積（）—濕周（）—重力加速度（）設(shè)計(jì)中弗勞德數(shù)介于0.0001~0.00001之間，滿足要求2.6.3進(jìn)出水系統(tǒng)（1）沉淀池進(jìn)水部分設(shè)計(jì)沉淀池的配水，采用穿孔花墻進(jìn)水方式，則孔口的總面積為：式中：—孔口總面積（）—孔口流速（），設(shè)計(jì)中取每個(gè)孔口的尺寸定為，則孔口數(shù)為334個(gè)，進(jìn)口水頭損失為：式中：—進(jìn)口的水頭損失（）—局部阻力系數(shù)，設(shè)計(jì)中取為了安全此處取為0.05m（2）沉淀池出水部分設(shè)計(jì)沉淀池的出水采用薄壁溢流堰，渠道斷面采用矩形，溢流堰總長式中：—溢流堰長度（）—溢流堰的堰上負(fù)荷[]，設(shè)計(jì)中取出水堰采用指形堰，共設(shè)5條，雙側(cè)集水，匯入出水總渠。出水渠起點(diǎn)水深：式中：—出水渠起點(diǎn)水深（）—渠道寬度（），設(shè)計(jì)中取出水渠道的總深度為1.0m，跌水高度為0.13m，渠道內(nèi)的水流速度為：式中：—渠內(nèi)水流速度（）沉淀池的出水管管徑初定為DN1000，此時(shí)管內(nèi)流速為：式中：—管道內(nèi)水流速度（）D—出水管管徑（）（3）沉淀池放空管式中：—放空管管徑（）—放空時(shí)間（），設(shè)計(jì)中取設(shè)計(jì)中取放空管管徑為DN600（4）排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用型桁架式吸泥機(jī)，行走速度為，工作橋?qū)挾葹椋嘬囕喚酁椋?）沉淀池總高度式中：—沉淀池超高（）設(shè)計(jì)中取—沉淀池污泥斗高度（）設(shè)計(jì)中取計(jì)算草圖如下：圖2.3沉淀池計(jì)算草圖2.7濾池設(shè)計(jì)中采用V型濾池四座2.7.1設(shè)計(jì)要點(diǎn)（1）濾速可達(dá)，一般為（2）采用單層加厚均質(zhì)濾料，粒徑一般為，允許擴(kuò)大到，不均勻系數(shù)為或之間。（3）對(duì)于濾速在之間的濾池,其濾層厚度在之間選用,對(duì)于更高的濾速還可相應(yīng)增加。（4）底部采用帶長柄濾頭底板的排水系統(tǒng),不設(shè)礫石承托層。（5）反沖洗一般采用氣沖，氣水同時(shí)反沖和水沖三個(gè)過程，大大節(jié)省反沖洗水量和電耗，氣沖強(qiáng)度為，清水沖洗強(qiáng)度為，表面掃洗用原水，一般為。（6）整個(gè)濾料層在深度方向的粒徑分布基本均勻,在反沖洗過程中濾料層不膨脹,不發(fā)生水力分級(jí)現(xiàn)象,保證深層截污,濾層含污能力高。（7）濾層以上得水深一般大于，反沖洗時(shí)水位下降到排水槽頂，水深只有。（8）V型進(jìn)水槽和排水槽分設(shè)于濾池的兩側(cè),池子可沿著長的方向發(fā)展,布水均勻V型濾池是恒水位過濾，池內(nèi)的超聲波水位自動(dòng)控制可調(diào)節(jié)出水清水閥，閥門可根據(jù)池內(nèi)水位的高、低，自動(dòng)調(diào)節(jié)開啟程度，以保證池內(nèi)的水位恒定。V型濾池所選用的濾料的鋪裝厚度較大（約），粒徑也較粗（）的石英砂均質(zhì)濾料。當(dāng)反沖洗濾層時(shí)，濾料呈微膨脹狀態(tài)，不易跑砂。V型濾池的另一個(gè)特點(diǎn)是單池面積較大，過濾周期長，水質(zhì)好，節(jié)省反沖洗水量。單池面積普遍設(shè)計(jì)為，甚至可達(dá)以上。由于濾料層較厚，載污量大，濾后水得出水濁度普遍小于。V型濾池得沖洗一般采用:氣洗→氣水同時(shí)沖洗→氣沖洗+表面掃洗2.7.2設(shè)計(jì)參數(shù)得確定設(shè)計(jì)水量為，濾速為濾池沖洗確定(見下表)

表2.2濾池沖洗強(qiáng)度一覽表沖洗強(qiáng)度(L/S.)沖洗時(shí)間(min)第一步(氣沖)153第二步(氣水同時(shí)沖洗)空氣15水44第三步(水沖)55總沖洗時(shí)間，沖洗周期反沖掃洗強(qiáng)度一般取2.7.3設(shè)計(jì)計(jì)算（1）池體設(shè)計(jì)濾池工作時(shí)間（式中未考慮排放濾水）（2）濾池面積設(shè)計(jì)中設(shè)置四座濾池則每座濾池的面積為：為了節(jié)省占地，選雙格V型濾池，池底板用混凝土，單格寬度，，單格面積為，共分八格，左右對(duì)稱布置，每座面積，總面積為2.7.4校核強(qiáng)制濾速2.7.5濾池高度的確定濾池超高，濾池口水深，濾層厚度（），濾板厚，濾板下布水區(qū)高度（）則濾池總高度為：2.7.6水封井的設(shè)計(jì)濾池采用單層加厚均質(zhì)濾料，粒徑，不均勻系數(shù)為，均質(zhì)濾料清潔濾料層的水頭損失按下式計(jì)算式中：—水流通過清潔濾料層的水頭損失—水得動(dòng)力粘度（）；時(shí)為—重力加速度，設(shè)計(jì)中取—濾料孔隙率，設(shè)計(jì)中取—與濾料體積相同的球體直徑，設(shè)計(jì)中取—濾層厚度，設(shè)計(jì)中取—濾速，設(shè)計(jì)中取—濾料粒徑球度系數(shù)，天然沙粒為，設(shè)計(jì)中取當(dāng)濾速為時(shí)，清潔濾料層的水頭損失一般為，計(jì)算值比經(jīng)驗(yàn)值低，取經(jīng)驗(yàn)值的低限為清潔濾料層的過濾水頭損失，正常過濾時(shí)通過長柄濾頭的水頭損失為，忽略其他水頭損失，則每次反沖洗后剛開始過濾時(shí)，水頭損失為：，為保證濾池正常過濾時(shí)池內(nèi)的液面高出濾料層，水封井出水堰頂標(biāo)高與與濾料層相同。設(shè)計(jì)水封井平面尺寸，堰底板比濾池底板底水封井出水堰總高：因?yàn)槊扛駷V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：計(jì)算得：則反沖洗完畢時(shí)，濾池液面比濾料層高（1）反沖洗管渠系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)：長柄濾頭配水配氣系統(tǒng)，水洗時(shí)濾料不膨脹1）長柄濾頭安裝在混凝土板上，濾板固定在梁上，濾板用厚預(yù)制板，上澆混凝土層，濾板下的長柄部分浸沒在水中，長柄上端有小孔，下端有豎向條縫，氣水同時(shí)反沖洗時(shí)，約有2/3空氣有上緣小孔進(jìn)入,1/3空氣由縫隙進(jìn)入柄內(nèi),長炳下端浸沒部分有一個(gè)小孔，流進(jìn)沖洗水，這部分氣水在柄內(nèi)混合后長柄濾頭頂部的條縫噴入濾層沖洗。2）長柄濾頭固定板下的氣水室高度為,其中沖洗時(shí)形成的氣墊層厚度為。3）向長柄濾頭固定板下氣水室配氣的出口應(yīng)該緊貼濾頭固定板的底面，由配水干管向氣水室配水的支管出口應(yīng)該緊貼池底。4）長柄濾頭配氣系統(tǒng)的濾帽縫隙與濾池過濾面積之比為1/80，每平方米的濾頭數(shù)量為個(gè)。5）沖洗水和空氣同時(shí)通過長柄濾頭的水頭損失按產(chǎn)品的實(shí)測資料確定。向長柄濾頭配水配氣系統(tǒng)氣水室配氣的干管的進(jìn)口流速為左右；配氣支管或孔口流速為左右。配水干管進(jìn)口流速為左右；配水支管或孔口流速反沖洗用水量的計(jì)算：反沖洗用水流量按水洗強(qiáng)度最小時(shí)計(jì)算，單獨(dú)水洗時(shí)反沖洗強(qiáng)度最大，為，V型濾池反沖洗時(shí)，表面掃洗同時(shí)進(jìn)行，其流量為：（2）反沖洗配水系統(tǒng)的斷面計(jì)算配水干管進(jìn)水口流速為左右，配水干管的截面積反沖洗配水干管用鋼管，流速為反沖洗水由反沖洗配水干管輸至氣水分配渠,由氣水分配渠底側(cè)的布水方孔配水的濾池底部布水區(qū),反沖洗水通過配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為左右，取，則配水支管的截面積：，此即為配水方孔的總面積，沿渠長方向兩側(cè)各均勻布置16個(gè)配水方孔，共32個(gè)，孔中間距，每個(gè)孔口的面積為，每個(gè)孔口尺寸?。?）反沖洗用氣量的計(jì)算反沖洗用氣量按氣沖強(qiáng)度最大時(shí)的空氣流量計(jì)算，這時(shí)氣沖的強(qiáng)度為，（4）配氣系統(tǒng)的斷面計(jì)算配水干管進(jìn)口流速應(yīng)為左右，則配水干管的截面積反沖洗配氣干管用鋼管，流速為反沖洗用空氣有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(jì)32個(gè),反沖洗用空氣通過配氣小孔的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孔口流速為左右，則配氣支管的截面積每個(gè)布?xì)庑】酌娣e為：孔口直徑：=每孔配氣量：=（5）氣水分配渠的斷面設(shè)計(jì)對(duì)氣水分配渠端面面積要求的最不利條件發(fā)生的氣水同時(shí)反沖洗時(shí),亦即氣水同時(shí)反沖洗時(shí)要求氣水分配渠端面面積最大。因此,氣水分配渠的斷面設(shè)計(jì)按氣水同時(shí)反沖洗的情況設(shè)計(jì)。氣水同時(shí)反沖洗時(shí)反沖洗流量氣水同時(shí)反沖洗時(shí)反沖洗用空氣的流量氣水分配區(qū)的氣水流速均按相應(yīng)的配氣,配水干管流速取值。則氣水分配干管的斷面積：2.7.7濾池管渠的布置（1）反沖洗管渠氣水分配渠：氣水分配渠起端寬，高取，末端寬度取，高度取，則起端截面積為，末端截面積為，兩側(cè)沿程各布置16個(gè)配水小孔和16個(gè)布?xì)夥娇?，孔間距為，共32個(gè)配氣小孔和32個(gè)配水方孔，氣水分配渠末端所需最小截面積0.39/40=0.013﹤末端截面積0.28,滿足要求。排水集水槽：排水集水槽頂端高出濾料層頂面，則排水集水槽高為式中,,同前面池體設(shè)計(jì)部分濾池高度確定得尺寸，為氣水分配渠起端高度，排水集水槽末端高為：式中,,同前面池體設(shè)計(jì)部分濾池高度確定得尺寸，為氣水分配渠末端高度。底坡排水集水槽排水能力校核由矩形斷面暗溝（非滿流），計(jì)算公式校核集水槽的排水能力設(shè)集水槽超高為，則槽內(nèi)水位高為，槽寬為，濕周為，水流斷面：，水力半徑：水流速度：=4.18m/s過流能力實(shí)際過水量:=+=0.315+0.11=0.425/s﹤過流能力（2）進(jìn)水管渠進(jìn)水總渠：四格濾池分為獨(dú)立的兩組，每組進(jìn)水總渠過水流量按強(qiáng)制過濾流量設(shè)計(jì)，流速，則強(qiáng)制過濾流進(jìn)水總渠水流端面積進(jìn)水總渠寬度為，水面高為每座濾池由進(jìn)水側(cè)壁開三個(gè)進(jìn)水孔,進(jìn)水總渠的渾水通過這三個(gè)進(jìn)水孔進(jìn)入濾池,兩側(cè)進(jìn)水孔孔口在反沖洗時(shí)關(guān)閉,中間進(jìn)水孔孔口設(shè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閘板,在反沖洗時(shí)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(shí)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:計(jì)算,其總面積按濾池強(qiáng)制過濾水量計(jì),孔口兩側(cè)水位差取,則孔口總面積：中間面積按表面掃水量設(shè)計(jì).=×(/)=0.43×(0.11/0.48)=0.10孔口寬高兩側(cè)孔口設(shè)閘門.采用橡膠囊充氣閥,每個(gè)側(cè)孔面孔：=(－)/2=(0.43－0.10)/2≈0.16孔口寬,高每座濾池內(nèi)設(shè)的寬頂堰.為了保證進(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，在經(jīng)濾池內(nèi)的配水渠分配到兩側(cè)的V形槽，寬頂堰寬,寬頂堰與進(jìn)水渠平行設(shè)置，與進(jìn)水總渠側(cè)壁相距，堰上水頭由矩形堰的流量公式得進(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形槽濾池配水渠寬，渠高，渠總長等與濾池總寬，則渠長。當(dāng)渠內(nèi)水深時(shí)，流速（進(jìn)來的混水由分配渠中段向渠兩側(cè)進(jìn)水孔流去，每側(cè)流量為/2）為，滿足濾池近水管渠流速。2.7.8V形槽的設(shè)計(jì)V形槽槽底設(shè)表掃水出水孔直徑取,間隔,每槽共計(jì)70個(gè),則單側(cè)V形槽表掃水出水孔出水總面積=(3.14×0.0252/4)×70≈0.03表掃水出水孔低于排水集水槽堰頂,即V形槽槽底的高度低于集水槽堰頂。據(jù)潛孔出流公式Q=0.8A,其中Q為單格濾池的表掃水量.則表面掃洗時(shí)V槽內(nèi)水位高出濾池反沖洗時(shí)濾面：=[/（2×0.8）]2/2g=[0.11/（2×0.8×0.03）]2/（2×9.8）=0.27m反沖洗時(shí)排水集水槽的堰上水頭由矩形堰的流量公式Q＝求得式中b為集水槽長，b=Q為單格濾池反沖洗流量則V形槽傾角,垂直高度,壁厚反沖洗時(shí)V形槽頂高出濾池內(nèi)液面的高度為：反沖洗時(shí)V形槽頂高出槽內(nèi)液面的高度為：清水渠渠寬取為，渠中水流速度取，則渠內(nèi)水深為：，尺寸為計(jì)算草圖如下：圖2.4V型濾池計(jì)算草圖2.8清水池2.8.1平面尺寸計(jì)算（1）清水池的有效容積清水池的有效容積，包括調(diào)節(jié)容積、消防貯水量和水廠自來水的調(diào)節(jié)量，則清水池的總有效容積為式中：—清水池的總有效容積（）—經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般采用—設(shè)計(jì)供水量（）設(shè)計(jì)中取，清水池設(shè)四座，則每座清水池的有效容積為（2）清水池的平面尺寸每座清水池的面積式中：—每座清水池的面積（）—清水池有效水深（）設(shè)計(jì)中取取清水池的寬為，則清水池的長度為：設(shè)計(jì)中取則清水池實(shí)際有效容積為清水池超高取為，則清水池的總高度為：2.8.2管道系統(tǒng)（1）清水池的進(jìn)水管式中：—清水池進(jìn)水管直徑（）—進(jìn)水管管內(nèi)流速（），一般采用設(shè)計(jì)中取設(shè)計(jì)中取進(jìn)水管管徑為，進(jìn)水管內(nèi)實(shí)際流速為（2）清水池的出水管由于用戶的用水量時(shí)時(shí)變化，清水池出水管應(yīng)按出水最大流量計(jì)式中：—最大流量（）—時(shí)變化系數(shù)，一般采用—設(shè)計(jì)水量（）設(shè)計(jì)中取時(shí)變化系數(shù)出水管管徑式中：—出水管管徑（）—出水管管內(nèi)流速（），一般采用設(shè)計(jì)中取設(shè)計(jì)中取出水管管徑為，則流量最大時(shí)出水管內(nèi)流速為（3）清水池的溢流管溢流管的直徑與進(jìn)水管管徑相同為，在溢流管管端設(shè)喇叭口，管上不設(shè)閥門，出口設(shè)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，排水管的管徑應(yīng)按內(nèi)將池水放空計(jì)算，排水管內(nèi)流速按估計(jì)，則排水管的管徑為式中：—排水管管徑（）—放空時(shí)間（）—排水管內(nèi)水流速度（）設(shè)計(jì)中取排水管的管徑為2.8.3清水池布置（1）導(dǎo)流墻在清水池中布置導(dǎo)流墻，以防止池內(nèi)出現(xiàn)死角，每座清水池內(nèi)導(dǎo)流墻設(shè)4條，間距，將清水池分成5格，在導(dǎo)流墻底部每設(shè)的過水方孔，使清水池清洗時(shí)排水方便（2）檢查孔在清水池頂設(shè)圓形檢查孔兩個(gè)，直徑為（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)20個(gè)，每格設(shè)4個(gè)，通氣管的管徑為，通氣管伸出地面高度高低錯(cuò)落，便于空氣流通。（4）覆土厚度清水池頂部應(yīng)有的覆土厚度，并加以綠化，此處取覆土厚度為計(jì)算草圖入下：圖2.5清水池計(jì)算草圖2.8加氯間和氯庫2.8.1加氯量計(jì)算式中：—每天的投氯量（）—設(shè)計(jì)水量（）—加氯量（），一般采用設(shè)計(jì)中取2.8.2加氯設(shè)備的選擇加氯設(shè)備包括自動(dòng)加氯機(jī)、氯瓶和自動(dòng)檢測與控制裝置（1）自動(dòng)加氯機(jī)的選擇選用ZJ-=2\*ROMANII型轉(zhuǎn)子真空加氯機(jī)三臺(tái)，兩用一備，每臺(tái)加氯機(jī)得加氯量為，加氯機(jī)外形尺寸為，加氯機(jī)安裝在墻上，安裝高度在地面以上，三臺(tái)加氯機(jī)之間的凈間距為。（2）氯瓶采用容量為的氯瓶，氯瓶外形尺寸為：外徑，瓶高，氯瓶自重，公稱壓力，氯瓶采用兩組，每組八個(gè)，一組使用，一組備用，每組使用周期為（3）加氯控制根據(jù)余氯值采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制投氯量，控制圖如下：圖2.6計(jì)算機(jī)控制原理圖2.8.3加氯間和氯庫布置加氯間是安置加氯設(shè)備的操作間，氯庫是貯備氯瓶的倉庫，采用加氯間和氯庫合建的方式，中間用墻分開，但留有供人通行的小門，加氯間平面尺寸為長，寬，氯庫平面尺寸為長，寬，布置圖如下：圖2.7加氯間布置圖3二級(jí)泵房3.1泵的選擇根據(jù)揚(yáng)程流量選擇型離心清水泵四臺(tái)，其中三用一備表3.1水泵參數(shù)表型號(hào)流量（）揚(yáng)程（）轉(zhuǎn)數(shù)（）長度（）寬度（）高度（）氣蝕余量（）63537675054152448185510.5表3.2電機(jī)參數(shù)表型號(hào)功率（）電壓（）轉(zhuǎn)數(shù)（）長度（）寬度（）高度（）160060007502690244818553.2設(shè)計(jì)與計(jì)算單級(jí)雙吸式離心清水泵采用橫向排列較好，橫向排列雖然增長泵房的長度，但跨度可減小管配件簡單，進(jìn)出水順直水利條件好，檢修場地寬暢。水泵突出部分與墻壁凈距：電機(jī)突出部分與墻壁凈距：出水側(cè)水泵基礎(chǔ)與墻壁的凈距：進(jìn)水側(cè)水泵基礎(chǔ)與墻壁的凈距：水泵之間的凈距：因此，泵房長度為:設(shè)計(jì)中取。泵房寬度為:設(shè)計(jì)中取。3.3起重設(shè)備的選擇采用型電動(dòng)葫蘆，起升高度，起升速度，運(yùn)行速度，主起升電機(jī),功率，轉(zhuǎn)速，運(yùn)行電機(jī)，功率，轉(zhuǎn)速，鋼絲繩徑，繩長度。3.4泵房高度計(jì)算式中：—單軌吊車梁高度（）；—滑車高度（）—起重葫蘆在鋼絲繩繞緊情況下的長度（）—起重繩的垂直長度（）—最大一臺(tái)水泵或電機(jī)的高度（）—吊起物底部和最高一臺(tái)機(jī)組頂?shù)木嚯x（）—最高一臺(tái)水泵或電機(jī)至室內(nèi)地坪高度（）—吊起物底部與泵房進(jìn)口處室內(nèi)平臺(tái)的距離（）設(shè)計(jì)中：設(shè)計(jì)中取泵房布置圖如下：圖3.1泵房平面布置圖4廠區(qū)附屬構(gòu)筑物設(shè)計(jì)綜合樓面積為共三層，尺寸為化驗(yàn)室面積為，尺寸為宿舍面積為，尺寸為食堂和浴室面積為，尺寸為倉庫面積為，尺寸為機(jī)修間面積為，尺寸為堆場面積為，尺寸為電修間面積為，尺寸為配電室面積為，尺寸為傳達(dá)室面積為，尺寸為5構(gòu)筑物高程計(jì)算5.1水處理構(gòu)筑物高程計(jì)算5.1.1管渠水力計(jì)算（1）清水池清水池的最高水位標(biāo)高為，池面超高，則池頂面標(biāo)高為（包括頂蓋厚），有效水深為，則水池底部標(biāo)高為。（2）吸水井清水池到吸水井的管線長度為，管徑為，最大時(shí)流量為，水力坡度為‰，，沿線設(shè)兩個(gè)閘閥，進(jìn)口和出口局部阻力系數(shù)分別為，則管線中水頭損失為：式中：—吸水井到清水池管線的水頭損失（）—水力坡度（‰）—管線長度（）—管線上局部阻力系數(shù)之和—流速（）—重力加速度（）設(shè)計(jì)中取‰因此，吸水井水面標(biāo)高為，加上超高，吸水井頂面標(biāo)高為。（3）濾池濾池到清水池之間管線長為，管徑選為，管中流速為，查水力計(jì)算表的，‰,沿線有兩個(gè)閘閥，進(jìn)口和出口局部阻力系數(shù)分別為，則水頭損失為：式中：—吸水井到清水池管線的水頭損失（）—水力坡度（‰）—管線長度（）—管線上局部阻力系數(shù)之和—流速（）—重力加速度（）設(shè)計(jì)中取‰濾池的最大作用水頭為設(shè)計(jì)中取（4）反應(yīng)沉淀池沉淀池到濾池管線長為，‰局部阻力有兩個(gè)閘閥，進(jìn)口和出口阻力系數(shù)分別為式中：—吸水井到清水池管線的水頭損失（）—水力坡度（‰）—管線長度（）—管線上局部阻力系數(shù)之和—流速（）—重力加速度（）設(shè)計(jì)中取‰設(shè)計(jì)中取（5）配水井反應(yīng)池到配水井的管長為，‰，局部阻力有三個(gè)閘閥，進(jìn)口和出口阻力系數(shù)分別為，還有靜態(tài)混合器，損失為5.1.2給水處理構(gòu)筑物高程計(jì)算（1）清水池最高水位=清水池所在地面標(biāo)高=（2）濾池水面標(biāo)高=清水池最高水位+清水池到濾池出水連接管渠的水頭損失+濾池最大作用水頭=（3）沉淀池水面標(biāo)高=濾池水面標(biāo)高+濾池進(jìn)水管到沉淀池出水管網(wǎng)的水頭損失+沉淀池出水渠的水頭損失=（4）反應(yīng)池與沉底池連接渠水面標(biāo)高=沉淀池水面標(biāo)高+配水穿孔墻的水頭損失=（5）反應(yīng)池水面標(biāo)高=沉淀池與反應(yīng)池連接渠水面標(biāo)高+反應(yīng)池的水頭損失=（6）配水井水面標(biāo)高=反應(yīng)池水面標(biāo)高+反應(yīng)池到配水井的水頭損失6水廠布置6.1水廠的平面布置水廠的平面布置應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)要求：（1）布置緊湊，以減少水廠占地面積和連接管渠的長度，并便于操作管理。但各構(gòu)筑物之間應(yīng)留處必要的施工和檢修間距和管道地位；（2）充分利用地形，力求挖填土方平衡以減少填、挖土方量和施工費(fèi)用；（3）各構(gòu)筑物之間連接管應(yīng)簡單、短捷，盡量避免立體交叉，并考慮施工、檢修方便。此外，有時(shí)也需要設(shè)置必要的超越管道，以便某一構(gòu)筑物停產(chǎn)檢修時(shí)，為保證必須供應(yīng)的水量采取應(yīng)急措施；（4）建筑物布置應(yīng)注意朝向和風(fēng)向；（5）有條件時(shí)最好把生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)分開，盡量避免非生產(chǎn)人員在生產(chǎn)區(qū)通行和逗留，以確保生產(chǎn)安全；（6）對(duì)分期建造的工程，既要考慮近期的完整性，又要考慮遠(yuǎn)期工程建成后整體布局的合理性。還應(yīng)該考慮分期施工方便。（7）輔助建筑物的設(shè)計(jì)生活輔助建筑物面積應(yīng)按水廠管理體制、人員編制和當(dāng)?shù)亟ㄖ?biāo)準(zhǔn)確定。生產(chǎn)輔助建筑物的面積根據(jù)水廠規(guī)模、工藝流程和當(dāng)?shù)氐木唧w情況而定。6.2水廠構(gòu)筑物（1）生產(chǎn)性構(gòu)筑物生產(chǎn)性構(gòu)筑物包括管式靜態(tài)混合器、往復(fù)式隔板絮凝池、平流沉淀池、普通快濾池、清水池、加藥間、加氯間、二級(jí)泵房及變電室、藥庫、氯庫。（2）輔助設(shè)施輔助設(shè)施分為生產(chǎn)和生活輔助設(shè)施。生產(chǎn)輔助設(shè)施包括綜合辦公樓（含化驗(yàn)室、中心控制室）、倉庫、車庫、檢修間、堆砂場、管配件場。生活輔助設(shè)施包括食堂、浴室、鍋爐房、值班宿舍、門衛(wèi)室。綜合樓（辦公室、化驗(yàn)室）1500m2，食堂240m2，維修間300m2，倉庫300m2，車庫100m2，傳達(dá)室20m2。（3）各類管道廠區(qū)管道包括生產(chǎn)管道、廠區(qū)給水管道、排水管道、加藥管、加氯管、排雨水溝、電纜溝、供熱管道、消防管道。（4）其他設(shè)施其他設(shè)施有道路、綠化、照明、圍墻、大門。6.3平面布置水廠工藝流程采用直線型布置，這種布置生產(chǎn)聯(lián)絡(luò)管線短，管理方便，有利于日后擴(kuò)建。按照功能，將水廠布置分成生產(chǎn)區(qū)、生活區(qū)、維修區(qū)和加藥區(qū)。6.4廠區(qū)道路布置主廠道寬6.0m，設(shè)雙側(cè)1.5m人行道并植樹綠化。車行道寬4.0m，呈環(huán)狀布置。加藥間、加氯間、藥庫與絮凝沉淀池間，設(shè)步行道聯(lián)系，泥木工間、浴室、宿舍等無物品器材運(yùn)輸?shù)慕ㄖ?，亦設(shè)步行道與主廠道或車行道聯(lián)系。6.5廠區(qū)綠化布置（1）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。（2）花壇：在正對(duì)廠門內(nèi)布置花壇。（3）綠帶：道路與構(gòu)筑物間帶狀空地綠化以草皮為主。（4）行道樹和綠籬：道路兩側(cè)栽種挺直、高大的白楊，凈水構(gòu)筑物附近栽種喬木、灌木及丁香樹。廠區(qū)平面布置見凈水廠平面布置圖。6.6水廠管線布置（1）原水管道原水由兩條輸水管道進(jìn)入水廠，經(jīng)配水井后分別接入兩套系統(tǒng)的管式靜態(tài)混合器。為事故檢修不影響水廠運(yùn)行，分別超越沉淀池、濾池設(shè)置超越管。（2）加藥管和加氯管為了防止管道腐蝕，加藥管和加氯管均采用塑料管，管道安裝在管溝內(nèi)。加藥管線以最短距離至投藥點(diǎn)布置。（3）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(jí)泵房壓水管路接出，送至各構(gòu)筑物用水點(diǎn)。（4）消火栓設(shè)置廠區(qū)內(nèi)每隔120.0m間距設(shè)置1個(gè)室外消火栓。（5）排水系統(tǒng)布置廠區(qū)排水包括生活排水、生產(chǎn)排水（絮凝池沉淀池排泥、濾池反沖洗排水）、排雨水三部分。濾池反沖洗排水經(jīng)回流調(diào)節(jié)池回流至配水井，絮凝池沉淀池排泥經(jīng)污泥調(diào)節(jié)池后再濃縮脫水造田。生活污水系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)置，經(jīng)處理后排放。6.7水廠的高程布置在處理工藝流程中，各構(gòu)筑物之間水流應(yīng)為重力流。兩構(gòu)筑物之間水面差即為流程中的水頭損失，包括構(gòu)筑物本身，連接管道，計(jì)量設(shè)備等水頭損失在內(nèi)。水頭損失應(yīng)通過計(jì)算確定，并留有空地。當(dāng)各項(xiàng)水頭損失確定之后，便可進(jìn)行構(gòu)筑物高程置。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)筑物型式有關(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。

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致謝畢業(yè)設(shè)計(jì)選題到搜集資料，從開始撰寫開題報(bào)告到反復(fù)修改，以及到后來的設(shè)計(jì)計(jì)算再到現(xiàn)在的修改電子檔設(shè)計(jì)計(jì)算說明書以及畫圖,這期間經(jīng)歷了喜悅、聒噪、痛苦和彷徨，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中心情是如此復(fù)雜。如今，伴隨著這篇計(jì)算說明書的最終成稿，復(fù)雜的心情煙消云散，自己甚至還有一點(diǎn)成就感?，F(xiàn)在的感覺就好像完成了一項(xiàng)艱巨的工程一樣,終于在這個(gè)夏季來臨的時(shí)期竣工了。這種感覺就像是努力耕種的農(nóng)民一樣，在春天播下種子，然后不停地澆水、施肥、除草，終于等到秋天收獲的季節(jié)，就算是沒有夸獎(jiǎng)也會(huì)發(fā)自內(nèi)心由衷地微笑。這份說明書和這些圖紙就是我這么久以來的收獲，以下的言語便是有點(diǎn)成就感后在舞臺(tái)上發(fā)表的發(fā)自肺腑的誠摯謝意與感想：首先，我要非常感謝逯延軍老師，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，在開始的開題報(bào)告撰寫時(shí)高老師就很耐心地幫助我修改了一次又一次。逯老師為人隨和熱情，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心。在這期間老師對(duì)我們?cè)O(shè)計(jì)的進(jìn)度還有日常的生活工作都極其關(guān)心。對(duì)于凈水廠設(shè)計(jì)中所遇到的問題，她認(rèn)真負(fù)責(zé)指出，并且提出改正的正確方法。逯老師對(duì)我們的要求也非常嚴(yán)格，但這也是她為我們負(fù)責(zé)的表現(xiàn)。在設(shè)計(jì)計(jì)算過程中，我們經(jīng)常會(huì)遇到一些問題，打電話咨詢逯老師，他總能耐心認(rèn)真地跟我們講解。并且他能夠及時(shí)地提醒我們應(yīng)該做些什么。逯老師最喜歡講的就是，他不是批評(píng)我們，只是為我們著急。他非常認(rèn)真，但也是一位很和藹的老師，跟我們交流時(shí)感覺就跟朋友一樣。在非常感謝逯老師的同時(shí)也要感謝我的室友，在平時(shí)的設(shè)計(jì)過程中，我們經(jīng)常討論研究問題，他們也給了我很大的幫助。在此對(duì)給全體老師表示衷心的感謝。最后祝各位老師們工作順利、身體健康！并預(yù)祝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)取得圓滿成功!80196單片機(jī)IP研究與實(shí)現(xiàn),TN914.42AT89S52單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用,TG155.1F406基于單片機(jī)的LED三維動(dòng)態(tài)信息顯示系統(tǒng),O536TG174.444基于單片機(jī)的IGBT光伏充電控制器的研究,TV732.1TV312基于89C52單片機(jī)的印刷品色彩質(zhì)量檢測系統(tǒng)的研究,TP391.41基于單片機(jī)+CPLD體系結(jié)構(gòu)的信標(biāo)機(jī)設(shè)計(jì),TU858.3TN915.62基于單片機(jī)SPCE061A的汽車空調(diào)控制系統(tǒng),TM774TM621.3帶有IEEE488接口的通用單片機(jī)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與研究,TN015基于VC的單片機(jī)軟件式開發(fā)平臺(tái),TG155.1F406基于VB的單片機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)軟件的研究與開發(fā),TG155.1F406采用單片機(jī)的電阻點(diǎn)焊智能控制器開發(fā),TG155.1F406基于51系列單片機(jī)的PROFIBUS-DP智能從站研究,TG155.1F406八位單片機(jī)以太網(wǎng)接入研究與實(shí)現(xiàn),TG155.1F406基于單片機(jī)與Internet的數(shù)控機(jī)床遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā),R319TP319基于單片機(jī)和DSP控制的醫(yī)用輸液泵的研究,U467.11基于單片機(jī)控制新型逆變穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與仿真,F426.22TP311.52基于8位單片機(jī)的摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元軟硬件的開發(fā),TB61基于430單片機(jī)的變壓器監(jiān)控終端的研究,TG155.1F406逆變點(diǎn)焊單片機(jī)控制系統(tǒng)研究,TG131TG113.14單片機(jī)控制數(shù)字變量柱塞泵的研究,F426.22TP311.52基于單片機(jī)控制的高通量藥物篩選及檢測系統(tǒng)開發(fā),R730.55R734.2MCS8051以及DS80C320單片機(jī)軟核的設(shè)計(jì),TP391基于AVR單片機(jī)的應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)踐,TN015LPC2210單片機(jī)的KGW脈沖固體激光掩膜加工控制系統(tǒng)研究,TG131TG113.14基于單片機(jī)控制的交流伺服系統(tǒng)的多梳櫛經(jīng)編機(jī)的研究,TN916TP31780C196單片機(jī)在鐵路客車發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究,TP368.1TP393基于單