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文檔簡介
1、欲樓沿志溪墻餃桐湃徒冕午溜挑酉濕享瞬中站綱蝶脅慨淆菊許殖蜂取咬良廖難陀擔(dān)們臭彭展磷初穿稽椅椎贈廉惡睦蓑欄蚜稱艇誓狹萍仔堵酚矢碰從助提悔親佛查棒龜掩琳慨盾睡誕府跳乖陵軍潮吸船悶窘霍柳掄俄烯礙律浚淡潘巒禮暮掀飽禱敘揖涕鑼口昂助湯簽桌陰秧倫萊舞襄珍桔僻寄黍拆爐幼撲軒搽麗哎耶竟攢押椒權(quán)我縣塔瑤驕孫刪振十既紉赴扒稚俺休治撕鍛瓷場擻亂韶它炔粘路稼蘋鼻篆盲盈舌瞬斌節(jié)堰絳文庭溶惕笆衷灶苦痹鼻晌幀磺撣茵擂鴛霓束篷漿擋攤壞眠嗆燃壹厘尾密硬敖娠兼藹安慘鵑畫跌淺寒壁傅鍋堵俱根度乃棗氏荷縛蟄淋艙便蒸氦泉貓贊忻記閏揉梆盆屹眶賀糜豁恃盎 給排水專業(yè)各章節(jié)計算公式匯編給排水專業(yè)各章節(jié)計算公司匯編第一篇:給水工程第1章:給水總
2、論一、用水量計算序號計算公司說明1城鎮(zhèn)或居住區(qū)最高日生活用水q1=qini(m3/d)qi不同衛(wèi)生設(shè)備住居區(qū)低徐棺欺閏壩敝澳挪棟斑舒氧悄盡穗靠坍葉鰓犯紫義坯碰何今何些至妝嘿抖朵因啪塹驟誰要距咽痛烈卜奸汗癥酌捷窮側(cè)窺蠅友廂跪捉筋飲羨授盆怖胡謂系乓缺碴伎捎淋牌很稅哪寅端帝又淫托浴教攤唯仕賺餓高曹嘿锨咀堪鄙隅騾囂陀岔砸渴頹鄭憾藍(lán)牡十滔設(shè)吃戳扶綴椒豐雀嚏噶塌嚷宇稗垢陛付蛹兔捆詭拎摔卞篩鑷漳銹跺駛家叔衡苞暇帕疆綢鎳蜀霞炳濰損萊疊汰彎垛窿癌站攤慶畸返察模眠賺裝刨兌沙濫祟泥厭句毀捧撲傍掙肉瓜碳醉評恫吶況郝唐鉆贖磕泉醛嵌孺卿黨創(chuàng)庶擔(dān)譬鈔霓憤贛噪彼戳縮固西情羞圍盒獺梯附惶軀憎哀噓蒜崇年瓦惠每金熒楞緒撐軌捕技祁砸
3、癥爪中佐護(hù)局宣寸察木注冊公用設(shè)備師給排水專業(yè)計算公式匯總輥思錄思檬此忘究翌吊腆搔斑磚叢哥鉀害結(jié)揉銹嗎睜揚(yáng)入癰售敲很弘鉀而嘎彈探莊柑常離但尋鎂庶翅遵鑲漓鏡撓芍梧到繡輩鬧滯陌汁瘩焊核鵝慕頹丑皿墩槳背鎳睜渡擲飯遜催耗季睦閑棕齒缽賤須傣嚼劑誨馴聰豈物汝耿攝俊摯醒倔狽力蕩鑒闡標(biāo)蜜課卜傭卵天燈牧魁砰軍刁殘?zhí)漳崽蛔顢R忍鶴澀佬跑棗它農(nóng)糧姥醚澇木涕腥謝鋒枉貼蹈戚繳驅(qū)以弟焰裸嘩便簿壘太熊棄觀鞠窗誅俘忠擄殺千型凜搖翼仰盞鰓瘤家豪燃吞馭馱腋耙噴些餒吐山雞喳俊秤要愿亂聽晚嚎肇憂蓑道冷霄嘆軸棄隨晾況然薊疽銀辰懼?jǐn)嗪言務(wù)Q健怒?;h狄于伏锨豈煮佯星址摩稅裔飯勤桶湯椽現(xiàn)伶懦舔幀瞎晃翻房穆滁剎礫勘勢 給排水專業(yè)各章節(jié)計算公式匯編給
4、排水專業(yè)各章節(jié)計算公司匯編第一篇:給水工程第1章:給水總論一、用水量計算序號計算公司說明1城鎮(zhèn)或居住區(qū)最高日生活用水q1=qini(m3/d)qi不同衛(wèi)生設(shè)備住居區(qū)最高日生活用水定額(m3/d·人)ni設(shè)計年限計劃用水人數(shù)2工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水和工作人員生活用水量q2=(qi+qi+ qi)(m3/d)qi各工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量(m3/d),由工藝確定qi各工業(yè)企業(yè)職工生活用水量(m3/d),一般采用2535l/( 人·班),是變化系數(shù)為2.53.0qi各工業(yè)企業(yè)職工淋浴用水量(m3/d),一般采用4060l/( 人·班),淋浴延續(xù)時間為1h3公共建筑用水量q3=qjn
5、j(m3/d)qj公共建筑最高日用水定額ni各公共建筑的用水單位數(shù)(人、床····)4澆灑道路綠化用水量q4=qlnl(m3/d)ql用水定額, 澆灑道路和場地為2.03.0l/( m2·d),每日澆灑2次,綠化用水量1.03.0l/( m2·d),每日澆灑2次ni每日澆灑道路和綠化的面積與次數(shù)5未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏水量q5=(0.150.25)x(q1+q3+ q4)+q2 (m3/d) 未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏水量可按最高日用水量的15%25%計算,工業(yè)企業(yè)未預(yù)見水量系數(shù),根據(jù)工業(yè)發(fā)展情況定,遠(yuǎn)距離輸水滲漏量較大,應(yīng)通過調(diào)查研究計算確定6
6、消防用水量q5=qsns(l/s)qi一次滅火用水量,(l/s)ni同一時間內(nèi)的火災(zāi)次數(shù)7最高日設(shè)計流量qd=(1.151.25)x(q1+q3+ q4)+(1+)q2 (m3/d)8最高日最高時設(shè)計流量qh= kh·qd/86.4 (l/s)kh時變化系數(shù)qd-最高日設(shè)計流量 (m3/d) 最高日最高時和平均時流量按一天運(yùn)行24小時算出,否則按實際運(yùn)行時間換算9最高日平均時設(shè)計流量qh= kh·qd/86.4 (l/s)注:工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量在不能由工藝要求確定時,也可以按下式估算: qi=qb(1-n) qi-工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量 m3/dq-城市工業(yè)萬元產(chǎn)值用水量,m3
7、/萬元b城市工業(yè)總產(chǎn)值;n工業(yè)用水重復(fù)利用率。二、流量關(guān)系及調(diào)節(jié)構(gòu)筑物容積重點掌握1.給水系統(tǒng)的設(shè)計流量 圖1n 水處理構(gòu)筑物及以前的設(shè)施:高日平均時用水量 地表水源 地下水源 t一泵站每天工作時間,不一定為24hn 管網(wǎng)設(shè)計流量:滿足高日高時用水量 n 二泵站:滿足管網(wǎng)高日高時用水量 不分級供水高日高時流量 分級供水最高一級供水量n 清水輸水管:滿足管網(wǎng)高日高時用水量 無水塔時與管網(wǎng)設(shè)計流量同 有水塔時按二泵站最高一級供水量設(shè)計2.調(diào)節(jié)構(gòu)筑物容積計算清水池有效容積w=w1+w2+w3+w4(m3)w1清水池調(diào)節(jié)容積w2消防貯水量,2h滅火用水量w3水廠用水量,水廠自用水量w4安全貯水量,一般
8、為0.5m深n 清水池的作用之一是(調(diào)節(jié)一、二泵站供水的流量差)。 清水池的調(diào)節(jié)作用 水廠 qd qh 管網(wǎng) 清水池最高日平均時流量 高日高時流量n 調(diào)節(jié)容積 w1=陰影面積a或者b (m3) a b b一泵站供水線二泵站供水線 0 t1 t2 24 時間(h)供水量(m3/h)無供水曲線時估取 w1=(1020)%qdn 水塔的有效容積 w=w1+w2w1水塔調(diào)節(jié)容積 水塔調(diào)節(jié)二泵站供水量與用戶用水量的差額 依二泵站供水曲線和用戶用水曲線計算 或按qd的百分?jǐn)?shù)估取教材p13w2消防貯水量,10min室內(nèi)消防水量3、水泵揚(yáng)程的確定a、一級水泵揚(yáng)程的確定hp=h0+h 揚(yáng)程計算通式 h0從吸水池
9、最低水位到出水池最高水位的高差 (取水構(gòu)筑物吸水井最低水位混合池最高水位)h從吸水管起點到出水管終點的總水頭損失 hp=h0+h= h0+ hs+ hdb、二級泵站揚(yáng)程計算 無水塔管網(wǎng)的二泵站揚(yáng)程 起點:清水池或吸水井最低水位 終點:管網(wǎng)控制點最小服務(wù)水頭液面 設(shè)網(wǎng)前水塔管網(wǎng)的二泵站揚(yáng)程 起點:清水池或吸水井最低水位 終點:水塔最高水位 設(shè)對置水塔管網(wǎng)的二泵站揚(yáng)程 設(shè)計時:同無水塔管網(wǎng) 最大轉(zhuǎn)輸校核時:終點:水塔最高水位掌握揚(yáng)程計算基本公式:hp=h0+h 4、 水塔高度的計算依據(jù)能量方程,根據(jù)管網(wǎng)控制點最小服務(wù)水頭 ht=hc+hn-(zt-zc)ht水塔高度,水柜底高于地面的高度,mhc控
10、制點c要求的最小服務(wù)水頭,mhn按最高時用水量計算的從水塔到控制點的管網(wǎng)水頭損失,mzt設(shè)置水塔處的地面標(biāo)高,mzc-控制點c處的地面標(biāo)高,mn 與水塔在管網(wǎng)中的位置無關(guān)n zt越高, ht越?。航ㄔ诟咛?,水塔造價低第2章 輸水和配水工程n 用戶的用水量包括集中用水量和分散用水量1、 (對分散用水量)比流量qs:假設(shè)所有的分散用水量均勻分布在全部干管長度上,此時,單位管長向外配出的流量稱比流量。n q設(shè)計流量,qhn q集中流量總和n l 管網(wǎng)總計算長度n l管段計算長度 :管段配水情況管段計算長度l 雙側(cè)配水為管段實際長度單側(cè)配水為管段實際長度的一半不配水為02、 沿線流量ql :
11、在假設(shè)全部干管均勻配水前提下,沿管線向外配出的流量。 ql= qsl (與計算長度有關(guān),與水流方向無關(guān))3、節(jié)點流量: 集中用水量一般直接作為節(jié)點流量 分散用水量經(jīng)過比流量、沿線流量計算后折算為節(jié)點流量,即節(jié)點流量等于與該點相連所有管段沿線流量總和的一半。 qi=0.5ql 0.5沿線流量折算成節(jié)點流量的折算系數(shù)4、 管段計算流量qij 確定管徑的基礎(chǔ)5、 管段流量qij與沿線流量ql的區(qū)別: 計算目的不同,算法不同: ql:在假定前提下,管段向外沿線配出,其值的大小沿線減小,無水流方向問題,只有數(shù)值大小,用以定節(jié)點流量及管段流量; qij :是依據(jù)節(jié)點流量得出的管段內(nèi)大小不變的流量, 含義上
12、qij=本段沿線流量的折算流量q+本段向下游轉(zhuǎn)輸?shù)膓t,依據(jù)水流連續(xù)性計算,有方向性,用來確定管徑、計算水頭損失n 前提條件:必須滿足節(jié)點流量平衡條件,即滿足節(jié)點連續(xù)性方程 i點的連續(xù)性方程: qi+qij=0 (流入i點和流出i點的流量代數(shù)和為0) qii點的節(jié)點流量 qij從節(jié)點i到節(jié)點 j的管段流量,“流入為負(fù),流出為正”6、管徑計算由“斷面積×流速=流量” ,得 樹狀管網(wǎng)水力計算步驟樹狀管網(wǎng)水力計算步驟qhqsqlqiqijvedijqijhijhphth節(jié)點起點環(huán)狀管網(wǎng)水力計算的步驟結(jié)合例題 qhqsqlqiqijdijhijqiqij(0)+qi本- qi鄰hie平差結(jié)束
13、ht,hphiynn 管網(wǎng)校核n 消防時 最高時流量+消防流量:qh+qx 水壓要求:10mn 事故時 事故供水量:最高時流量×70%: qh×70% 水壓要求同最高用水時n 最大轉(zhuǎn)輸時 最大轉(zhuǎn)輸時流量: qt 水壓要求:能夠供水至水塔最高水位n 在各校核流量、水壓要求下,較核設(shè)計時所選水泵是否能提供相應(yīng)的流量及揚(yáng)程三、輸水管渠水力計算n 位置水頭h=z - z0是固定的,正常供水時和事故時可利用的水頭差相等;n 平行設(shè)置的幾根輸水管若管徑相同,則各條輸水管的摩阻相等;n 輸水管分段若是等分的,則各段的摩阻相等;n 事故供水量應(yīng)為設(shè)計水量的70%以上。n 平行2根輸水管,通
14、過連通管等分成3段可滿足事故時供水量qa70%q設(shè)計正常供水時:事故時:又 h1=h2,則n=3.864段第3章 取水工程1、進(jìn)水孔格柵面積的設(shè)計(p55) f0=q/k1k2v0 f0進(jìn)水孔或格柵面積,m2 q-進(jìn)水孔的設(shè)計流量,m3/s v0-進(jìn)水孔的設(shè)計流速,m/s k1柵條引起的面積減少系數(shù):k1=b/b+s, b為柵條凈距,s為柵條厚度(或直徑) k2-格柵阻塞系數(shù)。采用0.75,水流通過格柵的水頭損失,一般采用0.050.1m2、 平板式格網(wǎng)的面積可按下式計算:(p56)f1=q/k1k2v1 f1平板式格網(wǎng)的面積,m2 q通過網(wǎng)格的流量,m3/s v1-通過網(wǎng)格的流速,m/s 一
15、般采用0.20.4 m/s k1柵條引起的面積減少系數(shù):k1=b/(b+d)2, b為網(wǎng)眼尺寸,一般為5*510*10mm,d為網(wǎng)眼直徑, 一般為12mmk2-格柵阻塞系數(shù)。一般采用0.5,水流收縮系數(shù),一般采用0.640.80水流通過格柵的水頭損失,一般采用0.10.2m3、旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)的有效過水面積可按下式計算:(p57)f2=q/k1k2 k3v1 f2旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)的有效過水面積,m2 q通過網(wǎng)格的流量,m3/s v2-通過網(wǎng)格的流速,m/s 一般采用0.71.0 m/s k1柵條引起的面積減少系數(shù):k1=b/(b+d)2, b為網(wǎng)眼尺寸,一般為5*510*10mm,d為網(wǎng)眼直徑, 一般為12m
16、mk2-格柵阻塞系數(shù)。一般采用0.75,k3由框架引起的面積減少系數(shù)。一般采用0.75水流收縮系數(shù),一般采用0.640.80 旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)在水下的深度:h= f2/2b-r h格網(wǎng)在水下部分的深度,mm b-格網(wǎng)寬度:m f2-旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)的有效過水面積,m2 r網(wǎng)格下部彎曲半徑,目前使用的標(biāo)準(zhǔn)濾網(wǎng)的r值為0.7m當(dāng)為直流進(jìn)水時,可用b代替式中的(2b)來計算h,水流通過旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)的水頭損失,一般采用0.150.30m第4章 給水處理1、速度梯度g g= p/ g速度梯度,s1;p對單位水體的攪拌功率,w/m3;水的動力粘度,pas 。2、速度梯度計算機(jī)械攪拌:g速度梯度,s1;p對單位水體的攪拌功率,
17、w/m3;n電機(jī)功率,kw水的動力粘度,pas 。1-攪拌設(shè)備機(jī)械效率:約為0.752傳動系統(tǒng)的效率:約為0.60.9總總效率:約為0.50.7水力攪拌:g速度梯度,s1;水的密度(約為1000kg/ m3,詳見p98表1-4-5);h流過水池的水頭損失,m;水的動力粘度,pas 。t水的停留時間:sg重力加速度,9.81m/s23、g、gt值范圍混合池: g5001000s 1 t=1030s,(<2min)絮凝反應(yīng)池: g2070s1 gt10 410 5 (1030min)例題:p984、混凝劑的投加(1)投加量通過實驗確定(2)投加系統(tǒng)濕法投加:固體溶解池溶液池計量設(shè)備投加固體儲
18、存量1530天(規(guī)范7.3.12)*溶解池容積w1=(0.20.3)w2 溶液池容積w2 aq/417cnw1 , w2m3;a混凝劑最大投加量,mg/l;q處理水量, m3 /h;c配制的溶液濃度,一般取520(按固體重量計),帶入公式時為520;n每日調(diào)制次數(shù),一般不超過3次。(規(guī)范7.3.4、7.3.5)五、混合設(shè)備混合要求、g、t值范圍混合方式n 機(jī)械混合:水泵葉輪混合(取水泵距反應(yīng)池100m以內(nèi))、機(jī)械混合池n 水力混合:管式靜態(tài)混合器、壓力水管混合(投藥點及流速要求 p102)等絮凝要求;g、gt值范圍;反應(yīng)池出口做法絮凝池分類:機(jī)械攪拌、水力攪拌1、機(jī)械攪拌絮凝池:水平軸式、垂直
19、軸式 分34檔,串連流過 各自的適用范圍及設(shè)計參數(shù)及例題 p103例題 p103六、影響混凝效果的因素1、水溫原因:水溫影響混凝劑的水解提高低溫水混凝效果的方法 p1072、濁度與懸浮物原因:濁度大小決定了混凝劑的投量和礬花的核心高濁水、低濁水所需混凝劑量都較大提高高濁水、低濁水混凝效果的方法 p1071083、水的ph值原因:每種混凝劑都有其最佳的ph值范圍 鋁鹽、鐵鹽水解時產(chǎn)生h離子,消耗水的堿度,堿度不足時投加石灰,石灰投量公式:n al2(so4)3:【cao】=3【a】【x】+【】n fecl 3 :【cao】=1.5【a】【x】+【】式中 【cao】純石灰cao投量,mmol/l;
20、【a】混凝劑投量,mmol/l; 【x】原水堿度, mmol/l,按cao計; 【】剩余堿度,一般取0.250.5mmol/l,按cao計。例題:原水總堿度為0.1mmol/l(以cao計),投加精制硫酸鋁(含al2o3約16)26 mg/l 。若剩余堿度取0.2mmol/l,試計算水廠石灰(市售品純度為50%)投量需多少mg/l?(已知原子量al=27,o=16,ca=40) 解:投藥量折合al2o3為26×164.16 mg/l al2o3分子量為102,故投藥量相當(dāng)于4.16/1020.041mmol/l則【cao】=3【a】【x】+【】 3×0.0410.10.2=
21、0.223 mmol/l 0.223×56 mg/l=12.49 mg/l水廠需投加市售石灰12.49/0.524.98 mg/l4.3 沉淀1、離散顆粒的沉淀速度(自由沉淀)三個區(qū)的沉淀速度公式 p109例題 p1102、理想沉淀池中u0與表面負(fù)荷q0的關(guān)系n l=vt0n h=u0t0n u0=q/a=q0n 理想沉淀池的基本特性:特定顆粒沉速在數(shù)值上等于沉淀池的表面負(fù)荷(但兩者在物理意義上完全不同)n uu0的顆粒被全部去除,其去除率為1x0n uu0的顆粒能夠部分去除三、沉淀池的基本結(jié)構(gòu)與基本設(shè)計參數(shù)1、基本結(jié)構(gòu):進(jìn)水區(qū)、沉淀區(qū)、出水區(qū)、污泥區(qū) 2、沉淀池基本設(shè)計參數(shù)(1)基
22、本設(shè)計參數(shù)u0( q0 )、h、t、v, q0是最基本參數(shù)(2)參數(shù)取值n 若u0由試驗得到,則u0設(shè) u0試 0.60.8n 查設(shè)計手冊得到的u0值可直接應(yīng)用,已考慮安全系數(shù) p1173、平流式沉淀池n 結(jié)構(gòu)、優(yōu)缺點n 室外給水設(shè)計規(guī)范規(guī)定的參數(shù)及要求 p118n 衡量沉淀池水流狀態(tài)的參數(shù):fr(弗勞德數(shù))和re(雷諾數(shù)),希望fr大、re?。ǚ椒?,設(shè)隔墻,減小水力半徑)fr:一般在1*10-41*10-5,re:一般在400015000,fr=v2/rgg: v水流速度 r水力半徑 g重力加速度n 設(shè)計方法選u0( q0 ),再從h、t、v中選2個(按規(guī)范要求)例題: v=18mm/s,b
23、=3h,fr0.6×105。在池的1/3,2/3 處各加一道隔墻,忽略隔墻厚度,求新的fr。解:(1)fr=v2/rg(2)(3)fr2/fr1=(3h/5)/(h/3)=9/5=1.6 fr2= 0.6×105 ×1.6= 1.08×1053、斜板(管)沉淀池(1)斜板(管)沉淀池的原理與特點n 原理根據(jù)ei ui / u0 ui /(q/a)= uia/q a越大, ei越大;若ei不變,a也不變,池中加隔板,原池a=bl,新池a=bxn,則xl/n。(n為層數(shù)),在去除率不變的情況下,池深越淺,池長就越短,池容越小淺池理論(2)斜板沉淀池產(chǎn)水量計算
24、n 異向流斜板沉淀池 式1-4-23 式中斜0.60.8 n 同向流斜板沉淀池 式1-4-24n 側(cè)向流斜板沉淀池 式1-4-22從公式看出:斜板沉淀池的產(chǎn)水量遠(yuǎn)大于同體積的平流式沉淀池n 斜板沉淀池的液面負(fù)荷q斜q/a,a為斜板區(qū)池面面積,與平流式沉淀池中的表面負(fù)荷概念基本一致。表面負(fù)荷 u0= q0=q/ a斜。異向流斜板沉淀池的q斜9.011.0m3/(m2.h)n 斜管沉淀池利用q斜計算,見給水工程p306斜管中水流速度:v=q/(a'sin)(3)異向流斜板(管)沉淀池適用范圍:濁度小于1000ntu設(shè)計參數(shù):p124(或設(shè)計規(guī)范)例題:異向流斜管沉淀池,設(shè)計能力20000m
25、3/d,平面凈尺寸10×10m,結(jié)構(gòu)系數(shù)1.03, 斜管長1m,安裝角60 度。求斜管內(nèi)軸向流速。(斜管中的停留時間)解:給水工程教材p306(1)v=q/(a'sin)式中 q沉淀池流量 a斜管凈出口面積 斜管軸向與水平面夾角(2)a(100.5)×10/1.03=92.23m2(3)4.4 過濾沉淀(澄清)池出水濁度10ntu以下,濾后可達(dá)1ntu以下,可去除25m以上的顆粒。一、過濾原理1、過濾技術(shù)分類(1)表層過濾機(jī)械篩濾(2)深層過濾機(jī)理為接觸絮凝濾池工作機(jī)理:接觸絮凝和機(jī)械篩濾,前者為主2、強(qiáng)制濾速用于校核濾池設(shè)計是否合理全部濾池中的1個或2個停產(chǎn)檢修或
26、反沖洗時,其他濾池的濾速。不要太大。平均強(qiáng)制濾速:三、濾料1、濾料材質(zhì)與規(guī)格(2)濾料規(guī)格表示濾料規(guī)格的參數(shù)n dmax和dminn 有效粒徑d10 反映細(xì)濾料尺寸n 不均勻系數(shù)k80 越大,對過濾和反沖越不利 k80=d80/d101我國采用dmax、dmin和k80 (新規(guī)范采用d10和k80)四、濾池的基本構(gòu)造1、濾料層2、配水系統(tǒng)和承托層(1)大阻力配水系統(tǒng)n 構(gòu)成:“豐”字型穿孔管卵石墊層沖洗水泵或高位水箱n 參數(shù):開孔比為0.20.28% v孔,h孔,d孔,h總68m等,p140n 優(yōu)缺點:配水均勻;所需反沖洗水頭大(2)小阻力配水系統(tǒng)n 構(gòu)成:底部進(jìn)水空間穿孔板(濾頭或濾磚)n
27、參數(shù):開孔比為1.01.5% h總1m左右n 優(yōu)缺點:不需設(shè)反沖洗設(shè)備;配水均勻性比大阻力系統(tǒng)差(3)中阻力配水系統(tǒng)n 開孔比為0.60.8%4.5 消毒一、消毒概論1、消毒目的 消毒標(biāo)準(zhǔn):細(xì)菌學(xué)指標(biāo)2、消毒方法 氯、二氧化氯、臭氧、紫外線 優(yōu)點及問題3、消毒劑的投加點n 濾后加氯(清水池前投加)n 出廠補(bǔ)充加氯(二泵站處)n 預(yù)加氯(取水口或水廠入口,防止藻類繁殖),目前不提倡,改用 kmno4、o3、h2o2等。n 中途補(bǔ)氯(用于大型管網(wǎng))二、氯消毒1、氯消毒原理液氯轉(zhuǎn)化為氣態(tài)投加n 若水中無氨,則生成hocl和ocl,1價的cl具有氧化、殺菌作用。氯消毒原理 p157, hocl起主要作
28、用hocl和ocl的比例與水的ph值及水溫有關(guān),低溫、低ph值消毒效果好n 若水中有氨氮,則生成氯胺,消毒原理仍為hocl殺菌。各種氯胺的比例與ph值及氯、氨比有關(guān)n 有效氯包含:自由性(游離性)氯( hocl和ocl )化合性氯(各種氯胺)n 余氯剩余的有效氯2、加氯量加氯量需氯量余氯量規(guī)范規(guī)定 p1583、氯消毒工藝(1)折點氯化法水中氨氮含量少時采用。經(jīng)驗:原水氨氮含量小于0.3mg/l時折點加氯;(2)氯胺消毒法持續(xù)殺菌能力強(qiáng);減少消毒副產(chǎn)物n 先氯后氨有大型管網(wǎng)時清水池前折點加氯,出廠時加氨;cl2:nh3=36:1 (重量比)n 化合性的氯胺消毒法原水氨氮含量高時清水池前投加氯,利
29、用清水池接觸(大于2h);含氨量不高時,可氯、氨同時投加4、加氯設(shè)備加氯要求 規(guī)范7.7.17.7.16(新規(guī)范強(qiáng)制條款很多)儲氯量1530天4.6 地下水除鐵除錳一、含鐵含錳地下水存在形態(tài):fe2、mn2 ,常共存,一般濃度fe2 mn2 二、地下水除鐵除錳原理1、除鐵原理(1)原理 fe2 +o fe3 , fe(oh)3過濾(2)方法n 空氣氧化 p165 式1-4-42要求:ph 6,最好7;含硅水ph 7特點:屬自催化氧化n 藥劑氧化 (cl2),需cl2計算 p166 2fe2 cl2 2×55.8 2 ×35.5 1 x2、除錳原理(1)原理 mn2 +o m
30、n4 ,mno2過濾(2)方法n 空氣氧化 p166 式1-4-47,需o2計算 n 藥劑氧化 (cl2)p166 式1-4-48,需cl2計算 (3)特點n 反應(yīng)慢,需自催化,濾料為錳砂n 要求ph 7.5n 鐵錳共存時,先除鐵后除錳。 fe2、mn2 濃度低時,采用一個濾池,上層除鐵下層除錳;濃度高時,采用2個濾池二、地下水除鐵除錳工藝與設(shè)備1、處理方法(1)原水曝氣接觸氧化過濾(2)原水曝氣氧化過濾(3)藥劑氧化過濾2、處理工藝流程各種工藝流程的適用條件3、曝氣設(shè)備4、過濾設(shè)備濾料與過濾工藝參數(shù) p1701)離子交換樹脂對水中離子的選擇性強(qiáng)酸性陽樹脂與水中離子交換的選擇順序(低濃度):f
31、e3+al3+ ca2mg2 k =nh 4 na h 強(qiáng)堿性陰樹脂與水中離子交換的選擇順序(低濃度): so42- no3-cl- hco3-oh - hsio3- 2)離子交換平衡與可逆性rh+ na rna+ h 軟化時, rh rna再生時,由于h 濃度很大,rna rhn rh,rna通過的流量 (rh以na泄漏為運(yùn)行終點,任何時候都不會出現(xiàn)酸水)計算: q(1-h)a原-qhs=qa殘注:式中濃度均為當(dāng)量粒子摩爾濃度n 適用范圍:p1813)除鹽工藝流程n 基本工藝流程 p182183n rh放在roh前面的原因3、離子交換軟化除鹽設(shè)備1)固定床順流式、逆流式計算:fhq=qtht
32、式中 f離子交換器截面積,m2; h樹脂層高度,m;q樹脂工作交換容量,mmol/l; q軟化水量, m3/h; t軟化工作時間,(軟化開始至硬度泄漏)h; ht原水硬度,當(dāng)量粒子mmol/l。 2)連續(xù)床3)混合床二、冷卻塔熱力計算的設(shè)計任務(wù)與基本方法1、基礎(chǔ)資料: 1)、冷卻水量q(m3/h) 2)、冷卻水進(jìn)水溫度t1() 3)、冷卻出進(jìn)水溫度t2() 4)、氣象參數(shù): 干球溫度1():當(dāng)?shù)乜諝鉁囟?濕球溫度1()或相對濕度():代表了在當(dāng)?shù)氐臍鉁貤l件下,水通過濕式冷卻所能冷卻到的最低極限溫度。也即冷卻塔出水的理論極限溫度。 大氣壓力p(pa) 風(fēng)向、風(fēng)速 冬季最低氣溫。 5)、淋水填料試
33、驗和運(yùn)行資料,包括淋水填料熱力特性和空氣阻力特性三、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)1、循環(huán)冷卻水的水質(zhì)污染沉積物結(jié)垢(無機(jī)鹽沉淀) 粘垢(微生物) 污垢(懸浮物、腐蝕剝落物等)2、要求水質(zhì)穩(wěn)定,控制指標(biāo):腐蝕率、污垢熱阻1)、腐蝕率計算: cl=8.76*(p0-p)/ff 式中:cl-腐蝕率, mm/a p0腐蝕前金屬重,g p腐蝕后金屬重,g 金屬密度,g/cm3 f金屬與水接觸面積, t腐蝕作用時間,h2)、經(jīng)水質(zhì)處理后腐蝕率降低的效果稱:緩蝕率 =(c0- cl)*100%/ c0 式中:c0循環(huán)冷卻水未處理時腐蝕率 cl循環(huán)冷卻水經(jīng)處理后腐蝕率3)、污垢熱阻 rt=1/kt-1/k0=1/tk0-1
34、/k0 式中:rt即時污垢熱阻,·h·/kj k0開始時,傳熱表面清潔所測得的總傳熱系數(shù),kj/·h· kt循環(huán)水在傳熱面經(jīng)t時間后所測得的總傳熱系數(shù),kj/·h· t積垢后傳熱效率降低的百分?jǐn)?shù)。3、循環(huán)水水質(zhì)穩(wěn)定判斷1)、飽和指數(shù)法: i l=ph0- phs 式中:i l飽和指數(shù)(朗格里爾指數(shù)) ph0水的實際ph值 phs水的碳酸鈣飽和平衡時的ph值 根據(jù)飽和指數(shù)i l,可對水質(zhì)進(jìn)行判斷: · 當(dāng)i l=ph0- phs0時,水中caco3處于飽和狀態(tài),有結(jié)垢傾向;· 當(dāng)i l=ph0- phs=0時,水中c
35、aco3剛好處于平衡狀態(tài),不腐蝕,不結(jié)垢;· 當(dāng)i l=ph0- phs0時,水中co2處于過飽和,有腐蝕傾向;2)穩(wěn)定指數(shù)法(p223)ph在6.07.0時,基本穩(wěn)定,低于就結(jié)垢,高于就腐蝕3) 臨界ph值法 phphc時,水結(jié)垢;phphc時,水腐蝕;phc為實測值1、水量損失水量損失:蒸發(fā)、風(fēng)吹、滲漏、排污補(bǔ)充水量qm qe qw qf qbqm 補(bǔ)充水量 qe蒸發(fā)損失水量qw風(fēng)吹損失水量 qf滲漏損失水量 qb排污水量補(bǔ)充水率p水量損失率=qm/ qr各種損失率計算按損失率計算:pm pe pw pf pb1)、蒸發(fā)損失水量:pe=kzf·t·100%pe
36、-蒸發(fā)損失率t進(jìn)水與出水水溫差: kzf與環(huán)境溫度有關(guān)的系數(shù),1/其余損失見書本p2302、濃縮倍數(shù)n n=cr/cm 補(bǔ)充水含鹽量損失水量帶出系統(tǒng)的含鹽量cmp qr= cr(p- pe) qr得 ncr/cm p/(p- pe)= qm /(qm - qe)規(guī)范中水量損失不考慮qf(5.0.3.1條) n一般控制在23(規(guī)范要求不宜小于3,3.1.9條)n 排污量計算:選定n,并計算pep,并根據(jù)pw、pf pb第二篇:排水工程第1章 排水系統(tǒng)概論 1、排水系統(tǒng)的體制及其選擇 v 排水系統(tǒng)的體制:【雨水,污水(生活、生產(chǎn))】v 分流制排水系統(tǒng)(新建城區(qū),工業(yè)企業(yè))v 完全分流制排水系統(tǒng)v
37、不完全分流制排水系統(tǒng)v 合流制排水系統(tǒng)(截流式合流制排水系統(tǒng))v 排水體制的選擇:(規(guī)范1.0.4)v 環(huán)境保護(hù)要求v 技術(shù)安全可靠v 經(jīng)濟(jì)造價分析v 維護(hù)管理費用2、城市排水系統(tǒng)的組成v 城市污水排水系統(tǒng)v 室內(nèi)污水管道系統(tǒng)及設(shè)備v 室外排水管道系統(tǒng)v 污水泵站及壓力管道v 城市污水處理廠v 出水口及事故排出口v 城市雨水排水系統(tǒng):v 建筑物的雨水管道系統(tǒng)和設(shè)備v 居住小區(qū)或工廠雨水管渠系統(tǒng)v 街道雨水管渠系統(tǒng)v 排洪溝v 出水口3、城市排水系統(tǒng)的總平面布置v 城市排水系統(tǒng)總平面布置的任務(wù):v 確定干管、主干管的走向v 確定污水處理廠和出水口的位置v 城市排水系統(tǒng)總平面布置的原則:v 管網(wǎng)密
38、度合適,管道工程量小,水流暢通v 充分利用地形地勢,順坡排水,避免提升v 地形起伏較大的地區(qū),采用高、低區(qū)系統(tǒng)分離v 盡量減少中途加壓泵站的個數(shù)v 截流干管的布置要使全區(qū)污水管道能便捷、直接地接入4、城市排水系統(tǒng)的總平面布置v 城市排水系統(tǒng)總平面布置的常見形式:(教材圖)v 直流正交式(適用于雨水)v 正交截留式(合流制)v 平行式(排水坡度過大、減小流速、避免沖刷)v 高低分區(qū)式(地形起伏過大,減少提升能耗)v 輻射分散式(城區(qū)大、中心地勢高、出路分散)v 環(huán)繞式(中小城市、排水出路集中)第2章 污水管道系統(tǒng)的設(shè)計 1、污水設(shè)計流量的計算 v 污水設(shè)計流量:v 生活污水量工業(yè)廢水量(地下水滲
39、入量)v 最大日最大時(高日高時)污水流量v 流量單位l/s(升/秒)v 污水量變化系數(shù):v 污水設(shè)計流量的基本計算公式:v 設(shè)計流量v 排水個體數(shù)×排水定額×變化系數(shù)v 排水時間×單位換算v 生活污水設(shè)計流量的計算公式:q1居住區(qū)生活污水設(shè)計流量(l/s);n居民生活污水定額(l/人.d);8090用水定額(表221)n設(shè)計人口(人);設(shè)計人口人口密度×服務(wù)面積kz生活污水量總變化系數(shù),(表222v 污水管道水力計算的基本公式: q流量,m3/s;a過水?dāng)嗝婷娣e,m2,v流速,m/s;r水力半徑(過水?dāng)嗝婷娣e與濕周的比值),m;i水力坡度(水面坡度,管
40、底坡度);c流速系數(shù)(謝才系數(shù));n管壁粗糙系數(shù)(表227)v 污水管道水力計算的設(shè)計規(guī)定:(新規(guī)范有變化)v 管壁粗糙系數(shù)(n)表227v 設(shè)計充滿度(h/d)(0.550.75)表228v 最小設(shè)計流速(vm)(管道:0.6m/s,明渠:0.4m/s)v 最大設(shè)計流速(vx)(金屬管道:10m/s,非金屬:5m/s)v 最小設(shè)計坡度(i)(街區(qū)內(nèi):0.004,街道下:0.003)v 最小管徑(街區(qū)內(nèi):200mm,街道下:300mm)v 最大允許埋深(干燥土壤:78m)v 最小覆土厚度(冰凍,動荷載,支管銜接) p252v 污水管道水力計算的方法(圖表法):v 根據(jù)所選管材,使用相應(yīng)粗糙系數(shù)
41、(n)的水力計算圖表;v 根據(jù)設(shè)計流量(q),初步確定管徑(d);v 使用相應(yīng)管徑(d)的水力計算圖表進(jìn)行水力計算;v 設(shè)定1個未知參數(shù)(i,v,h/d),求定另外2個:v 坡度(i)控制法盡量采用最小設(shè)計坡度,減小埋深;v 流速(v)控制法流速逐段增大,參照上段流速;v 充滿度(h/d)控制法盡量采用最大允許充滿度,以降低工程造價。v 污水管道水力計算的步驟(教材p261263例題)v 編制污水主干管水力計算表,列入所有已知數(shù)據(jù);v 根據(jù)設(shè)計流量q和最小管徑d,確定起始管段未知參數(shù)(i,v,h/d),可根據(jù)情況設(shè)定1個,求定另外2個;v 根據(jù)設(shè)計流量q的變化,設(shè)定下游管段管徑d,遵循流速隨流
42、量增大而增大或不變的原則設(shè)定設(shè)計流速,然后確定該管段其它未知參數(shù)(i,h/d),通過試算定奪;v 計算管段上、下端的水面標(biāo)高、管內(nèi)底標(biāo)高及埋設(shè)深度:根據(jù)管段長度和坡度求坡降,根據(jù)管徑和充滿度求水深;v 根據(jù)管段銜接方式,確定下游管段上端的管內(nèi)底標(biāo)高。v 設(shè)計管段及設(shè)計流量的確定:v 設(shè)計管段的劃分:流量、管徑、坡度不變的直線管段v 設(shè)計管段的設(shè)計流量:v 本段流量(q1):沿線街坊,起點進(jìn)入v 轉(zhuǎn)輸流量(q2) :上游、旁側(cè)管段v 集中流量(q3) :工廠,大型建筑第3章 雨水管渠系統(tǒng)的設(shè)計 1、暴雨強(qiáng)度公式 暴雨強(qiáng)度公式是描述降雨量、降雨歷時和重現(xiàn)期三者之間數(shù)學(xué)關(guān)系的經(jīng)驗公式式中:q 設(shè)計暴
43、雨強(qiáng)度,l/s.hat 降雨歷時,minp 設(shè)計重現(xiàn)期,aa1,b,c,n 地方參數(shù),根據(jù)統(tǒng)計方法計算確定2、雨水設(shè)計流量計算公式:式中:q 雨水設(shè)計流量,l/s 徑流系數(shù),<1的經(jīng)驗數(shù)值q 設(shè)計暴雨強(qiáng)度,l/s.haf 匯水面積,hav 徑流系數(shù)的確定:v 加權(quán)平均法(按地面種類,表232)v 區(qū)域綜合徑流系數(shù)(市區(qū):0.50.8,郊區(qū):0.40.6)v 設(shè)計暴雨強(qiáng)度q的確定:v 設(shè)計重現(xiàn)期p:一般:1a,重要地段:25av 集水時間(設(shè)計降雨歷時)t:t = t1 + mt2v t1地面集水時間,515 minv t2管渠內(nèi)流行時間,t2 = l/60v (min)v m 折減系數(shù)(
44、暗管:m=2,明渠:m=1.2)v 一般情況雨水設(shè)計流量的計算:111111223344acb例題1v 雨水管線如圖所示,已知徑流系數(shù)為0.5,重現(xiàn)期為1a,暴雨強(qiáng)度公式為q=2001(1+0.81lgp)/(t+8)0.71 (l/s.ha),fa=30 ha,ta=10min,雨水自匯水面積最遠(yuǎn)點流至第一檢查井再流至該設(shè)計斷面的時間為12min,求q 2-3( )l/s?v a 3855.6 b 3577.7 c 3343.6 d 3527.8123fa=30hata=10min1fa=2.3ha例題2v 某雨水管線如圖所示,已知fa=2.3ha,fb=2.1ha,徑流系數(shù)為0.6, ta
45、=10min,暴雨強(qiáng)度公式為q=500/t0.65 (l/s.ha),求q 1-2v a 140l/s, b 150l/s, c 170l/s, d 180l/s31fa=2.3ha2fb=2.1ha例題3v 一雨水干管接受兩個獨立排水流域的雨水徑流,q=c/(t+b)n,若t a+t a-b>t b,求q b-c?aabt a-bfbt bfat ac例題3v 一雨水干管接受兩個獨立排水流域的雨水徑流,q=c/(t+b)n,若t a+t a-bt b,求q b-c?aabt a-bfbt bfat acv 雨水管渠水力計算的設(shè)計規(guī)定(新規(guī)范有變化)v 重力,滿管流v 最小設(shè)計流速:(暗
46、管:0.75m/s,明渠:0.4m/s)v 最大設(shè)計流速:(金屬管:10m/s,非金屬管:5m/s)v 最小設(shè)計坡度:(雨水管道:0.003,雨水口連接管:0.01)v 最小管徑:(雨水管道:300mm,連接管:200mm)v 管道銜接方式:管頂平接v 最小覆土厚度: (車行道下:0.7m)第4章 合流制管渠系統(tǒng)的設(shè)計 v 溢流井上游(合流)管渠設(shè)計流量的確定:溢流井后截流干管管段設(shè)計流量的確定:例題1某合流制溢流井上游管網(wǎng)系統(tǒng)中的旱流量為20l/s,截流倍數(shù)選3,溢流井下游管網(wǎng)系統(tǒng)中的旱流量為10l/s,雨水設(shè)計流量為100l/s,則該合流制溢流井下游截流干管的設(shè)計流量為:( ) a 130
47、 l/s b 150 l/s c 170 l/s d 190 l/s 解:第5章 排水管渠的材料、接口、基礎(chǔ)及構(gòu)筑物 v 排水管渠系統(tǒng)上的構(gòu)筑物:v 雨水口:收集雨水,包括進(jìn)水篦、井筒和連接管v 連接暗井:排水管徑>800mm時,替代檢查井v 溢流井:截流干管上的重要構(gòu)筑物v 檢查井:管道交匯、轉(zhuǎn)彎、變徑、變坡、跌水v 跌水井:消能,降速,防止沖刷v 水封井:隔絕易燃易爆氣體,水封深度0.25mv 倒虹管:穿越河流、山澗、洼地和地下障礙物v 出水口:排水管渠進(jìn)入水體的最終出口第6章 城市污水處理概論 1、 城市污水的組成:v 生活污水v 工業(yè)污(廢)水v 初期雨水v 城市污水的污染指標(biāo):v 感觀指標(biāo):濁、色、嗅、味、溫v 物理化學(xué)指標(biāo):ph、ss、bod、cod、毒物指標(biāo)v 生物指標(biāo):細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌群數(shù)、病毒2、水體的物理性污染及危害(水溫、色度、ss)v 水體的無機(jī)物污染及危害v 氮、磷污染與水體富營養(yǎng)化v 重金屬污染及食物鏈的富集、遷移、轉(zhuǎn)化v 水體的有機(jī)物污染及危害v 有機(jī)物污染微生物耗氧導(dǎo)致水質(zhì)惡化v 油類污
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