廣東工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目名稱萬噸/日凈水廠設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)院土木與交通工程學(xué)院專業(yè)班級給水排水工程11級（1）班姓名陳梓君學(xué)號3211003484一、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容根據(jù)所給定的原始資料，設(shè)計(jì)某城鎮(zhèn)生活給水水廠，該設(shè)計(jì)屬初步設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的內(nèi)容有：1。凈水廠的處理工藝流程的選擇。2。凈水構(gòu)筑物及設(shè)備型式的選擇。3。凈水構(gòu)筑物的工藝計(jì)算。4。凈水廠的總平面布置和高程布置。5。編寫設(shè)計(jì)說明書和計(jì)算書.6。繪制凈水廠的總平面布置圖和高程布置圖。7。繪制處理構(gòu)筑物工藝圖。二、課程設(shè)計(jì)的要求與數(shù)據(jù)要認(rèn)真閱讀課程設(shè)計(jì)任務(wù)書，并復(fù)習(xí)教材有關(guān)部分章節(jié)并熟悉所用規(guī)范、手冊、標(biāo)準(zhǔn)圖等文獻(xiàn)資料.要求設(shè)計(jì)選用參數(shù)合理，計(jì)算正確；說明書要有凈水廠處理工藝流程及凈水構(gòu)筑物型式選擇的理由，凈水廠的總平面布置圖和高程布置圖要有詳盡的闡述。敘述簡明扼要，文理通順；設(shè)計(jì)計(jì)算書、說明書包括必要的計(jì)算公式、草圖和圖表。圖紙內(nèi)容完整，布局合理，制圖要規(guī)范。保證在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，質(zhì)量較好地完成任務(wù)書中所規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù)。三、課程設(shè)計(jì)應(yīng)完成的工作應(yīng)完成上述課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，達(dá)到初步設(shè)計(jì)的程度。提交設(shè)計(jì)成果，包括設(shè)計(jì)計(jì)算書、說明書及設(shè)計(jì)圖紙。設(shè)計(jì)圖紙有：（1）凈水廠平面布置圖（1張）；（2）凈水廠處理流程高程布置圖（1張）。四、課程設(shè)計(jì)進(jìn)程安排五、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)任務(wù)書給出的原始資料、手冊、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及有關(guān)的專著。主要參考資料:1。《給水排水工程快速設(shè)計(jì)手冊.給水工程》，嚴(yán)煦世編；2?！督o水排水設(shè)計(jì)手冊。城鎮(zhèn)給水》（第3冊）；3?！督o水排水工程師常用規(guī)范選》（上冊）；4?！妒彝饨o水設(shè)計(jì)規(guī)范》；5?！督o水排水簡明設(shè)計(jì)手冊》；6?！督o水工程》，嚴(yán)煦世編.7?！督o水排水標(biāo)準(zhǔn)圖集》發(fā)出任務(wù)書日期：2014年6月23日指導(dǎo)教師簽名：計(jì)劃完成日期：2014年6月27日基層教學(xué)單位責(zé)任人簽章：主管院長簽章：附錄：一、設(shè)計(jì)資料1。水廠近期凈產(chǎn)水量為25。2萬m3/d,要求遠(yuǎn)期發(fā)展到40萬m3/d。2。水源為河水,原水水質(zhì)如下所示：編號項(xiàng)目單位分析結(jié)果備注1水溫C最高30,最低52色度<15度3嗅和味無異常臭和味4渾濁度NTU最大300,最小20,月平均最大L305pH7。06總硬度mg/L（以CaCO3計(jì)）1257碳酸鹽硬度mg/L（以CaCO3計(jì)）958非碳酸鹽硬度mg/L（以CaCO3計(jì)）309總固體mg/L20010^細(xì)菌總數(shù)個(gè)/mL>110011大腸菌群個(gè)/L80012其它化學(xué)和毒理指標(biāo)符合生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)河水洪水位標(biāo)高73。20米，枯水位標(biāo)高65.70米，常年平均水位標(biāo)高68。20米。氣象資料：年平均氣溫22°C,最冷月平均溫度4°C,最熱月平均溫度34°C,最高溫度39°C,最低溫度1C.常年風(fēng)向東南。地質(zhì)資料:凈水廠地區(qū)高程以下0?3米為粘質(zhì)砂土，3?6米為砂石堆積層,再下層為紅砂巖。地基允許承載力為2.5?4公斤/厘米。廠區(qū)地形平坦，平均高程為70.00米。水源取水口位于水廠西北50米，水廠位于城市北面1km.二級泵站揚(yáng)程（至水塔）為40米。二、設(shè)計(jì)成果格式要求（一）設(shè)計(jì)說明書及設(shè)計(jì)計(jì)算書第一部分設(shè)計(jì)說明書概述凈水工藝流程的確定凈水廠處理構(gòu)筑物及設(shè)備型式選擇處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)要點(diǎn)及說明凈水廠平面布置及高程布置說明第二部分設(shè)計(jì)計(jì)算書混合設(shè)備的設(shè)計(jì)絮凝設(shè)備的設(shè)計(jì)沉淀（澄清）池的設(shè)計(jì)濾池的設(shè)計(jì)投藥系統(tǒng)及消毒系統(tǒng)的設(shè)計(jì)清水池的設(shè)計(jì)凈水廠平面布置及高程布置（二）設(shè)計(jì)圖紙凈水廠平面布置圖凈水廠總平面布置圖應(yīng)按照初步設(shè)計(jì)要求完成。圖上應(yīng)繪出主要凈水構(gòu)筑物、水泵站、清水池、藥劑間、輔助建筑物、道路、綠化地帶及圍墻等，并用坐標(biāo)表示其外形尺寸和相互距離，同時(shí)繪出各種連接管渠、閥門等。構(gòu)筑物管道均以單線表示。管線上應(yīng)標(biāo)明管徑（渠道斷面尺寸）。圖中注明各生產(chǎn)構(gòu)筑物及輔助建筑物的名稱、數(shù)量及主要外形尺寸（或列表以序號表示之）等。凈水廠處理工藝高程布置圖（縱向1：50?1：100,橫向比例同平面布置圖的比例）凈水廠高程圖上，應(yīng)標(biāo)出各凈水構(gòu)筑物之頂、底及水面標(biāo)高，主要構(gòu)件及管渠的標(biāo)高。第一部分設(shè)計(jì)說明書概述根據(jù)《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB—3838—88）,原水水質(zhì)符合地面水III類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，除濁度、細(xì)菌總數(shù)和大腸菌群偏高外，其余參數(shù)均符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB—5749—2006）的規(guī)定.本水廠設(shè)計(jì)凈水量為25。2萬m3/d，為大型水廠，需設(shè)混凝劑配制的溶解池。原水從輸水管進(jìn)入水廠,利用計(jì)量泵將配制好濃度的PAC投加于壓水管，并使其于管式混合器中與水充分混合，水從管式混合器經(jīng)壓力管進(jìn)入折板絮凝池進(jìn)行絮凝，后直接進(jìn)入平流式沉淀池進(jìn)行沉淀,接著進(jìn)入V型濾池進(jìn)行過濾，得到澄清的水，在水輸送到清水池的管道中，投加氯進(jìn)行消毒。最后經(jīng)處理后的凈水進(jìn)入清水池，并經(jīng)過輸水管輸送至二級泵站。整個(gè)工藝流程如上，由于本設(shè)計(jì)水廠水大型水廠，設(shè)計(jì)時(shí)需預(yù)留發(fā)展地。設(shè)計(jì)工藝流程：凈水廠處理構(gòu)筑物及設(shè)備型式選擇3.1混凝3.1.1混凝劑的選擇本設(shè)計(jì)選用聚合氯化鋁（即PAC）。選擇理由：（1）PAC廣泛使用,且我國是研制PAC較早的國家之一，具有成熟的使用經(jīng)驗(yàn)可借鑒。（2）效能優(yōu)于硫酸鋁，相對于硫酸鋁，對水的pH值適應(yīng)性強(qiáng).（3）投加量相對于硫酸鋁少，成本降低。3。1。2混凝劑的配制和投加藥劑投加采用濕式投加系統(tǒng)。（1）混凝劑的配制設(shè)計(jì)混凝劑溶解池時(shí)，為便于投置藥劑，溶解池的設(shè)計(jì)高度一般以在地平面以下或半地下為宜，通常設(shè)在加藥間底層.池頂宜高出地面0.20m左右，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善操作條件。溶解池的底坡應(yīng)大于2%,池底應(yīng)有直徑不小于100mm的排渣管。池壁需設(shè)超高，超高為0.2?0.3m，用于防止攪拌溶液時(shí)溢出。此外，還需設(shè)置溶液池，溶液池是配制一定濃度溶液的設(shè)施。采用射流泵將溶解池內(nèi)的濃藥液送入溶液池，同時(shí)用自來水稀釋到所需濃度以備投加.本設(shè)計(jì)選用機(jī)械攪拌，但需采取防腐材料。（2）混凝劑的投加投藥設(shè)備采用計(jì)量泵投加的方式。采用計(jì)量泵，不必另備計(jì)量設(shè)備，泵上有計(jì)量標(biāo)志，可通過改變計(jì)量泵行程或變頻調(diào)速改變藥液投量，最適合用于混凝劑自動(dòng)控制系統(tǒng)。示意圖如下：3.1.3混合設(shè)備的選擇選擇管式混合，即將藥劑基質(zhì)投入水泵壓水管中以借助管中流速進(jìn)行混合。選擇理由:混合方式上，由于機(jī)械混合池占地大，基建投資高增加機(jī)械設(shè)備并相應(yīng)地增加維修工作；水泵混合設(shè)備復(fù)雜，管理麻煩,機(jī)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、在管道上安裝容易，維修工作量少，能快速混合，混合效果良好和管理方便等優(yōu)點(diǎn)因而具有較大的優(yōu)越性。示意圖如下：3。1.4絮凝設(shè)備的選擇絮凝設(shè)備的基本要求是，原水與藥劑經(jīng)混合后，通過絮凝設(shè)備應(yīng)形成肉眼可見的大的密實(shí)絮凝體。反應(yīng)作用在于使凝聚微粒通過絮凝形成具有良好沉淀性能的大的絮凝體。目前國內(nèi)使用較多的是各種形式的水力絮凝及其各種組合形式，主要有隔板絮凝、折板絮凝和機(jī)械絮凝。這三種形式的絮凝池在大、中型水廠中均有使用。隔板絮凝池構(gòu)造簡單，管理方便，流量變化大時(shí)，絮凝效果不穩(wěn)定。折板絮凝池對原水水量和水質(zhì)變化的適應(yīng)性較強(qiáng),停留時(shí)間較短，并可以相應(yīng)節(jié)約絮凝劑量，但造價(jià)較高。與隔板絮凝池相比，水流條件大大改善，即在總的水流能量消耗中，有效能量消耗比例提高，絮凝時(shí)間可以縮短，池子體積減小，但建造費(fèi)高，檢修困難、檢修費(fèi)用增加。網(wǎng)格絮凝池雖然效果好，水頭損失小，絮凝時(shí)間較短等優(yōu)點(diǎn)，但其會(huì)出現(xiàn)在末端池底積泥現(xiàn)象，有不完善的地方。綜上所述，本設(shè)計(jì)水廠為大型水廠，決定采用隔板絮凝池。3。2沉淀設(shè)計(jì)采用平流式沉淀池，一般用于大，中型水廠，單池處理的水量大，具有適應(yīng)性強(qiáng)、處理效果穩(wěn)定和排泥效果好等特點(diǎn)，雖然平流式占地面積大.斜管沉淀池因采用斜管組件，使沉淀效率大大提高，處理效果比平流沉淀池要好，但斜管的費(fèi)用比較高，并且使用約5?10年后必須更新，還要注意斜管內(nèi)滋生藻類和淤泥的問題。綜合上述，所以選擇平流沉淀池。其分設(shè)四個(gè)池子，并與混凝池合建，其寬度同樣大小，同樣的由于寬度較大，每個(gè)池子分別沿縱向設(shè)置一道隔墻，分成兩格。本設(shè)計(jì)采用機(jī)械排泥，不另設(shè)排泥斗，充分利用沉淀池的容積.機(jī)械排泥效果好,一般不需定期放空清洗，并可降低勞動(dòng)強(qiáng)度。3。3過濾V型濾池的反沖洗采用水沖洗、氣沖洗和表面掃洗相結(jié)合的方式。沖洗水僅為常規(guī)沖洗水量的1/4,大大節(jié)約了清潔水的使用量，表面沖洗所用的水為未經(jīng)過濾的濾前水，所有掃洗時(shí)不加重濾池負(fù)擔(dān)，是一種濾速較高、生產(chǎn)能力強(qiáng)、節(jié)水經(jīng)濟(jì)的濾池。V型濾池采用氣水反沖洗技術(shù)與單純水反沖洗方式相比，主要有以下優(yōu)點(diǎn)較好地消除了濾料表層、內(nèi)層泥球，具有截污能力強(qiáng)濾池過濾周期長，反沖洗水量小特點(diǎn).可節(jié)省反沖洗水量;40?60%，降低水廠自用水量，降低生產(chǎn)運(yùn)行成本；不易產(chǎn)生濾料流失現(xiàn)象，濾層僅為微膨脹，提高了濾料使用壽命，減少了濾池補(bǔ)砂、換砂費(fèi)用。采用粗粒、均質(zhì)單層石英砂濾料，保證濾池沖洗效果和充分利用濾料排污容量，使濾后水水質(zhì)好。綜上，本設(shè)計(jì)采用V型濾池.3。4消毒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。本設(shè)計(jì)采用氯消毒，氯消毒的加氯過程操作簡單，價(jià)格較低，且在管網(wǎng)中有持續(xù)消毒殺菌作用.雖然二氧化氯，消毒能力較氯強(qiáng)而且能在管網(wǎng)中保持很長時(shí)間，但是由于二氧化氯價(jià)格昂貴，且其主要原料亞氯酸鈉易爆炸，國內(nèi)目前在凈水處理方面應(yīng)用尚不多。所以，本設(shè)計(jì)采用氯消毒.由于本設(shè)計(jì)的水廠為大型水廠，采用自動(dòng)加氯機(jī)及設(shè)置加氯間和氯庫。3。5清水池清水池容積為10%水量，選型為矩形，方便建造及節(jié)省占地面積，初定深為3-3。5m。處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)要點(diǎn)及說明4。1溶解池和溶液池：溶解池的規(guī)格為：LXBXH=2X2X2(m)，高度中包括超高0.3m，沉渣高度0。2m溶液池的規(guī)格為：LXBXH=4X3X2.3(m)，高度中包括超高0。3m,沉渣高度0。3m4.2隔板絮凝池(往復(fù)式)：設(shè)計(jì)用水量(包括自用水量)Q=24000X1.05=252000=2.52m3/s絮凝池采用2個(gè)池子，每個(gè)池子分為2格。每格規(guī)格:LXBXH=26。23mX13.9mX2.7m絮凝池時(shí)間T=20min4）池的平均有效水深為h=2.4m。5）隔墻壁厚取0.2m。4.3平流式沉淀池1）沉淀池的規(guī)格為:LXBXH=81mX55。6mX3.8m（高含超高）2）沉淀池個(gè)數(shù)采用4個(gè)，每個(gè)沉淀池分2格，共8格.3）沉淀時(shí)間T=1。5h；平均流速v=15mm/s4）進(jìn)水區(qū)采用穿孔墻，墻上孔口流速取0。2m/s;設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1.混凝沉淀時(shí)，出水懸浮物含量一般不超過20mg/L2。池?cái)?shù)或分個(gè)數(shù)一般不少于2個(gè)3。池內(nèi)平均水平流速，混凝沉淀一般為10?25mm/s4。沉淀時(shí)間一般采用1~3h；5。有效水深一般為3?3.5h；6。池的長寬比不應(yīng)小于4：1,池的長深比不小于10:1；7。池子進(jìn)水端用穿孔墻時(shí)，孔口流速不宜大于0。15?0。2m/s，洞口的斷面形狀宜沿水流方向逐漸擴(kuò)大，以減少進(jìn)口的射流；8。沉淀池的水力條件用弗勞德數(shù)Fr控制。9。為緩和出水區(qū)附近的流線過于集中，應(yīng)盡量增加出水堰的長度，以降低堰口的流量負(fù)荷。堰口溢流一般小于500m3/（m?d）4。4V型濾池1）每座濾池規(guī)格為：LXBXH=14.7mX8mX3o88m2）6座濾池成行對稱布置；3）濾速v=15m/h；4）沖洗強(qiáng)度q=15L/som2；5）沖洗周期t]=48h；6）工作周期T=24h；7）沖洗時(shí)間t2=12min=0.2h；8）膨脹度為e=45%;9）濾料采用單層濾料；10）承托層采用天然卵石或礫石設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1。單池平面可為正方形或矩形，一般單池面積不大于100E，濾池個(gè)數(shù)不得少于兩個(gè)；濾池總深度一般為3?3.5m；濾池底部應(yīng)設(shè)排空管，其入口處設(shè)柵罩,池底坡度約為0.005的坡向排空管.每個(gè)濾池宜裝設(shè)水頭損失計(jì)及取樣管；各種密封渠道上應(yīng)設(shè)人孔，以便檢修；濾池壁與砂層接觸處應(yīng)拉成鋸齒狀，以免過濾水在該處形成“短路”而影響水質(zhì)。4。5加氯間1）規(guī)格：；加氯間LXB=10mX8m2）加氯間要靠近加氯點(diǎn)3）加氯間要位于主導(dǎo)風(fēng)向的下方4）與經(jīng)常有人值班的工作間隔開。4.6清水池1）規(guī)格61mX61mX3。4m2）進(jìn)水管取DN5003）出水管取DN11004）溢流管取DN1000凈水廠平面布置及高程布置說明加氯間和氯庫等布置在下風(fēng)向，職工宿舍、飯?zhí)玫炔贾迷谏巷L(fēng)向，水廠內(nèi)還設(shè)有活動(dòng)中心、綜合樓、配電間、設(shè)備庫、停車場等建筑物，其布置相見圖紙。第二部分設(shè)計(jì)計(jì)算1。初步設(shè)計(jì)資料水廠近期處理水量為24萬m3/d，自用水量系數(shù)取5%,總處理水量為25。2萬m3/d。Q=252000m3/d=10500m3/h=2。917m3/s?；炷O(shè)備的設(shè)計(jì)2。1混凝劑投加量的計(jì)算設(shè)計(jì)中取日處理水量Q=252000m3/d；采用聚合氯化鋁PAC,常用的混凝劑投加量按照10?20mg/L，本設(shè)計(jì)a取20mg/L時(shí)：每日混凝劑投量：2。2溶液池容積溶液池容積按下式計(jì)算：式中：Q—處理的水量,m3/h；a-混凝劑高幾最大投加量，mg/L；c一溶液濃度，本設(shè)計(jì)取15%;n一每日調(diào)制次數(shù)，本設(shè)計(jì)取2。即溶液池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，單池尺寸為LXBXH=4X3X2.3（m），高度中包括超高0。3m，沉渣高度0。3m。溶液池實(shí)際有效容積W2=4X3X1O7=20。4滿足要求。溶液池設(shè)置一用一備，池底坡度為0.02，池旁設(shè)工作臺(tái)，寬1.0?1.5m，底部設(shè)置DN200mm排空管，采用硬聚氯乙烯塑料管；沿地面接入藥劑稀釋用給水管，取DN100O2。3溶解池容積溶解池容積按下式計(jì)算：本設(shè)計(jì)取0.3，即溶解池采用混凝土結(jié)構(gòu)，單池尺寸為LXBXH=2X2X2（m），高度中包括超高0。3m，沉渣高度0。2m。溶解池實(shí)際有效容積W1=6m3，符合要求。溶解池建兩座，一用一備，交替使用，，每日調(diào)制兩次.溶解池的放水時(shí)間采用t=10min,則放水流量為：查水力計(jì)算表：采用硬聚氯乙烯管為放水管，管徑采用DN100O溶解池底部設(shè)管徑DN200的排渣管一根，池底坡度為0.02，溶解池采用鋼筋混凝土池體，內(nèi)壁襯以聚乙烯板（防腐）.2.4攪拌機(jī)選用溶解池采用機(jī)械攪拌，中心固定式：（1）溶解池?cái)嚢铏C(jī)選用：查《給水排水設(shè)計(jì)手冊》（第十一冊），選用可調(diào)式攪拌機(jī)，型號:TJB,轉(zhuǎn)速：910r/min，功率:0。75kW。（2）溶液池?cái)嚢铏C(jī)選用：查《給水排水設(shè)計(jì)手冊》（第十一冊），選用ZJ型折槳式攪拌機(jī)，型號：ZJ—700，轉(zhuǎn)速：85r/min，功率：5。5kW。2。5計(jì)量泵的選用計(jì)量泵流量為：選擇J-ZM隔膜計(jì)量泵，型號:J—Z1600/0。6，流量1600L/h，泵速126次/min，電動(dòng)機(jī)功率1。5kW,進(jìn)出口直徑40mm，重量263kg。選擇相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)型號為Y90S-2。選擇計(jì)量泵兩用一備，電動(dòng)機(jī)也是兩用一備。選擇隔膜泵的理由：隔膜泵是借柱塞在缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)行，使腔內(nèi)油液產(chǎn)生脈動(dòng)力，推動(dòng)聚四氟乙烯膜來回鼓動(dòng)，在閥的作用下達(dá)到吸排液體的目的。由于用隔膜把柱塞與被輸送液體隔開，介質(zhì)不會(huì)泄漏,且可配帶隔膜破裂報(bào)警裝備，保證安全運(yùn)行.2。6加藥間與藥庫加藥間和藥庫合建，以減少占地面積.2。6.1加藥間各種管線布置在管溝內(nèi)：給水管采用鍍鋅鋼管、加藥管采用塑料管、排渣管為塑料管加藥間內(nèi)設(shè)兩處沖洗地坪用水龍頭DN25mm。為便于沖洗水集流，地坪坡度沱0。005,并坡向集水坑.2.6.2藥庫藥劑按最大投加量的20d用量儲(chǔ)存，聚合氯化鋁所占體積：聚合氯化鋁相對密度（20。）為1。19,則聚合氯化鋁所占體積為：藥品堆放高度按2.0m計(jì)（采用吊裝設(shè)備），則所需面積為42.35m2?？紤]藥劑的運(yùn)輸、搬運(yùn)和磅秤所占面積，不同藥品間留有間隔等，這部分面積按藥品占有面積的30%計(jì)，則藥庫所需面積為55°1m2，取整為55m2。藥庫平面尺寸取:5mX11m.庫內(nèi)設(shè)置電動(dòng)單梁懸掛起重機(jī)一臺(tái)，型號為：DX0。5—10—200混合設(shè)備的設(shè)計(jì)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(shí)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(yùn)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(shí)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(diǎn)，它是有二個(gè)一組的混合單元件組成在不需外動(dòng)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(gè)作用，混合效益達(dá)90-95%，構(gòu)造如圖所示。管式靜態(tài)混合器3。1設(shè)計(jì)流量考慮設(shè)絮凝池2座，混合采用管式混合.進(jìn)水管采用兩條，每條管的設(shè)計(jì)流量為Q=126000m3/d=5250m3/h=1.46m3/s。進(jìn)水管材質(zhì)取鋼管，查《給水排水設(shè)計(jì)手冊》（第一冊）得,DN=1100，v=1o54m/s，1000i=2。23.（1）管式混合器取兩個(gè)，每個(gè)混合單元數(shù)為：（2）取N=3,則混合器的長度（3）混合時(shí)間（4）水頭損失為：（5）校核G：，故符合設(shè)計(jì)要求。絮凝設(shè)計(jì)的計(jì)算分設(shè)2個(gè)池子，由于寬度較大，每個(gè)池子分別沿縱向設(shè)置一道隔墻，分成兩格共四格.絮凝時(shí)間為20min,平均水深2.4m。4。1每組池子設(shè)計(jì)流量為：每格池子設(shè)計(jì)流量為：4。2每格容積為：4。3每格池子的面積為：4。4每格絮凝池的各個(gè)參數(shù)根據(jù)沉淀池的每組池子寬度，設(shè)計(jì)絮凝池每格池子寬B=13。9m，凈長L=26。23m，高H=2.4m+超高0.3m=2.7m4。5按每格計(jì)算廊道每格絮凝池起端流速取0。55m/s，末端流速取0.25m/s.首先根據(jù)起、末端流速和平均水深計(jì)算，故只是廊道真實(shí)流速的近似值，然后按流速遞減原則，決定廊道分段數(shù)和各段廊道寬度。起端廊道寬度：末端廊道寬度：廊道分成5段，各段廊道的寬度和流速見下表：廊道分段號12345各段廊道寬度m0。550。750。951.151。22各段廊道流速m/s0。550。400。330。280。25各段廊道數(shù)66555各段廊道總凈寬m3。34.54.755.756.08五段廊道寬之和為：取隔板厚取隔板厚度6=0O1m，共27塊隔板，則絮凝池總長度L為L=24。38+27X0。1=27。08m每格絮凝池的規(guī)格為:LXBXH=27.08mX13.9mX2.7m4。6絮凝池水頭損失4.6。1各段水頭損失計(jì)算式：其中：Z為隔板轉(zhuǎn)彎處局部阻力系數(shù)，往復(fù)式隔板（180。轉(zhuǎn)彎）Z=3轉(zhuǎn)彎處過水?dāng)嗝娣e為廊道過水?dāng)嗝娣e的1.2倍（1。2~1.5）第i段廊道過水?dāng)嗝嫠Π霃絉i的計(jì)算式為：流速系數(shù)Ci的計(jì)算式為：，粗糙系數(shù)n=0.013；每格絮凝池水頭損失計(jì)算表：廊道分段號12345廊道內(nèi)水流速度V.0。550。400。330.280.25廊道內(nèi)轉(zhuǎn)彎處水流速度V.0.500o360o300.260o23It廊道內(nèi)水轉(zhuǎn)彎次數(shù)mi66555廊道總長度L83.483o469.569.569.50o550o760.921o081.22廊道過水?dāng)嗝嫠Π霃絉0o250.330o390o440.49流速系數(shù)C161o0563.9465.7567o0868.3各段的水頭損失h0o2560o1290o0730.0540.042總水頭損失h=Shi=0o256+0.129+0。073+0.054+0.042=0.554.沉淀池沉淀池與絮凝池合建。沉淀池分設(shè)4個(gè)池子，且寬度較大，每個(gè)池子分別沿縱向設(shè)置一道隔墻，分成兩格，共八格.本沉淀池設(shè)計(jì)采用《給水排水設(shè)計(jì)手冊》（第三冊）P520有關(guān)數(shù)據(jù)取值。5.1每組池子設(shè)計(jì)流量：每格設(shè)計(jì)流量：5o2設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的選用：沉淀池停留時(shí)間：T=1o5h水平流速?。簐=15mm/s有效水深取:H=3。5m,超高0o3m。5o3計(jì)算沉淀池池長：L=3o6vT=3o6x15x1。5=81m每格沉淀池表面積：每格沉淀池寬為：每組沉淀池寬為：2B=13.9m校核（每組沉淀池）：①長寬比：符合要求。長深比：符合要求。沉淀池與絮凝池之間采用穿孔布水墻.穿孔墻上的孔口流速采用0.2m/s，則孔口總面積為0.73/0o2=3°65m2。每個(gè)孔口每個(gè)孔口尺寸定為15cmX8cm，則孔口數(shù)為3。65/（0。15x0。08）=305個(gè).沉淀池放空時(shí)間按3h計(jì)，則放空管直徑按式計(jì)算，則：采用DN=400mm。出水渠道斷面寬度采用1。0m，出水渠起端水按公式為了保證堰口自由落水，出水堰保護(hù)高采用0.1m，則出水渠深度為0。755mo5.4水力條件校核水流截面積水流濕周水力半徑弗勞德數(shù)雷諾數(shù)（按水溫20。計(jì)算）5o5排泥設(shè)備選擇本設(shè)計(jì)沉淀池采用機(jī)械排泥。為取得較好的排泥效果，可采用機(jī)械排泥選用SXH-12型虹吸式吸泥機(jī)，并設(shè)排泥槽，驅(qū)動(dòng)功率為0.4，行車速度為1.0。池內(nèi)存泥區(qū)高度為0。1m,池底有1。5%（0.01~0。02）坡度，坡向末端積泥坑.濾池的設(shè)計(jì)-—V型濾池的設(shè)計(jì)計(jì)算6.1基本資料水廠總設(shè)計(jì)規(guī)模為252000m3/d，沉淀池分為四個(gè)系列，每個(gè)系列設(shè)計(jì)水量為：濾速v=15m/h第一步:氣沖沖洗強(qiáng)度第二步：氣-水同時(shí)反沖，空氣強(qiáng)度，水強(qiáng)度=；第三步:水沖洗強(qiáng)度第一步：氣沖時(shí)間第二步：氣-水同時(shí)反沖時(shí)間第三步：單獨(dú)水沖洗時(shí)間沖洗時(shí)間共計(jì)t=12min=0.2h沖洗周期T=48h;反沖橫掃強(qiáng)度1。8L/(s?m2)6.2設(shè)計(jì)計(jì)算6.2。1池體設(shè)計(jì)濾池工作時(shí)間t'(式中未考慮排放初濾水)濾池面積F濾池總面積濾池的分格查《給水排水設(shè)計(jì)手冊》(第三冊)P628,為了節(jié)省占地，選擇雙格V型濾池，池底板用混凝土，單格寬B寬=4.0m，長L單=14。7m，面積為58。8m2。共6座，每座面積f=117.6m2，總面積為705。6m2。校核強(qiáng)制濾速v'實(shí)際濾速：在7?20m/h范圍內(nèi)，符合要求。濾池高度的確定濾池超高0。3m配水、配氣及集水室高度H1=0.9m濾板厚度H2=0.13m1粗砂層厚度=0。05m濾料層厚度H3=1.0m濾層上水1。50m則濾池總高:H=0.3+0。9+0.13+0.05+1+1。5=3.88m水封井的設(shè)計(jì)濾池采用單層加厚均粒濾料，粒徑0。90?1.20mm，不均勻系數(shù)1.2?1.4。均粒濾料清潔濾料層的水頭損失按下式計(jì)算式中：一水流通過清潔濾料層的水頭損失，cm;-水的運(yùn)動(dòng)黏度，，20C時(shí)為0.0101；g-重力加速度，981;一濾料孔隙率，取0.5；一與濾料體積相同的球體直徑,cm,根據(jù)廠家提供數(shù)據(jù)為0O1cm;-濾層厚度，cm,；-濾速，cm/s，v=15m/h=0.42cm/s;-濾料顆球度系數(shù)，天然砂粒為0.75?0。8，取0。8所以：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，濾速為8?10m/h時(shí)，清潔濾料層的水頭損失一般為30~40cm。計(jì)算值比經(jīng)驗(yàn)值低，取經(jīng)驗(yàn)值的低限30cm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Ah〈0.22m。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)高與濾料層相同設(shè)計(jì)水封井平面尺寸2cmX2cm,沿底板比濾池底板低0.3m，水封井出水堰總高因?yàn)槊孔鶠V池過濾水量所以水封井出水堰堰上水頭由矩形堰的流量公式計(jì)算得則反沖洗完畢，清潔濾料層過濾時(shí)，濾池液面比濾料層高0.056+0.54=0。596m。6.3反沖洗管渠系統(tǒng)反沖洗用水流量的計(jì)算反沖洗用水流量按水洗強(qiáng)度最大值計(jì)算。單獨(dú)水洗時(shí)反細(xì)強(qiáng)度最大，為5L/(s?m2)V型濾池反沖洗時(shí)，表面掃洗同時(shí)進(jìn)行，其流量反沖洗配水系統(tǒng)的斷面計(jì)算配水干管進(jìn)口流速應(yīng)為1。5m/s左右，配水干管的截面積反沖洗配水干管用鋼管,DN800，流速為1。61m/s。反沖洗水有反沖洗配水干管輸送至氣水分配渠，由氣水分配渠低側(cè)的布水方孔配水到濾池底部布水區(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1?1。5m/s左右，取，則配水支管的截面積此即配水方孔總面積。沿渠長方向兩側(cè)各均勻布置20個(gè)配水方孔，共40個(gè)，孔中心間距0.6m，每個(gè)孔口面積每個(gè)孔口尺寸取0。13mX0.13m反沖洗用氣量的計(jì)算反沖洗用氣流量按氣沖強(qiáng)度最大時(shí)的空氣流量計(jì)算。這時(shí)氣沖強(qiáng)度15L/(s?m2)配氣干管進(jìn)口流速應(yīng)為5m/s左右，則配氣干管的截面積反沖洗配氣干管用鋼管,DN800，流速4.83m/s。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).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應(yīng)為10m/s左右，則配氣支管的截面積每個(gè)布?xì)庑】酌娣e孔口直徑每孔配氣量氣水分配渠的斷面設(shè)計(jì)對氣水分配渠斷面面積要求的最不利條件發(fā)生在氣水同時(shí)反沖洗時(shí)，亦即氣水同時(shí)反沖洗是要求氣水分配渠斷面面積最大。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)反沖洗水的流量氣水同時(shí)反沖洗時(shí)反沖洗用空氣的流量氣水分配渠的氣，水流速均按相應(yīng)的配氣,配水干管流速取值。則氣水分配干渠的斷面積6。4濾池管渠的布置6。4。1反沖洗管渠a氣水分配渠氣水分配渠起端寬取0.4m,高取1.5m，末端寬取0.4m，高取1m。則起端截面積0.6m2，末端截面積0。4m2。兩側(cè)沿程各布置25個(gè)配氣小孔和25個(gè)布水方孔，孔間距0.652m，共50個(gè)配氣小孔和50個(gè)配水方孔，氣水分配渠末端所需最小截面積0.67/50=0。0134m2〈末端截面積0.4m2,滿足要求。b排水集水槽排水集水槽頂端高出濾料層頂面0。5m,則排水集水槽起端槽高式中，H1,H2,H3同前（池體選型設(shè)計(jì)部分濾池高度確定的內(nèi)容），1。5m為氣水分配渠起端高度。排水集水槽末端高式中，H1，H2,H3同前（池體選型設(shè)計(jì)部分濾池高度確定的內(nèi)容），1.0m為氣水分配渠末端高度.底坡c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(jì)算公式校核集水槽排水能力。設(shè)集水槽超高0.3m，則槽內(nèi)水位高，槽寬濕周水流斷面水力半徑水流速度過流能力實(shí)際過水量6.4。2進(jìn)水總渠a進(jìn)水總渠六座濾池分成獨(dú)立的兩組，每組進(jìn)水總渠過水流量按強(qiáng)制過濾設(shè)計(jì)，流速0.8?1.2m/s,則強(qiáng)制過濾流量進(jìn)水總渠水流斷面積進(jìn)水總渠寬1m，水面高0.97m。b每座濾池的進(jìn)水孔每座濾池由進(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)的進(jìn)水量等于表掃水用水量?？卓诿娣e按孔口淹沒出來公式計(jì)算.其總面積按濾池過濾水量計(jì)算?？卓趦蓚?cè)水位差取0。1m，則孔口總面積中間孔面積按表面掃洗水量設(shè)計(jì)孔口寬兩個(gè)側(cè)孔口設(shè)閥門，采用橡膠充氣閥,每個(gè)側(cè)孔面積孔口寬：c每座濾池內(nèi)設(shè)的寬頂堰為保證進(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，再經(jīng)過濾池內(nèi)的配水渠分配到兩側(cè)的V型槽.寬頂堰寬，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d每座濾池的配水渠進(jìn)入每座濾池的渾水經(jīng)過寬頂堰溢流至配水渠，由配水渠兩側(cè)的進(jìn)水孔進(jìn)入濾池內(nèi)的v型槽濾池配水渠寬，渠高1.0m，渠總長等于濾池總寬，則渠長當(dāng)渠內(nèi)水深時(shí)，流速（進(jìn)來的渾水有分配渠中段向渠兩側(cè)進(jìn)水孔流去，每側(cè)流量為）滿足濾池進(jìn)水管渠流速0。8?1。2m/s的要求.e配水渠過水能力校核配水渠的水力半徑配水渠的水力坡降渠內(nèi)水面降落量因此，配水渠最高水位所以，配水渠的過水能力滿足要求.6.4。3V型槽的設(shè)計(jì)V型槽槽底設(shè)表掃水出水孔，直徑取，間隔0.15m,每槽共計(jì)80個(gè).則單側(cè)V型槽表掃水出水孔總面積表掃水出水孔低于排水集水槽堰頂0o15m,即V型槽槽底的高度低于集水槽堰頂0°15m.據(jù)潛孔出流公式，其中Q應(yīng)為單格濾池的表掃水流量。則表面掃洗時(shí)V型槽內(nèi)水位高出濾池反沖洗時(shí)液面反沖洗時(shí)排水集水槽的堰上水頭有矩形堰的流量公式求得，其中b為集水槽長,，Q為單格濾池反沖洗流量所以V型槽傾角45°，垂直高度1m，壁厚0.05m。反沖洗時(shí)V型槽頂高出濾池內(nèi)液面的高度為：l-0.15-h排槽=1-0o15-0o069=0o781m反沖洗時(shí)V型槽頂高出濾池內(nèi)液面的高度為：1-0o15-h-hv液=1-0.15-00069—0.56=0.221m6o4.4沖洗水的供給選用沖洗水箱供水a(chǎn)沖洗水箱到濾池配水系統(tǒng)的管路水頭損失^口反沖洗配水干管用鋼管，DN800，流速為1°61m/s，1000i=3.741，布置管長總計(jì)60m°則反沖洗總管的沿程水頭損失反沖洗配水干管主要配件及局部阻力系數(shù)E見表：配件名字?jǐn)?shù)量/個(gè)局部阻力系數(shù)90C彎頭22X0.6=1o2DN800閘閥66X0.06=0.36等徑三通44X1o5=6水箱出口22X0.5=18.56則沖洗水箱到濾池配水系統(tǒng)的管路水頭損失b濾池配水系統(tǒng)的水頭損失Ah2①氣水分配干渠的水頭損失按最不利條件，即氣水同時(shí)反沖洗時(shí)計(jì)算。此時(shí)渠上部是空氣下部是反沖洗水，按矩形暗管（非滿流，n=0o013）近似計(jì)算.由6o4.2計(jì)算知，氣水同時(shí)反沖洗時(shí)。則氣水分配渠內(nèi)水面高為水力半徑水力坡降渠內(nèi)水頭損失氣水分配干渠底部配水方孔水頭損失Ah方孔氣水分配干渠底部配水方孔水頭損失按孔口淹沒出流公式其中Q為反氣水流量普為配水方孔總面積。有反沖洗配水系統(tǒng)的斷面計(jì)算部分內(nèi)容可知，配水方孔的實(shí)際總面積為。則查手冊，反洗水經(jīng)過濾頭的水頭損失氣水同時(shí)通過濾頭時(shí)增加的水頭損失氣水同時(shí)反沖時(shí)氣水比n=15/4=3.75,長柄濾頭配氣系統(tǒng)的濾帽縫隙總面積與濾池過濾總面積之比約為1。25%,則長柄濾頭中的水流速度通過濾頭時(shí)增加的水頭損失則濾池配水系統(tǒng)的水頭損失c砂濾層水頭損失濾料為石英砂，容重，水的容重,石英砂濾料膨脹前的孔隙率mo=0。41，濾料層膨脹的厚度。則濾料層水頭損失d富余水頭取1.5m則反沖洗水箱底高出排水槽頂?shù)母叨萫水塔容積按一座濾池沖洗水量的1。5倍計(jì)算6。4.5反洗空氣的供給長柄濾頭的氣壓損失氣水同時(shí)反沖洗時(shí)反沖洗用空氣流量。長柄濾頭采用網(wǎng)狀布置，約為55個(gè)/m2,則每座濾池共計(jì)安裝濾頭：n=55X117o6=6468個(gè)每個(gè)濾頭的通氣量1o76X1000/6468=0o27L/s根據(jù)廠家提供數(shù)據(jù)，在該氣體流量下的壓力損失最大為：氣水分配渠配氣小孔的氣壓損失反沖洗時(shí)氣體通過配氣小孔的流速壓力損失按孔口出流公式：式中：一孔口流量系數(shù)，；一孔口面積,；一壓力損失，，水柱；-重力加速度，-氣體流量，-水的相對密度，則氣水分配渠配氣小孔的氣壓損失配氣管道的總壓力損失A配氣管道的沿程壓力損失反沖洗空氣流量1。76m3/s，反沖洗配氣干管用鋼管，DN800，流速4.83m/s。滿足配氣干管流速為5m/s左右的條件。反沖洗空氣管總長60m，氣水分配渠內(nèi)的壓力損失忽略不計(jì)。反沖洗管道內(nèi)的空氣氣壓計(jì)算公式：式中:-空氣壓力，-長柄濾頭距反沖洗水面的高度，m，則反沖洗時(shí)空氣管內(nèi)的氣體壓力空氣溫度按30?？紤]。查表，空氣管道的摩阻為9.8kpa/1000m則配氣管道沿程壓力損失B配氣管道的局部壓力損失主要配件及長度換算系數(shù)K見表：配件名稱數(shù)量/個(gè)局部阻力系數(shù)E90C彎頭55X0。7=3o5閘閥33X0o25=0.75等徑三通22X1.33=2.666。91空氣管配件換算長度則局部壓力損失配氣管道的總壓力損失氣水沖洗室中的沖洗水壓本系統(tǒng)采用氣水同時(shí)反沖洗，對氣壓要求最不利情況發(fā)生在氣水同時(shí)反沖洗時(shí)此時(shí)要求鼓風(fēng)機(jī)或貯氣罐調(diào)壓閥的靜壓為：P出口=p管+p氣+p水壓+p富式中：-輸氣管道的壓力總損失，；一配氣管道的壓力總損失，，本設(shè)計(jì)；一氣水沖洗室中的沖洗水水壓，；一富余壓力，4.9;所以，鼓風(fēng)機(jī)或貯氣罐調(diào)壓閥的靜壓為：設(shè)備選型根據(jù)氣水同時(shí)反沖洗時(shí)反沖洗系統(tǒng)對空氣的壓力，風(fēng)量要求選4臺(tái)D36X46-60/3500型羅茨鼓風(fēng)機(jī)。風(fēng)量60m3/min，風(fēng)壓35kpa，電機(jī)功率55kw，三用一備。正常工作鼓風(fēng)量共計(jì)180m3/min〉1.1Q反氣=160。4m3/min。投藥系統(tǒng)及消毒系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本水廠采用濾后加氯消毒，最大投氯量為啊=1mg/L，倉庫儲(chǔ)量按30d計(jì)算.采用自動(dòng)真空加氯系統(tǒng)布置。氯庫和加氯間合建.加氯量Q每天加氯量儲(chǔ)氯量G每月的投氯量為氯瓶數(shù)量采