给水厂课程设计说明书

1、设计总说明该课程设计针对某城市给水处理厂处理工艺进行设计，通过了解基本资料，确定处理工艺和处理构筑物，然后对给水处理构筑物的工艺尺寸进行了计算，最后综合各方面因素确定了给水厂的平面布置和高程布置, 并绘制平面布置图、高程布置图、混凝沉淀池单体图。关键词：给水处理厂；给水处理构筑物；隔板絮凝池；平流沉淀池；V型滤池5设计题目 5设计任务 5原始资料 5工程设计背景 5设计规模 6基础资料及处理要求 68设计原则 8厂址选择 8水厂工艺流程选择 9水处理工艺的选择 10混凝 10沉淀 14过滤 16消毒 1718设计规模 18配水井设计计算 19配水井设置 19配水井有效体积 19配水井尺寸确定

2、19加药间设计计算 19混凝剂剂量 19混凝剂的投加 20加药间及药库的设计22混合设备设计 23反应池设计 26设计水量 26反应池形式及设计参数的确定 27池体的设计 27水头损失的计算 29GT 值的确定 30沉淀池设计 31设计参数的选择 31池体尺寸计算 31进水穿孔墙 32沉淀池出口布置 33沉淀池放空管 35排泥系统设计 35滤池设计 36设计参数 36池体设计 37反冲洗管渠系统 40滤池管渠设计 42消毒设施的设计与计算 50加氯量与储氯量 50加氯设备选取与设计 51加氯间尺寸计算与确定 51清水池的设计与计算 52清水池的有效容积 52平面尺寸的确定 53清水池的管道系统

3、 53清水池其余设施计算 54四、高程布置55管渠水力计算清水池 清水池至出水泵站滤池至清水池平流沉淀池至滤池.配水井至混合池给水处理构筑物高程计算五、心得体会六、参考文献55.5556565657575859、设计概要设计题目城市给水处理厂方案设计（ 工艺 ）设计任务1） 主要任务：完成城市给水处理厂方案设计。设计规模为190000m3/d。原水水质资料、地形地址、气象条件等参数见附城市给水处理厂课程设计基础资料2） 设计要求：完成水源水质评价，设计包括工艺确定、主体处理构筑物初步设计计算、厂区平面、系统高程和主要管网布置等。3） 设计成果：设计说明及计算书1 份，包括：目录、原始资料、系统

4、选择、处理工艺设计计算、平面及高程等内容。4） 图纸要求：给水处理厂平面图（1： 500）；处理系统高程图（1： 100）；重要构筑物（ 混凝沉淀池/ 滤池 ） 工艺设计的三视图12 张；原始资料工程设计背景某市位于广东省中南部，北接广州，南连深圳，是近年来珠江三角洲经济发展和城市化进程较快的地区。近年来，由于经济的发展、城市化进程的加快和城市人民生活水平的提高，用水的需求不断增长，原有水处理厂的生产能力已不能满足要求，对经济发展和人民生活造成了严重影响，为缓解这一矛盾， 经市政府部门研究并上报请上级主管部门批准，决定在东江南支流南岸、鳌峙塘新建一座给水处理厂。设计规模该净水厂总设计规模为19

5、0000m3/&征地面积约40000m2地形图见附图基础资料及处理要求(1)原水水质表1-1东江原水水质资料1 丁 P项目单位数值J 丁 p项目单位数值1浑浊度：度13镒mg/L2rnw总数个/mL28014铜mg/L3总大肠菌群个/L920015锌mg/L4色度色度单位2016BODmg/L5嗅和味-17r阴离子合成剂mg/L-6肉眼可见物微粒18溶解性总固体mg/L1077PH19氨氮mg/L8总硬度(CaCO)mg/L4220亚硝酸盐氮mg/L9总碱度mg/L21硝酸盐氮mg/L10氯化物mg/L22耗氧量mg/L11硫酸盐mg/L23溶解氧mg/L12总铁mg/L(2)地址条件根据岩土

6、工程勘察报告，水厂厂区现场地表层分布较厚的素填土层， 并 夹杂大量的块石，平均厚度为5米左右，最大层厚达米，该土层结构松散， 工程地质性质差，未经处理不能作为构筑物的持力层，为提高地基承载力及 减少构筑物的沉降变形，本工程采用振动沉管碎石桩对填土层进行加固处理 桩体填充物为碎石，碎石粒径为 25CM桩彳全为400毫米，桩孔距为1M按 梅花形布置。(3)气象条件项目所在地属于亚热带海洋性气候，阳光充足，雨量充沛，多年平均气温 22，绝对最高温度，绝对最低温度，年平均霜冻日天，最多10天。年平均日照时数1932 小时，年平均降雨量，日最大降雨量，年平均相对湿度79。主导风向东北。( 4)处理要求出

7、厂水水质指标满足生活饮用水卫生标准( GB5749 2006)的相关要求。、总体设计设计原则(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，并按原水水质最不利情况进行校核。水厂自用水量取决于所采用的处理方法、构筑物类型及原水水质等因素，城镇水厂自用水量一般采用供水量的5%10%，必要时可通过计算确定。(2) 水厂应按近期设计，并考虑远期发展。根据使用要求及技术经济合理性等因素，对近期工程亦可做分期建设的可能安排。对于扩建、改建工程，应从实际出发，充分发挥原有设施的效能，并应考虑与原有构筑物的合理配合。(3) 水厂设计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，

8、仍能满足用水要求、主要设备应有备用量；处理构筑物一般不设备用量，但可通过适当的技术措施，在设计允许范围内提高运行负荷。(4) 水厂自动化程度，应本着提供水水质和供水可靠性，降低能耗、药耗，提高科学管理水平和增加经济效益的原则，根据实际生产要求，技术经济合理性和设备供应情况，妥善确定。(5) 设计中必须遵守设计规范的规定。如果采用现行规范中尚未列入的新技术、新工艺、新设备和新材料，则必须通过科学论证，确证行之有效，方可付诸工程实际。但对与确实行之有效、经济效益高、技术先进的新工艺、新设备和新材料，应积极采用，不必受现行设计规范的约束。厂址选择在选择厂址时，一般应考虑以下几个问题：(1) 厂址应选

9、择在工程地质条件较好的地方，一般选在地下水位低，承载力较大，湿陷性等级不高，岩石较少的地层，以降低工程造价和便于施工。(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) 水厂应尽量设置在交通方便、靠近电源的地方，以利于施工管理和降低输电线路的造价，并考虑沉淀池排泥及滤池冲洗水排除方便。(4) 当取水地点距离用水区较远时，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，当取水地点距离用水区较近时，厂址选择有两种方案，一是将水厂设置在取水构筑物附近；另一是将水厂设置在离用水区较近的地方。前一种方案主要优点是：水厂和取水构筑物可集中管理，节省水厂自用水(如滤池冲洗和沉淀池

10、排泥)的输水费用并便于沉淀池排泥和滤池冲洗水排除，特别对浊度较高的水源而言。但从水厂至主要用水区的输水管道口径要增大，管道承压较高，从而增加了输水管道的造价，特别是当城市用水量逐时变化系数较大及输水管道较长时；或者需在主要用水区增设配水厂(消毒、调节和加压)，净化后的水由水厂送至配水厂，再由配水厂送入管网，这样也增加了给水系统的设施和管理工作。后一种方案优缺点与前者正相反。对于高浊度水源，也可将预沉构筑物与取水构筑物建在一起，水厂其余部分设置在主要用水区附近。以上不同方案应综合考虑各种因素并结合其他具体情况，通过技术经济比较确定。本设计按照上述原则并结合该市具体情况，水厂设于靠近水源地的地方，

11、具体位置见平面图。水厂工艺流程选择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理构筑物的运行经验，经技术经济比较后确定。结合各水质特点，对部分水处理工艺流程进行对比选择。部分水处理工艺流程的对比见下表。表2-1部分水工艺流程对比净水工幺流程适用条件I原水一简单处理（如用筛网过滤）水质要求不高，如某些工业冷却用 水，n原水一混凝沉淀或澄清一过滤一消毒F 进水浊20003000NTU 短时间内可达500010000NTUm原水一接触过滤一消毒进水浊度一般不大于 25NTU水质较 稳定且无藻内繁殖IV原水一混凝沉淀一过滤一消毒（洪水期）

12、山溪河流。水质经常清晰，洪水时含 泥沙量较局V原水一混凝一气浮一过滤一消毒经常浊度较低，短时间不超过100NTUVI原水一（调蓄预沉或自然预沉或混凝预沉） 一混凝沉淀或澄清一过滤一消毒高浊度水二级沉淀（澄清）工N,适 用于含沙量大、砂峰持续时间较长的 原水处理vn原水一混凝一气浮（沉淀）一过滤一消毒经常浊度较低，米用气浮澄清； 洪水 期浊度较高，则采用沉淀工艺根据本市水质特点，选择流程：原水一混凝沉淀一过滤一消毒。水处理工艺的选择由水源水质分析结果可知，该市水源地水质较好，满足地表水环境质量 标准（GB3838-2002）中集中式生活饮用水地表水源地水质标准。净水流程中各主要工艺方案设计如下；

13、混凝混凝剂的选择与投加1）混凝剂的选择表2-2各混凝剂的对比混凝剂优缺点精制硫酸铝A13（SO4）2- I8H2O制造工艺复杂，水解作用缓慢；含无水硫酸铝50352%适用于水温为20到40当PH=4-7时，主要去除有机物；PH同时，主要去除悬浮物；PH=-时，处理浊度高，色度低（小于 30度）的水。粗制硫酸铝A13（SO4）2- 18HbO制造工艺简单，价格低；设计时，含无水硫酸铝一般可米用20%25% 含有20%30%溶物，其他同精制硫酸铝硫酸亚铁FeSO 7H2O絮体形成较快，沉淀时间短；使用于碱度高、浊度高，PH=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

14、三价，腐蚀性较高。三氯化铁FeCl3 6H2O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，对塑料会因发热叩引起及形。 原水PH=-之间为宜，当原水碱度小足时 应加适量石灰；处理低浊水时效果不显着聚合氯化铝PAC净化效率高，用药量少，出水浊度低，色度小，过滤性能好，原水浊度局时尤为显着。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PAM处理高浊度水池效果显着，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

15、，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。综上所述，选择投加混凝剂聚合氯化铝2）混凝剂投加方式选择表2-3投加方式的对比混凝剂投加方式优缺点水泵投加米用计量泵投加，不需另设计量设备。水射器投加设备简单，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，本设计采用计量泵投加混凝剂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

16、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。混凝药剂投入原水后，应快速、均匀的分散于水中, 混合方式有水泵混合、管道混合、静态混合器、机械搅拌混合、扩散混合器、 跌水混合器等。表2-4各混合方式的特点方式优缺点适用条件水泵混合优点：设备简单混合充分，效果较好。不另消耗动能。缺点：吸水管较多时，投药设备要增加，安装、管理较麻烦。配合加药自动控制较困难。G值相对较低。适用一级泵房 离处理构筑物 120m以内的水厂。静态混合器优点：设备简单，维护管理方便。不需土建构筑物。 在设计流量范围，混合效果较好。缺点：运行水量变化影响效果。水头损失较大。混 合器构造太复杂。适用

17、于水量变化 不大的各种规模 的水厂。扩散混合器优点：/、需外加动力设备./、需土建构筑物。不占地。 缺点：混合效果受水量变化有一定的影响。适用于中等规模 的水厂。方式优缺点适用条件跌水混合优点：利用水头的跌落扩散药剂。受水量变化影响 较小/、需外加动力设备。缺点：药剂的扩散不易完全均匀。需建混合池。容 易夹带气泡。适用于各种规模 的水厂，特别当重 力流进水水头有 富余时。机械混合优点：混合效果较好。水头损失较小。混合效果基 本上不受水量的变化影响。缺点：需耗动能。管理维护较复杂。需建混合池。适用于各种规模 的水厂。综上所述，为使运行简单且取得较好的混合效果本设计采用机械混合器絮凝设备絮凝池形式

18、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 的运行经验或通过试验确定。(1)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，转折处帆花易破碎。适用条件：水量大于30000m3/d的水厂，水量变动小者。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30000m/d的水厂，水量变动小者，改建和扩建旧 池时适用。(2)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。(3)折板絮凝池优点：

19、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。(4) 涡流式絮凝池优点：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30000m3/d 的水厂。(5) 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。(6) 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。(7) 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

20、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，故采用隔板式絮凝池。沉淀选择沉淀池类型时，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，应设取样装置。(

21、1) 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。(2) 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。(3) 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

22、水厂，常用于地下水位较低时。(4) 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。综上所述，结合以上优缺点，本设计采用平流式沉淀池。平流式沉淀池是沉淀池的一种类型。池体平面为矩形，进口和出口分设在池长的两端。池的长宽比不小于 4,有效水深一般不超过 3ml池子的前部的污泥设计。平流式沉淀池沉淀效果好，使用较广泛，但占地面积大。常用于处理水量大于15000立方米 /天的污水处理厂。过滤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，

23、应符合生产工艺要求；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。(1) 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100m2。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100m2,需要采用助冲设施。砂煤重质矿石三层滤料优点：含

24、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：使用于中型水厂，宜采用中阻力配水系统，单池面积不宜大于50-60m2,需要采用助冲设施。(2)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。(3) 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25-30m2

25、(4) 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25-30m2。(5) 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；综上所述，结合以上优缺点，本设计采用V型滤池。消毒水的消毒方法很多，包括氯及氯化物消毒、臭氧消毒、紫外线消毒等。(1) 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

26、成对健康有害的物质。(2) 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 20325%(3)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、钮、酚等物质；缺点：C1O2本身和副产物C1O2-对人体血红细胞有损害。(4)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，所以本设计采用液氯消毒。综上所述，本设计取水水源为水量充沛， 水质良好的水源，故此所选净水工艺流程为：PAC 氯消毒原

27、水 T机械:合池n一U隔板反应池I一T平流沉淀1& |一X v型滤池 一|清水池图2-1净水工艺流程图三、净水构筑物的设计计算设计规模给水处理厂的设计水量以最高日平均时流量计。设计处理水量i9000omVd,水厂自用水量占 5%,故设计总3!水量为 Q=190000X =199500m3/d= m3/h=s。根据处理水量，水厂拟分为2个系列，平行布置配水井设计计算配水井设置一般按照设计规模一次建成，停留时间取 30s。配水井有效体积V Q t 2.31 30 69.3m3 70m3配水井尺寸确定设进厂原水管道经济流速为s,则水厂进水管管径 D进水=1213mm实际取D 进水=1200mm对应流

28、速为 m/s。设计其高为H=2m其中包括超高。V 2则配水井底面积为；S 47 m1.5c 4S 4 47D J7 7.7m,取 Dm,3.14. 3.142DQQ 池子的有效容积为 V0 3.14 一 1.5 75m70m ,满足要求。2综上所述，配水井平面尺寸为 D=勺圆，高为2m加药间设计计算混凝剂剂量根据节分析，混凝剂采用聚合氯化铝。根据该区水厂的水质情况，确定最 大投加量为50mg/L,平均投加量为20mg/L。则混凝剂最大用量为：TmaxaQ1000号 9975Kg d混凝剂平均用量为:TaveaQ1000气矍 3990Kgd式中：T 混凝剂用量，Kg/d;a混凝剂的投加量；Q设计

29、处理的水量，199500n3/d ;原水碱度L,且PAC勺pH适应范围较宽，因此不用投加碱 混凝剂的投加溶液池容积W1a Q417 b n50 8312.50417 10 3333.22m式中：a混凝剂的最大投加量，本设计取 50mg/L （查设计手册得）；Q 设计处理的水量，h;b溶液浓度（按商品固体重量计），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3次。溶液池采用矩形钢筋混凝土结构，设两个，以便交替使用，保证连续投药。 单池尺寸为LX BX H=XX,高度中包括超高，则有效高度，置于室内地面上， 有效容积为m3。满足要求。池旁设工作台，宽，底部设 DN1

30、50放空管，材质为聚氯乙烯塑料，池溶液 池底坡度为，坡向放空管，池内壁用环氧树脂进行防腐处理，沿地面接 DN150 给水管，采用应聚氯乙烯塑料管，于两池分设放水阀门，按 1h放满考虑。- 一3W （0.2 0.3）Wi 0.2 33.22 6.65m式中：W2 溶解7tk容积（m3 ）, 一般采用（）W；本设计取Wi。溶解池设两个，一用一备，单个溶解池尺寸：Lx Bx H=xx,高度中包括超高，则有效高度，有效容积为 m3。满足要求溶解池的放水时间采用t=10min,则放水流量为：W27.5 1000q0212.5L s60t60 10查水力计算表得取放水管DN150相应流速v=s,管材采用硬

31、聚氯乙烯管。池底坡度采用，坡向排渣管。溶解池底部设DN100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，内壁用环氧树脂进行防腐处 理。搅拌设备采用机械搅拌，中心固定式桨板搅拌机，桨叶直径750mm桨板深 度1200mm搅拌机重200kg。投药管士几方心注目*皿 2 1000 33.22 2 1000投药官流室为：q 10.77L s24 60 6024 60 60查水力计算表得投药管管径d= 40mm相应流速为s。计量投加设备本设计采用计量泵投加混凝剂,W 33.223 H2.77 m h12123个，两用一备。JZ1250/型柱塞计量泵主要计量泵每小时投加药量为：q选

32、用JZ1250/型柱塞计量泵共 性能参数：额定流量1250L/h,最大压力，泵速102次/min,电机功率，进口出口管径DN40加药问及药库的设计加药间设计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。加药间内设两处冲洗地坪用水龙头。为便于冲洗水集流，地坪坡 度为，并坡向集水坑。加药问布置如下：1）加药间与药库合并布置；2）加药间位置应尽量靠近投加点，加药问布置应兼顾电器、仪表、自控等 专业的要求；3）本设计加药问布置成一字型；4）搅拌池边设置排水沟，四周地面坡向排水沟；5）加药间管材采用硬聚氯乙烯管；6）加药间内保持良好通风。药库的设计1）药剂仓库与加药问宜连

33、接在一起，存储量一般按最大投加量期的1个月用量计算。2）仓库除确定的有效面积外，还要考虑放置泵称的地方，并尽可能考虑汽 车运输方便，留有米宽的过道。3）应有良好的通风条件，并组织受潮，同时仓库的地坪和墙壁应有相应的 防腐措施。仓库容积考虑存放15天的混凝剂用量计算药剂体积。则 PAC的用量为:T15 1aQ015 鲍鬻00 15 149625Kg 149.63t已知PAC的相对密度按计，药品堆放高度按计，则贮存药剂所需面积为:149.63一 一 265.06m 。因药剂的存放需要考虑意外情况，故考虑药剂的运输、搬运和磅秤等所占面积，这部分面积按药品占有面积的 30%计，则药库所需面积为：265

34、.06 1.3 84.58m ,设计中取 90m药库平面尺寸取：X。综上所述，加药间平面尺寸取 25mx 30m混合设备设计本设计分两个系列，采用桨板式机械混合槽，在机械混合池内安装搅拌装置，用电动机驱动搅拌器。混合池采用方形。具体示意图如下：图 3-1 机械混合池（ 1）械搅拌池的参数确定：表 3-1 搅拌器的有关参数选用混合池时间取60s,混合池流量Q=m3/s ,本设计有两个系列，故每个混合池流量为m3/so则混合池有效容积为:3W Qt 1.155 60 69.3m为便于施工，取混合池为方形池，设其长宽为x ，则其有效水深为，取超高, 则总高为米。即混合池尺寸为XX。则混合池的当量直径

35、为:414 4.8 4.8 匚5.42m。3.14式中：1搅拌7&长度，m搅拌池宽度，m又因为H （有效水深）/D （当量直径）=,故搅拌器设一层。混合池壁设 四块挡板，采用带四页的搅拌器。根据表3-1初选，则搅拌器的尺寸如下表所示:表3-2搅拌器的尺寸项目符号数据搅拌器外缘线速度vm/s搅拌器桨板直径D0m搅拌器距混合池底高度Hm搅拌器的宽度bm桨叶与旋转平囿所成角度45（2）搅拌机转速，旋转角速度和轴功率计算。1）搅拌机转速n。D03.14 2.5460v60 4.5 33.85 34 r min式中:n0搅拌机垂直轴转速，r/min ；Do 搅拌机直径，m；V浆板外缘线速度，m/s ；2

36、 ）搅拌机旋转角速度no 3.14 34 3.6 rad s3030式中： n0搅拌机垂直轴转速，r/min ；搅拌机旋转角速度，rad/s ;3 ）桨板转动时消耗功率NoC3ZebR4 sin408g_3_ 4CL 1000 3.63 4 0.56 1.274 sin450.5 408 9.8124.02kW式中：N0 搅拌机垂直轴转速，kWC阻力系数，取;水的密度，1000kg/m3;搅拌机旋转角速度，s；Z搅拌器叶数，取4;e搅拌器层数，取1层；b搅拌器宽度，；R搅拌器的半径，；桨叶与旋转平面所成角度，45。；g重力加速度；4 ）混合所需要轴功率QtG20.9691 10 3 1.155

37、 60 6002N1 24.18kW10001000式中：Ni搅拌混合所需要轴功率，r/min ；水的动力粘度，查手册知，22c时为X 10-3;Q混合池流量,m3/s；t混合池时间，取60s；G设计速度梯度，取600S-1 ;根据计算结果，5）电动机功率NN基本等于Ni,故满足要求。No24.021 20.75 0.8537.68kW式中：N 电动机功率，kWN0搅拌机垂直轴转速，kVVi桨板转动时机械总功率，取;2 传动机械效率，取；综上所述，混合池尺寸为XX。反应池设计设计水量每组絮凝池一已知水厂水量Qo 8312.50m3/h。本设计共设两组絮凝池, 个池体，单池流量为：Q Qo2 8

38、312.502 4156.25m3 h 1.16m3反应池形式及设计参数的确定本设计采用往复式隔板絮凝池，具体示意图如下图所示。图3-2往复式隔板絮凝池示意图采用的数据有：；v3 0.35m/s ；7 O71）廊道内隔板流速共分为六个档：v1 0.5m/s ； v2 0.4m/sv4 0.3m/s ； v5 0.25m/s ； v6 0.2m /s02）絮凝时间取t=20min；3）池内平均水深为H=3m超高为h=;4）池宽按沉淀池池宽取，取 B=18m池体的设计1）有效容积为:Qt604156.25 2060一一 _31385.42m32）水池池长的确定:已知水池平均水深为3m水池宽度为18

39、m则水池池长为:WHB1385.423 1825.66m,取 26m3）廊道宽度与流速计算廊道宽度an ,按廊道内流速不同分为6挡:4156.25an 3600vnH 3600 3 vn0.385(m)vn将an的计算值和采用值an以及由此得到的廊道内实际流速为:0.385,、vn (m)an将计算结果列入下表中:表3-3廊道宽度与流速计算表隔板编n n设计流速vn(m/s)廊道宽度an (mD实际流速vn(m/s)计算值采用值1234564)水流转弯次数及水池尺寸计算池内前四档隔板每三条为一组，后两档隔板每四条为一组 ，共分6段，则廊 道总数为20条，隔板数为19条，即水流转弯次数为19次。

40、则池子长度(未计入隔板厚度)为:L 3(ai a? a? a4)4(a5 a6)3 (0.8 1 1.1 1,3) 4 (1.6 1.9)26.6(m)隔板厚按计，则池子总长为:L 26.6 0.2 19 30.4(m)则实际絮凝时间为：60 W t 60 3 18 26.64156.2520.4min ,基本满足需求。则絮凝池有效水深为，取超高为，得池的总高度为:H =+=水头损失的计算按廊道内的不同流速分成6段进行计算。各段水头损失按下式计算： 22h S V_ J 2g C2Rn n式中：Vo 流段隔板转弯处的平均流速，m/s.Sn 该段廊道内水流转弯次数，Rn 廊道断面白水力半径，m；

41、 Rn 也 a 2H1Cn 流速系数，Cn 1Rny1 ny1的计算公式为：Vi 2.5而 0.13 0.75jRjn 0.10)其中n为墙壁的粗糙系数，此处取；隔板转弯处的局部阻力系数，往复式隔板取；Ln 该段廊道白长度之和。Ln SnB絮凝池前四段内水流转弯次数均为 Sn=3;则第五段转弯次数为4次；第六段 转弯次数为3次。即絮凝池前四段反应区内隔板数均为 3个；第五段反应区隔板数为4个；第 六段反应区隔板数为3个。每段隔板转弯处的平均流速为:V。4156.250.3213600 03600 1.2an 3 an（式中隔板转弯处廊道宽度在本设计中取倍廊道宽度）则相关计算数据如下表所示:水温

42、为20 c查表得 1.009110 3 Pa s 贝hf1000 2.401 103,6 104 T 6 104 1.0091 101一 44.53s 1 20表3-4各段水头损失计算表段SnanLnVoVnR%Cnhn132333435463合计hfhn 0.245mH2O 2.4010kPaGT值的确定GT 44.53 20 60 53436 ,在1 x 1041 x 105的范围内，符合设计要求。综上所述，隔板絮凝池的尺寸为X 18mK沉淀池设计设计参数的选择本设计采用平流沉淀池，具体示意图如下图所示。图3-3平流沉淀池示意图已知水厂水量Q 8312.50m3/h。本设计共设两组沉淀池，

43、每组沉淀池一个池体，由隔墙分为两格，单池流量为：Q Qo2 8312.502 4156.25m3 h沉淀时间采用t=1h;沉淀池内平均水流流速取v=22mm/有效水深取，超高取；池体尺寸计算1）单池容积W一一一 3W Qt 4156.25m32）池长LL 3.6vt 3.6 22 1 79.2m,取 80m3）池宽B沉淀池的有效水深取H=3m则池宽为:B LHW 4156.2580 317.32m,采用 18m每个尺子中间设一导流墙,则每个宽度为:, B 18 cb9m224）水力条件校核沉淀池长宽比为沉淀池长深比为LBLH80188034.44，大于4,满足要求。26.7，大于10,满足要求

44、。水力半径RBH2H B18 32 3 182.25m2弗劳德数Fr-2.22Rg 225 9812.1910 5，在10 4到10 5范围内，满足要求。雷诺数Re vR 2多 5108，为紊流状态。符合设计要求。0.9691进水穿孔墙1 ）沉淀池进口处用砖砌穿孔墙布水，墙长 18m墙高（有效水深3m超高为）。穿孔墙在池底积泥面以上到米处至池底部分不设孔眼，以免冲动沉泥。2）穿孔墙孔洞总面积为：八 Q 2.31 22A - 11.6mv 0.1式中：A孔口总面积，m2;v孔口流速，m/s,般取值不大于 m/s设计中取为s 。3）孔洞个数孔口形状采用矩形，每个孔口尺寸定为15cm 18cm,则孔

45、口数为A11.6N 430个0.15 0.18 0.15 0.184）进口水头损失：22。Jv_ 2-01 1.02 10 3m2g 2 9.81式中：h1进口水头损失，m；己一一孔洞阻力系数，此处取为 2;v孔口流速，m/s；沉淀池出口布置沉淀池的出口布置要求在池宽方向上均匀集水，并尽量浮取上层澄清水, 减小下层沉淀水的卷起，目前采用的办法多为采用指形槽出水。1）指形槽的长度为：Q99750/2L 0.5 B 0.5 18115.69mq200式中： Q沉淀池处理水量，m3/d;q 设计单位堰宽负荷，此处取为 200m3/md;B池宽，mx2）指形槽的个数：本设计沿池长9 m的边布置N=5条

46、长12 m的集水槽，指形槽的中心距:B 9a 1.5mN 63）指形槽中的流量：Q 0.58 1.23,q0 - 0.116m /sN 6此处考虑到池子的超载系数为20%。4)指形槽的尺寸：槽宽 b 0.9q00.4 0.9 0.1160.4 0.38m,取则堰上负荷为：q负荷 Q 99750/2 416500m3/(mgj),符合。L 2 5 12起点槽中水深：H1 0.75b 0.75 0.4 0.3m终点槽中水深：H2 1.25b 1.25 0.4 0.5m5)槽的高度：集水方法采用锯齿形三角堰自由出流方式，槽的超高取，跌落高度取。则指形槽的总高度：H3 H 2 0.12 0.10 0.

47、72m该高度为三角堰底到槽底的距离。6)三角堰的计算：采用钢板焊制的直角三角堰集水槽，取堰高为，堰宽为。a.每个三角堰的流量q1 ：堰上水头取m,则2.47 3q1 1.343H10.000821m /sb.三角堰的个数：n Q 0.58 1.2 848个q10.000821池子总集水堰长为120m则三角堰白中心距：120/848=7)集水总槽的设计：集水槽的槽宽b 0.9Q0.4 0.9 (0.58 1.2)0.4 0.78m,为便于施工，取。起点槽中水深：H1 0.75b 0.75 0.8 0.6m终点槽中水深：H2 1.25b 1.25 0.8 1.0m为便于施工，槽中水深统一取。自由跌

48、水高度取，槽的超高取 ,o则集水槽 的总高度为：H 0.20 0.10 0.80 1.10m为便于与后续构筑物的连接，采用出水斗出水。出水斗底板取低于排水槽底.,出水斗的平面尺寸取为X。8）沉淀池的出水管管径管径初定为DN1100此时管内流速为4QV3D24 1.1553.14 1.1 1.11.21m/s沉淀池放空管沉淀池放空时间按3h计，则放空管直径为：dyBi 产18 80限5 0.405m,即采用放空管DN450T 3 3600排泥系统设计为了取得较好排泥效果，可采用机械排泥，在沉淀池底部设集水坑，通过 排泥管定时开启阀门，靠重力排泥。池内存泥区高度为，池底有为的坡度，坡 向末端积泥坑

49、（每池一个），坑的尺寸为 50cmx 50cmx 50cm则沉淀池总高度为：H总 H h3 h4 3 0.3 0.5 3.8m式中：H总沉淀池总高度，m；h3 沉淀7A超高，m, 一般采用，设计中取为；h 4泥斗高度，nr综上所述，隔板絮凝池的尺寸为 80mx 18mx滤池设计本设计才用V型滤池，具体构造如下图所示:3-4 V 型滤池具体结构示意图设计参数1）滤池分两组，每组滤池设计水量 Q=99750m3/d设计滤速v =10m/h;强制滤速要求小于12m/h即可。2 ）滤层水头损失：冲洗前的滤层水头损失取；3）冲洗工况：第一步：单独气洗，冲洗强度 q气i=15L/ （s - n2）,气冲时

50、间ti=3min；第二步：气-水同时反冲，空气强度q气2=15L/ （s m2，），水强度q水i=4L/ （s - m2）,气水反冲时间12=4min；第三步：水冲，冲洗强度q水2=5L/ （s m2）,单独水反冲时间13=5min； 冲洗时间共计t=12min=；反冲洗周期T=48h;反冲横扫强度L/ （s m2）。4 ）滤料：滤料采用均粒石英砂，其有效粒径一般为,不均匀系数为K80 1.2 1.4,滤速取12m/h,则滤层厚度取；滤池滤帽顶至滤料层之间承托层 厚度取。池体设计1 ）池体工作时间t2424t 24 t 24 0.2 23.9h （式中未考虑排放初滤水）2）滤池面积F滤池每天过滤时间为，则一组滤池面积为：Q 997502-F 417m ,则滤池总面积834褶。vt 10 23.93 ）滤池的分格表3-5滤池数目的选择滤池总过滤面积（m?）滤池个数滤池总过滤面积（m?）滤池个数802250-3504-580-1502-3350-5005-6150-2504500-8005-8为了节省占地，本设计选双格 V型滤池，池底板用混凝土。根据上表，每组滤池个数为N=6座，则单池面积为:F 4172f70m2N 6按规定查双格滤池组合尺寸,采用单格宽B=,