給水廠設計畢業(yè)論文

1、<p>　　學 士 學 位 論 文</p><p>　　論文題目： 盛泰給水廠設計說明書 </p><p>　　2011 年 6 月 18 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>

2、　　總論</b></p><p>　　第一章 設計水質水量與工藝流程的確定</p><p>　　1.1總體設計······················&#

3、183;····································

4、························1</p><p>　　1.2 水處理工藝流程方案擬定······

5、····································

6、3;·················2</p><p>　　1.3 藥劑選擇及投加方式·············

7、····································

8、3;················3</p><p>　　1.4 主要處理構筑物的選擇··············

9、;····································

10、83;············8</p><p>　　第二章 給水處理廠工藝計算··················

11、;····································

12、83;·15</p><p>　　2.1投藥工藝及加藥間計算·····························

13、;····································15&

14、lt;/p><p>　　2.2 混合計算·······························

15、83;····································&

16、#183;··········17</p><p>　　2.3 絮凝池計算····················

17、····································

18、3;···················18</p><p>　　2.4 斜管沉淀池計算···········&

19、#183;····································

20、;······················20</p><p>　　2.5 V型濾池計算········

21、83;····································&

22、#183;····························25</p><p>　　2.6 清水池計算··

23、····································

24、3;····································&#

25、183;36</p><p>　　第三章 凈水廠工藝流程······························

26、;····································39&

27、lt;/p><p>　　3.1 工藝流程布置·······························&#

28、183;····································

29、·······39</p><p>　　3.2 平面布置························

30、····································

31、3;··················40</p><p>　　3.3 高程布置············

32、3;····································&#

33、183;······························40</p><p>　　3.4 水廠綠化與道

34、路布置····································&

35、#183;····························44</p><p>　　3.5 水廠管線設計··

36、;····································

37、83;··································45</p>

38、<p>　　第四章 設計體會·································&#

39、183;····································

40、······46</p><p>　　參考文獻··························

41、;····································

42、83;························47</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　設 計

43、說 明 與 計 算 書</p><p><b>　　總論</b></p><p><b>　　一、設計目的</b></p><p>　　通過凈水廠課程設計，鞏固學習成果，加深對給水處理課程內容的學習與理解，掌握凈水廠設計的方法，培養(yǎng)和提高計算能力、設計和繪圖水平。在教師指導下，基本能獨立完成一個中、小型給水處理廠工藝設計，

44、鍛煉和提高分析及解決工程問題的能力。</p><p><b>　　二、課程設計的要求</b></p><p>　　基本要求：完成設計計算書一份，工藝擴初設計圖紙2張（1#），其中：凈水廠平面布置圖及工藝高程圖1張，單體構筑物圖1張。學生根據(jù)課程設計任務書和指示書（每人一題），教師先介紹設計方法，安排設計進度表，學生以獨立完成為主，教師定時答疑，共性問題集中講解。<

45、;/p><p><b>　　三、課程設計的內容</b></p><p>　　1.根據(jù)水質、水量、地區(qū)條件、施工條件和一些水廠運轉情況選定處理方案和確定處理工藝流程。</p><p>　　2.擬定各種構筑物的設計流量及工藝參數(shù)。 </p><p>　　3.選擇各構筑物的形式 和數(shù)目，初步進行水廠的平面布置和高程布置。在此基礎上

46、確定構筑物的形式、有關尺寸安裝位置等。 </p><p>　　4.進行各構筑物的設計和計算，定出各構筑物和主要構件的尺寸，設計時要考慮到構筑物及其構造、施工上的可能性，并符合建筑摸數(shù)的要求</p><p>　　5.根據(jù)各構筑物的確切尺寸，確定各構筑物在平面布置上的確切位置，并最后完成平面布置。確定各構筑物間連接管道、檢查井的位置。</p><p>　　6.水廠廠區(qū)主

47、體構筑物（生產工藝）和附屬構筑物的布置，廠區(qū)道路、綠化等總體布置。</p><p>　　7.繪制本設計任務書中指定的水廠平面、工藝流程，單體構筑物（平面、剖面，主要材料表）工藝設計技術圖紙2張（1#圖）。</p><p>　　8.寫出設計說明書及計算說明書。</p><p>　　第1章 設計水質水量與工藝流程的確定</p><p><

48、b>　　1.1 總體設計</b></p><p><b>　　1.1.1設計規(guī)模</b></p><p>　　水廠建設總規(guī)模為7.7萬m3/d，水廠自用水量按6%考慮，并考慮遠期發(fā)展的需要，預留遠期生產用地。凈水廠出水水壓為40~50m。</p><p>　　給水處理廠的主要構筑物擬分為2組，每組4.5萬,除沉淀池.</

49、p><p><b>　　1.1.2設計水質</b></p><p>　　本設計給水處理工程設計水質滿足國家生活飲用水衛(wèi)生標準（GB5749-2006），處理的目的是去除原水中懸浮物質，膠體物質、細菌、病毒以及其他有害萬分，使凈化后水質滿足生活飲用水的要求。</p><p>　　生活飲用水水質應符合下列基本要求：</p><p&g

50、t;　　水中不得含有病原微生物。</p><p>　　水中所含化學物質及放射性物質不得危害人體健康。</p><p><b>　　水的感官性狀良好。</b></p><p>　　原始資料：表1-1 水質資料</p><p>　　根據(jù)《地面水環(huán)境質量標準》（GB－3838－02），根據(jù)水質資料（表1-1 ）知其原水水質

51、符合地面水Ⅲ類水質標準，除濁度、菌落總數(shù)、大腸菌數(shù)偏高外，地表水水源水位變化不大，色度較穩(wěn)定，濁度硬度能穩(wěn)定在一個固定的范圍內，并不存在Fe、Mn過量等問題，其余參數(shù)均符合《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB5749－2006）的規(guī)定.</p><p>　　1.1.3 設計出水水質</p><p>　　水廠設計出水水質達到國家現(xiàn)行《生活飲用水衛(wèi)生標準》（-85）。</p><p

52、>　　1.2 水處理工藝流程方案擬定</p><p>　　1.2.1.水處理工藝流程的選擇</p><p>　　為使出廠水符合《國家生活飲用水衛(wèi)生標準》，按照技術合理、經濟合算、運行可靠的指導思想，設計水處理工藝流程。</p><p><b>　　地表水常用處理工藝</b></p><p>　?。?）原水——混合—

53、—絮凝沉淀或澄清——過濾——消毒——用戶</p><p>　?。?）原水——混合——過濾——消毒——用戶</p><p>　　適用于原水濁度低（一般在50度以下，短時間內一般不超過100度）且水源未受污染的情況。此種情況下，濾料應采用雙層或多層，并且考慮適當采用高分子混凝劑。</p><p>　?。?）原水——預沉池或沉砂池——混合——絮凝沉淀或澄清——過濾——消毒

54、——用戶</p><p>　　適用于當原水濁度較高、含砂量較大時，宜采用此種方法，用以減少混凝劑用量而增設預沉池或沉砂池。</p><p>　　（4）原水——生物氧化——混合——絮凝沉淀或澄清——過濾——消毒——用戶</p><p>　　適用于微污染水源，采用生物氧化預處理工藝，以去除水中有機物及氨氮。</p><p>　　1.2.2. .水

55、處理工藝流程的擬定</p><p>　　根據(jù)水質資料選擇常規(guī)地表水處理工藝(1)即可達到預期效果,水廠采用的處理工藝流程為</p><p><b>　　投加消毒劑</b></p><p><b>　　↓</b></p><p>　　一級泵站→配水井→絮凝→沉淀→過濾→清水池→二級泵站</p&g

56、t;<p><b>　　↑</b></p><p><b>　　投加混凝劑</b></p><p>　　1.3 藥劑選擇及投加方式</p><p>　　1.3.1 混凝劑</p><p><b>　　1、混凝劑的選擇：</b></p><p&

57、gt;　　應用于水處理的混凝劑應符合以下要求：混凝效果好；對人體健康無害；使用方便；貨源充足，價格低廉。</p><p>　　水處理工程常用混凝劑如表2：</p><p>　　表1-2 水處理工程常用混凝劑</p><p>　　據(jù)設計資料中提供的混凝劑：硫酸鋁、三氯化鐵（45%）、堿式氯化鋁（10%），以及表1-2常用混凝劑性質比較，選擇堿式氯化鋁（）（10%）作為

58、水處理用混凝劑，另外堿式氯化鋁本身無害，據(jù)全國各地使用情況，凈化后的生活用水一般符合國家飲用水水質衛(wèi)生標準，所以選擇堿式氯化鋁作為水處理混凝劑是一個較好的選擇。</p><p>　　2 混凝劑投加量的確定</p><p>　　據(jù)原水渾濁度最高值800 mg/L以及混凝劑投加量參考值（表3）確定設計投加量為30.0 mg/L</p><p>　　表3 混凝劑投加量參

59、考值</p><p><b>　　表1-3</b></p><p>　　3 混凝劑的投加方式</p><p>　　混凝劑的投加設備包括計量設備、藥液提升設備、投藥箱、必要的水封箱以及注入設備等，投藥設備由投加方式確定。</p><p>　　（1）計量設備：主要有轉子流量泵、電磁流量泵、苗嘴、計量泵等，其中苗嘴適用于人工控

60、制，其他既可人工，也可自控。</p><p>　?。?）投加方式：主要有泵前投加、高位溶液池重力投加、水射器投加、計量泵投加等方式。</p><p>　　本設計選用計量泵投加：計量準確，可以實現(xiàn)自控。</p><p>　　1.3.2 消毒劑</p><p><b>　　1、 消毒劑的選擇</b></p>

61、<p>　　表1-4 各消毒劑性能</p><p>　　綜合各方面因素考慮，本設計選擇液氯為消毒劑：其在國內外應用最廣，除消毒外，還起氧化作用；加氯操作簡單，價格低，且在管網(wǎng)中有持續(xù)消毒殺菌作用。</p><p>　　2 加氯裝置——加氯機</p><p>　　加氯機用以保證消毒安全和計量準確。加氯機臺數(shù)按最大加氯量選用，至少安裝2臺，備用臺數(shù)不少于一臺。

62、</p><p>　　在氯瓶與加氯機之間宜有中間氯瓶，以沉淀氯氣中的雜質，萬一加氯機發(fā)生事故時，中間氯瓶還可以防止水流入氯瓶。</p><p>　　1.4主要處理構筑物的選擇</p><p><b>　　1.4.1混合工藝</b></p><p>　　混合是原水與混凝劑或助凝劑進行充分混合的工藝過程，是進行絮凝和沉淀的重

63、要前提?；旌鲜菍⑺巹┏浞帧⒕鶆虻財U散于水體的工藝過程，對于取得良好的混凝效果具有重要作用?；旌蠁栴}的實質就是藥劑水解產物在水中的擴散問題。</p><p>　　混合的方式有很多種，常用的有水泵混合、管式混合、機械混合。</p><p><b>　?、?水泵混合</b></p><p>　　水泵混合是將藥劑投加在取水泵吸水管或吸水喇叭口處，利用水

64、泵葉輪高速旋轉以達到快速混合的目的。它適用于一級泵站距處理構筑物較近（120m以內），優(yōu)點是設備簡單；混合充分，效果較好；不另消耗動能。缺點是安裝管理較復雜；配合加藥自動控制較難。</p><p><b>　?、?管式混合</b></p><p>　　目前廣泛采用的管式混合器是靜態(tài)管式混合器，是利用水廠進水管的水流，通過管道或管道零件產生局部阻力，使水流發(fā)生渦旋，從而

65、使水體和藥劑混合。管式混合的優(yōu)點是設備簡單；不占地；在設計流量范圍，混合效果好。缺點是當流量過小時效果下降。但從總體經濟效果而言還是具有優(yōu)勢的。</p><p><b>　?、?機械混合</b></p><p>　　機械混合是依靠外部機械供給能量，使水流產生紊流。它的優(yōu)點是水頭損失較小，適應各種流量變化，能使藥劑迅速而均勻的分布在原水膠體顆粒上，同時使膠體顆粒脫穩(wěn)，具

66、有節(jié)約投藥量等特點。缺點是增加相應的機械設備，需消耗電能，同時也增加了機械設備的維修及保養(yǎng)工作，管理維修比較復雜。</p><p>　　本設計推薦使用管式靜態(tài)混合器。</p><p><b>　　1.4.2絮凝工藝</b></p><p>　　絮凝過程是將投加混凝劑并充分混合的原水，在水流作用下使絮凝粒相互接觸碰撞，以形成更大的絮粒，以適應沉淀

67、分離的要求。為了達到完善的絮凝效果，必須具備兩個主要條件：一是混凝劑水解后產生的高分子絡合物形成較強的吸附架橋連接能力，這是由混凝劑的性質決定；二是保證顆粒獲得適當?shù)呐鲎步佑|而又不致破壞的水力條件，這是由設備的動力學條件決定。所以絮凝池形式的選擇，應根據(jù)水質、水量、沉淀池形式、水廠高程布置以及維修條件等因素來確定。</p><p>　　絮凝的方式有很多種，可分為機械和水力兩大類，常用的有機械絮凝池、隔板絮凝池、折

68、板絮凝池、網(wǎng)格（柵條）絮凝池等。</p><p><b>　　機械絮凝池</b></p><p>　　機械絮凝池絮凝效果好，水頭損失小，反應時間12～15分鐘，可適應水質、水量的變化，但機械設備維護量大，管理比較復雜，在國內尚未普及。</p><p><b>　?、?隔板絮凝池</b></p><p&g

69、t;　　隔板絮凝池的優(yōu)點是構造簡單，管理方便，當水量變化不大時，絮凝效果好。缺點是絮凝時間較長（15～24分鐘），絮凝池容積大，且當水量變化大時，絮凝效果不穩(wěn)定。它適用于水量大于30000m3/d的水廠。</p><p><b>　　③ 折板絮凝池</b></p><p>　　折板絮凝池利用在池中加設一些擾流單元以達到絮凝所要求的紊流狀態(tài)，使能量損失得到充分利用，能耗

70、與藥耗有所降低，停留時間縮短。折板絮凝池的優(yōu)點為絮凝時間短，絮凝效果好，容積較小。缺點是構造較復雜，水量變化影響絮凝效果。它適用于水量變化不大的水廠。</p><p>　?、?網(wǎng)格（柵條）絮凝池</p><p>　　網(wǎng)格（柵條）絮凝池是應用紊流理論的絮凝池。絮凝池分成許多面積相等的方格，進水水流順序從一格流向下一格，上下交錯流動，直至出口。在全池三分之二的分格內，水平放置網(wǎng)格或柵條。通過網(wǎng)

71、格或柵條的孔隙時，水流收縮，過網(wǎng)孔后水流擴大，形成良好絮凝條件。它具有絮凝時間短、效果較好、構造簡單等優(yōu)點。缺點是當水量發(fā)生變化時將影響絮凝效果；安裝維修比較麻煩；絮凝池末端的豎井底部容易產生積泥現(xiàn)象。另外少數(shù)水廠還發(fā)現(xiàn)在網(wǎng)格上滋生藻類，堵塞網(wǎng)眼的現(xiàn)象。</p><p>　　由于機械絮凝在我國尚未普及，本設計仍考慮采用水力絮凝形式。在多種水力絮凝形式中，根據(jù)上述描述，本設計采用折板絮凝池。</p>

72、<p>　　1.4.3沉淀和澄清工藝</p><p><b>　?、俪恋砉に?lt;/b></p><p>　　給水處理中的沉淀工藝是指在重力的作用下，懸浮固體從水中分離出來的過程。它擔負著去除80～99%以上的懸浮固體，其設備的運行狀況直接影響著出水水質。目前國內最為廣泛采用的沉淀池是平流沉淀池和斜管沉淀池。</p><p><b&

73、gt;　　a）平流沉淀池</b></p><p>　　平流沉淀池應用最早，可謂是經久不衰。平流沉淀池設計的關鍵在于均勻布水、均勻集水和排泥徹底與方便。平流沉淀池的進水來自絮凝池，經過穿孔花墻，以達到在整個池斷面內均勻布水；平流沉淀池出口段一般采用堰口布置，或采用淹沒式出水孔口，以使沉淀后的水盡量在出水區(qū)均勻流出；至于及時排泥，國內采用的桁架式吸泥機是一種很好的排泥方式。平流沉淀池的優(yōu)點是對水質、水量的

74、變化適應性強，潛力大，處理效果穩(wěn)定；構造簡單，池深較淺，造價較低；操作管理方便，施工較簡單；采用機械排泥效果好。缺點是占地面積大；需維護機械排泥設備。</p><p><b>　　b）斜管沉淀池</b></p><p>　　斜管沉淀池是設置斜管的沉淀池，依靠斜管的高效沉淀性能使得水中的大顆粒絮凝體分離出來，然后沿斜管滑落至池底部，而后采用穿孔管、污泥斗、刮泥機或吸泥機

75、排至池外。斜管沉淀池具有占地面積小、停留時間短、沉淀效率高、出水水質好等優(yōu)點。缺點是斜管耗用較多材料，老化后尚需要更換，費用較高；對原水濁度適應性較平流池的差；斜管沉淀池的停留時間短，要求配套的絮凝池有良好的絮凝效果；斜管內易滋生藻類和積泥，要經常停池沖刷。</p><p><b>　?、?澄清工藝</b></p><p>　　澄清池是在豎流沉淀池基礎上發(fā)展起來的一種

76、集混合、絮凝、沉淀于一體的水處理構筑物，它是利用池中積聚的泥渣與原水中的雜質顆粒相互接觸、吸附，以達到清水較快分離的凈水構筑物，可充分發(fā)揮混凝劑的作用和提高澄清效率。目前國內應用最多且運行管理經驗較成熟的澄清池是機械攪拌澄清池。</p><p>　　機械攪拌澄清池是利用機械攪拌的提升作用來完成泥渣回流和接觸反應。加藥混合后的原水進入第一反應室，與幾倍于原水的循環(huán)泥渣在葉片的攪動下進行接觸反應，然后葉輪提升至第二反

77、應室繼續(xù)反應，以結成較大的絮粒，再通過導流室進入分離室進行沉淀分離。國內給排水工程師普遍認為，機械攪拌澄清池是一種比較好的池型。其優(yōu)點是處理效率高，單位面積產水量較大；對水質、水量的變化適應性強，出水水質好；水頭損失小，能適應大、中型水廠。缺點是增加了一套機械攪拌設備，使維修工作量增加。</p><p>　　本設計采用沉淀工藝，使用斜管沉淀池。</p><p><b>　　1.4

78、.4過濾工藝</b></p><p>　　過濾是凈水廠最關鍵的處理工藝部分。它一般是指以石英砂等粒狀濾料層截留水中懸浮雜質，從而使水得到澄清的工藝過程。它不僅將水的濁度降低到1度以下，而且可以去除水中的部分有機物等，還使水中的細菌、病毒裸露出來，因此，過濾工藝的好壞直接決定凈水廠的最終水質。</p><p>　　國內目前全部采用的是快濾，主要池型有普通快濾池、雙閥濾池、無閥濾池

79、、移動罩濾池、虹吸濾池和V型濾池等。</p><p><b>　?、?普通快濾池</b></p><p>　　以石英砂作為濾料的普通快濾池使用歷史最久，是國內水廠普遍采用的一種濾池。它的優(yōu)點是有成熟的運轉經驗，運行穩(wěn)定可靠，出水水質好；采用砂濾料，材料易得，價格便宜；采用大阻力配水系統(tǒng)，能保證反沖洗時配水均勻，因而單池面積可做得較大。缺點是閥門較多，管理較為不便，造價

80、略微偏高。</p><p><b>　?、?雙閥濾池</b></p><p>　　目前采用的雙閥濾池有鴨舌閥式雙閥濾池和虹吸管式雙閥濾池。前者是以鴨舌閥取代進水閥、虹吸管取代排水閥；后者以虹吸管取代進水、排水閥。雙閥濾池其實跟普通快濾池差不多，只是減少了兩個閥門，以降低工程造價。</p><p><b>　?、?無閥濾池</b&

81、gt;</p><p>　　無閥濾池是一種沒有任何閥門的濾池，它的優(yōu)點是構造簡單，價格低廉，且能自動進行反沖洗。缺點是清砂、換砂不方便，且因采用小阻力配水系統(tǒng)，當單個濾池面積大時，反沖洗配水不均勻。它適用于小型水廠一般在1萬m3/d以下，單池面積一般不大于25 m2。</p><p><b>　?、?移動罩濾池</b></p><p>　　移動

82、罩濾池由于設備維修量較大，對設備的要求較高，難于控制，目前國內已很少使用。</p><p><b>　?、?虹吸濾池</b></p><p>　　虹吸濾池是中型水廠常用的濾池形式，其主要特點是采用中、小阻力配水系統(tǒng)；用真空系統(tǒng)控制進水和排水虹吸管，以代替進水、排水閥門；利用濾池本身的出水及其水頭進行沖洗，以代替高位沖洗水箱或水泵。它的主要缺點是占地面積大、池較深、處理

83、效果不穩(wěn)定、濾料沖洗頻率大、耗能高等。</p><p><b>　?、?V型濾池</b></p><p>　　V型濾池是法國開發(fā)研制的均質深層截污過濾技術。V型濾池采用均質深層濾料，不均勻系數(shù)很小。此舉能大大提高濾料層的孔隙率，使濾速得以提高，過濾周期延長（比一般濾池長2～3倍），濾料層利用率高，且濾后水質好。另外V型濾池采用先氣沖，后氣水混合洗，表面掃洗的獨特形式，

84、具有同時可節(jié)省沖洗水量和電耗，是一種高效節(jié)能型的過濾設施。具有高度自動化程序控制，可減少運行管理人員。單池面積可達150m2以上。該濾池的缺點是造價高，對管理技術水平需求高，維護費用高且難度大。</p><p>　　本設計采用V型濾池。</p><p>　　1.4.5 消毒工藝方法</p><p>　　原水經投藥、混合與絮凝后，水中懸浮雜質已形成粗大的絮凝體，要在沉

85、淀池中分離出來以完成澄清的作用。</p><p>　　第2章 給水處理廠工藝計算</p><p>　　2.1 加藥間設計計算</p><p>　　2.1.1. 設計參數(shù)</p><p>　　已知計算水量Q=82000m3/d=3417m3/h。根據(jù)原水水質及水溫，參考有關凈水廠的運行經驗，選堿式氯化鋁為混凝劑，混凝劑的最大投藥量a=30mg/

86、L，藥容積的濃度b=15%，混凝劑每日配制次數(shù)n=2次。</p><p>　　2.1.2. 設計計算</p><p>　　1 溶液池容積=aQ/417bn=30*3417/417*2*15=8.19</p><p><b>　　，取9m3</b></p><p>　　式中：a—混凝劑（堿式氯化鋁）的最大投加量（mg/L）

87、，本設計取30mg/L;</p><p>　　Q—設計處理的水量，3417m3/h;</p><p>　　B—溶液濃度（按商品固體重量計），一般采用5%-20%，本設計取15%；</p><p>　　n—每日調制次數(shù)，一般不超過3次，本設計取2次。</p><p>　　溶液池采用矩形鋼筋混凝土結構，設置2個，每個容積為W1（一備一用），以便交

88、替使用，保證連續(xù)投藥。單池尺寸為L*B*H=3*1.5*2.3，高度中包括超高0.3m，置于室內地面上.</p><p>　　溶液池實際有效容積：W’=3*1.5*2=9滿足要求。</p><p>　　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

89、慮。</p><p><b>　　2 溶解池容積</b></p><p>　　W2=0.3W1=0.3*9=2.7</p><p>　　式中： ——溶解池容積（m3 ），一般采用（0.2-0.3）；本設計取0.3</p><p>　　溶解池也設置為2池，單池尺寸：，高度中包括超高0.2m，底部沉渣高度0.2m，池底坡度

90、采用0.02。</p><p>　　溶解池實際有效容積：</p><p>　　溶解池的放水時間采用t＝10min，則放水流量：</p><p>　　W0=W2/60t=2.7*1000/10*60=4.5 </p><p>　　查水力計算表得放水管管徑＝80mm，相應流速，管材采用硬聚氯乙烯管。溶解池底部設管徑d＝100mm的排渣管一根，采用

91、硬聚氯乙烯管。</p><p>　　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</p><p><b>　　3 投藥管</b></p><p><b>　　投藥管流量</b></p><p>　　q=W1*2*1000/24*60*60=9*2*1000/24*60*60=0.2

92、1</p><p>　　查水力計算表得投藥管管徑d＝20mm，相應流速為0.6m/s。</p><p><b>　　4 溶解池攪拌設備</b></p><p>　　溶解池攪拌設備采用中心固定式平槳板式攪拌機。</p><p><b>　　5 計量投加設備</b></p><p&g

93、t;　　混凝劑的濕投方式分為重力投加和壓力投加兩種類型,重力投加方式有泵前投加和高位溶液池重力投加;壓力投加方式有水射投加和計量泵投加。計量設備有孔口計量，浮杯計量，定量投藥箱和轉子流量計。本設計采用耐酸泵和轉子流量計配合投加。</p><p>　　計量泵每小時投加藥量:q=W1/12=9/12=0.75</p><p>　　式中：——溶液池容積（m3）</p><p&

94、gt;　　耐酸泵型號25FYS-20選用2臺，一備一用.</p><p><b>　　6 藥劑倉庫</b></p><p>　　考慮到遠期發(fā)展，面積為150m2，倉庫與混凝劑室之間采用人力手推車投藥,藥劑倉庫平面設計尺寸為10.0m×15.0m。</p><p>　　2.2混合設備設計計算</p><p>　　

95、2.2.1混合設計參數(shù)</p><p>　　設計總進水量為Q=82000 m3/d ,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，進水管采用兩條，流速v=1.0m/s?；旌喜捎貌Ａт摴苁届o態(tài)混合器，近期采用2個。</p><p>　　每組混合器處理水量為0.475m3/s水管投藥口至絮凝池的距離為10m，，進水管采用兩條DN800鋼

96、管。</p><p>　　管式靜態(tài)混合器，規(guī)格DN800，靜態(tài)混合器采用3節(jié)，靜態(tài)混合器總長4100mm，管外徑為820mm，質量1249kg，投藥口直徑65mm。</p><p>　　水流經過管式靜態(tài)混合器的水頭損失為0.3m。</p><p>　　計算草圖如圖2-1。</p><p>　　圖1 管式靜態(tài)混合器計算草圖</p>

97、<p>　　2.2.2 設計計算</p><p><b>　　1.設計管徑</b></p><p>　　靜態(tài)混合器設在絮凝池進水管中，設計流量q=Q/n=82000/2=41000m3/d=0.95m3/s</p><p><b>　　管徑為：</b></p><p>　　D=0.78m

98、=780mm</p><p>　　2.3絮凝池設計計算</p><p>　　反應（絮凝）工藝采用機械絮凝池,處理規(guī)模設計規(guī)模為82000 m3/d。</p><p>　　絮凝池共分為2組，每組處理水量為41000m3/d，絮凝池每組</p><p>　　計水量為q=1708.3m3/h,</p><p><b&g

99、t;　　2.3.1設計計算</b></p><p><b>　　絮凝池尺寸：</b></p><p><b>　　每池容積w</b></p><p>　　W=Qt/60n=1708.3*20/60*2=285m3</p><p><b>　　池長L</b></

100、p><p>　　池內平均水深采用H=4.8</p><p>　　攪拌器的拍書采用Z=3.，則L=aZH=1.434.8=20.16m,取21m，式中 a ---系數(shù)，在1.0~~1.5.</p><p><b>　　池寬B</b></p><p>　　B=W/LH=285/214.8=2.8m。取3m</p>

101、<p>　　L*b*H=21*3*5，有效水深為4.80m。</p><p>　　2.3.2、機械絮凝池攪拌設備</p><p>　　采用LJF-3000型立軸式機械絮凝攪拌機，攪拌器直徑為3000mm。</p><p><b>　　攪拌器功率為</b></p><p>　　第一臺：P1=0.37kw;<

102、/p><p>　　第二臺：P2=0.25kw；</p><p>　　第三臺：P3=0.18kw。</p><p><b>　　攪拌器轉速為</b></p><p>　　第一臺：ω1=3.8（r/min）；</p><p>　　第二臺：ω2=2.8（r/min）；</p><p>

103、;　　第三臺：ω3=1.78（r/min）。</p><p>　　預埋體尺寸：D1=500mm；D2=150mm；s=400mm；δ=10mm。</p><p>　　2.4 斜管沉淀池設計計算</p><p>　　斜管沉淀池是淺池理論在實際中的具體應用，按照斜管中的水流方向，分為異向流、同向流、和側向流三種形式。斜管沉淀池具有停留時間短、沉淀效率高、節(jié)省占地等優(yōu)點。

104、本設計沉淀池采用異向斜管沉淀池，設計2組</p><p><b>　　2.4.1設計參數(shù)</b></p><p>　　沉淀池采用斜管沉淀池，處理水量為82000m3/d, 采用一個池子，處理水量為0.95m3/s.表面負荷q=10 m3/ m2·h斜管材料采用厚0.4mm，塑料板熱壓成成六角形蜂窩管，內切圓直徑d=25mm，長1000mm，水平傾角θ=60&

105、#176;，斜管沉淀池計算草圖見圖4-2.</p><p>　　2.4.2 設計計算</p><p>　　2.4.2.1平面尺寸計算</p><p>　　1.沉淀池清水區(qū)面積</p><p>　　A=Q/q=0.95/0.0028=334m3</p><p>　　式中 q——表面負荷，一般采用9.0-11.0，本設計取

106、10 </p><p>　　2. 沉淀池的長度及寬度</p><p>　　采取沉淀池尺寸為13*27=351，為了配水均勻，進水區(qū)布置在13m長的一側。在27m長的一側扣除無效長度0.5m。因此凈出口面積(考慮斜管結構系數(shù)1.03)</p><p>　　A’=(13-0.5)*27/1.03=328</p><p><b>　　3

107、 沉淀池總高度</b></p><p>　　式中 h1——保護高度（m），一般采用0.3-0.5m，本設計取0.3m；</p><p>　　h2——清水區(qū)高度（m），一般采用1.0-1.5m，本設計取1.2m；</p><p>　　h3——斜管區(qū)高度（m），斜管長度為1.0m，安裝傾角600，則；</p><p>　　h4——

108、配水區(qū)高度（m），一般不小于1.0-1.5m，本設計取1.5m；</p><p>　　h5——排泥槽高度（m），本設計取0.8m。</p><p>　　2.4.2.2.進出水系統(tǒng)</p><p>　　1. 沉淀池進水設計</p><p>　　沉淀池進水采用穿花墻，孔口總面積：</p><p>　　A2=Q/v=0.95

109、/0.2=4.75m3式中 v——孔口速度（m/s），一般取值不大于0.15-0.20m/s。本設計取0.2m/s</p><p>　　每個孔口的尺寸定為15cm×8cm，則孔口數(shù)N= A2/15*8=47500/15*8=396個。進水孔位置應在斜管以下、沉泥區(qū)以上部位。</p><p><b>　　2.沉淀池出水設計</b></p>&l

110、t;p>　　沉淀池的出水采用穿孔集水槽，出水孔口流速v1=0.6m/s，則穿孔總面積：</p><p>　　A3=Q/v2=0.95/0.6=1.58m3</p><p>　　設每個孔口的直徑為4cm，則孔口的個數(shù)</p><p>　　N=A3/F=1.58/0.001256=1258個</p><p>　　式中 F——每個孔口的面積

111、(m2),.</p><p>　　設沿池長方向布置16條穿孔集水槽，中間為1條集水渠，為施工方便槽底平坡，集水槽中心距為：L'=27/16=1.69m。，每條集水槽長L=13-1=12m， 每條集水量為：</p><p>　　q=0.95/16=0.0594m3/s，考慮池子的超載系數(shù)為20%，故槽中流量為：</p><p>　　q’=1.2*q=1.2*0

112、.0594=0.0713 m3/s</p><p>　　槽寬：=0.9=0.9×0.0713=0.9×0.35=0.31m。</p><p>　　起點槽中水深 H1=0.75b=0.75×0.31=0.23m，終點槽中水深H2=1.25b=1.25×0.31=0.39m</p><p>　　為了便于施工，槽中水深統(tǒng)一按H2=0

113、.40m計。集水方法采用淹沒式自由跌落，淹沒深度取0.05m，跌落高度取0.07m，槽的超高取0.15m。則集水槽總高度:</p><p>　　集水槽雙側開孔，孔徑為d=25mm，每側孔數(shù)為60個，孔間距為20cm，16條集水槽匯水至出水渠，集水渠的流量按0.5m3/s，假定集水渠起端的水流截面為正方形，則出水渠寬度為=0.9=m，為施工方便采用0.71m，起端水深0.57m，考慮到集水槽水流進入集水渠時應自由跌

114、落高度取0.05m，即集水槽應高于集水渠起端水面0.05，同時考慮到集水槽頂相平，則集水渠總高度為：</p><p>　　=0.05+0.88+0.57=1.5m</p><p>　　出水的水頭損失包括孔口損失和集水槽速度內損失?？卓趽p失：</p><p>　　式中：——進口阻力系數(shù)，本設計取=2.</p><p>　　集水槽內水深為0.3m

115、，槽內水力坡度按i=0.01計，槽內水頭損失為：</p><p><b>　　出水總水頭損失</b></p><p>　　2.4.2.3. 沉淀池排泥系統(tǒng)設計</p><p>　　采用穿孔管進行重力排泥，穿孔管橫向布置，沿與水流垂直方向共設16根，雙側排泥至集泥渠。集泥渠長12m，B×H=0.3m×0.3m，孔眼采用等距布置

116、，穿孔管長7.5m，首末端集泥比為0.5 ，查得=0.72。取孔徑=25mm，孔口面積=0.00049m²，取孔距=0.4m，孔眼總面積為：</p><p><b>　　m2</b></p><p><b>　　孔眼總面積為：</b></p><p><b>　　孔眼總面積為：m2</b>&

117、lt;/p><p>　　穿孔管斷面積為：===0.0123 m2</p><p>　　穿孔管直徑為： ==0.125m</p><p>　　取直徑為150mm，孔眼向下，與中垂線成角，并排排列，采用氣動快開式排泥閥。</p><p><b>　　2.4.3 核算</b></p><p><b&

118、gt;　　（1） 雷諾數(shù)Re</b></p><p>　　水力半徑=mm=0.625cm</p><p>　　當水溫=20℃時，水的運動粘度=0.01cm2/s</p><p><b>　　斜管內水流速速為</b></p><p>　　=Q/A’sin600=0.95/328*0.87=0.0033m/s=0

119、.33cm/s</p><p><b>　　斜管內水流速速為</b></p><p>　　式中 ——斜管安裝傾角，一般采用600-750，本設計取600 ，</p><p>　　Re=Rv /v=0.625*0.33/0.01=20.6</p><p><b>　?。?）弗勞德系數(shù)</b><

120、/p><p>　　==(0.33)2/0.625*981=1.8×10-4</p><p>　　介于0.001-0.0001之間，滿足設計要求。</p><p>　　（3）斜管中的沉淀時間</p><p>　　==1000/3.3=5.05 min ，滿足設計要求（一般在4～8min之間）</p><p>　　式

121、中 ——斜管長度（m），本設計取1.0m</p><p><b>　　2.5過濾池</b></p><p>　　2.5.1濾池的布置</p><p>　　采用雙排布置，按單層濾料設計，采用石英砂作為濾料。</p><p>　　2.5.2濾池的設計計算</p><p><b>　　1設

122、計水量</b></p><p>　　Q=0.95m3/s 濾速v=10m/h</p><p><b>　　2沖洗強度</b></p><p>　　沖洗強度q按經驗公式計算</p><p>　　式中 －濾料平均粒徑；</p><p>　　e－濾層最大膨脹率，取e=50%；</p

123、><p>　　－水的運動黏滯度，。</p><p>　　砂濾料的有效直徑=0.5mm</p><p>　　與對應的濾料不均勻系數(shù)u=1.5</p><p>　　所以，=0.9u=0.9×1.5×0.5=0.675mm</p><p>　　2.5.3濾池面積及高度</p><p>

124、<b>　　濾池總面積</b></p><p>　　濾池個數(shù)采用N=8個，成雙排對稱布置</p><p>　　單池面積f=F/N=342/8=42.8m2每池平面尺寸采用L×B=8m×5.5m</p><p><b>　　濾池高度H</b></p><p>　　H=H1+H2+H

125、3+H4</p><p><b>　　其中：—濾池高度</b></p><p><b>　　—承托層高度</b></p><p><b>　　—濾料層高度</b></p><p><b>　　—濾料層上水深</b></p><p>

126、<b>　　—超高</b></p><p>　　所以H=0.45+0.7+1.8+0.3=3.25m</p><p>　　2.5.4.單池沖洗流量</p><p>　　q沖=fq=42.8*12=514</p><p>　　2.5.5洗砂排水槽</p><p><b>　　(1)斷面尺寸

127、</b></p><p>　　兩槽中心距采用a=2.0m</p><p>　　排水槽個數(shù)n1=L/a=8/2.0=4（個）</p><p>　　槽長l=B=5.5m</p><p>　　槽內流速，采用0.6m/s</p><p>　　排水槽采用標準半圓形槽底斷面形式。</p><p>

128、;<b>　　2)設置高度</b></p><p>　　濾料層厚度采用Hn=0.7m</p><p>　　排水槽底厚度采用δ=0.05m</p><p>　　槽頂位于濾層面以上的高度為：</p><p>　　He=eHn+2.5x+δ+0.075=1.05m</p><p><b>　　

129、2.5.6集水渠</b></p><p>　　集水渠采用矩形斷面，渠寬采用b=0.75m</p><p>　　(1)渠始端水深Hq</p><p>　　Hq=0.81(fq/1000b)2/3 =0.81*(42.8*12/1000*75)2/3 =0.71</p><p>　　(2)集水渠底低于排水槽底的高度Hm</p&g

130、t;<p>　　Hm=Hq+0.2=0.91</p><p><b>　　2.5.7配水系統(tǒng)</b></p><p>　　采用大阻力配水系統(tǒng)，其配水干管采用方形斷面暗渠結構。</p><p><b>　　(1)配水干渠</b></p><p><b>　　干渠始端流速采用&l

131、t;/b></p><p>　　干渠始端流量Q干=q沖=0.514m³/s</p><p>　　干渠斷面積A=Q干/ν干=0.514/1.5=0.34，取0.33</p><p><b>　　(2)配水支管</b></p><p>　　支管中心距采用s=0.25m</p><p>

132、　　支管總數(shù)n2=2L/s=2×8/0.25=64（根）</p><p>　　支管流量Q支=Q干/n2=0.514/64=0.008m³/s</p><p><b>　　支管直徑采用，流速</b></p><p><b>　　支管長度</b></p><p><b>　

133、　核算</b></p><p><b>　　(3)支管孔眼</b></p><p>　　孔眼總面積Ω與濾池面積f的比值a，采用，則</p><p>　　Ω=αf=0.0024*42.8=0.103</p><p><b>　　孔徑采用</b></p><p>　　

134、單孔面積ω=πd0²/4=3.14*0.012²/4=113*10-6m²</p><p>　　孔眼總數(shù)n3=Ω/ω=0.103/113*10-6 =912(個)</p><p>　　每一支管孔眼數(shù)（分兩排交錯排列）為：</p><p>　　n4=n3/n2=912/64≈15(個)</p><p>　　孔眼中心

135、距s0=2l1/n4=2*2.35/15=0.31m</p><p>　　孔眼平均流速ν=q/(10α)=12/(10*0.24)=5m/s</p><p><b>　　2.5.8沖洗水箱</b></p><p>　　沖洗水箱與濾池合建，置于濾池操作室屋頂上。</p><p><b>　　(1)容量V</

136、b></p><p>　　沖洗歷時采用=6min</p><p>　　=1.5*12*42.8*6*60/1000=277m³</p><p><b>　　水箱內水深，采用</b></p><p><b>　　圓形水箱直徑</b></p><p>　　D箱=（

137、4V/πh箱）=(4*277/π*3.5)½ =10.0m</p><p><b>　　(2)設置高度</b></p><p>　　水箱底至沖洗排水箱的高差ΔH，由以下幾部分組成。</p><p>　　a.水箱與濾池間沖洗管道的水頭損失</p><p>　　管道流量Q沖=q沖=0.514m/s</p>

138、;<p>　　管徑采用D沖=400mm，管長</p><p>　　查水力計算表得：， </p><p>　　沖洗管道上的主要配件及其局部阻力系數(shù)合計Σξ=7.38</p><p><b>　　mH2O</b></p><p>　　b.配水系統(tǒng)水頭損失</p><p><b>

139、;　　按經驗公式計算</b></p><p><b>　　=3.28mH2O</b></p><p>　　c.承托層水頭損失 承托層厚度采用H0=0.45m</p><p><b>　　mH2O</b></p><p>　　d.濾料層水頭損失 h4=(ρ2/ρ2-ρ1)(

140、1-m0)L0</p><p>　　式中 －濾料的密度，石英砂為；</p><p><b>　?。拿芏龋?；</b></p><p>　　－濾料層膨脹前的孔隙率（石英砂為0.41）；</p><p><b>　?。瓰V料層厚度，m。</b></p><p>　　所以 h4

141、=(2.65/2.65-1)(1-0.41)=0.66mH2O</p><p>　　e.備用水頭h5=1.5mH2O</p><p>　　則ΔH=h1+h2+h3+h4+h5≈9.0mH2O</p><p>　　2.6 消毒和清水池設計計算</p><p>　　2.6.1 設計參數(shù)</p><p>　　已知設計水

142、量Q=82000m3/d=3417m3/h，本設計消毒采用液氯消毒，預氯化最大投加量為1.5mg/L，清水池最大投加量為1.0mg/L。</p><p>　　2.6.2 設計計算</p><p><b>　　1 加氯量計算</b></p><p><b>　　預加氯量為</b></p><p>&

143、lt;b>　　清水池加氯量為</b></p><p>　　二泵站加氯量自行調節(jié)，在此不做計算，則總加氯量為</p><p>　　為了保證氯消毒時的安全和計量正確，采用加氯機投氯，并設校核氯量的計量設備。選用2臺ZJ —2轉子加氯機，選用寬高為：330mm×370mm，一用一備.</p><p>　　儲氯量（按20天考慮）為：</p&

144、gt;<p>　　液氯的儲備于4個1噸氯瓶（H×D=2020mm×800mm）和1個0.5噸氯瓶（H×D=600mm×1800mm）。</p><p>　　2.6.3 清水池平面尺寸的計算</p><p>　　1）清水池的有效容積</p><p>　　清水池的有效容積，包括調節(jié)容積，消防貯水量和水廠自用水的調節(jié)量

145、。清水池的調節(jié)容積：</p><p>　　=kQ=0.1×82000=8200m³</p><p>　　式中：k——經驗系數(shù)一般采用10%-20%；本設計k=10%；</p><p>　　Q——設計供水量Q=82000m³/d；</p><p>　　消防用水量按同時發(fā)生兩次火災，一次火災用水量取25L/s，連續(xù)滅

146、火時間為2h，則消防容積：</p><p>　　根據(jù)本水廠選用的構筑物特點，考慮水廠自用水儲備。則清水池總有效容積為：</p><p>　　清水池共設2座，有效水深取H=4.0m，則每座清水池的面積為：</p><p><b>　　=m2</b></p><p>　　取=29×50=1450 m2 ，超高取0.

147、5m，則清水池凈高度取4.5m（2）管道系統(tǒng)</p><p>　　1.清水池的進水管：</p><p>　?。ㄔO計中取進水管流速為=0.8m/s）</p><p>　　設計中取進水管管徑為DN800mm，進水管內實際流速為：1.00/s</p><p><b>　　2.清水池的出水管</b></p><

148、;p>　　由于用戶的用水量時時變化，清水池的出水管應按出水量最大流量設計，設計中取</p><p>　　時變化系數(shù)=1.5，所以：</p><p>　　m³/h=1.42m³/s</p><p><b>　　出水管管徑：</b></p><p>　　m（設計中取出水管流速為=0.8m/s）<

149、;/p><p>　　設計中取出水管管徑為DN1100mm，則流量最大時出水管內流速為：0.79m/s</p><p><b>　　3.清水池的溢流管</b></p><p>　　溢流管的管徑與進水管相同，取為DN800mm。在溢流管管端設喇叭口，管上不設閥門。出口設置網(wǎng)罩，防止蟲類進入池內。</p><p><b>

150、;　　4.清水池的排水管</b></p><p>　　清水池內的水在檢修時需要放空，需要設排水管。排水管徑按2h內將水放空計算。排水管流速按1.2m/s估計，則排水管的管徑為：</p><p>　　設計中取排水管徑為DN800mm</p><p>　?。?）、清水池的布置</p><p><b>　　1）導流墻</

151、b></p><p>　　在清水池內設置導流墻，以防止池內出現(xiàn)死角，保證氯與水的接觸時間30min。每座清水池內導流墻設置3條，間距為7.5m將清水池分成4格。導流墻底部每隔5m設0.1m×0.1m的過水方孔。</p><p><b>　　2）檢修孔</b></p><p>　　在清水池的頂部設圓形檢修孔2個，直徑為1000mm

152、。</p><p>　　第三章 水廠總體布置</p><p>　　凈水廠總體布置主要是將水廠內各項構筑物進行合理的組合和布置，以滿足工藝流程、操作聯(lián)系、生產管理和物料運輸?shù)确矫娴囊蟆２贾玫脑瓌t是流程合理、管理方便、節(jié)約土地、美化環(huán)境，并考慮日后留有發(fā)展的可能。</p><p>　　本設計水廠總體布置由生產構筑物布置、輔助及附屬構筑物布置、各類管道布置和其他設施（廠

153、區(qū)道路、綠化布置、圍墻及大門等）布置四部分組成。</p><p>　　3.1 工藝流程布置</p><p>　　凈水廠工藝流程布置時必須考慮下列主要原則：</p><p>　　（1）流程力求最短，避免迂回重復，使凈水過程中的水頭損失最小。構筑物應盡量靠近，即沉淀池應盡量緊靠濾池，二級泵站盡量靠近清水池，但各構筑物之間應留出必要的施工和檢修間距。</p>

154、<p>　　（2）構筑物布置應注意朝向和風向。凈水構筑物一般無朝向要求，但濾池的操作廊、二級泵站、加藥間、化驗室、檢修間、辦公樓等則有朝向要求，尤其散發(fā)大量熱量的二級泵房對朝向和通風的要求更應注意，布置時應使符合當?shù)刈罴逊轿?，盡量接近南北向布置。</p><p>　?。?）考慮近遠期協(xié)調。在流程布置時既要有近期的完整性，又要求有分期的協(xié)調性，布置時應避免近期占地過早過大。</p><

155、;p>　　本設計水廠常規(guī)處理構筑物的流程布置采用常見的直線型布置，依次為配水井、管式靜態(tài)混合器、折板絮凝平流沉淀池、V型濾池、清水池。從進水到出水整個流程呈直線，這種布置具有生產管線短、管理方便、有利于日后逐組擴建等優(yōu)點。</p><p><b>　　3.2 平面布置</b></p><p>　　本設計本著按照功能分區(qū)集中，因地制宜，節(jié)約用地的原則，同時考慮物料