《取水工程中的凈水廠布置設計的案例》11000字

取水工程中的凈水廠布置設計的案例綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u27603取水工程中的凈水廠布置設計的案例綜述 1239931.1凈水廠廠址選擇原則 2157211.2取水構筑物 2317121.2.1取水構筑物選型 2283791.2.2進水孔面積和格柵尺寸 2301981.2.3取水頭部選擇 4161121.3混凝 435401.3.1混凝劑的配制和投加 455331.3.2調節(jié)池與溶解池容積 528371.3.4靜態(tài)混合器設計計算 614471.4折板絮凝池 6165591.4.1絮凝池參數 772441.4.2異波折板通道 7318781.4.3同波折板通道設計 9304821.4.4異波折板段 1162601.4.5同波折板段 1264461.4.6平行直板段 12247201.4.7絮凝池速度梯度計算及校核 1313231.5平流式沉淀池設計計算 1424770（1）沉淀池主要工藝參數 141204（1）穿孔花墻設計計算 1531718（2）放空管設計計算 166057（3）集水槽設計計算 162631.6V型濾池 1733071.6.1V型濾池特點 17223961.6.2濾池設計參數 1767861.6.3濾池分格及平面尺寸 18248161.6.4濾池進水及布水系統(tǒng) 19143552.757－0.059=2.698m 20267761.6.5V形槽設計計算 21219351.6.6濾池深度計算 21289641.6.7水封井設計計算 2267961.6.8配氣配水系統(tǒng) 23325561.7消毒 25292311.7.1加氯量計算 25113131.7.2加氯機的選擇 2592101.7.3加氯間及液氯倉庫 25282591.8清水池設計計算 26205581.8.1容量計算 2691581.8.2清水池尺寸 26183371.8.3清水池配管及布置 2690821.8.4清水池各部分標高 2749031.9凈水廠平面布置 27281961.9.1水廠構筑物 2710411.9.2水廠附屬建筑物布置 2778891.9.3管線布置 2713841.9.4高程布置 28凈水廠廠址選擇原則1.供水管網布置合理，遠離洪災，污水處理能力強；2.地質環(huán)境較好；衛(wèi)生狀況也較好，建立了自然保護區(qū)域；3.少拆、少占或少占好土地4.便于施工，操作和維護。取水構筑物取水構筑物選型選用固定式岸邊取水構筑物。對合建式，適合于河岸坡度大、主流近岸、沿岸水深充足、水質及地質狀況良好、水位振幅變化不大時。而常莊水庫的河床地質條件比較惡劣，采取分段建壩更有利于工程的建設和建設。在岸上設置一個進水室，水泵室設在靠近海岸的位置，但不能離開進水室太遠，否則會造成吸管長度過大。固定式岸邊分段式供水系統(tǒng)，其取水安全、維修和管理方便、適用面廣。但其造價高，水下工程工作量大，工期長。選用固定式岸邊取水構筑物。設計流量170000m3/d，采用岸邊式取水結構的分建式進水室，其進水通道橫向分為4個格子。進水孔面積和格柵尺寸設計流量Q=170000×1.05=7437m3/h=2.066m3/s(其中5%為水廠自用水量）進水口采用底層一層的形式，按河道的最低點水位來確定下層的入口空間。進水口的設計流量是0.7m/s。柵條的厚度是S=10mm，柵條的凈距是b=90mm，柵欄的堵塞系數是K2=0.75。（1）格柵面積計算：QUOTEF0=Qv0K1K2 F0=Qv0K1K2式中：Q——設計流量，m3/s；K1——格柵的堵塞系數，取0.75；K2——柵條作用下的面積減小系數。 K2=bb+s （STYLEREF1\s5SEQ公式\*ARABIC\s12）式中：b——柵條凈間距，mm，采用80-120mm；S——柵條厚度，mm，取10mm； K2v0——允許過柵流速，0.4~1.0m3/s；F0=Qv每層共有5個格柵，則每一格柵的面積為： f=F表SEQ表\*ARABIC11格柵尺寸參數進水口尺寸mm格柵尺寸mm有效面積m2B1H1BH1000100090010000.7（2）格網尺寸：板柵結構簡單，占據的位置少，能減少進水口的大小。在中、小流量的情況下，應用范圍很廣，漂浮量少。但是清洗起來比較麻煩，網孔不能過小，所以無法截獲更小的漂浮物，每次提網清洗時，都會有一些雜質進入吸入室。（3）平板格網面積計算：平板格網面積按下式計算： QUOTE=Q?V1K1K2F=Q?V1K1K2 （STYLEREF1\s式中Q——設計流量，m3/s；v1——過網流速，一般采用0.3~0.5m/s；K1——網絲導致的的面積減小系數， K1=b2(b+s)2 （STYLEREF1\s5SEQ公式\*ARABIC\s14）式中b——網眼的尺寸mm，取10mm×10mm；d——網絲的直徑mm，取2mm； K1=10K2——柵欄阻截面積降低系數，取0.5；ε——水流的收縮系數，取0.75；F1=設4個格網，則每一個格網面積為3.99m2。表SEQ表\*ARABIC12格網尺寸參數進水口尺寸（mm）格網尺寸（mm）有效面積（m2）B1H1BH19001900200020002.2平板格網構造1）采用槽鋼或角鋼作為構架，并將金屬網片與構架連接。2)每個格子上各設有一個網格，并聯布置，共有4個網格。3)網狀金屬絲采用鍍鋅鋼絲，制作后需涂有防腐蝕涂層。4)一般選擇0.10~0.15m作為格網的泄洪損失，此處取0.13m。根據已知的取水地點，考慮到其水深、水位及其變化的范圍，選擇了采用自流管和設計入水口的取水構筑物形式。取水頭部選擇此方案采用蘑菇式取水頭，適合于中小規(guī)模的取水結構，其特征如下：1)頭部高度大，在枯水期必須有一定的水深；2)進水的方向從罩蓋底部蜿蜒而入，所以很少有泥沙和漂浮物進入；3)罩蓋采用組合式結構，便于維修、裝卸；4)施工難度大；蘑菇取水口采用菱形形狀，傾角為60度，具有良好的施工環(huán)境和水力學條件，并且便于設備的布置和安裝?；炷秊榱藢崿F快速混合，在一定的絮凝時間和比較穩(wěn)定的情況下，選擇了靜態(tài)混合器進行快速攪拌?；炷齽┑呐渲坪屯都樱?）混凝劑根據所提供的水源水質，采用聚合氯化鋁作為絮凝劑，加入堿式氯化鋁20mg/L。優(yōu)點包括：絮凝沉淀特性好，體積大，大而密實；需要的投加量相比無機鹽類的混凝劑低；對原水水質的適應性較好；最佳投量范圍寬，且對設備的腐蝕性較小。加藥間和庫房安裝在投藥點附近；室內設有沖洗設備，斜坡為5‰，通風良好，冬天有保溫措施。調節(jié)池與溶解池容積（1）溶液池容積W2 W2=24×100aQ1000×1000cn （STYLEREF1\s5SEQ公式\*ARABIC\s15）式中:W2—溶液池容積，m3；Q—處理水流量，m3/h；a—混凝劑投加量，mg/L；c—溶液濃度，一般采用5%~20%，取15%；n—每日調制次數，一般最大取3次。本設計設計水量為Q=7437m3/h，最大投加量a為35mg/L，溶液濃度為10％，每天調制次數為n=3，計算得溶液池調節(jié)容積為： W2溶液池設為1個，分為兩個單元，并相互連接。每一液槽的有效容積為6.94m3，有效水深設計為0.8m，超高是0.2m，因此每一溶液池的實際大小是L×B×H=3.0m×3.0m×1.0m=9m3。溶液池應設置在地面之上，池壁、中間隔墻及池底厚度為0.15m。（2）溶解池容積W1為溶液池的3倍，即：W1=0.3W2=0.3×13.88=4.164m3 溶解池設計為1座，分為2格并連接在一起。則每格有效容積為2.082m3，取有效水深設計為1.7m，超高設計為0.1m，因此溶解池的每格實際尺寸為L×B×H=1.2m×1.2m×2m=2.88m3。溶解池設計在地下，其頂部比室內地面高0.2米，池底坡度采用5%，并配有排渣管道。采用中央固定式平漿型攪拌器進行混合，溶解池和溶液池均采用鋼筋混凝土，內壁采用PE板?；旌蠄DSEQ圖\*ARABIC11管式靜態(tài)混合器結構示意圖 設計要點該設計采用連續(xù)投入，即在攪拌裝置中盡量靠近原料，并盡量與結構連接。（2）混合方式本設計采用水利混合，并使用了靜態(tài)混合器裝置。靜態(tài)混合器具有投資省、易于在管線上安裝、維護工作量少等優(yōu)點?？梢匝杆贁嚢?，而且有很好的效果。但也會造成一定的水頭損耗。靜態(tài)混合器設計計算管道直徑為DN1000mm，流速v=1.32m/s，坡度i為2.64‰，20℃時，水的動力粘度為1.0×10-3Pa·s。3臺靜態(tài)混合器，各有3個擾流元件，攪拌時間為4s，每個靜態(tài)混合器水頭損失為： h=0.1184Q2×nd4.4 （STYLEREF1\s5SEQ公式\*ARABIC\s16）式中：Q——流量，m3/hd——進水管徑，d為1000mmn——混合器單體數，n為3 h=0.1184×2.066速度梯度G： G=γh折板絮凝池本設計共設置三座折板絮凝池，其結構設計為與平流式沉淀池配套。當水流通過靜態(tài)混合器時，DN1000管道分成6根DN700的進水管，每個管的流量為2.066÷6=0.344m3/s，流速v=0.894m/s。每個絮凝池有兩根DN700的輸水管道。絮凝池參數水廠的設計流量為2.066m3/s，采用3個折板絮凝池，可使每個單元的處理量達到0.689m3/s；每一絮凝池都被分成兩個單獨的單元，每個獨立格又分為異波折板、同波折板、平行直板三段，故每一單元有6個通道，三個不同的流速。采用15min絮凝處理，平均水深4.8m。（1）絮凝池容積V：V=（2）凈平面面積A：A=QH（3）絮凝池寬度B每座絮凝池被分成兩個單獨的格子，每個格子間的間隔壁厚350mm；每一個單獨的網格又是三個分段，并且每一個分段的凈寬度是2500mm，三個分段之間的間隔壁的厚度是300mm，則那么每一個單元的寬度B： B=2500×6+350+300×4=16550mm=16.55m =4\*GB3④絮凝池長度L L=A異波折板通道由于收縮口和放大口面積之比為F1/F2=v2/v1，因此一個漸放和漸縮組合的水頭損失為： 0.5×v圖SEQ圖\*ARABIC12同波折板示意圖圖SEQ圖\*ARABIC13異波折板示意圖三個槽道是并行的，每個槽道的水頭損失一樣，所以每個槽道的峰值速度v1與波谷流速v2都是一樣的，則：v2中=v1 v2邊=v因為v2中=v2邊，可得到c=2b，波峰流速采用v1=0.35m/s，故波峰間距: L=1.233÷3÷0.35÷2.5=0.47m 根據每格三通道設計，采用邊通道波峰間距為120mm，則中間通道波峰間距為240mm，實際波峰流速： V1=0.3442.5÷(0.12×4)=0.287m/s 通道的波谷間距為： 0.12+0.35=0.47m 中間通道的波谷間距為： 0.24+0.35×2=0.94m 故實際波谷流速： V2=0.344÷2.5÷（0.47×2+0.94）=0.073m/s 單格長度： 120+350+240+350+120+2×50=1.28m 三個單元中，每個單元的面積都是2.5m×1.28m。按照縱向分成8個單元，故共有8×6=48個單元，則絮凝池：實際面積A： A=48×2.5×1.28=153.6m2 實際水深H： H=VA實際長度L： L=1.28×8+0.2×7=11.64m 各異波通道都有4個組合縮放，其中隔板開口寬度2.5m高1.0m，當兩層結構串聯時，其上下回轉和穿過孔的速度為： V3=0.344÷2.5÷1.0=0.138m/s 圖SEQ圖\*ARABIC14異波多通道示意圖圖SEQ圖\*ARABIC15同波多通道示意圖同波折板通道設計第二部分是同波折板，在中間增加兩個同波折板，同波折板的大小為2.5m×1.28m，設計的折板寬度是500mm，厚度是50mm，夾角為90度，如上圖所示。從幾何關系可以看出： v1 v2中間同波通道的流速： v4當水流由三條管道上下流過時，各管道水頭損失是相同的，中間管道的折板夾角是90°，每個90°的水頭損失是ξ=0.6，每一個轉彎處的水頭損失是ξ=1.2，而中槽道的每一個轉彎處的水頭損失為1.2v42/2g，在側槽中，每一次縮放的水頭損失為（1.6v12-1.5v22）/2g，那么就是： 1.2v42=1.6v12-1.5v22 根據幾何關系可知， 2b+c+350+50×2=1280 按照以上4個式子，取b=240mm，得到c=350mm，波峰速度v1=0.178m/s，波谷速度v2=0.032m/s，中間同波折板之間的速度v4=0.103m/s。各同波通道分別有3個縮放組合，隔墻開洞寬為2.5m高為1.2m，如上圖所示，兩格串聯上下轉彎及通過孔洞的流速： V3=0.344÷2.5÷1.2=0.115m/s （4）平行直板通道設計與前兩個區(qū)段一樣，各區(qū)段的平面尺寸為2.5m×1.28m，在中部增加一塊垂直隔離層，厚度為0.10m，則板間豎向流速為： 0.344÷2.5÷（1.28-0.10）=0.117m/s 當兩個格子間壁的開口寬度為2.5m，高度為1.5m時，在垂直方向和穿過孔的速度： V5=0.344÷3÷2.5÷1.5=0.031m/s 絮凝池平面布置絮凝池平面布置圖如下圖所示：圖SEQ圖\*ARABIC16絮凝池平面布置圖（6）絮凝池水頭損失計算本設計選擇20℃下的動力粘度為1×10-3Pa·s，異波折板段異波折板段水頭的損耗主要表現在縮放段水頭損耗、上下回轉、穿過孔口的水頭損耗等。在此設計中，異波折板段情況為：表SEQ表\*ARABIC13異波段水頭損失表段數波峰流速v1m/s波谷流速v2m/s轉彎流速v3m/s異波縮放組合個數上轉彎次數下轉彎次數10.2870.0730.1383244故縮放段的水頭損失為：h在上轉向過程中的水頭損失為： h2=4×1.8下轉彎及穿過孔洞的水頭損失為：h因此異波段的總水頭損失H： H=h1+h2+h3=0.202+0.007+0.012=0.221m 同波折板段本次設計中，同波折板段情況如下表所示：表SEQ表\*ARABIC14同波段水頭損失表段數流速v1m/s波谷流速v2m/s轉彎流速v3m/s同波流速v4m/s異波縮放組合個數轉折個數上轉彎次數下轉彎次數20.1780.0320.1150.152242444故縮放段水頭損失為：h在上轉向過程中的水頭損失為：h向下回轉和通過孔洞的水力損失為：h因此同波段的總水頭損失H為：H=h1+h2+h3=0.0601+0.0048+0.0081=0.073m平行直板段本設計中，平行直板段情況如下：段數直板間流速m/s直板轉彎流速m/s上轉彎次數下轉彎次數30.1170.03144表SEQ表\*ARABIC15直板段水頭損失表上轉彎的水頭損失為：h向下回轉和通過孔洞的水力損失為：h直板段總水頭損失H H=h1+h2=0.00035+0.00059=0.00094m 絮凝池速度梯度計算及校核異波折板的停留時間為：T同波折板的停留時間為：T平行直板段的停留時間為：T可得絮凝池的總停留時間為：T=T1+T2+T3=279.51+279.51+295.09=854.11s異波段的速度梯度為：G同波段的速度梯度為:G平行直板段的速度梯度為:G可得絮凝池的總速度梯度為:G=絮凝池：GT=58.18×854.11=49691.36s-1表SEQ表\*ARABIC16絮凝池速度梯度表段數水頭損失Σh停留時間Ts速度梯度Gs-1異波折板段0.221279.5188.03同波折板段0.073279.5150.59平行直板段0.00094295.095.59Σ0.295854.1158.18平流式沉淀池設計計算柿園水廠的設計流量為2.066m3/s，沉淀池與折板絮凝裝置結合，共設計3個平流沉淀池，每個平流沉淀池的處理量是0.689m3/s；平流式沉淀池與折板絮凝池的結合，其表面載荷為0.5mm/s，水平流速為15mm/s，沉淀時間為1.8h。（1）沉淀池主要工藝參數根據沉淀池表面載荷速率，確定沉淀池的大小。則單座沉淀池面積為：A=沉淀池長度為：L=3.6×v×t=3.6×15×1.8=97.2m沉淀池長度取98m，沉淀池寬度為B=為了方便與折板絮凝池合建凈寬度采用16.55m。實際沉淀面積為：A=98×16.55=1622m2實際表面負荷為：u實際水平流速為：v=實際有效水深為：H=超高0.5m，池深3.25m。（1）穿孔花墻設計計算為保證水流在沉淀槽內均勻分布，設置了兩個穿孔花墻，前一排的空洞比較少，后一排的空洞比較多。1）第一道穿孔花墻設計在折板絮凝池中，水流經開孔后，直接進入沉淀池，并經穿孔花墻流動，沿整個沉淀池的截面均勻分布。穿孔花墻的穿孔速度為0.15m/s。流經的水流量為Q=0.689m3/s，經過的流速v=0.15m/s，則孔口的總面積為：A=Q/v=0.689÷0.15=4.59m2孔口大小是400mm×300mm，孔口面積為0.12m2，所以孔的數量為： N=5.48÷0.12=38個 為便于施工，沿水深挖4排孔，四排中每排再各開10個孔，一共有40個孔。每個孔的鄰近孔之間的間隔是900mm，而小孔與池壁之間的距離是900mm；每個相鄰的孔洞之間的間距為650mm。2）第二道穿孔花墻設計第二個花墻的總面積和第一個花墻的總面積一樣，都是4.59m2，孔的大小300mm×100mm，孔面積為0.03m2，那么孔的數量為： N=4.59÷0.03=153個 沿水深方向開7排孔，七排中每排再各開22個孔，一共存在154個孔。相鄰的兩行小孔之間的凈間隔是300mm，而小孔與池壁之間的距離是300mm；每個相鄰的孔洞之間的凈距是300mm，最下方的一排通水口與沉淀池底部凈距為500mm。（2）放空管設計計算在水池的兩邊，對稱地配置10個DN200的放空管，每個放空管之間的間隔20米，放空時間：T= （3）集水槽設計計算在集水槽的設計上，設計了一種以淹沒孔為出口的集水式集水槽，集水槽將水引入集水槽，再通過集水槽中部的出水口流入濾池。1）指形槽計算采用指形集水槽，長度13.5m，中間間隔1.8m，共有九個集水口，每條流量為： q=Q/9=0.689/9=0.077m3/s 溢流率：3600×24×槽寬B：0.9如果集水槽的超高為0.1m，那么給水槽的高度為：H=0.468+0.07+0.05+0.1=0.688m集水槽截面尺寸是B×H=350mm×600mm。集水槽的底部與中心集水渠的起始水位相等。2）集水小孔計算在集水槽的兩個端部都有一個φ30的進水孔，取孔口的淹沒深度為0.07m，當出流下降0.05m時，則每孔流量：q集水槽每邊開孔個數n=中心間距：@=13500/75=180mm 3）中央集水渠計算集水槽將所有的沉淀槽的水收集起來，然后由排水槽中央的排水管排出，當排水槽寬度為1.0m時，則集水渠起始水深為：H式中：H—集水渠起端水深，m；Q—集水渠流量；B—集水渠寬度，取1.2m。H=為了確保出水的均勻性，集水槽出水應自由下落，集水槽開始面與指狀槽底部平行，集水槽底部低于沉淀池水面的高度為：0.352+0.35+0.07+0.05=0.87m絮凝沉淀池總平面圖見下圖：圖SEQ圖\*ARABIC17絮凝沉淀池總平面圖V型濾池V型濾池特點下流均勻沙過濾器，帶有表面沖洗的氣水反沖濾池。其優(yōu)勢有：操作安全、可靠；使用沙濾料，原料容易獲得；濾池具有高的含污量，長周期，高過濾速度，高水質；采用氣水反洗和表面清洗，沖洗效果好。但其不足之處在于所需的輔助設備較多，例如鼓風機等；同時，由于土建施工比較復雜，所以其深度要大于常規(guī)的快濾池。濾池設計參數該水廠設計水量為Q=1.05Qd=2.066m3/s，共設兩個V型濾池，每個V型濾池的流量為1.033m3/s。設定在正常工作條件下，過濾速度為8m/h，在一格清洗的情況下，強制過濾速度不能大于10m/h，濾池的工作時間為24小時。濾池的沖洗周期是24h。過濾系統(tǒng)采用先氣沖，后氣水并行沖。過濾層厚度1400mm，過濾速度8m/h，強制過濾速度12m/h。反沖洗強度要求見下表：濾料種類先氣沖洗氣水同時沖洗后水沖洗表面掃洗強度時間氣強度水強度時間強度時間強度時間單層級配濾料L/(s.m2)minL/(s.m2)L/(s.m2)minL/(s.m2)minL/(s.m2)min1521534561.512表SEQ表\*ARABIC17反沖洗強度要求表SEQ表\*ARABIC18濾池濾速及濾料組成類別濾料組成正常濾速/（m/h）強制濾速/（m/h）粒徑/mm不均勻系數k80濾層厚度/mm均勻級配粗砂濾料石英砂d10=0.9-1.2K60<1.61200-15006-1010-13單層細砂濾料石英砂d10=0.55K80<2.07006-99-12雙層濾料無煙煤d10=0.85K80<2.0300-4008-1212-16石英砂d10=0.55K80<2.0400濾池分格及平面尺寸濾池共設置為2座并且其分格數的設計原則為：確保一格沖洗另一格在檢修時，其它格子的強制過濾速度必須達到不超過10m/h。假設濾池是n格的，出水閥門會自動調整，而且必須保證等水頭的正常工作。當一個格子檢修，另一個格子被清洗時，兩格中水量扣除表面掃洗水量，然后再被均勻地分配給每個濾池，則有：8nF－5.4F≤10(n-2)Fn≥7.3由于單一濾池的面積不宜過大，因此必須考慮到濾池的對稱性。采用8個格子的雙層過濾裝置，采用對稱的雙排式結構，中央是管道。既能確保管廊布局緊湊，利用率高，又能縮短管渠的管線。單池流量：Q設計濾速為8m/h，單池過濾面積：f=V型濾池兩側入水槽底部與中心排水槽邊緣之間的間距不超過3.5m。濾池單池尺寸：L×B=10×(3.2+3.2)濾池的實際過濾面積為f’=64m2，實際過濾流速為：v當其中一格檢修而另一格沖洗時，另外幾格的濾速為：vQ’’=v”×f’=8.78×64=561.6m3/h=0.156m3/s濾池進水及布水系統(tǒng)8格過濾系統(tǒng)采用兩個組，各有一條入水主渠，所以每4個濾池共用一條入水主渠。（1）進水總渠由于采用了三個平流式沉淀池，3個DN900出水管，再合并成四個DN800進水管，每2個流入一個V型濾池進水渠。每個進水口的流量是0.517m3/s，進水口的速度為：v=沉淀池出水面高度為3.3m，沉淀池至濾池的水頭損失為0.5m，則濾池入口水槽的水位高度為： 3.3-0.5=2.8m 入水渠入水流量為Q=0.517m3/s，入水總渠寬1.2m，有效水深1.4m時，入水主渠起始流速0.308m/s。入水渠底標高為1.4m，超高0.35m，由入水渠流入單個濾池的水流流量為Q=0.129m3/s水流強制過濾時進入單個濾池的進水流量為Q”=0.156m3/s（2）進水孔每個濾池側壁有三個進水孔，并分成一個主進水孔和兩個掃洗水進水孔。常規(guī)過濾時，將被濾的水通過主進水口和掃洗水的進水口流入濾池，在反沖洗時，主進水口閥關閉，掃洗水的進水口為常打開，以提供反沖洗時的清洗用水。表面掃洗用水：Q孔口面積：Q=μA取孔口兩邊的水位差為0.1m，沖洗水的入水孔面積w20.096=0.8×2×w2=0.0428m2取B×H=230mm×200mm，安裝250mm×250mm的方形手動進水閥板。主進水孔面積w1: Q=0.8(w1+2w2)2gH 0.156=0.8w1=0.076m2取B×H=300mm×280mm，安裝350mm×350mm的方形氣動進水閘板。進水孔兩側水位差h:0.129=0.8(0.28×0.3+2×0.23×0.2)2×9.81×h求得水位差為（3）進水渠1、2及寬頂堰進水渠1與進水總渠之間的水位相差0.043m，因此，進水渠1的水面標高為2.757m，進水渠1的底面高度和進水主渠的底面高度一樣，高度為1.4m。它的長度是4.5m，寬度是500mm。寬頂堰計算公式：Q=m0.129=0.42×4.8×求出H=0.059m，則堰頂的標高為：2.757－0.059=2.698m進水槽2的寬度為450mm，流速為0.3m/s，水由溝道的中部向兩側進水孔流去，則水深h:h=0.129÷2÷0.45÷0.3=0.478m取h=0.5m，進水渠2的流速為：v=0.109÷2÷0.45÷0.5=0.242m/s進水渠2的底標高為1.4m，水面標高為：1.4+0.5=1.9m流經2渠的水流從兩側的V形孔進入濾池，水頭損失為0.03m，在過濾過程中，水位高度是： 1.9-0.03=1.87m V形槽設計計算清洗孔流速為2.0m/s，沖洗時V形槽的水深為：h1=由于槽中水位與斜壁頂部之間的距離為100mm，所以槽高為： h=0.53+0.10=0.63m V型槽底標高為1.4m，槽頂的標高為： 1.4+0.63=2.03m 掃洗孔的中心標高為： 1.4+0.015=1.415m 如果斜坡與池壁之間的傾角50度，那么該溝槽寬度為： b=0.12+htan45°=0.12+0.63×tan45°=0.871m 取掃洗孔內徑為d=30mm，則流量：q=0.63×如果掃洗強度為1.5L/(m2·s)，那么清洗孔數量為n=每側取52個，則掃洗孔間距： @=10000÷52=192.31mm 掃洗孔的間距設計為192mm，設置φ30@192的掃洗孔。由于在反沖洗的過程中，則反沖洗時濾池超過清洗空中心標高100mm的最高水位為： 2.03+0.1=2.13m 濾池內水面比中心排水渠頂部高，單寬流量Q=1.86h2Q=h則中央排水渠渠頂標高： 1.415-0.055=1.36m 濾池深度計算V型濾池的沖洗排水槽頂面需要高出濾料層表面500mm，濾料層表面標高為： 1.36-0.5=0.86m 濾料以上水深： 1.87-0.86=1.01m 濾料層厚1200mm，承托層表面標高： 0.94-1.2=-0.19m 承托層厚度為50mm，承托層與濾板間孔隙為50mm，濾板頂部標高為： -0.19-0.05-0.05=-0.29mm 濾板厚100mm，濾板底標高： -0.29-0.10=-0.39m 濾池底部空間為900mm，濾池內底標高： -0.29-0.9=-1.19m 表SEQ表\*ARABIC19濾池高度名稱高度mm名稱高度mm底部空間高度900濾料層厚度1200濾板厚度100砂面上水深1010濾板承托層空隙50進水系統(tǒng)跌落高度390承托層厚度50進水總渠超高400濾池總深度4100水封井設計計算水封井中設有過流堰，過濾材料為單層粗砂、均勻級配的濾料，其粒徑為0.9-1.2mm，不均質系數為K80=1.4。清潔濾料層的水頭損失為： ?H清=180νg1-m02m03(1?d式中：ΔH——過濾層的水頭損失，cm；V——水的運動黏度，cm2/s；g——重力加速度，981cm2/s；m0——濾料孔隙率，取0.5；d0——與濾料體積相同的球體直徑，m；l0——濾層厚度，cm，l0=120cm；v——濾速，cm/s，v=7.92m/h；φ——過濾粒徑系數，天然沙礫為0.75-0.80。則：?在常規(guī)過濾條件下，流經長柄濾頭的水頭損失Δh0.22m，其值為0.22m。清潔濾料層的過濾水頭損失為30cm，每一次反向清洗后，初始過濾時的水頭損失為： ?H各水封井的流量是0.129m3/s，而水封井是2.0m×1.2m的平面，則水封井的出水口上水頭為：H清潔濾料表面高出出水堰高度為： 0.52+0.106=0.626m 當過濾層的表面高度為0.86m時，出水堰的頂部高度是： 0.86-0.626=0.234m 濾池水位和水封井出口堰高差： 1.87-0.234=1.636m 水封井水面標高： 0.234+0.106=0.34m 水當水封井高度為0.35m時，井口的高度為： 0.34+0.35=0.69m 當水封井底比濾池地面低0.35m時，井底高度應為： 1.19-0.35=-1.54m 配氣配水系統(tǒng)（1）反沖洗流量氣沖洗的空氣流量：Q沖洗水的流量（單獨水沖洗）：Q濾池反沖洗時的所需掃洗水量為：Q（2）反沖洗管道1）反沖洗配水干管Qs=0.325m3/s，當水流速度為2m/s時，管道的斷面面積為：A=采用DN500管的反沖洗配水干管，以1.655m/s的流量作為輸水管道，通過反沖洗配水干管將反沖洗水送入氣、水配渠。2）反沖洗配氣干管Qq=0.96m3/s，當水流速度為12m/s時，管道的斷面面積為：：A=采用DN400的反沖洗配水干管，以7.04m/s的流量作為輸水管道，通過反沖洗配水干管將反沖洗水送入氣、水配渠。（3）配水孔配水口的通孔水流速度為0.95m/s時，面積為：A在輸水管道兩側，在渠底處挖100mm×100mm的方形孔洞，其數量為：N=0.39÷0.01=39個在渠底處，采用40個孔洞，每側各20個，中間間隔500mm，并在渠底設置100mm×100mm@500mm的配水方孔。實際過孔流速：v（4）配氣孔如果空氣的通孔速度是10m/s，那么該氣孔的總面積為：A當配氣孔是面積為2.826×10-3m2直徑為φ60mm的圓孔，氣孔數目：N=0.096÷0.002826=33.97個共設計為34個孔，一側17個，中心間距為500mm，φ=60mm@500mm的配氣圓孔沿著濾板底部布置。實際過孔流速：v（5）氣水分配渠斷面設計氣水分配渠起始截面面積是0.96m2,分配渠進口為1.4m/s，氣流流速為4m/s：Q氣水分配渠寬0.8m，開始高度是1200mm，終端高度是900mm，則氣水分配渠的頂端處，其坡度i為：i=濾池底部標高為-1.19m，那么，氣水分配管段的起始標高為：-1.19+1.2=0.01m末端標高：-1.19+0.9=-0.29m中央排水槽與下部的氣水分配渠隔墻厚200mm，中央排水渠底部起端標高： 0.01+0.2=0.21m 排水渠底部末端標高： -0.29+0.2=-0.09m 消毒本設計采用用氯消毒，是由于氯氣消毒具有成本低、操作簡便、投料精確、無需大型設備等優(yōu)勢，而且余氯可連續(xù)殺菌。設計時要保證：過濾后或地下水中的氯離子濃度在0.5~1.0mg/l范圍內，氯水的接觸時間不應少于30分鐘；不能將水體直接與氯瓶連接，需設置加氯機；液氯在氣化為氯氣時，需吸收熱量，通常使用噴淋管；加氯量計算加氯量： Q=0.001aQ式中：a——最大投濾量，mg/l；Q加氯機的選擇本設計采用氯氣發(fā)生器投加液氯，以保證液氯在滅菌過程中的安全、準確。氯氣的用量是7.437kg/h，加氯機選用MJ-Ⅱ型轉子。加氯間及液氯倉庫氯庫儲存的氯氣，應根據運輸、供給等情況來決定，通常以30天為限。儲備量:M=7.437×24×30=5354.64kg本設計選用LP600-0.5焊接液氯鋼瓶（充氯量0.5噸），則需氯瓶數：n=共設計11個液氯鋼瓶，均為單列排列，確保安裝時通風良好，便于操作和管理，設計合建氯庫和加氯間，并分別設置一扇獨立的外門。清水池設計計算容量計算清水池有效容積W按下式計算：W=W1+W2+W3+W4其中：W1—清水池調節(jié)容積，m3。W2—水廠用水，如洗濾池、沉淀池等，日用水量為5%，m3W3—消防貯水量，m3。W4—安全儲水，m3。以每日最高用水0.5%為基準。清水池的有效容積：W=W1+W2+W3+W4=23154+8500+936+850=33440m3清水池尺寸采用4個矩形的鋼筋混凝土清水池，每個凈水池的容積為8360m3，有效水深為5.4m，每個凈水池的占地面積為1548m2。尺寸設為B×L=35m×45m，則實際面積為1575m2，超高為0.5m，則實際水深為5.90m。清水池配管及布置進水管管道的直徑通常是以最大的一天平均流量來確定的。最高時平均時用水量Q=2.066m3/s。單池進水量：Qc清水池進水管管徑：Dv1出水管出水管最大流量：Q清水池出水管管徑：Dv2為出水管的流速，取值為0.95m清水池各部分標高V型濾池