給水排水工程畢業(yè)設(shè)計計算說明書

前言水是生命之源，城市給水系統(tǒng)是保證城市、工礦公司等用水的各項構(gòu)筑物和輸配水管網(wǎng)組成的系統(tǒng)，水在平常和生產(chǎn)生活中占有極其重要的地位，我的畢業(yè)設(shè)計題目就是設(shè)計一個工業(yè)園區(qū)的給水工程。畢業(yè)設(shè)計是本科生教學(xué)環(huán)節(jié)中重要的一環(huán)，通過畢業(yè)設(shè)計，可以把所學(xué)習(xí)的理論知識進行系統(tǒng)地實踐，培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析問題和解決問題的能力，為此后的實際工作奠定必要的基礎(chǔ)，同時把書本上學(xué)到的知識系統(tǒng)化。我們在此后的實踐中還需要不斷學(xué)習(xí)，不斷探索，不斷總結(jié)經(jīng)驗。從這個意義上說，畢業(yè)設(shè)計是我們在大學(xué)期間最接近工程實踐的一次訓(xùn)練，通過它我們可以掌握工程中的一般思想，計算方法和設(shè)計技巧，為此后的實際工作奠定良好的基礎(chǔ)。所以說畢業(yè)設(shè)計也是一次最重要最正規(guī)的大型考核。本次畢業(yè)設(shè)計中，我對昌吉市創(chuàng)新園工業(yè)園區(qū)的給水管網(wǎng)及凈水廠做了系統(tǒng)的設(shè)計。本設(shè)計重要涉及給水管網(wǎng)的布置、規(guī)模為80000m3/d的凈水廠布置、給水解決工藝流程的擬定、水廠各解決構(gòu)筑物的設(shè)計及布置，綜合各方面因素進行水廠的高程布置，最后繪制出水廠平面圖、高程圖及重要解決構(gòu)筑物工藝設(shè)計圖。由于本人欠缺實際工作經(jīng)驗，個人能力有限，設(shè)計中難免會有局限性之處，希望各位老師、評委批評、指正。

摘要本設(shè)計的那內(nèi)容為新疆昌吉市的給水管網(wǎng)和凈水廠，管網(wǎng)水量為76897m3/d，凈水廠的設(shè)計水量為80000m3/d。以地表水為水源。設(shè)計的重要內(nèi)容有給水管網(wǎng)的布置，井類的布置，繪制管網(wǎng)平面布置圖，管道縱斷面圖。凈水廠設(shè)計水量的擬定、工藝流程的擬定和各凈水構(gòu)筑物的形式、選型及設(shè)計計算，再根據(jù)平面布置的原則，綜合考慮各方面因素進行給水廠的平面及高程布置，最后繪制水廠總平面圖、高程圖和各重要構(gòu)筑物工藝設(shè)計圖。凈水廠的設(shè)計涉及凈水廠的位置選擇、水解決工藝流程的擬定、解決構(gòu)筑物的設(shè)計計算以及水廠的平面和高程布置。擬定凈水廠的工藝流程選用方案：原水—→靜態(tài)混合器—→往復(fù)式隔板絮凝池—→斜管沉淀池—→普通快濾池—→消毒—→清水池—→吸水井—→二級泵站—→城市管網(wǎng)。關(guān)鍵詞：給水廠；工藝設(shè)計；工藝流程圖

ABSTRACTThedesignfortheChangjiCityofXinjiang'swatersupplynetworkandwaterpurificationplants,pipenetworkwateris76897m3/d,waterworkswateris80000m3/d.Tosurfacewaterasasourceofwater.Thedesignofthemaincontentlayouttothelayoutofthewaterpipenetwork,wellclass,drawpipenetworklayoutplans,pipelinelongitudinalsection.Waterworkswater,determinetheprocessflowandthewaterstructureintheformofselectionanddesigncalculationsinaccordancewiththeprinciplesoflayout,consideringthevariousfactorstothehorizontalandverticalarrangementofthewatertreatmentplant,andfinallytodrawwaterfactoryfloorplanelevationmapandthemainstructure,processdesigndiagram.

Thewaterpurificationplantdesignincludingthelocationofchoiceforwaterpurificationplants,watertreatmentprocesstodeterminethecalculationofstructures,aswellasplaneandelevationofthewatertreatmentplantlayout.Determinethewaterpurificationplantprocessselectionprogram:

Therawwater-→staticmixer-→Reciprocatingbaffledflocculationtank-→Sedimentation-→Ordinaryrapidfilter-→disinfection-→clearpool-→Absorbentwell-→twopumpingstations-→urbanpipelinenetworks.Keywords:WaterTreatment；Processdesign；Processdesigndiagram

目錄TOC\o"1-3"\h\u30237前言 19924摘要 230492第一章給水管網(wǎng)設(shè)計 6272941設(shè)計任務(wù)及規(guī)定 6371.1設(shè)計任務(wù)及工作規(guī)定 6221071.1.1設(shè)計題目 667961.1.2設(shè)計進出水水質(zhì) 661221.1.3城市原始資料 799001.1.4自然狀況 7306611.2設(shè)計工作內(nèi)容 757791.2.1設(shè)計內(nèi)容： 795471.2.2設(shè)計規(guī)定 749682.給水管網(wǎng)的設(shè)計 827432.1給水管網(wǎng)的布置 861422.1.1給水管網(wǎng)布置原則 8192552.1.2輸水管區(qū)定線規(guī)定 8226112.2管網(wǎng)用水量的計算 9217192.3管網(wǎng)平差 10274442.3.1反算水源壓力 11240792.3.2事故校核 1257902.3.3消防校核 1424767第二章凈水廠的設(shè)計 17290201.設(shè)計水質(zhì)水量與工藝流程的擬定 17212991.1設(shè)計水質(zhì)水量 1742421.1.1設(shè)計水質(zhì) 1756261.1.2設(shè)計水量 18232051.1給水解決流程擬定 1896451.2.1給水解決工藝流程的選擇 18292902給水解決構(gòu)筑物與設(shè)備型式選擇 19225032.1加藥間 1912152.1.1藥劑溶解池 19258482.1.2混凝劑藥劑的選用與投加 19215012.1.3加氯間 20194722.2混合設(shè)備 20306902.3絮凝池 21199652.4沉淀池 22158452.5濾池 23232222.6消毒方法 23135863給水解決廠工藝計算 24287373.1加藥間設(shè)計計算 2425283.1.1.設(shè)計參數(shù) 2476013.1.2.設(shè)計計算 24131483.2混合設(shè)備設(shè)計計算 2588223.2.1設(shè)計參數(shù) 26126633.2.2設(shè)計計算 2636443.3往復(fù)式隔板絮凝池設(shè)計計算 27643.3.1設(shè)計參數(shù) 27205833.3.2設(shè)計計算 2729553.4斜管沉淀池設(shè)計計算 29155523.4.1設(shè)計參數(shù) 2943383.4.2設(shè)計計算 29281243.4.3核算 32224733.5普通快濾池的設(shè)計 32124003.5.2濾池高度 34230103.5.3配水系統(tǒng) 3480103.5.4洗砂排水槽 39138353.5.5濾池反沖洗 41308003.5.6進出水系統(tǒng) 43111613.6消毒和清水池設(shè)計計算 43149473.6.1加氯量計算 4339093.6.2加氯設(shè)備的選擇 44233723.6.3加氯間和氯庫 44276153.7清水池的設(shè)計 4577133.7.1清水池的容積 4555703.7.1清水池的平面尺寸 45279493.7.3管道系統(tǒng) 46318453.7.4清水池的布置 47142134.水廠高程布置計算 4841614.1管渠的水力計算 48231414.1.1清水池 48263344.1.2吸水井 4822954.1.3濾池 48295854.1.4反映沉淀池 4827534.1.5管式混合器 4990045水廠布置 49223115.2水廠的平面布置 49158595.3工藝流程的布置 50210015.4廠區(qū)管線布置 5026295.5道路的布置 50231065.6環(huán)境美化 5115785致謝 528458參考文獻 53第一章給水管網(wǎng)設(shè)計1設(shè)計任務(wù)及規(guī)定1.1設(shè)計任務(wù)及工作規(guī)定1.1.1設(shè)計題目新疆昌吉市創(chuàng)新園給水管網(wǎng)及水廠設(shè)計1.1.2設(shè)計進出水水質(zhì)水源水質(zhì)資料：該縣的飲用水源為地面水源：該城市的飲用水水源重要來自冬季的降雪以及其他季節(jié)的雨水的補充，因此，其水質(zhì)的濁度，硬度相對較高，但是也滿足了國家的飲用水水質(zhì)的二級標準，因此作為飲用水水源是可行的。一條河流位于該城市西北部，其中最大流量264m3/s，最小流量98m3/s。最大流速2.3m/s。水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果：見表1-1表1-1水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果表名稱單位檢測結(jié)果渾濁度NTU10－60色度度40總硬度mg/L(以CaCO3計)450（mg/L）左右PH值7最高水溫0C20最低水溫0C0.5溶解性固體mg/L800細菌總數(shù)個/mL40000大腸菌群個/L290設(shè)計出水水質(zhì)：出水滿足《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB5749-2023）。1.1.3城市原始資料昌吉創(chuàng)新園工業(yè)園區(qū)所屬地區(qū)昌吉州地處天山北麓，準噶爾盆地南緣；東鄰烏魯木齊和哈密地區(qū)，西與石河子市相接，南與吐魯番、巴音郭楞蒙古自治州相連，北與阿爾泰、塔城地區(qū)接壤，東北與蒙古國交界，從東、西、北三面環(huán)抱烏魯木齊市。本設(shè)計采用統(tǒng)一供水方式供應(yīng)該城市的工業(yè)公司及居民用水。1.1.4自然狀況昌吉州屬中溫帶區(qū)，為典型的大陸性干旱氣候，具有冬季寒冷、夏季炎熱、晝夜溫差大的特點。由于地形條件的影響，由南向北氣候差異較大，南部山區(qū)氣候特性明顯。夏季降水充沛；北部沙漠性氣候特性顯著。昌吉州日照充足，年日照時數(shù)為2700d，太陽年輻射總量為133.6千卡/平方厘米；執(zhí)量條件也較為充足，年≥10℃積溫為3450℃，其中年平均氣溫6.8℃，1月份平均氣溫為-15.6℃，7月份平均氣溫為24.5℃；年平均降水量為190mm，夏季降水量明顯多于冬季；年無霜期為175d。1.2設(shè)計工作內(nèi)容1.2.1設(shè)計內(nèi)容：①管網(wǎng)定線②擬定管道水力參數(shù)。③給水廠水量計算及規(guī)模擬定④給水工藝流程及構(gòu)筑物形式的選擇和擬定⑤各構(gòu)筑物的選型及設(shè)計計算⑥水廠平面及高程布置1.2.2設(shè)計規(guī)定規(guī)定完畢以下設(shè)計任務(wù)1.計算書一份2.設(shè)計圖紙一套，內(nèi)容涉及(1)給水解決廠工藝平面布置圖(2)給水解決廠的解決工藝高程布置圖(3)重要解決構(gòu)筑物工藝單體設(shè)計圖（反映池、沉淀池、濾池）(4)二級泵站工藝圖(5)給水管網(wǎng)總平面布置圖(6)縱斷面圖(7)節(jié)點大樣圖(8)等水壓線圖2.給水管網(wǎng)的設(shè)計2.1給水管網(wǎng)的布置2.1.1給水管網(wǎng)布置原則給水系統(tǒng)管網(wǎng)的布置應(yīng)滿足以下規(guī)定：（1）按照城市規(guī)劃，考慮給水系統(tǒng)分期建設(shè)的也許，留有充足的發(fā)展余地；（2）必須安全可靠，當局部管網(wǎng)發(fā)生故障時，段水范圍應(yīng)當最??；（3）管網(wǎng)均勻遍布整個給水區(qū)內(nèi)，保證用戶有足夠的水量和水壓；（4）力求以最短距離敷設(shè)管線，以減少管網(wǎng)造價和經(jīng)營管理費用。城市給水管網(wǎng)的定線一般只限于管網(wǎng)中的干管以及干管之間的連接管，不涉及從干管取水而分派到用戶的進水管。干管延伸方向應(yīng)和二級泵站輸水到大用戶的水流方向一致，順水流方向，以最短的距離布置數(shù)條干管，干管從用水量較大的街區(qū)通過。干管間距可根據(jù)街區(qū)情況，采用500～800m。干管之間設(shè)有連接管，從而形成了環(huán)狀網(wǎng)。連接管作用在于局部管線損害時，可通過連接管重新分派流量，保證供水可靠。連接管間距一般在800～1000m之間。干管一般規(guī)劃道路定線，盡量避免在重要路面或高級路面下布線。管線在路面下的平面位置及標高應(yīng)符合城市地下管線綜合設(shè)計規(guī)定，為減少造價，應(yīng)盡量減少穿越河流和鐵路。考慮以上規(guī)定，對該市進行管網(wǎng)定線，為供水安全，采用環(huán)狀網(wǎng)。2.1.2輸水管區(qū)定線規(guī)定按照《室外給水設(shè)計規(guī)范》（GB50013—2023）規(guī)定，（1）盡量縮短線路長度；（2）減少拆遷，少占農(nóng)田；（3）管渠的施工、運營和維護方便。（4）從水源至城鄉(xiāng)水廠或工業(yè)公司自備水廠的輸水管渠的設(shè)計流量，應(yīng)按最高日平均時供水量加自用水量擬定。當長距離輸水時，輸水管渠的設(shè)計流量應(yīng)計入管渠漏失水量。向管網(wǎng)輸水的管道設(shè)計流量，當管網(wǎng)內(nèi)有調(diào)節(jié)構(gòu)筑物時，應(yīng)按最高日最高時用水條件下，由水廠所承擔供應(yīng)的水量擬定；當無調(diào)節(jié)構(gòu)筑物時，應(yīng)按最高日最高時供水量擬定。注：上述輸水管渠，當負有消防給水任務(wù)時，應(yīng)分別涉及消防補充流量或消防流量。（5）水干管一般不宜少于兩條，當有安全貯水池或其他安全供水措施時，也可修建一條輸水干管。輸水干管和連通管管徑及連通管根數(shù)，應(yīng)按輸水干管任何一段發(fā)生保障時仍能通過事故用水量計算擬定。城鄉(xiāng)的事故水量為設(shè)計水量的70%，工業(yè)公司的事故水量按有關(guān)工藝規(guī)定擬定。當負有消防給水任務(wù)時，還應(yīng)涉及消防水量。（6）輸水管渠應(yīng)根據(jù)具體情況設(shè)立檢查井和通氣設(shè)施。檢查井間距：當管徑為700mm以下時，不宜大于200m；當管徑為700至1400mm時，不宜大于400m。（7）非滿流的重力輸水管渠，必要時還應(yīng)設(shè)立跌水井或控制水位的措施。（8）工業(yè)公司配水管網(wǎng)的形狀，應(yīng)根據(jù)廠區(qū)總圖布置和供水安全規(guī)定等因素擬定。根據(jù)給水管網(wǎng)的定線和輸水管網(wǎng)的布置原則，結(jié)合昌吉市的地形條件及街區(qū)情況，本次設(shè)計管網(wǎng)共設(shè)13個環(huán)，由于城市中各工業(yè)、公司和公共建筑等用戶對水質(zhì)、水壓沒有特殊規(guī)定，故采用泵站供水，不設(shè)水塔。2.2管網(wǎng)用水量的計算（1）居民區(qū)生活用水量計算按街道建筑層次及衛(wèi)生設(shè)備情況，根據(jù)規(guī)范采用最高日每人每日綜合生活用水，計算出居民區(qū)的每人每日用水量，并應(yīng)用下列公式計算出居民區(qū)的最高時流量Q1Q1=qNf式中：q—最高日每人每日綜合生活用水定額，L/(cap·d)N—設(shè)計年限內(nèi)城市各用水區(qū)的計劃用水人口數(shù)，capf—用水普及率q=140(cap.d)，F(xiàn)=690.57公頃。N=400人/頃×690.57頃=276228人f1=90％則：Q1=qNfKh1=200×276228×0.9/d=49721/d（2）工業(yè)公司用水量Q2該地區(qū)有三家大用戶，分別為甲，已，丙，其用水量均為20L/s。則：Q2=Q甲+Q乙+Q丙=20×3600×24×10-3×3/d=5184/d（3）澆灑道路和綠地用水量Q3Q3=K（Q1+Q2）=0.1(49721+5184)/d=5490.5/d(K取0.05～0.3，此處取0.1)（4）管網(wǎng)漏損量Q4Q4=K(Q1+Q2+Q3)=0.12(49721+5184+5490.5)/d=7247.5/d(K取0.1～0.12,此處取0.1)（5）未預(yù)見水量Q5Q5=K(Q1+Q2+Q3+Q4)=0.12(49721+5184+5490.5+7247.5)/d=8117.2/d(K取0.08～0.12,此處取0.08)（6）最高日設(shè)計流量QQ=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=49721+5184+5490.5+7247.5+8117.2/d=75760.2/d一般最高日用水量中不計入消防用水量，這是由于消防用水時偶爾發(fā)生的，其數(shù)量占總用水量比例較小，但是對于較小規(guī)模的給水工程，消防用水量占總用水量比例較大時，應(yīng)當將消防用水量計入最高日用水量。本設(shè)計中水量約4萬立方米，屬于中檔規(guī)模的給水工程。故最高日用水量不計入消防用水量。2.3管網(wǎng)平差2.3.1反算水源壓力（1）平差基本數(shù)據(jù)①、平差類型：反算水源壓力。②、計算公式：柯爾－勃洛克公式計算溫度：10oC，v=0.000001③、局部損失系數(shù)：1.20④、水源點水泵參數(shù)：水源點水泵楊程單位(m)，水源點水泵流量單位:(立方米/小時)水源節(jié)點編號流量1揚程1流量2揚程2流量3揚程3（2）平差節(jié)點參數(shù)：見表2-2表2-2平差計算節(jié)點參數(shù)表平差計算節(jié)點參數(shù)節(jié)點編號流量(L/s)地面標高(m)節(jié)點水壓(m)自由水頭(m)1-890.000516.796552.62135.8252128.037512.741550.91938.1783128.573508.933549.89340.960467.749506.336548.77442.438525.850518.616551.60332.9876129.367516.804550.51833.7147199.355514.457548.88034.423879.118512.900547.58734.687922.140514.811546.65031.8391124.447521.400549.40028.0001285.359516.975547.68730.712平差管道參數(shù)：見表2-3表2-3平差計算管道參數(shù)表平差計算管道參數(shù)管道編號管徑(mm)管長(m)流量(L/s)流速(m/s)千米損失(m)管道損失(m)2-17001393.700379.9080.9441.2221.7033-26001210.000210.4280.7080.84712009.5900.2820.568160072.2660.7021.5931.1195-1800927.600510.0920.9711.0981300484.2420.9210.993190041.4430.3110.2910.4017-121501153.4006.1320.3211.0351.1947-66001142.900276.6020.9311.4331.6378-41502023.7004.5170.2360.5881.1878-7350657.10080.7040.7841.9681.2939-8150913.8006.1030.3191.0260.93711-65001568.300119.7160.5770.7131.11812-114001219.20095.2640.7151.4051.71312-9200697.00016.0370.4721.4871.037管網(wǎng)平差結(jié)果特性參數(shù)：見表2-4表2-4管網(wǎng)平差結(jié)果特性參數(shù)表管網(wǎng)平差結(jié)果特性參數(shù)水源點編號節(jié)點流量(L/s)節(jié)點壓力(m)1-890.000552.62最大管徑(mm):800.00最小管徑(mm):150.00最大流速(m/s):0.971最小流速(m/s):0.236水壓最低點9壓力(m):546.65自由水頭最低11自由水頭(m):28.002.3.2事故校核（1）平差基本數(shù)據(jù)①平差類型：事故校核。②計算公式：柯爾－勃洛克公式計算溫度：10oC，ν=0.000001③局部損失系數(shù)：1.20④水源點水泵參數(shù)：水源點水泵楊程單位(m)，水源點水泵流量單位:(立方米/小時)水源節(jié)點編號流量1揚程1流量2揚程2流量3揚程3平差計算節(jié)點參數(shù)：見表2-5表2-5平差計算節(jié)點參數(shù)表平差計算節(jié)點參數(shù)節(jié)點編號流量(L/s)地面標高(m)節(jié)點水壓(m)自由水頭(m)1-623.000516.796551.18934.393289.626512.741550.48837.747390.001508.933549.95341.020447.424506.336549.37143.035518.095518.616550.60031.984690.556516.804549.96733.1637139.548514.457549.15934.702855.383512.900548.51635.616915.498514.811548.01133.2001117.113521.400549.40028.0001259.751516.975548.53431.559平差計算管道參數(shù)：見表2-6表2-6平差計算管道參數(shù)表平差計算管道參數(shù)管道編號管徑(mm)管長(m)流量(L/s)流速(m/s)千米損失(m)管道損失(m)2-17001393.700239.2320.5940.5030.7023-26001210.000149.6060.5040.4420.5353-72001782.2008.4030.2470.4450.7934-3350702.60051.2030.4970.8270.5815-1800927.600383.7640.7300.6350.5896-58001092.300365.6690.6960.5790.6337-121501153.4004.3220.2260.5420.6257-66001142.900191.4380.6440.7070.8088-41502023.7003.7780.1980.4240.8568-7350657.10055.9700.5440.9790.6439-8150913.8004.3660.2280.5520.50511-65001568.30083.6750.4030.3620.56712-9200697.00011.1320.3280.7500.52312-114001219.20066.5620.4990.7100.866管網(wǎng)平差結(jié)果特性參數(shù)：見表2-7表2-7管網(wǎng)平差結(jié)果特性參數(shù)表管網(wǎng)平差結(jié)果特性參數(shù)水源點編號節(jié)點流量(L/s)節(jié)點壓力(m)1-623.000551.19最大管徑(mm):800.00最小管徑(mm):150.00最大流速(m/s):0.730最小流速(m/s):0.198水壓最低點9壓力(m):548.01自由水頭最低11自由水頭(m):28.002.3.3消防校核（1）平差基本數(shù)據(jù)①平差類型：消防校核。②計算公式：柯爾－勃洛克公式計算溫度：10oC，ν=0.000001③局部損失系數(shù)：1.20④水源點水泵參數(shù)：水源點水泵楊程單位(m)，水源點水泵流量單位:(立方米/小時)水源節(jié)點編號流量1揚程1流量2揚程2流量3揚程3（2）平差計算節(jié)點參數(shù)：見表2-8表2-8平差計算節(jié)點參數(shù)表平差計算節(jié)點參數(shù)節(jié)點編號流量(L/s)地面標高(m)節(jié)點水壓(m)自由水頭(m)1-980.000516.796553.00036.2042128.037512.741550.89838.1573173.573508.933549.42140.488467.749506.336548.29041.954525.850518.616551.79633.1806129.366516.804550.50233.6987199.355514.457548.65134.194879.118512.900546.90634.006967.140514.811537.89423.0831124.447521.400548.83727.4371285.359516.975546.03729.062平差計算管道參數(shù)，見表2-9表2-9平差計算管道參數(shù)表平差計算管道參數(shù)管道編號管徑(mm)管長(m)流量(L/s)流速(m/s)千米損失(m)管道損失(m)2-17001393.700423.7031.0521.5082.1023-26001210.000254.5010.8571.2201.4773-72001782.2008.2680.2430.4320.7704-3350702.60072.6590.7061.6091.1315-1800927.600556.2911.0591.2991.2046-58001092.300530.4411.0091.1841.2946-24001375.90041.1650.3090.2880.3967-121501153.4009.3180.4882.2662.6147-66001142.900294.7420.9921.6191.8518-41502023.7004.9100.2570.6861.3858-7350657.10094.3370.9172.6561.7459-8150913.80020.1291.0539.8629.01111-65001568.300147.4980.7111.0611.66412-9200697.00047.0111.38311.6838.14312-114001219.200123.0510.9232.2972.800管網(wǎng)平差結(jié)果特性參數(shù)：見表2-10表2-10管網(wǎng)平差結(jié)果特性參數(shù)表5、管網(wǎng)平差結(jié)果特性參數(shù)水源點編號節(jié)點流量(L/s)節(jié)點壓力(m)1-980.000553.00最大管徑(mm):800.00最小管徑(mm):150.00最大流速(m/s):1.383最小流速(m/s):0.243水壓最低點9壓力(m):537.89自由水頭最低9自由水頭(m):23.08

第二章凈水廠的設(shè)計1.設(shè)計水質(zhì)水量與工藝流程的擬定1.1設(shè)計水質(zhì)水量1.1.1設(shè)計水質(zhì)本設(shè)計給水解決工程設(shè)計水質(zhì)滿足國家生活飲用水衛(wèi)生標準（GB5749-2023），解決的目的是去除原水中懸浮物質(zhì)，膠體物質(zhì)、細菌、病毒以及其他有害萬分，使凈化后水質(zhì)滿足生活飲用水的規(guī)定。生活飲用水水質(zhì)應(yīng)符合下列基本規(guī)定：1、水中不得具有病原微生物。2、水中所含化學(xué)物質(zhì)及放射性物質(zhì)不得危害人體健康。3、水的感官性狀良好。原始資料：昌吉創(chuàng)新園工業(yè)園區(qū)所屬地區(qū)昌吉州地處天山北麓，準噶爾盆地南緣；東鄰烏魯木齊和哈密地區(qū)，西與石河子市相接，南與吐魯番、巴音郭楞蒙古自治州相連，北與阿爾泰、塔城地區(qū)接壤，東北與蒙古國交界，從東、西、北三面環(huán)抱烏魯木齊市。本設(shè)計采用統(tǒng)一供水方式供應(yīng)該城市的工業(yè)公司及居民用水。（1）、自然狀況昌吉州屬中溫帶區(qū)，為典型的大陸性干旱氣候，具有冬季寒冷、夏季炎熱、晝夜溫差大的特點。由于地形條件的影響，由南向北氣候差異較大，南部山區(qū)氣候特性明顯。夏季降水充沛；北部沙漠性氣候特性顯著。昌吉州日照充足，年日照時數(shù)為2700小時，太陽年輻射總量為133.6千卡/平方厘米；執(zhí)量條件也較為充足，年≥10℃積溫為3450℃，其中年平均氣溫6.8℃，1月份平均氣溫為-15.6℃，7月份平均氣溫為24.5℃；年平均降水量為190毫米，夏季降水量明顯多于冬季；年無霜期為175天。（2）、水源地面水源：該城市的飲用水水源重要來自冬季的降雪以及其他季節(jié)的雨水的補充，因此，其水質(zhì)的濁度，硬度相對較高，但是也滿足了國家的飲用水水質(zhì)的二級標準，因此作為飲用水水源是可行的。一條河流位于該城市西北部，其中最大流量264.00m3/s，最小流量98.00m3/s。最大流速2.3m/s。水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果：見表1-1表1-1水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果表序號名稱單位檢測結(jié)果1渾濁度NTU10－602色度度403總硬度mg/L(以CaCO3計)450（mg/L）左右4PH值75最高水溫0C206最低水溫0C0.57溶解性固體mg/L8008細菌總數(shù)個/mL400009大腸菌群個/L2901.1.2設(shè)計水量水解決構(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行設(shè)計，并以水質(zhì)最不利情況進行校核。水廠自用水量重要用于濾池沖洗和澄清池排泥等方面。城鄉(xiāng)水廠只用水量一般采用供水量的5%—10%，本設(shè)計取6%，則設(shè)計解決量為：Q=(1+a)Qd=1.06×75760.2=79548.21m3/d(取Q=80000m3/d)式中Q——水廠日解決量；a——水廠自用水量系數(shù)，一般采用供水量的5%—10%，本設(shè)計取6%；Qd——設(shè)計供水量（m3/d），為75760.2m3/d.給水解決流程擬定1.2.1給水解決工藝流程的選擇給水解決工藝流程的選擇與原水水質(zhì)和解決后的水質(zhì)規(guī)定有關(guān)。一般來講，地下水只需要經(jīng)消毒解決即可，對具有鐵、錳、氟的地下水，則需采用除鐵、除錳、除氟的解決工藝。地表水為水源時，生活飲用水通常采用混合、絮凝、沉淀、過濾、消毒的解決工藝。假如是微污染原水，則需要進行特殊解決。一般凈水工藝流程選擇：1、原水→簡樸解決（如用篩網(wǎng)隔慮）合用條件：水質(zhì)規(guī)定不高，如某些工業(yè)冷卻用水，只規(guī)定去除粗大雜質(zhì)時2、原水→混凝、沉淀或澄清合用條件：一般進水懸浮物含量應(yīng)小于2023-3000mg/L，短時間內(nèi)允許到5000-10000mg/L，出水濁度約為10-20度，一般用于水質(zhì)規(guī)定不高的工業(yè)用水。3、原水→混凝沉淀或澄清→過濾→消毒一般地表水廣泛采用的常規(guī)流程，進水懸浮物允許含量同上，出水濁度小于2NTU。原水→接觸過濾→消毒（1）一般可用于濁度和色度低的湖泊水或水庫水解決。（2）進水懸浮物含量一般小于100mg/L，水質(zhì)穩(wěn)定、變化較小且無藻類繁殖。5、原水→調(diào)蓄預(yù)沉、自然預(yù)沉或混凝預(yù)沉→混凝沉淀或澄清→過濾→消毒高濁度水二級沉淀（澄清），合用于含砂量大，砂峰連續(xù)時間較長時，預(yù)沉后原水含砂量可減少到1000mg/L以下。本設(shè)計采用一般常規(guī)的凈水解決工藝，其凈水工藝流程如下：見圖1-11-1水解決工藝流程圖2給水解決構(gòu)筑物與設(shè)備型式選擇2.1加藥間2.1.1藥劑溶解池設(shè)計藥劑溶解池時，為便于投置藥劑，溶解池的設(shè)計高度一般以在地平面以下或半地下為宜，池頂宜高出地面0.20m左右，以減輕勞動強度，改善操作條件。溶解池的底坡不小于0.02，池底應(yīng)有直徑不小于100mm的排渣管，池壁需設(shè)超高，防止攪拌溶液時溢出。由于藥液一般都具有腐蝕性，所以盛放藥液的池子和管道及配件都應(yīng)采用防腐措施。溶解池一般采用鋼筋混凝土池體，若其容量較小，可用耐酸陶土缸作溶解池。2.1.2混凝劑藥劑的選用與投加(1).混凝劑藥劑的選用混凝劑選用:堿式氯化鋁[Aln(OH)mCl3n-m]簡寫PAC.堿式氯化鋁在我國從七十年代初開始研制應(yīng)用，因效果顯著，發(fā)展較快，目前應(yīng)用較普遍，具用使膠粒吸附電性中和和吸附架橋的作用。本設(shè)計水廠混凝劑最大投藥量為30mg/L。其特點為：1）凈化效率高，耗藥量少除水濁度低，色度小、過濾性能好，原水高濁度時尤為顯著。2）溫度適應(yīng)性高：PH值合用范圍寬（可在PH=5～9的范圍內(nèi)，而不投加堿劑）3）使用時操作方便，腐蝕性小，勞動條件好。4）設(shè)備簡樸、操作方便、成本較三氯化鐵低。5）無機高分子化合物。(2).混凝劑的投加混凝劑的濕投方式分為重力投加和壓力投加兩種類型,重力投加方式有泵前投加和高位溶液池重力投加;壓力投加方式有水射投加和計量泵投加。計量設(shè)備有孔口計量，浮杯計量，定量投藥箱和轉(zhuǎn)子流量計。本設(shè)計采用耐酸泵和轉(zhuǎn)子流量計配合投加。耐酸泵型號25FYS-20選用2臺，一備一用。2.1.3加氯間1、靠近加氯點，以縮短加氯管線的長度。水和氯應(yīng)充足混合，接觸時間不少于30min。為管理方便，和氯庫合建。加氯間和氯庫應(yīng)布置在水廠的下風(fēng)向。2、加氯間的氯水管線應(yīng)敷設(shè)在地溝內(nèi)，直通加氯點，地溝應(yīng)有排水設(shè)施以防積水。氯氣管用紫銅管或無縫鋼管，氯水管用橡膠管或塑料管，給水管用鍍鋅鋼管，加氨管不能用銅管。3、加氯間和其他工作間隔開，加氯間應(yīng)有直接通向外部、且向外開的門，加氯間和值班室之間應(yīng)有觀測窗，以便在加氯間外觀測工作情況。4、加氯機的間距約0.7m，一般高于地面1.5m左右，以便于操作，加氯機（涉及管道）不少于兩套，以保證連續(xù)工作。稱量氯瓶重量的地磅秤，放在磅秤坑內(nèi)，磅秤面和地面齊平，使氯瓶上下搬運方便。有每小時換氣8-12次的通風(fēng)設(shè)備。加氯間的給水管應(yīng)保證不斷水，并且保持水壓穩(wěn)定。加氯間外應(yīng)有防毒面具、搶救材料和工具箱。防毒面具應(yīng)防止失效，照明和通風(fēng)設(shè)備應(yīng)有室外開關(guān)。設(shè)計加氯間時，均按以上規(guī)定進行設(shè)計。2.2混合設(shè)備在給排水解決過程中原水與混凝劑，助凝劑等藥劑的充足混合是使反映完善，從而使得后解決流程取得良好效果的最基本條件。混合是取得良好絮凝效果的重要前提，影響混合效果的因素很多，如藥劑的品種、濃度、原水溫度、水中顆粒的性質(zhì)、大小等?；旌显O(shè)備的基本規(guī)定是藥劑與水的混合快速均勻。同時只有原水與藥劑的充足混合，才干有效提高藥劑使用率，從而節(jié)約用藥量，減少運營成本?；旌系姆绞街匾泄苁交旌?、水力混合、水泵混合以及機械混合等。由于水力混合難以適應(yīng)水量和水溫等條件變化，且占地大，基建投資高；水泵混合設(shè)備復(fù)雜，管理麻煩；機械混合耗能大，維護管理復(fù)雜；相比之下，管式靜態(tài)混合器是解決水與混凝劑、助凝劑、消毒劑實行瞬間混合的抱負設(shè)備,管式混合具有占地極小、投資省、設(shè)備簡樸、混合效果好和管理方便等優(yōu)點而具有較大的優(yōu)越性。它是有二個一組的混合單元件組成，在不需外動力情況下，水流通過混合器產(chǎn)生對分流、交叉混合和反向旋流三個作用，混合效益達90-95%，本設(shè)計采用管式靜態(tài)混合器對藥劑與水進行混合。2.3絮凝池絮凝過程就是在外力作用下，使具有絮凝性能的微絮?；ハ嘟佑|碰撞，而形成更大具有良好沉淀性能的大的絮凝體。目前國內(nèi)使用較多的是各種形式的水力絮凝及其各種組合形式，重要有隔板絮凝、折板絮凝、柵條（網(wǎng)格）絮凝、和穿孔旋流絮凝。見表2-1表2-1隔板絮凝池優(yōu)缺陷比較表類型特點合用條件折板式絮凝池優(yōu)點：絮凝效果好，絮凝時間短，容積較小；缺陷：構(gòu)造較隔板絮凝池復(fù)雜，造價高流量變化較小的中小型水廠網(wǎng)格絮凝池優(yōu)點：絮凝效果好，水頭損失小，絮凝時間短；缺陷：末端池底易積泥旋流式絮凝池優(yōu)點：容積小，水頭損失較??；缺陷：池子較深，地下水位高處施工較難，絮凝效果較差一般用于中小型水廠回轉(zhuǎn)式優(yōu)點：絮凝效果好，水頭損失小，構(gòu)造簡樸，管理方便；缺陷：出水流量不宜分派均勻，出口處宜積泥水量大于30000m3/d的水廠；水量變動小者；改建和擴建舊池時更合用往復(fù)式優(yōu)點：絮凝效果好，構(gòu)造簡樸，施工方便；缺陷：容積較大，水頭損失較大，轉(zhuǎn)折處釩花易破碎水量大于30000m3/d的水廠；水量變動小者根據(jù)以上各種絮凝池的特點以及本次設(shè)計規(guī)定，本設(shè)計選用往復(fù)式隔板絮凝池。2.4沉淀池常見各種形式沉淀池的性能特點及合用條件見如下的各種形式沉淀池性能特點和合用條件。見表2-2表2-2各種形式沉淀池性能特點和合用條件表形式性能特點合用條件豎流式優(yōu)點：1、排泥較方便2、一般與絮凝池合建，不需建絮凝池；3、占地面積較小。缺陷：1、上升流速受顆粒下沉速度所限，出水流量小，一般沉淀效果較差；2、施工較平流式困難占地面積較大。1、一般用于大中型凈水廠；2、原水含砂量大時作預(yù)沉池。形式性能特點合用條件平流式優(yōu)點：1、可就地取材，造價低；2、操作管理方便，施工較簡樸；3、適應(yīng)性強，潛力大，解決效果穩(wěn)定；4、帶有機械排泥設(shè)備時，排泥效果好缺陷：1、不采用機械排泥裝置，排泥較困難2、機械排泥設(shè)備，維護復(fù)雜；3、占地面積較大1、一般用于大中型凈水廠；2、原水含砂量大時作預(yù)沉池輻流式優(yōu)點：1、沉淀效果好；2、有機械排泥裝置時，排泥效果好；缺陷：1、基建投資及費用大；2、刮泥機維護管理復(fù)雜，金屬耗量大；3、施工較平流式困難1、一般用于大中型凈水廠；2、在高濁度水地區(qū)作預(yù)沉淀池斜管（板）式優(yōu)點：1、沉淀效果高；2、池體小，占地少缺陷：斜管（耗用材料多，且價格較高排泥較困難1.宜用于大中型廠2、宜用于舊沉淀池的擴建、改建和挖槽原水經(jīng)投藥、混合與絮凝后，水中懸浮雜質(zhì)已形成粗大的絮凝體，要在沉淀池中分離出來以完畢澄清的作用。設(shè)計規(guī)定采用斜管沉淀池。相比之下，平流式沉淀池雖然具有適應(yīng)性強、解決效果穩(wěn)定和排泥效果好等特點，但是，平流式占地面積大。并且斜管沉淀池因采用斜管組件，使沉淀效率大大提高，解決效果比平流沉淀池要好。2.5濾池(1)多層濾料濾池：優(yōu)點是含污能力大，可采用較大的流速，能節(jié)約反沖洗用水，降速過濾水質(zhì)較好，但只有三層濾料、雙層濾料合用大中型水廠；缺陷是濾料不易獲得且昂貴管理麻煩，濾料易流逝且沖洗困難易積泥球，需采用助沖設(shè)備；(2)虹吸濾池：合用于中型水廠（水量2—10萬噸/日），土建結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，池深大，反洗時要浪費一部分水量，變水頭等速過濾水質(zhì)也不如降速過濾：(3)無閥濾池、壓力濾罐、微濾機等日解決小，合用于小型水廠；(4)移動罩濾池：需設(shè)移動洗砂設(shè)備機械加工量較大，起始濾速較高，因而濾池平均設(shè)計濾速不宜過高，罩體合隔墻間的密封規(guī)定較高，單格面積不宜過大（小于10m2）；(5)普通快濾池：是向下流、砂濾料的回閥式濾池，合用大中型水廠，單池面積一般不宜大于100m2。優(yōu)點有成熟的運營經(jīng)驗運營可靠，采用的砂濾料，材料易得價格便宜，采用大阻力配水系統(tǒng)，單池面積可做得較大，池深適中，采用降速過濾，水質(zhì)較好；(6)雙閥濾池：是下向流、砂濾料得雙閥式濾池，優(yōu)缺陷與普通快濾池基本相同且減少了2只閥門，相應(yīng)得減少了造價和檢修工作量，但必須增長形成虹吸得抽氣設(shè)備。(7)V型濾池：從實際運營狀況，V型濾池來看采用氣水反沖洗技術(shù)與單純水反沖洗方式相比，重要有以下優(yōu)點：1）、較好地消除了濾料表層、內(nèi)層泥球，具有截污能力強，濾池過濾周期長，反沖洗水量小特點?？晒?jié)省反沖洗水量40～60%，減少水廠自用水量，減少生產(chǎn)運營成本。2）、不易產(chǎn)生濾料流失現(xiàn)象，濾層僅為微膨脹，提高了濾料使用壽命，減少了濾池補砂、換砂費用。3）、采用粗粒、均質(zhì)單層石英砂濾料，保證濾池沖洗效果和充足運用濾料排污容量，使濾后水水質(zhì)好。根據(jù)設(shè)計規(guī)定，本設(shè)計采用普通快濾池。2.6消毒方法水的消毒解決是生活飲用水解決工藝中的最后一道工序，其目的在于殺滅水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致傳染病的危害。其方法分化學(xué)法與物理法兩大類，前者系水中投家藥劑，如氯、臭氧、重金屬、其他氧化劑等；后者在水中不加藥劑，而進行加熱消毒、紫外線消毒等。經(jīng)比較，采用液氯消毒。氯是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣的消毒劑，除消毒外還起氧化作用。加氯操作簡樸，價格較低，且在管網(wǎng)中有連續(xù)消毒殺菌作用。原水水質(zhì)較好時，一般為濾后消毒，雖然二氧化氯，消毒能力較氯強并且能在管網(wǎng)中保持很長時間，但是由于二氧化氯價格昂貴，且其重要原料亞氯酸鈉易爆炸，國內(nèi)目前在凈水解決方面應(yīng)用尚不多。3給水解決廠工藝計算3.1加藥間設(shè)計計算3.1.1.設(shè)計參數(shù)已知計算水量Q=84000m3/d。根據(jù)原水水質(zhì)及水溫，參考有關(guān)凈水廠的運營經(jīng)驗，選堿式氯化鋁為混凝劑，混凝劑的最大投藥量a=50mg/L，藥容積的濃度b=10%，混凝劑每日配制次數(shù)n=2次。3.1.2.設(shè)計計算1.溶液池容積W2溶液池一般以高架式設(shè)立，以便能依靠重力投加藥劑。池周邊應(yīng)有工作臺，底部應(yīng)設(shè)立放空管。必要時設(shè)溢流裝置。溶液池容積按下式計算：=aQ/(417bn)式中－溶液池容積，=aQ/(417bn)=50×3500/(417×2×15)=17.15式中：a—混凝劑（堿式氯化鋁）的最大投加量（mg/L），本設(shè)計取50mg/L;Q—設(shè)計解決的水量，1667m3/h;B—溶液濃度（按商品固體重量計），一般采用5%-20%，本設(shè)計取15%；n—每日調(diào)制次數(shù)，一般不超過3次，本設(shè)計取2次。溶液池設(shè)立兩個，每個容積為，以便交替使用，保證連續(xù)投藥。取有效水深H1＝1.0m，總深：H＝H1+H2+H3（式中H2為保護高，取0.2m；H3為貯渣深度，取0.1m）H＝1.0+0.2+0.1＝1.3m。溶液池形狀采用矩形，尺寸為長×寬×高＝4.5m×3.0m×1.3m。2.溶解池溶解池容積：=0.28=0.28×17.15=4.8溶解池一般取正方形，有效水深H1＝1.0m，則：面積F＝/H1→邊長a＝F1/2＝1.75m；取邊長為2m。溶解池深度：H＝H1+H2+H3（式中H2為保護高，取0.2m；H3為貯渣深度，取0.1m）＝1.0+0.2+0.1＝1.3m和溶液池同樣，溶解池設(shè)立2個，一用一備。溶解池的放水時間采用t＝10min，則放水流量q0=3500/10×60=5.83l/s查水力計算表得放水管管徑＝100mm，溶解池底部設(shè)管徑d＝100mm的排渣管一根。溶解池攪拌裝置采用機械攪拌：以電動機驅(qū)動漿板或渦輪攪動溶液。3.投藥管投藥管流量：q=10×2×1000/(24×3600)=0.23l/s查水力計算表得投藥管管徑d＝20mm，相應(yīng)流速為0.73m/s。4、溶解池攪拌設(shè)備溶解池攪拌設(shè)備采用中心固定式平槳板式攪拌機。5.計量投加設(shè)備混凝劑的濕投方式分為重力投加和壓力投加兩種類型,重力投加方式有泵前投加和高位溶液池重力投加;壓力投加方式有水射投加和計量泵投加。計量設(shè)備有孔口計量，浮杯計量，定量投藥箱和轉(zhuǎn)子流量計。本設(shè)計采用耐酸泵和轉(zhuǎn)子流量計配合投加。計量泵每小時投加藥量:q=W2/12=17.15/12=1.43m3/h;式中：W2——溶液池容積（m3）耐酸泵型號25FYS-20選用2臺，一備一用.6、藥劑倉庫考慮到遠期發(fā)展，面積為200m2，倉庫與混凝劑室之間采用人力手推車投藥,藥劑倉庫平面設(shè)計尺寸為10.0m×20.0m。3.2混合設(shè)備設(shè)計計算3.2.1設(shè)計參數(shù)在給排水解決過程中原水與混凝劑，助凝劑等藥劑的充足混合是使反映完善，從而使得后解決流程取得良好效果的最基本條件，同時只有原水與藥劑的充足混合，才干有效提高藥劑使用率，從而節(jié)約用藥量，減少運營成本。設(shè)計總進水量為Q=80000m3/d，水廠進水管投藥口靠近水流方向的第一個混合單元，投藥管插入管徑的1/3處，且投藥管上多處開孔，使藥液均勻分布，進水管采用兩條，流速v=1.0m/s。管式靜態(tài)混合器是解決水與混凝劑、助凝劑、消毒劑實行瞬間混合的抱負設(shè)備：具有高效混合、節(jié)約用藥、設(shè)備小等特點，它是有二個一組的混合單元件組成，在不需外動力情況下，水流通過混合器產(chǎn)生對分流、交叉混合和反向旋流三個作用，混合效益達90-95%，構(gòu)造如圖3-2所示：3-2管式靜態(tài)混合器圖3.2.2設(shè)計計算1.設(shè)計流量Q=84000m3/d=3500m3/h=0.926m3/s2.設(shè)計流速靜態(tài)混合器設(shè)在絮凝池進水管中，設(shè)計流速v=1.0m/s，則管徑為：D=√(4Q/3.14v)=√(4×0.463/3.14×1.0)=1080mm采用D=1100mm，則實際流速v=1.267m/s3.混合單元數(shù)按下式計算N≥2.36/v-0.5D-0.3=2.36/(1.260.5×0.80.3)=2.0取N=3，則混合器的混合長度為：L=1.1ND=1.1×2×1.1=2.42m4.混合時間T=L/v=2.42/1.26=1.9s5.水頭損失h=0.1184(Q2/D4.4)N=0.1184×(0.9262/1.14.4)×3=0.20m<0.5m(滿足設(shè)計規(guī)定)6.校核GT值G=√rh/uT=√(9800*0.21)/(1.14×10-3×2.8)=0.21<0.5m(滿足設(shè)計規(guī)定)GT=803.7×1.9=1527.03水力條件符合規(guī)定3.3往復(fù)式隔板絮凝池設(shè)計計算3.3.1設(shè)計參數(shù)絮凝池設(shè)計n=2組，每組設(shè)1池，每池設(shè)計流量為：Q1=Q/24n=84000/(24×2)=1750m3/h=0.486/s絮凝時間T=20min。3.3.2設(shè)計計算1.絮凝池有效容積：V=Q1T=1750×20/60=583.3m3，考慮與斜管沉淀池合建，絮凝池平均水深取2.5m，池寬取B=10m。2.絮凝池有效長度：L=V/HB=583.3/(2.5×10)=23.36m式中：H——平均水深(m);本設(shè)計取H=2.5m；3.隔板間距絮凝池起端流速取v起=0.5m/s，末端流速取v末=0.2m/s。一方面根據(jù)起，末端流速和平均水深算出起末端廊道寬度，然后按流速遞減原則，決定廊道分段數(shù)和各段廊道寬度。起端廊道寬度：a1=Q1/v1H=1750/(3600×0.5×2.5)=0.39m取a1=0.3m則a2=0.5m，a3=0.6m,a4=1.0m。每段隔板條數(shù)分別為10、9、10、9，則池子長度為L＇=10a1+9a2+10a3+9a4=10×0.4+9×0.5+10×0.6+9×1.0=23.5m隔板厚度按0.2m計，則池子總長為L=23.5+0.2×（38-1）=30.9m設(shè)計中對稱設(shè)計。4、水頭損失計算式中：vi——第i段廊道內(nèi)水流速度（m/s）；——第i段廊道內(nèi)轉(zhuǎn)彎處水流速度（m/s）；mi——第i段廊道內(nèi)水流轉(zhuǎn)彎次數(shù)；——隔板轉(zhuǎn)彎處局部阻力系數(shù)。往復(fù)式隔板（1800轉(zhuǎn)彎）=3；——第i段廊道總長度(m)；第i段廊道過水斷面水力半徑（m）；——流速系數(shù)，隨水力半徑Ri和池底及池壁粗糙系數(shù)n而定，本設(shè)計取n=0.013，通常按曼寧公式計算。R1=a1H/(a1+2H)=0.3×1.5/(0.3+1.5×2)=0.19C1=1/nR1/61=1/0.013×0.141/6=58.3,C21==3401.7絮凝池采用鋼筋混凝土及磚組合結(jié)構(gòu)，外用水泥砂漿抹面，粗糙系數(shù)為n=0.013。其他段計算結(jié)果得：R2=0.23C2=60.2C22=3625.4R3=0.27C3=61.8C23=3819.2R4=0.42C4=66.6C24=4431.3廊道轉(zhuǎn)彎處的過水斷面面積為廊道斷面積的1.2-1.5倍，本設(shè)計取1.5倍，則第一段轉(zhuǎn)彎處流速：v1t=Q1/(1.5a1H×3600)=0.232/(1.5×0.3×1.5)=0.34m/s式中：——第i段轉(zhuǎn)彎處的流速（m/s）；——單池解決水量（m3/h）；——第i段轉(zhuǎn)彎處斷面間距，一般采用廊道的1.2~1.5倍，本設(shè)計取1.5倍；——池內(nèi)水深（m）。其他3段轉(zhuǎn)彎處的流速為：v2t=0.23m/sv3t=0.17m/sv4t=0.13m/s各廊道長度為：各段轉(zhuǎn)彎處的寬度分別為0.45m；0.675m；0.9m；1.2m；l1=n×(B-0.45)=2×(10-0.45)=19.1ml2=n×(B-0.675)=8×(9-0.675)=74.6ml3=n×(B-0.9)=5×(10-0.9)=45.5ml4=n×(B-1.2)=3×(9-1.2)=26.4m第1段水頭損失為：h1=0.036mh2=0.028mh3=0.01mh4=0.006m5.GT值計算(t=20時)G==√9.8×0.146/1.308×10-6×60=135>60符合設(shè)計規(guī)定；GT=135×60×20=16200，（在104-105范圍之內(nèi)）絮凝池與沉淀池合建，中間過渡段寬度為1.5m。圖1：往復(fù)式隔板絮凝池3.4斜管沉淀池設(shè)計計算斜管沉淀池是淺池理論在實際中的具體應(yīng)用，按照斜管中的水流方向，分為異向流、同向流、和側(cè)向流三種形式。斜管沉淀池具有停留時間短、沉淀效率高、節(jié)省占地等優(yōu)點。本設(shè)計沉淀池采用異向斜管沉淀池，設(shè)計2組3.4.1設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量為Q=3500m3/h，斜管沉淀池與絮凝池合建，池寬為10m，表面負荷q=10m3/m2·h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=25mm，長900mm，水平傾角θ=60°。3.4.2設(shè)計計算a.平面尺寸計算1.沉淀池清水區(qū)面積：㎡式中q——表面負荷，一般采用9.0-11.0，本設(shè)計取102.沉淀池的長度及寬度：L=17m則沉淀尺寸為17.5×10=175m2。進出口面積(考慮斜管結(jié)構(gòu)系數(shù)1.03)：1=k1LB=1.03×10×17.5=180.25㎡式中：k1——斜管結(jié)構(gòu)系數(shù)，取1.03沉淀池總高度：式中h1——保護高度（m），一般采用0.3-0.5m，本設(shè)計取0.3m；h2——清水區(qū)高度（m），一般采用1.0-1.5m，本設(shè)計取1.2m；h3——斜管區(qū)高度（m），斜管長度為0.9m，安裝傾角600，則；h4——配水區(qū)高度（m），一般不小于1.0-1.5m，本設(shè)計取1.5m；h5——排泥槽高度（m），本設(shè)計取0.8m。b.進出水系統(tǒng)1、沉淀池進水設(shè)計沉淀池進水采用穿孔花墻，孔口總面積：2=㎡式中v——孔口速度（m/s），一般取值不大于0.15-0.20m/s。本設(shè)計取0.2m/s。每個孔口的尺寸定為15cm×8cm，則孔口數(shù)N=A2/15×8=162個。進水孔位置應(yīng)在斜管以下、沉泥區(qū)以上部位。2、沉淀池出水設(shè)計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：A3=㎡設(shè)每個孔口的直徑為20mm，則孔口的個數(shù)：N=A3/F=0.81/(3.14/4×0.02×0.02)=2580個式中F——每個孔口的面積(m2)：F=㎡.設(shè)沿池長方向布置10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'=17.5/10=1.75m。，每條集水槽長L=(17.5-1)/2=8.25m，每條集水量為：考慮池子的超載系數(shù)為20%，故槽中流量為：q'=1.2q=1.20.0486=0.05832m3/s槽寬：=0.9=0.9×0.05832=0.22m起點槽中水深：H1=0.75b=0.75×0.29=0.218m終點槽中水深：H2=1.25b=1.25×0.29=0.363m為了便于施工，槽中水深統(tǒng)一按H2=0.30m計。集水方法采用淹沒式自由跌落，淹沒深度取0.05m，跌落高度取0.07m，槽的超高取0.15m。則集水槽總高度：集水槽雙側(cè)開孔，孔徑DN=20mm，每側(cè)孔數(shù)為40個，孔間距為15cm，1條集水槽匯水至出水渠，集水渠的流量按EMBEDEquation.DSMT4Q'=q'102=0.0278420=0.5568m3/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=0.90.55680.4=0.71m本設(shè)計取0.7m，起端水深0.57m，考慮到集水槽水流進入集水渠時應(yīng)自由跌落高度取0.05m，即集水槽應(yīng)高于集水渠起端水面0.05，同時考慮到集水槽頂相平，則集水渠總高度為：=0.05+0.7+0.57=1.32m出水的水頭損失涉及孔口損失和集水槽速度內(nèi)損失，孔口損失：式中：——進口阻力系數(shù)，本設(shè)計取=2.集水槽內(nèi)水深為0.3m，槽內(nèi)水力坡度按i=0.01計，槽內(nèi)水頭損失為：h2=li=8×0.01=0.08m出水總水頭損失：=h1+h2=0.037+0.08=0.117mc.沉淀池排泥系統(tǒng)設(shè)計采用穿孔管進行重力排泥，穿孔管橫向布置，沿與水流垂直方向共設(shè)10根，雙側(cè)排泥至集泥渠。集泥渠長17.5m，B×H=0.7m×0.3m，孔眼采用等距布置，穿孔管長8.5m，首末端集泥比為ms=0.5，查得=0.72。取孔徑=25mm，孔口面積=0.00049m2，取孔距=0.4m，孔眼總面積為：㎡孔眼總面積為：w0=20.25×0.00049=0.00992㎡穿孔管斷面積為：w=0.00992/0.72=0.0138㎡穿孔管直徑為：m，本設(shè)計取150mm取直徑為150mm，孔眼向下，與中垂線成450角，并排排列，采用氣動快開式排泥閥。圖2：斜管沉淀池3.4.3核算（1）雷諾數(shù)Re水力半徑：+當水溫=10℃時，水的運動粘度斜管內(nèi)水流速速為v2=Q/1sin600=cm/s×2=0.620cm/s<500，符合設(shè)計規(guī)定式中——斜管安裝傾角，一般采用600-750，本設(shè)計取600。（2）弗勞德系數(shù)Fr=v22/Rg=0.3×0.3/0.625×981=0.00015介于0.001-0.0001之間，滿足設(shè)計規(guī)定。（3）斜管中的沉淀時間滿足設(shè)計規(guī)定（一般在2～5min之間）式中——斜管長度（m），本設(shè)計取900mm3.5普通快濾池的設(shè)計3.5.1平面尺寸計算濾池總面積