哈爾濱市中考滿分作文水質(zhì)設計計算說明書

1、課程設計說明書（論文）課程名稱： 水質(zhì)工程學 設計題目：院系：建筑工程學院班級：設計者：學號：指導教師： 逯延軍設計時間：目錄第一章課程設計指導書和任務書1給水處理課程設計指導書1給水處理廠課程設計任務書11第二章設計說明書3、供水水質(zhì)要求3、水廠廠址選擇4、設計規(guī)模4、凈水工藝流程的確定4第三章設計計算與水廠設備的選擇6、混凝6混凝劑的選擇6、投加方式7、加藥量的計算和加藥間的布置7、絮凝池選用113.2.1 絮凝池形式的選擇11、折板絮凝池設計參數(shù)12、平流沉淀池17、平流沉淀池設計計算18、普通快濾池21、普通快濾池設計計算23、清水池271、清水池總?cè)莘e的計算27、消毒工藝28、吸水井

2、30、二級泵房31第四章、水廠平面和高程布置31、平面布置31、高程布置33參考文獻35第一章 課程設計指導書和任務書一、課程設計的目的通過城市給水處理廠的課程設計，鞏固與運用課堂所學的基本理論和知識，加深對給水處理課程內(nèi)容的學習和理解，掌握設計所需資料及其應用方法，熟悉設計步驟與相關設計內(nèi)容，學會計算方法，能準確運用工程語言表達工程思想，能正確運用設計規(guī)范，設計手冊和參考資料，掌握給水處理廠設計的方法，培養(yǎng)和提高計算能力、設計和繪圖水平。在教師指導下，基本能獨立完成一個給水處理廠的工藝設計，鍛煉和提高分析及解決工程問題的能力。二、課程設計的要求 基本要求：完成設計計算說明書一份，工藝擴初設計

3、圖紙兩張（3#），其中給水處理廠平面布置圖一張，水處理工藝高程布置圖一張。三、課程設計的內(nèi)容1、根據(jù)水質(zhì)、水量、地區(qū)條件、施工條件和一些給水處理廠運轉(zhuǎn)情況選定處理方案和確定處理工藝流程。2、擬定各種構筑物的設計流量及工藝參數(shù)。3、選擇各種構筑物的類型和數(shù)目，初步進行給水處理廠的平面布置和高程布置。在此基礎上確定的構筑物的形式、有關尺寸安裝位置等。4、進行各種構筑物的設計和計算，定出各種構筑物和主要構件的尺寸，設計時要考慮到構筑物及其構造、施工上的可能性。5、根據(jù)各構筑物的確切尺寸，確定個構筑物在平面布置上的確切位置，并最后完成平面布置。6、給水處理廠廠區(qū)主體構筑物（生產(chǎn)工藝）和附屬構筑物的布置

4、，廠區(qū)道路、綠化等總體布置。7、繪制本設計任務書中指定的水廠平面，工藝高程圖紙兩張（3#圖）。8、寫出設計說明書及計算說明書。四、參考資料1、給水工程（第四版）教材2、給水排水設計手冊。3、相關的給水工程設計資料。五、進度要求課程設計要求在兩周內(nèi)完成一、設計原始資料（一）設計題目：某水廠水處理工程設計（二）設計水量： Q=5×104m3/d（三）水源水質(zhì)表1 水源水質(zhì)（平均值）項目pH值色度（度）濁度（NTU）CODMn（mg/L）氨氮（mg/L）平均值6.929515.80.85項目細菌（個/L）大腸菌群數(shù)（個/L）平均值613最大>10000，最小1500（四）處理要求執(zhí)行

5、生活飲用水衛(wèi)生標準GB5749-2006.（五）相關設計資料(1) 用來建水廠的空地地勢平坦，廠區(qū)平均海拔高程13m。(2) 風向：全年主導風向東南偏東（夏季）；西北（冬季）；頻率10%。(3) 氣溫：月平均最高溫度，月平均最冷溫度，年平均氣溫。(4) 最大凍土深度5cm。二、設計要求：A根據(jù)以上資料，進行城市給水處理廠的初步設計。B編寫設計說明計算書，包括確定合理的給水處理工藝流程，相應構筑物的設計計算，計算正確并附有必要簡圖。進行給水處理廠的平面布置設計和高程布置，合理安排處理構筑物、站內(nèi)管道系統(tǒng)及輔助建筑物的平面位置及標高。C畫出兩張圖：3號圖紙：給水處理廠平面布置圖（1：500）。3號

6、圖紙：給水處理工藝高程布置圖（橫比1:300；縱比1：500）第二章 設計說明書2.1、供水水質(zhì)要求根據(jù)生活飲用水衛(wèi)生標準（GB5749-2006）對城市供水水質(zhì)的要求，水源水的水質(zhì)應符合下列要求：（1）水中不得含有致病微生物；（2）水中所含化學物質(zhì)和放射性物質(zhì)不得危害人體健康；（3）水的感官性狀良好；（4）城市供水水質(zhì)檢驗項目；（5）常規(guī)檢驗項目見下表。序號項 目單 位標準限值1PH值/2色度度<153濁度NTU<34肉眼可見物/不得含有5總硬度mg/L，CaCO34506氯化物mg/L2507氟化物mg/L2508硝酸鹽mg/L109總?cè)芄涛飉g/L100010CODMnmg/

7、L<511氨氮mg/L12鐵mg/L13錳mg/L14銅mg/L115砷mg/L16鋅mg/L17鉛mg/L18細菌總數(shù)CFU/mL10019大腸桿菌CFU/mL不得檢出由所給資料可知，所取水源不符合生活飲用水衛(wèi)生標準（GB5749-2006）要求，經(jīng)過一定的處理，適宜做生活飲用水水源。2.2、水廠廠址選擇水廠廠址選擇，應結合城市建設，在整個給水系統(tǒng)設計方案中進行全面規(guī)劃，綜合考慮通過技術經(jīng)濟確定，在選擇廠址時，一般應考慮一下幾個問題。1）廠址應選擇在工程地址條件較好的地方。2）水廠盡可能選擇在不受洪水威脅的地方，否則應考慮防洪措施。3）水廠應少占農(nóng)田或不占農(nóng)田，并留有發(fā)展余地。4）水廠

8、應設置在交通方便、靠近電源的地方，以利于施工管路，降低輸電線路的造價。還應考慮沉淀池排泥及濾池沖洗水排除方便。5）當取水地點距離用水較近時，水廠一般設置在取水構筑物附近，通常與取水構筑物建在一起。該市全年平均氣溫較高，夏季刮東南導偏東風，冬季西北風。根據(jù)以上綜合考慮，廠址應設置在西南方，處于河流的上游方位。2.3、設計規(guī)模設計用水量定額是確定設計用水量的主要依據(jù)，它可影響給水系統(tǒng)相應設施的規(guī)模、工程投資、工程擴建的期限、今后水量的保證等方面，所以必須慎重考慮，應結合現(xiàn)狀和規(guī)劃資料并參照類似地區(qū)或企業(yè)的用水情況，確定用水定額。最高日設計用水量內(nèi)容包括：城市最高日綜合生活用水量（包括公共設施生活用

9、水量）、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量、工業(yè)企業(yè)職工的生活用水和淋浴用水量、澆灑道路和大面積綠化用水量、未預見水量和管網(wǎng)漏失水量、消防用水量。設計任務書已給出最高日用水量為：50000 ，水廠自用水系數(shù)按5計，則設計水量為：= 500001.05 = 52500。2.4、凈水工藝流程的確定給水處理廠工藝流程的確定，應根據(jù)水源水質(zhì)和生活飲用水衛(wèi)生標準GB574985及生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范、水廠所在地區(qū)的氣候情況、設計水量、設計規(guī)模等因素，通過調(diào)查研究，參考相似水廠的設計運行經(jīng)驗，經(jīng)過技術經(jīng)濟比較后確定。給水處理方法和工藝流程的選擇，應根據(jù)原水水質(zhì)及設計生產(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

10、理構筑物的運行經(jīng)驗，經(jīng)技術經(jīng)濟比較后確定。由于水源不同，水質(zhì)各異，飲用水處理系統(tǒng)的組成和工藝流程有多種多樣。方案1 以地表水作為水源時，處理工藝流程中通常包括混合、絮凝、沉淀或澄清、過濾及消毒。工藝流程如圖：源水混凝劑投入混合絮凝沉淀過濾消毒清水池二泵站用戶 （澄清） 方案2 當原水濁度較低（一般在50度以下），不受工業(yè)廢水污染且水質(zhì)變化不大者，可省略混凝沉淀（或澄清）構筑物，原水采用雙層濾料或多層濾料池直接過濾，也可在過濾前設一微絮凝池，稱微絮凝過濾。工藝流程如圖：源水混凝劑投入混合直接過濾消毒清水池二泵站用戶 高分子助凝劑方案3 當原水濁度較高、含沙量大時，為了達到預期的混凝沉淀（或澄清）

11、效果，減少混凝劑用量，應增設預沉池或沉砂池。工藝流程如圖：源水預沉池或沉砂池混凝劑投入混合絮凝沉淀過濾消毒清水池二泵站用戶 （澄清）根據(jù)水質(zhì)資料知其地表水水源水位變化不大。色度較穩(wěn)定，濁度硬度能穩(wěn)定在一個固定的范圍內(nèi)，并不存在Fe、Mn、Cu過量等問題，所以采用工藝流程如圖：源水混凝劑投入混合直接過濾消毒清水池二泵站用戶 高分子混凝劑高分子混凝劑源水 （一泵）折板絮凝池 平流式沉淀池 加氯消毒 加氯消毒普通快慮池 清水池 吸水井 二泵 城市管網(wǎng)第三章 設計計算與水廠設備的選擇3.1、混凝 精制硫酸鋁 .18制造工藝復雜，水解作用緩慢；含無水硫酸鋁50%52%；適用于水溫為2040 當PH=4-

12、7時，主要去除有機物；PH=5.7-7.8時，主要去除懸浮物；PH=6.4-7.8時，處理濁度高，色度低（小于30度）的水。 粗制硫酸鋁 .18 制造工藝簡單，價格低；設計時，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 硫酸亞鐵 .7 絮體形成較快，沉淀時間短；使用于堿度高、濁度高，PH=8.1-9.6，混凝作用好，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 三氯化鐵 .6 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8.4之間為宜，

13、當原水堿度不足時應加適量石灰；處理低濁水時效果不顯著 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性高，PH值使用范圍寬（PH=5-9），因而可調(diào)PH值。操作方便，腐蝕性小，勞動條件好，成本低 聚丙烯酰胺 又名三號絮凝劑，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，用于飲用水凈化應控制用量。3.1.2、投加方式 水泵投加采用計量泵投加，不需另設計量設備 水射器投加采用水射器投加，設

14、備簡單，使用方便，但水射器效率較低，且易磨損 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施入口處，這種投加方式安全可靠，但溶液池位置較高綜上所述，PAM等有機高分子混凝劑有毒性，不易控制用量，由于在投混凝劑前加液氯進行預處理，如用硫酸亞鐵作混凝劑，易被氧化成三價鐵。本設計采用聚合氯化鋁混凝劑，無機高分子混凝劑操作方便，腐蝕性小，勞動條件好，成本低，凈化效率高，用藥量少，溫度適用性高，采用計量泵投加，因為其使用方便，操作簡單，工作可靠，廣泛應用于加藥系統(tǒng)，即混凝劑采用聚合氯化鋁PAC計量泵投加。3.1.3、加藥量的計算和加藥間的布置最高日用水量= 500001.05 = 5250

15、0溶液池容積= = m 式中：混凝劑（PAC）的最大投加量（mg/L），本設計取30mg/L；溶液濃度，一般取5%-20%，本設計取10%；每日調(diào)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座，一備一用，保證連續(xù)投藥。單池尺寸為L×B×××1.6，高度中包括超高0.3m，沉渣高度0.3m，置于室內(nèi)地面上。溶液池實際有效容積：= L×B×××，滿足要求。池旁設工作臺，寬1.0-1.5m，池底坡度為0.02。底部設置DN100mm放空管，采用硬聚氯乙烯塑料管。池內(nèi)壁用環(huán)氧樹脂進行防腐處理。

16、沿池面接入藥劑稀釋采用給水管DN60mm，按1h放滿考慮。溶解池容積式中： 溶解池容積（m3）溶解池也設置為2池，單池尺寸：L×B×××1.5，高度中包括超高0.3m，底部沉渣高度0.2m，池底坡度采用0.02。則溶解池實際有效容積：= L×B×××1.0=2.56 m ，滿足要求。溶解池的放水時間采用t10min，則放水流量：q= L/S,查水力計算表得放水管管徑70mm，相應流速v=1.04m/s，管材采用硬聚氯乙烯管。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

17、構，內(nèi)壁用環(huán)氧樹脂進行防腐處理。混合設施 投藥管投藥管流量：q=計量投加設備計量泵每小時投加藥量:q=m/h 式中：溶液池容積（m3）藥庫設計參數(shù)混凝劑聚合氯化鋁（PAC）所占體積：T=×Q×15=×52500×15=23625=t 式中：T藥劑按最大投藥量的15d用量儲存 aPAC投加量（mg/l），本設計取30mg/l Q處理水量（m/d）。聚合氯化鋁的相對密度為1.19，則算占體積V= 考慮到藥品的運輸、搬運和磅秤算占體積，不同藥品間留有間隔等，這部分面積按藥品占有面積的30計，則藥庫所需面積：，則藥庫平面尺寸取L×B×H=5m

18、××3m?；旌显O施應根據(jù)混凝劑的品種進行設計，使藥劑與水進行恰當、急劇充分的混合。一般混合時間1030s，混合方式基本分為四類：水力混合、械混合、水泵混合、管式混合。力混合簡單，但不能適應流量的變化；機械混合可進行調(diào)節(jié)，能適應各種流量的變化。具體采用何種混合方式，應根據(jù)水廠工藝布置、水質(zhì)、水量、投加藥劑品種及維修條件等因素確定。表5-6 常用混合方式的主要特點及使用方 式特 點 及 使 用 條 件管式混合管道混合混合簡單，無需另建混合設施，混合效果不穩(wěn)定，流速低時，混合不充分靜態(tài)混合器構造簡單，無運動設備，安裝方便，混合快速均勻；當流量降低時，混合效果下降水泵混合混合效果好

19、，不許增加混合設施，節(jié)省動力，但使用腐蝕性藥劑時，對水泵有腐蝕作用。適用于取水泵房與水廠間距小于150m的情況機械混合混合效果好，且不受水量變化影響，適用于各種規(guī)格的水廠，但需增加混合設備和維修工作 本設計的混合設施采用“管式靜態(tài)混合器”，管式靜態(tài)混合器有其獨特的優(yōu)點，構造簡單、安裝方便、維修費用低。又由于水廠運行穩(wěn)定，并不存在“流量降低，混合效果下降”的情況，所以選用管式靜態(tài)混合器(DN600)。圖 管式靜態(tài)混合器 管靜態(tài)混合器工作原理：混合器內(nèi)安裝若干混合單元，每一混合單元有若干固定葉片按一定角度交叉組成。水流和藥劑通過混合器時，將被單元體多次分割，改向并形成渦流，達到混合目的。靜態(tài)混合器

20、的計算本設計采用管式靜態(tài)混合器對藥劑與水進行混合。設計總進水量為Q=52500m3/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。靜態(tài)混合器的水頭損失一般小于0.5m，根據(jù)水頭損失的計算公式:n 式中：h水頭損失（m）； Q處理水量（m/d）; d管道直徑（m）； n混合單元（個）。 設計中取d=0.6m，Q=0.61 m/S,當n=時，h=0.4m<0.5m。所以選DN600內(nèi)設1個混合單元的靜態(tài)混合器。3.2、絮凝池選用3.2.1 絮凝池形式的選擇絮凝池形式的選擇和絮凝時間的采用，應根據(jù)原水水質(zhì)情況和相似條件下的運行經(jīng)

21、驗或通過試驗確定。隔板式絮凝池往復式隔板絮凝池 優(yōu)點：絮凝效果好，構造簡單，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30000的水廠，水量變動小回轉(zhuǎn)式隔板絮凝池 優(yōu)點：絮凝效果好，水頭損失小，構造簡單，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30000的水廠，水量變動小者，改建和擴建舊池時適用 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 折板絮凝池優(yōu)點：絮凝效果好，絮凝時間短，容積較小缺點：構造較隔板絮凝池復雜，造價較高適用條件：流量變化較小的中小型水廠 渦流

22、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30000的水廠 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 機械絮凝池優(yōu)點：絮凝效果好，水頭損失小，可適應水質(zhì)、水量變化缺點：需機械設備和經(jīng)常維修適用條件：大小水量均適用，并能適應水量變動較大者 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：斜擋板在結構上處理較困難，重顆粒泥砂易堵塞在斜擋板底部綜上所述，由于水廠水量變化不大，水量為52500，故采用折板絮凝池，絮凝時間為，水深為4.2m在本設計中，每組絮凝池分為兩個系列，每個系列池

23、子的凈寬度為，凈長度為。每個系列分為5格，每格凈寬，每格中垂直水流方向布設折板。第一、二格為第一段，采用單通道異波折板；第三、四格為第二段，采用單通道同波折板；第五格為第三段，采用直板。絮凝過程分為三段，水流速度分別為：第一段，第二段，第三段。折板采用鋼絲水泥板，折板寬度，波高0.3m,寬度，折角，折板凈長度。本設計中在絮凝池底部設置穿孔排泥管，排泥管的管徑為，每個系列絮凝池設置5根排泥管。3.2.2、折板絮凝池設計參數(shù) 采用折板絮凝池，分為兩組，每組設計水量為 絮凝時間 ；水深 設計計算 每組分為兩個系列每個系列絮凝池流量每個系列絮凝池容積每個系列池子的面積每個系列池子的凈寬 為了與沉淀池配

24、合，每個系列絮凝池的凈長度為絮凝池的布置 絮凝池的絮凝過程為三段：第一段 第二段 第三段 將每個系列絮凝池分為5格，每格的凈寬度為。第一、二格采用單通道異波折板；第三、四格采用單通道同波折板；第五格采用直板。折板尺寸及布置 折板采用鋼絲水泥板，折板寬度，厚度，折角，折板凈長度。絮凝池實際寬度 考慮到各個折板寬度為，實際寬度為4.2+3*0.04=4.32m。各格折板的間距及實際流速第一、 二格 第三、四格 第五格 水頭損失第一、 二格為單通道異波折板 ； ；式中 總水頭損失，一個縮放的組合水頭損失，轉(zhuǎn)彎或孔洞的水頭損失縮放組合的個數(shù)漸放段水頭損失，漸放段阻力系數(shù)漸縮段水頭損失，漸縮段阻力系數(shù)相

25、對峰的斷面積，相對谷的斷面積，峰速，谷速，轉(zhuǎn)彎或孔洞處流速，轉(zhuǎn)彎或孔洞的阻力系數(shù)計算數(shù)據(jù)如下： 第一格通道數(shù)為4，單通道的縮放組合的個數(shù)為4個，個 上轉(zhuǎn)彎，下轉(zhuǎn)彎變成孔洞 上轉(zhuǎn)彎、下轉(zhuǎn)彎各為2次，取轉(zhuǎn)彎高， 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第二格的計算同第一格第三格為單通道同波折板式中 每一轉(zhuǎn)彎的阻力系數(shù)轉(zhuǎn)彎的個數(shù)板間流速，轉(zhuǎn)彎或孔洞的水頭損失，計算數(shù)據(jù)如下： 第三格通道數(shù)為4，單通道轉(zhuǎn)彎為7， 折角為， ， 第四格計算同第三格 第五格為單通道直板 式中 轉(zhuǎn)彎處阻力系數(shù)轉(zhuǎn)彎次數(shù)平均流速， 計算數(shù)據(jù)如下： 第五格通道數(shù)為3，兩塊直板，轉(zhuǎn)彎次數(shù)，進口、出口孔洞2個 轉(zhuǎn)彎，進出口孔

26、 ，絮凝池的值 水溫 絮凝的總水頭損失，絮凝時間滿足要求。折板絮凝池示意圖剖面圖3.3、平流沉淀池選擇沉淀池類型時，應根據(jù)原水水質(zhì)、設計生產(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，結合當?shù)貤l件通過技術經(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，應設取樣

27、裝置。 平流式沉淀池優(yōu)點：造價較低，操作管理方便，施工較簡單；對原水濁度適應性強，處理效果穩(wěn)定，采用機械排泥設施時，排泥效果好缺點：采用機械排泥設施時，需要維護機械排泥設備；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 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，對原水濁度適應性較平流池差；不設排泥裝置時，排泥困難，設排泥裝置時，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 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

28、 輻流式沉淀池優(yōu)點：沉淀效果好缺點：基建投資大，費用高，刮泥機維護管理較復雜，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)，作預沉淀池結合優(yōu)缺點，本設計采用平流式沉淀池。3.3.1、平流沉淀池設計計算經(jīng)過絮凝后的水，進入了平流沉淀池。由于絮凝后的水含有大量的絮凝體要處理掉。平流沉淀池是一個矩形的池子，水由一端進入，由另一端流出，水在池內(nèi)一很小的流速緩慢流動，水中的顆粒雜質(zhì)，便會在池中沉淀下來，從而達到去除水中顆粒雜質(zhì)的目的。平流沉淀池設為兩組，每組設計流量為Q=26250。沉淀池表面負荷取q=1.75m3/（·h），停留時間取t=2.0 h ，沉淀池水平流速取

29、11mm/s。每組沉淀池表面積為625m，長度為89.3m ，寬度為7.0 m ，池壁寬取0.3 m 。沉淀池有效水深為3.5 m ，保護高為0.3 m ，沉淀池總高為3.8m 。由于折板絮凝池末端水深與沉淀池有效水深不一樣，為了便于前后銜接，故在兩者之間設一個過渡段。過渡段與沉淀池之間采用鋼筋混凝土穿孔布水墻，共開76個孔口，分五排布置，每排16個孔口。集水方式采用兩側(cè)三角鋸齒形集水槽集水，每組沉淀池的集水槽個數(shù)為四個，每個集水槽長度取10 m ，槽中水深統(tǒng)一取0.5 m 。采用出水三角堰，堰口下緣與出水槽水面之距為0.05m，每條集水槽的三角堰個數(shù)為64個，三角堰中距為0.3 m。沉淀池放

30、空時間按3 h計，采用HJX2型虹吸式機械吸泥機。平流沉淀池設計參數(shù)的計算（1）設計數(shù)據(jù)采用兩組平流沉淀池，總設計流量為Q = 52500m333/s每組設計流量為1093.75 m3/d，表面負荷為3/（m2·h），沉淀池停留時間取，沉淀池水平流速取V =11mm/s（2）池體尺寸2 沉淀池長取89.3m； 沉淀池寬為：B = A / L =625 / 89.3 =7.0，取7.0m； 沉淀池有效水深為H = QT /BL =1093.75*2/(7.0*89.3) =3.5m，取保護高為0.3 m ，沉淀池總高度為3.8m。 校核池子尺寸比例： 長寬比L / b = 89.3 /

31、 7.0 = 12.76 > 4，符合要求； 長深比L / H =89.3/3.5 = 25.5> 10，符合要求。（3）校核2 水流濕周為X = 7 + 2*3.5 =14m弗勞德數(shù)為 ，F(xiàn)r = V2 / ( R * g ) = (0.011)2雷諾數(shù)為Re = V*R / u = 1000*0.011*1.95 / /10.02/10000 =21407，均符合要求。（4）指形集水槽 采用兩側(cè)三角鋸齒堰指形集水槽集水。集水槽個數(shù)為，集水槽的中心距為a = B / N = 7 / 5 = 1.4 m，槽中流量為q1 = Q / N = 0.6076 / 8 = 0.0760 m

32、3/s，考慮到池子的超載系數(shù)為20%，故槽中流量為q = 1.2 q1= 0.0760 *1.2 = 0.0912 m3/s。 槽寬b = 0.9 q0.4 0.4 = 0.345，為便于施工取0.4 m 。集水槽長度按堰口溢流率計算，堰口溢流率取，則集水槽總長度為：L = Q / 450 = 0.6076 * 24 * 3600 / 450 = 117m ，8個集水槽，雙側(cè)進水，每個集水槽長度取10 m ，則集水槽實際總長度為：L = 8 * 2 * 10 = 160 > 117 ，符合要求。起點槽中水深為，終點槽中水深為，為便于施工，槽中水深統(tǒng)一取。集水方法采用三角鋸齒堰，跌落高度取

33、0.05 m ，槽起高取0.15 m ，則集水槽總高度為。采用出水三角堰，堰上水頭采取，每個三角堰的流量為，每條集水槽的設計流量為q = 1.2 q1= 0.0760 *1.2 = 0.0912 m3/s。，每條集水槽的三角堰個數(shù)為n=q/q1=0.0912/0.0019=47.4，取48個，堰口下緣與出水槽水面之距為0.05 m ，三角堰中距為16/48=0.3。三角堰布置圖（5）集水渠計算 集水渠寬b = 0.9 * Q0.4 = 0.5588，為了便于施工取0.6m 。 起點渠中水深H1 = 0.75 * b = 0.75 * 0.6 = 0.45 m， 終點渠中水深H2 = 1.25

34、* b = 1.25 * 0.6 = 0.75 m，為了便于施工，渠中水深統(tǒng)一取0.75m ，自由跌水高度取0.07 m ，集水渠總高度為： 0.75 + 0.45 +0.07 = 1.27 m在每條集水渠的末端設一個出水管，根據(jù)平均經(jīng)濟流速要求，管徑為DN600。（6）放空管 沉淀池放空時間按3 h計，則放空管直徑為： / 3 /36001/2 = 0.27 ，采用DN300mm的鋼管（7）吸泥 根據(jù)沉淀池寬，采用軌距為8m的型虹吸式機械吸泥機。3.4、普通快濾池 過濾形式的選擇供生活飲用水的濾池出水水質(zhì)經(jīng)消毒后應符合現(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)，應符合生產(chǎn)工藝要

35、求；濾池形式的選擇，應根據(jù)設計生產(chǎn)能力、原水水質(zhì)和工藝流程的高程布置等因素，結合當?shù)貤l件，通過技術經(jīng)濟比較確定。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，需設有全套沖洗設備適用條件：一般用于大中水廠，單池面積不宜大于100無煙煤石英砂雙層濾料 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：使用于大中型水廠，宜采用大阻力配水系統(tǒng)，單池面積不宜大于100，需要采用助沖設施 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

36、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50-60，需要采用助沖設施 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，濾料較粗，過濾周期長適用條件：適用于大中型水廠 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：土建結構復雜，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25-30 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

37、大，可采用減速過濾，水質(zhì)好，減少兩只閥門缺點：必須有全套沖洗設備，增加形成虹吸的抽氣設備適用條件：適用于中型水廠，單池面積不宜大于25-30 移動罩濾池 單層砂濾料 優(yōu)點：造價低，不需要大型閥門設備，池深淺，結構簡單；自動連續(xù)運行，不需沖洗設備；占地少，節(jié)能 缺點：減速過濾，需移動沖洗設備，罩體與隔墻間密封技術要求高；起始濾速較高，因而平均設計濾速不宜過高 適用條件：適用于大中型水廠，單格面積小于10綜上所述，普通快濾池（單層砂濾料），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，因此，采用普通快濾池。3.4.1、普通快濾池設計計算普通快濾池近期設計一組。設計中選用單

38、層石英砂濾池，濾池分為6格采用雙排排列，每格濾池的實際面積為，濾池的高度為3.2m，超高0.3m。濾池配水干管的管徑為，配水支管的管徑為，單根支管的長度為，單格中支管的根數(shù)為56根，每根支管上的孔口數(shù)為17個，孔間距0.6 m，支管上的孔口數(shù)布置成兩排，與垂線成45度夾角向下交錯排列。洗砂排水槽采用三角形標準斷面，每格洗砂排水槽數(shù)為兩個，洗砂排水槽頂距砂面高度為。濾池采用高位水箱進行反沖洗，取沖洗強度，沖洗時間6min,水箱的容積為，沖洗水箱的高度為。平面尺寸計算 濾池總面積 ； 式中 濾池總面積設計水量，近期設計組，每組濾池設計水量Q = 52500 ，設計濾速，石英砂單層濾料一般采用，雙層

39、濾料一般采用濾池每日的實際工作時間濾池每日的工作時間濾池每日沖洗后停用和排放初濾水時間濾池每日沖洗時間濾池每日的沖洗次數(shù) 設計中取，不考慮排放初濾水時間， 設計中選用單層濾料石英砂濾池，取 F = 52500 / ( 9 * 23.8 ) = 245.10 m2單格面積 式中 單池面積濾池總面積濾池個數(shù)，一般，設計中取，采用雙排排列 f = F / N = 245.10 / 6 = 40.85 設計中取，濾池的實際面積，濾池高度承托層高為0.4m，濾料層采用雙層濾料，厚0.7m,其中無煙煤厚0.3m，石英砂厚0.4m，濾層上最大水深1.8m，超高為0.3m。 式中 濾池高度承托層高度濾料層高度

40、濾料層上水深超高 設計中取每個濾池的配水系統(tǒng) （1）大阻力配水系統(tǒng)的干管 取水沖洗強度q為，沖洗時間為6min。干管流量為：，采用管徑為700。 （2）支管支管的中心距離采用。每池的支管數(shù)為：根；每根支管的進口流量為：支管的起端流速為支管直徑為=100 （3）孔眼布置 支管孔眼總面積與濾池面積之比K采用0.25%，孔眼總面積為： 采用孔眼直徑為12?？籽劭倲?shù)為： 每根支管孔眼數(shù)為： 每根支管孔眼布置成兩排，與垂線成夾角向下交錯排列。 每根支管長度為：每排孔眼中心距：（4）孔眼水頭損失 支管壁厚采用5，孔眼直徑與壁厚之比為2，流量系數(shù)為，孔眼的水頭損失為：（5）配水系統(tǒng)校核支管長度與直徑之比為，

41、符合要求；干管橫截面積與支管總橫截面積之比為： ，符合要求；孔眼總面積與支管縱橫截面積之比為：，符合要求。洗砂排水槽 洗砂排水槽中心距采用,排水槽設n0=6/1.7=4根。排水槽總寬，每槽排水量為：采用三角形標準斷面，槽中流速采用。排水槽斷面尺寸為： 排水槽底厚度采用，砂層最大膨脹率。砂層厚度，則洗砂排水槽頂距砂面高度為：洗砂排水槽總面積為： 符合要求反沖洗高位水箱反沖洗高位水箱的容積為：水箱底至濾池配水管間的沿途及局部損失之和：配水系統(tǒng)水頭損失：承托層水頭損失：水深為2濾料層水頭損失為： 。沖洗水箱底高出洗砂排水槽高為：，取113.5、清水池清水池的有效容積包括調(diào)節(jié)容積、消防處水量和水廠的自

42、用水調(diào)節(jié)量，設計2座清水池。1、清水池總?cè)莘e的計算清水池容積按最高日用水量的10%-20%計算，則清水池貯存水量： 采用兩座清水池，每座清水池容積為：取清水池超高0.5m，有效水深為4.0m。則清水池平面面積：取清水池寬度B=30m，則長為×30m×。2、清水池各管管徑的確定 清水池進水管與出水管流速取，進水管管徑按最高日平均時水量計算，出水管管徑按最高日最高時用水量計算。由用水量變化規(guī)律可知，最高日最高時用水量為：式中：所以進水管管徑為：。取900mm。 出水管管徑為：，。 溢流管與進水管直徑相同取900，放空管管徑可按2小時內(nèi)將池中水泄空計算，取，放空流速取。設兩個檢修

43、孔，檢修孔直徑為650 ，檢修孔靠近進水管和出水管。池頂設6個通氣管，均勻布置，通氣管直徑為100 ，池頂?shù)母餐梁穸葹?.7 。3.6、消毒工藝1. 消毒方式選擇 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) 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% 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 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

44、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，成本高綜合上述優(yōu)缺點，鑒于液氯消毒目前使用最為廣泛，經(jīng)濟有效，使用方便，根據(jù)相似水廠運行經(jīng)驗，并按，水和氯的接觸時間大于30 min 。水廠設計水量 （包括水廠自用水量），所以本設計采用液氯消毒。2. 加氯間和氯庫加氯間是安置加氯設備的操作間，氯庫是儲備氯瓶的倉庫，氯庫的固定儲備量按當?shù)氐臈l件，城鎮(zhèn)水廠一般可按照最大用水量的計算。采用加氯間與氯庫合建的方式，中間用墻分隔開，但應留有供人通行的小門。加氯間和氯庫平面尺為：15m x 12m。加氯間在設計中時應注意：氯瓶中氯氣氣化時，會吸收熱量，一般采用自來水噴淋在氯瓶上，以供給熱量。設計中

45、在氯庫內(nèi)設置的自來水管，位于氯瓶上方，幫助液氯氣化。在氯庫和加氯間內(nèi)安裝排風扇，設在墻的下方。同時安裝測定氯氣濃度的儀表和報警設施。為了使氯與水混合均勻，在加氯點后安裝靜態(tài)管道混合器。采用濾后加氯消毒，倉庫儲量按15d計算，加氯點在絮凝池和清水池前。3、加氯量的確定本工程絮凝池前耗氯有兩部分，一是微生物的氧化；二是水中常規(guī)還原性物質(zhì)的氧化。清水池前加氯用于消毒殺菌。用于常規(guī)物質(zhì)氧化的氯量取a取0.8 mg/L。則總加氯量為： 儲氯量按15d考慮，4、 加氯設備加氯機的作用是保證消毒安全和計量準確，為保證連續(xù)工作，其臺數(shù)應按最大加氯量選用。加氯機應安裝2臺以上（包括管道），備用臺數(shù)不少于一臺。選

46、用LS80-4轉(zhuǎn)子真空加氯機，安裝3臺，2用1備，加氯量為0.02kg/h，外型尺寸為：，兩臺加氯機的間距在0.8m，安裝高度高出地面0.9m。氯瓶采用液氯鋼瓶，公稱壓力2Mpa，氯瓶采用2組，每組4個，一組使用一組備用，使用時使用多只氯瓶并聯(lián)直接供氯。采用計算機控制自動加氯方式。5、加氯間、氯庫在加氯間、氯庫低處各設排氣扇一個，換氣量每小時812次，并安裝漏氣探測器，其位置在室內(nèi)地面以上30cm，設報警儀，當檢測的漏氣量達到23mg/kg，自動報警。為搬運氯瓶方便，氯庫內(nèi)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。6、氯氣收集裝置適用范圍：氯氣吸收裝置可以使加氯間內(nèi)因事故泄漏

47、的大量氣體迅速吸收。是保證安全操作的一項措施。組成：氯氣吸收裝置主要有噴淋器、離心分離器、循環(huán)泵、堿液槽等組成。本次設計選用型氯氣吸收裝置尺寸為：。3.7、吸水井吸水井是連通二級泵房與清水池之間的構筑物。吸水井設置成獨立的兩格，中間隔墻上安裝閥門以保證足以通過鄰格最大吸水流量。其存水量經(jīng)常變化，井口水位隨清水池水位漲落而變化，并和清水池保持一定的水位差。最低水位為清水池池底標高減去管路水頭損失。為了與泵房相配合吸水井的長度為，寬度為，深度為，有效水深4.5m。3.8、二級泵房本設計采用的是泵直接從吸水井中將水抽出送到管網(wǎng)，選四臺型號為單級雙吸離心泵，三用一備。水泵基礎高出室內(nèi)地坪高度0.1m，

48、水泵底座到軸心的距離0.9m，二級泵房的地面下高度為4.0m，地面上高度為3.0m，泵房筒體高度為7.0m，泵房的長度為15m，寬度為6m。水泵房內(nèi)有一值班室，高低壓配電間，變電間。有兩臺真空泵（一用一備），一條排水溝，一個集水坑，一臺排水泵。第四章、水廠平面和高程布置4.1、平面布置水廠的基本組成分位兩部分：生產(chǎn)構筑物和建筑物，包括處理構筑物、清水池、二級泵站、藥劑間等。輔助建筑物，其中又分為生產(chǎn)輔助建筑物和生活輔助建筑物兩種。前者包括化驗室、修理部門、倉庫及宿舍等；后者包括辦公樓、食堂、浴室、職工宿舍等。水廠平面主要內(nèi)容有：各種構造物和建筑物的平面定位；各種管道，閥門及管道配件的布置；排水管（渠）及窨井布置；道路，圍墻，綠化