城市給水處理廠方案設(shè)計給水廠課程設(shè)計

1、 給水廠課程設(shè)計計算說明書 學(xué) 院： 能源與環(huán)境學(xué)院 專 業(yè)： 給水排水工程 目錄第一章 設(shè)計任務(wù)及要求21.1 設(shè)計任務(wù)及工作要求21.2 設(shè)計原始資料3第二章 總體設(shè)計4 2.1 資料分析與整理.4 2.2 設(shè)計原則52.3廠址選擇62.4 水廠工藝流程選擇62.5 水處理工藝的選擇7第三章 凈水構(gòu)筑物的計算133.1 設(shè)計水量133.2 設(shè)計配水井133.3 藥劑投配設(shè)備設(shè)計13 3.4混合設(shè)施的設(shè)計.14 3.5反應(yīng)/絮凝設(shè)施的設(shè)計.15 3.6平流沉淀池.26 3.7普快濾池的設(shè)計.27 3.8 清水池的計算303.9加氯間的設(shè)計計算33第四章 .水廠的平面布置33第五章 各構(gòu)筑物的

2、附屬裝置及其工藝構(gòu)造34第六章高程布置34參考文獻35第一章 設(shè)計任務(wù)及要求1.1 設(shè)計任務(wù)及工作要求1.1.1 設(shè)計題目城市給水處理廠方案設(shè)計1.1.2 本次課程設(shè)計（論文）應(yīng)達到的目的1加深對水質(zhì)工程學(xué)課程內(nèi)容的理解與掌握；2.培養(yǎng)學(xué)生綜合運用和深化所學(xué)理論知識，培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念；提高獨立分析問題和解決工程實際問題的能力；3.通過本課程設(shè)計使學(xué)生初步具有閱讀中外文獻的能力，技術(shù)經(jīng)濟比較和方案分析選擇能力，理論分析與設(shè)計運算能力；應(yīng)用計算機的能力和工程制圖及編寫說明書的能力。使學(xué)生受到專業(yè)工程師應(yīng)具備的基本技能的初步訓(xùn)練，為今后的進一步學(xué)習(xí)和系統(tǒng)訓(xùn)練打下基礎(chǔ)。1.1.3 設(shè)計任務(wù) 完成給水

3、處理廠方案設(shè)計，即在給出設(shè)計任務(wù)的基礎(chǔ)上，完成所給資料的分析、整理，進行水廠選址，工藝流程選擇，方案比較，構(gòu)筑物的選型，水廠的平面和高程布置以及處理構(gòu)筑物的初步設(shè)計等工作。主要任務(wù)：完成城市給水處理廠方案設(shè)計。設(shè)計規(guī)模為（10+M）10m3/d（M為學(xué)生學(xué)號的個位數(shù)字）。原水水質(zhì)資料、地形地址、氣象條件等參數(shù)見附城市給水處理廠課程設(shè)計基礎(chǔ)資料設(shè)計要求：完成水源水質(zhì)評價，設(shè)計包括工藝確定、主體處理構(gòu)筑物初步設(shè)計計算、廠區(qū)平面、系統(tǒng)高程和主要管網(wǎng)布置等。設(shè)計成果：設(shè)計說明及計算書1份（總篇幅1萬字以上），包括：目錄、原始資料、系統(tǒng)選擇、處理工藝設(shè)計計算、平面及高程等內(nèi)容。完成給水處理廠平面圖（1：

4、500）和處理系統(tǒng)高程圖（1：100）1張（1#）。1.2 設(shè)計原始資料1.2.1 設(shè)計水量滿足最高日供水量 1110m3/d。1.2.2 原水水質(zhì)原水水質(zhì)的主要參數(shù)見表。原水水質(zhì)資料序號項目單位數(shù)值序號項目單位數(shù)值1渾濁度度54.213錳mg/L0.072細菌總數(shù)個/mL28014銅mg/L0.013總大腸菌群個/L920015鋅mg/L0.054色度2016BOD5mg/L1.965嗅和味-17陰離子合成劑mg/L-6肉眼可見物微粒18溶解性總固體mg/L1077pH7.3719氨氮mg/L3.148總硬度(CaCO3)mg/L4220亞硝酸鹽氮mg/L0.0559總堿度mg/L47.52

5、1硝酸鹽氮mg/L1.1510氯化物mg/L15.222耗氧量mg/L2.4911硫酸鹽mg/L13.323溶解氧mg/L6.9712總鐵mg/L0.171.2.3工程地質(zhì)資料根據(jù)巖土工程勘察報告，水廠廠區(qū)現(xiàn)場地表層分布較厚的素填土層，并夾雜大量的塊石，平均厚度為5米左右，最大層厚達9.4米，該土層結(jié)構(gòu)松散，工程地質(zhì)性質(zhì)差，未經(jīng)處理不能作為構(gòu)筑物的持力層，為提高地基承載力及減少構(gòu)筑物的沉降變形，本工程采用振動沉管碎石樁對填土層進行加固處理.樁體填充物為碎石，碎石粒徑為25CM，樁徑為400毫米，樁孔距為1M，按梅花形布置。 1.2.4 氣象水文資料項目所在地，屬暖溫帶、半濕潤大陸季風氣候，四季

6、分明。春季干旱風沙多，夏季炎熱雨集中，秋季涼爽溫差大，冬季寒冷雨雪少。盛行風向：夏季南風，冬季東北風。年平均氣溫14.0，最熱月平均氣溫(7月份)27.1，最冷月平均氣溫(1月份)-0.5，平均日照時數(shù)2267.6小時，無霜期(年平均)214天，年平均降雨量627.5mm，年最大降雨量948.4mm，年最小降雨量248.2mm，年主導(dǎo)風向為NNE風和SSW風。最大風速28m/秒，年平均風速3.0m/秒，最大凍土深度2l0mm。1.2.5處理要求出廠水水質(zhì)指標滿足生活飲用水衛(wèi)生標準（GB57492006）的相關(guān)要求。第2章 總體設(shè)計2.1 資料分析與整理結(jié)合地表水環(huán)境質(zhì)量標準（GB3838-20

7、02），進行原水的水質(zhì)特性分析。給水水質(zhì)的主要參數(shù)見表。地表水環(huán)境質(zhì)量標準序號項目單位數(shù)值序號項目單位數(shù)值1渾濁度NTU度313錳mg/L0.12細菌總數(shù)個/mL10014銅mg/L1.03總大腸菌群個/L315鋅mg/L1.04色度1516BOD5mg/L35嗅和味-17陰離子合成劑mg/L0.26肉眼可見物無18溶解性總固體mg/L10007pH6.5-8.519氨氮mg/L0.158總硬度(CaCO3)mg/L45020亞硝酸鹽氮mg/L0.0559總堿度mg/L47.521硝酸鹽氮mg/L2010氯化物mg/L25022耗氧量mg/L311硫酸鹽mg/L13.323溶解氧mg/L6.9

8、712總鐵mg/L0.32.2 設(shè)計原則 (1)水處理構(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，并按原水水質(zhì)最不利情況進行校核。水廠自用水量取決于所采用的處理方法、構(gòu)筑物類型及原水水質(zhì)等因素，城鎮(zhèn)水廠自用水量一般采用供水量的5%10%，必要時可通過計算確定。(2)水廠應(yīng)按近期設(shè)計，并考慮遠期發(fā)展。根據(jù)使用要求及技術(shù)經(jīng)濟合理性等因素，對近期工程亦可做分期建設(shè)的可能安排。對于擴建、改建工程，應(yīng)從實際出發(fā)，充分發(fā)揮原有設(shè)施的效能，并應(yīng)考慮與原有構(gòu)筑物的合理配合。(3)水廠設(shè)計中應(yīng)考慮各構(gòu)筑物或設(shè)備進行檢修、清洗及部分停止工作時，仍能滿足用水要求、主要設(shè)備應(yīng)有備用量；處理構(gòu)筑物一般不設(shè)

9、備用量，但可通過適當?shù)募夹g(shù)措施，在設(shè)計允許范圍內(nèi)提高運行負荷。(4)水廠自動化程度，應(yīng)本著提供水水質(zhì)和供水可靠性，降低能耗、藥耗，提高科學(xué)管理水平和增加經(jīng)濟效益的原則，根據(jù)實際生產(chǎn)要求，技術(shù)經(jīng)濟合理性和設(shè)備供應(yīng)情況，妥善確定。(5)設(shè)計中必須遵守設(shè)計規(guī)范的規(guī)定。如果采用現(xiàn)行規(guī)范中尚未列入的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備和新材料，則必須通過科學(xué)論證，確證行之有效，方可付諸工程實際。但對與確實行之有效、經(jīng)濟效益高、技術(shù)先進的新工藝、新設(shè)備和新材料，應(yīng)積極采用，不必受現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范的約束。2.3廠址選擇水廠選址的原則：1.廠址應(yīng)選擇在工程地質(zhì)條件較好的地方；2.水廠盡可能選擇在不受洪水威脅的地方，否則應(yīng)考慮防

10、洪措施；3.水廠應(yīng)少占農(nóng)田或不占農(nóng)田，并留有適當?shù)陌l(fā)展余地；4.水廠應(yīng)設(shè)置在交通方便、靠近電源的地方，以利于施工管理，降低輸電線路的造價；5.當取水地點距離用水區(qū)較近時，水廠一般設(shè)置在取水構(gòu)筑物附近，通常與取水構(gòu)筑物在一起。2.4 水廠工藝流程選擇給水處理方法和工藝流程的選擇，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)、環(huán)境、經(jīng)濟及設(shè)計生產(chǎn)能力等因素，通過調(diào)查研究、必要的實驗并參考相似條件下處理構(gòu)筑物的運行經(jīng)驗，設(shè)計出幾種可行方案，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。結(jié)合給水水質(zhì)的特點，水處理工藝流程見下表。各凈水工藝流程的特點凈水工藝流程適用條件原水簡單處理（如用篩網(wǎng)過濾）水質(zhì)要求不高，如某些工業(yè)冷卻用水，只要求去除粗大雜質(zhì)。原水混

11、凝沉淀或澄清過濾消毒一般進水濁度不大于20003000NTU，短時間內(nèi)可達500010000NTU原水接觸過濾消毒進水濁度一般不大于25NTU，水質(zhì)較穩(wěn)定且無藻內(nèi)繁殖 原水混凝沉淀過濾消毒（洪水期）原水自然預(yù)沉接觸過濾消毒（平時）山溪河流。水質(zhì)經(jīng)常清晰，洪水時含泥沙量較高原水混凝氣浮過濾消毒經(jīng)常濁度較低，短時間不超過100NTU原水（調(diào)蓄預(yù)沉或自然預(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）工藝，適用于含沙量大、砂峰持續(xù)時間較長的原水處理原水混凝氣?。ǔ恋恚┻^濾消毒經(jīng)常濁度較低，采用氣浮澄清；洪水期濁度較高，則采用沉淀工藝2.5 水處理工藝的選擇2.5.1 混凝劑1) 混凝劑

12、的選擇與投加混凝劑的選擇應(yīng)遵循以下一般原則：混凝效果好；無毒害作用；貨源充足；成本低；新型藥劑的衛(wèi)生許可；借鑒已有經(jīng)驗。(1)精制硫酸鋁 Al3(SO4)218H2O制造工藝復(fù)雜，水解作用緩慢；含無水硫酸鋁50%52%；適用于水溫為2040。當PH=4-7時，主要去除有機物；PH=5.77.8時，主要去除懸浮物；PH=6.47.8時，處理濁度高，色度低（小于30度）的水。(2)粗制硫酸鋁 Al3(SO4)218H2O制造工藝簡單，價格低；設(shè)計時，含無水硫酸鋁一般可采用20%25%；含有20%30%不溶物，其他同精制硫酸鋁(3)硫酸亞鐵FeSO47H2O 絮體形成較快，沉淀時間短；使用于堿度高、

13、濁度高，PH=8.1-9.6，混凝用好，但原水色度較高時不宜采用；當PH較低時，常用氯氧化物使鐵氧化成三價，腐蝕性較高(4)三氯化鐵FeCl36H2O不受水溫影響，絮體大，沉淀速度快，效果好。易溶解，易混合，殘渣少。 對金屬（尤其對鐵）腐蝕性大，對混凝土亦腐蝕，對塑料會因發(fā)熱而引起變形。原水PH=6.08.4之間為宜，當原水堿度不足時應(yīng)加適量石灰；處理低濁水時效果不顯著(5) 聚合氯化鋁簡稱PAC凈化效率高，用藥量少，出水濁度低，色度小，過濾性能好，原水濁度高時尤為顯著。溫度適應(yīng)性高，PH值使用范圍寬（PH=59），因而可調(diào)PH值。操作方便，腐蝕性小，勞動條件好，成本低。(6)聚丙烯酰胺又名三

14、號絮凝劑，簡寫PAM 處理高濁度水池效果顯著，既可保證水質(zhì)，又可減少混凝劑用量和沉淀池容積，目前被認為是處理高濁水最有效的絮凝劑之一，適當水解后，效果提高，常與其他混凝劑配合使用或作助凝劑，其單體丙烯酰胺有毒，用于飲用水凈化應(yīng)控制用量。2)混凝劑投加方式選擇(1)水泵投加采用計量泵投加，不需另設(shè)計量設(shè)備。(2)水射器投加采用水射器投加，設(shè)備簡單，使用方便，但水射器效率較低，且易磨損。(3)重力投加將溶液池架高，利用重力將藥液投入水泵壓水管或混合設(shè)施入口處，這種投加方式安全可靠，但溶液池位置較高。2.5.2 混合設(shè)備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)完善，從而使得后處

15、理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。混凝藥劑投入原水后，應(yīng)快速、均勻的分散于水中。混合方式有水泵混合、管道混合、靜態(tài)混合器、機械攪拌混合、擴散混合器、跌水混合器等。各混合方式的特點方式優(yōu)缺點適用條件水泵混合優(yōu)點：1、設(shè)備簡單 2、混合充分，效果較好3、不另消耗動能缺點：1、吸水管較多時，投藥設(shè)備要增加，安裝、管理較麻煩 2、配合加藥自動控制較困難 3、G值相對較低適用于一級泵房離處理構(gòu)筑物120m以內(nèi)的水廠靜態(tài)混合器優(yōu)點：1、設(shè)備簡單，維護管理方便 2、不需土建構(gòu)筑物 3、在設(shè)計流量范圍

16、，混合效果較好缺點：1、運行水量變化影響效果 2、水頭損失較大 3、混合器構(gòu)造太復(fù)雜適用于水量變化不大的各種規(guī)模的水廠擴散混合器優(yōu)點：1、不需外加動力設(shè)備2、不需土建構(gòu)筑物 3、不占地缺點：混合效果受水量變化有一定的影響適用于中等規(guī)模的水廠跌水混合優(yōu)點：1、利用水頭的跌落擴散藥劑2、受水量變化影響較小3、不需外加動力設(shè)備缺點：1、藥劑的擴散不易完全均勻2、需建混合池3、容易夾帶氣泡適用于各種規(guī)模的水廠，特別當重力流進水水頭有富余時機械混合優(yōu)點：1、混合效果較好2、水頭損失較小 3、合效果基本上不受水量的變化影響缺點：1、需耗動能2、管理維護較復(fù)雜3、需建混合池適用于各種規(guī)模的水廠2.5.3 絮

17、凝設(shè)備絮凝池形式的選擇和絮凝時間的采用，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)情況和相似條件下的運行經(jīng)驗或通過試驗確定。(1)隔板式絮凝池往復(fù)式隔板絮凝池 優(yōu)點：絮凝效果好，構(gòu)造簡單，施工方便。缺點：容積較大，水頭損失較大，轉(zhuǎn)折處礬花易破碎。適用條件：水量大于30000m3/d的水廠，水量變動小者?；剞D(zhuǎn)式隔板絮凝池 優(yōu)點：絮凝效果好，水頭損失小，構(gòu)造簡單，管理方便。缺點：出水流量不易分配均勻，出口處易積泥。適用條件：水量大于30000m3/d的水廠，水量變動小者，改建和擴建舊池時適用。(2)旋流式絮凝池優(yōu)點：容積小，水頭損失較小。缺點：池子較深，地下水位高處施工較困難，絮凝效果較差。適用條件：一般用于中小型水廠。(3

18、)折板絮凝池優(yōu)點：絮凝效果好，絮凝時間短，容積較小。缺點：構(gòu)造較隔板絮凝池復(fù)雜，造價較高。適用條件：流量變化較小的中小型水廠。(4)渦流式絮凝池優(yōu)點：絮凝時間短，容積小，造價較低。缺點：池子較深，錐底施工較困難，絮凝效果較差。適用條件：水量小于30000m3/d的水廠。(5)網(wǎng)格、柵條絮凝池優(yōu)點：絮凝池效果好，水頭損失小，凝聚時間短。缺點：末端池底易積泥。(6)機械絮凝池優(yōu)點：絮凝效果好，水頭損失小，可適應(yīng)水質(zhì)、水量變化。缺點：需機械設(shè)備和經(jīng)常維修。適用條件：大小水量均適用，并能適應(yīng)水量變動較大者。(7)懸浮絮凝池加隔板絮凝池優(yōu)點：絮凝效果好，水頭損失較小，造價較低。缺點：斜擋板在結(jié)構(gòu)上處理較

19、困難，重顆粒泥砂易堵塞在斜擋板底部。2.5.4 沉淀池選擇沉淀池類型時，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)、設(shè)計生產(chǎn)能力、處理后水質(zhì)要求，并考慮原水水濕變化、處理水量均勻程度以及是否連續(xù)運轉(zhuǎn)等因素，結(jié)合當?shù)貤l件通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定沉淀池的個數(shù)或能夠單獨排空的分格數(shù)不宜少于2個。經(jīng)過混凝沉淀的水，在進入濾池前的渾濁度一般不宜超過10度，遇高濁度原水或低濕低濁度原水時，不宜超過15度。設(shè)計沉淀池時需要考慮均勻配水和均勻集水，沉淀池積泥區(qū)的容積，應(yīng)根據(jù)進出水的懸浮物含量、處理水量、排泥周期和濃度等因素通過計算確定。當沉淀池排泥次數(shù)較多時，宜采用機械化或自動化排泥裝置，應(yīng)設(shè)取樣裝置。(1)平流式沉淀池優(yōu)點：造價較低，操作

20、管理方便，施工較簡單；對原水濁度適應(yīng)性強，處理效果穩(wěn)定，采用機械排泥設(shè)施時，排泥效果好缺點：采用機械排泥設(shè)施時，需要維護機械排泥設(shè)備；占地面積大，水力排泥時，排泥困難適用條件：一般適用于大中型水廠(2)斜管（板）沉淀池優(yōu)點：沉淀效率高，池體小，占地小缺點：斜管（板）耗材多，對原水濁度適應(yīng)性較平流池差；不設(shè)排泥裝置時，排泥困難，設(shè)排泥裝置時，維護管理麻煩適用條件：尤其適用于沉淀池改造擴建和挖潛(3)豎流式沉淀池優(yōu)點：排泥較方便，占地面積小缺點：上升流速受顆粒下沉速度所限，出水量小，一般沉淀效果較差，施工較平流式困難適用條件：一般用于小型凈水廠，常用于地下水位較低時(4)輻流式沉淀池優(yōu)點：沉淀效果

21、好缺點：基建投資大，費用高，刮泥機維護管理較復(fù)雜，金屬耗量大，施工較困難適用條件：一般用于大中型凈水廠，在高濁度水地區(qū)，作預(yù)沉淀池2.5.5 濾池供生活飲用水的濾池出水水質(zhì)經(jīng)消毒后應(yīng)符合現(xiàn)行生活飲用水衛(wèi)生標準的要求；供生產(chǎn)用水的過濾池出水水質(zhì)，應(yīng)符合生產(chǎn)工藝要求；濾池形式的選擇，應(yīng)根據(jù)設(shè)計生產(chǎn)能力、原水水質(zhì)和工藝流程的高程布置等因素，結(jié)合當?shù)貤l件，通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。(1)普通快濾池單層砂濾料 優(yōu)點：材料易得，價格低；大阻力配水系統(tǒng)，單池面積較大，可采用減速過濾，水質(zhì)好；缺點：閥門多，價格高，易損壞，需設(shè)有全套沖洗設(shè)備；適用條件：一般用于大中水廠，單池面積不宜大于100m2。無煙煤石英砂雙層

22、濾料 優(yōu)點：含污能力大，可采用較大濾速；可采用減速過濾，水質(zhì)好，沖洗用水少；缺點：濾料價格高，易流失；沖洗困難，易積泥球；適用條件：使用于大中型水廠，宜采用大阻力配水系統(tǒng)，單池面積不宜大于100m2，需要采用助沖設(shè)施。砂煤重質(zhì)礦石三層濾料 優(yōu)點：含污能力大，可采用較大濾速；可采用減速過濾，水質(zhì)好，沖洗用水少;缺點：濾料價格高，易流失；沖洗困難，易積泥球;適用條件：使用于中型水廠，宜采用中阻力配水系統(tǒng)，單池面積不宜大于50-60m2，需要采用助沖設(shè)施。(2)V型濾池優(yōu)點：采用氣水反沖洗，有表面橫向掃洗作用，沖洗效果好，節(jié)水；配水系統(tǒng)一般采用長柄濾頭沖洗過程自動控制；缺點：采用均質(zhì)濾料，濾層較厚，

23、濾料較粗，過濾周期長；適用條件：適用于大中型水廠。(3)虹吸濾池優(yōu)點：不需大型閥門，易于自動化操作，管理方便；缺點：土建結(jié)構(gòu)復(fù)雜，池深大單池面積小，沖洗水量大；等速過濾，水質(zhì)不如變速過濾；適用條件：適用于中型水廠，單池面積不宜大于25-30m2(4)雙閥濾池(單層砂濾料)優(yōu)點：材料易得，價格低，大阻力配水系統(tǒng)，單池面積可大，可采用減速過濾，水質(zhì)好，減少兩只閥門；缺點：必須有全套沖洗設(shè)備，增加形成虹吸的抽氣設(shè)備適用條件：適用于中型水廠，單池面積不宜大于25-30m2。(5)移動罩濾池(單層砂濾料) 優(yōu)點：造價低，不需要大型閥門設(shè)備，池深淺，結(jié)構(gòu)簡單；自動連續(xù)運行，不需沖洗設(shè)備；占地少，節(jié)能；2.

24、5.6 消毒(1)液氯消毒優(yōu)點：經(jīng)濟有效，使用方便，PH值越低消毒作用越強，在管網(wǎng)內(nèi)有持續(xù)消毒殺菌作用；缺點：氯和有機物反映可生成對健康有害的物質(zhì)。(2)漂白粉消毒優(yōu)點：持續(xù)消毒殺菌；缺點：漂白粉不穩(wěn)定，有效氯的含量只有其20%25%。(3)二氧化氯消毒優(yōu)點：對細菌、病毒等有很強的滅活能力，能有效地去除或降低水的色、嗅及鐵、錳、酚等物質(zhì)；缺點：ClO2本身和副產(chǎn)物ClO2-對人體血紅細胞有損害。(4)臭氧消毒優(yōu)點：殺菌能力很高，消毒速度快，效率高，不影響水的物理性質(zhì)和化學(xué)成分，操作簡單，管理方便；缺點：不能解決管網(wǎng)再污染的問題，成本高；此次設(shè)計選擇的工藝為：原水水力混合池折板反應(yīng)池平流沉淀池V

25、型濾池清水池PAC氯消毒第三章 凈水構(gòu)筑物的計算3.1 設(shè)計水量本設(shè)計處理水量為Q=11101.05m/d=m/d=4812.5m/h3.2 設(shè)計配水井一般按照設(shè)計規(guī)模一次建成，停留時間取30s。為使水位穩(wěn)定和便于后期改造，配水井出水端設(shè)置調(diào)節(jié)堰板；為防止調(diào)壓閥誤操作和失控，配水井一端設(shè)置溢流井和調(diào)節(jié)堰板。3.2.1 設(shè)計計算1）配水井體積為；V=Qt=30=40.1m=40m（2） 設(shè)計配水井尺寸；設(shè)計其高為H=2m，其中包括0.5m超高。則配水井底面積為；，取D=6m。池子的有效容積為，滿足要求。3.3 藥劑投配設(shè)備設(shè)計3.3.1 溶液池容積= =11.54m12m 式中：a混凝劑的最大投

26、加量，取20mg/L；Q設(shè)計處理的水量；c溶液濃度（按商品固體重量計），一般采用5%-15%，本設(shè)計取10%；n每日調(diào)制次數(shù)，一般不超過3次，本設(shè)計取2次。溶液池采用矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)置2個，每個容積為W=6m （一備一用），以便交替使用，保證連續(xù)投藥。單池尺寸為LBH=222.2，高度中包括超高0.4m，沉渣高度0.3m，置于室內(nèi)地面上。溶液池實際有效容積：W1=LBH=221.5=6m，滿足要求。池旁設(shè)工作臺，寬1.01.5m，池底坡度為0.02。池內(nèi)壁用環(huán)氧樹脂進行防腐處理。3.3.2 溶解池容積 W=（0.20.3）W=0.212=2.4m 式中：溶解池容積（m ），一般采用（0.

27、2-0.3）；本設(shè)計取0.2。溶解池也設(shè)置為2池，單池尺寸：LBH=1.511.5，高度中包括超高0.5m，底部沉渣高度0.2m，池底坡度采用0.025。 溶解池實際有效容積： = LBH=1.510.8=1.2m 溶解池的放水時間采用t5min，則放水流量：查水力計算表得放水管管徑80mm，相應(yīng)流速v=0.72m/s，管材采用硬聚氯乙烯管。溶解池底部設(shè)管徑d100mm的排渣管一根，采用硬聚氯乙烯管。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)氧樹脂進行防腐處理。3.3.3 投藥管投藥管流量q=0.278L/S查水力計算表得投藥管管徑d20mm，相應(yīng)流速為0.70m/s，管材采用硬聚氯乙烯管。

28、3.3.4 計量投加設(shè)備本設(shè)計采用計量泵投加混凝劑。計量泵每小時投加藥量:=1m/h式中：溶液池容積，m3。計量泵型號為J-D1000/3.2，電動機功率是4kw，重量340kg，選用兩臺，一備一用。3.3.5藥庫的設(shè)計(1)藥劑倉庫與加藥間宜連接在一起，存儲量一般按最大投加量期的1個月用量計算。(2)倉庫除確定的有效面積外，還要考慮放置泵稱的地方，并盡可能考慮汽車運輸方便，留有1.5米寬的過道。(3)應(yīng)有良好的通風條件，并組織受潮，同時倉庫的地坪和墻壁應(yīng)有相應(yīng)的防腐措施。PAC所占體積V=30aQ/1000=3020/1000=69300kg=69.3tPAC相對密度為2.34，則PAC所占

29、體積為：69.3/2.34=29.62m3=30m3藥品堆放高度按2.0m計，則所需面積為30/2=15 m2考慮藥劑的運輸、搬運和磅秤等所占面積，這部分面積按藥品占有面積的30計，則藥庫所需面積為：151.3=19.5 m2，設(shè)計中取20 m2藥庫平面尺寸?。?.05.0m。3.4混合設(shè)施的設(shè)計本設(shè)計采用來回隔板式混合池對藥劑和水混合。3.4.1已知條件已知設(shè)計處理水量Q=m/d=1.3m/s，混合時間選擇60s，隔板數(shù)設(shè)計為7個，隔板間距為0.8m，通過水流在隔板中間來回流動，并且在彎道處產(chǎn)生紊流使水和藥劑混合均勻。3.4.2.設(shè)計計算（1） 混合池體積；V=Qt=1.360=78m=80

30、m選擇兩個混合池，則單個混合池體積為；V=40m（2） 池長L為；L=80.8=6.4m則BH=6.25m2（3） 池高H；設(shè)置H=3m；其中超高0.5m（4） 池寬B；B=2.5m（5） 池子的尺寸為；溶解池也設(shè)置為2池，單池尺寸：LBH=6.42.53,高度中包括超高0.5m,池底坡度采用0.02。溶解池實際有效容積： = LBH=6.42.52.5=40m （6） 放空管；單池放水流量Q=650L/s放空管管材采用鋼筋混凝土圓管，查水力計算表得放空管管徑DN800mm，相應(yīng)流速為1.3m/s。3.5反應(yīng)/絮凝設(shè)施的設(shè)計本設(shè)計采用折板反應(yīng)池使膠體脫穩(wěn)，使其轉(zhuǎn)化成不穩(wěn)定的小絮體，有利于下一步

31、的沉淀，但在絮凝時應(yīng)注意控制流體速度，避免已經(jīng)形成的絮體破碎或絮體在絮凝池中沉淀。3.5.1已知條件絮凝池要有足夠的絮凝時間，一般宜在1030min，在本次設(shè)計中選擇的t=20min，設(shè)計用n=4個絮凝池。3.5.2設(shè)計計算（1）單組絮凝池流量及有效容積 Q=1203.125m/h=0.334m/sV=QT=401m每組池子面積AA=89.11每組池子的凈寬為了與沉淀池配合，絮凝池的凈長=9m，則池子的凈寬=9.9m（2）絮凝池的布置絮凝池的絮凝過程為三段：第一段； 第二段； 第三段；將絮凝池垂直水流方向分為9格，每格凈寬為1m，每三格為一絮凝段，第一二、三格采用單通道異波折板；第四、五、六格

32、采用單通道同波折板；第七、八、九格采用直板。（3）折板尺寸及布置（如圖3.6所示）折板采用鋼絲水泥板，折板寬度0.5m，厚度0.06m，折角90,折板凈長度0.8m。9050070035350圖3.6 折板尺寸示意圖（4）絮凝池長度L和寬度B 考慮折板所占寬度為0.069,池壁厚200mm，池底厚300mm,絮凝池的實際寬度B=10.1m；考慮隔板所占長度為0.2m, 絮凝池的實際長度L=10.6m,超高0.3m因此，由以上計算尺寸對絮凝池進行平面布置，絮凝池平面圖如圖3.7所示。圖3.7 折板絮凝池平面布置圖（5）各折板的間距及實際流速第一、二、三格： ,取b=1.1m第四、五、六格： 第七

33、、八、九格： 圖3.8 折板絮凝池計算簡圖（6）水頭損失h 計算參照圖3.8。第一、二、三格為單通道異波折板 式中 總水頭損失，m； 一個縮放組合的水頭損失,m； 轉(zhuǎn)彎或孔洞的水頭損失，m； n縮放組合的個數(shù)； 漸放段水頭損失，m； 漸放段段阻力系數(shù)； 漸縮段阻力系數(shù)； 轉(zhuǎn)彎或孔洞處阻力系數(shù)； 相對峰的斷面積，； 相對谷的斷面積，； 峰速，m/s； 谷速，m/s； 轉(zhuǎn)彎或孔洞處流速，。第一格通道數(shù)為4，單通道的縮放組合個數(shù)為4個，n=4。； ； ； ；上轉(zhuǎn)、下轉(zhuǎn)彎各為兩次，取轉(zhuǎn)彎髙為1.5m，；漸放段水頭損失： 漸縮段水頭損失： 轉(zhuǎn)彎或孔洞的水頭損失： = =0.1m第二、三格的計算同第一格。

34、第四格為單通道折板式中 每一轉(zhuǎn)彎的阻力系數(shù)； n轉(zhuǎn)彎的個數(shù)； v板間流速,m/s； 同上。計算數(shù)據(jù)如下：第四格通道數(shù)為4，單通道轉(zhuǎn)彎數(shù)為6，。折角為90，則h=n+h=240.6+2.3710=5.310m。第五、六格的計算同第四格。第七格為單通道直板：式中 轉(zhuǎn)彎處阻力系數(shù)；n轉(zhuǎn)彎次數(shù)； v平均流速，m/s。其計算數(shù)據(jù)如下： 第七格通道數(shù)為3，兩塊直板180，轉(zhuǎn)彎次數(shù)，進口、出口孔洞2個；180轉(zhuǎn)彎，進口孔；v=0.10m/s(7)絮凝池各段的停留時間第一、二、三格水流停留時間為： 第四、五、六格均為 第七、八、九格水流停留時間為：（8）絮凝池各段的G值式中 G速度梯度（）； 水的容重（）；

35、水的動力粘度（） ； T反應(yīng)時間（）水溫為20， 絮凝段絮凝時間（min）水頭損失（m） G( )GT值第一絮凝段6.6990.385.52第二絮凝段6.6990.15962.26 第三絮凝段6.7580.012517.33 合計20.1560.4715165.11 第一段（異波折板）：第二段（同波折板）：第三段（直板） ：則可求得GT值：3.6平流沉淀池3.6.1設(shè)計流量1）取沉淀池個數(shù)n=4,則取停留時間為T=2h2）計算沉淀池的有效容積由于絮凝池與沉淀池相連，絮凝池的長等于沉淀池的寬，即B=10.1m，取B=10m。取有效水深H=3m=80m又L=vt則mm/s沉淀池水平流速為11mm/

36、s，在10mm/s-30mm/s之間，符合要求。沉淀池長寬比沉淀池長深比符合沉淀池中水流的穩(wěn)定性水流斷面面積濕周則水力半徑3）弗勞德數(shù) 4）進水系統(tǒng)1.沉淀池的進水部分設(shè)計沉淀池的配水，采用穿孔花墻進水方式。墻長10m，墻高3.5m，有效水深3m。取孔口流速m/s，則孔口總面積 每個孔口采用矩形的半磚空洞，其尺寸為，孔眼面積孔眼總數(shù)為 取 850個 取局部阻力系數(shù)，則進口水頭損失可以看出，計算出的進水部分水頭損失非常小，為了安全，此處取為0.05m。3.6.2.沉淀池的出水部分設(shè)計沉淀池的出口布置要求在池寬方向上均勻集水，并盡量潷取水上層澄清水，減小下層沉淀水的卷起，目前采用的方法多為采用指形

37、槽出水。指形槽個數(shù)：N=5指形槽的中心距：指形槽中的流量：，考慮單組池子的超載系數(shù)20，故槽中流量為：槽寬，為便于施工，取0.32m5個集水槽、雙側(cè)進水。每根槽長8.92m沉淀池的出水采用薄壁溢流堰，渠道斷面采用矩形取溢流堰的堰上負荷，則溢流堰的總堰長出水堰的堰口標高能通過螺栓上下調(diào)節(jié)，以適應(yīng)水位變化。取渠道寬度b=0.5m，則出水渠起段水深 ，出水渠超高定為0.1m，出水渠總深設(shè)為0.85m，跌水高度0.24m。沉淀池出水管管徑初定為DN1100mm，此時管道內(nèi)流速3.6.3沉淀池放空管徑取放空時間t=2h，則放空管管徑設(shè)計中去放空管管徑為DN400mm3.6.4排泥設(shè)備選擇為取得較好的排泥

38、效果，可采用機械排泥。即在池末端設(shè)集水坑，通過排泥管定時開啟閥門，靠重力排泥。沉淀池底部設(shè)泥斗，每組沉淀池池設(shè)8個污泥斗，污泥斗頂寬1.25m，污泥斗的的底寬0.45m，污泥斗深0.4m，采用HX8-14型行車式虹吸泥機，驅(qū)動功率為0.372kw，行車速度為1m/min。3.6.5沉淀池總高度 去沉淀池超高為0.5m污泥斗高度0.4m則H=0.4+0.5+3=3.9m3.7普快濾池的設(shè)計3.7.1已知條件設(shè)計水量濾速 3.7.2 設(shè)計計算（1）沖洗強度 式中 濾料平均粒徑，mm； 濾層最大膨脹率，%，采用 ； 水的運動粘滯度，1.14（平均水溫為15）.砂濾料的有效直徑 與對應(yīng)的濾料不均勻系數(shù)

39、 所以 （2）濾池面積 濾池總面積 濾池個數(shù)采用 N=10個，成雙排布置單池面積 每池平面尺寸采用池的長寬比為12/4=3/1（3）單池沖洗流量 （4）沖洗排水槽1、斷面尺寸兩槽中心距采用a=2.0m排水槽個數(shù)槽長 槽內(nèi)流速，采用0.6排水槽采用標準半圓形槽底斷面形式，其末端斷面模數(shù)為：槽的斷面尺寸，見圖4-1集水渠與排水槽的平面布置，見圖4-2。2、設(shè)置高度濾料層厚度采用排水槽底厚度采用槽頂位于濾層面以上的高度為：3、核算面積排水槽平面總面積與單個濾池面積之比為：（5）集水渠集水渠采用矩形斷面，渠寬采用b=0.75m1、 渠始端水深 2、 集水渠底部低于排水槽底部的高度 （6）配水系統(tǒng)采用大

40、阻力配水系統(tǒng)，其配水干管采用方形斷面暗渠結(jié)構(gòu)。1、 配水干渠干渠始端流速采用 干渠始端流量 干渠斷面積 采用0.64m2干渠斷面采用干渠壁厚采用 2、 配水支管支管中心距采用 支管總數(shù) 支管流量 支管直徑采用 ，流速 直管長度 核算 3、 支管孔眼孔眼總面積與濾池面積的比值，采用，則孔徑采用 單孔面積 孔眼總數(shù) 每一支管孔眼數(shù)（分兩排交錯排列）為：孔眼中心距 孔眼平均流速 由得即（7）沖洗水箱1、容量 水箱內(nèi)水深，采用圓形水箱直徑 3、 設(shè)置高度水箱底至沖洗排水箱的高差 ，由下列幾部分組成。a. 水箱與濾池間沖洗管道的水頭損失管道流量 管徑采用 管長 查水力計算表得：；1000i=13.5沖洗

41、管道上的主要配件極其局部阻力系數(shù)列于表4-1合計沖洗管配件及阻力系數(shù)b. 配水系統(tǒng)水頭損失 也可按下述經(jīng)驗公式計算c. 承托層水頭損失 承托層厚度采取 d. 濾料層水頭損失 式中 濾料的密度，石英砂為； 水的密度，； 濾料層膨脹前的孔隙率（石英砂為0.41）； 濾料層厚度，m。所以 c.備用水頭?。?）管廊內(nèi)的主干管渠濾站的20個水池成雙行對稱布置，每側(cè)10個濾池。渾水進水、廢水排除及過濾后清水引出均采用暗渠輸送，沖洗水進水采用管道。各主干管的計算結(jié)果列于表4-2 主干管渠參數(shù)管渠名稱流量/(m3/s)流速/(m/s)管渠截面積/m2管渠斷面有效尺寸/m渾水進水渠1521.01.52清水進水渠

42、1.521.21.27沖洗進水管0.8762.550.28廢水排水渠0.8761.20.603.8 清水池的計算3.8.1清水池的有效容積清水池的有效容積包括調(diào)節(jié)容積、消防貯水量和水廠自用水量的調(diào)節(jié)量。清水池的總有效容積：式中： 清水池的總有效容積，； 經(jīng)驗系數(shù)，一般為1020取為10；設(shè)計供水量，m3/d，為。清水池設(shè)2座，則每座清水池的有效容積為：3.8.2清水池的平面尺寸每座清水池的面積式中： 每座清水池的面積，；清水池的有效水深，。設(shè)計中取h=4.0m取清水池寬度B為35m，則清水池長度L為：L= A/B=2500/35=71.4，設(shè)計中取為75m則清水池實際有效容積為清水池超高h1取

43、為0.5m，清水池總高H為:3.8.3清水池管道系統(tǒng)1.清水池的進水管式中：清水池進水管管徑，m；進水管管內(nèi)流速，m/s，一般采用0.71.0 m/s。設(shè)計中取。設(shè)計中取進水管管經(jīng)為DN1200，進水管內(nèi)實際流速為0.6m/s。2.清水池的出水管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：式中： 最大流量，；時變化系數(shù)，一般取1.32.5，本設(shè)計取為1.5；設(shè)計水量，。出水管管徑式中： 清水池出水管管徑，m;進水管管內(nèi)流速，m/s，一般采用0.71.0 m/s。設(shè)計中取設(shè)計中取出水管管經(jīng)為DN1500，出水管內(nèi)實際流速為0.68 m/s。3.清水池的溢流管溢流管的直徑與進水管管

44、徑相同，取為DN1200。在溢流管管端設(shè)喇叭口，管上不設(shè)閥門。出口設(shè)置網(wǎng)罩，防止蟲類進入池內(nèi)。4.清水池的排水管排水管的管徑按2h內(nèi)將池水放空計算。排水管內(nèi)流速按1.2 m/s估計，則排水管的管徑為： 式中： 排水管的管徑，m；放空時間，h；排水管內(nèi)流速，m/s。設(shè)計中取排水管管徑為DN1500.5.清水池布置.導(dǎo)流墻每座清水池設(shè)兩條導(dǎo)流墻，間距5m，導(dǎo)流墻底部每隔1.0m設(shè)0.1m0.1m的過水方孔，使清水池清洗時排水方便。.檢修孔在清水池頂部設(shè)圓形檢修孔2個，直徑為1200mm。.通氣管清水池頂部設(shè)通氣孔共12個，每格4個，通氣管管徑為200mm，通氣管伸出地面的高度高低錯落，便于空氣流通

45、。.覆土厚度清水池頂部應(yīng)有0.51.0m的覆土厚度，并加以綠化，此處取覆土厚度為1.0m。3.9加氯間的設(shè)計計算3.9.1加氯設(shè)備及加氯量已知條件 計算水量，與氧化最大投加量為1.5mg/L，清水池最大投加量為1mg/L。設(shè)計計算清水池加氯量為為保證氯消毒時的安全和計量正確，采用加氯機加氯，并設(shè)校核氯量的計量設(shè)備。選用LS80-3轉(zhuǎn)子真空機加氯機5臺，3用2備 3.9.2液氯倉庫已知條件 計算水量，與氧化最大投加量為1.5mg/L，清水池最大投加量為1mg/L。設(shè)計計算倉庫儲備量按照30天最大用量計算則儲備量為第四章 .水廠的平面布置水廠的平面布置內(nèi)容包括：（1） 水處理構(gòu)筑物，如絮凝池、沉淀

46、池、濾池、清水池、二級泵站、加藥間、加氯健、濾池沖洗設(shè)施及排水泵房等，是凈水廠的主體。（2） 輔助構(gòu)筑物，為水處理構(gòu)筑物服務(wù)的建筑物，如變配電室、化驗室、機修間、倉庫、食堂、值班宿舍、辦公室、門衛(wèi)室等。（3） 連接管（渠），水處理構(gòu)筑物單元之間的連接管（渠），以及加藥管槽、排泥管道、廠用水管道，雨水管道，污水管道、電纜溝槽等。（4） 道路及其他，交通運輸?shù)缆?、廠區(qū)綠化布置、照明設(shè)施，圍墻等。水廠附屬建筑物尺寸一覽表序號名稱面積（m2）序號名稱面積（m2）1綜合辦公用房3506食堂1302化驗室1807傳達室303維修車間2308堆場（管配件）2004車庫1809中央控制室1505倉庫12010

47、二泵站及配電1000第五章 各構(gòu)筑物的附屬裝置及其工藝構(gòu)造各構(gòu)筑物根據(jù)設(shè)計要求應(yīng)有：排泥管、放空管、溢流管、超越管、反沖洗管還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)施工和運行管理的需要，設(shè)置走道、欄桿、檢修入孔（根據(jù)各種池子的要求考慮）。第六章高程布置為了配合平面布置，我們首先應(yīng)根據(jù)下表估計各構(gòu)筑物之間連接管渠的大小及長度大致水頭損失。然后在平面布置確定后，按水力學(xué)公式逐步計算各構(gòu)筑物之間的水頭損失精確值，以便最后確定各構(gòu)筑物之間的高程。各構(gòu)筑物之間的水頭損失估計值構(gòu)筑物水頭損失（m）備注進入井口 0.150.3一泵站混合池0.51.5視管長而定混合池內(nèi)0.40.5混合池到反應(yīng)池 0.1反應(yīng)池內(nèi)0.40.5機械反應(yīng)池應(yīng)小

48、一些反應(yīng)沉淀0.1防止絨體破裂沉淀池內(nèi)0.15混合澄清池 0.3澄清池內(nèi)0.60.8配水井澄清池0.30.5沉淀池濾池 0.30.5快濾池內(nèi)2.03.0虹吸、無閥濾池 1.52.0濾池到清水池0.30.52. 我的感想隨著時間的流逝，我們的課程設(shè)計也隨之結(jié)束，經(jīng)過兩星期的艱苦奮斗，我的作品也即將出爐。這是我們單獨操作的課程設(shè)計，也有和同學(xué)的合作，分工查找資料，共同討論問題。教室里就是我們忙綠的身影，好像將來的科研室，為自己的研究成果而奮斗。這兩周我受益匪淺，我不僅學(xué)得了好多知識，也讓我知道了將來的工作的安排，讓我的人生不再迷茫。這次課程設(shè)計讓我們充分地了解了專業(yè)課，為下學(xué)期的課程打下了基礎(chǔ)，讓

49、我們有了目標，知道了側(cè)重點?？傊畞碚f，我很希望能有更多的機會來做課程設(shè)計，不僅鍛煉操作能力，也讓我學(xué)的更多的知識。參考文獻1 嚴煦世、范瑾初主編給水工程第4版北京：中國建筑工業(yè)出版社，19992 崔玉川等主編給水廠處理設(shè)施設(shè)計計算北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20033 給水排水設(shè)計手冊（第1冊）常用資料. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，19864給水排水設(shè)計手冊（第3冊）城鎮(zhèn)給水. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，20045 給水排水設(shè)計手冊（第11冊）常用設(shè)備. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，20046 GB500132006,室外給水設(shè)計規(guī)范北京：中國計劃出版社，2006內(nèi)部資料僅供參考9JWKffwvG#tYM*Jg&6a*CZ7H$dq8KqqfHVZFedswSyXTy#&QA9wkxFyeQ!djs#XuyUP2kNXpRWXmA&UE9aQGn8xp$R#͑GxGjqv$UE9wEwZ#QcUE%&qYpEh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu#KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwcvR9CpbK!zn%M