某小區(qū)給水工藝畢業(yè)設計完整版

1、<p><b>　　1 緒 論</b></p><p>　　1.1 設計任務與原始資料</p><p><b>　　1.1.1原始資料</b></p><p>　　H小區(qū)地處沿海地區(qū)，經濟較發(fā)達，該小區(qū)常住人口約20000人。取水源為小區(qū)附近（如圖1.1所示）的湖泊（水質如表1.1所示）。湖泊水深較淺，水位隨季節(jié)

2、變化不大，最高水位位于地平面以下0.3米，最低水位位于地平面以下0.6米；岸邊地勢較緩，地基條件較好。由于工業(yè)的發(fā)展，水源遭到一定程度的污染，水質指標總體基本符合地面水質標準中類水的標準，但氨氮（-）含量超標，AOC（可同化有機碳）和的含量也較高，水廠常規(guī)處理工藝已經無法使出水符合《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB5749-85）和衛(wèi)生部頒布的《生活飲用水衛(wèi)生標準>>。</p><p>　　表1.1 原水水

3、質一覽表</p><p>　　1.1.2設計的主要內容</p><p>　　本設計的任務是針對題設要求和條件，設計出適合H小區(qū)的給水處理工程。本設計的內容包括：</p><p>　?。?）取水構筑物及泵站設計；</p><p>　　（2）針對原水水質，選擇適宜的給水處理工藝流程，其中應當包括（或部分包括）：⑴預處理工藝；⑵常規(guī)處理工藝；⑶深度

4、處理工藝。</p><p>　?。?）水廠處理構筑物設計、設備的選型及運行參數確定。</p><p>　　（4）繪制工藝的平面布置圖和高程布置圖。</p><p>　?。?）繪制主要構筑物的加工/施工/工藝圖。</p><p>　　圖1.1 H小區(qū)地形圖</p><p>　　1.1.3設計的具體要求</p>

5、;<p>　　（1）學會收集與整理設計資料；運用已學過的理論知識，合理規(guī)劃，設計小型給水處理系統(tǒng)；通過設計，熟悉有關技術規(guī)定和設計規(guī)范。</p><p>　?。?）根據任務書的要求，合理安排和規(guī)劃時間，按期獨立完成設計任務；設計結果應具有一定的實用價值。</p><p>　　1.1.4需要提交的設計成果</p><p>　?。?）畢業(yè)設計說明和計算書一

6、本（合訂）。</p><p>　?。?）H小區(qū)給水工藝設計圖紙一套，其中應包括：a、H小區(qū)給水系統(tǒng)平面布置圖和高程布置圖（2張）；b、取水構筑物剖面圖（1張）；c、給水廠主要處理構筑物的加工/施工/工藝圖（5－8張）。</p><p><b>　　1.2工藝流程選擇</b></p><p>　　近年來，隨著工農業(yè)的迅速發(fā)展，城市化建設加快，城市

7、人口膨脹，引起了城市工業(yè)生活用水量大大增加；同時，相應的污染排放量也逐年增加。導致了飲用水水源普遍受到污染，飲用水水質惡化。常規(guī)的工藝已經無法滿足處理水有較好水質的標準。國外也紛紛在常規(guī)工藝基礎上增設預處理、深度處理，處理后的水質較好，使用安全，經濟上也可運行。</p><p>　　針對本次設計，因為是經濟發(fā)達地區(qū)，水質污染主要超標項目：可同化有機碳（有機物）和氨氮。擬采用生物預處理+常規(guī)工藝+深度處理。常規(guī)處理

8、中可以選擇混凝沉淀也可以選擇澄清工藝將二者合為一個工藝。通過對原水水質的分析，現擬定以下工藝流程：</p><p>　　原水--生物預處理—絮凝沉淀—過濾--深度處理—消毒。</p><p>　　2 取水裝置及泵站設計</p><p><b>　　2．1 水量確定</b></p><p>　　根據所給資料，沿海經濟較發(fā)

9、達地區(qū)。查《給排水工程快速設計手冊》表1-3，H小區(qū)地處東南沿海地區(qū)，屬于第三區(qū)，即：上海浙江的全部 江西安徽 江蘇的大部 福建北部 湖南湖北的東部和河南南部。給水設備類型：室內有給水排水衛(wèi)生設備并有淋浴設備和集中熱水供應。</p><p>　　表 2.1 生活用水量定額</p><p>　　所以最高日生活用水量定額 200 L/人.d </p><p>　　

10、k=1.4 用水普及率f=98%</p><p>　　（1）城市或居住區(qū)的最高日生活用水量Q1</p><p>　　Q1 =qfN= 200（L/人.d）×2000人×98%=3920m</p><p>　?。?）澆灑道路和大面積綠化需用水Q2</p><p>　　澆灑道路每平方米路面 每次1~1.5L大面積綠化用水1.5

11、~2.0L/(d.㎡)。</p><p>　　若按面積計算，綠化及澆灑道路用水量〉生活用水量，不合理。</p><p>　　所以據經驗估計占3%，只負責預留地及生活區(qū)的用水量。</p><p>　　各個工廠可自己打井供綠化澆灑道路，也不計入用水量計算。 </p><p>　?。?）Q2=3%Q1

12、 </p><p>　　=3%×3920=117.6約=118. m</p><p>　?。?）再增加相當于最高日用水量15%~25%的未預見用水量和管網漏水量。</p><p>　?。?）設計年限內最高日用水量</p><p>　

13、　Qd’=1.25(Q1+Q2) =1.25×(3920+118)=5047.5 m/d </p><p>　?。?）再加水廠自用水量：取設計用水量的</p><p>　　則Qd=1.05Qd=1.05×5047.5 m/d=5299.875 m/d

14、 </p><p>　　（7）最高日平均時用水量</p><p>　　Qh==0.06 m </p><p>　?。?）最高時設計用水量</p><p>　　Qh’==1.4×220.8m=309.12 m=0.086 m </p><p&g

15、t;<b>　　2.2 取水裝置</b></p><p><b>　　2.2.1取水點</b></p><p>　　取水點因為是湖泊取水，湖泊取水的基本要求是：</p><p>　　（1）遠離湖岸蘆葦等較多的地方，這些湖區(qū)有機物豐富，水生物較多，水質較差，易發(fā)生堵塞現象。</p><p>　?。?）

16、取水點應該避免選擇在夏季主風向的向風面的凹岸處，因為這些地方大量浮游生物集聚并死亡，使水質惡化，水的色度增加，且產生臭味。</p><p>　　（3）取水頭部應該遠離支流的匯入點，選擇水深較大，濁度較小的地點。</p><p>　?。?）取水頭部應該建在穩(wěn)定的湖岸，選擇岸坡坡度較小，岸高不大的地方。</p><p>　　所以取水口應選在近湖泊出口處，離開支流匯入口，

17、且須避開藻類集中滋生區(qū)?？紤]到實際地區(qū)情況，無法滿足取水口在主導風向上風向這個條件，所以取離預留空地最近的湖泊邊的一點，但取水頭部可以取遠點 。伸入湖泊78.8m.</p><p><b>　　2.2.2取水方式</b></p><p>　　從湖泊取水，應考慮風浪對淹沒深度的影響。</p><p>　?。?）岸邊式取水構筑物適用于湖泊岸邊較陡，

18、主流近岸，岸邊有足夠水深，水質和地質條件較好的情況。</p><p>　?。?）河床式取水構筑物在湖岸平坦，岸邊水深不夠或水質不好時采用。</p><p>　　本設計從湖泊中取水，水深較小，岸邊地質條件較好，水質比較均勻，可分建或合建取水構筑物。考慮造價問題，泵房不宜挖太深，所以選擇河床分建式取水構筑物。</p><p>　　圖2.1 取水構筑物示意圖</p&

19、gt;<p>　　河床式取水構筑物按照進水管形式的不同，河床式取水構筑物的主要類型有自流管取水，虹吸管取水，水泵直接吸水，橋墩式取水等。</p><p>　?。?）自流管取水：自流管淹沒于水中，湖水靠重力自留，工作較可靠，但敷設自流管時，開挖土石方量較大，適用于自流管埋深不大時。</p><p>　　(2)虹吸管取水：虹吸管比自流管提高了賣官的高程，可以減少水下土石方量，縮短

20、工期，節(jié)約投資。但虹吸管對管材及施工質量要求較高，運行管理要求嚴格，并須保證嚴密不漏氣，需要真空裝置，工作可靠性不如自流管。</p><p>　　(3)水泵直接吸水：適用于水中漂浮物不多，吸水管不長的中小型泵房。</p><p>　　(4)橋墩式取水：造價高，適合在大河中，岸邊無建泵房條件下使用。</p><p>　　水廠規(guī)模較小，湖泊岸邊地質條件較好，地勢平坦，水

21、質穩(wěn)定，水位落差不大，所以可以選擇自流管取水方式，既可以減少工程造價，與虹吸管相比又可以保證供水安全，并與取水量要求相適宜。</p><p><b>　　2.2.3取水頭部</b></p><p>　　常見的河床式取水構筑物的取水頭部主要有喇叭口取水頭部、蘑菇頭式取水頭部、魚形罩取水頭部、箱式取水頭部、斜板取水頭部等。</p><p>　?。?

22、）喇叭口取水頭部：是設有隔柵的金屬喇叭口，用樁架或支墩固定在河床上，這種頭部構造簡單，造價較低，施工方便，但取出漂浮污效果較差。</p><p>　?。?）蘑菇頭式取水頭部：是一個向上的喇叭口，其上再加一金屬帽蓋。河水由帽蓋底部流入，帶入的泥沙及漂浮物較少。缺點是頭部高度較大，有求水深較大。</p><p>　　（3）魚形罩取水頭部：是一個兩端帶圓錐頭部的圓筒，在圓筒表面和背水圓錐面上開設

23、圓形進水孔。其外形區(qū)域流線型，水流阻力小，而且進水面積大，進水孔流速小，漂浮物難于吸附在罩上，所以能減輕水草堵塞。</p><p>　?。?）箱式取水頭部：進水孔總面積較大，能減少冰凌和泥沙進入量，適于在水深較小的情況下使用。</p><p>　?。?）斜板取水頭部：適用于粗顆粒泥沙較多的情況。</p><p>　　綜合各種取水頭部的優(yōu)缺點與適用范圍，選用箱式取水頭

24、部較為合適，能滿足淺水取水的條件限制，又能節(jié)省造價，施工也不太復雜。 </p><p>　　2.2.4取水頭部的進水孔與格柵面積</p><p>　　取水頭部進水孔的上緣在設計最低水位以下的浸沒深度，側面進水時不小于0.3m.進水孔一般布置在取水頭部的側面和下游方向。取水頭部至少分成兩格或分設兩個，以便清洗和維修。如圖，取水頭部的平面尺寸為3.6×1.8m2。</p>

25、<p>　　圖2.2 取水頭部平面圖</p><p>　　進水孔流速無冰絮時為0.2~0.6m/s,本設計取0.4 m/s， 柵條直接固定在進水孔上，柵條采用扁鋼，厚度s=10mm,柵條凈距采用b=50mm,格柵阻塞系數k1=0.75, 柵條引起的面積減少系數k2===0.833,</p><p>　　進水孔總面積，Fo= ==0.24㎡ </p><

26、;p>　　每個進水孔面積 f=Fo/4=24㎡/4=0.06㎡</p><p>　　水流通過格柵的水頭損失0.05～0.1m 取1.0m</p><p>　　進水孔尺寸用B1×H1=0.2m×0.3m,格柵尺寸因為太小，無法用現有的標準尺寸，自己制的尺寸為0.22m×0.32m。 </p><p><b>　　圖2.3

27、 格柵</b></p><p><b>　　2.2.5平板格網</b></p><p>　　設在進水間內，用于攔截水中細小的漂浮物。過網流速采用V1=0.3m/s.網眼尺寸采用5mm×5mm，網絲直徑d=2mm,</p><p>　　網格面積減少系數 K1= = =0.51</p><p>　　格網

28、阻塞系數采用K2=0.5，水流收縮系數采用a=0.8，</p><p>　　平板網格所需面積F1= ==0.98㎡</p><p>　　設兩個格網，每個格網面積為0.245㎡，進水部分尺寸為B1×H1=0.49×0.5,同樣沒有這么小的標準格網，自制的尺寸為0.54m×0.55m。</p><p>　　圖2.4 平板格網</p&

29、gt;<p>　　水頭損失約，取0.20。</p><p><b>　　2.2.6進水管</b></p><p>　　自流管采用鋼筋混凝土，出于安全性考慮，不少于兩根管。管徑按正常供水時的設計水量和流速決定。進水管設計流速不小于0.6 m/s，本設計取0.8 m/s，水量為0.06m/s，自流管一般埋設在河床下0.5~1.0m,減少其對江河水流的影響和免

30、受沖擊。如需要鋪設在河床上，須用塊石或支墩固定。坡度和坡向河心。A===0.0375㎡.D=0.218m=218mm取250mm.從取水頭部到集水間的長度為45m,集水間到一級泵房12.5m,一級泵房到水廠內處理構筑物—預處理的長度為12.5m。</p><p><b>　　2.2.7集水間</b></p><p>　　集水間的平面尺寸為2.8×3.6㎡，&

31、lt;/p><p>　　吸水間中最高水面標高為53.7-0.5=53.2m,</p><p>　　最低水面標高為53.4-0.5m.=52.9 m。</p><p>　　圖2.5集水間平面圖</p><p>　　2.3 一級提升泵站計算</p><p><b>　　2.3.1設計揚程</b></

32、p><p>　?、判∷畯S的一級泵站考慮一半或兩班制運轉。</p><p>　　按最高日的平均時流量計算。</p><p><b>　　Q=220.8m</b></p><p><b>　?、圃O計揚程粗估</b></p><p>　　a 靜揚程通過取水計算已知在最不利情況下<

33、/p><p>　　一條自流管檢修，另一條自流管通過75%的設計流量時，</p><p>　　從取水頭部到泵房吸水間的全部水頭損失為0.5m,</p><p>　　則吸水間中最高水面標高為53.7-0.5=53.2m,</p><p>　　最低水面標高為53.4-0.5m.=52.9 m</p><p>　　水泵所需靜揚程

34、 洪水位時 58.75-53.2=5.55 m</p><p>　　枯水位時58.75-52.9=5.85m</p><p>　　b吸水管路水頭損失為0.2m,</p><p>　　c輸水管路中的水頭損失：</p><p>　　設計輸水管為鋼管，兩根各長為21.25m，管徑為250mm，</p><p><b&g

35、t;　　則水頭損失為。</b></p><p>　　d泵站內管路的水頭損失 0.5 m</p><p>　　則水泵設計揚程為 設計枯水位時 Hmax=5.85+0.2+0.3+0.5+0.5=7.35m</p><p>　　設計供水位時 Hmin=5.55+0.2+0.3+0.5+0.5=7.05 m</p><p>　　據此，

36、參考相關規(guī)范，選IS100-80-125 型水泵， 3臺，兩用一備，Q=34.7L/S，揚程18m，轉速2000r/min,配電動機型號Y160M1-2，功率11千瓦，葉輪直徑125mm,重量42公斤，效率吸程5.8m。</p><p>　　2.3.2水泵安裝高度</p><p><b>　　水泵安裝高度</b></p><p>　　其中， 為

37、標準狀況下，水泵的最大允許吸上真空高度，</p><p>　　為水泵吸入口流速，為</p><p>　　為吸水管的沿程和局部水頭損失之和，</p><p>　　從而有 ，即水泵最大安裝高度為，取水泵的安裝高度為2。水泵的布置高度-- Z=Z1+Zs，Z=52.9+2=54.9m。水泵在地面上0.9m。</p><p>　　其中Z1是吸水間最低

38、水位標高。</p><p>　　2.3.3水泵機組布置及泵房平面尺寸 </p><p>　　經參考規(guī)范，設計采用平行單排方式的機組布置，其優(yōu)點為：使得懸臂式水泵的吸水管可以處于順直狀態(tài)，布置緊湊，泵房建筑面積小，電動機軸抽出方便。大致布置情況可用圖2.6表示：</p><p>　　圖2.6 水泵平面布置圖</p><p>　　取水泵到墻的距

39、離為，水泵間的間距為，水泵機組到配電設備的距離為，出水方向上距離墻的距離為，水泵機組占用寬度取為，占用長度為，配電設備寬為，墻寬，從而可知泵房的設計平面布置尺寸為：</p><p>　　L×B=17×6（㎡）</p><p><b>　　2.3.4泵房高度</b></p><p>　　經查閱相關規(guī)范，知IS100-80-12

40、5型水泵的相關安裝尺寸為：泵的安裝總長度為L=1185 總寬度為B=490,高530mm,軸心離地面高230mm.因為查不到Y160M1-2型號電動機的相關尺寸，改選符合要求的JZT61-4型電動機。功率13KW，重380公斤。高522mm,寬508mm,長940mm.</p><p>　　由于水泵重量不大，泵房采用單軌吊車，從而泵房的計算高度為：</p><p><b>　　為

41、吊車梁高度，取</b></p><p><b>　　為滑車高度，</b></p><p>　　為起重葫蘆在鋼絲繩吊緊情況下的長度，取</p><p>　　為起重繩的垂直長度，水泵為，電動機為，為起重部件寬度，為0.85×0.49，取0.42。</p><p>　　為最大一臺水泵或電動機的高度，取0.

42、53。</p><p>　　為吊起物底部和最高一臺機組頂部的距離，一般應大于，取0.6。</p><p>　　為最高一臺水泵或電動機至室內地坪的高度，取0.53+0.2=0.73 其中0.2為基礎厚。</p><p>　　經查閱《給水排水設計手冊 第十一冊[常用設備]》，選用型單軌小車，其起重高度為3—10米，起重量為1噸，高300㎜，寬400㎜。</p&g

43、t;<p>　　泵房的計算高度：H =a+b+c+d+e+f+g</p><p>　　=0.2+0.4+1.5+0.42+0.53+0.6+0.73m=4.38m</p><p>　　泵房高度草圖大致圖2.7： </p><p>　　圖2.7 泵房高度示意圖</p><p><b>　　3預處理</b>&

44、lt;/p><p><b>　　3.1概述</b></p><p>　　化學氧化法處理水的毒理學安全性下降，致突變活性提高，吸附法作為預處理手段也有費用高，增加排泥量等缺點。而生物預處理能獲得生物穩(wěn)定的水，使整個處理工藝出水更安全可靠，具有經濟、有效、簡單易行的特點。</p><p>　　微污染水源水時一個貧營養(yǎng)的生態(tài)環(huán)境，在其中生長的微生物群落與

45、在污，廢水生物處理中的微生物群落不同。需要一個由適應貧營養(yǎng)的異養(yǎng)除碳菌，硝化細菌和反硝化細菌，藻類，原生動物和微型后生動物組成的生態(tài)系。生物膜法能截留微生物和有機物，保證處理系統(tǒng)中有足夠的高效降解有機物和去除氨氮能力的微生物群落。而活性污泥難保持，所以生物預處理技術都采用生物膜法。</p><p>　　生物接觸氧化法也叫浸沒式生物膜法，即在池內設置人工合成填料，經過充氧的水以一定的速度流經填料，使填料上長滿生物膜

46、，水與生物膜接觸過程中，通過生物凈化作用使水中污染物質得到降解與去除，這種工藝是介于活性污泥法和生物濾池之間的處理方法，具有它們的共同特點。</p><p>　　生物接觸氧化法的主要優(yōu)點是：處理能力大，對沖擊負荷有較強的適應性，污泥生成量小，能保證出水水質，易于管理。我國目前針對微污染水源水預處理工藝較多采用生物接觸氧化法。</p><p>　　由于微污染水源水生物預處理技術仍在研究、發(fā)展

47、階段，對設計數據沒有明確的規(guī)范規(guī)定，設計參數由實驗確定。這里根據有關課題成果所得的數據進行計算。</p><p>　　3.1.1設計參數、適用條件</p><p>　　采用人工合成填料(YDT)生物接觸氧化池</p><p>　?、胚m合處理微污染水源水中有機物含量高，特別是可生物降解有機物含量高的飲用水處理。</p><p>　　⑵進水濁度不

48、得高于40度</p><p>　　⑶水溫太低不利于微生物生長，當原水水溫低于5℃時，構筑物應設在室內。</p><p>　　⑷填料單位在填料支架上懸掛式安裝，使用時填料和填料支架一起置入接觸氧化池</p><p>　　⑸空床停留時間一般為1小時左右，氣水比為1:1左右（20℃ 1.013×10Pa）</p><p>　?。?）為保

49、證布水布氣均勻，每池面積一般應在25㎡以內，填料層高度一般為3m左右。</p><p>　　⑺為充分利用生物反應池的空間，填料的填充率應大于70%。</p><p>　?、坛財狄话銘簧儆?</p><p><b>　　3.1.2設計計算</b></p><p>　　水力停留時間t=1.5h 曝氣水比 1:1&l

50、t;/p><p>　　⑴生物接觸氧化池填料的容積</p><p>　　W=Qt=5299.875×1.5÷24=336m</p><p>　?、粕锝佑|氧化池總高</p><p>　　取超高H1=0.3m 填料層上部集水區(qū)H2=0.5m.填料層高度取H3=3m,則填料池總高H=H1+H2+H3+H4=0.3+0.5+0.5+

51、3=4.3 m</p><p>　?、巧锝佑|氧化池平面布置</p><p>　　總面積為F= ==112㎡,每座池面積f=16㎡.平面尺寸為2m×8m，池子的座數N===7</p><p><b>　?、绕貧饬縌氣</b></p><p>　　因為氣水比為1：1，所以Q氣=Q=5299.875m /d=220

52、.8 m /h</p><p>　　每池曝氣量q氣===31.5 m /h</p><p><b>　?、刹細庀到y(tǒng) </b></p><p>　　布水干，支管始端流速均采用10m/s，則各池干管管徑DN=50mm,支管管徑DN15mm,布水采用球冠形可張微孔曝氣器，尺寸為￠73×55，曝氣器布置在填料層下緣。曝氣間隔0.2m，0.4m

53、，共136個。</p><p>　　圖3.1 曝氣系統(tǒng)圖</p><p><b>　　（6）排泥系統(tǒng)</b></p><p>　　為保證生物接觸氧化池內沉積的生物膜及時排除，在池底設2條斗式排泥槽，每槽內設一條穿孔排泥管，排泥管上裝閥門。由設在池內的超聲波污泥濃度計輸出（信號控制）電動閥門的開啟。</p><p>&l

54、t;b>　　圖3.2 剖面圖</b></p><p><b>　　具體詳圖見附圖02</b></p><p><b>　　4 加藥混合</b></p><p>　　查資料，部分水廠的投藥量，廈門 精制硫酸鋁 10～28mg/l 懸浮物100～200 Ss=bT b取0.7～2.2 濁度20～30

55、0度，水溫5～35℃</p><p><b>　　4.1 溶液池</b></p><p>　　溶液池容積W1= ==0.706m,取0.7 m，溶液池設兩個，每個3.5 m，尺寸0.8×0.8×1.2，超高0.2m。 </p><p><b>　　4.2溶解池</b></p><p&

56、gt;　　計算水量Q=220.8m/h 混凝劑為精制硫酸鋁?；炷齽┳畲笸都恿縰=20mg/l.藥溶液濃度b=15%。一般有兩個溶解池交替使用。</p><p>　?。?）溶解池體積W2=0.3W1</p><p>　　=0.3×0.7=0.21 m </p><p>　　尺寸0.6×0.6×0.8（超高0.2）</p>

57、<p>　　(2)溶解池放水時間t=10min,</p><p>　　放水流量qo===0.35l/s </p><p>　　查水力計算表 放水管徑do=32mm,v=0.37m/s </p><p>　　(3)溶解池底部設管徑d=100mm的排渣管一根 </p><p>　　溶解池一般為地下式，通常設在加藥間的底層。池頂高出地

58、面0.2m，一般采用機械攪拌裝置以加速溶解。小水廠的攪拌裝置可用掛壁式。</p><p><b>　　4.3 投藥和混合</b></p><p><b>　　投藥管流量</b></p><p>　　q=W1×2×1000/24×60×60=0.7×2×1000/2

59、4×606×0=0.016</p><p>　　本設計采用計量泵投加方式 （三臺，兩用一備）</p><p>　　圖4.1 計量泵投加方式</p><p>　　1-溶液池 2-計量泵 3-原水進水管4-絮凝池</p><p>　　混合方式，本設計采用管式靜態(tài)混合器，特點如下：</p><p>　

60、?、偻顿Y省，在管道上安裝容易，維修工作量少；</p><p>　?、谀芸焖倩旌希Ч己?；</p><p>　?、郛a生一定的水頭損失，為減少能耗，管內流速一般采用左右。</p><p>　　V=1m/s 分級數三級</p><p>　　D===0.276m=276mm,取300mm</p><p>　　H=0.118

61、4=0.1184=0.085m/s。</p><p>　　靜態(tài)混合器內的投藥點應靠近水流方向的第一節(jié)混合元件，投藥管插入管內徑的處，管內徑較大時，可在投藥管上開孔，多孔投藥，使藥液均勻分布。</p><p>　　圖4.2 管式靜態(tài)混合器</p><p><b>　　4.4加藥間布置</b></p><p><b&

62、gt;　　平面布置圖4.3</b></p><p>　　圖4.3 加藥間平面布置</p><p>　　1-溶解池 2-提升泵 3-溶液池 4-攪拌機 5-計量泵 6-值班室 7-倉庫</p><p><b>　　5 絮凝沉淀</b></p><p><b>　　5.1網格絮凝</b>

63、</p><p><b>　　5.1.1概述</b></p><p>　　網格絮凝池是我國近年來應用紊流理論發(fā)展起來的新型池，現已在近百項工程中應用，。它可以和斜管沉淀池合建。</p><p>　　網格絮凝池的平面布置和穿孔旋流絮凝池相類似，由多格豎井串聯而成。絮凝池分成許多面積相等的方格，進水水流順序從一格流到下一格，上下對角交錯流動，直到出

64、口。在全池約2/3的分格呢，垂直水流方向放置網格或柵條。通過網格或柵條的孔隙時，水流收縮，過網孔后水流擴大，形成良好絮凝條件，因而可降低絮凝劑量并縮短絮凝時間。</p><p>　　網格絮凝池的優(yōu)點：反應絮凝的效果較好，采用了微渦旋理論；單位面積負荷大，效率較高；水頭損失較小，能耗較小。</p><p><b>　　5.1.2設計計算</b></p>&

65、lt;p>　　絮凝池設2個池子，每池設計流量Q=0.03m/s。</p><p>　　絮凝池時間t=10min,平均有效水深3m.</p><p>　　⑴絮凝池有效容積 V=Qt=0.03×10×60 m/s</p><p>　　絮凝池有效面積 Ad==13/3=6㎡</p><p>　　水流經每格豎井的流速V1

66、取0.12m/s</p><p>　　單格面積=0.25㎡</p><p>　　設計每格為正方形，邊長采用0.5m.因此分格數為n==24,采用25個</p><p>　　超高0.3m，池的總高度為H=3+0.3=3.3m</p><p><b>　?、七^水洞流速 </b></p><p>　　

67、V2按照進口速0.3 m/s遞減到0.1 m/s，上孔上緣在最高水位以下，下孔下緣與池底平齊。Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ代表每格的網格層數。</p><p><b>　?、莾炔克^損失</b></p><p>　　1～6格為前段，水過網孔的流速V3前=0.25～0.3m/s，</p><p>　　7～15格為中段，水過網孔V3中=0.22～0.25 m/s。&

68、lt;/p><p>　　a 前段 網格的孔眼尺寸為80mm×80mm,取V3前=0.27 m/s,</p><p>　　凈空斷面A2==0.11㎡，每個網格的孔眼數 =17個</p><p>　　前段設網格16個，,n=16, 1=網格阻力系數取1.0</p><p>　　水損h1前=n1 V3/2g =16×1.0×

69、;0.27×0.27/19.6=0.0595m,</p><p>　　前段孔洞水頭損失 2=3.0,是孔洞阻力系數</p><p>　　h2前=2V2/2g =3.0×（0.3×0.3×3+0.23×0.23×3）/19.6=0.0656m</p><p>　　b 中段 網格孔眼尺寸100mm

70、15;100mm.</p><p>　　取V中=0.24m/s,</p><p>　　凈空斷面A3==0.125㎡</p><p>　　每個網格的孔眼數0.25/0.1×0.1=12.5 取13個，</p><p><b>　　中段共設網格9個</b></p><p>　　中段網格的水損

71、 h1中=9×1.0×0.24×0.24/19.6=0.026m</p><p>　　中段孔洞水損 </p><p>　　h2中=3.0×（0.195×0.195×3+0.18×0.18×2+0.17×0.17×2</p><p>　　+0.16×

72、0.16×2）/19.6=0.0441m</p><p>　　c 后段 不設網格，孔洞水頭損失 </p><p>　　h2后=3.0×（0.14×0.14×5+0.12×0.12+0.1×0.1×4）/19.6=0.0233 m</p><p>　　d 絮凝池內水頭損失</p>

73、<p><b>　　h=</b></p><p>　　=0.0595+0.026+0.0441+0.0233=0.2185m</p><p>　　(4)絮凝池的格墻寬0.2m</p><p>　　絮凝池的總寬3.6m,長7.2m.</p><p>　　從絮凝池到沉淀池的過渡段凈寬1.5m.</p>

74、<p>　　表5.1 絮凝池過水孔洞尺寸</p><p><b>　　5.2斜管沉淀池</b></p><p><b>　　5.2.1設計要點</b></p><p>　　斜管沉淀池的計算主要用于確定池體尺寸，計算斜管裝置，校核運行參數（停留時間、上升流速、雷諾數等），確定排泥的設備和進水與出水系統(tǒng)。<

75、;/p><p>　　參考《給水排水設計手冊 第三冊[城市給水]》，斜管沉淀池的設計要求主要有：</p><p>　?。?）顆粒沉淀速度 一般為；</p><p>　?。?）上升流速 斜管傾角為時，流速約為，水在斜管內停留時間一般取為；</p><p>　?。?）斜管傾角 采用后傾式利于均勻配水，為方便排泥，傾角為；</

76、p><p>　　（4）斜管長度 斜管長度一般為，考慮池子不宜過深，以及安裝支</p><p>　　承方便起見，斜管區(qū)不宜過高；</p><p>　　(5)管徑 管徑指圓形斜管的內徑，正方形的邊長，六邊形的內</p><p><b>　　切圓直徑，一般為；</b></p><p&

77、gt;　　(6)斜管過渡段長度 考慮水流由斜管進口端的紊流過渡到層流的影響，斜</p><p>　　管計算可另加的過渡段長度，作為斜管總長度；</p><p>　　(7)有效系數 指斜管區(qū)中有效過水面積（總面積扣除斜管的結構面</p><p>　　積）與總面積之比。由于材料厚度和性狀不同而異。塑料與紙質六邊形蜂窩斜管，，石棉水泥板；</p>&l

78、t;p>　　(8)整流設施 使水流能均勻地由絮凝池進入斜管下部配水區(qū)</p><p>　　、縫隙隔條整流，縫隙前窄后寬，穿縫流速可為</p><p>　　、穿孔墻整流，穿孔流速可為</p><p>　　(9)配水區(qū)高度 采用V型槽穿孔管或排泥斗時，斜管底到V型槽頂的高</p><p>　　度不小于，當采用機械刮泥時，斜管到池底

79、的高度不小于以便檢修，另外為便于檢修，在斜管區(qū)或池壁邊設置人孔或檢修廊；</p><p>　　(10)清水區(qū)和集水系統(tǒng) 清水區(qū)深度為，集水系統(tǒng)包括穿孔集水</p><p>　　管（上面開孔）和溢流槽。穿孔管的進水直徑一般為，孔距，管中距在之間，溢流槽有堰口集水槽和淹沒孔集水槽，孔口上淹沒深度一般為。設計集水槽時，應考慮池子超載，按20%計；</p><p>　　(

80、11)斜管沉淀區(qū)液面負荷一般可采用。</p><p>　　12）清水區(qū)高度1.0～1.5m,配水區(qū)布小于1.0～1.5m，斜管中水流的Re 數小于500，Fr為10～10。</p><p>　　5.2.2 設計計算</p><p>　　本設計采用異向斜管沉淀池。</p><p>　　處理水量Q=0.06 m/s，斜管沉淀池與絮凝池合建。<

81、;/p><p>　　池有效寬6.8m,顆粒沉降速度uo=0.4mm/s.清水區(qū)上升流速V=3.0mm/s.</p><p>　　采用塑料片熱壓六邊形蜂窩管，管壓0.4mm,邊距d=30mm,水平傾角60°。</p><p><b>　　(1)清水區(qū)面積 </b></p><p>　　A==0.06÷0.0

82、03=20㎡</p><p>　　其中斜管結構占用面積按照3%計算，則實際清水區(qū)需要面積</p><p>　　A1=20×1.03=20.6㎡，為了配水均勻，采用清水區(qū)平面尺寸6.8×3.0</p><p>　?、?斜管長度L 斜管內水流速度</p><p>　　V2===3.46mm/s=3.5mm/s</p>

83、;<p>　　L=(1.33V2-u0 sin60°)d/ u0cos60°</p><p>　　=(1.33×3.5-0.4×0.866)×30/0.4×0.5=646.29m</p><p>　　考慮到管端紊流，積泥等因素。過渡區(qū)采用200mm,斜管總長846mm.取1m</p><p>

84、<b>　?、浅恋韰^(qū)高度 </b></p><p>　　清水區(qū)高1.2m,布水區(qū)1.5m,斜管高1000 sin60°=0.87m</p><p>　　穿孔排泥斗槽高0.8m,超高0.3m，池子總高H=0.3+1.2+1.5+0.87=4.7m</p><p>　?、瘸恋沓剡M口穿孔墻 </p><p>

85、;　　穿孔墻上的洞口流速采用V3=0.15 m/s（不宜大于0.15-0.2）</p><p>　　洞口總面積為A2==0.06/0.15=0.4㎡</p><p>　　每個洞口尺寸定為10cm×10cm,則洞口數0.4/0.1×0.1=40個</p><p>　?。ㄔ诓妓畢^(qū)1.5m范圍內）</p><p>　　圖5.1

86、 斜管沉淀池剖面圖</p><p>　?、杉到y(tǒng) 沿池長方向布置2條穿孔集水槽，中間為1條集水渠，</p><p>　　為施工方便槽底平坡。</p><p>　　集水槽中心距為L’==3/2=1.5m</p><p>　　每條集水槽長=3.255m</p><p>　　每集水量 q==0.015 m/s</p&

87、gt;<p>　　查《給排水計算手冊》得槽寬為0.17m,槽高0.51 m,集水槽雙側開孔，孔徑d=25mm,孔數為50個。⑹</p><p><b>　　⑹集水渠</b></p><p>　　每條集水渠的流量 Q=0.02 m/s</p><p>　　假定集水渠起端的水流截面為正方形，則渠寬為b=0.9×(0.06)

88、=0.292m</p><p>　　為施工方便采用0.29m,起端水深0.292m。</p><p>　　考慮到集水槽水流入到集水渠時應自由跌水，跌落高度取0.08m,即集水槽底應高于集水渠起端水面0.08m。</p><p>　　同時考慮到集水槽與集水渠頂相平，</p><p>　　則集水渠總高度為H1=0.22+0.08+0.51 =0.

89、882 m</p><p>　　出水管流速V4=1.2 m/s，則直徑為D==0.25m</p><p><b>　?、伺拍嘞到y(tǒng)</b></p><p>　　采用穿孔管排泥。穿孔管橫向布置，沿與水流垂直方向共設2根，雙側排泥至集泥槽。集泥渠長1.8 m，B×H 為0.3 m×0.3 m?？籽鄄扇〉染嗖贾谩?lt;/p>

90、<p>　　穿孔管長3.88 m，首末端積泥比為0.5，查得Kw =0.72。取孔徑d=25mm,孔口面積f=0.00049㎡。取孔距s=0.4m,孔眼數目為m=L/s-1=3.4/0.4-1=7.</p><p>　　孔眼總面積為wo =7×0.00049=0.00343㎡,穿孔管斷面積為W=wo/Kw =0.00343/0.72=0.00476㎡。</p><p&g

91、t;　　穿孔管直徑為Do==0.078 m，取直徑80mm.孔眼向下和中垂線成45°角，并排排列。</p><p>　　采用氣動快開式排泥閥。</p><p><b>　　⑻核算</b></p><p><b>　　a雷諾數Re </b></p><p>　　水力半徑 R==25/4=6.

92、25mm=0.625cm,</p><p>　　當水溫t=20℃ 時，水的運動粘度=0.01cm/s</p><p>　　管內流速V===0.0036m/s=0.36cm/s</p><p>　　Re===22.5<500</p><p><b>　　b佛勞德數Fr</b></p><p>

93、<b>　　Fr==</b></p><p>　　c斜管中的沉淀時間T </p><p>　　T=（一般在2～5min之間）</p><p><b>　　詳圖見附圖03</b></p><p><b>　　6過濾</b></p><p>　　常用的濾池形

94、式主要有：普通快濾池、雙閥濾池、虹吸濾池、單閥濾池、無閥濾池、移動罩濾池等</p><p>　　（1）普通快濾池應用廣，運行穩(wěn)定可靠，但每一格濾池都必須設置4個閥門，設計施工麻煩。雙閥濾池需要一套真空系統(tǒng)，適用于大中水廠。</p><p>　　（2）虹吸濾池：由格濾池組成，雙牌對稱布置，水廠產水量小時，氯池分格后單格面積小，不便安裝和施工。</p><p>　?。?

95、）無閥濾池：適用于中小水廠，分為重力式和壓力是兩種。其主要特點是不用大閥門，可自動過濾和沖洗，造價低，但單池面積小，濾料裝卸不便。</p><p>　　（4）重力式無閥濾池應用較多，一般適用于產水量小于萬的水廠。通常兩個合建，共用一只沖洗水箱。沖洗水箱用隔墻隔開，并設連通管。水廠地形平坦時，常和池身較高的水力循環(huán)澄清池配套使用。</p><p>　　本設計采用普通快濾池，設計水量 Q=5

96、299.875m/d ，采用單層石英砂濾料 濾速10m/h</p><p>　　6.1 濾池面積及尺寸 </p><p>　　6.1.1 面積和尺寸</p><p>　　取沖洗強度14L/s.㎡ 膨脹度40% 沖洗時間6分鐘</p><p>　　從過濾開始到沖洗結束-快濾池工作周期 從過濾開始到過濾結束稱過濾周期</p&g

97、t;<p>　　濾池工作周期為24小時 沖洗周期為12小時</p><p>　　濾池實際工作時間T=24-=23.8h(只考慮反沖洗停用時間，不考慮排放初濾水時間)</p><p>　　濾池面積 F===22.3㎡</p><p>　　采用濾池數3，每個濾池面積為7.43㎡</p><p>　　采用濾池長寬比=1:1 B&#

98、215;B=2.73m×2.73m</p><p>　　校核強制濾速 V’===15 m/h 滿足14～18 m/h</p><p><b>　　6.1.2濾池高度</b></p><p>　　承托層厚度 H1=0.45m</p><p>　　濾料層厚度 H2=0.70m</p><p&g

99、t;　　砂面上水深 1.5～2.0m 取H3=1.8 m</p><p>　　濾池超高 H4=0.3m</p><p>　　濾池總高 H= H1+ H2+ H3 + H4=0.45+0.7+1.8+0.3=3.25m （3.2～3.6）</p><p>　　6.2 濾池配水系統(tǒng)</p><p><b>　　（1）沖洗強度

100、</b></p><p>　　q=43.2dm(e+0.35)/(1+e)v</p><p>　　=43.2×0.675×(0.4+0.35)/（1+0.4）×1.14=14L/s.㎡</p><p>　　（2）水溫20℃時，膨脹率40%，沖洗時間6min，單池面積7.43㎡</p><p>　　單池

101、沖洗流量Q=14 L/s.㎡×7.43㎡=104.02L/s=0.104m/s</p><p>　　（3）采用大阻力配水系統(tǒng)，其配水干管</p><p>　　干管（渠）采用鋼管混凝土渠道，斷面尺寸300mm*300mm,長2.73m</p><p>　　起端流速 V干=0.104m/s/0.3×0.3=1.156m/s 在1.0～1.5m/s之

102、間</p><p>　　干管始端流量Q干=q沖=0.104 m/s</p><p>　　干渠斷面積A==0.104/1.156=0.09㎡</p><p>　　干渠壁厚采用0.1m 干渠頂面應開設孔眼。</p><p><b>　?、?支管</b></p><p>　　支管中心距采用0.25m

103、 </p><p>　　支管數×2=21.84根≈22根（每側11根）</p><p>　　支管長為（2.73-0.3-0.3）/2=1.065m,取1.07m.其中0.3為考慮渠道壁厚及支管末端與池壁間距。</p><p>　　每根支管進口流量=4.73 L/s </p><p>　　支管直徑D> 支管長度與其直徑之比不

104、〉60。</p><p>　　D〉45mm,D取50mm.。</p><p>　　支管截面積為0.0019625㎡。</p><p>　　查水力計算表 得支管始端流速Va==2.4m/s</p><p>　?、?孔口流速采用6 m/s（5～6），</p><p>　　孔口總面積f==17300m㎡</p>

105、<p>　　配水系統(tǒng)開孔比為=0.233=（0.2%～0.28%）</p><p>　　孔眼直徑采用dk=9mm,每個孔口面積fk=3.5 m㎡， </p><p>　　孔眼數Nk==272.44≈273個 </p><p>　?。紤]干管頂開2排孔，每排11個孔），孔口中心距2.73/11=0.248 </p><p>　　

106、每根支管孔眼數 nk=10個 =11.4≈12個 </p><p>　　支管孔眼布置設二排，與垂線成45°夾角向下交錯排列，</p><p>　　每排6個，孔口中心距=0.1775m m</p><p><b>　?、?配水系統(tǒng)校核</b></p><p>　　孔眼總面積與支管總橫截面積之比〈0.5 &l

107、t;/p><p>　　0.0173㎡/22×0.25×3.14(0.06×0.06)=0.4<0.5</p><p>　　孔眼中心距應〈0.2 這里0.1775〈0.2</p><p>　　干管橫截面積與支管總截面積之比0.3×0.3/22×0.785×0.05×0.05=2.08</

108、p><p>　　實際孔口數m’=12×22+22=286</p><p>　　實際孔口總面積f’=286×63.5×10 =0.018㎡</p><p>　　實際孔口流速 v’==5.78m/s</p><p>　　()+()=(0.018/0.3×0.3)+(0.018/22×1.9625

109、15;10)</p><p>　　=0.04+0.174=0.214<0.29</p><p>　　符合配水均勻性達到95%以上的要求</p><p><b>　?、煽籽鬯^損失</b></p><p>　　支管壁厚采用5㎜，流量系數采用u=0.62</p><p>　　水頭損失hv==(1

110、4/10×0.62×0.62)/2g=3.68m </p><p><b>　?、氏瓷芭潘?lt;/b></p><p>　　f=7.43㎡ 濾層厚H2=70㎝,沖洗強度14L/(s.m.m)</p><p>　　濾層膨脹度e=40% 每個濾池設2條沖洗排水槽，槽長2.73m.</p><p>　　兩槽

111、中心距采用2.0m </p><p>　　每槽排水量Q=0.5qf=0.5×14×7.43=52.01L/S=0.052m/s</p><p>　　圖6.1 沖洗槽斷面</p><p>　　求斷面尺寸模數X=0.45Q=0.45×0.052=0.138 槽內流速一般采用0.6 m/s</p><p>　　沖洗

112、排水槽底厚0.05m,保護高0.07m,則槽頂距砂面高度</p><p>　　H=eH2+2.5x+0.05（壁厚）+0.07=40%×0.7+2.50.138+0.05+0.07=0.745m</p><p>　　校核：沖洗排水槽總面積與單個濾池面積之比</p><p>　　=2×2.73×2×0.138/7.43=0.2&

113、lt;0.25</p><p>　　圖6.2 排水槽布置</p><p>　　排水渠沿池壁一邊布置，為矩形斷面，渠寬0.4m</p><p>　　渠始端水深Hq=0.81==0.33m</p><p>　　排水渠底低于排水槽底的高度Hm=Hq+0.2=0.33+0.2=0.53m</p><p>　　表6.1 各管

114、道直徑尺寸確定</p><p><b>　　6.3沖洗水箱</b></p><p>　　容積 V==56.17 m=56.2 m，</p><p>　　水箱內水深3 m 圓形水箱直徑D==4.88m=4.9m</p><p>　　水箱底至沖洗排水槽的高差H,由下列幾部分組成</p><p>　

115、　a水箱與濾池間沖洗管道的水頭損失h1=1.0m,</p><p>　　b 配水系統(tǒng)水頭損失 h2=1.5m</p><p>　　c 承托層水頭損失 ， 承托層厚度采取Ho=0.45m</p><p>　　h3=0.022Hoq=0.022×0.45×14=0.1386mH2O</p><p><b>　　d

116、濾料層水頭損失</b></p><p>　　h4=(=(2.65/1-1)(1-0.41)×0.7=0.68mH2O</p><p>　　-濾料的密度 石英砂2.65t/ m</p><p>　　-水的密度 L0-濾料層厚度m</p><p>　　Mo-濾料層膨脹前的孔隙率（石英砂0.41）</p

117、><p>　　e備用水頭取1.5m</p><p>　　H=h1+h2+h3+h4+h5=1.0+1.5+0.1386+0.48+1.5=4.6398m.</p><p><b>　　詳圖見附圖04</b></p><p><b>　　7 深度處理</b></p><p>　　根

118、據水質情況，以及工藝流程，國外先進的技術，本設計采用臭氧-生物活性炭聯合處理微污染水源水。作為深度處理，臭氧投加量為0.5～1.5mg/l,取1.0 mg/l=0.001kg/m.接觸反應裝置內的水力停留時間t=5min,活性炭濾池濾速Vl=10m/h時，活性炭濾池層厚Hn=2.5m,顆?；钚蕴康牧綖?.8～1.7mm，有機物的平均去除率為39%（其中臭氧單元去除28%，生物活性炭單元去除剩余有機物的15.3%）</p>

119、<p><b>　　7.1臭氧投加</b></p><p>　　7.1.1所需臭氧量</p><p>　　D=1.06aQ=1.06aQ=1.06×0.001×220.8=0.234(kgo3/h)</p><p>　　考慮到設備制造及操作管理水平較低等因素（臭氧的有效利用率只有60%～80%），確定選用臭氧發(fā)生

120、器的產率可按500g/h計。</p><p><b>　　7.1.2設備選型</b></p><p>　　因為廠內沒有氧氣源，故選用某廠生產的空氣源臭氧發(fā)生器，產品型號為YCKGC-00500，發(fā)生器直徑為0.68，高1.58m，放電面積7～8㎡，環(huán)境溫度0～40℃，相對深度要求小于85%RH，進氣壓力露點<=-40℃,噪聲<65dB,工作壓力為0.2MP

121、a,,冷卻水流量1 m/h，冷卻水溫度<30℃.電源為380V。50HZ。臭氧產量調節(jié)范圍0%～100%，耗電量27Kw.h/KgO3,臭氧化氣濃度Y〉=18g/ m.</p><p>　　7.1.3接觸裝置（采用鼓泡塔）</p><p><b>　?、殴呐菟w積V塔</b></p><p>　　V塔==18.4 m</p>

122、<p><b>　　⑵塔截面積F塔</b></p><p>　　塔內水深HA取4m,則F塔= =220.8×5/60×4=4.6㎡</p><p><b>　?、撬逪塔</b></p><p>　　H塔=1.3HA=5.2m</p><p><b>　　⑷

123、塔徑</b></p><p>　　設兩座鼓泡塔，每座面積F′塔=F塔/2=4.6/2=2.3㎡</p><p>　　每座塔直徑D塔==1.7 m</p><p>　　圖7.1 鼓泡塔示意圖</p><p>　　7.1.4臭氧化氣流量</p><p>　?、?Q氣==1000×0.234/18=1

124、3 m/h</p><p>　　折算成發(fā)生器工作狀態(tài)下的臭氧化氣流量 Q氣‘=0.614 Q氣=7.982 m/h</p><p>　　⑵微孔擴散板的個數n</p><p>　　根據產品樣本提供的資料，所選用微孔擴散板的直徑d=0.2m,則每個擴散板的面積f==3.14×0.2×0.2/4=0.0314㎡，使用微孔鈦板，微孔孔徑為R=40m,系數

125、a=0.19，b=0.066,氣泡直徑取d氣=2mm,則氣體擴散速度==(2-0.19×40)/0.066=20.5m/h,微孔擴散板的個數n= Q/(f)=13/20.5×0.0314=20.195≈21個。</p><p>　　圖7.2 微孔板圖</p><p>　?、撬璩粞醢l(fā)生器的工作壓力Hy</p><p>　　a塔內水柱高h1=4m