济南市市南区给水工程工艺设计

1摘 要本设计为济南市市南区给水工程工艺设计。设计的主要内容有：原始资料概述、水量水压确定、净水厂工艺设计及设计计算，最终的设计规模为 7 万m3/d。其工艺流程如下：原水水泵混合器折板絮凝池平流沉淀池普通快滤池液氯消毒清水池二泵站用户，水厂出水水质各项指标达到地表水环境质量标准 （GB 3838-2002)中的类水质标准，并安全输配到用户，满足用户的需求。根据确定的净水厂位置，选择适宜采用的处理构筑物，确定设计采用的处理构筑物的形式及数量；进行各构筑物的设计计算，确定各构筑物和各主要构件的尺寸并绘制部分计算简图，设计时要考虑到构筑物及其构件施工上的可能性，并符合要求。关键词：折板絮凝池；平流沉淀池；普通快滤池；消毒；清水池；二泵站2ABSTRACTThe design of water supply for the South District of Jinan City, the design process. Design of the main contents are: Overview of raw data, determine the amount of water pressure, water treatment plants process design and design calculations, the final design size of 70 000 m3 / d.The process is as follows: raw water, water pump mixer, folding flocculation tank, advection sedimentation tank, the general rapid filter, chlorine disinfection, clean water tank, two pumping stations, users, water quality of the water to surface water quality indicators Standard (GB 3838-2002) of water quality standard and safety of transmission and distribution to the user, to meet the needs of users.According to established water treatment plant location, select the appropriate treatment of structures used, determine the design of structures used in processing the form and quantity; for the design of the structure calculation, determine the structures and the size of the major components and the mapping of part of the calculation diagram, design Structure to take into account the possibility of the construction process and its components, and meet the requirements.Keywords：Flocculation folded plate; advection sedimentation tank; ordinary rapid filter; disinfection; clean water tank; two pumping stations3目 录第一章 绪论 11.1 设计资料综述 21.1.1 设计题目 31.1.2 原始资料 31.1.3 设计内容 31.1.4 设计成果要求 4第二章 净水厂设计 52.1 设计水质水量及工艺的确定 52.1.1 设计水质 52.1.2 水质分析 62.1.3 设计水量 62.1.4 给水处理工艺流程确定 62.2 混合 72.2.1 混合剂药剂的选用 72.2.2 混合剂的投加 82.2.3 加药间设计计算 82.3 折板式絮凝池设计计算 112.3.1 设计参数112.3.2 设计计算 112.4 平流沉淀池的计算212.4.1 已知条件 212.4.2 设计计算212.5 普通快滤池的设计242.5.1 设计数据 242.5.2 设计计算 242.6 消毒设计 292.6.1 加氯量计算 292.6.2 加氯设备的选择 292.6.3 加氯间和氯库 3042.7 清水池的设计 312.7.1 清水池的容积 312.7.2 管道系统 312.7.3 清水池的布置 322.8 二泵站 332.8.1 二泵房的设计 33参考文献外文资料中文译文致谢天津大学仁爱学院 2011 届本科生毕业设计（论文） 1第一章 绪论1.1 设计资料综述1.1.1 设计题目济南市市南区给水工程工艺设计1.1.2 原始资料原始依据（包括设计或论文的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等。 ）根据相关设计资料，确定合理的工艺方案，使给水厂出水水质达到生活饮用水卫生标准 （GB5749-2006） ，并安全输配到用户，满足用户的需求。（1）设计水量：满足最高日供水量 7 104m3/d；（2）原水水质：各项指标达到地表水环境质量标准（GB 3838-2002)中的类水质标准；（3）气象水文资料：设计水量：满足最高日供水量 7.7 104m3/d；（2）原水水质：各项指标达到地表水环境质量标准 （GB 3838-2002)中的类水质标准；（3）气象水文资料：1）气温：年平均 14.2，极端最高_42.5_, 极端最低_-19.7_,最热月月平均最高 32.1 ，最冷月月平均最低 -5.4 。2）降水量：平均年总量 685.0 mm，最大日_298.4_mm，最大时 96.0 mm。3）相对湿度：最热月平均 73 。4）主导风向： 年最多风向 SSW ；夏季最多风向：6 月 SSW 、7 月 SSW 、8 月 ENE 、冬季最多风向：12 月 ENE 、1 月 ENE 、2 月 SSW 、5）风速:冬季平均： 15.3 m/s、夏季平均 16.3 m/s；6) 平均气压： 998.5 mbar；7）最大冻土深度： 44 cm；8）最大积雪深度： 19 cm；（4）工程地质资料：土壤承载力满足基建设计要求，地下水水位相对标高 -5.0 m；（5）二泵站输水管起端节点水压 52 m。天津大学仁爱学院 2011 届本科生毕业设计（论文） 2学生在毕业设计过程中熟悉相关的工作方法、工作过程，掌握主体工艺的设计计算和绘图，加强对所学基础知识的应用技能，为日后工作打下坚实基础。1.1.3 设计内容（1）根据水质、水量、地区条件、施工条件和水厂运行情况、确定净水厂的处理工艺流程；（2）拟定各处理构筑物的设计流量，并根据确定的净水厂位置，选择适宜采用的处理构筑物，确定设计采用的处理构筑物的形式及数量；（3）进行各构筑物的设计计算，确定各构筑物和各主要构件的尺寸并绘制部分计算简图，设计时要考虑到构筑物及其构件施工上的可能性，并符合要求。1）投药及混合根据原水水质、处理要求、货源及其他经济技术条件选定混凝剂品种及投加量，设计溶解池、溶液池，布置加药间及药库，画出草图；确定混合方式，进行混合工艺设计计算和设备选择。2）絮凝、沉淀絮凝池和沉淀池应同时进行计算和设计，并应注意两者的关系与配合，要使两池之间在高程、水流衔接、深度和池数等方面相互配合。根据设计流量，絮凝池、沉淀池应至少分为独立相同的两组，每组可根据需要分为若干格。也可根据水质情况选用澄清池，并进行设计计算。3）滤池在北方，滤池一般应设在室内，冲洗水泵房应尽可能与滤池合建。4）消毒选定消毒剂并根据水质有关参考资料确定其投加量，投加点应根据水质情况确定。进一步选择投加设备，布置加药间及药库，绘出草图。5）清水池清水池之间要既能互相连通，又能单池运行。清水池应根据水量大小、地形及设计高程而定，由单池容积和设计水深决定水池平面尺寸。（4）根据各构筑物的确定尺寸，确定各构筑物在平面位置上的确切位置，完成平面布置；确定各构筑物间联接管道的位置，管径、长度、材料及附属设施，完成水厂的高程布置。（5）绘制净水厂平面及高程布置图，净水构筑物工艺平、剖面图。（6）二泵站设计计算选泵台数不宜过多，也不宜过少，应能满足各种不同流量及扬程之需要为宜，一般 4-7 台，尽可能同型号。确定泵站形式，进行泵站设计计算；绘制二泵站工艺图。天津大学仁爱学院 2011 届本科生毕业设计（论文） 31.1.4 设计成果要求（1）设计说明书一份（1.2 万字） ；参考文献10 篇；相关外文文献资料翻译 1 份（ 5000 汉字） 。（2）绘制的图纸折合零号图纸3 张，其中至少包括手绘图 2 张，其内容应满足表 1 要求。表 1-1 毕业设计绘制图纸要求图纸内容 数量及尺寸要求1 水厂总平面和高程布置图 1 张，2 号2 絮凝和沉淀池平剖面图 2 张，2 号3 滤池平剖面图 1 张，2 号4 清水池平剖面图 1 张，2 号5 送水泵站平剖面图 1 张，2 号天津大学仁爱学院 2011 届本科生毕业设计（论文） 4第二章 净水厂设计2.1 设计水质水量及工艺的确定2.1.1 设计水质本设计给水处理工程设计原水水质应满足国家生活饮用水卫生标准（GB5749-2006） ，处理的目的是去除原水中悬浮物质，胶体物质、细菌、病毒以及其他有害成分，使净化后水质满足生活饮用水的要求。根据生活饮用水卫生标准 （GB5749-2006）对城市供水水质的要求，水源水的水质应符合下列要求：（1）水中不得含有致病微生物；（2）水中所含化学物质和放射性物质不得危害人体健康；（3）水的感官性状良好；（4）城市供水水质检验项目；（5）常规检验项目见下表。表 2-1生活饮用水卫生标准 （GB5749-2006）常规检验项目序号 项 目 单 位 标准限值1 PH 值 / 6.58.52 色度 度 153 浊度 NTU 34 肉眼可见物 / 不得含有5 总硬度 mg/L，CaCO 3 4506 氯化物 mg/L 2507 氟化物 mg/L 2508 硝酸盐 mg/L 109 总溶固物 mg/L 100010 铁 mg/L 0.311 锰 mg/L 0.112 铜 mg/L 113 砷 mg/L 0.0114 锌 mg/L 1.015 铅 mg/L 0.0118 细菌总数 CFU/mL 80天津大学仁爱学院 2011 届本科生毕业设计（论文） 52.1.2. 水质分析本设计中采用的是二类水质，浊度、菌落总数、大肠杆菌均不达标，需要进行处理。2.1.3 设计水量水处理构筑物的生产能力，应以最高日供水量加水厂自用水量进行设计，并以水质最不利情况进行校核。水厂自用水量主要用于滤池冲洗和排泥等方面。城镇水厂自用水量一般采用供水量的 5%10%，本设计取 10%，则设计处理量为：701.Qm3/d d/703 （2-1）式中 Q水厂日处理量；a水厂自用水量系数，一般采用供水量的 5%10%，本设计取10%；Qd设计供水量（m 3/d） ，为 7 万 m3/d.2.1.4 给水处理工艺流程确定给水处理工艺流程的选择与原水水质和处理后的水质要求有关。地表水为水源时，生活饮用水通常采用混合、絮凝、沉淀、过滤、消毒的处理工艺。如果是微污染原水，则需要进行特殊处理。综合分析后得出最终的工艺流程为：原水 水泵混合器 折板絮凝池 平流沉淀池 普通快滤池 液氯消毒 清水池 二泵站工艺流程如图 2-1 所示：原水 水泵混 合器 平流沉淀池折板式絮凝池 普通快 滤池碱式氯化铝市政管网二级泵房清水池液氯消毒天津大学仁爱学院 2011 届本科生毕业设计（论文） 6图 2-1 给水处理工艺流程2.2 混合2.2.1 混凝剂药剂的选用混凝剂选用:碱式氯化铝Al n(OH)mCL3n-m简写 PAC. 碱式氯化铝在我国从七十年代初开始研制应用，因效果显著，发展较快，目前应用较普遍，具用使胶粒吸附电性中和和吸附架桥的作用。本设计水厂混凝剂最大投药量为61.3mg/l。其特点为：1）净化效率高，耗药量少除水浊度低，色度小、过滤性能好，原水高浊度时尤为显著。2）温度适应性高：PH 值适用范围宽（可在 PH=59 的范围内，而不投加碱剂）3）使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好。4）设备简单、操作方便、成本较三氯化铁低。5）无机高分子化合物。2.2.2 混凝剂的投加混凝剂的湿投方式分为重力投加和压力投加两种类型,重力投加方式有泵前投加和高位溶液池重力投加;压力投加方式有水射投加和计量泵投加。 计量设备有孔口计量，浮杯计量，定量投药箱和转子流量计。本设计采用耐酸泵和转子流量计配合投加。耐酸泵型号 25FYS-20 选用 2 台，一备一用。2.2.3 加药间设计计算（1） 溶液池容积 1WnbQa47= 61.3208475 =15.72m 3 （2-2） 式中 a混凝剂（碱式氯化铝）的最大投加量（mg/L ） ，本设计取61.3mg/L；Q设计处理的水量，3208m 3/h；B溶液浓度（按商品固体重量计） ，一般采用 5%-20%，本设计取15%；n每日调制次数，一般不超过 3 次，本设计取 2 次。天津大学仁爱学院 2011 届本科生毕业设计（论文） 7溶液池采用矩形钢筋混凝土结构，设置 2 个，每个容积为 W1（一备一用） ，以便交替使用，保证连续投药。单池尺寸为 LBH=5.02.02.2，高度中包括超高 0.3m，沉渣高度 0.3m，置于室内地面上。溶液池实际有效容积： 1W= LBH=5.021.6=16m 3，满足要求。池旁设工作台，宽 1.0-1.5m，池底坡度为 0.02。底部设置 DN100mm 放空管，采用硬聚氯乙烯塑料管。池内壁用环氧树脂进行防腐处理。沿池面接入药剂稀释采用给水管 DN60mm，按 1h 放满考虑。 （2） 溶解池容积 2321(0.3)0.25.74.0Wm（2-3）式中 2溶解池容积（m 3 ） ，一般采用（ 0.2-0.3） 1W，本设计取 0.251W。溶解池也设置为 2 池，单池尺寸：LB H =2.01.72.0，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。 溶解池实际有效容积： 1W= LBH=2.01.41.5=4.2 m 3 溶解池的放水时间采用 t10min，则放水流量：q 0= t62= 4.01=6.7 L/S, （2-4） 查水力计算表得放水管管径 0d100mm，相应流速 v=1.06m/s，管材采用硬聚氯乙烯管。溶解池底部设管径 d100mm 的排渣管一根，采用硬聚氯乙烯管。溶解池的形状采用矩形钢筋混凝土结构，内壁用环氧树脂进行防腐处理。（3 ）投药管投药管流量q= 60241W= 5.721046=0.36L/S 查水力计算表得投药管管径 d20mm，相应流速为 1.9m/s。（4） 溶解池搅拌设备溶解池搅拌设备采用中心固定式平桨板式搅拌机。（5） 计量投加设备天津大学仁爱学院 2011 届本科生毕业设计（论文） 8混凝剂的湿投方式分为重力投加和压力投加两种类型,重力投加方式有泵前投加和高位溶液池重力投加;压力投加方式有水射投加和计量泵投加。 计量设备有孔口计量，浮杯计量，定量投药箱和转子流量计。本设计采用耐酸泵和转子流量计配合投加。计量泵每小时投加药量:q= 12W= 5.7=1.31 m 3/h （2-5） 式中 1W溶液池容积（m 3） 。耐酸泵型号 25FYS-20 选用 2 台，一备一用。图 2-2 湿投法混凝处理工艺流程示意图（6）药库的设计参数药剂按最大投药量的 715d 用量储存。硫酸铝所占体积T15= 0aQ15 （2-6） 式中 T1515 天硫酸铝的用量（t） ；a碱式氧化铝铝投加量（mg/l） ；Q处理水量（m 3/d） 。设计中 a=61.3 mg/l，天津大学仁爱学院 2011 届本科生毕业设计（论文） 9T15= 0aQ15= 103.67700015=70801.5=70.8 t 碱式氧化铝的相对密度为 1.62，则硫酸铝算占体积 81.21.62=43.7 m 3石灰所占体积计算T 15= 0aQ15 （2-7） 式中 T 1515 天石灰的用量（ t） ；a 石灰投加量（ mg/l） ；Q处理水量（m 3/d） 。设计中 a =39.2mg/l，T 15= 0Q15= 102.97700015=45276=45.3t石灰的相对密度为 3.4 ，则石灰的所占体积为 45.33.4=13.32 m 3两种药剂合计算占体积为 45.3+13.32=58.62 m 3药品放置高度按 2.0m 计，则所需面积为 29.31m 2。考虑到药品的运输、搬运和磅秤算占体积，不同药品间留有间隔等，这部分面积按药品占有面积的 30计，则药库所需面积 为 29.311.3=38.1 m 2，本设计中取 40 m 2。药库平面尺寸取： 85m 。库内设电动单梁悬挂起重机一台，型号为 DX0.5-10-20 。2.3 折板式絮凝池设计计算2.3.1 设计参数采用两组絮凝池， 33701.2850/164.2/Qmdh；絮凝池个数 2N；絮凝时间 min1t；水深 H5.3。2.3.2 设计计算（1） 每个絮凝池的流量 31604.28.1/0.2Qmh（2） 单池容量 287()tW天津大学仁爱学院 2011 届本科生毕业设计（论文） 10（3） 单池面积 2147.()35WfmH（4） 单池净长 L为了与平流沉淀池配合，絮凝池净宽取 5.4 米，则净长 427.85fLmB（5）絮凝池的布置将絮凝过程分成三段： 第一段 smv/3.01第二段 2第三段 /.3将絮凝池分成三格，每格净宽 1.8 米，每格为一个絮凝段，第一格采用单通道异波折板，第二格采用单通道同波折板，第三格采用直板。（6）折板的尺寸及布置折板采用钢丝水泥板，折板宽度 0.5 米，厚度 0.035 米，折角为直角，折板净长度 1.8 米（7）絮凝池的长度和宽度考虑折板所占的宽度为 m04.6sin35.，絮凝池的实际长度 8.16Lm考虑折板所占的宽度为 0.2 米，则絮凝池的实际宽度)(8.52.038.1B单座絮凝池总宽度是 5.8 絮凝池超高取 0.3 米。图 2-3 折板尺寸示意图（8）各格折板的间距及实际流速第一格： 1802.1.4().36QbmvL第二格： 2 2 取 0.7 米第三格： 3.1.()0.18v 取 1.3 米1.0.(/).36guQVmsbL天津大学仁爱学院 2011 届本科生毕业设计（论文） 111802.1.3(/).46fengfeQVmsbL2 .7.2/.73380109.1()24.6sb（9）水头损失第一格为单通道异波折板 )(2)(21)()(031222121mgvhgvFvhmhni ii（2-8）式中 h 总水头损失，m ；h 一个缩放的组合水头损失，m；hi转弯或孔洞的水头损失，m；n 缩放组合的个数；h1渐放段水头损失，m；1渐放段阻力系数；h2缩段水头损失，m；2渐缩段阻力系数；F1相对峰的断面积，m 2；F2相对谷的断面积，m 2；v1峰速，m/s；v2谷速， m/s；v0转弯或孔洞处的流速，m/s；3转弯或孔洞处的阻力系数。（1） 第一格计算数据如下1) 通道数为 10，单通道的缩放组合个数为 3 个，n=30 个2) 1=0.5, 2=0.1,上转弯 3=1.8,下转弯成孔洞 3=3.03) V1=V1 峰 =0.3m/s4) V2=V2 谷 =0.1m/s天津大学仁爱学院 2011 届本科生毕业设计（论文） 125) F1=0.411.8=0.746) F2=1.111.8=2.07) 上转 6 次,下转 5 次,取转弯高 0.8 米08.10./3vms9) 渐放段水头损失2231.315.0()98hg渐缩段水头损失 2 21 322 .74.014.10()98vFh mg 转弯或者是孔洞的水头损失 2 203 .5(1.830)0.1()98ivh mg312().4.20()inh（2） 第二格计算数据如下ihgvn2 （2-9）式中 每一转弯的阻力系数；n转弯的个数；v板间流速， m/s；hi同上。1）通道数为 10，单通道转弯数为 5，n=502）折角为 90。 ， 6.0 3) smv/9.02.5.10698hm（3） 第三格计算数据如下 gvnh2（2-10 ）式中 每一转弯的阻力系数；天津大学仁爱学院 2011 届本科生毕业设计（论文） 13n转弯的个数；v平均流速， m/s；1）道数为 6，直板是 180。 ，转弯次数 n=5，进出口孔洞 3 个；2）180 。 转弯 0.3 ，进出口孔洞 06.1；3） smv/9.， 2.1(.06)0.598hm总水头损失 .6（10）絮凝池各段的停留时间第一格水流停留时间为： 1.8163.50.18542.90()2bVt sQ 第二格水流停留时间为： 12.8163.50.18542.90()2bt s第三格水流停留时间为： 133.8163.50.18527.0()2bVt sQ （11）絮凝池各段的 G 值tgh1水温 sPaCT.0,23。第一段（异波折板）1319.82.8()0Gs第二段（同波折板） 1319.865.39()02s第三段（直板）天津大学仁爱学院 2011 届本科生毕业设计（论文） 1413109.8054.7()26Gs絮凝总的水头损失 .h，絮凝时间 62.801.mints431098.57.4.620gTt因此满足要求。（12）排泥设施在絮凝池底部设置穿孔管，靠静水头作用重力排泥。根据折板絮凝池的布置形式设置穿孔管，计算主要是确定穿孔管的直径、孔数、孔距等。1 已知絮凝池长为 7.8m，采用两边对称布置则考虑 m6.,沿絮凝池长度方向两边对称布置，其有效长度 mL6,输泥管长 2,穿孔排泥管根数为 20根。2计算1) 穿孔管直径 D d68.1 (m) （2-11） 式中 d孔眼直径，m, 此处采用 32；L穿孔管长度，m, 此处为 6m ；m132.06.81,采用 50铸铁管（壁厚 m10）2) 第一区段孔数及孔距的计算 穿孔管第一孔眼流量 1q 孔眼面积按孔径 32计算，即 2220 084.3.144d式中， 1v第一孔眼处水流速度， sm/,此处采用 s/5. 第一区段孔数 1n该区段长度 Lx, 则孔数 1qLx式中 q比流量， )/(3ms,此处 Qh/穿孔管末端流速 nv 2/110 )()3/2(/)(2 DLKDLKHg AnA 天津大学仁爱学院 2011 届本科生毕业设计（论文） 15式中 0H池内必需的静水头（穿孔管作用水头） ， OmH2,此处 0采用Om25.4（有效水深 5.3,积泥槽深大于 1） ；1穿孔管上第一个孔眼（起端）处水头损失：1H gvKA21（ 2） 62.19.0 OmH21.0K A水头损失修正系数，可采用 5；泥浆密度，取 lkg/5.1；流量系数，此处采用 62.0；H储备水头， OmH2,一般采用 OmH25.03,此处取 3.0OmH2；nK水头损失修正系数，当 D1时，可取 15.，此处取 1.；计算段末端的流速修正系数，为 .；K系数，用以计算水从诸孔中流入而增加的长度损失，可按 13.算；水管的摩擦系数，可按图 25（给水厂处理设施设计计算 ）查得，此按穿孔管管径，粗糙系数 013.n，查得 037.；系数，用以计算水流流入穿孔管中的条件。 值可根据穿孔管管壁厚度 与孔眼直径 d之比而定，可按（给水厂处理设施设计计算 ）查得，此处 ,31.02取 7.0K,查得8.0；L池内壁至排泥井出口段管长， m此处 L；水头损失系数，此处 4.031.（闸阀， 5 弯头各一个）天津大学仁爱学院 2011 届本科生毕业设计（论文） 16则48.2.037.405.18.2037.1.2.051. 3954/1 nv则穿孔管末端流量 )/(9.4/4/ 322 smvDwvQnn )/(013.679. msLq则第一区段孔数 6.2.1n，采用 7 个。 第一区段孔距 )(1430/1lx3）第二区段孔数及孔距的计算 第一计算段末端的水流速度 smvn/24.8.21 第一计算段穿孔管沿程水头损失 mH该计算段的管长 L3)(50. 81.924).0.371.2(1.12/2OmHgvDKnnAm 第一计算段总水头损失 H)(41.905. 21 Omn 第一计算段末端第一孔眼流量 nq41.698.620 gqn )/(026.3sm 第二区段孔数 n（即第一计算段末端所在区段）第二区段长度 mLx5.2，则该段孔数 3.14026.52nxqL，取15 个天津大学仁爱学院 2011 届本科生毕业设计（论文） 17 第二区段孔距 )(167.0523mnLlx4）第三区段孔数及孔距的计算 第二计算段末端的水流速度 svn/48.2 第二计算段穿孔管沿程水头损失 mH该计算段的管长 L6OmHgvDKnnAn2 220. 6.1948).0.371.(1.51)32 第二计算管段总水头损失 OmHHn 21.3.2 第二计算段末端第一孔眼流量 q)/(09.369084.6230 sgqn 第三区段孔数 3设该区段长度 mLx5.，则该段孔数 3.90.213nq，取 10 个。 第三区段孔距 )(25.0/.3Llx表 22 穿孔排泥管各区段主要参数区段项目 一 二 三管径 mD/ 150 150 150管长 lx/m 1 2.5 2.5孔径 d/ 32 32 32孔数 n个 7 15 10孔距 l/ 143 167 250天津大学仁爱学院 2011 届本科生毕业设计（论文） 18表 23 穿孔排泥管各计算管段主要参数计算管段项目一 二管径 mD/ 150 150管长 lx/m 3 6末端流速 vn/（m/s） 2.24 4.48末端孔眼流量 qn/（m 3/s） 0.00262 0.00390沿程水头损失 Hm/m 0.50 2.20第一孔眼处水头损失 H1/m 0.91 0.91总水头损失 / 1.41 3.112.4 平流沉淀池的计算按沉淀时间和水平流速计算平流式沉淀池2.4.1 已知条件水厂设计水量 370/Qmd，自用水量按 10%考虑。沉淀池个数采用2n个，沉淀时间 ht2,池内平均水平流速 smv/5。2.4.2 设计计算（1） 设计水量 33701.70/208./dh（2） 池体尺寸 单池水量 328.1645.46/Qq s1）单池容积 W 3.()t mn2）池长 L v08256.3.，采用 083）池宽 B 池的有效水深采用 H，超高采用 5.，则池净宽208.91mH，为配合絮凝池和建采用 12,池壁厚取0.6m。每池中间设一导流墙，则每格宽度为 .56()2Bbm4）校核长宽比 BL 108.94.5）校核长深比 H 1035（3） 进水穿孔墙天津大学仁爱学院 2011 届本科生毕业设计（论文） 191）沉淀池进口处用砖砌穿孔墙布水，墙长 12.5m，墙高 3.（有效水深3m，用机械刮泥装置排泥，其积泥厚度 .0，超高 0） 。2）穿孔墙孔洞总面积 20.463.7()1qmv3）孔洞个数 N孔洞形状采用矩形，尺寸为 cm185，则3.72.30.15801个,为便于布置，选用 138 个孔洞。水流经过穿孔布水墙的水头损失2200.1.496vhmg（4） 集水槽 堰口溢流率 33501.85/()2QmdB，需设集水槽。1） 按平面布置确定集水槽数，矩形池的集水槽中心距为 8.12.沉淀池宽度为 m，确定集水槽中心距为 2.1，则02.n 则布置集水槽数为 10。2） 按 33164.2.9/0.6/9Qqmhs（考虑 2.1的超负荷系数）确定每条集水槽的宽度。0.40.4B3）为施工方便，槽底为平坡，坡降为 0il集水槽内水深2233.61.7. .34981qh mgB集水槽高 0.5.07H槽长计算： 924m ， 2.由于采用双边配水，按每个集水槽的槽长 1.4/20.7L，取 1。集水槽的集水方式采用淹没孔口形式，则单个孔口流量)/(26.03 sghqh孔口中心或堰口上的水头 mh30.)(取孔口直径 m5，则 049.sq /17.812049.6 34 天津大学仁爱学院 2011 届本科生毕业设计（论文） 20孔口数 109.1037.84 qn个采用双边配水，则每边的孔眼数取 55 个孔眼中心距 m25.（5） 出水渠出水渠宽度采用 b=1，则渠内水深22 2333 208.11.7.()1.7()0.746069.qQh mgngb考虑集水槽到出水渠为自由跌落，跌落水位高 m.，设集水槽顶与出水渠顶相平， 出水渠高度 .78.54H图 24 淹没孔口集水方式图 25 集水槽高度（6） 排泥设施为取得较好的排泥效果，可采用虹吸式机械排泥，选用 SXH 型虹吸式吸泥机。排泥管兼放空管，放空管直径按公式计算：天津大学仁爱学院 2011 届本科生毕业设计（论文） 21mtBLHd 40.360.1827.7.055.0 ，采用 mDN450式中 0池内平均水深（ ） ，此处为 H6.31.；t放空时间（ s） ，此处按 h计。图 2-6 沉淀池计算草图 （7） 沉淀池水力条件复核水流载面积 215.36m水流湿周 水力半径 R2.13弗劳德数 522104.98165.)05( gvFr介于 5410之间，满足要求雷诺数 2430.Rev（按水温 C20计算）2.5 普通快滤池的设计2.5.1 设计数据设计规模 近期 370/md滤速 8/vh冲洗强度 215sqL冲洗时间 6in天津大学仁爱学院 2011 届本科生毕业设计（论文） 22水厂自用水量 10%2.5.2 设计计算1滤池面积及尺寸设计水量 31.70m/Qd滤池工作时间 24h，冲洗周期 12h滤池实际工作时间 4.8T（式中只考虑反冲洗停用时间，不考虑排放初滤水）滤池面积 270.1823.QFmv采用滤池数 N，布置成对称双行排列每个滤池面积 24.5.f采用滤池尺寸 1:2BL左右采用尺寸 m， 4.6校核强制滤速 89.14/Nvmh强2 滤池高度支承层高度 10.45H滤料层高度 27m砂面上水深 3超高（干弦） 40.H滤池总高 12340.5.720.345Hm3 配水系统（每只滤池）（1）干管干管流量 50.1758.3/gqf Ls采用管径 8dm（干管埋入池底，顶部设滤头或开孔布置）干管始端流速 .49/gvs（2）支管天津大学仁爱学院 2011 届本科生毕业设计（论文） 23支管中心间距 0.25zam每池支管数 18.zzLn根 （每侧 36 根）每根支管长 4.603752zl每根支管进口流量 8.62/gzqLsn采用管径 10zdm支管始端流速 .3/zvs（3）孔口布置支管孔口总面积与滤池面积比（开孔比） 0.25%孔口总面积 0.25%.164kFf m孔口流速 .7836/14vms孔口直径 9kd每个孔口面积 22523.6.10kfdm孔口总数 50.164987kFNf个每根支管孔口数 23kzn个支管孔口布置设两排，与垂线成 045夹角向下交错排列每根支管长 4.608.3172zl m每排孔口中心距 .0.5.52zkklan天津大学仁爱学院 2011 届本科生毕业设计（论文） 24图 2-7 水支管孔眼布置图1）孔眼水头损失支管壁厚采用 5m孔眼直径与壁厚之比 91.8kd查表得流量系数 0.6水头损失 211154229.80.6kqh mg2）复算配水系统支管长度与直径之比不大于 601.752.8600zld孔眼总面积与支管总横截面积之比小于 0.52.140.5.72.8kzFnf干管横截面积与支管总横截面积之比为 1.752.0210.41.76978gzfn4 洗砂排水槽洗砂排水槽中心距012.754Lamn每条洗砂排水槽长度：L =06081.9Bb天津大学仁爱学院 2011 届本科生毕业设计（论文） 25排水槽长度 l0=L=11m每槽排水量 2708.5gqLsn采用三角形标准断面槽中流速 0.6/vms槽断面尺寸 0118.50.19226qx mv排水槽底厚度 5.砂层最大膨胀率 4%e砂层高度 20.7Hm洗砂排水槽顶距砂面高度 2.5.45072.190.570.91exc m洗砂排水槽总平面面积 2.8.4.6FxlnbL复算：排水槽总平面面积与滤池面积之比一般小于 30%14.628.%50oFf5 滤池各种管渠计算（1）进水进水总流量 33170/.891/Qmds采用进水渠断面 渠宽 1B，水深 0.75Hm渠中流速 11.3/0975vsH各个滤池进水管流量 2.810./Q采用进水管直径 3Dm管中流速 21.4/vs （2）冲洗水冲洗水总流量 3350.78.3/0.758/QqfLsms天津大学仁爱学院 2011 届本科生毕业设计（论文） 26采用管径 360Dm管中流速 .74/vs（3）清水清水总流量 3410.89/Qs清水渠断面 同进水渠断面（便于布置）每个滤池清水管流量 352.1/ms 采用管径 530D管中流速 1.6/vs（4）排水排水流量 3630.758/Qms 排水渠断面 宽度 B，