給水處理課程設計 (2)

1、給水工程給水工程課課程程設設計計學學 校：校：學學 院：院：班班 級：級：姓姓 名：名：學學 號：號：指導老師：指導老師： 日日 期：期：2014.62014.6 目錄目錄一、原始一、原始數(shù)數(shù)據(jù)：據(jù)：.3 3 二、方案的選擇與工藝流程的確定：二、方案的選擇與工藝流程的確定： 4 4三、構筑物的設計計算三、構筑物的設計計算: : .5 51 配水井設計計算.52 混凝處理.63 混合方式.104.柵條絮凝池 .115 斜管沉淀池.176.普通快濾池濾 .218.消毒處理 .299.給水處理廠高程布置 .31 一、設計任務一、設計任務 根據(jù)給定的資料設計一座中、小型給水處理廠及主要構筑物的工藝設計

2、。該水廠所在地區(qū)為 華南 地區(qū)。 二、城市自來水廠規(guī)模二、城市自來水廠規(guī)模為 4.7萬米3/日。 三、設計原始資料三、設計原始資料 1、原水水質資料 水質指標 單 位 數(shù) 值 渾 濁 度 最高 一般 色 度 水 溫 最高 最低 PH 值 堿 度 總 硬 度 大腸菌群 細菌總數(shù)毫克/升毫克/升毫克/升度毫克/升毫克/升個/升個/毫升32812213057.12.911190310003、廠區(qū)地形圖（1:500）4水廠所在地區(qū)為 華南 地區(qū)，廠區(qū)冰凍深度 0 米，廠區(qū)地下水位深度 -2.4 米，主導風向 北 風。5、廠區(qū)地形示意圖：（以老師選定的為準） 1 綜述綜述。2 總體設計總體設計2.1 工

3、藝流程的確定工藝流程的確定根據(jù)地面水環(huán)境質量標準 （GB383802） ，原水水質符合地面水類水質標準，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)生標準（GB57492006）的規(guī)定。 水廠水以地表水作為水源，工藝流程如圖 1 所示。原水混 合絮凝沉淀池濾 池混凝劑消毒劑清水池二級泵房用戶 圖 1 水處理工藝流程236236.7150m220m165m 2.2 處理構筑物及設備型式選擇 1 1、配水井設計計算、配水井設計計算1.11.1 設計參數(shù)配水井設計規(guī)模為：)/(5786. 0)/(2083)/(50000333smhmdmQ。 1.21.2 設計計算1.2.1 配水井

4、有效容積：配水井水停留時間采用 23，取，則配水井min2.5minT 有效容積為379.8660/.522083QTWm1.2.2 設兩條進水管管徑 ：配水井進水管的設計流smhm/2893. 0/5 .1041Q33，1D查水力計算表知，當進水管管徑為 DN600mm 時，（在 1.01.2范圍內） 。smv/01. 1/m s即mm600D1管徑1.2.3 矩形薄壁堰：進水從配水井底中心進入，經等寬度堰流入 2 個水斗再由管道接入 2 座后續(xù)處理構筑物。每個后續(xù)處理構筑物的分配水量為smhmq/2893. 0/5 .10412/208333。配水采用矩形薄壁溢流堰至配水管。a堰上水頭H因

5、單個出水溢流堰的流量為sLsmq/3 .289/2893. 03，一般大于 100 /L s采用矩形堰，小于 100，采用三角堰，所以本設計采用矩形堰（堰高?。?L sh0.5m。矩形堰的流量公式為：3/22qmbgH式中矩形堰的流量，；q3/ms 流量系數(shù)，初步設計時采用；m0.42m 堰寬，取堰寬 bm6 . 3b 堰上水頭，。Hm已知smq/289. 03，代入下式，有：0.42m m6 . 3b mgmbqH123. 0)8 . 926 . 342. 0289. 0(23/23/2b堰頂寬度B根據(jù)有關試驗資料，當時，屬于矩形薄壁堰。取，這時67. 0HB0.05Bm（在 00.67 范

6、圍內） ，所以，該堰屬于矩形薄壁堰。2.40HB1.31.3 配水管管徑 D2由前面計算可知，每個后續(xù)處理構筑物的分配流量為smq/289. 03，查水力計算表可知，當配水管管徑mm600D2時，（在 0.81.0范圍內） 。smv/01. 1/m s1.41.4 配水井設計：配水井長為 8m，寬為 5m，井內有效水深，考慮堰上水頭和一定的保護高度，m5H0取配水井總高度為 5.5m。2.2.1 藥劑溶解池藥劑溶解池設計藥劑溶解池時，為便于投置藥劑，溶解池的設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，以減輕勞動強度，改善操作條件。溶解池的底坡不小于 0.02，池底

7、應有直徑不小于 100mm 的排渣管，池壁需設超高，防止攪拌溶液時溢出。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。投藥設備采用計量泵投加的方式。采用計量泵，不必另備計量設備，泵上有計量標志，可通過改變計量泵行程或變頻調速改變藥液投量，最適合用于混凝劑自動控制系統(tǒng)。2.2.2 混合設備混合設備使用管式混合器對藥劑與水進行混合。在混合方式上，由于混合池占地大，基建投資高；水泵混合設備復雜，管理麻煩，機械攪拌混合耗能大，管理復雜，相比之下，管式混合具有占地極小、投資省、設備簡單、混合效果好和管理方便等

8、優(yōu)點而具有較大的優(yōu)越性。2.2.3 絮凝池絮凝池反應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。目前國內使用較多的是各種形式的水力絮凝及其各種組合形式，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，并且都能達到良好的絮凝條件，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。2.2.4 沉淀池沉淀池原水經投藥、混合與絮凝后，水中懸浮雜質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。設計采用斜管沉淀池，沉淀效率高、占地少。相比之下，平流

9、式沉淀池雖然具有適應性強、處理效果穩(wěn)定和排泥效果好等特點，但是，平流式占地面積大。而且斜管沉淀池因采用斜管組件，使沉淀效率大大提高，處理效果比平流沉淀池要好。2.2.5 濾池濾池采用擁有成熟運轉經驗的普通快濾池。它的優(yōu)點是采用砂濾料，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筑物。2.2.6 消毒方法消毒方法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。采用被廣泛

10、應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，國內目前在凈水處理方面應用尚不多。3 加藥間設計計算加藥間設計計算3.1 混凝劑投配設備的設計混凝劑投配設備的設計水質的混凝處理，是向水中加入混凝劑（或絮凝劑） ，通過混凝劑水解產物壓縮膠體顆粒的擴散層，達到膠粒脫穩(wěn)而相互聚結；或者通過混凝劑的水解和縮聚反應而形成的高聚物的強烈吸附架橋作用，使膠粒被吸附粘結?；炷齽┑耐都臃譃楦赏斗ê蜐裢斗▋煞N，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

11、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。 圖 2 濕投法混凝處理工藝流程 據(jù)試驗：圖 3-1 不同混凝劑處理效果對比已知計算水量 Q=5 萬 m3/d=2083m3/h。根據(jù)原水水質，參考上圖，選堿式氯化鋁（PAC）為混凝劑，據(jù)原水水質濁度判斷，混凝劑的最大投藥量 a=26mg/L，藥容積的濃度 b=15%，混凝劑每日配制次數(shù) n=2 次?；炷齽┩都恿繀⒖贾? 溶液池一般以高架式設置，以便能依靠重力投加藥劑。池周圍應有工作臺，底部應設置放空管。必要時設溢流裝置。 1）溶液池容積按下式計算： 1=33. 4152417208326417bnaQ 取 5m3

12、W 式中：a混凝劑（堿式氯化鋁）的最大投加量（mg/L） ，本設計取 26mg/L; Q設計處理的水量，2083m3/h; B溶液濃度（按商品固體重量計） ，一般采用 5%-20%，本設計取15%； n每日調制次數(shù)，一般不超過 3 次，本設計取 2 次。 溶液池采用矩形鋼筋混凝土結構，設置 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5 . 10 . 20 . 2HBL于室內地面上. 溶液池實際有效容積：m3滿足要求。8 . 42 . 10 . 20 . 2W池旁設工作臺，寬 1.0-1.5m，池底坡度為 0.02。底部設置 DN

13、100mm 放空管，采用硬聚氯乙烯塑料管。池內壁用環(huán)氧樹脂進行防腐處理。沿池面接入藥劑稀釋采用給水管DN60mm，按 1h 放滿考慮。2） 溶解池容積2W 215 . 153 . 0m3 WW3 . 0式中： 溶解池容積（m3 ） ，一般采用（0.2-0.3）；本設計取 0.32W1W1W溶解池也設置為 2 池，單池尺寸：，高度中包括超高 0.2m，5 . 10 . 15 . 1HBL底部沉渣高度 0.2m，池底坡度采用 0.02。 溶解池實際有效容積：m3 65. 11 . 10 . 15 . 1W溶解池的放水時間采用 t10min，則放水流量：sLtWq/5 . 2601010005 .

14、16020查水力計算表得放水管管徑63mm，相應流速,管材采0dsmd/73. 0099.101000 i用硬聚氯乙烯管。溶解池底部設管徑 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構，內壁用環(huán)氧樹脂進行防腐處理。3)投藥管 投藥管流量 sLWq/115. 0606024100025606024100021查水力計算表得投藥管管徑 d15mm，相應流速為 0.75m/s。4) 溶解池攪拌設備 溶解池攪拌設備采用中心固定式平槳板式攪拌機。5) 計量投加設備 混凝劑的濕投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

15、有水射投加和計量泵投加。計量設備有孔口計量，浮杯計量，定量投藥箱和轉子流量計。本設計采用耐酸泵和轉子流量計配合投加。計量泵每小時投加藥量:hmWq/42. 01251231式中：溶液池容積（m3）1W耐酸泵型號 25FYS-20 選用 2 臺，一備一用. 6) 藥劑倉庫 估算面積為 150m2，倉庫與混凝劑室之間采用人力手推車投藥,藥劑倉庫平面設計尺寸為 10.0m15.0m。4 混合設備設計計算混合設備設計計算4.1 設計參數(shù)設計參數(shù)設計總進水量為 Q=50000m3/d，水廠進水管投藥口靠近水流方向的第一個混合單元，投藥管插入管徑的 1/3 處，且投藥管上多處開孔，使藥液均勻分布，進水管采

16、用兩條，流速 v=1m/s。計算草圖如圖 3-2。圖 4.2 管式靜態(tài)混合器計算草圖4.2 設計計算設計計算4.2.1 設計流量設計流量 Q=5 萬 m3/d=2083m3/h=0.5786m3/s4.2.2 設計流速設計流速靜態(tài)混合器設在絮凝池進水管中，設計流速 v=1.0m/s，則管徑為： mD86. 00 . 114. 35786. 04取 D=800mm，則實際流速 V=1.15m/s.4.2.3 混合單元數(shù)混合單元數(shù)按下式計算35. 28 . 015. 136. 236. 23 . 05 . 00.3-0.5-DvN取 N=3，則混合器的混合長度為：L=1.1N*D=1.131=3.

17、3m4.2.4 混合時間混合時間 86. 215. 13 . 3TVL s4.2.5 水頭損失水頭損失mNgDNgh316. 038 . 9215. 18 . 043. 1243. 1224 . 024 . 024.2.6 校核校核 GT 值值 ）（1 -1 -3s1000700895.192s102.864.11316. 09800TghG GT=895.1922.95=2640.81（2000） 水力條件符合要求5 絮凝池絮凝池 在絮凝池內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，當水流通過豎井內安裝的若干層柵條或柵條時，產生縮放作用，形

18、成漩渦，造成顆粒碰撞。柵條絮凝池的設計分為三段，流速及流速梯度 G 值逐段降低。相應各段采用的構件，前段為密網(wǎng)，中段為疏網(wǎng)，末段不安裝柵條。5.1 平面布置平面布置絮凝池分為兩組每組設計流量 Q=0.50.578=0.289m/s平面布置形式：采用 18 格，如下圖 1 所示。進水管DN900下面進出水上面進出水182345976圖 1 柵條絮凝池平面示意圖設計參數(shù)選?。盒跄龝r間：，有效水深04.5Hm（與后續(xù)沉淀池水深相配合） ，超高T=12min=720s0.3m，池底設泥斗及快開排泥閥排泥，泥斗高 0.6m；絮凝池總高度為。H=4.5+0.3+0.6=5.4m絮凝池分為三段：前段放密柵條

19、，初設過柵流速，豎井平均流速；10.25/vm s柵10.12/vm s井中段放疏柵條，初設過柵流速，豎井平均流速；20.22/vm s柵20.12/vm s井末段不放柵條，初設豎井平均流速。0.12/m s5.2 平面尺寸計算平面尺寸計算 每組池子容積 308.08m2720289. 0V單個豎井的平面面積 2002.56m.541808.082H18VV豎井尺寸采用 1.6m*1.6m，內墻厚度取 0.2m，外墻厚度取 0.3m池子總長 L=6*1.6+6*0.2+0.3*2+1.5*1.6=13.8m寬 B=1.6*3+0.2*2+0.3*2=5.8m5.3 柵條設計柵條設計選用柵條材料

20、為鋼筋混凝土，斷面為矩形，厚度為 50mm，寬度為 50mm。前段放置密柵條后豎井過水斷面面積為：2115. 125. 0289. 0QAm水豎井中柵條面積為：. 21m41. 115. 1-.562柵A單柵過水斷面面積為：21m08. 005. 06 . 1柵a 所需柵條數(shù)為： ，取 M1=18 根（根）柵柵7.518.0041. 1aAM111兩邊靠池壁各放置柵條 1 根，中間排列放置 16 根，過水縫隙數(shù)為 17 個平均過水縫寬 S1=(1600-1750)/16=46.87mm實際過柵流速 v1=0.289/(17*1.6*0.041)=0.259m/s中段放置疏柵條后豎井過水斷面面積

21、為：22231. 122. 0289. 0QAm柵水豎井中柵條面積為：A2 柵=2.56-1.31=1.252m單柵過水斷面面積為： a2 柵=a1 柵21m08. 005. 06 . 1柵a所需柵條數(shù)為：M2=1.25/0.08=15.6（根） ，取 M2=16 根兩邊靠池壁各放置柵條 1 根，中間排列放置 14 根，過水縫隙數(shù)為 15 個平均過水縫寬 S2=(1600-16*50)/15=53.33mm實際過柵流速 v2=0.289/(15*1.6*0.053)=0.227m/s5.4 豎井隔墻孔洞尺寸豎井隔墻孔洞的過水面積=過孔流速流量如 1#豎井的孔洞面積=)(96. 00.30.28

22、92m孔洞的高度mvQh566. 03 . 07 . 1289. 07 . 1取孔的寬為 1.68m，高為 0.57m其余的各豎井孔洞的計算尺寸見下表豎井隔墻空洞尺寸豎井隔墻空洞尺寸格編號123456孔洞高寬0.571.680.571.680.741.680.731.680.851.680.851.68 流速0.30.30.230.230.20.2格編號789101112孔洞高寬0.891.680.891.6811.6811.681.141.681.141.68 流速0.190.190.170.170.150.15格編號1314151617 孔洞高寬1.221.681.221.681.421.

23、681.421.681.71.68 流速0.140.140.120.120.15.5 各段水頭損失各段水頭損失22121212( )22vvhhhmgg式中 h各段總水頭損失，m； h1每層柵條的水頭損失，m； h2每個孔洞的水頭損失，m； 柵條阻力系數(shù)，前段取 1.0，中段取 0.9；1 孔洞阻力系數(shù)，取 3.0；2 豎井過柵流速，m/s；1v 各段孔洞流速，m/s。2v 中段放置疏柵條后1）第一段計算數(shù)據(jù)如下：豎井數(shù) 3 個，單個豎井柵條層數(shù) 3 層，共計 9 層；過柵流速=0.26m/s；1v柵豎井隔墻 3 個孔洞，過孔流速分別為，1v孔0.3/m sv2孔0.28/m sv3孔0.25

24、/m s2212121222vvhhhgg則m06. 0)25. 028. 03 . 0(81. 92381. 9226. 00 . 1922222）第二段計算數(shù)據(jù)如下：豎井數(shù) 3 個，前面兩個豎井每個設置柵條板 2 層，后一個設置柵條板 1 層，總共柵條板層數(shù)=2+2+1=5； 過柵流速=0.23m/sv2柵豎井隔墻 3 個孔洞，過孔流速分別為，1v孔0.22/m sv2孔0.20/m sv3孔0.18/m s 2212121222vvhhhgg則m032. 0)18. 02 . 022. 0(81. 92381. 9223. 09 . 0522223）第三段計算數(shù)據(jù)如下：水流通過的孔洞數(shù)為

25、 5，過孔流速為=0.14m/s，1v孔v2孔0.12/m sv3孔0.12/m s，4v孔0.1/m sv5孔0.1/m s22222vhhg則m007. 0)12. 012. 014. 0(81. 9232225.6 各段停留時間各段停留時間第一段t1=V1/Q=1.6*1.6*4.5*3/0.289=119.582min第二段和第三段 t2=t3=2min6 沉淀沉淀池池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，管的內切圓直徑 d=25mm，長l=1000mm，斜管傾角 =。60如下圖 1 所示，斜管區(qū)

26、由六角形截面的蜂窩狀斜管組件組成。斜管與水平面成角，060放置于沉淀池中。原水經過絮凝池轉入斜管沉淀池下部。水流自下向上流動，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。 穿孔排泥管配水區(qū)斜管區(qū)清水區(qū)積泥區(qū)排泥集水管 圖 1 斜管沉淀池剖面圖 6.1 設計水量設計水量斜管沉淀池也設置兩組，每組設計流量 Q=0.272m3/s表面負荷取 q=9m/(m/h)=2.5mm/s6.2 沉淀池面積沉淀池面積 1)清水區(qū)有效面積 F F=0.289/0.0025=115.6m22)沉淀池初擬面積 F斜管結構占用面積按 5計，則F= 1.05* F =1.05*115.6=12

27、1.38/m2初擬平面尺寸為 L1*B1=12m*10m3)沉淀池建筑面積 F建斜管安裝長度mlL5 . 0cos2考慮到安裝間隙，長加 0.07m，寬加 0.1m L=L1 +L2 +0.07=12+0.5+0.07=12.57m 取 13mB=B1+0.1=10.1m 由于長度上已經考慮加長，取 B=10mF建=L*B= 13*10=130m2 121.38m2 ,符合要求6.3 池體高度池體高度保護高 =0.3m；1h斜管高度 =0.87m；2hsin1 sin60l 配水區(qū)高度 =1.5m；3h清水區(qū)高度 =1.2m；4h 池底穿孔排泥槽高 h5=0.8m. 則池體總高為 mhhhhh

28、H67. 48 . 02 . 15 . 187. 03 . 0543216.4 復核管內雷諾數(shù)及沉淀時間復核管內雷諾數(shù)及沉淀時間1）管內流速0v smmFQ/89. 260sin6 .115289. 0sin0.02）斜管水力半徑R R/40.625dcm3）雷諾數(shù)Re 1 .1801. 0289. 0625. 0Re0R4）管內沉淀時間 t min77. 534689. 210000slt6.5 配水槽配水槽配水槽寬 b=1m6.6 集水系統(tǒng)集水系統(tǒng)1) 集水槽個數(shù) n=92) 集水槽中心距 a=L/n=13/9=1.44m3) 槽中流量 q0 = Q/n=0.289/9=0.032m3/s

29、4) 槽中水深 H2槽寬 b= 0.9q0 0.4=0.9*0.0320.4=0.227m起點槽中水深 0.75b=0.17m，終點槽中水深 1.25b=0.283m為方便施工，槽中水深統(tǒng)一按 H2=0.28m 計。5) 槽的高度 H3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 H3= H2+0.05+0.05+0.15=0.53m6) 孔眼計算a.所需孔眼總面積 由 得 02qgh02qgh式中 集水槽流量，；0q3/ms 流量系數(shù)，取 0.62孔口淹沒水深，取 0.05m；h 所以 m05. 005. 081. 9262. 0

30、032. 0b.單孔面積0孔眼直徑采用 d=30mm，則單孔面積 2200.00074dmc.孔眼個數(shù) =0.05/0.0007=71.4(個)取 72 個0/nd.集水槽每邊孔眼個數(shù) n n=n/2=36(個)e.孔眼中心距離 S0 S0=B/50=10/36=0.28m6.7 排泥排泥采用穿孔排泥管，沿池寬（B=10m）橫向鋪設 6 條 V 形槽，槽寬 1.5m，槽壁傾角450，槽壁斜高 1.5m，排泥管上裝快開閘門。7 過濾池過濾池 6.16.1 濾料的選擇濾料：采用石英砂，含雜質少、有足夠的機械強度、并有適當?shù)目障?。石英砂篩分曲線：篩 孔 直 徑（毫米）0.30.40.50.60.75

31、1.01.21.5通過砂量所占的百分比（%）3345536072839092其篩分曲線如下圖示從篩分曲線上，求得 d10=0.15mm,d80=0.90mm，因此 。k80 過大，普通快濾池的有效濾徑為 0.51.2mm，不均勻系數(shù) K80 小于 2。按設計要求，設 d10=0.5，k80=2.0 ，則d80=0.52.0=1.0mm。按此要求篩選濾料。篩選完后，如上圖可知，大粒徑（d1.4mm）顆粒約篩除 12%，小粒徑（d0.45mm）顆粒約篩除 50% ，共篩除 62%左右。6.26.2 濾料參數(shù)采用石英砂濾料。表 6-1 濾料級配及濾速類別濾料組成濾池強制濾粒徑mm不均勻系數(shù)厚度mm（

32、m/h）速（m/h）單層石英砂濾料dmax=1.2dmin=0.52.07008101014表 6-2 沖洗強度、膨脹度及沖洗時間濾層沖洗強度（L/sm2）膨脹度（%）沖洗時間（min）石英砂濾料12154575表 6-3 濾池大阻力配水系統(tǒng)承托層粒徑和厚度濾池大阻力配水系統(tǒng)承托層粒徑和厚度7.2.1 設計水量設計水量Q=0.578m3/s 濾速 v=10m/h7.2.2 沖洗強度沖洗強度沖洗強度 q 按經驗公式計算 1.451.6320.63243.2(0.35)(1)mdeqe式中 濾料平均粒徑；md層次（自上層次（自上而下）而下）粒徑粒徑（mmmm）厚度（厚度（mmmm）1 12-42-

33、41001002 24-84-81001003 38-168-161001004 416-3216-32本層頂面至少應高出配水系統(tǒng)孔眼本層頂面至少應高出配水系統(tǒng)孔眼 100100 e濾層最大膨脹率，取 e=45%； 水的運動黏滯度，。21.44/mms砂濾料的有效直徑=0.5mm10d與對應的濾料不均勻系數(shù) u=1.5md所以，=0.9u=0.91.50.5=0.675mmmd10d )/(L124.11.5015.30.5075.60.243q232.6032.615.41ms）（）（7.2.3 濾池面積濾池面積及高度及高度濾池總面積2m08.208103600578. 0QF濾池個數(shù)采用

34、N=4 個，單排布置單池面積 f=F/N=208/4=52m2每池平面尺寸采用 LB=8m7m濾池高度 HH=H1+H2+H3+H4其中：濾池高度Hm 承托層高度1Hm 濾料層高度2Hm 濾料層上水深3Hm 超高4Hm所以 H=0.45+0.7+1.8+0.3=3.25m7.1 濾池的布置濾池的布置由 N 小于 5，采用單排布置，按單層濾料設計，采用石英砂作為濾料。7.2.4 單池沖洗流量單池沖洗流量 SLfqq/6241252沖7.2.5 洗砂排水槽洗砂排水槽(1)斷面尺寸兩槽中心距采用 a=2.0m排水槽個數(shù) n1=L/a=8/2.0=4（個）槽長 l=B=7m槽內流速，采用 0.6m/s

35、排水槽采用標準半圓形槽底斷面形式。2)設置高度濾料層厚度采用mHn7 . 0排水槽底厚度采用 =0.05m 00100021vqx 槽頂位于濾層面以上的高度為： C 取 0.075m e 取 0.45mcxeHHne075. 15 . 27.2.6 集水渠集水渠集水渠采用矩形斷面，渠寬采用 b=0.75m(1)渠始端水深 Hq Hq=0.81(fq/1000b)2/3 =0.81*(52*12/1000*0.75)2/3 =0.67m(2)集水渠底低于排水槽底的高度 Hm Hm=Hq+0.2=0.67+0.2=0.877.2.7 配水系統(tǒng)配水系統(tǒng)采用大阻力配水系統(tǒng)，其配水干管采用方形斷面暗渠結

36、構。(1)配水干渠干渠始端流速采用1.5/vm s干干渠始端流量 Q干=q沖=0.588m/s干渠斷面積 A=Q干/干=0.564/1.5=0.392，取 0.3922m2m(2)配水支管支管中心距采用 s=0.25m支管總數(shù) n2=2L/S=28/0.25=56（根）支管流量 Q支=Q干/n2=0.588/56=0.010m/s支管直徑采用，流速75dmm支s/m44. 2支v支管長度ml1 . 32) 1 . 026 . 0(71核算41075. 0/1 . 3/1支dl(3)支管孔眼孔眼總面積 與濾池面積 f 的比值 a，采用，則0.24% =f=0.002452=0.124孔徑采用01

37、20.012dmmm單孔面積 =d0/4=3.14*0.012/4=113*10-6m孔眼總數(shù) n3=/=0.124/113*10-6 =1097(個)每一支管孔眼數(shù)（分兩排交錯排列）為：n4=n3/n2=1097/5619.5(個) 取 20 個孔眼中心距 s0=2l1/n4=2*3.1/20=0.31m孔眼平均流速 =q/(10)=12/(10*0.24)=5m/s7.2.8 沖洗水箱沖洗水箱 沖洗水箱與濾池合建，置于濾池操作室屋頂上。(1)容量 V沖洗歷時采用=6min0t 001.5 (60)/10000.09Vqftqft =1.5*12*52*6*60/1000=337m水箱內水深

38、，采用3.5hm箱圓形水箱直徑D 箱=（4V/h箱）=(4*337/*3.5) =11.10m(2)設置高度水箱底至沖洗排水箱的高差 H，由以下幾部分組成。a.水箱與濾池間沖洗管道的水頭損失1h管道流量 Q沖=q沖=0.588m/s管徑采用 D 沖=400mm，管長70lm查水力計算表得：， 2.55/vm s沖100013.5i 沖洗管道上的主要配件及其局部阻力系數(shù)合計 =7.38 mH2O22/213.5 70/10007.38 2.55 /(2 9.81)3.39hilvg1沖b.配水系統(tǒng)水頭損失2h按經驗公式計算2h =3.28mH2O2228/(2 ) 10/(2 )hvgvg干支2

39、28 1.5 /19.62 10 2.15 /19.62 c.承托層水頭損失 承托層厚度采用 H0=0.45m3h mH2O300.0220.022 0.45 120.12hH qd.濾料層水頭損失 h4=2/(2-1)(1-m0)L04h式中 濾料的密度，石英砂為；232.65 / t m 水的密度，；13/ t m 濾料層膨脹前的孔隙率（石英砂為 0.41） ；0m 濾料層厚度，m。0L所以 h4=2.65/(2.65-1)(1-0.41)0.7=0.66mH2Oe.備用水頭 h5=1.5mH2O則 H=h1+h2+h3+h4+h59.0mH2O8 消毒消毒8.1 加藥量的確定加藥量的確定

40、水廠設計 5 萬 m3/d=2083m3/h最大投氯量為 a=3mg/L加氯量為： Qbq 式中 q-每天的投加量（g/d）Q-設計水量（）,Q=50000;dm /3dm /3b-加氯量（） ，一般采用 0.51.0，b=1.0 。3/mg3/mg3/mg hkgdkgdgq/08. 2/50/50000680000 . 1儲氯量（按一個月考慮）為： G=30*24Q=30*24*2.08=1497.6Kg/月 可 1500kg8.2 加氯間的布置加氯間的布置設水廠所在地主導風向為北風 ，按平坦地形設計，水源口位于水廠西方向。在加氯間、氯庫低處各設排風扇一個，換氣量每小時 812 次，并安裝

41、漏氣探測器，其位置在室內地面以上 20cm。設置漏氣報警儀，當檢測的漏氣量達到 23mg/kg 時即報警，切換有關閥門，切斷氯源，同時排風扇動作。為搬運氯瓶方便，氯庫內設單軌電動葫蘆一個，軌道在氯瓶正上方，軌道通到氯庫大門以外。加氯間外布置防毒面具、搶救材料和工具箱，照明和通風設備在室外設開關。在加氯間引入一根 DN50 的給水管，水壓大于 20mH2O，供加氯機投藥用；在氯庫引入 DN32 給水管，通向氯瓶上空，供噴淋用。9 清水池清水池9.1 清水池的設計清水池的設計(2)清水池的容積 清水池的有效容積，包括調節(jié)、消防儲水量和水廠自用水量，清水池的總有效容積 kQv 式中 k-經驗系數(shù)，

42、10%20%，取 20%；V-清水池總有效容積 （）3mQ-設計流量（） ，Q=47000。dm /3dm /3339400470002 . 0mmv清水池共建 2 座，則每座容積為33147002/9400mmv（2）清水池尺寸設計 清水池單池面積 hvA1式中 A-每座清水池的面積（） ；2mh-有效水深（m） ，取 4.0m。21117544700mhVA取清水池寬 B=20m，則清水池長 L 為，取 59mmmBAL75.58201175則清水池實際容積為 59204=47203m3m清水池超高取 0.5m，則總高為1hmhhH5 . 421（3）管道系統(tǒng)1）清水池進水管。沒池設 1

43、根進水管，則 Q=23500=272dm /3sL/管內流速 0.7 1.0,取 0.8。sm/sm/則=0.658m，取 DN=700mm。1D設計中取進水管徑為 DN700，金屬管實際流速 0.707。sm/2）清水池出水管道。由于用戶的用水量時時變化，清水池的出水管應按出水最大流量計算241KQQ 式中 -最大流量（） ；1Qhm /3K-時變化系數(shù)，一般采用 1.32.5；Q-設計水量（） 。dm /3設計中取時變化系數(shù) K=1.5，則smhmKQQ/82. 0/5 .293724470005 . 124331沒池一根出水管道，則 Q=0.41，出水管管內流速一般采用 0.71.0，設

44、計sm /3sm/中取=0.8，則=0.808m， ；設計中取出水管管徑為 DN800，則流量最大時出水管1vsm/2D內的流速為 0.81。sm/3)溢流管。溢流管直徑與進水管相同，采用 DN800 的管徑，在溢流管管端設喇叭口，管道上不設閥門。出口設置網(wǎng)罩，防止蟲類進入池內。4）放空管。清水池內的水在檢修時需要放空，因此應設放空管。放空管按 2h 將池內水放空計算，管內流速 v 取 1.2，則管徑為sm/785. 0360023tvvD式中 -放空管管徑（m）3D-放空管管內流速（）2vsm/t-放空時間（h） ，取 t=2h。mmD685. 0785. 0360022 . 131803設

45、計中去排水管管徑為 DN700。5）清水池布置。a.導流墻。在清水池內設置導流墻，以防止池內出現(xiàn)死角，保證氯與水的接觸時間不小于 30min。每座清水池內導流墻設置 2 條，間距為 5.0m，將清水池分成 3 格。在導流墻底部每隔 1.0m 設 0.10.1m 的過水方孔，使清水池清洗時排水方便。b.檢修孔。在清水池頂部設圓形檢修孔 2 個，直徑為 1200mm。c.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，通氣孔每池共設 12 個，每格設 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。d.覆土厚度。清水池頂部應有 0.51.0m 的

46、覆土厚度，并加以綠化美化環(huán)境。此處取覆土厚度為 1.0m。9.9.給水廠處理高程布置給水廠處理高程布置在處理工藝流程中，各處理構筑物之間水流為重力流，包括構筑物本身，連接管道計量設備等水頭損失在內。當各項水頭損失確定之后，便可以進行構筑物的高程布置。構筑物高程布置與廠區(qū)地形，地質條件及所采用的構筑物形式有關，而水廠應避免反應池在地面架空太高，考慮到土方平衡，本設計采用清水池的最高水位與清水池所在地面標高相同。9.19.1 管渠水力計算（1）清水池清水池最高水位標高 236.5m，池面超高 0.5m，則池頂面標高為 237.2m，（包括頂蓋加厚 200mm，）有效水深 4.2m，則水池底部標高為

47、 233m。（2）吸水井清水池到吸水井的管線長 18m，管徑 DN700mm，最大時流量 272L/s，水力坡度i=0.0010，v=0.707m/s，沿線設有兩個閘閥，進口和出口，局部阻力系數(shù)分別為0.06，1.0，則管線中水頭損失為mgilh072. 081. 92707. 0)20 . 1206. 0(180010. 02v22因此，吸水井水面標高為 236.43m,加上超高 0.5m，吸水井頂面標高為 236.93m（3）濾池濾池到清水池之間的管線長為 62m，設 1 根管，流量為 544L/s，管徑按允許流速選擇 DN=800mm，查水力計算表，v=1.08m/s，i=0.002，沿

48、線有兩個閘閥，進口和出口局部阻力系數(shù)分別是 0.06、1.1，則水頭損失h=il+mV25. 081. 92/08. 1)2106. 02(62002. 0g222濾池的最大水頭為 2.0-2.5m，取 2.3m。（4）反應沉淀池沉淀池到濾池管長為 16.53m，DN=600mm，v=0.95m/s， i=0.0019，局部阻力有兩個閘閥，進口和出口，阻力系數(shù)為 0.6 和 1.0、1.0。則水頭損失為h=il+mg16. 081. 9295. 0)21206. 06(53.160019. 02v22（5）斜管沉淀池內的水頭損失為 0.51m。網(wǎng)格絮凝池水頭損失為 0.29m。管式靜態(tài)混合器水頭損失 0.4m，配水井水頭損失 0.1m。（6）配水井配水井到反應池的管道