14萬噸日凈水廠設(shè)計

設(shè)計名稱 凈水工程課程設(shè)計題目名稱14萬噸/日凈水廠設(shè)計第一局部設(shè)計說明書概述課程設(shè)計的內(nèi)容依據(jù)所給定的原始資料,設(shè)計某城鎮(zhèn)生活給水廠，該設(shè)計屬初步設(shè)計。設(shè)計內(nèi)容有：凈水廠的處理工藝流程的選擇。凈水構(gòu)筑及設(shè)備型式的選擇。凈水構(gòu)筑物的工藝計算。凈水廠的總平面布置和高程布置。編寫設(shè)計說明書和計算書。繪制凈水廠的總平面布置圖和高程布置圖。繪制處理構(gòu)筑物工藝圖。設(shè)計資料水廠近期產(chǎn)水量為14萬m3/d水源為河水，原水水質(zhì)如下所示：1水溫℃最高30，最低52色度＜15度3嗅和味無特別嗅和味4渾濁度NTU最大300，最小20，月平均最大1305PH7.06總硬度mg/L〔CaCO〕31259總固體mg/L20010菌落總數(shù)個/mg＞110011大腸菌群個/L80012其他化學(xué)和毒理指標(biāo)符合生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)編號項編號項目單位分析結(jié)果備注78碳酸鹽硬度非碳酸鹽硬度mg/L〔CaCO〕3mg/L〔CaCO〕39530氣象資料：年平均氣溫22℃，最冷月平均溫度4℃，最熱月平均溫度34℃，最高溫度39℃，最低溫度1℃。常年風(fēng)向東南。地質(zhì)資料：凈水廠地區(qū)高程以下0～3米為粘質(zhì)砂土，3～6米為砂石積存層，再下層為紅砂巖。地基承載里為２.５～４公斤／厘米。廠區(qū)地形平坦，平均高程為70.00米。水源取水口位于水廠西北50米，水廠位于城市北面1km.二級泵站揚程〔至水塔〕為40米?？傮w設(shè)計處理工藝流程的選擇和布置處理工藝流程的選擇據(jù)設(shè)計原始資料中給出的水源水質(zhì)資料和《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB5749-2023》可以得出：該縣城的水源水中金屬含量少、無劇毒物質(zhì)、鐵錳含要設(shè)置深度處理工藝；同時水源水中色度、渾濁度都很低把根本方案定為：方案Ⅰ原水→混凝→沉淀→過濾→消毒→處理水方案Ⅱ原水→混凝→沉淀二．方案確定消毒的處理工藝。工業(yè)生產(chǎn)用水一般為原水、混凝、沉淀的處理工藝。工藝流程為：原水→一級泵站→混合池→反響池→沉淀池→過濾池→清水池→二級泵站水廠設(shè)計水量水廠設(shè)計水量按凈產(chǎn)水量加上5％Q=1400001.1=154000m3/d=6416.67m3/h=1.782m3/s一進(jìn)水管水廠的水量應(yīng)等于水廠的規(guī)?！?54000m3/d。Q=154000/24=6416.67h=Q/3600=1.782m3/s。此水廠有3組泵站〔2用1備〕，則每條配水管能h力為1/2Q=3208.333m3/h，Q1==0.891m3/sh直徑D=〔4Q1/πv〕1/2=[4×0.891/〔π×1〕]1/2=1.032m，所以取配水管直徑D=1100mm。二藥劑投配系統(tǒng)一、藥劑選擇PH〔又名聚合氯化鋁或羥基氯化鋁〕，投加濃度為10%，最大投加量為50〔mg/L〕。二、藥劑投配系統(tǒng)及加藥間設(shè)計計算50mg/L1.溶液池容積容積W=uQ/〔417cn〕=[50×6416.67)]/(417×10×3)=25.646m31溶液池有兩個，每個容積均為W=25.646/2=12.823m3，為了有保證預(yù)留空間，以1及施工便利，取13.6m3溶液池外形為矩形，尺寸為〔m〕：長×寬×高=2×4×1.7 其中高出地面0.2m2.溶解池容積 2 1×寬×高=2×2×13．用量設(shè)計參數(shù)：水量Q=154000/24=6416.67m3/ha=50mg/L倉庫儲量按30d計算且與加氯合并布置設(shè)計計算1.加藥量R=50×10-3×154000=7700kg/d 30天的用量：30×7700=231000kg固體按92%計算則30天需(231000×10%)/92%=25108.69kg 重50kg，需25108.69/50=502.17袋 取503袋，設(shè)計面積為長10m，寬15m4.絮凝劑投加方式程轉(zhuǎn)變藥液投量，適用于絮凝劑自動掌握系統(tǒng)。三混合構(gòu)筑物設(shè)計一、混合構(gòu)筑物的選擇本設(shè)計中承受管式靜態(tài)混合器，故不單獨設(shè)構(gòu)筑物。二、混合構(gòu)筑物的計算D=1100mm管式靜態(tài)混合器口徑與配水管一樣Φ=1100mm四絮凝設(shè)備，而且治理便利。單組絮凝池有效容積：Q=154000/24=6416.67m3/h=1.782m3/sQ=1/2Q=77000m3/d=3208.335m3/h=0.891m3/s1L=QT/BH=0.891*60*20/〔17*2.8〕=22.46m廊道寬度設(shè)計：v=0.25m/s。首先依據(jù)起、末端流速和平度。起端廊道寬度b=Q/H=0.891/(2.8*0.55)=0.578，取0.6mV末端廊道寬度b=Q/H=0.891/(2.8*0.25)=1.272，取1.28mV4段，各段廊道寬度和流速見下表.(由于流速均按平均水深算，故所得流速為真實流速的近似值)廊道寬度和流速計算表廊道分段號12345各段廊道寬度〔m〕0.60.70.81.051.25各段廊道流速(m/s)0.550.480.410.330.25各段廊道數(shù)65555各段廊道總凈寬〔m〕3.63.54.005.256.25四段廊道寬度之和∑b=3.6+3.5+4+5.25+6.25=22.60m取隔板厚度d=0.1m，共19塊隔板，則絮凝池總長度L為L=22.60+26*0.1=25.20m五 平流沉淀池2*104m3/d適應(yīng)性較差相比，平流沉淀池更優(yōu)，故本設(shè)計選擇平流沉淀池。Q=154000m3/d,分兩池后，則每池流量Q=0.5*(154000/24)=3208.33m3/h，外表負(fù)荷Q/A=uA：0設(shè)計數(shù)據(jù)選用0.3~0.6mm/s，最高達(dá)1mm/s,這里取u=0.6mm/s=51.8m3/(m2d)0 0T=1.4hv=18mm/s計算沉淀池外表積A=3208.33*24/51.8=1486.48㎡L=3.6*14*1.8=90.72m，承受91mB=1486.48/91=16.33m，承受17m沉淀池有效水深H=QT/BL=3208.33*1.8/(17*91)=3.733m.承受4m〔包括保護(hù)高，0.3m左右〕絮凝池與沉淀池之間承受穿孔布水墻。穿孔墻上的空口流速承受0.2m/s0.891/0.2=4.455m2,每個孔口尺寸定位15×8mm,則n=4.455/(0.15×0.08)=372個沉淀池放空時間按3h計，則放空管直徑公式d={(0.7*17*91*41/2/(3*3600)}1/2=0.448m承受DN450mm出水渠斷面寬度承受1.0m，出水渠起端水按公式1/3 H=1.73〔Q2/gB2〕=1.73*(0.8912/9.8*1〕1/3 為保證為保證堰口自由落水，出水堰保護(hù)高度承受0.1m,則出水渠深度為0.849m水利條件校核動力粘度取0.01〔20oC〕水流截面積w=17*4=68m水流濕周X=17+2*4=25mR=68/25=2.72m弗勞德數(shù)Fr=1.8*1.8/272/980=1.22*10-5

滿足要求六 濾池設(shè)計8~10m/h，這里取v=10m/h濾池總面積，個數(shù)及單池尺寸〔1〕.濾池總面積F=Q/vTT=T0-t0-t1T0濾池每日工作時間；t0沖洗后停用和排放初濾水時間0.5~0.67h；t1濾池每日沖〔單層石英砂濾料沖洗時間5~7min〕，設(shè)工作時間為24h，沖洗周期12h。則T=24-〔0.5-0.1〕X2=22.8hF=154000/10/22.8=675.44濾池個數(shù)每組F=1/2F=337.72㎡每組選用10個濾池雙排排列單池尺寸：㎡)=337.72/10=33.772㎡,承受33.9㎡f=B*L=3*11.3=33.9㎡正常濾時實際濾速v’=Q

/N/f’=3208.333/10/33.9=9.46m/h1濾池高度濾層厚度：800mm 0.8m濾層上面水深1.7m 1.7m濾池超高0.3m 0.3m承托曾厚度0.45m 0.45m總高度 3.25m七消毒劑一、消毒劑的選擇壓力大于3.66大氣壓時轉(zhuǎn)化為液體。0℃時每升液氯的重量為1468.4克，同樣重量的液氯，其體積僅為氣態(tài)氯的1/457。在10℃以下時，在氯的飽和溶液中會析出氯的水化結(jié)晶物，這種現(xiàn)象會造成加氯設(shè)備故障。氯之所以能消毒，主要是它能破壞細(xì)菌中的酶系統(tǒng)。主要反響如下：Cl+HO←→HCl+HOCl2 2HOCl←→H++OCl-PH值、水溫順接觸時間等變化.一般水源的濾前投加量為1.0-1.2mg/L,濾后水或地下0.05mg/L，接觸時間不少于32min。ZJZJ型轉(zhuǎn)子加氯機是由旋流成。分ZJ-1ZJ-2兩種。下游。加氯、加氯間應(yīng)盡量靠近投加點。10-20%不得少于1臺。4.加氯管管道布置加氯管承受管徑為150mm的聚乙烯管。二、加氯量及加氯間面積計算加氯量W：取b=0.7g/m3q=b*Q=0.7*154000=107.8kg/d儲氯量：存儲30d的用量：氯瓶：氯瓶容量500kg每月需3234/500=6.468瓶 。另有3瓶周轉(zhuǎn)，共10瓶。3臺ZJ---I型轉(zhuǎn)子加氯機，二用一備。加氯間面積：加氯間面積：4×4m氯庫面積： 八清水池一、清水池的設(shè)計1.清水池容量：在一般請狀況下是不動用的。清水池的總調(diào)整容量可按水廠產(chǎn)水量10%設(shè)計，池子個數(shù)不應(yīng)少于27700m3,按規(guī)定要求，當(dāng)容積大于2023m3,承受矩形水池。的比例應(yīng)增大。二、清水池的計算清水池容積計算〔每個〕V=Qk=10%*154000=15400m3V1=15400/4=3850m3清水池的平面尺寸每座清水池的面積A=V1/h=3850/4=962.5m2取清水池寬度為30m,則長度為 L=962.5/30=32.08m取33m清水池超高取0.5米，清水池總高H=4+0.5=4.5m十.一、二級泵房：水面有9m，沿程水頭損失0.55m，泵站內(nèi)部水頭損失2m，總共11.55m。所以要建設(shè)一級泵站選4臺20sh-19型，3臺為工作泵，1臺備用。380m2，選用圓形泵房〔直徑22m，高13.3m〕。當(dāng)處理后的水進(jìn)入管網(wǎng)時，需要有40m的水壓〔至水塔〕，在沒有提升設(shè)選3臺20sh-13型，2臺為工作泵，1臺備用經(jīng)計算：加上泵房內(nèi)機修間及值班室的面積300m2(泵房的長：20m15m；高：11m)吸水井20m2，吸水井的尺寸分別是：長：2.0m：10m；十一高程布置一、清水池：清水池所在的地面標(biāo)高為70.00m，池頂高出地面1.5m，所以池頂標(biāo)高為二、一般快濾池：從快濾池池到清水池的水頭損失為0.5m，濾池內(nèi)水頭損失為2.0m，所以濾以池底標(biāo)高為70.55m。三、平流沉淀池：底標(biāo)高為70.5m。四、隔板絮凝池：從隔板絮凝池到平流沉淀池水頭損失為標(biāo)高為71.9m。六、配水井：0.1m，混合器到配水井的水頭損失為0.3m75.2m1.5m0.5m所以配水井底標(biāo)高為73.7m，頂高為75.7m。七、一級泵房〔包括吸水間〕：井水頭損失0.55m。則吸水間中最高水位標(biāo)高