水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

目錄TOC\o"2-3"\h\z\u\t"標(biāo)題1,1"一、設(shè)計(jì)規(guī)模及處理工藝的確定21.1原水水質(zhì)情況21.2出水水質(zhì)要求21.3廠區(qū)自然及地質(zhì)資料31.4設(shè)計(jì)水量的確定31.5處理工藝的確定3二、混合32.1混凝劑的選擇及用量32.2藥劑配置42.3藥劑投加52.4藥劑混合52.5藥劑存儲(chǔ)6三、絮凝63.1工藝選擇63.2異波區(qū)設(shè)計(jì)計(jì)算73.3同波區(qū)設(shè)計(jì)計(jì)算83.4平板區(qū)設(shè)計(jì)計(jì)算93.5校核103.6進(jìn)水103.7出水103.8排泥10四、沉淀114.1工藝選擇114.2設(shè)計(jì)計(jì)算114.3進(jìn)水系統(tǒng)124.4出水系統(tǒng)134.5放空系統(tǒng)144.6排泥系統(tǒng)15五、過(guò)濾155.1工藝選擇155.2設(shè)計(jì)計(jì)算155.3配水系統(tǒng)175.4排水系統(tǒng)185.5各種管渠計(jì)算205.6沖洗水箱20六、消毒216.1工藝選擇216.2加氯量的確定216.3加氯設(shè)備的選擇216.4加氯間與氯庫(kù)布置22七、清水池227.1容積計(jì)算227.2平面尺寸247.3管道系統(tǒng)247.4清水池布置25八、凈水廠平面布置258.1給水處理工程設(shè)施組成258.2平面布置268.3廠區(qū)道路布置268.4廠區(qū)綠化布置268.5廠區(qū)管線布置26九、凈水廠高程布置279.1水頭損失計(jì)算279.2標(biāo)高計(jì)算27一、設(shè)計(jì)規(guī)模及處理工藝的確定1.1原水水質(zhì)情況表4.1水源水質(zhì)分析結(jié)果表編號(hào)名稱單位分析結(jié)果感觀指標(biāo)1水溫最高℃30最低℃52臭和味級(jí)微弱3渾濁度NTU6004色度度30一般化學(xué)指標(biāo)5總硬度以CaCO3計(jì)，mmg/L2806pH值－7.57高錳酸鹽指數(shù)mg/L4.18溶解氧mg/L7.3微生物指標(biāo)9細(xì)菌總數(shù)CFU/mL200010糞大腸菌群MPN/100mmL1300經(jīng)分析，該河流水源水質(zhì)情況良好，符合地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于水源水的要求，且水量充沛。1.2出水水質(zhì)要求出水水質(zhì)需滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006）。1.3廠區(qū)自然及地質(zhì)資料城市土壤種類(lèi)為半粘土；地下水位深度-6.5m；年降水量1056mm；城市最高溫度40.5℃，最低溫度-5℃，年平均溫度20.2℃；主導(dǎo)風(fēng)向：夏季東南風(fēng)，冬季東北風(fēng)。自來(lái)水廠處的土壤種類(lèi)為半粘土；地下水位深度-8m。1.4設(shè)計(jì)水量的確定水廠設(shè)計(jì)水量應(yīng)按城市的最高日用水量加上水廠的自用水量計(jì)算,自用水量按最高日用水量的6%算，則水廠設(shè)計(jì)水量為：Q=1.06Qd=1.06188521.9m/d=199833.2m/d，取200000m/d則水廠設(shè)計(jì)水量Q=200000m/d=8333.33m/h=2.315m/s1.5處理工藝的確定由于水質(zhì)良好，故采用常規(guī)處理工藝混凝劑消毒劑原水取水泵站混合器絮凝沉淀過(guò)濾清水池二泵站管網(wǎng)二、混合2.1混凝劑的選擇及用量應(yīng)用于水質(zhì)凈化中的混凝劑應(yīng)滿足以下要求：混凝效果好，對(duì)人體健康無(wú)害，使用方便，貨源充足，價(jià)格低廉。常用的混凝劑有：硫酸鋁：分固體和液體兩種。固體硫酸鋁運(yùn)輸方便，但制造工藝復(fù)雜，水解作用緩慢；液體硫酸鋁需壇裝或罐裝運(yùn)輸。聚合氯化鋁：即PAC，它具有如下特點(diǎn)：凈化效率高，耗藥量小，出水濁度低、色度小、過(guò)濾性能良好，原水高濁度時(shí)尤為顯著；溫度適應(yīng)高，pH適應(yīng)范圍寬（5―9）；使用時(shí)操作方便，腐蝕性小，勞動(dòng)條件好；設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，成本較三氯化鐵低；是無(wú)機(jī)高分子化合物。三氯化鐵：使用的pH范圍較寬，形成的絮凝體比鋁鹽絮凝體密實(shí)，處理低溫水或低濁度水的效果由于硫酸鋁。但腐蝕性較強(qiáng)，且固體產(chǎn)品易吸水潮解，不易保管。硫酸亞鐵：絮凝體形成較快，較穩(wěn)定，沉淀時(shí)間短，腐蝕性高，適用于高濁度，高堿度的水。經(jīng)比較，且參照我國(guó)華東地區(qū)其它已有水廠的處理經(jīng)驗(yàn)，決定選用聚合氯化鋁（PAC）為混凝劑。參照華東某水廠總結(jié)出的PAC最大投加量與濁度的關(guān)系，濁度項(xiàng)目10度10-80度(xx)80度80-1000度度(x)1000度原料3.3g/t0.38x-0..5(g//t)30g/t0.05x+266(g/tt)70g/t則水廠PAC的最大投藥量為56.0g/t，不需再加助凝劑。2.2藥劑配置溶液池計(jì)算，取38m式中，——溶液池容積，m3；Q——處理的水量，m3/h；a——混凝劑的最大投加量，mg/l，取56.0；c——溶液濃度，一般為5%-20%，取15%；n——每日調(diào)制次數(shù)，取2次。溶液池共設(shè)三座，兩用一備交替使用，每座體積19m，有效高度2.5m，底部沉渣高度0.2m，超高0.3m，則總高度為3.0m，底面尺寸取2.8m2.8m，則單個(gè)溶液池有效體積為2.82.82.5=19.6m，滿足要求。溶液池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，池周?chē)O(shè)有工作臺(tái)，寬1.5m，并在池周?chē)O(shè)有1m高的欄桿。池底坡度為0.03，底部設(shè)置DN100的放空管，在池內(nèi)高2.8m處設(shè)DN100的溢流管。池內(nèi)管材均采用硬聚氯乙烯塑料管，池內(nèi)壁用環(huán)氧樹(shù)脂防腐處理。攪拌設(shè)備采用ZJ-800型攪拌機(jī)，轉(zhuǎn)速84r/min，功率3kw。溶解池計(jì)算式中，——溶液池容積，m3；——溶解池容積，m3。本設(shè)計(jì)系數(shù)取0.26，則溶解池體積=0.2638=9.88m3，取10m3。每個(gè)溶液池配一個(gè)溶解池，則每個(gè)溶解池體積為5m3。有效高度1.6m，底部沉渣高度0.2m，超高0.3m，則總高度為2.1m，底面尺寸取1.8m1.8m，則單個(gè)溶液池有效體積為1.81.81.6=5.184m，滿足要求。溶解池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，池周?chē)O(shè)有1m高的欄桿。池底坡度為0.03，底部設(shè)置DN100的排渣放空管。池內(nèi)管材均采用硬聚氯乙烯塑料管，池內(nèi)壁用環(huán)氧樹(shù)脂防腐處理。攪拌設(shè)備采用ZJ-470型攪拌機(jī)，轉(zhuǎn)速125r/min，功率1.5kw。2.3藥劑投加每個(gè)溶液池配四臺(tái)計(jì)量泵。計(jì)量泵選用GM-400/0.5型，流量400L/h，壓力0.5MPa，沖次144次/min，功率0.55kW，進(jìn)出口徑DN25。2.4藥劑混合采用4組熱浸渡鋅管式靜態(tài)混合器。這種混合方式具有堅(jiān)固耐用、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件、不需專(zhuān)門(mén)占用場(chǎng)地、安裝容易、投資少、使用壽命長(zhǎng)、混合效率高等特點(diǎn)，在運(yùn)行過(guò)程中無(wú)任何有害物質(zhì)溶解析出。設(shè)計(jì)水量：Q=2.315/4=0.579m/s；設(shè)計(jì)流速：管內(nèi)流速不宜小于1m/s，本設(shè)計(jì)取1.2m/s；設(shè)計(jì)管徑：D===0.784m，取800mm；水損計(jì)算：本設(shè)計(jì)中管式靜態(tài)混合器采用三節(jié)混合單元，即n=3，根據(jù)公式h=0.1184，求得h=0.318m。由于管內(nèi)徑較大，且為了使藥液更均勻分布，采用雙孔投藥。管式靜態(tài)混合器后接長(zhǎng)1m的DN800管道至絮凝池。2.5藥劑存儲(chǔ)選用袋裝固體精制聚合氯化鋁，每袋重25Kg，尺寸為0.5m×0.4m×0.3m。最大投藥量為11200kg/d。倉(cāng)庫(kù)容量按最大投藥量的10d用量計(jì)算，則共儲(chǔ)存精制聚合氯化鋁4480袋，所需總?cè)莘e為268.8m3。根據(jù)規(guī)范，設(shè)計(jì)混凝劑堆放高度為1.8m，則所需面積為149.3m2。設(shè)計(jì)倉(cāng)庫(kù)留有1.5m寬的過(guò)道，則倉(cāng)庫(kù)平面尺寸為S=LB=1414=196m2可堆放面積為12.512.5=156.25m2>149.3m2，滿足要求。三、絮凝3.1工藝選擇表4.2絮凝池的類(lèi)型及特點(diǎn)表類(lèi)型特點(diǎn)適用條件隔板絮凝池往復(fù)式優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好好，構(gòu)造簡(jiǎn)單單，施工方便便；缺點(diǎn)：容積較大，水水頭損失較大大，轉(zhuǎn)折處絮絮粒易破碎。水量大于300000m3/d的水廠；；水量變動(dòng)小小者?；剞D(zhuǎn)式優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好好，水頭損失失小，構(gòu)造簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，管理方方便；缺點(diǎn)：出水流量不不宜分配均勻勻，出口處宜宜積泥。水量大于300000m3/d的水廠；；水量變動(dòng)小小者；改建和和擴(kuò)建舊池時(shí)時(shí)更適用。機(jī)械絮凝池優(yōu)點(diǎn)：可隨水質(zhì)，水水量變化而隨隨時(shí)改變轉(zhuǎn)速速以保證絮凝凝效果；缺點(diǎn)：需增加機(jī)械械保養(yǎng)和維修修工作。任何規(guī)模水廠折板絮凝池優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好好，絮凝時(shí)間間短，容積較較??；缺點(diǎn)：構(gòu)造較隔板板絮凝池復(fù)雜雜，造價(jià)高。流量變化較小的水水廠網(wǎng)格絮凝池優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好好，水頭損失失小，絮凝時(shí)時(shí)間短；缺點(diǎn)：末端池底易易積泥。中小型水廠根據(jù)水廠日處理水量和水質(zhì)要求，經(jīng)比較，決定選用豎流式單通道折板絮凝池。采用四座絮凝池并聯(lián)的運(yùn)行方式。為配合沉淀池的尺寸，每座絮凝池寬度B=12m，有效水深H=3.3m，超高=0.3m。每座絮凝池又分并聯(lián)運(yùn)行的三組，每組的寬度為3900mm，組與組之間用寬150mm的隔墻隔開(kāi)。經(jīng)計(jì)算，每組處理水量為0.193m/s。每組絮凝池又分三部分：第一部分采用異波折板，第二部分采用同波折板，第三部分采用平板。每部分又分為串聯(lián)運(yùn)行的三格。折板夾角采用90°，板寬500mm，則波高c＝0.355m，材料選用鋼絲網(wǎng)水泥板，板厚t＝50mm。參數(shù)選擇參照手冊(cè)及《豎流折板絮凝工藝的設(shè)計(jì)與運(yùn)行》一文。3.2異波區(qū)設(shè)計(jì)計(jì)算1參數(shù)計(jì)算設(shè)通道寬m為1.4m，中間水流峰速v1＝0.33m/s，則中間峰距b1＝Qbv1＝0.193中間谷距b2＝b1+2c＝0.42+2×0.355＝1.13m；側(cè)邊峰距b3＝＝0.92m；側(cè)邊谷距b4＝b3+c＝0.92+0.355＝1.28m；中間谷速v2＝Qmb2＝0.193側(cè)邊峰速v3＝Qmb3＝0.193側(cè)邊谷速v4＝Qmb4＝0.1932各部分水損計(jì)算中間漸擴(kuò)部分：h1＝＝0.2×＝0.0010m；中間漸縮部分：h2＝[1+ε2－(F1F2)2]v122g＝[1+0.05－(0.421.13側(cè)邊漸擴(kuò)部分：h3＝＝0.2×＝0.0001m；側(cè)邊漸縮部分：h4＝[1+ε2－(F3F4)2]v322g＝[1+0.05－(0.921.28設(shè)進(jìn)口流速0.3m/s，則進(jìn)口水損：h5＝3×0.322×9.81＝上轉(zhuǎn)彎水深取0.59m，則過(guò)水流速為0.234m/s，水損h6＝1.8×0.23422×9.81＝下轉(zhuǎn)彎水深取0.59m，則過(guò)水流速為0.234m/s，水損h7＝3×0.23422×9.81＝3總水損計(jì)算每格含進(jìn)水口1個(gè)，上轉(zhuǎn)彎2個(gè)，下轉(zhuǎn)彎1個(gè)，中間漸擴(kuò)、中間漸縮、側(cè)邊漸擴(kuò)、側(cè)邊漸縮各6個(gè)，則每格絮凝池水損：h＝0.0138+2×0.0050+0.0084+6×(0.0010+0.0051+0.0001+0.0006)＝0.073m則每組絮凝池異波區(qū)總水損：H1＝3h＝3×0.073＝0.219m4T1值、G1值和GT1值T1＝VQ＝3×3.9×1.4×3.30.193＝G1＝γH1μTGT1＝87.18×280＝24410.43.3同波區(qū)設(shè)計(jì)計(jì)算1參數(shù)計(jì)算與異波區(qū)對(duì)應(yīng)，則水平方向上，折板間距b1＝0.78m；垂直于折板方向，折板間距b2＝b12＝側(cè)邊峰距b3＝＝0.92m；側(cè)邊谷距b4＝b3+c＝0.92+0.355＝1.28m；取流速v2’＝00.22m//s，則通道道寬m＝1.6m，則則拐點(diǎn)流速v1＝Qmb1＝＝0.1931.6×0.78＝板間流速v2＝Qmb2＝＝0.1931.6×0.55＝側(cè)邊峰速v3＝Qmb3＝0.1931.6×0.92＝＝側(cè)邊谷速v4＝Qmb4＝0.1931.6×1.28＝＝2各部分水損計(jì)算板間部分：h1＝＝εv222g＝0.6×0.2192側(cè)邊漸擴(kuò)部分：h33＝＝0.2×＝0.00001m；側(cè)邊漸縮部分：h44＝[1+ε2－(F3F4)2]v322g＝[1+0..05－(0.921.28)2]×設(shè)進(jìn)口流速0.222m/s，則則進(jìn)口水損：h5＝3×0.2222×9.81＝0.007上轉(zhuǎn)彎水深取0..94m，則則過(guò)水流速為為0.1288m/s，水水損h6＝1.8×0.12822×9.81＝0.001下轉(zhuǎn)彎水深取0..94m，則則過(guò)水流速為為0.1288m/s，水水損h7＝3×0.12822×9.81＝0.0023總水損計(jì)算每格含進(jìn)水口1個(gè)個(gè)，上轉(zhuǎn)彎22個(gè)，下轉(zhuǎn)彎彎1個(gè)，板間廊廊道8個(gè)，側(cè)邊漸擴(kuò)擴(kuò)、側(cè)邊漸縮各各6個(gè)，則每格格絮凝池水損損：h＝0.0074+22×0.00115+0.00025+88×0.00115+6×(0.00001+0..0005))＝0.0299m則每組絮凝池同波波區(qū)總水損：：H2＝3h＝3×0.0029＝0.0877m4T2值、G2值和GTT2值T2＝VQ＝3×3.9×1.6×3.30.193＝G2＝γH2μT2＝＝＝51.4GT2＝＝51.4×320＝1644883.4平板區(qū)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算1．參數(shù)計(jì)算設(shè)通道寬m＝1..6m，擋板板厚80mmm，則板距b＝＝3.9?3×0.084＝0.9155m則通道流速v＝Qbm＝＝0.1931.6×0.915＝0.1322m/s，2．各部分水損計(jì)算算設(shè)進(jìn)口流速0.115m/s，則則進(jìn)口水損：h1＝3×0.1522×9.81＝0.003轉(zhuǎn)彎水深取1.22m，則過(guò)水水流速為0..101m//s，水損h2＝3×0.10122×9.81＝0.00116m。3．總水損計(jì)算每格含進(jìn)水口1個(gè)個(gè)，轉(zhuǎn)彎3個(gè)，則每格格絮凝池水損損：h＝0.0035+33×0.00116＝0.00883m則每組絮凝池平板板區(qū)總水損：H3＝3h＝3×0.00083＝0.0255m4．T3值、G3值和GTT3值T3＝VQ＝3×3.9×1.6×3.30.193＝G3＝γH3μ3＝＝＝27.555s-1GT3＝＝27.555×320＝88163.5校核1．絮凝總時(shí)間T＝＝T1+T2+T3=280++320+3320＝920s＝15.333min，滿滿足要求。2．平均速度梯度G＝＝＝87.18+51.4+27.553＝55.388s-1，滿足要3．GT＝920×55.338＝509499.6，滿足足要求。4．隔墻厚度取0..1m，則絮絮凝區(qū)總長(zhǎng)度度L＝1.4×3＋1.6×6+0.11×8＝14.6mm。5．絮凝池總水損HH＝H1+H2+H3=0.2119+0.0087+0..025＝0.3311m。3.6進(jìn)水進(jìn)水采用寬×高＝＝0.9m×0.8m的渠渠配水，渠內(nèi)內(nèi)始端流速vv＝0.8044m/s。異波區(qū)第一格格絮凝池由底底部進(jìn)水，進(jìn)進(jìn)水口尺寸為為0.8m×0.8m；同波區(qū)進(jìn)水水口尺寸為長(zhǎng)長(zhǎng)×高＝0..88m×1.0m；平平板區(qū)進(jìn)水口口尺寸為長(zhǎng)××高＝0.888m×1.5m。3.7出水絮凝池最后一格接接寬1m的廊道至至穿孔花墻，以以均勻配水。廊道底設(shè)排泥管。3.8排泥絮凝池通常不設(shè)排排泥設(shè)施，但但因豎流折板絮絮凝工藝各段段尤其是末端端流速較低，且且為上、下翻翻騰，造成絮絮凝區(qū)池底易易積泥，故采采用DN2000的排泥管管排泥。排泥泥管布置見(jiàn)圖圖紙。四、沉淀4.1工藝選擇本設(shè)計(jì)采用平流式式沉淀池，該該沉淀池適用用于大、中型型水廠。其優(yōu)點(diǎn)：（1）造造價(jià)較低；（2）操作管理方便，施工較簡(jiǎn)單；（3）對(duì)原水濁度適應(yīng)應(yīng)性強(qiáng)，潛力力大，處理效效果穩(wěn)定；（4）帶有機(jī)械排泥設(shè)設(shè)備時(shí)，排泥泥效果好。其缺點(diǎn)：（1）占占地面積較大大；（2）不采用機(jī)械排泥泥裝置時(shí)，排排泥較困難；；（3）需維護(hù)機(jī)械排泥泥設(shè)備。4.2設(shè)計(jì)計(jì)算1．流量計(jì)算采用四組沉淀池并并聯(lián)，則每組組設(shè)計(jì)流量Q=500000m/dd=20083.333m/h=0.5579m//s2．有效容積沉淀時(shí)間t采用22小時(shí)，則沉沉淀池有效容容積V=Qt==20833.332=41666.67m3．設(shè)計(jì)長(zhǎng)度水平流速v采用00.015mm/s，則沉淀淀池設(shè)計(jì)長(zhǎng)度度L=36000vt=360000.01522=1008m4．設(shè)計(jì)寬度及高度度有效水深h采用33.3m，則則沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)寬度B===11..69m，取取12m在沉淀池內(nèi)設(shè)置一一道300mmm厚的導(dǎo)流流墻，將沉淀淀池分為兩格格，每格寬度度6m。則沉淀池實(shí)際深度度H====3.2215m設(shè)底部泥層厚0..4m，超高高取0.3mm，則沉淀池池總高取3.99m。5．校核長(zhǎng)深比、長(zhǎng)長(zhǎng)寬比長(zhǎng)深比L/h=1088/3.3=32..7>10，滿滿足要求。長(zhǎng)寬比L/B=1088/12==9>4，滿滿足要求。6．復(fù)核沉淀池中水水流的穩(wěn)定性性，計(jì)算弗勞勞德數(shù)式中：—弗勞德數(shù)數(shù)；—水平流速（）；—水力半徑（）；—重力加速度9.881（）。弗勞德數(shù)介于之間間，滿足要求求。4.3進(jìn)水系統(tǒng)沉淀池的配水采用用穿孔墻進(jìn)水水方式，厚3300mm。為為防止絮凝體體破裂，孔口口流速需小于于絮凝池最后后一檔流速，故故取v=0.12mm/s。則孔口口的總面積為為每個(gè)孔口尺寸高寬寬=18cmm16cm，則則每個(gè)孔口面面積為0.00288m22，共需孔口口168個(gè)?？卓卓诜?排布置，單單數(shù)排22個(gè)，雙數(shù)數(shù)排20個(gè)，共計(jì)計(jì)168個(gè)。中中間留有導(dǎo)流流墻的空隙。第第一排孔口的的淹沒(méi)高度取取250mmm，最下排孔孔口下沿距池池底800mmm，相鄰兩兩排孔口間高高差取1600mm，則孔孔口的分布高高度h=2550+(1660+1800)7+1880+8000=36100mm=3.61mm。設(shè)計(jì)單數(shù)排孔口首首尾兩個(gè)距池池壁90mmm，孔口間距距取395mmm，則單數(shù)數(shù)排孔口分布布長(zhǎng)度l1=90+((395+1160)211+160++90=111995mmm=11.9995m。設(shè)計(jì)雙數(shù)排孔口首首尾兩個(gè)距池池壁370mmm，孔口間間距取3955mm，則雙數(shù)排孔孔口分布長(zhǎng)度度l2=370++(395++160)220+1600+370==120000mm=12m。進(jìn)口水頭損失式中：h1—進(jìn)口口的水頭損失失（m）；ξ—局部阻力系數(shù)，設(shè)設(shè)計(jì)中取=22?？梢钥闯?，計(jì)算得得出的進(jìn)出水水部分水頭損損失非常小。為為了安全，此此處取為0..05m。4.4出水系統(tǒng)1．出水方式沉淀池出水布置要要求在池寬方方向均勻集水水，并盡量潷潷取上層澄清清水，減少下下層沉淀水的卷起起，因此采用用指形槽集水水。沉淀池進(jìn)入指形槽槽采用三角堰堰溢流。三角堰堰用鋼板制成成，堰口夾角角90°，高0.1mm，寬0.2mm。中間雙側(cè)側(cè)集水，兩邊邊單側(cè)集水，進(jìn)進(jìn)入集水槽后后匯入出水渠渠。溢流堰的的堰口標(biāo)高可可通過(guò)螺栓上上下調(diào)節(jié)，以以適應(yīng)水位變變化。2．溢流率計(jì)算根據(jù)手冊(cè)，矩形池池的集水槽中中心距為1..2~1.88m，本設(shè)計(jì)計(jì)取1.5mm，則共8條堰，每條堰堰長(zhǎng)10.55m，溢流堰堰總長(zhǎng)為0..357+110.582=1700.45m，溢溢流率為2993.34mm3/(m.dd)，滿足要要求（3000m3/(m.dd)）。3．三角堰計(jì)算根據(jù)手冊(cè)，堰上水水頭高度H1為0.05~~0.07mm，本設(shè)計(jì)取取0.05mmq1=1.343HH12.47式中：q1：每個(gè)個(gè)三角堰流量量，m3/s；H11：堰上水頭頭高度，m。q1=1.3443H12.47=1.33430.0052.477=0.822L/s則三角堰個(gè)數(shù)n==706個(gè)個(gè)三角堰中心距l(xiāng)==0.2555m4．集水槽計(jì)算集水槽寬度BB=0.9Q0..4式中：B：集水槽槽寬度，m；Q：每每條集水槽流流量(考慮1.3的超負(fù)負(fù)荷系數(shù))，m3/s。B=0.9QQ0.4=0.9(11.30.5579/8))0.4=0.35m集水槽起點(diǎn)水深HH1H1=0.75B=00.750..35=0..263m集水槽終點(diǎn)水深HH2H2=1.25B=11.250..35=0..438m為便于施工，集水水槽槽底平坡坡，槽內(nèi)水深深均取0.444m。設(shè)堰堰口距集水槽槽頂0.055m，距槽內(nèi)內(nèi)水位0.11m，則集水水槽總高H有H=0.44+00.1-0..05=0..49m5．出水渠計(jì)算出水渠寬度B取11.0m，則則出水渠起端端水深H’=1.73==0.6774m，取取0.7mm取由集水槽至出水水渠跌水落差差0.15mm，集水槽槽頂頂與出水渠渠頂相平，則則出水渠總深深度H=H’+00.15+00.1-0..05=0.9mm渠內(nèi)流速v1=Q/SS===0.833m/s沉淀池出水管管徑徑設(shè)為9000mm，則管管內(nèi)流速v2=4QπD2=0.9兩座沉淀池出水后后合并成一根根DN13000的管進(jìn)入入濾池進(jìn)水渠渠，以均勻配配水。4.5放空系統(tǒng)式中：d—放空管管管徑(m))；t—放空時(shí)間(ss)，設(shè)計(jì)中中取t=3h。取放空管管徑為DDN4004.6排泥系統(tǒng)為取得較好的排泥泥效果，排泥泥方式采用機(jī)機(jī)械吸泥。在在沉淀池兩邊邊設(shè)置運(yùn)行軌軌道，吸泥后后隨即進(jìn)入排排泥管，排入入指定位置。采采用機(jī)械吸泥泥，可不設(shè)存存泥區(qū)，池底底為平坡，充充分利用沉淀淀池容積。一一般不需要定定期放空清洗洗，減少勞動(dòng)動(dòng)強(qiáng)度。選用HJXH2——12.3型型桁車(chē)式虹吸吸吸泥機(jī)，跨度度12m，行行走速度1m/minn，行走功率率20.555kW。五、過(guò)濾5.1工藝選擇常用濾池類(lèi)型有以以下幾種：普通快濾池：運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)效果良好，使使用于任何規(guī)規(guī)模水廠，但但管配件及閥閥門(mén)較多，操操作較為復(fù)雜雜。無(wú)閥濾池：多用于于中小型水廠廠。節(jié)省大型型閥門(mén)，造價(jià)價(jià)低，操作管管理方便。池池體構(gòu)造復(fù)雜雜，濾料裝卸卸困難，會(huì)抬抬高過(guò)濾前構(gòu)構(gòu)筑物的標(biāo)高高，不利于高高程布置。V型濾池：采用均質(zhì)質(zhì)濾料，使濾濾層含污能力力提高，反沖沖洗效果好。構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜。適適用于大中型型水廠。虹吸濾池：不需大大型閥門(mén)，易易于自動(dòng)化操操作。土建結(jié)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，池池深較大。適適用于中型水水廠。經(jīng)比較，選用四座座普通快濾池池并聯(lián)運(yùn)行。5.2設(shè)計(jì)計(jì)算1．基本參數(shù)流量計(jì)算：Q==500000m/dd=20083.333m/h=0.5579m//s濾料：采用雙層濾濾料，上層為為無(wú)煙煤，厚厚度h1=400mmm，下層為石石英砂，厚度度h2=400mmm。濾速：取v=10m/h工作周期：24hh承托層：見(jiàn)表4..3表4.3承托層配配料層次(自上而下))材料粒徑(mm)厚度(mm)1礫石2~41002礫石4~81003礫石8~161004礫石16~32本層頂面高度至少少應(yīng)高出配水水系統(tǒng)孔眼1100反沖洗方式：水沖沖沖洗強(qiáng)度：15LL/(s.m2)沖洗時(shí)間：7miin2．平面布置濾池工作周期為224h，每日日沖洗及操作作時(shí)間采用00.2h，濾濾池實(shí)際工作作時(shí)間h（式中只考慮反沖沖洗停用時(shí)間間，不包括排排初濾水。）每組濾池總面積：：式中，Q——每組組濾池的過(guò)濾濾水量，m3/dv———濾速，m/hh每組濾池分格數(shù)為為N=5，采用用單行排列。則則每格面積為為42.022m2，取尺寸為為10mm。則濾池實(shí)際面積為為10mm==40m2實(shí)際濾速為校核強(qiáng)制濾速：m/h，在12~~16m/hh之間，符合合要求。3．濾池高度H=h1++h2+h3+h4+h5式中：H——濾池池總高度；h11——支撐層高高度，取1550mm；h22——承托層高高度，4000mm；h33——濾料層高高度，8000mm；h44——濾層表面面以上水深，取取1.8m；h55——超高，0.33m。則濾池總高度H=0.115+0.44+0.8++1.8+00.3=3.45mm5.3配水系統(tǒng)采用穿孔管大阻力力配水系統(tǒng)干管計(jì)算Q=fq==40155=6000L/s采用管徑d=8000mm，長(zhǎng)長(zhǎng)10m，起端端流速v==1.199m/s。干干管埋入池底底，頂部開(kāi)孔孔布水，并在在孔口上方設(shè)設(shè)置擋板。支管計(jì)算支管中心間距取00.25m支管數(shù)n=22=800根，分兩側(cè)側(cè)布置，每側(cè)側(cè)40根。支管長(zhǎng)式中，B——單格格濾池的寬度度，mdk——干管管徑，mm0.2——考慮管管道壁厚及支支管末端與池池壁間距每根支管入口流量量q===7.5L/s支管管徑選用d==70mm，始始端流速v==1.95mm/s?？卓谟?jì)算孔口流速采用v==6m/s則孔口總面積f==m2孔口總面積與濾池池總面積之比比K=0..25%，滿滿足要求?？卓谥睆讲捎?00mm，每個(gè)個(gè)孔口面積孔口數(shù)m=個(gè)，取取1274個(gè)。干管頂端開(kāi)兩排孔孔，孔口中心心間距0.225m，則每每排40個(gè)，共計(jì)計(jì)80個(gè)。每根支管孔口數(shù)為為個(gè)，取15個(gè)，分2排布置，孔孔口向下與中中垂線夾角交交錯(cuò)排列，一一排8個(gè)，另一排排7個(gè)。則同一一排每個(gè)孔口口中心間距為為m?？卓谒^損失支管壁厚采用δ＝＝5mm，流量量系數(shù)μ取0.67水頭損失：配水系統(tǒng)校核實(shí)際孔口數(shù)m=11580+880=12880個(gè)；實(shí)際孔口總面積ff=12800；實(shí)際孔口流速v==；實(shí)際開(kāi)孔比K=；；支管長(zhǎng)度與直徑之之比=＜60，滿足要要求；干管橫截面積與支支管總橫截面面積之比=，稍小于1..75；孔口總面積與支管管總橫截面積積之比=＜0.5，滿足足要求；＜0.29，滿足配配水均勻性達(dá)達(dá)到95%以上的的要求。式中，——干管截截面積，m2——支管根數(shù)——支管截面積，m25.4排水系統(tǒng)濾池沖洗廢水由沖沖洗排水槽和和排水渠排出出。沖洗時(shí)，廢廢水由排水槽槽兩側(cè)溢入槽槽內(nèi)，各條槽槽內(nèi)的廢水匯匯集到廢水渠渠內(nèi)，再由廢廢水渠末端排排水豎管排出出。每格濾池設(shè)2條排排水槽，槽長(zhǎng)長(zhǎng)，中心間距距每槽排水量=0.3采用三角形標(biāo)準(zhǔn)斷斷面，形狀如如圖4.2所示圖4.1沖洗排排水槽剖面x＝0.45Q0.44排＝0.45×0.30.44＝0.2788m排水槽頂距砂面高高度：H＝eh3+2.5xx+δ+h＝0.5×0.8+22.5×0.2788+0.055+0.077＝1.2155m式中，e——濾層層膨脹度，取取50%——濾料層高度，m——排水槽底厚，取取0.05mm——排水槽保護(hù)高高度，取0..07m沖洗排水槽在水平平面的總面積積：排水槽總平面積與與濾池面積之之比：，稍大于25%。5.5各種管渠計(jì)計(jì)算1．進(jìn)水每格濾池的進(jìn)水量量Q’=100000m3/d=1115.74LL/s進(jìn)水支管管徑采用用DN4000，管內(nèi)流速速v=0.992m/s。為配水均勻，每?jī)蓛勺鶠V池共用用一套進(jìn)水總總管，采用總總渠配水，總總渠流量Q＝100000m33/d=1..1574mm3/s，渠深取取1000mmm，寬取10000mm，流速速為1.166m/s。2．反沖洗每格濾池的沖洗流流量Q＝600L//s反沖洗支管管徑采采用DN6000，管內(nèi)流流速v＝2.12m/s。采用總渠進(jìn)水，渠渠深500mmm，寬10000mm，流速速1.2m//s。渠內(nèi)水水流為壓力流流。3．清水每格濾池的出水量量Q’＝115.774L/s清水管支管管徑采采用DN3550，管內(nèi)流流速v＝1.2m//s。兩座濾池采用一套套總渠出水，則則總流量Q＝1.15774m/s。渠渠深取10000mm，寬寬1000mmm，末端流流速1.166m/s，渠渠內(nèi)水為重力力自流。由濾濾池至清水池池的連接管采采用管徑為DDN13000，管內(nèi)流速速0.8722m/s，滿滿足要求。4．排水每格濾池的排水流流量Q＝600L//s排水渠寬B取0..7m，渠底底距排水槽高高度Hc＝1.733Q2gB2+00.2=0..93m排水豎管采用管徑徑為DN6000，流速為為2.12mm/s。排水總管采用管徑徑為DN8000，流速為為1.19mm/s。5.6沖洗水箱沖洗時(shí)間t=7mmin。沖洗水箱容積：V＝0.09qFt＝＝0.09×15×40×7＝378m3沖洗水箱尺寸：水箱內(nèi)水深取2..5m，底面面為圓形，DD＝14m，則沖沖洗水箱容積積V＝384.88m3，滿足要求求。取超高00.3m，則則水箱尺寸為為底面直徑114m，高2.8mm的圓柱體。沖洗水箱高度：H0＝h1+h2+h3+hh4+h5式中，h1——從從水箱至濾池池的管道中的的總水頭損失失，1.0mm；h22——濾池配水水系統(tǒng)水頭損損失，4.009m；h33——承托層水水頭損失，hh3＝0.0222qZ＝0.13mm；h44——濾料層水水頭損失，hh4＝(1-m0)L0=0.544m；h55——備用水頭頭，取1.554m(含支支撐層水頭損損失)。則沖洗水箱底高出出洗砂排水槽槽面高度：H0＝h1+h2+h3+hh4+h5＝1.0+44.09+00.13+00.54+11.54＝7.3m六、消毒6.1工藝選擇經(jīng)過(guò)對(duì)液氯、氯胺胺、漂白粉、次次氯酸鈉及臭臭氧的比較，本本設(shè)計(jì)中采用用液氯消毒。設(shè)設(shè)計(jì)加氯量根根據(jù)相似條件件下水廠的運(yùn)行行經(jīng)驗(yàn)和本設(shè)設(shè)計(jì)的水質(zhì)特特征，取最大大加氯量a==1.0mgg/L，氯與水的接接觸時(shí)間不小小于30miin。6.2加氯量的確確定Q＝0.001aQ’’式中，Q——加氯氯量；aa——最大投投加氯量，mmg/L；Q’’——處理水量量，m3/d。則每天加氯量為QQ＝0.0011aQ’＝0.0011×1×2000000＝200kgg/d＝8.33kkg/h儲(chǔ)氯量(按15dd考慮)：G＝15Q＝15×200＝3000kkg＝3t6.3加氯設(shè)備的的選擇加氯設(shè)備包括加氯氯機(jī)、氯瓶、自自動(dòng)檢測(cè)與控控制裝置等。1．加氯機(jī)采用CLM-2型型墻掛式真空空加氯機(jī)3臺(tái)，兩用一備交替使用用，每臺(tái)加氯氯機(jī)加氯量00-5kg//h。2．氯瓶采用容量為5000kg的氯瓶瓶，單個(gè)尺寸寸為：直徑6600mm，長(zhǎng)長(zhǎng)度18000mm，瓶自自重400kkg。氯瓶共6個(gè)，交替使使用。3．加氯量控制根據(jù)余氯量，采用用計(jì)算機(jī)進(jìn)行行自動(dòng)控制投投氯量。以濾濾后水流量為為前饋?zhàn)兞?，出出廠水余氯為為反饋?zhàn)兞?，組組成前饋-反饋PID閉環(huán)比比例控制系統(tǒng)統(tǒng)，控制投氯氯量。6.4加氯間與氯氯庫(kù)布置水廠所在地主導(dǎo)風(fēng)風(fēng)向夏季為東東南風(fēng)，冬季季為東北風(fēng)，加加氯間靠近濾濾池和清水池池，設(shè)在水廠廠的西北部。采用加氯間與氯庫(kù)庫(kù)合建的方式式，中間用墻墻分隔開(kāi)，但但應(yīng)留有供人人通行的小門(mén)門(mén)，并在氯庫(kù)庫(kù)一旁設(shè)置漏漏氯吸收中和和裝置——吸收中和和塔。吸收塔塔從旁邊的CCa(OH))2溶液池內(nèi)抽抽取配置好的的Ca（OH）2溶液，從氯瓶瓶至吸收塔挖挖溝并蓋上鉆鉆孔的蓋板。發(fā)生漏氯事故時(shí)，利用Cl2比空氣的密度大的性質(zhì)，通過(guò)這一渠道與Ca(OH)2反應(yīng)，從而去除Cl2。在加氯間、氯庫(kù)低低處各設(shè)排風(fēng)風(fēng)扇一個(gè)，換換氣量每小時(shí)時(shí)12次，并安安裝漏氣探測(cè)測(cè)器，其位置置在室內(nèi)地面面以上20ccm。設(shè)置漏漏氣報(bào)警儀，當(dāng)當(dāng)檢測(cè)的漏氣氣量達(dá)到2～3mg/kkg時(shí)即報(bào)警警，切換有關(guān)關(guān)閥門(mén)，切斷斷氯源，同時(shí)時(shí)排風(fēng)扇動(dòng)作作。氯瓶?jī)?nèi)液氯的氣化化及其用量需需要監(jiān)測(cè)，除除采用自動(dòng)計(jì)計(jì)量外，較為為簡(jiǎn)單的辦法法是將氯瓶放放置在磅秤上上。為搬運(yùn)氯氯瓶方便，氯氯庫(kù)內(nèi)設(shè)單軌軌電動(dòng)葫蘆一一個(gè)，軌道在在氯瓶正上方，軌軌道通到氯庫(kù)庫(kù)大門(mén)以外。液氯氣化成氯氣的的過(guò)程需要吸吸熱，在氯庫(kù)庫(kù)引入DN332給水管，通向向氯瓶上空，供供噴淋用；在在加氯間出入入處，設(shè)有工工具箱、搶修修用品箱及防防毒面具等，照照明和通風(fēng)設(shè)設(shè)備的開(kāi)關(guān)設(shè)設(shè)在室外；加加氯間內(nèi)的管管線設(shè)置在溝溝槽里；氯氣氣管使用紫銅管管，配置成一一定濃度的加加氯水管使用用橡膠管，給給水管使用鍍鍍鋅鋼管。七、清水池7.1容積計(jì)算清水池有效容積為為式中，W1——調(diào)調(diào)節(jié)容積；W2——凈水廠自用水水量，占水廠廠處理水量的的6%；W3——安全用水量；；W4——消防貯水量。1．W1本設(shè)計(jì)不設(shè)水塔或或高地水池等等調(diào)節(jié)構(gòu)筑物物，因此，清清水池的調(diào)節(jié)節(jié)容積由一泵泵站供水量與與城市實(shí)際用用水量確定。見(jiàn)見(jiàn)表4.4。表4.4清水池調(diào)調(diào)節(jié)容積計(jì)算算表時(shí)間每小時(shí)用水量一泵站

供水量(%))二泵站

供水量(%%)清水池

調(diào)節(jié)容積(%)(m3／h)(%)m30—12.003776.124.162.002.164066.391—21.933630.074.161.932.234212.442—31.893563.954.161.892.274278.563—41.893556.424.161.892.274286.094—52.294311.474.162.291.873531.045—63.586740.064.173.580.591121.306—75.5210411.2334.175.52-1.35-2549.8777—85.5110387.9224.175.51-1.34-2526.5558—95.9011114.3004.175.90-1.73-3252.9449—105.7910915.8444.175.79-1.62-3054.48810—115.089574.274.175.08-0.91-1712.91111—125.069531.804.175.06-0.89-1670.43312—135.3410059.7224.175.34-1.17-2198.35513—144.698836.694.174.69-0.52-975.3214—155.269925.214.175.26-1.09-2063.84415—165.219828.824.175.21-1.04-1967.45516—175.3910167.6334.175.39-1.22-2306.27717—185.269913.994.175.26-1.09-2052.62218—195.5010360.5114.175.50-1.33-2499.14419—204.929269.724.174.92-0.75-1408.35520—214.177858.264.174.170.003.1021—223.155936.364.163.151.011906.1622—232.494701.124.162.491.673141.3923—242.204150.464.162.201.963692.05累計(jì)100.00188521.994100.00100.0016.0430238.5332．W2＝200000×66％＝120000m33．W3＝3000m34．W4=T(QXX+QT－Q1)=2=326.16(m3)式中，T——消防防歷時(shí)，2hh；QX——消防用水量；；QT——最高日日平均時(shí)生活活用水量與生生產(chǎn)用水量之之和；Q1——消防時(shí)一泵站站供水量。清水池容積＝300238.553+120000+30000+3226.16＝＝455644.69m33由于濾池采用水箱箱反沖洗，因因此W2可減少以減小小清水池容積積，故取清水水池總?cè)莘e為為360000m3，共設(shè)四座座，每座容積積9000mm3。7.2平面尺寸清水池有效容積采采用長(zhǎng)×寬××高＝45mm×45m×4.5m＝9112..5m3＞9000mm3，滿足要求求。清水池超超高取0.33m，則總高高度為4.88m。7.3管道系統(tǒng)1．進(jìn)水管進(jìn)、出水管分開(kāi)設(shè)設(shè)置在不同的的部位，促進(jìn)進(jìn)水流循環(huán)。進(jìn)進(jìn)水管標(biāo)高因因考慮避免由由于池中水位位變化而形成成進(jìn)水管的氣氣阻，可采用用降低進(jìn)水管管標(biāo)高，或進(jìn)進(jìn)水管進(jìn)池后后用彎管下彎彎，本設(shè)計(jì)采采用后者。進(jìn)水管管徑由最高高日平均時(shí)確確定，管內(nèi)流流速在0.77～1.0m//s之間。Q＝50000m3//d＝0.5799m3/s進(jìn)水管管徑采用DDN10000，管內(nèi)流速速為0.744m/s，滿滿足要求。2．出水管因?yàn)槎梅吭O(shè)有吸吸水井，故每每個(gè)清水池設(shè)設(shè)置一根至二二級(jí)泵房吸水水井的出水管管。出水管的的設(shè)置形式采采用水泵吸水水管直接彎入入池底吸水坑坑吸水。管端端設(shè)喇叭口，DN=13300mm。出水管管徑按最高高日最大時(shí)用用水量計(jì)算，管管內(nèi)流速：00.7～1.0m//s。Q＝11114.34m3/h＝0.7722m3出水管管徑采用DDN10000，管內(nèi)流速速為0.988m/s，滿滿足要求。3．溢流管溢流管管徑與進(jìn)水水管相同，采采用DN10000。溢流流管管端設(shè)DN11300喇叭叭口，管上不不設(shè)閥門(mén)。出出口設(shè)置網(wǎng)罩罩，以防昆蟲(chóng)蟲(chóng)進(jìn)入。4．排水管為了便于排空池水水，池中設(shè)置置一定的坡度度，坡向集水水坑，i＝5‰。放空時(shí)時(shí)間取2h，則排水水管管徑為DDN12000。7.4清水池布置