水廠畢業(yè)設(shè)計說明書

1、 目 錄摘要41前言 52概述 52.1 設(shè)計依據(jù)52.2 設(shè)計原則62.3 城市概況62.4 氣象資料62.5 水文資料73 總體設(shè)計73.1 水廠規(guī)模73.2 廠址確定93.3 原水水質(zhì)和出水水質(zhì)103.4 工藝流程104 取水構(gòu)筑物設(shè)計計算104.1 進(jìn)水間設(shè)計計算114.2 取水泵房設(shè)計計算135 混凝工藝設(shè)計計算145.1 混凝投配設(shè)備設(shè)計計算155.2 混合設(shè)備設(shè)計計算186 絮凝池設(shè)計計算206.1 設(shè)計參數(shù)216.2 柵條絮凝池計算226.3 水力校核267 沉淀池設(shè)計計算277.1 設(shè)計參數(shù)277.2 沉淀池計算277.3 水力校核297.4集水系統(tǒng)297.5排泥 318 濾

2、池設(shè)計計算318.1 設(shè)計參數(shù)318.2 濾池計算328.3 沖洗排水槽328.4 排水渠338.5 集水渠338.6 配水系統(tǒng)338.7 沖洗水箱359 消毒379.1 加藥量379.2 加氯間布置3710 清水池設(shè)計計算3811 二級泵房設(shè)計計算3811.1設(shè)計流量3811.2 揚(yáng)程3911.3 水泵選型及附屬設(shè)備選擇3911.4 泵房布置4012 輔助建筑物設(shè)計4013 水廠平面布置4013.1水廠平面布置主要內(nèi)容4013.2水廠平面布置的要求4113.3水廠具體布置4114 水廠高程布置4115 結(jié)論43總結(jié)與體會43謝辭43參考文獻(xiàn)44摘 要本設(shè)計是對射洪縣自來水廠進(jìn)行工藝設(shè)計。自來

3、水廠的設(shè)計規(guī)模為，原水水質(zhì)符合地面水類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，除濁度、色度和細(xì)菌總數(shù)外，其余參數(shù)均符合生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生規(guī)范（衛(wèi)生部.2001）。本設(shè)計根據(jù)進(jìn)水水量和水質(zhì)，選擇適當(dāng)?shù)墓に嚵鞒?，并對各處理?gòu)筑物進(jìn)行設(shè)計，包括取水構(gòu)筑物、一級泵房、混凝設(shè)備、絮凝池、沉淀池、濾池、清水池、消毒設(shè)備、二級泵房等。最后，對自來水廠進(jìn)行平面布置和高程布置，以及附屬構(gòu)筑物的設(shè)計。結(jié)果表明，射洪縣自來水廠的工藝設(shè)計，在技術(shù)上是可行的。關(guān)鍵詞：常規(guī)水處理工藝；平面布置；高程布置 AbstractThe design was about the technology project of Shehong county wate

4、r plant in Sichuan province. The The flow is , and the quality of the original water is up to the water standard, except the turbidity、colour and the total number of the bacteria.The other parameters can achieve the“Drinking Water Standard”(Ministry of Health.2001).The rational process flow is chose

5、n according to the quality and the quantity of the original flow.The structures designing include intake structure、pumping houses、flocculator、setting tank、filter、clean-water tank、sterilizing equipment and so on.At last,the horizontal layout and elevation layout of the waterworks are made,and the aux

6、iliary structures are designed. The outcomes shows that the regular water-treatment process is feasible in both economy and technology.Key words: regular water-treatment process; horizontal layout; elevation layout（字體已改）1前 言我國供水事業(yè)已有百余年歷史，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，供水規(guī)模越來越大，供水普及率越來越高。在現(xiàn)有眾多的水廠中，既有運行了上百年的水廠，也有新建的采用先進(jìn)工藝的水

7、廠，還有許多規(guī)模較小的城郊和農(nóng)村水廠。多年來，水廠在運行管理方面已積累了不少經(jīng)驗，特別是大型水廠，工藝和設(shè)備不斷改進(jìn)，技術(shù)力量雄厚，運行管理先進(jìn)，取得了明顯的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。目前，我國水資源總量28000億m3/a，居世界第六。人均水量2730m3/人，居第88位，是世界平均水平的1/4，且時空分布不均。我國可供利用的水資源為11000億m3/a,已開采5000億m3/a(其中農(nóng)業(yè)占65%，工業(yè)占13%，生活占20%），預(yù)測2000年我國需水量達(dá)7000億m3/a。目前我國缺水1600萬m3/d，333座城市不同程度的缺水，108座城市嚴(yán)重缺水。并且水源污染嚴(yán)重,我國7大水系和內(nèi)陸河流11

8、0個重點河段符合水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，類和類占32%，類占29%，類和類占39%。水利部對全國條大河流近10萬km河長的檢測表明，現(xiàn)有河流近1/2河長受到污染，1/10 河長嚴(yán)重污染。全國城市90%水域受到污染，大河干流占13%，支流55%被污染。射洪縣城人口28萬，隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，人口的增多，原有的小水廠不能滿足當(dāng)前和今后城市發(fā)展的需要。因此，在射洪縣修建一個可供生活和生產(chǎn)用水的大型自來水廠是十分必要的。 2 概 述（各章另起一頁） 2.1 設(shè)計依據(jù)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GHZB1-1999）泵站設(shè)計規(guī)范（GB/T50265-97）建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計規(guī)范（GB50046-95）給水排水工程設(shè)計規(guī)范

9、（GB50046-95）建筑設(shè)計防火規(guī)范（GBJ16-87）生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB5749-85）給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)（GBJ106-87）城市防洪工程設(shè)計規(guī)范（CJJ50-92） 2.2 設(shè)計原則 水處理構(gòu)筑物的生產(chǎn)能力，應(yīng)以最高日供水量加水廠自用水量進(jìn)行設(shè)計，并按原水水質(zhì)最不利情況進(jìn)行校核。 水廠應(yīng)按近期設(shè)計，并考慮遠(yuǎn)期發(fā)展。根據(jù)使用要求及技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理等因素，對近期工程亦可做分期建設(shè)的可能安排。對于擴(kuò)建、改建工程，應(yīng)從實際出發(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。 水廠設(shè)計中應(yīng)考慮各構(gòu)筑物或設(shè)備進(jìn)行檢修、清洗及部分停止工作時，仍能滿足用水要求、主要設(shè)備應(yīng)有備用量；處理構(gòu)筑

10、物一般不設(shè)備用量，但可通過適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施，在設(shè)計允許范圍內(nèi)提高運行負(fù)荷。 水廠自動化程度，應(yīng)本著提供水水質(zhì)和供水可靠性，降低能耗、藥耗提高科學(xué)管理水平和增加經(jīng)濟(jì)效益的原則，根據(jù)實際生產(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。 設(shè)計中必須遵守設(shè)計規(guī)范的規(guī)定。如果采用現(xiàn)行規(guī)范中尚未列入的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備和新材料，則必須通過科學(xué)論證，確證行之有效，方可付諸工程實際。但對與確實行之有效、經(jīng)濟(jì)效益高、技術(shù)先進(jìn)的新工藝、新設(shè)備和新材料，應(yīng)積極采用，不必受現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范的約束。2.3 城市概況射洪縣地處四川盆地中部丘陵區(qū)北緣，幅員面積1495.97平方公里。海拔最高674.4米，最低299米?？h境

11、呈心臟形，西北高，東南低。全縣以丘陵地貌為主，丘陵地區(qū)占89.1%，涪江、梓江河谷地貌占10.9%，江邊地質(zhì)條件較差。城區(qū)人口數(shù)為28萬人。房屋平均層數(shù)為6層，室內(nèi)衛(wèi)生設(shè)備齊全。城區(qū)內(nèi)有兩個大型企業(yè)，食品加工廠職工人數(shù)1000人，工業(yè)用水量為15000L/d，化工廠職工人數(shù)2000人，工業(yè)用水量為25000L/d。需澆灑道路面積50000，綠地澆水面積70000。2.4 氣象資料射洪縣氣候?qū)偎拇ㄅ璧貋啛釒駶櫄夂騾^(qū)。年平均氣溫17.2，年降雨量908-933。常年主導(dǎo)風(fēng)向為西北偏北，靜風(fēng)頻率為12，年平均風(fēng)速為3.4m/s，土壤冰凍深度0.4m。2.5 水文資料 涪江水文資料見表2.1。表2.

12、1射洪水文站觀測資料項目數(shù)量單位備注歷年最高水位(p=2%)595.38m 黃海高程系統(tǒng)歷年最低水位(p=95%)582.47m歷年平均水位590.64m歷年最大流量14600m3/s歷年最小流量180m3/s歷年平均流量1340m3/s歷年最大含砂量4.82kg/ m3歷年最大流速4m/s歷年每日最大水位漲落5.69m/d歷年三小時最大水位漲落1.04m/3h3 總體設(shè)計3.1 水廠規(guī)模 綜合生活用水Q1（包括居民生活用水和公共建筑設(shè)施用水） Q1=qNf式中q最高日城市綜合用水量定額，取0.4m3/（d人）； N設(shè)計年限內(nèi)計劃人口數(shù)，取28萬人； f自來水普及率，取100。代入數(shù)據(jù)得，Q1

13、=qNf=0.4280000100=112000 m3/d 工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水Q2 Q2=式中食品加工廠工業(yè)用水量m3/d； 化工廠工業(yè)用水量m3/d。代入數(shù)據(jù)得，Q2=15+25=40 m3/d 工業(yè)企業(yè)工作人員生活用水和淋浴用水Q3a. 工業(yè)企業(yè)工作人員生活用水QQ=qN式中q工業(yè)企業(yè)內(nèi)工作人員生活用水量定額，取25L/（d人）； N工業(yè)企業(yè)工作人員數(shù)量，3000人。代入數(shù)據(jù)得，Q=253000=75000L/d=75 m3/db. 工業(yè)企業(yè)工作人員淋浴用水Q Q=qN式中q工業(yè)企業(yè)內(nèi)工作人員淋浴用水量定額，取40L/（d人）； N工業(yè)企業(yè)工作人員數(shù)量，3000人。代入數(shù)據(jù)得，Q=40300

14、0=120000 L/d=120 m3/d工業(yè)企業(yè)工作人員生活用水和淋浴用水Q3= Q+Q=75+120=195 m3/d 市政用水Q4（包括澆灑道路和綠地用水）Q4=式中n每日道路澆灑次數(shù)，取2次；A需澆灑道路面積，取50000；澆灑道路用水量，?。恍铦矠⒌木G地面積，取70000；澆灑綠地用水量，取。 代入數(shù)據(jù)得，Q4= 未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏水量Q 未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏水量取最高日用水量的15%，則 Q=0.15（）= 水廠設(shè)計規(guī)模Q設(shè)計年限內(nèi)城市最高日用水量=112000+40+195+340+16886=129461水廠自用水取城市最高日用水量的5%，則水廠設(shè)計水量=1.05=1.05129

15、461=135934水廠設(shè)計規(guī)模定為Q=15萬=6250=1.7363.2 廠址確定廠址選擇應(yīng)在整個給水系統(tǒng)設(shè)計方案中全面規(guī)劃，綜合考慮，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。在選擇廠址時，一般應(yīng)考慮以下幾個問題： 廠址應(yīng)選擇在工程地質(zhì)條件較好的地方，一般選在地下水位低，承載力較大，濕陷性等級不高，巖石較少的地層，以降低工程造價和便于施工。 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。 水廠應(yīng)盡量設(shè)置在交通方便、靠近電源的地方，以利于施工管理和降低輸電線路的造價，并考慮沉淀池排泥及濾池沖洗水排除方便。廠區(qū)設(shè)在太和鎮(zhèn)城區(qū)北面1處，水源取水口位于水廠東北方向150m，從涪江直接取水。廠區(qū)按平坦地形和平

16、整后的地面高程600m設(shè)計。3.3 設(shè)計水質(zhì) 原水水質(zhì)指標(biāo)及水廠設(shè)計出水水質(zhì)指標(biāo)見表3.1。 表3.1 原水水質(zhì)及出水水質(zhì)項目原水水質(zhì)設(shè)計水質(zhì)單位濁度75-1693NTU色度2015度PH/硬度75-135450mg/L(CaCO3)細(xì)菌總數(shù)290-1500100CFU/ML3.4 工藝流程根據(jù)地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB-3838-88），原水水質(zhì)符合地面水類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。除濁度、色度和細(xì)菌總數(shù)外，其余參數(shù)均符合生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生規(guī)范（衛(wèi)生部.2001）。所以，自來水廠工藝采用常規(guī)處理工藝，工藝流程如圖3.1所示。原水混合絮凝池沉淀池濾池清水池二級泵房用戶混凝劑消毒劑一級泵房 圖3.1 水廠工藝流程

17、圖4 取水構(gòu)筑物設(shè)計計算取水構(gòu)筑物的類型很多，可以分為固定式取水構(gòu)筑物和活動式取水構(gòu)筑物兩類。在型式選擇時，應(yīng)根據(jù)取水量和水質(zhì)要求，結(jié)合河床地形、河床沖淤、水位變幅、冰凍和航運等情況以及施工條件，在保證取水安全可靠的前提下，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。固定式取水構(gòu)筑物與活動式取水構(gòu)筑物相比具有取水可靠，維護(hù)管理簡單，適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點，但投資大，水下工程量大，施工期長，在水源水位變幅較大時尤其這樣。但所設(shè)計的水廠設(shè)計水量較大，水量變幅小，所以確定采用固定式取水構(gòu)筑物。江河固定式取水構(gòu)筑物主要分為岸邊式和河床式兩種。涪江岸邊較陡，主流近岸，岸邊有足夠水深，且水質(zhì)較好。但岸邊地質(zhì)條件較差，所以采用分建式岸

18、邊取水構(gòu)筑物。4.1 進(jìn)水間設(shè)計計算進(jìn)水間采用矩形結(jié)構(gòu)，便于布置設(shè)備。進(jìn)水間由縱向隔墻分為進(jìn)水室和吸水室，兩室之間設(shè)有平板格網(wǎng)。在進(jìn)水室外壁開有矩形進(jìn)水孔，孔側(cè)設(shè)有格柵。進(jìn)水間橫向分為三格。 格柵格柵設(shè)在進(jìn)水間的進(jìn)水孔上，用來攔截水中較大的漂浮物及魚類。格柵由金屬框架和柵條組成，斷面采用圓形。a. 格柵面積=式中格柵的面積，； Q進(jìn)水孔的設(shè)計流量，； 進(jìn)水孔設(shè)計流速，取0.8； 柵條引起的面積減少系數(shù)，。其中b為柵條間距，采用b=80mm,為柵條直徑，采用s=10mm。則=0.89； 格柵阻塞系數(shù)，采用0.75。代入數(shù)據(jù)得，=3.25b. 每格進(jìn)水口面積 進(jìn)水口尺寸 格柵尺寸 (標(biāo)準(zhǔn)尺寸)水流

19、通過格柵的水頭損失取0.1m。 格網(wǎng)格網(wǎng)設(shè)在進(jìn)水間內(nèi)，用于攔截水中細(xì)小的漂浮物。采用平板格網(wǎng)，構(gòu)造簡單，所占地較小。并在格網(wǎng)兩側(cè)設(shè)測量格網(wǎng)兩側(cè)水位差的標(biāo)尺，根據(jù)信號及時沖洗格網(wǎng)，以免格網(wǎng)前后水位差過大，使網(wǎng)破裂，設(shè)置4個格網(wǎng)。a. 平板格網(wǎng)面積式中平板格網(wǎng)的面積，； 通過格網(wǎng)的流量， 通過格網(wǎng)的流速，采用0.4m/s； 網(wǎng)絲引起的面積減少系數(shù)，。其中b為網(wǎng)眼尺寸，采用b=50mm,d為金屬絲直徑，采用b=10mm。則 格網(wǎng)阻塞后面積減少系數(shù)，采用0.5； 水流收縮系數(shù)，采用0.8。代入數(shù)據(jù)得，b. 每個格網(wǎng)面積進(jìn)水部分尺寸采用20002100，平板格網(wǎng)尺寸采用21002200。水流通過格網(wǎng)的水

20、頭損失取0.1m。 排泥、啟閉及起吊設(shè)備含泥水較多的河水進(jìn)入進(jìn)水間后，由于流速減低，常有大量泥沙沉積，需要及時排除，以免影響取水，選用一臺排泥泵排泥。在進(jìn)水間的進(jìn)水孔、格網(wǎng)和橫向隔墻的連通孔上設(shè)置閘板，以便在進(jìn)水間沖洗和設(shè)備檢修時使用。起吊設(shè)備設(shè)在進(jìn)水間上部的操作平臺上，用以起吊格柵、格網(wǎng)、閘板和其它設(shè)備。起吊設(shè)備采用單軌吊車。 防草措施采用機(jī)械方法及時清理格柵，并在進(jìn)水孔前設(shè)置擋草木排。4.2 取水泵房設(shè)計計算 流量：Q=1.736 揚(yáng)程河流平均水位標(biāo)高590.64m，自來水廠柵條絮凝池水面標(biāo)高605.57m（見水廠高程布置），進(jìn)水間最低水位標(biāo)高585m。水泵靜揚(yáng)程=605.57-585=2

21、0.57m管道總水頭損失估計為=1.5m則水泵設(shè)計揚(yáng)程為20.57+1.5=22.07m 水泵選型及附屬設(shè)備選擇 根據(jù)流量、揚(yáng)程水泵選型原則，選用三臺沅江YUJ36P-26A型立式單級單離心清水泵，其中一臺為備用泵并兼做廠區(qū)消防泵使用（兩用一備）。水泵性能參數(shù)見表4.1。表4.1 YUJ36P-26A型立式單級單吸離心清水泵性能參數(shù)參數(shù)型號流量Q揚(yáng)程H轉(zhuǎn)速n軸功率Pa配帶電動機(jī)效率必須汽蝕余量泵口徑泵重功率型號吸入吐出mR/minKwKw%mmmmmtYUJ36P-26A1.622.8495427.8500YLST560-1283.65.790080011計量設(shè)備選用超聲波流量計；水泵引水設(shè)備

22、采用SZB-8型水環(huán)式真空泵裝置；起重設(shè)備采用單軌吊車；排水設(shè)備采用小型排水泵，泵站內(nèi)設(shè)地溝集水。 泵房布置泵房平面形狀為矩形。矩形便于布置水泵、管路和起吊設(shè)備。平面尺寸為16m10.9m，深為16.8m。泵房采用自然進(jìn)風(fēng)、機(jī)械排風(fēng)，通風(fēng)效果較好，降低因電動機(jī)散熱而導(dǎo)致的泵房溫度升高。5 混凝工藝設(shè)計計算混凝工藝包括投藥、混合和絮凝三個過程。水廠進(jìn)水中投加混凝劑和其它藥劑后，經(jīng)過幾秒鐘的強(qiáng)烈混合，藥劑迅速而均勻地分布于水中，使水中的污染物膠體顆粒失去穩(wěn)定性，從相互排斥轉(zhuǎn)變?yōu)橄嗷ノ?，然后脫穩(wěn)得膠體顆粒在絮凝池中因相互碰撞而結(jié)合，最后生成有一定大小、密度和強(qiáng)度的絮凝體，俗稱“礬花”，可在以后的沉

23、淀池和濾池中去除。混凝工藝流程示意圖見圖5.1所示。藥劑水溶解池溶液池溶液池計量設(shè)備投藥設(shè)備混合設(shè)備反應(yīng)設(shè)備至沉淀池原水?dāng)?拌水 圖5.1混凝工藝流程圖5.1 混凝投配設(shè)備設(shè)計計算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。濕式投加設(shè)備簡單、使用方便、工作可靠、效率高，所以本設(shè)計選用濕式投加法。參考相似水源有關(guān)水廠的藥劑投加資料，從而確定本水廠的藥劑投加量。參考數(shù)值見表5.1。表5.1 某水廠藥劑投加參考數(shù)值 單位：mg/L原水懸浮物含量混凝劑種類混凝劑投加量助凝劑種類助凝劑投加量最高最低最高最低55-250聚合氯化鋁6413.

24、5氯21水廠采用聚合氯化鋁作為混凝劑，取混凝劑最大投加量為64mg/L。 溶液池溶液池是配制一定濃度溶液的設(shè)施。通常用耐腐泵或射流泵將溶解池內(nèi)的濃藥液送入溶液池，同時用自來水稀釋到所需濃度以備投加。溶液池設(shè)置兩個，一用一備。a. 溶液池容積式中溶液池容積，；Q處理的水量，取6250； a混凝劑的最大投加量，取64mg/L； c溶液濃度，取10%； n每日調(diào)制次數(shù)，取3次。代入數(shù)據(jù)得，=b. 溶液池深度H 式中有效水深，取1.5m； 保護(hù)高度，取0.2m； 貯渣深度，取0.1m。代入數(shù)據(jù)得H=1.5+0.2+0.1=1.8m 溶液池形狀采用矩形，尺寸為長寬高=6m3m1.8m 校核：實際溶液池容

25、積V=631.8=32.432，滿足要求。 溶解池溶解池設(shè)置兩個，一用一備。a. 溶解池容積，式中為溶液池容積。代入數(shù)據(jù)得=0.332=9.6b. 溶解池深度H式中有效水深，取1.2m； 保護(hù)高度，取0.2m； 貯渣深度，取0.1m。代入數(shù)據(jù)得，H=1.2+0.2+0.1=1.5mc. 溶解池形狀采用正方形，則邊長式中溶解池容積，； H溶解池深度，m。 代入數(shù)據(jù)得，實際溶解池容積V=2.62.61.5=10.149.6,滿足要求。d. 放水流量式中溶解池容積，； t 溶解池的放水時間，取15min。代入數(shù)據(jù)得查水力計算表，放水管直徑，相應(yīng)流速，溶解池底部設(shè)管徑d=100mm的排渣管一根。溶解池

26、攪拌裝置采用機(jī)械攪拌，以發(fā)動機(jī)驅(qū)動槳板攪動溶液。 投藥管投藥管流量q式中溶液池容積，。代入數(shù)據(jù)得，查水力計算表，投藥管管徑d=20mm,相應(yīng)流速v=2.36m/s。 投加方式和計量設(shè)備的選擇采用計量泵投加，不必另設(shè)計量設(shè)備，泵上有計量標(biāo)志，可通過改變計量泵行程或變頻調(diào)速改變藥液投量，最適合用于混凝劑自動控制系統(tǒng)。5.2 混合設(shè)備設(shè)計計算為了形成良好的礬花，很重要的是在投加藥劑時立即快速混合。混合是通過紊動水流的作用，使藥劑盡快地均勻分散在原水中?；旌显O(shè)備的基本要求是，藥劑與水的混合必須快速均勻?；旌显O(shè)備種類較多，常用的有水泵混合、管式混合和機(jī)械混合三種。選用目前廣泛使用的管式靜態(tài)混合器。混合器

27、內(nèi)按要求安裝若干固定混合單元。每一混合單元由若干固定葉片按一定角度交叉組成。水流和藥劑通過混合器時，將被單元體多次分割、改向并形成渦旋，達(dá)到混合目的。這種混合器構(gòu)造簡單，無活動部件，安裝方便，混合快速而均勻。管式靜態(tài)混合器的構(gòu)造如圖5.2所示。 圖5.2 管式靜態(tài)混合器 設(shè)計流量Q=1.736 設(shè)計流速v=1.2m/s，則管徑D=采用DN1400口徑的管式靜態(tài)混合器及輸水管道，則實際流速 混合單元數(shù)N式中v實際流速，v=1.13m/s； D管式靜態(tài)混合器口徑，D=1.4m。代入數(shù)據(jù)得，取N=3。則混合器的混合長度L=1.1ND=1.131.4=4.62m 混合時間T T=式中L管式靜態(tài)混合器的

28、混合長度，L=4.62m； v實際流速，v=1.13m/s。代入數(shù)據(jù)得，T= 水頭損失h 式中水頭損失系數(shù)，=1.248； v實際流速，v=1.13m/s； g重力加速度，取9.8； N混合單元數(shù)，N=3。代入數(shù)據(jù)得 水力校核G式中速度梯度，； 水的重度，； h混凝設(shè)備中的水頭損失，m； 水的動力粘度，Pas； T水流在混凝設(shè)備中的停留時間，s。 代入數(shù)據(jù)得， ,G值符合要求。 =2928.82000，GT值符合要求。 投藥點設(shè)在至末端出口70m的地方，并在管道內(nèi)增設(shè)文丘里管以提高混合效果。6 絮凝池設(shè)計計算絮凝是在混凝劑和水快速混合以后的重要凈水工藝過程。這時，水中膠體雜質(zhì)顆粒已經(jīng)失去穩(wěn)定性

29、，開始相互發(fā)生絮凝，逐漸結(jié)合成為肉眼可見的礬花。因為混合的時間非常短暫，形成的絮粒很小，肉眼基本上看不到，這種微小絮粒很難在沉淀池中下沉，或者說需要的沉淀時間太長，這就需要絮凝過程，為微細(xì)的絮粒創(chuàng)造相互碰撞，長成大顆粒礬花的條件，使能在沉淀或過濾時去除。絮凝設(shè)備的基本要求是，原水與藥劑經(jīng)混合后，通過絮凝設(shè)備應(yīng)形成肉眼可見的大的密實絮凝體。絮凝池形式較多，概括起來分為兩大類：水力攪拌式和機(jī)械攪拌式。根據(jù)生產(chǎn)實踐，柵條絮凝池在水溫為4.034.0，原水濁度為25250NTU的條件下運行時，效果穩(wěn)定。并且柵條加工比較方便，用料省，造價低。所以選用柵條絮凝池。6.1 設(shè)計參數(shù) 柵條絮凝池的設(shè)計參數(shù)見表

30、6.1。表6.1 柵條絮凝池主要設(shè)計參數(shù)絮凝池型絮凝池分段柵條縫隙尺寸（mm）板條寬度（mm）豎井平均流速（m/s）過柵流速（m/s）豎井之間孔洞流速（m/s）柵條構(gòu)件布設(shè)絮凝時間（min）流速梯度（）柵條絮凝池前段50500.120.140.250.300.300.20357 100中段80500.120.140.220.250.200.153540 60末端0.100.140.100.144510 20 設(shè)計流量Q絮凝池分為6組，每組池子設(shè)計流量 絮凝時間TT=12min=720s，前、中、末段的絮凝時間分別為4min、4min、4min。 絮凝池深度H式中有效水深，取4.5m； 超高，取

31、0.3m； 池底設(shè)快開排泥閥及泥斗排泥，泥斗高0.6m。代入數(shù)據(jù)得，=4.5+0.3+0.6=5.4m 設(shè)計流速前段：過柵流速，豎井平均流速中段：過柵流速，豎井平均流速 末段：豎井平均流速6.2 柵條絮凝池計算 平面布置每組池子的平面布置形式采用18格洪湖模式。布置形式示意圖見6.1所示。876952341 圖6.1柵條絮凝池布置形式示意圖 平面尺寸計算每組池子容積V單個豎井的平面面積f豎井尺寸采用正方形1.61.6，內(nèi)墻厚度取0.2m，外墻厚度取0.3m。每組池子總長L=每組池子總寬B= 柵條設(shè)計柵條材料為鋼筋混凝土，斷面為矩形。a. 前段放置密柵條，柵條寬度為50mm，柵條縫隙尺寸為50m

32、m：豎井過水?dāng)嗝婷娣e豎井中柵條面積單柵過水?dāng)嗝婷娣e所需柵條數(shù)兩邊靠池壁各放置柵條一根，中間放置16根，過水縫隙數(shù)為17個平均過水縫寬實際過柵流速b. 中段放置疏柵條，柵條寬度為50mm，柵條縫隙尺寸為80mm：豎井過水?dāng)嗝婷娣e豎井中柵條面積單柵過水?dāng)嗝婷娣e所需柵條數(shù)兩邊靠池壁各放置柵條一根，中間放置14根，過水縫隙數(shù)為15個平均過水縫寬實際過柵流速 豎井隔墻孔洞尺寸豎井隔墻孔洞的過水面積=，豎井隔墻孔洞尺寸見表6.2。 表6.2 每組池子豎井隔墻孔洞尺寸孔洞號孔洞流速v（m/s）孔洞高度h（m）孔洞尺寸（寬高）010.30120.28230.25340.22450.20560.18670.15

33、780.12790.12出水孔洞0.10 前、中、末各段水頭損失h水頭損失 式中柵條水 頭損失，m； 孔洞水頭損失，m； 柵條水頭損失系數(shù)，前段取=1.0，中段取=0.9； 孔洞水頭損失系數(shù)，取=3.0； 過柵流速，m/s； 過孔流速，m/s。a. 前段：豎井?dāng)?shù)3個，單個豎井柵條層數(shù)3層，共有33=9層 過柵流速 豎井隔墻3個孔洞，過孔流速分別為， = b. 中段：豎井?dāng)?shù)3個，前兩個柵條層數(shù)2層，第三個柵條層數(shù)1層，共22+1=5層 過柵流速 豎井隔墻3個孔洞，過孔流速分別為， =c. 末段：豎井隔墻4個孔洞，過孔流速分別為 ， =d. 總水頭損失h h=0.0659+0.0302+0.009

34、4=0.1055m 各段停留時間前段：中段、末段：6.3 水力校核 速度梯度G式中速度梯度，； 水的重度，； h混凝設(shè)備中的水頭損失，m； 水的動力粘度，Pas； T水流在混凝設(shè)備中的停留時間，s。表6.3 水力校核表段號停留時間（s）水頭損失（m）G（）前段2400.0659中段2400.0302末段2400.00947200.1055 ,在10000100000之間，符合水力要求。7 沉淀池設(shè)計計算水中的懸浮物顆粒，依靠重力從水中沉降分離出來的過程叫沉淀。根據(jù)現(xiàn)有的淺池理論，沉淀池容積一定時，增加沉淀池面積、減小水深可以提高沉淀效率。按照淺池理論發(fā)展起來的斜管沉淀池，是把與水平面成一定角度

35、的管狀組件置于沉淀池中構(gòu)成。水流可以從上向下或從下向上流動，顆粒則沉于眾多斜管底部，而后自動滑下。斜管沉淀池的平面積小、占地少、造價較低、水力條件好、斜管之間的水流穩(wěn)定，紊流較小，有利于礬花顆粒的沉淀，排泥問題得到解決。因此采用斜管沉淀池。斜管沉淀池剖面圖見圖6.2。（可以增加方案比選） 圖6.2 斜管沉淀池剖面圖7.1 設(shè)計參數(shù)斜管采用厚為0.4mm的蜂窩六邊形塑料板。管的內(nèi)切圓直徑為d=25mm，長l=1000mm，傾角=60。設(shè)置6個斜管沉淀池，每池流量。取表面負(fù)荷。配水槽高1.5m，寬1m。7.2 沉淀池計算 清水區(qū)有效面積F 初擬沉淀池尺寸為，為了配水均勻，進(jìn)水區(qū)布置在14m長的一側(cè)

36、。 清水區(qū)凈出口面積在7.5m中扣除無效長度0.5m，再考慮斜管結(jié)構(gòu)系數(shù)1.03，則凈出口面積 沉淀池建筑面積斜管安裝長度安裝間隙：長加0.07m，寬加0.1m。沉淀池總長沉淀池總寬 池體高度H 式中保護(hù)高，取=0.3m； 清水區(qū)高度，取=1.2m； 配水區(qū)高度，取=1.5m； 穿孔排泥槽高度，取=0.8m； 斜管高度，=。 代入數(shù)據(jù)得， 沉淀池容積V V=H=110.74.67=516.977.3 水力校核 管內(nèi)流速 斜管水力半徑R 雷諾數(shù)Re水流處于層流狀態(tài)。 弗勞德數(shù)Fr滿足水流的穩(wěn)定性要求。 斜管中的沉淀時間T7.4 集水系統(tǒng) 集水槽個數(shù)n=9 集水槽中心距a 槽中流量 槽中水深槽寬起

37、點槽中水深為終點槽中水深為為方便施工，槽中水深統(tǒng)一采用0.28m 槽的高度集水方法采用淹沒式自由跌落。淹沒深度取5cm，跌落高度取5cm，槽的超高取0.15m，則集水槽總高度。 孔眼計算所需孔眼總面積，其中流量系數(shù)取0.62，孔口淹沒深度h取0.05m；單孔面積，其中孔眼直徑d取30mm；孔眼個數(shù),取n=74個；集水槽每邊孔眼個數(shù)個；孔眼中心距。7.5 排泥采用穿孔排泥管，沿池寬橫向鋪設(shè)，5條V型槽，槽寬1.52m，槽壁傾角45，槽壁斜高1.4m，排泥管上裝快開閥門。8 濾池設(shè)計計算在常規(guī)水處理過程中，過濾一般式指以石英砂等粒狀濾料層截留水中懸浮雜質(zhì)，從而使水獲得澄清的工藝過程。選用單層石英砂

38、濾料的普通快濾池。普通快濾池有成熟的運行經(jīng)驗，工作穩(wěn)定可靠，運轉(zhuǎn)效果良好，沖洗效果能得到保證。由于采用大阻力配水系統(tǒng)，所以每格濾池面積可以做的很大，對于大、中型水廠來說，可以減少濾池個數(shù)，相應(yīng)就減輕了沖洗操作的壓力。8.1 設(shè)計參數(shù) 設(shè)計水量,濾速 沖洗強(qiáng)度q式中濾料平均粒徑，其中濾料不均勻系數(shù)u=1.5,濾料的有效直徑，則=0.91.50.5=0.675mm； e濾層最大膨脹率，取e=45%； 水的運動粘度，=1.14。代入數(shù)據(jù)得，取沖洗強(qiáng)度。 濾池工作時間24h，沖洗周期12h，沖洗時間6min，則濾池實際工作時間8.2 濾池計算 濾池總面積F采用6個濾池，則單池面積，取108每池平面尺寸

39、采用，池的長寬比為 單池沖洗流量8.3 沖洗排水槽 斷面尺寸兩槽中心距采用排水槽個數(shù)個槽長每槽排水流量槽頂距砂面高度H式中濾料層厚度，取0.7m； 濾層最大膨脹率，取e=45%； 斷面模數(shù)，； 沖洗排水槽底厚，取0.05m； 保護(hù)高，取0.07m。代入數(shù)據(jù)得， 校核沖洗排水槽與濾池面積之比0.25，符合要求8.4 排水渠排水渠沿池壁一邊布置，排水渠為矩形斷面。渠底距排水槽底高度式中單池沖洗流量，； 重力加速度，9.8； 渠寬，取2m。代入數(shù)據(jù)得，其中，0.2m是保證沖洗排水槽排水通暢而使排水渠起端水面低于沖洗排水槽底的高度。8.5 集水渠集水渠采用矩形斷面，渠寬采用。渠起端水深集水渠低于排水槽

40、底的高度8.6 配水系統(tǒng)配水系統(tǒng)的作用在于使沖洗水在整個濾池面積上均勻分布。配水均勻性對沖洗效果影響很大。配水不均勻，部分濾層膨脹不足，而部分濾層膨脹過剩，甚至?xí)兄戮植砍型袑影l(fā)生移動，造成漏砂現(xiàn)象。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)。 配水干渠干渠始端流速采用干渠始端流量干渠斷面面積干渠斷面尺寸采用 配水支管支管中心距采用支管總數(shù)支管流量支管直徑選用80mm，支管截面積支管流速支管長度校核：60，符合要求。 支管孔眼取孔眼總面積與濾池面積的比值=0.24%，則孔口直徑采用單孔面積孔眼總數(shù)每一支管孔眼數(shù)（分兩排布置，孔口向下與中垂線夾角45交錯排列）孔眼中心距孔眼平均流速干渠頂

41、開兩排孔，每排50個孔，孔眼中心距為 配水系統(tǒng)校核實際孔口數(shù)實際孔口總面積實際孔口流速校核：符合配水性達(dá)到90%以上的要求。8.7 沖洗水箱沖洗水箱與濾池合建，置于濾池操作室屋頂上。 水箱容量V沖洗時間水箱容量 水箱尺寸水箱水深圓形水箱直徑 水箱高度a. 水箱至濾池管道總水頭損失：管道流量，管徑采用，管長查水力計算表沖洗管道上的主要配件及其局部阻力系數(shù)合計b. 濾池配水系統(tǒng)水頭損失：式中沖洗強(qiáng)度，； 孔眼總面積與濾池面積的比值，=0.24%； 流量系數(shù)，=0.62。 代入數(shù)據(jù)得c. 承托層水頭損失式中沖洗強(qiáng)度，；承托層厚度，。代入數(shù)據(jù)得，d. 濾料層水頭損失式中 代入數(shù)據(jù)得e 備用水頭 水箱設(shè)

42、置高度9 消毒消毒的目的是滅活致病微生物，以防止致病菌進(jìn)入配水系統(tǒng)。盡管在飲用水過濾時也能去除致病菌，起到了補(bǔ)充的消毒作用，但水處理流程中總需有最后消毒工藝。通常在過濾后的水中投加足夠量的消毒劑，以保持配水網(wǎng)中有剩余氯，消毒劑的投加濃度應(yīng)該考慮到水在配水管網(wǎng)中的流動和儲存時間，還包括消毒劑分解和衰減的可能性。9.1 加藥量設(shè)計水量加氯量則總加氯量儲氯量（按一個月考慮）為：9.2 加氯間布置水廠所在地主導(dǎo)風(fēng)向為東北偏北，加氯間靠近濾池和清水池，設(shè)在水廠的西南部，氯庫和加氯間合建，用隔墻分隔。在加氯間、氯庫低處各設(shè)排風(fēng)扇一個，換氣量每小時12次，并安裝漏氯檢測器。其位置在室內(nèi)地面以上20cm。設(shè)置

43、漏氯報警儀，當(dāng)監(jiān)測的漏氯量達(dá)到23mg/kg時即報警，切換有關(guān)閥門，切斷氯源，同時排風(fēng)扇動作。為搬運氯瓶方便，氯庫內(nèi)設(shè)單軌電動葫蘆一個，軌道在氯瓶正上方，高出地面2m以上，軌道通道氯庫大門以外。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)開關(guān)。在加氯間引入一根DN50的給水管，水壓大于20m,供加氯機(jī)投藥使用。在氯庫引入DN32給水管，通向氯瓶上空。10 清水池設(shè)計計算清水池的作用是儲存水廠處理后的水，與此同時二級泵站從清水池取水，按用戶所要求的水量保證供給。清水池的調(diào)節(jié)容積取水廠設(shè)計水量的15%，再加上消防用水180，水廠生產(chǎn)用水取水廠設(shè)計水量的5%。則清水池總?cè)莘e設(shè)6座圓形清水池，有效水深5m，則清水池直徑清水池采用半地下式，取超高0.2m，則清水池高5.2m，直徑35.8m。清水池中設(shè)進(jìn)水管引入過濾水，出水管連接二級泵房，溢水管將多余水量溢出，排水管排出池底積水和污泥，透氣管使清水池內(nèi)空氣流通，保證新鮮水質(zhì)。11 二級泵房設(shè)計計算11.1設(shè)計流量設(shè)計流量為最高日最高時用水量Q式中城市最高日用水量，； 時變化系數(shù)，取1.3； 每日工作時間，取24h。代入數(shù)據(jù)得，11.2 揚(yáng) 程設(shè)計揚(yáng)程式中管網(wǎng)控制點C的地面標(biāo)高和清水池最低水位的高