环境工程专业毕业论文

1、吉 林 农 业 大 学学 士 学 位 论 文 论文题目： 盛泰给水厂设计说明书 学生姓名： 刘芳池 专业年级： 08级环境工程专业 指导教师： 王章霞 李艳 职称 2011 年 6 月 18 日目 录总论第一章 设计水质水量与工艺流程的确定总体设计·····························&#

2、183;·················································&#

3、183;···1 水处理工艺流程方案拟定············································&

4、#183;···············2 药剂选择及投加方式································&#

5、183;·································3 主要处理构筑物的选择··············&#

6、183;················································8第二章 给水处

7、理厂工艺计算·················································

8、·······15投药工艺及加药间计算·········································

9、························15 混合计算·························

10、;··················································

11、;····17 絮凝池计算············································

12、83;·······························18 斜管沉淀池计算·················

13、;··················································

14、;···20 V型滤池计算·············································&#

15、183;····························25 清水池计算····················

16、··················································

17、······36第三章 净水厂工艺流程··········································

18、;························39 工艺流程布置························&#

19、183;·················································&#

20、183;393.2 平面布置···············································

21、3;·······························403.3 高程布置·················

22、··················································

23、·············403.4 水厂绿化与道路布置··································

24、83;······························443.5 水厂管线设计·················

25、83;·················································

26、83;·····45第四章 设计体会···········································

27、;·································46参考文献················

28、;··················································

29、;·····················47致谢设 计 说 明 与 计 算 书总论一、设计目的通过净水厂课程设计，巩固学习成果，加深对给水处理课程内容的学习与理解，掌握净水厂设计的方法，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中、小型给水处理厂工艺设计，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：完成设计计算书一份，工艺扩初设计图纸2张

30、（1#），其中：净水厂平面布置图及工艺高程图1张，单体构筑物图1张。学生根据课程设计任务书和指示书（每人一题），教师先介绍设计方法，安排设计进度表，学生以独立完成为主，教师定时答疑，共性问题集中讲解。三、课程设计的内容1.根据水质、水量、地区条件、施工条件和一些水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.选择各构筑物的形式 和数目，初步进行水厂的平面布置和高程布置。在此基础上确定构筑物的形式、有关尺寸安装位置等。 4.进行各构筑物的设计和计算，定出各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，并符合建筑摸数的要求5.根据各

31、构筑物的确切尺寸，确定各构筑物在平面布置上的确切位置，并最后完成平面布置。确定各构筑物间连接管道、检查井的位置。6.水厂厂区主体构筑物（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、工艺流程，单体构筑物（平面、剖面，主要材料表）工艺设计技术图纸2张（1#图）。8.写出设计说明书及计算说明书。第1章 设计水质水量与工艺流程的确定1.1 总体设计设计规模万m3/d，水厂自用水量按6%考虑，并考虑远期发展的需要，预留远期生产用地。净水厂出水水压为4050m。给水处理厂的主要构筑物拟分为2组，每组万,除沉淀池.设计水质本设计给水处理工程设计水质满足国家生

32、活饮用水卫生标准（GB5749-2006），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。水的感官性状良好。原始资料：表1-1 水质资料编号项目单位分析结果备 注最高最低月平均最高月平均最低1水温2932352臭和味少 许3色度少 许4浑浊度mg/L800304008005PH6总硬度mg当量/L280202201507细菌总数个/mL500008大肠菌群个/升1409藻类个/升280010其他指标合格根据地面水环境质量标准（GB38

33、3802），根据水质资料（表1-1 ）知其原水水质符合地面水类水质标准，除浊度、菌落总数、大肠菌数偏高外，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过量等问题，其余参数均符合生活饮用水卫生标准（GB57492006）的规定. 设计出水水质水厂设计出水水质达到国家现行生活饮用水卫生标准（-85）。1.2 水处理工艺流程方案拟定.水处理工艺流程的选择为使出厂水符合国家生活饮用水卫生标准，按照技术合理、经济合算、运行可靠的指导思想，设计水处理工艺流程。地表水常用处理工艺（1）原水混合絮凝沉淀或澄清过滤消毒用户（2）原水混合过滤消毒用户适用于原水浊度低（一

34、般在50度以下，短时间内一般不超过100度）且水源未受污染的情况。此种情况下，滤料应采用双层或多层，并且考虑适当采用高分子混凝剂。（3）原水预沉池或沉砂池混合絮凝沉淀或澄清过滤消毒用户适用于当原水浊度较高、含砂量较大时，宜采用此种方法，用以减少混凝剂用量而增设预沉池或沉砂池。（4）原水生物氧化混合絮凝沉淀或澄清过滤消毒用户适用于微污染水源，采用生物氧化预处理工艺，以去除水中有机物及氨氮。. .水处理工艺流程的拟定根据水质资料选择常规地表水处理工艺(1)即可达到预期效果,水厂采用的处理工艺流程为投加消毒剂一级泵站配水井絮凝沉淀过滤清水池二级泵站投加混凝剂1.3 药剂选择及投加方式 混凝剂1、混凝

35、剂的选择：应用于水处理的混凝剂应符合以下要求：混凝效果好；对人体健康无害；使用方便；货源充足，价格低廉。水处理工程常用混凝剂如表2：表1-2 水处理工程常用混凝剂名称硫酸铝硫酸亚铁（绿矾）三氯化铁聚合氧化铝（PAC）（又名 碱式氧化铝）化学式对水温和PH的适性适用于 2040；PH=5.77.8时，主要去除水中悬浮物；PH=6.47.8时，处理浊度高、色度低的水；适用于碱度和浊度高、PH=8.511.0的水；受温度影响小使用条件一般都可适用，原水须有一定碱度；处理低温低浊水时，絮凝效果差，絮凝效果差，投加量大时，有剩余和，影响水质处理低浊度水时，效果好于铝盐；不适于色度高和含铁量高的水；使用时

36、，一般要把转化成适用于高浊度原水，刚配制的水溶液温度高适用于低浊、高浊、和污染的原水特点腐蚀性较小价格低，絮凝体易沉淀，易腐蚀溶液池，因此需有溶液池防锈涂料；絮凝体比重大，易下沉，易溶解，杂质少；对金属和混凝土腐蚀极大；操作方便；腐蚀性较小；应用较普遍；据设计资料中提供的混凝剂：硫酸铝、三氯化铁（45%）、碱式氯化铝（10%），以及表1-2常用混凝剂性质比较，选择碱式氯化铝（）（10%）作为水处理用混凝剂，另外碱式氯化铝本身无害，据全国各地使用情况，净化后的生活用水一般符合国家饮用水水质卫生标准，所以选择碱式氯化铝作为水处理混凝剂是一个较好的选择。2 混凝剂投加量的确定据原水浑浊度最高值800

37、 mg/L mg/L表3 混凝剂投加量参考值表1-3原水浊度<=1002003004006008001000混凝剂投加量（mg/L）硫酸铝三氯化铁12碱式氯化铝10233 混凝剂的投加方式 混凝剂的投加设备包括计量设备、药液提升设备、投药箱、必要的水封箱以及注入设备等，投药设备由投加方式确定。（1）计量设备：主要有转子流量泵、电磁流量泵、苗嘴、计量泵等，其中苗嘴适用于人工控制，其他既可人工，也可自控。（2）投加方式：主要有泵前投加、高位溶液池重力投加、水射器投加、计量泵投加等方式。本设计选用计量泵投加：计量准确，可以实现自控。 消毒剂1、 消毒剂的选择表1-4 各消毒剂性能名性 称能液氯

38、、漂白粉二氧化氯臭氧消毒杀菌优良（HOCl）优良优良灭病毒优良（HOCl）优良优良灭活微生物效果第三位第二位第一位PH值影响消毒效果随PH值增大而减小，PH=7时，消毒效果最好PH影响较小，PH>7时较有效Ph值影响小，PH值小时，剩余臭氧残留较久在管网中的剩余消毒作用有比液氯有更长的剩余消毒时间无，需补加氯国内应用情况广泛在城市水厂中极少应用较少接触时间30min数秒至10min适用条件极大多数水厂用氯消毒，漂白粉只适用于小水厂原水中有机物如酚污染严重时，须在现场制备，直接应用制水成本高，适用于有机污染严重的情况。因无持续消毒作用，在进入管网的水中还需加少量氯消毒 综合各方面因素考虑，

39、本设计选择液氯为消毒剂：其在国内外应用最广，除消毒外，还起氧化作用；加氯操作简单，价格低，且在管网中有持续消毒杀菌作用。2 加氯装置加氯机 加氯机用以保证消毒安全和计量准确。加氯机台数按最大加氯量选用，至少安装2台，备用台数不少于一台。 在氯瓶与加氯机之间宜有中间氯瓶，以沉淀氯气中的杂质，万一加氯机发生事故时，中间氯瓶还可以防止水流入氯瓶。混合工艺混合是原水与混凝剂或助凝剂进行充分混合的工艺过程，是进行絮凝和沉淀的重要前提。混合是将药剂充分、均匀地扩散于水体的工艺过程，对于取得良好的混凝效果具有重要作用。混合问题的实质就是药剂水解产物在水中的扩散问题。混合的方式有很多种，常用的有水泵混合、管式

40、混合、机械混合。 水泵混合水泵混合是将药剂投加在取水泵吸水管或吸水喇叭口处，利用水泵叶轮高速旋转以达到快速混合的目的。它适用于一级泵站距处理构筑物较近（120m以内），优点是设备简单；混合充分，效果较好；不另消耗动能。缺点是安装管理较复杂；配合加药自动控制较难。 管式混合目前广泛采用的管式混合器是静态管式混合器，是利用水厂进水管的水流，通过管道或管道零件产生局部阻力，使水流发生涡旋，从而使水体和药剂混合。管式混合的优点是设备简单；不占地；在设计流量范围，混合效果好。缺点是当流量过小时效果下降。但从总体经济效果而言还是具有优势的。 机械混合机械混合是依靠外部机械供给能量，使水流产生紊流。它的优点

41、是水头损失较小，适应各种流量变化，能使药剂迅速而均匀的分布在原水胶体颗粒上，同时使胶体颗粒脱稳，具有节约投药量等特点。缺点是增加相应的机械设备，需消耗电能，同时也增加了机械设备的维修及保养工作，管理维修比较复杂。本设计推荐使用管式静态混合器。絮凝工艺絮凝过程是将投加混凝剂并充分混合的原水，在水流作用下使絮凝粒相互接触碰撞，以形成更大的絮粒，以适应沉淀分离的要求。为了达到完善的絮凝效果，必须具备两个主要条件：一是混凝剂水解后产生的高分子络合物形成较强的吸附架桥连接能力，这是由混凝剂的性质决定；二是保证颗粒获得适当的碰撞接触而又不致破坏的水力条件，这是由设备的动力学条件决定。所以絮凝池形式的选择，

42、应根据水质、水量、沉淀池形式、水厂高程布置以及维修条件等因素来确定。絮凝的方式有很多种，可分为机械和水力两大类，常用的有机械絮凝池、隔板絮凝池、折板絮凝池、网格（栅条）絮凝池等。机械絮凝池机械絮凝池絮凝效果好，水头损失小，反应时间1215分钟，可适应水质、水量的变化，但机械设备维护量大，管理比较复杂，在国内尚未普及。 隔板絮凝池隔板絮凝池的优点是构造简单，管理方便，当水量变化不大时，絮凝效果好。缺点是絮凝时间较长（1524分钟），絮凝池容积大，且当水量变化大时，絮凝效果不稳定。它适用于水量大于30000m3/d的水厂。 折板絮凝池折板絮凝池利用在池中加设一些扰流单元以达到絮凝所要求的紊流状态，

43、使能量损失得到充分利用，能耗与药耗有所降低，停留时间缩短。折板絮凝池的优点为絮凝时间短，絮凝效果好，容积较小。缺点是构造较复杂，水量变化影响絮凝效果。它适用于水量变化不大的水厂。 网格（栅条）絮凝池网格（栅条）絮凝池是应用紊流理论的絮凝池。絮凝池分成许多面积相等的方格，进水水流顺序从一格流向下一格，上下交错流动，直至出口。在全池三分之二的分格内，水平放置网格或栅条。通过网格或栅条的孔隙时，水流收缩，过网孔后水流扩大，形成良好絮凝条件。它具有絮凝时间短、效果较好、构造简单等优点。缺点是当水量发生变化时将影响絮凝效果；安装维修比较麻烦；絮凝池末端的竖井底部容易产生积泥现象。另外少数水厂还发现在网格

44、上滋生藻类，堵塞网眼的现象。由于机械絮凝在我国尚未普及，本设计仍考虑采用水力絮凝形式。在多种水力絮凝形式中，根据上述描述，本设计采用折板絮凝池。沉淀和澄清工艺沉淀工艺给水处理中的沉淀工艺是指在重力的作用下，悬浮固体从水中分离出来的过程。它担负着去除8099%以上的悬浮固体，其设备的运行状况直接影响着出水水质。目前国内最为广泛采用的沉淀池是平流沉淀池和斜管沉淀池。a）平流沉淀池平流沉淀池应用最早，可谓是经久不衰。平流沉淀池设计的关键在于均匀布水、均匀集水和排泥彻底与方便。平流沉淀池的进水来自絮凝池，经过穿孔花墙，以达到在整个池断面内均匀布水；平流沉淀池出口段一般采用堰口布置，或采用淹没式出水孔口

45、，以使沉淀后的水尽量在出水区均匀流出；至于及时排泥，国内采用的桁架式吸泥机是一种很好的排泥方式。平流沉淀池的优点是对水质、水量的变化适应性强，潜力大，处理效果稳定；构造简单，池深较浅，造价较低；操作管理方便，施工较简单；采用机械排泥效果好。缺点是占地面积大；需维护机械排泥设备。b）斜管沉淀池斜管沉淀池是设置斜管的沉淀池，依靠斜管的高效沉淀性能使得水中的大颗粒絮凝体分离出来，然后沿斜管滑落至池底部，而后采用穿孔管、污泥斗、刮泥机或吸泥机排至池外。斜管沉淀池具有占地面积小、停留时间短、沉淀效率高、出水水质好等优点。缺点是斜管耗用较多材料，老化后尚需要更换，费用较高；对原水浊度适应性较平流池的差；斜

46、管沉淀池的停留时间短，要求配套的絮凝池有良好的絮凝效果；斜管内易滋生藻类和积泥，要经常停池冲刷。 澄清工艺澄清池是在竖流沉淀池基础上发展起来的一种集混合、絮凝、沉淀于一体的水处理构筑物，它是利用池中积聚的泥渣与原水中的杂质颗粒相互接触、吸附，以达到清水较快分离的净水构筑物，可充分发挥混凝剂的作用和提高澄清效率。目前国内应用最多且运行管理经验较成熟的澄清池是机械搅拌澄清池。机械搅拌澄清池是利用机械搅拌的提升作用来完成泥渣回流和接触反应。加药混合后的原水进入第一反应室，与几倍于原水的循环泥渣在叶片的搅动下进行接触反应，然后叶轮提升至第二反应室继续反应，以结成较大的絮粒，再通过导流室进入分离室进行沉

47、淀分离。国内给排水工程师普遍认为，机械搅拌澄清池是一种比较好的池型。其优点是处理效率高，单位面积产水量较大；对水质、水量的变化适应性强，出水水质好；水头损失小，能适应大、中型水厂。缺点是增加了一套机械搅拌设备，使维修工作量增加。本设计采用沉淀工艺，使用斜管沉淀池。过滤工艺过滤是净水厂最关键的处理工艺部分。它一般是指以石英砂等粒状滤料层截留水中悬浮杂质，从而使水得到澄清的工艺过程。它不仅将水的浊度降低到1度以下，而且可以去除水中的部分有机物等，还使水中的细菌、病毒裸露出来，因此，过滤工艺的好坏直接决定净水厂的最终水质。国内目前全部采用的是快滤，主要池型有普通快滤池、双阀滤池、无阀滤池、移动罩滤池

48、、虹吸滤池和V型滤池等。 普通快滤池以石英砂作为滤料的普通快滤池使用历史最久，是国内水厂普遍采用的一种滤池。它的优点是有成熟的运转经验，运行稳定可靠，出水水质好；采用砂滤料，材料易得，价格便宜；采用大阻力配水系统，能保证反冲洗时配水均匀，因而单池面积可做得较大。缺点是阀门较多，管理较为不便，造价略微偏高。 双阀滤池目前采用的双阀滤池有鸭舌阀式双阀滤池和虹吸管式双阀滤池。前者是以鸭舌阀取代进水阀、虹吸管取代排水阀；后者以虹吸管取代进水、排水阀。双阀滤池其实跟普通快滤池差不多，只是减少了两个阀门，以降低工程造价。 无阀滤池无阀滤池是一种没有任何阀门的滤池，它的优点是构造简单，价格低廉，且能自动进行

49、反冲洗。缺点是清砂、换砂不方便，且因采用小阻力配水系统，当单个滤池面积大时，反冲洗配水不均匀。它适用于小型水厂一般在1万m3/d以下，单池面积一般不大于25 m2。 移动罩滤池移动罩滤池由于设备维修量较大，对设备的要求较高，难于控制，目前国内已很少使用。 虹吸滤池虹吸滤池是中型水厂常用的滤池形式，其主要特点是采用中、小阻力配水系统；用真空系统控制进水和排水虹吸管，以代替进水、排水阀门；利用滤池本身的出水及其水头进行冲洗，以代替高位冲洗水箱或水泵。它的主要缺点是占地面积大、池较深、处理效果不稳定、滤料冲洗频率大、耗能高等。 V型滤池V型滤池是法国开发研制的均质深层截污过滤技术。V型滤池采用均质深

50、层滤料，不均匀系数很小。此举能大大提高滤料层的孔隙率，使滤速得以提高，过滤周期延长（比一般滤池长23倍），滤料层利用率高，且滤后水质好。另外V型滤池采用先气冲，后气水混合洗，表面扫洗的独特形式，具有同时可节省冲洗水量和电耗，是一种高效节能型的过滤设施。具有高度自动化程序控制，可减少运行管理人员。单池面积可达150m2以上。该滤池的缺点是造价高，对管理技术水平需求高，维护费用高且难度大。本设计采用V型滤池。 消毒工艺方法原水经投药、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。第2章 给水处理厂工艺计算2.1 加药间设计计算2. 设计参数已知计算水量Q=82

51、000m3/d=3417m3/h。根据原水水质及水温，参考有关净水厂的运行经验，选碱式氯化铝为混凝剂，混凝剂的最大投药量a=30mg/L，药容积的浓度b=15%，混凝剂每日配制次数n=2次。2. 设计计算1 溶液池容积=aQ/，取9m3式中：a混凝剂（碱式氯化铝）的最大投加量（mg/L），本设计取30mg/L;Q设计处理的水量，3417m3/h;B溶液浓度（按商品固体重量计），一般采用5%-20%，本设计取15%；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，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。单池尺寸为，高度中包括超高，置于室内地面

52、上.溶液池实际有效容积：W=3*1.5*2=9满足要求。，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。2 溶解池容积 式中： 溶解池容积（m3）溶解池也设置为2池，单池尺寸：，高度中包括超高，底部沉渣高度，池底坡度采用0.02。溶解池实际有效容积：溶解池的放水时间采用t10min，则放水流量：W0=W2/ 查水力计算表得放水管管径80mm，相应流速，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

53、进行防腐处理3 投药管投药管流量q=W1*2查水力计算表得投药管管径d20mm，相应流速为0.6m/s。4 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。5 计量投加设备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。计量泵每小时投加药量:式中：溶液池容积（m3）耐酸泵型号25FYS-20选用2台，一备一用.6 药剂仓库考虑到远期发展，面积为150m2，仓库与混凝剂室之间采用人力手推车投药,药剂仓库平面设计尺寸为

54、m×m。2.2混合设备设计计算2混合设计参数设计总进水量为Q=82000 m3/d ,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，流速v=/s。混合采用玻璃钢管式静态混合器，近期采用2个。每组混合器处理水量为/s水管投药口至絮凝池的距离为10m，进水管采用两条DN800钢管。管式静态混合器，规格DN800，静态混合器采用3节，静态混合器总长4100mm，管外径为820mm，质量1249kg，投药口直径65mm。水流经过管式静态混合器的水头损失为。计算草图如图2-1。图1 管式静态混合器计算草图2 设计计算管径静

55、态混合器设在絮凝池进水管中，设计流量管径为：=780mm2.3絮凝池设计计算反应（絮凝）工艺采用机械絮凝池,处理规模设计规模为82000 m3/d。絮凝池共分为2组，每组处理水量为41000m3/d，絮凝池每组计水量为,设计计算絮凝池尺寸：每池容积wW=Qt/60n=1708.3*20/60*2=285m3池长L34.8=20.16m,取21m，式中 a -系数，在1.01.5.池宽BB=W/LH=285/21m。取3mL*b*H=21*3*5，有效水深为4.80m。2.3.2、机械絮凝池搅拌设备采用LJF-3000型立轴式机械絮凝搅拌机，搅拌器直径为3000mm。搅拌器功率为第一台：P1=0

56、.37kw;第二台：P2=0.25kw；第三台：P3=0.18kw。搅拌器转速为第一台：1=3.8（r/min）；第二台：2=2.8（r/min）；第三台：3=1.78（r/min）。预埋体尺寸：D1=500mm；D2=150mm；s=400mm；=10mm。2.4 斜管沉淀池设计计算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、节省占地等优点。本设计沉淀池采用异向斜管沉淀池，设计2组2设计参数沉淀池采用斜管沉淀池，处理水量为82000m33/s.表面负荷q=10 m3/ m2·h斜管材料采用

57、厚，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=60°，斜管沉淀池计算草图见图4-2.2 设计计算2.1平面尺寸计算3式中 q表面负荷，本设计取10 2. 沉淀池的长度及宽度采取沉淀池尺寸为13*27=351，为了配水均匀，进水区布置在13m长的一侧。在27m长的一侧扣除无效长度0.5m。因此净出口面积(考虑斜管结构系数1.03)A=(13-0.5)*27/1.03=3283 沉淀池总高度式中 h1，本设计取；h2，本设计取；h3斜管区高度（m），斜管长度为，安装倾角600，则；h4，本设计取；h5排泥槽高度（m），本设计取。21. 沉淀池进水设计沉

58、淀池进水采用穿花墙，孔口总面积：A23式中 v/s。本设计取/s每个孔口的尺寸定为15cm×8cm，则孔口数N= A2/15*8=47500/15*8=396个。进水孔位置应在斜管以下、沉泥区以上部位。沉淀池的出水采用穿孔集水槽，出水孔口流速v1=/s，则穿孔总面积：A3=Q/v23设每个孔口的直径为4cm，则孔口的个数N=A3式中 F每个孔口的面积(m2),.设沿池长方向布置16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'=27/16=m。，每条集水槽长L=13-1=12m， 每条集水量为：m3/s，考虑池子的超载系数为20%，故槽中流量为：q

59、m3/s槽宽：713=0.9×0.35=m。起点槽中水深 H1b=0.75×0.31=0.23m，终点槽中水深H2b=1.25×0.31=0.39m为了便于施工，槽中水深统一按H2=0.40m计。集水方法采用淹没式自由跌落，淹没深度取，跌落高度取0.07m，槽的超高取。则集水槽总高度:集水槽双侧开孔，孔径为d=25mm，每侧孔数为60个，孔间距为20cm，16条集水槽汇水至出水渠，集水渠的流量按3/s，假定集水渠起端的水流截面为正方形，则出水渠宽度为=m，为施工方便采用0.71m，起端水深7m，考虑到集水槽水流进入集水渠时应自由跌落高度取，即集水槽应高于集水渠起端

60、水面0.05，同时考虑到集水槽顶相平，则集水渠总高度为：=0.05+0.887=1.5m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：式中：进口阻力系数，本设计取=2.集水槽内水深为，槽内水力坡度按i=0.01计，槽内水头损失为：出水总水头损失2.3. 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16根，双侧排泥至集泥渠。集泥渠长12m，B×H=×，孔眼采用等距布置，穿孔管长，首末端集泥比为0.5 ，查得=0.72。取孔径=25mm，孔口面积=m²，取孔距=，孔眼总面积为：m2孔眼总面积为：孔眼总面积为：m2穿孔管断面积

61、为：=123 m2穿孔管直径为： =25m取直径为150mm，孔眼向下，与中垂线成角，并排排列，采用气动快开式排泥阀。2. 核算（1） 雷诺数Re水力半径=mm=0.625cm当水温=20时，水的运动粘度1cm2/s斜管内水流速速为=Q/Asin600=33cm/s斜管内水流速速为式中 斜管安装倾角，一般采用600-750，本设计取600 ，（2）弗劳德系数=(0.33)2/0.625*981=×10-4介于0.001-0.0001之间，满足设计要求。（3）斜管中的沉淀时间=1000/3.3= min ，满足设计要求（一般在48min之间）式中 过滤池滤池的布置 采用双排布置，按单层

62、滤料设计，采用石英砂作为滤料。滤池的设计计算1设计水量m3/s 滤速v=10m/h2冲洗强度冲洗强度q按经验公式计算 式中 滤料平均粒径； e滤层最大膨胀率，取e=50%； 水的运动黏滞度，。砂滤料的有效直径与所以，×× 2.5.3滤池面积及高度滤池总面积滤池个数采用N=8个，成双排对称布置单池面积m2每池平面尺寸采用L×B=8m×m滤池高度HH=H1+H2+H3+H4其中：滤池高度 承托层高度 滤料层高度 滤料层上水深 超高2.5.4.单池冲洗流量q冲=fq=42.8*12=514.5洗砂排水槽(1)断面尺寸排水槽个数n1=L/a=8/2.0=4（个）

63、槽长m排水槽采用标准半圆形槽底断面形式。2)设置高度滤料层厚度采用Hn排水槽底厚度采用槽顶位于滤层面以上的高度为：He=eHn+2.5x+.6集水渠(1)渠始端水深Hq Hq=0.81(fq/1000b)2/3 *12/1000*75)2/3 =0.71(2)集水渠底低于排水槽底的高度Hm Hm=Hq.7配水系统采用大阻力配水系统，其配水干管采用方形断面暗渠结构。(1)配水干渠干渠始端流速采用干渠始端流量Q干=q冲m³/s干渠断面积A=Q干/干3(2)配水支管支管总数n2=2L/s=2×8/0.25=64（根）支管流量Q支=Q干/n2m³/s支管直径采用，流速支管

64、长度核算(3)支管孔眼孔眼总面积与滤池面积f的比值a，采用，则 =孔径采用单孔面积=d0²²/4=113*10-6m²孔眼总数n3=/113*10-6 =912(个)每一支管孔眼数（分两排交错排列）为：n4=n3/n2=912/6415(个)孔眼中心距s0=2l1/n4m孔眼平均流速=q/(10)=12/(10*0.24)=5m/s.8冲洗水箱 冲洗水箱与滤池合建，置于滤池操作室屋顶上。(1)容量V冲洗历时采用=6min =1.5*12*42.8*6*60/1000=277m³水箱内水深，采用圆形水箱直径D箱=（4V/h箱）=(4*277/*3.5)&#

65、189;m(2)设置高度水箱底至冲洗排水箱的高差H，由以下几部分组成。管道流量Q冲=q冲m/s管径采用D冲=400mm，管长查水力计算表得：， 冲洗管道上的主要配件及其局部阻力系数合计 mH2O按经验公式计算 2O 承托层厚度采用H0 mH2O h4=(2/2-1)(1-m0)L0式中 滤料的密度，石英砂为； 水的密度，； 滤料层膨胀前的孔隙率（石英砂为0.41）； 滤料层厚度，m。所以 h42O52O则H=h1+h2+h3+h4+h52O2.6 消毒和清水池设计计算2 设计参数已知设计水量Q=82000m3/d=3417m3/h，本设计消毒采用液氯消毒，预氯化最大投加量为1.5mg/L，清水

66、池最大投加量为1.0mg/L。2 设计计算1 加氯量计算预加氯量为清水池加氯量为二泵站加氯量自行调节，在此不做计算，则总加氯量为为了保证氯消毒时的安全和计量正确，采用加氯机投氯，并设校核氯量的计量设备。选用2台ZJ 2转子加氯机，选用宽高为：330mm×370mm，一用一备.储氯量（按20天考虑）为：液氯的储备于4个1吨氯瓶（H×D=2020mm×800mm）和1个0.5吨氯瓶（H×D=600mm×1800mm）。2 清水池平面尺寸的计算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的调节量。清水池的调节容积：=kQ

67、=0.1×82000=8200m³式中：k经验系数一般采用10%-20%；本设计k=10%；Q设计供水量Q=82000m³/d；消防用水量按同时发生两次火灾，一次火灾用水量取25L/s，连续灭火时间为2h，则消防容积：根据本水厂选用的构筑物特点，考虑水厂自用水储备。则清水池总有效容积为：清水池共设2座，有效水深取H=，则每座清水池的面积为：=m2取=29×50=1450 m2 ，超高取，则清水池净高度取4.5m（2）管道系统1.清水池的进水管：（设计中取进水管流速为=0.8m/s）设计中取进水管管径为DN800mm，进水管内实际流速为：/s2.清水池的出

68、水管由于用户的用水量时时变化，清水池的出水管应按出水量最大流量设计，设计中取时变化系数=1.5，所以：m³/h=m³/s出水管管径：m（设计中取出水管流速为=0.8m/s）设计中取出水管管径为DN1100mm，则流量最大时出水管内流速为：0.79m/s3.清水池的溢流管溢流管的管径与进水管相同，取为DN800mm。在溢流管管端设喇叭口，管上不设阀门。出口设置网罩，防止虫类进入池内。4.清水池的排水管清水池内的水在检修时需要放空，需要设排水管。排水管径按2h内将水放空计算。排水管流速按/s估计，则排水管的管径为：设计中取排水管径为DN800mm（3）、清水池的布置1）导流墙在

69、清水池内设置导流墙，以防止池内出现死角，保证氯与水的接触时间30min。每座清水池内导流墙设置3条，间距为7.5m将清水池分成4格。导流墙底部每隔5m设×的过水方孔。2）检修孔在清水池的顶部设圆形检修孔2个，直径为1000mm。第三章 水厂总体布置净水厂总体布置主要是将水厂内各项构筑物进行合理的组合和布置，以满足工艺流程、操作联系、生产管理和物料运输等方面的要求。布置的原则是流程合理、管理方便、节约土地、美化环境，并考虑日后留有发展的可能。本设计水厂总体布置由生产构筑物布置、辅助及附属构筑物布置、各类管道布置和其他设施（厂区道路、绿化布置、围墙及大门等）布置四部分组成。3.1 工艺流

70、程布置净水厂工艺流程布置时必须考虑下列主要原则：（1）流程力求最短，避免迂回重复，使净水过程中的水头损失最小。构筑物应尽量靠近，即沉淀池应尽量紧靠滤池，二级泵站尽量靠近清水池，但各构筑物之间应留出必要的施工和检修间距。（2）构筑物布置应注意朝向和风向。净水构筑物一般无朝向要求，但滤池的操作廊、二级泵站、加药间、化验室、检修间、办公楼等则有朝向要求，尤其散发大量热量的二级泵房对朝向和通风的要求更应注意，布置时应使符合当地最佳方位，尽量接近南北向布置。（3）考虑近远期协调。在流程布置时既要有近期的完整性，又要求有分期的协调性，布置时应避免近期占地过早过大。本设计水厂常规处理构筑物的流程布置采用常见

71、的直线型布置，依次为配水井、管式静态混合器、折板絮凝平流沉淀池、V型滤池、清水池。从进水到出水整个流程呈直线，这种布置具有生产管线短、管理方便、有利于日后逐组扩建等优点。3.2 平面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、食堂、浴室、职工宿舍、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。最后，将常规处理构筑物与深度处构筑物、水厂排泥水处理构筑物分开。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给水厂平面及给水厂高程布置图。3.3 高程布置在进行水厂高程布置时，主要考虑了以下几点：（1）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。（2）水厂