净水厂设计课程设计

1、广东工业大学课程设计任务书题目名称 13.5万吨/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2014级 1 班姓 名温涛学 号3114003875一、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。要求设计选用参

2、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）；（3）绘制构筑物工艺图（1张）。四、课程设计进程安排序号设计各阶段内容地点起止日期1布置课程设计任务，熟悉任

3、务书内容，收集资料图书馆、网络2净水厂的处理工艺流程的选择，净水构筑物及设备型式的选择大学城教学楼3净水构筑物的工艺计算大学城教学楼4净水厂的总平面布置和高程布置大学城教学楼5编写设计说明书和计算书大学城教学楼6绘制净水厂的总平面布置图和高程布置图大学城教学楼7绘制构筑物工艺图大学城教学楼五、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。主要参考资料：1. 严煦世编，给水排水工程快速设计手册.给水工程，中国建筑工业出版社； 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.

4、 严煦世编，给水工程，中国建筑工业出版社；7.给水排水标准图集。发出任务书日期：2018 年 1 月 8 日 指导教师签名：计划完成日期： 2018 年 1 月 19 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 13.5 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/L200

5、10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

6、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

7、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。3. 构筑物工艺图选择絮凝沉淀池或者滤池均可，包含构筑物的平面图和剖面图。各剖面图要能反映出池的内部构造。池的进、出水管清晰明确。比例在1：501：200，根据池大小和图幅大小决定。设计说明书第1部分 设计说明书1、 概况一、设计资料一、设计资料1.水厂近期净产水量为 13.5 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

8、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

9、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。二设计原则1. 水处理构筑物的生产能力，应以最高日供水量加水厂自用水量进行设计，并以原水水质最不利情况进行校核。城镇水厂自用水量一般采用供水量的5%-10%，必要时通过计算确定。2.水厂应该按近期设计，考虑远期发展。3.水厂中应考虑各构筑物或设备进行检修，清洗及部分停止工作时，仍能满足用水要求。4.水厂自动化程度，应着提高供水水质和供水可靠性。5.设计中必须遵守设计规范的规定。一 净

10、水工艺流程的确定混凝沉淀过滤消毒二 净水厂处理构筑物及设备型式选择3.1混凝混合-管式静态混合器、机械搅拌混合池管式静态混合器：对于两种介质的混合时间短，扩散效果达90%以上。可节省药剂用量约2030%。而且结构简单占，地面积小。采用玻璃钢材质具有加工方便，坚固耐用耐腐蚀等优点。机械搅拌混合池: 机械混合是在池子内安装搅拌设备，以电动机驱动搅拌器使水与药剂混合，机械搅拌的优点是混合效果好，且不受水量变化的影响，适用于各种规模的水厂，缺点是增加机械设备并且相应增加维修费用，目前广泛采用的是管式混合器。-最后决定采用管式静态混合器，原因是设备简单，不占地方，并且效果好。絮凝池-网格、折板网格絮凝池

11、：网格絮凝池的平面布置由多格竖井串联而成。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，每个竖井安装若干层网格，各竖井之间的隔墙上、下交错开孔，使水流上下交错流动，直至出口。每个竖井网格数自进水端至出水端逐渐减少，一般分三段控制。前段为密网，中间为疏网，末段不安装网格。当水流通过网格时，相继收缩、扩大，形成涡旋，造成颗粒碰撞，形成良好絮凝条件。 网格絮凝池的优点是：水头损失小，絮凝时间较短、效果较好。 网格絮凝池的缺点是：存在末端池底积泥现象，及网格上滋生藻类、堵塞网眼现象。折板絮凝池：折板絮凝池是在隔板絮凝池基础上发展起来的，目前已得到广泛应用。 

12、折板絮凝池是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，是能量损失得到充分利用，停留时间缩短，折板絮凝有多种形式，可以波峰对波谷平行安装，称“同波折板”；也可波峰相对安装，称“异波折板”。按水流通过折板间隙数，又分为“单通道”和“多通道”。折板絮凝池可布置成竖流或平流式。折板絮凝池的优点是：水流在同波折板之间曲折流动或在异波折板之间缩放、流动且连续不断，以至形成众多的小涡旋，提高了颗粒碰撞絮凝效果。与隔板絮凝池相比，水流条件大大改善，亦即在总的水流能量消耗中，有效能量消耗比例提高，故所需絮凝时间可以缩短，池子体积减小。 折板絮凝池的缺点是：因板距小，安装维修较困难，折板费用

13、较高。 以下表格为详细对比。最后决定采用网格絮凝池，因为它造成的水头损失小，絮凝时间较短、效果较好3.1.3混凝剂选用：(1)铝盐混凝剂的混凝机理主要是其水解过程的中间产物能与水中不同阴离子和负电溶胶形成聚合体，即产生聚合混凝作用。聚合氯化铝由于含有更多的高电荷、高聚合度形态,因而具有更强的电中和能力和强烈的吸附能力。但是，近年来随着水处理过程中铝盐混凝剂的大量广泛使用,饮用水铝超标现象频繁出现,特别是在冬季及气温较低的北方地区尤为严重。聚合氯化铝（PAC） 优点是，1应用范围广；2易快速形成大的矾花，沉淀性能好，投药量一般比硫酸铝低；3、适宜的PH值范围较宽(在59间)； 4、水温

14、低时，仍可保持稳定的混凝效果； 5、其碱化度比其他铝盐、铁盐为高，因此药液对设备的侵蚀作用小。 (2)铁盐混凝剂包括聚合氯化铁、液体聚合硫酸铁、三氯化铁、聚合磷酸类复合铁盐、聚合硅酸类复合铁盐、铝铁共聚复合混凝剂等。铁盐混凝的机理是其水解产物能与水中颗粒物进行电性中和、吸附架桥等一系列反应形成粗大絮体，通过对絮体的去除，达到对水体的净化。聚合氯化铁混凝剂有原水适应性强，密度较大，絮体沉降快的优点。铁盐水解后形成的Fe(OH)3胶体也和Al(OH)3胶体一样可以吸附杂质，更重要的是铁离子对人体没有像铝离子那样的毒性，所以近年来被更多地使用三氯化铁 极易溶于水；沉淀性好，处理低温水或低浊水效果比铝

15、盐的好。 缺点是，氯化铁液体、晶体物或受潮的无水物腐蚀性极大，调制和加药设备必须考虑用耐腐蚀材料硫酸亚铁 不如三价铁盐那样有良好的混凝效果；残留在水中的 Fe2+会使处理后的水带色。 聚合硫酸铁 投加剂量少；絮体生成快；对水质的适应范围广以及水解时消耗水中碱度少 聚丙烯酰胺（PAM） 常作助凝剂以配合铝盐和铁盐作用，效果显著。(3)有机高分子混凝剂：聚丙烯酰胺（PAM） 优缺点： 硫酸铝 优点是，价格较低，使用便利，混凝效果较好，不会给处理后的水质带来不良影响。缺点是，当水温低时硫酸铝水解困难，形成的絮体较松散；不溶杂质含量较多。-最后决定采用PAC，因为在相同水质下，投加量比硫酸铝少，对水的

16、pH值变化适应性强，使用更广泛。3.2沉淀斜管沉淀池、平流沉淀池、  斜管（板）沉淀池优缺点 优点： 1.沉淀面积增大；2.沉淀效率高，产水量大；3.水力条件好，Re小，Fr大，有利于沉淀；缺点： 1.由于停留时间短，其缓冲能力差；2.对混凝要求高；3.维护管理较难，使用一段时间后需更换斜   板（管） 适用条件：1.适用于中小型污水厂的二次沉淀池     2.可用于已有平流沉淀池的挖潜改造 平流式沉淀池 - 优缺点 

17、;优点 ：1.处理水量大小不限，沉淀效果好。 2、对水量和温度变化的适应能力强。 3、平面布置紧凑，施工方便，造价低。 缺点 ：1、进、出水配水不易均匀。 2、多斗排泥时，每个斗均需设置排泥管（阀），手动操作，工作繁杂，采用机械刮泥时容易锈蚀。 适用条件：1.适用于地下水位高、地质条件较差的地区。 2、大、中、小型污水处理工程均可采用。   竖流式沉淀池-优缺点： 优点：竖流式沉淀池效果较好，占地面积小，排泥容易 缺点：水池深度大，施工困难，造价高。常用于处理水量小

18、于2万m3/d的小型污水处理厂。 适用条件：  适用于小型污水处理厂 辐流式沉淀池-优缺点：  优点：辐流式沉淀池的优点是多用机械排泥，运行较好，管理较简单，排泥设备已经趋于定型 缺点：机械排泥设备复杂，对施工质量要求高；  适用条件 1.适用于地下水位较高的地区      2、适用于大中型污水处理厂 ： -最后决定采用平流式沉淀池，因为处理水量大小不限，沉淀效果好，对水量和温度变化的适应能力强，平面布置紧凑，施工方

19、便，造价低。3.3过滤V型滤池、翻板滤池V型滤池：V型进水槽和排水槽分别设于滤池两侧，池子可沿着长的方向发展，布水均匀，反冲洗效果好，大大节省了反冲洗的水量和电耗，整个滤料层在深度方向的粒径分布基本均匀。在反冲洗过程中滤料层不膨胀，不发生水力分级现象，保证深层截污，滤层含污能力高。下表为三者对比：最后采用V型滤池，因为布水均匀，反冲洗效果好，大大节省了反冲洗的水量和电耗，整个滤料层在深度方向的粒径分布基本均匀。3.4消毒采用氯消毒，因为氯消毒经济有效，使用方便，应用历史最久也最为广泛，不过在此之前需要预先去除形成氯消毒副产物的前期物。消毒剂采用液氯。三 处理构筑物设计要点、说明水厂构筑物的布置

20、应考虑以下几点要求：1.布置紧凑，以减少水厂占地面积和连接管渠的长度，并便于操作管理。但各构筑物之间应留处必要的施工和检修间距和管道地位；2.充分利用地形，力求挖填土方平衡以减少填、挖土方量和施工费用；3.各构筑物之间连接管应简单、短捷，尽量避免立体交叉，并考虑施工、检修方便。此外，有时也需要设置必要的超越管道，以便某一构筑物停产检修时，为保证必须供应的水量采取应急措施；4.建筑物布置应注意朝向和风向；5.有条件时最好把生产区和生活区分开，尽量避免非生产人员在生产区通行和逗留，以确保生产安全；6.对分期建造的工程，既要考虑近期的完整性，又要考虑远期工程建成后整体布局的合理性。还应该考虑分期施工

21、方便。五净水厂平面布置及高程布置说明一平面布置（1)布置紧凑，以减少水厂占地面积和连接管渠的长度，并便于操作管理。但各构筑物之间应留处必要的施工和检修间距和管道地位； （2)充分利用地形，力求挖填土方平衡以减少填、挖土方量和施工费用； （3)各构筑物之间连接管应简单、短捷，尽量避免立体交叉，并考虑施工、检修方便。此外，有时也需要设置必要的超越管道，以便某一构筑物停产检修时，为保证必须供应的水量采取应急措施； （4)建筑物布置应注意朝向和风向； （5)有条件时最好把生产区和生活区分开，尽量避免非生产人员在生产区通行和逗留，以确保生产安全； （6)对分期建造的工程，既要考虑近期的完整性，又要考虑远

22、期工程建成后整体布局的合理性。还应该考虑分期施工方便。二水厂的高程布置 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，并有一定的预留量.第二部分 设计计算书一混合设备的设计1.1混合-管式静态混合器设计计算(1)设计流量设计流量 Q=(采用两条进水管，水厂自用水量为5%，流速取1.5m/s)计算管径D=900mm(2)设计流速 静态混合器设在絮凝池进水管中，设计流速v=1.5m/s（流速一般在1.01.5m之间），则管径为:采用D=900mm，则实际流速v=1.2894m/s(3)

23、混合单元数 N=2.36V-0.5D-0.3=2.36×1.2894-0.5 ×9-0.3=2.29取N=3，则混合器的混合长度为：L=1.1ND=1.1×3×0.9=2.97m =´´= (4)混合时间 (5)水头损失(6)校核GT值 （一般G在700-1000 s-1）GT=791.104×2.3033=1822.15（大于2000或者接近2000，水力条件符合要求）1.2溶液池溶液池用来溶解药剂，一般药剂投加方式有重力式和压力式，对于我们这种中大型，我们采用加药泵来投加混凝剂。溶液池池周围应有工作台，底部应设置放空管。

24、必要时设溢流装置。  溶液池容积式中  溶液池容积m3 Q处理水量m3/ha混凝剂最大投加量，mg/Lc溶液浓度，为520%n每日调制次数， n3。 本设计中取a = 30mg/L， c=15%， n=3次，则代入数据得： 我们取10m³，尺寸为：,溶液池应设置两个，每个容积为，以便交替使用，保证连续投药。 溶液池形状采用矩形，其尺寸为长×宽×高2.5m×2m×2m。 取有效水深H12.5m，总深HH1+H

25、2+H3（式中H2为保护高，取0.2m；H3为贮渣深度，取0.1m）2.5+0.2+0.12.8m。1.3溶解池 溶解池的容积: 溶解池和溶液池一样，溶解池设置2个，一用一备。 溶解池的放水时间采用t=15min,则放水流量为: 查水力计算表得放水管管径do100mm，相应流速为0.354m/s，溶解池底部设管径d=100mm的排渣管一根。 溶解池一般取正方形，有效水深H11.0m，则： 面积FW1/H1边长a1.58m 则溶解池形状采用矩形，尺寸为长×宽×高1.58m×1.58m×1

26、m。 溶解池深度HH1+H2+H3 （式中H2为保护高，取0.2m；H3为贮渣深度，取0.1m）1.0+0.2+0.11.3m。 溶解池搅拌装置采用机械搅拌：以电动机驱动浆板或涡轮搅动溶液。二絮凝设备的设计要点说明及计算2.1网格絮凝池设计要求说明1)网格絮凝池的使用条件原水水温为4.034.0、浊度为252500NTU。单池处理的水量以12.5万m³/d较合适，以免因单格面积过大而影响效果。水厂产水量大时，可采用2组或多组池并联运行。采用网格或栅条的絮凝池效果相接近，但栅条加工比较方便，用料也省。适用于新建也可用于旧池改造。2)网格絮凝池的设计要求1、

27、絮凝时间一般为1015min；2、絮凝池分隔大小按竖向流速确定；3、絮凝池分格数按絮凝时间计算，多数分成818格：可大致按分格数均分成3段，其中前段各格为35mim，段端35min，末段45min；4、网格或栅条数前段较多，中断较少，末段可不放，但前段总数宜在16层以上，中断在8层以上上下两层间距为6070cm；5、每格的竖向流速，前段和中段0.120.14m/s，末段0.10.14m/s；6、网格或栅条的外框尺寸等于每格池的净尺寸。前段栅条缝隙为50mm，或网格孔眼为80×80mm，中段分别为80mm和100×100mm；7、各格之间的过水孔洞应上下交错布置，孔洞计算流速

28、，前段0.30.2m/s,，中段0.20.15m/s，末段0.10.14m/s，各过水孔面积从前段向末段逐步增大。所有过水孔须经常处于淹没状态，因此上部孔洞标高应该考虑沉淀池水位变化时会不会露出水面；8、网孔或过栅流速，前段0.250.30m/s，中段0.220.35m/s；9、一般排泥可用长度小于5m、直径150mm200mm的穿孔排泥管或单斗底排泥，采用快开排泥阀；10、网格或栅条材料不可用木料、扁钢、钢筋混凝土预制件等。木板条厚度20 25mm，钢筋混凝土预制件厚度3070mm。3)网格絮凝池的计算公式网格絮凝池计算公式如下表2.2网格絮凝池设计计算1.设水厂自用水量为5%，则设计流量为

29、： Q=135000×1.05=1.6406m³/s因分成4池，所以每池流量取0.42m³/s2.设絮凝时间为15min（单池流量较大为保证充分絮凝），得到絮凝池的有效容积为：V=0.42×15×60=378.0m³3.设平均水深3.0m，得池的面积为：A=378.0/3.0=126竖井流速均取0.12m/s，得单格面积为：F=0.42/0.12=3.5m2设每格为方形，边长采用1.897m，因此每格面积为3.60m2，由此得分格数为：n=126/3.60=35为配合沉淀池尺寸，采用35格4.实际絮凝时间为：t=1.897×

30、1.897×3.0×35/0.42=899.65s=14.99min5.池的平均有效深度为3.0m，取超高0.35m，泥斗深度0.65m，得池的总高度为：H=3.0+0.35+0.65=4.0m为避免反应池底部集泥，影响水处理效果，在每个反应池底部各设DN=200mm穿孔排泥管，采用坡度1%的满流管各段网格数量如表：名称竖井数量每个竖井网格层数网格总层数距离絮凝池孔洞距离第一段16116第二段11111第三段800根据给水排水设计手册 第3册 城镇给水(第二版)要求，网格在前段多，中段少，末端可以不放，但前段总数宜在16层以上，中段在8层以上，上下两层之

31、间的距离在60cm70cm6.竖井内网格的布置：1）前段放置密网格后： 竖井网格开孔面积网孔A1为：A1=Q1/V1Q1:设计流量V1：水通过网孔的流速，对于前段为：0.25m/s0.3m/s，本设计中取0.275m/sA1=0.42/0.275=1.527m2 网格材料采用钢板打方孔，单个小网格孔的边长b取：0.08m 则小网格面积S为：0.08m×0.08m=0.0064m² 则小网格孔的数量n1为n1 =A1/S=1.527/0.0064=238.64小网格的横竖数量为n2 =，取16个校核每格网格孔数：n1=162=256个两个小网格之

32、间的宽度b=(1.897-0.08×16)/16=0.044m实际开孔面积A1= n2×n2×S=16×16×0.0064=1.6384m2实际过网流速V1=0.42/1.6438=0.256m/s,符合0.25-0.30m/s的要求2）中段放置疏网格后：   网格开孔面积为网A2=Q/V2，V2取0.23m/sA2=0.42/0.23=1.823m2网格材料采用钢板打方孔，单个小网格孔的边长b取：0.1m则小网格面积S为：0.1m×0.1m=0.01m² 则小网格孔的数量n2=1.8

33、26/0.01=182.6由于絮凝池网格是正方型，则小网格的横竖的数量n3=，取14个实际每格网格孔数：n2=14×14=196网格材料采用钢板打方孔，两个小网格之间的宽度b3=(1.897-0.1×14)/14=0.0355实际过水面积A2=n3×n3×S=14×14×0.01=1.96m2实际过网流速V2=0.42/1.96=0.214m/s 接近0.22m/s0.35m/s的要求 后段不放置网格实际过网流速为：V3=0.42/3.6=0.1167m/s,符合0.1-0.14m/s的要求7.单个絮凝池的长、宽：

34、    絮凝池的布置如下图，顺序如箭头所示。“×、“”表示水流的流向，上孔上缘在最高水位以下，下孔下缘与排泥槽齐平。表示每个竖井中的絮凝阶段。单竖井的池壁厚为400mm。絮凝池的长为：18.497m,宽为：11.958m8.絮凝池的孔洞尺寸： 孔洞的宽为：与絮凝池的宽相同，则为：1.80m； 竖井隔墙孔洞的过水面积s=Q/V水的过孔流速m/s，前段：0.30.2m/s，中段：0.20.15m/sS=0.365/0.3=1.22m2,孔高h=1.22/1.8=0.68其余各竖井孔洞的计算尺寸见表竖井编号过孔流速孔洞宽度空洞高度

35、10.31.8970.738 20.2951.8970.751 30.291.8970.763 40.2851.8970.777 50.281.8970.791 60.2751.8970.805 70.271.8970.820 80.2651.8970.835 90.261.8970.852 100.2551.8970.868 110.251.8970.886 120.2451.8970.904 130.241.8970.923 140.2351.8970.942 150.231.8970.963 160.2251.8970.984 170.221.8971.006 180.2151.8971

36、.030 190.211.8971.054 200.2051.8971.080 210.21.8971.107 220.1951.8971.135 230.191.8971.165 240.1851.8971.197 250.181.8971.230 260.1751.8971.265 270.171.8971.302 280.1651.8971.342 290.161.8971.384 300.1551.8971.428 310.151.8971.476 320.1451.8971.527 330.141.8971.581 340.1351.8971.640 350.131.8971.703

37、 9. 絮凝池各段的水头损失：1)第一段的水头损失：H1=h1+h2 其中h1为每层网格的水头损失，h2为每个孔洞的水头损失1：网格阻力系数，前段取：1   2：孔洞阻力系数，前段取：3 V1：水的实际过网流速，由前面算得第一段为：0.256m/s:V2：各个孔洞的流速，m/s0.224m2)第二段水头损失H2=h1+h21：网格阻力系数，中段取：0.9  2：孔洞阻力系数，中段取：3 V1：水的实际过网流速，由前面算得第二段为：0.214m/s:V2：各个孔洞的流速，m/s0.088m3)第三段水头损失H3=：孔洞阻力系数

38、，末段取：3 H3=0.027m絮凝池总水头损失H=0.224+0.088+0.027=0.339m10.各段停留时间tT=V/q其中V：各段絮凝池的总体积m3q :絮凝池流量m3 /s编号竖井数量停留时间s停留时间min第1段16411.276.85第2段11282.754.71第3段8205.633.43总和35899.6514.9911.絮凝池各段的G值G=gh/T, 当水温为20时，=1×10-3Pa·s第一段G=gh/T= s-1 第二段G=gh/T= s-1 第三段G=gh/T= s-1 12.导流墙的尺寸 导流墙的长度与絮凝池长度保持一致，深度为4.

39、0m（与絮凝池持平），宽度为1.8m，水头损失取0.1m。三沉淀池的设计要点说明及计算3.1平流式沉淀池设计要求说明1、混凝沉淀时，出水浊度宜10mg/L,特殊情况15mg/L。2、池数或分隔数一般不少于2。3、沉淀时间一般为1.03.0h，当处理低温低浊水或高浊度水时可适当延长。4、沉淀池内平均水平流速一般为1025mm/s。5、有效水深一般为3.03.5m,超高为0.30.5m。6、池的长宽比应4，每隔宽度或导流墙间距一般采用38m，最大为15m，当采用虹吸式或泵吸式行车机械排泥时，池子分格宽度还应结合桁架的宽度（8、10、12、14、16、18、20m）。7、池长深比应10。8、进水区采

40、用穿孔花墙配水时，穿孔墙距进水墙池壁的距离应12m，同时在沉淀面以上0.30.5m处至池底部分的墙不设孔眼。9、采用穿孔墙配水或溢流堰集水，堰口溢流率可采用500m3/(·d)。10、池泄空时间一般6h。11、雷诺数一般为400015000，弗汝德数一般为1×10-41×10-5。3.2平流式沉淀池设计计算设计流量Q=135000×1.05=141750m³/d=5906.25m3 /h=1.641m³/s,沉淀时间t=2h，表面负荷=45/（·d），沉淀池个数 n=2个（1）池容积W W=Qt=5906

41、.25×2=11812.5m3 （2）单池容积W W1=11812.5÷2=5906.25m3（3）单池池面积FF=141750÷2÷45=1575m2（4）池深H H=5906.25÷1575=3.75m，超高取0.5m。（5）池宽B  由于与混凝池合建，所以沉淀池的总的宽度我们与混凝池相同为23.17m（6）池长L  L=F/B=67.98m，v=9.44mm/s（7）校核长宽比 L/B=67.98/23.17=2.934所以在每个沉淀池之间建立一个隔墙便可以满足我们的需求。（8）

42、校核长深比 L/H=67.98÷3.75=18.12810 (9)水力条件复核水力半径R=/=BH/2H+B=23.17×3.45/(6.9+23.17)=2.658m弗劳德数F=V2 /Rg= /265.8×9.81=3.42×10-4，在适合范围 (10)进水穿孔墙 沉淀池进口处用砖砌穿孔墙布水，墙长 23.17m，墙高 4.15m（有效水深 3.75m，用机械刮泥装置排泥，其积泥厚度 0.10m，超高 0.30m） 穿孔墙孔洞总面积 A 孔洞处流速采用 V0.25m/s，则 A=5906.25÷(3600×2×

43、;0.25)=3.28m2孔洞个数N 孔洞形状采用矩形，尺寸为 15cm×10cm，则 N=3.28÷0.15÷0.1=218.75,取219个 (11)出水渠设计 采用淹没式孔口出流，孔口流速一般在0.60.7m/s，流速我们取0.65m/s，孔径在2030cm，孔径我们取30cm，孔口在水下1215cm，孔口为10个，宽度为1m，为保证堰口自由落水，出水堰跌水高度采用 0.2m，则出水渠深度为 0.60m。 (12)排泥措施 为取得较好的排泥效果，采用机械吸泥，在池子两边设置运行轨道，吸泥随即进入排泥管，排入指定位置。 采用机械吸泥，可不设存泥区，池底为平坡，

44、充分利用沉淀池容积，一般不需要放空定期放空清洗，减少劳动强度。 沉淀池放空管,直径应按下式计算： D=0.7BLHo0.5t=,采用600mm式中： Ho池内平均水深，m； t放空时间(s)，此处按2h 计。 (13)排泥设备的选择 采用 SXH型虹吸式吸泥机，跨度 24m，宽度 2.2m，高度 2.0m，车速 1米/分，虹吸管 12根，驱动机构形式为两边同步。 (14)出水管 采用流速为 1.20m/s，则出水管管径为 D=(4×0.42/1.2×)=0.446m,采用DN500钢管四 V型滤池设计要求说明及设计计算4.1V型滤池设计要求说明一V型适应范围1)大中水量污水

45、处理；2)城市污水处理厂除氮脱磷深度处理；3)工业废水处理回用工艺；4)进水SS<10-15mg/L。二V型滤池设计要求1.滤层表面以上水深不应小于1.2m；2.两侧进水槽的槽底配水孔口至中央排水槽边缘的水平距离宜在3.5m以内，最大不得超过5m，表面扫洗配水孔的预埋管纵向轴线应保持水平；3.水槽断面应按非均匀流满足配水均匀性要求计算确定，其斜面与池壁的倾斜度宜采用45°-50°；4.进水系统应设置进水总渠，每格无烟煤滤料滤池进水应设可调整高度的堰板；5.反冲洗空气总管的管底应高于滤池的最高水位；6.长柄滤头配气配水系统的设计，应采取有效措施，控制同格滤池所有滤头、滤

46、帽或滤柄顶表面在同一水平，其误差不得大于±5mm；7.冲洗排水槽顶面宜高出滤料层表面500mm；8.V型滤池的布置可分为单排及双排布置；就单池而言，可分为单格及双格布置。当滤池的个数少于3个时，宜采用单排布置，超过4个采用双排布置。单池内的分格布置一般采用双格对称布置。三V型滤池设计数据及要点1.滤速与滤料的选择V型滤池的滤速可达7-20m/h，一般为12.5-15.0m/h，滤速的选择也可参考见表14-1；滤料采用单层加厚均粒滤料，粒径一般为0.95-1.35mm，允许扩大到0.7-2.0mm，不均匀系数1.2-1.6或1.8之间。2.过滤周期一般采用24-48h。3.滤池个数及单

47、池尺寸滤池个数的确定应作技术经济比较。无资料时，可参考以下表格滤池总过滤面积/m2滤池个数/个滤池总过滤面积/m2滤池个数/个802250-3504-580-1502-3350-5005-6150-2504500-8005-8单池尺寸；单格滤池的宽度一般在3.5m以内，最大不超过5m。参考下表宽度/m长度/m单格面积/m2双格面积/m23.54.0100-130.04.55.04.进水及布水系统溢流堰设置于进水总渠，堰顶高度根据设计允许的超负荷要求确定。进水孔一般应有两个，即主进水孔及扫洗进水孔。主进水孔一般设气动或电动闸板阀，表面扫洗孔也可设手动闸板。进水堰的堰板宜设计为可调式，以便调节单池

48、进水量，使各池进水量相同。进水堰的底面应与V型槽底平，不得高出。V型槽在滤池过滤时处于淹没状态。槽内设计始端流速不大于0.6m/s, V型槽底部的水平布水孔内径一般为20-30mm，过孔流速2m/s左右，孔中心一般低于用水单独冲洗时池内水面50-150mm。5.冲洗水排水系统设计排水槽底板以0.02的坡度坡向出口；底板底面最低处应高出滤板底约0.1m，最高处高出0.4-0.5m；排水槽内的最高水面宜低于排水槽顶面50-l00mm。排水槽底层为配气配水渠，两者的宽度宜一致。滤池冲洗时，排水槽顶的水深(堰顶水深按式(h1=(q1+q3)B/0.422g2/3)计算； 式中h1-排水槽顶的水深，m；

49、q1-表面扫洗水强度，L/(m2·s)；q3-水冲洗强度，L/(m2·s)；B-单边滤床宽度，m；g-重力加速度，9.8m/s2。6.排水渠排水1渠设在与管廊相对的一侧，槽出口设置电动或气动闸阀。7.配气配水系统设计V型滤池宜采用长柄滤头配气配水渠进气干管管顶宜平渠顶，冲洗水干管管底宜平渠底。配气配水渠断面尺寸的确定应满足以下条件：进口处冲洗水流速一般1.5m/s；进口处冲洗空气流速一般5m/s。断面尺寸应和排水槽及气水室相配合，并能满足施工要求。气水室配气孔顶宜与滤板板底相平，有困难时，可低于板底，但高差不宜超过30mm。过孔气体流速为15m/s左右，通常预埋UPVC管，

50、配气孔平面配置时应注意避开滤板梁。配水孔底应平池底，孔口流速为1.0-1.5m/s左右。支承滤板的滤板梁应垂直于配气配水渠，且梁顶应留空气平衡缝，缝高20-50mm，长为滤板长的一半，布置在每块滤板长度的中间部位。气水室宜设检查孔，检查孔可设在管廊侧池壁上。滤头1）开孔比应在1.2%-2.4%之间。2)一般布置滤头数为30-50个/m2。3)冲洗水、冲洗空气通过长柄滤头的水头损失，按产品的实测资料确定。通过长柄滤头的压力损失，按产品的实测资料确定。冲洗水和空气同时通过长柄滤头时的水头损失，按产品实测资料确定，无资料时可按式(H=9810n(0.01-0.01V1+0.12V21)计算其损失量。

51、式中H-气水同时通过长柄滤头比单一水通过长柄滤头时的水头损失增量，Pa；n-气水比；V1-滤柄中的水流速度，m/s。8.V型滤池冲洗水的供应V型滤池冲洗水的供应宜用水泵，水泵的能力应按单格滤池冲洗水量设计，并设计备用机组。9.V型滤池冲洗气源的供应V型滤池冲洗气源的供应宜用鼓风机，并设置备用机组。10. 管(渠)流速名称进水总渠出水总渠冲洗水输水管冲洗空气管排水总渠流速m/s10-154.2V型滤池设计计算4.2.1已知条件1.Q=135000×1.05=141750m³/d=5906.25m3 /h=1.641m³/s（其中1.05为考虑水厂自用水占总水量的5%

52、）2.进水浊度C进 10-15mg/L3.出水浊度C出 3.0mg/L4.滤速V=8m/h5.设计冲洗周期T=12h6.每次冲洗时间t=20min(含操作时间)4.2.2设计计算1.池体设计1). 滤池工作时间T=2420×24 /60×12=23.3h 2).滤池过滤面积F =Q /VT=141750/（10.71×23.3）=568m2 3). 滤池的分格 为节省占地,选双格V 型滤池。本设计设置两组滤池，每组2个双格滤池。每个过滤单元面积f=F/8=568/8=71 m2令单格宽单B=5m,长单L=

53、14.2m,则单格面积71m2，每组面积f=284m2,总面积F=568m2。池底板用混凝土。 4).实际流速V=Q /FT=141750/（568×23.3）=10.71m/h5).校核强制滤速VV强=V ×8/(8-1)=10.71×8/7=12.24m/h<20m/h2.滤池高度的确定(1)布水区高度H1=0.90m(0.700.90m) 滤板厚H2=0.15m 粗砂层厚度H3=0.05m滤层厚度H4=1.40m(0.951.50m)滤床上水深H5=1.20m滤池超高H6=0.35m 则滤池总高度 H=

54、4.05m(2)水封井的设计滤池采用单层加厚均粒滤料,粒径0.951.35 ,不均匀系数1.201.60均粒滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算 ho =180g(1m0)2mo3(1do)2·lov式中: 水流通过清洁滤料层的水头损失,;水的运动黏度, cm2/s; 20时为0.0101 cm2/sg重力加速度, 981cm/s2;mo滤料孔隙率; 取0.50;do与滤料体积相同的球体直径,取 =0.141cm;lo滤层厚度, =140 cm。v滤速,/s,v=9m/h=0.25 /s;滤料粒径球度系数,天然砂粒为0.750.8,取0.75ho =180×0.0101981

55、×10.520.53(10.75×0.141)2×140×0.25=27.2cm当滤速为810m/h 时,清洁滤料层的水头损失一般为3040,计算值比经验值低,取经验值40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=0.20m,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: H=0.4+0.2=0.6m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1.50m×1.50m,堰底板比滤池底板低0.30m.水封井出水堰总高: Hf=0.3+0.9+0.15+1.4=2.75

56、m因为每格滤料过滤水量:Q=vf=10.71×71=760.41m3/h=0.211m3/s所以水封井出水堰上水头由矩形堰的流量公式：Q=（1.84bh）0.67，计算得: H水封=0.211/(1.84×1.5)0.67=0.148m则反冲洗完毕时，滤池液面比滤料层高0. 148+0.60=0.748m3.冲洗系统（1）冲洗方式采用带表面扫洗的气水同时反冲方式，每座池子同时冲洗一个过滤单元，全厂最多同时冲洗两个过滤单元。（2）冲洗历时和冲洗强度1）气水同时反冲历时t1=5min强度q气 =20L/s·m2 ;q水 =4.0 L/s·m22）水反洗历时t2=4min水反洗强度q水 =4.0 L/s·m23）表面扫洗历时t3=9min强度q表 =2.22L/s·m2 （3）表面扫洗有关设计1)表面扫洗采用不停止进水方式2)冲