1、.設計計算書第一節(jié)、水量計算該水廠設計產水量為 18500 m/d自用水系數(shù) 10% 水廠的井水量為 Q=18500（1+0.1）=20350 m/d=847.92=0.24 第2節(jié) 、混凝 1.混凝劑藥劑的選用根據(jù)任務書，選取藥劑為三氯化鐵，三氯化鐵的投加量選取為10/L，其特點為：三氯化鋁的混凝效果受溫度影響小，絮粒較密實，適用原水的pH值約在6.0-8.4之間。藥劑投加方式干式與濕式的優(yōu)缺點的比較： 投加方式一般有重力投加和壓力投加，大多數(shù)情況下水廠采用壓力投加，本設計采用水射器投加方式。如下圖：混凝劑的濕式投加系統(tǒng)如下圖：2、加藥間的設計計算 設計要求：加藥間盡量設置在投藥點的附近；加

2、藥間和藥劑倉庫可根據(jù)具體情況設置機械搬運設備；加藥管可以采用塑料管、不銹鋼或橡皮管，溶藥用的給水管選用鍍鋅鋼管，排渣管采用塑料管；加藥間要有室內沖洗設施，室內地面要有5的坡度坡向集水坑；加藥間要通風良好，冬季有保溫措施；加藥間與倉庫連在一起，倉庫儲量按最大投加期間的13個月的用量計算。3、溶液池容積 = =1.02m 取1.5 m 式中：混凝劑（三氯化鐵）的最大投加量（mg/L），本設計取10mg/L； 溶液濃度，一般取5%-20%，本設計取10%； 處理水量，本設計為847.92 每日調制次數(shù)，一般不超過3次，本設計取2次。 溶液池采用矩形鋼筋混凝土結構，設置2座，一備一用，保證連續(xù)投藥。單

3、池尺寸為LBH=1.51.01.6，高度中包括超高0.3m，沉渣高度0.3m，置于室內地面上。溶液池實際有效容積：= LBH=1.51.01.0=1.5m，滿足要求。 池旁設工作臺，寬1.0-1.5m，池底坡度為0.02。底部設置DN100mm放空管，采用硬聚氯乙烯塑料管。池內壁用環(huán)氧樹脂進行防腐處理。沿池面接入藥劑稀釋采用給水管DN60mm，按1h放滿考慮。 4、溶解池容積 式中： 溶解池容積（m3 ），一般采用（0.2-0.3）；本設計取0.3 溶解池也設置為2池，單池尺寸：LBH=1.00.51.5，高度中包括超高0.3m，底部沉渣高度0.2m，池底坡度采用0.02。則溶解池實際有效容積

4、：= LBH=1.00.51.0=0.5 m ，滿足要求。 溶解池的放水時間采用t10min，則放水流量：q=0.75 L/S, 查水力計算表得放水管管徑50mm，相應流速v=0.38m/s，管材采用硬聚氯乙烯管。溶解池底部設管徑d50mm的排渣管一根，采用硬聚氯乙烯管。溶解池的形狀采用矩形鋼筋混凝土結構，內壁用環(huán)氧樹脂進行防腐處理。5、投藥管 投藥管流量：q=0.04L/S 查水力計算表得投藥管管徑d10mm，相應流速為0.5m/s。6、 溶解池攪拌設備 溶解池攪拌設備采用中心固定式平槳板式攪拌機。7、計量投加設備 本設計采用耐酸泵和轉子流量計配合投加。計量泵每小時投加藥量:q=0.125m

5、/h 式中：溶液池容積（m3）耐酸泵型號25FYS-20選用2臺，一備一用.8、藥庫的設計參數(shù) 混凝劑三氯化鐵所占體積： T=Q15=2035015=3052.5=3.1t 式中：T藥劑按最大投藥量的15d用量儲存 a三氯化鐵（mg/l），本設計取10mg/l Q處理水量（m/d）。 三氯化鐵的相對密度為1.19，則算占體積V= 藥品放置高度按1.0m計，則所需面積為2.61m 考慮到藥品的運輸、搬運和磅秤算占體積，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，則藥庫所需面積：，則藥庫平面尺寸取LBH=2.5m2.0m3m 。9、靜態(tài)混合器的設計計算 本設計采用管式靜態(tài)混合器對藥劑與

6、水進行混合。設計總進水量為Q=20350m3/d，水廠進水管投藥口靠近水流方向的第一個混合單元，投藥管插入管徑的1/3處，且投藥管上多處開孔，使藥液均勻分布。靜態(tài)混合器的水頭損失一般小于0.5m，根據(jù)水頭損失的計算公式:h=0.1184n 式中：h水頭損失（m）； Q處理水量（m/d）; d管道直徑（m）； n混合單元（個）。 設計中取d=0.6m，Q=0.3 m/S,當h=0.4，n=3時，h=0.3m0.5m。所以選DN600內設3個混合單元的靜態(tài)混合器。 圖:管式靜態(tài)混合器第三節(jié)、水力循環(huán)澄清池的設計澄清池是將絮凝和沉淀綜合于一個構筑物中，主要依靠活性泥渣層達到澄清的目的。本設計采用水力

7、循環(huán)澄清池，主要由噴嘴、混合室、喉管、第一絮凝室、第二絮凝室分離室、進水集水系統(tǒng)與排泥系統(tǒng)組成。1、水力循環(huán)澄清池設計參數(shù) 水力循環(huán)澄清池一般為圓形池子。進水懸浮物的含量一般小2000短時間內允許達到5000。 （1）設計回水量一般采用進水流量的35倍，原水濁度時取下限，反之取上限。（2）噴嘴直徑與喉管直徑之比為（1：3）（1：4），喉管截面積與噴嘴截面積之比為1213.（3）噴嘴流速為78，水頭損失為34m。喉管的進水喇叭口距離池底一般為0.15m，噴嘴頂離池底的距離為0.6m。（4）喉管流速為2.03.0，喉管處的水流混合時間為0.51.0s。喉管喇叭口的擴散角為，喉管長度為直徑的56倍。

8、（5）第一應室室的出口流速為5060，應室時間為2030s,錐形擴散角小于。第二應室室進口流速為3040，應室時間為110140s。應室室有效高度為3m。水流時間在池中總停留時間為1.21.5h。（6）清水區(qū)水流上升流速為0.71.0，低溫地濁水可以取低值，水流停留時間為40min左右。清水區(qū)高度一般為2.53.0m，池子超高為0.3m。保證出水水質，清水區(qū)高度最好取高值。在分離區(qū)內設斜板等設施能提高澄清效果，增加出水量和減少藥耗。（7）水池的斜壁與水平的夾角一般為（8）排泥裝置同機械攪拌澄清池。排泥耗水量約為進水量10%。池子底設放空管。采用數(shù)據(jù)：本設計采用4座水力循環(huán)澄清池，則單池設計流量

9、，采用回流比n=4，總循環(huán)流量為。設計循環(huán)總流量 ：噴嘴流速 ： 喉管流速 ： 第一反應室出口流速 ：第二反應室進口流速 ：清水區(qū)（分離室）上升流速 ：喉管混合時間 ：第一反應室反應時間 ：第二反應室反應時間 ：分離時間 ：:（7）進出水系統(tǒng)計算 進水管采用=300，管內流速取1.2出水系統(tǒng)：采用環(huán)形穿孔集水槽，根據(jù)澄清池設計經驗，環(huán)形集水槽中心線 內所圍面積等于分離區(qū)面積的45% 即0.45 則環(huán)形集水槽中心線處直徑 環(huán)形集水槽寬度按經驗公式 k為超載系數(shù)取1.2 則槽起點水深 槽終點水深 集水槽平均流速為：（8）孔眼計算：設孔眼淹沒深度 則所需孔眼總面積為 采用孔眼直徑=25mm，則每個孔

10、眼面積，要求的孔眼數(shù)個孔眼間距：（采用等間距法）外側 采用93內側 采用87 8條輻射集水槽的開孔部分總長度為： 假定環(huán)形集水槽所占寬度為0.38m靠池壁的的環(huán)形集水槽開孔部分長度為： 3.14（9.3-20.38）-80.32=24.26m穿孔集水槽（包括輻射槽和環(huán)形槽）的開孔部分總長度L為： L=39.52+24.26=63.78孔口近距x為： x=（9）儲水槽計算：總出水量=2=2總槽流速采用0.75槽寬B=（10）排泥系統(tǒng)計算：污泥濃縮室容積其中：，泥斗只+數(shù)，則每只泥斗容積（11）排泥管采用=150 排泥流量其中：澄清池水面至排泥出口的高差排泥歷時（12）放空管采用=200（13）

11、溢流管采用=300與進水管相同第4節(jié) 、普通快濾池的設計1.設計要點(1) 濾池清水管應設短管或留有堵板，管徑一般采用75-200mm.以便濾池翻修后排放初濾水。 (2) 濾池底部宜設有排空管，其入口處設柵罩，池底坡度約0.005，坡向排空管。(3) 配水系統(tǒng)干管的末端一般裝排氣管，當濾他面積小于2 5時。管徑為400mm,濾池面積為25-100時，管徑為50mm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) 濾池數(shù)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。(6) 各種密封渠道上應有1- 2個人孔。(7)

12、 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，避免短流口(9) 濾池管廊內應有良好的防水、排水措施和適當?shù)耐L，照明等設施。 4， （2） 支管：第五節(jié)、清水池的設計本工程不設水塔或高位水池，二泵供水量應與用水情況保持一致，一泵用水量按最高日用水量來確，所以設計2座清水池。1、清水池總容積的計算清水池容積按最高日用水量的10%-20%計算，則清水池貯存水量： 采用兩座清水池，每座清水池容積為： 取清水池超高0.5m，有效水深為4.0m。則清水池平面面積： 取清水池寬度B=15m，則長為 則每池尺寸為：25.5m15m4.5m=1721.25m。2、清

13、水池各管管徑的確定 清水池進水管與出水管流速取，進水管管徑按最高日平均時水量計算，出水管管徑按最高日最高時用水量計算。由用水量變化規(guī)律可知，最高日最高時用水量為： 式中：時變化系數(shù)，取1.3所以進水管管徑為：。 出水管管徑為：，取750。 溢流管與進水管直徑相同取650，放空管管徑可按2小時內將池中水泄空計算，取，放空流速取。設兩個檢修孔，檢修孔直徑為650 ，檢修孔靠近進水管和出水管。池頂設6個通氣管，均勻布置，通氣管直徑為100 ，池頂?shù)母餐梁穸葹?.7 。第六節(jié)、液氯消毒及加氯間的設計氯是目前國內外應用最廣泛的消毒劑，除消毒外還起氧化作用。加氯操作簡單，價格較低，且在管網中有持續(xù)消毒殺菌

14、作用。根據(jù)相似水廠運行經驗，并按最大容量確定，余氯量應該符合生活飲用水衛(wèi)生標準，出廠水游離余氯不低于0.3，管網末稍不低于0.05，水和氯的接觸時間大于30 min 。水廠設計水量 （包括水廠自用水量）采用濾后加氯消毒，倉庫儲量按30d計算，加氯點在絮凝池和清水池前。1、加氯量的確定本工程絮凝池前耗氯有兩部分，一是微生物的氧化；二是水中常規(guī)還原性物質的氧化。清水池前加氯用于消毒殺菌。用于常規(guī)物質氧化的氯量取a取0.8 mg/L。則總加氯量為： 儲氯量按一個月考慮，2、 加氯設備加氯機的作用是保證消毒安全和計量準確，為保證連續(xù)工作，其臺數(shù)應按最大加氯量選用。加氯機應安裝2臺以上（包括管道），備用

15、臺數(shù)不少于一臺。選用LS80-4轉子真空加氯機，安裝3臺，2用1備，加氯量為1.19kg/h，外型尺寸為：，兩臺加氯機的間距在0.8，安裝高度高出地面0.9m。氯瓶采用900kg液氯鋼瓶，尺寸為：外徑瓶高=600mm1800mm，自重246kg，公稱壓力2Mpa，氯瓶采用2組，每組4個，一組使用一組備用，使用時使用多只氯瓶并聯(lián)直接供氯。采用計算機控制自動加氯方式。3、加氯間、氯庫為了減少占地面積，同時節(jié)省土建成本，考慮加礬間與加氯間臨近合建中間用墻隔開。在加氯間、氯庫低處各設排氣扇一個，換氣量每小時812次，并安裝漏氣探測器，其位置在室內地面以上30cm，設報警儀，當檢測的漏氣量達到23mg/

16、kg為搬運氯瓶方便，氯庫內設單軌電動葫蘆一個，軌道在氯瓶正上方，軌道通到氯庫大門以外。4、氯氣收集裝置適用范圍：氯氣吸收裝置可以使加氯間內因事故泄漏的大量氣體迅速吸收。是保證安全操作的一項措施。組成：氯氣吸收裝置主要有噴淋器、離心分離器、循環(huán)泵、堿液槽等組成。本次設計選用型氯氣吸收裝置尺寸為：第四章、水廠平面和高程布置第一節(jié)、平面布置水廠的基本組成分位兩部分：生產構筑物和建筑物，包括處理構筑物、清水池、二級泵站、藥劑間等。輔助建筑物，其中又分為生產輔助建筑物和生活輔助建筑物兩種。前者包括化驗室、修理部門、倉庫及宿舍等；后者包括辦公樓、食堂、浴室、職工宿舍等。水廠平面主要內容有：各種構造物和建筑

17、物的平面定位；各種管道，閥門及管道配件的布置；排水管（渠）及窨井布置；道路，圍墻，綠化及供電線路的布置等。一般水廠的布置由以下四部分組成：1、水處理構筑物 水處理構筑物中，如絮凝池、沉淀（澄清、氣?。┏亍V池、清水池、二級泵房、加藥間、濾池沖洗設施，以及排水泵房等是水廠的主體；2、輔助建筑物 為水處理構筑物服務的建筑物，如變配電室、化驗間、機修間、倉庫、食堂、值班宿舍、辦公室、門衛(wèi)室等；3、連接管道（渠） 水處理構筑物之間的連接管（渠）以及加藥管、排泥管、廠區(qū)用水管、雨水管、污水管、電纜溝（槽）和相應得儀表、；閥門等；4、道路及其他 交通運輸?shù)缆贰S區(qū)綠化布置、照明設施、圍墻等。水廠布置采用直

18、線式，此種布置有如下優(yōu)點：工藝流程合理；各構筑物之間的連接管短，水頭損失小；水處理構筑物各系列采用平行布置，易達到水廠分配的均衡；有利于水廠的擴建進行擴建工程時，對原有系統(tǒng)影響小。水廠規(guī)模是，按照給水排水設計手冊第三冊確定各建筑物面積如下：1）生產管理用房??；辦公樓面積，取，尺寸為2）化驗室面積，取，定員取人；3）機修間面積取用，定員6人；電修機面積為，長寬尺寸為人數(shù)取3人；4）車庫，一般由停車間、檢修坑、工具間和休息室組成，其面積根據(jù)車輛的配備確定，取其面積為；長寬為。5）倉庫面積取，長寬為（其中凈水和消毒藥劑的貯存不屬于倉庫范圍，但包括倉庫管理人員的辦公面積）；6）食堂面積定額為，設計水廠

19、職工定員為50人，其面積取；7）浴室面積為；長寬為8）鍋爐房面積為；長寬為9）傳達室面積取用；10）宿舍面積按計算，宿舍人數(shù)約為水廠定員人數(shù)的，即人，宿舍面積為 長寬為11）管配件堆放場為 12）設一個標準籃球場 各水處理構筑物和輔助建筑物一覽表序號名稱尺寸（m）材料單位數(shù)量1水力循環(huán)澄清池9.36.2鋼筋混凝土組42普通快濾池6.53.43.15鋼筋混凝土組63清水池25.5154.5鋼筋混凝土組24吸水井10.01.505.00鋼筋混凝土座15二級泵房26.008.006.00鋼筋混凝土座16辦公樓15.0012.00鋼筋混凝土座27食堂12.010.0鋼筋混凝土座18辦公樓15.012.

20、0鋼筋混凝土座19傳達室5.03.0鋼筋混凝土座110堆場15.012.0鋼筋混凝土座111機修間12.010.0鋼筋混凝土座112車庫12.010.0鋼筋混凝土座113倉庫14.010.0鋼筋混凝土座114宿舍11.58.0鋼筋混凝土座115浴室8.05.0鋼筋混凝土座116鍋爐房8.05.0鋼筋混凝土座117化驗室10.010.0鋼筋混凝土座118加氯間11.010.0鋼筋混凝土座119加藥間15.012.0鋼筋混凝土座120籃球場28.015.0個1第二節(jié)、高程布置在處理工藝流程中，各構筑物之間水流應為重力流，兩構筑物之間水面高差即為流程中的水頭損失，包括構筑物本身，連接管道，計量設備等

21、水頭損失在內。處理構筑物中的水頭損失與構筑物類型和構造相關，該水頭損失包括構筑物內集水槽等水頭跌落損失在內。各構筑物之間的連接管斷面尺寸由流速決定，其值按下表采用，當?shù)匦斡羞m當坡度可以利用時，可選用較大流速以減少管道直徑及相應配件和閥門尺寸；當?shù)匦纹教箷r，為避免增加填、挖土方量和構筑物造價，宜采用較小流速。在選定管道流速時，應適當留有水量發(fā)展的余地。連接管的水頭損失估算時通過下表確定。連接管段允許流速（m/s）水頭損失（m）附注一級泵站至絮凝池1.0-1.2視管道長度而定絮凝池至沉淀池0.15-0.20.1應防止絮凝體破碎沉淀池至濾池0.80-1.200.300.50濾池至清水池1.0-1.5

22、0.300.50流速宜取下限留有余地當各項水頭損失確定之后，便可進行構筑物高程布置。構筑物高程布置與廠區(qū)地形，地質條件及所采用的構筑物型式有關。當?shù)匦斡凶匀黄露葧r，有利于高程布置；當?shù)匦纹教箷r，高程布置中既要避免清水池埋入地下過深，又應避免絮凝池在地面上抬高而增加造價，尤其當?shù)刭|條件差，地下水位高時。 根據(jù)設計計算，可知各構筑物間的管道直徑如下表： 構筑物管徑（mm）流速（m/s）混合器澄清池4001.0澄清池-濾池4001.0濾池-清水池6000.73清水池-吸水井6000.73給水處理構筑物水頭損失計算及高程計算在處理工藝流程中，各構筑物之間水流均為重力流。兩構筑物之間水面高差即位流程中的允許流速水頭損失，包括構筑物本身，連接管道，計量設備等水頭損失在內。水頭損失通過計算確定，并留有余地。經計算和查表得管線的水頭損失及流程標高見下表： 水廠高程布置表名稱水頭損失（m）水位標高池底標高池頂標高連接管段構筑物沿程及局部構筑物mmm澄清池0.665.659.665.8澄清池至濾池0.25濾池2.2062.3559.562.65濾池至清水池0.35清水池0.1060.056.060.9清水池至吸水井0.10吸水井59.855.260