1、I來水廠課程設計 設計題目： 設計一座產水量為2.662萬吊/d米3/日,只要供生活飲用水的凈水廠 設計期限 至 學生姓名宋旭航指導教師 蘭州交通大學環(huán)境與市政工程學院 設計任務書 一、設計用原始資料 1、凈水廠廠址 該凈水廠位于我國華東地區(qū)某鎮(zhèn).根據當地政府批準的關于城鎮(zhèn)建設開展規(guī)劃,有一定的土地面積供水廠使用具體水廠使用時用多少土地,在與指導教師商量后確定該廠所在地形平坦,廠區(qū)內最大高差小于1米,平均地面標高為60.0m.廠址南側近鄰 二級公路,廠址北側500m處即為該廠選定水源XX河,附近無其他水源可供利用. 2、河水水位資料 最高水位：53.20m； 最低水位：49.50m； 常水位：

2、52.00m. 3、河流流量 最小流量：65m3/so 4、河水水質分析資料 表1河水水之分析資料 編號 工程 單位 分析結果 1 渾濁度 度 2 色度 度 15 3 嗅和味 無 4 總硬度 mmol/l 3.5 5 堿度 mmol/l 2.8 6 PH 6.77.7 7 蒸發(fā)殘渣 mg/L 450 8 細菌總數 個/ml 19400 9 大腸菌群 個/L 97000 10 水溫 (C) 11 其他化學指標 符合國標 12 其他毒理學指標 符合國標 1c1C 汪：硬度mmol/l的根本單兀為C(Ca2,Mg2) 22 12. 堿度mmol/l的根本單兀為C(OH,CO3,HCO3)2 5、冰凍

3、資料 冬季河流冰凍：0.05m- 最大凍土深度：0.2m 6、地質資料 地基承載力：8kg/cm2 地下水位深度：m 7、氣象資料 最高氣溫38：C； 最低氣溫-1C. 主導風向：夏季：東南風 冬季：西北方 8、地震烈度：n 9、其他條件： (1)可保證按二級負荷供電： (2)當地精制硫酸鋁,三氯化鐵供給充足.并有如下混凝試驗資料供設計參考 (20C) 渾濁度 100 200 300 400 500 硫酸鋁投量(mg/L) 14 19 24 29 33 三氯化鐵投量(mg/L) 8 11 15 18 20 (3)當地產石英砂,無煙煤可供各種濾池作為濾料、供貨單位石英砂篩分結果如 下: 篩的標準

4、孔徑 (mm) 留在篩上的砂量(g) 通過篩孔的砂量 g % 2.362 0.1 99.9 99.9 1.651 10.3 89.6 89.6 0.991 20.7 68.9 68.9 0.589 48.6 20.3 20.3 0.246 18.6 1.5 1.5 0.208 1.5 - - 篩底盤 0.2 (4)漂白粉和液氯均可保證供給,最大投氯量可采用1.0mg/L. (5)水廠自用水量510%. (6)遠期水量為近期水量的1.5倍. 二、設計內容要求 1、凈水廠總說明書一份(610頁). 2、工藝設計計算書一份(附有必要的計算,曲線及草圖). 3、應完成圖紙 (1)凈水廠總平面及高程系統(tǒng)

5、圖(二號圖一張). (2)凈水構筑物平面及剖面圖(二號圖一張). 4、以上文字及圖紙局部均需裝訂成冊. 附： 設計說明書和計算書應根據內容分標題論述或計算,文字要簡練并附有必要的計算曲線或草圖,說明書前要有目錄及圖紙內容一覽表,計算書末要附有主要參考資料,說明書和計算書裝訂成一冊,并要有封面. 一、說明書內容 1、設計題目,設計下達單位的要求,設計期限及應交出的設計成果. 2、 設計根本原那么,處理方案和工藝流程的選定,包括對幾個處理方案,流程的技術比擬.主要依據是：原水水質,出水水質,產水量,運轉操作治理水平,氣象、水廠占在面積,地形高程及前后處理構筑物等關系比擬后確定. 3、主要構筑物和設

6、備類型選擇. 4、設計主要成果及主要構筑物數量規(guī)格. 5、設計人員認為有必要說明的其它內容(如供水制度和工作制度,人員編制,管線埋深,污泥排放等). 二、工藝設計計算書主要內容(按流程先后順序計算) 1、投藥設備 (1)藥劑類型的選擇 (2)投藥量確實定和計算,投藥點的選定. (3)投藥設備類型選擇及計算 (4)加藥問及藥庫的設計(附有必要的草圖) 2、混合絮凝設備的設計與計算(附有必要的草圖) 3、沉淀或澄清構筑物的設計計算(附有必要的草圖) 4、過濾構筑物的設計計算(附有必要的草圖) 5、貯水構筑物 (1)清水池容量計算 (2)標準設計圖紙的選定 5、消毒設備 (1)投氯量確實定和計算 (

7、2)投氯設備類型的選擇 (3)加氯間設計(附有必要的草圖) 6、水廠布置 (1)水廠總平面布置(要有詳細的說明) (2)水廠高程系統(tǒng)布置和高程計算 7、主要參考資料一覽表 三、建議參考資料一覽表 1、?室外給水設計標準?GB50013-2006 2、?凈水廠設計知識?建筑工業(yè)出版社 3、?給水排水設計手冊?建筑工業(yè)出版社 4、有關標準設計圖紙-蘭州交通大學環(huán)境與市政工程學院圖書館 5、?給水工程主要構筑物及設備工藝計算?蘭州大學出版社 6、?給水工程?同濟大學主編 7、?給水處理理論?建設工業(yè)出版社 8、?水處理工程設計計算?,韓洪軍、杜茂安,中國建筑工業(yè)出版社,2006年3月 9、?給水排水

8、工程專業(yè)工藝設計?,南國英,化學工業(yè)出版社,2004年8月設計說明書 一、水廠設計規(guī)模確實定 水廠設計規(guī)模為近期：2.42X1.1=2.662萬哥/d1.1為水廠自用水量系數,水處理構筑物根據近期處理規(guī)模進行設計.遠期水量為近期水量的1.5倍,即2.662X 1.5=3.993萬吊/do水廠的主要構筑物分為2組,每組構筑物類型相同,每組處理規(guī)模為1.21萬m3/d,近期建造2組. 二、水質分析 1、原水水質資料如下表： 原水水質資料表表2-1 編號 工程 單位 分析結果 1 渾濁度 度 200 2 色度 度 E$Zd的水廠 色水汽變動小 3.適用于舊池改建和擴建 折板粼靛池 優(yōu)點蟹凝時間較蛆

9、2,第魔做果好 塊點構遁較復雜 2.水變叱影響竄噩效果 水變化不大的水廠 網格f將條)黑凝地 優(yōu)點紫屣時間短 2-縈凝收果較好 3,構造商單 缺點：水量變化齡晌蠹解效果 1.水*變化不K的水廠 2.單旭水平以L.5萬m4/d 為宜 機械絮雕池 優(yōu)點】衰嬲效果好一 2 .水頭揭失小 3 .可適應水質,水的變化缺點！需機帔設備和經常維修 大小水均適用并適應水量變 動較大的水廠 由于水量變化較大,本設計選用機械絮凝池,其絮凝效果好,水頭損失小,可適應于水質水量的變化. 機械絮凝池,根據攪拌軸的位置,可分為水平軸式和垂直軸式,本設計采用垂直軸式機械絮凝池. 4.3.2、 機械絮凝池設計要點 (1)池數

10、般不少于2個. (2)攪拌器排數一般為34排(不應少于3排),水平攪拌軸應設于池中水深1/2處.垂直攪拌軸那么設于池中間. (3)葉輪槳板中央處的線速度,第一排采用.4ro.5m/s,最后一排采用E2m/5,各排線速度應逐漸底小, C4)水平軸式葉輪直徑應比顰凝池水深小0.2m,葉輪盡端與池子側壁間距不大于0.2mq 垂直釉式的上槳板頂端應設于池子水面下也3m處,下槳板底端,設干距池底0,30,5m處,槳板外獴與沌側壁間距不大于I.25mL 行水平軸式絮凝池將只葉輪的槳板數目一般為塊,槳板長度不大于葉輪直徑的76九 (6)同-攪拌糠兩相鄰葉輪應相互垂直設置 17)每根攪撐軸上架板總面積宜為水流

11、趣面積的二0%20%,不宜超過25%,每塊槳板的寬度為槳板氏的一般采用lg30cm. (8)必須注意不要產生水漉短路,垂直軸式的應設置固定擋板,見圖744. (9)為了適應水量、水質和藥劑品種的變化,宜采用無級變速的傳劭裝置, (10)絮凝池深度根據水廠標高系統(tǒng)布置確定,一般為37mm (1U全部攪拌軸及葉輪等機械設備.均應考慮防腐. (12)水平軸式的軸承與軸架宜設于池外,以預防設在池內容易進入泥砂,致使軸承的嚴重磨損和軸桿的折斷. 4.4、 沉淀池 4.4.1、 沉淀池的選擇 沉淀池的選擇的主要因素有： 、水廠規(guī)模：各類沉淀池根據技術和經濟上的分析常有其適用范圍.如平流式沉 淀池適用于處理

12、水量在10萬方以上的大型水廠,而斜管斜板沉淀池適用于小型水廠. 、進水水質條件：原水水質中的濁度、含沙量、顆粒組成以及原水水質的變化都與沉淀效果密切相關,并影響沉淀池的選型. 、 高程布置的影響： 水廠構筑物之間一般采用重力流.當沉淀池過深或過淺時,將會增加后續(xù)處理構筑物的埋深. 、運行費用：經常運行費用主要涉及混凝劑消耗、用水率以及設施的維護更新. 、占地面積：沉淀池所占面積在生產構筑物中是較大者,根據不同池型可占20% -40%.平流式沉淀池一個主要的缺點是占地面積大. 地形地質條件：不同形式沉淀池的池型均不相同,有的平面面積較大面池較淺；有的平面面積較小而池深較深,當地地形或地質條件受限

13、制時,將會影響池型的選擇. 4.4.2、 沉淀池優(yōu)缺點比擬 沉淀池形式比擬表4-8 形式 優(yōu)缺點 1適用亮件 平流沉淀池 優(yōu)點1造俳較低 3操作治理方便,睡工較茴單 3.對原水濁度適應性強,漕力大,處理效熙稔定 4帶南機械拌泥設膏時,排泥效果好 缺點：L占地面概較大 工不采用機械排聞裝置時排髭較困推 3.甯雉護機頓排泥槌備 一般用于大,中3s凈水廠 斜管枷抗淀池 優(yōu)點；L沉淀較幸島 丸池體小.占地少 膿點：1.斜管?掘,快用較套材料艷牝后淅需更箓, 費用較高 2 .對藤水濁度適應性較平流釉益 3 .不設機械排弼裝時,棒泥較困程.設機械排泥時,維護治理較平滁池麻煩 1 .可用于各種施橫水廠 ?宜

14、用于老濕淀池的曲建,擴建 和挖漕 3 .適用于需保溫的低溫泡區(qū) 4,單池處用水址不宜過大 本設計水廠規(guī)模較小,進水水質較好,結合造價和經濟費用的分析,考慮沉淀池選擇的上述因素,通過技術經濟比擬后確定為斜管沉淀池. 4.4.3、 斜管沉淀池特點 斜管沉淀池是把與水平面一定角度一般60度的管狀組件斷面矩形或六角形置于沉淀池中央構成.水流可從下向上或從上向下流動,顆粒那么沉于眾多斜管管底.而后自動滑下. 根據平流式沉淀池去除分散顆粒的沉淀原理,一個池子在一定的流量Q和一定的顆粒沉降速度u的條件下,具沉淀效率E與池子的平面面積成正比.為此,在同一池子中,按高度分成2個間隔,使水平面面積增加兩倍.提升沉

15、淀水平兩倍. 斜管沉淀池,水力條件好,沉淀效率高；體積小,占地少；停留時間短. 4.4.4、 斜管沉淀池設計要點 1斜管斷面一般采用蜂窩六角形或山形較少采用短招或正方形3其內徑或邊距d一骰采用2535m 2斜管長度般為&0.1000mm左右,可根據水力計算結合斜管材料決定口 3斜管的水平傾角J常采用6.二 4斜管上部的清水區(qū)高度,不宜小F1.0m,較高的清水區(qū)有助于出水均勻和減少H照影響及藻類繁重. 力斜管下部的布水區(qū)高度不宜小于L5nu為使布水均勺,在沉淀池進口處應設穿孔墻或格柵等整流措城. 6積泥區(qū)高段應根據沉泥量,沉泥旅縮程度和排泥方式等確定,排泥諛備同平流式沉淀他,可采用穿孔管

16、排泥戢機械排泥等. 7斜管沉淀池采用惻面進水耐.斜管傾斜以反向進水為亶,如圖81.八 船蒯管沉淀池的出水系統(tǒng)應使池子的出水均勻,具布置與一股澄清池相回,可采用穿孔管或穿孔篥水槽等黑水口 4.5、 濾池 4.5.1、 濾池的選擇 濾池有： 、普通快濾池：使用于大、中、小型水廠；單池面積一般不宜大于100m2 ；有條件時盡量采用外表沖洗或空氣助洗設備. 、雙閥濾池：使用條件與普通快濾池相同. 、均質濾料濾池：使用于大、中型水廠；單池面積可達150m2運行穩(wěn)妥可靠；采用較粗濾料,材料易得；濾床含污量大,周期長,濾速高,水質好； 不會發(fā)生水力分級現象,使濾層含污水平提升； 具有氣水反沖洗和水外表掃洗,

17、沖洗效果好.使洗水量大大減少. 、多層濾料濾池：單池面積一般不宜大于50-60m2 、虹吸濾池：使用于中型水廠2-10萬方/每天；單池面積不宜過大；每組濾池數不少于6池. 、無閥濾池：適用于小型水廠；單池面積一般不大于25m2 由于設計為中型水廠,砂濾料及材料易得,進水水質較好,結合造價和經濟費用的分析,通過技術經濟比擬后確定為普通快濾池. 4.5.2、 普通快濾池設計要點： 濾池清水管應設短管或留有堵板,管徑一般采用75ZO0mm,以便濾池翻修后排放初濾水上 2濾池底部宜設有排空管,其入口處設柵罩,池底坡度約城向排空管. U配水系統(tǒng)干管的末端一般裝排氣管,當濾油面積小于25m時,管徑為40m

18、m,濾池面積為友lOCn?時*管徑為排氣管伸出濾池頂處應加截止閥, 4每個濾池上應裝有水頭損失計或水位尺以及取樣設備等. 5漉池數目較少,且直徑小于300mm的閥門,可采用手動,但沖洗閥門一般采用電動.液動或氣動口 6各種密封渠道上應有12個人孔口 7管廊門及通道應允許最大配件通過,并考慮檢修方便. 8濾池池壁與砂層接觸處抹面應拉毛,預防短流. 9德池管廊內應有良好的防水,排水舉措和適當的通風,照明等設施 4.5.3、 濾池布置 1當濾池個數少于5個時,宜用單行排列,反之可采用現行排列一 2單個濾池面積大于50n?時,可考慮設置中央集水渠. 4.5.4、 濾料 時采用石英砂河砂、海砂或采砂場的

19、砂,含雜質少、有足夠的機械強度、并有適當的孔隙率左; 用于生產用水的濾料,不得含有對生產有害的物質；用于生活飲用水的濾料不得含有毒物質e 一般砂彼料粒徑為： 最小粒徑dz,=Q,5mnu最大粒徑Hu*=1.2mm4r 不均勻系數 式中篩分曲線中通過80%重量之砂的端孔大小手 篩分曲線中通過10%重討之眇的篩孔大小,小.=0.52-0.Smmn 濾層厚度不小于700mm1美國水質和水處理手冊推薦L?砂深/4有效粒存100.為宜, 4.5.5、 配水系統(tǒng) 采用管式大阻力系統(tǒng)如以下圖3-1,配水孔眼總面積與濾池面積之比為25%. 1干管始端流速為L01,5m/s,支管始端流速為1,52,Om/r孔眼

20、流速為56m/5v 2支菅中央距約0.25-0.3m,支管長度與其直徑之比不應大干60. 3孔眼直徑約為912mm,設于支管兩刷,與垂線呈45角向下交錯排列,見圖9也 4干管橫截面與支管總橫截面之比應大于1.752.3干管直徑或渠寬大于3.0mm時,頂部應裝源頭、管嘴或把干管埋入池底. 4.5.6、 濾池參數 a、濾池超高0.3m. b、濾層工作周期24h0 c、沖洗前的水頭損失最大值2.2m. d、沖洗強度14L/s.- e、承托層用卵石按顆粒大小分層鋪成.如下表4-8 a10 f、慮速：10m/h,沖洗時間：7min. g、濾池個數參考標準,如下表4-9;濾池長寬比參考標準,如下表4-10

21、;濾池管槽流速,如下表4-11. 表4-8 層次自上而下; 粒徑CniE) |厚度mmj 1 2T 2 4-8 16 4 16-32 ,本層：S面高度應高出配水第統(tǒng)孔眼too 表4-9 然他總面枳 港池個數 海池總面裂n? 原他個數 小于3. 2 ISO 6 0-50 3 200 3G 100 3或4 300 6-a 表4-10 單個池他面根一 長*競 單個池池面積mJ 長,寬 L5(T-211 當果用旋轉式表而沖斷時 3：I 2*1dt1 表4-11 名梆 流速fm 名稱 L流速fWs) 庫水進水管槽 o.e-i.o 沖洗水管 2.02+5 清水管 0.S-1,2 排水管1由 17.5 4.

22、6、清水池 清水池的調節(jié)容積計算,通常采用兩種方法： 一種是根據24小時供水量和用水量變化曲線推算；一種是憑經驗估算.前者需要知道城市24小時用水量變化規(guī)律,并在此根底上擬定泵站的供水線.缺乏用水量變化規(guī)律資料時,城市清水池調節(jié)容積,可憑經驗,按最高日用水量的10%20%估算.供水 量大的城市,因24小時用水量變化較小,可取較低的百分數,以免清水池過大. 4.7、 消毒 4.7.1、 消毒劑的選擇 漂白粉和液氯均可保證供給,最大投氯量可采用1.0mg/L. 液氯消毒是水廠設計最常用的消毒方法,適用于大、中、小型水廠,消毒效果好；而漂白粉消毒一般適用于小型水廠或臨時性給水,所以本設計選用消毒效果

23、好的液氯消 與. 4.7.2、 加氯設備、加氯間和氯庫 人工操作的加氯設備主要包括加氯機手動、氯瓶和校核氯瓶重量也叫校核氯重的磅秤等.近年來,自來水廠的加氯自動化開展很快,特別是新建的大、中型水廠,大多采用了自動檢測和自動加氯技術,因此,加氯設備除了加氯機自動和氯瓶外,還相應設置了自動檢測如余氯自動連續(xù)檢測和自動限制裝置.加氯機是平安、準確地將來自氯瓶的氯輸送到加氯點的設備.自動加氯機配以相應的自動檢測和自動限制設備,能隨著流量、氯壓等變化自動調節(jié)加氯量,保證了制水質量.加氯機形式很多,可根據加氯量大小、操作要求等選用.氯瓶是一種儲氯的鋼制壓力容器.枯燥氯氣或液態(tài)氯對鋼瓶無腐蝕作用,但遇水或受

24、潮那么會嚴重腐蝕金屬,必須嚴格預防水或潮濕空氣進入氯瓶. 加氯間是安置加氯設備的操作間.氯庫是儲藏氯瓶的倉庫.加氯間和氯庫可以合建也可以分建.由于氯氣是有毒氣體,故加氯間和氯庫位置除了靠近加氯點外,還應位于主導風向下方,且需與經常有人值班的工作地點隔開.加氯間和氯庫在建筑上的通風、照明、防火、保溫等應特別注意,還應設置一系列平安報警、視頻監(jiān)視、事故處理設施等. 4.8、 清水池 清水池的調節(jié)容積計算,通常采用兩種方法：一種是根據24小時供水量和用水量變化曲線推算,一種是憑經驗估算.前者需要知道城市24小時用水量變化規(guī)律,并在此 根底上擬定泵站的供水線.缺乏用水量變化規(guī)律資料時,城市清水池調節(jié)容

25、積,可憑經驗,按最高日用水量的10%20%估算.供水量大的城市,因24小時用水量變化較小,可取較低的百分數,以免清水池過大. 4.9、 吸水井 吸水井為水泵吸水管專門設置的構筑物. 吸水井的尺寸應滿足吸水管的布置、安裝、檢修和正常工作的要求,通常按吸水喇叭 HI可距決定. 吸水井水位隨清水池水位變化而變化,兩者的水位差等于連接管道中的水頭損失. 吸水井的設置是為了給水泵提供一個良好的進水流態(tài),以提升水泵的效率. 4.10、 提升泵房 提升泵房用以提升污水的水位,保證污水能在整個污水處理流程過程中流過,從而 到達污水的凈化. 設計參數如下： (1)泵房進水角度不大于45度. (2)相鄰兩機組突出

26、局部得間距,以及機組突出局部與墻壁的間距,應保證水泵軸或 電動機轉子再檢修時能夠拆卸,并不得小于0.8.如電動機容量大于55KW寸,那么不得小于1.0m,作為主要通道寬度不得小于1.2m. 綜上,本設計選用的水處理構筑物為： 原水一管式靜態(tài)混合一機械絮凝池一斜管沉淀池一普通快濾池一消毒一清水池一二級泵房一用戶. 五、水廠高程與平面布置 5.1.1、 高程布置 水廠的高程布置應根據廠址地形,地質條件、周圍環(huán)境以及進水水位標高確定口由于凈水構筑物高程受流程限制,各構筑物之間的高差應按流程計算決定.輔助建筑物以及生活設施那么可根據具體場地條件作靈活布置,但應保持總體的協(xié)調. 5.1.2、 平面布置

27、當水廠的主要構筑物的流程布置確定以后,即可進行整個水廠的總平面設計.將各項生產和輔助設施進行組合布置,布置時應注意以下要求. (O根據功能,分區(qū)集中,將工作上有直接朕系的輔助設施,盡量予以靠近,以利治理,般水廠可分為: 1)生產區(qū)：生產區(qū)是水廠布置的核心,除按上述系統(tǒng)流程布置要求外,尚需對有關輔助生產構筑物進行合理安排, 加藥間(包括投加混凝劑、助凝劑、榭末活性炭,堿劑以及加氯、加氨和相應的藥劑倉庫)應盡量靠近投加點,一般可設置在沉淀池附近,形成相對完整的加藥區(qū). 沖洗泵房和鼓風機房宜靠近濾池布置,以減少管線長度和便于操作治理 當采用投加臭氧時,臭氧車間應接近臭氧接觸.當采用外購純氧作為嵬氧發(fā)

28、生氣源時,純氧儲罐位置還應符合消防饕求. 2)生活區(qū),將辦公樓,值班宿舍、食堂廚房、鍋爐房等建筑物組舍為一區(qū),生活區(qū)盡可能放置在進門附近,便于外來人員的聯(lián)系,而使生產系統(tǒng)少受外來干擾. 化驗室可設在生產區(qū)、也可設在生活區(qū)的辦公樓內. 3)維修區(qū),將維修車間、倉庫、泥木工場以及車庫等*組合為一個區(qū),這一區(qū)占用場地較大,堆放配件雜物較亂,最好與生產系統(tǒng)有所分隔,而獨立為一個區(qū)塊 a (2)注意凈水構筑物擴建時的銜接t凈水構筑物一般可逐組擴建,但二級泵房、 加藥間.以及某些輔助設施,不宜分組過多,為此在布置平面時,應鄭重考慮遠期凈水構筑物外建后的整體性. 3考慮物料運輸、施工和消防要求：日常交逋、物

29、料運輸和消防通道是水廠道路設計的主要目的,也是水廠平面設計的主要組成.一般在主要構筑物的附近必須有道路到達,為了摘足消防要求和預防施工的影響,某些建筑物之間必須留有-定間距. 6因地制宜和節(jié)約用地、水廠布置應預防點狀分散,以致增加道路,多用土地. 為了節(jié)約用地,水廠布置應根據地形,盡量注意構筑物或輔助建筑物采用組合或合并的方式,既便于操作聯(lián)系,節(jié)約造價,又能增大建筑體型.豐港立面處理. 不同規(guī)模木廠的占地面積,由于具體條件不一 番差較大.根據?城市給水工程工程建設標族?規(guī)定,凈配水廠、泵站建設用地不應超過如下規(guī)定； 建設規(guī)模 凈水廠 *dZI 配水廠配水廠 m/m*, 泵站 5To 0*7-0

30、,5 0,4-0,3 0.25-0.20 3 CL2 CC,1. 前50 0,3-0.10 江08 0,L0-0.03 六、設計中參考文獻資料 1、?給水排水設計手冊?第二冊,中國建筑工業(yè)出版社,1985.4; 2、鐘淳昌,?凈水廠設計?,中國建筑工業(yè)出版社； 3、?生活飲用水水質標準GB5749-2006?； 4、嚴煦世、范瑾初,?給水工程?,第四版中國建筑工業(yè)出版社； 5、?室外給水設計標準?GB50013-2006 一、加藥系統(tǒng)的設計 1、溶液池與容藥池容積計算 1、溶液池 溶液池三氯化鐵設兩個,以便交替使用,其容積可按下式計算 和QJ 處理播加小心翩機的水勖 H-混凝劑最大投量讖無水產

31、品計5/L而灰最大用量按臬.計mg/L； 一籀楙度,劑翻一麻用戶20按商品周沐蹣劑建計耕或采用57.5礴結融計算而灰乳麻用2飛嘏GO計算； l 每H調制次數,也不宜超過3次, ：近期Q=24200/24=1008.33m5/h 遠期Q=36300/24=1512.50m3/h 所以4=385/n=2次,b=10% 93851008.33尸工 W1=417bii=417x10 x2=49ni 溶液池的形狀采用矩形,長x寬x高=3.2X2.1X0.*：2、溶解池 那么溶解池體積為-,一一一. 3、加藥間和藥庫 加藥間和藥庫合并布置,藥庫布置原那么如下： 設計計算書 Wx=uQ (n?) (1)固體

32、藥庫和液體藥劑儲存池的儲藏量應符合設計標準的規(guī)定,固定儲藏量視當地供給、 運輸等條件確定,一般可按最大投藥量的1530d用量計算,其周轉儲藏蜃應根據當地具體條件確定(周轉儲藏量是指藥劑消耗與供給時間之間的差值所需的儲藏量, (2)藥庠宜馬加藥間合并布置,室外儲液池應盡量靠近加藥間. (3)藥庫外設置汽車運輸道路,并有足夠的倒車道.藥庫一般設汽車運輸進出的大門,門凈寬不小于3m0 (4)混凝劑堆放高度一般采用L52.Om,當采用石灰時可為L5m1有吊運設備時可適當增加& (5)藥庫面積根據儲存量和堆局計尊確定,并留有L5m左右寬的通道以及卸貨的位置. (6)為搬運方便和減輕勞動強度,藥庫

33、般設置電動葫蘆或電動單梁懸掛起重機. (7)藥庫層高一般不小于4m,當設有起吊設備時應通過計算確定.設計時應注意窗臺的高度高于藥劑堆放高度, (8)應有良好的通風條件,并應預防藥劑受潮. (9)地坪與墻壁應根據藥劑的腐館程度采取相應的防腐舉措. (W)對于儲存量較大的散裝藥劑,可用隔墻分格. 混凝劑為三氯化鐵,每袋的質量為40kg,每袋的體積為0.6X0.5X0.4=0.12m3,據原水渾濁度最高值200mg/L以 及 混 凝 劑 投 加 量 參 考 值 確 定 投 加 量 為11mg/L,那 么 最 大 日 用 量 為24200X11X10-3=266.2kg/do 藥劑貯存期為30d,那么

34、三氯化鐵存量為：266.280=7986kg,共有三氯化鐵： 7986/40=200袋,所占體積為200X0.12=24m3 水廠設計水量為1008.33m3/h,藥劑堆放高度為1.5m.所占倉庫面積為24/1.5=16m 即倉庫設計面積為4.5X4m2 (4)、計量泵 投藥管流量 WnX10004.59X1000 Q1=MX6DXfiD=2+XSOXGfl=0053 查水力計算表得投藥管管徑d=15mm相應的流速為0.3m/s.本設計采用計量加藥泵,具加藥量為 那么可選用兩臺J-Z400/0.1,流量為400L/h,排出壓力為0.5-1.0MP,直徑為20mm配用電動機型號Y(YB)112M

35、,功率為4KW轉速2890r/min. (5)、加藥問平面布置4.59X1000X2 24 =382.5L/h 二、構筑物設計計算 Q設計忒量fmVhJ T聚凝時間,一般為15馱Ein 池敏；力) Q一系數 j 股采用L.一1一3 7一庵拌軸排數仃*捧) H-平均水深(E) 力一葉檢槳板中央點戰(zhàn)速度1m/砂 現一葉輪槳版中央點黃耨直桂 L 每個仲粕上的紫板題目(個) 一聚板蛇度fm) 片一號輪半徑fmJ.見圖7-45 門一葉輪半徑與袈板寬度之差IE), ,見圖775 w一叫輪短轉的南速度 玄-系數 廠術的需度為IOCDkg/mJ L 阻力系數,根據梁板寬度與限度之比(4)硝定.見表7-27 帶

36、愉拌叁機械總效率果朋73 電傳動效率果用口.5-595 (1)、設計計算 垂直軸式機械絮凝池,采用兩個池子,設計流量為Q=2420(X1.1=26620m3/d,每池設計流量為Q=13310m/d=554.56m3/h;絮凝時間采用20min；設計計算如下： 絮凝池設計流量Q=(24200/24)X1.10=1109.2m3/h=0.308m3/s(式中1.10為考慮水廠自用水量占10%所乘系數). 絮凝池尺寸 絮凝時間取20min,絮凝池有效容積： 為配合沉淀池尺寸,絮凝池分四格,每格尺寸3.8X3.6m,絮凝池水深: W134-.8B H=A3.8x3,6x4=314m 絮凝池超高取0.3

37、m,總高度為3.4+0.3=3.43m. 絮凝池分格隔墻上過水孔道上下交錯布置,每格設一臺攪拌設備.為增強攪拌效果,于池子周壁設四塊固定擋板. 攪拌設備 1)葉輪直徑取池寬的70%,采用2.6m QT 60 554,56x20 &O =184.3Sm3 2.1、機械絮凝池 (1)、計算公式： 計算公式 1.每怛客按； 匕水平輔式池子長理： 3.水平軸式池子嵬度, W 月 RE 4, :工餌個叫輪其蔣時克麻水的阻力所酒耗的功率; $=噢理小“對 4UM mQ.3nutrad/s) 江 6.轉前超個葉輪所需電動機功率1 N-(kW) 馳串 設tf數畜思符號說明 葉輪槳板中央點線速度采用：v

38、O,Sm/5vOm/sv9=0,2m/5 槳板長度取l=1.8m槳板長度與葉輪直徑之比l/D=1.8/2.59=0.7 槳板寬度取b=0.12m 每根軸上槳板數8塊,內、外各4塊.裝置尺寸如以下圖.旋轉槳板面積與絮凝池過水斷面積之比為 8x012x1.8 3.6X3,8 四塊固定擋板寬乂高=0.2乂1.4,面積與絮凝池面積之比為 +x12x1.4 3.6x3,8 槳板總面積占過水斷面積為12.6%+8.16%=20.76%,小于25%的要求. 2葉輪槳板中央點旋轉直徑D=1300-460+2+460X2=1.76m 葉輪轉速分別為 60X0.51 而=M4X1.76二433 叫=0.543ra

39、d/s 60vs60 x0.35J (A2=0.330rad/ 6ftva60 x0.2,. %=可=3,14x1.76=Z17r/min g=0.217rad/槳板寬長比0.12/1.8 尸一水平板距(m) N-斜板間隔數 匕一據板卵合全長(相當于他長)；m) 加一枳相高虞涅斗高度Mm) 的一配水區(qū)高Jffm1 H阮淀池總高度1m) 吊一保護高度1E ；幡性沉降需要時間心) 匚一弼粒沉降需要長度(m3 (2)、設計計算 進水量：Q=24200X1.1=26620m3/d=1109.7m3/h=0.308m3/s.采用兩個池子每池設計流量為0.308/2=0.154m3/s 顆粒沉降速度：二口

40、,小血肉. 清水區(qū)上升流速：- 斜管傾角： 采用塑料片熱壓六邊形蜂窩管,管壁厚=0.4mm,邊距d=30mm 清水區(qū)面積： 其中斜管結構及無效區(qū)占用面積按5%計,人孔面積為嚴那么實際清水區(qū)需要面積為 B=4 fA 更被 9.154 =5133m2 (1)、計算公式如下表: 為了排水均勻,采用斜管區(qū)平面尺寸為: BXL=5mX11m(與絮凝池尺寸相同),使 A=51.33x195+1=54,9=55m2 1=300+525=B25mm 按1000mm計. 池子高度 采用保護高度為0.3m,清水區(qū)：1.3m,穿孔排泥斗槽高：=8m補水去:,超高：0.5m,斜管高度： h.=fsln9-lOODx0

41、.87-870mm 貝U池子總高位H=0.3+1.3+1.3+0.8+0.5+0.87=5.07m 沉淀池進口采用穿孔墻,排泥采用穿孔管,集水系統(tǒng)采用穿孔管. 復算管內雷洛數及沉淀時間 0 x75x0,289、 =21,67 0.01 其中 %=焉=磊=2能mm,齦 d=0.75cm 管內沉淀時間： 11000 T=346s=5.77min Vq249沉淀時間 T 一般在 4-8min之間 、集水系統(tǒng)如以下圖進水區(qū)沿11m長一邊布置. 斜管長度1： 管內流速： 2,5 斜管長度: /L33vfl-lismBx 一(icos97一 133x2.39-14x0.866 0.4XD.5 X30=SZ

42、Smni 考慮到管端紊流、積泥等因素,過渡區(qū)采用 300mm,那么斜管總長為 h4=1.3m, 7X0.346 采用兩側淹沒孔口集水槽集水 i、集水槽個數：N=2 ii、集水槽中央距a 3+041第2+0.1 a=；=lr83m N4 出、槽中流量q=Q/N=0.308/4=0.077m3/s 考慮池子的超載系數為20%,故槽中流量 q0=1.2q=1.2X0.077=0.0924ra3/s iv、槽中水深. 槽寬 b=OSqJ=09x0.092+*=135m 為方便施工,b取0.5m 起點槽中水深：-=0.75b=0.75X0.5=0.375m 終點槽中水深：=1.25b=1.25X0.5=

43、0.625m 為方便施工,槽中水深統(tǒng)一按0.63m計 V、槽的高度 集水方法采用淹沒式自由跌落,淹沒深度取5cm,跌落高度取5cm,槽的高度取0.37m,那么集水槽總高度 =Ha+0.05+0.05+0.37=Um 、孔眼計算 i、所需孔眼總面積 由心二陽四屆可得 式中：qn一集水槽流量m/s； i流量系數,取0.62; h一孔口淹沒深度,取0.05m； 一孔口總面積小 所以 .加7 0.62X2X9.8X0.05 ii、單孔面積：皿口 孔眼直徑采用d=30mm,那么單孔面積 TT,314 工出=-i-XU.Q3工=0,0007m344 iii、孔眼個數n 3U.125 n=178 3口0.0

44、007 iv、集水槽每邊孔眼的個數v、孔眼中央距S S=L/89=0.12m,孔眼從中央向兩邊排列,如以下圖. vi落水斗 落水斗具體尺寸和布置見以下圖 出水管直徑d=200mm,出水管進口的喇叭口直徑D=300mm. 、沉淀池停留時間 i、沉淀池總容積W W=u+1)CB-+3.1)0+h工+ha)=(7.6+l)x(Z2+0.1)x(1.3+QS+L3)=21%5m口 ii、集水槽體積 Vft=L(b-l-2x(Hs+0.3Sx2+6)K2 =14.4x(0.485+2X0,05)x(D.625+0.05X24-0.55)X2=3.06m, 出、斜管結構體積 %=(L+1,0XB+0.1)

45、乂5%乂4=(7而+14)X(7.240.1)XX0.8 iv、人孔體積 =0.125m2 Vr1x1x(h3+h4)=1xlx(0.8+L3)=21m? v、沉淀池有效容積 W這三W一%=213.5-3.06-2.5-2A=205.6ma vi、沉淀池停留時間 _W*20ss. T=-rr“=1336.4s=22.3min Q0.1542.3、 普通快濾池 1、設計計算 進水量：Q=2420OX1.1=26620m3/d=1109.7m3/h=0.308m3/s. 1） 濾池面積及尺寸 濾池工作時間為24h,沖洗周期為12h,濾池實際工作時間T=24-0.1X =23.8h式中只考慮反沖洗停

46、用時間,不考慮排放初慮時間,濾池面積為 采用濾池數N=4個,單排布置,每個濾池面積為 濾池長寬比采用: 采用濾池尺寸：L=7.5m,B=3.7m. 校核強制慮速： 2、濾池高度： 承托層高度：- 濾料層高度： 砂面上水深：1 保護層高度：L 那么濾池總高： H=Hn+H3-hHa+H4=05+0.6+1.8+0.3=3,2m 3、配水系統(tǒng)每只濾池 干管： 干管流量： q=fxq=28x14=392L/s F=-vT 26620. 10 x23.8=U2m (24+12) F112 =28m2 采用管徑：%=干管埋入池底,頂部設濾頭 干管始端流速:%782 n2x2x56 每池支管入口流量 qs

47、392- %=X=葩=7L/* 4=70mm 孔眼布置： 支管孔眼總面積與濾池面積之比K采用0.25%孔眼總面積： Fk=Kf=0.25%x28=O.O7ma=70000mm2 每個孔眼面積: &二擠K琮=3.753X1O3-75,8mm 孔眼總數: Fb73000一人 限=r=千=923個 每根支管孔眼數: Nk923人 LGFf 個 支管孔眼布置成兩排,與垂線成45度夾角向下交錯排列.如以下圖 支管中央間距：采用每池支管數： a=0.27m 支管始端流速為: 呼=Ulm/s 采用管徑: 采用孔眼直徑: dk=10mm lj=_q)=下( (3.756)=L55m 每排孔眼中央距：

48、1f1,55 迎二j-二j=Q.194m 孔眼水頭損失： 流量系數： 水頭損失： hfe=2g( (1昨K廠=2gX10X0.69X05=35m 復算配水系統(tǒng)： 支管長度與直徑之比不大于60,那么 =2260 小于0.5,那么 孔眼總面積與支管總面積之比56X0J8SX9.072=0配5MoS 干管橫截面積與支管總截面積之比,一般在1.75-2.0,那么 00.785x0.6=- 面=56X0,785X0.07=17 孔眼中央距應小于0.2,即： I1.55 隊=j=0,194m強2m 2乂16 4、洗砂排水槽： 洗砂排水槽中央距,采用：-. 那么排水槽根數為： 每根支管長度: 支管壁厚為:

49、5=5nnm tt.07 排水槽長度：,.,一 每槽排水量： q.=qLoa=14x7,5花1.85=194.25L/a采用三角形標準斷面 槽中流速,采用：.一二槽斷面尺寸： 排水槽底厚度,采用：&=505m. 砂層最大膨脹率：e=40%. 砂層厚度： 洗砂排水槽頂距未膨脹時濾料外表高度為： Hp=425x+8+0.07=t.05m 洗砂排水槽總面積： Fo：=ZILQE=2x0.26*7,5x2=7.5m 復算：排水槽總平面面積與濾池面積之比,一般小于25%,那么 FnS.4_ 1士七 5、濾池各種渠計算： 進水： 進水總流量：二一,一一. 采用進水渠斷面：渠寬：瓦=0.7m,水深為0.4m渠中流速：=Llm/s;. 各個濾池進水管流量： 3.7 1.8S 二2根 1194.25 21000X0,8 二0.246m 采用 0.25m 0.308 =0.077mVs 采用進水管直徑為: Da=350mm o 管中流速：也=白m/圾 沖洗水 沖洗水總流量：=qf=L4x28=0392m3/so 采用管徑：. 管中流速：. 清水： 清水總流量：. 清水渠斷面：同進水渠斷面 每個濾池清水管流量：-O 采用管徑：二. 管中流速：-. 排水： 排水流量：-o 排水渠斷面：寬度：=07叫渠中水深：0.5m