凈水廠設(shè)計(jì)正文

1、第一章：水廠設(shè)計(jì)資料及設(shè)計(jì)原則1.1設(shè)計(jì)資料一. 設(shè)計(jì)題目某城鎮(zhèn)凈水廠工藝設(shè)計(jì)二. 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料1、 城市用水量69000 m地震烈度為9度以下。 地下水質(zhì)對(duì)各類(lèi)水泥均無(wú)侵蝕作用。&氣象資料該市位于亞熱帶，氣候溫和，年平均氣溫15.9 °C, 七月極端最高溫度達(dá)39°C, 一月極端最低溫度15.30C,年平均降雨量954.1mm年平均降雨日數(shù)117.6天,/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-0.3m ,地下水位為-6m,年降水量1500 mm 年最高氣溫38C，最低氣溫-10 C,年平均氣溫20 E，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng)。3、廠址區(qū)地形資料廠址區(qū)地形

2、平坦，地面標(biāo)高150.00m。地形比例1:500,按平坦地形和平整 后的設(shè)計(jì)地面高程32.00m設(shè)計(jì)，水源取水口位于水廠東北方向150m,水廠位于 城市北面1km。4、水源資料水源為地面水源，水量充沛；河流最高水位147n，最低水位137m常水位141m水質(zhì)符合飲用水源的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，濁度為 400 度。5、工程地質(zhì)資料(1)地質(zhì)鉆探資料表土砂質(zhì)粘土細(xì)砂中砂粗砂粗砂礫石粘土砂巖石層1m1.5m1 m2 m0.8m1 m2 m土壤承載力：20 t/m .(2) 地震計(jì)算強(qiáng)度為186.2kPa。歷年最大日量降雨量 328.4mm常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北偏北（NNE ,靜風(fēng)頻率為12%，年平均風(fēng)速為3.4m/

3、s。土壤冰凍深度：0.4m。三. 設(shè)計(jì)內(nèi)容1、確定凈水廠設(shè)計(jì)規(guī)模2、工藝流程選擇；3、水處理構(gòu)筑物選型及工藝設(shè)計(jì)計(jì)算；4、平面布置，繪制水廠總平面布置圖；5、進(jìn)行水力計(jì)算與高程布置計(jì)算，繪制高程布置圖。四. 設(shè)計(jì)成果及要求處設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份；圖紙2張（手繪鉛筆圖）。1、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)3-5萬(wàn)字，300字左右的摘要要有中英文對(duì)照。內(nèi)容包括：摘要（前言）：目錄；概述（簡(jiǎn)單說(shuō)明設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)依 據(jù)、設(shè)計(jì)資料等）；處理流程闡述；構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算；平面布置說(shuō)明； 高程布置計(jì)算；設(shè)計(jì)中需要說(shuō)明的問(wèn)題。設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)應(yīng)有封面、前言、目錄、正文、小結(jié)及參考文獻(xiàn)。包括設(shè)計(jì)依據(jù)、 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料、水廠規(guī)模確定、工藝流程選擇方

4、案、各理構(gòu)筑物的選型及設(shè)計(jì)算、 總體布置說(shuō)明等。應(yīng)包括設(shè)計(jì)中的闡述說(shuō)明及計(jì)算成果， 應(yīng)簡(jiǎn)明扼要、文理通順、 段落分明、字跡清晰工整，內(nèi)容應(yīng)系統(tǒng)完整，計(jì)算正確，草圖和表格不得徒手草 繪，圖中各符號(hào)應(yīng)有文字說(shuō)明，線條清晰，大小合適，裝訂整齊。2、設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容包括：水廠平面布置圖（比例1: 500-1: 1000）。圖中應(yīng)表示出各構(gòu)筑物平面坐 標(biāo)，圖左下角為零坐標(biāo)；輔助建筑物位置；廠區(qū)道路、綠化等，還應(yīng)有圖例，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(yīng)標(biāo)出各構(gòu)筑物的頂、底、水面、連接管渠標(biāo)高、地面標(biāo)高。上述圖紙應(yīng)注明圖名及比例，

5、圖中文字一律用仿宋字體書(shū)寫(xiě)，圖中線條應(yīng)粗 細(xì)主次分明，圖紙一律用2號(hào)圖，圖右下角留出標(biāo)題欄。設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)基本達(dá)到技 術(shù)（擴(kuò)大初步）設(shè)計(jì)深度，準(zhǔn)確地表達(dá)設(shè)計(jì)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。1.2設(shè)計(jì)原則水廠的設(shè)計(jì)原則：1. 水處理構(gòu)筑物的處理能力，應(yīng)以最高日用水量加水廠自用水量來(lái)進(jìn) 行設(shè)計(jì)，并以原水水質(zhì)最不利情況進(jìn)行校核。2. 水廠應(yīng)按近期設(shè)計(jì)，考慮遠(yuǎn)期發(fā)展。根據(jù)使用要求和技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理 性等因素對(duì)近期工程亦作分期建造的安排。對(duì)于擴(kuò)建、改建工程，應(yīng)從實(shí)際 出發(fā)，充分發(fā)揮原有設(shè)施的效能，并應(yīng)考慮與原有構(gòu)筑物的合理配合。3. 水廠設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮個(gè)構(gòu)筑物或設(shè)備進(jìn)行

6、檢修、清洗及部分停止工作 時(shí)，仍能滿足用水要求。4. 水廠機(jī)械化和自動(dòng)化程度，應(yīng)本著提高科學(xué)管理水平和增加效益的 原則，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)要求，技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性和設(shè)備供應(yīng)情況，妥善確定，逐 部提高。5. 設(shè)計(jì)中必須遵循設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定第二章：水廠規(guī)模的確定設(shè)計(jì)計(jì)算得用水量為69000m3 d,水廠自用水量按5%計(jì)算，則水廠的自用 水量為：Q=69000X 1.05=72450 m d .根據(jù)水廠設(shè)計(jì)水量1萬(wàn)5萬(wàn)m3 d小型水廠，5萬(wàn)10萬(wàn)m3 d為中型水 廠，10萬(wàn)m3 d以上為大型水廠的標(biāo)準(zhǔn)可知水廠為中型水廠。第三章：總體設(shè)計(jì)3.1凈水工藝流程的確定根據(jù)地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB- 3838-88),原

7、水水質(zhì)符合地面水川類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，綜合分析后確定工藝流程如下圖所示：混凝劑消毒劑原水 *混合k柵條絮凝沉淀池濾池*清水池二級(jí)泵房用戶 *污泥濃縮池k脫水機(jī)房k污泥處理圖1水處理工藝流程3.2處理構(gòu)筑物及設(shè)備型式選擇3.2.1藥劑溶解池設(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，池頂宜高出地面0.20m左右，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善操作條件。 溶解池的底坡不小于0.02,池底應(yīng)有直徑不小于100mm的排渣管，池壁需設(shè)超 高，防止攪拌溶液時(shí)溢出。由于藥液一般都具有腐蝕性，所以盛放藥液的池子和管道及配件都應(yīng)采取防 腐措施。溶解池一般采用鋼筋混凝土池體， 若其容量較小，可

8、用耐酸陶土缸作溶 解池。投藥設(shè)備采用計(jì)量泵投加的方式。采用計(jì)量泵（柱塞泵或隔膜泵），不必另備計(jì)量設(shè)備，泵上有計(jì)量標(biāo)志，可通過(guò)改變計(jì)量泵行程或變頻調(diào)速改變藥液投量， 最適合用于混凝劑自動(dòng)控制系統(tǒng)。3.2.2混合設(shè)備根據(jù)快速混合的原理，實(shí)際生產(chǎn)中設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了各種各樣的混合設(shè)施，主要可以分為以下四類(lèi)：水力混合、水泵混合、管式混合和機(jī)械混合。在本次設(shè)計(jì)采用管式混合器對(duì)藥劑與水進(jìn)行混合。管式混合是利用原水泵后 到絮凝反映設(shè)施之間的這一段壓水管使藥劑和原水混合的一種混合設(shè)施。主要原理是在管道中增加一些各種結(jié)構(gòu)的能改變水流水力條件的附件，從而產(chǎn)生不同的效果。在混合方式上，由于混合池占地大，基建投資高；水泵混合

9、設(shè)備復(fù)雜，管理 麻煩，機(jī)械攪拌混合耗能大，管理復(fù)雜，相比之下，管式混合具有占地極小、投 資省、設(shè)備簡(jiǎn)單、混合效果好和管理方便等優(yōu)點(diǎn)而具有較大的優(yōu)越性。管式混合 器采用管式靜態(tài)混合器。使用分流隔板式混合槽對(duì)藥劑與水進(jìn)行混合。其具有占地極小、投資省、設(shè) 備簡(jiǎn)單、混合效果好和管理方便等優(yōu)點(diǎn)。3.2.3反應(yīng)池反應(yīng)作用在于使凝聚微粒通過(guò)絮凝形成具有良好沉淀性能的大的絮凝體。目前國(guó)內(nèi)使用較多的是各種形式的水力絮凝及其各種組合形式，主要有柵條絮凝、折板絮凝和波紋板絮凝。這三種形式的絮凝池在大、中型水廠中均有使用， 都具有絮凝效果好、水頭損失小、絮凝時(shí)間短、投資小、便于管理等優(yōu)點(diǎn)，并且 都能達(dá)到良好的絮凝條件

10、，從工程造價(jià)來(lái)說(shuō)，柵條造價(jià)為折板的1/2,為波紋板的1/3,因此采用柵條絮凝。324沉淀池原水經(jīng)投藥、混合與絮凝后，水中懸浮雜質(zhì)已形成粗大的絮凝體，要在沉淀 池中分離出來(lái)以完成澄清的作用。設(shè)計(jì)采用斜管沉淀池，沉淀效率高、占地少。相比之下，平流式沉淀池雖然 具有適應(yīng)性強(qiáng)、處理效果穩(wěn)定和排泥效果好等特點(diǎn)，但是，平流式占地面積大。 而且斜管沉淀池因采用斜管組件，使沉淀效率大大提高，處理效果比平流沉淀池 要好。325濾池采用擁有成熟運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)的普通快濾池。它的優(yōu)點(diǎn)是采用砂濾料，材料易得， 價(jià)格便宜；采用大阻力配水系統(tǒng)，單池面積可較大；降速過(guò)濾，效果好。虹吸濾 池池深比普快濾池大，沖洗強(qiáng)度受其余幾格濾池的

11、過(guò)濾水量影響， 沖洗效果不如 普通快濾池穩(wěn)定。故而以普快濾池作為過(guò)濾處理構(gòu)筑物。326消毒方法水的消毒處理是生活飲用水處理工藝中的最后一道工序，其目的在于殺滅水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致傳染病的危害。采用被廣泛應(yīng)用的氯及氯化物消毒，氯消毒的加氯過(guò)程操作簡(jiǎn)單，價(jià)格較低, 且在管網(wǎng)中有持續(xù)消毒殺菌作用。雖然二氧化氯，消毒能力較氯強(qiáng)而且能在管網(wǎng) 中保持很長(zhǎng)時(shí)間，但是由于二氧化氯價(jià)格昂貴，且其主要原料亞氯酸鈉易爆炸， 國(guó)內(nèi)目前在凈水處理方面應(yīng)用尚不多。第四章：混凝沉淀4.1混凝劑投配設(shè)備的設(shè)計(jì)水質(zhì)的混凝處理，是向水中加入混凝劑(或絮凝劑)，通過(guò)混凝劑水解產(chǎn)物 壓縮膠體顆粒的擴(kuò)散層，

12、達(dá)到膠粒脫穩(wěn)而相互聚結(jié)；或者通過(guò)混凝劑的水解和縮 聚反應(yīng)而形成的高聚物的強(qiáng)烈吸附架橋作用，使膠粒被吸附粘結(jié)。混凝劑的投加分為干投法和濕投法兩種，干投法指混凝劑為粉末固體直接投 加,濕投法是將混凝劑配制成一定濃度溶液投加。我國(guó)多采用后者，采用濕投法時(shí)，混凝處理工藝流程如圖2所示。r =1 亠水1II1|水-溶1|1Ft11L1池握1 拌1r111111 池11:11攪拌i1L =1J d- - -擁 i 定址設(shè)備-投1(r混合設(shè)備11反應(yīng)設(shè)備圖2濕投法混凝處理工藝流程本應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)分析資料，用不同的藥劑作混凝試驗(yàn)，并根據(jù)貨源供應(yīng)等 條件，確定合理的混凝劑品種及投藥量。 由于缺少必要的條件，所以

13、參考相似水 源有關(guān)水廠的藥劑投加資料，如下表 1所示。表1武漢某水廠投加藥劑參考數(shù)值取水水源原水懸浮 物含量(mg/L)混凝劑種類(lèi)混凝劑投加量(mg/L)助凝劑種類(lèi)助凝劑投加量(mg/L)最咼最低最咼最低武漢長(zhǎng)江水552500聚合氯化鋁6413.5氯21混凝劑選用聚合鋁，包括聚合氯化鋁（PAC）和聚合硫酸鋁（PAS）等，具 有混凝效果好、對(duì)人體健康無(wú)害、使用方便、貨源充足和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因而 使用聚合鋁作為水處理的混凝劑。取混凝劑最大投加量為60mg/L。4.1.1溶液池溶液池以高架式設(shè)置，以便能依靠重力投加藥劑。池周?chē)泄ぷ髋_(tái)，底部設(shè) 有放空管。必要時(shí)設(shè)溢流裝置。溶液池容積按下式計(jì)算：W2

14、aQ-417cn式中 W2 溶液池容積，m3;Q 處理水量，m3/h ;a混凝劑最大投加量，mg/L ；c溶液濃度，取10%;n 每日調(diào)制次數(shù)，取n= 2。4代入數(shù)據(jù)得：W2=6W 10 f 2172m3 （考慮水廠的自用水量417cn 417X 10漢 1 漢 24汽 25%溶液池設(shè)置兩個(gè)，每個(gè)容積為W2，以便交替使用，保證連續(xù)投藥。取有效水深H= 1.2m，總深H= H1+H2+H3 （式中H2為保護(hù)高，取0.2m；H3 為貯渣深度，取 0.1m）= 1.2+0.2+0.1= 1.5m。溶液池形狀采用矩形，尺寸為長(zhǎng)X寬乂高=5m x 3m x 1.5m。4.1.2溶解池溶解池容積=0.3W

15、a =0.3 21.72 =6.52m3溶解池一般取正方形，有效水深 H1= 1.0m，貝U：面積 F = WH1f 邊長(zhǎng) a= F1/2= 2.55m ;溶解池深度H = H1+H2+H3 （式中H2為保護(hù)高，取0.2m； H3為貯渣深度，取 0.1m）= 1.0+0.2+0.1 = 2.9m溶解池形狀采用矩形，尺寸為長(zhǎng)X寬乂高=2.6mx 2.6mx 2.9m。和溶液池一樣，溶解池設(shè)置 2個(gè)，一用一備。溶解池的放水時(shí)間采用t = 15mi n，則放水流量q。W26ot6.52 100015 60= 7.24L/s查水力計(jì)算表得放水管管徑do = 100mm,相應(yīng)流速0.835m/s。溶解池

16、底部設(shè)管徑d= 100mm的排渣管一根。溶解池?cái)嚢柩b置采用機(jī)械攪拌：以電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)漿板或渦輪攪動(dòng)溶液4.1.3配水井的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流量Q=0.84m3/s=50.4m3/min,水力停留時(shí)間T=4.0min 配水井體積：V=QT=50.4 X 4=201.6m3配水井平面尺寸：A=LX B=7.5 X 7.5=56.25m2有效水深 H=201.6/56.25=3.6m，超高 0.4m，井深 4m4.1.4投藥管投藥管流量W2 21 0 002 1. 7221 000“ 厶q -0. 5L s2460 60246060查水力計(jì)算表得投藥管管徑d = 25mm,相應(yīng)流速為0.94m/s4.1.5藥劑倉(cāng)

17、庫(kù)的設(shè)計(jì)計(jì)算混凝劑為聚合鋁，每袋質(zhì)量是40kg，每袋規(guī)格為0.5m 0.4m 0.2m，最大 投藥量為60mg/，水廠設(shè)計(jì)水量為3018.75mh。藥劑堆放高度為1.5 m,藥 劑儲(chǔ)存期為30 do聚合鋁的袋數(shù)為：“ Q 24 n t 0.024 3018.75 60 30N3260.25袋1000漢 W40藥劑堆放面積為：八NV3260.25X0.5X0.4X0.2廠“ 怖 “c 2A108.67，取 109 m2H(1e)1.5 (10.2)倉(cāng)庫(kù)平面尺寸為：B L=11m 10m 。4.1.6加藥間加藥間尺寸：兩個(gè)溶液池，兩個(gè)溶解池，一個(gè)藥劑倉(cāng)庫(kù)，面積一共21.72 26.52 2 109

18、 =165.48m2，考慮過(guò)道和預(yù)留面積滿足要求的長(zhǎng)寬選擇為長(zhǎng)：17m寬：12m4.2混合設(shè)備的設(shè)計(jì)在給排水處理過(guò)程中原水與混凝劑，助凝劑等藥劑的充分混合是使反應(yīng)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(shí)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(yùn)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(shí)行瞬間混合的理想設(shè) 備：具有高效混合、節(jié)約用藥、設(shè)備小等特點(diǎn)，它是有二個(gè)一組的混合單元件組 成，在不需外動(dòng)力情況下，水流通過(guò)混合器產(chǎn)生對(duì)分流、 交叉混合和反向旋流三 個(gè)作用，混合效益達(dá)90-95%，構(gòu)造如圖3所示。圖3管式靜態(tài)混合器4.2.1設(shè)計(jì)流量4Q=

19、3= 0.84 m /s6.9 101.0524 3600 4.2.2設(shè)計(jì)流速靜態(tài)混合器設(shè)在絮凝池進(jìn)水管中，設(shè)計(jì)流速v=1.1m/s，則管徑為:D=4 0.843.14X1.1=0.986m采用D=1000mm,則實(shí)際流速v=1.07m/s4.2.3混合單元數(shù)按下式計(jì)算N 一 2.36：壯皿=2.36/1.070.5 嚴(yán)=2.28取N=3,則混合器的混合長(zhǎng)度為：L=1.1ND=1.1 1 3=3.3m4.2.4混合時(shí)間t=L 3.3T=3.08sv 1.074.2.5水頭損失2 2 2（- ）N 二143 1073=0.25m2gD2g102 漢 9.84.2.6校核GT值G=835.32s（

20、_7001000s）9800 0.251.14 10- 3.08GT =835.32 3.08 = 2522.66（ _ 2000，水力條件符合要求）4.3反應(yīng)設(shè)備的設(shè)計(jì)在絮凝池內(nèi)水平放置柵條形成柵條絮凝池，柵條絮凝池布置成多個(gè)豎井回流 式，各豎井之間的隔墻上，上下交錯(cuò)開(kāi)孔，當(dāng)水流通過(guò)豎井內(nèi)安裝的若干層?xùn)艞l 或柵條時(shí)，產(chǎn)生縮放作用，形成漩渦，造成顆粒碰撞。柵條絮凝池的設(shè)計(jì)分為三段，流速及流速梯度 G值逐段降低。相應(yīng)各段采用的構(gòu)件，前段為密網(wǎng)，中段為疏網(wǎng)，末段不安裝柵條。4.3.1平面布置絮凝池分為兩組每組設(shè)計(jì)流量 Q二0.84 / 2 = 0.42m3 / s平面布置形式：采用18格，洪湖模式

21、-下面進(jìn)出水進(jìn)水管DN900J 上面進(jìn)出水如下圖4所示。圖4柵條絮凝池平面示意圖設(shè)計(jì)參數(shù)的選?。盒跄龝r(shí)間：T=12min=720s，有效水深H。=4.5m（與后續(xù)沉淀池水深相配合），超高0.3m，池底設(shè)泥斗及快開(kāi)排泥閥排泥，泥斗高 0.6m；絮凝池總高度為H=4.5+0.3+0.6=5.4m 。絮凝池分為三段：前段放密柵條，過(guò)柵流速柵二0.30m/s，豎井平均流速vi井二0.14m/s ； 中段放疏柵條，過(guò)柵流速v2柵二0.20m/ s，豎井平均流速v2井二0.14m/s ； 末段不放柵條，豎井平均流速0.14m/s。前段豎井的過(guò)孔流速為0.3-0.2m/s，中段0. 2 0 O.m $，/末

22、段 0. 1 0m4 s。4.3.2平面尺寸計(jì)算每組池子容積 V =QT =0.42 720=302.4m2單個(gè)豎井的平面面積 f /18H0 =302.4/(18 4.5)=3.73m2豎井尺寸采用2m 2m，內(nèi)墻厚度取0.2m，外墻厚度取0.3m每組池子總長(zhǎng) L=3 2 2+4 0.2+0.3 4+1.5 2=17 m寬 B=2 3+0.2 2+0.3 2=7m4.3.3柵條設(shè)計(jì)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。前段放置密柵條后豎井過(guò)水?dāng)嗝婷娣e為：人水二= 0.42 = 1.40m2v1 柵°.30豎井中柵條面積為：A柵二3.73-1.4= 2

23、.33m2單柵過(guò)水?dāng)嗝婷娣e為：可柵二2 0.05 = 0.1m2所需柵條數(shù)為：M廣如二 客二23.3(根)，取M 24根耳柵 0.1兩邊靠池壁各放置柵條1根，中間排列放置22根，過(guò)水縫隙數(shù)為23個(gè)平均過(guò)水縫寬(2000 -24 50)/23 = 35mm一'0 42實(shí)際過(guò)柵流速v1柵0.26m/s23漢2漢0.035中段放置疏柵條后 豎井過(guò)水?dāng)嗝婷娣e為： A水二=042二2.1m2水 V2 柵0.22豎井中柵條面積為：A2柵二3.73-2.1 = 1.63m2 單柵過(guò)水?dāng)嗝婷娣e為：a?柵二2 0.05 = 0.1m所需柵條數(shù)為：M2 =163 = 16.3 (根)取皿2=17根32 柵

24、兩邊靠池壁各放置柵條1根，中間排列放置15根，過(guò)水縫隙數(shù)為16個(gè)平均過(guò)水縫寬 S2 =(2000-17 50)/16 = 72mm實(shí)際過(guò)柵流速V2柵0.18m/ s16 2 0.0724.3.4豎井隔墻孔洞尺寸豎井隔墻孔洞的過(guò)水面積流量過(guò)孔流速如0-1豎井的孔洞面積二O'42/2 = 0.70m20.3=0.35m孔洞高度h= Q/2 =°.42/2v><2.00.3江2.0其余各豎井孔洞的計(jì)算尺寸見(jiàn)下表 2表2 豎井隔墻孔洞尺寸孔洞號(hào)孔洞流速V (m/s)孔洞咼度h (m)孔洞尺寸(寬x高)0-10.3h= Q + 2 = 0.42/2h= 0.35v>&

25、lt;2.00.3匯2.02.0X 0.351-20.28山=12=衛(wèi)絲2 = 0.375 v><2.00.28漢2.02.0X 0.3752-30.25h= Q2 = 0.42/2門(mén)h=0.42v><2.00.25匯2.02.0X 0.423-40.22h=Q= 0.42/2 =0.48v 漢 2.00.22 漢 2.02.0X 0.484-50.20h=竺2 = 0.42/2 = 0.525 v2.00.20漢2.02.0X 0.5255-60.18h=2 = 0.42/2 =0.583vd.O0.18 漢 2.02.0X 0.5836-70.15h= Q + 2

26、= 0.42/2 c”h=0.70vx2.0 0.15x2.02.0X 0.707-80.12.-20.42 + 2 + 2h= 0.4375vx2.00.12決 2.02.0 X 0.43757-90.12h=2=0.42 + " 2 =0.4375v2.00.12 乂 2.02.0 X 0.4375出水孔洞0.10h= Q + 20.42Hvx2.00.10 乂2.02.0X 0.525435各段水頭損失2 2h八h八h2i出2仝(m)式中h 各段總水頭損失，m；hl-每層?xùn)艞l的水頭損失，m；h2每個(gè)孔洞的水頭損失，m；廠柵條阻力系數(shù)，前段取1.0,中段取0.9;2 孔洞阻力系數(shù)

27、，取3.0；V -豎井過(guò)柵流速，m/s ；v2各段孔洞流速，m/s。中段放置疏柵條后(1) 第一段計(jì)算數(shù)據(jù)如下：豎井?dāng)?shù)3個(gè)，單個(gè)豎井柵條層數(shù)3層，共計(jì)9層；過(guò)柵流速比柵=0.26m/s ；豎井隔 墻3個(gè)孔洞，過(guò)孔 流速 分別為Vi孔=0.3m/ s， V2孔二0.28m/ s，V3孔 -0.25m/s2 2則Hr =八ifr盤(pán)2二91.0 爲(wèi) dh©32 °282 °252)=0. 0 6 613(2) 第二段計(jì)算數(shù)據(jù)如下： 豎井?dāng)?shù)3個(gè)，前面兩個(gè)豎井每個(gè)設(shè)置柵條板 2層，后一個(gè)設(shè)置柵條板1層,總共柵條板層數(shù)=2+2+1=5;過(guò)柵流速v2柵二0.18m/s ；豎井隔

28、墻3個(gè)孔洞，過(guò)孔流速分別為W孔=0.22m S， V2孔 = 0.20m/ s，V3孔 =0.18m/s V|2團(tuán) V92則 H2=、 hi 亠二 h2=、 1 _ 、 2 _ 2g2g=50.9 也9.81 <2 9 .(02 2 2"0.2 0 2 0.1 8 )=0. 025r0(3) 第三段計(jì)算數(shù)據(jù)如下：水流通 過(guò)的孔洞數(shù) 為5，過(guò)孔流速為q孔二0.15m/s， v2孔二0.12m/s，V3孔 =0.12m/s，V4孔=0.1m/s，V5孔二 0.1m/s貝UH3八2 h2八 啟(0.彳5+ 2 02 1+2 x 22 0. 1 )2 9. 8 1=0. 01 0H2O

29、(4) 總水頭損失H1+H2+H 0.0663 0.0259 0.0109 = 0.1031m H204.3.6各段停留時(shí)間第一段匕，=2 2 4.5 3 = 122.17s = 2.04minQ 0.42第二段和第三段 t2 = t3 = 2.04min 4.3.7水力校核當(dāng) T=20 C 時(shí)，-1 lO“Pa s表4水力校核表段號(hào)停留時(shí)間（s）水頭損失（m）G （S）11220.066371.121220.025945.631220.010929.623660.1031G=52.1GT=52.1 x366=1.907 咒104，在 10000-100000之間，符合水力要求。4.4沉淀澄清

30、設(shè)備的設(shè)計(jì)采用上向流斜管沉淀池，水從斜管底部流入，沿管壁向上流動(dòng)，上部出水，泥渣由底部滑出。斜管材料采用厚0.4mm蜂窩六邊形塑料板，管的內(nèi)切圓直徑d=25mm，長(zhǎng) L=1000mm，斜管傾角 0=60。如下圖5所示，斜管區(qū)由六角形截面的蜂窩狀斜管組件組成。斜管與水平面成600角，放置于沉淀池中。原水經(jīng)過(guò)絮凝池轉(zhuǎn)入斜管沉淀池下部。水流自下向 上流動(dòng)，清水在池頂用穿孔集水管收集；污泥則在池底也用穿孔排泥管收集，排入下水道。排泥集水管.I-J1It til 1 . 1清水區(qū).1斜管區(qū)-配水區(qū)穿孔排泥管:i9-弓積泥區(qū)圖6斜管沉淀池剖面圖441設(shè)計(jì)水量包括水廠自用水量5%。和絮凝池一樣，斜管沉淀池也

31、設(shè)置兩組，每組設(shè)計(jì)流量3Q =0.42m /s表面負(fù)何取 q = 10m3/(m2 / h) = 2.8mm/s4.4.2沉淀池面積(1)清水區(qū)有效面積F'Q 0.42 “c 2 F =150mv 0.0028(2)沉淀池初擬面積F斜管結(jié)構(gòu)占用面積按5%計(jì)，則2F=F' 1.05=150 1.05=157.5mi初擬平面尺寸為 Li B1 =15.8m 10.4m(3)沉淀池建筑面積F建斜管安裝長(zhǎng)度L2 = l cost - 0.5m考慮到安裝間隙，長(zhǎng)加0.1m，寬加0.1mL 譏 L20.1 =15.8 0.5 0.1 h6.4mB 語(yǔ) 0.1 =10.4 0.1 =10.5

32、m2F 建=1 B =16.4 10.5=172.2m4.4.3池體高度保護(hù)高h(yuǎn)1 =0.5m；斜管高度 h2 = l sin -1 sin60、=0.87m；配水區(qū)高度h3=1.5m；清水區(qū)高度 h4=1.2m；池底穿孔排泥槽高 h5=0.75m。則池體總高為H=h h h h h05 0.87 1.51.2 0 =8 m4.8 74.4.4復(fù)核管內(nèi)雷諾數(shù)及沉淀時(shí)間1）管內(nèi)流速vov =o 3. 2 33m S0 si n si n0602）斜管水力半徑RR =d/ 4= 0. 6cm3）雷諾數(shù)Re rRq62拓 0.323（3 21v0. 0 14）管內(nèi)沉淀時(shí)間tl 1000t309.31

33、s =5.15mi nv03.2334.4.5配水槽配水槽寬b =1m4.4.6集水系統(tǒng)（1）集水槽個(gè)數(shù)n=11（2）集水槽中心距a二丄二空 =1.49mn 11（3）槽中流量qoQ 0.42 小 ccc 3 Iq00.038m / sn 11（4）槽中水深H2槽寬 b=0.9q00.4 =0.9 0.0380.4 = 0.243m起點(diǎn)槽中水深0.75b=0.182m,終點(diǎn)槽中水深1.25b=0.303m為方便施工，槽中水深統(tǒng)一按 H2=0.3m計(jì)。（5）槽的高度出集水方法采用淹沒(méi)式自由跌落。淹沒(méi)深度取5cm，跌落高度取5cm，槽的超高取0.15m，則集水槽總高度為H3= H2+0.05+0.

34、05+0.15=0.55m（6）孔眼計(jì)算a所需孔眼總面積coq° - J 2 g h 得qo<2gh式中qo 集水槽流量，m3/s ;J 流量系數(shù)，取0.62;h 孔口淹沒(méi)水深，取0.05m；0.0382所以0.062m0.62 J2X9.81 X0.05 單孔面積-0孔眼直徑采用d=30mm,則單孔面積兀 22 -0d0.0007 m4 孔眼個(gè)數(shù)nn-°289 （個(gè)）0.0007 集水槽每邊孔眼個(gè)數(shù)nn =n /2=89/2=45（個(gè)） 孔眼中心距離S0S0=B/45=0.23m4.4.7水頭損失取0.3米（沉淀池水頭損失，經(jīng)驗(yàn)值為 0.2 0.3米）4.4.8排泥

35、采用穿孔排泥管，沿池寬（B=10.5m）橫向鋪設(shè)6條V形槽，槽寬1.75m, 槽壁傾角45°，槽壁斜高1.5m，排泥管上裝快開(kāi)閘門(mén)第五章過(guò)濾5.1濾池的布置采用雙排布置，按單層濾料設(shè)計(jì)，采用石英砂作為濾料5.2濾池的設(shè)計(jì)計(jì)算5.2.1設(shè)計(jì)水量3Q = 0.84m / s，濾速v =8m/h濾池高度：支撐層高度：H1采用0.45m濾料層高度：H2采用0.7米砂面上水深：H3采用1.7米保護(hù)高度：H4采用0.30米故濾池總高：H=H1+H2+H3+H4=3.15 米5.2.2沖洗強(qiáng)度沖洗強(qiáng)度q按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算4 3.(2m1 .4e0 . 315.632q =(1e)。.632式中dm 濾

36、料平均粒徑；e濾層最大膨脹率，取e=50%;'-水的運(yùn)動(dòng)黏滯度，、 = 1.01mm2 / s o砂濾料的有效直徑d10 =0.5mm與dm對(duì)應(yīng)的濾料不均勻系數(shù)u=1.5 所以，dm =0.9ud10 =0.9 *5 %.5=0.675mm(s4 3.20.6.75(0.5(1+ 0.4 5 )1.6015.2.3濾池面積Q 0.84 36002濾池總面積F= =378mv8濾池個(gè)數(shù)采用N=8個(gè)，成雙排對(duì)稱(chēng)布置單池面積 f=F/N=378/8=47.25m2,取 48 m2每池平面尺寸采用LXB=8rtK 6m池的長(zhǎng)寬比為8/6=1.335.2.4單池沖洗流量4沖=fq = 48 12

37、 =576L/s5.2.5沖洗排水槽(1)斷面尺寸兩槽中心距采用a=2.0m排水槽個(gè)數(shù)n 1=L/a=8/2.0=4 (個(gè))槽長(zhǎng)l=B=6m槽內(nèi)流速，采用0.6m/s排水槽采用標(biāo)準(zhǔn)半圓形槽底斷面形式。ql0a04570、.12 6 24570 0.6式中i 流速，一般采用 0.6m/s。(2)設(shè)置高度濾料層厚度采用Hn=0.7m排水槽底厚度采用8=0.05m槽頂位于濾層面以上的高度為:=0.23m ,He =eHn 2.5x 7 亠0.075 =0.5 0.7 2.5 0.23 0.05 0.075 =1.05m5.2.6集水渠集水渠采用矩形斷面，渠寬采用 b=0.75m(1)渠始端水深HqH

38、q =0.81()2/3 -0.81 ( 48 12 )2/3 = 0.68mq1000b1000 0.75(2)集水渠底低于排水槽底的高度HmHm =Hq 0.2 0 .m 8527配水系統(tǒng)采用大阻力配水系統(tǒng)，其配水干管采用方形斷面暗渠結(jié)構(gòu)。（1）配水干渠干渠始端流速采用v干=1.5m/s干渠始端流量 Q干二q沖二0.576m3/s干渠斷面積 A=Q干/v干二0.576/1.5 =0.38m2 ,干渠斷面尺寸采用0.62m>0.62m（2）配水支管支管中心距采用s=0.25m支管總數(shù) n2=2L/s=2 8/0.25=64 （根）支管流量 Q支=Q支/壓=0.576/64= 0.009

39、m3/s支管直徑采用d支=75mm ,流速v支=2.15m/s支管長(zhǎng)度B -(0.6 2 0.1)2=2.6m核算 l1/d支工2.6/0.075 =35 ： 60支管孔眼孔眼總面積Q與濾池面積f的比值a,采用=0.25%，則2 - - f 0.00 2 5 -48 m . 1 2孔徑采用 d0 = 12mm = 0.012m單孔面積川=d02/4 =3.14 0.0122/4 =113 10»m2孔眼總數(shù) n3 =/=0.115/113 10-6 =1062（個(gè)），取 1100個(gè)。每一支管孔眼數(shù)（分兩排交錯(cuò)排列）為：n4=n3/n2 =1100 / 64 =17.2（個(gè)），取 18

40、 個(gè)。孑L眼中心距 s 2l1 / n4 =2 2.6/20 =0.26m孔眼平均流速 v0 =q/(10： ) =12/(10 0.25)=4.8m/s528沖洗水箱沖洗水箱與濾池合建，置于濾池操作室屋頂上容量V沖洗歷時(shí)采用to =6minV =1.5 (qft0 60)/1000 =O.O9qft0=1.5 1 2 48660/100n03 1 1水箱內(nèi)水深，采用h箱二3.5m圓形水箱直徑D箱二4V已4 311 .11mY uh箱 Yu 漢3.5(2)設(shè)置高度水箱底至沖洗排水箱的高差H，由以下幾部分組成a. 水箱與濾池間沖洗管道的水頭損失 g管道流量Q沖=沖=0.576m3/s管徑采用D沖

41、=600mm，管長(zhǎng)I =70m查水力計(jì)算表得：v沖二2.04m/s， 1000i =8.63配件名數(shù)量阻力系數(shù)水箱出口10.590。彎頭22*0.6=1.2*600閥門(mén)33*0.06文氏流量計(jì)11.0等徑轉(zhuǎn)彎流三通33*1.5=4.5沖洗管道上的主要配件及其局部阻力系數(shù)合計(jì)二7.38h =il沖 ' v2/2g=8.63 70/1000 7.38 2.042/(2 9.81) = 2.17mH2Ob. 配水系統(tǒng)水頭損失h2 h2按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算h2 =8v干2/(2g) 10v支2/(2g) =8 1.52/19.62 10 2.152/19.62 =3.28mH2Oc. 承托層水頭損失

42、h3承托層厚度采用Ho=O.45mh3 =0.022H°q =0.022 0.45 12 =0.12mH2Od. 濾料層水頭損失h4h4“2” 廠 1)(1m °L)0式中 駕濾料的密度，石英砂為2.65t/m3 ;：1 水的密度,1t / m3 ；濾料層膨脹前的孔隙率(石英砂為 0.41);L0 濾料層厚度，m。所以 h4 =(2.651(10.41) 0mH2O 0.68e. 備用水頭h4 =1.5mH2O則 H = h1 h2 hs h4 h5 二 2.17 3.28 0.12 0.68 1.5 二 7.75 mH2O第六章污泥處理和消毒6.1排泥水處理系統(tǒng)的計(jì)算(污

43、泥濃縮池及脫水機(jī)房)采用經(jīng)驗(yàn)值(上海閔行水廠與日本 <<水道設(shè)施設(shè)計(jì)指南 >>相結(jié)合)，池型為 斜板濃縮池。取值如下：(1)固體通量:15kgDS/(m 2d)(2) 停留時(shí)間：12h(3) 保護(hù)高度：0.5(4) 有效水深：5.4m(5) 池底坡度：0.05(6) 上清液溢流堰溢流率：(7) 刮泥機(jī)周邊線速度：(8) 進(jìn)出水管道管徑：(斜板區(qū)高2.0m)265m (md)0.5m/minDN200(9) 進(jìn)入排泥水濃度(DS) :<=1(10) 排出濃縮污泥濃度(%DS)>=5(11) 濃縮池面積A :A=Q0C0Gl333 3035= 285m采用長(zhǎng)寬=

44、16m18m(12) 脫水機(jī)房采用長(zhǎng) 寬=8 86.2消毒的計(jì)算6.2.1加藥量的確定水廠設(shè)計(jì)水量為 Q1 =69000 1.05m3/d = 72450m3/d = 3018.75m3/h最大投氯量為a=3mg/L現(xiàn)加氯量為：Q=0.0 0a1Q 二 0.0 0 1 3 30 仁 8.7*g9h056 /儲(chǔ)氯量(按一個(gè)月考慮)為：G=30 24Q=30 24 9.056 = 6520kg /月622加氯間的布置水廠所在地主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，加氯間靠近濾池和清水池，設(shè)在水廠的西南 部。在加氯間、氯庫(kù)低處各設(shè)排風(fēng)扇一個(gè)，換氣量每小時(shí)812次，并安裝漏氣 探測(cè)器，其位置在室內(nèi)地面以上 20cm。設(shè)置

45、漏氣報(bào)警儀，當(dāng)檢測(cè)的漏氣量達(dá)到 23mg/kg時(shí)即報(bào)警，切換有關(guān)閥門(mén)，切斷氯源，同時(shí)排風(fēng)扇動(dòng)作。為搬運(yùn)氯瓶方便，氯庫(kù)內(nèi)設(shè)單軌電動(dòng)葫蘆一個(gè)，軌道在氯瓶正上方，軌道通 到氯庫(kù)大門(mén)以外。加氯間外布置防毒面具、搶救材料和工具箱，照明和通風(fēng)設(shè)備在室外設(shè)開(kāi)關(guān)。在加氯間引入一根DN50的給水管，水壓大于20mH2O，供加氯機(jī)投藥用； 在氯庫(kù)引入DN32給水管，通向氯瓶上空，供噴淋用。第七章其他設(shè)計(jì)7.1清水池的設(shè)計(jì)設(shè)置兩座清水池以適應(yīng)水廠7.245 104m3/d的產(chǎn)水量清水池容積 V=Q 15%=7.245 1 04 1 5% =10867.5m3池深采用h=4m,則清水池平面面積為 A=V/h=1086

46、7.5/4=2716.875 m2，采用兩個(gè)矩形清水池，規(guī)格為 長(zhǎng) 寬=37m 37m7.2吸水井的設(shè)計(jì)吸水井應(yīng)高出地面20cm,吸水井深為3.6m,寬為4m，長(zhǎng)度20m7.3二泵房的設(shè)計(jì)二泵房中泵型號(hào)的選擇：4用一備流量Q = 3018.75m3/h,揚(yáng)程H = 49.0m：，查給排水設(shè)計(jì)手11冊(cè)常用設(shè) 備選泵。廣東佛山水泵廠（、嘉陵、蘭州、鷹潭、昆明、長(zhǎng)春、武漢、威海、重慶水 泵廠的亦可）生產(chǎn)的S350 /4型，電機(jī)型號(hào)為JS2 -400S1-4。水泵的參數(shù)如下:型號(hào)流量（m / h ）揚(yáng)程轉(zhuǎn)數(shù)功率（KW）配電動(dòng)機(jī)功率（KW）效率（%）允許吸上真空度（mS350 44972501450n/

47、min164220814.5126044177.68714403718979泵房的尺寸：40mx20m,長(zhǎng)度為控制間4m,泵軸之間的間距為4.0m，靠近 控制間的泵與靠近吊裝間的泵距離墻的距離也為 4.0m,另外設(shè)4.0m做為吊裝機(jī) 械電葫蘆用，共計(jì)40m。寬度為吸水管4.5m,泵基礎(chǔ)的長(zhǎng)度為2.5m,壓水管3m, 共計(jì)10m。8.4輔助建筑物面積及人員設(shè)計(jì)生活輔助建筑物面積應(yīng)按水廠管理體制、 人員編制和當(dāng)?shù)亟ㄖ?biāo)準(zhǔn)確定。生產(chǎn)輔助建筑物面積根據(jù)水廠規(guī)模、工藝流程和當(dāng)?shù)氐木唧w情況而定按總?cè)藬?shù)150人，其分配如下:建筑物分項(xiàng)面積（m）人數(shù)生產(chǎn)管理及行政辦公用房生產(chǎn)管理用房行政辦公用房42050化驗(yàn)

48、室1448機(jī)修車(chē)間機(jī)修間15010車(chē)庫(kù)64倉(cāng)庫(kù)250食堂120浴室70傳達(dá)室362職工宿舍360第八章水廠總體布置8.1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(jí)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(yàn)室、修理部門(mén)、倉(cāng)庫(kù)、車(chē)庫(kù)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(mén)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(yīng)考慮以下幾點(diǎn)要求：（1）布置緊湊，以減少水廠占地面積和連接管渠的長(zhǎng)度， 并便于操作管理。 如沉

49、淀池或澄清池應(yīng)緊靠濾池；二級(jí)泵房緊靠清水池。但各構(gòu)筑物之間應(yīng)留處必 要的施工和檢修間距和管道地位；（2）充分利用地形，力求挖填土方平衡以減少填、挖土方量和施工費(fèi)用；（3）各構(gòu)筑物之間連接管應(yīng)簡(jiǎn)單、短捷，盡量避免立體交叉，并考慮施工、 檢修方便。此外，有時(shí)也需要設(shè)置必要的超越管道，以便某一構(gòu)筑物停產(chǎn)檢修時(shí)， 為保證必須供應(yīng)的水量采取應(yīng)急措施；（4）建筑物布置應(yīng)注意朝向和風(fēng)向；（5）有條件時(shí)最好把生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)分開(kāi)，盡量避免非生產(chǎn)人員在生產(chǎn)區(qū) 通行和逗留，以確保生產(chǎn)安全；（6）對(duì)分期建造的工程，既要考慮近期的完整性，又要考慮遠(yuǎn)期工程建成 后整體布局的合理性。還應(yīng)該考慮分期施工方便。8.2水廠的高程計(jì)算及布置在處理工藝流程中，各構(gòu)筑物之間水流應(yīng)為重力流。兩構(gòu)筑物之間水面差即 為流程中的水頭損失，包括構(gòu)筑物本身，連接管道，計(jì)量設(shè)備等水頭損失在內(nèi)。 水頭損失應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定，并留有空地。處理構(gòu)筑物中的水頭損失與構(gòu)筑物型式和構(gòu)造有關(guān)，一般需通過(guò)計(jì)算確定。當(dāng)各項(xiàng)水頭損失確定之后便可進(jìn)行構(gòu)筑物的平面布置。構(gòu)