净水厂设计说明书、计算书

1、 广东工业大学课程设计任务书题目名称 万吨/日净水厂设计学生学院土木与交通工程学院专业班级给水排水工程 11 级 （1） 班姓 名陈梓君学 号3211003484一、课程设计的内容根据所给定的原始资料，设计某城镇生活给水水厂，该设计属初步设计。设计的内容有：1.净水厂的处理工艺流程的选择。2.净水构筑物及设备型式的选择。3.净水构筑物的工艺计算。4.净水厂的总平面布置和高程布置。5.编写设计说明书和计算书。6.绘制净水厂的总平面布置图和高程布置图。7.绘制处理构筑物工艺图。二、课程设计的要求与数据要认真阅读课程设计任务书，并复习教材有关部分章节并熟悉所用规范、手册、标准图等文献资料。要求设计选

2、用参数合理，计算正确；说明书要有净水厂处理工艺流程及净水构筑物型式选择的理由，净水厂的总平面布置图和高程布置图要有详尽的阐述。叙述简明扼要，文理通顺；设计计算书、说明书包括必要的计算公式、草图和图表。图纸内容完整，布局合理，制图要规范。保证在规定时间内，质量较好地完成任务书中所规定的设计任务。三、课程设计应完成的工作应完成上述课程设计的内容，达到初步设计的程度。提交设计成果，包括设计计算书、说明书及设计图纸。设计图纸有：（1）净水厂平面布置图（1张）；(2)净水厂处理流程高程布置图（1张）。四、课程设计进程安排五、应收集的资料及主要参考文献任务书给出的原始资料、手册、标准、规范及有关的专著。主

3、要参考资料：1.给水排水工程快速设计手册.给水工程，严煦世编； 2.给水排水设计手册.城镇给水（第3册）； 3.给水排水工程师常用规范选（上册）； 4.室外给水设计规范； 5.给水排水简明设计手册； 6.给水工程，严煦世编。7.给水排水标准图集发出任务书日期：2014 年 6 月 23 日 指导教师签名：计划完成日期： 2014 年 6 月 27 日 基层教学单位责任人签章：主管院长签章：附录：一、设计资料1.水厂近期净产水量为 25.2 万m3/d，要求远期发展到 40 万m3/d。 2.水源为河水，原水水质如下所示：编号项目单位分析结果备注1水温最高30，最低52色度15度3嗅和味无异常臭

4、和味4浑浊度NTU最大300，最小20，月平均最大1305pH7.06总硬度mg/L(以CaCO3计)1257碳酸盐硬度mg/L(以CaCO3计)958非碳酸盐硬度mg/L(以CaCO3计)309总固体mg/L20010细菌总数个/mL110011大肠菌群个/L80012其它化学和毒理指标符合生活饮用水标准3.河水洪水位标高73.20米，枯水位标高65.70米，常年平均水位标高68.20米。4.气象资料：年平均气温22，最冷月平均温度4，最热月平均温度34，最高温度39，最低温度1。常年风向东南。5.地质资料：净水厂地区高程以下03米为粘质砂土，36米为砂石堆积层，再下层为红砂岩。地基允许承载

5、力为2.54公斤/厘米。6.厂区地形平坦，平均高程为70.00米。水源取水口位于水厂西北50米，水厂位于城市北面1km。7.二级泵站扬程（至水塔）为40米。二、设计成果格式要求（一） 设计说明书及设计计算书第一部分 设计说明书1. 概述2. 净水工艺流程的确定3. 净水厂处理构筑物及设备型式选择4. 处理构筑物设计要点及说明5. 净水厂平面布置及高程布置说明第二部分 设计计算书1. 混合设备的设计2. 絮凝设备的设计3. 沉淀（澄清）池的设计4. 滤池的设计5. 投药系统及消毒系统的设计6. 清水池的设计7. 净水厂平面布置及高程布置（二） 设计图纸1. 净水厂平面布置图净水厂总平面布置图应按

6、照初步设计要求完成。图上应绘出主要净水构筑物、水泵站、清水池、药剂间、辅助建筑物、道路、绿化地带及围墙等，并用坐标表示其外形尺寸和相互距离，同时绘出各种连接管渠、阀门等。构筑物管道均以单线表示。管线上应标明管径（渠道断面尺寸）。图中注明各生产构筑物及辅助建筑物的名称、数量及主要外形尺寸（或列表以序号表示之）等。2. 净水厂处理工艺高程布置图（纵向1：501：100，横向比例同平面布置图的比例）净水厂高程图上，应标出各净水构筑物之顶、底及水面标高，主要构件及管渠的标高。 第一部分 设计说明书1. 概述根据地面水环境质量标准（GB383888），原水水质符合地面水类水质标准，除浊度、细菌总数和大肠

7、菌群偏高外，其余参数均符合生活饮用水卫生标准（GB57492006）的规定。本水厂设计净水量为25.2万m3/d，为大型水厂，需设混凝剂配制的溶解池。原水从输水管进入水厂，利用计量泵将配制好浓度的PAC投加于压水管，并使其于管式混合器中与水充分混合，水从管式混合器经压力管进入折板絮凝池进行絮凝，后直接进入平流式沉淀池进行沉淀，接着进入V型滤池进行过滤，得到澄清的水，在水输送到清水池的管道中，投加氯进行消毒。最后经处理后的净水进入清水池，并经过输水管输送至二级泵站。整个工艺流程如上，由于本设计水厂水大型水厂，设计时需预留发展地。2. 设计工艺流程：3. 净水厂处理构筑物及设备型式选择3.1混凝3

8、.1.1混凝剂的选择本设计选用聚合氯化铝（即PAC）。选择理由：（1）PAC广泛使用，且我国是研制PAC较早的国家之一，具有成熟的使用经验可借鉴。（2）效能优于硫酸铝，相对于硫酸铝，对水的pH值适应性强。（3）投加量相对于硫酸铝少，成本降低。3.1.2混凝剂的配制和投加 药剂投加采用湿式投加系统。（1） 混凝剂的配制设计混凝剂溶解池时，为便于投置药剂，溶解池的设计高度一般以在地平面以下或半地下为宜，通常设在加药间底层。池顶宜高出地面0.20m左右，以减轻劳动强度，改善操作条件。溶解池的底坡应大于2，池底应有直径不小于100mm的排渣管。池壁需设超高，超高为0.20.3m，用于防止搅拌溶液时溢出

9、。此外，还需设置溶液池，溶液池是配制一定浓度溶液的设施。采用射流泵将溶解池内的浓药液送入溶液池，同时用自来水稀释到所需浓度以备投加。本设计选用机械搅拌，但需采取防腐材料。（2） 混凝剂的投加投药设备采用计量泵投加的方式。采用计量泵，不必另备计量设备，泵上有计量标志，可通过改变计量泵行程或变频调速改变药液投量，最适合用于混凝剂自动控制系统。示意图如下：3.1.3混合设备的选择 选择管式混合，即将药剂基质投入水泵压水管中以借助管中流速进行混合。选择理由：混合方式上，由于机械混合池占地大，基建投资高，增加机械设备并相应地增加维修工作；水泵混合设备复杂，管理麻烦，机械搅拌混合耗能大，管理复杂，相比之下

10、，管式混合具有占地极小、投资省、在管道上安装容易，维修工作量少，能快速混合，混合效果良好和管理方便等优点因而具有较大的优越性。示意图如下：3.1.4絮凝设备的选择絮凝设备的基本要求是，原水与药剂经混合后，通过絮凝设备应形成肉眼可见的大的密实絮凝体。反应作用在于使凝聚微粒通过絮凝形成具有良好沉淀性能的大的絮凝体。目前国内使用较多的是各种形式的水力絮凝及其各种组合形式，主要有隔板絮凝、折板絮凝和机械絮凝。这三种形式的絮凝池在大、中型水厂中均有使用。隔板絮凝池构造简单，管理方便，流量变化大时，絮凝效果不稳定。折板絮凝池对原水水量和水质变化的适应性较强，停留时间较短，并可以相应节约絮凝剂量，但造价较高

11、。与隔板絮凝池相比，水流条件大大改善，即在总的水流能量消耗中，有效能量消耗比例提高，絮凝时间可以缩短，池子体积减小，但建造费高，检修困难、检修费用增加。网格絮凝池虽然效果好，水头损失小，絮凝时间较短等优点，但其会出现在末端池底积泥现象，有不完善的地方。综上所述，本设计水厂为大型水厂，决定采用隔板絮凝池。3.2沉淀设计采用平流式沉淀池，一般用于大，中型水厂，单池处理的水量大，具有适应性强、处理效果稳定和排泥效果好等特点，虽然平流式占地面积大。斜管沉淀池因采用斜管组件，使沉淀效率大大提高，处理效果比平流沉淀池要好，但斜管的费用比较高，并且使用约510年后必须更新，还要注意斜管内滋生藻类和淤泥的问题

12、。综合上述，所以选择平流沉淀池。其分设四个池子，并与混凝池合建，其宽度同样大小，同样的由于宽度较大，每个池子分别沿纵向设置一道隔墙，分成两格。 本设计采用机械排泥，不另设排泥斗，充分利用沉淀池的容积。机械排泥效果好，一般不需定期放空清洗，并可降低劳动强度。3.3过滤V型滤池的反冲洗采用水冲洗、气冲洗和表面扫洗相结合的方式。冲洗水仅为常规冲洗水量的1/4，大大节约了清洁水的使用量，表面冲洗所用的水为未经过滤的滤前水，所有扫洗时不加重滤池负担，是一种滤速较高、生产能力强、节水经济的滤池。V型滤池采用气水反冲洗技术与单纯水反冲洗方式相比，主要有以下优点：（1） 较好地消除了滤料表层、内层泥球，具有截

13、污能力强，滤池过滤周期长，反冲洗水量小特点。（2） 可节省反冲洗水量；4060%，降低水厂自用水量，降低生产运行成本；不易产生滤料流失现象，滤层仅为微膨胀，提高了滤料使用寿命，减少了滤池补砂、换砂费用。（3）采用粗粒、均质单层石英砂滤料，保证滤池冲洗效果和充分利用滤料排污容量，使滤后水水质好。综上，本设计采用V型滤池。3.4消毒水的消毒处理是生活饮用水处理工艺中的最后一道工序，其目的在于杀灭水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致传染病的危害。本设计采用氯消毒，氯消毒的加氯过程操作简单，价格较低，且在管网中有持续消毒杀菌作用。虽然二氧化氯，消毒能力较氯强而且能在管网中保持很长时间，但是

14、由于二氧化氯价格昂贵，且其主要原料亚氯酸钠易爆炸，国内目前在净水处理方面应用尚不多。所以，本设计采用氯消毒。由于本设计的水厂为大型水厂，采用自动加氯机及设置加氯间和氯库。3.5清水池清水池容积为10%水量，选型为矩形，方便建造及节省占地面积，初定深为3-3.5m。4. 处理构筑物设计要点及说明4.1溶解池和溶液池：溶解池的规格为：L×B×H=2×2×2(m)，高度中包括超高0.3 m，沉渣高度0.2 m溶液池的规格为：L×B×H=4×3×2.3(m)，高度中包括超高0.3 m，沉渣高度0.3 m 4.2隔板絮凝池（

15、往复式）： 1)设计用水量（包括自用水量）Q24000×1.05252000 2.52m3/s 2)絮凝池采用2个池子，每个池子分为2格。每格规格：L×B×H=26.23m×13.9m×2.7m 3)絮凝池时间 T=20min 4)池的平均有效水深为h=2.4m。5) 隔墙壁厚取0.2m。4.3平流式沉淀池 1)沉淀池的规格为：L×B×H=81m×55.6m×3.8m（高含超高） 2)沉淀池个数采用4个，每个沉淀池分2格，共8格。 3)沉淀时间T1.5h；平均流速v15mms 4)进水区采用穿孔墙，墙上孔

16、口流速取0.2 ms；设计要点：1.混凝沉淀时，出水悬浮物含量一般不超过20mg/L 2.池数或分个数一般不少于2个 3.池内平均水平流速，混凝沉淀一般为1025mm/s 4.沉淀时间一般采用13h； 5.有效水深一般为33.5h； 6.池的长宽比不应小于4：1，池的长深比不小于10：1； 7.池子进水端用穿孔墙时，孔口流速不宜大于0.150.2m/s，洞口的断面形状 宜沿水流方向逐渐扩大，以减少进口的射流； 8.沉淀池的水力条件用弗劳德数Fr控制。 9.为缓和出水区附近的流线过于集中，应尽量增加出水堰的长度，以降低堰口的 流量负荷。堰口溢流一般小于500m3/（m·d）4.4 V型

17、滤池1)每座滤池规格为：L×B×H=14.7m×8m×3.88m2) 6座滤池成行对称布置；3)滤速v15m/h；4)冲洗强度q15L/s.m2；5)冲洗周期t148h；6)工作周期T24h；7)冲洗时间t212min0.2h；8)膨胀度为e45；9)滤料采用单层滤料；10)承托层采用天然卵石或砾石设计要点：1.单池平面可为正方形或矩形，一般单池面积不大于100，滤池 个数不得少于两个； 2.滤池总深度一般为33.5m； 3.滤池底部应设排空管，其入口处设栅罩，池底坡度约为0.005 的坡向排空管。 4.每个滤池宜装设水头损失计及取样管； 5.各种密封渠

18、道上应设人孔，以便检修； 6.滤池壁与砂层接触处应拉成锯齿状，以免过滤水在该处形成“短 路”而影响水质。4.5加氯间1)规格：；加氯间L×B=10m×8m2)加氯间要靠近加氯点3)加氯间要位于主导风向的下方4)与经常有人值班的工作间隔开。4.6清水池 1)规格61m×61m×3.4m 2)进水管取DN5003)出水管取DN1100 4）溢流管取DN1000 5.净水厂平面布置及高程布置说明 加氯间和氯库等布置在下风向，职工宿舍、饭堂等布置在上风向，水厂内还设有活动中心、综合楼、配电间、设备库、停车场等建筑物。，其布置相见图纸。 第二部分 设计计算1.初步

19、设计资料 水厂近期处理水量为24万m3/d，自用水量系数取5%，总处理水量为25.2万m3/d。Q=252000m3/d=10500m3/h=2.917m3/s。2.混凝设备的设计2.1混凝剂投加量的计算设计中取日处理水量Q=252000m3/d；采用聚合氯化铝PAC，常用的混凝剂投加量按照1020mg/L，本设计a取20 mg/L时： 每日混凝剂投量： 2.2溶液池容积溶液池容积按下式计算：式中：Q-处理的水量，m3/h； a-混凝剂高几最大投加量，mg/L； c-溶液浓度，本设计取15%； n-每日调制次数，本设计取2。即溶液池采用钢筋混凝土结构，单池尺寸为L×B×H=

20、4×3×2.3(m)，高度中包括超高0.3 m，沉渣高度0.3 m。溶液池实际有效容积W2=4×3×1.7=20.4满足要求。溶液池设置一用一备，池底坡度为0.02，池旁设工作台，宽1.01.5m，底部设置DN200mm排空管，采用硬聚氯乙烯塑料管；沿地面接入药剂稀释用给水管，取DN100。2.3溶解池容积溶解池容积按下式计算：本设计取0.3，即溶解池采用混凝土结构，单池尺寸为L×B×H=2×2×2(m)，高度中包括超高0.3 m，沉渣高度0.2 m。溶解池实际有效容积W1=6m3，符合要求。溶解池建两座，一用一备

21、，交替使用，每日调制两次。溶解池的放水时间采用t=10min，则放水流量为： 查水力计算表：采用硬聚氯乙烯管为放水管，管径采用DN100。溶解池底部设管径DN200的排渣管一根，池底坡度为0.02，溶解池采用钢筋混凝土池体，内壁衬以聚乙烯板（防腐）。2.4搅拌机选用溶解池采用机械搅拌，中心固定式：（1）溶解池搅拌机选用：查给水排水设计手册（第十一册），选用可调式搅拌机，型号：TJB，转速：910r/min，功率：0.75kW。（2）溶液池搅拌机选用：查给水排水设计手册（第十一册），选用ZJ型折桨式搅拌机，型号：ZJ-700，转速：85r/min，功率：5.5kW。2.5计量泵的选用计量泵流量为

22、： 选择J-ZM隔膜计量泵，型号：J-Z1600/0.6，流量1600L/h，泵速126次/min，电动机功率1.5kW，进出口直径40mm，重量263kg。选择相应的电动机型号为Y90S-2。选择计量泵两用一备，电动机也是两用一备。 选择隔膜泵的理由：隔膜泵是借柱塞在缸体内往复运行，使腔内油液产生脉动力，推动聚四氟乙烯膜来回鼓动，在阀的作用下达到吸排液体的目的。由于用隔膜把柱塞与被输送液体隔开，介质不会泄漏，且可配带隔膜破裂报警装备，保证安全运行。2.6加药间与药库 加药间和药库合建，以减少占地面积。2.6.1加药间各种管线布置在管沟内：给水管采用镀锌钢管、加药管采用塑料管、排渣管为塑料管。

23、加药间内设两处冲洗地坪用水龙头DN25mm。为便于冲洗水集流，地坪坡度0.005，并坡向集水坑。2.6.2药库药剂按最大投加量的20d用量储存，聚合氯化铝所占体积：聚合氯化铝相对密度(20°)为1.19，则聚合氯化铝所占体积为：药品堆放高度按2.0m计（采用吊装设备），则所需面积为42.35 m2。考虑药剂的运输、搬运和磅秤所占面积，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，则药库所需面积为55.1m2，取整为55m2。药库平面尺寸取：5m×11m。库内设置电动单梁悬挂起重机一台，型号为：DX0.5-10-20。3. 混合设备的设计在给排水处理过程中原水与混

24、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，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，从而节约用药量，降低运行成本。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：具有高效混合、节约用药、设备小等特点，它是有二个一组的混合单元件组成，在不需外动力情况下，水流通过混合器产生对分流、交叉混合和反向旋流三个作用，混合效益达90-95%，构造如图所示。 管式静态混合器3.1设计流量 考虑设絮凝池2座,混合采用管式混合。进水管采用两条, 每条管的设计流量为Q=126000 m³/d=5250 m³/h=1.4

25、6m3/s。 进水管材质取钢管，查给水排水设计手册（第一册）得，DN=1100，v=1.54m/s，1000i=2.23。（1） 管式混合器取两个，每个混合单元数为： （2）取N=3，则混合器的长度（3）混合时间（4）水头损失为：（5）校核G：，故符合设计要求。4. 絮凝设计的计算 分设2个池子，由于宽度较大，每个池子分别沿纵向设置一道隔墙，分成两格，共四格。絮凝时间为20min，平均水深2.4m。4.1每组池子设计流量为： 每格池子设计流量为： 4.2每格容积为： 4.3每格池子的面积为： 4.4每格絮凝池的各个参数 根据沉淀池的每组池子宽度，设计絮凝池每格池子宽B=13.9m，净长L=26

26、.23m，高H=2.4m+超高0.3m=2.7m4.5按每格计算廊道 每格絮凝池起端流速取0.55m/s，末端流速取0.25m/s。首先根据起、末端流速和平均水深计算，故只是廊道真实流速的近似值，然后按流速递减原则，决定廊道分段数和各段廊道宽度。起端廊道宽度：末端廊道宽度：廊道分成5段，各段廊道的宽度和流速见下表：廊道分段号12345各段廊道宽度m0.550.750.951.151.22各段廊道流速m/s0.550.400.330.280.25各段廊道数66555各段廊道总净宽m3.34.54.755.756.08五段廊道宽之和为：取隔板厚取隔板厚度0.1m，共27块隔板，则絮凝池总长度L为L

27、24.3827×0.127.08m每格絮凝池的规格为：L×B×H=27.08m×13.9m×2.7m4.6絮凝池水头损失4.6.1各段水头损失计算式：其中：为隔板转弯处局部阻力系数，往复式隔板（180。转弯）3转弯处过水断面积为廊道过水断面积的1.2倍（1.21.5）第i段廊道过水断面水力半径Ri的计算式为： 流速系数Ci的计算式为： ，粗糙系数n=0.013； 每格絮凝池水头损失计算表：廊道分段号12345廊道内水流速度Vi0.55 0.400.330.280.25廊道内转弯处水流速度Vit0.500.36 0.300.260.23廊道内水转

28、弯次数mi66555廊道总长度li83.483.469.569.569.50.550.760.921.081.22廊道过水断面水力半径Ri0.25 0.330.39 0.44 0.49流速系数Ci61.0563.9465.7567.0868.3各段的水头损失hi0.2560.1290.0730.054 0.042总水头损失hhi0.256+0.129+0.073+0.054+0.042=0.554。5. 沉淀池 沉淀池与絮凝池合建。沉淀池分设4个池子，且宽度较大，每个池子分别沿纵向设置一道隔墙，分成两格，共八格。本沉淀池设计采用给水排水设计手册（第三册）P520有关数据取值。5.1每组池子设计

29、流量： 每格设计流量： 5.2设计数据的选用：沉淀池停留时间：T=1.5h水平流速取：v=15mm/s有效水深取：H=3.5m，超高0.3m。5.3计算沉淀池池长：L=3.6vT=3.6×15×1.5=81m每格沉淀池表面积：每格沉淀池宽为：每组沉淀池宽为：2B=13.9m校核（每组沉淀池）：长宽比： 符合要求。 长深比： 符合要求。 沉淀池与絮凝池之间采用穿孔布水墙。穿孔墙上的孔口流速采用0.2m/s，则孔口总面积为0.73/0.2=3.65m2。每个孔口每个孔口尺寸定为15cm×8cm,则孔口数为3.65/(0.15×0.08)=305个。沉淀池放空

30、时间按3h计，则放空管直径按式计算，则：采用DN=400mm。出水渠道断面宽度采用1.0m,出水渠起端水按公式为了保证堰口自由落水，出水堰保护高采用0.1m，则出水渠深度为0.755m。5.4水力条件校核水流截面积 水流湿周 水力半径 弗劳德数 雷诺数 (按水温20°计算）5.5排泥设备选择 本设计沉淀池采用机械排泥。为取得较好的排泥效果，可采用机械排泥选用SXH12型虹吸式吸泥机，并设排泥槽 ，驱动功率为0.4 ，行车速度为1.0 。池内存泥区高度为0.1m，池底有1.5（0.010.02）坡度，坡向末端积泥坑。6.滤池的设计-V型滤池的设计计算6.1基本资料（1）水厂总设计规模为

31、252000m3/d，沉淀池分为四个系列，每个系列设计水量为：（2）滤速v=15m/h（3）第一步：气冲冲洗强度 第二步：气-水同时反冲，空气强度，水强度=； 第三步：水冲洗强度（4）第一步：气冲时间 第二步：气-水同时反冲时间 第三步：单独水冲洗时间冲洗时间共计t=12min=0.2h冲洗周期T=48h;反冲横扫强度1.8L/（s·m2)6.2设计计算6.2.1池体设计 （1）滤池工作时间t （式中未考虑排放初滤水）（2）滤池面积 F 滤池总面积（3）滤池的分格查给水排水设计手册（第三册）P628，为了节省占地，选择双格V型滤池，池底板用混凝土，单格宽B宽=4.0m，长L单=14.

32、7m，面积为58.8m2.共6座，每座面积f=117.6m2,总面积为705.6m2。（4）校核强制滤速v实际滤速： 在720m/h范围内，符合要求。（5）滤池高度的确定滤池超高0.3m配水、配气及集水室高度H1=0.9m滤板厚度H2=0.13m粗砂层厚度0.05m滤料层厚度H3=1.0m滤层上水1.50m则滤池总高：H=0.3+0.9+0.13+0.05+1+1.5=3.88m（6）水封井的设计滤池采用单层加厚均粒滤料，粒径0.901.20mm，不均匀系数1.21.4。均粒滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算式中：-水流通过清洁滤料层的水头损失，cm； -水的运动黏度，20时为0.0101；

33、g-重力加速度，981； -滤料孔隙率，取0.5； -与滤料体积相同的球体直径，cm，根据厂家提供数据为0.1cm； -滤层厚度，cm，； -滤速，cm/s，v=15m/h=0.42cm/s； -滤料颗球度系数，天然砂粒为0.750.8，取0.8所以： 根据经验，滤速为810m/h时，清洁滤料层的水头损失一般为3040cm。计算值比经验值低，取经验值的低限30cm为清洁滤料层的过滤水头损失。正常过滤时，通过长柄滤头的水头损失h<0.22m。忽略其他水头损失，则每次反冲洗后刚开始过滤时水头损失为： 为保证滤池正常过滤时池内的液面高出滤料层，水封井出水堰顶标高与滤料层相同。设计水封井平面尺寸

34、2cm×2cm，沿底板比滤池底板低0.3m，水封井出水堰总高 因为每座滤池过滤水量所以水封井出水堰堰上水头由矩形堰的流量公式计算得则反冲洗完毕，清洁滤料层过滤时，滤池液面比滤料层高0.056+0.54=0.596m。6.3反冲洗管渠系统（1） 反冲洗用水流量的计算反冲洗用水流量按水洗强度最大值计算。单独水洗时反细强度最大，为5L/(s·m2)V型滤池反冲洗时，表面扫洗同时进行，其流量（2） 反冲洗配水系统的断面计算配水干管进口流速应为1.5m/s左右，配水干管的截面积反冲洗配水干管用钢管，DN800，流速为1.61m/s。反冲洗水有反冲洗配水干管输送至气水分配渠，由气水分配

35、渠低侧的布水方孔配水到滤池底部布水区。反冲洗水通过配水方孔的流速按反冲洗配水支管的流速取值。配水支管 流速或孔口流速为11.5m/s左右，取，则配水支管的截面积此即配水方孔总面积。沿渠长方向两侧各均匀布置20个配水方孔，共40个，孔中心间距0.6m，每个孔口面积每个孔口尺寸取0.13m×0.13m（3） 反冲洗用气量的计算反冲洗用气流量按气冲强度最大时的空气流量计算。这时气冲强度15L/（s·m2）（4） 配气干管进口流速应为5m/s左右，则配气干管的截面积反冲洗配气干管用钢管，DN800，流速4.83m/s。反冲洗用空气有反冲洗配气干管输送至气水分配渠，由气水分配渠两侧的

36、布气小孔配气到滤池底部布水区。反冲洗用空气通过配气小孔的流速按反冲洗配气支管的流速取值。反冲洗配气支管流速或孔口流速应为10m/s左右，则配气支管的截面积每个布气小孔面积孔口直径每孔配气量（5） 气水分配渠的断面设计对气水分配渠断面面积要求的最不利条件发生在气水同时反冲洗时，亦即气水同时反冲洗是要求气水分配渠断面面积最大。因此，气水分配渠的断面设计按气水同时反冲洗的情况设计。气水同时反冲洗时反冲洗水的流量气水同时反冲洗时反冲洗用空气的流量气水分配渠的气，水流速均按相应的配气，配水干管流速取值。则气水分配干渠的断面积6.4滤池管渠的布置6.4.1反冲洗管渠a 气水分配渠气水分配渠起端宽取0.4m

37、，高取1.5m，末端宽取0.4m，高取1m。则起端截面积0.6m2 ,末端截面积0.4m2。两侧沿程各布置25个配气小孔和25个布水方孔，孔间距0.652m，共50个配气小孔和50个配水方孔，气水分配渠末端所需最小截面积0.67/50=0.0134m2<末端截面积0.4m2, 满足要求。b排水集水槽排水集水槽顶端高出滤料层顶面0.5m，则排水集水槽起端槽高 式中，H1,H2,H3同前（池体选型设计部分滤池高度确定的内容），1.5m为气水分配渠起端高度。排水集水槽末端高式中，H1,H2,H3同前（池体选型设计部分滤池高度确定的内容），1.0m为气水分配渠末端高度。底坡 c排水集水槽排水能力

38、校核由矩形断面暗沟（非满流，n=0.013)计算公式校核集水槽排水能力。设集水槽超高0.3m，则槽内水位高，槽宽湿周 水流断面 水力半径 水流速度 过流能力 实际过水量 6.4.2进水总渠a进水总渠六座滤池分成独立的两组，每组进水总渠过水流量按强制过滤设计，流速0.81.2m/s，则强制过滤流量进水总渠水流断面积 进水总渠宽1m，水面高0.97m。b每座滤池的进水孔每座滤池由进水侧壁开三个进水孔，进水总渠的浑水通过这三个进水孔进入滤池。两侧进水孔孔口在反冲洗时关闭，中间进水孔孔口设手动调节闸板，在反冲洗时的进水量等于表扫水用水量。孔口面积按孔口淹没出来公式计算。其总面积按滤池过滤水量计算。孔口

39、两侧水位差取0.1m，则孔口总面积 中间孔面积按表面扫洗水量设计孔口宽两个侧孔口设阀门，采用橡胶充气阀，每个侧孔面积孔口宽:c每座滤池内设的宽顶堰为保证进水稳定性，进水总渠引来的浑水经过宽顶堰进入每座滤池内的配水渠，再经过滤池内的配水渠分配到两侧的V型槽。宽顶堰宽，宽顶堰与进水总渠平行设置，与进水总渠侧壁相距0.5m。堰上水头由矩形堰的流量公式得d每座滤池的配水渠进入每座滤池的浑水经过宽顶堰溢流至配水渠，由配水渠两侧的进水孔进入滤池内的v型槽滤池配水渠宽，渠高1.0m，渠总长等于滤池总宽，则渠长。当渠内水深时，流速（进来的浑水有分配渠中段向渠两侧进水孔流去，每侧流量为）满足滤池进水管渠流速0.

40、81.2m/s的要求。e配水渠过水能力校核配水渠的水力半径 配水渠的水力坡降渠内水面降落量因此，配水渠最高水位 所以，配水渠的过水能力满足要求。6.4.3 V型槽的设计 V型槽槽底设表扫水出水孔，直径取，间隔0.15m,每槽共计80个。则单侧V型槽表扫水出水孔总面积表扫水出水孔低于排水集水槽堰顶0.15m,即V型槽槽底的高度低于集水槽堰顶0.15m。据潜孔出流公式，其中Q应为单格滤池的表扫水流量。则表面扫洗时V型槽内水位高出滤池反冲洗时液面反冲洗时排水集水槽的堰上水头有矩形堰的流量公式求得，其中b为集水槽长，Q为单格滤池反冲洗流量 所以V型槽倾角45°，垂直高度1m，壁厚0.05m。

41、反冲洗时V型槽顶高出滤池内液面的高度为：1-0.15-h排槽=1-0.15-0.069=0.781m反冲洗时V型槽顶高出滤池内液面的高度为：1-0.15-h排槽-hv液=1-0.15-0.069-0.56=0.221m6.4.4冲洗水的供给选用冲洗水箱供水a冲洗水箱到滤池配水系统的管路水头损失h1反冲洗配水干管用钢管，DN800，流速为1.61m/s，1000i=3.741,布置管长总计60m。则反冲洗总管的沿程水头损失 反冲洗配水干管主要配件及局部阻力系数见表： 配件名字 数量/个 局部阻力系数 90弯头 2 2×0.6=1.2 DN800闸阀 6 6×0.06=0.36

42、 等径三通 4 4×1.5=6 水箱出口 2 2×0.5=1 8.56 则冲洗水箱到滤池配水系统的管路水头损失 b滤池配水系统的水头损失h2气水分配干渠的水头损失按最不利条件，即气水同时反冲洗时计算。此时渠上部是空气，下部是反冲洗水，按矩形暗管（非满流，n=0.013）近似计算。由6.4.2计算知，气水同时反冲洗时。则气水分配渠内水面高为水力半径 水力坡降 渠内水头损失 气水分配干渠底部配水方孔水头损失h方孔气水分配干渠底部配水方孔水头损失按孔口淹没出流公式。其中Q为反气水流量，A为配水方孔总面积。有反冲洗配水系统的断面计算部分内容可知，配水方孔的实际总面积为。则查手册，反

43、洗水经过滤头的水头损失气水同时通过滤头时增加的水头损失 气水同时反冲时气水比n=15/4=3.75,长柄滤头配气系统的滤帽缝隙总面积与滤池过滤总面积之比约为1.25%，则长柄滤头中的水流速度通过滤头时增加的水头损失则滤池配水系统的水头损失c砂滤层水头损失 滤料为石英砂，容重，水的容重，石英砂滤料膨胀前的孔隙率mo=0.41，滤料层膨胀的厚度。则滤料层水头损失d富余水头取1.5m则反冲洗水箱底高出排水槽顶的高度e水塔容积按一座滤池冲洗水量的1.5倍计算6.4.5反洗空气的供给长柄滤头的气压损失气水同时反冲洗时反冲洗用空气流量。长柄滤头采用网状布置，约为55个/m2,则每座滤池共计安装滤头：n=5

44、5×117.6=6468个每个滤头的通气量 1.76×1000/6468=0.27L/s根据厂家提供数据，在该气体流量下的压力损失最大为：气水分配渠配气小孔的气压损失反冲洗时气体通过配气小孔的流速压力损失按孔口出流公式：式中：-孔口流量系数，； -孔口面积，； -压力损失，水柱； -重力加速度， -气体流量， -水的相对密度，则气水分配渠配气小孔的气压损失配气管道的总压力损失A 配气管道的沿程压力损失反冲洗空气流量1.76m3/s,反冲洗配气干管用钢管，DN800，流速4.83m/s。满足配气干管流速为5m/s左右的条件。反冲洗空气管总长60m，气水分配渠内的压力损失忽略不

45、计。反冲洗管道内的空气气压计算公式：式中：-空气压力， -长柄滤头距反冲洗水面的高度，m， 则反冲洗时空气管内的气体压力空气温度按30°考虑。查表，空气管道的摩阻为9.8kpa/1000m则配气管道沿程压力损失 B 配气管道的局部压力损失主要配件及长度换算系数K见表：配件名称数量/个局部阻力系数90弯头55×0.7=3.5闸阀33×0.25=0.75等径三通22×1.33=2.666.91空气管配件换算长度则局部压力损失配气管道的总压力损失气水冲洗室中的冲洗水压本系统采用气水同时反冲洗，对气压要求最不利情况发生在气水同时反冲洗时。此时要求鼓风机或贮气罐调

46、压阀的静压为：P出口=p管+p气+p水压+p富式中：-输气管道的压力总损失，； -配气管道的压力总损失，本设计； -气水冲洗室中的冲洗水水压，； -富余压力，4.9；所以，鼓风机或贮气罐调压阀的静压为：设备选型根据气水同时反冲洗时反冲洗系统对空气的压力，风量要求选4台D36×46-60/3500 型罗茨鼓风机。风量60m3/min,风压35kpa，电机功率55kw，三用一备。正常工作鼓风量共计180m3/min>1.1Q反气=160.4m3/min。7. 投药系统及消毒系统的设计本水厂采用滤后加氯消毒，最大投氯量为啊=1mg/L，仓库储量按30d计算。采用自动真空加氯系统布置。氯库和加氯间合建。 加氯量Q每天加氯量 储氯量G每月的投氯量为 氯瓶数量采用容量500kg的氯瓶，共设17个，其中2个备用。另设中间氯瓶一个。 加氯机数量采用10kg加氯机3台，其中两用一备。 加氯间、氯库1）氯库的平面尺寸为:容量为500kg氯瓶的直径为DN=600mm，H=1800mm，即17瓶再加上一个中间氯瓶