凈水廠畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　一.基礎(chǔ)資料</b></p><p><b>　　1.1工程設(shè)計(jì)背景</b></p><p>　　某市位于廣東省中南部，北接廣州，南連深圳，是近年來珠江三角洲經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程較快的地區(qū)。近年來，由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市化進(jìn)程的加快和城市人民生活水平的提高，用水的需求不斷增長，原有水處理廠的生產(chǎn)能力已不能滿足要求，對經(jīng)

2、濟(jì)發(fā)展和人民生活造成了嚴(yán)重影響，為緩解這一矛盾，經(jīng)市政府部門研究并上報(bào)請上級主管部門批準(zhǔn)，決定在東江南支流南岸、鰲峙塘新建一座給水處理廠。</p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)規(guī)模</b></p><p>　　該凈水廠總設(shè)計(jì)規(guī)模為（10+M）×104m3/d（M為學(xué)生學(xué)號的個(gè)位數(shù)字）。征地面積約40000m2，地形圖見附圖。</p><

3、p>　　1.3基礎(chǔ)資料及處理要求</p><p><b>　　1.3.1原水水質(zhì)</b></p><p>　　原水水質(zhì)的主要參數(shù)見表1。</p><p>　　東江原水水質(zhì)資料 表1</p><p><b>　　1.3.2地址條件</b></p>

4、<p>　　根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告，水廠廠區(qū)現(xiàn)場地表層分布較厚的素填土層，并夾雜大量的塊石，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)處理不能作為構(gòu)筑物的持力層，為提高地基承載力及減少構(gòu)筑物的沉降變形，本工程采用振動沉管碎石樁對填土層進(jìn)行加固處理.樁體填充物為碎石，碎石粒徑為2~5CM，樁徑為400毫米，樁孔距為1M，按梅花形布置。</p><p><b>　　

5、1.3.3氣象條件</b></p><p>　　項(xiàng)目所在地屬于亞熱帶海洋性氣候，陽光充足，雨量充沛，多年平均氣溫22℃，絕對最高溫度38.2℃(94.7.2)，絕對最低溫度－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)，年平均相對濕度79％。</p><p>&

6、lt;b>　　1.3.4處理要求</b></p><p>　　出廠水水質(zhì)指標(biāo)滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749—2006）的相關(guān)要求</p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　2.水廠選址</b></p><p><b>　　水廠選址的原則

7、：</b></p><p>　　廠址應(yīng)選擇在工程地質(zhì)條件較好的地方；</p><p>　　水廠盡可能選擇在不受洪水威脅的地方，否則應(yīng)考慮防洪措施；</p><p>　　水廠應(yīng)少占農(nóng)田或不占農(nóng)田，并留有適當(dāng)?shù)陌l(fā)展余地；</p><p>　　水廠應(yīng)設(shè)置在交通方便、靠近電源的地方，以利于施工管理，降低輸電線路的造價(jià)；</p>

8、<p>　　當(dāng)取水地點(diǎn)距離用水區(qū)較近時(shí)，水廠一般設(shè)置在取水構(gòu)筑物附近，通常與取水構(gòu)筑物在一起。</p><p>　　二.設(shè)計(jì)水質(zhì)水量計(jì)算</p><p><b>　　2.1設(shè)計(jì)水質(zhì)</b></p><p>　　給水處理過程設(shè)計(jì)出廠水水質(zhì)應(yīng)滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006）中檢測項(xiàng)目指標(biāo)要求，生活飲用水水質(zhì)應(yīng)符合下

9、列基本要求：水中不應(yīng)含有病原微生物，水中所含化學(xué)物質(zhì)及放射性物質(zhì)不應(yīng)危害人體健康，水的感官性狀良好。</p><p><b>　　2.2設(shè)計(jì)水量</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)水量</b></p><p>　　三.工藝流程和構(gòu)筑物形式的選擇</p><p>　　3.1工藝流程的選擇 &

10、lt;/p><p>　　給水處理工藝流程的選擇與原水水質(zhì)和處理后的水質(zhì)要求有關(guān)。一般來講，地下水只需要經(jīng)消毒處理即可；對含有鐵、錳、氟的地下水，則需采用除鐵、除錳、除氟的處理工藝。地表水為水源時(shí)，生活飲用水通常采用混合、絮凝、沉淀、過濾、消毒的處理工藝。如果是微污染原水，則需要進(jìn)行特殊處理。</p><p>　　根據(jù)上述要求，本設(shè)計(jì)選擇“原水 混凝 沉淀 過濾 消毒”

11、的處理工藝。</p><p>　　3.2構(gòu)筑物形式的選擇</p><p>　　根據(jù)已選工藝流程，在設(shè)計(jì)中混合設(shè)施選用機(jī)械混合池，反應(yīng)池選用折板反應(yīng)池，沉淀池選用平流沉淀池，濾池選用普通快濾池，采用加氯消毒。</p><p>　　四.給水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　4.1混凝藥劑的選擇</p><p>　　4

12、.1.1混凝劑投量計(jì)算</p><p>　　設(shè)計(jì)中取日處理水量；采用精制硫酸鋁，根據(jù)原水水質(zhì)，參考當(dāng)?shù)啬硰S，單位混凝劑最大投量最大取，平均取。</p><p>　　當(dāng)a取61.3 mg/L時(shí)：</p><p>　　日混凝劑投量 </p><p>　　當(dāng)a取38 mg/L時(shí)：</p><p>　　4.1.2水

13、的pH和堿度的影響</p><p>　?。?）水的pH和堿度的影響</p><p>　　硫酸鋁除濁的最佳pH值范圍在6.5～7.5之間，在此范圍內(nèi)，主要存在形態(tài)是高聚合度氫氧化鋁，其對膠粒具有十分優(yōu)異的聚合作用。由于硫酸鋁水解過程中不斷產(chǎn)生，而導(dǎo)致水的pH值下降。為使pH值保持在最佳范圍內(nèi)，應(yīng)使水中具有足夠的堿性物質(zhì)與中和。當(dāng)原水堿度不足或硫酸鋁投量多時(shí)，會使水的pH值大幅下降并影響硫酸鋁

14、繼續(xù)水解。為此，需向水中投加堿劑，通常投加的堿劑為。</p><p><b>　　（2）石灰投量計(jì)算</b></p><p>　　由水質(zhì)資料知，原水中堿度為47.5 mg/L，即為，相當(dāng)于</p><p>　　精制硫酸鋁投量為61.3 mg/L，市售石灰純度為50%。</p><p><b>　　投藥量折合為&

15、lt;/b></p><p>　　分子量為102，投藥量相當(dāng)于。</p><p>　　設(shè)計(jì)中取保證反應(yīng)順利進(jìn)行的剩余堿度，則</p><p>　　分子量為56，則市售石灰投量為。</p><p>　　4.1.3混凝劑的配制和投加</p><p>　?。?）混凝劑投加方法</p><p>　

16、　混凝劑投加方法有濕投和干投，干投應(yīng)用較少，本設(shè)計(jì)采用濕投方法。</p><p>　?。?）混凝劑調(diào)制方法</p><p>　　混凝劑采用濕投時(shí)，其調(diào)制方法有水力、機(jī)械攪拌方法，水力方法一般用于中、小型水廠，機(jī)械方法可用于大、中型水廠，本設(shè)計(jì)采用機(jī)械方法調(diào)制混凝劑。</p><p><b>　?。?）溶液池容積</b></p>&

17、lt;p>　　設(shè)計(jì)中取混凝劑的濃度，每日調(diào)制次數(shù)次，混凝劑最大投加量，設(shè)計(jì)處理水量，則</p><p>　　溶液池容積 </p><p>　　溶液池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，單池尺寸為，高度中包括超高0.3 m，沉渣高度0.3 m。</p><p>　　溶液池實(shí)際有效容積滿足要求。</p><p>　　池旁設(shè)工作臺，寬1.0～1.5

18、m，池底坡度為0.02。底部設(shè)置DN100mm放空管，采用硬聚氯乙烯塑料管，池內(nèi)壁用環(huán)氧樹脂進(jìn)行防腐處理。沿地面接入藥劑稀釋用給水管DN80mm一條，于兩池分設(shè)放水閥門，按1h放滿考慮。</p><p><b>　?。?）溶解池容積</b></p><p>　　溶解池尺寸為，高度中含超高0.3m，底部沉渣高0.2m。為操作方便，池頂高出地面0.8m。</p>

19、;<p>　　溶解池實(shí)際有效容積 </p><p>　　溶解池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁用環(huán)氧樹脂進(jìn)行防腐處理，池底設(shè)0.02坡度，設(shè)DN100mm排渣管，采用硬聚氯乙烯管。給水管管徑DN80mm，按10min放慢溶解池考慮，管材采用硬聚氯乙烯管。</p><p>　?。?）溶解池?cái)嚢柙O(shè)備</p><p>　　溶解池采用機(jī)械攪拌，攪拌槳為平槳板，中心固定

20、式，攪拌槳板安裝見圖1。</p><p>　　圖1 溶解池?cái)嚢铏C(jī)示意圖</p><p>　　攪拌設(shè)備查《給水排水快速設(shè)計(jì)手冊》第一冊表7-6，適宜本設(shè)計(jì)的參數(shù)列于表1中。攪拌設(shè)備應(yīng)進(jìn)行防腐處理。</p><p>　　攪拌設(shè)備參數(shù)表 表1 表1</p><p><b>　?。?/p>

21、6）投加方式</b></p><p>　　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器投加和計(jì)量泵投加。</p><p><b>　?。?）計(jì)量設(shè)備</b></p><p>　　計(jì)量設(shè)備有孔口計(jì)量、浮杯計(jì)量、定量投藥箱和轉(zhuǎn)子流量計(jì)。設(shè)計(jì)采用耐酸泵與轉(zhuǎn)子流量計(jì)配合投加

22、。</p><p>　　計(jì)量泵每小時(shí)投加藥量 </p><p>　　耐酸泵型號25F-25選用二臺，一用一備。</p><p>　　25F-25型耐酸泵參數(shù)：流量為1.98～3.96 m3/h、揚(yáng)程為26.8～24.4m、轉(zhuǎn)數(shù)為2960轉(zhuǎn)/分、配套電機(jī)功率1.5kW，生產(chǎn)單位石家莊水泵廠。</p><p>　　4.1.4石灰乳的制備

23、和投加</p><p>　?。?）石灰乳的計(jì)量方法</p><p>　　石灰計(jì)量投加的方式有干法計(jì)量和濕法計(jì)量兩種。根據(jù)采用的石灰乳配制方法，采用濕法計(jì)量。</p><p><b>　　（2）計(jì)量設(shè)備</b></p><p>　　石灰投量的計(jì)量設(shè)備有計(jì)量泵和水射器等。</p><p><b&

24、gt;　?。?）石灰乳投量</b></p><p>　　石灰乳投加濃度要求不超過4%，設(shè)計(jì)中取3.87%，則每升石灰乳內(nèi)含30g。根據(jù)原水堿度影響計(jì)算，市售石灰投量為15.7mg/L，則每小時(shí)設(shè)計(jì)處理水量所需量為:</p><p>　　則石灰乳量為 </p><p>　　選JD-6000/6.3型計(jì)量泵，電機(jī)功率4kW。</p&g

25、t;<p>　　4.1.5加藥間及藥庫</p><p><b>　?。?）加藥間</b></p><p>　　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≧0.005，并坡向集水坑。</p><p><b>　?。?）藥

26、庫</b></p><p>　　藥劑按最大投加量的30d用量儲存。</p><p><b>　　硫酸鋁所占體積</b></p><p>　　硫酸鋁相對密度為1.62，則硫酸鋁所占體積為：312.6/1.62=193.0 m3</p><p>　　設(shè)計(jì)中取石灰投加量，則</p><p>

27、<b>　　石灰所占體積</b></p><p>　　石灰相對密度為3.40，則其所占體積為：80.1/3.40=23.6 m3</p><p>　　兩種藥劑合計(jì)所占體積為：193.0+23.6=216.6 m3</p><p>　　藥品堆放高度按2.0m計(jì)（采用吊裝設(shè)備），則所需面積為108.3 m2</p><p>

28、　　考慮藥劑的運(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</p><p>　　108.3×1.3=140.79 m2，設(shè)計(jì)中取140 m2。</p><p>　　藥庫平面尺寸取：10.0×14.0 m。</p><p>　　庫內(nèi)設(shè)電動單梁懸掛起重機(jī)一臺，型號為DX0.5-10-20。<

29、;/p><p><b>　　4.2機(jī)械混合池</b></p><p><b>　　4.2.1有效容積</b></p><p>　　取混合時(shí)間，池?cái)?shù)n=2個(gè)，則</p><p>　　機(jī)械混合池尺寸及有關(guān)參數(shù)選定：</p><p><b>　　直徑：</b>&l

30、t;/p><p><b>　　水深：</b></p><p><b>　　池總高：</b></p><p><b>　　攪拌器外緣速度：</b></p><p>　　攪拌器直徑：，設(shè)計(jì)中取2.0 m</p><p>　　攪拌器寬度：，設(shè)計(jì)中取0.3 m<

31、;/p><p>　　攪拌器層數(shù)：因，設(shè)計(jì)中取一層</p><p><b>　　攪拌器葉數(shù)：</b></p><p><b>　　攪拌器距池底高度：</b></p><p>　　4.2.2攪拌器轉(zhuǎn)速</p><p>　　4.2.3攪拌器角速度</p><p>

32、;<b>　　4.2.4軸功率</b></p><p>　　取阻力系數(shù)，攪拌器層數(shù)層，攪拌器半徑，則</p><p>　　4.2.5所需軸功率</p><p>　　取水的動力黏度，速度梯度，則</p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p>　　4.2.6電

33、動機(jī)功率</p><p><b>　　取傳動機(jī)械效率，則</b></p><p>　　機(jī)械混合池計(jì)算各部分尺寸示意如圖2所示。</p><p>　　圖2 機(jī)械混合池示意圖</p><p><b>　　4.3折板反應(yīng)池</b></p><p><b>　　4.3

34、.1設(shè)計(jì)水量</b></p><p>　　水廠總設(shè)計(jì)規(guī)模為170000 m3/d，折板絮凝池分為兩個(gè)系列，每個(gè)系列設(shè)計(jì)水量為：</p><p><b>　　4.3.2設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　折板絮凝池每個(gè)系列設(shè)計(jì)成4組。</p><p>　　（1）單組絮凝池有效容積</p><

35、;p><b>　　取絮凝時(shí)間，則</b></p><p>　?。?）取有效水深，單組池寬，則</p><p>　　絮凝池長度方向用隔墻分成3段，首段和中段格寬均為1.0m，末段格寬為2.0m，隔墻后為0.15m，則絮凝池總長度為：</p><p><b>　?。?）各段分格數(shù)</b></p><p

36、>　　與平流沉淀池組合的絮凝池池寬為28.0m，用3道隔墻分成4組，每組池寬為</p><p>　　首段分成10格，則每格長度:</p><p>　　首段每格面積 </p><p>　　通過首段每格的平均流速 </p><p>　　中段分為8格，末段分為7格，則中段、末段的各格格長、面積、平均流速分別為：<

37、;/p><p><b>　　，，</b></p><p><b>　　，，</b></p><p><b>　　（4）停留時(shí)間計(jì)算</b></p><p>　　首段停留時(shí)間 </p><p>　　中段停留時(shí)間 </p>

38、<p>　　末段停留時(shí)間 </p><p><b>　　實(shí)際總停留時(shí)間</b></p><p>　?。?）隔墻空洞面積和布置</p><p>　　水流通過折板上、下轉(zhuǎn)彎和隔墻上過水孔洞流速，首、中、末段分別為0.3m/s、0.2m/s和0.1m/s，則水流通過各段每格格墻上孔洞面積為：</p><

39、p>　　，取0.8 m2，孔寬1.0 m，則孔高為0.8 m，</p><p>　　實(shí)際通過首段每格格墻上孔洞流速 </p><p>　　，取1.2m2，孔寬1.0m，則孔高1.2m，</p><p>　　實(shí)際通過中段每格格墻上孔洞流速 </p><p>　　，取2.5m2，孔寬2.0m，則孔高1.25m，&

40、lt;/p><p>　　實(shí)際通過末段每格格墻上孔洞流速 </p><p>　　孔洞在格墻上上、下交錯(cuò)布置。</p><p><b>　?。?）折板布置</b></p><p>　　折板布置首段采用峰對峰，中段采用兩峰相齊，末段采用平行直板。折板間距采用0.4m。</p><p>　　折板

41、長度和寬度各段分別采用2.0m×0.6m、1.50m×0.6m和1.50m×0.6m。</p><p><b>　　（7）水頭損失計(jì)算</b></p><p><b>　?、傧鄬φ郯?lt;/b></p><p>　　取谷處流速，峰處流速，則</p><p>　　折板漸放段水

42、頭損失 </p><p>　　取相對峰的斷面積，，則</p><p><b>　　漸縮段的水頭損失</b></p><p>　　取上轉(zhuǎn)彎阻力系數(shù)，下轉(zhuǎn)彎或孔洞阻力系數(shù)，轉(zhuǎn)彎或孔洞流速，則轉(zhuǎn)彎或孔洞的水頭損失</p><p><b>　?。ㄉ限D(zhuǎn)彎時(shí)）</b></p><p&g

43、t;<b>　?。ㄏ罗D(zhuǎn)彎或孔洞時(shí)）</b></p><p>　　折板水流收縮和放大次數(shù)，則首段相對折板總水頭損失</p><p><b>　?、谄叫姓郯?lt;/b></p><p><b>　　取板間流速，則</b></p><p>　　折板水頭損失 </p&

44、gt;<p>　　取轉(zhuǎn)彎或穿過孔洞時(shí)流速，則轉(zhuǎn)彎或孔洞時(shí)水頭損失</p><p><b>　?。ㄉ限D(zhuǎn)彎時(shí)）</b></p><p><b>　　（下轉(zhuǎn)彎或孔洞時(shí)）</b></p><p>　　取90°轉(zhuǎn)彎次數(shù)，則平行折板總水頭損失</p><p><b>　?、燮叫?/p>

45、直板</b></p><p><b>　　取平均流速，則</b></p><p>　　轉(zhuǎn)彎水頭損失 </p><p>　?、苷郯逍跄乜偹^損失</p><p><b>　?。?）G值和GT值</b></p><p><b>　?、偈锥蜧值

46、和GT值</b></p><p>　　取首段水頭損失，水的動力黏度，反應(yīng)時(shí)間，則</p><p>　　首段速度梯度 </p><p>　　中段和末段G值和GT值分別為：</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　，</b><

47、;/p><p>　?、谡郯逍跄乜侴值和GT值</p><p>　　4.3.3折板絮凝池布置</p><p>　　在絮凝池各段每格隔墻底部設(shè)200mm×200mm排泥孔，池底設(shè)2.0%坡度，坡向沉淀池，在過渡段設(shè)排泥管，管徑DN200。折板絮凝池布置如圖3。</p><p>　　圖3 折板絮凝池布置</p><

48、p><b>　　4.4平流沉淀池</b></p><p><b>　　4.4.1設(shè)計(jì)流量</b></p><p><b>　　取沉淀池個(gè)數(shù)，則</b></p><p>　　4.4.2平面尺寸計(jì)算</p><p>　?。?）沉淀池有效容積</p><p&

49、gt;<b>　　取停留時(shí)間，則</b></p><p><b>　?。?）沉淀池長度</b></p><p><b>　　取水平流速，則</b></p><p><b>　?。?）沉淀池寬度</b></p><p>　　取沉淀池有效水深，則</p&

50、gt;<p><b>　　，設(shè)計(jì)中取14m。</b></p><p>　　沉淀池長寬比，滿足要求；</p><p><b>　　長深比，滿足要求。</b></p><p>　　復(fù)核沉淀池中水流的穩(wěn)定性：</p><p>　　水流斷面積 ，</p>&

51、lt;p>　　濕周 ，</p><p>　　則水力半徑 </p><p>　　弗勞德數(shù)，介于0.0001～0.00001之間，滿足要求。</p><p>　　4.4.3進(jìn)出水系統(tǒng)</p><p>　?。?）沉淀池的進(jìn)水部分設(shè)計(jì)</p><p>　　沉淀池的配

52、水，采用穿孔花墻進(jìn)水方式。取孔口流速，則</p><p>　　孔口總面積 </p><p>　　每個(gè)孔口的尺寸定為15cm×8cm，則孔口數(shù)為410個(gè)。</p><p><b>　　取局部阻力系數(shù)，則</b></p><p>　　進(jìn)口水頭損失 </p>

53、<p>　　可以看出，計(jì)算得出的進(jìn)水部分水頭損失非常小，為了安全，此處取為0.05m。</p><p>　?。?）沉淀池的出水部分設(shè)計(jì)</p><p>　　沉淀池的出水采用薄壁溢流堰，渠道斷面采用矩形。</p><p>　　取溢流堰的堰上負(fù)荷，則</p><p>　　溢流堰的總堰長 </p><

54、;p>　　出水堰采用指形堰，共5條，雙側(cè)集水，匯入出水總渠，其布置如圖4所示。</p><p>　　圖4 平流沉淀池平面示意圖</p><p>　　出水堰的堰口標(biāo)高能通過螺栓上下調(diào)節(jié)，以適應(yīng)水位變化。</p><p><b>　　取渠道寬度，則</b></p><p>　　出水渠起端水深 </

55、p><p>　　出水渠道的總深設(shè)為1.1m，跌水高度0.24m。</p><p>　　渠道內(nèi)的水流速度 </p><p>　　沉淀池的出水管管徑初定為DN1100mm，此時(shí)</p><p>　　管道內(nèi)的流速 </p><p><b>　?。?）沉淀池放空管</b&

56、gt;</p><p><b>　　取放空時(shí)間，則</b></p><p>　　放空管管徑 </p><p>　　設(shè)計(jì)中取放空管管徑為DN700mm。</p><p><b>　?。?）排泥設(shè)備選擇</b></p><p>　　沉淀池底部設(shè)泥斗，每組沉淀池設(shè)8

57、個(gè)污泥斗，污泥斗頂寬1.25m，底寬0.45m，污泥斗深0.4m。采用HX8-14型行車式虹吸泥機(jī)，驅(qū)動功率為0.37×2kW，行車速度為1.0m/min。</p><p><b>　?。?）沉淀池總高度</b></p><p>　　取沉淀池超高，污泥斗高度，則</p><p><b>　　4.5普通快濾池</b>

58、;</p><p>　　4.5.1平面尺寸計(jì)算</p><p><b>　　（1）濾池總面積</b></p><p>　　取濾池每日的沖洗次數(shù)，每日沖洗時(shí)間，不考慮排放初濾水時(shí)間，即取，則濾池每日的實(shí)際工作時(shí)間</p><p>　　選用單層濾料石英砂濾池，取設(shè)計(jì)濾速，則</p><p>　　濾池總

59、面積 </p><p><b>　　（2）單池面積</b></p><p>　　取濾池個(gè)數(shù)，布置成對稱雙行排列，則</p><p>　　單池面積 </p><p>　　取，濾池的實(shí)際面積為，則</p><p>　　實(shí)際濾速

60、 </p><p>　　當(dāng)一座濾池檢修時(shí)，其余濾池的強(qiáng)制濾速為</p><p>　　，介于10～14m/h之間，符合要求。</p><p><b>　　4.5.2濾池高度</b></p><p>　　取承托層高度，濾料層厚度，濾層上水深，超高，則</p><p><b>　　4.5.3

61、配水系統(tǒng)</b></p><p>　　（1）最大粒徑濾料的最小流化態(tài)流速</p><p>　　取濾料粒徑，球度系數(shù)，濾料的孔隙率，水溫20℃時(shí)水的動力黏度，則</p><p><b>　?。?）反沖洗強(qiáng)度</b></p><p><b>　　取安全系數(shù)，則</b></p>

62、<p><b>　?。?）反沖洗水流量</b></p><p><b>　?。?）干管始端流速</b></p><p><b>　　取干管管徑，則</b></p><p><b>　?。?）配水支管根數(shù)</b></p><p><b>

63、　　取支管中心間距，則</b></p><p>　　單池中支管根數(shù) </p><p>　　單格濾池的配水系統(tǒng)如圖5所示。</p><p>　　圖5 單格濾池配水系統(tǒng)布置圖</p><p>　?。?）單根支管入口流量</p><p><b>　?。?）支管入口流速<

64、;/b></p><p><b>　　取支管管徑，則</b></p><p><b>　　（8）單根支管長度</b></p><p>　?。?）配水支管上孔口總面積</p><p>　　取配水支管上孔口總面積與濾池面積f之比，則</p><p>　?。?0）配水支管上孔

65、口流速</p><p>　?。?1）單個(gè)孔口面積</p><p>　　取配水支管上孔口的直徑，則</p><p><b>　?。?2）孔口總數(shù)</b></p><p>　?。?3）每根支管上的孔口數(shù)</p><p>　　支管上孔口布置成二排，與垂線成45°夾角向下交錯(cuò)排列。</p&

66、gt;<p><b>　?。?4）孔口中心距</b></p><p>　?。?5）孔口平均水頭損失</p><p><b>　　取壁厚，則</b></p><p>　　孔口直徑與壁厚之比，據(jù)此查表選取流量系數(shù)，則</p><p>　?。?6）配水系統(tǒng)校核</p><

67、p>　　對大阻力配水系統(tǒng)，要求其支管長度lj與直徑dj之比不大于60。</p><p>　　對大阻力配水系統(tǒng)，要求配水支管上孔口總面積Fk與所有支管橫截面積之和的比值小于0.5。</p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p>　　4.5.4洗砂排水槽</p><p>　?。?）洗砂排水槽中心距&

68、lt;/p><p>　　因洗砂排水槽長度不宜大于6m，故在設(shè)計(jì)中將每座濾池中間設(shè)置排水渠，在排水渠兩側(cè)對稱布置洗砂排水槽，每側(cè)洗砂排水槽數(shù)，池中洗砂排水槽總數(shù)。</p><p>　?。?）每條洗砂排水槽長度</p><p>　　取中間排水渠寬度，則</p><p>　　（3）每條洗砂排水槽的排水量</p><p>　?。?

69、）洗砂排水槽斷面模數(shù)</p><p>　　洗砂排水槽采用三角形標(biāo)準(zhǔn)斷面，如圖6所示。</p><p>　　圖6 洗砂排水槽斷面計(jì)算圖</p><p><b>　　取槽中流速，則 </b></p><p>　?。?）洗砂排水槽頂距砂面高度</p><p>　　取砂層最大膨脹率，排水槽底厚度，超

70、高，則</p><p>　?。?）排水槽總平面面積</p><p><b>　　，基本滿足要求。</b></p><p><b>　　（7）中間排水渠</b></p><p>　　中間排水渠選用矩形斷面，渠底距洗砂排水槽底部的高度</p><p>　　單格濾池的反沖洗排水系統(tǒng)

71、布置如圖7所示。</p><p>　　圖7 單格濾池反沖洗排水系統(tǒng)布置圖</p><p>　　4.5.5濾池反沖洗</p><p>　　本設(shè)計(jì)中濾池反沖洗水由專設(shè)的沖洗水泵供給。</p><p><b>　　（1）水泵流量</b></p><p>　?。?）承托層的水頭損失</p>

72、;<p>　　（3）沖洗時(shí)濾層的水頭損失</p><p>　　取濾料未膨脹前的孔隙率，濾料未膨脹前的厚度，則</p><p><b>　?。?）水泵揚(yáng)程</b></p><p>　　取排水槽頂與清水池最低水位高差，水泵壓水管路和吸水管路的水頭損失，配水系統(tǒng)的水頭損失，安全水頭，則</p><p>　　根據(jù)水

73、泵流量和揚(yáng)程進(jìn)行選泵，最終確定水泵型號為20sh-28A，泵的揚(yáng)程為15.2～10.6m，流量為650～950L/s。配套電機(jī)選用JS-117-6；共選2臺泵，1用1備。</p><p>　　水泵吸水管采用鋼管，吸水管直徑800mm，管中流速，符合要求。水泵壓水管也采用鋼管，壓水管直徑700mm，管中流速，基本符合要求。</p><p>　　4.5.6進(jìn)出水系統(tǒng)</p>&l

74、t;p><b>　?。?）進(jìn)水總渠</b></p><p>　　濾池的總進(jìn)水量為，設(shè)計(jì)中取進(jìn)水總渠渠寬，水深為1.2m，渠中流速。</p><p>　　單個(gè)濾池進(jìn)水管流量，采用進(jìn)水管直徑，管中流速。</p><p><b>　?。?）反沖洗進(jìn)水管</b></p><p>　　沖洗水流量，采用管

75、徑，管中流速。</p><p><b>　?。?）清水管</b></p><p>　　清水總流量，為了便于布置，清水渠斷面采用和進(jìn)水渠斷面相同的尺寸。</p><p>　　單個(gè)濾池清水管流量，采用管徑，管中流速。</p><p><b>　?。?）排水渠</b></p><p&g

76、t;　　排水流量，排水渠斷面寬度，渠中水深0.7m，渠中流速。</p><p>　　4.6氯消毒及其投加設(shè)備</p><p>　　4.6.1加氯量計(jì)算</p><p><b>　　取加氯量，則</b></p><p>　　每天的加氯量 </p><p>　　4.6.2加氯設(shè)備的選擇&l

77、t;/p><p>　　加氯設(shè)備包括自動加氯機(jī)、氯瓶和自動檢測與控制裝置等。</p><p>　?。?）自動加氯機(jī)選擇</p><p>　　選用ZJ-Ⅱ型轉(zhuǎn)子真空加氯機(jī)2臺，1用1備，每臺加氯機(jī)加氯量為0.5～9kg/h。加氯機(jī)的外形尺寸為：寬×高=330mm×370mm。加氯機(jī)安裝在墻上，安裝高度在地面以上1.5m，兩臺加氯機(jī)之間的凈距為0.8m。&

78、lt;/p><p><b>　　（2）氯瓶</b></p><p>　　采用容量為500kg的氯瓶，氯瓶外形尺寸為：外徑600mm，瓶高1800mm。氯瓶自重146kg，公稱壓力2MPa。氯瓶采用2組，每組8個(gè)，1組使用，1組備用，每組使用周期約為24d。</p><p><b>　?。?）加氯控制</b></p>

79、<p>　　根據(jù)余氯值，采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動控制加氯量。</p><p>　　4.6.3加氯間和氯庫</p><p>　　采用加氯間與氯庫合建的方式，中間用墻分隔開，但應(yīng)留有供人通行的小門。加氯間平面尺寸為：長3.0m，寬9.0m；氯庫平面尺寸為：長12.0m，寬9.0m。加氯間與氯庫的平面布置如圖8所示。</p><p>　　圖8 加氯間與氯庫平

80、面布置圖</p><p><b>　　4.7清水池</b></p><p>　　4.7.1平面尺寸計(jì)算</p><p><b>　?。?）有效容積</b></p><p><b>　　取經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，則</b></p><p><b>　　清水池共

81、設(shè)4座，則</b></p><p>　　每座清水池的有效容積 </p><p><b>　?。?）平面尺寸</b></p><p>　　取清水池的有效水深，則</p><p>　　每座清水池的面積 </p><p><b>　　取清水池的寬度，則</b

82、></p><p>　　清水池長度 ，設(shè)計(jì)中取為38m</p><p>　　則清水池實(shí)際有效容積為 </p><p><b>　　取清水池超高，則</b></p><p>　　清水池總高 </p><p><b>　　4.7.2

83、管道系統(tǒng)</b></p><p>　?。?）清水池的進(jìn)水管</p><p>　　取進(jìn)水管管內(nèi)流速，則</p><p>　　進(jìn)水管管徑 </p><p>　　設(shè)計(jì)中取進(jìn)水管管徑為DN900mm，則管內(nèi)實(shí)際流速為0.77 m/s。</p><p>　?。?）清水池的出水管</p>&

84、lt;p>　　由于用戶的用水量時(shí)時(shí)變化，清水池的出水管應(yīng)按出水最大流量計(jì)。</p><p><b>　　取時(shí)變化系數(shù)，則</b></p><p>　　最大流量 </p><p>　　取出水管管內(nèi)流速，則</p><p>　　出水管管徑 </p><p>　

85、　設(shè)計(jì)中取出水管管徑為DN1100mm，則流量最大時(shí)出水管內(nèi)的流速為0.78m/s。</p><p>　?。?）清水池的溢流管</p><p>　　溢流管的管徑與進(jìn)水管管徑相同，取為DN900mm。在溢流管管端設(shè)喇叭口，管上不設(shè)閥門。出口設(shè)置網(wǎng)罩，防止蟲類進(jìn)入池內(nèi)。</p><p>　?。?）清水池的排水管</p><p>　　取放空時(shí)間，排

86、水管內(nèi)水流速度，則</p><p><b>　　排水管的管徑</b></p><p>　　設(shè)計(jì)中取排水管管徑為DN700mm。</p><p>　　4.7.3清水池布置</p><p><b>　?。?）導(dǎo)流墻</b></p><p>　　在清水池內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流墻，以防止池內(nèi)出

87、現(xiàn)死角，保證氯與水的接觸時(shí)間不小于30min。每座清水池內(nèi)設(shè)置2條導(dǎo)流墻，間距為5.0m，將清水池分成3格。在導(dǎo)流墻底部每隔1.0m設(shè)0.1m×0.1m的過水方孔，使清水池清洗時(shí)排水方便。</p><p><b>　　（2）檢修孔</b></p><p>　　在清水池底部設(shè)圓形檢修孔2個(gè)，直徑為1200mm。</p><p><

88、b>　　（3）通氣管</b></p><p>　　為了使清水池內(nèi)空氣流通，保證水質(zhì)新鮮，在清水池頂部設(shè)通氣孔。通氣孔共設(shè)12個(gè)，每格設(shè)4個(gè)，通氣管的管徑為200mm，通氣管伸出地面的高度高低錯(cuò)落，便于空氣流通。</p><p><b>　?。?）覆土厚度</b></p><p>　　清水池頂部應(yīng)有0.5～1.0m的覆土厚度，并

89、加以綠化，美化環(huán)境。此處取覆土厚度為1.0m。</p><p><b>　　五.給水處理廠布置</b></p><p><b>　　5.1平面布置</b></p><p>　　5.1.1工藝流程布置</p><p>　　工藝流程布置根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書提供的廠區(qū)面積和地形，采用直線型。這種布置，生產(chǎn)聯(lián)絡(luò)管

90、線短，管理方便，且有利于日后擴(kuò)建。</p><p><b>　　5.1.2平面布置</b></p><p>　　按照功能，將水廠布置分成以下三區(qū)：</p><p>　?。?）生產(chǎn)區(qū) 由各項(xiàng)水處理設(shè)施組成，呈直線型布置。</p><p>　?。?）生活區(qū) 將辦公樓、宿舍、食堂、鍋爐房、浴室等建筑物組合在一個(gè)區(qū)內(nèi)。為

91、不使這些建筑過于分散，將辦公樓與化驗(yàn)室，食堂與宿舍，浴室與鍋爐房合建，使這些建筑相對集中。這些建筑布置在水廠進(jìn)門附近，便于外來人員聯(lián)系。</p><p>　　（3）維修區(qū) 將機(jī)修間、水表修理間、電修間、泥木工間合建，倉庫與車庫合建，和管配件場、砂場組合在一個(gè)區(qū)內(nèi)，靠近生產(chǎn)區(qū)，以便于設(shè)備的檢修，為不使維修區(qū)與生產(chǎn)區(qū)混為一體，用道路將兩區(qū)隔開?？紤]擴(kuò)建后生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的使用，維修區(qū)位置兼顧了今后的發(fā)展。</p

92、><p>　?。?）加藥區(qū) 加藥間、加氯間設(shè)于絮凝沉淀池附近。</p><p>　　5.1.3廠區(qū)道路布置</p><p><b>　?。?）主廠道布置</b></p><p>　　由廠外道路與廠內(nèi)辦公樓連接的道路采用主廠道，道寬6.0m，設(shè)雙側(cè)1.5m人行道，并植樹綠化。</p><p><

93、;b>　　（2）車行道布置</b></p><p>　　廠區(qū)內(nèi)各主要構(gòu)（建）筑物間布置車行道，道寬為4.0m，呈環(huán)狀布置，以便車輛回程。</p><p><b>　　（3）步行道布置</b></p><p>　　加藥間、加氯間、藥庫與絮凝沉淀池間，設(shè)步行道聯(lián)系，泥木工間、浴室、宿舍等無物品器材運(yùn)輸?shù)慕ㄖ?，亦設(shè)步行道與主廠道或

94、車行道聯(lián)系。</p><p>　　主廠道和車行道為瀝青路面，步行道為鋪砌預(yù)制混凝土板塊、地磚等。</p><p>　　5.1.4廠區(qū)綠化布置</p><p><b>　　（1）綠地</b></p><p>　　在廠門附近、辦公樓、宿舍食堂、濾池、泵房的門前空地預(yù)留擴(kuò)建場地，修建草坪。</p><p&g

95、t;<b>　　（2）花壇</b></p><p>　　在正對廠門內(nèi)布置花壇。</p><p><b>　?。?）綠帶</b></p><p>　　利用道路與構(gòu)筑物間的帶狀空地進(jìn)行綠化，綠帶以草皮為主，靠路一側(cè)植樹籬，臨靠構(gòu)筑物一側(cè)栽種花木或灌木，草地中栽種一些花卉。</p><p><b&g

96、t;　?。?）行道樹和綠籬</b></p><p>　　道路兩側(cè)栽種主干挺直、高大的樹木如白楊，凈水構(gòu)筑物附近栽種喬木或灌木、丁香樹。步行道兩側(cè)、草坪周圍栽種綠籬，高度為0.6～0.8m，圍墻采用1.8m高綠籬。</p><p>　　5.1.5廠區(qū)管線布置</p><p><b>　?。?）原水管道</b></p>&

97、lt;p>　　原水由兩條輸水管線進(jìn)入水廠，閥門井后用聯(lián)絡(luò)管連接分別接入兩個(gè)機(jī)械混合池，為事故檢修不影響水廠運(yùn)行，分別超越沉淀池、濾池設(shè)置超越管。</p><p>　　（2）加藥管和加氯管</p><p>　　為了防止管道腐蝕，加藥管和加氯管采用塑料管，管道安裝在管溝內(nèi)，上設(shè)活動蓋板，以便管道堵塞時(shí)管道清通，加藥管線以最短距離至投加點(diǎn)布置。</p><p>　　

98、（3）水廠自用水管道</p><p>　　水廠自用水包括生產(chǎn)用水、沖洗和溶藥用水、生活用水、消防用水等，由二級泵房壓水管路接出，送至各構(gòu)（建）筑物用水點(diǎn)。DN70以上埋地管采用球墨鑄鐵管，DN70以內(nèi)采用復(fù)合管或塑料管。</p><p><b>　?。?）消火栓布置</b></p><p>　　廠區(qū)內(nèi)每隔120.0m間距設(shè)置一個(gè)室外消火栓。&l

99、t;/p><p><b>　?。?）排水系統(tǒng)布置</b></p><p>　　廠區(qū)排水包括生活排水、生產(chǎn)排水（沉淀池排泥、濾池反沖洗排水）、排雨水三部分。生產(chǎn)排水經(jīng)預(yù)沉后回流至機(jī)械混合池前接入生產(chǎn)管道系統(tǒng)，污泥經(jīng)濃縮脫水后造田。生活污水系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)置，經(jīng)處理后排放。</p><p><b>　　廠區(qū)平面布置見圖。</b><

100、/p><p><b>　　5.2高程布置</b></p><p>　　構(gòu)筑物高程布置與廠區(qū)地形、地質(zhì)條件及所采用的構(gòu)筑物形式有關(guān)，而水廠應(yīng)避免反應(yīng)沉淀池在地面上架空太高，考慮到土方的填、挖平衡，本設(shè)計(jì)采用清水池的頂面標(biāo)高與清水池所在地面標(biāo)高相同。</p><p>　　5.2.1管渠水力計(jì)算</p><p><b>

101、　?。?）清水池</b></p><p>　　清水池所在地面標(biāo)高為2.30m，則其頂面標(biāo)高為2.30m；池面超高0.5m，則最高水位標(biāo)高為1.80m；有效水深4.50m，則水池底部標(biāo)高為-2.70m。</p><p><b>　?。?）吸水井</b></p><p>　　清水池到吸水井的管線長10m，管徑DN1100，最大時(shí)流量，沿

102、線設(shè)有兩個(gè)閘閥，進(jìn)口和出口，局部阻力系數(shù)分別為0.06、1.0和1.0。</p><p>　　取水力坡度，，則管線中的水頭損失為</p><p>　　因此，吸水井水面標(biāo)高為1.65m，加上超高0.3m，吸水井頂面標(biāo)高為1.95m。</p><p><b>　?。?）濾池</b></p><p>　　濾池到清水池之間的管線

103、長10m，設(shè)兩根管，每根流量為608L/s。沿線有兩個(gè)閘閥，進(jìn)口和出口局部阻力系數(shù)分別是0.06，1.0，1.0。管徑按允許流速選擇DN800，查水力計(jì)算表：，，則水頭損失</p><p>　　濾池的最大作用水頭為2.0～2.5m，設(shè)計(jì)中取2.3m。</p><p><b>　?。?）反應(yīng)沉淀池</b></p><p>　　沉淀池到濾池管長為1

104、0m。沿線有兩個(gè)閘閥，進(jìn)口和出口局部阻力系數(shù)分別是0.06，1.0，1.0。管徑按允許流速選擇DN800，查水力計(jì)算表：，，則</p><p><b>　　水頭損失 </b></p><p>　　5.2.2給水處理構(gòu)筑物高程計(jì)算</p><p>　　（1）清水池最高水位=1.80m</p><p>　?。?）濾池水面標(biāo)

105、高=清水池最高水位+清水渠到濾池出水連接管渠的水頭損失+濾池的最大作用水頭</p><p>　　=1.80+0.18+2.30=4.28m</p><p>　?。?）沉淀池水面標(biāo)高=濾池水面標(biāo)高+濾池進(jìn)水管到沉淀池出水管間的水頭損失+沉淀池出水渠的水頭損失</p><p>　　=4.28+0.18+0.20=4.66m</p><p>　　（

106、4）反應(yīng)池與沉淀池連接渠水面標(biāo)高=沉淀池水面標(biāo)高+沉淀池配水穿孔墻的水頭損失</p><p>　　=4.66+0.05=4.71m</p><p>　?。?）反應(yīng)池水面標(biāo)高=沉淀池與反應(yīng)池連接渠水面標(biāo)高+反應(yīng)池的水頭損失</p><p>　　=4.71+0.41=5.12m</p><p>　　5.2.3給水處理構(gòu)筑物高程布置</p&g

107、t;<p><b>　　水廠高程布置見圖。</b></p><p><b>　　六.參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)： </p><p>　?。?）嚴(yán)熙世，范謹(jǐn)初. 給水工程（第四版）.中國建筑工業(yè)出版社，1999，北京</p>&l

108、t;p>　?。?）崔玉川等. 給水廠處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算.化學(xué)工業(yè)出版社，2003，北京</p><p>　?。?）《給水排水設(shè)計(jì)手冊》，第三冊，城鎮(zhèn)給水，中國建筑工業(yè)出版社：北京，</p><p>　?。?）《給水排水設(shè)計(jì)手冊》，第一冊，常用資料，中國建筑工業(yè)出版社：北京，</p><p>　?。?）《給水排水設(shè)計(jì)手冊》，第十一冊，常用設(shè)備，中國建筑工業(yè)出版社：