哈尔滨市中考满分作文水质设计计算说明书

1、课程设计说明书（论文）课程名称： 水质工程学 设计题目：院系：建筑工程学院班级：设计者：学号：指导教师： 逯延军设计时间：目录第一章课程设计指导书和任务书1给水处理课程设计指导书1给水处理厂课程设计任务书11第二章设计说明书3、供水水质要求3、水厂厂址选择4、设计规模4、净水工艺流程的确定4第三章设计计算与水厂设备的选择6、混凝6混凝剂的选择6、投加方式7、加药量的计算和加药间的布置7、絮凝池选用113.2.1 絮凝池形式的选择11、折板絮凝池设计参数12、平流沉淀池17、平流沉淀池设计计算18、普通快滤池21、普通快滤池设计计算23、清水池271、清水池总容积的计算27、消毒工艺28、吸水井

2、30、二级泵房31第四章、水厂平面和高程布置31、平面布置31、高程布置33参考文献35第一章 课程设计指导书和任务书一、课程设计的目的通过城市给水处理厂的课程设计，巩固与运用课堂所学的基本理论和知识，加深对给水处理课程内容的学习和理解，掌握设计所需资料及其应用方法，熟悉设计步骤与相关设计内容，学会计算方法，能准确运用工程语言表达工程思想，能正确运用设计规范，设计手册和参考资料，掌握给水处理厂设计的方法，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给水处理厂的工艺设计，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：完成设计计算说明书一份，工艺扩初设计

3、图纸两张（3#），其中给水处理厂平面布置图一张，水处理工艺高程布置图一张。三、课程设计的内容1、根据水质、水量、地区条件、施工条件和一些给水处理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、选择各种构筑物的类型和数目，初步进行给水处理厂的平面布置和高程布置。在此基础上确定的构筑物的形式、有关尺寸安装位置等。4、进行各种构筑物的设计和计算，定出各种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。5、根据各构筑物的确切尺寸，确定个构筑物在平面布置上的确切位置，并最后完成平面布置。6、给水处理厂厂区主体构筑物（生产工艺）和附属构筑物的布置

4、，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，工艺高程图纸两张（3#图）。8、写出设计说明书及计算说明书。四、参考资料1、给水工程（第四版）教材2、给水排水设计手册。3、相关的给水工程设计资料。五、进度要求课程设计要求在两周内完成一、设计原始资料（一）设计题目：某水厂水处理工程设计（二）设计水量： Q=5×104m3/d（三）水源水质表1 水源水质（平均值）项目pH值色度（度）浊度（NTU）CODMn（mg/L）氨氮（mg/L）平均值6.929515.80.85项目细菌（个/L）大肠菌群数（个/L）平均值613最大>10000，最小1500（四）处理要求执行

5、生活饮用水卫生标准GB5749-2006.（五）相关设计资料(1) 用来建水厂的空地地势平坦，厂区平均海拔高程13m。(2) 风向：全年主导风向东南偏东（夏季）；西北（冬季）；频率10%。(3) 气温：月平均最高温度，月平均最冷温度，年平均气温。(4) 最大冻土深度5cm。二、设计要求：A根据以上资料，进行城市给水处理厂的初步设计。B编写设计说明计算书，包括确定合理的给水处理工艺流程，相应构筑物的设计计算，计算正确并附有必要简图。进行给水处理厂的平面布置设计和高程布置，合理安排处理构筑物、站内管道系统及辅助建筑物的平面位置及标高。C画出两张图：3号图纸：给水处理厂平面布置图（1：500）。3号

6、图纸：给水处理工艺高程布置图（横比1:300；纵比1：500）第二章 设计说明书2.1、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。序号项 目单 位标准限值1PH值/2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/L2507氟化物mg/L2508硝酸盐mg/L109总溶固物mg/L100010CODMnmg/

7、L<511氨氮mg/L12铁mg/L13锰mg/L14铜mg/L115砷mg/L16锌mg/L17铅mg/L18细菌总数CFU/mL10019大肠杆菌CFU/mL不得检出由所给资料可知，所取水源不符合生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）要求，经过一定的处理，适宜做生活饮用水水源。2.2、水厂厂址选择水厂厂址选择，应结合城市建设，在整个给水系统设计方案中进行全面规划，综合考虑通过技术经济确定，在选择厂址时，一般应考虑一下几个问题。1）厂址应选择在工程地址条件较好的地方。2）水厂尽可能选择在不受洪水威胁的地方，否则应考虑防洪措施。3）水厂应少占农田或不占农田，并留有发展余地。4）水厂

8、应设置在交通方便、靠近电源的地方，以利于施工管路，降低输电线路的造价。还应考虑沉淀池排泥及滤池冲洗水排除方便。5）当取水地点距离用水较近时，水厂一般设置在取水构筑物附近，通常与取水构筑物建在一起。该市全年平均气温较高，夏季刮东南导偏东风，冬季西北风。根据以上综合考虑，厂址应设置在西南方，处于河流的上游方位。2.3、设计规模设计用水量定额是确定设计用水量的主要依据，它可影响给水系统相应设施的规模、工程投资、工程扩建的期限、今后水量的保证等方面，所以必须慎重考虑，应结合现状和规划资料并参照类似地区或企业的用水情况，确定用水定额。最高日设计用水量内容包括：城市最高日综合生活用水量（包括公共设施生活用

9、水量）、工业企业生产用水量、工业企业职工的生活用水和淋浴用水量、浇洒道路和大面积绿化用水量、未预见水量和管网漏失水量、消防用水量。设计任务书已给出最高日用水量为：50000 ，水厂自用水系数按5计，则设计水量为：= 500001.05 = 52500。2.4、净水工艺流程的确定给水处理厂工艺流程的确定，应根据水源水质和生活饮用水卫生标准GB574985及生活饮用水卫生规范、水厂所在地区的气候情况、设计水量、设计规模等因素，通过调查研究，参考相似水厂的设计运行经验，经过技术经济比较后确定。给水处理方法和工艺流程的选择，应根据原水水质及设计生产能力等因素，通过调查研究，必要的实验并参考相似条件下处

10、理构筑物的运行经验，经技术经济比较后确定。由于水源不同，水质各异，饮用水处理系统的组成和工艺流程有多种多样。方案1 以地表水作为水源时，处理工艺流程中通常包括混合、絮凝、沉淀或澄清、过滤及消毒。工艺流程如图：源水混凝剂投入混合絮凝沉淀过滤消毒清水池二泵站用户 （澄清） 方案2 当原水浊度较低（一般在50度以下），不受工业废水污染且水质变化不大者，可省略混凝沉淀（或澄清）构筑物，原水采用双层滤料或多层滤料池直接过滤，也可在过滤前设一微絮凝池，称微絮凝过滤。工艺流程如图：源水混凝剂投入混合直接过滤消毒清水池二泵站用户 高分子助凝剂方案3 当原水浊度较高、含沙量大时，为了达到预期的混凝沉淀（或澄清）

11、效果，减少混凝剂用量，应增设预沉池或沉砂池。工艺流程如图：源水预沉池或沉砂池混凝剂投入混合絮凝沉淀过滤消毒清水池二泵站用户 （澄清）根据水质资料知其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、Cu过量等问题，所以采用工艺流程如图：源水混凝剂投入混合直接过滤消毒清水池二泵站用户 高分子混凝剂高分子混凝剂源水 （一泵）折板絮凝池 平流式沉淀池 加氯消毒 加氯消毒普通快虑池 清水池 吸水井 二泵 城市管网第三章 设计计算与水厂设备的选择3.1、混凝 精制硫酸铝 .18制造工艺复杂，水解作用缓慢；含无水硫酸铝50%52%；适用于水温为2040 当PH=4-

12、7时，主要去除有机物；PH=5.7-7.8时，主要去除悬浮物；PH=6.4-7.8时，处理浊度高，色度低（小于30度）的水。 粗制硫酸铝 .18 制造工艺简单，价格低；设计时，含无水硫酸铝一般可采用20%25%；含有20%30%不溶物，其他同精制硫酸铝 硫酸亚铁 .7 絮体形成较快，沉淀时间短；使用于碱度高、浊度高，PH=8.1-9.6，混凝作用好，但原水色度较高时不宜采用；当PH较低时，常用氯氧化物使铁氧化成三价，腐蚀性较高 三氯化铁 .6 不受水温影响，絮体大，沉淀速度快，效果好。易溶解，易混合，残渣少。 对金属（尤其对铁）腐蚀性大，对混凝土亦腐蚀，对塑料会因发热而引起变形8.4之间为宜，

13、当原水碱度不足时应加适量石灰；处理低浊水时效果不显著 聚合氯化铝 ，简称PAC净化效率高，用药量少，出水浊度低，色度小，过滤性能好，原水浊度高时尤为显著温度适应性高，PH值使用范围宽（PH=5-9），因而可调PH值。操作方便，腐蚀性小，劳动条件好，成本低 聚丙烯酰胺 又名三号絮凝剂，简写PAM处理高浊度水池效果显著，既可保证水质，又可减少混凝剂用量和沉淀池容积，目前被认为是处理高浊水最有效的絮凝剂之一，适当水解后，效果提高，常与其他混凝剂配合使用或作助凝剂，其单体丙烯酰胺有毒，用于饮用水净化应控制用量。3.1.2、投加方式 水泵投加采用计量泵投加，不需另设计量设备 水射器投加采用水射器投加，设

14、备简单，使用方便，但水射器效率较低，且易磨损 重力投加将溶液池架高，利用重力将药液投入水泵压水管或混合设施入口处，这种投加方式安全可靠，但溶液池位置较高综上所述，PAM等有机高分子混凝剂有毒性，不易控制用量，由于在投混凝剂前加液氯进行预处理，如用硫酸亚铁作混凝剂，易被氧化成三价铁。本设计采用聚合氯化铝混凝剂，无机高分子混凝剂操作方便，腐蚀性小，劳动条件好，成本低，净化效率高，用药量少，温度适用性高，采用计量泵投加，因为其使用方便，操作简单，工作可靠，广泛应用于加药系统，即混凝剂采用聚合氯化铝PAC计量泵投加。3.1.3、加药量的计算和加药间的布置最高日用水量= 500001.05 = 5250

15、0溶液池容积= = 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10%；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×××1.6，高度中包括超高0.3m，沉渣高度0.3m，置于室内地面上。溶液池实际有效容积：= L×B×××，满足要求。池旁设工作台，宽1.0-1.5m，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。

16、沿池面接入药剂稀释采用给水管DN60mm，按1h放满考虑。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：L×B×××1.5，高度中包括超高0.3m，底部沉渣高度0.2m，池底坡度采用0.02。则溶解池实际有效容积：= L×B×××1.0=2.56 m ，满足要求。溶解池的放水时间采用t10min，则放水流量：q= L/S,查水力计算表得放水管管径70mm，相应流速v=1.04m/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

17、构，内壁用环氧树脂进行防腐处理。混合设施 投药管投药管流量：q=计量投加设备计量泵每小时投加药量:q=m/h 式中：溶液池容积（m3）药库设计参数混凝剂聚合氯化铝（PAC）所占体积：T=×Q×15=×52500×15=23625=t 式中：T药剂按最大投药量的15d用量储存 aPAC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= 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：，则药库平面尺寸取L×B×H=5m

18、××3m。混合设施应根据混凝剂的品种进行设计，使药剂与水进行恰当、急剧充分的混合。一般混合时间1030s，混合方式基本分为四类：水力混合、械混合、水泵混合、管式混合。力混合简单，但不能适应流量的变化；机械混合可进行调节，能适应各种流量的变化。具体采用何种混合方式，应根据水厂工艺布置、水质、水量、投加药剂品种及维修条件等因素确定。表5-6 常用混合方式的主要特点及使用方 式特 点 及 使 用 条 件管式混合管道混合混合简单，无需另建混合设施，混合效果不稳定，流速低时，混合不充分静态混合器构造简单，无运动设备，安装方便，混合快速均匀；当流量降低时，混合效果下降水泵混合混合效果好

19、，不许增加混合设施，节省动力，但使用腐蚀性药剂时，对水泵有腐蚀作用。适用于取水泵房与水厂间距小于150m的情况机械混合混合效果好，且不受水量变化影响，适用于各种规格的水厂，但需增加混合设备和维修工作 本设计的混合设施采用“管式静态混合器”，管式静态混合器有其独特的优点，构造简单、安装方便、维修费用低。又由于水厂运行稳定，并不存在“流量降低，混合效果下降”的情况，所以选用管式静态混合器(DN600)。图 管式静态混合器 管静态混合器工作原理：混合器内安装若干混合单元，每一混合单元有若干固定叶片按一定角度交叉组成。水流和药剂通过混合器时，将被单元体多次分割，改向并形成涡流，达到混合目的。静态混合器

20、的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=52500m3/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:n 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=0.6m，Q=0.61 m/S,当n=时，h=0.4m<0.5m。所以选DN600内设1个混合单元的静态混合器。3.2、絮凝池选用3.2.1 絮凝池形式的选择絮凝池形式的选择和絮凝时间的采用，应根据原水水质情况和相似条件下的运行经

21、验或通过试验确定。隔板式絮凝池往复式隔板絮凝池 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，转折处矾花易破碎适用条件：水量大于30000的水厂，水量变动小回转式隔板絮凝池 优点：絮凝效果好，水头损失小，构造简单，管理方便缺点：出水流量不易分配均匀，出口处易积泥适用条件：水量大于30000的水厂，水量变动小者，改建和扩建旧池时适用 旋流式絮凝池 优点：容积小，水头损失较小缺点：池子较深，地下水位高处施工较困难，絮凝效果较差适用条件：一般用于中小型水厂 折板絮凝池优点：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，造价较高适用条件：流量变化较小的中小型水厂 涡流

22、式絮凝池优点：絮凝时间短，容积小，造价较低缺点：池子较深，锥底施工较困难，絮凝效果较差适用条件：水量小于30000的水厂 网格、栅条絮凝池优点：絮凝池效果好，水头损失小，凝聚时间短缺点：末端池底易积泥 机械絮凝池优点：絮凝效果好，水头损失小，可适应水质、水量变化缺点：需机械设备和经常维修适用条件：大小水量均适用，并能适应水量变动较大者 悬浮絮凝池加隔板絮凝池优点：絮凝效果好，水头损失较小，造价较低缺点：斜挡板在结构上处理较困难，重颗粒泥砂易堵塞在斜挡板底部综上所述，由于水厂水量变化不大，水量为52500，故采用折板絮凝池，絮凝时间为，水深为4.2m在本设计中，每组絮凝池分为两个系列，每个系列池

23、子的净宽度为，净长度为。每个系列分为5格，每格净宽，每格中垂直水流方向布设折板。第一、二格为第一段，采用单通道异波折板；第三、四格为第二段，采用单通道同波折板；第五格为第三段，采用直板。絮凝过程分为三段，水流速度分别为：第一段，第二段，第三段。折板采用钢丝水泥板，折板宽度，波高0.3m,宽度，折角，折板净长度。本设计中在絮凝池底部设置穿孔排泥管，排泥管的管径为，每个系列絮凝池设置5根排泥管。3.2.2、折板絮凝池设计参数 采用折板絮凝池，分为两组，每组设计水量为 絮凝时间 ；水深 设计计算 每组分为两个系列每个系列絮凝池流量每个系列絮凝池容积每个系列池子的面积每个系列池子的净宽 为了与沉淀池配

24、合，每个系列絮凝池的净长度为絮凝池的布置 絮凝池的絮凝过程为三段：第一段 第二段 第三段 将每个系列絮凝池分为5格，每格的净宽度为。第一、二格采用单通道异波折板；第三、四格采用单通道同波折板；第五格采用直板。折板尺寸及布置 折板采用钢丝水泥板，折板宽度，厚度，折角，折板净长度。絮凝池实际宽度 考虑到各个折板宽度为，实际宽度为4.2+3*0.04=4.32m。各格折板的间距及实际流速第一、 二格 第三、四格 第五格 水头损失第一、 二格为单通道异波折板 ； ；式中 总水头损失，一个缩放的组合水头损失，转弯或孔洞的水头损失缩放组合的个数渐放段水头损失，渐放段阻力系数渐缩段水头损失，渐缩段阻力系数相

25、对峰的断面积，相对谷的断面积，峰速，谷速，转弯或孔洞处流速，转弯或孔洞的阻力系数计算数据如下： 第一格通道数为4，单通道的缩放组合的个数为4个，个 上转弯，下转弯变成孔洞 上转弯、下转弯各为2次，取转弯高， 渐放段水头损失 渐缩段水头损失转弯或孔洞的水头损失第二格的计算同第一格第三格为单通道同波折板式中 每一转弯的阻力系数转弯的个数板间流速，转弯或孔洞的水头损失，计算数据如下： 第三格通道数为4，单通道转弯为7， 折角为， ， 第四格计算同第三格 第五格为单通道直板 式中 转弯处阻力系数转弯次数平均流速， 计算数据如下： 第五格通道数为3，两块直板，转弯次数，进口、出口孔洞2个 转弯，进出口孔

26、 ，絮凝池的值 水温 絮凝的总水头损失，絮凝时间满足要求。折板絮凝池示意图剖面图3.3、平流沉淀池选择沉淀池类型时，应根据原水水质、设计生产能力、处理后水质要求，并考虑原水水湿变化、处理水量均匀程度以及是否连续运转等因素，结合当地条件通过技术经济比较确定沉淀池的个数或能够单独排空的分格数不宜少于2个。经过混凝沉淀的水，在进入滤池前的浑浊度一般不宜超过10度，遇高浊度原水或低湿低浊度原水时，不宜超过15度。设计沉淀池时需要考虑均匀配水和均匀集水，沉淀池积泥区的容积，应根据进出水的悬浮物含量、处理水量、排泥周期和浓度等因素通过计算确定。当沉淀池排泥次数较多时，宜采用机械化或自动化排泥装置，应设取样

27、装置。 平流式沉淀池优点：造价较低，操作管理方便，施工较简单；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：采用机械排泥设施时，需要维护机械排泥设备；占地面积大，水力排泥时，排泥困难适用条件：一般适用于大中型水厂 斜管（板）沉淀池优点：沉淀效率高，池体小，占地小缺点：斜管（板）耗材多，对原水浊度适应性较平流池差；不设排泥装置时，排泥困难，设排泥装置时，维护管理麻烦适用条件：尤其适用于沉淀池改造扩建和挖潜 竖流式沉淀池优点：排泥较方便，占地面积小缺点：上升流速受颗粒下沉速度所限，出水量小，一般沉淀效果较差，施工较平流式困难适用条件：一般用于小型净水厂，常用于地下水位较低时

28、 辐流式沉淀池优点：沉淀效果好缺点：基建投资大，费用高，刮泥机维护管理较复杂，金属耗量大，施工较困难适用条件：一般用于大中型净水厂，在高浊度水地区，作预沉淀池结合优缺点，本设计采用平流式沉淀池。3.3.1、平流沉淀池设计计算经过絮凝后的水，进入了平流沉淀池。由于絮凝后的水含有大量的絮凝体要处理掉。平流沉淀池是一个矩形的池子，水由一端进入，由另一端流出，水在池内一很小的流速缓慢流动，水中的颗粒杂质，便会在池中沉淀下来，从而达到去除水中颗粒杂质的目的。平流沉淀池设为两组，每组设计流量为Q=26250。沉淀池表面负荷取q=1.75m3/（·h），停留时间取t=2.0 h ，沉淀池水平流速取

29、11mm/s。每组沉淀池表面积为625m，长度为89.3m ，宽度为7.0 m ，池壁宽取0.3 m 。沉淀池有效水深为3.5 m ，保护高为0.3 m ，沉淀池总高为3.8m 。由于折板絮凝池末端水深与沉淀池有效水深不一样，为了便于前后衔接，故在两者之间设一个过渡段。过渡段与沉淀池之间采用钢筋混凝土穿孔布水墙，共开76个孔口，分五排布置，每排16个孔口。集水方式采用两侧三角锯齿形集水槽集水，每组沉淀池的集水槽个数为四个，每个集水槽长度取10 m ，槽中水深统一取0.5 m 。采用出水三角堰，堰口下缘与出水槽水面之距为0.05m，每条集水槽的三角堰个数为64个，三角堰中距为0.3 m。沉淀池放

30、空时间按3 h计，采用HJX2型虹吸式机械吸泥机。平流沉淀池设计参数的计算（1）设计数据采用两组平流沉淀池，总设计流量为Q = 52500m333/s每组设计流量为1093.75 m3/d，表面负荷为3/（m2·h），沉淀池停留时间取，沉淀池水平流速取V =11mm/s（2）池体尺寸2 沉淀池长取89.3m； 沉淀池宽为：B = A / L =625 / 89.3 =7.0，取7.0m； 沉淀池有效水深为H = QT /BL =1093.75*2/(7.0*89.3) =3.5m，取保护高为0.3 m ，沉淀池总高度为3.8m。 校核池子尺寸比例： 长宽比L / b = 89.3 /

31、 7.0 = 12.76 > 4，符合要求； 长深比L / H =89.3/3.5 = 25.5> 10，符合要求。（3）校核2 水流湿周为X = 7 + 2*3.5 =14m弗劳德数为 ，Fr = V2 / ( R * g ) = (0.011)2雷诺数为Re = V*R / u = 1000*0.011*1.95 / /10.02/10000 =21407，均符合要求。（4）指形集水槽 采用两侧三角锯齿堰指形集水槽集水。集水槽个数为，集水槽的中心距为a = B / N = 7 / 5 = 1.4 m，槽中流量为q1 = Q / N = 0.6076 / 8 = 0.0760 m

32、3/s，考虑到池子的超载系数为20%，故槽中流量为q = 1.2 q1= 0.0760 *1.2 = 0.0912 m3/s。 槽宽b = 0.9 q0.4 0.4 = 0.345，为便于施工取0.4 m 。集水槽长度按堰口溢流率计算，堰口溢流率取，则集水槽总长度为：L = Q / 450 = 0.6076 * 24 * 3600 / 450 = 117m ，8个集水槽，双侧进水，每个集水槽长度取10 m ，则集水槽实际总长度为：L = 8 * 2 * 10 = 160 > 117 ，符合要求。起点槽中水深为，终点槽中水深为，为便于施工，槽中水深统一取。集水方法采用三角锯齿堰，跌落高度取

33、0.05 m ，槽起高取0.15 m ，则集水槽总高度为。采用出水三角堰，堰上水头采取，每个三角堰的流量为，每条集水槽的设计流量为q = 1.2 q1= 0.0760 *1.2 = 0.0912 m3/s。，每条集水槽的三角堰个数为n=q/q1=0.0912/0.0019=47.4，取48个，堰口下缘与出水槽水面之距为0.05 m ，三角堰中距为16/48=0.3。三角堰布置图（5）集水渠计算 集水渠宽b = 0.9 * Q0.4 = 0.5588，为了便于施工取0.6m 。 起点渠中水深H1 = 0.75 * b = 0.75 * 0.6 = 0.45 m， 终点渠中水深H2 = 1.25

34、* b = 1.25 * 0.6 = 0.75 m，为了便于施工，渠中水深统一取0.75m ，自由跌水高度取0.07 m ，集水渠总高度为： 0.75 + 0.45 +0.07 = 1.27 m在每条集水渠的末端设一个出水管，根据平均经济流速要求，管径为DN600。（6）放空管 沉淀池放空时间按3 h计，则放空管直径为： / 3 /36001/2 = 0.27 ，采用DN300mm的钢管（7）吸泥 根据沉淀池宽，采用轨距为8m的型虹吸式机械吸泥机。3.4、普通快滤池 过滤形式的选择供生活饮用水的滤池出水水质经消毒后应符合现行生活饮用水卫生标准的要求；供生产用水的过滤池出水水质，应符合生产工艺要

35、求；滤池形式的选择，应根据设计生产能力、原水水质和工艺流程的高程布置等因素，结合当地条件，通过技术经济比较确定。普通快滤池单层砂滤料 优点：材料易得，价格低；大阻力配水系统，单池面积较大，可采用减速过滤，水质好缺点：阀门多，价格高，易损坏，需设有全套冲洗设备适用条件：一般用于大中水厂，单池面积不宜大于100无烟煤石英砂双层滤料 优点：含污能力大，可采用较大滤速；可采用减速过滤，水质好，冲洗用水少缺点：滤料价格高，易流失；冲洗困难，易积泥球适用条件：使用于大中型水厂，宜采用大阻力配水系统，单池面积不宜大于100，需要采用助冲设施 砂煤重质矿石三层滤料 优点：含污能力大，可采用较大滤速；可采用减速

36、过滤，水质好，冲洗用水少缺点：滤料价格高，易流失；冲洗困难，易积泥球适用条件：使用于中型水厂，宜采用中阻力配水系统，单池面积不宜大于50-60，需要采用助冲设施 V型滤池优点：采用气水反冲洗，有表面横向扫洗作用，冲洗效果好，节水；配水系统一般采用长柄滤头冲洗过程自动控制缺点：采用均质滤料，滤层较厚，滤料较粗，过滤周期长适用条件：适用于大中型水厂 虹吸滤池优点：不需大型阀门，易于自动化操作，管理方便缺点：土建结构复杂，池深大单池面积小，冲洗水量大；等速过滤，水质不如变速过滤适用条件：适用于中型水厂，单池面积不宜大于25-30 双阀滤池 单层砂滤料优点：材料易得，价格低，大阻力配水系统，单池面积可

37、大，可采用减速过滤，水质好，减少两只阀门缺点：必须有全套冲洗设备，增加形成虹吸的抽气设备适用条件：适用于中型水厂，单池面积不宜大于25-30 移动罩滤池 单层砂滤料 优点：造价低，不需要大型阀门设备，池深浅，结构简单；自动连续运行，不需冲洗设备；占地少，节能 缺点：减速过滤，需移动冲洗设备，罩体与隔墙间密封技术要求高；起始滤速较高，因而平均设计滤速不宜过高 适用条件：适用于大中型水厂，单格面积小于10综上所述，普通快滤池（单层砂滤料），材料易得，价格低；大阻力配水系统，单池面积较大，可采用减速过滤，水质好，因此，采用普通快滤池。3.4.1、普通快滤池设计计算普通快滤池近期设计一组。设计中选用单

38、层石英砂滤池，滤池分为6格采用双排排列，每格滤池的实际面积为，滤池的高度为3.2m，超高0.3m。滤池配水干管的管径为，配水支管的管径为，单根支管的长度为，单格中支管的根数为56根，每根支管上的孔口数为17个，孔间距0.6 m，支管上的孔口数布置成两排，与垂线成45度夹角向下交错排列。洗砂排水槽采用三角形标准断面，每格洗砂排水槽数为两个，洗砂排水槽顶距砂面高度为。滤池采用高位水箱进行反冲洗，取冲洗强度，冲洗时间6min,水箱的容积为，冲洗水箱的高度为。平面尺寸计算 滤池总面积 ； 式中 滤池总面积设计水量，近期设计组，每组滤池设计水量Q = 52500 ，设计滤速，石英砂单层滤料一般采用，双层

39、滤料一般采用滤池每日的实际工作时间滤池每日的工作时间滤池每日冲洗后停用和排放初滤水时间滤池每日冲洗时间滤池每日的冲洗次数 设计中取，不考虑排放初滤水时间， 设计中选用单层滤料石英砂滤池，取 F = 52500 / ( 9 * 23.8 ) = 245.10 m2单格面积 式中 单池面积滤池总面积滤池个数，一般，设计中取，采用双排排列 f = F / N = 245.10 / 6 = 40.85 设计中取，滤池的实际面积，滤池高度承托层高为0.4m，滤料层采用双层滤料，厚0.7m,其中无烟煤厚0.3m，石英砂厚0.4m，滤层上最大水深1.8m，超高为0.3m。 式中 滤池高度承托层高度滤料层高度

40、滤料层上水深超高 设计中取每个滤池的配水系统 （1）大阻力配水系统的干管 取水冲洗强度q为，冲洗时间为6min。干管流量为：，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=100 （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12。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，

41、符合要求；干管横截面积与支管总横截面积之比为： ，符合要求；孔眼总面积与支管纵横截面积之比为：，符合要求。洗砂排水槽 洗砂排水槽中心距采用,排水槽设n0=6/1.7=4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： 符合要求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滤料层水头损失为： 。冲洗水箱底高出洗砂排水槽高为：，取113.5、清水池清水池的有效容积包括调节容积、消防处水量和水厂的自

42、用水调节量，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4.0m。则清水池平面面积：取清水池宽度B=30m，则长为×30m×。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：所以进水管管径为：。取900mm。 出水管管径为：，。 溢流管与进水管直径相同取900，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

43、孔，检修孔直径为650 ，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100 ，池顶的覆土厚度为0.7 。3.6、消毒工艺1. 消毒方式选择 液氯消毒优点：经济有效，使用方便，PH值越低消毒作用越强，在管网内有持续消毒杀菌作用缺点：氯和有机物反映可生成对健康有害的物质 漂白粉消毒优点：持续消毒杀菌缺点：漂白粉不稳定，有效氯的含量只有其20%25% 二氧化氯消毒优点：对细菌、病毒等有很强的灭活能力，能有效地去除或降低水的色、嗅及铁、锰、酚等物质缺点：ClO2本身和副产物ClO2-对人体血红细胞有损害 臭氧消毒 优点：杀菌能力很高，消毒速度快，效率高，不影响水的物理性质和化学

44、成分，操作简单，管理方便 缺点：不能解决管网再污染的问题，成本高综合上述优缺点，鉴于液氯消毒目前使用最为广泛，经济有效，使用方便，根据相似水厂运行经验，并按，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），所以本设计采用液氯消毒。2. 加氯间和氯库加氯间是安置加氯设备的操作间，氯库是储备氯瓶的仓库，氯库的固定储备量按当地的条件，城镇水厂一般可按照最大用水量的计算。采用加氯间与氯库合建的方式，中间用墙分隔开，但应留有供人通行的小门。加氯间和氯库平面尺为：15m x 12m。加氯间在设计中时应注意：氯瓶中氯气气化时，会吸收热量，一般采用自来水喷淋在氯瓶上，以供给热量。设计中

45、在氯库内设置的自来水管，位于氯瓶上方，帮助液氯气化。在氯库和加氯间内安装排风扇，设在墙的下方。同时安装测定氯气浓度的仪表和报警设施。为了使氯与水混合均匀，在加氯点后安装静态管道混合器。采用滤后加氯消毒，仓库储量按15d计算，加氯点在絮凝池和清水池前。3、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0.8 mg/L。则总加氯量为： 储氯量按15d考虑，4、 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

46、用LS80-4转子真空加氯机，安装3台，2用1备，加氯量为0.02kg/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。氯瓶采用液氯钢瓶，公称压力2Mpa，氯瓶采用2组，每组4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。5、加氯间、氯库在加氯间、氯库低处各设排气扇一个，换气量每小时812次，并安装漏气探测器，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，自动报警。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。6、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

47、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：。3.7、吸水井吸水井是连通二级泵房与清水池之间的构筑物。吸水井设置成独立的两格，中间隔墙上安装阀门以保证足以通过邻格最大吸水流量。其存水量经常变化，井口水位随清水池水位涨落而变化，并和清水池保持一定的水位差。最低水位为清水池池底标高减去管路水头损失。为了与泵房相配合吸水井的长度为，宽度为，深度为，有效水深4.5m。3.8、二级泵房本设计采用的是泵直接从吸水井中将水抽出送到管网，选四台型号为单级双吸离心泵，三用一备。水泵基础高出室内地坪高度0.1m，

48、水泵底座到轴心的距离0.9m，二级泵房的地面下高度为4.0m，地面上高度为3.0m，泵房筒体高度为7.0m，泵房的长度为15m，宽度为6m。水泵房内有一值班室，高低压配电间，变电间。有两台真空泵（一用一备），一条排水沟，一个集水坑，一台排水泵。第四章、水厂平面和高程布置4.1、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