第一章...................................................3

都會(huì)給水處置懲罰廠(chǎng)課程設(shè)計(jì)底子資料.....................3

1.1工程設(shè)計(jì)配景.........................................3

1.2設(shè)計(jì)范圍.............................................3

1.3底子資料及處置懲罰要求..............................3

第一章1

給水處置懲罰廠(chǎng)方案設(shè)計(jì)..................................1

2.1資料闡發(fā)與整理.......................................1

2.1.1水域功效和尺度分類(lèi)..........................1

2.1.2水質(zhì)評(píng)價(jià)與闡發(fā)..............................1

2.2水廠(chǎng)地點(diǎn).............................................1

2.2.1地點(diǎn)選擇原則................................1

2.2.2氣象條件....................................2

2.2.3設(shè)計(jì)范圍....................................2

2.3工藝流程選擇.........................................2

第二章3

凈水構(gòu)筑物的盤(pán)算........................................3

3.1配水井................................................3

3.2混凝設(shè)施.............................................4

3.2.1混凝劑類(lèi)型及加藥間..........................4

3.2.2混淆設(shè)施....................................10

3.3反響池/絮凝池........................................12

3.3.1絮凝形式及選用.............................13

3.3.2往復(fù)式絮凝沉淀池盤(pán)算.......................14

3.4沉淀池...............................................17

3.4.1沉淀池類(lèi)型的選擇..........................17

3.4.2斜管沉淀池類(lèi)型的盤(pán)算......................18

3.4.3進(jìn)出水系統(tǒng)................................20

3.5濾池...............................................21

3.5.1常用的濾池形式............................21

352V型濾池的設(shè)計(jì)盤(pán)算.........................25

3.6消毒設(shè)施的設(shè)計(jì)......................................33

3.7清水池..............................................35

第四章38

給水處置懲罰廠(chǎng)部署.....................................38

4.1工藝流程部署........................................38

4.2平面部署............................................38

4.3廠(chǎng)區(qū)門(mén)路部署......................................39

4.4廠(chǎng)區(qū)綠化部署......................................39

4.5廠(chǎng)區(qū)管線(xiàn)部署......................................39

4.6高程部署..........................................40

4.7管渠水力盤(pán)算......................................40

4.8給水構(gòu)筑物高程盤(pán)算................................41

4.9給水處置懲罰構(gòu)筑物高程............................41

參考文獻(xiàn).............................................43

第一章

都會(huì)給水處置懲罰廠(chǎng)課程設(shè)計(jì)底子資料

1.1工程設(shè)計(jì)配景

某市位于廣東省中南部，北接廣州，南連深圳，是近年來(lái)珠江三角洲

經(jīng)濟(jì)生長(zhǎng)和都會(huì)進(jìn)程較快的地域。近年來(lái)，由于經(jīng)濟(jì)的生長(zhǎng)、都會(huì)化進(jìn)程

的加快和都會(huì)人民芻活水平的提高，用水的需求不停增長(zhǎng)，原有水處置懲

罰廠(chǎng)的生產(chǎn)能力已無(wú)能滿(mǎn)足要求，對(duì)經(jīng)濟(jì)生長(zhǎng)和人民生活造成了嚴(yán)重影

響，為緩解這一矛盾，經(jīng)市政府部分研究并上報(bào)請(qǐng)上級(jí)主管部分批準(zhǔn)，決

定在東江南支流、螯峙塘新建一座給水處置懲罰廠(chǎng)。

1.2設(shè)計(jì)范圍

該凈水廠(chǎng)總設(shè)計(jì)范圍為(10+M/2)xl04m3/d(M為學(xué)生學(xué)號(hào)的個(gè)位數(shù)

字)，征地面積約400001對(duì)，地形圖見(jiàn)附圖。

1.3底子資料及處置懲罰要求

(1)原水水質(zhì)

原水水質(zhì)的主要參數(shù)見(jiàn)下表。

原水水質(zhì)資料

序數(shù)序

項(xiàng)目單元項(xiàng)目單元數(shù)值

號(hào)值號(hào)

1污濁度度54.213錦mg/L0.07

2細(xì)菌總數(shù)個(gè)/mL28014銅mg/L0.01

3總大腸菌群個(gè)/L920015鋅mg/L<0.05

色度單

4色度2016BODmg/L1.96

元5

院離子合成

5嗅和味-17mg/L-

劑

6肉眼可見(jiàn)物微粒18溶解性總固mg/L107

第二章

給水處置懲罰廠(chǎng)方案設(shè)計(jì)

2.1資料闡發(fā)與整理

2.1.1水域功效和尺度分類(lèi)

依據(jù)地表水水域情況功效和掩護(hù)目標(biāo)，按功效崎嶇依次分別為五類(lèi)；

I類(lèi)主要適用于源頭水、國(guó)度自然掩護(hù)區(qū)；

n類(lèi)主要適用于會(huì)合式生活飲用水地表水源地一級(jí)掩護(hù)區(qū)、珍稀水生生物棲息地、魚(yú)蝦類(lèi)

產(chǎn)卵場(chǎng)、仔稚幼魚(yú)的索餌場(chǎng)等；

in類(lèi)主要適用于會(huì)合式生活飲用水地表水源地二級(jí)掩護(hù)區(qū)、魚(yú)蝦類(lèi)越冬場(chǎng)、泡游通道、水

產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(qū)；

N類(lèi)主要適用于一般產(chǎn)業(yè)用水區(qū)及人體非直接打仗的娛樂(lè)用水區(qū)；

v類(lèi)主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀(guān)要求水域。

對(duì)應(yīng)地表水上述五類(lèi)水域功效，將地表水情況質(zhì)量尺度根本項(xiàng)目尺度值分為五類(lèi)，差

別功效類(lèi)別分別執(zhí)行相應(yīng)類(lèi)別的尺度值。水域功效類(lèi)別高的尺度值嚴(yán)于水域功效類(lèi)別低的

尺度值。同一水域兼有多類(lèi)使用功效的，執(zhí)行最高功效類(lèi)別對(duì)應(yīng)的尺度值。實(shí)現(xiàn)水域功效

與達(dá)功效類(lèi)別尺度為同一寄義。

2.1.2水質(zhì)評(píng)價(jià)與闡發(fā)

上述水域功效和尺度分類(lèi)可知，可作為地表水源的水質(zhì)應(yīng)切合三類(lèi)及以上，水質(zhì)尚好。

由《生活飲用水衛(wèi)生尺度-GB5749-2006》比擬可得：

項(xiàng)目超標(biāo)倍項(xiàng)目超標(biāo)倍數(shù)項(xiàng)目超標(biāo)倍數(shù)

數(shù)

污濁度54.2細(xì)菌總數(shù)2.8總大腸菌9200

群

色度1.33氨氮6.28

2.2水廠(chǎng)地點(diǎn)

2.2.1地點(diǎn)選擇原則

(1)水廠(chǎng)選址的原則：

1)廠(chǎng)址應(yīng)選擇在工程地質(zhì)條件較好的地方；

2)水廠(chǎng)盡可能選擇在不受大水威脅的地方，不然應(yīng)考慮防洪步伐;

3)水廠(chǎng)應(yīng)少占農(nóng)田或不占農(nóng)田，并留有適當(dāng)?shù)纳L(zhǎng)余地；

4)水廠(chǎng)應(yīng)設(shè)置在交通方便、靠近電源的地方，以利于施工治理，低落輸電線(xiàn)路的造價(jià)；

5)當(dāng)取水所在距離用水區(qū)較近時(shí)，水廠(chǎng)一般設(shè)置在取水構(gòu)筑物四周，通常與取水構(gòu)筑物

在一起。

(2)地點(diǎn)條件

憑據(jù)巖土工程勘察陳訴，水廠(chǎng)廠(chǎng)區(qū)現(xiàn)園地表層漫衍較厚的素填土層，并混合大量的塊石，

平均厚度為5米左右\最大層厚達(dá)9.4米，該土層結(jié)構(gòu)松散，工程地質(zhì)性質(zhì)差，未經(jīng)處置

懲罰不能作為構(gòu)筑物的持力層，為提高地基承載力及淘汰構(gòu)筑物的沉降變形，木工程接納

振動(dòng)沉管碎石樁對(duì)填土層進(jìn)行加固處置懲罰.樁體填充物為碎石，碎石粒徑為2?5CM,樁徑

為400亳米，樁孔距為1M,按梅花形部署。

2.2.2氣象條件

項(xiàng)目所在地屬與亞熱帶海洋性氣候暖，陽(yáng)光富足，雨量充沛，多年平均氣溫22℃,絕

對(duì)最高溫度38.2C(94.7.2),絕對(duì)最低溫度?0.5℃(57.2.11),年平均霜凍日3.6天,最多

10天。年平均日照小時(shí)數(shù)1932小時(shí)，年平均降雨量1788,6mm,日最大降雨量367.8mm

(81.7.1),年平均相對(duì)濕度79%c

主導(dǎo)風(fēng)向西南。

2.2.3設(shè)計(jì)范圍

3

該凈水廠(chǎng)總設(shè)計(jì)范圍為105000m/do征地面積約40000m2。

2.3工藝流程選擇

PAC氯消毒

原水一機(jī)器混淆池一隔板反響池一斜管沉淀池一V型濾池一清水池

第三章

凈水構(gòu)筑物的盤(pán)算

3.1配水井

一般憑據(jù)設(shè)計(jì)范圍一次建成，停留時(shí)間，取30s。為使水位穩(wěn)定和便于后期改革，配水

井出水端設(shè)置調(diào)治堰板；為防備調(diào)壓閥誤操縱和失控，配水井一端設(shè)置溢流井和調(diào)治堰板。

1）給水廠(chǎng)總處置懲罰水量：

Q=105000x（1+0.05）/24x3600=1.28ni3/s

中心配水井（有堰板）

2）配水井有效容積：

，=。*1.28x30=38.4

（m3）

3）進(jìn)水管徑Di：

配水井進(jìn)水管的設(shè)計(jì)流量為Q=1.28（m3/s）,查水力盤(pán)算表得知，當(dāng)進(jìn)水管管徑

Di=l200mm?V=1.185m/s（在L0-1.2m/s范疇內(nèi)）。

4）矩形薄壁堰：

進(jìn)水從配水井底中心進(jìn)水，經(jīng)等寬度堰流入4個(gè)水斗再由管道接入4座后續(xù)處置懲罰

構(gòu)筑物。每個(gè)后續(xù)處置懲罰構(gòu)筑物的分派流量q=1.28/4=0.32m3/s。配水接納矩形薄壁溢流

堰至配水管。

1%2堰上水頭：

因單個(gè)出水溢流堰的流量q=320L/S,一般大于100L/S接納矩形堰，小于100L/S接納三

角堰，所以本設(shè)計(jì)接納矩形堰（堰高h(yuǎn)取0.5m）。

矩形堰流量公式為：

Q=mbd2gH3以

式中，q--矩形堰流量，rrP/s

m---流量系數(shù)，開(kāi)端設(shè)計(jì)接納m=0.42:；

b-堰寬，m,取堰寬b=6.28m；

H-堰上水頭，m0

2

3q

、mb娓,

H==0.13m

②堰頂寬度B

憑據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)資料，當(dāng)B/H<0.67時(shí)，屬于矩形薄壁堰。取B=O.O5m,這時(shí)B/H=O.38（在

0-0.67范疇內(nèi)），所以，該堰屬于矩形薄壁堰。

4）配水管管徑D?

有前面盤(pán)算可知，每個(gè)后續(xù)處置懲罰構(gòu)筑物的分派流量為q=O.32m3/s,查水力盤(pán)算可知,

當(dāng)配水管管徑D2=700mm,V=O.88m/s（在0.8--1.0m/s范疇內(nèi)）。

5）配水井設(shè)計(jì)

配水井外徑6m,內(nèi)徑為4m,井內(nèi)有效水深Ho=4m,考慮堰上水頭和一定掩護(hù)高度，

取配水井總高度為6.2m。

3.2混凝設(shè)施

3.2.1混凝劑類(lèi)型及加藥間

1）混凝劑的選擇與投加量

名稱(chēng)分了式?般介紹

1.制作工藝龐大。水

解作用遲鈍

2.含無(wú)水硫酸鋁50

%~52%,含

"U03約］5%

3.適用于水溫為

固體硫酸鋁^l2(S04)3-18H2O20?40℃

4.當(dāng)pH=4?7時(shí)主要

取出水中有機(jī)物；

pH=5.7?7.8時(shí)，主

要去除懸浮物；

pH=6.4?7.8時(shí)，處

置懲罰濁度高色

度低的水

1.制作工藝簡(jiǎn)樸

2,含4203約6%

3.壇裝或灌裝車(chē)、船

運(yùn)輸

4.配置使用比固體

液體硫酸鋁

^l2(S04)3-18/72(9方便

5.適用范疇同固體

硫酸鋁

6.易受溫度及晶核

存在影響形成結(jié)

晶析出

1.基天性能同固體

硫酸鋁

明磯^l(S0)-ATSO-24/

243242.現(xiàn)已大部被硫酸

鋁所取代

1.腐化性較高

2.絮體形成較快，較

穩(wěn)定，沉淀時(shí)間短

3.適用于堿度高、濁

硫酸亞鐵（綠研）FeSO-7HO

42度同pH=8.1~9.6

的水豈論冬夏都

穩(wěn)定，但原水色度

較高時(shí)不宜接納

1.對(duì)金屬腐化性大，

對(duì)混凝土亦腐化

對(duì)塑膠管也會(huì)因

為發(fā)熱而引起變

形

2.不受溫度影響，絮

體結(jié)的大，沉淀速

度快，效果好

3.易溶解，易混淆，

渣滓少

三氯化鐵FeC\^6HO

24.原水pH=6.0?8.4

之間為宜，當(dāng)原水

堿度不敷時(shí)，應(yīng)加

一定量的石灰

5.在處置懲罰高濁

度水時(shí)，三氟化鐵

用量一般要比硫

酸鋁少

6.處置懲罰低濁度

水時(shí)，效果不顯著

1.凈化效率高，耗藥

量少，出水濁度

低，色度小，過(guò)濾

性能好，原水高濁

度時(shí)尤為顯著

2.溫度適應(yīng)性高，pH

適用范疇寬，因而

可不投加堿劑

堿式氯化鋁⑷式西小"

3.使用時(shí)操縱方便，

腐化性小，勞動(dòng)條

件好

4.設(shè)備簡(jiǎn)樸，操縱方

便，本錢(qián)較三氯化

鐵低

5.是無(wú)機(jī)高分子化

合物

綜合考慮到原水水質(zhì)、本錢(qián)、操縱難易等因素，選用堿式氯化鋁MX。"'。2"

常用的混凝劑投加量憑據(jù)20mg/L設(shè)計(jì)，所以堿式氯化鋁每天的投加量；

M=105000x1000x20/103=21OOKg

2)溶解池、溶藥池的藥液濃度和體積

設(shè)計(jì)藥劑溶解池時(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，池頂宜超過(guò)地面1m左右，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改進(jìn)操縱條件。溶解池的底坡不小

于0.02,池底應(yīng)有直徑不小于1m的排渣管，池壁需設(shè)超高，防備攪拌溶液時(shí)溢出。由于

藥液一般都具有腐化性，所以盛放藥液的池子和管道及配件都應(yīng)接納防腐步伐。溶解池一

般接納鋼筋混凝土池體，若其容量較小、可用耐酸陶上缸作溶解池。當(dāng)投藥量較小時(shí)丁亦

可在溶液池上部設(shè)置淋溶斗以取代溶解池。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?chē)鷳?yīng)有事情臺(tái)，底部應(yīng)設(shè)置放空管。須要時(shí)設(shè)溢流裝置.混凝劑的投加濃度

一般接納5%—15%(按商品固體質(zhì)量計(jì))。通常每日調(diào)制2—6次，人工調(diào)制時(shí)則不多于3

次。溶液池的數(shù)量一般不少于兩個(gè)，以便瓜代使用，包管連續(xù)投藥。

溶解池的容積常按溶液池容積的027).3倍盤(pán)算。

溶液池容積：

uQx24xl00

W,"bnxl000xl000

式中：u=最大投加量

Q=水量

。=每日調(diào)制次數(shù)，這里取2次

b=藥劑濃度(15%)

.2x24x100=^=20x4375=699m3

bnx1000x1000417Z)/?417x15x2，取7m3,溶液池設(shè)計(jì)

為兩個(gè)，一備一用，瓜代使用，包管連續(xù)投藥，容積各為“

溶液池的形狀接納矩形，尺寸為：長(zhǎng)X寬X高=4x2x12其中包羅超高0.2m。

溶解池容積：

=0.3=0.3x8=2.1m3

溶解池也設(shè)計(jì)為兩個(gè)，容積各為典。接納矩形，尺寸為長(zhǎng)x寬x高=2x1.2x12其中包羅0.2m

超商。

3)投加系統(tǒng)組成和投藥控制系統(tǒng)選型

常用投加要領(lǐng)有干投法及濕投法兩種，其優(yōu)缺點(diǎn)的比力如下：

投加要領(lǐng)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)

干投1.設(shè)備占地小1.當(dāng)用藥量大時(shí).需

2.設(shè)備被腐化的可要一套破碎混凝

能性較小劑的設(shè)備

3.當(dāng)要求加藥量突2.混凝劑用量少時(shí)，

變時(shí)，易于調(diào)解投不易調(diào)治

加量3.勞動(dòng)條件差

4.藥液較為新鮮4.藥劑與水不易混

淆均勻

濕投1.容易與原水充實(shí)1.設(shè)備占地地大

混淆2.人工調(diào)制時(shí)，事情

2.不易阻塞入口，治量較沉重

理方便3.設(shè)備容易受腐化

3.投量易于調(diào)治4.當(dāng)要求加藥量突變

時(shí)投藥量調(diào)解較慢

此設(shè)計(jì)方案接納濕投要領(lǐng)。

投加方法一般有重力投加和壓力投加兩種，兩種方法原理和優(yōu)缺點(diǎn)如下:

投加方法作用原理優(yōu)缺點(diǎn)適用情況

重

力

投.中小型水

加優(yōu)點(diǎn):操縱較1

簡(jiǎn)樸、投加廠(chǎng)2.考慮到

寧?kù)o可靠輸液管線(xiàn)的

制作高位藥液池，利用重力

缺點(diǎn):必須制沿程水

作用將藥液投人水內(nèi)

作高位藥液頭損失。輸

池。增加加液管線(xiàn)不宜

藥間層高過(guò)長(zhǎng)

壓

水

射

力優(yōu)點(diǎn):設(shè)備簡(jiǎn)

器

投

加樸，使用方

利用高壓水

便，不受藥

在水射器噴

液池高程所

嘴處形成的

限種種水廠(chǎng)范

負(fù)壓將藥液

缺點(diǎn):效率較圍均可適用

吸入并將藥

低，如藥液

液射入壓力

濃度不妥，

水臂

可能引起堵

塞

加

藥

泵優(yōu)點(diǎn):可以定

量投加，不

泵在藥液池

受壓力管壓

內(nèi)直接吸取適用于大中

力所限

藥液、參加型水廠(chǎng)

缺點(diǎn):代價(jià)較

壓力水管內(nèi)

貨，養(yǎng)護(hù)較

麻煩

此設(shè)計(jì)方案選擇重力投加方法。

混凝劑濕式投加系統(tǒng)如圖:

藥劑I固體;

藥劑，滯體，

4）加藥間及藥庫(kù)部署

加藥間：種種管線(xiàn)部署在管溝內(nèi)：給水管接納鍍鋅鋼管、加藥管接納塑料管、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，地坪坡度工0.005,

并坡向集水坑

藥庫(kù)：藥劑按最大投加量的30d用量?jī)?chǔ)存。

堿式氯化鋁總質(zhì)量：

_匐3020X10.5XOX30

-x1.05=66150Ak=66.21

73。looo1000

堿式氯化鋁的相對(duì)密度為＞1.2,這里取1.3,則堿式氯化鋁所占體積為：

66.2/1.3=51.0m3

藥品堆放高度按2.0m計(jì)（接納吊裝設(shè)備），則所需面積為:25.5〃?2

考慮藥劑的運(yùn)輸、搬運(yùn)和磅秤所占面積，差別藥品間留有隔斷等，這部分面積按藥品占有

面積的30%計(jì)，則藥庫(kù)所需面積為：

25.5X1.3=33.16m3

取40〃/,藥庫(kù)平面尺寸取10X4m,堆棧上端留有超高，1m

庫(kù)內(nèi)設(shè)電動(dòng)單梁懸掛起重機(jī)一臺(tái)，型號(hào)為DX0.5-10-20o

3.2.2混淆設(shè)施

一般要求：

1）混淆設(shè)施應(yīng)使藥劑投加后水流產(chǎn)生劇烈紊動(dòng)，在很短時(shí)間內(nèi)使藥劑均勻

地?cái)U(kuò)散到整個(gè)水體，也即接納快速混淆方法；

2）混適時(shí)間一般為10?60s；

3）攪拌速度梯度G-般為600?10005；

4）當(dāng)接納高分子絮凝劑時(shí)，混淆不宜太過(guò)劇烈：

5）混淆設(shè)施與后續(xù)處置懲罰構(gòu)筑物的距離越近越好，盡可能接納直接連接

方法。最長(zhǎng)距離不凌駕120m；

6）混淆設(shè)施與后續(xù)處置懲罰構(gòu)筑物連接的管道可接納0.8-1.Om/so

混淆方法：

混淆方法基天職兩大類(lèi):水力和機(jī)器。前者簡(jiǎn)樸，但不能適應(yīng)流量的變革；后者可進(jìn)行調(diào)治,

能適應(yīng)種種流量的變革，但需有一定的機(jī)器維修量。具體接納何種形式應(yīng)憑據(jù)冷水工藝部

署、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。

此設(shè)計(jì)方案接納機(jī)器混淆方法。

機(jī)器混淆的槳板有多種形式，如槳式、推進(jìn)式、渦流式等，這里接納槳式，混淆池形狀為圓

形。

混適時(shí)間取t=lmin,設(shè)計(jì)兩個(gè)混淆池，即池?cái)?shù)n=4。設(shè)計(jì)水量Q=4375〃「/h

混淆池有效容積w:

W=Qt/60n=18.23m3

混淆池高度H:

混淆池接納直徑R=3m則有效水深H'

止w*4/(3.14*R2尸2.58

取2.7m。超高取0.3m,則混淆池高度H

H="+0.3=3.0m

槳板尺寸：

槳板外緣直徑D=2m

槳板寬度b=0.4

垂直軸上裝設(shè)兩個(gè)葉輪，每個(gè)葉輪裝一對(duì)槳板。

垂直軸轉(zhuǎn)速〃。

槳板外緣線(xiàn)速度接納u=3團(tuán)/s則

60(760x3rcr.、

=-----=----------=28.7工29(r/min)

%7rD3.14X2

槳板旋轉(zhuǎn)角度①

co=?0.1%=0.1x29=29(rad/s)

槳板攪動(dòng)時(shí)消耗功率八。

pc^Zb(R4-r4)

N°=C(kW)

408g

式中：C一阻力系數(shù)，C=0.2?0.5,接納0.3

"一水的密度，1000kg/用\

Z一槳板數(shù)，此處Z=4；

R一垂直軸中心至槳板外緣的距離，m,R=1

r—垂直軸中心至槳板內(nèi)緣的距離，m,r=0

g=重力加快度，9.81m/52

所以M產(chǎn)噌#xiw

轉(zhuǎn)動(dòng)槳板所需的電動(dòng)機(jī)的功率N

槳板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的機(jī)器總效率7=875

傳動(dòng)效率％=66?0.95,接納%=0.7則

N晟福=53

選擇功率為7kW的電動(dòng)機(jī)

3.3反響池/絮凝池

絮凝階段的主要任務(wù)是，創(chuàng)造適當(dāng)?shù)乃l件，使藥劑與水混淆后所產(chǎn)生的微絮凝體,

在一定時(shí)間內(nèi)凝聚成具有良好物理性能的絮凝體，它應(yīng)有足夠大的粒度（0.6?1.0）、密度和

強(qiáng)度（不易破碎）;并為雜質(zhì)顆粒在沉淀澄清階段迅速沉降疏散創(chuàng)造良好的條件

一般要求：

1）絮凝歷程中速度梯度G或絮凝流速應(yīng)逐漸由大到?。?/p>

2）絮凝池要有足夠的絮凝時(shí)間，一般宜在10?30min,低濁、低溫水宜接納較大者；

3）絮凝池的平均速度梯度G一般在30?60s"之間，GT值達(dá)IO,?］（）5,以包管絮凝歷

程的充實(shí)與完善；

4）絮凝池應(yīng)盡量與沉淀池歸并制作，制止用管渠連接。如需用管渠連接時(shí)，管渠中

的流速應(yīng)小于0.15m/s,并制止流速突然升高或水頭跌落；

5）為制止已形成絮體的破碎，絮凝池出水穿孔墻的過(guò)孔流速宜小于O.lOm/s；

6）應(yīng)制止絮體在絮凝池中沉淀。如難以制止時(shí)，應(yīng)接納相應(yīng)排泥步伐。

3.3.1絮凝形式及選用

絮凝設(shè)備與混淆設(shè)備一樣，可分為兩大類(lèi):水力和機(jī)器。前者簡(jiǎn)樸，但不能適應(yīng)流量的

變革；后者能進(jìn)行調(diào)治，適應(yīng)流量變革，但機(jī)器維修事情量較大。

絮凝池形式的選擇，應(yīng)憑據(jù)水質(zhì)、水量、沉淀池形式、水廠(chǎng)高程部署以及維修要求等因素

確定。幾種差別形式絮凝泡的主要優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件如下表：

形式優(yōu)缺點(diǎn)適用條件

優(yōu)點(diǎn):1.絮凝效果較好

2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸，施工方便1.水量大于3000

缺點(diǎn):1.絮凝時(shí)間較長(zhǎng)

往復(fù)式加沁的水廠(chǎng)

2.水頭損失較大

3.轉(zhuǎn)折處絮粒易破碎2.水量變更小

4.出水流不易分派均勻

隔板絮凝池1水.量大于

優(yōu)點(diǎn):1.絮凝效果較好

3000//d的水

2.水頭損失較小

回轉(zhuǎn)式3.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸.治理方便r

缺點(diǎn):出水流量不易分派2.水量變更小

均勻3適.用于舊池改

建和擴(kuò)建

優(yōu)點(diǎn):1.絮凝時(shí)間較短

2.絮凝效果好

水量變革不大的

折板絮凝池缺點(diǎn):1.結(jié)構(gòu)較龐大

水廠(chǎng)

2.水量變革影響絮凝效

果

優(yōu)點(diǎn):1.絮凝時(shí)間短1.水量變革不

2.絮凝效果較好大的水廠(chǎng)

網(wǎng)格（柵條）絮凝池3.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸2.單池能力以

缺點(diǎn):水量變革影響絮凝1.0?2.5m3/d

效果為宜

優(yōu)點(diǎn):1.絮凝效果好

2.水頭損失小巨細(xì)水量均適

3.可適應(yīng)水質(zhì)、水量的變用，并適應(yīng)水量

機(jī)器絮凝池

革變

缺點(diǎn):需機(jī)器設(shè)備和經(jīng)常動(dòng)較大的水廠(chǎng)

維修

此方案接納往復(fù)式隔板絮凝池，形狀如圖:

往復(fù)式隔板絮凝池

332往復(fù)式絮凝沉淀池盤(pán)算

總?cè)莘eW

式中：Q—設(shè)計(jì)水量

T一絮凝時(shí)間,一般設(shè)計(jì)為20-30min,此處取20min

QT4375x203

W==1458.4m

60

池?cái)?shù)n取4,則每池凈平面面積：

心匕

n/71

式中：n一池?cái)?shù)

"i一池內(nèi)平均水深，這里取2.5m

超IWJH2=0.3m

池子寬度B：接納12.5m

池子長(zhǎng)度（隔板間凈距之和）:

T=20

m

隔板間距按廊道內(nèi)流速差別分成6檔，分別為巳=0-45m/s,%=0-4m/s,

%=0.35m/sq=0.30m/s必=0.25m/st>=0.20m/

，，，6

Q4812.5

%==0.30

3600nv1/7,3600x4x0.45x2.5

?。?0.30（接納值），則實(shí)際流速巳=0.445m/s

同理："2=o35m,D2=o.382m/s

〃3=0.40m,%=o.334m/s

4=o.45m,4=0.297m/s

“5=0.55m,%=0.243m/s

〃6=0.70m,4=0.191m/s

每一種隔斷接納3條，則廊道總數(shù)為18條，水流轉(zhuǎn)彎次數(shù)為17次。則池子長(zhǎng)度（隔板間

凈距之和）:

工=3(%+%+4+生+4)=3x(0.3+0.35+0.40+0.45+0.55+0.70)=8.25m

隔板厚度按0.2計(jì)，則池子總長(zhǎng)：

L=8.25+0.2x（18-1）=11.65m

按廊道內(nèi)的差別流速分成6段，分別盤(pán)算水頭損失。第一段:

。向。皿一。..

a+2〃]0.34-2x2.5

水力半徑：x

絮凝池接納鋼筋混凝土及磚組合結(jié)構(gòu)，外用水泥砂漿抹面，則槽壁粗糙系數(shù)n=0.013

流速系數(shù)

北=2.54-0.13-0.75同志-0.10)

乂=2.5V0.013-0.13-0.75^r(V0.013-0.10)=Q廳

0140J5

----------=57.3

0.013

第一段廊道長(zhǎng)度:i=3B=3X12.5=37.5m

第一段水流轉(zhuǎn)彎次數(shù)：岳=3

水頭損失按下式盤(pán)算:

22

JV2n/〃(〃?)

2

2gCnRn

式中:

為一該段隔板轉(zhuǎn)彎處的平均流速，m/s;

S”一該段廊道內(nèi)水流轉(zhuǎn)彎次數(shù);

J一隔板轉(zhuǎn)彎處的局部阻力系數(shù)，往復(fù)隔板為3.0,回轉(zhuǎn)隔板為1.0；

〃一該段廊道的長(zhǎng)度之和。

°二4812.5=￡U(m/s)

vo=

3600xwon3600、1.2%”禺a(chǎn)n

式中:

砒一隔板轉(zhuǎn)彎處面積，寬度取I24

則:

22

Vl

%=3]―--■F°k=0.079

2g

各段水頭損失盤(pán)算結(jié)果見(jiàn)下表:

段數(shù)

s〃1〃氏%qqhn

1337.50.140.3700.44557.30.079

2337.50.160.3170.38258.40.056

3337.50.190.2780.33460.00.042

4337.50.210.2470.29760.90.032

5337.50.250.2020.24562.50.021

62250.310.1590.19164.50.013

%=WX=0243加

GT值盤(pán)算（t=20℃）：

1yh

G=

60”

式中：

G一速度梯度（s-1）

7一水的濃度lOOOkg/n?

〃一水的動(dòng)力粘度（版”//），見(jiàn)《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第一冊(cè)》108頁(yè)，表5-35

所以

G1000x0.24336b

一上='=44

癡”V60X1.029X10-4X20'

GT=44.36x20x60=53232（在104?范疇內(nèi)）

池底坡度：

h

1=—=

L2.1%

3.4沉淀池

用于沉淀的構(gòu)筑物稱(chēng)為沉淀池。憑據(jù)水在池中的流動(dòng)偏向和線(xiàn)路，沉淀池分為平流式

（臥式）、豎流式（立式）、輻流式（輻射式或徑流式）、斜流式（如斜管、斜板沉淀池）等類(lèi)型。

別的，另有多層多格平流式沉淀池.中途取水或逆坡度斜底平流式沉淀池等。

沉淀池型式的選擇，應(yīng)憑據(jù)水質(zhì)、水量、水廠(chǎng)平面和高程部署的要求，并結(jié)合絮凝池結(jié)構(gòu)

型式等因素確定。

給水處置懲罰的沉淀工藝是指在重力作用下，懸浮固體從水中疏散的歷程，原水經(jīng)過(guò)投藥,

混淆與反響歷程，水中懸浮物存在形式變?yōu)檩^大的絮凝體，要在沉淀池中疏散出來(lái)，已完

成澄清的作用，混凝沉淀后出水濁度一般在10度以下。

3.4.1沉淀池類(lèi)型的選擇

本設(shè)計(jì)接納斜管沉淀池，斜管沉淀池是憑據(jù)淺池理論生長(zhǎng)而來(lái)的，是一種在沉淀池內(nèi)

裝置許多直徑較小的平行的傾斜管的沉淀池。

斜管沉淀池的特點(diǎn)：沉淀效率高，池子容積小和占地面子??；斜管沉淀池沉淀時(shí)間短，故

在運(yùn)行中遇到水質(zhì)，水量變革時(shí)，應(yīng)注意增強(qiáng)治理，以包管到達(dá)要求的水質(zhì)。

從改進(jìn)沉淀池水力條件的角度闡發(fā)，由于斜管的放入，沉淀池水力半徑大大減小，從而

使雷諾數(shù)大為低落，而弗勞德數(shù)則大大提高，因此，斜管沉淀池也滿(mǎn)足水流的穩(wěn)定性和層

流的要求。從而提高沉淀效果。

3.4.2斜管沉淀池類(lèi)型的盤(pán)算

本設(shè)計(jì)接納兩組沉淀泡，水流用上向流。異向流斜管沉淀池以用于渾濁度恒久恒久低

于1000度的原水。流斜管沉淀區(qū)液面負(fù)荷，應(yīng)按相似條件下的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定，一般可接納

9.0—11.0m3/m2?口寸。斜管設(shè)計(jì)一般可接納下列數(shù)據(jù)：管徑為25?35毫米；斜長(zhǎng)為1.0米；

傾角為60°.斜管沉淀池的清水區(qū)掩護(hù)高度一般不宜小于1.0米；底部配水區(qū)高度不宜小

于1.5米。

(1)設(shè)計(jì)參數(shù)

每組處置懲罰水量Q=52500m3/d,斜管沉淀池與反響池合建。池子有效寬度為20m,

顆粒沉降速度〃=0.35mm限清水區(qū)上升流速V=2.5mm/s,接納熟料片熱壓六邊形蜂窩管。

管厚0.4米，邊距d=30mm,水平傾角60°<>

(2)清水面積

A=Q/V=486m2其中協(xié)管結(jié)構(gòu)占用面積憑據(jù)3%盤(pán)算。為了配水均勻，接納清水區(qū)平面

尺寸B*L=16.2*30，進(jìn)水區(qū)沿20米長(zhǎng)一邊部署。

(3)斜管長(zhǎng)度L

斜管內(nèi)水流速度為：

Vo=V/sin600=2.88mm/s

,1.33v0〃sin［4.33x2.88-0.35xsin60\“2

LT=(------——一----。-)、d=(--------------------------)x30=605/r77/77

jLicosd0.35xcos60考

慮到管端紊流積泥等因數(shù)，過(guò)渡區(qū)接納200mm

斜管總長(zhǎng)Lo=2OO+6O5=8O5,本設(shè)計(jì)按900mm計(jì)

(4)沉淀池高度

超高接納:0.3m

清水區(qū)高:1.2m

布水區(qū)高:1.2m

斜管:h=900*sin600=0.8m

穿孔排泥斗槽高:0.9m

沉淀池總高度為：H=0.3+1.2+1.2+0.8+0.9=4.4

(5)沉淀池進(jìn)口穿孔花墻

穿孔墻上的洞口流速接納V3=0.15m/s

洞口總面積為A2=Q/V3=8.10m2

每個(gè)洞口尺寸定為b*h=15cm*18cm,則洞口數(shù)為N=300

(6)集水系統(tǒng)

接納淹沒(méi)孔集水槽，共15個(gè)，間距1.2m

(7)集水渠

集水渠的流量為1.273m3/s,假定集水渠起端的水流截面為正方形，則渠寬度為：

b=0.9Q04=

起端水深為0.64m,集水槽頂與集水渠相平，集水槽水流進(jìn)入集水渠時(shí)應(yīng)自由跌水，跌水

高度取0.08m,即集水槽底應(yīng)高于集水渠起端水面0.08m。

水渠總同度為：H=

出水管流速為V4為1.3m/s,則直徑為D=

接納1000mm

（8）沉淀池的排泥

接納穿孔管排泥，這種排泥方法的優(yōu)點(diǎn)為：

1）少用機(jī)器設(shè)備

2）耗水量少

3）池底結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸

缺點(diǎn)為：

1）孔眼已堵塞，排泥效果不穩(wěn)定

2）檢驗(yàn)部方便

3）原水濁度較高，排泥效果欠好

適應(yīng)條件：

1）對(duì)原水濁度適應(yīng)范疇較廣

2）穿孔管長(zhǎng)度不太大

3）新建或改建的水廠(chǎng)

接納穿孔管排泥，V形槽邊與水平成45U角，共設(shè)18人槽，槽高80cm,排泥管上裝快閘門(mén)。

穿孔管直徑D=1.68dJ1=1.68X0.030X/乳=0.28,接納300mm鑄鐵管。

d一孔眼直徑，m接納30mm；

L一穿孔管長(zhǎng)度，m,接納31m。

（9）復(fù)算管內(nèi)雷諾數(shù)及沉淀時(shí)間

Re=^

v

式中水力半徑

nd30—…

R=—=—=7.5mm=0.75。加

44

管內(nèi)流速V0=0.289cm/s

運(yùn)動(dòng)黏度v=0.01cm2?s（當(dāng)t=20oC時(shí)）

Rv00.75x0,289_

Re=-----=----------------=21.DO

v0.01

V_1000

=346s=5.77min

沉淀時(shí)間:-^-789

（沉淀時(shí)間T一般在4-8min之間）

3.4.3進(jìn)出水系統(tǒng)

（1）沉淀池的進(jìn)水部分設(shè)計(jì)

沉淀池的配水，接納穿孔花墻進(jìn)水方法。取孔口流速匕二0?2"/s,則

100.9842

A=—=-------=4.92/77

孔口總面積匕02

每個(gè)孔口的尺寸定為15cmX8cm,則孔口數(shù)為410個(gè)。

取局部阻力系數(shù)4=2,貝！

22

h[=^-^-=2x-^—=0.004/7?

進(jìn)口水頭損失2g2x9.8

可以看出，盤(pán)算得出的進(jìn)水部分水頭損失非常小，為了寧?kù)o，此處取為0.05m。

（2）沉淀池的出水部分設(shè)計(jì)

沉淀池的山水接納薄壁溢流堰，渠道斷面接納矩形。

取溢流堰的堰上負(fù)荷q=350加7（加?"）,則

,Q3541.7x24...

/=—=--------------=243m

溢流堰的總堰長(zhǎng)q350

出水堰接納指形堰，共5條，雙側(cè)集水，匯入出水總渠

出水堰的堰口標(biāo)高能通過(guò)螺栓上下調(diào)治，以適應(yīng)水位變革。

取渠道寬度力=0-9加，則

h=L73J2=1.73X30,984=0.86m

出水渠起端水深1N9.8x0.9

出水渠道的總深設(shè)為1.1m,跌水高度0.24m。