城市管網(wǎng)供水工程凈水廠工藝設(shè)計(jì)計(jì)算

城市管網(wǎng)供水工程凈水廠工藝設(shè)計(jì)計(jì)算

1.1給水廠處理規(guī)模及工藝流程方案............................................

給水處理廠的設(shè)計(jì)規(guī)模................................................

1.J.2工藝流程的選擇....................................................

1.2水處理構(gòu)筑物計(jì)算........................................................4

1.24配水井設(shè)計(jì)計(jì)算.....................................................4

122混合工藝設(shè)計(jì)計(jì)算....................................................6

123投藥工藝及投藥間的設(shè)計(jì)計(jì)算.........................................7

1.2.4反應(yīng)（絮凝）工藝設(shè)計(jì)計(jì)算.........................................10

1221折板絮凝池的設(shè)計(jì)計(jì)算...............................................11

121.2柵條絮凝池設(shè)計(jì)計(jì)算.................................................20

1.2.5沉淀工藝設(shè)計(jì)計(jì)算.................................................28

1.2.6過(guò)濾工藝設(shè)計(jì)計(jì)算.................................................33

1.261V型濾池的設(shè)計(jì)計(jì)算.................................................33

126.2虹吸濾池設(shè)計(jì).......................................................56

L2.7臭氧化處理設(shè)計(jì)....................................................65

1.2.8生物活性炭濾池設(shè)計(jì)................................................74

L29方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算...................................................80

129.1絮凝池供選方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較計(jì)算...................................81

129.2濾池供選方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較計(jì)算.....................................82

129.3推薦方案的提出....................................................84

1.2.10清水池設(shè)計(jì)........................................................85

1.2.〃加氯工藝及加氯間設(shè)計(jì)計(jì)算......................................88

1.2.12新水廠送水泵選配及二級(jí)泵站工藝布置...............................91

1.2.12.1送水水泵選配.....................................................91

1212.2二級(jí)泵站工藝布置設(shè)計(jì)計(jì)算.........................................92

1.3水廠排泥水處理設(shè)計(jì)....................................................109

1.3.1處理流程的確定...................................................109

1.3.2排泥水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算......................................110

1.3.3排泥水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算........................................113

1.4凈水廠輔助設(shè)計(jì)........................................................117

1.L1凈水廠輔助建筑物................................................117

1.1.2凈水廠綠化與道路設(shè)計(jì).............................................118

1.1.2」綠化設(shè)計(jì)..........................................................118

1.122道路設(shè)計(jì)..........................................................119

1.5凈水廠總體布置設(shè)計(jì)計(jì)算.................................................119

151工藝流程布置設(shè)計(jì).................................................120

152平面布置設(shè)計(jì)......................................................121

L5.3水廠管線設(shè)計(jì)......................................................122

154高程布置設(shè)計(jì)計(jì)算.................................................123

1.5.1.1水處理構(gòu)筑物的高程布置設(shè)計(jì)計(jì)算...................................123

1.5.1.2排泥水處理構(gòu)筑物的高程布置設(shè)計(jì)計(jì)算131

1.1給水廠處理規(guī)模及工藝流程方案

1.1.1給水處理廠的設(shè)計(jì)規(guī)模

新水廠近期工程規(guī)模為Q=5.0xl04加/”,遠(yuǎn)期規(guī)模為：

Q=10x10%%/。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，初步設(shè)計(jì)按近期規(guī)模設(shè)計(jì)，

水廠自用水量按8%考慮，并考慮遠(yuǎn)期發(fā)展的需要，預(yù)留遠(yuǎn)期

生產(chǎn)用地。

處理水量50000x1.08=54000，//d=2250m3/A=0.3\3m3/s

1.1.2工藝流程的選擇

淑水水源水質(zhì)

表1.1.1

序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目單位枯水期含量洪水期含量

1色度無(wú)無(wú)

2氣味無(wú)無(wú)

3渾濁度ntu61200

4pH值7.07.1

5總硬度mg/L146178

6氨氮mg/L0.17毫克/升0.14

7亞硝酸鹽mg/L0.00060.006

氮

8硝酸鹽氮mg/L0.1730.36

9高錦酸鹽mg/L1.802.24

指數(shù)

10溶解氧mg/L10.607.03

11有機(jī)磷mg/L0.0040.026

12氟化物mg/L0.00120.0023

13酚mg/L0.00150.0024

14總輅mg/L00

15碑mg/L0.0060.034

16汞mg/L00

17鎘mg/L0.00060.0008

我國(guó)大多數(shù)水廠按GB5749-2006生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)控制

水質(zhì)，但隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步增強(qiáng)，人民生活水平的不斷

提高，相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)將不斷提高，同時(shí)隨著環(huán)境污染的不

斷加劇，傳統(tǒng)的處理工藝(混凝+沉淀+過(guò)濾+消毒)已不

能滿足處理水要求。本著提高出水水質(zhì)的原則，本設(shè)計(jì)決定

在生活用水處理系統(tǒng)增加臭氧一生物活性炭處理工藝。

新水廠采用如下圖所示的工藝流程。為了確定新水廠具

體的處理工藝流程，需進(jìn)行不同方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。流程的

比較主要是構(gòu)筑物的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，所以只需考慮兩個(gè)方案

中不同部分的比較即可。本設(shè)計(jì)從以下兩個(gè)方面進(jìn)行比較：

(1)折板絮凝池與柵條絮凝池的比較；

(2)虹吸濾池與V型濾池比較。

圖1.1.1方案二水處理工藝流程

投加消

一級(jí)泵站H絮凝H沉淀|->|過(guò)濾H深度處理H清水池H二級(jí)

薪

T

投加混凝劑

1.2水處理構(gòu)筑物計(jì)算

1.2.1配水井設(shè)計(jì)計(jì)算

1.設(shè)計(jì)參數(shù)

配水井按近期規(guī)模建造，設(shè)計(jì)規(guī)模為2250m3/h；二期工

程增設(shè)一組，總設(shè)計(jì)規(guī)模為4500m3/h。

近期采用2個(gè)格柵配水井，一用一備。

2.設(shè)計(jì)計(jì)算

(1)配水井尺寸

本設(shè)計(jì)采用矩形配水井，配水井內(nèi)設(shè)有格柵，可攔截

原水中的雜質(zhì)，選用2臺(tái)XWB系列背靶式格柵除污機(jī),

型號(hào)XWBTH-2-2,近期一用一備，并排布置，遠(yuǎn)期2臺(tái)同

時(shí)使用。外形尺寸A=2m,格柵間隙選用10mm,柵條寬度10mm,

間隙數(shù)為〃=72。

柵前水深凡=0.99加，格柵寬度為C=1.8a：

過(guò)柵流速為「史逅=0.625x砸_=0.54%

H}B}0.99x0.015x72

過(guò)柵水頭損失小

=CA;v2=1.118x0.6x0.542=0.20m

式中格柵設(shè)置傾角系數(shù),60°時(shí)為1.118；

火一過(guò)柵水流系數(shù)，據(jù)柵條間隙取0.6；

池長(zhǎng)L：設(shè)計(jì)停留時(shí)間取Imin,則有

了QT2250x10

L=----=-----------=9.4m

A60x4x1

(2)進(jìn)水管管徑2

配水井進(jìn)水管的設(shè)計(jì)流量為Q=2250m3/h=0.625/n3/s，查水

力計(jì)算表知，當(dāng)進(jìn)水管管徑A=800/初”時(shí)，丫=1.24初s(在1.0?

1.5mis氾圍內(nèi)）o

(3)配水管管徑D

由前面計(jì)算可知，每個(gè)后續(xù)處理構(gòu)筑物的分配流量為

q=0.3125加/“查水力計(jì)算表可知，當(dāng)配水管管徑3=600,收時(shí),

v=1.07m/so

（4）配水井設(shè)計(jì)

配水井尺寸為：Lxfi=9.4mx4mo

1.2.2混合工藝設(shè)計(jì)計(jì)算

考慮設(shè)絮凝池2座，混合采用管式混合器。設(shè)水廠配水井

至絮凝池的距離為10米。

1.進(jìn)廠管管徑的確定

一泵房至水廠的進(jìn)廠管按遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)水量考慮，進(jìn)廠管擬

采用兩條鋼管并行，但近期水只由其中一根管輸送。遠(yuǎn)期設(shè)

計(jì)水量為

Q='=1.08xlO.Ox104=10.8x104w3/d

考慮一條管檢修時(shí)，另一根管能通過(guò)75%的流量

。'壞=0.75。'=0.75xlO.8xlO4=8.1xlO4m3/c?=0.9375m3/s

查水力計(jì)算表，選用DN800的鋼管兩根，一根管檢修時(shí)管內(nèi)

流速為1.86m/s,1000i=5.00,遠(yuǎn)期正常流速為1.24m/s,

1000i=2.20,近期流量從一根鋼管中過(guò)水，其流速為1.24m/s,

1000i=2.22,滿足不淤流速要求。

2.管式混合器

本設(shè)計(jì)推薦采用管式靜態(tài)混合器，管式靜態(tài)混合器示

意圖見(jiàn)圖1.2.U

圖1.2.1管式靜態(tài)混合器

與進(jìn)廠管匹配，采用2個(gè)公稱直徑DN600的玻璃鋼JT

型管式靜態(tài)混合器（如圖321）,每根進(jìn)廠管上裝一個(gè)。

每組混合器處理水量為2.7x104加/d，管外徑為618mm,

三節(jié)式，單節(jié)長(zhǎng)770mm,管長(zhǎng)為2310mm,水頭損失約為

/:=￡>—/V=0.1184x-^-x2V=0.1184X^±^O.33W,采用法蘭

2gD0.644X3=

式連接。

1.2.3投藥工藝及投藥間的設(shè)計(jì)計(jì)算

1.設(shè)計(jì)參數(shù)

加藥間及藥庫(kù)按照凈水廠遠(yuǎn)期規(guī)模設(shè)計(jì)。

遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)流量為

八aQ.1.08xl0xl04,UM3,,，

Q=—-=-----------=4500〃?’Ih=1250L/s

T24

關(guān)于混凝劑種類的選擇以及最佳投藥量的確定應(yīng)通過(guò)

實(shí)驗(yàn)確定，本設(shè)計(jì)參照株洲市的情況(其原水水質(zhì)為：濁度

30—900度；水溫3—30℃)。選用液態(tài)聚合氯化鋁為混凝劑,

原液濃度為12%,藥液投加濃度也取12%,最大投加量為

30mg/L,平均投加量為25mg/L。

(1)原液池：

考慮4天儲(chǔ)量，按遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)一次性建成，則其容積為：

uQt30x4500x4

=108/?3

―417加417x12

式中“一混凝劑最大投加量，3Qmg/L

。一遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)流量，為4500加/人

人一原液濃度，取12%。

”—每日調(diào)制次數(shù)，本設(shè)計(jì)取1/4次。

原液池分兩格，有效水深取2.2m,考慮超高為0.3mo

則原液池單格尺寸為L(zhǎng)xBxH=5mx5mx2.5m,池子建為半地

下式，池頂離地面高1.0m,近期根據(jù)實(shí)際情況使用。

原液池采用鋼筋混凝土池體，池底坡度為2.5%,并設(shè)

DN200的排渣管一根，內(nèi)壁涂襯環(huán)氧玻璃鋼(防腐)。

(2)溶液池:

皿24X1QQXMXQ_uQ_30x2250

溶液池的容積:====6

'Z?xnxlOOOxlOOO417加417x12x2,

式中

“一混凝劑最大投加量，30mg/L

。一近期設(shè)計(jì)流量，為2250m3/h

人一混凝劑的投加濃度，取12%。

〃一每日的投加次數(shù)，一般不超過(guò)三次，本設(shè)計(jì)取2次。

溶液池有效水深取1.4m,考慮超高為0.4m。則溶液池

單池尺寸為L(zhǎng)xBxH=2.2mx2.2mxl.8m,池子建為半地下式,

溶液池設(shè)三個(gè)，遠(yuǎn)期二用一備，近期一次使用一個(gè)池子，三

個(gè)池子交替使用。

溶液池采用鋼筋混凝土池體，內(nèi)壁涂襯環(huán)氧玻璃鋼(防

腐)，池底坡度為2.5%,并設(shè)DN200的排渣管一根。

(3)溶液池的攪拌裝置：

溶液池為保證藥液濃度均勻，采用機(jī)械攪拌，每池設(shè)

ZJ-700型折槳式攪拌機(jī)一臺(tái)，功率為3KW,轉(zhuǎn)速為85r/mino

投藥管采用硬聚氯乙烯管。

(4)計(jì)量泵

加藥采用計(jì)量泵濕式投加，總流量為：

q=勵(lì)=6.74x2=13.48///d=561.7L///

近期擬選用2臺(tái)，1用1備，預(yù)留遠(yuǎn)期泵安裝位置。選

用J-ZM630/0.6型隔膜計(jì)量泵，單臺(tái)的設(shè)計(jì)流量為630L/S,

排出壓力。4-。6,泵速126次/min,電機(jī)功率0.75KW。遠(yuǎn)期

增設(shè)一臺(tái)，兩用一備。

(5)其他設(shè)備

若有條件的話，設(shè)置藥劑自動(dòng)投加系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)從藥

劑配制、中間提升到計(jì)量投加整個(gè)過(guò)程的自動(dòng)控制。

（6）加藥間布置

為便于管理，加藥間與加氯間合建，具體布置圖見(jiàn)圖

1.2.2o

1.2.2加藥間平面布置（單位：mm）

1.2.4反應(yīng)（絮凝）工藝設(shè)計(jì)計(jì)算

絮凝池考慮采用折板絮凝池或柵條絮凝池，具體選哪個(gè),

通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。

1.2.1.1折板絮凝池的設(shè)計(jì)計(jì)算

1.設(shè)計(jì)參數(shù)

水廠處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)水量為5.4XK)4//4=0.625疝/so

絮凝池近期考慮兩組，每組設(shè)2池，每組設(shè)計(jì)水量為

33

0.3125m/s,單池處理水量為0.15625m/so,采用三段式，

總絮凝時(shí)間17.78min,第一段為相對(duì)折板,第二段為相對(duì)折板,

第三段為平行直板?？紤]與沉淀池合建，每組池寬取16m,

兩池之間的隔墻厚取200mm,則單池寬度7.9m,絮凝池布

置如圖1.2.3o

L

物'"‘蘇''T

L;L~~LT

圖1.2.3折板絮凝池斜管沉淀池布置

絮凝池有效水深H0采用3.2m,折板寬采用500mm,

夾角90。，板厚60mm。折板示意圖如下：

圖1.2.4折板大樣圖

2.設(shè)計(jì)計(jì)算：

（1）第一絮凝區(qū):

設(shè)通道寬為0.8m,設(shè)計(jì)峰速采用0.32m/s,則峰距*

0.15625

b\=0.61m

0.32x0.8

令*星巨匕2:b2=b[+2c=0.61+2x0.354=1.317m。

第一絮凝區(qū)折板布置如圖125：

“歌毋7946f7946f7948?。881200

TT-TT*f

八ZJ"§

4幽4、

Q

S公、取

6500才

31

》6席A大

快開(kāi)去刷

Ml

Mir/§

1054208720061893860Wzrr—4

7900300200

圖1.2.5第一絮凝區(qū)折板布置圖

側(cè)邊峰距

g=9”+c)=7.9-6X0.6I-7;(。.354+0.042)=073^

側(cè)邊谷距a：4=4+c=0.734+0.354=1.088m

中間部分谷速%:匕=815625=O.148〃?/S

'1.318x0.8

側(cè)邊峰速匕'：片'=°，"625_Q266/72/s

側(cè)邊谷速/：匕'=815625=0]80加/§

-21.088x0.8

水頭損失計(jì)算：

①中間部分：

漸放段損失：

心加七日Lobo”-。」482=0.0021/7?

2g2x9.81

漸縮段損失:

\22

0.61丫0.32

均=1+<2-A1+0.1-I=0.0046m

72g1.318,2x9.81

按圖布置，每格設(shè)有18個(gè)漸縮和漸放，故每格水頭損失:

h=18x(0.0021+0.0046)=0.1206m。

②側(cè)邊部分:

漸放段損失:

也一"工二0.5X8266--o.l80：=1。

九'=4000098m

2g2x9.81

漸縮段損失:

2

’0.734

14-0.1-x嘉=°0°23m

2gJ.088

每格共6個(gè)漸縮和漸放，故

h'=6x(0.00098+0.0023)-0.01968m。

③進(jìn)口及轉(zhuǎn)彎損失:

共1個(gè)進(jìn)口,3個(gè)上轉(zhuǎn)彎,4個(gè)下轉(zhuǎn)彎,上轉(zhuǎn)彎處水深H4為

0.64米，下轉(zhuǎn)彎處水深為H3=0.9米，進(jìn)口流速取0.3m/s。

0.15625

上轉(zhuǎn)彎流速為：彩0.305m/5,

0.64x0.8

下轉(zhuǎn)彎流速：曠粽叫

上轉(zhuǎn)彎4取1.8,下轉(zhuǎn)彎及進(jìn)口？取3。則每格進(jìn)口及轉(zhuǎn)彎

損失之和"為:

03020217203052

/f=3x+4x3x-------+3xl.8x=0.0493m

2x9.812x9.812x9.81

④總損失:

每格總損失：=〃+〃'+"=S1206+0.01968+0.0493=0.18958m

第一絮凝區(qū)總損失：乩=222=2x0,18958=0.37916m

第一絮凝區(qū)停留時(shí)間：7>3x0.8x7.9x3.2=43min

'0.15625x60

第一絮凝區(qū)平均G

值:G=F^=J-1000^37!^^119.55-

17〃60工V60x1.029x10^x4.3

（2）第二絮凝區(qū)：

第二絮凝區(qū)采用平行折板，折板間距等于第一絮凝區(qū)的

中間部分峰距，即0.61m,通道寬取1.2米。布置形式如下圖

1.2.6:

877,1910,2006,20701Q37廣漫

7900300200

圖1.2.6第二絮凝區(qū)折板布置圖

8=阜=寫(xiě)絲=0.68加

%=4+0.354=0.964m,④6

0.15625

=0.19bn/5

中間部分峰速:-0.68x1.2

側(cè)邊峰距

,,,B—6〃—7Q+c)7.9-6x0.61-7x(0.354+0.042)八十，

仇?久=-----!--------=-----------------------------=0.734m

322

側(cè)邊谷距/：仇=&+c=0.734+0.354=1.088機(jī)

側(cè)邊峰速v；=-°」5625_=0]77m/s

'1.2x0.734

側(cè)邊谷速彩=°」汕5=°120/〃/s

1.2x1.088

水頭損失計(jì)算：

①中間部分：

一個(gè)90°彎頭的水頭損失％=sL=O.6x?2_=o.ooi2〃2按圖

2g2x9.8

布置，共有30個(gè)/每格，則每格水頭損失/2=30X0.0012=0.036W.

②側(cè)邊部分

漸放段損失：

/?=?憶=0.5x0177-20-=o00043〃?

''2g2x9.81

漸縮段損失:

0734丫0.1772

%521+0.1-X--=----0--.---0--0--103m

2g1.088,2x9.81

每格共有6個(gè)漸縮和漸放，故

,

h=6x(0.00043+0.00103)-0.00876mo

③進(jìn)口及轉(zhuǎn)彎損失:

共有1個(gè)進(jìn)口,3個(gè)上轉(zhuǎn)彎,4個(gè)下轉(zhuǎn)彎,上轉(zhuǎn)彎處水深H4

為0.64米，下轉(zhuǎn)彎處水深為0.9米，進(jìn)口流速匕取定為0.2m/s。

15625

上轉(zhuǎn)彎處流速：V4=°-=0.203^/5

0.64x1.2

下轉(zhuǎn)彎處流速為：15625-0.145m/5o

0.9x1.2

上轉(zhuǎn)彎7取L8,進(jìn)口及下轉(zhuǎn)彎？取3.0，則每格進(jìn)口及轉(zhuǎn)彎

損失、為：

c0.22,c0.2032cc,0.1452八八“”

h=3x-----+1.8ox3x----------+3.0x4x---------=0.0303m

2g2g2g

每格總損失為

〉=〃+〃'+/=0.036+0.00876+0.0303=0.07506m.

第二絮凝區(qū)總損失為：H?=2x￡h=2x0,07506=0.15m

第二絮凝區(qū)的停留時(shí)間：7m

0.15625x60m

平均速度梯度G值

1000x0.15

61.35''

60x1.029x10^x6.47

（3）第三絮凝區(qū):

本區(qū)采用平行直板,板厚為80mm，隔板間距1200mm。具

體布置見(jiàn)圖:

圖1.2.7第三絮凝區(qū)隔板布置圖

平均流速取O.lOm/s

則通道寬度為：°15625=]30見(jiàn)取1.3m。

O.lxl.2

水頭損失：

共1個(gè)進(jìn)口5個(gè)轉(zhuǎn)彎，流速采用O.lm/s,：=3Q則單格損失

為：〃=6x"x3=0.0092機(jī)。

2g

總水頭損失為:

”3=0.0092x2=0.0184機(jī)

停留時(shí)間為:

1.3x7.9x3.2x2

=7.01min

0.15625x60

平均G值為:

1000x0.0184

=20.6『

60xl.029xl()Tx7.01

（4）各絮凝段主要指標(biāo)

絮凝時(shí)間水頭損失

絮凝段G(s”GT值

(min)(m)

第一絮凝

1.30.37961119.53.08xl04

段

第二絮凝

6.470.1561.32.47X104

段

第三絮凝

7.010.018420.60.87X104

段

合計(jì)17.780.5475670.67.53X104

(5)各絮凝區(qū)進(jìn)水孔

①第一絮凝區(qū)進(jìn)口流速匕取0.3血s,則第一絮凝區(qū)進(jìn)水

孔所需面積為:

,q0.15625八52

A,=—=----=0.52m2

匕0.3

進(jìn)水孔寬取0.65m,高取0.8m。

②第二絮凝區(qū)進(jìn)口流速匕取0.2加s,則第二絮凝區(qū)進(jìn)水

孔所需面積為:

,=0J5625=078m2

,v30.2

進(jìn)水孔寬取0.625m,高取1.2m。

③第三絮凝區(qū)進(jìn)口流速匕取013加一則第三絮凝區(qū)進(jìn)水

孔所需面積為:

旦="絲=13/

3匕0.12

三區(qū)進(jìn)水孔寬取0.7m,高取1.86m。

④第三絮凝區(qū)出口流速匕取0.10就$,則第三絮凝區(qū)出水

孔所需面積為:

,=0J5625=1W

V匕0.12

出水孔設(shè)2個(gè)，每個(gè)寬取0.78m,高取1.0m。

(6)排泥設(shè)施:

采用多斗重力兩邊排泥方式，管材采用鋼管，排泥周期

根據(jù)運(yùn)行情況確定，始端泥少，周期可取較長(zhǎng)，小于7d即

可。每根排泥管管端設(shè)一個(gè)手動(dòng)杠桿式快開(kāi)閥門(mén)。

1.2.1.2柵條絮凝池設(shè)計(jì)計(jì)算

1.設(shè)計(jì)參數(shù)：

絮凝池分兩組，每組設(shè)兩池，每組的處理水量為

1125加力=0.3125混/§,絮凝時(shí)間取15min,絮凝池分三段:豎

井平均流速%=。」3〃4，前段放密柵條，過(guò)柵流速

匕柵=0.27m/s,；中段放疏柵條，過(guò)柵流速為“=0.22/??/；末段不

放柵條。前段豎井的過(guò)孔流速0.30-0.20m/s,中段0.2-0.15m/s,

末段0.1-0.14m/s。

2.設(shè)計(jì)計(jì)算：

(1)池體尺寸：

①絮凝池的容積W為:

W=Qt=0.15625xl5x60=140.6m3

②絮凝池的平面面積A:

為與沉淀池配合，絮凝池有效水深取1.0米，則絮凝池平

面尺寸

,W140.6…2

A=—=------=35.2m2

H4

③絮凝池單個(gè)豎井的平面面積f為:

cQ0.15625…2

f=—=----------X1.2〃?-

好0.13

為與沉淀池的寬度相配合，取豎井的長(zhǎng)L=L20米，寬

b=l.OO米.單個(gè)豎井的實(shí)際平面為益=1.2毋，豎井個(gè)數(shù)n為:

29.3個(gè)，為便于布置，取30個(gè)。

1.2

（2）豎井內(nèi)柵條的布置：

選用柵條材料為工程塑料，斷面為矩形，厚度為50mm，寬

度為50mm。

①前段放置密柵條后（柵條縫隙為50mm）:

豎井過(guò)水面積為：A水衿=0.58病

匕柵827

豎井中柵條面積為：A柵=1.2-0.58=0.62）,

豎井中柵條面積為：4冊(cè)=1-2-0.58=0.62〃，需柵條數(shù)：

柵條沿豎井長(zhǎng)度方向放置需M='=TT=10.3根，取

。搦1.2x0.05

11根

柵條沿豎井寬度方向放置需“=冬=」^=12.4根，

a柵1.00x0.05

取13根

單柵過(guò)水?dāng)嗝婷娣e：

柵條沿豎井長(zhǎng)度方向放置：1.2x0.05=0.06m2,所需縫

隙數(shù)為陷=生=吧=9.6個(gè)，取10個(gè)。故兩邊靠池壁各放置

。［棚0.06

柵條1根，中間排列放置9根,過(guò)水縫隙為10個(gè)。

柵條沿豎井寬度方向放置：4捌=1.0x0.05=0.05〃，所需縫

隙數(shù)為/=冬=吧=11.6個(gè)，取12個(gè)。故兩邊靠池壁各放置

q柵0.05

柵條1根,中間排列放置11根,過(guò)水縫隙為12個(gè)。

②中段設(shè)置疏柵條后（柵條縫隙為80mm）:

豎井過(guò)水面積為：4水=2=弟除=。.7面

匕柵0.22

豎井中柵條面積為：&柵=1.2-0.71=0.49〉，需柵條數(shù)：

柵條沿豎井長(zhǎng)度方向放置需“=弧=3-=8.2根，取

。柵1.2x0.05

9根

柵條沿豎井寬度方向放置需“=9=萼—=9.8根，取

%1.0x0.05

vW

10根

單柵過(guò)水面積

柵條沿豎井長(zhǎng)度方向放置4空=12X0.08=0.096加，所需縫

隙數(shù)為憶=生=也=7.4個(gè)，取8個(gè)，故兩邊靠池壁各放置

凡心0.096

柵條2根，中間排列放置7根,過(guò)水縫隙為8個(gè)。

柵條沿豎井寬度方向放置''=LOxO.O8=O.O8加，所需縫隙

數(shù)為",=強(qiáng)="1=8.9個(gè)，取9個(gè)，故兩邊靠池壁各放置柵條

4空0.08

2根，中間排列放置8根,過(guò)水縫隙為9個(gè)。

（3）絮凝池的總高：

絮凝池的有效水深為L(zhǎng)0米，取超高為0.3米，池底設(shè)泥斗

及快開(kāi)閥排泥.泥斗深取0.6米，則池的總高H為：

H=l.0+0.3+0.6=1.9m。

單格絮凝池的長(zhǎng)、寬：LxB=7mx68mo

絮凝池的布置見(jiàn)下圖128所示：

注：圖中各格的數(shù)字作為水流依次通過(guò)豎井的編號(hào)，

順序（如箭頭所示）,開(kāi)孔按水流流向上下交替。上孔上

緣在最高水位以下，下孔下緣與排泥槽齊平，單個(gè)豎

井的池壁壁厚考慮200mm。

（4）豎井隔墻的孔洞尺寸：

豎井隔墻孔洞的過(guò)水面積：A=如1#豎井的孔

過(guò)孔流速

洞面積=也型=0.52］。取孔的尺寸為:BxH=L0mx0.52m,豎

0.3

井1-10為前段，豎井11-20為中段，豎井21-28為末段，根

據(jù)每段的過(guò)孔流速要求確定其余各孔的尺寸見(jiàn)表129:

16000

圖1.2.8柵條絮凝池布置示意圖

表1.2.9柵條絮凝池過(guò)水孔洞尺寸

豎井編號(hào)孔的尺寸HxB/m過(guò)孔流速/m/s

1#1.0x0.520.30

2#1.0x0.540.29

3#1.0x0.550.28

4#1.0x0.580.27

麟1.0x0.600.26

6#1.0x0.650.24

7#1.0x0.680.23

8#1.0x0.710.22

9#1.0x0.740.21

10#1.0x0.780.20

11#1.0x0.780.20

12#1.0x0.820.19

13#1.0x0.820.19

14#1.0x0.870.18

15#1.0x0.870.18

16#1.0x0.920.17

17#1.0x0.920.17

18#1.0x0.980.16

19#1.0x0.980.16

20#1.0x1.040.15

21#1.0x1.120.14

22#1.0x1.120.14

23#1.0x1.200.13

24#1.0x1.200.13

25#1.0x1.300.12

26#1.0x1.300.12

27#1.0x1.420.11

28#1.0x1.420.11

29#1.0x0.560.10

30#1.0x0.560.10

（5）水頭損失計(jì)算：

h=￡%+￡%=￡4++ZQ.（加）

式中h-總水頭損失；

4-每層網(wǎng)格、柵條的水頭損失，m;

h2-每個(gè)孔洞的水頭損失，m-

4一柵條、網(wǎng)格阻力系數(shù)，前段取1.0,中段取0.9;

。一孔洞阻力系數(shù)，可取3.0;

4-豎井過(guò)柵、過(guò)網(wǎng)流速,,m/s；

彩-各段孔洞流速，〃2/s

I.前段計(jì)算數(shù)據(jù)如下：

豎井?dāng)?shù)為10個(gè),單個(gè)豎井柵條層數(shù)為3層，共計(jì)30層,

&=1.0,過(guò)柵流速vlffl=0.27m/s

豎井10個(gè)孔洞,Q=3.o,過(guò)孔流速分別為:0.3m/s,0.29m/s,

0.28m/s,0.27m/s,0.26m/s,0.24m/s,0.23m/s,0.22m/s,

0.21m/s,0.20m/s

22

02723

=———xl.0x3.0+—=—x（0.32+0.292+0.282+0.272

2x9.812x9.81

+0.262+0.242+0.232+0.222+0.212+0.22）

=0.209加

II.中段計(jì)算數(shù)據(jù)如下：

豎井個(gè)數(shù)為10個(gè)，分別布置2,2,2,2,2,2,1

1,1,1,1層?xùn)艞l.共計(jì)15層.1=0.9

過(guò)柵流速為柵=O.22〃,/S；豎井隔墻有10個(gè)孔洞，過(guò)孔流速分

別為:0.20m/s,0.19m/s,0.19m/s,0.18m/s,

0.18m/s,0.17m/s,0.17m/s,0.16m/s,0.16m/s,O.15m/So

2g2g

02223

=15x0.9x———+---------(0.22+0.192X2+0.182X2+0.172X2+0.162X2+0.152)

2x9.812x9.81

=0.081/21

III.第三段計(jì)算數(shù)據(jù)如下：

水流通過(guò)孔數(shù)為10個(gè)，過(guò)孔流速分別為0.14m/s,

0.14m/s,0.13m/s,0.13m/s,0.12m/s,0.12m/s,0.11m/s,

0.11m/s,0.10m/s,0.10m/So

Q=3.0

2

2g

=―-—(0.142X2+0.132X2+0.122X2+0.112X2+0.12X2)

2x9.81、)

=0.022m

W.總損失計(jì)算如下：

H=h+h+h'=0.209+0.081+0.022=0.312m

(6)各段停留時(shí)間：

1,2x4x10

第一段：Tt=^-==307.25=5.1min

1Q0.15625

笛一田.7V,1.2x4.0x10

—,13C?To=—=---------------=307.2s=5.1min

2Q0.15625

室一gn.丁K1.2x4.0x8_.

弟^1^.：T.=—=-------------=307.2s=5.1min

3Q0.15625

(7)G值:

G陛，當(dāng)溫度為20C時(shí)，”以心形研

\4T

G,=皿=J9.81x1000x0.209

第一段:=81,65<'

\叫V1x10^x307.2

G,=他=J9.81x1000x0.081

第二段:=50.83ST

V1x10-3x307.2

/9.81x1000x0.023

第三段:G―m一—77OQc-1

一\1x10-3x307.2

平均以懵二宿

GT=57.69x921.6=5.3xl04,在104~10$之間，滿足要求。

1.2.5沉淀工藝設(shè)計(jì)計(jì)算

本設(shè)計(jì)推薦采用斜管沉淀池，布置圖見(jiàn)絮凝沉淀池設(shè)計(jì)

圖1.2.3o

1.設(shè)計(jì)參數(shù)

近期采用2組。每組沉淀池的設(shè)計(jì)水量（包括8%自用水

量）為。=0.3125加/s。

單池凈寬米用16m,表面負(fù)荷取9加3/（m.〃）=2.5根〃?/5,顆粒沉降

速度4=0.35租成s,斜管材料采用厚0.4mm塑料板熱壓六邊形

蜂窩管，內(nèi)切圓直徑d=30mm,水平傾角6=60。

2.設(shè)計(jì)計(jì)算

（1）清水區(qū)面積：

A=e/v=0.3125/0.0025=125/772,其中斜管結(jié)構(gòu)占用面積按3%

計(jì)，則實(shí)際清水區(qū)需要面積:A'=125x1.03=128.75〃/,為了配水

均勻，同時(shí)考慮到配套吸泥機(jī)的型號(hào)，采用斜管區(qū)平面尺寸

為11.4m*9.4%使進(jìn)水區(qū)沿11.4m長(zhǎng)一邊布置.

（2）斜管長(zhǎng)度/

管內(nèi)流速：匕=-^―=—"^萬(wàn)=2.89mmls

sin0sin60

西氐工心.71.33匕一〃sing,1.33x2.89-0.35x0.866

官內(nèi)長(zhǎng)度：/=--------xJ=---------------------x30=607mm

4cos。0.35x0.5

考慮管端紊流,積泥等因素,過(guò)渡區(qū)采用250mm.

斜管總長(zhǎng)：/.=250+607=857〃7〃?，按1000mm計(jì).

（3）池子高度：

保護(hù)高度取o.3m

清水區(qū)取1.2m

布水區(qū)取1.9m（包含0.1m梁高度）

斜管高度h=/'sin=1xsin60°=0.87m

積泥區(qū)與吸泥機(jī)運(yùn)行區(qū)共取0.5m

總高度H=0.3+1.2+1.9+0.87+0.5=1.77m

（4）沉淀池的進(jìn)水設(shè)計(jì)

進(jìn)水采用穿孔墻布置，盡量做到在進(jìn)水?dāng)嗝嫔纤鞯?/p>

均勻分布，避免已形成的絮體破碎。單座池墻長(zhǎng)11.4m,布

水花墻區(qū)高1.8m,布水墻如圖1.2.9。

圖L2.9穿孔布水墻

根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)：當(dāng)進(jìn)水端用穿孔配水墻時(shí)，穿孔墻在池

底積泥面以上0.3-0.5m處至池底部分不設(shè)孔眼，以免沖動(dòng)

沉泥。本設(shè)計(jì)采用0.6m。

①單個(gè)孔眼的面積%:

孔眼尺寸考慮施工方便，采用尺寸：15cmX8cll1。（寬8cm,

2

用j15cm）w0=0.15x0.08=0.012m

②孔眼總面積A：

孔眼流速采用W=0.1〃?/s,%=幺=”生=3.125/

v,0.1

③孔眼總數(shù)〃。：

他=2=內(nèi)至=260.4個(gè)，取260個(gè)

%0.012

④孔眼布置：

孔眼布置成5排，每排孔眼數(shù)為260/5。52個(gè)。水平方向

孔眼的間距取185mm,豎直方向最低孔距泥面為0.6m,則孔

眼布置在布水區(qū)靠上的1.2m范圍內(nèi)，豎向間距為90mm。

(5)沉淀池的集水系統(tǒng):

沉淀池的出口布置要求在池寬方向上均勻集水，并盡量

灌取上層澄清水，減小下層沉淀水的卷起，目前采用的辦法

多為采用指形槽出水。

①指形槽的個(gè)數(shù)：

本設(shè)計(jì)沿池長(zhǎng)11.4m的邊布置N=6條長(zhǎng)9.4m的集水槽,

指形槽的中心距：

②指形槽中的流量：

.=2=0.3125x1.2,00625-S,考慮到池子的超載系數(shù)為

N6

20%。

③指形槽的尺寸：

槽寬》=0.9%g=0.9x0.0625°，4=0.297m,為便于施工，取。=0.3帆。

則堰上負(fù)荷為：

上,=2=—2700°—=239.4m3/(m.d)<500/??/(m-d)

負(fù)荷L9.4x2x6

起點(diǎn)槽中水深：H、=0.75〃=0.75x0.3=0.225加

終點(diǎn)槽中水深：“2=1.256=1.25x0.3=0.3757〃

為便于施工，槽中水深統(tǒng)一取名=0.38*

④槽的高度：

集水方法采用鋸齒形三角堰自由出流方式，槽的超高取

0.12m,跌落高度取0.10mo則指形槽的總高度

“3=”2+0.12+0.10=0.60根(說(shuō)明：該高度為三角堰底到槽底的距

⑤三角堰的計(jì)算:

采用鋼板焊制的三角堰集水槽，取堰高為0.1225m,堰寬

為0.245m。

a.每個(gè)三角堰的流量i：

堰上水頭取0.05m,則

4=1.34377,247=1.343x0.052-47=0.000821//5

b.三角堰的個(gè)數(shù)：