此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除目錄一、 總體設(shè)計1.1 凈水工藝流程的確定-31.2 處理構(gòu)筑物及設(shè)備型式選擇-31.2.1 藥劑溶解池-31.2.2 混合設(shè)備-51.2.3 絮凝處理構(gòu)筑物的選擇-6 1.2.4 沉淀池-71.2.6 消毒方法-9二、混凝沉淀 2.1 混凝劑投配設(shè)備的設(shè)計-102.1.1 溶液池的設(shè)計-112.1.2 溶解池的設(shè)計-112.1.3 投藥管-112.1.4 投加泵的選擇-122.1.5 加藥間及藥庫的設(shè)計-12 2.2 混合設(shè)備的設(shè)計-12 2.3絮凝反應(yīng)池的設(shè)計-132.3.1 機械絮凝池尺寸-132.3.2 攪拌設(shè)備尺寸-132.3.3 核算平均速度梯度G值及GT值-142.4 沉淀澄清設(shè)備的設(shè)計-142.4.1 平流式沉淀池尺寸-152.4.2 沉淀池水力條件復(fù)核-152.4.3 沉淀池的進(jìn)水設(shè)計-152.4.4 沉淀池的集水系統(tǒng)設(shè)計-162.4.5 沉淀池排泥-17三、過濾3.1 設(shè)計參數(shù)-183.2 池體設(shè)計-183.3濾池管渠的布置-19四、消毒設(shè)計 4.1 加氯量計算-224.2 加氯設(shè)備-234.2.1 自動加氯機選擇-234.2.2 氯瓶-234.2.3 加氯控制-234.2.4 加氯間和氯庫-23五、其他設(shè)計 5.1清水池的設(shè)計-245.1.1清水池設(shè)計-255.1.2管道設(shè)計-255.1.3附屬設(shè)備-265.2 二泵房設(shè)計-275.2.1 泵的選型-27六水廠總體布置6.1 廠址的選擇-286.2 水廠平面布置-286.2.1生產(chǎn)區(qū)的布置-296.2.2生活區(qū)的布置-296.2.3道路和綠化-296.2.4水廠管線布置-306.3高程布置-306.3.1處理構(gòu)筑物水頭損失-316.3.2構(gòu)筑物之間的水頭損失-316.3.3高程計算-32七、設(shè)計體會-32參考文獻(xiàn)-32水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計一.總體設(shè)計1.1 凈水工藝流程的確定水廠原水色度約在15度，濁度一般介于5-1000NTU，原水水質(zhì)毒理學(xué)和放射性指標(biāo)全部達(dá)到生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB 5749-2006）的要求?？傮w來說，原水水質(zhì)較好，為我國地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-200）類水源。而水廠出水水質(zhì)需滿足生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB 5749-2006）的要求。綜合以上考慮，設(shè)計初步采用常規(guī)水處理工藝，流程圖如下：圖2-1 工藝流程圖1.2 處理構(gòu)筑物及設(shè)備型式選擇1.2.1 藥劑溶解池1藥劑的選擇表1-1 常用混凝劑及其特點名稱分子式一般介紹精制硫酸鋁.18制造工藝復(fù)雜，水解作用緩慢；含無水硫酸鋁50%52%；適用于水溫為2040。當(dāng)PH=4-7時，主要去除有機物；PH=5.7-7.8時，主要去除懸浮物；PH=6.4-7.8時，處理濁度高，色度低（小于30度）的水。粗制硫酸鋁.18制造工藝簡單，價格低；設(shè)計時，含無水硫酸鋁一般可采用20%25%；含有20%30%不溶物，其他同精制硫酸鋁。三氯化鐵.6不受水溫影響，絮體大，沉淀速度快，效果好。易溶解，易混合，殘渣少。對金屬（尤其對鐵）腐蝕性大，對混凝土亦腐蝕，對塑料會因發(fā)熱而引起變形。原水PH=6.08.4之間為宜，當(dāng)原水堿度不足時應(yīng)加適量石灰；處理低濁水時效果不顯著聚合氯化鋁，簡稱PAC凈化效率高，用藥量少，出水濁度低，色度小，過濾性能好，原水濁度高時尤為顯著。溫度適應(yīng)性高，PH值使用范圍寬（PH=5-9），因而可調(diào)PH值。操作方便，腐蝕性小，勞動條件好，成本低聚丙烯酰胺又名三號絮凝劑，簡寫PAM 處理高濁度水池效果顯著，既可保證水質(zhì)，又可減少混凝劑用量和沉淀池容積，目前被認(rèn)為是處理高濁水最有效的絮凝劑之一，適當(dāng)水解后，效果提高，常與其他混凝劑配合使用或作助凝劑，其單體丙烯酰胺有毒，用于飲用水凈化應(yīng)控制用量根據(jù)水廠進(jìn)水水質(zhì)的特點,結(jié)合常用混凝劑的優(yōu)點和缺點,本設(shè)計采用聚合氯化鋁作為混凝劑。2投加方式的確定本設(shè)計采用濕投法，其優(yōu)點為：容易與原水充分混合；不易阻塞入口，管理方便；投量易于調(diào)節(jié)。投加系統(tǒng)示意圖見下圖所示：固體藥劑溶解池溶液池攪拌計量投加設(shè)備加水加水?dāng)嚢杞Y(jié)合上述優(yōu)缺點，采用計量泵投加混凝劑，因為其使用方便，操作簡單，工作可靠，廣泛應(yīng)用于加藥系統(tǒng)。3藥劑溶解池設(shè)計藥劑溶解池時，為便于投置藥劑，溶解池的設(shè)計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。1.2.2 混合設(shè)備混合的主要作用是讓藥劑迅速而均勻地擴散到水中，使其水解產(chǎn)物與原水中的膠體顆粒充分作用完成脫體脫穩(wěn)，以便進(jìn)一步去除，對混合的基本要求是快速與均勻，一般混合時間10-30s，混合方式基本分為兩大類：水力混合和機械混合，水力混合簡單，但不能適應(yīng)流量的變化，機械混合可進(jìn)行調(diào)節(jié)，能適應(yīng)各種流量的變化，具體采用何種混合方式，應(yīng)根據(jù)凈水工藝布置、水質(zhì)、水量、投加藥劑品種及數(shù)量以及維修條件等因素確定。表1-3 各種混合方式比較 方式優(yōu)缺點適用條件管道混合優(yōu)點：混合簡單，無需建混合設(shè) 施。 適用于中等規(guī)模的水廠。缺點：當(dāng)混合效果不穩(wěn)定，流速 低時混合不充分。靜態(tài)混合器優(yōu)點：構(gòu)造簡單，無運動部件， 安裝方便，混合快速均勻。 適用于水量變化不大的各種規(guī)模的水廠。缺點：當(dāng)流量降低時，混合效果下降。水泵混合優(yōu)點：混合效果好，不需增加混合設(shè)施，節(jié)省動力。 適用于一級泵房離處理構(gòu)筑物120米以內(nèi)的水廠。缺點：使用腐蝕性藥劑時對水泵有腐蝕作用。機械混合優(yōu)點：混合效果好，且不受水量 變化影響，適用于各種規(guī)格的水廠。適用于各種規(guī)模的水廠。缺點：需增加混合設(shè)備和維修工作。綜上所述，因為水廠水量變化不大，并且考慮到盡可能的減少能量消耗，以整體經(jīng)濟效益而言是最具有優(yōu)勢的，本設(shè)計采用管式靜態(tài)混合器，它較水泵混合和機械混合能耗低，并且混合效果比管道混合穩(wěn)定，混合速度快。1.2.3 絮凝處理構(gòu)筑物的選擇不同形式的絮凝池的一般介紹如下所示：表1-4 各種絮凝池的比較形式優(yōu)缺點適用條件隔板絮凝池往復(fù)式優(yōu)點：絮凝效果好，構(gòu)造簡單， 施工方便。 水量大于30000m3/d的水廠，水量變動小。缺點：容積較大，水頭損失較大，轉(zhuǎn)折處礬花易碎。回轉(zhuǎn)式優(yōu)點：絮凝效果好，水頭損失小，構(gòu)造簡單，管理方便。 水量大于30000m3/d的水廠，水量變動小者，改建和擴建舊池時適用。缺點：出水流量不易分配均勻，出口處易積泥。旋流式絮凝池優(yōu)點：容積小，水頭損失較小。一般用于中小型水廠。缺點：池子較深，地下水位高處施工較困難，絮凝效果較差。折板絮凝池優(yōu)點：絮凝效果好，絮凝時間短，容積較小。流量變化較小的中小型水廠。缺點：構(gòu)造較隔板絮凝池復(fù)雜，造價較高。渦流式絮凝池優(yōu)點：絮凝時間短，容積小，造價較低。水量小于30000m3/d的水廠。缺點：池子較深，錐底施工較困 難，絮凝效果較差。格板、柵條絮凝池優(yōu)點：絮凝池效果好，水頭損失 小，凝聚時間短。 水量變化不大的水廠，單池能力以1.0-2.5萬m3/d為宜。缺點：末端池底易積泥。機械絮凝池優(yōu)點：絮凝效果好，水頭損失小，可適應(yīng)水質(zhì)、水量變化。 小水量均適用，并能適應(yīng)水量變動較大者。缺點：需機械設(shè)備和經(jīng)常維修。綜上所述，由于水廠水量變化不大，為了達(dá)到較好的處理效果，故采用機械絮凝池，可以在機械絮凝池的之間設(shè)置隔墻，在隔墻的不同位置開設(shè)過水方孔，這樣不僅可以減少水流形成短流的可能，而且可以在檢修時，利用水在隔墻內(nèi)的曲線流動達(dá)到絮凝效果。1.2.4 沉淀池選擇沉淀池類型時，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)、設(shè)計生產(chǎn)能力、處理后水質(zhì)要求，并考慮原水水濕變化、處理水量均勻程度以及是否連續(xù)運轉(zhuǎn)等因素，結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定沉淀池的個數(shù)或能夠單獨排空的分格數(shù)不宜少于2個。經(jīng)過混凝沉淀的水，在進(jìn)入濾池前的渾濁度一般不宜超過10度，遇高濁度原水或低濕低濁度原水時，不宜超過15度。設(shè)計沉淀池時需要考慮均勻配水和均勻集水，沉淀池積泥區(qū)的容積，應(yīng)根據(jù)進(jìn)出水的懸浮物含量、處理水量、排泥周期和濃度等因素通過計算確定。當(dāng)沉淀池排泥次數(shù)較多時，宜采用機械化或自動化排泥裝置，應(yīng)設(shè)取樣裝置。表1-5 各種沉淀池的比較方式優(yōu)缺點適用條件平流式沉淀池優(yōu)點：造價較低，操作管理方便，施工較簡 單；對原水濁度適應(yīng)性強，處理效果穩(wěn)定，采用機械排泥設(shè)施時，排泥效果好。 一般適用于大中型水廠。缺點：采用機械排泥設(shè)施時，需要維護(hù)機械排泥設(shè)備；占地面積大，水力排泥時，排泥困難。斜管（板）沉淀池優(yōu)點：沉淀效率高，池體小，占地小。 尤其適用于沉淀池改造擴建和挖潛。缺點：斜管（板）耗材多，對原水濁度適應(yīng)性較平流池差；不設(shè)排泥裝置時，排泥困難，設(shè)排泥裝置時，維護(hù)管理麻煩。豎流式沉淀池優(yōu)點：排泥較方便，占地面積小。 一般用于小型凈水廠，常用于地下水位較低時。缺點：上升流速受顆粒下沉速度所限，出水量小，一般沉淀效果較差，施工較平流式困難。輻流式沉淀池優(yōu)點：沉淀效果好。 一般用于大中型凈水廠，在高濁度水地區(qū)，作預(yù)沉淀池。缺點：基建投資大，費用高，刮泥機維護(hù)管理較復(fù)雜，金屬耗量大，施工較困難。近年來，平流式沉淀池被越來越多地水廠所采用，它的沉淀效果較好，維護(hù)簡單，采用機械除泥，除泥效果理想，管理方便等，所以本設(shè)計采用平流式沉淀池1.2.5 濾池供生活飲用水的濾池出水水質(zhì)經(jīng)消毒后應(yīng)符合現(xiàn)行生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求；供生產(chǎn)用水的過濾池出水水質(zhì)，應(yīng)符合生產(chǎn)工藝要求；濾池形式的選擇，應(yīng)根據(jù)設(shè)計生產(chǎn)能力、原水水質(zhì)和工藝流程的高程布置等因素，結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件，通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。表1-6 各種濾池的比較形式優(yōu)缺點適用條件普通快濾池單層砂濾料優(yōu)點：材料易得，價格低；大阻力配水系 統(tǒng)，單池面積較大，可采用減速過濾，水質(zhì)好。 一般用于大中水廠，單池面積不宜大于100m2。缺點：閥門多，價格高，易損壞，需設(shè)有全套沖洗設(shè)備。無煙煤石英砂雙層濾料優(yōu)點：含污能力大，可采用較大濾速；可采用減速過濾，水質(zhì)好，沖洗用水少。 適用于大中型水廠，宜采用大組理賠水系統(tǒng)，單池面積不宜大于100 m2，需要采用助沖設(shè)備。缺點：濾料價格高，易流失；沖洗困難，易積泥球。砂煤重質(zhì)礦石三層濾料優(yōu)點：含污能力大，可采用較大濾速；可采用減速過濾，水質(zhì)好，沖洗用水少。 使用于中型水廠，宜采用中阻力配水系統(tǒng)，單池面積不宜大于50-60 m2，需要采用助沖設(shè)施。缺點：濾料價格高，易流失；沖洗困難，易積泥球。虹吸濾池優(yōu)點：不需大型閥門，易于自動化操作，管理方便。 適用于中型水廠，單池面積不宜大于25-30m2。缺點：土建結(jié)構(gòu)復(fù)雜，池深大單池面積小，沖洗水量大；等速過濾，水質(zhì)不如變速過濾。雙閥濾池 優(yōu)點：材料易得，價格低，大阻力配水系統(tǒng)，單池面積可大，可采用減速過濾，水質(zhì)好，減少兩只閥門。 適用于中型水廠，單池面積不宜大于25-30m2。缺點：必須有全套沖洗設(shè)備，增加形成虹吸的抽氣設(shè)備。移動罩濾池優(yōu)點：造價低，不需要大型閥門設(shè)備，池深淺，結(jié)構(gòu)簡單；自動連續(xù)運行，不需沖洗設(shè)備；占地少，節(jié)能。 適用于大中型水廠，單格面積小于10m2。缺點：減速過濾，需移動沖洗設(shè)備，罩體與隔墻間密封技術(shù)要求高；起始濾速較高，因而平均設(shè)計濾速不宜過高。V型濾池優(yōu)點：采用氣水反沖洗，有表面橫向掃洗作用，沖洗效果好，節(jié)水；配水系統(tǒng)一般采用長柄濾頭沖洗過程自動控制。 適用于大中型水廠。缺點：采用均質(zhì)濾料，濾層較厚，濾料較粗，過濾周期長。綜上所述，V型濾池適用范圍廣且采用氣水反沖洗，沖洗效果好，節(jié)水出水水質(zhì)較好，雖然濾料較厚較粗，過濾周期長，但沖洗過程自動控制減少人工管理，操作方便。本設(shè)計采用V型濾池均質(zhì)濾料。1.2.6 消毒方法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。常用消毒方法如下表所示：表1-7 常用消毒方法消毒方法分子式優(yōu)缺點適用條件液氯Cl2優(yōu)點：1、具有余氯的持續(xù)消毒作用 2、價值成本較低 3、操作簡單，投量準(zhǔn)確 4、不需要龐大的設(shè)備 液氯供應(yīng)方便的地方缺點：1、原水有機物高時會產(chǎn)生有機氯化物 2、原水含酚時產(chǎn)生氯酚味 3、氯氣有毒，使用時需注意安全，防止漏氯二氧化氯ClO2優(yōu)點：1、不會生成有機氯化物 2、較自由氯的殺菌效果好 3、具有強烈的氧化作用，可除臭、去色、氧化錳、鐵等物質(zhì) 4、投加量少，接觸時間短，余氯保持時間長 適用于有機污染嚴(yán)重時缺點：1、成本較高2、一般需現(xiàn)場隨時制取使用3、制取設(shè)備較復(fù)雜4、需控制氯酸鹽和亞氯酸鹽等副產(chǎn)物紫外線消毒優(yōu)點：1、殺菌效率高，需要的接觸時間短 2、不改變水的物理、化學(xué)性質(zhì)，不會生成有機氯化物和氯酚味 適用于工礦企業(yè)，集中用戶用水，不適用管路過長的供水缺點：1、沒有持續(xù)的消毒作用，易受重復(fù)污染2、電耗較高、燈管壽命還有待提高在上面所述的各種消毒劑中，液氯是最早被用來作為飲用水消毒的消毒劑，它除了以上的優(yōu)點之外，在水廠消毒過程中積累的大量的實踐經(jīng)驗，可以借鑒，勞動量較小，消毒效果比較穩(wěn)定。所以，本次設(shè)計采用液氯作為消毒劑。二.混凝沉淀2.1 混凝劑投配設(shè)備的設(shè)計2.1.1 溶液池的設(shè)計采用聚合氯化鋁混凝劑，根據(jù)給水排水設(shè)計手冊（第三冊），查得武漢長江水的混凝劑最高投加量為64 mg/L，平均投加量為24.7 mg/L，采用計量泵投加。水的PH和堿度恰好在混凝劑的最佳PH值范圍內(nèi)，故不需要考慮對PH進(jìn)行調(diào)節(jié)。溶液池一般以高架式設(shè)置，以便能依靠重力投加藥劑。池周圍應(yīng)有工作臺，底部應(yīng)設(shè)置放空管。必要時設(shè)溢流裝置。 溶液池容積按下式計算：；水廠自用水量取百分之十，設(shè)計水量99000m/d.式中溶液池容積，； Q處理水量，；a混凝劑最大投加量，mg/L；c溶液濃度，取10%；n每日調(diào)制次數(shù)，取n2。代入數(shù)據(jù)得：溶液池采用矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)置2個，每個容積為W2（一備一用），以便交替使用，保證連續(xù)投藥。取有效水深2m, 溶液池深度：HH1H2H3=2+0.3+0.10=2.40m。式中H2為保護(hù)高，取0.3m；H3為貯渣深度，取0.1m。單池尺寸為LBH=4.0m4.0m2.4m，溶液池實際有效容積：W=4.04.02=32m3滿足要求。池旁設(shè)工作臺，寬1.01.5m，池底坡度為0.03。底部設(shè)置DN100mm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給水管DN60mm，按1h放滿考慮。2.1.2 溶解池的設(shè)計溶解池容積：W1=0.3W2=0.338.4=11.52m3；溶解池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)置2個，每個容積為W1（一備一用）。取有效水深2m, 溶解池深度：HH1H2H3=2+0.3+0.10=2.40m，式中H2為保護(hù)高，取0.3m；H3為貯渣深度，取0.1m。單池尺寸為：LBH=2.5m2.0m2.4m，溶液池實際有效容積：W=2.52.02=10m3滿足要求。溶解池的放水時間采用t15min，則放水流量：q0；查水力計算表得放水管管徑:d0100mm，相應(yīng)流速V=1m/s。溶解池底部設(shè)管徑d100mm的排渣管一根,攪拌設(shè)備采用中心固定式平槳板式攪拌機。溶解池攪拌裝置采用中心固定式平槳板式攪拌機：以電動機驅(qū)動漿板或渦輪攪動溶液。2.1.3 投藥管投藥管流量 q；查水力計算表得投藥管管徑：d25mm，相應(yīng)流速為0.83m/s。2.1.4 投加泵的選擇計量泵每小時投加藥量:q =2.64 m/h ； 式中：W2溶液池容積（m3）計量泵型號J-D2500/1.6選用2臺，一備一用。2.1.5 加藥間及藥庫的設(shè)計藥劑倉庫與加藥間應(yīng)連在一起，儲存量一般按最大投藥期間12個月用量計算。倉庫內(nèi)應(yīng)設(shè)有磅秤，并留有1.5m的過道，盡可能考慮汽車運輸?shù)姆奖?。混凝劑選用聚合氯化鋁，每袋質(zhì)量是40kg,每袋的體積為0.50.40.2m3,藥劑儲存期為30d，藥劑的堆放高度取2.0m。聚合氯化鋁的袋數(shù)：；式中: 水廠設(shè)計水量，；混凝劑最大投加量，；藥劑的最大儲存期，；每袋藥劑的質(zhì)量，；將相關(guān)數(shù)據(jù)代入上式得，N=袋。有效堆放面積A：；式中:藥劑得堆放高度，；每袋藥劑得體積，；堆放孔隙率，袋堆時代入數(shù)據(jù)得:A=m2；考慮目前使用及日后擴容，可按遠(yuǎn)期設(shè)計及，適當(dāng)增加面積，取A=200m2。2.2 混合設(shè)備的設(shè)計使用管式混合器對藥劑與水進(jìn)行混合。在混合方式上，由于混合池占地大，基建投資高；水泵混合設(shè)備復(fù)雜，管理麻煩，機械攪拌混合耗能大，管理復(fù)雜，相比之下，管式混合具有占地極小、投資省、設(shè)備簡單、混合效果好和管理方便等優(yōu)點而具有較大的優(yōu)越性。在給排水處理過程中原水與混凝劑，助凝劑等藥劑的充分混合是使反應(yīng)完善，從而使得后處理流程取得良好效果的最基本條件，同時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，降低運行成本。管式靜態(tài)混合器是處理水與混凝劑、助凝劑、消毒劑實行瞬間混合的理想設(shè)備：具有高效混合、節(jié)約用藥、設(shè)備小等特點，它是有二個一組的混合單元件組成，在不需外動力情況下，水流通過混合器產(chǎn)生對分流、交叉混合和反向旋流三個作用，混合效益達(dá)90-95%，構(gòu)造如圖3-1所示: 圖3-1 管式靜態(tài)混合器設(shè)計流量:Q=m3/s；靜態(tài)混合器設(shè)在絮凝池進(jìn)水管中，設(shè)計流速v=1.0m/s，則管徑為： D=0.85m；采用D=800mm，則實際流速v=0.868m/s混合單元數(shù): Nv-0.5D-0.3=2.36/(0.8680.50.80.3)=2.71取N=3，則混合器的混合長度為：L=1.1ND=1.1=2.64m；混合時間: T=L/v=2.64/0.868=3.04s；水頭損失: ；校核GT值GGT=759.8=2310(2000)水力條件符合要求。2.3絮凝反應(yīng)池的設(shè)計2.3.1 機械絮凝池尺寸采用2座機械攪拌絮凝池，則每座池的設(shè)計流量為：Q ；絮凝時間 T=20min;絮凝池有效容積： ；為配合沉淀池尺寸，絮凝池分三組，每組四格，每格尺寸：4m4m；水深：H=3.5m，絮凝池超高0.3m，則池子總高度為3.8m；絮凝池實際容積：W=672m3；實際絮凝時間：T=WQ=6720.573=1173s=19.55min；絮凝池分格隔墻上過水通道上下交錯布置，每格設(shè)一臺攪拌機。為加強攪拌效果，于池子四周壁設(shè)置四塊固定擋板。2.3.2 攪拌設(shè)備尺寸葉輪直徑取池寬約80，葉輪直徑采用：D=3.0m；葉輪中心槳板線速度采用：v1=0.5m，v2=0.4m，v3=0.3m，v4=0.2m；槳板長度取l=2.0m(槳板長度與葉輪直徑之比：l/D=2.0/3.0=66.775)；槳板寬度?。篵=0.14m(1/15b/l1/10)；每根軸上槳板8塊，內(nèi)外各4塊。裝置尺寸見右圖: 旋轉(zhuǎn)槳板面積與過水?dāng)嗝婷娣e之比為：；四塊固定擋板寬高=0.10m2.0m，其面積與過水?dāng)嗝婷娣e之比為：；槳板總面積占過水?dāng)嗝婷娣e的百分比為： 圖22 垂直軸攪拌設(shè)備 16+5.74=21.71425； 葉輪槳板中心點旋轉(zhuǎn)直徑：D0=（1500-680）/2+6802=2180mm=2.18m；葉輪旋轉(zhuǎn)角速度分別為：w1=2v1/D0=20.5/2.18=0.459rad/s，w2=0.367rad/s， w3=0.275rad/s， w4=0.183rad/s；槳板寬長比：b/l=0.14/21，查給水排水設(shè)計手冊.第三冊表7-25得：=1.10，則：k=/2g=1.101000/29.81=56；槳板旋轉(zhuǎn)時克服水的阻力所耗功率：第一格攪拌功率： 第二、三、四格攪拌功率分別為：0.102kw，0.043kw，0.013kw。四臺攪拌機合用一臺電動機，則絮凝池所消耗總功率為： N=0.200+0.102+0.043+0.013=0.358kw。2.3.3 核算平均速度梯度G值及GT值按水溫t=200C，=1.00510-3N S/m2第一格G1=第二、三、四格G值分別為：48.7s-1、31.6s-1、17.6s-1；絮凝池平均速度梯度：G=GT=52.619.6260=61920經(jīng)核算，G值和GT值較合適。2.4 沉淀澄清設(shè)備的設(shè)計2.4.1 平流式沉淀池尺寸平流式沉淀池分設(shè)2座，每組設(shè)計流量： ； 沉淀時間T=2.0h，沉淀池容積：W=QT=2062.52=4125m3；考慮絮凝池尺寸，沉淀池池寬B=43+0.22=12.4m；取沉淀池的有效水深：H=3.5m，超高0.5m，則池子總高度為4.0m；沉淀池長：L=W/Bh=4125/(12.43.5)=95m,取L=85m；此時，沉淀池水平流速：v=L/3600T=95/（36002）=0.0132m/s=13.2mm/s在1025mm/s范圍內(nèi)。沉淀池長寬比：L/B=95/12.4=7.664，長深比：L/h=95/3.5=27.1410滿足設(shè)計要求。沉淀池放空時間以2小時計算，則放空管直徑為： ； 采用鋼制DN500mm，排泥管也采用同樣的管徑。2.4.2 沉淀池水力條件復(fù)核每池中間設(shè)兩道200mm的隔墻將沉淀池分成三格，每格寬3.4m。水力半徑：R=/=3.53.4/(3.52+3.4)=1.14m弗勞德數(shù)：Fr=v2/2g=0.01182/(29.81)=1.2410-5 (在110-5110-4之間)雷諾數(shù)：Re=vR/=0.01181.14/(1.00710-6)=1.33104 (在400015000之間)沉淀池示意見下圖：圖2-3 平流沉淀池示意圖2.4.3 沉淀池的進(jìn)水設(shè)計進(jìn)水采用穿孔墻布置，盡量做到在進(jìn)水?dāng)嗝嫔纤鞯木鶆蚍植?，避免已形成的絮體破碎。單座池墻長12.4m，墻高4.0m，有效水深3.5m；根據(jù)設(shè)計手冊：當(dāng)進(jìn)水端用穿孔配水墻時，穿孔墻在池底積泥面以上0.30.5m處至池底部分不設(shè)孔眼，以免沖動沉泥。本設(shè)計采用0.5m；孔眼尺寸考慮施工方便，采用尺寸：15cm8cm；單個孔眼的面積: ；孔眼流速采用：；孔眼總面積：=q/v1=0.573/0.1=5.73m2；孔眼總數(shù)：=/0=5.73/0.012=477.5個，取478個；孔眼實際流速：v=q/0=0.573/(4780.012)= 0.0998m/s；孔眼布置成7排，每排孔眼數(shù)為478/7=69個。水平方向孔眼的間距取100mm，則計算的水平長度為：690.08+680.1=12.32m；豎直方向的間距為150mm,最上一排孔眼的淹沒深度假定為0.5m，最下一排孔眼距池底為0.5m，則豎向的計算高度為70.15+60.2+0.5+0.5=3.25m。2.4.4 沉淀池的集水系統(tǒng)設(shè)計沉淀池的出口布置要求在池寬方向上均勻集水，并盡量潷取上層澄清水，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指形槽的個數(shù) ： N=7；2指形槽的中心距 ：a=B/N=12.4/71.77m；3指形槽中的流量：q0=Q/N=0.573/7=0.0819m3/s，考慮到池子的超載系數(shù)20，故槽中流量為：q=1.2q0=0.08191.2=0.09828 m3/s；4指形槽的尺寸指形槽的槽寬：b=0.9q00.4=0.90.09830.4=0.36m，為便于施工，??；取堰上負(fù)荷為q0=250m3/m.d，則指形槽長度：L=1.2Q/q0=1.29.9104/(2502)=237.6m7個集水槽，雙側(cè)進(jìn)水。每根槽長：16.90m，取17m；起點槽中水深：H1=0.75b=0.750.4=0.3m；終點槽中水深：H2=1.25b=1.250.4=0.5m；為便于施工，槽中水深統(tǒng)一取H2=0.5m；5總出水槽寬：B=0.9Q0.4=0.90.5730.4=0.72m，采用1.0m，則出水渠起端水深：H=1.73；為保證自由落水，跌落高度采用0.1m，溢流堰上淹沒水頭0.1m，沉淀池超高0.5m，則出水渠總深度為：H=0.560.10.50.10.10.51.86m；6.槽的高度集水方法采用鋸齒形三角堰自由出流方式，跌落高度取0.05m，槽的超高取0.15m。則指形槽的總高度H=0.5+0.15+0.05=0.70m（說明：該高度為三角堰底到槽底的距離）。7.三角堰的計算每個三角堰的流量：q1=1.343h2.47=1.3430.052.47=0.00082m3/s； 三角堰的個數(shù)：n=Q/q1=0.573/0.00082=699個； 每個指形槽上有699/7=99.8100個三角堰； 三角堰的中心距：d=132/76=0.34m。2.4.5 沉淀池排泥排泥是否順暢關(guān)系到沉淀池凈水效果，當(dāng)排泥不暢、泥渣淤積過多時，將嚴(yán)重影響出水水質(zhì)。排泥方法有多斗重力排泥、穿孔管排泥和機械排泥。機械排泥具有排泥效果好、可連續(xù)排泥、池底結(jié)構(gòu)簡單、勞動強度小、操作方便可以配合自動化等優(yōu)點。故本設(shè)計采用虹吸式機械排泥。采用SXH型虹吸式吸泥機，軌距l(xiāng)11000mm。排泥管采用和放空管相同的管徑：DN500mm。三過濾3.1 設(shè)計參數(shù)設(shè)計水量為：Q=9.9104=99000m3/d=1.146 m3/s；設(shè)計濾速采用v=9.5m/h，強制濾速；濾池采用單層石英砂均質(zhì)濾料，沖洗方式采用：先氣沖洗，再氣-水同時沖洗，最后再用水單獨沖洗。根據(jù)設(shè)計手冊第三冊P612表9-8確定各步氣水沖洗強度和沖洗時間，參數(shù)具體如下：1沖洗強度第一步氣沖沖洗強度q氣1=16L/（sm2）；第二步氣-水同時反沖洗,空氣強度q氣2=16L/（sm2）,水沖洗強度q水1=4L/（sm2）；第三步水沖洗強度q水2=6L/（sm2）。反沖洗橫掃強度為q反=2L/（sm2）。2沖洗時間第一步氣沖洗時間t氣=3min,第二步氣-水同時反沖洗時間t氣水=4min,單獨水沖時間t水=5min；沖洗時間共計為:t=12min=0.2h；沖洗周期T=48h。3.2 池體設(shè)計1濾池工作時間：=24-24t/T=24-0.2 24/48=23.9h (式中未考慮排放初濾水)；2. 濾池總面積F:F=Qvt=99000(9.523.9)=436.03m2；3. 濾池分格選雙格V型濾池,池底板用混凝土,單格寬B=4m,長L=12m,面積48m2,共四座,每座面積f=96總面積384m2；4. 校核強制濾速:=Nv(N-1)=49.53=12.67m/h20m/h的要求；5. 濾池的高度確定濾池超高H6=0.4m，濾層上水深,濾層厚度H4=1.2m。承托層厚取H3=0.05m。濾板采用H2=0.1m厚預(yù)制板。濾板下布水區(qū)高度取H1=0.75m；濾池的總高度為:H=H1+H2+H3+H4+H5+H6=0.75+0.1+0.05+1.2+1.5+0.4=4.0m；圖3-1 濾池高度計算簡圖3.3濾池管渠的布置3.3.1 反沖洗管渠1氣水分配渠氣水分配渠起端寬取1.0m,高取1.5m,末端寬取1.0m,高取1.0m,則起端截面積0.6m2,末端截面積0.4m2。兩側(cè)沿程各布置20個配氣小孔和20個布水方孔,孔間距0.6m,共40個配氣小孔和40個配水方孔。氣水分配渠末端所需最小截面積0.540=0.0125m2末端截面積0.4m2,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，氣水分配槽起端高度為1.5m,則排水集水槽起端槽高:H起=H1+H2+H3+H4+0.51.5=0.75+0.1+0.05+1.2+0.51.5=1.1m；氣水分配槽末端高度為1.0m，則排水槽末端高度為: H末=H1+H2+H3+H4+0.51.0=0.75+0.1+0.05+1.2+0.51.0=1.6m； 底坡:（1.61.1）120.041703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)集水槽超高為0.3m,則槽內(nèi)水位高：h=1.10.3=0.8m, 槽寬：b=0.9Q0.4=0.91.1460.4=0.95m，取b=1.0m； 濕周：=b+2h=1.0+20.8=2.6m； 水流斷面：A=bh=1.00.8=0.8m； 水力半徑：R=A=0.82.6=0.308m； 水流速度： 過流能力：Q=Av=0.87.16=5.728m3/s 實際過水量：Q實際=Q反水+Q表水=0.504+0.168=0.672m3/sQ=5.728m3/s，滿足要求。3.3.2 進(jìn)水系統(tǒng)1進(jìn)水渠四座濾池進(jìn)渠過水流量按強制過濾流量計,渠中流速為0.81.2m/s，取v1.0m/s。強制過濾流量：Q強=9.91043=33000m3/d=0.382m3/s （濾池工作時間23.9h）；進(jìn)水支渠水流斷面積:A支=Q強v=0.3821=0.382m2；進(jìn)水支渠寬：b=0.9Q0.4強=0.90.3820.4=0.61m，取b=0.65m，則高：h=A進(jìn)b=0.3820.65=0.59m，取h=0.6m考慮超高0.3m。則進(jìn)水渠高為0.9m，考慮到施工方便，進(jìn)水渠高與配水渠高相同，故取1.0m。四座濾池公用一個進(jìn)水總渠，總渠流量：Q總=9.9104=99000m3/d=1.146m3/s （濾池工作時間23.9h）；進(jìn)水總渠水流斷面積:A總=Q總v=1.1461=1.146m2；進(jìn)水總渠寬：B=0.9Q0.4總=0.91.1460.4=0.95m，取b=1.0m，高：H=A總B=1.1461.0=1.146m，取H=1.2m考慮超高0.3m。則進(jìn)水總渠高為1.5m。2每座濾池的進(jìn)水孔每座濾池由進(jìn)水側(cè)壁開3個進(jìn)水孔。兩側(cè)進(jìn)水孔口在反沖洗時關(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。孔口面積按孔口淹沒出流公式計算.其總面積按濾池強制過濾水量計,孔口兩側(cè)水位差取0.1m,；中間孔面積及表面掃洗水量的計算:A中孔=A總孔Q表水Q強=0.420.1680.382=0.24m2；孔口寬: b中孔=0.9Q0.4表水=0.90.1680.4=0.46m，取b中孔=0.5m，則高h(yuǎn)中孔=0.4m；兩個側(cè)孔口設(shè)閘門,采用橡膠囊充氣閥,每個側(cè)孔面積: A側(cè)孔=（A總孔A中孔）2=（0.420.24）2=0.09 m2；孔口寬： b側(cè)孔=0.9（Q強2Q表水2）0.4=0.9（0.38220.1682）0.40.37m，則高h(yuǎn)側(cè)孔=0.4m。3每座濾池內(nèi)設(shè)的寬頂堰為保證進(jìn)水的穩(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)濾池內(nèi)的配水渠分配到兩側(cè)的V型槽。設(shè)寬頂堰堰上水頭：H=0.15m,寬頂堰與進(jìn)水總渠平行設(shè)置,與進(jìn)水總渠側(cè)壁相距0.5m,堰上水頭由矩形堰的流量公式得, 取寬頂堰堰寬b=3m。3.3.3 V型槽的設(shè)計1、V型槽的垂直高度為：h1+h2+h3+h5=0.1+0.55+0.15+0.21=1.01m；V型槽斜壁頂與排水集水槽頂?shù)拇怪本嚯x為：h1+h2+h5=0.1+0.55+0.06=0.71m；V型槽的傾角采用。2. 設(shè)備選型 根據(jù)氣水同時反沖洗時反沖洗系統(tǒng)對空氣的壓力、風(fēng)壓要求選C901.5型離心鼓風(fēng)機2臺，一用一備。風(fēng)量為90，風(fēng)壓為100kPa，電動機功率為110kw。四消毒設(shè)計消毒方式為加氯消毒，采用液氯為消毒劑。有前加氯和后加氯兩種，前者加氯點在管式靜態(tài)混合器之前的原水管道上，進(jìn)入混合器之后充分地混合，主要起氧化作用；后者加氯點在濾后出水管上，進(jìn)入管道后殺滅細(xì)菌，主要起消毒作用。后加氯系統(tǒng)可采用串級復(fù)合環(huán)控制系統(tǒng)以檢測和控制水廠出水的余氯量在規(guī)范要求的范圍之內(nèi)（出廠水中的余氯量大于0.3mg/L，小于4mg/L，管網(wǎng)末梢中的余氯量大于0.05 mg/L）。加氯系統(tǒng)采用全真空加氯系統(tǒng)，氯源切換采用自動壓力切換，真空調(diào)節(jié)器安裝在氯庫內(nèi)，加氯機采用自動投加方式，水射器安裝在加氯投加點處，還應(yīng)設(shè)置漏氯的處理裝置。消毒部分的設(shè)計內(nèi)容包括加氯間的設(shè)計和氯庫的設(shè)計，加氯間和氯庫的面積按遠(yuǎn)期規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計，購入設(shè)備時按近期規(guī)劃。加氯間和氯庫設(shè)置在水廠最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)向。4.1 加氯量計算濾前加氯量采用1.02.0 g/ m3，濾后加氯量為0.51.0 g/ m3。本設(shè)計中采用濾前和濾后加氯的方式，?。篵濾前=1.5g/m3，b濾后=1.0g/ m3則濾前加氯量：q濾前=b濾前Q=1.59.9104= 148500g/d6.19kg/h；濾后加氯量：q濾后=b濾后Q=1.09.9104=99000g/d4.125kg/h；總加氯量：q總=q濾前+q濾后=6.19+4.125=10.315kg/h。4.2 加氯設(shè)備4.2.1 自動加氯機選擇近期選用REGAL 2101型自動加氯機（手動，5kg/h）3臺，2用1備，ALLDOSC117 GECO型加氯機（0.24kg/h）1臺。 加氯機的外型尺寸為：寬高350mm400mm，寬高280mm340mm。加氯機安裝在墻上，安裝高度在地面以上1.5m，三臺加氯機之間的凈距為0.8m。4.2.2 氯瓶采用容積為500kg的氯瓶，氯瓶外形尺寸為：外徑600mm，瓶高1800mm。氯瓶自重146kg，公稱壓力2MPa。近期遠(yuǎn)期氯瓶各采用兩組，每組8個（詳細(xì)計算見后面內(nèi)容），2組交替使用，使用周期約為40d。4.2.3 加氯控制根據(jù)余氯值，采用計算機進(jìn)行自動控制加氯量。4.2.4 加氯間和氯庫加氯間是安裝加氯設(shè)備的操作間，氯庫是貯備氯瓶的倉庫，在本設(shè)計中按遠(yuǎn)期處理水量設(shè)計計算，采用加氯間與氯庫合建的方式，中間用墻隔開，但留有供人通行的小門。加氯間平面尺寸為：長3.5m，寬3.0m；氯庫平面尺寸為：長12.5m，寬15.4m，墻厚0.3m。加氯間按遠(yuǎn)期庫存20天的氯量設(shè)計，則庫存總量為：M=q總T=10.3152420=4951.2kg；因選用氯瓶容量為500kg，則氯瓶個數(shù)為：n=M500=4951.250010個；液氯的儲備于8個1噸氯瓶（HD=2020mm800mm）。則實際使用周期為T=10500（10.31524）20天；此外，加氯間還有幾點注意要點：（1）氯瓶中的氯氣氣化時，會吸收熱量，一般采用自來水管噴淋在氯瓶上，以供給熱量。設(shè)計中在氯庫內(nèi)設(shè)置DN25mm的自來水管，位于氯瓶上方，幫助液氯氣化。（2）在氯庫和加氯間內(nèi)安裝排風(fēng)扇，設(shè)在墻的下方。同時安裝測定氯氣濃度的儀表和報警設(shè)施。（3）為了使氯氣與水混合均勻，在加氯點后安裝靜態(tài)混合管道混合器。（4）在加氯間的出入口處，設(shè)置工具箱、搶修用品箱及防毒面具。照明和通風(fēng)設(shè)備開關(guān)設(shè)置在室外。（5）加氯間和氯庫內(nèi)的管線不宜外露，應(yīng)敷設(shè)在溝槽里。（6）設(shè)置磅秤等校核設(shè)備時，磅秤面宜與地面相平，便于放置氯瓶。（7）當(dāng)加氯間或氯庫需要采暖時宜用暖氣。如用火爐時火口應(yīng)設(shè)置在室外。暖氣散熱片或火爐應(yīng)離開氯瓶和加氯機。五其他設(shè)計5.1清水池的設(shè)計5.1.1清水池設(shè)計1清水池有效容積近期設(shè)置兩座清水池以適應(yīng)水廠9.9104的產(chǎn)水量，遠(yuǎn)期再增設(shè)兩座同等規(guī)模的清水池。清水池調(diào)節(jié)容積取設(shè)計水量的18%