水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書

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)。自來水廠處的土壤種類為半粘土；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)，池周圍設(shè)有工作臺(tái)，寬1.5m，并在池周圍設(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)，池周圍設(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、不需專門占用場(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絮凝池的類型及特點(diǎn)表類型特點(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。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。可以看出，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、過濾5.1工藝選擇常用濾池類型有以以下幾種：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，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，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。孔口計(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)兞浚龀鰪S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，但但應(yīng)留有供人人通行的小門門，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，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)大門以外。液氯氣化成氯氣的的過程需要吸吸熱，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。見見表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。出出口設(shè)置網(wǎng)罩罩，以防昆蟲蟲進(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