給水處理工程課程設(shè)計

1、<p>　　目 錄</p><p>　　1 設(shè)計資料及任務(wù)1</p><p>　　1.1設(shè)計原始資料1</p><p>　　1.1.1水廠設(shè)計產(chǎn)水量1</p><p>　　1.1.2水文及水文地質(zhì)資料1</p><p>　　1.1.3原水水質(zhì)如下1</p><p&g

2、t;　　1.1.4廠區(qū)地形1</p><p>　　1.1.5自然狀況1</p><p><b>　　2 設(shè)計說明書1</b></p><p>　　2.1方案選擇及確定1</p><p>　　2.2設(shè)計任務(wù)及主要內(nèi)容2</p><p>　　2.3繪圖內(nèi)容及要求2</p>&

3、lt;p><b>　　3 總體設(shè)計2</b></p><p>　　3.1工藝流程的確定2</p><p>　　3.2處理構(gòu)筑物及設(shè)備型式選擇3</p><p>　　3.2.1藥劑溶解池3</p><p>　　3.2.2混合設(shè)備3</p><p>　　3.2.3絮凝池3</p

4、><p>　　3.2.4沉淀池3</p><p><b>　　3.2.5濾池4</b></p><p>　　3.2.6消毒方法4</p><p><b>　　4混凝沉淀4</b></p><p>　　4.1 混凝劑投配設(shè)備的設(shè)計4</p><p>

5、;　　5 各構(gòu)筑物的選擇及設(shè)計計算5</p><p>　　5.1 混凝設(shè)備5</p><p>　　5.1.1設(shè)計參數(shù)5</p><p>　　5.1.2設(shè)計計算5</p><p>　　5.2 混合設(shè)備的設(shè)計7</p><p>　　5.2.1設(shè)計流量7</p><p>　　5.2.2設(shè)計

6、流速7</p><p>　　5.2.3混合單元數(shù)7</p><p>　　5.2.5水頭損失8</p><p>　　5.2.6校核GT值8</p><p><b>　　5.3 絮凝池8</b></p><p>　　5.3.1平面布置8</p><p>　　5.3.

7、2平面尺寸計算9</p><p>　　5.3.3柵條設(shè)計9</p><p>　　5.3.4豎井隔墻孔洞尺寸9</p><p>　　5.3.5各段水頭損失10</p><p>　　5.3.6各段停留時間11</p><p>　　5.4 沉淀池11</p><p>　　5.4.1設(shè)計水量

8、11</p><p>　　5.4.3池體高度12</p><p>　　5.4.4復(fù)核管內(nèi)雷諾數(shù)及沉淀時間12</p><p>　　5.4.5配水槽12</p><p>　　5.4.6集水系統(tǒng)12</p><p>　　5.4.7排泥14</p><p><b>　　6過濾池

9、14</b></p><p>　　6.1濾池的布置14</p><p>　　6.2濾池的設(shè)計計算14</p><p>　　6.2.1設(shè)計水量14</p><p>　　6.2.2沖洗強(qiáng)度14</p><p>　　6.2.3濾池面積及高度14</p><p>　　6.2.4單池

10、沖洗流量15</p><p>　　6.2.5洗砂排水槽15</p><p>　　6.2.6集水渠16</p><p>　　6.2.7配水系統(tǒng)16</p><p>　　6.2.8沖洗水箱17</p><p><b>　　7消毒18</b></p><p>　　7.

11、1加藥量的確定18</p><p>　　7.2加氯間的布置19</p><p><b>　　8其他設(shè)計20</b></p><p>　　8.1清水池的設(shè)計20</p><p>　　8.2吸水井的設(shè)計22</p><p>　　8.3二泵房的設(shè)計22</p><p>

12、;　　9水廠總體布置22</p><p>　　9.1水廠的平面布置22</p><p>　　9.2水廠的高程布置23</p><p><b>　　結(jié)語24</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)24</b></p><p><b>　　1 設(shè)計資料及

13、任務(wù)</b></p><p><b>　　1.1設(shè)計原始資料</b></p><p>　　1.1.1水廠設(shè)計產(chǎn)水量</p><p>　　,考慮到水廠自用水和水量的損失，要乘以安全系數(shù)K=1.06。所以總處理水量Qm3/d。取為6.2萬m3/d=2584m3/h.</p><p>　　1.1.2水文及水文地質(zhì)資

14、料</p><p>　　1）河流最高洪水位：32.50m ，最大流量：25.65m3/s。</p><p>　　2）河流常水位：30.50m ，平均流量：14.85m3/s。</p><p>　　3）枯水位：28.70m ，最小流量：9.28m3/s。</p><p>　　4）設(shè)計地面標(biāo)高：36.5m。</p><p>

15、;　　1.1.3原水水質(zhì)如下</p><p><b>　　表1</b></p><p><b>　　1.1.4廠區(qū)地形</b></p><p>　　按平坦地形設(shè)計，水源口位于水廠西北方向80m，水廠位于城市北面1km。</p><p><b>　　1.1.5自然狀況</b>&l

16、t;/p><p>　　城市土壤種類為砂質(zhì)黏土；</p><p>　　地下水位6.00m，冰凍線深度0.38m，年降水量980mm；</p><p>　　最冷月平均為-5.2℃，最熱月平均為25.5℃；極端溫度：最高39.5℃，最低-7.5℃；</p><p>　　主導(dǎo)風(fēng)向：夏季西南，冬季西北。</p><p><b&

17、gt;　　2 設(shè)計說明書</b></p><p>　　2.1方案選擇及確定</p><p>　　1)水處理構(gòu)筑物的確定</p><p>　　根據(jù)水源地水質(zhì)情況，確定混凝劑種類及混凝投加方式，確定其他處理構(gòu)筑物。</p><p><b>　　2)計算</b></p><p>　　按照已確

18、定的方案計算各處理構(gòu)筑物的尺寸。</p><p><b>　　3)平面布置</b></p><p>　　平面布置力求配置得當(dāng)，布置緊湊，流程簡捷，并適當(dāng)留有余地，同時建筑物布置應(yīng)注意朝向和風(fēng)向。</p><p>　　2.2設(shè)計任務(wù)及主要內(nèi)容</p><p>　　包括設(shè)計計算說明書和設(shè)計圖紙兩部分。</p>

19、<p><b>　　1）設(shè)計計算說明書</b></p><p>　　水源的選擇；廠址的選擇；給水處理方案的選擇；構(gòu)筑物的選型、定位、豎向布置；</p><p>　　一個主要水處理構(gòu)筑物計算說明。</p><p><b>　　2）設(shè)計圖紙</b></p><p>　　水廠平面布置圖；工藝流程

20、圖、凈水構(gòu)筑物高程布置圖；一個主要水處理構(gòu)筑物的施工圖（平面、剖面圖）。</p><p>　　2.3繪圖內(nèi)容及要求</p><p>　　繪制的圖紙數(shù)量不少于3張,主要是下列圖紙（具體由老師指定）：</p><p>　　建筑總平面圖1：500－1000: 應(yīng)繪出各處理構(gòu)筑物及附屬構(gòu)筑物的位置。</p><p>　　工藝流程圖: 應(yīng)繪出各構(gòu)筑物高

21、程，水及污泥走向。</p><p>　　凈水構(gòu)筑物高程布置圖；</p><p>　　構(gòu)筑物的施工圖（平面、剖面圖）；應(yīng)繪出至少一個主要構(gòu)筑物的平面、剖面圖。</p><p>　　設(shè)計總說明及圖例等。</p><p><b>　　3 總體設(shè)計</b></p><p>　　3.1工藝流程的確定<

22、/p><p>　　根據(jù)《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB－3838－02），原水水質(zhì)符合地面水Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，除濁度、菌落總數(shù)、大腸菌數(shù)偏高外，其余參數(shù)均符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749－2006）的規(guī)定。</p><p>　　給水處理工藝流程的選擇與原水水質(zhì)和處理后的水質(zhì)要求有關(guān)。地表水為水源時，生活飲用水通常采用混合、絮凝、沉淀、過濾、消毒的處理工藝。如果是微污染原水，則需要進(jìn)行特殊處理。

23、</p><p>　　原水→混凝→沉淀→過濾→活性炭（顆粒）吸附→消毒</p><p><b>　　框圖表示為：</b></p><p>　　圖1 水處理工藝流程圖示</p><p>　　3.2處理構(gòu)筑物及設(shè)備型式選擇</p><p>　　3.2.1藥劑溶解池</p><p&

24、gt;　　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(qiáng)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。</p><p>　　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)采取防腐措施。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。

25、</p><p>　　投藥設(shè)備采用計量泵投加的方式。采用計量泵，不必另備計量設(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)。</p><p><b>　　3.2.2混合設(shè)備</b></p><p>　　使用管式混合器對藥劑與水進(jìn)行混合。在混合方式上，由于混合池占地大，基建投資高；水泵混合設(shè)備復(fù)雜，

26、管理麻煩，機(jī)械攪拌混合耗能大，管理復(fù)雜，相比之下，管式混合具有占地極小、投資省、設(shè)備簡單、混合效果好和管理方便等優(yōu)點(diǎn)而具有較大的優(yōu)越性。</p><p><b>　　3.2.3絮凝池</b></p><p>　　反應(yīng)池作用在于使凝聚微粒通過絮凝形成具有良好沉淀性能的大的絮凝體。</p><p>　　目前國內(nèi)使用較多的是各種形式的水力絮凝及其各種

27、組合形式，主要有隔板絮凝、柵條絮凝和折板絮凝。這幾種形式的絮凝池在大、中型水廠中均有使用，都具有絮凝效果好、水頭損失小、絮凝時間短、投資小、便于管理等優(yōu)點(diǎn)，并且都能達(dá)到良好的絮凝條件，從工程造價來說，柵條造價為折板的1/2，而隔板絮凝池占地較大，因此采用柵條絮凝。</p><p><b>　　3.2.4沉淀池</b></p><p>　　原水經(jīng)投藥、混合與絮凝后，水中

28、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成澄清的作用。</p><p>　　設(shè)計采用斜管沉淀池，沉淀效率高、占地少。相比之下，平流式沉淀池雖然具有適應(yīng)性強(qiáng)、處理效果穩(wěn)定和排泥效果好等特點(diǎn)，但是，平流式占地面積大。而且斜管沉淀池因</p><p>　　采用斜管組件，使沉淀效率大大提高，處理效果比平流沉淀池要好。</p><p><b>　　3.2

29、.5濾池</b></p><p>　　采用擁有成熟運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗的普通快濾池。它的優(yōu)點(diǎn)是采用砂濾料，材料易得，價格便宜；采用大阻力配水系統(tǒng)，單池面積可較大；降速過濾，效果好。虹吸濾池池深比普快濾池大，沖洗強(qiáng)度受其余幾格濾池的過濾水量影響，沖洗效果不如普通快濾池穩(wěn)定。故而以普快濾池作為過濾處理構(gòu)筑物。</p><p><b>　　3.2.6消毒方法</b><

30、/p><p>　　水的消毒處理是生活飲用水處理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。</p><p>　　采用被廣泛應(yīng)用的氯及氯化物消毒，氯消毒的加氯過程操作簡單，價格較低，且在管網(wǎng)中有持續(xù)消毒殺菌作用。雖然二氧化氯，消毒能力較氯強(qiáng)而且能在管網(wǎng)中保持很長時間，但是由于二氧化氯價格昂貴，且其主要原料亞氯酸鈉易爆炸，國內(nèi)目前在凈水處理方面

31、應(yīng)用尚不多。</p><p><b>　　4混凝沉淀</b></p><p>　　4.1 混凝劑投配設(shè)備的設(shè)計</p><p>　　水質(zhì)的混凝處理，是向水中加入混凝劑（或絮凝劑），通過混凝劑水解產(chǎn)物壓縮膠體顆粒的擴(kuò)散層，達(dá)到膠粒脫穩(wěn)而相互聚結(jié)；或者通過混凝劑的水解和縮聚反應(yīng)而形成的高聚物的強(qiáng)烈吸附架橋作用，使膠粒被吸附粘結(jié)。</p>

32、<p>　　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。我國多采用后者，采用濕投法時，混凝處理工藝流程如圖2所示。</p><p>　　圖2 濕投法混凝處理工藝流程</p><p>　　根據(jù)原水渾濁度最高值800 mg/L以及混凝劑投加量參考值（如圖）確定設(shè)計投加量為30.0 mg/L</p>

33、<p>　　表2 混凝劑投加量參考值</p><p>　　5 各構(gòu)筑物的選擇及設(shè)計計算</p><p><b>　　5.1 混凝設(shè)備</b></p><p><b>　　5.1.1設(shè)計參數(shù)</b></p><p>　　圖3 不同混凝劑處理效果對比</p><p>

34、;　　已知計算水量Q=6.2萬m3/d=2584m3/h。根據(jù)原水水質(zhì)，參考上圖，選堿式氯化鋁（PAC）為混凝劑，據(jù)原水水質(zhì)濁度判斷，混凝劑的最大投藥量a=20mg/L，藥容積的濃度b=15%，混凝劑每日配制次數(shù)n=2次。</p><p>　　表3 原水濁度與最佳投藥量</p><p><b>　　5.1.2設(shè)計計算</b></p><p>

35、<b>　　(1)溶液池容積</b></p><p><b>　　1=,取4</b></p><p>　　式中：a—混凝劑（堿式氯化鋁）的最大投加量（mg/L），本設(shè)計取18mg/L；</p><p>　　Q—設(shè)計處理的水量，2584m3/h；</p><p>　　b—溶液濃度（按商品固體重量計），

36、一般采用5%-20%，本設(shè)計取15%；</p><p>　　n—每日調(diào)制次數(shù)，一般不超過3次，本設(shè)計取2次。</p><p>　　溶液池采用矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)置2個，每個容積為W1（一備一用），以便交替使用，保證連續(xù)投藥。單池尺寸為，高度中包括超高0.3m，置于室內(nèi)地面上.</p><p>　　溶液池實際有效容積：m3滿足要求。</p><p

37、>　　池旁設(shè)工作臺，寬1.0-1.5m，池底坡度為0.02。底部設(shè)置DN100mm放空管，采用硬聚氯乙烯塑料管。池內(nèi)壁用環(huán)氧樹脂進(jìn)行防腐處理。沿池面接入藥劑稀釋采用給水管DN60mm，按1h放滿考慮。</p><p><b>　　(2)溶解池容積</b></p><p><b>　　21m3 </b></p><p>

38、;　　式中： ——溶解池容積（m3 ），一般采用（0.2-0.3）；本設(shè)計取0.3。</p><p>　　溶解池也設(shè)置為2池，單池尺寸:：，高度中包括超高0.2m，底部沉渣高度0.2m，池底坡度采用0.02。 </p><p>　　溶解池實際有效容積：m3 </p><p>　　溶解池的放水時間采用t＝10min，則放水流量：</p>

39、<p>　　查水力計算表得放水管管徑＝63mm，相應(yīng)流速，,管材采用硬聚氯乙烯管。溶解池底部設(shè)管徑d＝100mm的排渣管一根，采用硬聚氯乙烯管。</p><p>　　溶解池的形狀采用矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁用環(huán)氧樹脂進(jìn)行防腐處理。</p><p><b>　　(3)投藥管</b></p><p><b>　　投藥管流量<

40、;/b></p><p>　　查水力計算表得投藥管管徑d＝15mm，相應(yīng)流速為0.75m/s。</p><p>　　(4)溶解池攪拌設(shè)備</p><p>　　溶解池攪拌設(shè)備采用中心固定式平槳板式攪拌機(jī)。</p><p><b>　　(5)計量投加設(shè)備</b></p><p>　　混凝劑的濕投

41、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。</p><p>　　計量泵每小時投加藥量:</p><p>　　式中：——溶液池容積（m3）</p><p>　　耐酸泵型號25FYS-20選用2臺，一備一用

42、.</p><p><b>　　(6)藥劑倉庫</b></p><p>　　估算面積為150m2，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×15.0m。</p><p>　　5.2 混合設(shè)備的設(shè)計</p><p>　　在給排水處理過程中原水與混凝劑，助凝劑等藥劑的充分混合是使反應(yīng)完

43、善，從而使得后處理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分混合，才能有效提高藥劑使用率，從而節(jié)約用藥量，降低運(yùn)行成本。</p><p>　　管式靜態(tài)混合器是處理水與混凝劑、助凝劑、消毒劑實行瞬間混合的理想設(shè)備：具有高效混合、節(jié)約用藥、設(shè)備小等特點(diǎn)，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(dá)90-95%，構(gòu)造如圖2所示。<

44、/p><p>　　圖4 管式靜態(tài)混合器</p><p><b>　　5.2.1設(shè)計流量</b></p><p>　　水廠設(shè)計產(chǎn)水量： ,考慮到水廠自用水和水量的損失，要乘以安全系數(shù)K=1.06。所以總處理水量Q=m3/d。取為6.2萬m3/d=2584m3/h。</p><p>　　所以,Q=6.2萬m3/d=2584m3

45、/h=0.72m3/s=720L/s</p><p><b>　　5.2.2設(shè)計流速</b></p><p>　　靜態(tài)混合器設(shè)在絮凝池進(jìn)水管中，設(shè)計流速v=1.0m/s，則管徑為： </p><p>　　取D=1000mm，則實際流速V=1.02m/s.</p><p>　　5.2.3混合單元數(shù)</p>&

46、lt;p><b>　　按下式計算</b></p><p>　　取N=3，則混合器的混合長度為：</p><p>　　L=1.1ND=1.1*3*1=3.3m</p><p>　　5.2.4混合時間 </p><p><b>　　5.2.5水頭損失</b></p><p&

47、gt;　　5.2.6校核GT值</p><p>　　GT=777.778*3.24=2520（≥2000） 水力條件符合要求</p><p><b>　　5.3 絮凝池</b></p><p>　　在絮凝池內(nèi)水平放置柵條形成柵條絮凝池，柵條絮凝池布置成多個豎井回流式，各豎井之間的隔墻上，上下交錯開孔，當(dāng)水流通過豎井內(nèi)安裝的若干層?xùn)艞l或柵條時，

48、產(chǎn)生縮放作用，形成漩渦，造成顆粒碰撞。</p><p>　　柵條絮凝池的設(shè)計分為三段，流速及流速梯度G值逐段降低。相應(yīng)各段采用的構(gòu)件，前段為密網(wǎng)，中段為疏網(wǎng)，末段不安裝柵條。</p><p><b>　　5.3.1平面布置</b></p><p><b>　　絮凝池分為兩組</b></p><p>

49、　　每組設(shè)計流量 Q=0.5*0.72=0.36m/s</p><p>　　平面布置形式：采用18格，如下圖4所示。</p><p>　　圖5 柵條絮凝池平面示意圖</p><p><b>　　設(shè)計參數(shù)選?。?lt;/b></p><p>　　絮凝時間：，有效水深H=4.5m,（與后續(xù)沉淀池水深相配合），超高0.3m，池底設(shè)

50、泥斗及快開排泥閥排泥，泥斗高0.6m；</p><p><b>　　絮凝池總高度為。</b></p><p><b>　　絮凝池分為三段：</b></p><p>　　前段放密柵條，初設(shè)過柵流速，豎井平均流速；</p><p>　　中段放疏柵條，初設(shè)過柵流速，豎井平均流速；</p>&

51、lt;p>　　末段不放柵條，初設(shè)豎井平均流速。</p><p>　　5.3.2平面尺寸計算 </p><p>　　每組池子容積 </p><p>　　單個豎井的平面面積 </p><p>　　豎井尺寸采用1.8m*1.8m，內(nèi)墻厚度取0.2m，外墻厚度取0.3m</p><p>　　池子總長L=6

52、*1.8+6*0.2+0.3*2+1.5*1.8=15.3m</p><p>　　寬B=1.8*3+0.2*2+0.3*2=6.4m</p><p><b>　　5.3.3柵條設(shè)計</b></p><p>　　選用柵條材料為鋼筋混凝土，斷面為矩形，厚度為50mm，寬度為50mm。</p><p><b>　　前

53、段放置密柵條后</b></p><p>　　豎井過水?dāng)嗝婷娣e為：</p><p>　　豎井中柵條面積為：. </p><p>　　單柵過水?dāng)嗝婷娣e為：</p><p>　　所需柵條數(shù)為： ，取M1=17根</p><p>　　兩邊靠池壁各放置柵條1根，中間排列放置15根，過水縫隙數(shù)為18個</

54、p><p>　　平均過水縫寬S1=(1800-21*50)/18=42mm</p><p>　　實際過柵流速v1=0.36/(18*1.8*0.042)=0.27m/s</p><p><b>　　中段放置疏柵條后</b></p><p>　　豎井過水?dāng)嗝婷娣e為：</p><p>　　豎井中柵條面積為

55、：A2柵=2.9-1.64=1.26m2</p><p>　　單柵過水?dāng)嗝婷娣e為： a2柵=a1柵</p><p>　　所需柵條數(shù)為：M2=1.26/0.09=14（根），取M2=14根</p><p>　　兩邊靠池壁各放置柵條1根，中間排列放置12根，過水縫隙數(shù)為15個</p><p>　　平均過水縫寬S2=(1800-18*50)/

56、15=60mm</p><p>　　實際過柵流速v2=0.36/(15*1.8*0.06)=0.22m/s</p><p>　　5.3.4豎井隔墻孔洞尺寸</p><p>　　豎井隔墻孔洞的過水面積＝ 流量/過孔流速</p><p>　　豎井的孔洞面積為 0.36/2*0.3=0.637m2</p><p>　　孔洞高

57、度h==0.36/2／(1.7*0.3)=0.353m</p><p>　　5.3.5各段水頭損失</p><p>　　式中 h－各段總水頭損失，m；</p><p>　　h1－每層?xùn)艞l的水頭損失，m； </p><p>　　h2－每個孔洞的水頭損失，m；</p><p>　?。瓥艞l阻力系數(shù)，前段取1.0，中段

58、取0.9；</p><p>　?。锥醋枇ο禂?shù)，取3.0；</p><p>　　－豎井過柵流速，m/s；</p><p>　?。鞫慰锥戳魉?，m/s。</p><p><b>　　中段放置疏柵條后</b></p><p>　　(1)第一段計算數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　

59、豎井?dāng)?shù)3個，單個豎井柵條層數(shù)3層，共計9層；</p><p>　　過柵流速=0.27m/s；</p><p>　　豎井隔墻3個孔洞，過孔流速分別為，，</p><p>　　(2)第二段計算數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　豎井?dāng)?shù)3個，前面兩個豎井每個設(shè)置柵條板2層，后一個設(shè)置柵條板1層，總共柵條板層數(shù)=2+2+1=5；</p>&

60、lt;p>　　過柵流速=0.24m/s</p><p>　　豎井隔墻3個孔洞，過孔流速分別為，，</p><p>　　(3)第二段計算數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　水流通過的孔洞數(shù)為5，過孔流速為，，，， </p><p>　　(3)第二段計算數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　水流通過的孔洞數(shù)為5，過孔流速為，，

61、，，</p><p>　　5.3.6各段停留時間</p><p><b>　　(1)第一段</b></p><p>　　t1=V1/Q=1.8*1.8*4.5*3/0.36=121.5≈2min</p><p>　　(2)第二段和第三段 t2=t3=2min</p><p><b>　　

62、5.4 沉淀池</b></p><p>　　采用上向流斜管沉淀池，水從斜管底部流入，沿管壁向上流動，上部出水，泥渣由底部滑出。斜管材料采用厚0.4mm蜂窩六邊形塑料板，管的內(nèi)切圓直徑d=25mm，長l=1000mm，斜管傾角=。</p><p>　　如下圖5所示，斜管區(qū)由六角形截面的蜂窩狀斜管組件組成。斜管與水平面成角，放置于沉淀池中。原水經(jīng)過絮凝池轉(zhuǎn)入斜管沉淀池下部。水流自下

63、向上流動，清水在池頂用穿孔集水管收集；污泥則在池底也用穿孔排泥管收集，排入下水道。</p><p>　　圖6 斜管沉淀池剖面圖</p><p><b>　　5.4.1設(shè)計水量</b></p><p>　　斜管沉淀池也設(shè)置兩組，每組設(shè)計流量 Q=0.36m3/s</p><p>　　表面負(fù)荷取q=9m/(m³/

64、h)=2.5mm/s</p><p>　　5.4.2沉淀池面積

65、 </p><p>

66、　　1)清水區(qū)有效面積F’</p><p>　　F’=0.36/0.0025=144m2</p><p>　　2)沉淀池初擬面積F</p><p>　　斜管結(jié)構(gòu)占用面積按5％計，則</p><p>　　F=1.05*F1 =1.05*144=151.2m2</p><p>　　初擬平面尺寸為L*B=15m*10m<

67、;/p><p>　　3)沉淀池建筑面積F建</p><p><b>　　斜管安裝長度</b></p><p>　　考慮到安裝間隙，長加0.07m，寬加0.1m</p><p>　　L=L1 +L2 +0.07=15+0.5+0.07=15.57m取16m</p><p>　　B=B1+0.1=10.1

68、m 由于長度上已經(jīng)考慮加長，取B=10m</p><p>　　F建=L*B= 16*10=160m2 >151.2m2 ,符合要求</p><p><b>　　5.4.3池體高度</b></p><p>　　保護(hù)高 =1.0m；</p><p>　　斜管高度 ==0.87m；</p><p&g

69、t;　　配水區(qū)高度 =1.5m；</p><p>　　清水區(qū)高度 =1.2m； </p><p>　　池底穿孔排泥槽高h(yuǎn)5=0.75m.</p><p><b>　　則池體總高為</b></p><p>　　5.4.4復(fù)核管內(nèi)雷諾數(shù)及沉淀時間</p><p><b>　　管內(nèi)

70、流速</b></p><p><b>　　斜管水力半徑</b></p><p><b>　　雷諾數(shù)</b></p><p><b>　　管內(nèi)沉淀時間t</b></p><p><b>　　5.4.5配水槽</b></p><

71、p><b>　　配水槽寬b=1m</b></p><p><b>　　5.4.6集水系統(tǒng)</b></p><p>　　1) 集水槽個數(shù)n=9</p><p>　　2) 集水槽中心距a=L/n=16/9=1.78m</p><p>　　3) 槽中流量q0 = Q/n=0.36/9=0.04m3/

72、s</p><p><b>　　4) 槽中水深H2</b></p><p>　　槽寬b= 0.9=0.9*0.040.4=0.25m</p><p>　　起點(diǎn)槽中水深0.75b=0.188m，終點(diǎn)槽中水深1.25b=0.3125m</p><p>　　為方便施工，槽中水深統(tǒng)一按H2=0.32m計。</p>

73、<p><b>　　5) 槽的高度H3</b></p><p>　　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，則集水槽總高度為</p><p>　　H3= H2+0.05+0.05+0.15=0.57m</p><p><b>　　孔眼計算</b></p>

74、<p>　　圖7 支管上配水孔口的位置</p><p>　　a.所需孔眼總面積ω</p><p><b>　　由 得 </b></p><p>　　式中 －集水槽流量，；</p><p>　　－流量系數(shù)，取0.62</p><p>　　－孔口淹沒水深，取0.05m；</p

75、><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　b.單孔面積</b></p><p>　　孔眼直徑采用d=30mm，則單孔面積</p><p>　　c.孔眼個數(shù)0.065/0.0007=92.86(個),取100個。 </p><p>　　d.集水槽每邊孔眼個

76、數(shù)n’</p><p>　　n’=n/2=50(個)</p><p>　　e.孔眼中心距離S0</p><p>　　S0=B/50=10/50=0.2m</p><p><b>　　5.4.7排泥</b></p><p>　　采用穿孔排泥管，沿池寬（B=10m）橫向鋪設(shè)共6條V形槽，槽寬1.5m，

77、槽壁傾角為450°，槽壁斜高1.5m，排泥管上裝快開閘門。</p><p><b>　　6過濾池</b></p><p><b>　　6.1濾池的布置</b></p><p>　　采用雙排布置，按單層濾料設(shè)計，采用石英砂作為濾料。</p><p>　　6.2濾池的設(shè)計計算</p>

78、;<p><b>　　6.2.1設(shè)計水量</b></p><p>　　Q=0.72m3/s 濾速v=10m/h</p><p><b>　　6.2.2沖洗強(qiáng)度</b></p><p>　　沖洗強(qiáng)度q按經(jīng)驗公式計算</p><p>　　式中 －濾料平均粒徑；</p>&

79、lt;p>　　e－濾層最大膨脹率，取e=50%；</p><p>　?。倪\(yùn)動黏滯度，。</p><p>　　砂濾料的有效直徑=0.5mm</p><p>　　與對應(yīng)的濾料不均勻系數(shù)u=1.5</p><p>　　所以，=0.9u=0.9×1.5×0.5=0.675mm</p><p>　　

80、6.2.3濾池面積及高度</p><p><b>　　濾池總面積</b></p><p>　　濾池個數(shù)采用N=6個，成雙排對稱布置</p><p>　　單池面積f=F/N=259.2/6≈44m2每池平面尺寸采用L×B=8m×6m</p><p><b>　　濾池高度H</b>&

81、lt;/p><p>　　H=H1+H2+H3+H4</p><p><b>　　其中：—濾池高度</b></p><p><b>　　—承托層高度</b></p><p><b>　　—濾料層高度</b></p><p><b>　　—濾料層上水深

82、</b></p><p><b>　　—超高</b></p><p>　　所以H=0.45+0.7+1.8+0.3=3.25m</p><p>　　圖8 單格濾池的配水系統(tǒng)布置圖</p><p>　　6.2.4單池沖洗流量</p><p>　　q沖=f*q=44*12=528L/s&

83、lt;/p><p>　　6.2.5洗砂排水槽</p><p>　　圖8 洗砂排水槽斷面計算圖</p><p><b>　　(1)斷面尺寸</b></p><p>　　兩槽中心距采用a=2.0m</p><p>　　排水槽個數(shù)n1=L/a=8/2.0=4（個）</p><p>

84、<b>　　槽長l=B=6m</b></p><p>　　槽內(nèi)流速，采用0.6m/s</p><p>　　排水槽采用標(biāo)準(zhǔn)半圓形槽底斷面形式。</p><p>　　每條洗砂排水槽的排水量</p><p>　　(3)洗砂排水槽斷面模數(shù)</p><p><b>　　2)設(shè)置高度</b&g

85、t;</p><p>　　濾料層厚度采用Hn=0.7m</p><p>　　排水槽底厚度采用δ=0.05m</p><p>　　槽頂位于濾層面以上的高度為：</p><p><b>　　6.2.6集水渠</b></p><p>　　集水渠采用矩形斷面，渠寬采用b=0.75m</p>

86、<p>　　(1)渠始端水深Hq</p><p>　　Hq=0.81(fq/1000b)2/3 =0.81*(44*12/1000*0.75)2/3 =0.64</p><p>　　(2)集水渠底低于排水槽底的高度Hm</p><p>　　Hm=Hq+0.2=0.84</p><p><b>　　6.2.7配水系統(tǒng)<

87、/b></p><p>　　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)。</p><p><b>　　(1)配水干渠</b></p><p><b>　　干渠始端流速采用</b></p><p>　　干渠始端流量Q干=q沖=0.528m³/s</p><p

88、>　　干渠斷面積A=Q干/ν干=0.528/1.5=0.352，取0.36</p><p><b>　　(2)配水支管</b></p><p>　　支管中心距采用s=0.25m</p><p>　　支管總數(shù)n2=2*L/s=2×8/0.25=64（根）</p><p>　　支管流量Q支=Q干/n2=0.5

89、28/64=0.009m³/s</p><p><b>　　支管直徑采用，流速</b></p><p><b>　　支管長度</b></p><p><b>　　核算</b></p><p><b>　　(3)支管孔眼</b></p>

90、<p>　　孔眼總面積Ω與濾池面積f的比值a，采用，則</p><p>　　Ω=αf=0.0024*44=0.1056</p><p><b>　　孔徑采用</b></p><p>　　單孔面積ω=πd0²/4=3.14*0.012²/4=113*10-6m²</p><p>

91、　　孔眼總數(shù)n3=Ω/ω=0.1056/113*10-6 =934(個)</p><p>　　每一支管孔眼數(shù)（分兩排交錯排列）為：</p><p>　　n4=n3/n2=934/64≈15(個)</p><p>　　孔眼中心距s0=2*/n4=2*2.55/15=0.34m</p><p>　　孔眼平均流速ν=q/(10)=12/(10*0.

92、24)=5m/s</p><p><b>　　6.2.8沖洗水箱</b></p><p>　　沖洗水箱與濾池合建，置于濾池操作室屋頂上。</p><p><b>　　(1)容量V</b></p><p>　　沖洗歷時采用=6min</p><p>　　=1.5*12*44*6

93、*60/1000=285m³</p><p><b>　　水箱內(nèi)水深，采用</b></p><p><b>　　圓形水箱直徑</b></p><p>　　D箱=（4V/πh箱）=(4*285/π*3.5)½ =10.18m</p><p><b>　　(2)設(shè)置高度&l

94、t;/b></p><p>　　水箱底至沖洗排水箱的高差ΔH，由以下幾部分組成。</p><p>　　a.水箱與濾池間沖洗管道的水頭損失</p><p>　　管道流量Q沖=q沖=0.528m3/s</p><p>　　管徑采用D沖=400mm，管長</p><p>　　查水力計算表得：， </p>

95、<p>　　沖洗管道上的主要配件及其局部阻力系數(shù)合計Σξ=7.38</p><p>　　b.配水系統(tǒng)水頭損失</p><p><b>　　按經(jīng)驗公式計算</b></p><p>　　c.承托層水頭損失,承托層厚度采用H0=0.45m</p><p>　　d.濾料層水頭損失 </p><

96、;p>　　式中 －濾料的密度，石英砂為；</p><p><b>　?。拿芏?，；</b></p><p>　?。瓰V料層膨脹前的孔隙率（石英砂為0.41）；</p><p><b>　?。瓰V料層厚度，m。</b></p><p><b>　　所以 </b></p

97、><p><b>　　e.備用水頭</b></p><p>　　則ΔH=h1+h2+h3+h4+h5≈9.0</p><p><b>　　7消毒</b></p><p><b>　　7.1加藥量的確定</b></p><p><b>　　表4 各消

98、毒劑性能</b></p><p>　　水廠設(shè)計6.2萬m3/d=2584m3/h</p><p>　　最大投氯量為a=3mg/L</p><p><b>　　加氯量為：</b></p><p>　　式中 ——每天的投加量(g/d)；</p><p>　　Q ——設(shè)計水量(m3/d)；

99、</p><p>　　b ——加氯量(g/m3),一般采用0.5~1.0g/m3,b=1.0g/m3,b=1.0g/m3。</p><p>　　儲氯量（按一個月考慮）為：</p><p>　　G=30*24*Q=30*24*2.58=1858Kg/月,可取2000kg</p><p><b>　　7.2加氯間的布置</b>

100、;</p><p>　　設(shè)水廠所在地主導(dǎo)風(fēng)向為夏季西南，冬季西北，水源口位于水廠西北方向80m，水廠位于城市北面1km,加氯間靠近濾池和清水池。</p><p>　　在加氯間、氯庫低處各設(shè)排風(fēng)扇一個，換氣量每小時8～12次，并安裝漏氣探測器，其位置在室內(nèi)地面以上20cm。設(shè)置漏氣報警儀，當(dāng)檢測的漏氣量達(dá)到2～3mg/kg時即報警，切換有關(guān)閥門，切斷氯源，同時排風(fēng)扇動作。</p>

101、<p>　　為搬運(yùn)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，軌道通到氯庫大門以外。</p><p>　　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)。</p><p>　　在加氯間引入一根DN50的給水管，水壓大于20mH2O，供加氯機(jī)投藥用；在氯庫引入DN32給水管，通向氯瓶上空，供噴淋用。</p><p>　　圖9

102、 加氯間與氯庫平面布置</p><p>　　圖10 加氯間與氯庫平面布置圖</p><p><b>　　8其他設(shè)計</b></p><p><b>　　8.1清水池的設(shè)計</b></p><p>　　(1)設(shè)置兩座清水池以適應(yīng)水廠6.2萬m3/d 的產(chǎn)水量，</p><p&g

103、t;　　單座清水池容積V=Q*15%=6.2*15%=9300m3,取設(shè)計值為1萬m3</p><p>　　(2)清水池的容積 清水池的有效容積，包括調(diào)節(jié)、消防儲水量和水廠自用水量，清水池的總有效容積</p><p>　　式中 k--經(jīng)驗系數(shù)，10%~20%，取10%；</p><p>　　V--清水池總有效容積（）</p><p>　　Q

104、--設(shè)計流量（），Q=62000。</p><p>　　清水池共建2座，則每座容積為</p><p>　?。?）清水池尺寸設(shè)計 清水池單池面積</p><p>　　式中 A--每座清水池的面積（）；</p><p>　　h--有效水深（m），取4.0m。</p><p>　　取清水池寬B=15m，則清水池長L為<

105、;/p><p><b>　　，取52m</b></p><p>　　則清水池實際容積為52×15×4=3120</p><p>　　清水池超高取0.5m，則總高為</p><p><b>　?。?）管道系統(tǒng)</b></p><p><b>　　1）清

106、水池進(jìn)水管。</b></p><p>　　每池設(shè)1根進(jìn)水管，則Q=31000=359</p><p>　　管內(nèi)流速0.7~ 1.0,取0.8。</p><p>　　則=0.79m，取DN=800mm。</p><p>　　設(shè)計中取進(jìn)水管徑為DN800，金屬管實際流速0.8。</p><p>　　清水池出水管

107、道。由于用戶的用水量時時變化，清水池的出水管應(yīng)按出水最大流量計算</p><p>　　式中 --最大流量（）；</p><p>　　K--時變化系數(shù)，一般采用1.3~2.5；</p><p>　　Q--設(shè)計水量（）。</p><p>　　設(shè)計中取時變化系數(shù)K=1.5，則</p><p>　　每池一根出水管道，則Q=0.

108、54，出水管管內(nèi)流速一般采用0.7~1.0，設(shè)計中取=0.8，則=0.96m，；設(shè)計中取出水管管徑為DN1000，則流量最大時出水管內(nèi)的流速為0.77。</p><p>　　溢流管。溢流管直徑與進(jìn)水管相同，采用DN800的管徑，在溢流管管端設(shè)喇叭口，管道上不設(shè)閥門。出口設(shè)置網(wǎng)罩，防止蟲類進(jìn)入池內(nèi)。</p><p>　　4）放空管。清水池內(nèi)的水在檢修時需要放空，因此應(yīng)設(shè)放空管。放空管按2h將

109、池內(nèi)水放空計算，管內(nèi)流速v取1.2，則管徑為</p><p>　　式中 --放空管管徑（m）</p><p>　　--放空管管內(nèi)流速（）</p><p>　　t--放空時間（h），取t=2h。</p><p>　　設(shè)計中取排水管管徑為DN700。</p><p><b>　　清水池布置。</b>

110、</p><p>　　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間不小于30min。每座清水池內(nèi)導(dǎo)流墻設(shè)置2條，間距為5.0m，將清水池分成3格。在導(dǎo)流墻底部每隔1.0m設(shè)0.1×0.1m的過水方孔，使清水池清洗時排水方便。</p><p>　　b.檢修孔。在清水池頂部設(shè)圓形檢修孔2個，直徑為1200mm。</p><p>　　c

111、.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，通氣孔每池共設(shè)12個，每格設(shè)4個，通氣管的管徑為200mm，通氣管伸出地面的高度高低錯落，便于空氣流通。</p><p>　　d.覆土厚度。清水池頂部應(yīng)有0.5~1.0m的覆土厚度，并加以綠化美化環(huán)境。此處取覆土厚度為1.0m。</p><p>　　圖11 清水池剖面圖</p><p><

112、b>　　8.2吸水井的設(shè)計</b></p><p>　　吸水井深為3.6m，寬為2m，長度12m。</p><p><b>　　8.3二泵房的設(shè)計</b></p><p>　　二泵房中泵型號的選擇：3用1備,查《給排水設(shè)計手冊--常用設(shè)備》選泵型。</p><p>　　水泵的參數(shù)如下： </p&

113、gt;<p><b>　　表5</b></p><p>　　泵房的尺寸：40m×10m，長度為控制間4m，泵軸之間的間距為4.0m，靠近控制間的泵與靠近吊裝間的泵距離墻的距離也為4.0m，另外設(shè)4.0m做為吊裝機(jī)械用，共計40m。寬度為吸水管4.5m，泵基礎(chǔ)的長度為2.5m，壓水管3m，共計10m。</p><p><b>　　9水廠

114、總體布置</b></p><p>　　9.1水廠的平面布置</p><p>　　水廠的平面布置應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)要求：</p><p>　　布置緊湊，以減少水廠占地面積和連接管渠的長度，并便于操作管理。但各構(gòu)筑物之間應(yīng)留處必要的施工和檢修間距和管道地位；</p><p>　　充分利用地形，力求挖填土方平衡以減少填、挖土方量和施工費(fèi)用；

115、各構(gòu)筑物之間連接管應(yīng)簡單、短捷，盡量避免立體交叉，并考慮施工、檢修方便。此外，有時也需要設(shè)置必要的超越管道，以便某一構(gòu)筑物停產(chǎn)檢修時，為保證必須供應(yīng)的水量采取應(yīng)急措施；</p><p>　　建筑物布置應(yīng)注意朝向和風(fēng)向；有條件時最好把生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)分開，盡量避免非生產(chǎn)人員在生產(chǎn)區(qū)通行和逗留，以確保生產(chǎn)安全；</p><p>　　對分期建造的工程，既要考慮近期的完整性，又要考慮遠(yuǎn)期工程建成后整

116、體布局的合理性。還應(yīng)該考慮分期施工方便。</p><p>　　9.2水廠的高程布置</p><p>　　在處理工藝流程中，各構(gòu)筑物之間水流應(yīng)為重力流。兩構(gòu)筑物之間水面差即為流程中的水頭損失，包括構(gòu)筑物本身，連接管道，計量設(shè)備等水頭損失在內(nèi)。水頭損失應(yīng)通過計算確定，并留有空地。</p><p>　　表6凈水構(gòu)筑物水位標(biāo)高</p><p><

117、;b>　　結(jié)語</b></p><p>　　經(jīng)過一周時間 我們組完成了某自來水廠的課程設(shè)計的任務(wù)和內(nèi)容，無論是從設(shè)計計算，還是水廠構(gòu)筑物的平面和高程布置，我都認(rèn)證的查閱資料，了解其優(yōu)缺點(diǎn)，這次課程設(shè)計鍛煉了實際演算、操作能力。在具體設(shè)計過程中，我先進(jìn)行設(shè)計計算，在保證效率與質(zhì)量的前提下，認(rèn)真查閱研究了相關(guān)資料，和同學(xué)商議決定了最終設(shè)計方案，從原始資料額積累到各設(shè)備的選型與說明，再至各參數(shù)的計算與

118、測量，各方面都凝聚這我們團(tuán)結(jié)的力量。</p><p>　　根據(jù)水源地水質(zhì)情況，投藥設(shè)備采用計量泵投加的方式，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)。</p><p>　　使用管式混合器對藥劑與水進(jìn)行混合。管式混合具有占地極小、投資省、設(shè)備簡單的優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　從工程造價來說，柵條造價為折板的1/2，而隔板

119、絮凝池占地較大，因此采用柵條絮凝。</p><p>　　采用斜管沉淀池，沉淀效率高、占地少。</p><p>　　采用擁有成熟運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗的普通快濾池，材料易得，價格便宜。</p><p>　　采用大阻力配水系統(tǒng)，單池面積可較大，降速過濾，效果好。</p><p>　　采用被廣泛應(yīng)用的氯及氯化物消毒，氯消毒的加氯過程操作簡單，價格較低，在管網(wǎng)中有

120、持續(xù)消毒殺菌作用。</p><p>　　采用濕投法的混凝處理工藝流程。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]《給水排水工程設(shè)計手冊》第一冊、第二冊、第三冊。</p><p>　　[2] 姜應(yīng)和、謝水波主編《水質(zhì)工程學(xué)》。</p><p>　　[3]北京市政工程設(shè)

121、計研究院主編.給水排水設(shè)計手冊（第二版）.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.</p><p>　　[4]《給水排水工程快速設(shè)計手冊》水力計算表[M]，李田、胡漢民主編，1994年01月。</p><p>　　[5]嚴(yán)熙世、范瑾初主編. 給水工程. 中國建筑工業(yè)出版社，1999年12月第四版.   </p><p>　　[6]

122、許保玖著. 給水處理理論. 中國建筑工業(yè)出版社，1981年. </p><p>　　[7]許保玖、安鼎年著. 給水處理理論與設(shè)計. 中國建筑工業(yè)出版社. 1992年.   [8]彭永臻、崔福義編著. 給水排水工程計算機(jī)程序設(shè)計. 中國建筑工業(yè)出版社. 1996年.   [9]崔福義、彭永臻. 給水排水