水廠 水質(zhì)水量與工藝流程 設(shè)計書 1 設(shè)計水質(zhì)水量與工藝流程的確定 計總用水量 最高日供水量為 d 344210 設(shè)計總用水量 d/8631/ 采用一用一備的設(shè)計，兩套設(shè)計系統(tǒng)一樣 則一套系統(tǒng)的流量為 1 水流程 根據(jù)水質(zhì)資料分析，本設(shè)計采用常規(guī)處理流程 原水 混合 絮凝 過濾 消毒 二泵站 城市管網(wǎng) 合設(shè)備設(shè)計計算 合 采用管式靜態(tài)混合器混合 （ 1）管式混合器的流速不宜小于 1m/s，投藥后的水頭損失不小于 態(tài)混合器設(shè)在絮凝池進水管中 取 D=500時 v=s 1m/s，滿足條件 （ 2）水頭損失計算公式： 采用 2 個管式靜態(tài)混合器，即混合單元為 2，則 總時間 T=5s 算 G 公式16 足規(guī)范規(guī)定 700 1000 1s 的要求 積及尺寸計算 設(shè)計水量為： Q=組絮凝池有效容積 V=中 V 單組絮凝池有效容積（） Q 單組設(shè)計處理水量（） T 絮凝時間，一般采用 10 設(shè)計中取 T=12 組池子面積 f 水深 H=組池子的凈寬 組池子的凈長 絮凝池的絮凝過程為三段：第一段： 第二段： 第三段： 將絮凝池分成 5 格，第一第二格為絮凝第一段，采用單通道異峰折板，每格凈寬 三第四格為絮凝第二段，采用單通道同峰折板，每格凈寬 五為絮凝第三段，采用直板，每格 凈寬 格折板的間距及實際流速 第一二格： 第三四格：，取。 第五六格：，取。 頭損失 h 第一二格為單通道異峰折板 式中 總水頭損失（ m） 轉(zhuǎn)彎或孔洞的水頭損失（ m） n 縮放組合的個數(shù) 漸放段水頭損失（ m） 漸放段阻力系數(shù) 漸縮段水頭損失（ m） 漸縮段阻力系數(shù) 相對峰的斷面積（） 相對谷的斷面積（） 峰速（） 谷速（） 轉(zhuǎn)彎或孔洞處流速（） 轉(zhuǎn)彎或孔洞的阻力系數(shù)。 計算數(shù)據(jù)如下： 第一格通道數(shù)為 4，單通道的縮放組合的個數(shù)為 3 個， n=43=12 個 ，上轉(zhuǎn)變，下轉(zhuǎn)變或孔洞 ， 上轉(zhuǎn)彎 2 次，下轉(zhuǎn)彎 2 次，取轉(zhuǎn)彎高 漸放段水頭損失 漸縮段水頭損失 轉(zhuǎn)彎或孔洞的水頭損失 第二格同第一格。 第三格為單通道同峰折板。 式中 每一轉(zhuǎn)彎的阻力系數(shù) n 轉(zhuǎn)彎的個數(shù) v 板間流速（） 同上 計算數(shù)據(jù)如下： 第三格通道數(shù)為 4，單通道轉(zhuǎn)彎數(shù)為 7， n=47=28 折角為 90， 第四格的計算同第三格。 第五格為單通道直板。 式中 轉(zhuǎn)彎的阻力系數(shù) n 轉(zhuǎn)彎的個數(shù) v 平均流速（） 計算數(shù)據(jù)如下： 第五格通道數(shù) 7，兩塊直板 180，轉(zhuǎn)彎次數(shù) n=6，進口出口孔洞 2 個 180轉(zhuǎn)彎，進出口孔 凝池各段的停留時間 第一，第二格水流停留時間為： 第三，第四格水流停留時間為： 第五，第六格水流停留時間為： 凝池各段的 水溫 T=20 ， =一段： 第二段： 第三段： 絮凝的總水頭損失，絮凝時間 t=19s。 3斜管沉淀池 斜管沉淀池與絮凝池合建 設(shè)計流量為 Q=s，表面負荷 q=9m2h，斜管材料采用厚 料板熱壓成成六角形蜂窩管，內(nèi)切圓直徑 d=25 1000平傾角 =60，斜管沉淀池計算草圖見圖 4 圖 4面尺寸計算 (1)沉淀池清水區(qū)面積 21 291 0 1 4 式中 q 表面負荷（），一般采用 設(shè)計取 9 (2) 沉淀池的長度及寬度 則沉淀尺寸為 0=112 進水區(qū)布置在一個 一側(cè)。在 10m 的長度中扣除無效長度 此進出口面積 (考慮斜管結(jié)構(gòu)系數(shù) 式中： 斜管結(jié)構(gòu)系數(shù)，取 水槽沿長度方向布置取集水支槽中心間距 槽數(shù) n= 根 (3)沉淀池總高度 式中 保護高度（ m），即水面超高，一般采用 設(shè)計取 清水區(qū)高度（ m），一般采用 23232 ，所以本設(shè)計取 斜管區(qū)高度（ m ）， 斜 管 長 度 為 安 裝 傾 角 ， 則 ； 配水區(qū)高度（ m），一般不小于 排泥槽高度（ m），即積泥區(qū)高度， 設(shè)計取 采用三角集泥槽穿孔板排泥，在 度方向布置 5 條集泥槽 核計算 v=內(nèi)流速 符合設(shè)計要求 沉淀時間基本符合 水槽計算 設(shè)矩形池槽間距為 水槽條數(shù)為 8 按每條槽設(shè)計流量確定槽的寬度： 為施工方便，槽底為平波：槽內(nèi)水深 h=水量計算 三角堰出流： 一個三角堰口流量 三角堰口夾角，堰口高 寬 水總渠計算 總渠內(nèi)水位低于支槽終點水位 集水總渠深： B 渠寬取值 這里取 . 濾池設(shè)計 計流量 選擇普通快濾池，采用兩個系統(tǒng)合用一個管廊的方式，即不分組。 則 池總面積 （ 1）每天實際時間為： 40取 ， 2取n ，不考慮初排濾水時間 00取t ， 則 （ 2）濾池的總面積： 選擇單層濾料石英砂濾池，則 池面積設(shè)計 （ 1）單個濾池面積為： N 取 8 個，布置成對稱雙行排列，如下圖 取 L 為 B 為 池的實際面積為 實際濾速 : 滿足 8 10m/s 的要求。 （ 2）校核強制濾速為一格換砂同時一格反沖洗時，其余繼續(xù)過濾。 則強制濾速： 滿足 10 14m/s 的要求。 水系統(tǒng)計算 （ 1）反沖洗強度 設(shè)計 K 取 ： 滿足 12 15 要求 （ 2）反沖洗水量： （ 3）干管始端流速： 設(shè)計 D 取 滿足 1 s 要求。 （ 4）配水支管根數(shù)： a 一般在 根 （ 5）單根支管流入流量 （ 6）支管入口流速 j 80取 ,則 滿足 s （ 7）單根支管長度 )(21 j 設(shè)計中取 B=5m， D=l 為支管末端與池壁間距取 端共 ml j 1 配水系統(tǒng)圖如下 池高度計算 4321 式中 H 濾池高度（ m），一般采用 1H 承托層高度（ m）；由承托層草圖， 30000 20020 在 60 處開孔 可知取為 2H 濾料層厚度（ m）；單層石英砂濾料一般取 3m)；一般采取 4H 超高（ m）；一般采用 式中， 水系統(tǒng)校核 （ 1）配水支管的橫截面積校核 對大阻力配水系統(tǒng)，要求其支管長度0 滿足要求 對大阻力平配水系統(tǒng)，要求配水支管上孔口總面積 所有支管橫截面積之和的比值小于 0.5 24 f ，則 滿足要求 （ 2）配水均勻性校核 0 2020 支管干 合配水均勻性達到 95%以上的要求 沙排水槽 （ 1）排水槽 排水槽水量 每個濾池設(shè) 2 條沖洗排水槽，槽長 L= 心距 每槽排水流量： 則 洗砂排水槽斷面模數(shù) 洗砂排水槽采用三角形標(biāo)準(zhǔn)斷面，如圖 沖洗排水槽斷面，按公式求斷面模數(shù)： 式中： 沖洗單排水槽出口流量。 則 槽頂距砂面高度 式中： e 沖洗時濾層膨脹度； 2H 濾料層厚度。 濾層膨脹率 0%，濾層厚度 洗排水槽底厚度采用 ，保護高 c= 校核排水槽種面積與濾池面積之比 = 滿足要求。 單格濾池的反沖洗排水系統(tǒng)布置圖如下： 池反沖洗 濾池反沖洗水可由高位水箱或?qū)ＴO(shè)沖洗水泵供給，本設(shè)計采用水箱供水反沖洗。 （ 1）單個濾池的反沖洗用水總量： 反沖洗歷時，查下表取 t=660s （ 2）水箱反沖洗 反沖洗水箱的容積： 承托層的水頭損失： 濾層的水頭損失： 濾料的密度，石英砂密度一般采用 2650 水的密度 1000 濾料未膨脹前的厚度 沖洗水箱高度： 式中： H 沖洗水箱的箱底距離沖洗排水槽頂?shù)母叨龋?m）； 水箱與濾池之間的沖洗管道的沿程和局部損失之和 1m； 配水系統(tǒng)水頭損失 3m； 承托層水頭損失 沖洗時濾層的水頭損失 安全水頭 般采用 12m。 出水系統(tǒng) （ 1）進水總渠 濾池的總進水量為 設(shè)計進水總渠寬為 B=深 中流速 s 單個濾池進水管 設(shè)計中取進水管為 中流速為 s （ 2）反沖洗進水渠 沖洗水總流量 設(shè)計沖洗水總渠寬為 B=深 中流速 s 沖洗水流量 用管徑 =450中流速 s （ 3）清水管 濾池的總進水量為設(shè)計清水總渠寬為 B=深 中流速 s 單個濾池進水管 =s 設(shè)計中取進水管為 中流速為 s （ 4）排水渠 設(shè)計排水總渠流量，寬為 B=深 中流速 s 排水流量，排水管管徑 中流速 s。 消毒處理 加氯量計算 式中 q 每天的投氯量（ g/d） Q 設(shè)計水量（） b 加氯量（），一般采用 計中取 Q=48631， b=. 加氯設(shè)備的選擇 動加氯機的選擇 選用 臺，一用一備，每臺加氯機加氯量為 Kg/h。加氯機的外形尺寸為：。加氯機安裝在墻上，安裝高度在地面以上 臺加氯機之間的凈距為 瓶 采用容量為 500氯瓶，氯瓶外形尺寸為：外徑 600高 1800瓶自重 146稱壓力 2瓶采用兩組，每組 4 個，一組使用，一組備用，每組使用周期約為 36d。 加氯間及氯庫 加氯間是安置加氯設(shè)備的操作間，氯庫是儲備氯瓶的倉庫 才用加氯間與氯庫合建的方式，中間用墻分隔開，但應(yīng)留有供人同行的小門。加氯間平面尺寸為：長 庫平面尺寸為：長 7m。寬 氯間與氯庫的平面布置如圖 6. 清水池 1. 清水池的容積，根據(jù)管網(wǎng)設(shè)計的清水池容積為 16196 清水池分為兩個，單個清水池容積為 清水池的有效水深為 水池的面積為 設(shè)計尺寸為長 53m，寬為 40 米 7. 水廠布置 水廠布置原則 （ 1）流程力求最短，避免迂回重復(fù)，使凈水過程中的水頭損失最小。構(gòu)筑物應(yīng)盡量靠近，即沉淀池應(yīng)盡量緊靠濾池，二級泵站盡量靠近清水池，但各構(gòu)筑物之間應(yīng)留出必要的施工和檢修間距。 （ 2）考慮近遠期協(xié)調(diào)。在流程布置時既要有近期的完整性，又要求有分期的協(xié)調(diào)性，布置時應(yīng)避免近期占地過早過大。 本設(shè)計水廠常規(guī)處理構(gòu)筑物的流程布置采用常見的直線型布置，依次為管式靜態(tài)混合器、機械絮凝池、斜管沉淀池、 V 型濾池、清水池。從進水到出水整個流程呈直線，這種布置具有生產(chǎn)管線短、管理方便、有利于日后逐組擴建等優(yōu)點。面布置設(shè)計 當(dāng) 水廠的主要構(gòu)筑物的流程布置確定以后，即可進行整個水廠的總平面設(shè)計，將各項生產(chǎn)和輔助設(shè)施進行組合布置。 本設(shè)計本著按照功能分區(qū)集中，因地制宜，節(jié)約用地的原則，同時考慮物料運輸、施工要求以及遠期擴建等因素來進行水廠的總平面設(shè)計。平面布置具體如下： 首先，將綜合樓、化驗室、車庫、配電間、泥木工間、倉庫、傳達室等建筑物組合為一區(qū)，稱為辦公區(qū)。辦公區(qū)設(shè)置在進門附近，便于外來人員的聯(lián)系，使生產(chǎn)系統(tǒng)少受外來干擾。 其次，食堂、鍋爐房浴室、宿舍等劃分為生活區(qū)。 最后，將常規(guī)處理構(gòu)筑物與清水池、水廠加藥加氯間規(guī)劃為生產(chǎn)區(qū)。這 樣便于管理。遠期預(yù)留地作為綠化用地。 水 廠 平 面 布 置 示 意 詳 見 凈 水 廠 平 面 及 凈 水 構(gòu) 筑 物 高 程 布 置 圖 。 廠區(qū)管線一般包括：給水管線、排水（泥）管線、超越管線、反沖洗管線、加藥和廠內(nèi)自用水管線等 1. 給水管線 給水管線包括原水管線、沉淀水管線、清水管線和超越管線。給水管道采用鋼管，布置方式為埋地式。 2. 廠內(nèi)排水 廠內(nèi)生活污水與雨水采用分流制，雨水就近排入水體；污水排入城市下水道。 生產(chǎn)廢水（沉淀池排泥水及濾池反沖洗水）出路：沉淀池排泥水經(jīng)排泥槽匯集排入排泥池進行泥處理，具體 在排泥水處理處進行詳述；濾池反沖洗水集中排入回收水池，上清液經(jīng)回收泵送回原水配水井再次進行處理，底部沉泥由回收水池的放空管直接排入廠區(qū)下水道。 3. 加藥管線 加藥、加氯管線做成淺溝敷設(shè)，上做蓋板。加藥管采用硬聚氯乙烯管；氯氣管采用無縫鋼管。 4. 自用水管線 廠內(nèi)自用水是指水廠生活用水、泵房、藥間等沖洗溶解用水以及清洗水池用水。廠內(nèi)自用水均單獨成為管系，自二級泵房出水管接出。 頭損失計算 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)筑物之間水面高差即為流程中的水頭損失，包括構(gòu)筑物本身、連接管道、計量設(shè)備等水頭損失在內(nèi)。水頭損失應(yīng)通過計算確定，并留有余地 . （ 1）處理構(gòu)筑物水頭損失 處理構(gòu)筑物中的水頭損失與構(gòu)筑物的型式和構(gòu)造有關(guān)，具體根據(jù)設(shè)計手冊第3 冊表 15行估算，估算結(jié)果如下表所示。 凈水構(gòu)筑物水頭損失估算值 構(gòu)筑物名稱 水頭損失 （ m） 構(gòu)筑物名稱 水頭損失 （ m） 泵 房 淀 池 式靜態(tài)混合器 0 40 V 型濾池 凝 池 水 池 書上沒有 絮凝池與沉淀池合建，其損失取 沉淀池至普通快濾池連接管線水頭損失 通快濾池至清水池連接管線水頭損失 處理構(gòu)筑物高程確定 當(dāng)各項水頭損失確定以后，便可進行構(gòu)筑物的高程布置。凈水構(gòu)筑的高程布置采用目前常用的高架式布