自來(lái)水廠設(shè)計(jì)書(shū)

目錄一、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 31工藝流程的選擇 31.1原水水質(zhì) 31.2《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006) 31.3工藝要求 31.4設(shè)計(jì)工藝流程與選擇 32構(gòu)筑物形式的確定 42.1構(gòu)筑物總體布置形式 42.2配水 42.3絮凝劑的選擇、投加及混合 42.4絮凝池 52.5沉淀 52.6臭氧接觸處理系統(tǒng) 52.7活性炭濾池 52.8消毒系統(tǒng) 53水廠平面布置說(shuō)明 53.1常規(guī)因素 53.2特殊因素 63.3主要構(gòu)筑物及管路尺寸 63.4布置方式 64水廠高程布置說(shuō)明 6二、設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) 71設(shè)計(jì)水量 72配水井設(shè)計(jì)計(jì)算 72.1設(shè)計(jì)規(guī)模 72.2有效容積 72.3配水井外形尺寸設(shè)計(jì) 72.4進(jìn)水管管徑D1 72.5出水溢流堰 72.6配水管管徑D2 73混合加藥設(shè)計(jì)計(jì)算 73.1絮凝劑選擇及投加量 73.2投加系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 73.3混合器設(shè)計(jì)計(jì)算 84絮凝池設(shè)計(jì)計(jì)算 84.1絮凝池有效體積 84.2過(guò)水孔洞流速 84.3內(nèi)部水頭損失計(jì)算 94.4外形尺寸計(jì)算 105沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算 105.1沉淀池基本設(shè)計(jì) 105.2清水墻面積A 105.3斜管長(zhǎng)度 105.4池子高度 105.5復(fù)算管內(nèi)雷諾數(shù)及沉淀時(shí)間 106砂濾池設(shè)計(jì)計(jì)算 106.1濾池基本設(shè)計(jì)、尺寸 106.2濾池相關(guān)的高程設(shè)計(jì)計(jì)算 116.3配水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 116.4洗砂排水槽 116.5濾池的管渠計(jì)算 127臭氧接觸池設(shè)計(jì)計(jì)算 127.1臭氧發(fā)生器氣源、發(fā)生系統(tǒng) 127.2臭氧接觸池設(shè)計(jì)計(jì)算 137.3對(duì)尾氣處理裝置的簡(jiǎn)單說(shuō)明 138活性炭濾池設(shè)計(jì)計(jì)算 138.1主要設(shè)計(jì)參數(shù) 138.2濾池面積及個(gè)數(shù) 138.3炭濾池總高度 138.4配水系統(tǒng) 138.5炭濾池的沖洗與沖洗排水槽高度 148.6支撐系統(tǒng) 149消毒 149.1加氯量計(jì)算 149.2加氯系統(tǒng) 1410清水池設(shè)計(jì)計(jì)算 1411水廠高程設(shè)計(jì)計(jì)算 1412.水泵選擇 14三、圖紙 151、水廠平面布置圖 152、水廠高程布置圖 153、沙濾池結(jié)構(gòu)圖 15四、參考文獻(xiàn) 151、參考書(shū)籍 152、參考論文 15一、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1工藝流程的選擇1.1原水水質(zhì)原水呈現(xiàn)異色，存在著氨氮及耗氧量較高等問(wèn)題。具體水質(zhì)指標(biāo)如下：濁度：一般70度左右，下雨時(shí)200~300度；色度：微紅色；大腸菌群數(shù)約80個(gè)/L；細(xì)菌總數(shù)約為700個(gè)/ml；CODMn：0.8~5.1mg/l；氨氮：0.4~3.0mg/l；嗅味：較重的泥味；其他指標(biāo)基本符合供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。1.2《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)濁度：小于1NTU(水源與凈水技術(shù)條件限制時(shí)為3)；色度：小于15度；大腸菌群數(shù)：不得檢出；細(xì)菌總數(shù)：小于100個(gè)/mL；CODMn：小于3mg/l(水源限制，原水耗氧量＞6mg/L時(shí)為5mg/l)；氨氮：小于0.5mg/l；嗅味：無(wú)臭無(wú)味。1.3工藝要求原水中，COD與氨氮的含量較高，為一般的處理工藝難以去除的污染物，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮此兩項(xiàng)因素。COD的最高含量為5.1mg/L，將之規(guī)范要求的3.0mg/L需要的去除率為((5.1-3.0)÷5.1×100%=)41.2%；氨氮的最高含量為3.0mg/L，將之規(guī)范要求的0.5mg/L需要的去除率為((3.0-0.5)÷3×100%=)83.3%，1.4設(shè)計(jì)工藝流程與選擇設(shè)計(jì)如下兩種工藝流程，并進(jìn)行比較。工藝流程1：對(duì)于工藝流程1，根據(jù)文獻(xiàn)資料可得其COD去除率約為50%，氨氮的去除率約為90%，對(duì)色嗅味的去除率較好，符合工藝要求。工藝流程2：對(duì)于工藝流程2，根據(jù)文獻(xiàn)資料可得其COD去除率約為50%，氨氮的去除率約為90%，對(duì)色嗅味的去除率較好，符合工藝要求。兩個(gè)工藝流程主要差別在于深度處理時(shí)的處理方法：工藝流程1采用臭氧接觸池和活性炭濾池做深度處理，相比生物處理，具有安全有效的特點(diǎn)，還可減少后期的加氯量，減少后期消毒處理對(duì)水質(zhì)的影響；但具有基建成本較高，臭氧有一定毒性易發(fā)生危險(xiǎn)等的缺點(diǎn)。工藝流程2采用生物與處理做深度處理，具有處理效率高、有機(jī)負(fù)荷較高、接觸停留時(shí)間短、占地面積少，節(jié)省投資等優(yōu)點(diǎn)；但其還有著對(duì)沖擊負(fù)荷適應(yīng)能力差，易發(fā)生污泥膨脹，運(yùn)行費(fèi)用高、管理復(fù)雜等缺點(diǎn)。根據(jù)原水水質(zhì)情況、水廠建設(shè)成本、運(yùn)營(yíng)成本等方面考慮，選擇工藝流程1作為設(shè)計(jì)方案。2構(gòu)筑物形式的確定2.1構(gòu)筑物總體布置形式根據(jù)原水水質(zhì)情況、水廠建設(shè)成本、運(yùn)營(yíng)成本等方面考慮，水廠采用3個(gè)相同系列的布置方式，在一個(gè)系列進(jìn)行檢修時(shí)，可處理平時(shí)67%的水量，通過(guò)清水池及二級(jí)泵站的調(diào)節(jié)，可滿足故障時(shí)供水量為平時(shí)70%的條件。2.2配水每個(gè)系列的流量由配水井分配，配水井采用圓柱形薄壁溢流堰進(jìn)行配水。此種配水井為當(dāng)今常用配水井。2.3絮凝劑的選擇、投加及混合2.3.1絮凝劑的選擇原水成微紅色，說(shuō)明含有一定量的Fe3+，故不宜選用鐵系混凝劑。本方案采用聚合氯化鋁，其優(yōu)點(diǎn)如下：1、凈化效率高，耗藥量少，出水濁度低，色度小，過(guò)濾性能好，原水高濁度時(shí)尤為顯著；2、溫度適應(yīng)性高，pH適用范圍寬，因而可不投加堿劑；3、使用時(shí)操作方便，腐蝕性小，勞動(dòng)條件好；4、設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，使用成本相對(duì)較低；2.3.2絮凝劑投加系統(tǒng)的選擇絮凝劑投加采用水射器投加系統(tǒng)，其優(yōu)缺點(diǎn)如下：優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，使用方便，不受藥液池高程所限；缺點(diǎn)：效率較低，若藥液濃度不當(dāng)，可能引起堵塞。2.3.3混合裝置的選擇加藥混合器采用管式靜態(tài)混合器進(jìn)行混合，設(shè)置于加藥系統(tǒng)水射噴口不遠(yuǎn)處。本系統(tǒng)適用于水量變化不大的各種規(guī)模水廠。其優(yōu)缺點(diǎn)如下：優(yōu)點(diǎn)：1、設(shè)備簡(jiǎn)單、維護(hù)管理方便；2、不需土建構(gòu)筑物；3、在設(shè)計(jì)流量范圍，混合效果好；4、不需外加動(dòng)力設(shè)備。缺點(diǎn)：1、運(yùn)行水量變化影響效果；2、水頭損失較大；3、混合氣構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜。2.4絮凝池絮凝池采用網(wǎng)格絮凝池；網(wǎng)格絮凝池特別適用于水量變化不大的水廠。其優(yōu)缺點(diǎn)如下：優(yōu)點(diǎn)：1、絮凝效果較好；2、絮凝時(shí)間短；3、構(gòu)造簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：水量變化對(duì)絮凝效果的影響較大。2.5沉淀考慮水量規(guī)模、本步驟之前的水質(zhì)條件與高程布置的影響，沉淀池采用斜管沉淀池，特別適用于類似本例的老沉淀池的改建、擴(kuò)建。其具有的優(yōu)確點(diǎn)為：優(yōu)點(diǎn)：1、沉淀效率高；2、池體小，占地較少。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，檢修相對(duì)不容易。2.6臭氧接觸處理系統(tǒng)在活性炭過(guò)濾前投加臭氧的目的主要是殺死細(xì)菌、去除病毒、氧化水中有機(jī)物和生物難降解有機(jī)物、將COD轉(zhuǎn)化為BOD、氧化分解螯合物。與活性炭濾池聯(lián)用，可增加活性炭吸附的生物作用，延長(zhǎng)活性炭再生周期。臭氧處理的系統(tǒng)組成一般包括氣源系統(tǒng)、臭氧發(fā)生系統(tǒng)、臭氧水—接觸反應(yīng)系統(tǒng)、尾氣處理系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)中，采用以空氣為起源的臭氧發(fā)生系統(tǒng)，臭氧接觸池采用鋼筋混凝土的帶密封的接觸池，為安全起見(jiàn)，設(shè)置霍家拉特劑催化分解法尾氣處理裝置。2.7活性炭濾池活性炭濾池采用固定床濾池。其具有的優(yōu)缺點(diǎn)為：優(yōu)點(diǎn)：1、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，管理方便，出水水質(zhì)好；2、活性炭再生后可循環(huán)使用。缺點(diǎn)：1、活性炭在固定床中吸附容量的利用率較低；2、需定期投炭，整池排炭；3、基建、設(shè)備投資較高。2.8消毒系統(tǒng)2.8.1消毒劑的選擇消毒系統(tǒng)采用液氯消毒，其具有的優(yōu)缺點(diǎn)如下：優(yōu)點(diǎn)：1、具有余氯的持續(xù)消毒作用；2、加之成本較低；3、操作簡(jiǎn)單，投量準(zhǔn)確。缺點(diǎn)：1、原水有機(jī)物高時(shí)會(huì)產(chǎn)生有機(jī)氯化物；2、原水含酚時(shí)會(huì)產(chǎn)生氯酚味；3、氯氣有毒，管理或操作不當(dāng)易產(chǎn)生危險(xiǎn)。2.8.2投加系統(tǒng)的選擇加氯采用自動(dòng)真空加氯系統(tǒng)，并設(shè)置漏氯吸收裝置。系統(tǒng)一般由加氯歧管、氯氣蒸發(fā)器、減壓過(guò)濾裝置、真空調(diào)節(jié)器、自動(dòng)真空加氯機(jī)和水射器等組成。3水廠平面布置說(shuō)明3.1常規(guī)因素根據(jù)水廠需要，?？紤]以下常規(guī)因素：1、生產(chǎn)構(gòu)筑物和生產(chǎn)附屬建筑物宜分別集中布置。生產(chǎn)構(gòu)筑物主要有處理構(gòu)筑物、清水池、二級(jí)泵站、藥劑間等；生產(chǎn)附屬建筑物主要有化驗(yàn)間、倉(cāng)庫(kù)、車庫(kù)及職工宿舍等；2、生活區(qū)宜與生產(chǎn)區(qū)分開(kāi)布置，生活區(qū)主要包括辦公樓、食堂、浴室、職工宿舍；3、加藥間、消毒間應(yīng)分別靠近投加點(diǎn)，并與其藥劑倉(cāng)庫(kù)毗鄰；消毒間及其倉(cāng)庫(kù)宜設(shè)在水廠的下風(fēng)處，并與生活區(qū)保持一定的安全距離；4、廁所和化糞池的位置與生產(chǎn)構(gòu)筑物的距離應(yīng)大于10m；5、水廠的綠化占地面積不宜小于水廠總面積的20%；6、根據(jù)需要設(shè)置通向各構(gòu)筑物的道路；7、水廠周圍應(yīng)設(shè)圍墻及安全防護(hù)措施。3.2特殊因素根據(jù)該水廠所在地條件，特別考慮以下因素：1、供水城市位于該水廠的東南方向，故出水宜在西北方向；考慮南風(fēng)的影響，為避免消毒工藝的危害，宜在水廠北側(cè)出水；本設(shè)計(jì)采用在水廠北側(cè)出水。2、重慶年均氣溫較高，處理構(gòu)筑物可露天布置。3.3主要構(gòu)筑物及管路尺寸主要構(gòu)筑物尺寸及管路尺寸如下表，具體計(jì)算過(guò)程見(jiàn)計(jì)算書(shū)。主要構(gòu)筑物尺寸構(gòu)筑物間管道長(zhǎng)度配水井外徑5m×高6.8m5m×1根+17.5m×2根加藥間長(zhǎng)4m×寬6m×高4m×3個(gè)系列2m×3系列絮凝池長(zhǎng)7.2m×寬11m×高4.5m×3個(gè)系列————沉淀池長(zhǎng)12.2m×寬11m×高4.9m×3個(gè)系列3m×3系列砂濾池長(zhǎng)8m×寬4m×高3.15m×4個(gè)并聯(lián)×3個(gè)系列3m×3系列臭氧接觸池長(zhǎng)8m×寬6m×高7.5m×3個(gè)系列3m×3系列活性炭濾池長(zhǎng)5.5m×寬5m×高4.25m×3個(gè)串聯(lián)×3個(gè)系列2m×3系列加氯間長(zhǎng)4m×寬6m×3個(gè)系列2m×3系列清水池長(zhǎng)81m×寬44m×高5.3m5m×1根+18.5×2根二級(jí)泵房長(zhǎng)5m×寬5m×高4m————儲(chǔ)藥間長(zhǎng)20m×寬15m————儲(chǔ)氯間長(zhǎng)20m×寬15m————污泥處理站長(zhǎng)40m×寬15m————3.4布置方式生產(chǎn)裝置布置于水廠的西北部，采用串聯(lián)布置。辦公區(qū)、化驗(yàn)室位于水廠西南部辦公綜合樓內(nèi)。生活區(qū)（食堂、宿舍、浴室）與倉(cāng)庫(kù)、停車場(chǎng)布至于水廠東南部。水廠西北部為預(yù)留用地，可供水廠日后建設(shè)二期工程，一期工程時(shí)布置為運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地。水廠大門(mén)布置于水廠西南部，正對(duì)辦公綜合樓。具體布置方式及位置見(jiàn)平面布置圖。4水廠高程布置說(shuō)明水廠的凈水構(gòu)筑物的高程布置采用高架式，各構(gòu)筑物之間水流應(yīng)為重力流。兩構(gòu)筑物之間水面高差即為流程中的水頭損失，包括構(gòu)筑物本身，連接管道、計(jì)量設(shè)備等水頭損失在內(nèi)。清水池最高水位與地面標(biāo)高一致，即750.00m。具體高程布置見(jiàn)計(jì)算書(shū)與高程布置圖。二、設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)1設(shè)計(jì)水量水廠的設(shè)計(jì)水量為80000m3/d（包括未預(yù)見(jiàn)水量），考慮水廠5%的自用水量，計(jì)算得本水廠總處理規(guī)模為(80000×(1+5%)=)84000m3/d。網(wǎng)格絮凝池、斜管沉淀池、砂濾池、臭氧接觸池、活性炭濾池的水量損失各記為設(shè)計(jì)總水量的1%。2配水井設(shè)計(jì)計(jì)算2.1設(shè)計(jì)規(guī)模配水井的設(shè)計(jì)規(guī)模為84000m3/d=3500m3/h=0.9722m3/s2.2有效容積配水井水力停留時(shí)間T擬采用2-3min，取T=2min，則配水井有效體積為：W=QT=0.9722×60×2=116.66m32.3配水井外形尺寸設(shè)計(jì)配水井外徑取5m，內(nèi)徑取3m，井內(nèi)有效水深H0為考慮堰上水頭和一定的保護(hù)高度，取配水井總高度為6.8m。2.4進(jìn)水管管徑D1配水井有2根進(jìn)水管，故每根進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量為(0.9772÷2=)0.4886m3/s。查水力計(jì)算表得，兩根進(jìn)水管均選擇DN800的鑄鐵管。2.5出水溢流堰進(jìn)水從配水井底中心進(jìn)入，經(jīng)等寬度堰流入3個(gè)水斗，再由管道進(jìn)入3個(gè)系列的后續(xù)處理構(gòu)筑物。每個(gè)系列的后續(xù)構(gòu)筑物分配水量為(0.9772÷3=)0.3257m3/s，由于流量大于100L/s，故配水采用矩形薄壁溢流堰。取流量系數(shù)m=0.42，堰寬b=6.5m堰上水頭H計(jì)算過(guò)程為：2.6配水管管徑D2已知每個(gè)系列的后續(xù)處理構(gòu)筑物的分配流量為0.3257m3/s，查水力計(jì)算表選用DN600的鑄鐵管。注：以下的設(shè)計(jì)計(jì)算除特殊說(shuō)明，均指每個(gè)系列中的單個(gè)設(shè)備或構(gòu)筑物。3混合加藥設(shè)計(jì)計(jì)算3.1絮凝劑選擇及投加量選擇聚合氧化鋁作為混凝劑，根據(jù)文獻(xiàn)記載及其他水廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，投加量為30mg/L。則本水廠每日正常運(yùn)行時(shí)，每個(gè)系列的流程需要的絮凝劑質(zhì)量約為(30÷1000×0.3257×3600×24=)844.21kg。三個(gè)系列都全天正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，水廠每日需要(844.21×3=)2532.64kg的聚合氧化鋁（純）混凝劑。3.2投加系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算3.2.1投加系統(tǒng)工作流程投加系統(tǒng)采用水射器投加系統(tǒng)，投加系統(tǒng)的工作流程如下圖：3.2.2溶液池容積W13.2.3溶解池容積W2W2=0.25W2=1.049m3溶液池和溶解池均采用機(jī)械攪拌。3.3混合器設(shè)計(jì)計(jì)算混合器采用管式靜態(tài)混合器，其具有混合效果好，制作安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)采用3節(jié)的靜態(tài)管式混合器，并預(yù)留今后增減元件數(shù)的可能?；旌掀鞯乃^損失為：4絮凝池設(shè)計(jì)計(jì)算絮凝池采用網(wǎng)格絮凝池，并與沉淀池合建。每系列設(shè)計(jì)1個(gè)絮凝池，每池設(shè)計(jì)流量Q=0.3257m3/s4.1絮凝池有效體積取絮凝時(shí)間T=13min，則容積為：V=Q×T=0.3257×13×60=254.0m3絮凝池的有效面積為（有效水深取4.2m）：A1=V/h=195.4÷4.2=60.49m2豎井流速取v1=0.13m/s，由此得單個(gè)面積：f=Q/v1=0.3257÷0.13=2.505m2設(shè)計(jì)每格為正方型，邊長(zhǎng)采用1.60m，則每個(gè)面積為2.56m2，由此得分隔數(shù)為：n=60.49÷2.56=23.62采用24格。實(shí)際絮凝時(shí)間為t=1.60×1.60×4.20×24÷0.3257=792s=13.20min絮凝池總池高為：H=4.2+0.3=4.5m4.2過(guò)水孔洞流速v2按照進(jìn)口0.3m/s遞減到0.1m/s，上孔上緣在最高水位線以下，下孔下緣于池底平齊。I、II、III表示每格的網(wǎng)格層數(shù)，見(jiàn)下圖。每格的孔洞尺寸見(jiàn)表1。表1：孔洞尺寸計(jì)算圖格編號(hào)1234567孔洞(寬×高)(m×m)1.6×0.71.6×0.71.6×0.751.6×0.751.6×0.81.6×0.91.6×1.0流速(m/s)0.30.30.270.270.250.230.20格編號(hào)891011121314孔洞(寬×高)(m×m)1.6×1.01.6×1.051.6×1.051.6×1.151.6×1.21.6×1.21.6×1.3流速(m/s)0.200.190.190.180.170.170.16格編號(hào)1516171819孔洞(寬×高)(m×m)1.6×1.351.6×1.351.6×1.551.6×1.851.6×2.0流速(m/s)0.150.150.130.110.104.3內(nèi)部水頭損失計(jì)算1-8格為前段，取水過(guò)網(wǎng)孔的流速v3前=0.27m/s；9-16格為中段，取水過(guò)網(wǎng)孔的流速v3中=0.24m/s。前段：網(wǎng)格的孔眼尺寸為80×80mm，則凈空斷面A2=Q/v3前=0.3257÷0.27=1.20m2。每個(gè)網(wǎng)格的孔眼數(shù)：1.20÷0.082=188個(gè)前段共設(shè)網(wǎng)格21塊，n=21；ξ1=1.0，則前段網(wǎng)格的水頭損失為：ξ2=3.0為孔洞阻力系數(shù)，則前段孔洞水頭損失為：中段：網(wǎng)格的孔眼尺寸為100×100mm，取水過(guò)網(wǎng)孔的流速v3中=0.24m/s，則凈空斷面：A3=Q/v3中=0.3257÷0.24=1.36m2中段共設(shè)網(wǎng)格14塊，n=14；ξ1=1.0，則前段網(wǎng)格的水頭損失為：中段孔洞水頭損失為：后段：不設(shè)網(wǎng)格，孔洞水頭損失為絮凝池內(nèi)水頭損失為：所以，速度梯度G：符合G=20–70s-1的標(biāo)準(zhǔn)。4.4外形尺寸計(jì)算絮凝池的隔墻寬0.2m，一個(gè)絮凝池寬11.0m（包括結(jié)構(gòu)尺寸），長(zhǎng)7.2m，從絮凝池到沉淀池的過(guò)渡段凈寬1.5m，外形簡(jiǎn)圖見(jiàn)上圖。5沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算5.1沉淀池基本設(shè)計(jì)沉淀池采用斜管式沉淀池，斜管采用與水流逆向的布置。沉淀池長(zhǎng)12.2m，寬11.0m。斜管斷面采用蜂窩六角形，其內(nèi)徑為30mm，斜管的水平傾角θ為60°。斜管上部清水區(qū)高度為1.2m，清水區(qū)上升流速為2.5mm/s；斜管下部的布水區(qū)高度為1.7m。斜管采用管厚為0.4mm聚氯乙烯無(wú)毒塑料片。考慮絮凝池?fù)p失水量（設(shè)為1%），沉淀池設(shè)計(jì)流量為0.3224m3/s。5.2清水墻面積A清水墻面積為：A=Q/v=0.3224÷0.0025=129.0m，其中斜管結(jié)構(gòu)占用面積按3%計(jì)，則實(shí)際清水區(qū)余姚面積A’=129.0×1.03=132.9m2；為了配水均勻，采用斜管區(qū)平面尺寸為11.0m×12.2m。沉淀池進(jìn)口采用穿孔墻，排泥采用穿孔管，集水系統(tǒng)采用穿孔管。5.3斜管長(zhǎng)度管內(nèi)流速：v0=v/sinθ=2.5÷sin60°=2.89mm/s斜管長(zhǎng)度：（取顆粒沉降速度μ=0.35mm/s）考慮管端紊流、積泥等因素，過(guò)渡區(qū)采用250mm；故斜管總長(zhǎng)l’=250+607=857，按1000mm計(jì)。5.4池子高度采用保護(hù)高度0.3m，清水區(qū)高度1.2m，布水區(qū)高度1.7m，穿孔排泥斗槽高0.8m，斜管高度h=l’×sinθ=1×sin60°=0.87m，池子總高H=0.3+1.2+1.7+0.8+0.87=4.87m5.5復(fù)算管內(nèi)雷諾數(shù)及沉淀時(shí)間式中水力半徑R=d/4=7.5mm，管內(nèi)流速v0=0.289cm/s，運(yùn)動(dòng)粘度ν=0.01cm2/s故雷諾數(shù)：沉淀時(shí)間：T=l’/v0=1000÷2.89=5.77min6砂濾池設(shè)計(jì)計(jì)算6.1濾池基本設(shè)計(jì)、尺寸采用普通快濾池，考慮到上一步的水量損失（取1%），故每個(gè)濾池的水量為(0.3224×99%=)0.3191m3/s=27570m3/d，取濾速v1=10m/h，沖洗時(shí)間為6min。濾池工作時(shí)間為24h，沖洗周期為12h，則濾池每天的實(shí)際工作時(shí)間為：T=24-0.1×24÷12=23.8h濾池面積為：每系列濾池格數(shù)為N=4，單行。每個(gè)濾池面積為：采用濾池長(zhǎng)寬比為2:1，單個(gè)濾池設(shè)計(jì)尺寸為長(zhǎng)8m，寬4m。校核強(qiáng)制濾速v2：濾料采用石英砂，濾料的不均勻系數(shù)K80≤26.2濾池相關(guān)的高程設(shè)計(jì)計(jì)算承托層厚度H1采用0.45m；濾料層厚度H2，采用0.7m；砂面上水深H3，采用1.7m；保護(hù)高度H4，采用0.30m。濾池高度H為：H=0.45+0.7+1.7+0.30=3.15m6.3配水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算6.3.1干管配水系統(tǒng)干管流量：qg=fq=29.0×14=406L/s采用管徑：dg=600mm取干管始端流速：vg=1.09m/s6.3.2干管取支管中心間距：a1=0.25m每池支管數(shù)：n1=2L/a1=2×8÷0.25=64根每根支管入口流量：q1=qg/n1=406÷64=6.34L/s采用管徑：d=65mm支管始端流速：6.3.3孔眼布置支管孔眼總面積與濾池面積之比k采用0.25%?？籽劭偯娣e：Fk=kf=0.25%×29=0.0725m3=72500mm2采用孔眼直徑：dk=9mm每個(gè)孔眼面積：孔眼總數(shù)：Nk=Fk/fk=72500÷63.6=1140個(gè)每根支管孔眼數(shù)：nk=Nk/n1=1140÷64=18個(gè)支管孔眼布置設(shè)二排，與垂線成45°夾角向下交錯(cuò)排列。每根支管長(zhǎng)度：l1=0.5(B-dg)=0.5×(4-0.6)=1.7m每排孔眼中心距：ak=2l1/nk=2×1.7÷18=0.189m6.3.4孔眼水頭損失支管壁厚采用δ=5mm，流量系數(shù)μ=0.68水頭損失：6.3.5復(fù)算配水系統(tǒng)支管長(zhǎng)度與直徑之比不大于60，則l1/d1=1.7÷0.0065=26.1<60孔眼總面積與支管總橫截面積之比一般為小于0.5，則干管橫截面積與支管總橫截面積之比，一般為1.75~2.0，則孔眼中心距應(yīng)小于0.2，則ak=0.189<0.2m6.4洗砂排水槽洗砂排水槽中心距采用a=1.2m水槽2根；排水槽總長(zhǎng)L=7.8m；每槽排水量為：q0=ql0a0=14×8×1.2=134.4L/s采用三角形標(biāo)準(zhǔn)斷面，槽中流速采用v0=0.6m/s排水槽斷面尺寸為：采用0.25m排水槽底厚度用δ=0.05m，砂層最大膨脹率e=45％，砂層厚度H2=0.7m洗砂排水槽頂距砂面高度：Hε=eH2+2.5χ+δ+0.075=1.06m砂石排水槽總面積為：F0=2χl0n=2×0.236×8×2=7.55m2復(fù)算：排水槽平面面積與濾池面積比小于25%，則F0/f=7.55÷29=0.26≈25%，符合要求6.5濾池的管渠計(jì)算6.5.1進(jìn)水進(jìn)水管的總流量為Q1=0.3191m3/s進(jìn)水渠斷面采用寬1m；渠中水深0.6m；渠中流速v1=0.8m/s；各個(gè)濾池進(jìn)水管流量Q2=0.3191÷4=0.0798m3/s；選用進(jìn)水管直徑D2=300mm；管中流速v2=1.1m/s。6.5.2沖洗水流量為Q3=qf=14×29×10-3=0.406m3/s；采用管徑D3=450mm；管中流速為v3=2.6m/s6.5.3清水清水總流量為進(jìn)水總流量即0.3191m3/s；清水渠斷面采用寬0.75m，渠中水深0.6m每個(gè)濾池清水管流量Q5=Q2=0.3191÷4=0.0798m3/s采用管徑D5=300mm每個(gè)濾池清水管的流量為1.14m3/s6.5.4反沖洗水排水排水流量為Q6=Q3=0.406m3/s排水渠斷面，寬B6=0.6m，渠中水深0.5m；渠中流速v6=1.37m/s6.5.5反沖洗水箱沖洗時(shí)間t=6min沖洗水箱容積：W=1.5fqt=1.5×14×29.0×6×60=217m3水箱底到濾池配水間的沿途及局部損失之和為：h1=1.0m配水系統(tǒng)水頭損失為h2=hk=3.5m承托層水頭損失：h3=0.022H1q=0.022×0.45×14=0.14m濾料層水頭損失：h4=0.68m安全富余水頭：h5=1.5m沖洗水箱底應(yīng)高于洗砂排水槽面：H0=h1+h2+h3+h4+h5=6.8m7臭氧接觸池設(shè)計(jì)計(jì)算7.1臭氧發(fā)生器氣源、發(fā)生系統(tǒng)氣源系統(tǒng)以空氣為氣源，在氣源進(jìn)入臭氧發(fā)生器之前應(yīng)進(jìn)行除塵、出游、除濕及出去其他污染物的處理，并進(jìn)行加壓壓縮。壓縮機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)需采用無(wú)油潤(rùn)滑。考慮到上一步驟的水量消耗（取1%），此處理步驟的設(shè)計(jì)流量為(0.3224×(1-1%)=)0.3191m3/s。臭氧投加量采用2.1mg/L，故每系列的臭氧需要量為57.92kg/d=2.413kg/h，三個(gè)系列需臭氧的量為173.75kg/d。干空氣氣量為總干空氣量為V總=1.4V干空氣=128.54m3臭氧發(fā)生器采用立板式發(fā)生裝置，可采用市場(chǎng)上合適的產(chǎn)品，如本水廠可采用青島國(guó)林實(shí)業(yè)產(chǎn)CF-G-2-3000g型臭氧發(fā)生器，其產(chǎn)臭氧產(chǎn)量為3kg/h，功率為14.5-17kwh/kgO3，長(zhǎng)寬高分別為2400mm×2300mm×1900mm。7.2臭氧接觸池設(shè)計(jì)計(jì)算臭氧接觸池采用雙室結(jié)構(gòu)，用鋼筋混凝土建造，內(nèi)涂防腐層。擴(kuò)散設(shè)備采用微孔鈦板，微孔孔徑為30μm。處理時(shí)采用連續(xù)處理的方式。7.2.1池體尺寸計(jì)算接觸時(shí)間采用15min，所以池體的尺寸為V=tQ水/60=15×1149.12÷60=287.28m3。擴(kuò)散器以上水深取6m，池面積第一接觸反應(yīng)室反應(yīng)時(shí)間為t1=7min，第二接觸反應(yīng)室反應(yīng)時(shí)間為t2=8min。取池體寬度為8m，所以池體長(zhǎng)為(47.88÷8=)5.985m，取6m。每個(gè)布?xì)鈪^(qū)長(zhǎng)度為0.8m。第一反應(yīng)池長(zhǎng)度l1=t1×L/t=8×6÷15=3.2m；第二反應(yīng)池長(zhǎng)度l2=t2×L/t=7×6÷15=2.8m7.2.2臭氧化氣布?xì)庀到y(tǒng)計(jì)算每小時(shí)投配的總臭氧量為C=2.413kg/h。設(shè)發(fā)生器所產(chǎn)的臭氧濃度為15g/m3，則水中所需投加的臭氧化氣流量Q氣(=1000C/Y1=1000×2.413÷15)=160.9Nm3/h。水中需投加的發(fā)生器工作狀態(tài)下的臭氧化氣流量為Q’氣=0.614Q氣=98.78m3/h。氣體擴(kuò)散速度ω：取擴(kuò)散板直徑1.5m，微孔擴(kuò)散元件數(shù)n：取7個(gè)。7.2.3臭氧發(fā)生器工作壓力計(jì)算取臭氧化氣輸送管道水頭損失為0.5m，臭氧發(fā)生器工作壓力為H>h1+h2+h3=6+0.33×13.6÷1000+0.5=6.504m7.3對(duì)尾氣處理裝置的簡(jiǎn)單說(shuō)明尾氣處理裝置采用霍家拉特劑催化分解法。此法使用時(shí)應(yīng)注意在尾氣進(jìn)入催化劑前經(jīng)除濕處理，以防遇潮后吸收分解效果降低或很快失效；可采用尾氣加熱法或加裝有效的除濕裝置?；艏依貏┰谶\(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中每隔50-100h進(jìn)行活化再生。8活性炭濾池設(shè)計(jì)計(jì)算8.1主要設(shè)計(jì)參數(shù)考慮上一步的水量損失（取1%），設(shè)計(jì)流量為(0.3191×(1-1%)=)0.3160m3/s采用固定床濾池；接觸時(shí)間為10min；空床流速采