水廠工藝流程設(shè)計(jì)(課程設(shè)計(jì))

1、<p><b>　　水質(zhì)工程學(xué)（一）</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b></p><p>　　學(xué) 院：環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 系 名： 市政工程系 </p><p>　　2010年 7月 15 日</p><p><b>　　目

2、錄</b></p><p>　　第一章 設(shè)計(jì)基本資料和設(shè)計(jì)任務(wù)……………………………………2</p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)基本資料…………………………………………………2</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)………………………………………………………3</p><p>　　第二章 水廠設(shè)計(jì)規(guī)模的確定……………………………………

3、……4</p><p>　　第三章 水廠工藝方案的確定…………………………………………6</p><p>　　第四章 水廠各個(gè)構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………8</p><p>　　4.1 一級(jí)泵站…………………………………………………………8</p><p>　　4.2 混凝劑的選擇和投加……………………………………………8<

4、;/p><p>　　4.3 管式靜態(tài)混合器…………………………………………………11</p><p>　　4.4 往復(fù)式隔板絮凝池………………………………………………11</p><p>　　4.5 斜管沉淀池……………………………………………………15</p><p>　　4.6 普通快濾池……………………………………………………17</

5、p><p>　　4.7 消毒……………………………………………………………23</p><p>　　4.8 清水池…………………………………………………………24</p><p>　　4.9 二級(jí)泵站………………………………………………………25</p><p>　　4.10 附屬構(gòu)筑物……………………………………………………26</p&g

6、t;<p>　　第五章 水廠平面和高程布置…………………………………………27</p><p>　　5.1 平面布置………………………………………………………27</p><p>　　5.2 高程布置………………………………………………………27</p><p>　　附：參考文獻(xiàn)…………………………………………………………29</p>&

7、lt;p>　　第一章 設(shè)計(jì)基本資料和設(shè)計(jì)任務(wù)</p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)基本資料</p><p><b>　　1.生活用水量</b></p><p>　　該地區(qū)現(xiàn)有人口3.1萬(wàn),人均用水量標(biāo)準(zhǔn)(最高日)為220L/capd</p><p>　　2.城市大用戶集中用水量</p><p>

8、　　工廠A：0.7萬(wàn)m/d；工廠B：0.6萬(wàn)m/d</p><p>　　工廠C：0.8萬(wàn)m/d；工廠D：1.4萬(wàn)m/d</p><p><b>　　3.一般工業(yè)用水量</b></p><p>　　一般工業(yè)用水量占生活用水量的182 % .</p><p><b>　　4.第三產(chǎn)業(yè)用水量</b><

9、;/p><p>　　第三產(chǎn)業(yè)用水量占生活用水量的100 % .</p><p>　　5.最大日時(shí)變化系數(shù)為1.40.</p><p>　　6.原水水質(zhì)及水文地質(zhì)資料</p><p><b>　　(1)原水水質(zhì)情況</b></p><p>　　(2)水文地質(zhì)及氣象資料</p><p&

10、gt;<b>　　a.河流水文特征</b></p><p>　　最高水位:-1.0 m,最低水位:-3.0 m,常年水位:-2.0 m</p><p><b>　　b.氣象資料</b></p><p>　　歷年平均氣溫:20°C，年最高平均氣溫:30°C，年最低平均氣溫:0°C</p&g

11、t;<p>　　年平均降水量:1000 mm，年最高降水量:1800 mm，年最低降雨量:800 mm</p><p>　　常年風(fēng)向:東南風(fēng)，頻率：12%</p><p>　　歷年最大冰凍深度20 cm</p><p><b>　　c.地質(zhì)資料</b></p><p>　　第一層：回填、松土層，承載力8kg

12、/cm,深1～1.5 m；</p><p>　　第二層：粘土層，承載力10kg/cm,深3～4 m；</p><p>　　第三層：粉土層，承載力8kg/cm,深3～4 m；</p><p>　　地下水位平均在粘土層下 0.5 m。</p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><

13、;p>　　1.某水廠工藝設(shè)計(jì),確定水廠建設(shè)規(guī)模、位置；</p><p>　　2.水廠工藝方案確定及可行性研究(進(jìn)行兩種方案比較)；</p><p>　　3.水廠構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算,完成水廠平面布置圖、高程圖(完成設(shè)計(jì)圖2 張以上,其中手工圖1張以上)；</p><p>　　4.設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)1份.</p><p>　　第二章 水廠設(shè)計(jì)規(guī)模的

14、確定</p><p><b>　　1.近期規(guī)模</b></p><p><b>　　已知:</b></p><p>　　該地區(qū)現(xiàn)有人口3.1萬(wàn),人均用水量標(biāo)準(zhǔn)(最高日)為220L/capd</p><p>　　工廠A：0.7萬(wàn)m/d；工廠B：0.6萬(wàn)m/d</p><p>　

15、　工廠C：0.8萬(wàn)m/d；工廠D：1.4萬(wàn)m/d</p><p>　　一般工業(yè)用水量占生活用水量的182%</p><p>　　第三產(chǎn)業(yè)用水量占生活用水量的100 %</p><p>　　最大日時(shí)變化系數(shù)為1.4</p><p><b>　　可得:</b></p><p>　　Q生活 = 3100

16、0×220 = 682(萬(wàn)L/d) = 0.682(萬(wàn)m/d)</p><p>　　Q集中 = 0.7 + 0.6 + 0.8 + 1.4 = 3.5(萬(wàn)m/d)</p><p>　　Q生產(chǎn) = Q生活×182 % = 0.682×182 % = 1.241(萬(wàn)m/d)</p><p>　　Q三產(chǎn) = Q生活×100 % =

17、0.682×100 % = 0.682 (萬(wàn)m/d)</p><p>　　由于最大日時(shí)變化系數(shù)為1.4</p><p>　　Q生活 + Q生產(chǎn) + Q三產(chǎn) + Q集中 = 6.105(萬(wàn)m/d)</p><p>　　考慮管網(wǎng)漏失水量和未預(yù)計(jì)水量(系數(shù)1.15～1.25)</p><p>　　6.105×1.20 =7.32

18、6 (萬(wàn)m/d)</p><p>　　考慮水廠自用水量(系數(shù)1.05～1.10)</p><p>　　7.326×1.05 = 7.692(萬(wàn)m/d)</p><p>　　近期水廠用水約為8(萬(wàn)m/d)</p><p>　　3.水廠設(shè)計(jì)規(guī)模為:</p><p>　　近期規(guī)模8萬(wàn) m3 /d.水處理構(gòu)筑物按照近

19、期處理規(guī)模進(jìn)行設(shè)計(jì).水廠的主要構(gòu)筑物分為2組，每組構(gòu)筑物類型相同,每組處理規(guī)模為4萬(wàn)m3 /d.近期建造2組</p><p>　　第三章 水廠工藝方案的確定</p><p>　　水處理構(gòu)筑物類型的選擇，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)，處理后水質(zhì)要求、水廠規(guī)模、水廠用地面積和地形條件等，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定.</p><p>　　初步選定兩套方案如下:</p><

20、p><b>　　方案一:</b></p><p>　　取水→一級(jí)泵站→管式靜態(tài)混合器→往復(fù)隔板絮凝池→斜管沉淀池→普通快濾池→清水池→二級(jí)泵房→用戶</p><p><b>　　↑消毒劑</b></p><p><b>　　方案二:</b></p><p>　　取水→一級(jí)

21、泵站→管式擴(kuò)散混合器→折板絮凝池→平流沉淀池→V型濾池→清水池→二級(jí)泵房→用戶</p><p><b>　　↑消毒劑 </b></p><p>　　根據(jù)技術(shù)性能比較,確定選擇方案一,即:</p><p>　　取水→一級(jí)泵站→管式靜態(tài)混合器→往復(fù)隔板絮凝池→斜管沉淀池→普通快濾池→清水池→二級(jí)泵房→用戶</p><p&

22、gt;<b>　　↑消毒劑</b></p><p>　　第四章 水廠各個(gè)構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　4.1 一級(jí)泵站</b></p><p><b>　　1.一泵房吸水井</b></p><p>　　水廠地面標(biāo)高0.000m，河流洪水位標(biāo)高為-1.000m，枯

23、水位標(biāo)高為-6.000m，設(shè)計(jì)一泵站吸水井底標(biāo)高為-8.000m，進(jìn)水管標(biāo)高為-7.000m，一泵站吸水井頂標(biāo)高為0.500米，寬為6m，長(zhǎng)度20m，分為兩格。</p><p><b>　　2.一泵房</b></p><p>　　一泵房底標(biāo)高為-9.000m,一泵房頂標(biāo)高為6.500m.</p><p>　　4.2 混凝劑的選擇和投加</

24、p><p><b>　　設(shè)計(jì)原則:</b></p><p>　　溶液池的底坡不小于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(shí)溢出。設(shè)計(jì)藥劑溶解池時(shí)，為便于投置藥劑，溶解池的設(shè)計(jì)高度一般以在地平面以上或半地下為宜，池頂宜高出地面1.0m左右，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善操作條件。溶解池一般采用鋼筋混凝土池體來(lái)防腐。</p><p

25、><b>　　已知條件:</b></p><p>　　水廠單組構(gòu)筑物設(shè)計(jì)流量Q=40000m3/d根據(jù)原水水質(zhì)及水溫，參考有關(guān)水廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，選精致硫酸鋁為混凝劑。最大投加量為30mg/L，精致硫酸鋁投加濃度為10%。采用計(jì)量投藥泵投加。</p><p><b>　　計(jì)算過(guò)程:</b></p><p><b&g

26、t;　　溶液池容積W1</b></p><p>　　W1=uQ/(417bn)</p><p>　　式中：u—混凝劑（精致硫酸鋁）的最大投加量，30mg/L;</p><p>　　Q—處理的水量，1666.7m3/h;</p><p>　　b—溶液濃度（按商品固體重量計(jì)），10%；</p><p>　　n—

27、每日調(diào)制次數(shù)，2次。</p><p>　　所以: W1=30×1666.7/(417×10×2)= 5.99 m3</p><p>　　溶液池容積為8 m3 ,有效容積為6 m3，有效高度為1.5m，超高為0.5m，溶液池的形狀采用矩形，長(zhǎng)×寬×高=2×2×2m.置于室內(nèi)地面上，池底坡度采用0.03.</p>

28、<p>　　溶液池旁有寬度為2.0m工作臺(tái)，以便操作管理，底部設(shè)放空管。</p><p>　　溶解池(攪拌池)容積W2</p><p>　　W2=0.3W1=0.3×5.99=1.80 m3 </p><p>　　其有效高度為1.5m,超高為0.5m,設(shè)計(jì)尺寸為1.5×1.0×2m,池底坡度為3%。溶解池池壁設(shè)超高，以防止

29、攪拌溶液時(shí)溢出。溶解池為地下式，池頂高出地面0.5m，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和改善工作條件。</p><p>　　由于藥液具有腐蝕性，所以盛放藥液的池子和管道以及配件都采用防腐措施。溶液池和溶解池材料采用鋼筋混凝土材料，內(nèi)壁涂襯以聚乙烯板。</p><p>　　為增加溶解速度及保持均勻的濃度，采用機(jī)械攪拌設(shè)備。使用中心固定式平槳板式攪拌機(jī)。槳直徑750mm,槳板深度1400mm。</p>

30、;<p><b>　　3.加藥間和藥庫(kù)</b></p><p>　　加藥間和藥庫(kù)合并布置，布置原則為:藥劑輸送投加流程順暢,方便操作與管理,力求車間清潔衛(wèi)生,符合勞動(dòng)安全要求,高程布置符合投加工藝及設(shè)備條件.儲(chǔ)存量一般按最大投藥量的期間的15-30天的用量計(jì)算。</p><p>　　混凝劑為精制硫酸鋁，每袋的質(zhì)量為40kg，每袋的體積為0.5×

31、0.4×0.2 m3，投藥量為30g/ m3，水廠設(shè)計(jì)水量為2084m3/h，藥劑堆放高度為1.5m，藥劑貯存期為30d。</p><p>　　硫酸鋁袋數(shù)N = 24Qut/1000W</p><p>　　= 24×1666.7×30×30/(1000×40)≈900袋</p><p>　　有效堆放面積A = NV/

32、1.5（1-e）</p><p>　　=900×0.5×0.4×0.2/（1.5×0.8）=30㎡</p><p>　　4.3 管式靜態(tài)混合器</p><p><b>　　計(jì)算過(guò)程： </b></p><p><b>　　1.設(shè)計(jì)流量</b></p&

33、gt;<p>　　每組混合器處理水量為:40000 m/d=1666.7m/h=0.46 m/s</p><p><b>　　2.水流速度和管徑</b></p><p>　　由流量為1666.7 m/h，查水力計(jì)算表得:v=1.03m/s,管徑800 mm, 1000i= 1.56.</p><p>　　4.4 往復(fù)式隔板絮凝池&

34、lt;/p><p><b>　　設(shè)計(jì)原則:</b></p><p>　　池?cái)?shù)為2 個(gè),絮凝時(shí)間20～30分鐘,色度高,難于沉淀的細(xì)顆粒較多時(shí)宜采用高值.</p><p>　　進(jìn)口流速一般為0.5～0.6m/s,出口流速一般為0.2～0.3m/s.</p><p>　　隔板間凈距應(yīng)大于0.5m,進(jìn)水口設(shè)擋水措施,避免水流直沖隔

35、板.</p><p>　　絮凝池超高一般采用0.3m.</p><p>　　隔板轉(zhuǎn)彎處過(guò)水?dāng)嗝婷娣e,應(yīng)為廊道斷面面積的1.2～1.5倍.</p><p>　　池底坡向排泥口的坡度,一般為2%～3%,排泥管直徑不小于150mm.</p><p>　　絮凝效果可用速度梯度G和反應(yīng)時(shí)間T值來(lái)控制.</p><p><b

36、>　　設(shè)計(jì)計(jì)算:</b></p><p><b>　　(1)已知條件:</b></p><p>　　設(shè)計(jì)水量(包括自耗水量)Q = 80000 m/d = 3333.3 m/h</p><p><b>　　(2)采用數(shù)據(jù):</b></p><p>　　廊道內(nèi)流速采用6檔: v1=0

37、.5m/s，v2=0.4m/s，v3=0.35m/s，</p><p>　　v4=0.3m/s，v5=0.25m/s，v6=0.2m/s。</p><p>　　絮凝時(shí)間:T=20 min</p><p>　　池內(nèi)平均水深:H1=2.5 m</p><p>　　超高:H2=0.3 m</p><p><b>　

38、　池?cái)?shù):n=2</b></p><p><b>　　(3)數(shù)據(jù)計(jì)算</b></p><p><b>　　計(jì)算總?cè)莘e:</b></p><p>　　W = QT/60 = 3333.3×20/60 = 1111.1 m3</p><p>　　分為兩池，每池凈平面面積:</p

39、><p>　　F’= W/(nH1) = 1111.1/(2×2.5) = 222.2 m2</p><p>　　池子寬度B:按沉淀池寬采用16 m</p><p>　　池子長(zhǎng)度（隔板間凈距之和）:</p><p>　　L’= 222.2/16 = 13.89 m</p><p>　　隔板間距按廊道內(nèi)流速不同分成

40、6檔:</p><p>　　a1=Q/(3600nv1H1)= 3333.3/(3600×2×0.5×2.5)= 0.37m</p><p>　　取a1=0.4 m，則實(shí)際流速v1’= 0.463 m/s</p><p>　　a2=Q/(3600nv2H2)= 3333.3/(3600×2×0.4×2.5)

41、= 0.46m</p><p>　　取a2=0.5 m，則實(shí)際流速v2’= 0.37 m/s</p><p>　　a3=Q/(3600nv3H3)= 3333.3/(3600×2×0.35×2.5)= 0.53m</p><p>　　取a3=0.6 m，則實(shí)際流速v3’= 0.309m/s</p><p>　　a

42、4=Q/(3600nv4H4)= 3333.3/(3600×2×0.3×2.5)= 0.62m</p><p>　　取a4=0.7 m，則實(shí)際流速v4’= 0.264 m/s</p><p>　　a5=Q/(3600nv5H5)= 3333.3/(3600×2×0.25×2.5)= 0.741m</p><p&

43、gt;　　取a5=0.8 m，則實(shí)際流速v5’= 0.231 m/s</p><p>　　a6=Q/(3600nv6H6)= 3333.3/(3600×2×0.20×2.5)= 0.926m</p><p>　　取a6=1.0 m，則實(shí)際流速v6’= 0.185 m/s</p><p>　　每一種間隔采取3條,則廊道總數(shù)為18條,水流轉(zhuǎn)

44、彎次數(shù)為17次.則池子長(zhǎng)度(隔板間凈距之和):</p><p>　　L’=3(a1+a2+a3+a4+a5+a6)=3(0.4+0.5+0.6+0.7+0.8+1.0)= 12m</p><p>　　隔板厚度按0.2m計(jì)，則絮凝池的總長(zhǎng)L為:</p><p>　　L = 12 + 0.2×(18-1) = 15.4m</p><p>

45、;　　按廊道內(nèi)的不同流速分成6段，分別計(jì)算水頭損失:</p><p><b>　　第一段:</b></p><p>　　水力半徑：R1=a1H1/(a1+2H1)=0.4×2.5/(0.4+2×2.5)= 0.185 m</p><p>　　槽壁粗糙系數(shù)n=0.013，流速系數(shù)Cn</p><p>　

46、　y1=2.5 -0.13-0.75 (-0.10)</p><p>　　=2.5× -0.13-0.75× ( -0.10)= 0.15</p><p>　　故: C1= /n = /0.013= 59.72</p><p>　　第一段廊道長(zhǎng)度: l1= 3B = 3×16 = 48m</p

47、><p>　　第一段水流轉(zhuǎn)彎次數(shù)：S1=3</p><p>　　取隔板轉(zhuǎn)彎處的過(guò)水?dāng)嗝婷娣e為廊道斷面面積的1.4倍，則第一段轉(zhuǎn)彎處v01= v1/1.4= 0.463/1.4= 0.331m/s</p><p>　　則絮凝池第一段的水頭損失為:</p><p>　　h1=ξS1 /(2g) + l1/( R1)=3×3×0.

48、331×0.331 /(2×9.81)+0.463×0.463×48/(59.72 ×59.72×0.185)= 0.066 m</p><p>　　各段水頭損失計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表：</p><p><b>　　各段水頭損失計(jì)算</b></p><p>　　∑h = 0.066 + 0.0

49、40 + 0.027 + 0.026 + 0.026 + 0.009 = 0.194 m</p><p>　　GT值計(jì)算（t=20℃）：</p><p>　　G = = = 40s-1</p><p>　　GT = 40×20×60 = 48000 (此GT值在104～105的范圍內(nèi))</p><p>　　池底坡度: i

50、= h/L = 0.194/15.4= 1.26％</p><p><b>　　4.5 斜管沉淀池</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)要點(diǎn):</b></p><p>　　1.斜管斷面一般采用蜂窩六角形或山形(較少采用矩形或正方形),其內(nèi)徑或邊距d一般采用25～35mm.</p><p>　　2

51、.斜管長(zhǎng)度一般為800～1000mm左右,可根據(jù)水力計(jì)算結(jié)合斜管材料決定.</p><p>　　3.斜管的水平傾角常采用60°.</p><p>　　4.斜管上部清水區(qū)高度不宜小于1.0m.</p><p>　　5.斜管下部布水區(qū)高度不宜小于1.5m.</p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算:</b></p

52、><p><b>　　(1)已知條件:</b></p><p>　?、賳谓M構(gòu)筑物進(jìn)水量: Q=40000 m/d = 1666.7 m/h = 0.46 m/s</p><p>　　②顆粒沉降速度: µ = 0.35 mm/s</p><p>　　(2)設(shè)計(jì)采用數(shù)據(jù):</p><p>　?、?/p>

53、清水區(qū)上升流速: v = 2.5 mm/s</p><p>　?、诓捎盟芰掀瑹釅毫呅畏涓C管,管厚為0.4mm,邊距d=30mm,水平傾角θ= 60 °</p><p>　　(3)清水區(qū)面積: A=Q/v=0.46/0.0025=184㎡,其中斜管結(jié)構(gòu)占用面積按3 %計(jì),則實(shí)際清水區(qū)需要面積:</p><p>　　A’=184×1.03=189.

54、5㎡</p><p>　　為了配水均勻,采用斜管區(qū)平面尺寸12.7m×15m,使進(jìn)水區(qū)沿15m長(zhǎng)一邊布置.</p><p><b>　　(4)斜管長(zhǎng)度l:</b></p><p>　?、俟軆?nèi)流速:v0 = v/sinθ= 2.5/sin60°= 2.5/0.866= 2.89mm/s</p><p>

55、　?、谛惫荛L(zhǎng)度:l=(1.33 v0 -µsinθ)d/(µcosθ)=(1.33×2.89-0.35×0.866) ×30/(0.35×0.5)= 607mm</p><p>　　③考慮管端紊流,積泥等因素,過(guò)渡區(qū)采用250mm</p><p>　?、苄惫芸傞L(zhǎng): l’= 250+607= 857mm,按1000mm計(jì)</p

56、><p><b>　　(5)池子高度:</b></p><p>　?、俨捎帽Ｗo(hù)高度:0.3m</p><p>　　②清水區(qū):1.2m </p><p><b>　?、鄄妓畢^(qū):1.5m</b></p><p>　?、艽┛着拍喽凡鄹?0.8m</p><p>

57、　?、菪惫芨叨? h=l’sinθ=1×sin60°=0.87m</p><p>　?、蕹刈涌偢? H= 0.3 + 1.2 + 1.5 + 0.8 + 0.87= 4.67m</p><p>　　(6)沉淀池進(jìn)口采用穿孔墻,排泥采用穿孔管,集水系統(tǒng)采用穿孔管.</p><p>　　(7)復(fù)算管雷諾數(shù)及沉淀時(shí)間</p><p&

58、gt;<b>　　Re=Rv0/ν</b></p><p>　　式中水力半徑:R= d/4= 30/4= 7.5mm= 0.75cm</p><p>　　管內(nèi)流速:v0= 0.289 cm/s</p><p>　　運(yùn)動(dòng)黏度: ν=0.01cm /s(當(dāng)t=20℃時(shí)),</p><p>　　Re= 0.75×0.

59、289/0.01= 21.7</p><p>　　沉淀時(shí)間: T= l’/ v0= 1000/2.89= 5.77min</p><p><b>　　4.6 普通快濾池</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)要點(diǎn):</b></p><p>　　1.濾池清水池應(yīng)設(shè)短管或留有堵板,管徑一般采用75～2

60、00mm,以便濾池翻修后排放初濾水.</p><p>　　2.濾池底部應(yīng)設(shè)有排空管,其入口出設(shè)柵罩,池底坡度約0.005,坡向排空管.</p><p>　　3.配水系統(tǒng)干管的末端一般裝排氣管,當(dāng)濾池面積小于25㎡時(shí),管徑為40mm,濾池面積為25～100㎡時(shí),管徑為50mm.排氣管伸出濾池頂處應(yīng)加截止閥.</p><p>　　4.每個(gè)濾池上應(yīng)裝有水頭損失計(jì)或水位尺以

61、及取樣設(shè)備等.</p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算:</b></p><p>　　設(shè)計(jì)2組濾池，每組濾池設(shè)計(jì)水量為：Q=40000 m3/d</p><p>　　濾速：v=10m/h</p><p>　　反沖洗強(qiáng)度q=14L/(s· m2)</p><p>　　(1)濾池面積及尺寸:濾

62、池工作時(shí)間為24h，沖洗周期為12h，濾池實(shí)際工作時(shí)間為: T= 24 - 0.1×24/12= 23.8h</p><p>　　濾池面積為:F=Q/(vT)=40000/（10×23.8）=168.1 m2</p><p>　　每組濾池單格數(shù)為N=6，布置成對(duì)稱雙行排列.</p><p>　　每個(gè)濾池面積為: f= F/N= 168.1/6=

63、28.1 m2</p><p>　　采用濾池設(shè)計(jì)尺寸為: L= 6m, B= 5m。</p><p>　　校核強(qiáng)制濾速v’為: v’= Nv/(N-1)= 6×10/(6-1)= 12m/h</p><p><b>　　(2)濾池高度</b></p><p>　　承托層厚度H1 采用0.5 m</p&g

64、t;<p>　　濾料層厚度H2 采用0.6 m</p><p>　　砂面上水深H3 采用1.8 m</p><p>　　保護(hù)層高度H4 采用0.3 m</p><p>　　濾池總高度H 為: H= 0.5 + 0.6 + 1.8 + 0.3 = 3.2 m</p><p>　　(3)配水系統(tǒng)(每只濾池)</p>

65、<p><b>　　①干管:</b></p><p>　　干管流量: qg = fq = 28.1×14 = 393.4 L/s</p><p>　　采用管徑: dg = 700mm</p><p>　　干管始端流速: vg = 1.02 m/s</p><p><b>　?、谥Ч?lt;

66、/b></p><p>　　支管中心間距:采用aj = 0.25 m</p><p>　　每池支管數(shù): nj = 2×L/aj = 2×6/0.25 = 48 根</p><p>　　每根支管入口流量: qj = qg /nj = 393.4/48 = 8.19 L/s</p><p>　　采用管徑: dj = 80

67、 mm </p><p>　　支管始端流速: vj = 1.63m/s</p><p><b>　　③孔眼布置：</b></p><p>　　支管孔眼總面積與濾池面積之比K采用0.25%</p><p>　　孔眼總面積: Fk = Kf = 0.25%×28.1 = 0.07025㎡ = 70250 mm

68、78;</p><p>　　采用孔眼直徑: dk = 9 mm </p><p>　　每個(gè)孔眼面積: fk = πdk²/4 = 0.785×9×9 = 63.5 mm</p><p>　　孔眼總數(shù): Nk = Fk/ fk = 70250/63.5 = 1107 個(gè)</p><p>　　每根支管孔眼數(shù): nk

69、= Nk / nj = 1400/50 = 28個(gè)</p><p>　　支管孔眼布置設(shè)二排，與垂線成450夾角向下交錯(cuò)排列.</p><p>　　每根支管長(zhǎng)度: lj = 0.5×(B-dg)= 0.5×(5-0.7)= 2.15m</p><p>　　每排孔眼中心距: ak = lj /(nk/ 2)= 0.154m</p>&l

70、t;p><b>　　④孔眼水頭損失：</b></p><p>　　支管壁厚采用: δ= 5mm </p><p>　　流量系數(shù): µ = 0.68</p><p>　　水頭損失: hk = 1/(2g) × = 1/(2g) × = 3.5m</p><p><b>　?、?/p>

71、復(fù)算配水系統(tǒng)：</b></p><p>　　支管長(zhǎng)度與直徑之比不大于60，則lj/dj = 2.15/0.08 = 27 < 60</p><p>　　孔眼總面積與支管總橫截面積之比小于0.5，則:</p><p>　　Fk/(njfj)=0.07025/(52×0.785×0.08×0.08)= 0.35 <

72、0.5</p><p>　　干管橫截面積與支管總橫截面積之比，一般為1.75～2.0，則:</p><p>　　fg/(njfj)=0.785×0.8×0.8/(50×0.785×0.08×0.08)= 2 </p><p>　　孔眼中心距應(yīng)小于0.2，則ak = 0.154 < 0.2m</p>

73、<p><b>　　(4)洗砂排水槽</b></p><p>　　洗砂排水槽中心距,采用a0=1.7m</p><p>　　排水槽根數(shù): n0 = 4.5/1.7= 3根</p><p>　　排水槽長(zhǎng)度: l0 = L = 6.5m</p><p>　　每槽排水量為： q0= ql0a0= 14×6

74、×1.7= 142.8L/s</p><p>　　采用三角形標(biāo)準(zhǔn)斷面.</p><p>　　槽中流速,采用v0=0.6m/s</p><p>　　槽斷面尺寸為：x=0.5(q0/1000v0) 0.5= 0.25 m</p><p>　　排水槽底厚度,采用δ=0.05m</p><p>　　砂層最大膨脹率:e

75、=45%</p><p>　　砂層厚度H2 = 0.6 m</p><p>　　洗砂排水槽頂距砂面高度:He = eH2 + 2.5x + δ+ 0.075</p><p>　　=0.45×0.6+2.5×0.25 +0.05+0.075</p><p><b>　　=1.02m</b></p&

76、gt;<p>　　洗砂排水槽總面積為: F0 =2xl0n0=2×0.25×6×3= 9㎡</p><p>　　復(fù)算:排水槽總平面面積與濾池面積之比,一般小于25%,則</p><p>　　F0/f=9 /30= 30 %，考慮誤差符合要求</p><p>　　(5)濾池的各種管渠計(jì)算</p><p&g

77、t;<b>　?、龠M(jìn)水:</b></p><p>　　進(jìn)水總流量:Q1 = 40000 m3/d= 0.463m3/s</p><p>　　采用進(jìn)水渠斷面:渠寬B1= 0.75m,水深0.5m</p><p>　　渠中流速: v1 = 1.23m/s</p><p>　　各個(gè)濾池進(jìn)水管流量Q2 = 0.463/6 = 0

78、.077m3/s</p><p>　　采用進(jìn)水管徑:D2 = 350mm</p><p>　　管中流速為v2 = 0.8 m/s</p><p><b>　?、跊_洗水</b></p><p>　　沖洗水總流量:Q3 =qf =14×28.1= 393.4 L/s=0.39 m3/s</p><

79、;p>　　采用管徑500mm，管中流速為2.00 m/s</p><p><b>　?、矍逅?lt;/b></p><p>　　清水總流量:Q4 = Q1= 0.463 m3/s</p><p>　　清水渠斷面:同進(jìn)水渠斷面</p><p>　　每個(gè)濾池清水管的流量:Q5 = Q2 = 0.077m3/s</p&g

80、t;<p>　　采用管徑D5 =300mm</p><p>　　管中流速:v5 = 1.09 m/s。</p><p><b>　?、芘潘?lt;/b></p><p>　　排水流量:Q6 = Q3 = 0.39 m3/s</p><p>　　排水渠斷面:寬度B6 =0.6 m,渠中水深0.5 m.</p&

81、gt;<p>　　渠中流速:v6 =1.3m/s</p><p>　　采用排水管的管徑為600mm。</p><p><b>　?、輿_洗水箱</b></p><p>　　沖洗時(shí)間:t=6 min</p><p>　　沖洗水箱容積：W=1.5qft=1.5×14×28.1×6&#

82、215;60= 212m3</p><p>　　水箱底至濾池配水管間的沿途及局部損失之和:h1=1.0 m</p><p>　　配水系統(tǒng)水頭損失:h2 = hk = 3.5m</p><p>　　承托層水頭損失:h3 = 0.022H1q=0.022×0.5 ×14= 0.15m</p><p>　　濾料層水頭損失:h4

83、=(r1/r - 1)(1- m0)H2= 0.58m</p><p>　　安全富余水頭:h5= 1.5m</p><p>　　沖洗水箱底應(yīng)高于洗砂排水槽面: H= h1+ h2+ h3+ h4+ h5</p><p>　　=1.0+3.5+0.15+0.58+1.5</p><p><b>　　=6.73m</b>&l

84、t;/p><p><b>　　(6)配氣系統(tǒng)設(shè)置</b></p><p>　　供氣方式采用空壓機(jī)通過(guò)中間儲(chǔ)氣罐向?yàn)V池送氣.</p><p><b>　　4.7 消 毒</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算:</b></p><p><b>

85、;　　1.加氯量</b></p><p>　　已知條件: 設(shè)計(jì)水量Q1=80000 m3/d=3333.3 m3/h，</p><p>　　清水池最大投加量a為1mg/L.</p><p><b>　　預(yù)加氯量為0</b></p><p>　　清水池加氯量Q= 0.001aQ1= 0.001×1&#

86、215;3333.3= 3.33kg/h</p><p>　　二泵站加氯量不做考慮</p><p><b>　　2.加氯間</b></p><p>　　倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)備量按30d最大用量計(jì)算：</p><p>　　M= 3.33×30×24= 2398kg</p><p>　　選用1t

87、的氯瓶3個(gè)，氯瓶長(zhǎng)L=2020mm，直徑D=800mm，公稱壓力2.2Mpa.加氯間中將氯瓶和加氯機(jī)分隔布置.加氯間有直接通向外部的門,保持通風(fēng). 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(kāi)關(guān).</p><p><b>　　4.8 清水池</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算:</b></p><

88、p>　　已知條件:設(shè)計(jì)水量Q =80000m3/d</p><p>　　1.清水池調(diào)節(jié)容積取設(shè)計(jì)流量即最高日用水量的10%，則調(diào)節(jié)容積為：W1=10%×Q=10%×80000=8000m3</p><p>　　2.消防用水量按同時(shí)發(fā)生兩次火災(zāi),一次滅火用水量取25L/s</p><p>　　連續(xù)滅火為2h,則消防容積為: W2=25

89、5;2×3600/1000=180 m3</p><p>　　3.水廠自用水(用于沖洗濾池，沉淀池排泥等)的貯備容積為:</p><p>　　W3=5%×Q已在設(shè)計(jì)流量考慮范圍內(nèi)</p><p>　　4.安全儲(chǔ)量:不做考慮W4= 0</p><p>　　5.清水池總?cè)莘e為:</p><p>　　W=

90、 W1 + W2 + W3 + W4= 8000 + 180 + 0= 8180m3</p><p>　　6.水廠內(nèi)建2座矩形清水池,容量為W/2=4090m3</p><p>　　清水池有效水深取4.5m,超高0.3m，則清水池的平面尺寸為31m×30m.</p><p>　　7.清水池進(jìn)水管按最高日平均時(shí)流量計(jì)算，直徑為800mm.</p>

91、<p>　　清水池出水管按最高日最高時(shí)流量計(jì)算，直徑為800mm.</p><p>　　溢流管與進(jìn)水管直徑相同為800mm，管端為喇叭口，管上不得安裝閥門.</p><p>　　排水管直徑為600mm。</p><p>　　8.清水池設(shè)2個(gè)檢修孔，孔頂設(shè)有防雨蓋板.檢修孔直徑為600mm.池頂設(shè)8個(gè)通氣管，并設(shè)有網(wǎng)罩。通氣管直徑為200mm.</

92、p><p>　　9.考慮清水池容積較大，為滿足抗浮要求，清水池池頂覆土0.5m.</p><p>　　10.清水池設(shè)有水位連續(xù)測(cè)量裝置，供水位自動(dòng)控制和水位報(bào)警之用.</p><p><b>　　4.9 二級(jí)泵站</b></p><p><b>　　1.吸水井</b></p><p&

93、gt;　　吸水井尺寸應(yīng)滿足安裝水泵吸水管進(jìn)口喇叭口的要求.</p><p>　　吸水井最高水位標(biāo)高=清水池最高水位標(biāo)高=0.500m</p><p>　　吸水井最低水位標(biāo)高=清水池池底標(biāo)高-連接管道中的水損=-4.000-0.15=-4.150m</p><p>　　吸水井長(zhǎng)度18m,吸水井寬度10m.吸水井高度為6.2m.</p><p>

94、<b>　　2.泵房高度</b></p><p>　　二泵房室內(nèi)低坪標(biāo)高為 -2.000m,泵房所在的室外地坪標(biāo)高為0.000m，二泵房室內(nèi)地面低于室外2m.泵房為半地下室.</p><p>　　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,其中:a2為行車梁高度，c2為行車梁底至其重鉤中心的距離；d為其重鉤的垂直長(zhǎng)度， e為

95、最大一臺(tái)機(jī)組的高度， h為吊起物底部與泵房進(jìn)口處平臺(tái)的距離．泵房地下高度H2=2.000m,則泵房高度H= H1 + H2= 7.500 + 2.000= 9.500m</p><p>　　4.10 附屬構(gòu)筑物</p><p>　　附屬構(gòu)筑物包括生產(chǎn)輔助建筑物和生活附屬建筑物.</p><p>　　1.生產(chǎn)輔助建筑物:</p><p>　　主

96、要有機(jī)修車間、配電房、藥庫(kù)、氯庫(kù)和化驗(yàn)間等.</p><p>　　2.生活附屬建筑物:</p><p>　　生活附屬建筑物包括水廠的辦公樓、車庫(kù)、值班宿舍、控制室、食堂、值班室等.</p><p>　　水廠內(nèi)綠化面積為總面積的30%.廠內(nèi)道路多數(shù)為8-12米，包括人行道1.5米.所有道路的轉(zhuǎn)彎半徑均為6米.綠地由草地、綠籬、花壇、樹(shù)木配合構(gòu)成，面積大的可以在中間設(shè)建

97、筑小品和人行走道形成小型花園.在建筑物的前坪，道路交出口的附近都設(shè)綠地.在建筑物或構(gòu)筑物與道路之間的帶狀空地進(jìn)行綠化布置，形成綠帶.在需要圍護(hù)的地方設(shè)綠籬，既起到隔離的作用，又可以達(dá)到美化的效果.水廠四周設(shè)置高2.50米的防護(hù)圍墻，采用磚砌圍墻.</p><p>　　第五章 水廠平面和高程布置</p><p><b>　　5.1 平面布置</b></p>

98、<p>　　平面布置時(shí)，應(yīng)考慮一下幾點(diǎn)：</p><p>　　1.布置緊湊，以減少水廠占地和連接管渠的長(zhǎng)度，但是各構(gòu)筑之間應(yīng)留出必要的施工和檢修空間和管道位置.</p><p>　　2.充分利用地形，力求挖填方平衡以減少施工量.</p><p>　　3.各構(gòu)筑物之間連接管應(yīng)簡(jiǎn)單、短捷，盡量避免立體交叉，并考慮施工、檢修方便.</p><

99、;p>　　4.沉淀池排泥及濾池沖洗廢水排除方便，力求重力排污.</p><p>　　5.廠區(qū)內(nèi)應(yīng)有管、配件等露天堆場(chǎng).</p><p>　　6.建筑物布置應(yīng)注意朝向和風(fēng)向.</p><p>　　7.有條件時(shí)最好把生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)分開(kāi).</p><p>　　8.應(yīng)考慮水廠擴(kuò)建可能.</p><p>　　9.水廠的工藝

100、流程采用直線型布置，流程力求簡(jiǎn)短，適當(dāng)增加綠地，使水廠立面豐富.</p><p><b>　　5.2 高程布置</b></p><p><b>　　構(gòu)筑物水頭損失匯總</b></p><p>　　假設(shè)水廠設(shè)計(jì)地面標(biāo)高為 0.000m</p><p>　　構(gòu)筑物標(biāo)高和水位標(biāo)高</p>&

101、lt;p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1.給水工程(第4版)</p><p>　　嚴(yán)煦世，范瑾初主編，中國(guó)建筑工業(yè)出版社</p><p>　　2.給水排水工程設(shè)計(jì)手冊(cè)(第3冊(cè))</p><p>　　中國(guó)市政工程畢業(yè)設(shè)計(jì)研究所主編，中國(guó)建筑工業(yè)出版社</p><p>