水质设计计算说明书

1、西安工业大学西安工业大学西安工业大学西安工业大学 课程设计说明书（论文）课程设计说明书（论文）课程设计说明书（论文）课程设计说明书（论文） 课程名称：课程名称： 水质工程学水质工程学 设计题目：设计题目：佛山市三水区北江水厂工程设计佛山市三水区北江水厂工程设计 院院 系：系： 建筑工程学院建筑工程学院 班班 级：级： 设设 计计 者：者： 李江李江 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 逯延军逯延军 设计时间：设计时间： 20142014 年年 1 1 月月 1 1 日日 目录目录 第一章第一章 课程设计指导书和任务书课程设计指导书和任务书.1 1.1 给水处理课程设计指导书 .1 1.2 给

2、水处理厂课程设计任务书 1 .1 第二章第二章 设计说明书设计说明书.3 2.1、供水水质要求.3 2.2、水厂厂址选择.4 2.3、设计规模.4 2.4、净水工艺流程的确定 .4 第三章第三章 设计计算与水厂设备的选择设计计算与水厂设备的选择.6 3.1、混凝.6 3.1.1 混凝剂的选择.6 3.1.2、投加方式.7 3.1.3、加药量的计算和加药间的布置.7 3.2、絮凝池选用.11 3.2.1 絮凝池形式的选择.11 3.2.2、折板絮凝池设计参数.12 3.3、平流沉淀池.17 3.3.1、平流沉淀池设计计算.18 3.4、普通快滤池.21 3.4.1、普通快滤池设计计算.23 3.

3、5、清水池.27 1、清水池总容积的计算.27 3.6、消毒工艺.28 3.7、吸水井.30 3.8、二级泵房.31 第四章、水厂平面和高程布置第四章、水厂平面和高程布置.31 4.1、平面布置.31 4.2、高程布置.33 参考文献参考文献 .35 第一章第一章 课程设计指导书和任务书课程设计指导书和任务书 1.1 给水处理课程设计指导书给水处理课程设计指导书 一、课程设计的目的 通过城市给水处理厂的课程设计，巩固与运用课堂所学的基本理论和知识， 加深对给水处理课程内容的学习和理解，掌握设计所需资料及其应用方法，熟 悉设计步骤与相关设计内容，学会计算方法，能准确运用工程语言表达工程思 想，能

4、正确运用设计规范，设计手册和参考资料，掌握给水处理厂设计的方法， 培养和提高计算能力、设计和绘图水平。在教师指导下，基本能独立完成一个 给水处理厂的工艺设计，锻炼和提高分析及解决工程问题的能力。 二、课程设计的要求 基本要求：完成设计计算说明书一份，工艺扩初设计图纸两张（3#） ，其 中给水处理厂平面布置图一张，水处理工艺高程布置图一张。 三、课程设计的内容 1、根据水质、水量、地区条件、施工条件和一些给水处理厂运转情况选定 处理方案和确定处理工艺流程。 2、拟定各种构筑物的设计流量及工艺参数。 3、选择各种构筑物的类型和数目，初步进行给水处理厂的平面布置和高程 布置。在此基础上确定的构筑物的

5、形式、有关尺寸安装位置等。 4、进行各种构筑物的设计和计算，定出各种构筑物和主要构件的尺寸，设 计时要考虑到构筑物及其构造、施工上的可能性。 5、根据各构筑物的确切尺寸，确定个构筑物在平面布置上的确切位置，并 最后完成平面布置。 6、给水处理厂厂区主体构筑物（生产工艺）和附属构筑物的布置，厂区道 路、绿化等总体布置。 7、绘制本设计任务书中指定的水厂平面，工艺高程图纸两张（3#图） 。 8、写出设计说明书及计算说明书。 四、参考资料 1、 给水工程 （第四版）教材 2、 给水排水设计手册 。 3、相关的给水工程设计资料。 五、进度要求 课程设计要求在两周内完成 1.2 给水处理厂课程设计任务书

6、给水处理厂课程设计任务书 1 一、设计原始资料 （一）设计题目：某水厂水处理工程设计 （二）设计水量： Q=7104m3/d （三）水源水质 表 1 水源水质（平均值） 项目pH 值色度（度）浊度 （NTU） CODMn（m g/L） 氨氮 （mg/L） 平均值6.929515.80.85 项目细菌 （个/L） 大肠菌群数 （个/L） 平均值613最大10000，最小 1500 （四）处理要求 执行生活饮用水卫生标准GB5749-2006. （五）相关设计资料 (1) 用来建水厂的空地地势平坦，厂区平均海拔高程 13m。 (2) 风向：全年主导风向东南偏东（夏季） ；西北（冬季） ；频率 10

7、%。 (3) 气温：月平均最高温度 28.8，月平均最冷温度 4.2，年平均气温 16.2。 (4) 最大冻土深度 5cm。 二、设计要求： A根据以上资料，进行城市给水处理厂的初步设计。 B编写设计说明计算书，包括确定合理的给水处理工艺流程，相应构筑物的 设计计算，计算正确并附有必要简图。进行给水处理厂的平面布置设计和高程 布置，合理安排处理构筑物、站内管道系统及辅助建筑物的平面位置及标高。 C画出两张图： 3 号图纸：给水处理厂平面布置图（1：500） 。 3 号图纸：给水处理工艺高程布置图（横比 1:300；纵比 1：500） 第二章第二章 设计说明书设计说明书 2.1、供水水质要求、供

8、水水质要求 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。 序号项 目单 位标准限值 1 PH 值 / 6.58.5 2 色度度 15 3 浊度 NTU3 4 肉眼可见物 / 不得含有 5 总硬度mg/L，CaCO3 450 6 氯化物 mg/L250 7氟化物 mg/L250 8 硝酸盐 mg/L10 9 总溶固物 mg/L1000 10CODMnmg/L5 11 氨氮

9、 mg/L0.5 12 铁 mg/L0.3 13 锰 mg/L0.1 14 铜 mg/L1 15 砷 mg/L0.01 16 锌 mg/L1.0 17 铅 mg/L0.01 18 细菌总数 CFU/mL100 19 大肠杆菌 CFU/mL 不得检出 由所给资料可知，所取水源不符合生活饮用水卫生标准 （GB5749- 2006）要求，经过一定的处理，适宜做生活饮用水水源。 2.2、水厂厂址选择、水厂厂址选择 水厂厂址选择，应结合城市建设，在整个给水系统设计方案中进行全面规 划，综合考虑通过技术经济确定，在选择厂址时，一般应考虑一下几个问题。 1）厂址应选择在工程地址条件较好的地方。 2）水厂尽可

10、能选择在不受洪水威胁的地方，否则应考虑防洪措施。 3）水厂应少占农田或不占农田，并留有发展余地。 4）水厂应设置在交通方便、靠近电源的地方，以利于施工管路，降低输电线 路的造价。还应考虑沉淀池排泥及滤池冲洗水排除方便。 5）当取水地点距离用水较近时，水厂一般设置在取水构筑物附近，通常与取 水构筑物建在一起。 该市全年平均气温较高，夏季刮东南导偏东风，冬季西北风。 根据以上综合考虑，厂址应设置在西南方，处于河流的上游方位。 2.3、设计规模、设计规模 设计用水量定额是确定设计用水量的主要依据，它可影响给水系统相应设 施的规模、工程投资、工程扩建的期限、今后水量的保证等方面，所以必须慎 重考虑，应

11、结合现状和规划资料并参照类似地区或企业的用水情况，确定用水 定额。 最高日设计用水量内容包括：城市最高日综合生活用水量（包括公共设施生活 用水量） 、工业企业生产用水量、工业企业职工的生活用水和淋浴用水量、浇洒 道路和大面积绿化用水量、未预见水量和管网漏失水量、消防用水量。 设计任务书已给出最高日用水量为：70000 ，水厂自用水系数按 d Q 3 m d 5计，则设计水量为：= .05 = 73500。 d Q 3 m d 2.4、净水工艺流程的确定、净水工艺流程的确定 给水处理厂工艺流程的确定，应根据水源水质和生活饮用水卫生标准 GB574985及生活饮用水卫生规范 、水厂所在地区的气候情

12、况、设计水 量、设计规模等因素，通过调查研究，参考相似水厂的设计运行经验，经过技 术经济比较后确定。 给水处理方法和工艺流程的选择，应根据原水水质及设计生产能力等因素， 通过调查研究，必要的实验并参考相似条件下处理构筑物的运行经验，经技术 经济比较后确定。由于水源不同，水质各异，饮用水处理系统的组成和工艺流 程有多种多样。 方案1 以地表水作为水源时，处理工艺流程中通常包括混合、絮凝、沉淀 或澄清、过滤及消毒。 工艺流程如图： 源水混凝剂投入混合絮凝沉淀过滤消毒清水池二泵站 用户 （澄清） 方案2 当原水浊度较低（一般在50度以下） ，不受工业废水污染且水质变化 不大者，可省略混凝沉淀（或澄清

13、）构筑物，原水采用双层滤料或多 层滤料池直接过滤，也可在过滤前设一微絮凝池，称微絮凝过滤。 工艺流程如图： 源水混凝剂投入混合直接过滤消毒清水池二泵站用户 高分子助凝剂 方案 3 当原水浊度较高、含沙量大时，为了达到预期的混凝沉淀（或澄 清）效果，减少混凝剂用量，应增设预沉池或沉砂池。 工艺流程如图： 源水预沉池或沉砂池混凝剂投入混合絮凝沉淀过滤消毒 清水池二泵站用户 （澄清） 根据水质资料知其地表水水源水位变化不大。 色度较稳定，浊度硬度能稳定在一个固定的范围内，并不存在 Fe、Mn、Cu 过 量 等问题，所以采用工艺流程如图： 源水混凝剂投入混合直接过滤消毒清水池二泵站用户 高分子混凝剂

14、高分子混凝剂 源水 （一泵）折板絮凝池 平流式沉淀池 加氯消毒 加氯消毒 普通快虑池 清水池 吸水井 二泵 城市管网 第三章第三章 设计计算与水厂设备的选择设计计算与水厂设备的选择 3.1、混凝、混凝 3.1.1 混凝剂的选择混凝剂的选择 精制硫酸铝 .18 342 )(SOAlOH2 制造工艺复杂，水解作用缓慢；含无水硫酸铝50%52%；适用于水温为20 40 当PH=4-7时，主要去除有机物；PH=5.7-7.8时，主要去除悬浮物；PH=6.4-7.8 时，处理浊度高，色度低（小于30度）的水。 粗制硫酸铝 .18 342 )(SOAlOH2 制造工艺简单，价格低；设计时，含无水硫酸铝一般

15、可采用20%25%；含有 20%30%不溶物，其他同精制硫酸铝 硫酸亚铁 .7 4 FeSOOH2 絮体形成较快，沉淀时间短；使用于碱度高、浊度高，PH=8.1-9.6，混凝作 用好，但原水色度较高时不宜采用；当PH较低时，常用氯氧化物使铁氧化成三 价，腐蚀性较高 三氯化铁 .6 3 FeClOH2 不受水温影响，絮体大，沉淀速度快，效果好。易溶解，易混合，残渣少。 对金属（尤其对铁）腐蚀性大，对混凝土亦腐蚀，对塑料会因发热而引起变 形 原水PH=6.08.4之间为宜，当原水碱度不足时应加适量石灰；处理低浊水时效 果不显著 聚合氯化铝 ，简称PAC mnnCl OHAl)( 62 净化效率高，

16、用药量少，出水浊度低，色度小，过滤性能好，原水浊度高时 尤为显著 温度适应性高，PH值使用范围宽（PH=5-9） ，因而可调PH值。 操作方便，腐蚀性小，劳动条件好，成本低 聚丙烯酰胺 又名三号絮凝剂，简写 PAM 处理高浊度水池效果显著，既可保证水质，又可减少混凝剂用量和沉淀池容 积，目前被认为是处理高浊水最有效的絮凝剂之一，适当水解后，效果提高， 常与其他混凝剂配合使用或作助凝剂，其单体丙烯酰胺有毒，用于饮用水净化 应控制用量。 3.1.2、投加方式、投加方式 水泵投加 采用计量泵投加，不需另设计量设备 水射器投加 采用水射器投加，设备简单，使用方便，但水射器效率较低，且易磨损 重力投加

17、将溶液池架高，利用重力将药液投入水泵压水管或混合设施入口处，这种投加 方式安全可靠，但溶液池位置较高 综上所述，PAM等有机高分子混凝剂有毒性，不易控制用量，由于在投混凝剂 前加液氯进行预处理，如用硫酸亚铁作混凝剂，易被氧化成三价铁。本设计采 用聚合氯化铝混凝剂，无机高分子混凝剂操作方便，腐蚀性小，劳动条件好， 成本低，净化效率高，用药量少，温度适用性高，采用计量泵投加，因为其使 用方便，操作简单，工作可靠，广泛应用于加药系统，即混凝剂采用聚合氯化 铝PAC计量泵投加。 3.1.3、加药量的计算和加药间的布置、加药量的计算和加药间的布置 最高日用水量 = .05 = 73500=3062.5=

18、0.85 d Q 3 m d hm3sm3 溶液池容积 = =11 m nb Qa W 417 1 210417 5 . 306230 3 式中：混凝剂（PAC）的最大投加量（mg/L） ，本设计取 30mg/L；a 溶液浓度，一般取 5%-20%，本设计取 10%；b 处理水量，本设计为 3062.5 Qh/m3 每日调制次数，一般不超过 3 次，本设计取 2 次。n 溶液池采用矩形钢筋混凝土结构，设置 2 座，一备一用，保证连续投药。 单池尺寸为 LBH=3.23.21.8，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：= 1 W LBH=3.23.2

19、1.2=12.3m ，满足要求。 3 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。 溶解池容积 3 12 3 . 3113 . 0)3 . 02 . 0(mWW 式中： 溶解池容积（m3 ） ，一般采用（0.2-0.3）；本设计取 0.3 2 W 1 W 1 W 溶解池也设置为 2 池，单池尺寸：LBH=1.81.81.6，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。则溶解池实际有效容积： = L

20、BH=1.81.81.1=3.6 m ，满足要求。 1 W 3 溶解池的放水时间采用 t10min，则放水流量： q =5.5L/S, 0 t W 60 2 6010 10003 . 3 查水力计算表得放水管管径70mm，相应流速 v=1.04m/s，管材采用硬聚 0 d 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。 混合设施 投药管 投药管流量： q=0.25L/S 606024 10002 1 W 606024 1000211 计量投加设备 计量泵每小时投加药量:q=0.92m /h 12 1

21、W 12 11 3 式中：溶液池容积（m3） 1 W 药库设计参数 混凝剂聚合氯化铝（PAC）所占体积： T=Q15=7350015=33075=33.075t 15 1000 a 1000 30 式中：T药剂按最大投药量的 15d 用量储存 15 aPAC 投加量（mg/l） ，本设计取 30mg/l Q处理水量（m /d） 。 3 聚合氯化铝的相对密度为 1.19，则算占体积 V= 3 79.27 19. 1 075.33 m 药品放置高度按 1.5m 计，则所需面积为 18.5m 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

22、所需面积：，则 2 24 5 . 183 . 1Am 药库平面尺寸取 LBH=6.9m3.5m3m 。 混合设施应根据混凝剂的品种进行设计，使药剂与水进行恰当、急剧充分的 混合。一般混合时间 1030s，混合方式基本分为四类：水力混合、械混合、 水泵混合、管式混合。力混合简单，但不能适应流量的变化；机械混合可进 行调节，能适应各种流量的变化。具体采用何种混合方式，应根据水厂工艺 布置、水质、水量、投加药剂品种及维修条件等因素确定。 表 5-6 常用混合方式的主要特点及使用 方 式特 点 及 使 用 条 件 管道混合 混合简单，无需另建混合设施，混合效果不稳定， 流速低时，混合不充分 管式混合

23、静态混合器 构造简单，无运动设备，安装方便，混合快速均匀； 当流量降低时，混合效果下降 水泵混合 混合效果好，不许增加混合设施，节省动力，但使 用腐蚀性药剂时，对水泵有腐蚀作用。适用于取水 泵房与水厂间距小于 150m 的情况 机械混合 混合效果好，且不受水量变化影响，适用于各种规 格的水厂，但需增加混合设备和维修工作 本设计的混合设施采用“管式静态混合器” ，管式静态混合器有其 独特的优点，构造简单、安装方便、维修费用低。又由于水厂运行稳定，并 不存在“流量降低，混合效果下降”的情况，所以选用管式静态混合器 (DN700)。 管道 混合单元体 加药 水流方向 图 管式静态混合器 管静态混合器

24、工作原理：混合器内安装若干混合单元，每一混合单元有若 干固定叶片按一定角度交叉组成。水流和药剂通过混合器时，将被单元体多次 分割，改向并形成涡流，达到混合目的。 静态混合器的计算 本设计采用管式静态混合器对药剂与水进行混合。设计总进水量为 Q=73500m3/d，水厂进水管投药口靠近水流方向的第一个混合单元，投药管插入 管径的 1/3 处，且投药管上多处开孔，使药液均匀分布。静态混合器的水头损 失一般小于 0.5m，根据水头损失的计算公式:h=0.1184n 4 . 4 2 d Q 式中：h水头损失（m）； Q处理水量（m /d）; 3 d管道直径（m）； n混合单元（个）。 设计中取 d=0

25、.7m，Q=0.85 m /S,当 n=1 时，h=0.4m 4，符合要求； 长深比 L / H =89.3/3.5 = 25.5 10，符合要求。 （3）校核 水流截面积为 W = Q/v = 0.425/0.011=38.6m2 水流湿周为X = 10 + 2*3.5 =17m 水力半径为，R = W / X =38.6 / 17 =2.27m 弗劳德数为 ，Fr = V2 / ( R * g ) = (0.011)2 / ( 2.27* 9.8 ) = 0. 雷诺数为 Re = V*R / u = 1000*0.011*2.27/ /10.02/10000 =24920，均符 合要求。

26、（4）指形集水槽 采用两侧三角锯齿堰指形集水槽集水。集水槽个数为，集水槽8N 的中心距为 a = B / N = 7 / 5 = 1.4 m，槽中流量为 q1 = Q / N = 0.8507 / 8 = 0.1063m3/s，考虑到池子的超载系数为 20%，故槽中流量为 q = 1.2 q1= 0.1063*1.2 = 0.1276m3/s。 槽宽 b = 0.9 q0.4 = 0.9 * 0.12760.4 = 0.395，为便于施工取 0.4 m 。 集水槽长度按堰口溢流率计算，堰口溢流率取，则集水 3 450 ( . ) m md 槽总长度为：L = Q / 450 = 0.8507

27、* 24 * 3600 / 450 = 153m ，8 个集水槽， 双侧进水，每个集水槽长度取 10 m ，则集水槽实际总长度为：L = 8 * 2 * 10 = 160 153，符合要求。 起点槽中水深为， 1 0.750.75 0.40.3Hbm 终点槽中水深为，为便于施工，槽中水深 2 1.251.25 0.40.5Hbm 统一取。 2 0.5Hm 集水方法采用三角锯齿堰，跌落高度取 0.05 m ，槽起高取 0.15 m ， 则集水槽总高度为。 32 0.050.150.50.050.150.70HHm 采用出水三角堰，堰上水头采取，每个三角堰的流量为90。0.07m ，每条集水槽的设

28、计流量为 q = 3 2.472.47 11 1.3431.343 0.070.0019mqh s 1.2 q1= 0.0760 *1.2 = 0.0912 m3/s。 ，每条集水槽的三角堰个数为 n=q/q1=0.0912/0.0019=47.4，取 48 个，堰口下缘与出水槽水面之距为 0.05 m ，三角堰中距为 16/48=0.3。 0.07m 0.05m 0.5m 0.3m 三角堰布置图 （5）集水渠计算 集水渠宽 b = 0.9 * Q0.4 = 0.9 * 0.40290.4 = 0.6256，为了便于施工取 0.6m 。 起点渠中水深 H1 = 0.75 * b = 0.75

29、* 0.6 = 0.45 m， 终点渠中水深 H2 = 1.25 * b = 1.25 * 0.6 = 0.75 m，为了便于施工，渠 中水深统一取 0.75m ，自由跌水高度取 0.07 m ，集水渠总高度为： 0.75 + 0.45 +0.07 = 1.27 m 在每条集水渠的末端设一个出水管，根据平均经济流速要求，管径 为 DN600。 （6）放空管 沉淀池放空时间按 3 h 计，则放空管直径为： d = 0.7*7.0*86.4*3.60.5 / 3 /36001/2 = 0.27 ，采用 DN300mm 的钢管 （7）吸泥 根据沉淀池宽，采用轨距为 8m 的型虹吸式机械吸泥机。 2

30、HJX 3.4、普通快滤池、普通快滤池 过滤形式的选择 供生活饮用水的滤池出水水质经消毒后应符合现行生活饮用水卫生标准 的要求；供生产用水的过滤池出水水质，应符合生产工艺要求；滤池形式的选 择，应根据设计生产能力、原水水质和工艺流程的高程布置等因素，结合当地 条件，通过技术经济比较确定。 普通快滤池 单层砂滤料 优点：材料易得，价格低；大阻力配水系统，单池面积较大， 可采用减速过滤，水质好 缺点：阀门多，价格高，易损坏，需设有全套冲洗设备 适用条件：一般用于大中水厂，单池面积不宜大于100 2 m 无烟煤石英砂双层滤料 优点：含污能力大，可采用较大滤速；可采用减 速过滤，水质好，冲洗用水少 缺

31、点：滤料价格高，易流失；冲洗困难，易积泥 球 适用条件：使用于大中型水厂，宜采用大阻力配 水 系统，单池面积不宜大于100，需要采用助冲 2 m 设 施 砂煤重质矿石三层滤料 优点：含污能力大，可采用较大滤速；可采用减速 过滤，水质好，冲洗用水少 缺点：滤料价格高，易流失；冲洗困难，易积泥球 适用条件：使用于中型水厂，宜采用中阻力配水系 统，单池面积不宜大于50-60，需要 2 m 采用助冲设施 V型滤池 优点：采用气水反冲洗，有表面横向扫洗作用，冲洗效果好，节水；配 水系统一般采用长柄滤头冲洗过程自动控制 缺点：采用均质滤料，滤层较厚，滤料较粗，过滤周期长 适用条件：适用于大中型水厂 虹吸滤

32、池 优点：不需大型阀门，易于自动化操作，管理方便 缺点：土建结构复杂，池深大单池面积小，冲洗水量大；等速过滤，水质 不如变速过滤 适用条件：适用于中型水厂，单池面积不宜大于25-30 2 m 双阀滤池 单层砂滤料 优点：材料易得，价格低，大阻力配水系统，单池面积可大，可采用减 速过滤，水质好，减少两只阀门 缺点：必须有全套冲洗设备，增加形成虹吸的抽气设备 适用条件：适用于中型水厂，单池面积不宜大于25-30 2 m 移动罩滤池 单层砂滤料 优点：造价低，不需要大型阀门设备，池深浅，结构简单；自动连续运 行，不需冲洗设备；占地少，节能 缺点：减速过滤，需移动冲洗设备，罩体与隔墙间密封技术要求高；

33、起 始滤速较高，因而平均设计滤速不宜过高 适用条件：适用于大中型水厂，单格面积小于10 2 m 综上所述，普通快滤池（单层砂滤料） ，材料易得，价格低；大阻力配水系 统，单池面积较大，可采用减速过滤，水质好，因此，采用普通快滤池。 3.4.1、普通快滤池设计计算、普通快滤池设计计算 普通快滤池近期设计一组。设计中选用单层石英砂滤池，滤池分为 6 格采 用双排排列，每格滤池的实际面积为，滤池的高度为 3.2m，超高 0.3m。 2 42m 滤池配水干管的管径为，配水支管的管径为，单根支管的长度为m7 . 0m1 . 0 ，单格中支管的根数为 56 根，每根支管上的孔口数为 17 个，孔间距 0.

34、6 m7 . 2 m，支管上的孔口数布置成两排，与垂线成 45 度夹角向下交错排列。 洗砂排水槽采用三角形标准断面，每格洗砂排水槽数为两个，洗砂排水槽 顶距砂面高度为。m17 . 1 滤池采用高位水箱进行反冲洗，取冲洗强度，冲洗时间 6min, 2 /14msL 水箱的容积为，冲洗水箱的高度为。 2 52.317mm8 . 6 平面尺寸计算 滤池总面积 ； vTQF 100 ntntTT 式中 滤池总面积F 2 m 设计水量，近期设计 组，每组滤池设计水量Qdm31 Q = 73500 ，dm3 设计滤速，石英砂单层滤料一般采用，双层滤料一vhmhm97 般采用hm129 滤池每日的实际工作时

35、间Th 滤池每日的工作时间 0 Th 滤池每日冲洗后停用和排放初滤水时间 0 th 滤池每日冲洗时间 1 th 滤池每日的冲洗次数n 设计中取，不考虑排放初滤水时间，2nht1 . 0 1 0 0 t hT 8 . 231 . 0224 设计中选用单层滤料石英砂滤池，取hmv9 F = 73500 / ( 9 * 23.8 ) =343.14 m2 单格面积 NFf 式中 单池面积f 2 m 滤池总面积F 2 m 滤池个数，一般，设计中取，采用双排排列N2N6N f = F / N = 343.14 / 6 = 57.19 2 m 设计中取，滤池的实际面积，mBmL7,9 2 6379m 滤池

36、高度 承托层高为 0.4m，滤料层采用双层滤料，厚 0.7m,其中无烟煤厚 0.3m，石英砂厚 0.4m，滤层上最大水深 1.8m，超高为 0.3m。 4321 HHHHH 式中 滤池高度H 承托层高度 1 H 滤料层高度 2 H 滤料层上水深 3 H 超高 4 Hm 设计中取mHmHmHmH3 . 0,8 . 1,7 . 0,4 . 0 4321 mH2 . 33 . 08 . 17 . 04 . 0 每个滤池的配水系统 （1）大阻力配水系统的干管 取水冲洗强度 q 为，冲洗时间为 6min。干管流量为： 2 /14msL sLfqqg/8821463 干管起端流速为 1.34，采用管径为

37、700。sm/mm （2）支管 支管的中心距离采用。每池的支管数为：maj25 . 0 根；56 25 . 0 72L2 j j a n 每根支管的进口流量为： sL n q q j j j / 7 . 15 56 882 支管的起端流速为sm D q v j j j /2 1 . 014 . 3 107 .154 104 2 3 2 3 支管直径为=100 j Dmm （3）孔眼布置 支管孔眼总面积与滤池面积之比 K 采用 0.25%，孔眼总面积为： 22 157000157. 063%25 . 0 mmmKfFk 采用孔眼直径为 12，每个孔眼面积为 116.7。孔眼总数为：mm 2 mm

38、 1350 7 .116 157000 k k k f F N 每根支管孔眼数为： 24 56 1350 j k k n N n 每根支管孔眼布置成两排，与垂线成夹角向下交错排列。 45 每根支管长度为： mlj7 . 26 . 065 . 0 每排孔眼中心距： mak225. 0 245 . 0 7 . 2 （4）孔眼水头损失 支管壁厚采用 5，孔眼直径与壁厚之比为 2，流量系数为，孔眼的68 . 0 水头损失为： m K q 5 . 3 25 . 0 68 . 0 10 14 6 .19 1 108 . 92 1 2 2 （5）配水系统校核 支管长度与直径之比为，符合要求；干管横截面积与支

39、6027 1 . 0 7 . 2 j j D l 管总横截面积之比为： ，符合要求；孔眼总面积与支96. 1 1 . 0785 . 0 25 7 . 0785 . 0 2 2 管纵横截面积之比为：，符合要求。5 . 035 . 0 1 . 0785 . 0 56 157 . 0 F 2 jj K fn 洗砂排水槽 洗砂排水槽中心距采用,排水槽设 n0=6/1.7=4 根。排水槽总宽ma7 . 1 ，每槽排水量为：mLl7 sLaqlq/ 6 . 6611.7741 采用三角形标准断面，槽中流速采用。排水槽断面尺寸为：smv/6 . 0 o mm v q x0.53527 . 0 6 . 010

40、00 166.6 5 . 0 1000 5 . 0 5 . 0 5 . 0 排水槽底厚度采用，砂层最大膨胀率。砂层厚度，m05 . 0 %45em0.7H2 则洗砂排水槽顶距砂面高度为： e H mxehHe72 . 1 075 . 0 05. 053 . 0 5 . 27 . 0%45075 . 0 5 . 2 洗砂排水槽总面积为： 2 0 68.294753 . 0 22mnLxF 符合要求%71 63 68.29 f F 反冲洗高位水箱 反冲洗高位水箱的容积为： 3 28.4766631409 . 0 09 . 0 1000/605 . 1mqftfqtV 水箱底至滤池配水管间的沿途及局

41、部损失之和：mh0 . 1 1 配水系统水头损失：mh5 . 3 2 承托层水头损失：mqh3 . 414022 . 0 022 . 0 22 3 水深为 2,直径为 11.4，超高为 0.3mmm 滤料层水头损失为： mL r r h68 . 0 7 . 041 . 0 11 1 65. 2 41 . 0 11 1 4 安全富余水头 1.5。冲洗水箱底高出洗砂排水槽高为：m ，取 11mhhhhH98.105 . 168 . 0 3 . 45 . 30 . 1 54210 m 水箱尺寸取 10m*6m*5.5m 3.5、清水池、清水池 清水池的有效容积包括调节容积、消防处水量和水厂的自用水调

42、节量，设 计 2 座清水池。 1、清水池总容积的计算 清水池容积按最高日用水量的 10%-20%计算，则清水池贮存水量： 3 11025%1573500Wm 采用两座清水池，每座清水池容积为： 3 0 5 .5512 2 11025 Wm 取清水池超高 0.5m，有效水深为 4.0m。则清水池平面面积： 2 0 1378 4 5512.5W m h A 取清水池宽度 B=30m，则长为m B A L93.45 30 1378 则每池尺寸为：45.93m30m4.5m=6200.6m 。 3 2、清水池各管管径的确定 清水池进水管与出水管流速取，进水管管径按最高日平均时水量计1.0m s 算，出

43、水管管径按最高日最高时用水量计算。由用水量变化规律可知，最高日 最高时用水量为： smhm QK Q dh h /1 . 1/3 .3981 24 735003 . 1 24 33 式中：时变化系数，取 1.3 h K 所以进水管管径为：。取 900mm。mm v Q d d 874 0 . 1 6 . 044 1 出水管管径为：， 。mm v Q d h 1200 0 . 1 1 . 144 2 溢流管与进水管直径相同取 900，放空管管径可按 2 小时内将池中水泄mm 空计算，取，放空流速取。mmd650 3 sm/0 . 2 设两个检修孔，检修孔直径为 650 ，检修孔靠近进水管和出水管

44、。池mm 顶设 6 个通气管，均匀布置，通气管直径为 100 ，池顶的覆土厚度为 0.7 mm 。m 3.6、消毒工艺、消毒工艺 1. 消毒方式选择 液氯消毒 优点：经济有效，使用方便，PH值越低消毒作用越强，在管网内有持续消 毒杀菌作用 缺点：氯和有机物反映可生成对健康有害的物质 漂白粉消毒 优点：持续消毒杀菌 缺点：漂白粉不稳定，有效氯的含量只有其20%25% 二氧化氯消毒 优点：对细菌、病毒等有很强的灭活能力，能有效地去除或降低水的色、 嗅及铁、锰、酚等物质 缺点：ClO2本身和副产物ClO2-对人体血红细胞有损害 臭氧消毒 优点：杀菌能力很高，消毒速度快，效率高，不影响水的物理性质和化

45、学 成分，操作简单，管理方便 缺点：不能解决管网再污染的问题，成本高 综合上述优缺点，鉴于液氯消毒目前使用最为广泛，经济有效，使用方便， 根据相似水厂运行经验，并按最大容量确定，余氯量应该 符合生活饮用水卫生标准，出厂水游离余氯不低于0.3 ，管网末稍不低于0.05，水和氯的接触时间大 mg L mg L 于30 min 。水厂设计水量 （包括水厂自用水量） ，hmdmQd/5 .3062/73500 33 所以本设计采用液氯消毒。 2. 加氯间和氯库 加氯间是安置加氯设备的操作间，氯库是储备氯瓶的仓库，氯库的固定储 备量按当地的条件，城镇水厂一般可按照最大用水量的d157计算。采用加氯 间与

46、氯库合建的方式，中间用墙分隔开，但应留有供人通行的小门。加氯间和 氯库平面尺为：15m x 12m。 加氯间在设计中时应注意： 氯瓶中氯气气化时，会吸收热量，一般采用自来水喷淋在氯瓶上，以供给热 量。设计中在氯库内设置的自来水管，位于氯瓶上方，帮助液氯气化。mmDN25 在氯库和加氯间内安装排风扇，设在墙的下方。同时安装测定氯气浓度的仪 表 和报警设施。 为了使氯与水混合均匀，在加氯点后安装静态管道混合器。 采用滤后加氯消毒，仓库储量按 15d 计算，加氯点在絮凝池和清水池前。 3、加氯量的确定 本工程絮凝池前耗氯有两部分，一是微生物的氧化；二是水中常规还原性 物质的氧化。清水池前加氯用于消毒

47、杀菌。用于常规物质氧化的氯量取 a 取 0.8 mg/L。则总加氯量为： hkgaQQ/027 . 0 105 .30628 . 0011 . 0 011 . 0 3 1 储氯量按 15d 考虑，kgM7 . 915027 . 0 24 4、 加氯设备 加氯机的作用是保证消毒安全和计量准确，为保证连续工作，其台数应按 最大加氯量选用。加氯机应安装 2 台以上（包括管道） ，备用台数不少于一台。 选用 LS80-4 转子真空加氯机，安装 3 台，2 用 1 备，加氯量为 0.027kg/h，外型 尺寸为：，两台加氯机的间距在 0.8m，安装高度高出mmmmHB260610 地面 0.9m。 氯瓶

48、采用液氯钢瓶，公称压力 2Mpa，氯瓶采用 2 组，每组 4 个，一组使用一组 备用，使用时使用多只氯瓶并联直接供氯。采用计算机控制自动加氯方式。 5、加氯间、氯库 在加氯间、氯库低处各设排气扇一个，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 30cm，设报警仪，当检测的漏气量达到 23mg/kg，自动报警。 为搬运氯瓶方便，氯库内设单轨电动葫芦一个，轨道在氯瓶正上 11 60CD 方，轨道通到氯库大门以外。 6、氯气收集装置 适用范围：氯气吸收装置可以使加氯间内因事故泄漏的大量气体迅速吸 2 Cl 收。是保证安全操作的一项措施。 组成：氯气吸收装置主要有喷淋器、离心分

49、离器、循环泵、碱液槽等组成。本 次设计选用型氯气吸收装置尺寸为：。mmmHBL424 3.7、吸水井、吸水井 吸水井是连通二级泵房与清水池之间的构筑物。吸水井设置成独立的两格， 中间隔墙上安装阀门以保证足以通过邻格最大吸水流量。其存水量经常变化， 井口水位随清水池水位涨落而变化，并和清水池保持一定的水位差。最低水位 为清水池池底标高减去管路水头损失。 为了与泵房相配合吸水井的长度为，宽度为，深度为，有效水m62.11m9 . 4m5 深 4.5m。 3.8、二级泵房、二级泵房 本设计采用的是泵直接从吸水井中将水抽出送到管网，选四台型号为 单级双吸离心泵，三用一备。水泵基础高出室内地坪高度 0.

50、1m，水泵Ash920 底座到轴心的距离 0.9m，二级泵房的地面下高度为 4.0m，地面上高度为 3.0m，泵房筒体高度为 7.0m，泵房的长度为 15m，宽度为 6m。水泵房内有一 值班室，高低压配电间，变电间。有两台真空泵（一用一备） ，一条排水沟，一 个集水坑，一台排水泵。 第四章、水厂平面和高程布置第四章、水厂平面和高程布置 4.1、平面布置、平面布置 水厂的基本组成分位两部分：生产构筑物和建筑物，包括处理构筑物、 清水池、二级泵站、药剂间等。辅助建筑物，其中又分为生产辅助建筑物和 生活 辅助建筑物两种。前者包括化验室、修理部门、仓库及宿舍等；后者包括办公 楼、食堂、浴室、职工宿舍等

51、。 水厂平面主要内容有： 各种构造物和建筑物的平面定位；各种管道，阀门及管道配件的布置；排 水管（渠）及窨井布置；道路，围墙，绿化及供电线路的布置等。一般水厂的 布置由以下四部分组成： 1、水处理构筑物 水处理构筑物中，如絮凝池、沉淀（澄清、气浮）池、 滤池、清水池、二级泵房、加药间、滤池冲洗设施，以及排水泵房等是水厂的 主体； 2、辅助建筑物 为水处理构筑物服务的建筑物，如变配电室、化验间、 机修间、仓库、食堂、值班宿舍、办公室、门卫室等； 3、连接管道（渠） 水处理构筑物之间的连接管（渠）以及加药管、排 泥管、厂区用水管、雨水管、污水管、电缆沟（槽）和相应得仪表、 ；阀门等； 4、道路及其他 交通运输道路、厂区绿化布置