凈水廠課程設(shè)計(jì)

目錄TOC\o"1-5"\h\z、設(shè)計(jì)基本資料及任務(wù)書 2一?設(shè)計(jì)目的和要求 2二?原水水質(zhì)及水文地質(zhì)資料 2、設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容 5工藝流程 5各設(shè)計(jì)構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)流量 5選用混凝劑、消毒劑，決定其投量 6管式靜態(tài)混合器的設(shè)計(jì) 8五設(shè)置兩套平行處理構(gòu)筑物 9\o"CurrentDocument"消毒設(shè)計(jì)計(jì)算 16清水池平面尺寸的計(jì)算 16水廠高程布置計(jì)算 18泵站設(shè)計(jì)計(jì)算 19十.水廠平面布置及附屬構(gòu)筑物確定 21城市給水處理廠課程設(shè)計(jì)

1?基礎(chǔ)資料及處理要求（1）原水水質(zhì)原水水質(zhì)的主要參數(shù)見表1項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)鈉離子和鉀離子（mg/L）8.46總硬度（度）6.38鈣離子（mg/L）32.46碳酸鹽硬度（度）5.51鎂離子（mg/L）8.05溶解固體（mg/L）119鐵離子和亞鐵離子（mg/L）0.03耗氧量（mg/L）0.78氯離子（mg/L）8.51氨氮（mg/L）0.24亞硝酸根（mg/L）0.016堿度（mg/L）120硝酸根（mg/L）2.75色度（度）10碳酸氫根（mg/L）119.6嗅味無硫酸根（mg/L）17.1pH7.6渾濁度（NTU）286最高1500細(xì)菌總數(shù)（CFU/mL）38000最低20大腸桿菌（CFU/L）1300（2）氣象、水文、地質(zhì)資料題目數(shù)據(jù)題目數(shù)據(jù)夏季平均氣壓（毫巴）1004.8最大積雪厚度（厘米）22年平均氣溫（度）12.2最大凍土深度（厘米）69最熱月平均氣溫（度）30.7地下水位深度（厘米）297最冷月平均氣溫（度）-8.2河水最低氣溫（度）3極端最咼氣溫（度）39.7河水最高氣溫（度）29.5極端最低氣溫（度）-22.9河水最低水位（米）33.0最熱月平均相對(duì)濕度（%）78河水最咼水位（米）37.5平均年總降水量（毫米）569.9河水平常水位（90%）（米）34.0~36.4夏季平均風(fēng)速（米/2.6河水平均水位（米）35.5

秒）年最多風(fēng)向及頻率（%）NNW8河水冰凍時(shí)水位（90%）（米）35.0~35.8最多風(fēng)向及頻率（%）冬NNW15夏SE13冰凍厚度（厘米）地震裂度 （度）32.5七度（4）處理要求出廠水水質(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。表1 水質(zhì)常規(guī)指標(biāo)及限值指 標(biāo)限 值1、微生物指標(biāo)"總大腸菌群（MPN/100mL或CFU/100mL）不得檢出耐熱大腸菌群（MPN/100mL或CFU/100mL）不得檢出大腸埃希氏菌（MPN/100mL或CFU/100mL）不得檢出菌落總數(shù)（CFU/mL）1002、毒理指標(biāo)砷（mg/L）0.01鎘（mg/L）P 0.005鉻（六價(jià)，mg/L）0.05鉛（mg/L）0.01汞（mg/L）0.001硒（mg/L）0.01氰化物（mg/L）0.05氟化物（mg/L）1.0硝酸鹽（以N計(jì)，mg/L）10地下水源限制時(shí)為20三氯甲烷（mg/L）0.06四氯化碳（mg/L）0.002溴酸鹽（使用臭氧時(shí)， mg/L）0.01甲醛（使用臭氧時(shí)，mg/L）0.9亞氯酸鹽（使用二氧化氯消毒時(shí)， mg/L）0.7氯酸鹽（使用復(fù)合二氧化氯消毒時(shí)， mg/L）0.73、感官性狀和一般化學(xué)指標(biāo)色度（鉑鈷色度單位）15渾濁度（NTU-散射濁度單位）1水源與凈水技術(shù)條件限制時(shí)為 3臭和味無異臭、異味肉眼可見物無pH（pH單位）不小于6.5且不大于8.5鋁（mg/L）0.2鐵（mg/L）0.3錳（mg/L）0.1銅（mg/L）1.0鋅（mg/L）1.0

氯化物（mg/L）250硫酸鹽（mg/L）250溶解性總固體（mg/L）1000總硬度（以CaCO3計(jì)，mg/L）450耗氧量（CODMn法，以。2計(jì)，mg/L）3水源限制，原水耗氧量〉6mg/L時(shí)為5揮發(fā)酚類（以苯酚計(jì)， mg/L）0.002陰離子合成洗滌劑（mg/L）0.34、放射性指標(biāo)⑷指導(dǎo)值總a放射性（Bq/L）0.5總3放射性（Bq/L）1MPN表示最可能數(shù)；CFU表示菌落形成單位。當(dāng)水樣檢出總大腸菌群時(shí)，應(yīng)進(jìn)一步檢驗(yàn)大腸埃希氏菌或耐熱大腸菌群；水樣未檢岀總大腸菌群，不必檢驗(yàn)大腸埃希氏菌或耐熱大腸菌群。放射性指標(biāo)超過指導(dǎo)值，應(yīng)進(jìn)行核素分析和評(píng)價(jià)，判定能否飲用。給水處理廠方案設(shè)計(jì)-、工藝設(shè)計(jì)流程混凝劑二泵站原水f 泵站f反應(yīng)沉淀f 過濾f清水

、各構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)流量（一）、反應(yīng)池單池設(shè)計(jì)水量水廠總設(shè)計(jì)規(guī)模為48000m/d，絮凝池分為兩個(gè)系列，每個(gè)系列設(shè)計(jì)水量為:?。?8000x1.05）+24Q 1050m■h2（二八沉淀池設(shè)計(jì)流量取沉淀池個(gè)數(shù)“=4，則480001.05480001.05244二525m3/h（三八濾池采用V型濾池8個(gè)構(gòu)造相同的快濾池，布置呈對(duì)稱雙行排列，則每個(gè)濾池的設(shè)計(jì)流量為：Q=50400/8X24=262.5m3/h=72.92L/s，濾速V=10m/h，沖洗強(qiáng)度為q=14L/（s?卅）,沖洗時(shí)間為t=6min=0.1h,濾池工作時(shí)間為24h，沖洗周期為12h。（四）清水池清水池的出水管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)取時(shí)變化系數(shù)K=1.5，則最大流量：Q=KQ/24=1.5X48000/24=3000m/h=0.83m3/h選用混凝劑、消毒劑，決定其投量1■加藥間設(shè)計(jì)進(jìn)水量為Q=48000m3/d,自用水量取總用水量的5%,則總進(jìn)水量為Q=50400m3/d=2100m3/h。

70605040301A—Aij(SO^),一K—RAC7060504030—PFS一°一FeSO^400800120016002000投Pjft.mgL1根據(jù)原水的水質(zhì)水溫，參考上圖，選用混凝劑為堿式氯化鋁(PAC,最大投藥量為a=20mg/L=每日調(diào)制次數(shù)n=2次,投藥濃度為10%溶液池容積W, aQ202100 5.04m3417bn 417x2x10故此溶液池容積取6m3溶液池采用矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)置2個(gè)，每個(gè)溶劑為W(—備一用)以便交替使用，保證連續(xù)投藥。單池尺寸為LXBXH=2.5X1.5X2.2，高度中包括超高0.3m置于室內(nèi)地面上。溶液池實(shí)際有效容積：W'=2.5X1.2X2.2=6.6m3滿足要求溶解池容積WW=0.3W=0.3X6=1.8m3溶解池也設(shè)置為2池，單池尺寸LXBXH=1.5X1.0X2,高度中包括超高0.2m,底部沉渣高度0.2m，池底坡度采用0.02m。溶解池實(shí)際有效容積： W=.5X1.0X2=3帛溶解池的放水時(shí)間采用t=10min，則放水流量：Qo=W60t=3L/sWX2XWX2X100024X60X606.6X2X100024X60X60=0.153L/s2?藥劑倉庫的計(jì)算已知條件 混凝劑為堿式氯化鋁，每袋質(zhì)量是40Kg，每袋規(guī)格為0.5m0.4m0.2m，投藥量為40mg/L,水廠設(shè)計(jì)水量為2100m3/h。藥劑堆放高度為1.5m,藥劑儲(chǔ)存期為30d。(2)設(shè)計(jì)計(jì)算N氯化鋁的袋數(shù)Q24ut Qut(2)設(shè)計(jì)計(jì)算N氯化鋁的袋數(shù)Q24ut Qut0.024——1000W W=0.0244375403040=3150(袋)有效堆放面積NV 3150疋0.5疋0.4疋0.2 2A 105mH(1-e) 1.5(1-0.2)倉庫平面尺寸BL=12m15m加氯間的設(shè)計(jì)計(jì)算3已知條件計(jì)算水量Q=4800區(qū)1.05=2100m/h，預(yù)氯化最大投加量為1.5mg/L,清水池最大投加量為1mg/L設(shè)計(jì)計(jì)算CL=0.001aQ=0.00K1.5x2100=3.15kg/h清水池加氯量為CL=0.001aQ=0.00X1X2100=2.1kg/h二泵站加氯量自行調(diào)節(jié)，在此不做計(jì)算。為保證氯消毒時(shí)的安全和劑量正確，采用加氯機(jī)加投氯，并設(shè)校核氯量的計(jì)量設(shè)備。選用-S80-3轉(zhuǎn)子真空機(jī)加氯機(jī)5臺(tái)，3用2備。液氯倉庫3已知條件 計(jì)算水量Q=4800X1.05=2100m/h，預(yù)氯化最大投加量為.5mg/L,清水池最大投加量為1mg/L設(shè)計(jì)計(jì)算倉庫儲(chǔ)備量按照15天最大用量計(jì)算，則儲(chǔ)備量為M=2X(3.15+2.1)X15=1890kg選用1t的氯瓶2個(gè)四.管式靜態(tài)混合器的設(shè)計(jì)(1)已知條件設(shè)計(jì)進(jìn)水量為Q=48000m/d,自用水量取總用水量的5%則總進(jìn)水量為Q=50400m/d。水廠進(jìn)水管投藥口至絮凝池的距離為20m進(jìn)水管采用兩條DN800.v=0.92m/s靜態(tài)混合器

靜態(tài)混合器管徑為：據(jù)D=800mmq=50400/24X3600X2=0.29m3/sD=［竺=j4x0.29=0￡33m，本設(shè)計(jì)采用D=700mmAv￥3.14x0.92混合器選擇 選用管式靜態(tài)混合器，規(guī)格DN700混合單元數(shù)N_2.36v"D皿二2.360.92皿0.779恥二2.65，本設(shè)計(jì)取N=3則混合器的混合長度為：L=1.1DN=1.10.73=2.31m(3)、混合時(shí)間:(3)、混合時(shí)間:T=―竺=2.51sv0.92、水頭損失：Q、水頭損失：Q2h=0.1184—nd98000.3805832-0.1184 .44 0.38m<0.5m，符合設(shè)計(jì)要求。0.7、校核GT值G=h= 9800J38—:820.6s」，在700-1000s，之間，符合設(shè)計(jì)要求。G=.打.1.1410 2.51GT=820.62.51=2058.2_2000，水力條件符合設(shè)計(jì)要求。五設(shè)置兩套平行處理構(gòu)筑物 (每套按1/2Q設(shè))機(jī)械攪拌絮凝由于Q=50400m3/d,若選擇隔板絮凝池要滿足：間距a>0.5米。本設(shè)計(jì)Q小，所以不能選隔板。設(shè)計(jì)機(jī)械攪拌絮凝池時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)要求：、絮凝時(shí)間15~20min,水深3~4m；、絮凝池?cái)?shù)不少于3個(gè)，絮凝池多分為3~4格，每格設(shè)1檔轉(zhuǎn)速的攪拌機(jī)，垂直攪拌軸設(shè)在各格絮凝池中間，水平攪拌軸設(shè)于水深1/2處；、攪拌槳板速度按葉輪槳板中心點(diǎn)處線速度確定，第一擋攪拌機(jī)線速度一般取0.50m/s,逐漸變小至末檔的0.20m/s；、絮凝池分格隔墻上下交錯(cuò)設(shè)過水孔，過水孔面積按照下一檔槳板外緣線速度設(shè)計(jì)。每格絮凝池池壁上安裝1~2道固定擋水板，以增加水流紊動(dòng)，防止短流。固定擋水板寬度0.1m左右；、每臺(tái)攪拌機(jī)上槳板總面積取水流截面積的10%~20%，連同固定擋水板面積最大不超過水流截面積的25%，一面水流隨槳板同步旋轉(zhuǎn)。每塊槳板寬0.1~0.3m,長度

不大于葉輪直徑的75%;、同一攪拌軸上兩相鄰葉輪相互垂直。水平軸或垂直軸攪拌機(jī)的槳板距池頂水面0.3m,距池底0.30~0.50m,距池壁0.20m。、單格邊長〉4.5米。1、設(shè)計(jì)參數(shù)：Q設(shè)=50400x0.5=25200m3/d=1050m3/h絮凝時(shí)間20min,分為3條生產(chǎn)線。2、 設(shè)計(jì)計(jì)算、每條生產(chǎn)線設(shè)計(jì)流量： Q=Q設(shè)/3=350m3/h、絮凝池容積:W=350x20/(3x60)=233.33m3、絮凝池尺寸：為和沉淀池配套，絮凝池分為3格，每格平面尺寸4.0m4.0m,有效水深H=233.33/(3X4X4)=4.86m，取超高0.30m,則絮凝池高為5.16m。槳板擋水板面積與水利截面之比=1220.12420.05二22.5%，不大于25%4X3.65、葉輪旋轉(zhuǎn)速度取葉輪槳板中心點(diǎn)處相對(duì)池壁的線速度為：第一格絮凝池?cái)嚢铏C(jī)：v^0.50m/s第二格絮凝池?cái)嚢铏C(jī)：v2=0.35m/s第三格絮凝池?cái)嚢铏C(jī)：v3=0.20m/s則各格攪拌機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度和轉(zhuǎn)速分別為：W1050W1050=0.463rad/s1.08n^=0_^J0=4.42r/minW2035W20350.324rad/s1.080.32460n2 3.1r/minW3=^=W3=^=0.185rad/sn^0^0=1.77r/min(5)、隔墻過水孔面積隔墻過水孔面積按照下一檔槳板外緣線速度計(jì)算，由上面計(jì)算結(jié)果可求出：第二格絮凝池?cái)嚢铏C(jī)外緣線速度： v'2=1.75w2=1.750.324=0.567m/s第三格絮凝池?cái)嚢铏C(jī)外緣線速度： v'^1.75w^1.750.185=0.324m/s每條生產(chǎn)線設(shè)計(jì)流量，Q=8400m3/d=0.097m3/d得:第一、二格絮凝池間隔墻過水孔面積=0.097/0.567=0.171m2第二、三格絮凝池間隔墻過水孔面積=0.097/0.324=0.299m2、攪拌機(jī)功率計(jì)算設(shè)槳板相對(duì)水流的線速度等于槳板旋轉(zhuǎn)線速度的0.75倍，則相對(duì)水流的葉輪轉(zhuǎn)速為:075yL=07^O=0.347rad/sr°1.08r°0.75V2W2土 ro0.750.351080.75V2W2土 ro0.750.35108=0.243rad/sw'30.75V30.750.20T08=0.139rad/s如攪拌設(shè)備尺寸圖所示的攪拌設(shè)備尺寸，取Cd=1.10,第一格絮凝池?cái)嚢铏C(jī)所耗功率為:3 4 4 41.11000 3 44 4R=E^^Lw'i^七一r」= 疋2.0漢0.347漢[(1.66—1.54)+(1.14-1881.024) (0.624-0.504)]=122.71W同理求出：卩2也W-02同理求出：卩2也W-02W0.243^40WP3P1W'3W'3二3=8.77W122.710.34730.139三臺(tái)攪拌機(jī)合用一臺(tái)電動(dòng)計(jì)時(shí)，絮凝池所耗功率總和為:'、P=122.7140.98.77=172.38W配置電功率：17238P 0.328W10000.750.70、核算絮凝池速度梯度G值(按水溫15C/-1.1410^Pas計(jì)算)第一格:G1122.711.1410”1753=42.96s‘第二格:G240.9,1.1410第一格:G1122.711.1410”1753=42.96s‘第二格:G240.9,1.1410：1753=24^第三格:P2P3G3JV1.1410；1753=11.4疔丄V8.77平均速度梯度:172.38?平均速度梯度:172.38? 3「廠一=29.39s，1.1410 1753GT=29.39 2060=35268GT=29.39 2060=35268,在104?105范圍內(nèi)。2■斜管沉淀池本設(shè)計(jì)沉淀池采用斜管沉淀池，設(shè)計(jì)2組。采用斜管沉淀池設(shè)計(jì)要求：、斜管沉淀區(qū)液面負(fù)荷應(yīng)按相似條件下的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定，可采用 5.0?9.0m3/(m2?h);、斜管設(shè)計(jì)可采用下列數(shù)據(jù)：斜管管徑為30?40mm；斜長為1.0m；傾角為60;、斜管沉淀池的清水區(qū)保護(hù)高度不宜小于 1.0m；底部配水區(qū)高度不宜小于1.5m。1、 設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量為Q設(shè)=50400x0.5=25200m3/d=l050m3/h,斜管沉淀池與絮凝池合建，池寬為12m,表面負(fù)荷q=9m3/m2h,斜管材料采用厚0.4mm塑料板熱壓成成六角形蜂窩管，內(nèi)切圓直徑d=30mm,水平傾角0=60°,斜管長度l^1.0m。2、 設(shè)計(jì)計(jì)算（1） 、平面尺寸計(jì)算、沉淀池清水區(qū)面積：A=Q/q=1050/8=131.25m式中：q 表面負(fù)荷||m3/（m2h），一般采用5.0-9.0m3/（m2h），本設(shè)計(jì)取8m3/（m2h）、沉淀池的長度及寬度： L=A/B=.131.25/12=10.9375m?11m則沉淀尺寸為LB=11x12=132m2，進(jìn)水區(qū)布置在一個(gè)15m的一側(cè)。在15m的長度中扣除無效長度0.5m，因此進(jìn)出口面積（考慮斜管結(jié)構(gòu)系數(shù)1.03）2A=（L-0.5）xB/k1=122.33m式中：k1——斜管結(jié)構(gòu)系數(shù)，取1.03、斜管出水口實(shí)際上升流速為：vs=0.29/122.33=0.004m/s=4mm/s、斜管內(nèi)流速：vo=4/sin60°=4.618mm/s、沉淀池總高度：H=hh2h3h4h5二0.31.20.8710.80二4.17m式中：h1――保護(hù)高度（m）,—般采用0.3-0.5m，本設(shè)計(jì)取0.3m；h2――清水區(qū)高度（m）,—般采用1.0-1.5m，本設(shè)計(jì)取1.2m；h3 斜管區(qū)高度（m），斜管長度為1.0m，安裝傾角600，貝Uh3=sin60=0.87m；h4 配水區(qū)高度（m），—般不小于1.0-1.5m，本設(shè)計(jì)取1m；h5 排泥槽高度（m），本設(shè)計(jì)取0.8m。（2） 、進(jìn)出水系統(tǒng)、沉淀池進(jìn)水設(shè)計(jì)沉淀池進(jìn)水采用穿孔花墻，孔口總面積：2A2=Q/v=0.29/0.2=1.46m2式中：v 孔口速度（m/s），—般取值不大于0.15-0.20m/so本設(shè)計(jì)取0.2m/so每個(gè)孔口的尺寸定為15cmx8cm，則孔口數(shù)N=A2/15/8=14600/90=1622.22~1623個(gè)。進(jìn)水孔位置應(yīng)在斜管以下、沉泥區(qū)以上部位。、沉淀池出水設(shè)計(jì)沉淀池的出水采用穿孔集水槽，出水孔口流速 V1=0.6m/s，則穿孔總面積：2A3=Q/v1=0.29/0.6=0.483m2設(shè)每個(gè)孔口的直徑為4cm，則孔口的個(gè)數(shù)：N=A3/F=0.483/0.001256=384.55式中：F 每個(gè)孔口的面積(m2),F 0.042=0.001256m14設(shè)沿池長方向布置8條穿孔集水槽，中間為1條集水渠，為施工方便槽底平坡，集水槽中心距為：L'=12/8=1.5m。，每條集水槽長L=(15—1)/2=7m,每條集水量為：q=0.29/(23x8)=0.018m/s考慮池子的超載系數(shù)為20%，故槽中流量為：q'=1.2q=1.20.027=0.0324m3/s=1.2q=12x0.29=0.348槽寬：b=0.9q0.4=0.9X.3480.4=0.66m。起點(diǎn)槽中水深：H1=0.75b=0.75O66=0.495m,終點(diǎn)槽中水深： H2=1.25b=1.25O66=0.825m為了便于施工，槽中水深統(tǒng)一按H'2=H1H2=0.54m計(jì)。集水方法采用淹沒自由跌2落，淹沒深度取 0.02m，跌落高度取0.03m，槽的超高取0.15m。則集水槽總高度：H=0.54-0.02-0.030.15二0.74m,集水槽雙側(cè)開孔，孔徑為DN=25mm，每側(cè)孔數(shù)為50個(gè)，孔間距為5cm8條集水槽匯水至出水渠，集水渠的流量按 0.29m3/s，假定集水渠起端的水流截面為正方形，則出水渠寬度為b=0.9Q0.4=0.55m，為施工方便采用0.8m,起端水深0.45m,考慮到集水槽水流進(jìn)入集水渠時(shí)應(yīng)自由跌落高度取 0.02m，即集水槽應(yīng)高于集水渠起端水面0.02，同時(shí)考慮到集水槽頂相平，則集水渠總高度為： H丄0.02+0.8+0.55=1.37m出水的水頭損失包括孔口損失和集水槽速度內(nèi)損失?？卓趽p失：Lhi VL=206 0.037m2g29.8式中： 一一進(jìn)口阻力系數(shù)，本設(shè)計(jì)取 =2.集水槽內(nèi)水深為0.3m，槽內(nèi)水力坡度按i=0.01計(jì)，槽內(nèi)水頭損失為：vh^=iL=0.018=0.m8出水總水頭損失、h二'h…二h=0.0370.08=0.117m、沉淀池排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用穿孔管進(jìn)行重力排泥，穿孔管橫向布置，沿與水流垂直方向共設(shè)8根，雙側(cè)排泥至集泥渠。集泥渠長15m，BXH=0.3nX0.3m，孔眼采用等距布置，穿孔管長7.5m，首末端集泥比為0.5，查得k.=0.72。取孔徑d=30mm,孔口面積f=0.00071m2，取孔距s=0.4m，孔眼總面積為：m二丄-1=75-1=17.75m2s0.4孔眼總面積為：'w0=17.750.00071=0.0126m2

穿孔管斷面積為：w送Wo 0.0126ecu2w= = =0.0175mkw 0.72穿孔管直徑為：nUx0.0175門“D=( &0.15m取直徑為150mm,孔眼向下，與中垂線成45：角，并排排列，采用氣動(dòng)快開式排泥閥、核算①、雷諾數(shù)Re水力半徑R=d=30=7.5mm=0.75cm4 4當(dāng)水溫t=20C時(shí)，水的運(yùn)動(dòng)粘度=0.01cm2/s斜管內(nèi)水流速速為：v0=2.99mm/s=0.299cm/s0.750.2990.010.750.2990.01=22.425<500,符合設(shè)計(jì)要求式中：二――斜管安裝傾角，一般采用60°-75°,本設(shè)計(jì)取60°，②、弗勞德系數(shù)Fr22v22v0 0.299 4Fr0 1.2210 ，Rg0.75981、斜管中的沉淀時(shí)間TFr介于0.001-0.0001之間，滿足設(shè)計(jì)要求T=山-5min，滿足設(shè)計(jì)要求(一般在2?5min之間)v0 0.00299式中：l1——斜管長度(m),本設(shè)計(jì)取1.0m普通快速濾池的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算：設(shè)計(jì)水量Q=50400rr/d=2100m3/h濾速V=10mh，沖洗強(qiáng)度q=14lf(s.m2)，沖洗時(shí)間6min。1、濾池面積及尺寸：工作時(shí)間24小時(shí)，沖洗周期：12小時(shí)。24實(shí)際工作時(shí)間T=24—0.1 23.8h12濾池面積F=Q/VT=50400/10X23.8=211.76m2采用濾池?cái)?shù)為6個(gè)，雙排對(duì)稱布置，每個(gè)濾池的面積為35.29m2采用濾池長寬比為：丄=2左右。b采用濾池尺寸為：L=8.75m,B=4.2m校核強(qiáng)制濾速：V=NV/N-1=6X10/6-1=12m/h

2、 濾池高度：支承咼度：比=0.3m濾料層高：H2=0.7m砂面上水深：H3=1.8m超高：H4=0.3m故濾池總高：H=出?H2?H3?H4=3.1m3、 配水系統(tǒng)：干管干管流量qg=fq=35.29X14=494.06L/s。采用管徑為DN800mn,始端流速v=1.09m/s支管支管中心間距：采用aj=0.25m每池支管數(shù)：nj乙」28.75=70根ja0.25每根入口流量：q=qg/nj=494.06/70=7.058。采用管徑DN70mm^管始端流速v=1.59m/s孔眼布置支管孔眼總面積與濾池面積之比K采用0.25%孔眼總面積：R=Kf=0.25%X35.29X10000=88225mm采用孔眼直徑：dk=12mm222每個(gè)孔眼面積：fkdk10=78.5mm4 4孔眼數(shù)：NK=Fk/fk=88225/78.5=1124N k=NK/nj=1124/70=16.05=17個(gè)每根支管孔眼數(shù)：支管孔眼布置設(shè)二排與垂線45°夾角向下交錯(cuò)排列：每根支管長度：Lj=0.5B-dg=0.54.2-0.8]=1.6m每排孔眼中心距ak Lj 也0.19m0.5nk0.5漢17孔眼水頭損失支管采q

i10支管采q

i10?k」5mm,流量系數(shù)為0.681( 14丫 =3.5m2gJ0江0.68匯0.25丿所以水頭損失為復(fù)算配水系統(tǒng)Lj支管長度與直徑之比不大于復(fù)算配水系統(tǒng)Lj支管長度與直徑之比不大于60：dj孔眼總面積與支管總截面積之比為，16 22.9 600.07F^_ F^_ 0.091875nf0.785700.072=0.284：：：0.5，符合要求。Fg 0.785沃0.82 …干管截面積與支管總截面積之比 2=1?87，符合要求。nf70匯0.785匯0.07孔眼中心距0.19m小于0.2m,符合要求。六.消毒設(shè)計(jì)計(jì)算液氯消毒原理：Ch-f-n.0―H_+Cr+HOC1■-■HOCluW+OC1-已知設(shè)計(jì)水量Q=50400m3/d=2100m3/h，本設(shè)計(jì)消毒采用液氯消毒， 預(yù)氯化最大投加量為1.5mg/L，清水池最大投加量為1.0mg/L。預(yù)加氯量為Q1=0.001aQ=0.001x1.5X2100=3.15kg/h清水池加氯量為Q1=0.001aQ=0.001x1x2100=2.1kg/h二泵站加氯量自行調(diào)節(jié)，在此不做計(jì)算，則總加氯量為Q=Q1+Q2=3.15+2.1=5.25kg/h為了保證氯消毒時(shí)的安全和計(jì)量正確， 采用加氯機(jī)投氯，并設(shè)校核氯量的計(jì)量設(shè)備。選用2臺(tái)ZJ—2轉(zhuǎn)子加氯機(jī)，選用寬高為：330mmx370mm，一用一備.儲(chǔ)氯量（按20天考慮）為：G=20x24Q=20x24x5.25=2520kg液氯的儲(chǔ)備于5個(gè)1噸氯瓶（HxD=2020mmx800mm）和1個(gè)0.5噸氯瓶（HxD=600mmx1800mm。七.清水池平面尺寸的計(jì)算清水池的有效容積，包括調(diào)節(jié)容積，消防貯水量和水廠自用水的調(diào)節(jié)量。清水池的調(diào)節(jié)容積:

Vi=kQ=0.1X2000=200m3式中：k――經(jīng)驗(yàn)系數(shù)一般采用 10%-20%本設(shè)計(jì)k=10%;Q設(shè)計(jì)供水量Q=48000m3/d;消防用水量按同時(shí)發(fā)生兩次火災(zāi)，一次火災(zāi)用水量取 25L/S，連續(xù)滅火時(shí)間為2h,則消防容積:V2=2523600/100=180m3根據(jù)本水廠選用的構(gòu)筑物特點(diǎn)，不考慮水廠自用水儲(chǔ)備。則清水池總有效容積為：V=V1+V2=200+180=380m3清水池共設(shè)2座，有效水深取H=4.0m,則每座清水池的面積為：2F=V/2h=380/2X4=47.5m取BL=19X3=57卅，超高取0.5m，則清水池凈高度取4.5m。管道系統(tǒng)1）清水池的進(jìn)水管:D140.51二D140.51二20.8=0.637m（設(shè)計(jì)中取進(jìn)水管流速為v=0.8m/s)設(shè)計(jì)中取進(jìn)水管管徑為 DN800mm進(jìn)水管內(nèi)實(shí)際流速為： 0.51m/s2）清水池的出水管由于用戶的用水量時(shí)時(shí)變化，清水池的出水管應(yīng)按出水量最大流量設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中取時(shí)變化系數(shù)k=1.5，所以：Q=kQ/24=1.5X48000/24=3000m3/h=0.83m3/s出水管管徑：D240.7663.1420.8=D240.7663.1420.8=0.78m（設(shè)計(jì)中取出水管流速為v=0.8m/s)設(shè)計(jì)中取出水管管徑為DN700mm則流量最大時(shí)出水管內(nèi)流速為： 0.74m/s3）清水池的溢流管溢流管的管徑與進(jìn)水管相同，取為 DN700mm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)。4）清水池的排水管2h內(nèi)將水放空計(jì)算。排水管流速2h內(nèi)將水放空計(jì)算。排水管流速按1.2m/s估計(jì)，則排水管的管徑為:D34438023600D344380236003.141.22=0.57m設(shè)計(jì)中取排水管徑為DN600mm清水池的布置導(dǎo)流墻在清水池內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流墻，以防止池內(nèi)出現(xiàn)死角，保證氯與水的接觸時(shí)間 30min。每座清水池內(nèi)導(dǎo)流墻設(shè)置3條，間距為8m,將清水池分成4格。導(dǎo)流墻底部每隔5m,設(shè)0.1mX).1m的過水方孔。檢修孔在清水池的頂部設(shè)圓形檢修孔2個(gè)，直徑為1000mm。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(shè)通氣孔，通氣孔共設(shè) 4個(gè)通氣管，通氣管管徑為200mm其伸出地面高度高低錯(cuò)落，便于空氣流通、覆土厚度：取覆土厚度為0.7m。八.水廠高程布置計(jì)算構(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)筑物形成有關(guān)，而水廠應(yīng)避免反應(yīng)沉淀池在地面上架空太高，本設(shè)計(jì)采用清水池的最高水位與地面標(biāo)高相同。 本設(shè)計(jì)規(guī)定清水池的最高水位為 ±).00m。1、管渠的水力計(jì)算(1)、清水池清水池最高水位標(biāo)高為 ±).00m，池面超高為0.5m，則池頂標(biāo)高為0.5m，有效水深4.0m,則池底標(biāo)高為-4.0m。(2)、吸水井清水池到吸水井的管線最長為55m，管徑為DN1000，最大時(shí)流量Q=0.58m3/s，查水力計(jì)算表：水力坡度為i=0.7%。，流速v=0.45m/s，沿線設(shè)有3個(gè)閘閥，進(jìn)口和出口，3個(gè)90o彎頭.一個(gè)等徑丁字管，局部阻力系數(shù)分別為0.06，1.0，1.0，1.05，1.05，則管中水頭損失為：2W棄忒55（°.063「°「°3倔「°5）0.820.25m29.81因此，吸水井水面標(biāo)高為-0.25m，加上超高0.5m，頂面標(biāo)高為0.25m。(3)、濾池濾池到清水池之間的管長為： 116m，設(shè)2根管，每根管流量為0.29m3/s，管徑為DN900，查水力計(jì)算表：流速v=0.9m/s，坡度i=0.98%。，沿線設(shè)有兩個(gè)閘閥，一個(gè)等徑丁字管，進(jìn)口和出口，阻力系數(shù)分別為：0.06，1.05，1.0，1.0,則管中水頭損失為：

22.：h=il' - 098116 (0.0621.051 1.01.0) 12-2g1000 2x9.817347m濾池的最大作用水頭為 2.0?2.5m，設(shè)計(jì)中取為2m。(4)、反應(yīng)沉淀池沉淀池到濾池管長為 L=60m,設(shè)2根管，每根管流量為0.29m3/s,管徑為DN900，查水力計(jì)算表:1.0，1.0，則管中水頭損失為:流速v=0.9m/s,坡度i=0.98%,沿線設(shè)有兩個(gè)閘閥，一個(gè)等徑丁字管，進(jìn)口和出口，局部阻力系數(shù)分別為1.0，1.0，則管中水頭損失為:22g098 1222g60(0.0621.051.01.0)1000 29.81二0.199m絮凝池最大作用水頭為:0.4?0.5m絮凝池最大作用水頭為:0.4?0.5m，設(shè)計(jì)中取0.4m。沉淀池最大作用水頭為0.2?0.30m，設(shè)計(jì)中取0.2m。(5)、管式混合器混合池到沉淀池之間的管線長為 30.4m，設(shè)兩根管，每根管流量為0.29/s，管徑為DN900，查水力計(jì)算表：流速v=1.2m/s，坡度i=0.98%o,沿線有兩個(gè)閘閥，一個(gè)等徑丁字管，進(jìn)口，出口的阻力系數(shù)分別是：0.06,1.05,1.0,1.0,則水頭損失為：v2 15 102：h=il 17.07 (0.0621.051.01.0)2g1000 2乂9.81=0.263m管式混合器水頭為0.05m。九?泵站設(shè)計(jì)計(jì)算1、一泵房采用三臺(tái)水泵，四根吸管，其中一條備用，則每條吸水管設(shè)計(jì)流量為50400/3=16800m3/d=700m3/h.輸水管D=600mm,1000i=2.4m,管長L=1.6km.水頭損失為H1=1.62.4=3.84m,管式靜態(tài)混合器的水頭損失出=0.38m,絮凝池與取水口最低水位之差為H3=3.5-(-3)=6.5m,所以水泵的揚(yáng)程為：H=H1+H2+H3=3.84+0.38+6.5=10.72m。選用300S12型水泵，其揚(yáng)程為12m，流量為790m3/h.一泵房的埋深：5m，泵房地面上高度為:4m，則泵房高度為：H=5+4=9m一泵房的平面尺寸為：10892、二泵站的揚(yáng)程為45米。二泵站采用分級(jí)供水，流量為48000/24=2000m3/h,選水泵為300S58,2用1備，電機(jī)型號(hào)為JS2-355-M2-4.型號(hào)水泵主要參數(shù)流量(m3/h)揚(yáng)程/m轉(zhuǎn)速(r/min)效率n(%)氣蝕余量(m)進(jìn)口直徑(mm)出口直徑(mm)576-97250-65145074-884.44003501、水泵吸水管水頭損失吸水管長8米，直徑DN,=700mm,v,=1.37m/s,1000i=3.2m;壓水管長5.5m,直徑DN2=600mm,v2=1.9m/s,1000i=7m計(jì)算見下表：吸水管局部水頭損失計(jì)算表名稱喇叭口90°彎頭閘閥漸縮管水泵進(jìn)口DN/mm1000700700-400700-400400數(shù)量11111局部阻力系數(shù)0.30.680.060.21.0流速(m/s)1.371.371.372.692.69水泵吸水管水頭損失為：①=(0.3+0.668+0.06)X1.372+1.2X2.692/19.6+3.2X8/1000=0.57m水泵軸心標(biāo)高為：Z=Zj+Zs=-0.5+6+(10.3-10.3)-0.8仁4.69m,其中乙為最低水位標(biāo)高,m.考慮到吸水安全留有余地，采用水泵軸中心標(biāo)高為4.6m。二泵房室內(nèi)低坪標(biāo)高為：4.6-0.1-0.9=3.6m,其中，0.1為水泵基礎(chǔ)高處是內(nèi)地坪高度， 0.9為水泵底座至軸心的高度。泵房所在的室外地坪標(biāo)高為 6.0m,二泵房室內(nèi)地面低于室外2.4m。泵房為半地下室。4、泵房高度：選用LH5t電動(dòng)葫蘆雙梁橋式起重機(jī)，泵房地面上高度為：H1=a2+c2+d+e+h+n=1400+1120X1.2+1270+100+200=4.3m式中，a2為行車梁高度，C2為行車梁底至其重鉤中心的距離，a2+C2=1400mm；d為其重鉤的垂直長度，電機(jī)寬1120mm,e為最大一臺(tái)機(jī)組的高度，1270mm;h為吊起物底部與泵房進(jìn)口處平臺(tái)的距離：200mm；n為100mm?泵房地下高度H2=2.4m,則泵房高度H=H1+H2=4.3+2.4=6.6m十.水廠平面布置及附屬構(gòu)筑物確定工藝流程布置根據(jù)任務(wù)書提供的廠區(qū)面積設(shè)計(jì)成直線型流程，這種流程生產(chǎn)聯(lián)絡(luò)管短，管理方便，便于以后擴(kuò)建。平面布置按照功能，將水廠布置分成以下三區(qū)：生產(chǎn)區(qū)由各項(xiàng)水處理設(shè)施組成，呈直線型布置。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(duì)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。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