某自来水厂设计说明书.

1、目录第一章 绪论1.1工程概况第二章 净水厂工艺流程的选择2.1 混凝剂药剂的选用与投加2.2 消毒剂的选择2.3 混合设备2.4 絮凝池2.5 沉淀池2.6 滤池第三章 净水构筑物的计算3.1 溶解池和溶液池3.2 混合设备3.3 絮凝池3.4 沉淀池3.5 滤池3.6 清水池第四章 水厂的平面布置与高程布置4.1 平面布置4.2 高程布置第一章绪论1.1工程概述1.1.1城市概述该开发区是1992年经湖南省人民政府批准的省级重点开发区，位于湖南省常 德市西北部，距离市中心约 25公里。经过近十多年的艰苦创业，该开发区已经 具备大规模开发建设的总体框架，形成了良性循环的软硬投资环境，吸引了近

2、20个国家和地区的投资，目前该开发区已经成为湖南省及常德市对外开放的战略 重心和新的经济增长点。由于该区内需水量较大，经有关部门与水利、环保等部 门协商后，决定建一新水厂，从沅江取水。该区近期水厂设计规模3万m3/d,远期5万m3/d。1.1.2气象水文地质资料（1）地理位置 东径108;北纬27°（2）地形地貌 城区地形平坦，其吴淞标高为32.0米。（3）气象资料气温：历年最高气温39 °C;历年最低气温-5 °C;常年平均气温18 °C 风向：常年主导风向为东南风冬季冰冻期：5天；土壤冰冻深度：0.1米（4）土壤地质资料土壤承载力：2.3 kg/cm

3、2 ;浅层地下水离地面 1.5米1.1.3水源状况：（1）河流概述：水源水量丰富，水质符合国家规定的饮用水源水质标准，因河道航运繁忙，取水构筑物不得影响航运。（2）河流特征:水位水面标咼m流量3/ m /s流速m/s设计频率%保证率%最高水位30.038003.02常水位28.030002.3最低水位25.022001.595(3)水质资料编号项目单位分析结果备注最咼最低月平均最高月平均最低1水温3032352臭和味少许3色度少许4浑浊度毫克/升70030300405PH7.26.37.06.86细菌总数个/毫升320007大肠困群个/升1508藻类个/升20009其他指标合格1.1.4水处理

4、用材料与药剂资料(1) 混凝剂：硫酸铝、三氯化铁、碱式氯化铝(2) 混凝剂投加量参考值原水浊度<=1002003004006008001000混凝剂投加量(mg/L)硫酸铝13.518.230.737.654.572.386.6化 氯铁三12.014.621.528.432.837.742.8碱式氯化铝10.012.817.422.026.828.532.1(3) 当地所产滤料：石英砂、无烟煤、铁矿石等均有供应(4) 用于消毒的药剂：液氯、漂白粉、臭氧、二氧化氯等均有供应，其他材料 可按设计要求采购。第二章净水厂工艺流程的选择根据地面水环境质量标准(GB3838 88),原水水质符合地面

5、水 川类 水质标准，除菌落总数偏高外，其余参数均符合生活饮用水卫生标准(GB 5749- 85)的规定。水厂水以地表水作为水源，工艺流程如下：2.1混凝剂药剂的选用与投加2.1.1混凝剂的选用已知有硫酸铝、三氯化铁、碱式氯化铝三种混凝剂。由混凝剂投加参考值可 知，当浊度一定时，混凝剂投加量与药剂的选择相关。考虑经济最优原则，选定 水厂混凝剂为碱式氯化铝。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，因此絮凝效果较好。2.1.2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

6、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 有苗嘴，电磁流量计，计量泵和转子流量计。综合比较，本设计采用耐腐蚀离心 泵和转子流量计配合投加。2.2消毒剂的选择已知用于消毒的药剂有液氯、漂白粉、臭氧、二氧化氯等。按消毒效果强弱 可知臭氧二氧化氯液氯。虽然臭氧消毒效果最好，并且不会产生 THMs等副产物。但是臭氧在水中 不稳定，易分解，不能保证出厂管网的消毒效果。此外，臭氧消毒系统设备复杂， 投资较大。 故此设计中臭氧不用于水厂消毒剂。 液氯是应用最为广泛的一种消毒 剂，它消毒效果较好， 但是由于自由氯氧化性能力强， 可能会与水中腐殖质等一 些有机物反应生成三卤甲烷 THMs 和卤

7、乙酸 HAAs 等具有 “三致”作用的消毒副产 物。考虑饮水安全性，选定二氧化氯为消毒剂。因为它很好的弥补了这一缺陷， 此外二氧化氯消毒能力强于液氯，在相同条件下用量也比液氯少。但 ClO2 极不 稳定，易发生爆炸，所以一般现场制备 ClO2。2.3 混合设备 在给排水处理过程中原水与混凝剂，助凝剂等药剂的充分混合是使反应完 善，从而使得后处理流程取得良好效果的最基本条件。 混合是取得良好絮凝效果 的重要前提，影响混合效果的因素很多，如药剂的品种、浓度、原水温度、水中 颗粒的性质、 大小等。混合设备的基本要求是药剂与水的混合快速均匀。 同时只 有原水与药剂的充分混合， 才能有效提高药剂使用率，

8、 从而节约用药量， 降低运 行成本。混合的方式主要有管式混合、 水力混合、 水泵混合以及机械混合等。 由于水 力混合难以适应水量和水温等条件变化， 且占地大，基建投资高； 水泵混合设备 复杂，管理麻烦；机械混合耗能大，维护管理复杂；相比之下，管式静态混合器 是处理水与混凝剂、 助凝剂、 消毒剂实行瞬间混合的理想设备， 管式混合具有占 地极小、投资省、设备简单、混合效果好和管理方便等优点而具有较大的优越性。 本设计采用管式静态混合器对药剂与水进行混合。2.4 絮凝池 絮凝过程就是在外力作用下， 使具有絮凝性能的微絮粒相互接触碰撞， 而形 成更大具有良好沉淀性能的大的絮凝体。 目前国内使用较多的是

9、各种形式的水力 絮凝及其各种组合形式，主要有隔板絮凝、折板絮凝、机械絮凝、栅条（网格） 絮凝、和穿孔旋流絮凝。各种池型类型及特点汇总见下表 2-1。表2-1絮凝池的类型及特点表类型特点适用条件隔板式絮凝池往复式优点：絮凝效果好，构造简单，施工方便； 缺点：容积较大，水头损失较大，转折处钒花易破碎水量大于30000m /d的水厂；水量变动小者回转式优点：絮凝效果好，水头损失小，构造简单，管理方便；缺点：出水流量不宜分配均匀，出口处宜积泥水量大于30000m /d的水厂；水量变动小者；改建和扩建旧池时更适用折板式絮凝池优点：絮凝效果好，絮凝时间短，容积较小;缺点：构造较隔板絮凝池复杂，造价高流量变

10、化较小的中小型水厂机械絮凝池优点：絮凝效果好，节省与药剂；水头损 失小缺点：机械维修量大适用于大小水厂网格栅条絮凝池优点：絮凝效果好，水头损失小，絮凝时 间短；缺点：末端池底易积泥对水质水量变化适用性强旋流式絮凝池优点：容积小，水头损失较小；缺点：池子较深，地下水位咼处施工较难，絮凝效果较差一般用于中小型水厂已知该区近期水厂设计规模 3万m3/d,远期5万m3/d。根据以上各种絮凝 池的特点以及实际情况并进行比较，本设计选用往复式隔板絮凝池。2.5沉淀池沉淀池是使悬浮颗粒从水中分离的构筑物。常见沉淀池有竖流式、平流式、 辐流式以及斜管斜板式。现将各种形式沉淀池的性能特点以及适用条件汇总如下 表

11、 2-2。2-2各种形式沉淀池性能特点和适用条件表型式性能特点适用条件优点：1、可就地取材，造价低；1、一般用于大中型2、操作管理方便，施工较简单；净水厂；3、适应性强，潜力大，处理效果稳疋；2、原水含砂量大时作平流式4、带有机械排泥设备时，排泥效果好预沉池缺点：1、不采用机械排泥装置，排泥较困难2、机械排泥设备，维护复杂；3、占地面积较大优点：1、排泥较方便1、一般用于小型净水2、一般与絮凝池合建，不需建絮凝池；厂；竖流式3、占地面积较小2、常用于地下水位较缺点：1、上升流速受颗粒下沉速度所限，出水流量 小，一般沉淀效果较差；2、施工较平流式困难低时优点：1、沉淀效果好；2、有机械排泥装置时

12、，排泥效果好；1、一般用于大中型净水厂；辐流式缺点：1、基建投资及费用大；2、刮泥机维护管理复杂，金属耗量大；3、施工较平流式困难2、在咼浊度水地区作预沉淀池斜管（板）优点：1、沉淀效果高；2、池体小，占地少1、宜用于大中型厂式缺点：1、斜管（板）耗用材料多，且价格较高；2、宜用于旧沉淀池的2、排泥较困难扩建、改建和挖槽原水经投药、混合与絮凝后，水中悬浮杂质已形成粗大的絮凝体，要在沉淀 池中分离出来以完成澄清的作用。设计采用斜管沉淀池。相比之下，平流式沉淀池虽然具有适应性强、 处理效 果稳定和排泥效果好等特点，但是，平流式占地面积大。而且斜管沉淀池因采用 斜管组件，使沉淀效率大大提高，处理效果

13、比平流沉淀池要好。2.6 滤池滤池形式多种多样。有普通快滤池、虹吸滤池、重力无阀滤池以及 V 型滤 池等。普通快滤池单层滤料的优点有运行管理可靠， 有成熟的运行经验； 池深较浅。 缺点是阀门比较多； 一般大阻力冲洗， 需要设有冲洗设备； 双层滤料的优点有滤 速比单层的高；含污能力较大 （约为单层滤料的 1.52.0 倍），工作周期较长；无 烟煤做滤料易取得，成本低。缺点是滤料径粒选择较严格；冲洗时要求高，常因 煤粒不符合规格发生跑煤现象；煤砂之间易积泥；虹吸滤池的优点是不需要大型的闸阀及相应的电动或水力等控制设备， 可以 利用滤池本身的出水量、 水头进行冲洗， 不需要设置洗水塔或水泵； 可以在

14、一定 范围内，根据来水量的变化自动均衡地调节各单元滤池的滤速， 不需要滤速控制 装置；滤过水位永远高于滤层，可保持正水头过滤，不至于发生负水头现象；设 备简单， 管廊面积小， 控制闸阀和管路可集中在滤池中央的真空罐周围， 操作管 理方便，易于自动化控制，减少生产管理人员，降低运转费用；在投资上与同样 生产能力的普通快滤池相比能降低造价 2030%,且节约金属材料3040%。缺 点与普通快滤池相比，池深较大（56米）;采用小阻力配水系统单元滤池的面积 不宜过大, 因冲洗水头受池深的限制, 最大在 1.3米左右,没有富余的水头调节, 有时冲洗效果不理想。重力式无阀滤池的优点是不需要大型的阀门及相应

15、的起闭控制设备， 也无需 管道，也不需要真空设备， 运行可以完全靠水力自动的控制滤池； 管理维护较简 单，能自动冲洗。缺点是清砂较为不方便。综上分析以及根据实际情况考虑， 本设计采用虹吸滤池。 滤料选用双层滤料， 上层无烟煤，下层石英砂。第三章净水构筑物的计算已知该区近期水厂设计规模 3万m3/d,远期5万m3/d。则该水厂分两期建 设。一级泵站、配水井、加药间、药库、加氯间、氯库、二级泵站、两期土建工 程一次建成（即按供水量5万m3/d设计），预留二期设备安装位置，其他构筑物 分期建设。3.1溶解池和溶液池3.1.1已知条件已知近期设计规模为30000 m3/d,设水厂自用水占全部水量的 5

16、%。则计算 水量 Q=30000*1.05m3/d=31500 m3/d =1312.5 m3/h,原水浑浊度最高为 700 mg/L。 本设计选碱式氯化铝为混凝剂，由混凝剂投加量参考值可知：在这个浊度下，混 凝剂的最大投药量a=28mg/L，药溶液浓度c=10%，混凝剂每日配制次数n=2次。3.1.2设计计算（1）溶液池容积W1W aQ 2 8 1 3 1 2=45. 4m3，取 4.40m34 1 7n 4 17 汇 21 0式中：W溶液池容积，m3;a混凝剂（碱式氯化铝）的最大投加量（mg/L），本设计取28mg/L ；Q 设计处理的水量，1312.5m?/h；B溶液浓度（按商品固体重量

17、计），一般采用5%-20%，本设计取10%； n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，内壁衬以聚乙烯板。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。溶液池尺寸为 L B H =2. 0m 1. 5m 1. m高度中包括超高0.3m,置于室内地面上。（2）溶解池实际有效容积W溶解池的容积一般为溶液池的0.20.3倍，本设计中取0.3。33贝 U W2=0.3W1=0.3*4.40 m =1.32 m溶解池也采用矩形钢筋混凝土结构，内壁衬以聚乙烯板溶解池尺寸 L B H =1.5m 1.0m 1.5m。为便于操作，溶解池置于地下，池

18、顶高出地面0.5米。3.2混合设备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=31500m3/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，进水管采用两条，管径 为均 600mm，流速 v=1.2m/s。投加药剂十Ttr原水图3-1管式静态混合器图1. 设计管径静态混合器设在絮凝池进水管中，设计流量15750m3/ d =0.18m3 / s ；2则静态混合器管径为:D =j风0.18 “.47m，本设计采用 D=500mm； Y" Y3.14I.22. 混合单元数混合单元数一般为24节，本设计中取

19、N=3节。则混合器的混合长度为：L =1.1DN =1.1 0.51.65m3. 混合时间4. 水头损失h =0.1184% n =0.1184 °1% 3 = 0.27m <0.5m,符合设计要求。 d .0.5 .因此，本设计选用管径为500mm的管式静态混合器，规格DN500，静态混合器 采用3节，总长为1650mm。3.3絮凝池3.3.1设计参数混凝池廊道流速分为 4段，各段流速分别为Vi =0.50 m/s， V2 =0.40m/ s，13#va=0.30m/s，v4=0.22m/s。絮凝时间为 25min。3.3.2设计计算1.设计流量Q =31500m3/d=13

20、12.5 m3/h =0.36m3/s2.絮凝池有效容积V =QTd36* 2 5 *-6 0 3r，4取） 540 m3.絮凝池平面面积V 540 F270mH 2.0式中：H平均水深(m);考虑与斜管沉淀池合建,絮凝池平均水深取2.0m，本设计取超高H1=0.3m。池宽取B=12.0m。4. 絮凝池有效长度F 270L22.5mB 125. 各档流速廊道宽度混凝池廊道流速分为 4段，各段流速分别为v1 =0.50 m/s， v2 =0.40m/ s，# Q31500v1H86400*0.5*2.0Q31500V2 H86400*0.4*2.0 Q31500vaH86400*0.3*2.0Q

21、31500WH_ 86400*0.2*2.0a2a4aiasva=0.30m/s，v4=0.20m/s，转弯处流速等于廊道流速的1/1.25,则各档流速廊道宽度为:=0.361m0.50m，取印=o.45m，则 w=0.42m=0.465m 0.50m，取 a2 =0.50m，则 v? =0.37m= 0.608m，取 a3 =0.60m，则 v3 =0.30m/ s ;= 0.911m，取 a4=0.90m，贝U V4=0.20m/s ；6. 廊道条数第一档间隔采用6条，第二档采用6条，第三档采用7条，第四档采用7条。水流转弯 25 次。隔板厚 0.2m。廊道总长 l=6*0.45+6*0.

22、5+7*0.6+7*0.9=16.2m ,池子总长为L=16.2+0.2*25=21.2m。往复式隔板絮凝池构造如图 3-2。第三档14#图3-2往复式隔板絮凝池7. 水头损失的计算絮凝池采用钢筋混凝土及砖组合结构，外用水泥浆抹面，粗糙系数n=0.013 按照廊道内分为4段计算，第一段:=0.20；aiH 0.45* 2.0ai 2H 0.45 2* 2.0Ci = 1r6=0216=58.83 n 0.013h12V12Vo叶=2g20.42258.83 *0.2*843*62°=0.128m2*9.8（转弯处流速等于廊道流速的1/1.25，则V0=1/1.25v1）式中V。第一段

23、廊道内水流速度，m/s ；第一段廊道内转弯处水流速度，m/ s ;Ci流速系数，n 池壁粗糙系数；R第一段廊道过水断面水力半径，m ；Li 第一段廊道总长度；L=SB，S为各段转弯次数；mi第一段廊道内水流转弯次数；隔板转弯处局部阻力系数，180度转弯为3，90度为1絮凝池内总水头损失h=Eh, i表示每一段。其余各段依次进行计算，其水头损失见表 3-1。表3-1段数SnLnVoVnCnhn16840.200.340.4258.830.12826840.220.300.3759.770.09737980.260.240.3061.450.06246840.370.160.2065.180.02

24、6H=2：h=0.313m8. G以及GT值的计算G=中；1000®8*°313 =45.22S； Y MTV 0.001* 25* 60GT=45.22*25*60=67830絮凝阶段，平均 G=2070s范围内，平均 GT=1X 1041X 105范围内。所以计 算结果均在允许范围内，设计符合要求。9. 池底坡度为方便排泥，池底一般有一个倾斜度，所以池底坡度i=0.313/21.2=1.48%3.4沉淀池3.4.1设计参数斜管沉淀池是浅池理论在实际中的具体应用，按照斜管中的水流方向，分为异向流、同向流、和侧向流三种形式。斜管沉淀池具有停留时间短、沉淀效率高、节省占地等优

25、点。本设计沉淀池采用异向斜管沉淀池。设计流量为Q=1312.5m3/h，斜管沉淀池与絮凝池合建，池宽为12m，表面负荷q=9 m3/ m2 h，斜管材料采用厚0.4mm,塑料板热压成成六角形蜂窝管，内 切圆直径d=25mm，长1000mm,水平倾角0 =60°排泥集水管清水区斜管区配水区积泥区17#图3-2斜管沉淀池3.4.2设计计算1. 沉淀池清水区面积1312.5_9= 145.83m2式中q表面负荷|m3/(m2 h)，般采用 5.0-9.0m3/(m2 h)，本设计取 9#m3/(m2 h)，则清水区上升流速即为 v=0.0025mm/s。2. 沉淀池的长度及宽度= 12.2

26、m,A 145.83 L =B 12则沉淀平面尺寸为L B = 12.2 >12=146.4 m2，为配水均匀，进水区布置在12.2m长边的一侧。在12m的长度中扣除1000*cos60=0.5mm无效长度，考虑斜 管结构系数1.03,因此进出口面积八 (120.5) 12.22A136.21m1.03斜管出口水流实际上升流速为：Vs = _0365=O.OO25m/s=2.5mm/s；136.21斜管内轴向流速为：V =2.5/si n60=2.89mm/s；3. 沉淀池总高度H =0 亠h2 亠伦"4 亠民=0.3 T.2 亠0.87 T.5 亠0.80 = 4.67m式中

27、 hi超度（m）, 般采用0.3-0.5m，本设计取0.3m；h2清水区高度（m），一般采用1.0-1.5m，本设计取1.2m；h3斜管区高度（m），斜管长度为1.0m，安装倾角60°，则 h3 二si n 6°0=0.m 7h4配水区高度（m），一般不小于1.0-1.5m，本设计取1.5m；h5排泥槽高度（m），本设计取0.8m。4. 沉淀池进口穿孔花墙沉淀池进水采用穿孔花墙，孔口总面积：A =2二036 =2.4m2v 0.15式中v孔口速度（m/s），般取值不大于0.15-0.20m/so本设计取0.15m/s。每个孔口的尺寸定为15cmx8cm,则孔口数N二丄 24

28、000 =200个。进水孔15汇815汉8位置应在斜管以下、沉泥区以上部位，即穿孔墙布于配水区1.5m范围内，孔共分为5层，每层50个。5. 集水系统设沿池长方向布置8条穿孔集水槽，中间为1条集水渠，为施工方便槽底平 坡，集水槽中心距为：L'=12/8=1.5m。，每条集水槽长 L= （12.21）/2 =5.6 m，每 条集水量为：q = 036 = 0.0225m3 / s，考虑池子的超载系数为20%，故槽中流量为：2 8q =1.2q =1.2 0.0225 = 0.027m3 /s槽宽：b =0.9q0.4=0.9 >0.0270'4=0.9 %.20=0.18m

29、。起点槽中水深 H1=0.75b=0.75 0.18=0.15m；终点槽中水深 H2=1.25b=1.25 (X18=0.23m。为了便于施工，槽中水深统一按 H2=0.25m计。集水方法采用淹没式自由跌 落，淹没深度取0.05m,跌落高度取0.07m,槽的超高取0.15m。贝U集水槽总高 度：H =出 0.050.07 0.15 =0.25 0.05 0.070.15 =0.52m集水槽双侧开孔，孔径为 DN=25mm，每侧孔数为50个，孔间距为15cm8条集水槽汇水至出水渠，集水渠的流量按0.36m3/s，假定集水渠起端的水流截面为正方形，则出水渠宽度为b =0.9Q0.4 = 0.9 0

30、.36°" =0.57 m，为施工方便采 用0.6m，起端水深0.57m。考虑到集水槽水流进入集水渠时应自由跌落高度取 0.05m，即集水槽应高于集水渠起端水面 0.05，同时考虑到集水槽顶相平，则集 水渠总高度为：H =0.05+0.6+0.52=1.17m出水的水头损失包括孔口损失和集水槽速度内损失。孔口损失：2 2' 0 =- 20.037m2g2X9.8式中：进口阻力系数，本设计取=2.集水槽内水深为0.25m，槽内水力坡度按i=0.01计，槽内水头损失为：' h2 二 iL=0.015 . 60 .rm 5 6出水总水头损失' h弧 =0.

31、0370.056 = 0.093m6. 沉淀池排泥系统设计采用穿孔管进行重力排泥，穿孔管横向布置，沿与水流垂直方向共设8根,双侧排泥至集泥渠。集泥渠长14m，BXH=0.3mx 0.3m,孔眼采用等距布置，穿孔管长7.5m，首末端集泥比为0.5，查得k.=0.72。取孔径d =25mm，孔口面积l7 5f =0.00049m2 取孔距 s=0.4m,孔眼数目为： m = 1= 1=18s0.4孔眼总面积为：2孔眼总面积为：' w。=18 0.00049 = 0.00882 m穿孔管断面积为：w、W0 0.008822w-=0.0123 mkw0.72穿孔管直径为：D= 4 0.0123

32、 -0.125m取直径为150mm,孔眼向下，与中垂线成45席角，并排排列，采用气动快开式排 泥阀。3.5滤池过滤的功效，不仅在于进一步降低水的浊度，而且水中有机物、细菌乃至病 毒等将随水的浊度降低而被部分去除。本设计采用虹吸滤池。1. 滤池面积本设计中采用双层滤料，则正常滤速为 912m/h，本设计取10m/h，冲洗强2 1 3度为15L/(m .s)。滤池分为2组，每组6格。每组流量为Qi =2° =15750 m3/d则每组滤池总面积为:l 24 Q124*15750223*10*24F=一=68.48 m23 v滤池分为6格，单个面积为：6仙2z F 68.48f = 一N取

33、单格宽为3m,长为4m,单格实际面积f'=12m2 。实际滤速:2 4*Q123 24* N * f2 4*231 57 5024*6*12 =9.51 m/h冲洗时滤速:=24*Q123 24*( N -1)* f2415750=11.41 m/h24*5*122321#2. 进水虹吸管虹吸管进水量为：Q进=Q'3600*24( N -1)3600*24*5157503=0.036m /s#事故冲洗时进水量为:Q3600*24( N -2)157503600*24*43=0.046 m / s进水虹吸管流速一般采用0.6-1.0m/s,排水虹吸管流速一般采用1.4-1.6m/

34、s。此设计中进水管流速取0.60 m/s,事故时流速取0.72 m/s。则断面面积为：2w进=Qa /v 进=0.036/0.62=0.06m采用0.25*0.25的矩形断面，用钢板焊接。进水虹吸管的长度L=2m。R 二 w进 /x =0.06/2*(0.25+0.25)=0.06m1 1C=R1/6=0.061/6=48.13 (式中粗糙系数 n=0.013)n0.0130 722 * 2沿程水头损失为h进y-2=0.007m进y48.13*0.06局部水头损失为：二匸进口 +2 弯头+出口 =0.5+2*0.8+1.0=3.12_ v进事2h进i=进事 *1. =3.1*1.2* 0.72

35、 /19.6 =0.098m2g总水头损失为：' h进=h进i h进y=0.098+0.007=0.105m3. 进水分配箱设进水虹吸管高出配水箱底h1=0.2m，淹没深度h2=0.2m,，配水箱出水堰宽度设为1.2m，堰上水头为：Q事、2/3 / 0.046 h 3 = ()=()=0.075m=0.08m1.84*b1.84*1.2进水堰超高取0.2m, h f取0.08m。则进水分配箱高度为：H= h1 + h2 + h3+hf +0.2=0.2+0.2+0.08+0.08+0.2=0.76mo最后确定进水分配水箱的高度为 0.8m。4. 排水虹吸管2已知冲洗强度为15L/(m.

36、s)，则反冲洗排水量为:Q 排=qf' =0.015*12=0.18 m3/s虹吸管流速一般在1.4-1.6m/s范围内，查水力半径表选直径为 500mm的钢 管，流速为1.65m/s,1000i=7.02,排水虹吸管的长度设为 10m。则排水虹吸管的 总水头损失为：h 排=il 、v排 2/2 g =0.00702*10+3.1* 1.652 /19.6=0.5m排水堰长度设为4m。堰上水头为:h 排堰=（鲁）b=（器）2/3 =0-084m排水虹吸管的集水槽水位和排水堰口的高差为:h=0.5+0.08=0.58m5. 清水渠出水堰堰上水头选堰宽为 6m。堰上水头为：H 堰=(315

37、00 /3600*24*1.84*6)2/3 =0.1m6. 滤板水头损失配水系统采用钢筋混凝土孔板，开孔比为1%。开孔面积为:A=12*1%=0.12 m2冲洗时孔眼内的流速为：V孔二 qf/A0.18/0.12=1.5m/s滤板内水头损失为:2尙一 2g胪秀 厂0.199m19.6*0.76 2考虑滤板的堵塞等因素，滤板内水头损失取0.3m。7. 洗砂排水槽洗砂排水槽采用三角形断面，每格池内洗砂排水槽中心距采用a =3/3=1m，排水槽设3根。排水槽长为l°=4m。每槽排水量为：qo =ql0a=15*4*1=60L/s排水槽中流速采用v°=0.6m/s。排水槽断面尺寸

38、为：2 2x=O.5(qo/1OOOvo) =0.5(60/1000*0.6) 2=0.158m排水槽底厚度采用=0.05m。砂层最大膨胀率e=45%。细沙排水槽顶距沙面高度He为：He 二 he 2.5x0.075=45%*0.7+2.5*0.158+0.05+0.075=0.84m 式中h为砂层高度，本设计取h=0.7m。洗砂排水槽总面积为：F0 =2x*3*4 =3.80m28. 滤池高度集水室高度为0.4m,滤板厚度为0.2m，承托层厚度取0.2m,滤料厚度为0.7m，洗砂排水槽堰上水头取 0.05m，清水堰上水头取0.1m，冲洗水头取1.2m， 过滤水头取1.5m，滤池超高取0.15

39、m。贝U滤池总高度(如图3-3)为：3.6清水池3.6.1清水池平面尺寸的计算清水池中除贮存调节用水以外，还存放消防用水和水厂生产用水，因此清水 池有效容积等于：w =w w2 w3 w4式中，Wi 调节容积，m3 ;一般按最高日用水量的10%20%估算。W2-消防贮水量，m3，消防用水量按同时发生两次火灾，一次灭火用水 量取25L/S，连续灭火为2h。W3-水厂冲洗滤池和沉淀池排泥等生产用水，m3，等于最高日用水量的5% 10%;W4 -安全贮量，m3。Wi=15%Q=4500m3W =25 2 3600/1000 = 180m33W3=5%Q=1500m3W,取 500 m3则 W =66

40、80m3。清水池容积为6680m3，设计两个，相互联通。有效水深取 4.0m。则单个面积：F = 6680 = 835m24x2采用近似正方形平面，超高取 0.5m。单池的尺寸为 LXBXH : 65nrK 60m<4.5m。第四章 水厂的平面布置与高程布置当水厂内各生产构筑物的个数， 尺寸确定以后， 即可以根据水厂各部分的功 能要求，结合地形、地址条件，进行水厂布置。 水厂布置是对水厂内各类生产构筑物、 辅助构筑物、 灌渠和其他设施的平面与空 间位置的确定， 包括平面布置与高程布置两个方面， 其核心内容是生产工艺流程 的布置。4.1 平面布置 当水厂的主要构筑物的流程布置确定以后，即可

41、进行整个水厂的总平面设 计，将各项生产和辅助设施进行组合布置。本设计本着按照功能分区集中， 因地制宜， 节约用地的原则， 同时考虑物料 运输、施工要求以及远期扩建等因素来进行水厂的总平面设计。 平面布置具体如 下：首先，将综合楼办公楼、 控制室、传达室等建筑物组合为一区， 称为生活区。 生活区设置在进门附近，便于外来人员的联系，使生产系统少受外来干扰。其次，将机修间、水表间、泥木工间、电修间、配电间、管配件堆场、车库 及仓库等，组合为一区，称为维修区。由于维修区占用场地较大，堆放配件杂物 较乱，所以设计时与生产系统分开，成为一个独立的区块。最后，将常规处理构筑物与深度处构筑物、 水厂排泥水处理

42、构筑物分开。 这 样便于管理。远期预留地作为绿化用地。水厂平面布置示意详见净水厂平面。4.2 高程布置4.2.1水头损失计算 在处理工艺流程中， 各构筑物之间水流应为重力流。 两构筑物之间水面高差 即为流程中的水头损失， 包括构筑物本身、 连接管道、计量设备等水头损失在内。 水头损失应通过计算确定，并留有余地 .（1）处理构筑物水头损失 处理构筑物中的水头损失与构筑物的型式和构造有关， 构筑物设计时已计算 其水头损失，现归纳如表 4-1。表4-1净水构筑物水头损失值构筑物名称水头损失(m)构筑物名称水头损失(m)配水井0.12沉淀池0.10管式静态混合器0.27虹吸滤池2.30絮凝池0.31(

43、2)连接管线水头损失连接管线水头损失(包括沿程和局部)应通过水力计算确定，计算常用的公式为：芦v2h - h h2 - il2g式中m沿程水头损失，m ；h2局部水头损失，m；i单位管长的水头损失；I连通管段长度，m ；局部阻力系数；v连通管中流速，m/s ；g重力加速度，m/s o配水井至絮凝池连接管线水头损失a)沿程水头损失配水井至絮凝池连接管采用 DN600钢管，管长I =15m。考虑浑水的因素n =0.015，按n =0.013查设计手册第1册水力计算表得i =1.8 必（。，换算成相当于n =0.015时的i :0 0152i =0.00180.00240.0132浑水管长15m算得

44、沿程损失为:292 4hf 川二而0 1°.036mb）局部水头损失管路中，进口 1个，局部阻力系数1=0.50 ;急转弯管1个， 0.90 ;闸 阀 1 个, 3=0.06 ; 90o弯头 1 个, 4=1.05 .出口 1 个，局部阻力系数 1=0.04，则局部阻力系数总计为：= 1234+ 5 二 0.50 0.90 - 0.06 1.05 0.04 = 2.55管内流速v = 1.11m/s，则管路局部水头损失为:v21112h|2.550.16m2g27.81c）总水头损失h 二 hf h 二 0.04 0.16 二 0.20m 絮凝池至沉淀池絮凝池与沉淀池合建，其损失取 0.1m。 沉淀池至虹吸滤池连接管线水头损失a）沿程水头损失沉淀池至虹吸滤池连接管采用 DN600钢管，管长I =40m （按最不利情况计 算）。考虑浑水的因素n =0