某市45萬m3d 給水處理廠工藝設計計算書(完成)

營口市 45 萬 dm /3 給水處理廠工藝設 計 1 第一 章 技術經(jīng)濟比較 第一節(jié) 經(jīng)濟比較 水廠的水取自營口市北端的大遼河，屬于地表水取水， 由水質分析結果可知（對照生活飲用水水質標準），原水的色度，濁度，大腸桿菌和細菌總數(shù)需要處理。 流程確定為 1、 流程：原水 混凝 沉淀過濾消毒用戶 2、方案 方案一： 原水 管式 靜態(tài)混合器 往復式隔板絮凝池 平流沉淀池 V 型濾池 清水池 二泵房 用戶 方案二： 原水 管式靜態(tài)混合器 機械攪拌澄清池 V 型濾池 清水池 二泵房 用戶 3、技術經(jīng)濟比較 方案一、二中的不同部分為絮凝沉淀部分，故比較方案一中隔板絮凝池和 平流沉淀池與方案二中的機械攪拌澄清池的優(yōu)劣性即可 。 絮凝池 設計水量： hmdmQ /1 1 4 5 8/2 7 5 0 0 0 33 絮凝時間為 ： min20T 池內平均水深為： m5.2 超高為： m3.0 池數(shù)： 4n 計算 總容積： 338 1960 2011 45820 mQTV 分為四池 ，每池的凈平面面積為： 23 825.243 81 95.2 mn VF 絮凝池的尺寸采用 mmBL 123.38 平流沉淀池 設計水量： hmdmQ /1 1 4 5 8/2 7 5 0 0 0 33 設置四座沉淀池，每池流量為： smhm /8.0/5.2864 33 采用數(shù)據(jù)：沉淀時間： hT 2 ， 沉淀池平均水平流速 smv /02.0 沉淀池長： mvTL 144202.036003600 沉淀池有效容積： 35 7 2 925.2 8 6 4 mQTV 沉淀池寬： mLhVB 4.115.3144 5729 設計中 取為 m12 沉淀池面積為 217 2814 412 mLBF 營口市 45 萬 dm /3 給水處理廠工藝設 計 2 通過計算得到絮凝池和沉淀池的總造價為 113242324)2360422595016( 元 機械攪拌澄清池的總造價為 166606484)18077862357376( 元 又由于水廠處理水量的要求，以及日常運行維修費用的要求，故選擇方案一比較經(jīng)濟 。 營口市 45 萬 dm /3 給水處理廠工藝設 計 3 第二章 構筑物設計計算 第一節(jié) 配水井 設計流量 smdmQ /18.3/2 7 5 0 0 01.12 5 0 0 0 0 33 考慮虹吸管事故時調節(jié)的時 間 min2t 虹吸管淹沒與動水位以下的深度為 m5.1 配水井直徑為 mHQtD 185.114.3218.32 4 02 4 0 第二節(jié)：管式靜態(tài)混合器 設計中選用管式靜態(tài)混合器 管式靜態(tài)混合器直徑 vQD4 式中： D 靜態(tài)混合器直徑（ m ） Q 設計水量（ sm/3 ） v 水流速度（ sm/ ），一般為 sm/0.1 左右 設計中取 smQ /8.0 3 smv /5.1 mD 9.05.114.3 8.04 水流經(jīng)過靜態(tài)混合器的水頭損失為 mD Qnh 46.07.1 8.031184.01184.0 4.44.4 計算草圖如下： 圖 2-1 靜態(tài)混 合器 營口市 45 萬 dm /3 給水處理廠工藝設 計 4 第三節(jié) 藥劑混合 加藥間 設計流量 hmdmQ /1 1 4 5 8/2 7 5 0 0 0 33 選用堿式氯化鋁為混凝劑 堿式氯化鋁的優(yōu)點： 堿式氯化鋁凈化效率高，耗藥量少，出水濁毒低，色度小，過濾性能好，原水高濁度時尤為顯著。 溫度適應性強， pH 適應范圍寬（可在 pH=5-9 的范圍內），因而可不投加堿劑。 使用時操作方便，腐蝕性小，勞動條件好。 設備簡單，操作方便，成本低。 設計計算 1、溶液池的容積 bnQW 4171 式中： 1W 溶液池容積（ 3m ） Q 設計處理水量（ dm /3 ） 混凝劑最大投加量（ Lmg/ ）設計中取 Lmg /4.51 b 混凝劑的濃度，一般采用 %20%5 設計中采用 %15b n 每日制劑次數(shù)，一般不超過 3 次，設計中取 2n 31 1.47152417 114584.51 mW 溶液池分兩格，每格有效容積為 324m ，有效高度為 m5.1 ，超高為 m5.0 ，每格尺寸為 mmmHBL 234 2、溶解池容積計算 溶解池為溶液池容積的 0.3 倍，即 12 3.0 WW 式中： 1W 溶液池容積 2W 溶解池容積 32 13.141.473.0 mW 溶解池分兩格，每格容積為 35.7 m ，有效高度取 m5.1 ，超高為 m3.0 ，每格尺寸為mmmHBL 8.122 ，池底坡度采用 2.5% 投藥設備的選擇 采用計量加藥泵，泵型號 J-Z8000/1.3，選用三臺其中一臺備用。加藥間的平面尺寸為 55B L m m 營口市 45 萬 dm /3 給水處理廠工藝設 計 5 藥劑倉庫 已知條件，混凝劑為堿式氯化鋁，每袋質量是 40kg， 每袋規(guī)格是 0 . 7 0 0 . 5 0 0 . 2 0mmm，投藥量為 lmg/4.51 ，水廠設計水量hm /11458 3 ，藥劑堆放高度為 m5.1 ，藥劑儲存期為 15天 設計計算 堿式氯化鋁袋數(shù) 袋5301401000 154.5124114581000 24 wutQN 有效堆放面積為 323.30920.015.1 20.050.070.05 3 0 11 meH NvA 倉庫面積尺寸為 mmLB 2712 第四節(jié) 隔板絮凝 池 設計中采用往復式隔板絮凝池 1、設計水量 nQQ 241 設式中： 1Q 單池設計水量（ hm/3 ） 設Q 水廠設計水量 n 池數(shù)（個） 設計中取 dmQ /275000 3設4n smhmQ /8.0/5.2864424275000 331 2、設計計算 （ 1）絮凝池有效容積 TQV 1 式中： V 絮凝池有效容積（ 3m ） 1Q 設計單池處理水量（ hm/3 ） T 絮凝時間（ min ） 設計中取 min20T 39552060 5.2864 mV 考慮到與平流式沉淀池合建，池寬取 m12 ，水深 m5.2 （ 2）絮凝池長度 營口市 45 萬 dm /3 給水處理廠工藝設 計 6 BHVL 式中： L 絮凝池有效長度（ m ） H 有效水深（ m ） B 絮凝池寬度（ m ） 設計中取超過為 m3.0 ， mH 5.2 ， mB 0.12 mL 8.31125.2 955 （ 3）隔板間距 流速分 6 段： smv /5.01 ， smv /4.02 ， smv /35.03 ， smv /3.04 ，smv /25.05 ， smv /5.01 HvQa 111 3600式中： 1a 第一段隔板間距（ m ） 1Q 單池處理水量（ hm/3 ） 1v 第一段內流速（ sm/ ） H 池內有效水深（ m ） 設計中取 smv /5.01 mH 5.2 ma 64.05.25.03600 5.28641 ma 7 96.05.24.03 60 0 5.2 86 42 ma 91.05.235.03600 5.28643 ma 0 61.15.23.03 60 0 5.2 86 44 ma 2 73.15.225.03 60 0 5.2 86 45 ma 59.15.22.03600 5.28646 設計中 ma 7.01 實際流速為 smv /455.01 ma 8.02 實際流速為 smv /398.02 ma 0.13 實際流速為 smv /318.03 ma 1.14 實際流速為 smv /289.04 ma 3.15 實際流速為 smv /245.05 ma 6.16 實際流速為 smv /199.06 每一種間隔采取 5 條，則廊道總數(shù)為 30 條，水流轉彎次數(shù)為 29 次，則池子長度營口市 45 萬 dm /3 給水處理廠工藝設 計 7 為： maaaaaaL 5.32)6.13.11.10.18.07.0(5)(5 654321 隔板厚按 m2.0 計，則池子總長為 mL 3.38)130(2.05.32 （ 4）水頭損失計算 iiiiitii lRC vgvmh 2 222 式中：iv 第 i 段廊道內水流速度（ sm/ ） itv 第 i 段廊道內轉彎處水流速度（ sm/ ） im 第 i 段廊道內水流轉彎次數(shù) 隔板轉彎處的局部阻力系數(shù)，往復式隔板 3 il 第 i 段廊道總長度（ m ） iR 第 i 段廊道過水斷面水力半徑（ m ） iC 流速系數(shù)，隨水力半徑iR和池底及池壁粗糙系數(shù) n 決定，通常曼寧公式611 ii RnC 31.05.227.0 5.27.02111 Ha HaR3.63)31.0(0 1 3.0 11 6161 ii RnC 9.400621 C 絮凝池為鋼混結構，水泥砂漿抹面，粗糙系 數(shù) 013.0n ，其他段計算結果如下： 34.02 R 3.642 C 5.413422 C 42.03 R 6.663 C 6.443523 C 45.04 R 3.674 C 3.452924 C 52.05 R 0.695 C 476125 C 61.06 R 8.706 C 6.501226 C 廊道轉彎處的過水斷面積為廊道斷面積的 1.21.5 倍，設計中取 1.4 倍，則各段轉彎處流速 36004.1 1HaQviit 式中：itv 第 i 段轉彎處流速（ sm/ ） 營口市 45 萬 dm /3 給水處理廠工藝設 計 8 1Q 單池處理水量（ hm/3 ） H 池內水深（ m ） smv t /325.036005.27.04.1 5.28641 smv t /284.03 6 005.28.04.1 5.2 8 642 smv t /227.036005.20.14.1 5.28643 smv t /207.03 6 005.21.14.1 5.2 8 644 smv t /175.036005.23.14.1 5.28641 smv t /142.03 6 005.26.14.1 5.2 8 641 各段水頭損失結果列于下表 表 2-1 構筑物損失一覽表 段數(shù) im il iR itv iv iC 2iC ih 1 5 60 0.31 0.325 0.455 63.3 4006.9 0.09 2 5 60 0.34 0.284 0.398 64.3 4134.5 0.068 3 5 60 0.42 0.227 0.318 66.6 4435.6 0.043 4 5 60 0.45 0.207 0.289 67.3 4529.3 0.035 5 5 60 0.52 0.175 0.245 69.0 4761 0.025 6 4 48 0.61 0.142 0.199 70.8 5012.6 0.013 合計 mhhi 274.0 （ 5） GT 值計算（ Ct 20 時） ThG60 式中： 水的密度（ 3/1000 mkg ） h 總水頭損失（ m ） 水的動力粘度（ smkg / ） 14 472010029.160 274.01 0 0 0 sG 營口市 45 萬 dm /3 給水處理廠工藝設 計 9 5 6 4 0 0204760 GT 在 54 1010 范圍內 絮凝池計算草圖如下： 圖 2-2 往復式隔板絮凝池 第五節(jié) 沉淀池 設計中采用平流式沉淀池，設 4 座 1、設計流量的確定 4設QQ式中： Q 單池設計水量（ dm/3 ） smhQQ /8.0/5m.28644 33 設 2、平面尺寸計算 （ 1）沉淀池有效容積 QTV 式中： V 沉淀池的有效容積（ 3m ） T 停留時間（ h ），設計中取 hT 2 3572925.2864 mV （ 2）沉淀池長度 vTL 3600 式中： L 沉淀池長度（ m ） v 水平流速（ sm/ ），設計中取 smv /02.0 mL 144202.03600 營口市 45 萬 dm /3 給水處理廠工藝設 計 10 （ 3）沉淀池寬度 LhVB式中： B 沉淀池寬度（ m ） h 沉淀池有效深度（ m ），設計中取 mh 5.3 mB 4.115.31445729 設計中取 12m 沉淀池長度 L 與寬度 B 之比為 L/B=144/12=124，滿足要求。 長度與深度之比 144/3.5=41.110，滿足要求 復核沉淀池中水流的穩(wěn)定性，計算弗勞德數(shù) RgvFr 2 式中： Fr 弗勞德數(shù) R 水力半徑（ m ）， 水流斷面積（ 3m ） 濕周（ m ） g 重力加速度（ 2/sm ） 設計中 2425.312 mBh mhB 195.32122 0 0 0 0 1 8 5.08.942 02.019 2 Fr 弗勞德數(shù)介于 0.00010.00001 之間，滿足要求 3、進出水系統(tǒng) （ 1）沉淀池進水部分設計 沉淀池的配水，采用穿孔花墻進水方式，則孔口的總面積為 1vQA 式中： A 孔口總面積（ 2m ） 1v 孔口流速（ sm/ ），設計中取 smv /2.01 242.0 8.0 mA 每個孔口的尺寸定為 cmcm 815 ，則孔口數(shù)為 334 個，進口水頭損失為 gvh2211 式中： 1h 進口的水頭損失（ m ） 營口市 45 萬 dm /3 給水處理廠工藝設 計 11 局部阻力系數(shù)，設計中取 2 mh 0 0 4.08.92 2.02 21 為了安全此處取為 0.05m （ 2）沉淀池出水部分設計 沉淀池的出水采用薄壁溢流堰，渠道斷面采用矩形，溢流堰總長 qQl式中： l 溢流堰長度（ m ） q 溢流堰的堰上負荷 )/(3 dmm ，設計中取 )/(300 3 dmmq ml 230300 245.2864 出水堰采用指形堰，共設 5 條，雙側集水，匯入出水總渠 出水渠起點水深 3 22 73.1 gbQh 式中： 2h 出水渠起點水深（ m ） b 渠道 寬度（ m ），設計中取 mb 8.0 mh 87.08.08.9 8.073.1 3 22 出水渠道的總深度為 1.0m，跌水高度為 0.13m，渠道內的水流速度為 22 bhQv 式中： 2v 渠內水流速度（ sm/ ） smv /15.187.08.0 8.02 沉淀池的出水管管徑初定為 DN1000，此時管內流速為 234DQv 式中： 3v 管道內水流速度（ sm/ ） D 出水管管徑（ m ） smv /02.1114.3 8.04 23 （ 3）沉淀池放空管 營口市 45 萬 dm /3 給水處理廠工藝設 計 12 tBLhd 5.07.0 式中： d 放空管管徑（ m ） t 放空時間（ s ），設計中取 ht 2 md 56.0360 02 5.3144127.0 5.0 設計中取放空管管徑為 DN600 （ 4）排泥系統(tǒng)設計 選用 121 HJX 型桁架式吸泥機，行走速度為 min/005.1 m ，工作橋寬度為 m2.1 ，吸泥車輪距為 m2.2 （ 5）沉淀池總高度 hhhH 43 式中： 3h 沉淀池超高（ m ）設計中取 mh 3.03 4h 沉淀池污泥斗高度（ m ）設計中取 mh 4.04 mH 2.45.34.03.0 計算草圖如下 圖 2-3 沉淀池計算草圖 第六節(jié) 濾池 設計中采用 V型濾池四座 1、設計要點 營口市 45 萬 dm /3 給水處理廠工藝設 計 13 （ 1）濾速可達 hm/207 ，一般為 hm /0.155.12 （ 2）采用單層加厚均質濾料，粒徑一般為 mm35.195.0 ，允許擴大到mm00.270.0 ，不均勻系數(shù)為 6.12.1 或 8.1 之間。 （ 3） 對于濾速在 hm/207 之間的濾池 ,其濾層厚度在 5.195.0 之間選用 ,對于更高的濾速還可相應增加 。 （ 4） 底部采用帶長柄濾頭底板的排水系統(tǒng) ,不設礫石承托層 。 （ 5）反沖洗一般采用氣沖，氣水同時反沖和水沖三個過程，大大節(jié)省反沖洗水量和電耗，氣沖強度為 2/1613 msL ，清水沖洗強度為 2/1.46.3 msL ，表面掃洗用原水，一般為 2/2.24.1 msL 。 （ 6） 整個濾料層在深度方向的粒徑分布基本均勻 ,在反沖洗過程中濾料層不膨脹 ,不發(fā)生水力分級現(xiàn)象 ,保證深層截污 ,濾層含污能力高 。 （ 7）濾層以上得水深一般大于 m2.1 ，反沖洗時水位下降到排水槽頂，水深只有m5.0 。 （ 8） V 型進水槽和排水槽分設于濾池的兩側 ,池子可沿著長的方向發(fā)展 ,布水均勻 V 型濾池是恒水位過濾，池內的超聲波 水位自動控制可調節(jié)出水清水閥，閥門可根據(jù)池內水位的高、低，自動調節(jié)開啟程度，以保證池內的水位恒定。 V 型濾池所選用的濾料的鋪裝厚度較大（約 m40.1 ），粒徑也較粗（ mm35.195.0 ）的石英砂均質濾料。 當反沖洗濾層時，濾料呈微膨脹狀態(tài)，不易跑砂。 V型濾池的另一個特點是單池面積較大，過濾周期長，水質好，節(jié)省反沖洗水量。單池面積普遍設計為 29070 m ，甚至可達 2100m 以上。由于 濾料層較厚，載污量大，濾后水得出水濁度普遍小于NTU5.0 。 V型濾池得沖洗 一般采用 :氣洗 氣水同時沖洗 氣沖洗 +表面掃洗 2、 設計參數(shù)得確定 設計水量為 dmQ /250000 3 ， 濾速為 hmv /10 濾池沖洗確定 (見下表 ) 表 2-2 濾池沖洗強度一覽表 沖洗強度 (L/S. 2m ) 沖洗時間 (min) 第一步 (氣沖 ) 15 3 第二步 (氣水同時沖洗 ) 空氣 15 水 4 4 第三步 (水沖 ) 5 5 總沖洗時間 h2.0min12 ，沖洗周期 hT 48 反沖掃洗強度 )/(8.1 2msL 一般取 )/(0.24.1 2msL 3、設計計算 營口市 45 萬 dm /3 給水處理廠工藝設 計 14 （ 1）池體設計 濾池工作時間 t hTtt 9.2348/242.024/2424 （式中未考慮排放濾水） 濾池面積 F 設計中設 置四座濾池則每座濾池的面積為 22 6 29.23104 2 5 0 0 0 04 mvtQF 濾池的分格 為了節(jié)省占地，選雙格 V型濾池，池底板用混凝土，單格寬度 mB 0.3 ， mL 0.12 ，單格面積為 236m ，共分八格，左右對稱布置，每座面積 272mf ，總面積為 2288m 校核強制濾速 v hmN Nvv /3.1314 104)1( 濾池高度的確定 濾池超高 mH 30.05 ，濾池口 水深 mH 50.14 ，濾層厚 度 mH 40.13 （ m50.195.0 ），濾板厚 mH 15.02 ，濾板下布水區(qū)高度 mH 90.01 （ m90.070.0 ） 則濾池總高度為 mHHHHHH 25.430.050.140.115.090.054321 水封井的設計 濾池采用單層加厚均質濾料，粒徑 mm35.195.0 ，不均勻系數(shù)為 60.120.1 ，均質濾料清潔濾料層的水頭損失按下式計算 vldmmgH 0203020 )1()1(1 80 式中： H 水流通過清潔濾料層的水頭損失 水得動力粘度（ scm /2 ）； C20 時為 scm /0101.0 2 g 重力加速度，設計中取 2/981 scmg 0m 濾料孔隙率，設計中取 50.0 0d 與濾料體積相同的球體直徑，設計中取 cm141.0 0l 濾層厚度，設計中取 cm140 v 濾速，設計中取 scmhm /28.0/10 濾料粒徑球度系數(shù)，天然沙粒為 8.075.0 ，設計中取 75.0 cmH 99.1228.01 4 0)1 4 1.075.0 1(5.0 )50.01(9 8 10 1 0 1.01 8 0 23 2 營口市 45 萬 dm /3 給水處理廠工藝設 計 15 當濾速為 hm/108 時，清潔濾料層的水頭損失一般為 cm4030 ，計算值比經(jīng)驗值低，取經(jīng)驗值的低限 cm30 為清潔濾料層的過濾水頭損失，正常過濾時通過長柄濾頭的水頭損失為 mh 20.0 ，忽略其他水頭損失，則每次反沖洗后剛開始過濾時，水頭損失為： mH 50.020.030.0 ，為保證濾池正常過濾時池內的液面高出濾料層，水封井出水堰頂標高與與濾料層相同。 設計水封井平面尺寸 mm 50.150.1 ，堰底板比濾池底板底 m30.0 水封井出水堰總高： mHHHH 75.240.115.090.030.03.0321 水封因為每格濾池過濾水量： smhmfvQ /2.0/7207210 33 單所以水封井出水堰上水頭由矩形堰的流量公式： 2384.1 bhQ 計算得： mbhQQ 02.0)50.184.1/(2.084.1/ 2323 ）（單水封 則反沖洗完畢時，濾池液面比濾料層高 m52.050.002.0 （ 2）反沖洗管渠系統(tǒng) 設計參數(shù)：長柄濾頭配水配氣系統(tǒng)，水洗時濾料不膨脹 1） 長柄濾頭安裝在混凝土板上，濾板固定在梁上，濾板用 m05.0 厚預制板，上澆 m10.0 混凝土層，濾板下的長柄部分浸沒在水中，長柄上端有小孔，下端有豎向條縫，氣水同時反沖洗時，約 有 2/3 空氣有上緣小孔進入 ,1/3 空氣由縫隙進入柄內 ,長炳下端浸 沒部分有一個小孔，流進沖洗水，這部分氣水在柄內混合后長柄濾頭頂部的條縫噴入濾層沖洗。 2） 長柄濾頭固定板下的氣水室高度為 m90.070.0 ,其中沖洗時形成的氣墊層厚度為 m15.010.0 3） 向長柄濾頭 固定板下氣水室配氣的出口應該緊貼濾頭固定板的底面，由配水干管向氣水室配水的支管出口應該緊貼池底。 4） 長柄濾頭配氣系統(tǒng)的濾帽縫隙與濾池過濾面積之比為 1/80，每平方米的濾頭數(shù)量為 6449 個。 5） 沖洗水和空氣同時通過長柄濾頭的水頭損失按產(chǎn)品的實測資料確定。 向長柄濾頭配水配氣系統(tǒng)氣水室配氣的干管的進口流速為 sm/5 左右；配 氣支管或孔口流速為 sm/10 左右。配水干管進口流速為 sm/5.1 左右；配水支 管或孔口流速sm /5.11 反沖洗用水量反Q的計算 ：反沖洗用水流量按水洗強度最小時計算，單獨水洗時反沖洗強度最大，為 ）（ 2s/5 mL hmsmsLfqQ /1 2 9 6/36.0/3 6 0725 33 水反 ， V型濾池反沖洗時，表面掃洗同時進行，其流量為： smfqQ /13.0720 0 1 8.0 3表水表水（ 3） 反沖洗配水系統(tǒng)的斷面計算 配水干管進水口流速為 sm/50.1 左右，配水干管的截面積 營口市 45 萬 dm /3 給水處理廠工藝設 計 16 224.050.1/36.0/ mVQA 水干反水干 反沖洗配水干管用鋼管 600DN ，流速為 smv /11.1 反沖洗水由反沖洗配水干管輸至氣水分配渠 ,由氣水分配渠底側的布水方孔配水的濾池底部布水區(qū) ,反沖洗水通過配水方孔的流速按反沖洗配水支管的流速取值 。 配水支管流速或孔口流速為 sm /5.10.1 左右，取 smV /0.1水支，則配水支管的截面積： 236.00.1/36.0/ mVQA 水支反水方孔 ，此即為配水方孔的總面積，沿渠長方向兩側各均勻布置 16個配水方孔，共 32個，孔中間距 m70.0 ，每個孔口的面積為2011.032/36.0 m ，每個孔口尺寸取 mm 10.010.0 （ 4） 反沖洗用氣量的計算 反沖洗用氣量按氣沖強度最大時的空氣流量計算，這時氣沖的強度為)/(15 2msL ， smsLfqQ /08.1/1 0 8 07215 3 氣反氣 （ 5） 配氣系統(tǒng)的斷面計算 配水干管進口流 速應為 sm/0.5 左右，則配水干管的截面積 2216.00.5/08.1/ mVQA 氣反反氣氣干 反沖洗配氣干管用鋼管 500DN ，流速為 sm/82.4 反沖洗用空氣有反沖洗配氣干管輸送至氣水分配渠 ,由氣水分配渠兩側的布氣小孔配氣到濾池底部布水區(qū) ,布氣小孔緊貼濾板下緣 ,間距與布水方孔相同 ,共計 32個 ,反沖洗用空氣通過配氣小孔的流速按反沖洗配氣支管的流速取值 。 反沖洗配氣支管流速或孔口流速為 sm/10 左右，則配氣支管的截面積 2108.010/08.1/ mVQA 氣支反氣氣支 每個布氣小孔面積為： 20 03 4.032/1 08.0 m 孔口直徑：氣孔d= mA 07.014.30034.044 氣孔每孔配氣量：氣孔Q= hmsmQ /4.1 2 2/0 3 4.032/08.132/ 33 反氣（ 6） 氣水分配渠的斷面設計 對氣水分配渠端面面積要求的最不利條件發(fā)生的氣水同時反沖洗時 ,亦即氣水同時反沖洗時要求氣水分配渠端面面積最大 。因此 ,氣水分配渠的斷面設計按氣水同時反沖洗的情況設計 。 氣水同時反沖洗時反沖洗 流量 smsLfqQ /3.0/2 8 8724 3 水反氣水 氣水同時反沖洗時反沖洗用空氣的流 量 smsLfqQ /1.1/1 0 8 07215 3 氣反氣 營口市 45 萬 dm /3 給水處理廠工藝設 計 17 氣水分配區(qū)的氣水流速均按相應的配氣 ,配水干管流速取值 。 則氣水分配干管的斷面積 ： 25.082.4/1.111.1/3.0/ mVQVQA 氣干反氣水干反氣水氣水 4、 濾池管渠的布置： （ 1） 反沖洗管渠 氣水分配渠：氣水分配渠起端寬 m40.0 ，高取 m0.1 ，末端寬度取 m40.0 ，高度取m70.0 ，則起端截面積為 240.0 m ，末端截面積為 228.0 m ，兩側沿程各布置 16個配水小孔和 16個布氣方孔，孔間距為 m70.0 ，共 32個配氣小孔和 32個配水方孔，氣水分配渠末端所需最小截面積 0.39/40=0.013 2m 末端截面積 0.28 2m ,滿足要求 。 排水集水槽：排水集水槽頂端高出濾料層頂面 m50.0 ，則排水集水槽高為 mHHHH 95.100.150.040.115.090.000.150.0321 起 式中 1H , 2H ,3H同前面池體設計部分濾池高度確定得尺寸， m00.1 為氣水分配渠起端高度，排水集水槽末端高為：mHHHH 25.270.050.040.115.090.070.050.0321 末 式中 1H , 2H ,3H同前面池體設計部分濾池高度確定得尺寸， m70.0 為氣水分配渠末端高度。 底坡 025.012/30.0/95.125.2 LI ）（ 排水集水槽排水能力校核 由矩形斷面暗溝（非滿流 013.0n ），計算公式校核集水槽的排水能力 設集水槽超高為 m30.0 ，則槽內水位高為 m65.1 ，槽寬為 m40.0 ，濕周為70.365.1240.02 hbX ，水流斷面： 266.065.140.0 mhbA ，水力半徑： mXAR 18.070.3/66.0/ 水流速度： 0 1 3.0/)17.032.0(0 1 3.0/)0 2 9.018.0(/ 21322132 niRv =4.18m/s 過流能力 smvAQ /76.218.466.0 3排集實際過水量 :反Q=反水Q+表水Q=0.315+0.11=0.425 3m /s過流能力排集Q（ 2） 進水管渠 進水總渠：四格濾池分為獨立的兩組，每組進水總渠過水流量按強制過濾流量設計，流速 sm /2.18.0 ，則強制過濾流 smdmQ /48.0/4 1 6 6 72)3/6 2 5 0 0( 33 強進水總渠水流端面積 248.00.1/48.0/ mvQA 強進總進水總渠寬度為 m60.0 ，水面高為 m80.0 每座濾池的進水孔 每座濾池由進水側壁開三個進水孔 ,進水總渠的渾水通過這三個進水孔進入濾池 ,兩側進水孔孔口在反沖洗時關閉 ,中間進水孔孔口設手動調節(jié)閘板 ,在反沖洗時不關閉 ,供給反沖洗表掃用水 ,調節(jié)閘門的開啟度 ,使其在反沖洗時的進水量等于表掃水用營口市 45 萬 dm /3 給水處理廠工藝設 計 18 水量 。 孔口面積按口淹沒出流公式 : ghAQ 28.0 計算 ,其總面積按濾池強制過濾水量計 ,孔口兩側水位差取 m10.0 ,則孔口 總面積 243.01.08.928.0/48.028.0/ mghQA ）（）（強孔 中間面積按表面掃水量設計 . 中孔A=孔A (表水Q/強Q)=0.43 (0.11/0.48)=0.10 2m 孔口寬 mB 25.0中孔高 mH 40.0中孔兩側孔口設閘門 .采用橡膠囊充氣閥 ,每個 側孔面孔： 側A=(孔A中孔A)/2=(0.43 0.10)/2 0.16 2m 孔口寬 mB 40.0側孔,高 mH 40.0側孔每座濾池內設的寬頂堰 .為了保證進水穩(wěn)定性 ,進水總渠引來的渾水經(jīng)過寬頂堰進入每座濾池內的配水渠，在經(jīng)濾池內的配水渠分配到兩側的 V 形槽，寬頂堰寬mb 0.5寬頂 ,寬頂堰與進水渠平行設置，與進水總渠側壁相距 m5.0 ，堰上水頭由矩形堰的流量公式 3284.1 bhQ 得 mbQh 14.0584.1/48.084.1/ 3232 ）（）（ 寬頂強寬頂 每座濾池的配水渠 進入每座濾池的混水經(jīng)過寬頂堰溢流進配水渠，由配水渠兩側的進水孔進入濾池內的 V 形槽濾池配水渠寬 m50.0 ，渠高 m00.1 ，渠總長等與濾池總寬，則渠長 m0.6 。當渠內水深 m50.0 時，流速（進來的混水由分配渠中段向渠兩側進水孔流去，每側流量為強Q/2） 為 sm/96.0 ， 滿足濾池近水管渠流速 sm /2.18.0 。 5、 V 形槽的設計 V 形槽槽底設表掃水出水孔直徑取 md 025.0孔,間隔 m15.0 ,每槽共計 70 個 ,則單側 V 形槽表掃水出水孔出水總 面積表孔A=(3.14 0.0252/4) 70 0.03 2m 表掃水出水孔低于排水集 水 槽堰頂 m15.0 ,即 V 形槽槽底的高度低于集水槽堰頂m15.0 。 據(jù)潛孔出流公式 Q=0.8A gh2 ,其中 Q 為單格濾池的表掃水量 .則表面掃洗時 V 形槽內水位高出濾池反沖洗時濾面 ：液vh=表水Q/（ 2 0.8表孔A） 2/2g=0.11/（ 2 0.8 0.03） 2/（ 2 9.8） =0.27m 反沖洗時排水集水槽的堰上水頭由矩形堰的流量公式 Q 3284.1 bh 求得 式中 b為 集水槽長， b= mLb 12排槽Q 為單格濾池反沖洗流量 smQQ /24.02/48.02/ 3反反單則 mbQh 05.0)1284.1/(24.084.1/ 3232 ）（反單排槽營口市 45 萬 dm /3 給水處理廠工藝設 計 19 V 形槽傾角 45 ,垂直高度 m0.1 ,壁厚 m05.0 反沖洗時 V 形槽頂高出濾池內液面的高度為： mh 80.005.015.0115.01 排槽 反沖洗時 V 形槽頂高出槽內液面的高度為 : mhh v 53.027.005.015.0115.01 液排槽 清水渠 清水渠渠寬取為 m0.4 ，渠中水流速度取 sm/0.1 ，則渠內水深為m12.014/48.0 ，尺寸為 mmHB 0.10.4 計算草圖如下 圖 2-4 V型濾池計算草圖 第七節(jié) 清水池 1、平面尺寸計算 （ 1） 清水池的有效容積 清水池的有效容積，包括調節(jié)容積、消防貯水量和水廠自來水的調節(jié)量，則清水池的總有效容積為 kQV 式中： V 清水池的總有效容積（ 3m ） k 經(jīng)驗系數(shù)，一般采用 %20%10 Q 設計供水量（ dm /3 ） 設計中取 %10k ， dmQ /275000 3 32 7 5 0 02 7 5 0 0 01.0 mV 清水池設四座，則每座清水池的有效容積 1V 為 31 68754275004 mVV （ 2）清水池的平面尺寸 營口市 45 萬 dm /3 給水處理廠工藝設 計 20 每座清水池的面積 hVA 1式中： A 每座清水池的面積（ 2m ） h 清水池有效水深（ m ） 設計中取 mh 0.4 21 7 190.46 8 75 mA 取清水池的寬 B 為 m25 ，則清水池的長度 L 為 mBAL 7.682517 19 設計中取 m0.70 則清水池實際有效容積為 3700042570 m 清水池超高 1h 取為 m5.0 ，則清水池的總高度 H 為 mhhH 5.45.00.41 2、管道系統(tǒng) （ 1）清水池的進水管 vQD 785.041式中： 1D 清水池進水管直徑（ m ） v 進水管管內流速（ sm/ ），一般采用 sm /0.17.0 設計中取 smv /8.0 mD 1 2 5.18.07 8 5.04 18.31 設計中取進水管管徑為 mmDN 1200 ，進水管內實際流速為 sm/7.0 （ 2）清水池的出水管 由于用戶的用水量時時變化，清水池出水管應按出水最大流量計 241 KQQ 式中： 1Q 最大流量（ hm/3 ） K 時變化系數(shù)，一般采用 5.23.1 Q 設計水量（ dm /3 ） 設計中取時變化系數(shù) 5.1K smhmQ /774.4/1718724274 99 25.1 331 出水管管徑 營口市 45 萬 dm /3 給水處理廠工藝設 計 21 112 78 5.04 vQD 式中： 2D 出水管管徑（ m ） 1v 出水管管內流速（ sm/ ），一般采用 sm /0.17.0 設計中取 smv /8.01 mD 38.18.07 8 5.04 7 7 4.42 設計中取出水管管徑為 mmDN 1400 ，則流量最大時出水管內流速為 sm/78.0 （ 3）清水池的溢流管 溢流管的直徑與進水管管徑相同為 mmDN 1200 ，在溢流管管端設喇叭口，管上不設閥門，出口設網(wǎng)罩，防止蟲類進入池內。 （ 4）清水池的排水管 清水池內的水在檢修時需要放空，排水管的管徑應按 h2 內將池水放空計算，排水管內流速按 sm/2.1 估計，則排水管的管徑3D為 23 785.03600 vtVD式中：3D 排水管管徑 （ m ） t 放空時間（ h ） 2v 排水管內水流速度（ sm/ ） mD 0.12.1785.03 6 0 02 7 0 0 03 設計中取排水管的管徑為 mmDN 1000 3、清水池布置 （ 1）導流墻 在清水池中布置導流墻，以防止池內出現(xiàn)死角，每座清水池內導流墻設 4 條，間距 m0.5 ，將清水池分成 5 格，在導流墻底部每 m0.1 設 mm 1.01.0 的過水方孔，使清水池清洗時排水方便 （ 2）檢查孔 在清水池頂設圓形檢查孔兩個，直徑為 mm1200 （ 3）通氣管 為了使清水池內空氣流通，保證水質新鮮，在清水池頂部設通氣孔，通氣孔共設 20 個，每格設 4 個，通氣管的管徑為 mm200 ，通氣管伸出地面高度高低錯落，便于空氣流通。 營口市 45 萬 dm /3 給水處理廠工藝設 計 22 （ 4）覆土厚度 清水池頂部應有 m0.15.0 的覆土厚度，并加以綠化，此處取覆土厚度為 m5.0 計算草圖入下： 圖 2-5 清水池計算草圖 第八節(jié) 加氯間和氯庫 1、加氯量計算 Qbq 式中： q 每天的投氯量（ dg/ ） Q 設計水量（ dm /3 ） b 加氯量（ 3/mg ），一般采用 3/0.15.0 mg 設計中取 dmQ /275000 3 3/0.1 mgb dkgdgq /275/2750002750000.1 2、 加氯設備的選擇 加氯設備包括自動加氯機、氯瓶和自動檢測與控制裝置 （ 1） 自動加氯機的選擇 選用 ZJ-II 型轉子真空加氯機三臺，兩用一備，每臺加氯機得加氯量為hkg /95.0 ，加氯機外形尺寸為 mmmmHB 3 7 03 3 0 ，加氯機安裝在墻上，安裝高度在地面以上 m5.1 ，三臺加氯機之間的凈間距為 m8.0 。 （ 2） 氯瓶 采用容量為 kg500 的氯瓶，氯瓶外形尺寸為：外徑 mm600 ，瓶高 mm1800 ，氯瓶自重 kg146 ，公稱壓力 MPa2 ，氯瓶采用兩組，每組八個，一組使用，一組備用，每組使用周期為 d15 （ 3） 加氯控制 根據(jù)余氯值采用計算機進行自動控制投氯量，控制圖如下： 營口市 45 萬 dm /3 給水處理廠工藝設 計 23 圖 2-6 計算機控制原理圖 3、 加氯間和氯庫布置 加氯間是安置加氯設備的操作間，氯庫是貯備氯瓶的倉庫，采用加氯間和氯庫合建的方式，中間用墻分開，但留有供人通行的小門，加氯間平面尺寸為長 m0.3 ，寬m0.9 ，氯庫平面尺寸為長 m0.12 ，寬 m0.9 ，布置圖如下： 圖 2-7 加氯間布置圖 營口市 45 萬 dm /3 給水處理廠工藝設 計 24 第九節(jié) 二級泵房 1、 泵的選擇 根據(jù)揚程 mH 60258 流量 hmTQKQ dhh /1 8 9 6 02417.4 2 5 0 0 0 059.7 3選擇 AS80800 型離心清水泵四臺，其中三用一備 表 2-3水泵參數(shù)表 型號 流量 （ hm/3 ） 揚程 （ m ） 轉數(shù) （ min/r ） 長度 （ mm ） 寬度 （ mm ） 高度 （ mm ） 氣蝕 余量 （ m ） 80800S 6353 76 750 5415 2448 1855 10.5 表 2-4 電 機參數(shù) 表 型號 功率 （ kW ） 電壓 （ V ） 轉數(shù) （ min/r ） 長度 （ mm ） 寬度 （ mm ） 高度 （ mm ） 1430/81600 Y 1600 6000 750 2690 2448 1855 2、 設計與計算 單級雙吸式離心清水泵 采用橫向排列較好，橫向排列雖然增長泵房的長度，但跨度可減小管配件簡單，進出水順直水利條件好，檢修場地寬暢。 水泵突出部分與 墻壁 凈距： m3.3 電機突出部分與墻壁凈距： m0.2 出水側水泵基礎與墻壁的凈距： m0.3 進水側水泵基礎與墻壁的凈距： m5.2 水泵之間的凈距： m0.3 因此，泵房長度為 mL 96.3533415.540.23.3 設計中取 m36 泵房寬度為 mB 9 4 8.74 4 8.20.35.2 設計中取 m0.8 3、起重設備的選擇 采用 DCD 651 型電動葫蘆，起升高度 m6 ，起升速度 min/8m ，運行速度min/20m ，主起升電機 4411 ZD ,功率 kW5.7 ,轉速 min/1400r ,運行電機4211 ZDY ， 功率 kW8.0 ,轉速 min/1380 r ,鋼絲繩徑 mm15 ,繩長度 m5.18 4、 泵房高度計算 hgfedcbaH 式中： a 單軌吊車梁高度（ m ） 營口市 45 萬 dm /3 給水處理廠工藝設 計 25 b 滑車高度 （ m ） c 起重葫蘆在鋼絲繩繞緊情況