某凈水廠二期工藝給水設(shè)計（課程設(shè)計）_secret

1、給水設(shè)計凈水廠二期工藝設(shè)計一、概況： 華北某市建委批準文件決定：其進行凈水廠二期工程設(shè)計，供水能力10萬t/d，本課設(shè)主要是對凈水廠的工藝方案設(shè)計及計算。二、工藝流程的選擇： 經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較，并參考一些國內(nèi)水廠的成功經(jīng)驗，確定水廠工藝流程如下：加藥PAC平流沉淀池回轉(zhuǎn)隔板反應(yīng)池混合池原水脫水機房溢流入雨水井 回流污泥濃縮池泥餅外運二泵站清水池雙閥濾池城市管網(wǎng)三、構(gòu)筑物工藝計算： 1、設(shè)計水量：水廠自用水量占5%10%（室外給水設(shè)計規(guī)范），北方雜用水及蒸發(fā)量較小，則取5%，設(shè)計水量Q=Q設(shè)設(shè)（1+5%）=10萬t/d*（1+5%）=10.5萬t/d=1.216m3/s 2、混凝劑的配制和投加：原

2、水濁度6308，冬季和夏季濁度變化量大，參考國內(nèi)水廠成功經(jīng)驗，混凝劑選用PAC（堿式氯化鋁），投加量13.564mg/L，平均24.7 mg/L，溶液濃度取15%，采用計量泵濕投。1）、溶液池容積W1=Aq/417bn=24.7*4375/417*15*2=8.64m3，溶液池分2格，每格有效容積為4.5 m3，有效高度1.5m，超高0.5m，每格實際尺寸：1.5*2*2m，置于室內(nèi)地面上。2）溶解池容積W2=0.25W1=0.25*8.64 m3=2.16 m3，分成2格，每格1.5 m3，有效高度1.0 m，超高0.3m，設(shè)計尺寸：1.3*1.5*1m，池底坡度采用2.5%，采用中心固定式

3、槳板式攪拌機。3、混合池采用2座槳式混合池 1）混合時間T混=60s，混合池流量Q混=Q/2=0.5*1.216m3/s=0.608m3/s，混合池有效容積W混=Q混*T混=0.608 m3/s *60s=36.48 m3，混合池直徑D=4m，有效水深H=4W/D2=4*36.48/（3.14*4*4）=2.90m。 設(shè)固定檔板四塊，每塊寬度0.1D=0.1*4m=0.4m，則其上下緣離靜止液面和池底皆為0.25D=0.25*4m=1m，檔板長為H-2*1/4D=0.90m?；旌铣爻?.5m，則混合池全高H+0.5m=3.40m。 2）攪拌器外緣線速度v=3m/s，攪拌器D00.5D=0.5

4、*4m=2m，攪拌器距池底0.5 D0=0.5*2m=1m，攪拌器葉數(shù)Z=2，攪拌器寬度B=（0.10.2）D0=0.2*2m=0.4m，H：D=2.90/41.2，所以采用1層。攪拌器轉(zhuǎn)速n=60v/D0=60*3/3.14*2=28.629轉(zhuǎn)/分，攪拌器旋轉(zhuǎn)角速度w=2v/D0=2*3/2=3弧度/s。 3）計算軸功率N2=C*2ZeBR04/408g=0.4*1000*33*2*1*0.4*1/408*9.8=2.16KW，電動機功率N3=N2/=2.16KW/0.85=2.54KW。4、回轉(zhuǎn)隔板反應(yīng)池采用2座反應(yīng)時間t范圍為2030min，則取25min，反應(yīng)速度Vn=0.60.2m/

5、s，反應(yīng)池平均水深H=3.2m，則反應(yīng)池容積W=QT/60=0.608m3/s*25s*60=912 m3，由平流沉淀池寬度B沉淀=12m可以取反應(yīng)池寬度B反應(yīng)=12m，池長L=W/HB=912/3.2*12=23.75m，則池長取L為25m。5、平流沉淀池采用2座 設(shè)計參數(shù)： 沉淀時間13小時，取2小時，反應(yīng)時間T=25min，水平流速1025mm/s取20mm/s，反應(yīng)池變流速反應(yīng)vn=0.50.2m/s，有效水深3.03.5m，超高0.30.5m。 池長L=3.6*20*1m=72m，平流池容積W1=Q1T1=0.608m3/s*3600=2188.8m3，池寬B=W1/H1L1=218

6、8.8/（72*3）=10.13m，池寬采用12m，并采用12m軌距機械刮泥機，每池設(shè)一部。較核：池內(nèi)設(shè)導(dǎo)流墻，則水流斷面積w=600*300=180000cm2，濕周=600+2*300=1200，水力半徑R=w/=180000/1200=150cm，則弗勞德數(shù)Fr=v2/Rg=2*2/（150*980）=2.72*10-5在（1*10-41*10-5）之間，所以符合規(guī)范要求。6、采用雙閥虹吸式濾池，采用2座1）實際工作時間T=24-0.1*24/12=23.8h，設(shè)計流速810m/s取9m/s，濾池總面積F=Q/VT=5.05萬t/d/(9 m/h*23.8h)=245m2，采用5個濾池，

7、單排布置，則共計濾池10個，單池尺寸f=F/N=245/5=49m2，長寬比1：21：4，則取長a=10m，b=4.9m。2）采用石英砂，含雜質(zhì)少，具有足夠的機械強度，并有適當(dāng)孔隙率40%，強制濾速V=10*10/（10-1）=11.1m/S。3）濾池高度：支承層H1=0.45m，濾料H2=0.7m，濾層上水面高度H3=1.52.0m，取2.0m，濾池超高采用0.3m，則濾池高度H=0.45+0.70+2.0+0.3=3.45m。4）配水系統(tǒng)：沖洗強度1215L/s取12L/s。干管qg=fq=49*12=588L/s，干管始端流速0.81.2m/s取0.8m/s，管徑800mm。支管中心距0

8、.250.3m取aj=0.25m，每池支管數(shù)nj=2*10/0.25=80根，每根支管入口流量qj=qg/nj=588/80=7.35L/s，支管始端流速vj=1.41.8m/s取1.5m/s，采用管徑80mm?？籽鄄贾茫褐Ч芸籽勖娣e與濾池面積之比K取0.25%，孔眼總面積Fk=Kf=0.25%*49=0.1225m2，孔眼采用直徑912mm，取9mm，每個孔眼面積fk=d2/4=0.785*9*9=63.6mm2，孔眼總數(shù)Nk=0.1225m2/63.6mm2=1926個，每根支管孔眼總數(shù)nk=Nk/nj=1926/80=24個，支管孔眼布置2排，與垂線成45度夾角向下交錯排列，每根支管長度

9、lj=0.5*（B-dg）=0.5*（4.9-0.8）=2.05m，每排孔眼中心距ak=lj/（0.5*nk）=2.05/（0.5*24）=0.171m。 孔眼水頭損失：支管壁厚5mm，直徑與壁厚之比10/5=2，查表6-30可得：=0.67，水頭損失hk=1/2g（a/10k）2=2.62m。5）復(fù)算配水系統(tǒng)：支管長度與直徑之比不大于60，l/d=2.05/0.08=25.660，符合要求；孔眼總面積與支管總截面積之比1.752.0，fg/njfj=1.25，孔眼中心距小于0.2，ak=0.171m0.2m。6）洗砂排水槽中心 距1.52.1m取1.7m，排水槽根數(shù)n0=b/1.7-1=2根

10、，長度l0=L=10m，排水量q0=ql0a0=12*10*2=240L/s，采用三角形標準斷面，槽中流速v0=0.6m/s，槽斷面尺寸x=0.5*（q0/1000v0）0.5=0.316m，槽底厚0.05m，砂層最大膨脹率40%，砂層厚0.70m，洗砂排水槽距砂面He=eH+2.5x+0.075=0.45*0.7+2.5*0.316+0.05+0.075=1.22m，洗砂排水槽總截面積F0=2x0l0n0=2*0.316*10*2=12.5m2，則F0/f=12.5/49=25.6%=25%。7）進水Q=1.216m3/s，進水?dāng)嗝鍮=1.2m，水深0.8m，流速v=1.26m/S；單池流流

11、量q=Q/10=0.1216m3/s，選用400mm的管虹吸進水，V=0.97m/s。 沖洗水Q=qf=12*49=0.588 m3/s，采用600mm的管電動閥門控制，流速V=2.08m/s 清水Q=進水Q=1.216 m3/s，每個清水管管徑350mm電動閥門控制，流速V=1.26m/s 反沖洗排水Q=沖洗Q=0.588 m3/s，出水?dāng)嗝鎸挾菳=1.0m，水深0.6m，流速V=0.98m/s，選用400mm的管虹吸進水，V=0.97m/s8）高位水箱的設(shè)置： 沖洗時間t=68min取6min，沖洗水箱容積W=1.5qft=1.5*12*49*6*60=317.5m3取339m3，圓形水箱

12、高3.0m，半徑為6.0m 水箱底距濾池反沖洗進水管間沿程及局部水頭損失H1=1.0m， 配水系統(tǒng)水頭損失H2=2.62m， 承托層水頭損失H3=0.022hq=0.022*0.45*12=0.12m， 濾料水頭損失H4=（料/-1）（1-m）H=0.68m， 安全水頭損失H5=1.5m，則水箱底高出洗砂排水槽面H=H=5.92m，取6.0米。 7、清水池2座共計處理水量10萬t/d,有效水深3.00m,表面尺寸60*40m2,總有效容積2*3*60*40=14400m3,占日產(chǎn)水量的44%,清水池為半地下式鋼筋混凝土構(gòu)筑物,池內(nèi)采用DB43C型液位變送器2臺,以測量水位. 8、二泵站采用半地下式與一期合建，平面尺寸10*30m，采用15SA-10B型2臺，15SA-10b型1臺（一期）；SA60-59型3臺（二期）水泵采用自灌式，泵房內(nèi)采用電動單橋式起重機，起重5t。四、水廠工藝構(gòu)筑物高程設(shè)計：構(gòu)筑物 水頭損失 （m） 連接管線 水頭損失（m）混合槽 0.40.5取0.5 至反應(yīng)池 0.3反應(yīng)池 0.40.5取0.5 至沉淀池 0.3沉淀池 0.20.3取0.3 至濾池 0.20.3取0.3濾池 2.53.0取3.0 至清水池 0.3從混合