给水工程设计要点

1、、乙刖 百通过课程设计，巩固和加深学生对水质工程学课程教学内容的理解；增 强学生工程概念，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力； 使学生在设计计 算、制图、查阅资料、使用设计手册及设计规范等基本技能上得到初步训练，深 化和扩展学生的专业知识；培养和提高学生的计算能力、 设计和绘图的水平；培 养和提高学生查阅资料、运用工具书制订初步设计方案的能力；培养在教师指导 下，能独立设计一个中、小型净水厂主要构筑物工艺设计的能力。通过课程设计，可以把所学习的理论知识进行系统地实践，培养学生的综 合分析问题和解决问题的能力，为今后的实际工作奠定必要的基础，同时把书本 上学到的知识系统化。我们在今后的实践中

2、还需要不断学习，不断探索，不断总 结经验。从这个意义上说，课程设计是我们在大学期间最接近工程实践的一次训 练，通过它我们可以掌握工程中的一般思想， 计算方法和设计技巧，为今后的实 际工作奠定良好的基础。PrefaceThrough the curriculum design, consolidate and deepen the students to quality engineering course teaching content understanding; strengthens the student engineering concept, training the stude

3、nts to use the knowledge to solve the actual problem ability; students in design calculation, drawing, data access, the use of the design manual and design specifications and other basic skills of initial training, deepening and expanding the students professional knowledge; training and improving t

4、he students calculating ability, design and drawing level; training and improving the students access to information, using the tool to formulate preliminary design ability; training under the guidance of a teacher, can independently design and a small water purification plant, the main structures t

5、echnology design capabilities.Through the curriculum design, can make the learning theory of knowledge to practice, the cultivation of students comprehensive ability to analyze and solve problems, for future practical work lay the necessary foundation, at the same time the school books to the knowle

6、dge system of. We in the future practice also need to constantly learning, constantly exploring, constantly sum up experience. In this sense, curriculum design in our university during the most close to the engineering practice the first training, through which we can grasp the general engineering i

7、dea, calculation method and design skills, for future work to lay a good foundation.II TOC o 1-5 h z 前 言 I HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 1设计资料 1 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 设计题目 1 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 设计基础资料 1 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 设计内容

8、1 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 设计成果及要求 1 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 2净水厂处理工艺确定 3 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 设计规模 3 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 工艺流程 3 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 药剂溶解池 3 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 混

9、合设备 4 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 反应池 4 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 沉淀池 4滤池 4 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 消毒方法 5 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 3混凝工艺设计 6 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 混凝剂配制和投加 6 HYPERLINK l bookmark36 o Current Documen

10、t 溶液池 6溶解池 7投药管 7 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 投药计量设备 7iii TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 加药间及药库 8 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 配水井 9 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 混合设备的设计 9设计流量 10设计流速 10絮凝池的设计 10设计参数 10 HYPERLINK l bookmark114 o Current

11、 Document 设计计算 10 HYPERLINK l bookmark110 o Current Document 4平流沉淀池设计 16 HYPERLINK l bookmark112 o Current Document 设计要点 16设计计算 16设计参数 16池体尺寸 16 HYPERLINK l bookmark106 o Current Document 排泥设施 18 HYPERLINK l bookmark136 o Current Document 集水系统 18 HYPERLINK l bookmark108 o Current Document 水力条件校核 21

12、HYPERLINK l bookmark146 o Current Document 5.V型滤池设计 22 HYPERLINK l bookmark148 o Current Document 设计要点 22 HYPERLINK l bookmark150 o Current Document 设计参数 22 HYPERLINK l bookmark154 o Current Document 设计计算 23 HYPERLINK l bookmark156 o Current Document 池体设计 23 HYPERLINK l bookmark164 o Current Documen

13、t 水反冲洗管渠系统 26IV TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark166 o Current Document 滤池管渠的布置 29 HYPERLINK l bookmark170 o Current Document 冲洗水的供给 32 HYPERLINK l bookmark172 o Current Document 反冲洗空气的供给 34 HYPERLINK l bookmark162 o Current Document 6清水池设计 38 HYPERLINK l bookmark174 o Current Document 设计水量 38 HYPE

14、RLINK l bookmark178 o Current Document 清水池容积计算 38 HYPERLINK l bookmark188 o Current Document 7加氯间设计 40 HYPERLINK l bookmark190 o Current Document 设计参数 40 HYPERLINK l bookmark192 o Current Document 设计计算 40 HYPERLINK l bookmark202 o Current Document 加氯间、氯库 40 HYPERLINK l bookmark204 o Current Document

15、 9高程计算 42 HYPERLINK l bookmark206 o Current Document 水头损失计算 42 HYPERLINK l bookmark208 o Current Document 处理构筑物中的水头损失 42 HYPERLINK l bookmark210 o Current Document 连接管道水头损失 42 HYPERLINK l bookmark212 o Current Document 高程布置 44 HYPERLINK l bookmark214 o Current Document 结束语 45参考文献： 461设计资料1设计资料设计题目南阳

16、市龙泉阁净水厂工艺设计设计基础资料1、城市用水量15万m3/d。2、厂址区水文地质资料厂址区土质为亚粘土，冰冻深度-0.3m ,地下水位为-6m,年降水量1500 mm 年最高气温38C,最低气温-10 C,年平均气温20C,风向北风。3、厂址区地形资料厂址区地形平坦，地面标高160.00m。4、水源资料水源为地面水源，水量充沛；河流最高水位147m最低水位137m常水位141m水质符合饮用水源的水质标准，浊度为 200-300度。设计内容1、确定净水厂设计规模2、工艺流程选择；3、水处理构筑物选型及工艺设计计算；4、平面布置，绘制水厂总平面布置图；5、进行水力计算与高程布置计算，绘制高程布置

17、图。设计成果及要求设计说明书1份；图纸2张。1、设计说明书3-5万字，300字左右的摘要要有中英文对照。内容包括：摘要（前言）；目录；概述（简单说明设计任务、设计依据、1设计资料设计资料等）；处理流程阐述；构筑物的设计计算；平面布置说明； 高程布置计算；设计中需要说明的问题。设计说明书应有封面、前言、目录、正文、小结及参考文献。包括设计依据、设 计基础资料、水厂规模确定、工艺流程选择方案、各处理构筑物的选型及设计计 算、总体布置说明等。应包括设计中的阐述说明及计算成果，应简明扼要、文理 通顺、段落分明、字迹清晰工整，内容应系统完整，计算正确，草图和表格不得 徒手草绘，图中各符号应有文字说明，线

18、条清晰，大小合适，装订整齐。2、设计图纸内容包括：水厂平面布置图（比例1:500-1:1000）。图中应表示出各构筑物平面坐标，图 左下角为零坐标；辅助建筑物位置；厂区道路、绿化等，还应有管线图例，构筑 物一览表。高程布置图（横向比例 1:500-1:1000,纵向比例1:50-1:200）。图中应标出各 构筑物的顶、底、水面、连接管渠标高、地面标高。上述图纸应注明图名及比例，图中文字一律用仿宋字体书写，图中线条应粗细主 次分明，图纸一律用2号图，图右下角留出标题栏。设计图纸应基本达到技术（扩 大初步）设计深度，准确地表达设计意图；图面力求布置合理、正确、清晰、比 例合适，符合工程制图要求及有

19、关规定。2净水厂处理工艺确定2净水厂处理工艺确定设计规模净水厂的处理水量以最高日平均时流量计，总设计供水能力为150000 m/d, 分两期实施，一期供水能力为 75000 R3/d,二期供水能力为75000 R3/d,水厂自 用水量按5刈算。则一起处理规模为：_ _3 3_3Q -75000 1.05 -78750m3/d - 3281m3/h - 0.91m3/s一级泵站、配水井、加药问、药库、加氯间、氯库、二级泵站的两期土建 工程一次建成（即按供水量78750 n3/d设计），预留二期设备安置位置，其他构 筑物分期建设。工艺流程给水处理工艺流程的选择与原水水质和处理后的水质要求有关。一般

20、来讲， 地下水只需要经消毒处理即可，对含有铁、钮、氟的地下水，则需采用除铁、除 钻、除氟的处理工艺。地表水为水源时，生活饮用水通常采用混合、絮凝、沉淀、 过滤、消毒的处理工艺。如果是微污染原水，则需要进行特殊处理。水厂水以地表水作为水源，工艺流程如图 1所示。混度剂梢毒剂原水v4泡沉淀池睡:酒Lih，二级泵层用户 图1水处理工艺流程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

21、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2净水厂处理工艺确定防腐措施。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。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 等优点而具有较大的优越性。反应池反应池作用在于使凝聚微粒通过絮凝形成具有

22、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、折板絮凝和波纹板絮凝。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，本设计采用往复式隔板絮凝池。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。 平流式沉淀池具有沉淀效果好，对冲击负荷 和温度变化的适应能力较强，对冲击负荷和温度变化的适应能力较强，施工容易, 造价较低等优点，故本设计采用平流式沉淀池。滤池滤池采用V型滤池即均质滤料滤池

23、，V型滤池具有运行稳定可靠，采用砂42净水厂处理工艺确定滤料，材料易得，滤床含污量大、周期长、滤速高、水质好，具有气水反冲洗和 横向扫洗，冲洗效果好等优点。故本设计采用 V型滤池。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。采用被广泛应用的氯消毒，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混凝工艺设计3混凝工艺设计3.1混凝剂配制

24、和投加水质的混凝处理，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。混凝剂的投加分为固体投加和液体投加两种，前者我国很少应用，通常将固体溶解后配成一定浓度的溶液投入水中，混凝处理工艺流程如图2所示。溶解阳拌他溶 液 型十至沉淀池混款(“1 一原水=l 图2液体投加法混凝处理工艺流程本应根据原水水质分析资料，用不同的药剂作混凝试验，并根据货源供应等条件，确定合理的混凝剂品种及投药量。 由于缺少必要的条件，所以参考相似 水源有关水厂的药剂投加资料。选择的混凝剂为碱

25、式氯化铝，采用计量泵湿式投 加，混凝剂的最大投药量为 u=50mg/L,碱式氯化铝溶液的浓度 b=10%,混凝剂 每天配置次数n=3次。设计流量为：Q = 75000 1.05 = 78750m3/d = 3281.25m3/h3.1.1溶液池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,3混凝工艺设计底部应设置放空管。必要时设溢流装置wiuQ4 1 7n溶液池容积Vi按下式计算:4 0 * 3 2 8 1二孑2 454 17*10*3溶液池设置两个，每个容积为17m3,形状为正方形。取有效水深H=1.9m, 超高取H2 = 0.3m,沉渣高度0.3m,则高为H=修+也=1

26、.9+0.3+0.3=2.5m 所以溶液池的尺寸为：长X宽高=4.1mX4.1mX2.5m。3.1.2溶解池取溶解池容积为溶液池容积的 0.3倍，即溶解池容积V2为： V2=0.3V=0.3 42.0 = 12.6m3,取 13m3溶解池和溶液池一样设置两个，每个容积为 6.5m3,形状为矩形，取有效 水深为1.2m,超高为0.3m,则高度为1.5m,所以溶解池的尺寸为：长X宽X高 =3.5mX 1.25mX 1.5m。溶解池放水时间采用t=20min,则放水流量为：迫;6. 5 10嘎426 06 0 2 0查水力计算表得放水管管径d = 70mm,相应流速为v=1.77m/s,溶解池底部设

27、管径d= 100mm的排渣管一根。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。3.1.3投药管投药管流量W1 3 100024 60 6024 3 100024 60 60=0.83L/S查水力计算表得投药管管径d = 32mm,相应流速为0.86m/s投药计量设备采用计量加药泵，泵型号JZ-320/10选用2台，一用一备3混凝工艺设计加药间及药库1.加药问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。加药管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。加药间平面尺寸为：长X宽 =12mx 9m0 2.药

28、库药库和加药间合建在一起，药库的储量按药剂按最大投量15d用量储存。混凝剂每袋质量是25kg,每袋体积按0.05m3计算，摆放高度按1.5m计算。则 15 天用药量为 M =176925M 10 50父10一隈15 =132693.75kg所需碱式氯化铝的袋数为：N =M = 132693.75忠5308袋m 25放置碱式氯化铝所需的面积为：A = 5308 0.05 = 176.9m2h 1.5在仓库内设有磅秤，尽可能考虑汽车运输方便，并预留 3m宽的过道，则药 库的平面尺寸为：长X宽=18mx 12m。加药问平面布置图如下图3所示:3I0D川D图3加药间平面布置图3混凝工艺设计3.2配水井

29、该净水厂一期工程设一个配水井，二期工程设一个配水井，每个配水井的设 计流量为：Q= Q / 2 = 6562/2 = 3281m3 h = 0.9tn3 S = 54.n3 / min 水力停 留时间T=3.0min,进水管流速取1m/s,则进水管管径为：c 4Q 4 0.91D=J=J= 1159mm,取 D=1200mm 二 , 3.14 1配水井体积：V=QT=54.6 3 = 163.8m3配水井平面尺寸： A = B L=5m 5m = 25m2V 1638有效水深H = = 6.55m,取H=6.6m,超图0.5m,则井深8.0m。A 25配水井与絮凝池采用管道连接，从配水井出来两

30、根管道分别与两个絮凝池相 连。由于絮凝池内第一档流速为为 V1 =0.455m/s,所以配水井出水管管径为：4 Q2 0 91一D = J= J 1129mm ,取 D=1200mm。. 2 二. 3.14 0.455配水井溢流管管径采用与进水管管径相同，取D=1200mm,溢流水位为9m,放空管管径取DN600O混合设备的设计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3所示。授同部制图

31、4管式静态混合器3混凝工艺设计设计流量Q =7500/2 =3250m3/d =0.90m3/s设计流速静态混合器的水头损失一般不小于 0.3-0.4m,流速不小于1m/s取v=1.2m/s,则管径为：D =竺9”0 = 1043mm ,取D=1000mm,则实际流速为:彳二 3.14 1.24Qd4 1.024723.14 1=1.3m/s絮凝池的设计设计参数设计流量Q = 3281m3/d = 0.91m3/s,廊道内流速采用6档：v1=0.5m/s, v2 =0.4m/s,v3 =0.35nYs,v4 =0.3m/s,v5 =0.25m/s,v6 =0.2m/s ,絮凝时间 T=20mi

32、n, 池内平均水深 H1=2.5m,超高H2=0.3m,池数n=2。设计计算计算总容嗨=1093.7m3分为两池，每池净平面面积：F = -W-=侬2 = 245.8m2 nH12 2.5,、 . 、一一 195池子宽度B：按沉淀池宽米用B =- = 9.75m2 2458池子长度（隔板间净距之和）L = 2458 = 25.2m9.75隔板间距按廊道内流速不同分成 6档：103混凝工艺设计第一段间距切=32813600nv1Hl= 3.64m , 3600 2 0.5 2.5M a1 = 0.45m ,则实际流速 v2 = 0.455m/s。第二段间距a23281=0.46m取 a2 = 0

33、.55m ,第三段间距a33600nv2H13600 2 0.4 2.5则实际流速v2 = 0.372m/s。32813600nv3Hl0.52m3600 2 0.35 2.5Wa3=0.6m,则实际流速 v3 = 0.341m/s。Q3281弟四段间距a40.60m3600nv4H13600 2 0.3 2.5取为 =0.7m ,则实际流速 v4 = 0.292m/s。第五段间距 a5 = Q =328 = 0.72m3600nv5Hl3600 2 0.25 2.5取为=0.85m ,则实际流速v5=0.241m/s。第六段间距 a6 = -Q- =328= 0.91m3600nv6Hl36

34、00 2 0.2 2.5取法 =1.05m,则实际流速 v2 = 0.20m/s。每一种间隔采取6条，则廊道总数为36条，水流转弯次数为35次。则池 子长度(隔板间净距之和)：L = 6(a1 +a2 +a3 +a4+a +a6)=6(0.45+0.55十0.6十0.7+0.85+1.05) = 25.2m (与前边所算池子长度相等)。隔板厚按0.2m计算，贝U池子总长L=25.2+35M0.2 = 32.2m按廊道内的不同流速分成6段，分别计算水头损失。第一段：a1Hl 0.45 2.5水力半径： Ri = = = 0.21ma1 2Hl 0.45 2 2.5113混凝工艺设计 一一 1槽壁

35、粗糙系数n=0.013,流速系数Cn =Rnyi ,nVi -2.5 .n-0.13-0.75 Ri( .n-0. 1 0 )= 2.5 0.013-0.13-0.75 0.21( 0.0 1 30.1 0 )0.1 5故C1 =1 0.210.15 =021 =60.9n0.013第一段廊道长度：l1=6B=6 9.75 = 58.5m第一段水流转弯次数：Si=62V1则絮凝池第一段的水头损失为:0.149m0.37920.455211 = 6 3 2 58.5 =2 9.81 60.92 0.21水力半径：R2 = a2H1 = 0.55 2.5 = 0.25m a2 2H10.55 2

36、2.5V2 =2.5.n-0.13-0.75,R2(.n-0. 1 0)= 2.5 0.013-0.13-0.75 0.25( . 0.0 1 30.1 0 )0.1 5 TOC o 1-5 h z 拓10150.25故C2 = 0.25 .62.5n0.0 1 3第二段廊道长度：l2 -6B =6 9.75 -58.5m第二段水流转弯次数：&=6则絮凝池第二段的水头损失为： 222-2 c V0V20.3120.3722LCh2 = Sn -2 l2 =6 3582g C22R22 9.81 62.52 0.25第三段：a3Hl0.6 2.5水力半径： R3=30=0.27ma3 2Hl 0

37、.6 2 2.5y3 =2.5 n-0.13-0.75, R3( .n-0. 1 0 )= 2.5 0.013-0.13-0.75 0.27( 0.0 1 30.1 0 )0.1 5123混凝工艺设计0.1544r c 1c cr0.150.27_yx C3 = - 0.27= = 63.2n0.0 1 3第三段廊道长度：l3=6B=6 9.75-58.5m第三段水流转弯次数：S3=6h3 - Sn22v0- -v13 =6 32g C3 R30.28422 9.810.3412+63.22 0.2758.5=0. 0 m则絮凝池第三段的水头损失为:第四段:a4f0.7 2.5水力半径：R4=

38、4=0.31ma4 2Hl0.7 2 2.5y4 =2.5 .n-0.13-0.75 R4( n-0. 1 0)= 2.5 0.013-0.13-0.75.0.31( 0.0 1 30.1 0 )0.1 5o.15故C4 V 1 0.310 =03 =64.5n0.013第四段廊道长度：l4=6B=6 9.75 = 58.5m第四段水流转弯次数：3=6则絮凝池第四段的水头损失为:22v0v4.h4 - Sn2 _ l 42gC4 R4=6 32 0.24322 9.8120.29422 58.5 = 0. 0 5rr864.52 0.31第五段:7K 力半径：=00= 0.36mV5 =2.5

39、 n-0.13-0.75 R5( n-0. 1 0 )= 2.5 0.013-0.13-0.75 0.36( 0.0 1 30.1 0 )0.1 5故C5 = 1 0. 3岁=0. 36 =66n0.0 1 3第五段廊道长度：l5 =6B =6 9.75 = 58.5m133混凝工艺设计2h5 = S *2g2必C5 R5第五段水流转弯次数：S5=6则絮凝池第五段的水头损失为:0.2010.2412l5 =6 3-5 58.5 = 0. 0 3n92 9.81 662 0.36第六段:水力半径:R6 =a6 H 1a62Hi1.05 2.5 二 0.43m1.05 2 2.5V6 =2.5、.

40、n-0.13-0.75 %(. n-0. 1 0)= 2.5 0.013-0.13-0.75 0 . 4(30.0 1 30.1 0 )0.1 5%5故 C60. 4 咫=67.8n0.0 1 3第六段廊道长度：L=6B=6 9.75= 58.5m第六段水流转弯次数：Sb=6则絮凝池第六段的水头损失为：2 2 2 22喝氤33 58G =60 1.029 10 201000 0.449=60.3s-1各段水头损失计算结果见下表所示:段数Snl nRV0VnCnhn1358.50.210.3790.45560.90.1492358.50.250.310.37262.50.0963358.50.2

41、70.2840.34163.20.084358.50.310.2430.29264.50.0585358.50.360.2010.241660.0396358.50.430.1670.267.80.027h=2 hn=0.449GT值计算(t=200C):GT = 60.3 父 20M 60 = 72360(在104 -105范围内)池底坡度：i = h = 0.449 =1.39%L 32.2143混凝工艺设计往复式隔板絮凝池平面布置图如下图 5所示:图5往复式隔板絮凝池平面布置图154平流沉淀池设计4平流沉淀池设计4.1设计要点 沉淀时，出水浊度一般低于10度，特殊情况下不超过15度；池数

42、或分格数一般不少于2个； 池内平均水平流速，混凝沉淀一般为 1025mm/s沉淀时间应根据原水水质和沉淀后的水质要求，一般采用1.03.0h,当处理低温、低浊度水时或高浊度水时，沉淀时间应适当增长； 有效水深一般为3.0-3.5m,超高一般为0.3 0.5m；池的长宽比应不少于4: 1,每格宽度或导流墙间距一般采用 38m ,最 大为15m 池的长深比应不小于10： 1,采用吸泥机排泥时，池底为平坡； 池子进水端用穿孔花墙配水时，在沉泥面以上0.30.5m处至池底部分的花墙不设孔眼； 泄空时间一般不超过6h; 沉淀池的水力条件用弗劳德数 Fr复核控制，一般Fr控制在10“ -10，之 问。4.

43、2设计计算设计参数一期设计产水量为Q =3281m3/h = 0.91m3/s,沉淀池分成5格，沉淀时间T=1.5h,池内平均流速v=15mm/s ,有效水深H=3.5m。池体尺寸1.沉淀池容积： W =QT =3281 父 1.5 = 4921.5m3 ,164平流沉淀池设计2.沉淀池长:L =3.6vT =3.6x15x1.5 = 81m ,一 、，、 W 5529.沉淀池宽：B = W =上5丝=19.5mHL 3.5 81.取沉淀池超高为0.3m,采用机械刮泥装置排泥，其积泥厚度取 0.1m,则 池深为：H=3.5+0.3+0.1=3.9m.由于沉淀池的宽度较大，故沿纵向设置 4道隔墙

44、，将沉淀池分成5格，每 格宽为：b=19.5=3.9m。5.校核沉淀池尺寸比例：长宽比：L/b =81/3.9 = 20.8 4符合要求长深比：L/H =81/3.5=23.1410符合要求.穿孔花墙絮凝池与沉淀池采用穿孔布水墙，穿孔布水墙长度与沉淀池同宽即墙长 19.5m,墙高与沉淀池同深即墙高3.9m。穿孔墙上的孔口流速为0.2m/s,则孔口 总面积为：A = Q = 091 = 4.55m2v 0.2穿孔花墙的孔采用渐扩孔，进水孔每个孔口尺寸定为15cmx 15cm,则所需A4 55孔口个数为：N =A=202.22,则布置8层，每层29个0.15 0.15 0.15 0.15孔口，共布

45、置232个孔口。实际进水流速为：Q0. 9 1=0. 2 0 m / sN 0. 1 5 0. 1 520 2 0. 1 5 0. 1 5出水孔每个孔口尺寸定为 20cmx 20cm,则出水流速为：v =N 0. 20. 20. 9 1=0. 1m s /2 02 0. 2 0. 2校核：1）尺寸校核横向布置的孔间距为500mm,竖向布置的孔间距为 400mm ,则布置孔的尺寸为：L=29X 500=14500mm 19500mm, H=8X 400=3200mm 3900mm,尺寸均满足要求2）开孔率校核174平流沉淀池设计进水侧开孔率:20.15232=6.86% 酒足要求19.5 3.9

46、出水侧开孔率:0202%满足要求4.2.3排泥设施为取得较好的排泥效果，采用虹吸式机械排泥机排泥 沉淀池放空管直径按下式计算：,I0.7B L HdTr-式中：d -放空管直径（m）;B-池宽（m）;L -池长（m）;H -池的有效水深（m）;t -放空时间，按3h计算；则放空管直径为 d =J0.7BL件5_0 50.7 19.5 81 3.5=0.438m3 3600管径采用450mm4.2.4集水系统1）采用两侧孔口自由出流式集水槽积水 集水槽计算简图如下图6所示：184平流沉淀池设计图6集水槽计算简图.集水槽个数N=10.集水槽中心距 a=* =1.95mN 10.槽中流量 q0 =

47、Q = 091 = 0.091m3/sN 10考虑到池子的超载系数为20%,故槽中流量q0 = 1.2q。 =1.2 0.091 = 0.1092m3/s.槽的尺寸槽宽 b = 0.9q00.4 = 0.9M0.10920.4 = 0.371m,为便于施工取 b=0.4m。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 = 0.5m为了便于施工，槽中统一取 H2=0.5m计。.槽的高度H3集水方法采用孔口自由出流，查设计规范，集水槽堰口或孔口上水头采用 0.050.07m,为保证自由出流孔口或堰口水位以上0.07m左右。故取

48、孔口深度0.05m,跌落高度（即孔口位于槽内水位以上）0.07m,槽起高度取0.15m,则集194平流沉淀池设计水槽总高度 H3 = H2 0.05 0.07 0.15 = 0.77m.孔眼计算0.1090.62 2 9.81 0.052=0.18m2A.所需孔眼总面积由 q0 = 0.62切 J2gh 得0 = q=L. 2gh.单孔面积0孔眼直径采用d=25mm,则单孔面积为. Ld2：314 0.0252 =4.9 10-4m244C.孔眼个数nn=408个04.9 10-D.集水槽每边孔眼个数n=408/2 =204个E.孔眼中心距离取e=75mm,则集水槽槽长为L = 75父204

49、= 15.3m）集水渠集水渠宽b = 0.9Q.4 =0.9父0.910，4 =0.87 ,为便于施工取1.0m。起点渠中水深 H1 = 0.75b = 0.75 0.87 = 0.65m终点渠中水深 H2 = 1.25b=1.25 1 = 1.08m为了便于施工，渠中水深统一取 1.25m计，自由跌落高度取0.07m,则集 水渠总高度为0.65+0.07+1.08=1.8m出水管流速取1.2m/s,则出水管直径为4 Q 4 0. 9 1D = J = J= 9 8 3 m m 取 D=1000mm。,二 3. 1 4 1. 2集水渠计算简图如下图所示：204平流沉淀池设计4.2.5水力条件校

50、核水力半径:bH2H b3.9 3.5 = 1.252m2 3.5 3.92弗劳彳惠数Fr =Rg_20.0152.51.83 1051.252 9.81该Fr值在规定范围1父10-4 1父10-5内，故满足要求。215V型滤池设计5.V型滤池设计设计要点 滤速可达 720m/h,一般为 12.5 15.0m/ho采用单层加厚均粒滤料，粒径一般为0.951.35mm允许扩大0.702.00mm, 不均匀系数1.21.6或1.8之间。 对于滤速在720m/h之间的滤池，其滤层厚度在0.95 1.5之间选用，对于 更高的滤速还可相应增加。底部采用带长柄滤头底板的排水系统，不设砾石承托层。反冲洗一般

51、采用气冲，气水同时反冲和水冲三个过程，大大节省反冲洗水量和 电耗，气冲强度为13-17 L/s m2,气水同时反冲水冲洗强度为 3-4.5L/S m2, 单独水冲时水冲洗强度4-6L/S m2,表面扫洗用原水，一般为1.42.3 L/S m2。 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。 滤层以上的水深一般大于1.2m,反冲洗时水位下降到排水槽顶，水深只有 0.5m oV型进水槽和排水槽分设于滤池的两侧，池子可沿着长的方向发展，布水均匀 V型滤池是恒水位过滤，池内的超声波水位自动控制可调节出水清水阀，阀门可根据池内水

52、位的高、低，自动调节开启程度，以保证池内的水位恒定。V型滤池所选用的滤料的铺装厚度较大（约 1.40m）,粒径也较粗（0.951.35mm的石 英砂均质滤料。当反冲洗滤层时，滤料呈微膨胀状态，不易跑砂。V型滤池的另一特点是单池面积较大，过滤周期长，水质好，节省反冲洗水量。单池面积普遍 设计为70-90m2,甚至可达100m2以上。由于滤料层较厚，载污量大，滤后水 的出水浊度普遍小于0.5NTUV型滤池的冲洗一般采用的工艺为气洗一气水同时冲洗一水冲洗+横向扫洗。设计参数主要参数如下:225V型滤池设计设计供水量：Q = 78750m3/d = 3281m3/h = 0.91m3/s滤速通常为81

53、2m/h,本设计考虑到后续的发展，滤速取下限，取为8m/h, 强制滤速0 20m/h;第一步气冲冲洗强度q气i =15L/(m3/s);第二步气-水同时反 冲，空气强度q气2 =15L/(m2/s),水强度q7K1 =4L/(m2/s);第三步单独水冲洗强 度 4水2 =5L/(m2/s)；第一步气冲时间t气=3min ,第二步气-水同步反应时间t气水=4min ,单独水 冲洗时间17K =5min ；冲洗时间共计12min=0.2h；冲洗时间T=48h;反冲横扫强度1.8L/(m2/s)。滤池采用均质滤料，粒径0.9-1.2mm,不均匀系数1.2-1.6，滤层厚度1.1m。设计计算池体设计2

54、424滤池工作时间 t = 24-t=24 -0.2=24 -0.1 =23.9hT48滤池总面积F q 7 78750 = 411.9m2vT 8 23.9为节省占地，选双格型滤池，池底板用混泥土，单格B=3.5m,长11.5m,面积40.25m。分并列的两组，每组3座，共6座，每座面积f = 80.5m2 ,总面积2483m 0校核强制滤速vNV 3 8 v =12m/ hN -1 3 -1满足v 20m/ h的要求。滤池高度的确定滤池高度按下式计算:235V型滤池设计H = H1H2 H3 H4 H5 H6式中：H 滤池高度；H1 气水室高度，一般为 0.7-0.9m;H2 滤板高度，一

55、般为0.1m；H3-滤料层厚度，一般为1.1-1.2m；H4-滤层上面水深，采用1.2-1.5m；H5-进水系统跌差，一般为 0.3-0.5m；H6 -进水总渠超高，一般为 0.3m。取气水室高度H1=0.7m,滤板厚度H2=0.1m,滤料层厚度H3 =1.1m ,滤料层上面水深H4=1.3m,进水系统跌差H5=0.4m,进水总渠超高H6 = 0.3m则滤池总高 H =0.7 0.1 1.1 1.3 0.4 0.3= 3.90mV型滤池构造如下图8所示。水封井的设计均质滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算 (1 -m0)H 清= 180-_Jgm0)2l0V式中 AH清 水流通过清洁滤料层的水头

56、损失，cm；不一一水的运动黏度，cm2/s, 20C时为0.0101cm2/s；g重力加速度，981 cm2 /s ；m0 滤料孔隙率，取0.5;d0 与滤料体积相同的球体直径，cm, 1mm；Io滤层厚度，cm, l0=100cm；v虑速，cm/s, v =12m / h = 0.33cm/s ；华滤料颗粒球度系数，天然砂砾为 0.750.8,取0.8。0.0101(1 -0.5)所以:清=18029810.52I 1)2x110,0.22.14.01cm0.8 0.1根据经验，滤速为8-10m/h时，清洁滤料层的水头损失一般为 30-40cm。计245V型滤池设计算值比经验值低，取经验值底

57、限30cm为清洁滤层的过滤水头损失。正常过滤式, 通过长柄滤头的水头损失Ah w 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：H =0.3 0.22 = 0.52 m为保证滤池正常工作是池内的液面高出滤料层， 水封井出水堰顶标高取滤料层上表面标高以上0.2m。A-A剖面255V型滤池设计刃4反冲 水骨 平面图图8 V型滤池构造1一进水气动隔膑阿；2一方礼，3堰门；4侧孔w s V型梢：6小孔：7一排水堆：区一气.东+配条配水方孔；Hi配气小孔：L 一底部空间；匕一生封井：13 出水堰；14一清水荣；5庠水磨.16清水阀；17一进气阀；逐一冲洗水问设计水封井平面尺寸2m

58、x2m,堰低板比滤池地板低0.3m,水封井出水堰总H 水封=0.3+H1 +H2+H3 +0.25=0.3 + 0.7 + 0.1+1.1 =2.4m因为每座滤池过滤水量Q单=vf -8 80.5 -644m3/h -0.18m3/s所以水封井出水堰上水头由矩形堰的流量公式Q =1.84bh3/2计算得h水封=Q单 /(1.62b)2/3 =0.18/(1.84父2)2/3 =0.13m则滤池施工完毕，初次投入运行时，清洁滤料层过滤，滤池液面比滤料层高0.13 0.52 0.2 =0.855.3.2水反冲洗管渠系统反冲洗用水量Q反水的计算反冲洗用水量按水洗强度最大时计算。单独水 洗时反洗强度最

59、大，为5L/(m2/s)265V型滤池设计Q 反水=4水 =5x80.5 = 402.5L/s = 0.40m3/s = 1449m3/hV型滤池反冲洗时，表面扫洗同时进行，其流量33Q横扫=q横扫 f =0.0018M80.5 = 0.15m /s=540m /h水反冲洗系统的断面计算方法如下。配水干管（渠）进水流速为1.5m/s左右，配水干管（渠）的截面积2A7K干=Q7K干 / v7K干=0.40/1.5 = 0.27m反冲洗配水干管用钢管，DN600流速1.42m/s。反冲洗由反冲洗配水干管输 送至气水分配渠，由气水分配渠恻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

60、反冲洗配水支管的流速取值。配水孔口流速1-1.5m/s ,取v7K支=1m/s,则配水支管（渠）的截面面积2人方孔=Q 反水/v7K 干=0.40/1 = 0.40m此即配水方孔总面积。沿渠长方向两侧各均匀布置16个配水方孔，共32个, 空中心间距0.70m,每个孔的面积2A小=0.40/32 = 0.0125m2每个孔口尺寸取0.1mM0.1m。反冲洗过孔流速v =0.40/2 父16M0.1 父0.1 =1.25m/s满足要求。反冲洗用气量Q气的计算反冲洗用气流量按气冲强度最大时流量计算。这时 气冲的强度为15L/（m2/s）Q 反气=4气 =15x80.5 = 1207.5L/s = 1