水質(zhì)課程設計

1、課 程 設 計 題 目： 水質(zhì)工程學 學 院： 市政與環(huán)境工程學院 專 業(yè)： 給水排水工程 姓 名： 梅君州 學 號： 024214120 指導老師： 肖曉存 完成時間： 2014年 6 月 1 日 前言 水是生命的源泉，是重要的自然資源和環(huán)境要素。水資源在社會、經(jīng)濟、生存環(huán)境中占有十分重要的地位，它是促進城市經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，確保人民安居樂業(yè)，建設社會物質(zhì)文明和精神文明的重要條件，是社會賴以存在和發(fā)展的物質(zhì)基礎。本次課程設計是城市凈水廠的設計，主要目的是鞏固和加深學生對水處理工程課程教學內(nèi)容的理解；增強學生工程概念，培養(yǎng)學生運用所學知識解決實際問題的能力；使學生在設計計算、制圖、查閱資料、使用

2、設計手冊及設計規(guī)范等基本技能上得到初步訓練，深化和擴展學生的專業(yè)知識；培養(yǎng)和提高學生的計算能力、設計和繪圖的水平；培養(yǎng)和提高學生查閱資料、運用工具書制訂初步設計方案的能力；培養(yǎng)在教師指導下，能獨立設計一個中、小型凈水廠主要構(gòu)筑物工藝設計的能力。本次課程設計內(nèi)容包括：根據(jù)給水規(guī)劃要求確定設計規(guī)模和廠址；根據(jù)原水水質(zhì)即用水要求確定給水處理工藝流程和水處理構(gòu)筑物的形式；選定藥劑種類、投加量和投加設備；設計布置輔助構(gòu)筑物及編制水廠定員；進行水廠的總體布置及廠區(qū)道路、綠化和管線綜合布置；按照要求進行給水廠的自動控制設計等。在完成上述工作過程中，應根據(jù)設計要求收集資料，進行設計、計算和繪圖。preface

3、 water is the source of life, is the natural resources and an important environment factor. water resource plays an important role in the social, economic,environment, it is to promote the sustainable development of city economy, to ensure that the people live and work in peace, an important conditi

4、on for the construction of social material civilization and spiritual civilization, is the material basis of social existence and development.the curriculum design is to design the city waterworks, the main purpose is toconsolidate and deepen the student to teaching content water treatment engineeri

5、ng curriculum understanding; students engineering concept, cultivate the ability to solve practical problems for students to use the knowledge learn; so that students in the design calculations, drawings, data access, the use of the design manual and design specification of basic skills such as init

6、ial training,professional knowledge to deepen and expand the students; to train and improve students calculating ability, design and drawing level; to cultivate and improve students access to information, use the tool for the preliminary design of thebook ability; training under the guidance of teac

7、hers, can independently design a medium, small water main the ability to build a process design.the design contents of the course include: according to the water supply planning requirements to determine the size and site design; according to the raw water quality that water requirements to determin

8、e the form of water treatmentprocess and water treatment structures; selected medicament kinds, dosage and dosing equipment; design and layout of auxiliary construction quota andcompilation of water plant; general layout and plant water road, greening andpipeline arrangement; in accordance with the

9、requirements of the waterworksautomatic control design. at the completion of the work process, design requirements should be based on data collection, design, calculation and drawing.目錄1.水廠設計資料及設計原則1一、設計題目1二、設計基礎資料1三、廠址區(qū)地形資料1四、設計成果及要求2五、設計時間3六、設計進度3七、指導教師： 肖曉存32.水廠規(guī)模的確定43.凈水廠工藝及構(gòu)筑物的確定43.1 水源水質(zhì)比較好因此采

10、用常規(guī)處理工藝43.2藥劑投加方法43.3混凝反應設備的選擇53.4沉淀池選擇53.5濾池的選擇63.6消毒選擇64.加藥設備計算74.1溶液池容積和溶解池容積計算74.1.1溶液池容積計算74.1.2溶解池容積74.2加藥管84.3藥劑倉庫計算84.4混合設備94.4.1設計流量94.4.2設計流速94.4.3混合單元數(shù)94.4.4混合時間104.4.5水頭損失104.4.6校核gt值105.柵條絮凝池計算105.1絮凝計算115.2柵條計算136.平流沉淀池計算176.1沉淀尺寸設計186.2進水設計196.3出水設計196.4水頭損失217.普通快濾池217.1平面尺寸計算：227.2濾

11、池高度237.3配水系統(tǒng)：237.4洗沙排水槽277.5濾池反沖洗307.6進出水系統(tǒng)318.加氯消毒計算328.1加氯量計算338.2加氯設備的選擇339.清水池計算339.1清水池容積349.2清水池尺寸設計349.3管道系統(tǒng)349.4清水池布置3610.其他設計3611.水廠總體布置3711.1水廠的平面布置3811.2水廠的高程計算及布置3812總結(jié)391.水廠設計資料及設計原則一、設計題目洛陽市第一凈水廠工藝設計二、設計基礎資料1、城市用水量 60000 m3/d。2、廠址區(qū)水文地質(zhì)資料廠址區(qū)土質(zhì)為亞粘土，冰凍深度-0.21m，地下水位為-7m，年降水量1866.5mm，年最高氣溫4

12、2，最低氣溫-10.1，年平均氣溫14.8，主導風向西南風 。三、廠址區(qū)地形資料廠址區(qū)地形平坦，地面標高149.00m。4、水源資料水源為地面水源，水量充沛；河流最高水位145m，最低水位136m，常水位140m。水質(zhì)符合飲用水源的水質(zhì)標準，濁度為 80 度。 設計內(nèi)容1、確定凈水廠設計規(guī)模2、工藝流程選擇；3、水處理構(gòu)筑物選型及工藝設計計算；4、平面布置，繪制水廠總平面布置圖；5、進行水力計算與高程布置計算，繪制高程布置圖。四、設計成果及要求設計說明書1份；圖紙2張。1、設計說明書3-5萬字，300字左右的摘要，要有中英文對照。內(nèi)容包括：摘要（前言）；目錄；概述（簡單說明設計任務、設計依據(jù)、

13、設計資料等）；處理流程闡述；構(gòu)筑物的設計計算；平面布置說明；高程布置計算；設計中需要說明的問題。設計說明書應有封面、前言、目錄、正文、小結(jié)及參考文獻。包括設計依據(jù)、設計基礎資料、水廠規(guī)模確定、工藝流程選擇、方案比較、各處理構(gòu)筑物的選型及設計計算、總體布置說明等。總體應包括設計中的闡述說明及計算成果，應簡明扼要、文理通順、段落分明、字跡清晰工整，內(nèi)容應系統(tǒng)完整，計算正確，草圖和表格不得徒手草繪，圖中各符號應有文字說明，線條清晰，大小合適，裝訂整齊。2、設計圖紙內(nèi)容包括： 水廠平面布置圖（比例1:500-1:1000）。圖中應表示出各構(gòu)筑物平面坐標，圖左下角為零坐標；輔助建筑物位置；廠區(qū)道路、綠化

14、等，還應有管線及圖例和構(gòu)筑物一覽表。高程布置圖（橫向比例1:500-1:1000，縱向比例1:50-1:200）。圖中應標出各構(gòu)筑物的頂、底、水面、連接管渠標高、地面標高。上述圖紙應注明圖名及比例，圖中文字一律用仿宋字體書寫，圖中線條應粗細主次分明，圖紙一律用2號圖，圖右下角留出標題欄。設計圖紙應基本達到技術(shù)（擴大初步）設計深度，準確地表達設計意圖；圖面力求布置合理、正確、清晰、比例合適，符合工程制圖要求及有關(guān)規(guī)定。五、設計時間2015年5月25日-31日（1周）六、設計進度時間（月.日）設計內(nèi)容要求5.25收集設計資料，確定設計規(guī)模5.26選擇工藝流程及構(gòu)筑物選型進行方案比較5.27工藝設計

15、及計算所有構(gòu)筑物5.28水廠總平面圖、高程布置圖的繪制手工繪制（2號圖）5.29整理說明書、答辯部分學生答辯七、指導教師： 肖曉存八、設計地點：9號教學樓 a502 教室市政與環(huán)境工程學院給排水科學與工程教研室 2015年5月10日2.水廠規(guī)模的確定設計計算得用水量為60000m3/d,水廠自用水量按7%計算，則水廠的自用水量為：q=600001.07-60000=64200-60000=4200m3/d.根據(jù)水廠設計水量1萬5萬m3/d小型水廠，5萬10萬m3/d為中型水廠，10萬m3/d以上為大型水廠的標準可知水廠為中型水廠 3.凈水廠工藝及構(gòu)筑物的確定3.1 水源水質(zhì)比較好因此采用常規(guī)處

16、理工藝清水池過濾沉淀混凝原水消毒劑混凝劑圖3-13.2藥劑投加方法混凝劑的投加有干投與濕投兩種方法。一般情況下采用濕投較適合。對于固體塊狀或顆粒狀混凝劑，先加以溶解，配制成一定濃度的溶液，再投加到待處理的水中。濕投法具有容易與原水充分混合、不易阻塞入口，管理方便、投藥量易于調(diào)節(jié)等的優(yōu)點，所以本設計采用濕投法。圖3-2混凝劑投加系統(tǒng)溶解池溶液池b溶液池a計量設備投藥設備混合設備水水藥劑水固體藥劑的濕投加系統(tǒng)包括：藥劑的搬運、調(diào)制（溶解）、提升、儲液、計量和投加。此外，尚需考慮排渣等設施。為便于投加藥劑，溶解池高程設置在地坪面以下為宜，池頂高出地面約0.2米；溶藥池地坡度不小于0.02，池底應有排

17、渣管，池壁須設超高防止攪拌溶液時溢出。溶液池采用鋼筋混凝土池體，內(nèi)壁需進行防腐處理。溶液池為高架式設置，以便能重力投加藥劑。池周圍應有工作臺，池底坡度不小于0.02，底部應設置排空管；池內(nèi)最高工作水位處設溢流管。計量設備采用計量泵計量?；旌显O備采用管式靜態(tài)混合器。3.3混凝反應設備的選擇隔板絮凝池：絮凝效果較好、構(gòu)造簡單，施工方便、絮凝時間較長、水頭損失較大、轉(zhuǎn)折處絮粒易破碎、出水流量不均勻。折板絮凝池：絮凝時間較短、絮凝效果好、構(gòu)造復雜、水量變化影響絮凝效果。柵條絮凝池：絮凝時間短、絮凝效果較好、構(gòu)造簡單、水量變化影響絮凝效果。機械絮凝池：絮凝效果好、水頭損失小、可適應水質(zhì)水量的變化、需機械

18、設備和經(jīng)常維修。綜合上述各個絮凝池優(yōu)缺點，柵條絮凝池能耗分布較均勻，絮凝顆粒碰撞機會大體一致，可以提高絮凝效率，縮短絮凝時間，本設計采用柵條絮凝反應池。3.4沉淀池選擇 平流沉淀池：造價較低、操作管理方便，施工較簡單、對原水濁度適應強，潛力大，處理效果穩(wěn)定。占地面積較大。一般用于大、中型水廠。斜管沉淀池：沉淀效率高、池體積小、占地小、斜管耗用較多材料，老化后需要更換，費用較高、對原水濁度適應性較平流池差、不設機械排泥裝置時，排泥較困難；設機械排泥時，維護管理較平流麻煩。平流沉淀與斜管沉淀池相比造價較低、操作管理方便，施工較簡單、對原水濁度適應強，潛力大，處理效果穩(wěn)定。并本設計場地比較寬裕，所以

19、本設計采用平流式沉淀池。3.5濾池的選擇普通快濾池：有成熟的運轉(zhuǎn)經(jīng)驗，運行穩(wěn)妥可靠、采用砂濾料，材料易得，價格便宜、采用大阻力配水系統(tǒng)，單池面積可做的較大；池深較淺、可采用降速過濾，水質(zhì)較好、閥門多、需設有全套沖洗設備?？蛇m用于大、中、小型水廠。雙閥濾池：有成熟的運轉(zhuǎn)經(jīng)驗，運行穩(wěn)妥可靠、采用砂濾料，材料易得，價格便宜、采用大阻力配水系統(tǒng)，單池面積可做的較大；池深較淺、可采用降速過濾，水質(zhì)較好、減少二只閥門，相應降低了造價和檢修工作量、需設有全套沖洗設備、增加形成虹吸的抽氣設備。均粒濾料濾池：運行穩(wěn)妥可靠、采用砂濾料，材料易得、濾床含污量大、周期長、濾速高、水質(zhì)好、具有氣水反洗和水表面掃洗，沖洗

20、效果好、配套設備多，如鼓風機等、土建較復雜，池深比普通快濾池深。適用于大、中型水廠。虹吸濾池：不需大型閥門、不需沖洗水泵或沖洗水箱、易于自動化操作、土建結(jié)構(gòu)復雜、池深大，單池面積不能過大。反洗時要浪費一部分水量，沖洗效果不易控制、變水位等速過濾，水質(zhì)不如降速過濾。移動罩濾池：造價低，不需大量閥門設備、池深淺，結(jié)構(gòu)簡單、能連續(xù)運行，不需沖洗水塔或水泵、節(jié)約用地，節(jié)約電耗、降速過濾、需設移動沖洗設備，對機械加工和材質(zhì)要求較高、起始濾速較高，因而濾池平均設計濾速不宜過高、罩體與隔墻間的密封要求較高。適用于大、中型水廠。綜上所述普通快濾池，運行穩(wěn)妥可靠、采用砂濾料，材料易得，價格便宜、采用大阻力配水系

21、統(tǒng)；池深較淺、可采用降速過濾，水質(zhì)較好。所以本設計采用普通快濾池。3.6消毒選擇常用的消毒方法有氯、二氧化氯、臭氧、紫外線等。我國城市給水中普遍采用氯消毒，可投加液氯、漂白粉、漂粉精、次氯酸鈉等。采用氯消毒經(jīng)濟有效，且余氯具有持續(xù)消毒作用。所以本設計采用氯消毒。液氯消毒具有余氯的持續(xù)消毒作用、價值成本較低、操作簡單，投量準確、不需要龐大的設備。綜上所訴本設計的水處理流程如下：聚化鋁混凝劑液氯消毒原水柵條反應池平流式沉淀池普通快濾池清水池圖3-3 處理工藝4.加藥設備計算4.1溶液池容積和溶解池容積計算4.1.1溶液池容積計算式中 q處理水量，m3/h u混凝劑最大投藥量，mg/l取48mg/l

22、 b溶液濃度（%），混凝劑溶液一般采用520取10 n每日調(diào)制次數(shù)，一般不宜超過3次，取2次溶液池采用矩形,設置兩個，每個容積為15.4m3，以便交替使用，保證連續(xù)投藥。取有效水深為1.3m，總深度h=h1+h2+h3，h2為超高取0.3m，h3為儲渣深度取0.1m。h=1.3+0.3+0.1=1.7m溶液池矩形尺寸長寬高=3.53.51.7=20.825m3，池邊設置1.2m走道便于檢查池內(nèi)溶液。4.1.2溶解池容積溶解池取圓形，設置兩個一用一備，有效水深取1.5m，則，底面積 總深度h=h1+h2+h3，h2為超高取0.3m，h3為儲渣深度取0.1m。h=1.5+0.3+0.1=1.9m溶

23、解池的放水時間采用t15min，則放水流量查水力計算表得放水管管徑dn50，相應流速1.81m/s。溶解池底部設管徑d100mm的排渣管一根。溶解池攪拌裝置采用機械攪拌：以電動機驅(qū)動漿板攪動溶液。 4.2加藥管投藥管流量：查水力計算表得投藥管管徑d25mm，相應流速為0.34m/s。4.3藥劑倉庫計算混凝劑為聚合鋁，每袋質(zhì)量是40kg，每袋規(guī)格為0.5m0.4m0.2m，最大投藥量為48mg/l，水廠設計水量為64200m3/d=2675m3/h。藥劑堆放高度為1.5m，藥劑儲存期為30d。聚合鋁的袋數(shù)為：袋藥劑堆放面積為： 0.2袋與袋孔隙率倉庫平面尺寸為：bl=10m8m=80m2。加藥間

24、尺寸：兩個溶液池，一個溶解池，一個藥劑倉庫，加藥間總面積為：考慮過道和預留面積滿足要求的長寬選擇為長：13m寬：10m4.4混合設備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、消毒劑實行瞬間混合的理想設備：具有高效混合、節(jié)約用藥、設備小等特點，它是有二個一組的混合單元件組成，在不需外動力情況下，水流通過混合器產(chǎn)生對分流、交叉混合和反向旋流三個作用，混合效益達90-95%。 4.4.1設計流量4.4.2設計流

25、速靜態(tài)混合器設在絮凝池進水管中，設計流速v=1.2m/s，則管徑為：采用d=1000mm，則實際流速為1.53m/s。4.4.3混合單元數(shù)按下式計算 取n=3，則混合器的混合長度為： l=1.1nd=1.131=3.3m4.4.4混合時間 4.4.5水頭損失 4.4.6校核gt值 gt=985.543.08=3035.46(2000，水力條件符合要求）。g:水的密度為1000kg/mh： 水頭損失（m）：水的動力粘度，按水溫20計算，=1.1410（kg.s/）t：絮凝時間（s） 5.柵條絮凝池計算 設計規(guī)模6萬噸/天，柵條絮凝池單池處理水量在12.5萬噸/天較適合，取絮凝池分四池。5.1絮凝

26、計算 設計流量6.42萬噸/天等于0.743m3/s。 因分成4池，所以每池流量0.18576m3/s 設絮凝時間為10min，得絮凝池的有效容積: v=qt60式中 v有效容積，m3 q每池流量，m3/s t絮凝時間，minv=qt60=0.185761060m3=111.46m3設有效水深為3.0m，得池的面積為:式中 a池的面積，m2 v有效容積，m3 v有效容積，m3 h有效水深，取3.0m h有效水深，取3.0m豎井流速度取為0.12m/s，得單格面積為: 式中 q每池流量，m3/s v0豎井流速取0.12m/s 單格面積，m2設每格為方格，邊長采用1.23m。因此，每格面積為1.5

27、m2由此得分格數(shù)為： 式中 n格數(shù)采用25格，實際絮凝時間為： 池的總深度：式中 h總深度，m h1有效水深，3.0m h2超高m，取0.45m h3泥斗深度m取0.65mh=3.0+0.45+0.65=4.1m 過水洞流速按進口0.3m/s遞減到出口0.1m/s計算。得各過水空洞的尺寸： 豎井隔墻空洞的過水面積： 空洞高度 計算結(jié)果如下表：編號洞口速度洞口高寬編號洞口速度洞口高寬10.30.591.23120.200.881.2320.30.591.23130.180.981.2330.280.631.23140.180.981.2340.280.631.23150.161.101.2350

28、.260.671.23160.161.101.2360.260.671.23170.141.261.2370.240.731.23180.141.261.2380.240.731.23190.121.461.2390.220.801.23200.121.461.23100.220.801.23210.101.761.23110.200.881.23220.101.761.23 過水空洞的尺寸 表5-1絮凝池布置如下頁圖，已表示從進口到出口格的水流方向“上”“下”表示隔墻上的開孔位置，上孔上緣在最高水位以下，下孔下緣與排泥槽口齊平。，表示每格的網(wǎng)格層數(shù)，分格尺寸。圖5-2 絮凝池布置編號16為前

29、段柵條共計16層，編號714為中段柵條共計8層，編號1522為后段不放置柵條。5.2柵條計算柵條絮凝池的設計分三段。前段為密網(wǎng)，v1=0.3m/s，中段為疏網(wǎng)，v2=0.2m/s，末段不安裝柵條。選用柵條材料為鋼筋混凝土，斷面為矩形，厚度為50mm，寬度為50mm。前段放置密柵條速度0.3m/s：豎井過水斷面面積柵條總面積為1.5-0.62=0.88m2單個柵條面積0.051.23=0.0615m2柵條放置兩邊貼井邊放置過水縫隙13條，縫寬為：實際流速 中段放置密柵條速度0.2m/s：豎井過水斷面面積柵條總面積為1.5-0.929=0.571m2單個柵條面積0.051.23=0.0615m2柵

30、條數(shù)柵條放置兩邊貼井邊放置過水縫隙8條，縫寬為實際流速總水頭損失： 式中 h1每層柵條水頭損失（m） h2每個孔洞水頭損失（m） v1各段過柵速度（m） v2各段過空洞速度（m） 柵條阻力系數(shù)，前段取1.0，中段取0.9 孔洞阻力系數(shù)，可取3.0 前段單層柵條水頭損失： 中段單層柵條水頭損失：編號1、2格水頭損失：編號3、4格水頭損失：各個格水頭損失結(jié)果如下表： 各個格水頭損失 表5-3編號洞口速度水頭損失m編號洞口速度洞口高寬10.30.0138120.200.006120.30.0138130.180.005030.280.0120140.180.005040.280.0120150.16

31、0.003950.260.0103160.160.003960.260.0103170.140.003070.240.0088180.140.003080.240.0088190.120.002290.220.0074200.120.0022100.220.0074210.100.0015110.200.0061220.100.0015網(wǎng)格水頭損失為各個網(wǎng)格水頭損失之和得：6.平流沉淀池計算平流沉淀池的單池處理能力在12.5萬噸/天，該設計沉淀池分為4個池，每個尺子得到處理水量q=16050m3/d。6.1沉淀尺寸設計沉淀池設計數(shù)據(jù)，沉淀時間t=1.5h，液面負荷率水平流速。沉淀池表面：沉淀長

32、度：沉淀寬度;為了便于布置沿寬與絮凝池寬相同寬為7.35m（包含兩側(cè)墻體厚度共計0.4m），平流沉淀池凈寬為6.95m。式中 h總深度，m h1有效水深，取3.0m h2超高m，取0.3m h3沉淀池污泥高度m取0.6m6.2進水設計絮凝池與沉淀池之間用穿孔布水墻，墻寬同池寬為6.95m，高為3.3m。穿孔布水墻所需洞口總面積：式中 v洞穿孔布水墻洞口流速，采用0.15m/s洞口采用喇叭形入口尺寸出口尺寸。所需洞口數(shù)：6.3出水設計出水端部采用三角溢流堰與集水槽，取堰口負荷，則堰口長度為;。集水渠采用平底均勻集水，出口自由出流，其起點水深為h，終點水深為h2，則：池壁集水支渠取b=0.25m則

33、h1=0.18m h2=0.104m池中集水支渠取b=0.5m則h1=0.098m h2=0.056m集水支渠設計9個。集水總渠水情況與支渠有些不同，計算，已知q=0.1858m3/s,取b=0.6m，則h1=0.37m。為了保證集水支渠出口自由出流，出口跌水采用0.1m總渠高度：為了防止沉淀池超負荷運行時水流外溢，設溢流管，溢流管口位置高于集水支渠堰口標高0.15m，溢流管徑與絮凝池進口管徑相同。排泥設備采用行車式虹吸排泥。水流穩(wěn)定性校核弗勞德數(shù)：式中 v沉淀池中平均水平流速，12mm/s g重力加速度，g=980cm/s r水力半徑 fr小于10-5,池內(nèi)水穩(wěn)定性較低，易于受到渾水異重流或

34、其他密度流量的影響。雷諾數(shù)校核：式中 水運動粘度，20攝氏度取=0.01010cm2/s6.4水頭損失孔口數(shù)為124個，孔口水頭損失為;式中 局部阻力系數(shù)，取7.普通快濾池7.1平面尺寸計算：濾池面積：式中 f濾池總面積，m2 q設計水量，m3/d v設計慮速，石英砂單層濾料一般采用810m/h，設計中采用8m/h。 t濾池每日工作時間，h t0濾池每日的工作時間，h t0濾池每日沖洗后停用和排放初濾水時間，h t1濾池每日沖洗時間，取t=0.1h n濾池每日的沖洗次數(shù)，取n=2次不考慮排放初濾水時間，即取t0=0則f選用單層濾料石英砂濾池，取單池面積式中 f單池面積，m2 f濾池總面積，m2

35、 n濾池個數(shù)，一般采用n2個。設計中取n=8，成對稱雙行排列布置設計中取l=7m，b=6m，濾池的實際面積為實際流速：當一座濾池檢修時，其余濾池的強制濾速v7.2濾池高度式中 h濾池高度，m h1承托層厚度，取0.3m h2濾料層厚度，取0.7m h3濾層上水深，一般采用1.52.0m，取1.8m h4超高，一般采用0.3m7.3配水系統(tǒng)：1）反沖洗強度一般采用1215l/(s.m2),取14l/(s.m2)2）反沖洗水量式中 沖反沖洗干管流量，l/s3）干管始端流速式中 干管始端流速，一般采用1.01.5m/s 反沖洗水流量，l/s d干管直徑，設計中取d=700mm 4）配水支管根數(shù)式中

36、單池中支管根數(shù)，根 l濾池長度，m a支管中心距離,一般采用0.250.30m，取a=0.25m5）單根支管入口流量式中 單池支管入口流量，l/s6） 支管入口流速式中 支管入口流速，一般采用1.52.0m/s dj支管管徑，取0.1m7）單根支管長度式中 單根支管長度，m b單個濾池寬度，b=6m d配水干管管徑，d=0.7m 8）配水支管上孔口總面積：式中 配水支管上孔口總面積，m2 k配水支管上孔口總面積與濾池面積f之比，一般采用0.2%0.25%，取k=0.25%9） 配水支管上孔口流速式中 配水支管上孔口流速，一般采用5.06.0m/s10） 單個孔口面積式中 配水支管上單個孔口面積

37、，m2 配水支管上孔口的直徑，一般采用912mm，取9mm11） 孔口總數(shù)式中 孔口總數(shù)，個12） 每根支管上的孔口數(shù) 式中 每根支管上的孔口數(shù)支管上孔口布置成兩排，與垂線成45夾角向下交錯排列。13） 孔口中心距式中 孔口中心距，m設計中=2.55m，=40個14） 孔口平均水頭損失式中 孔口平均水頭損失，m q沖洗強度，l/s.m2 流量系數(shù)，與孔口直徑和壁厚的比值有關(guān)，查表取 k支管上孔口總面積與濾池面積之比，一般采用0.2%0.25%設計中取=5mm，k=0.25%，則孔口直徑與壁厚之比，所以選用流量系數(shù)=0.6815）配水系統(tǒng)校核對大阻力配水系統(tǒng)，要求其支管長度與直徑之比不大于60對

38、大阻力配水系統(tǒng)，要求配水支管上孔口總面積與所有支管橫截面積之和的比值小于0.5即 式中 配水支管的橫截面積，m2滿足要求7.4洗沙排水槽1）洗沙排水槽中心距式中 洗砂排水槽中心距，m 每側(cè)洗砂排水槽數(shù)，條因洗沙排水槽長度不宜大于6m，故在設計中將每座濾池中間設排水渠，在排水渠兩側(cè)對稱布置洗沙排水槽，每側(cè)洗沙排水槽數(shù)n1=3條，池中洗沙排水槽總數(shù)n2=6條。2） 每條洗沙排水槽長度式中 每條洗砂排水槽長度，m b中間排水渠寬度，設計中取0.8m3） 每條洗沙排水槽的排水量式中 q0每條洗砂排水槽的排水量，l/s qg單個濾池的反沖洗水流量，l/s n2洗砂排水槽總數(shù)，n2=6條4）洗沙排水槽斷面

39、模數(shù)。洗沙排水槽采用三角形標準斷面,洗砂排水槽斷面模數(shù)式中 x洗砂排水槽斷面模數(shù)，m q0每條洗砂排水槽的排水量，l/s 槽中流速，取0.6m/s5） 洗砂排水槽距砂面高度式中 洗砂排水槽距砂面高度，m e砂層最大膨脹率，石英砂濾料一般采用30%50%，取e=35% 洗砂排水槽,設計中取=0.05m h2濾料層厚度，設計中取h2式=0.7m c洗砂排水槽的超高，設計中取c=0.08m6） 排水槽總平面面積式中 排水槽總平面面積，m2 校核排水槽總平面面積與濾池面積之比滿足要求。7） 中間排水槽 中間排水槽采用矩形斷面，渠底距洗沙排水槽底部高度式中 中間排水槽底距洗砂排水槽底部高度，m b中間排

40、水渠寬度，m 反沖洗排水流量，m3/s g重力加速度，9.8m/s2單格濾池反沖洗排水系統(tǒng)布置圖7-1 反沖洗排水系統(tǒng)7.5濾池反沖洗濾池反沖洗水可由高位水箱或?qū)ＴO的沖洗水泵供給。本設計按沖洗水泵供給。1）單個濾池的反沖洗用水量式中 w單個濾池的反沖洗用水量，m3 t單個濾池的反沖洗時間，設計中取t=6min2） 承托層的水頭損失式中 承托層的水頭損失，m 承托層的厚度，取=0.3m q沖洗強度，設計中取14l/(m2.s)3） 沖洗時濾層的水頭損失式中 沖洗時濾頭的水頭損失，m 濾料的密度，石英砂的密度一般采用2650kg/m3 水的密度，=1000kg/m3 濾料未膨脹前的孔隙率，取=0.

41、41 h2濾料未膨脹前的厚度，取h2=0.7m4）沖洗水泵揚程式中 沖洗水泵揚程 洗砂排水槽頂與吸水池最低水位高差，,m 水箱與濾池間的沖洗管道的沿程和局部水頭損失之和，取=1.0m 配水系統(tǒng)的水頭損失，一般采用1.52.0m,=3.5m 備用水頭，一般采用1.52.0m，=1.5m 孔口平均水頭損失，取3.5m取15m7.6進出水系統(tǒng)進水總渠 濾池的總進水量為q=64200m3/d=0.743m/s,設計中取進水總渠渠寬b1=1m,水深為1.2m，渠中流速v1=0.826m/s.單個濾池進水管流量q2=0.743/8m3/s=0.093m3/s,采用進水管直徑d2=500mm,管中流速v2=

42、0.63m/s反沖洗進水管 沖洗水流量q=588l/s,采用管徑d3=600mm，管中流速v3=2.68m/s清水管 清水總流量q=0.743m/s，為了便于布置，采用與進水渠相同的尺寸。單個濾池進水管流量q2=0.743/8m3/s=0.093m3/s,采用進水管直徑d2=500mm,管中流速v2=0.63m/s排水渠 排水流量q=588l/s,排水渠斷面寬度b2=0.9m,渠中水深為0.75m，渠中流速v=1.12m/s8.加氯消毒計算8.1加氯量計算q=qb式中 q每天的投加量，g/d q設計水量，m3/d b加氯量，一般采用0.51.0g/m3，b=1.0g/m3q=624001g/d

43、=62400g/d=62.4kg/d=2.6kg/h儲存量：q=62.435=2184kg8.2加氯設備的選擇加氯設備包括自動加氯機，濾瓶和自動檢測與控制裝置等。自動加氯機選擇 選用zj-型轉(zhuǎn)子真空加氯機2臺，1用1備，每臺加氯機加氯量0.59kg/h。加氯機安裝在墻上，安裝高度在地面以上1.5m,每臺加氯機之間的凈距為0.8m。濾瓶 采用容量為500kg的濾瓶，濾瓶的外形尺寸：外徑600mm，瓶高1800mm，濾瓶自重146kg，公稱壓為2mpa。濾瓶采用兩組，每組6個，1組使用，1組備用，每組使用周期35d。加氯控制 根據(jù)余氯值，采用計算機進行自動控制投氯量。加氯間和氯庫 采用加氯間和氯庫

44、合建的方式，中間用墻分隔開，留有工人通行小門。加氯間平面尺寸：長7m，寬9m；氯庫平面尺寸:長15m，寬9m。9.清水池計算9.1清水池容積v=kq式中 k經(jīng)驗系數(shù)，10%20%，取10% v清水池總有效容積， q設計流量，v=kq=0.164200m3=6420m3清水池共3座，則每座容積9.2清水池尺寸設計清水池單池面積式中 a每座清水池的面積，m2 h有效水深，取5.0 m取清水池寬b為15m，則清水池長取30m。則清水池實際容積為30155=2250m清水池超高h1取0.5m，則總高為h=h1+h=5.5m 9.3管道系統(tǒng)清水池進水管每池設一根進水管，則q=2140m3/d=24.77

45、l/s管內(nèi)流速0.71.0m/s，取0.8m/s。則d1=0.7m/s，取dn=800mm。設計中取進水管徑dn800，進水管實際流速為0.657m/s。清水池出水管道 用水量變化，按出水最大流量計算式中 q1最大流量，m3/h k時變化系數(shù)，一般采用1.32.5，設計用1.5 q設計水量，m3/d每池一根出水管道，則q=0.372m3/s，出水管管內(nèi)流速一般采用0.71.0m/s，設計中取v1=0.7m/s，則d2=0.9m；設計中取出水管管徑為dn900，則流量最大時出水管內(nèi)流速為0.78m/s。溢流管 溢流管管徑與進水管相同，采用dn700的管徑，在溢流管管端設喇叭口，管道上不設閥門，出

46、口設網(wǎng)罩，防止蟲類進入。放空管 按2h將池內(nèi)水放空計算。管內(nèi)流速v取1.2m/s，則管徑為式中 d3放空管管徑，m 放空管管內(nèi)流速，m/s t放空時間，取t=2h設計中取排水管管徑為dn700。9.4清水池布置導流墻。在清水池內(nèi)設置導流墻，以防止池內(nèi)出現(xiàn)死角，保證氯與水的接觸時間不小于30min。每座清水池內(nèi)導流墻設置2條，間距為5m，將清水池分成3格。在導流墻底部每隔1.0m設0.1m0.1m的過水方孔，使清水池清洗時排水方便。檢修孔。在清水池頂部設圓形檢修孔2個，直徑為1200mm。通氣管。為了使清水池內(nèi)空氣流通，保證水質(zhì)新鮮，在清水池頂部設通氣孔，通氣孔每池共設12個，每格設4個，通氣管

47、的管徑為200mm，通氣管伸出地面的高度高低錯落，便于空氣流通。覆土厚度。清水池頂部應有0.51.0m的覆土厚度，并加以綠化美化環(huán)境。此處取覆土厚度為1.0m。10.其他設計生活輔助建筑物面積應按水廠管理體制、人員編制和當?shù)亟ㄖ藴蚀_定。生產(chǎn)輔助建筑物面積根據(jù)水廠規(guī)模、工藝流程和當?shù)氐木唧w情況而定。按總?cè)藬?shù)150人，其分配如下： 建筑與人員分配情況 表10-1建筑物分項面積（m2）人數(shù)生產(chǎn)管理生產(chǎn)管理用房3320.6650化驗室2008機修車間機修間20010車庫157.51倉庫6252食堂3144浴室2002傳達室1502職工宿舍2450100行政辦公用房行政辦公大樓375020噴泉314 11.水廠總體布置11.1水廠的平面布置水廠的基本組成分為兩部分：1.生產(chǎn)構(gòu)筑物，包括處理構(gòu)筑物、清水池、二級泵站、藥劑間等；2.輔助構(gòu)筑物，其中分為生產(chǎn)輔助構(gòu)筑物和生活輔助構(gòu)筑物兩種。前者包括化驗室、修理部門、倉庫、車庫及值班宿舍等；后者包括辦公樓、食堂、浴室及職工宿舍等。水廠平面布置主要有：各種構(gòu)筑物和建筑物的平面定位；各種管道、閥門及管道配件的布置；道路、圍墻及綠化的布置等。作水廠的平面布置應