给水厂课程设计计算书

第一章3城市给水处理厂课程设计基础资料311工程设计背景312设计规模313基础资料及处理要求3（1）原水水质4（2）地址条件4（3）气象条件4（4）处理要求5第二章6给水处理厂方案设计621资料分析与整理6211水域功能和标准分类6212水质评价与分析722水厂地址7221地址选原则7222气象条件7223设计规模823工艺流程选择8第三章8净水构筑物的计算831配水井832混凝设施9321混凝剂类型及加药间9322混合设施1733反应池/絮凝池18331絮凝形式及选用19332往复式絮凝沉淀池计算2334沉淀池26341常见沉淀池类型27342设计计算29343排泥方法3035滤池32351常用的滤池形式32352滤池的设计计算3736消毒设施的设计4837清水池50第四章54给水处理厂布置5441工艺流程布置5442平面布置5443厂区道路布置5544厂区绿化布置5545厂区管线布置5646高程布置5647管渠水力计算5648给水构筑物高程计算5749给水处理构筑物高程布置57参考文献58第一章城市给水处理厂课程设计基础资料11工程设计背景某市位于广东省中南部，北接广州，南连深圳，是近年来珠江三角洲经济发展和城市进程较快的地区。近年来，由于经济的发展、城市化进程的加快和城市人民生活水平的提高，用水的需求不断增长，原有水处理厂的生产能力已不能满足要求，对经济发展和人民生活造成了严重影响，为缓解这一矛盾，经市政府部门研究并上报请上级主管部门批准，决定在东江南支流、螯峙塘新建一座给水处理厂。12设计规模该净水厂总设计规模为15104M3/D，征地面积约40000M2。13基础资料及处理要求（1）原水水质原水水质的主要参数见下表。原水水质资料序号项目单位数值序号项目单位数值1浑浊度度54213锰MG/L0072细菌总数个/ML28014铜MG/L0013总大肠菌群个/L920015锌MG/L30M2时，长宽2141；4当滤池个数少于5个时，宜用单行排列。反之可采用双行排列；5一般砂滤料粒径为最小粒径DMIN05MM，最大粒径DMAX12MM，不均匀系数K802，滤层厚度不小于700；6滤层上面水深一般采用1520M；7滤层工作周期一般采用24H，冲洗前的水头损失最大值一般采用2025M；8滤池超高一般采用03M；352V型滤池的设计计算（1主要参数滤速V12M/H，强制滤速17M/H；第一步气冲冲洗强度Q气115L/SM2）；第二步气水同时反冲，空气强度Q气215L/SM2），水强度Q水14L/SM2）；第三步水冲强度Q水25L/SM2）；第一步气冲时间为3MIN，第二步气水同时反冲洗时间为4MIN，单独水冲时间为5MIN，冲洗时间共计12MIN。冲洗周期为48H，反冲横扫强度18L/SM2）；滤料采用单层加厚均质滤料，粒径096135MM，不均匀系数1216。2泥体尺寸1）滤池工作时间TT24T24/T2401239H2滤池面积FF2M74092315TVQ3）滤池的分格为节省土地，选双格V型滤池，池底板用混凝土，单格宽B单35M，长L单145M，面积为5075M2。共四座，没座面积F1015M2，总面积406M2。4）校核强制滤速VVHMNV/16满足V17M/H的要求。5滤池高度的确定滤池超高H503M滤池上的水深H415M滤料层厚H310M滤料厚，取H2013M滤板下布水区高度，取H109M则滤池总高度HH1H2H3H4H509013101503383M3水封井的设计均质滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算VD1MGV1800230L清式中H清水流通过清洁滤料层的水头损失，CM；V水的运动黏度，CM/S2，20时为00101CM2/S；M0滤料孔隙率，取05；D0与滤料体积相同的球体直径，CM，根据厂家提供数据为01CM；L0滤层厚度，CM，L0100CM；V滤速，CM/S，V12M/H033CM/S；滤料颗粒度系数，天然砂粒为07508，取08所以，1911CMVD1MGV1800230L清根据经验，滤速为810M/H时，清洁滤料层的水头损失一般为3040CM。计算值比经验值低，取经验值的低限30CM为清洁滤料层的过滤水头损失。正常过滤时，通过长柄滤头的水头损失H022M。忽略其他水头损失，则每次反冲洗后刚开始过滤时水头损失为H开始03022052M为保证滤池正常过滤时池内的液面高出滤料层，水封井出水堰顶标高与滤料层相同。设计水封井平面尺寸2M2M，堰底板比滤池底板低03M，水封井出水堰总高H水封03H1H2H3030901310233M因为每座滤池过滤水量Q单VF1210151218M3/H034M3/S所以水封井出水堰堰上水头由矩形堰的流量公式Q184BH计算得23H水封020M则反冲洗完毕，清洁滤料层过滤时，滤池液面比滤料层高020052072M（4）反冲洗管渠系统1）反冲洗用水流量Q反Q反水QF510155075L/S1827M3/HV型滤池反冲洗时，表面扫洗同时进行，其流量Q表水QF00018101501827M3/H2）反冲洗配水系统的断面计算A水干Q反水/V水干05075/15034M2反冲洗配水干管用钢管，DN600，流速14M/S。反冲洗水由反冲洗配水干管输送至水分配渠，由气水分配渠底侧的布水方孔配水到滤池底部布水区。反冲洗水通过配水方孔的流速按反冲洗配水支管的流速取值。配水支管流速或孔口流速为115M/S左右，取V水支1M/S。则配水支管的截面积A方孔Q反水/V水支05075/1051M2此即配水方孔总面积。沿渠长方形两侧各均匀布置25个配水方孔，共50个，孔中心间距06M，每个孔口面积A小051/5000102M2每个孔口尺寸取01M01M3）反冲洗用水量Q气的计算Q反气Q气/S15225M3/S4配水系统的断面计算A气干Q反气/V气干15225/503045M2反冲洗配水干管用钢管，DN800，流速302M/SA气支Q反气/V气支15225/10015M2每个布气小孔面积A气孔A气支/50015/500003M2孔口直径D气孔（40003/314）006M每孔配气量Q气孔Q反气/5015225/5000305M3/S10962M3/H5气水分配渠的断面设计气水同时反冲洗时反冲洗水的流量Q反气水Q水F41015406L/S041M3/S气水同时反冲洗时反冲洗空气的流量Q反气Q气/S气水分配干渠的断面积A气水Q反气水/V水干Q反气/V气干041/1515225/5058M25滤池管渠的布置1）反冲洗管渠气水分配渠1气水分配渠起端宽取04M，高取15M，末端宽取04M，高取1M。则起端截面积06M2,，末端截面积04M2。两侧沿程分布置25个配水小孔和25个布水小孔，孔间距06M，共50个配气小孔和50个配水小孔，气水分配渠末端所需最小截面积058/50001211Q反气10032M3/MIN。36消毒设施的设计（1）加氯量和储氯量加氯量Q的计算10A/KGH式中需要消毒的水量（），此处为4812513M3/MHA最大投氯量（MG/L）,此处取1MG/L则DKGHKQ/51/82451010储氯量储氯量按一个月考虑月/KG346510Q3G加氯机加氯机类型有转子加氯机，自动真空加氯机此设计方案采用投加量小于10KG/H的挂墙式自动真空加氯机2台，交替使用。（2）泄氯控制加氯系统发生氯泄漏将造成严重的环境污染，故宜漏氯吸收装置。漏氯吸收装置以对氯吸收较快而且最为经济的氢氧化钠溶液作为与氯化合的药剂。有立式和卧式两种，此方案采用立式。结构如下图（3）加氯间在加氯间低处设排风扇一个，换气量每小时812次，并安装漏气探测器，其位置在室内地面以上20CM。设置漏气报警仪，当检测的漏气量达到23MG/KG时即报警，切换有关阀门，切断氯源，同时排风扇动作。加氯间平面尺寸长30M，宽90M；氯库平面尺寸为长120M，宽90M。加氯间与氯库平面布置图37清水池一般要求1清水池有效容积可按供水量的1020考虑；2清水池进水管管径按平均时水量计算，进水管标高应考虑避免由于池中水位变化而形成进水管气阻，可采用降低进水管标高，或进水管进池后用弯管下弯；3出水管管径一般按最高日最高时水量计算。无相关资料时，按照平均时流量乘以1214的系数确定。4溢流管管径一般与进水管相同，管端为喇叭口，管上不得安装阀门；排水管管径可按2H内将水泄空进行计算，但最小管径不得小于100MM；（1）平面尺寸计算1）清水池的有效容积清水池的有效容积包括调节容积、消防贮水量和水厂自用水量的调节量。清水池的总有效容积VKQ式中V清水池总有效容积，M2；K经验系数，一般为1020，此处取10；Q设计水量，M3/D，为115500M3/D则31500KV清水池设计4座，则每座清水池的有效容积为1V31M52874V2）清水池平面设计每座清水池面积A1H式中H清水池的有效水深，M此设计取H40M，则21M875142VA取清水出宽度B为20M，则清水池长度LL27清水池超高取05，清水池总高H为1H1054HM（1）管道系统1）清水池的进水管140785QD式中清水池进水管管径，M1进水管管内流速，M/S，一般采用0710M/S设计中取07M/S设计水量，M3/SQMVD780785041785041设计中取进水管管径为700MM，进水管内实际流速为087M/S2）清水池的出水管清水池出水量应按最大出水量计算124KQ式中最大出水量（M3/H）1Q时变系数，一般采用1325K设计水量（M3/H）设计中采用时变系数K15SMDQ/012/7521845012331出水管管径210785QD式中出水管管径（M）2出水管管内流速，一般采用0710M/S1设计中取07M/S1M9140785042V7850412QD设计中取出水管管径为09M，则出水管实际流速为079M/S3）清水池的溢水管溢流管的直径与进水管管径相同，取为900MM。在溢流管管段设喇叭口，管上不设阀门。出水设置网罩，防止虫类进入池内。4）清水池排水管清水池内的水在检修时需要放空，因此应设排水管。排水管的管按按两小时内将池中的水放空计算。排水管内流速按12M/S估计，则排水管的管径3D3260785VT式中排水管的管径（M）3T放空时间排水管内水流速度2设计中取T2HM650217836025V785036T3VD设计取水管采用管径为700MM。清水池的放空也常采用潜水泵排水，在清水池低水位时进行。（2）清水池布置1）导流墙每座清水池设两条导流墙，间距5M，导流墙底部每隔10M设01M01M的过水方孔，使清水池清洗时排水方便。2）检修孔在清水池顶部设圆形检修孔2个，直径为1200MM。3）通气管清水池顶部设通气孔共12个，每格4个，通气管管径为200MM，通气管伸出地面的高度高低错落，便于空气流通。4）覆土厚度清水池顶部应有0510M（水处理工程设计计算第7章）的覆土厚度，并加以绿化，此处取覆土厚度为10M。第四章给水处理厂布置41工艺流程布置工艺流程布置根据设计任务书提供的厂区面积和地形，采用直线型。这种布置，生产联络管线短，管理方便，且有利于日后扩建。42平面布置按照功能，将水厂布置分成以下四区1生产区由各项水处理设施组成，呈直线型布置。（2）生活区将办公楼、宿舍、食堂、锅炉房、浴室等建筑物组合在一个区内。为不使这些建筑过于分散，将办公楼与化验室，食堂与宿舍，浴室与锅炉房合建，使这些建筑相对集中。这些建筑布置在水厂进门附近，便于外来人员联系。（3）维修区将机修间、水表修理间、电修间、泥木工间合建，仓库与车库合建，和管配件场、砂场组合在一个区内，靠近生产区，以便于设备的检修，为不使维修区与生产区混为一体，用道路将两区隔开。考虑扩建后生产工艺系统的使用，维修区位置兼顾了今后的发展。（4）加药区加药间、加氯间设于絮凝沉淀池附近。43厂区道路布置（1）主厂道布置由厂外道路与厂内办公楼连接的道路采用主厂道，道宽60M，设双侧15M人行道，并植树绿化。（2）车行道布置厂区内各主要构（建）筑物间布置车行道，道宽为40M，呈环状布置，以便车辆回程。（3）步行道布置加药间、加氯间、药库与絮凝沉淀池间，设步行道联系，泥木工间、浴室、宿舍等无物品器材运输的建筑物，亦设步行道与主厂道或车行道联系。主厂道和车行道为沥青路面，步行道为铺砌预制混凝土板块、地砖等。44厂区绿化布置（1）绿地在厂门附近、办公楼、宿舍食堂、滤池、泵房的门前空地预留扩建场地，修建草坪。（2）花坛在正对厂门内布置花坛。（3）绿带利用道路与构筑物间的带状空地进行绿化，绿带以草皮为主，靠路一侧植树篱，临靠构筑物一侧栽种花木或灌木，草地中栽种一些花卉。（4行道树和绿篱道路两侧栽种主干挺直、高大的树木如白杨，净水构筑物附近栽种乔木或灌木、丁香树。步行道两侧、草坪周围栽种绿篱，高度为0608M，围墙采用18M高绿篱45厂区管线布置1原水管道原水由两条输水管线进入水厂，阀门井后用联络管连接分别接入两个机械混合池，为事故检修不影响水厂运行，分别超越沉淀池、滤池设置超越管。2加药管和加氯管为了防止管道腐蚀，加药管和加氯管采用塑料管，管道安装在管沟内，上设活动盖板，以便管道堵塞时管道清通，加药管线以最短距离至投加点布置。3水厂自用水管道水厂自用水包括生产用水、冲洗和溶药用水、生活用水、消防用水等，由二级泵房压水管路接出，送至各构（建）筑物用水点。DN70以上埋地管采用球墨铸铁管，DN70以内采用复合管或塑料管。4消火栓布置厂区内每隔1200M间距设置一个室外消火栓。5排水系统布置厂区排水包括生活排水、生产排水（沉淀池排泥、滤池反冲洗排水）、排雨水三部分。生产排水经预沉后回流至机械混合池前接入生产管道系统，污泥经浓缩脱水后造田。生活污水系统单独设置，经处理后排放。46高程布置构筑物高程布置与厂区地形、地质条件及所采用的构筑物形式有关，而水厂应避免反应沉淀池在地面上架空太高，考虑到土方的填、挖平衡，本设计采用清水池的顶面标高与清水池所在地面标高相同47管渠水力计算1）清水池清水池所在地面标高为0M，则其顶面标高为0M，池面超高为05M，则