给水处理课程设计 (2)

1、给水工程给水工程课课程程设设计计学学 校：校：学学 院：院：班班 级：级：姓姓 名：名：学学 号：号：指导老师：指导老师： 日日 期：期：2014.62014.6 目录目录一、原始一、原始数数据：据：.3 3 二、方案的选择与工艺流程的确定：二、方案的选择与工艺流程的确定： 4 4三、构筑物的设计计算三、构筑物的设计计算: : .5 51 配水井设计计算.52 混凝处理.63 混合方式.104.栅条絮凝池 .115 斜管沉淀池.176.普通快滤池滤 .218.消毒处理 .299.给水处理厂高程布置 .31 一、设计任务一、设计任务 根据给定的资料设计一座中、小型给水处理厂及主要构筑物的工艺设计

2、。该水厂所在地区为 华南 地区。 二、城市自来水厂规模二、城市自来水厂规模为 4.7万米3/日。 三、设计原始资料三、设计原始资料 1、原水水质资料 水质指标 单 位 数 值 浑 浊 度 最高 一般 色 度 水 温 最高 最低 PH 值 碱 度 总 硬 度 大肠菌群 细菌总数毫克/升毫克/升毫克/升度毫克/升毫克/升个/升个/毫升32812213057.12.911190310003、厂区地形图（1:500）4水厂所在地区为 华南 地区，厂区冰冻深度 0 米，厂区地下水位深度 -2.4 米，主导风向 北 风。5、厂区地形示意图：（以老师选定的为准） 1 综述综述。2 总体设计总体设计2.1 工

3、艺流程的确定工艺流程的确定根据地面水环境质量标准 （GB383802） ，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，其余参数均符合生活饮用水卫生标准（GB57492006）的规定。 水厂水以地表水作为水源，工艺流程如图 1 所示。原水混 合絮凝沉淀池滤 池混凝剂消毒剂清水池二级泵房用户 图 1 水处理工艺流程236236.7150m220m165m 2.2 处理构筑物及设备型式选择 1 1、配水井设计计算、配水井设计计算1.11.1 设计参数配水井设计规模为：)/(5786. 0)/(2083)/(50000333smhmdmQ。 1.21.2 设计计算1.2.1 配水井

4、有效容积：配水井水停留时间采用 23，取，则配水井min2.5minT 有效容积为379.8660/.522083QTWm1.2.2 设两条进水管管径 ：配水井进水管的设计流smhm/2893. 0/5 .1041Q33，1D查水力计算表知，当进水管管径为 DN600mm 时，（在 1.01.2范围内） 。smv/01. 1/m s即mm600D1管径1.2.3 矩形薄壁堰：进水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入 2 个水斗再由管道接入 2 座后续处理构筑物。每个后续处理构筑物的分配水量为smhmq/2893. 0/5 .10412/208333。配水采用矩形薄壁溢流堰至配水管。a堰上水头H因

5、单个出水溢流堰的流量为sLsmq/3 .289/2893. 03，一般大于 100 /L s采用矩形堰，小于 100，采用三角堰，所以本设计采用矩形堰（堰高取）/L sh0.5m。矩形堰的流量公式为：3/22qmbgH式中矩形堰的流量，；q3/ms 流量系数，初步设计时采用；m0.42m 堰宽，取堰宽 bm6 . 3b 堰上水头，。Hm已知smq/289. 03，代入下式，有：0.42m m6 . 3b mgmbqH123. 0)8 . 926 . 342. 0289. 0(23/23/2b堰顶宽度B根据有关试验资料，当时，属于矩形薄壁堰。取，这时67. 0HB0.05Bm（在 00.67 范

6、围内） ，所以，该堰属于矩形薄壁堰。2.40HB1.31.3 配水管管径 D2由前面计算可知，每个后续处理构筑物的分配流量为smq/289. 03，查水力计算表可知，当配水管管径mm600D2时，（在 0.81.0范围内） 。smv/01. 1/m s1.41.4 配水井设计：配水井长为 8m，宽为 5m，井内有效水深，考虑堰上水头和一定的保护高度，m5H0取配水井总高度为 5.5m。2.2.1 药剂溶解池药剂溶解池设计药剂溶解池时，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，池顶宜高出地面 0.20m 左右，以减轻劳动强度，改善操作条件。溶解池的底坡不小于 0.02，池底

7、应有直径不小于 100mm 的排渣管，池壁需设超高，防止搅拌溶液时溢出。由于药液一般都具有腐蚀性，所以盛放药液的池子和管道及配件都应采取防腐措施。溶解池一般采用钢筋混凝土池体，若其容量较小，可用耐酸陶土缸作溶解池。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。2.2.2 混合设备混合设备使用管式混合器对药剂与水进行混合。在混合方式上，由于混合池占地大，基建投资高；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，管式混合具有占地极小、投资省、设备简单、混合效果好和管理方便等

8、优点而具有较大的优越性。2.2.3 絮凝池絮凝池反应池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、栅条絮凝和折板絮凝。这几种形式的絮凝池在大、中型水厂中均有使用，都具有絮凝效果好、水头损失小、絮凝时间短、投资小、便于管理等优点，并且都能达到良好的絮凝条件，从工程造价来说，栅条造价为折板的 1/2，而隔板絮凝池占地较大，因此采用栅条絮凝。2.2.4 沉淀池沉淀池原水经投药、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。设计采用斜管沉淀池，沉淀效率高、占地少。相比之下，平流

9、式沉淀池虽然具有适应性强、处理效果稳定和排泥效果好等特点，但是，平流式占地面积大。而且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。2.2.5 滤池滤池采用拥有成熟运转经验的普通快滤池。它的优点是采用砂滤料，材料易得，价格便宜；采用大阻力配水系统，单池面积可较大；降速过滤，效果好。虹吸滤池池深比普快滤池大，冲洗强度受其余几格滤池的过滤水量影响，冲洗效果不如普通快滤池稳定。故而以普快滤池作为过滤处理构筑物。2.2.6 消毒方法消毒方法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。采用被广泛

10、应用的氯及氯化物消毒，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。3 加药间设计计算加药间设计计算3.1 混凝剂投配设备的设计混凝剂投配设备的设计水质的混凝处理，是向水中加入混凝剂（或絮凝剂） ，通过混凝剂水解产物压缩胶体颗粒的扩散层，达到胶粒脱稳而相互聚结；或者通过混凝剂的水解和缩聚反应而形成的高聚物的强烈吸附架桥作用，使胶粒被吸附粘结。混凝剂的投加分为干投法和湿投法两种，干投法指混凝剂为粉末固体直接投加，湿投法是将混凝剂配制成

11、一定浓度溶液投加。我国多采用后者，采用湿投法时，混凝处理工艺流程如图 2 所示。 图 2 湿投法混凝处理工艺流程 据试验：图 3-1 不同混凝剂处理效果对比已知计算水量 Q=5 万 m3/d=2083m3/h。根据原水水质，参考上图，选碱式氯化铝（PAC）为混凝剂，据原水水质浊度判断，混凝剂的最大投药量 a=26mg/L，药容积的浓度 b=15%，混凝剂每日配制次数 n=2 次。混凝剂投加量参考值: 溶液池一般以高架式设置，以便能依靠重力投加药剂。池周围应有工作台，底部应设置放空管。必要时设溢流装置。 1）溶液池容积按下式计算： 1=33. 4152417208326417bnaQ 取 5m3

12、W 式中：a混凝剂（碱式氯化铝）的最大投加量（mg/L） ，本设计取 26mg/L; Q设计处理的水量，2083m3/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 0.3m，置5 . 10 . 20 . 2HBL于室内地面上. 溶液池实际有效容积：m3满足要求。8 . 42 . 10 . 20 . 2W池旁设工作台，宽 1.0-1.5m，池底坡度为 0.02。底部设置 DN

13、100mm 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2W 215 . 153 . 0m3 WW3 . 0式中： 溶解池容积（m3 ） ，一般采用（0.2-0.3）；本设计取 0.32W1W1W溶解池也设置为 2 池，单池尺寸：，高度中包括超高 0.2m，5 . 10 . 15 . 1HBL底部沉渣高度 0.2m，池底坡度采用 0.02。 溶解池实际有效容积：m3 65. 11 . 10 . 15 . 1W溶解池的放水时间采用 t10min，则放水流量：sLtWq/5 . 2601010005 .

14、16020查水力计算表得放水管管径63mm，相应流速,管材采0dsmd/73. 0099.101000 i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，内壁用环氧树脂进行防腐处理。3)投药管 投药管流量 sLWq/115. 0606024100025606024100021查水力计算表得投药管管径 d15mm，相应流速为 0.75m/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

15、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:hmWq/42. 01251231式中：溶液池容积（m3）1W耐酸泵型号 25FYS-20 选用 2 台，一备一用. 6) 药剂仓库 估算面积为 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 10.0m15.0m。4 混合设备设计计算混合设备设计计算4.1 设计参数设计参数设计总进水量为 Q=50000m3/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，进水管采

16、用两条，流速 v=1m/s。计算草图如图 3-2。图 4.2 管式静态混合器计算草图4.2 设计计算设计计算4.2.1 设计流量设计流量 Q=5 万 m3/d=2083m3/h=0.5786m3/s4.2.2 设计流速设计流速静态混合器设在絮凝池进水管中，设计流速 v=1.0m/s，则管径为： mD86. 00 . 114. 35786. 04取 D=800mm，则实际流速 V=1.15m/s.4.2.3 混合单元数混合单元数按下式计算35. 28 . 015. 136. 236. 23 . 05 . 00.3-0.5-DvN取 N=3，则混合器的混合长度为：L=1.1N*D=1.131=3.

17、3m4.2.4 混合时间混合时间 86. 215. 13 . 3TVL s4.2.5 水头损失水头损失mNgDNgh316. 038 . 9215. 18 . 043. 1243. 1224 . 024 . 024.2.6 校核校核 GT 值值 ）（1 -1 -3s1000700895.192s102.864.11316. 09800TghG GT=895.1922.95=2640.81（2000） 水力条件符合要求5 絮凝池絮凝池 在絮凝池内水平放置栅条形成栅条絮凝池，栅条絮凝池布置成多个竖井回流式，各竖井之间的隔墙上，上下交错开孔，当水流通过竖井内安装的若干层栅条或栅条时，产生缩放作用，形

18、成漩涡，造成颗粒碰撞。栅条絮凝池的设计分为三段，流速及流速梯度 G 值逐段降低。相应各段采用的构件，前段为密网，中段为疏网，末段不安装栅条。5.1 平面布置平面布置絮凝池分为两组每组设计流量 Q=0.50.578=0.289m/s平面布置形式：采用 18 格，如下图 1 所示。进水管DN900下面进出水上面进出水182345976图 1 栅条絮凝池平面示意图设计参数选取：絮凝时间：，有效水深04.5Hm（与后续沉淀池水深相配合） ，超高T=12min=720s0.3m，池底设泥斗及快开排泥阀排泥，泥斗高 0.6m；絮凝池总高度为。H=4.5+0.3+0.6=5.4m絮凝池分为三段：前段放密栅条

19、，初设过栅流速，竖井平均流速；10.25/vm s栅10.12/vm s井中段放疏栅条，初设过栅流速，竖井平均流速；20.22/vm s栅20.12/vm s井末段不放栅条，初设竖井平均流速。0.12/m s5.2 平面尺寸计算平面尺寸计算 每组池子容积 308.08m2720289. 0V单个竖井的平面面积 2002.56m.541808.082H18VV竖井尺寸采用 1.6m*1.6m，内墙厚度取 0.2m，外墙厚度取 0.3m池子总长 L=6*1.6+6*0.2+0.3*2+1.5*1.6=13.8m宽 B=1.6*3+0.2*2+0.3*2=5.8m5.3 栅条设计栅条设计选用栅条材料

20、为钢筋混凝土，断面为矩形，厚度为 50mm，宽度为 50mm。前段放置密栅条后竖井过水断面面积为：2115. 125. 0289. 0QAm水竖井中栅条面积为：. 21m41. 115. 1-.562栅A单栅过水断面面积为：21m08. 005. 06 . 1栅a 所需栅条数为： ，取 M1=18 根（根）栅栅7.518.0041. 1aAM111两边靠池壁各放置栅条 1 根，中间排列放置 16 根，过水缝隙数为 17 个平均过水缝宽 S1=(1600-1750)/16=46.87mm实际过栅流速 v1=0.289/(17*1.6*0.041)=0.259m/s中段放置疏栅条后竖井过水断面面积

21、为：22231. 122. 0289. 0QAm栅水竖井中栅条面积为：A2 栅=2.56-1.31=1.252m单栅过水断面面积为： a2 栅=a1 栅21m08. 005. 06 . 1栅a所需栅条数为：M2=1.25/0.08=15.6（根） ，取 M2=16 根两边靠池壁各放置栅条 1 根，中间排列放置 14 根，过水缝隙数为 15 个平均过水缝宽 S2=(1600-16*50)/15=53.33mm实际过栅流速 v2=0.289/(15*1.6*0.053)=0.227m/s5.4 竖井隔墙孔洞尺寸竖井隔墙孔洞的过水面积=过孔流速流量如 1#竖井的孔洞面积=)(96. 00.30.28

22、92m孔洞的高度mvQh566. 03 . 07 . 1289. 07 . 1取孔的宽为 1.68m，高为 0.57m其余的各竖井孔洞的计算尺寸见下表竖井隔墙空洞尺寸竖井隔墙空洞尺寸格编号123456孔洞高宽0.571.680.571.680.741.680.731.680.851.680.851.68 流速0.30.30.230.230.20.2格编号789101112孔洞高宽0.891.680.891.6811.6811.681.141.681.141.68 流速0.190.190.170.170.150.15格编号1314151617 孔洞高宽1.221.681.221.681.421.

23、681.421.681.71.68 流速0.140.140.120.120.15.5 各段水头损失各段水头损失22121212( )22vvhhhmgg式中 h各段总水头损失，m； h1每层栅条的水头损失，m； h2每个孔洞的水头损失，m； 栅条阻力系数，前段取 1.0，中段取 0.9；1 孔洞阻力系数，取 3.0；2 竖井过栅流速，m/s；1v 各段孔洞流速，m/s。2v 中段放置疏栅条后1）第一段计算数据如下：竖井数 3 个，单个竖井栅条层数 3 层，共计 9 层；过栅流速=0.26m/s；1v栅竖井隔墙 3 个孔洞，过孔流速分别为，1v孔0.3/m sv2孔0.28/m sv3孔0.25

24、/m s2212121222vvhhhgg则m06. 0)25. 028. 03 . 0(81. 92381. 9226. 00 . 1922222）第二段计算数据如下：竖井数 3 个，前面两个竖井每个设置栅条板 2 层，后一个设置栅条板 1 层，总共栅条板层数=2+2+1=5； 过栅流速=0.23m/sv2栅竖井隔墙 3 个孔洞，过孔流速分别为，1v孔0.22/m sv2孔0.20/m sv3孔0.18/m s 2212121222vvhhhgg则m032. 0)18. 02 . 022. 0(81. 92381. 9223. 09 . 0522223）第三段计算数据如下：水流通过的孔洞数为

25、 5，过孔流速为=0.14m/s，1v孔v2孔0.12/m sv3孔0.12/m s，4v孔0.1/m sv5孔0.1/m s22222vhhg则m007. 0)12. 012. 014. 0(81. 9232225.6 各段停留时间各段停留时间第一段t1=V1/Q=1.6*1.6*4.5*3/0.289=119.582min第二段和第三段 t2=t3=2min6 沉淀沉淀池池采用上向流斜管沉淀池，水从斜管底部流入，沿管壁向上流动，上部出水，泥渣由底部滑出。斜管材料采用厚 0.4mm 蜂窝六边形塑料板，管的内切圆直径 d=25mm，长l=1000mm，斜管倾角 =。60如下图 1 所示，斜管区

26、由六角形截面的蜂窝状斜管组件组成。斜管与水平面成角，060放置于沉淀池中。原水经过絮凝池转入斜管沉淀池下部。水流自下向上流动，清水在池顶用穿孔集水管收集；污泥则在池底也用穿孔排泥管收集，排入下水道。 穿孔排泥管配水区斜管区清水区积泥区排泥集水管 图 1 斜管沉淀池剖面图 6.1 设计水量设计水量斜管沉淀池也设置两组，每组设计流量 Q=0.272m3/s表面负荷取 q=9m/(m/h)=2.5mm/s6.2 沉淀池面积沉淀池面积 1)清水区有效面积 F F=0.289/0.0025=115.6m22)沉淀池初拟面积 F斜管结构占用面积按 5计，则F= 1.05* F =1.05*115.6=12

27、1.38/m2初拟平面尺寸为 L1*B1=12m*10m3)沉淀池建筑面积 F建斜管安装长度mlL5 . 0cos2考虑到安装间隙，长加 0.07m，宽加 0.1m L=L1 +L2 +0.07=12+0.5+0.07=12.57m 取 13mB=B1+0.1=10.1m 由于长度上已经考虑加长，取 B=10mF建=L*B= 13*10=130m2 121.38m2 ,符合要求6.3 池体高度池体高度保护高 =0.3m；1h斜管高度 =0.87m；2hsin1 sin60l 配水区高度 =1.5m；3h清水区高度 =1.2m；4h 池底穿孔排泥槽高 h5=0.8m. 则池体总高为 mhhhhh

28、H67. 48 . 02 . 15 . 187. 03 . 0543216.4 复核管内雷诺数及沉淀时间复核管内雷诺数及沉淀时间1）管内流速0v smmFQ/89. 260sin6 .115289. 0sin0.02）斜管水力半径R R/40.625dcm3）雷诺数Re 1 .1801. 0289. 0625. 0Re0R4）管内沉淀时间 t min77. 534689. 210000slt6.5 配水槽配水槽配水槽宽 b=1m6.6 集水系统集水系统1) 集水槽个数 n=92) 集水槽中心距 a=L/n=13/9=1.44m3) 槽中流量 q0 = Q/n=0.289/9=0.032m3/s

29、4) 槽中水深 H2槽宽 b= 0.9q0 0.4=0.9*0.0320.4=0.227m起点槽中水深 0.75b=0.17m，终点槽中水深 1.25b=0.283m为方便施工，槽中水深统一按 H2=0.28m 计。5) 槽的高度 H3集水方法采用淹没式自由跌落。淹没深度取 5cm，跌落高度取 5cm，槽的超高取0.15m，则集水槽总高度为 H3= H2+0.05+0.05+0.15=0.53m6) 孔眼计算a.所需孔眼总面积 由 得 02qgh02qgh式中 集水槽流量，；0q3/ms 流量系数，取 0.62孔口淹没水深，取 0.05m；h 所以 m05. 005. 081. 9262. 0

30、032. 0b.单孔面积0孔眼直径采用 d=30mm，则单孔面积 2200.00074dmc.孔眼个数 =0.05/0.0007=71.4(个)取 72 个0/nd.集水槽每边孔眼个数 n n=n/2=36(个)e.孔眼中心距离 S0 S0=B/50=10/36=0.28m6.7 排泥排泥采用穿孔排泥管，沿池宽（B=10m）横向铺设 6 条 V 形槽，槽宽 1.5m，槽壁倾角450，槽壁斜高 1.5m，排泥管上装快开闸门。7 过滤池过滤池 6.16.1 滤料的选择滤料：采用石英砂，含杂质少、有足够的机械强度、并有适当的空隙。石英砂筛分曲线：筛 孔 直 径（毫米）0.30.40.50.60.75

31、1.01.21.5通过砂量所占的百分比（%）3345536072839092其筛分曲线如下图示从筛分曲线上，求得 d10=0.15mm,d80=0.90mm，因此 。k80 过大，普通快滤池的有效滤径为 0.51.2mm，不均匀系数 K80 小于 2。按设计要求，设 d10=0.5，k80=2.0 ，则d80=0.52.0=1.0mm。按此要求筛选滤料。筛选完后，如上图可知，大粒径（d1.4mm）颗粒约筛除 12%，小粒径（d0.45mm）颗粒约筛除 50% ，共筛除 62%左右。6.26.2 滤料参数采用石英砂滤料。表 6-1 滤料级配及滤速类别滤料组成滤池强制滤粒径mm不均匀系数厚度mm（

32、m/h）速（m/h）单层石英砂滤料dmax=1.2dmin=0.52.07008101014表 6-2 冲洗强度、膨胀度及冲洗时间滤层冲洗强度（L/sm2）膨胀度（%）冲洗时间（min）石英砂滤料12154575表 6-3 滤池大阻力配水系统承托层粒径和厚度滤池大阻力配水系统承托层粒径和厚度7.2.1 设计水量设计水量Q=0.578m3/s 滤速 v=10m/h7.2.2 冲洗强度冲洗强度冲洗强度 q 按经验公式计算 1.451.6320.63243.2(0.35)(1)mdeqe式中 滤料平均粒径；md层次（自上层次（自上而下）而下）粒径粒径（mmmm）厚度（厚度（mmmm）1 12-42-

33、41001002 24-84-81001003 38-168-161001004 416-3216-32本层顶面至少应高出配水系统孔眼本层顶面至少应高出配水系统孔眼 100100 e滤层最大膨胀率，取 e=45%； 水的运动黏滞度，。21.44/mms砂滤料的有效直径=0.5mm10d与对应的滤料不均匀系数 u=1.5md所以，=0.9u=0.91.50.5=0.675mmmd10d )/(L124.11.5015.30.5075.60.243q232.6032.615.41ms）（）（7.2.3 滤池面积滤池面积及高度及高度滤池总面积2m08.208103600578. 0QF滤池个数采用

34、N=4 个，单排布置单池面积 f=F/N=208/4=52m2每池平面尺寸采用 LB=8m7m滤池高度 HH=H1+H2+H3+H4其中：滤池高度Hm 承托层高度1Hm 滤料层高度2Hm 滤料层上水深3Hm 超高4Hm所以 H=0.45+0.7+1.8+0.3=3.25m7.1 滤池的布置滤池的布置由 N 小于 5，采用单排布置，按单层滤料设计，采用石英砂作为滤料。7.2.4 单池冲洗流量单池冲洗流量 SLfqq/6241252冲7.2.5 洗砂排水槽洗砂排水槽(1)断面尺寸两槽中心距采用 a=2.0m排水槽个数 n1=L/a=8/2.0=4（个）槽长 l=B=7m槽内流速，采用 0.6m/s

35、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mHn7 . 0排水槽底厚度采用 =0.05m 00100021vqx 槽顶位于滤层面以上的高度为： C 取 0.075m e 取 0.45mcxeHHne075. 15 . 27.2.6 集水渠集水渠集水渠采用矩形断面，渠宽采用 b=0.75m(1)渠始端水深 Hq Hq=0.81(fq/1000b)2/3 =0.81*(52*12/1000*0.75)2/3 =0.67m(2)集水渠底低于排水槽底的高度 Hm Hm=Hq+0.2=0.67+0.2=0.877.2.7 配水系统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

36、构。(1)配水干渠干渠始端流速采用1.5/vm s干干渠始端流量 Q干=q冲=0.588m/s干渠断面积 A=Q干/干=0.564/1.5=0.392，取 0.3922m2m(2)配水支管支管中心距采用 s=0.25m支管总数 n2=2L/S=28/0.25=56（根）支管流量 Q支=Q干/n2=0.588/56=0.010m/s支管直径采用，流速75dmm支s/m44. 2支v支管长度ml1 . 32) 1 . 026 . 0(71核算41075. 0/1 . 3/1支dl(3)支管孔眼孔眼总面积 与滤池面积 f 的比值 a，采用，则0.24% =f=0.002452=0.124孔径采用01

37、20.012dmmm单孔面积 =d0/4=3.14*0.012/4=113*10-6m孔眼总数 n3=/=0.124/113*10-6 =1097(个)每一支管孔眼数（分两排交错排列）为：n4=n3/n2=1097/5619.5(个) 取 20 个孔眼中心距 s0=2l1/n4=2*3.1/20=0.31m孔眼平均流速 =q/(10)=12/(10*0.24)=5m/s7.2.8 冲洗水箱冲洗水箱 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=6min0t 001.5 (60)/10000.09Vqftqft =1.5*12*52*6*60/1000=337m水箱内水深

38、，采用3.5hm箱圆形水箱直径D 箱=（4V/h箱）=(4*337/*3.5) =11.10m(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。a.水箱与滤池间冲洗管道的水头损失1h管道流量 Q冲=q冲=0.588m/s管径采用 D 冲=400mm，管长70lm查水力计算表得：， 2.55/vm s冲100013.5i 冲洗管道上的主要配件及其局部阻力系数合计 =7.38 mH2O22/213.5 70/10007.38 2.55 /(2 9.81)3.39hilvg1冲b.配水系统水头损失2h按经验公式计算2h =3.28mH2O2228/(2 ) 10/(2 )hvgvg干支2

39、28 1.5 /19.62 10 2.15 /19.62 c.承托层水头损失 承托层厚度采用 H0=0.45m3h mH2O300.0220.022 0.45 120.12hH qd.滤料层水头损失 h4=2/(2-1)(1-m0)L04h式中 滤料的密度，石英砂为；232.65 / t m 水的密度，；13/ t m 滤料层膨胀前的孔隙率（石英砂为 0.41） ；0m 滤料层厚度，m。0L所以 h4=2.65/(2.65-1)(1-0.41)0.7=0.66mH2Oe.备用水头 h5=1.5mH2O则 H=h1+h2+h3+h4+h59.0mH2O8 消毒消毒8.1 加药量的确定加药量的确定

40、水厂设计 5 万 m3/d=2083m3/h最大投氯量为 a=3mg/L加氯量为： Qbq 式中 q-每天的投加量（g/d）Q-设计水量（）,Q=50000;dm /3dm /3b-加氯量（） ，一般采用 0.51.0，b=1.0 。3/mg3/mg3/mg hkgdkgdgq/08. 2/50/50000680000 . 1储氯量（按一个月考虑）为： G=30*24Q=30*24*2.08=1497.6Kg/月 可 1500kg8.2 加氯间的布置加氯间的布置设水厂所在地主导风向为北风 ，按平坦地形设计，水源口位于水厂西方向。在加氯间、氯库低处各设排风扇一个，换气量每小时 812 次，并安装

41、漏气探测器，其位置在室内地面以上 20cm。设置漏气报警仪，当检测的漏气量达到 23mg/kg 时即报警，切换有关阀门，切断氯源，同时排风扇动作。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。加氯间外布置防毒面具、抢救材料和工具箱，照明和通风设备在室外设开关。在加氯间引入一根 DN50 的给水管，水压大于 20mH2O，供加氯机投药用；在氯库引入 DN32 给水管，通向氯瓶上空，供喷淋用。9 清水池清水池9.1 清水池的设计清水池的设计(2)清水池的容积 清水池的有效容积，包括调节、消防储水量和水厂自用水量，清水池的总有效容积 kQv 式中 k-经验系数，

42、10%20%，取 20%；V-清水池总有效容积 （）3mQ-设计流量（） ，Q=47000。dm /3dm /3339400470002 . 0mmv清水池共建 2 座，则每座容积为33147002/9400mmv（2）清水池尺寸设计 清水池单池面积 hvA1式中 A-每座清水池的面积（） ；2mh-有效水深（m） ，取 4.0m。21117544700mhVA取清水池宽 B=20m，则清水池长 L 为，取 59mmmBAL75.58201175则清水池实际容积为 59204=47203m3m清水池超高取 0.5m，则总高为1hmhhH5 . 421（3）管道系统1）清水池进水管。没池设 1

43、根进水管，则 Q=23500=272dm /3sL/管内流速 0.7 1.0,取 0.8。sm/sm/则=0.658m，取 DN=700mm。1D设计中取进水管径为 DN700，金属管实际流速 0.707。sm/2）清水池出水管道。由于用户的用水量时时变化，清水池的出水管应按出水最大流量计算241KQQ 式中 -最大流量（） ；1Qhm /3K-时变化系数，一般采用 1.32.5；Q-设计水量（） 。dm /3设计中取时变化系数 K=1.5，则smhmKQQ/82. 0/5 .293724470005 . 124331没池一根出水管道，则 Q=0.41，出水管管内流速一般采用 0.71.0，设

44、计sm /3sm/中取=0.8，则=0.808m， ；设计中取出水管管径为 DN800，则流量最大时出水管1vsm/2D内的流速为 0.81。sm/3)溢流管。溢流管直径与进水管相同，采用 DN800 的管径，在溢流管管端设喇叭口，管道上不设阀门。出口设置网罩，防止虫类进入池内。4）放空管。清水池内的水在检修时需要放空，因此应设放空管。放空管按 2h 将池内水放空计算，管内流速 v 取 1.2，则管径为sm/785. 0360023tvvD式中 -放空管管径（m）3D-放空管管内流速（）2vsm/t-放空时间（h） ，取 t=2h。mmD685. 0785. 0360022 . 131803设

45、计中去排水管管径为 DN700。5）清水池布置。a.导流墙。在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不小于 30min。每座清水池内导流墙设置 2 条，间距为 5.0m，将清水池分成 3 格。在导流墙底部每隔 1.0m 设 0.10.1m 的过水方孔，使清水池清洗时排水方便。b.检修孔。在清水池顶部设圆形检修孔 2 个，直径为 1200mm。c.通气管。为了使清水池内空气流通，保证水质新鲜，在清水池顶部设通气孔，通气孔每池共设 12 个，每格设 4 个，通气管的管径为 200mm，通气管伸出地面的高度高低错落，便于空气流通。d.覆土厚度。清水池顶部应有 0.51.0m 的

46、覆土厚度，并加以绿化美化环境。此处取覆土厚度为 1.0m。9.9.给水厂处理高程布置给水厂处理高程布置在处理工艺流程中，各处理构筑物之间水流为重力流，包括构筑物本身，连接管道计量设备等水头损失在内。当各项水头损失确定之后，便可以进行构筑物的高程布置。构筑物高程布置与厂区地形，地质条件及所采用的构筑物形式有关，而水厂应避免反应池在地面架空太高，考虑到土方平衡，本设计采用清水池的最高水位与清水池所在地面标高相同。9.19.1 管渠水力计算（1）清水池清水池最高水位标高 236.5m，池面超高 0.5m，则池顶面标高为 237.2m，（包括顶盖加厚 200mm，）有效水深 4.2m，则水池底部标高为

47、 233m。（2）吸水井清水池到吸水井的管线长 18m，管径 DN700mm，最大时流量 272L/s，水力坡度i=0.0010，v=0.707m/s，沿线设有两个闸阀，进口和出口，局部阻力系数分别为0.06，1.0，则管线中水头损失为mgilh072. 081. 92707. 0)20 . 1206. 0(180010. 02v22因此，吸水井水面标高为 236.43m,加上超高 0.5m，吸水井顶面标高为 236.93m（3）滤池滤池到清水池之间的管线长为 62m，设 1 根管，流量为 544L/s，管径按允许流速选择 DN=800mm，查水力计算表，v=1.08m/s，i=0.002，沿

48、线有两个闸阀，进口和出口局部阻力系数分别是 0.06、1.1，则水头损失h=il+mV25. 081. 92/08. 1)2106. 02(62002. 0g222滤池的最大水头为 2.0-2.5m，取 2.3m。（4）反应沉淀池沉淀池到滤池管长为 16.53m，DN=600mm，v=0.95m/s， i=0.0019，局部阻力有两个闸阀，进口和出口，阻力系数为 0.6 和 1.0、1.0。则水头损失为h=il+mg16. 081. 9295. 0)21206. 06(53.160019. 02v22（5）斜管沉淀池内的水头损失为 0.51m。网格絮凝池水头损失为 0.29m。管式静态混合器水头损失 0.4m，配水井水头损失 0.1m。（6）配水井配水井到反应池的管道