净水厂课程设计说明书.doc

1、给水处理厂课程设计说明书. .5第一章 总论 . .51.1设计题目51.2设计时间51.3设计任务51.4具体要求51 5 原始资料5第二章工艺流程方案. .62.1设计方案62.2.方案比较72.3 方案经济比较：9第三章 混凝剂投配设备的设计. .1.13.1 预处理 .1.1.3.2. 设计计算 .1.1.3.3 混凝剂配制和投加 .1.1第四章混合工艺设计计算. .1.44.1 混合设备选择 .1.44.2 设计参数： .1.4.4.3 设计计算： .1.5.第五章絮凝池设计 . .1.5.5.1 机械絮凝池设计水量 .1.55.2 机械絮凝容积 .1.6.- 可编辑修改-5.3絮凝

2、池平面尺寸 . .1.65.4絮凝池水深 . .1.6.5.5絮凝池搅拌设备 . .1.65.6核算平均速度梯度G 值和 GT 值 . .1.8第六章沉淀池设计 . .1.9.6.1设计参数： . .1.9.6.2设计计算： . .1.9.第七章 .过滤工艺设计.2.3.第八章加氯工艺及加氯间设计. .3.38.1概述 . .3.3.8.2.设计计算 .3.3.第九章清水池设计 . .3.4.9.1清水池容积计算： . .3.49.2清水池平面尺寸： . .3.49.3清水池各管管径的确定：. .3.4第九章 .吸水井设计 .3.5.第十章 .二级泵房设计.3.6.第十一章 净水厂总体布置设计

3、计算. .3.611.1工艺流程布置设计.3.611.2平面布置设计 .3.7.11.3水厂管线设计 .3.8.11.4高程布置设计计算.3.8- 可编辑修改-可编辑修改-可编辑修改-给水处理厂课程设计说明书第一章总论1.1设计题目：某市净水厂设计1.2设计时间： 12 月 19 日 12 月 30 日1.3设计任务：水厂平面布置及高层布置1.4具体要求：1.4.1书写说明书一分，包括：1.4.1.1设计任务1.4.1.2工艺流程设计及论证1.4.1.3各构筑物，凝聚剂，消毒剂选择的依据1.4.1.4各参数选定的原则1.4.1.5各构筑物的计算过程1.4.1.6必要的草图1.4.1.7绘制草图

4、 3 张（水厂平面布置图一张；高层图一张；某一构筑物的平立面图）1.4.1.8所有图纸都要有图标，图例及必要的说明。1.4.1.9主要构筑物及设备一览表。15 原始资料1.5.1 设计供水量65000m3/d-可编辑修改-1.5.2 水厂所在地：长春地区1.5.3 以河水为水源，水源受到污染，水质分析报告如下:指标单位数值浊度NTU最大 800 ，平均 110色度度13水温最大 22，最小 1PH7.08.5总硬度mg/L CaCO 3380总大肠困群个/L650耗氧量mg/L6B0D5mg/L2氨氮mg/L0.9CODmg/L10氯仿mg/L0.08第一章 . 工艺流程方案2.1 设计方案C

5、I2Cl 2原水 T 静态混合器- 机械絮凝池 - 平流沉淀池V 型滤池清水池f 硫酸铝1-*城市管网二泵站- 可编辑修改 -Cl2Cl2原水 f 静态混合器 - 网格絮凝池 - 斜板沉淀池一普通快滤池- 清水池1硫酸铝城市管网I 二泵站2.2.方案比较2.2.1 方案技术比较2.2.1.1 氯消毒优点：经济有效，使用方便，使用广泛。缺点：受污染的水经过氯处理后产生有害身体健康的副产物。2.2.1.2 静态混合器优点：构造简单，无活动部件，安装方便，混合快速而均匀，混合效果好缺点：流量过小时，效果下降。2.2.1.3 机械絮凝池优点：絮凝效果好，水头损失小，可适应水质水量的变化。缺点：需要机械

6、设备和经常维修。2.2.1.4 网格絮凝池优点：絮凝效果好，水头损失小，絮凝时间短。-可编辑修改 -Cl2Cl2缺点：末端池底易积泥-可编辑修改 -221.5 平流沉淀池优点 :造价较低，操作管理方便；施工简单，对原水浊度适应性强；处理效果稳定，采用机械排泥设施时，排泥效果好.缺点：需要维护机械排泥设备，占地面积较大，水力排泥时排泥困难。2.2.1.6 斜板沉淀池优点 :具有去除率高，停留时间短，占地面积小。缺点：斜板沉淀池不宜于作为二次沉淀池。2.2.1.7 V 型滤池优点：截污能力强，滤池过滤周期长，反冲洗水量小，单池面积大。缺点：池型结构复杂，尤其是配水配气系统精度要求高，增加了施工难度

7、。反冲洗操作复；造价高；。2.2.1.8 普通快滤池单层滤料优点： （1）运行管理可靠，有成熟的运行经验；（2）池深较浅；缺点； （1）阀门比较多；（2）一般大阻力冲洗，需要设有冲洗设备；双层滤料优点： （1）滤速比单层的高；- 可编辑修改 -含污能力较大 （约为单层滤料的1.52.0 倍），工作周期较长 ;（3）无烟煤做滤料易取得，成本低；缺点： （1）滤料径粒选择较严格 ;（2）冲洗时要求高，常因煤粒不符合规格发生跑煤现象；（3）煤砂之间易积泥；2.3 方案经济比较：因为预处理 ，斗槽，取水泵站，吸水井，二泵站，管网在两个方案中相同，不再做经济比较，仅在其流程不同的构筑物上进行经济比较。参

8、考技术经济手册，估算出两种方案各主要构筑物的造价，分别为：机械絮凝池（参考设计水量为每日五万立方米，米用两座）指标基价： 673321.00建筑安装工程费用 :103005.00设备购置费用 ：714128.00总计： 2364102.00平流沉淀池（参考设计水量为每日三万立方米，米用两座）指标基价： 1744458.00建筑安装工程费用： 2500120.00总计： 9259302.00V 型滤池（参考设计水量为每日十万立方米，采用一座）- 可编辑修改 -指标基价： 3841222.00建筑安装工程费用： 5400111.00总计： 9249033.00单体构筑物费用之和： 15690238

9、.00网格絮凝池（参考设计水量为每日二万五立方米，采用两座）指标基价：1342136.67建筑安装工程费用：1941233.33设备购置费用：500231.00总计：3801030.00斜板沉淀池（参考设计水量为每日兩万五立方米，采用两座）指标基价：1882131.00建筑安装工程费用：262222.00设备购置费用：982212.00总计：2834521.00普通快滤池（参考设计水量为每日七万五立方米，采用一座）指标基价：34801111.00建筑安装工程费用：6600112.00设备购置费用：1301229.00总计：12482739.00单体构筑物费用之和：16812423.00以上比较

10、可见:方案一的单体构筑物费用之和明显小于方案二的单体构筑物费用之和 ,即方案一在经济上明显优于方案二- 可编辑修改 -第三章混凝剂投配设备的设计3.1预处理由于原水受到污染，需要预处理，预氯投加，即在长距离输水管的起始点加氯。促进水质符合要求，已达到设计能力，安全可靠运行。设计的计算水量为Q 7.15 10 4m3 /d 2979m 3 / h 。（包括水厂自用水量）仓库储量按30 天计，加氯点在清水池前。3.2. 设计计算（1 ）加氯量Q:加氯量Q 按下式计算：Q 0.001aQ 1式中Q 加氯量，kg/h ； a 最大加氯量，mg/L ； Q 需 消毒的水量，m 3 /h 。Q 0.001

11、aQ 1 0.001 1 2979 2.979kg /h（2）储存量G：G 30 24 Q 30 24 2.979 2145kg /月3.3 混凝剂配制和投加3.2.1设计参数：本设计选用硫酸铝为混凝剂，最大投加量为35mg/L 。3.2.1.1溶液池 :- 可编辑修改-溶液池的容积：W1 =uQ/417bn=352708.3/417*10*3=15.2 m3式中 u 混凝剂最大投加量，35mg/ LQ 设计流量b 混凝剂的投加浓度，取10 。n 每日的投加次数，取3 次。溶液池按两个设计，一次使用一个池子，两个池子交替使用。溶液池的平面形状采用矩形，有效水深取1m ，则长为3m 。宽为 2

12、m ，考虑超高为0.3m 。 则溶液池尺寸为LXBXH = 3m X 2m X 1.3m 。溶液池池底设DN200 的排渣管一根，溶液池采用钢筋混凝土池体，内壁衬以聚乙烯板（防腐）。3.2.1.2 溶解池：容积 w2=0.3w1=0.3*7.6=2.28m3 取 2.3 m 3溶解池建两座，一用一备，交替使用,每日调制两次。取有效水深为0.7m ，平面为矩形形状，长为1.8m 。宽为 1.3 m , 。考虑超高 0.3m ，则池体尺寸 LX BXH =1.8m X 1.3m X 1m。溶解池的放水时间采用t 15min，则放水流量为：q=W2/60t=2.3*1000/60*15=2.6L/S

13、查水力计算表：放水管管径采用DN50mm ，相应流速为1.18m/s 。 溶解池底部设管径DN100 的排渣管一根，溶解池采用钢筋混凝土池体，内壁衬以聚乙烯板（防腐）。投药管的流量为：- 可编辑修改-q 仁 W1*3*10 A3/24*3600=0.26L/S查水力计算表得，投药管直径为DN15 ，相应流速为0.4m/s- 可编辑修改-321.3 计 量泵根据投药管流量选用三台微型机械隔膜计量泵，两用一备，额定流量0.47L/S 。321.4 药剂仓库计算：药剂仓库与加药间应连在一起。仓库内应设有磅秤，并留有1.5m 的过道 ,尽可能考虑汽车运输的方便。混凝剂选用精制硫酸铝，每袋质量是40kg

14、, 每袋的体积为0.5 X4 X0.2m, 药剂储存期为 30d ，药剂的堆放高度取 1.6m 硫酸铝的袋数：公式为： N Q 24 U 七 0.024列1000 WW式中， Q 水厂设计水量， m3/h ; u 混凝剂最大投加量， mg/L ;t 药剂的最大储存期， d ;W 每袋药剂的质量， kg ;0.024 2708 70 303412 袋将相关数据代入上式得 ,40NV有效堆放面积 A : 公式为： AH 1 e式中， H 药剂得堆放高度， m ； V 每袋药剂得体积， m3;e 堆放孔隙率 ,袋堆时 e 20%3412 0.5 0.4 0.22 廿2代入数据得： A1 0.2=10

15、6.6m 2 取 110 m 21.5仓库平面尺寸为： LXB = 25m X 15m第四章 . 混合工艺设计计算4.1 混合设备选择-可编辑修改 -考虑设絮凝池 2 座，混合采用管式混合。进水管采用两条，每个混合器设计流量为Q=65000/2=0.38m3/s。进水管采用钢管 ，直径为 DN700, 查设计手册 1 册，设计流速为 0.99m/s ，1000i=1.8m ，混合管段的水头损失h iL . 竺卫 0.04m 。小于管式混合水头1000损失要求为 0.3-0.4m 。这说明仅靠进水管内流速不能达到充分混合的要求。故需在进水管内装设管道混合器，本设计推荐采用管式静态混合器，管式静态

16、混合器示意图见图 1.3。药剂管式静态混合器4.2 设计参数：采用静态管式静态混合器2 个。每组混合器处理水量为0.38m 3/s，水厂进水管投药口至絮凝池的距离为-可编辑修改 -30m进水管采用两条DN700 钢管4.3设计计算 :4.3.1进水管流速 v：据 d1700mm ，Q 0.38m 3/s ，查水力计算表可知 ,v 0.99m/s（手册 :0.8? 1.0m/s ; 厂家： 0.9? 1.2 m/s ，均在上述范围内）4.3.2 混和器的计算 ：混合单元数取 N=3, 则混合器长度为 L 0.99 D N0.99 0.7 32.09L209混合时间 T -生2.16m/sv 0.

17、992与 N 0.1184水头损失 ：h N0.1184警 43 0.23m2gD0.74.4混合池有效容积， VQT65000*2015.44m 33600n3600*24采用矩形混合池 ， 设高度为 1m，超高 0.5 m ，混合池 B*L=6m*3m校核 G: G9800 0? 23 974.4s 1 ( 7001000s 1)3GT 974.4 2.162126.7( 2000 ，水力条件符合要求)第五章 . 絮凝池设计5.1 机械絮凝池设计水量机械絮凝池设成两组，每组又有六池。总设计规模为 65000 m 3/d，分成两组，每组流量为32500 m 3 /d则设计水量为Q=32500

18、 m 3/d X 1.仁 1489.6 m 3 /h-可编辑修改 -5.2 机械絮凝容积设絮凝时间为 20 分钟，则有效容积为：QT 1489.6 203W= =496.5m60 605.3 絮凝池平面尺寸每组絮凝池分为六格，每格尺寸为4.6 X 4.6m ，每格面积为 23.04 m 25.4 絮凝池水深H=W =496.5=3.6m 超高 0.3m ，总高度为 3.9m6 4.6 4.65.5 絮凝池搅拌设备絮凝池分隔墙上过水孔洞上下交错布置，每格设一台搅拌机叶轮直径取池宽的80% ，采用 3.6m ，叶轮桨板中心点线速度分别采用:第一格和第二格相同取第三格和第四格相同取第五格和第六格相同

19、取Vl V20.50m/sVl V20.35m/sVlV20.20m/ s桨板长度与叶轮直径之比取 0.7，桨板长度取 2.5m ，桨板宽度取 0.15m 每根轴上桨板数为 8 块，内外侧各 4 块b/l=0.15/2.5=0.6（在 1/16 1/15 之间，符合要求）旋转桨板面积与絮凝池过水断面面积之比为：-可编辑修改 -801525V = 167%( 符合 10%-20%为了防止水流短路，每格设四块挡板，尺寸为：宽x 高=0.2 X1.2m ，其面积与絮4 0.2 1.2=5.4%凝吃过水断面面积之比为 :4.6 3.9总桨板面积与絮凝吃过水断面面积之比为：16.7%+5.4%=22.1

20、%（小于25% ，满足要求）（2）叶轮桨板中心点旋转直径Do 为：Do= (1800-700 ) -2+700 X 2=2.5m叶轮转速分别为：60 0.5n1= n 2=3.82 转/分，1=2=0.382rad /s2.5n3= n4=2.68 转/分，1= 2=0.268rad / s342.512n5= n6=60 0 .2=1.53 转/分， 1 = 2=0.153rad /s562.512桨板宽长比 b/l=0.15/2.54，符合要求L/H=100.8/3.410，符合要求沉淀池示意见下图。-可编辑修改 -出水斗，沉淀池示意图( 2) 沉淀池的进水设计：进水采用穿孔墙布置，尽量做

21、到在进水断面上水流的均匀分布，避免已形成的絮体破碎。单座池墙长9.5m ，墙高 3.7m ，有效水深 3.4m ，布水墙如下图。砖砌穿孔布水墙根据设计手册：当进水端用穿孔配水墙时，穿孔墙在池底积泥面以上0.3 ?0.6m 处至池底部分不设孔眼，以免冲动沉泥。本设计采用0.6m 。 单个孔眼的面积w0 : 孔眼尺寸考虑施工方便，采用尺寸：15cm X 8cm 。w00.15 0.080.012m 2-可编辑修改 -孔眼总面积 0 :孔眼流速采用 V|0.2m/ s ,0 044 2.2m 2v1 0.2孔眼总数 n0 :02.05个，取 170个。n0171w 00.012孔眼实际流速为：q0.

22、440.105m/sn0w0180 0.012 孔眼布置 :孔眼布置成 6 排, 每排孔眼数为 29 个(3) 沉淀池的集水系统 :沉淀池的出口布置要求在池宽方向上均匀集水，并尽量滗取上层澄清水，减小下层沉淀水的卷起，目前采用的办法多为采用指形槽出水。 指形槽的个数：N=8 指形槽的中心距： a 9.6 2.4mN 8 指形槽中的流量：Q列 0.05m3/s，考虑到池子的超载系数为20 %，故槽中流量为： q。N 83q1.2q 1.2 0.05 0.06m / s 指形槽的尺寸：槽宽 b 0.9q0.40.9 0.060.40.292m，为便于施工 取 0.3m取堰上负荷为 400 m3 /

23、(m.d) ，则指形槽长度： L 0.41 24 3600/440 89m8 个集水槽，双侧进水。每根槽长：10m则集水槽总长度L=8 X 2 X 10=16089符合条件起点槽中水深： H10.75b0.75 0.3=0.23m终点槽中水深： H21.25b1.25 0.30.38m-可编辑修改 -为便于施工，槽中水深统一取H20.38m 。 槽的高度：集水方法采用锯齿形三角堰自由出流方式，跌落高度取0.05m ，槽的超高取 0.15m 。则指形槽的总高度H3 H 2+0.05+0.150.58m ( 说明：该高度为三角堰底到槽底的距离 ) 。 三角堰的计算：a.每个三角堰的流量qi ，堰上水头取0.06m，则：q1 1.343H 1247 1.343 0.06 247 0.0013m 3/sb. 三角堰的个数： n 0.0646.2个，取 46 个。q1 0.0013 集水槽的设计：集水槽的槽宽b 0.9Q 04 0.9 0.41 04 0.63m ，为便于施工，取0.7m 。起点槽中水深：比0.75b0.75 0.70.525m取 0.5m 。终点槽中水深：出1.25b1.25 0.70.875m取 0.9m 。为便于施工，槽中水深统一取0.9m 。自由跌水高度取0.07m 。则集水槽的总高度为： H