某给水厂初步课程设计

1、某给水厂初步课程设计第一章、设计任务书及指导书第一节、设计任务和资料1、设计任务：某给水厂初步设计2、设计资料概述：1基本资料地理条件：地形平坦，稍向西倾斜，地势平均标高58m。厂位置占地面积：水厂位置距离河岸200m，占地面积充分。水文资料：河流年径流量3.7614.82亿立方米，河流主流量靠近西岸。取水点附近水位：五十年一遇洪水位：31.84m；百年一遇洪水位：33.40m；河流平常水位：25.80m；河底标高：20m。气象资料及厂区地质条件：全年盛行风向：西北；全年雨量：平均63mm；冰冻最大深度1m。厂区地基：上层为中、轻砂质粘土，其下为粉细砂，再下为中砂。地基允许承载力：1012t/

2、m2。厂区地下水位埋深：34m。地震烈度为8度。水质资料： 原水水质分析表项 目单 位数 据项 目单 位数 据色度度10co2mg/l14.26嗅味/无na+k+mg/l8.46浑浊度度501000so42-mg/l17.2ph/7.2溶解固体mg/l139.0总硬度mg-n/l2.29挥发酚mg/l0.002fe2+fe3+mg/l0.3有机磷mg/l0.09clmg/l15.51砷mg/l0.01hco3mg/l119.6耗氧量mg/l3.78ca2+mg/l32.46氮氨mg/l0.5mg2+mg/l3.05细菌总数个/ml38000no2mg/l2.75大肠杆菌个/l13002水质、水

3、量及其水压的要求：设计水量：根据资料统计，某水厂设计水量1+0.3n万吨/日（n为学号）。水质：满足现行生活饮用水水质标准。水压：二级泵站扬程按50米考虑。第二节、设计要求1、设计要求根据所给资料，选择给水厂所用的处理工艺。从而设计每一处理构筑物，最后绘制水厂的总平面布置图及高程布置图。在选择水厂所用的处理构筑物时，应考虑原水水质、水量以及各处理构筑物的相互关系。例如：从水质看是否需要预沉，是否需要软化等。从水量看，是否适合采用隔板絮凝池，是否可以用平流式沉淀池。从各构筑物的高程看，平流式沉淀池后面配无阀滤池就不合适了。从多方面考虑后，最终选择合理的处理构筑物。2、设计内容大致包括以下部分：根

4、据所给水质情况，确定处理工艺流程，并用方框图表示。根据混凝实验结果选用混凝剂并决定其投量（也可参考设计手册比照相似情况选用），设计计算溶药池、溶液池的溶积、设计投药系统及药库并进行相应的平面布置。设计计算混合池、絮凝池、沉淀池（或澄清池），泵站，并在设计说明书中绘出它们的工艺流程图（单线图）。设计计算滤池（包括根据筛分资料，将滤料改组成所需d10=0.5mm, k80=1.8），并绘出工艺图。设计计算加氯间、氯库。设计计算清水池容积。设计计算各构筑物之间的联接管道（它括水头损失值）。设计全厂总平面布置和高程布置，并绘出其平面布置和高程布置图。4、可借阅的部分参考书1教材2手册第一册、第三册3规

5、范4净水厂设计钟淳昌编 建工出版社；5水处理工艺设计计算崔玉川编 水力电力出版社。第二章、设计说明书第一节、供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。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1ph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，caco34506氯化物mg/l250

6、7氟化物mg/l2508硝酸盐mg/l109总溶固物mg/l100010铁mg/l0.311锰mg/l0.112铜mg/l113砷mg/l0.0114锌mg/l1.015铅mg/l0.0118细菌总数cfu/ml80由所给资料可知，水源符合符合生活饮用水卫生标准（gb5749-2006），经过一定的处理，完全能达到饮用水的标准。第二节、净水工艺流程的确定1、净水工艺的要求 城镇水厂净水处理的目的是去除原水中悬浮物质，胶体物质、细菌、病毒以及其他有害万分，使净化后水质满足生活饮用水的要求。生活饮用水水质应符合下列基本要求： 水中不得含有病原微生物。 水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康。

7、 水的感官性状良好。2、 净水工艺的选择给水处理工艺流程的选择与原水水质和处理后的水质有关。结合给水水质的特点，水处理工艺流程间下表：表：各净水工艺的特点净水工艺流程适用条件原水简单处理（如用筛网过滤）水质要求不高，如某些工业冷却用水，只要求去除粗大杂质。原水混凝沉淀或澄清过滤消毒 一般进水浊度不大于20003000ntu，短时间内可达500010000ntu原水混凝气浮过滤消毒经常浊度较低，短时间不超过100ntu原水混凝气浮（沉淀）过滤消毒经常浊度较低，采用气浮澄清；洪水期浊度较高，则采用沉淀工艺根据水质检测结果可知：该水质满足现行生活饮用水水质标准。地表水源水质较好，为了减少构筑物，节约

8、用地，减少造价。所以可以选择净水工艺流程为： 混凝剂（pac）原水静态混合器一级泵站絮凝池及沉淀池 消毒剂 （液氯）普通快滤池清水池二级泵站市政给水管网第三章、设计计算书第一节、水厂设计水量计算根据设计任务书给定的设计资料，设计水量计算如下：1+0.3×22=7.6万吨/日=3166.7 第二节、一级泵站设计根据设计要求，可得设计水量 3166.7m³/s水源洪水水位标高 33.40m水源枯水水位标高 25.80m自流取水管全长 20m输水干管全长 200m1 . 设计流量的确定和扬程估算： (1)设计流量q 设计流量为 q=3166.7 m³/h=0.88 m&

9、#179;/s (2)设计扬程h泵所需静扬程hst通过取水部分的计算已知在最不利情况下（即一条自流管检修，另一条自流管通过75%的设计流量时），从取水头部到泵房吸水间的全部水头损失计算如下： q×0.75=2375m3/h 查的管径 dn=900 1000i=1.35 v=1.04m/s泵静扬程：滤水网（有底阀） =3.5 进水 =0.5 出水 =1.0 故水头到泵房全部水头损失为： h=（3.5+0.5+1）×+1.1×1.35×10-3×20=0.3m 则吸水间中最高水面标高 33.4-0.3=33.1m 吸水间中最低水面标高 25.8-0

10、.3=25.5m 泵静扬程 洪水位时 hst=58-33.1=24.9m 枯水位时 hst=58-25.5=32.5m输水干路中的水头损失h由q=0.75 q=2375m3/h， 查表得可采用两条dn800钢管并联作为原输水干管，当一条输水管检修时，另一条输水管应通过75%的设计流量（按远期考虑），管内流速v=1.31m/s，1000i=2.47h=1.1×0.00247×200=0.543m泵站内管中水损hp粗估2m，安全水头2m则设计扬程：枯水位时，hmax=32.5+0.543+2+2=37.043m洪水位时，hmin=24.9+0.543+2+2=29.443m2

11、. 初选泵和电机： 四台350s44型泵（q=1476m3/h，h=37m,n=177.6kw）重量1910kg 三台工作，一台备用。根据350s44型泵的要求，选用y355m4电动机（220kw,2450kg）说明:泵的具体型号以实际现场为准3 . 机组基础尺寸的确定： l=1570mm+2807.5mm=4377.5mm b=845mm+630mm=1475mm基础平面尺寸4377.5mm×1475mm，机组总重量w=wp+wm=1900+2450=4350kg=42630n基础深度 h= ， =23520n/m3 h=3×42630÷3.348÷1

12、.29÷23520=1.26m基础实际深度连同泵房底板（1m）为1.26+1.24=2.5m4 . 吸水管路与压水管路计算：每台泵有单独的吸水管与压水管：(1)吸水管 已知 q1= 3166.7÷3=1055.6m3/h 采用 dn600钢管，则v=1.01m/s，i=0.00214 (2)压水管 采用 dn500钢管，则v=1.45m/s，i=0.00545 5 . 机组与管道布置： 最大冻土深度1cm，管道埋深应在1m以下为了布置紧凑，充分利用建筑面积，将四台机组交错并列布置成两排，两台正常运转，两台反常转向，在订货时予以说明，每台泵有单独的吸水管，压水管到出泵房后两两

13、连接起来，泵吸水管上设电动明杆楔式闸阀（z941t-10），出水管上设有碟阀（d371）和电动对夹式蝶阀（d971x（h、f）各一个。为了减少泵房建筑面积，闸阀切换并设为泵房外面两条dn900的输水干管用dn900蝶阀（gd371xp-1）连接起来，每条输水管上各设切换用的蝶阀（gd371xp-1）一个。6 . 吸水管路水头损失的计算每台泵一条吸水管，共四条，其中一条备用。每台吸水管设计水量：q=q/3=3916.7/3=1055.6m³/h采用吸水管管径：d=600mm；管长l=20m。考虑浑水的因素n=0.015，按n=0.013查水力计算表得i，换算成相当于n=0.015时的i

14、：i=0.0087*0.0152/0.0132=0.0116 浑水管长20m算得沿程损失: h1=i*l=0.0116*20=0.232 滤水网（有底阀） =3.5 进水 =0.5 出水 =1.0 全部水头损失为： h=（3.5+0.5+1）×+ h1=0.26+0.232=0.492m因此，泵的实际扬程为： 设计枯水位时，hmax=32.5+1.15+0.492+2=36.142m 设计洪水位时，hmin=24.9+1.15+0.492+2=28.542m 由此可见，初选的泵机组符合要求。7 . 泵安装高度的确定： 为了便于用沉井法施工，将泵房机器间板底放在与吸水间同一标高，因而泵

15、为自灌式工作，所以泵的安装高度小于其允许吸上真空高度，无须计算。 已知吸水间最低水位标高为25.5m，为保证吸水管的正常吸水，取吸水管的中心标高为23.85m（吸水管上缘的淹没深度为：25.5-23.85-d÷2=1.35m，d=0.6m）。取吸水喇叭口下缘距吸水间底板1.12m，则吸水间底板标高为：23.85-（d÷2+1.12）=22.43m。洪水位标高为33.4m，考虑1m浪高，则操作平台标高为33.4+1=34.4m。故泵房筒体标高选择：34.40-22.43=11.97m。8 . 泵房建筑高度的确定：泵房筒体高度已知为11.97m，操作平台以上的建筑高度，根据其中

16、设备及起吊高度，电梯井机房的高度、采光条件及通风的要求，吊车梁底板到操作平台楼板的距离为8m，从平台楼板到房顶底板净高为2m。10 . 泵房平面尺寸的确定： 根据泵机组、吸水与压水管道的布置条件以及排水泵机组和通风机等附属设备的设置情况，从给水排水设计手册中查出设备和管道配件的尺寸，得泵房内径为25m。第三节、混合1、混凝剂药剂的选用混凝剂选用:碱式氯化铝aln(oh)mcl3n-m简写pac。本设计水厂混凝剂最大投药量为30mg/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（在ph=59的范围内，可不投加碱剂）

17、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、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50fys-25选用2台，一备一用。3、加药间的设计计算 设计要求：加药间尽量设置在投药点的附近；加药间和药剂仓库可根据具体情况设置机械搬运设备；加药管可以采用塑料管、不锈钢或橡皮管，溶药用的给水管选用镀锌钢管，排渣管采用塑料管；加药间要有室内冲洗

18、设施，室内地面要有5的坡度坡向集水坑；加药间要通风良好，冬季有保温措施；加药间与仓库连在一起，仓库储量按最大投加期间的13个月的用量计算。4、溶液池容积 = =7.59 m 取8 m 式中：混凝剂（pac）的最大投加量（mg/l），本设计取30mg/l； 溶液浓度，一般取5%-20%，本设计取15%； 处理水量，本设计为3166.7 ； 每日调制次数，一般不超过3次，本设计取2次。 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l×b×h=2.0×2.0×2.5，高度中包括超高0.5m，沉渣高度0.5m，置于室内地面上。溶液池

19、实际有效容积：= l×b×h=2.0×2.0×2.5=10.0m，满足要求。 池旁设工作台，宽1.0-1.5m，池底坡度为0.03。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。 5、溶解池容积 式中： 溶解池容积（m3 ），一般采用（0.2-0.3）；本设计取0.3 溶解池也设置为2池，单池尺寸：l×b×h=2×1.5×1.8，高度中包括超高0.5m，底部沉渣高度0.3m，池底坡度采用0.03。则溶解池实际有效容积：=

20、l×b×h=2×1.5×1.0=3 m ，满足要求。 溶解池的放水时间采用t10min，则放水流量：q=5.0 l/s, 查水力计算表得放水管管径100mm，相应流速v=1.17m/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。6、投药管 投药管流量：q=0.185l/s 查水力计算表得投药管管径d10mm，相应流速为1.64m/s。7、 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。8、计量投加设备 本设计采用耐酸泵和转子流量计配合投加

21、。计量泵每小时投加药量:q=0.75m/h 式中：溶液池容积（m3）耐酸泵型号50fys-25选用2台，一备一用.7、药库的设计参数 混凝剂聚合氯化铝（pac）所占体积： t=×q×15=×94000×15=42300=42.3t 式中：t药剂按最大投药量的15d用量储存 a硫酸铝投加量（mg/l），本设计取30mg/l q处理水量（m/d）。 聚合氯化铝的相对密度为1.19，则算占体积v= 药品放置高度按2m计，则所需面积为17.77m 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：，则药

22、库平面尺寸取l×b×h=5m×4.7m×3m 。8、静态混合器的设计计算 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=94000m3/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 式中：h水头损失（m）； q处理水量（m/d）; d管道直径（m）； n混合单元（个）。 设计中取d=1000mm，q=1.09 m/s,当h=0.4，n=3时，h=0.42m<0.5m。所以选dn900内设

23、3个混合单元的静态混合器。 图:管式静态混合器第四节、絮凝与沉淀池的设计1、隔板絮凝池设计参数（1）池数不少于2个，絮凝时间为2030min，色度高,难于沉淀的细颗粒较多时宜采用高值。（2）池内流速应按变速设计，进口流速一般为0.50.6m/s，出口流速一般为0.20.3m/。通常用改变隔板的间距已达到改变流速的要求。（3）隔板间净距应大于0.5m，小型池子当采用活动隔板时可适当减小。进水管口应设挡水设施，避免水流直冲隔板（4）絮凝池超高一般采用0.3m。（5）隔板转弯处的过水断面面积，应为廊道断面面积的1.2-1.5倍。（6）池底坡向排泥口的坡度，一般为23，排泥管直径不应小于150mm。（

24、7）絮凝效果亦可用速度梯度（g）和反映时间（t）来控制，当原水浊度低，平均g值较小或处理要求较高时，可适当延长絮凝时间，以提高gt值，改善絮凝效果。2、平流沉淀池设计参数（1）用于生活饮用水处理的平流沉淀池，沉淀出水浊度一般控制在5ntu 以下。（2）他数或分格数一般不少于2 座（对于原水蚀度终年较低，经常低于20ntu 时亦可用一座，但要设超越管) 。（3）沉淀时间应根据原水水质和沉淀后的水质要求，通过试验或参照相似地区的沉淀资料确定，一般采用为1.03.oh 当处理低温、低浊度水或高浊度水时沉淀时间应适当增长。（4）沉淀池内平均水平流速一般为10 25mm/s 。现有沉淀池中水平流速也有高

25、达30mm /s以上的，如果出水流均匀，池内水流顺直，流态良好时，亦可达到较好沉淀效果。（5）有效水深一般为3.03.5m，超高一般为0.30.5m。（6）池的长宽比应不小于4 : 1 ，每格宽度或导流墙间距一般采用39m，最大为15m 。当采用虹吸式或泵吸式析车机械排泥时，池子分格宽度还应结合机械桁架的宽度。( 7 ）池的长深比应不小于10：l 。采用吸泥机排泥时，池底为平坡。( 8 ）平流式沉淀池进出口形式的布置，对沉淀池出水效果有较大的影响。如进口处配水不均 ,则将造成整个过水断面中部分水流流速增大，影响净水效果。如出水不均，则会造成絮粒上浮或带出池外，影响出水水质。一般情况下，当进水端

26、用穿孔墙配水时，穿孔墙在池底积泥面以上0.30.5m处至池底部分不设孔眼，以免冲动沉泥。当沉淀池出口处流速较大时，可考虑在出水槽前增加指形槽的措施，以降低出水槽堰口的负荷。( 9 ）防冻可利用冰盖（适用于斜坡式的池子）或加盖板（应有人孔、取样孔），有条时亦可利用废热防冻。( 10 ）泄空时间一般不超过6h . ( 11 ）弗劳德数一般控制在fr=1×10-41×10-5之间。( 12 ）水平沉淀池内雷诺数re一般为400015000间，多属紊流。设计时应注意隔墙设置，以减小水力半径r，降低雷诺数。( 13 ）为节约用地，大型水平沉淀池也可叠建于清水池之上( 14 ）平流沉淀

27、池一般采用直流式布置，避免水流转折。但是，为满足沉淀时间和水平流速要求，往往池长较大，一般在80 一100m 之间。当地形条件受限制或处理规模较小（例如3 万。m3/d 以下）时，也可采用转折布置。此时，在转折处必须放大间距，减小流速，以免沉泥翻起。这类布置在实际应用中也有取得较好效果的实例。采用与往复式隔板絮凝池合建平流沉淀池设计计算。3、平流沉淀池和隔板絮凝池的设计计算设计水量q=3166.7m³/h。沉淀池和絮凝池分别设2池，每池q=1583.35 m³/h。沉淀时间t1=1.5h。絮凝时间t2=20min。沉淀池平均水平流速v=20mm/s。絮凝池采用变流速vn=0

28、.50.2m/s。（1）沉淀池长：l1=3.6v t1=3.6×20×1.5=108m（2）沉淀池容积：w1=q t1=1583.35×1.5=2375.025m³（3）絮凝池容积：w2=q t2=1583.35×20/60=527.78m³（4）沉淀池宽;b= w1/(h1 l1)= 2375.025/(3×108)=7.33 m(采用8m)，其中h1为沉淀池有效水深，采用3m。超高采用0.3m，则池深为3.3m。采用轨距为4.15m的机械吸泥机，设置两部，考虑到走道宽度及隔墙尺寸，每格净宽为4.45m，其具体的平面及断面

29、布置见下图。（5）絮凝池长：l2=w2/(h2b)= 527.78/(3.1×10)=17.03m(采用17.5m，包括穿孔配水墙前的廊道)其中h2为絮凝池中平均水深，采用3.1m。（6）水池平面尺寸： 絮凝池长17.5m。 沉淀池长采用108m。出水井长采用3m。 池宽为8m。（7）絮凝池计算:设计流量q=1583.35 m³/h，廊道内流速采用6档：v1=0.5m/sv2 =0.4m/s v3=0.35m/s v4=0.3m/s v5=0.25 v6=0.2m/s絮凝时间：t=20min 池内平均水深：h1=3.1m超高h2=0.3m总容积w=qt/60=1583.35

30、×20/60=527.78m³池净平面面积:f=w/h1=527.78/3.1=170.3池子宽度b：按沉淀池宽采用8m池子长度（隔板间净距之和）：l/=170.3/10=17.03m隔板间距按廊道内流速不同分成6档： a1=q/(3600 v1 h1)= 1583.35/(3600×0.5×3.1)=0.284m取a1=0.3m，则实际流速为v1、=0.473m/s， a2= q/(3600 v2 h1)= 1583.35/(3600×0.4×3.1)=0.355m取a2=0.4m，则实际流速为v1、=0.355m/s，按上法计算得

31、： a3 = q/(3600 v3 h1)= 1583.35/(3600×0.35×3.1)=0.405m v3、=0.315m/s a4 = q/(3600 v4 h1)= 1583.35/(3600×0.3×3.1)=0.473m v4、=0.284m/s a5 = q/(3600 v5 h1)= 1583.35/(3600×0.25×3.1)=0.568m v5、=0.236m/s a6 = q/(3600 v6 h1)= 1583.35/(3600×0.2×3.1)=0.709m v6、=0.189m/s每

32、一种间隔采取6条，则廊道总数为36条，水流转弯次数为35次。则池子长度（隔板间净距之和）为：l/=6(a1+a2+a3 +a4+a5+a6)=6×(0.3+0.4+0.45+0.5+0.6+0.75)=21.6m隔板厚按0.2m计，则池子总长：l=17.5+0.2×(36-1)=24.5m按廊道内的不同流速分成6段，分别计算水头损失。第一段：水力半径；r1= a1h1/( a1+2h1)=0.3×3.1/(0.3+2×3.1)=0.143槽壁粗糙系数n=0.013，流速系数cn=(rny)/n y1=2.5n -0.13-0.75r1(n -0.1) =

33、2.5×0.013 -0.13-0.75×0.143 ×(0.013 -0.1) =0.151故 c1=0.1430.15/0.013=57.34第一段廊道长度：l1=6b=6×8=48m第一段水流转弯次数：s1=6 则絮凝池第一段的水头损失为 h1 =snv20/(2g) + v12l1/( c12r1) =3×6×(0.394)2/(2×9.81) + (0.473)2×30/(57.342×0.143) =0.171 各段水头损失计算结果见表。段数snlnrnv0vncnhn16600.1430.3

34、940.47357.340.17126600.1880.2880.35559.810.087336600.2100.2480.31560.840.064146600.2310.2170.28461.760.048756600.2740.1680.23663.370.028965450.3350.1180.18965.350.0121h=0.4121gt值计算(t=20)： g=h/(60t)0.5=1000×0.4121/(60×1.029×0.0001×20)0.5 =58 (1/s) gt=58×20×60=69600(在1000

35、0100000范围内)池底坡度： i=h/l=0.4121/17.5=2.35（8）沉淀池水力条件复核：考虑到池内设有导流墙： =715×350cm2=715+2×350cmr=/=177cm fr=v2/(rg)=22/(177×981)=2.3×10-5(在1×10-4-1×10-5范围内)(9)进出水系统计算絮凝池进水管采用d=700mm，管内流速取1.41m/s。沉淀池进水系统： 进水采用穿孔墙布置，尽量做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10m，墙高3.8m，有效水深3.31m，布水墙如下图。砖砌

36、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0.30.5m处至池底部分不设孔眼，以免冲动沉泥。本设计采用0.5m。沉淀池出水系统：采用指形槽出水。l=0.5(q/q-b)=0.5×(3166.7/195 -8)=4mm式中 l指形槽长度m q沉淀池处理水量m³/d b沉淀池宽m q设计单位堰宽负荷m³/(m d) ，宜采用120-480m³/(m d)起点槽中水深： h1=0.75+h=0.95m终点槽中水深： h2=1.95+h=2.15mh 超高，取0.2m为便于施工，槽中水深统一取h2=2.15m。(10)沉淀池排泥：排泥

37、是否顺畅关系到沉淀池净水效果，当排泥不畅、泥渣淤积过多时，将严重影响出水水质。排泥方法有多斗重力排泥、穿孔管排泥和机械排泥。机械排泥具有排泥效果好、可连续排泥、池底结构简单、劳动强度小、操作方便可以配合自动化等优点。故本设计采用虹吸式机械排泥。虹吸式机械排泥的设计：采用sxh型虹吸式吸泥机，轨距l4150mm泥量q干=76000/2×(1000-10)×10-6=37.62m³/d假设含水率为98污泥量qs= q干/(1-98%)=37.62/0.02=1881 m³/d=78.375m³/h泥机往返一次所需的时间：t=2l/v=2×

38、108/1=216min（桁架行进速度v=1m/min）虹吸管计算：设吸泥管管数为10根，管内流速为1.5m/s。单侧排泥最长虹吸管长为18m。采用连续式排泥，管径为：d=0.333×qs×106/(v1)0.5=0.333×78.375×106/(×1.5×10)0.5=429.4mm选用dn50水煤气管:v=78.375/(3600×0.25××0.052×10)=1.11m/s。吸口的断面确定：吸口的断面与管口断面相等。已知吸管的断面积。设吸口宽度吸泥管管路水头损失计算：进口，出口，90&

39、#186;弯头个，则局部水头损失为：hj=（0.1+1+1.975×2）×1.112/(2×9.8)=0.317m管道部分水头损失：含水率为98，一般为紊流。hg=lv2/(d0*2g)=0.026×18×1.11/(0.05×2×9.8)=0.53m总水头损失：h=hj+hg=0.317+0.53=0.847m 考虑管道使用年久等因素，实际h=1.3h=1.3×0.847=1.1m(5)放空管管径确定：沉淀池放空时间取3h，则放空管管径为： d=0.7×10×108×3.310.5/

40、(3×3600)0.5=0.357m， 取dn350。第五节、普通快滤池的设计水的过滤是水澄清处理的最终工序，也是水质净化工艺所不可缺少的处理过程。滤池选用普通快滤池，其运行管理可靠，池深较浅，适用范围广。主要由滤池本体、管廊、冲洗设施、控制室组成。设计内容包括池体个数、平面尺寸、高度、集水系统、配水系统冲洗水箱及廊道等。主要设计参数：设计水量q=76000 滤速=10 冲洗强度 冲洗时间 1、滤池面积和尺寸滤池工作时间为24h，冲洗周期为12h，滤池实际工作时间为： 滤速=10，滤池面积为：取320 每组滤池单格数为n=10,布置成对称双行排列。每个滤池面积为: 滤池设计尺寸为10

41、.89m×3.63m,长宽比为3,符合设计要求实际滤速为10. 校核强制流速为： 2、滤池高度承托层高为450。滤料层采用双层滤料，厚,其中无烟煤厚300，石英砂厚400。滤层上最大水深1700，超高为300。滤池高度h为： 3、每个滤池的配水系统 （1）大阻力配水系统的干管 水冲洗强度q为，冲洗时间为6min。干管流量为： 干管起端流速为1.17，采用管径为700。 （2）支管 支管的中心距离采用。每池的支管数为： 根每根支管的进口流量为： 支管的起端流速为支管直径为=80 （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： 采用孔眼直径为9，每个孔眼面积

42、为63.5。孔眼总数为： 每根支管孔眼数为： 每根支管孔眼布置成两排，与垂线成夹角向下交错排列。 每根支管长度为： 每排孔眼中心距： （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，孔眼的水头损失为： （5）配水系统校核支管长度与直径之比为，符合要求；干管横截面积与支管总横截面积之比为： 1.5,符合要求；孔眼总面积与支管纵横截面积之比为：，符合要求。4、洗砂排水槽 洗砂排水槽中心距采用,排水槽设根。排水槽总宽，每槽排水量为：采用三角形标准断面，槽中流速采用。排水槽断面尺寸为： 排水槽底厚度采用，砂层最大膨胀率。砂层厚度，则洗砂排水槽顶距砂面高度为：洗砂排水槽总面积为：

43、 符合要求5、滤池的各种管渠计算进水管的流量为1.09，渠中流速为0.81（1）进水支管采用进水渠宽850，水深为600；各个滤池进水管流量为，管中流速为0.86。则各进水支管的管径为： （2）反冲洗水管流量为,管中流速为1.94。则管径为： 反冲洗水进水宽为700，水深为470，渠内水流速度为2。（3）清水管清水总渠流量为1.09，渠中流速为1.12，渠宽为500，水深为500，渠内水为压力流。每个滤池清水管的流量为0.109，流速采用1.25，则清水支管的管径为： （4）反冲洗水排水排水流量为0.448，管中流速为1.0，反冲洗排水管的直径为： 反冲洗排水渠宽800mm，高为600mm。6

44、、反冲洗高位水箱反冲洗高位水箱的容积为：水箱底至滤池配水管间的沿途及局部损失之和：配水系统水头损失：承托层水头损失：水深为2,直径为11.4，超高为0.3滤料层水头损失为： 安全富余水头1.5。冲洗水箱底高出洗砂排水槽高为： ，取7第六节、清水池的设计本工程不设水塔或高位水池，二泵供水量应与用水情况保持一致，一泵用水量按最高日用水量来确，所以设计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： 采用两座清水池，每座清水池容积为： 取清水池超高0.5m，有效水深为6.0m。则清水池平面面积： 取清水池宽度b=25m，则长为 则每池尺寸为：38m&

45、#215;25m×6.5m=6175m。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算，出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： 式中：时变化系数，取1.3所以进水管管径为：。 出水管管径为：，取1300。 溢流管与进水管直径相同取1200，放空管管径可按2小时内将池中水泄空计算，取，放空流速取。设两个检修孔，检修孔直径为1100 ，检修孔靠近进水管和出水管。池顶设6个通气管，均匀布置，通气管直径为200 ，池顶的覆土厚度为0.7 。第七节、液氯消毒及加氯间的设计氯是目前国内外应用最广泛的消毒剂，除消毒外

46、还起氧化作用。加氯操作简单，价格较低，且在管网中有持续消毒杀菌作用。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于30 min 。水厂设计水量 （包括水厂自用水量）采用滤后加氯消毒，仓库储量按30d计算，加氯点在絮凝池和清水池前。1、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杀菌。用于常规物质氧化的氯量取a取1 mg/l。则总加氯量为： 储氯量按一个月考虑，2、 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

47、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3.9kg/h，外型尺寸为：，两台加氯机的间距在0.8m，安装高度高出地面0.9m。氯瓶采用1000kg液氯钢瓶，尺寸为：外径×瓶高=800mm×2020mm，自重246kg，公称压力2mpa，氯瓶采用2组，每组8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。3、加氯间、氯库为了减少占地面积，同时节省土建成本，考虑加矾间与加氯间临近合建中间用墙隔开。在加氯间、氯库低处各设排气扇一个，换气量每小时812次，并

48、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，轨道在氯瓶正上方，轨道通到氯库大门以外。4、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：第八节、二级泵站的设计1.设计流量为了减小输水管道各净水构筑物的尺寸，在这种情况下，输入管网时要求二级泵站中的泵昼夜不均匀工作。因此，泵站的设计流量应为： q=3166.7m3/h=0.88m3/s2.设计扬程二级泵所需扬

49、程为：50m3.选泵和电机： 四台350s75a型泵（q=1332m3/h，h=56m,n=257kw）三台工作，一台备用。根据350s75a型泵的要求，选用y355l14电动机。4.水泵机组的基础设计 查资料得：由水泵的外形尺寸和电机的安装尺寸确定出基础的平面尺寸为：长度： l=l水泵+l电机=2846.5mm取 l=2900mm宽度：b水泵=889mm b电机=630mm 所以取最大值b=889mm。5.泵房形式及高度的计算水泵重量1200 kg，电机重量1770kg，选用lh5t型电动葫芦双桥式起重机，泵房地面上高度（不包括行车梁以上高度）为： =1400+889×0.85+9

50、05+200+100=3598mm3.5m式中，a2为行车梁高度；c2为行车梁底到其重钩中心的距离，； d为起重绳垂直长度，水泵宽的0.85倍；e为最大的一台机组的高度，905mm ；h为吊起物底部与泵房进口处平台的距离，200 mm ；n为100 mm 。所以泵房的总高度为：h=h1 +1=3.5+1=4.5m 取泵房高度为4.5m。第四章、水厂平面和高程布置第一节、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

51、宿舍等。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

52、区绿化布置、照明设施、围墙等。水厂布置采用直线式，此种布置有如下优点：工艺流程合理；各构筑物之间的连接管短，水头损失小；水处理构筑物各系列采用平行布置，易达到水厂分配的均衡；有利于水厂的扩建进行扩建工程时，对原有系统影响小。水厂规模是，按照给水排水设计手册第三册确定各建筑物面积如下：1）生产管理用房取；办公楼面积，取，尺寸为2）化验室面积，取，定员取5人；3）机修间面积取用，定员8人；电修机面积为，长宽尺寸为人数取5人；4）车库，一般由停车间、检修坑、工具间和休息室组成，其面积根据车辆的配备确定，取其面积为；长宽为。5）仓库面积取，长宽为（其中净水和消毒药剂的贮存不属于仓库范围，但包括仓库管理人员的办公面积