某20万吨给水厂毕业设计

1、目录 TOC o 1-5 h z 一、 设计任务书 1二、 设计说明书 4三、 设计计算书 91、取水工程 9 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 2、净水厂工程 18 HYPERLINK l bookmark186 o Current Document 3、水厂的高程计算 23 HYPERLINK l bookmark188 o Current Document 4、工程总概算 26水厂土建费用 26工程直接费用 26间接费 26利润 26税金 264.2 设备及安装费用 275、运行费用 27四、总结 28五、致谢 8六、 参考目录 28毕业

2、设计任务书（水厂）一、毕业设计目的毕业设计是教学的重要环节， 它能全面的反映学生对知识的掌握及运用能力。 通过毕业 设计，帮助学生进一步理解所学的理论知识，锻炼其计算、制图、写作及语言表达能力，培 养其独立思考，勤学好问的能力，使学生得到工程师素质的基本训练。二、设计任务课题：某市 20 万吨 /日水厂扩大初步设计1、设计结束时，学生应交如下成果2、厂区总平面布置图 1 张；（1）高程布置图 1 张；（2）主要构筑物工艺图 3 张A 、二级泵站构造图； B、 V 型滤池构造图； C、平流式深沉池（3）设计任务书 1 份（4）设计说明书 1 份（5）设计计算书 1 份注意：所绘制的图纸中，至少有

3、一份是计算机绘制。三、设计要求1、出水水质符合生活饮用水卫生标准 。2、充分发挥独立思考和独立工作能力，做到设计规范，没有原则性错误，计算正确，图纸表达良好，说明书内容要，论证充分，字迹端正。3、设计应从技术，经济两方面考虑，注意新技术的应用，使设计具有投资省、管理方便等特点。4、按时完成设计任务。四、设计原始资料及参考书目1、水源情况长江水源，水文资料如下：沿江防洪堤坝顶标高 28.6m（吴淞高程） ；历年最高水位 26.42m（吴淞高程） ；历年最低水位 8.68（吴淞高程） ；历年最高水温 32oC；历年最低水温 17.8oC；历年最大流量 73320 /s；历年最小流量 2467 /s

4、；历年平均流量 2292 /s；最大流速 3m/s;最高浊度 3400 度；平均浊度：冬 50-100 度； 夏 1000-1300 度。2、气象资料历年最多风向：东向历年最大风速： 23.0m/s历年平均气温： 17 oC历年极端最低气温： -17 oC历年极端最高气温： 40.3 oC历年平均降水量： 1406.6ml历年最大降水量： 2184.4ml历年平均地面温度： 18.8 oC历年最大冻土深度： 6cm历年平均相对湿度： 783、地震资料地震烈度： 6 度4、工程地质资料地耐力 10t/ 以上五、参考书目室外给水设计规范净水厂设计给水排水手册 （第一册、第三册、第十册、第十一册）给

5、水排水标准图案机电产品样品黄石机电设备安装工程概算定额设计说明书、水厂工艺流程和处理构筑物选择给水处理工艺的常规流程： 混凝沉淀过滤消毒。 对于地表水， 生活饮用水常规 的处理工艺流程，常见的有以下三种：1、地表水混凝沉淀过滤消毒饮用水；2 、 地表水自然沉淀混凝沉淀过滤消毒饮用水3、地表水混合絮凝沉淀池过滤池清水池二级泵房用户； 给水处理方法和工艺流程的选择， 应根据原水水质、 设计生产能力等因素， 通过调查、 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。 由于水源不同，水质各样，饮用水处理系统的组成和工艺流程有多种多样。以地表水作为水源时， 处理工艺流程中通常应

6、包括混合、絮凝、沉淀、过滤及消毒。本设计采用长江水源。方案 （ 1）（ 2）流程较简单技术要求不高，水质要求不高，方案（3）流程较适合，水质要求较高，设计较合理。根据设计生产能力等因素，经技术比较后确定采用第三个方案。 我们采用的工艺流程如下：混凝剂原水一级泵房混合絮凝沉淀池消毒剂V 型滤池清水池二级泵房用户、取水泵房的设计说明1、取水构筑物采用河床式自流管式取水构筑物，集水间与泵房合建，取水头部选用箱式取水头部。2、泵房设计直径为 20 米的圆形泵房水泵选择：除了考虑到最高的供水工况的流量和扬程要求外， 特别在运行效率、 造价等方面进行研 究。选用 800S80A 型水泵，按照 800S80

7、A 型水泵要求，选用 Y1600-8/1430 型电动机。水泵机组的基础设计：基础长度 L=水泵和电机的最外端螺孔间距L 1 +（ 0.40.6）m基础宽度 B=水泵或电机的最大螺孔间距 B 1+（ 0.40.6）m基础高度 H=地脚螺栓埋入的长度 H 1+（0.100.15）m基础高度应不小于 5070cm ，基础一般用混凝土浇筑， 其顶面高出室内地坪约为 1020cm预留螺孔：当 d 螺栓 40mm 时，螺孔中心距基础边缘 当 d 螺栓 300mm150200mm, 但基础螺孔边缘与基础边缘间100 100mm或 150 150mm根据泵房布置，设备重量，泵房跨度、高度、操作和检修要求，参

8、照给水排水设计手册（3）起重设备选用标准，选用CDI （ 6-30m）单轨电动葫芦起重机。给水泵房在工作时 ，可能会出现以下三种情况排水； 、随时排出泵运行时的轴承冷却水，水泵填料函和闸阀等的漏水以及大型电动机 配套冷却水。、停泵检修时，排除放空水泵和管路内的剩水。 、发生裂管事故特殊情况下的大量泄水。出于对上述情况的考虑， 采用排水泵排水， 在泵房内设有集水坑各种管沟、 排水 沟等应与排水管相连通， 并有 i 0.01 坡度， 坡向集水坑电缆沟床应与排水坑相连以 排除沟内积水，但连接处需设阀门等隔断措施，以免排水倒入电缆沟。 泵房机组布置：参照给水排水设计手册 （3）表 5-31 ，机组布置

9、形式采用直线单 形。机组布置间距：两水泵机组间的通道的净距为 1.5m ，相邻两水泵机组突出部分与墙壁的净距为1.5m ，考虑就地检修时， 每个机组一侧应有一条大于水泵机组宽度 0.5m 的通道， 并应保证泵轴和 电动机转子在检修时拆卸。泵房主要人行道宽为1.5m, 配电盘前面通道宽度为 2m。3、吸水管路布置：水泵进行管道上设有与管道直径相同的止回阀。每台水泵都要单独设置 吸水管，可直接向吸水井吸水， 吸管有向水泵不断上升的坡度 （ i 0.005 ）; 水泵吸入端 的渐缩管采用偏心渐缩管。4、出水管的布置：1）、出水管上设置 DN600的阀们。2）、由于出水输水管线较长，直径较大，为了尽快

10、排除出水管内空气，在泵后出水管上安 装有泄气阀。5、变配电间的布置：1）、为保证城市供水的可靠，采用双电源同时供电。2）、变配电装置靠近供水泵房。三、反应池设计说明1、反应池总共有 2 座，反映时间为 20 分钟。2、池内进口流速为 0.6m/s ,出口流速为 0.3m/s。3、隔板间净距设计值为 1.0m。4、反应池超高为 0.3m。5、隔板转弯处的过水断面面积为廊道断面面积的1.4 倍。6、池底坡向排泥口的坡度为 3，排泥管直径 200mm 。四、混凝剂及投加设计说明根据长江水水质特征，选用碱式氯化铝（PAC） ,作为混凝剂，这种混凝剂的特点：1）、 PAC 是种无机高分子化合物，是三氯化

11、铝和氢氧化铝的复合盐。2）、PAC 的絮凝体较硫酸的致密大，形成大，易于沉淀，混凝效果好，PAC 在混凝过程中消耗碱度少，适应 PH 范围较硫酸铝宽且稳定。3）、 PAC 的腐蚀性小。4）、与硫酸铝化较含 Al 2O3成分高，具有投药量少，节省药耗，降低水成本等优点。5）、PAC 的混凝效果与盐基度关系密切，原水浊度越高，使用盐度高的PAC，其混凝沉淀效果好。6）、PAC产品本身无害，据全国各地使用情况，净化后的生活用水一般均附合国家饮用水 水质卫生标准。投加方法： 采用湿投法，投加方式采用压力投加，通过加药泵注入到压力管内，加药泵型号为 T26HW （CD ）10-1500 型调制设备：1、

12、溶解池高程设置在地坪面以下， 池顶高出地面 0.2m，溶解池池底坡度为 0.02，池底 设有排沙管，池壁设超高 0.2m 溶药池一般采用钢筋混凝土池体，内壁涂衬玻璃钢、 辉绿岩、耐酸胶泥瓷砖或聚氯乙烯板等。2、溶液池采用高架式设置，以便能重力投加药剂，池周围设有工作台，池底坡度为 0.02，坡部设置排空管。五、沉淀池设计说明沉淀池采用平流式沉淀池1、混凝沉淀时，出水悬浮物含量一般低于10mg/l2、池数为 4 座3、沉淀时间根据原水水质和沉淀后的水质要求，沉淀时间为1.5h4、沉淀池内平均水平流速设计为 20mm/s，沉淀池有效水深 3.0m,超高 0.3m5、沉淀池长宽比不小于 4：1，长深

13、比应不小于 10： 16、泄空时间一般不超过 6 小时7、 弗劳德数为 1 10 4 1 10 5范围内六、滤池的设计1. 为节省占地，采用双格 V 型滤池，滤板材质为混凝土，单格宽B单 =4.0m，板长L单 =15.0m ，分为并列的两组，每组 3 座，共 6座，每座面积 f=120 ，总面积 720 。水封采用单层加厚均滤料， 粒径 0.95 1.50mm,不均匀系数 1.2 1.5,滤速 v=15m/h 。 第一步：气冲冲洗强度 q气1 =15 L /s m2 ,气冲时间为 T 气 =4min 第二步：气水同时反冲空气强度 q气2 =16L /s m2，水强度为 q水1 =4L /s m

14、2， 气水同时反冲时间为 T 气水 =4min第三步：水冲强度为 q水2 =4 L/s m2 ，单独水冲时间为 T水 =6min 冲洗时间总计2t=14min ，冲洗周期 T=48h，反冲洗横扫强度为 1.8 L/s m2井出水堰总高为 2.73m反冲洗管渠两侧沿程各布置 20个配气小孔和 20 个布水小孔，空间距 0.6m,共四 个配气小孔和 40 个配水方孔。排水集水槽顶端高出滤料层顶面 0.5m进水总渠宽 1.0m,水面高 1.0m每座滤池由进水侧壁开三个进水孔，进水总渠的浑水由这三个孔进入滤池，孔口宽 1.05m, 高 0.2m宽顶堰高 5m ，与侧壁相距 0.5m 配水渠宽 0.8m

15、，渠长 9.2mV 型槽槽设表扫水出水孔，直径为 0.025m，间隔为 0.15m选用冲洗水箱供水，反冲洗配水干管用 DN800 的钢管滤池底部设有排空管，其入口处设栅罩，池底坡度约为0.005，坡向排空管配水系统的干管末端设有管径约为 50mm 的排气管，在排气管伸出滤池顶处加截 止阀冲洗阀们用液动阀们七、清水池设计说明 设计三座清水池，水池采用钢筋混凝土制作，矩形水池的平面尺寸为 13m 3m,有效水 深为 3m ，超高为 0.5m，进水管径为 300mm ，进水管流速为 0.85m/s,出水管管 DN350mm ， 也出水管流速为 V=0.75m/s ，水池上部设有 DN300mm 的溢

16、流管，为使空气流动，水池 顶上设有 8 条放在水池顶上面 0.7m 通风管，池顶覆土厚度 0.5m，另设两个孔径为 1200mm 的检查孔，孔内设置钢梯以使从下检修。八、水厂自动化仪表设备名称型号数量适用范围流量计LD 电磁流量变送器1个Dg300压力计YTZ 电阻远传压力表7个025 kg / cm2PH 仪PHG 型，双量程2台70 ， 714浊度仪NLZ101 型落流式水质浊度仪1台020， 01000 度盐度计DDG-55 盐量计1台01000 度余氯仪7259 型氯离子仪1台0.110 度九、各种常用化验设备名称数量名称数量名称数量高温电炉1台电热、干燥箱1台电热恒温培养箱1台电热蒸

17、馏水器1台电热恒温浴锅1台分光光度计1台分光比色计1台原子吸收光谱仪1台气相色谱仪1台电导仪1台离子仪1台测汞仪1台溶解氧测定仪1台COD 测定仪1台托盘天平2台电冰箱1台高倍显微镜1台生物显微镜1台电动离心机1台高压蒸气消毒器1台氢气和乙炔气瓶3瓶自动加码 1/1000 精密天平2台十、主要设备表序号名称规格单位数量备注1800S80A 型泵台3Q=7623m 3 /h2Y1600-8/1430 型电动机台3H=67m3CD 110-30D 电动葫芦台1取4IS65-50-160 型泵台2水5132S1-2 电动机台2泵6T35-11 型轴风流机台2转速 960r/min房7YSF-8026

18、 风机台2风量 102127 m 3/h8渐放管DN500 700个39手动蝶阀DN700个610收缩接头DN700个311钢制 90o弯头DN700个812钢制正三通DN700个213偏心渐缩管DN800 600个314闸阀DN800/700个3/31蝶阀DN800个2D371X-10 型2闸阀DN800个2ZJ41-10 液动絮3截止阀DN25个2J417-16A 3 材料凝4液动闸阀DN400个2I741-10 铸铁池5旋转刮泥机套2A36液动闸阀DN800个2J41-107手动闸阀DN800个2清1潜水泵套1TSABS-97 型水2排气阀DN1100个1池3电容式液位变送器个1VYB-

19、BB 型4闸阀DN800个1H=25m1计量泵台4T26HCM(0)2LZZWD 鼓风机台310-500 型3ZJ-1 转子加氯机台23 Q=12.4 m /min4磅秤台25氯瓶瓶14加6计量罐D=2500瓶1药H=2000间7截止阀DN50个6铸铁及8截止阀DN50个13氯9LX-1 电动起动机台1库10截止阀DN125个2铸铁11截止阀DN80个2铸铁12截止阀DN15个3铸铁13手动翻斗车辆1载重 300Kg124SA-10 型泵台4二2JSQ1510-6 型电动机台4级3截止阀DN500个6泵4闸阀DN400个6房5JS51-4 电动机台26SZ-1 排水泵台2设计计算书取水工程采用

20、固定式河床取水构筑物，由取水头部、取水管、集水间和取水泵房组成。一取水头部采用箱式取水头部二. 取水管1 采用钢制取水管，其参数确定：流量确定 设采用两根取水管并联从长江中取水，当一根停止工作时，其余管仍能保证 75%的设计流量。 （取自用水系数 =1.05 ）Q=1.05 0.75=1.82m 设采用两条 DN1000 12 钢管并联作为原输水干管，管线长取 950m，第一条输水 管检修的另一条输水管通过 75%的设计流量，即3Q=0.752.43=1.82 m3/s 。 查水力计算表得，管内流速 v=2.32m/s,i=0.00575 . 所以 h=1.10.00575950=6.01m

21、（ 式中系数 1.1 表示压水管路中局部损失 按管中扬程损失 10%计） 泵站内管路中的水头损失/s流速确定 取冲洗流速 V=1.92m/s管径的确定DN=1100mm 1000i=3.4672. 管道布置 自流管铺设在河床上，用支墩确定，坡向集水间布置，坡度 i=0.0035冲洗方法 采用关闭一部分取水管，使全部水量通过待冲的一根进水管，以加大流速的方 法来实现冲洗。三集水间 与取水泵房合建，集水间附于取水泵房的外壁。 若自流管水头损失取 0.0035 125=0.44m, 则集水间水位标高 最高水位标高为 :26.42-0.44=25.98m 最低水位标高为 :8.68-0.44=8.24

22、m四取水泵房1. 设计流量和扬程的估算设计流量 考虑到输水干管漏损和水厂本身自用水，取自用水系数=1. 05，则设计流量33Q=1. 05=8750 m /h=2.43m /s设计扬程1）泵所需净扬程 通过取水头部的计算可知，在最不利情况下（即一条自流管检修，另一条自流管通过 75的设计流量时）自流管的水头损失为0.44m 。此时集水间中最高水位标高为 26.42-0.44=25.98m 。最低水位标高为 8.68-0.44=8.24m 。若反应池前配水井水面 标高为 32.00m 。洪水为时： 32.00-25.98=6.02m枯水位时： 32.00-8.24=23.76m粗估为 2.00m

23、，另取 2.00m 安全水头损失 水泵设计扬程为：洪水为时： 6.02 +6.01+2.00+2.00=16.03m枯水位时： 23.76+6.01+2.00+2.00=33.77m2. 初选泵机组拟采用 800S32(Q=6552 m3/h,H=33.77m) 离心泵三台，两台工作，一台备用。 根据水泵型号及机组布置要求， 3 台水泵呈单列横向布置。3 吸水管路和压水管计算 每台水泵设有单独的管路， 每台泵出水量 2.43/2=1.215 m3/s, 采用 DN1000吸水管， v=1.54m/s,1000i=2.56. 压水管采用 DN900,v=1.91m/s,1000i=4.48管道布

24、置 在吸水管上设置蝶阀一个 , 在切换中相接起来的每条压水管均设有止回阀 , 液控蝶 阀各一个 , 手动蝶阀作为检修用 .两条 DN1000输水干管用 DN1000碟阀连接起来，每条 输水管上各设切换用 DN1000碟阀一个。泵房高度计算 为了便于用沉井发施工 , 将泵房机器间底板放在与集水间底板同标高 , 因而水泵自 灌式工作 ,所以水泵安装高度小于其永许吸上真空高度,无需计算 .已知集水间最低水位标高为 8.24m, 为保证吸水管的中心标高为 7.50m( 吸水管上缘的 淹没深度 8.24-7.50-0.50=1.24m), 取吸水管下缘距集水间底 0.70m, 则集水间底板标 高为:7.

25、50-(D/2+0.70)=7.50-(0.50+0.70)=6.30m 。 洪水为标高 26.42m, 考虑 1m的浪高，则操作平台标高为 26.42+1.00+0.50=27.92m 故泵房筒体高度为 27.92-6.30=21.62m 。附属设备引水设备 水泵为自灌式工作，不需引水设备。引重设备选用环形吊车(电动葫芦， CDI，起重 0.5 10(t), 起吊高度 630m)排水设备由于泵房较深 , 故采用电动水泵排水 , 沿泵房内壁设排水沟 , 将水汇集到基水坑 内 , 然后用泵抽回到集水间去。取水泵房的排水量一般按 2040m3/h 考虑, 排水泵的总扬程 30m左右，选用XA501

26、/32A 型水泵两台，一台工作，一台备用，配套电动机为Y132M-4。通风设备采用自然通风。计量设备由于在送水泵站安装流量计，统一计量，故取水泵房不再设计流量。7 泵房平面尺寸及建筑高度平面尺寸的确定根据水泵机组， 吸水与压水管道的布置条件及排水泵机组等附属设备的布置情 况，从给水排水设计手册及机电产品样品中查出有关设备和管道配件的尺 寸，通过计算求得泵房内径为 20m泵房建筑高度的确定5.00m, 从平台楼板到房顶底板泵房高度已知为 22.00m 操作平台上的建筑高度根据起重设备及起吊高度，采光与通风的要求，吊车梁底板到平台楼板的距离为 净高为 8.00m 泵房建筑总高度为 30.00m。净

27、水厂工程沉砂池设计 （采用平流式沉砂池） 1设计参数设计流量： Q=2430L/s设计流速： v=0.25m/s停留时间： t=45s2设计计算. 砂池长度 : L=v t=0.25 45=11.25m . 水流段面积： A=Q/V=2.43/0.25=9.72m 2.池总宽度设计为： n=8格，每格宽 b=1.20m,总宽度 B=bn=1.20 8=9.60m . 有效水深 h2 : h 2=A/B=9.72/9.60=1.01m（ 取 1.0m）=9.62m3.贮泥区所需要容积设计为 T=2d,既考虑排泥间隔天数为 2天.K 总=1.31V= =. 每个沉砂斗容积设为每一分格有两个沉砂斗，

28、则每个沉砂斗容积为：V= m= 0.57m. 沉砂斗各部分尺寸及容积为：设计斗底宽a1=0.6m, 斗壁与水平面的倾角为 6Oo斗高 h3=0.50m 。h 3=0.50, =0.866m 。则，沉砂斗上底宽：a =+a1=1.20m沉砂斗的容积： V ，= （f 1+f 2+）( +. 沉砂池高度采用排沙，设计池底坡度为0.06 ，坡向砂斗为：L 2= =4.42m沉泥区高： h 3,=h3+0.06L 2=0.50+0.06 4.42=0.77m 池总高度 H：设超高 h1=0.30mH= h3, +h 1+h2=0.30+0.77+1.00=2.07m絮凝池设计选用 4 组折板反应池平行

29、布置第一第二段折板采用 90o 夹角，折板宽 b=0.5m, 折板长 L=1.5mQ=3=0.61m3/s设波峰间距b1=1.20m, 则波峰流速 V1= =设波谷间距b2=1.20+1.50 2 =3.32m则，波谷流速为 V2= = =0.12m/s对于中间折板，两条折板间距为 B=1.20m水流经平行折板间的流速 V= =0.34m/s1相对折板，布置 13 个折板，池长为 20m， h1=1h1 渐放段水头损失（ m） 1渐放段阻力系数 1=0.5所以，h1=0.5 =0.0026mh2=1+ h2 渐缩管水头损失 （ m）相对峰的断面积（）相对谷的断面积（） 2渐缩段阻力系数（ 2=

30、0.1）h2=1+ 0.1- =0.0057mh个缩放的组合水头损失vo=h= h 1+ h 2=0.0026+0.0057=0.0083m 折板采用三折，转弯处流速为m/shi=3hi 转弯或空洞的水头损失（ m）vo 转弯或空洞处的流速（ m/s）3转弯或空洞处的阻力系数，上转弯3=1.8;下转弯的空洞3=3.0)hi =(71.8+63.0 )=0.18mh=nh+ =3 140.0083+0.18=0.53mh总水头损失n 缩放组合个数水在折板中的停留时间t=201s速度梯度： G= = =50.10/sGT=50.10201=100772平行折板h=3.0v板间的平均流速， v=0.

31、08m/s 转弯处阻力系数，按1800 转弯损失计系。h= =3.0 =0.0010mh1上下转弯或空洞处的水头损失。 vo， 同相对折板，折板采用 2 折板故： vo=0.30m/s=0.18mh=(7 4+65) 0.0010+0.18=0.238m停留时间：t=516s速度梯度： G= = =67sGT=67 516=343593平行直板取平行直板间隔为 1.8m，故直板数为 10V= = =0.22m/s转弯处的助力系数，按 180 度转弯计取 3.o 一个有 10 个转弯故， h=nh=10 0.0074=0.074m停留时间： t= =155s速度梯度：G=-1=67s-1GT=6

32、7155=104574、在整个折板，反应池中 t=201+516+155=872s=14.5 分钟 GT=10077+34359+10457=54893 相对折板池与平行折板之间的空洞尺寸采用 L H=0.80m2.00mV= =0.375m/s平行折板与平行直板间空洞尺寸采用 L H=1.00m 2.80mV=0.214m/s平行直板与过渡区之间的空洞尺寸采用 L H=1.50m 2.40mV=0.167m/s为使过渡区配水均匀，确保矾花在进入平流沉淀池时不致破碎在过渡区堰， 从而使反应池中的水解能够均匀流入沉淀池。反应池的排泥措施采用在过渡区设置放空排泥管， 利用高压水枪的射流将反 应池中

33、的积泥冲至过渡区，然后放空排管，放空时间为1 小时。d排泥管直径 B过渡区宽度， 1m L过渡区长度， 16m H过渡区取水位高， 4.0mT放空时间， 1h故， d=0.079m。取 D=150mm三 ：沉淀池选用 4 组池子平行布置1：每组设计流量Q=2187.5m3/h=0.61m3/s2: 设计数据的选用表面负荷 q=2.00m3/m2h=0.56mm3/s沉淀池停留时间 T 1=1.5h 沉淀池中水的流速 v=20mm/s 3: 平流沉淀池的计算沉淀池表面积 A3A= =1109m3沉淀池长度 LL=3.6vT=3.6 201.5=108 m 取用 110 m沉淀池宽度 BB= =

34、=10.08 m, 取 10 m沉淀池深度 HH= = =2.98m 取 3 m絮凝池与平流池之间的隔墙采用孔墙。 穿孔墙孔的洞口流速采用 0.25m/s 洞口总 面积为 =2.40m2 每个洞口采用具有 150 发散角的矩形孔。平面尺寸采用 167cm, 则，洞口数为 =214 孔 沉淀池水力条件复核如下 :2 水力截面积 =10 3=30.0m水流湿周 =10+2 3=16m水力半径R= =1.90m-5 -4 -5弗劳德数 Fr= =2.1510-5 ， ( 在 110-4110-5范围之间）沉淀池放空排泥管按放空时间 3hd=选用直径 DN=150mm采, 用机械排泥装置 沉淀池出水堰

35、的断面宽度采用 1m,出水堰起端深度 保证薄壁堰自由落水 , 出水堰的保持超高定为 0.10m,出水堰水深为 0.80m, 出水堰 高度取 3.20m出水堰的流量负荷为3 2 3 2q= 432m /m d 500m /m d四、滤池使用 V 型滤池装置、计算依据 滤速 V=14m/h第一步：气冲冲洗强度 q 气1=15L/sm 2, 冲洗时间 t=4min 第二部：气水同时反冲空气强度 q 气2=15L/sm2, 水强度为 q水1=4L/m2, 气水同时反冲时间为 t 气水 =4min第三步：水冲强度为 q 水2=4L/sm 2, 单独水冲时间为 t 水 =6min 冲洗时间总计 t=14m

36、in=0.23h, 冲洗周期 T=48h, 反冲横扫强度 1.8 L/sm2 滤池采用砂滤料，粒径 0.95 1.50mm, 不均匀系数 1.2 1.52 设计计算: 滤池设计: 滤池工作时间： t =24-t =24- =23.88h（ 式中未考虑排放初滤水 ）: 滤池总面积：F=628.14m2: 滤池的分格：为节省占地，采用双格微型滤池，滤板材质为混凝土，单格宽 B单=4.00m,板长 L单=15.00m,分为并列的两组， 每组 3座，共 6座。22每座面积为 f=120m2, 总面积 720 m2: 校核强制滤速： v =, 满足 V 20m/h: 滤池高度的确定：滤池超高 H5=0.

37、30m, 滤池上的水深 H4=1.30m, 滤料层高 H3=1.20m, 滤板厚取 H2=0.12m 滤板下布水高度取 H1=0.80m则，滤池总高H=H1+H2+H3+H4+H5=0.80+0.12+1.20+1.30+0.30=3.72m: 水封井的设计：滤料层的水头损失按下式计算：H=Lov式中 H 水流通过清洁燃料池的水头损失 , cm2V 水的运动黏度 , 20 为 0.0101cm2/s2g 重力加速度， 981 cm/s 2 滤料空隙率， 取 0.5 与滤料体积相同的球体直径， cm，根据厂家提供的数据为0.1cmL0滤料厚度， cm， L0=120cmV 滤速 ， cm/s v

38、=14m/h=0.39m/s滤料颗粒度系数，天然沙砾，0.75 0.8. 取 0.8H=Lov=1200.39=27.10cm根据经验，滤速为 8 10m/h 时，清洁滤料池的水头损失为 3040cm，计算 值比经验值底，取经验值为底限， 30cm因为每为清洁滤料池的过滤水头损失，正 常过滤时，通过长柄滤头的水头损失H 0.22m, 忽略其它的水头损失，则每次反冲洗后开始过滤时的水头损失为 H开始 。H 开始=0.30+0.22=0.52m 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取滤料层 上表面标高以上 0.20m，设计水封顶平面尺寸为 2m 2m。堰底板低 0.30m。

39、水封井 出水堰总高：H水封 =0.30+H1+H2+H3+0.20=0.30+0.80+0.12+1.20+0.20=2.62m33因为每座滤池过滤水量 Q单 vf=8 120=960m3/h=0.267m 3/s3/2所以水封井出水堰堰上水头由矩形堰的流量公式Q=1.84bh3/2 计算得2/3 2/3H水封=Q 单/（1.84b 堰） 2/3=0.267/（1.84 2） 2/3=0.17m. 则，滤池工作完毕。清洁滤料层过滤时，滤池的液面比滤料层高 0.17+0.52+0.20=0.89m、反冲洗灌渠系统 设计参数按滤池气水反冲洗部分的长柄滤头配水配气系统选取。: 放冲洗流量 Q 反得计

40、算反冲洗用水流量按水洗强度最大时计算。 单独水洗时反冲洗强度最大为 5L/s m2. 。 Q反水=q水f=5 120=600L/s=0.60m 3/s=2160m 3/h V型滤池反冲洗时，表面扫洗同时进行，其流量：3Q表水=q表水 f=0.0018 120=0.216m /s: 反冲洗配水系统的断面积 配水干管（渠）进口流速为 1.50m/s配水干管（渠）截面积 A 水干 =0.40m2反冲洗配水干管用钢管 DN800，流速 1.27m/s ，反冲洗由反冲洗配水支管的流速取值 1 1.50m/s 左右，取 v 水支 =1m/s. 则配水支管（渠）截面积2A 水支 = =0.60m2此即配水方

41、孔流面积。沿渠长方向两侧各均匀布置 20 个配水方孔， 共 40 个，孔中心间距 0.60m ，2每个孔口面积 A 小 = =0.015m2 每个孔口尺寸取 0.12 0.12 m 。反冲洗水过孔流速 :V= =1.04m/s215L/s m2: 反冲洗用气量的计算 反冲洗用气量按气冲强度最大时的空气流量计算，这时气冲强度为Q反气 =qf=15 120=1800L/s=1.80m 3/s: 配水系统断面计算 配水干管（渠）进口流速为 5m/s 左右 .配水干管（渠）截面积：气干=0.36m2反冲洗配水干管用干管 DN300，流速 8.0m/s ，反冲洗用空气由反冲洗配气干管 输送至气水分配渠底

42、两侧的布气小孔配气到滤池底部的配水区，布气小孔紧贴 滤板下缘， 间距与布水方孔相同， 共 40 个。反冲洗用空气通过配水小孔的流速 按反冲洗配水支管的流速取值 10m/s 左右。则，配气管（渠）截面积： A 反气=0.18m2每个布气小孔面积： A 气孔 =2=0.0045m2孔口直径：气孔=0.076m,即 76mm。反冲洗空气过孔流速： v=8.12m/s满足要求。每孔配气量：Q气孔 =33= =0.045m3/s=162 m 3/h: 气水配渠的断面设计气水分配渠的断面面积按气水同时反冲洗的情况设计 气水同时反冲洗的反冲洗水的流量3Q 反气水 =q 水f=4 120=480L/s=0.4

43、8m 3/s气水同时反冲洗用水空气的流量3Q 反气 =q 气 f=15 120=1800L/s=1.80m 3/s 气水分配渠的断面积A 气水 =3）、滤池管渠的布置、反冲洗管渠a、气水分配渠起端宽取 1.20，高取 1.50m，取末端宽 1.20m，高 1.00m，则起端截面积 1.80m2，末端截面积 1.20m2，两侧沿程各布置 20 个配气小孔和 20 个 布水水孔，孔间距 0.60m，共 40 个配气小孔和 40 个配水小方孔，气水分配渠 末端所需最小截面积 0.68/40=0.017 m 2末端截面积 1.20 m2，满足要求。b、排水集水槽，其顶端高出滤料层顶面0.50m 。排水

44、渠集水槽起端高：气水分配渠前端高度取 1.5mH 起 =H1+H 2+H3+0.50-1.50=0.80+0.12+1.20+0.50-1.50=1.12m 排水集水槽末端高：气水分配渠末端高度取 1.00mH 末 = H1+H 2+H 3+0.50-1.00=0.80+0.12+1.20+0.50-1.00=1.62m底坡 i=(1.62-1.12)/L=0.0333(L=15m)c、排水集水槽排水能力校核由矩形端面暗沟(非满流 n=0.013 )计算公式校核集水槽排水能力设集水槽超高 0.30m，取槽内水位高 h排集=0.73m，槽宽 b 排集=1.20m 。湿周：b 2h 1.2 2 0

45、.73 2.66m水面断流 :A 排槽=bh=1.20 0.73=0.876m2水力半径：R= A 排槽 / =0.876/2.66=0.329m水流速度：v R 3i 2 / n (0.329 30.0333 2)/0.013 6.70m / s过流能力：Q 排集=A 排集 v=0.876 6.70=5.87m 3/s实际过水量：Q 反=Q 反水 +Q 表水 =0.60+0.216=0.82 m 3/s、进水管渠a、进水总渠 每组进水总渠过水流量按强制过滤流量设计，流速1.2m/s，则强制过滤流量Q=210000/2=105000 m 3/d=1.215 m 3/s，过水断面 F=Q/v=1

46、.215/1=1.22m 2，取 9999999999933331.0 0m 2，进水总渠宽 1.20m，水面高 1.00m。b、每座滤池的进水孔 每座滤池由进水侧壁开三个进水孔， 进水总渠的浑水通过这三个进水孔进入滤池，孔口面积按孔口淹没出流 Q 0.60A 2gh 计算，其总面积按滤池强制过滤水量计，强制过滤水量 Q强 1.215 /(3 1) 0.608m3 /s孔口两侧水位差取 0.1m，则，孔口面积：A孔0.6080.60 2 9.8 0.120.724m 2中间孔面积按表面积扫洗水量设计：2 A中孔A空 (Q表水 /Q强) 0.724 (0.216 / 0.608) 0.26m2孔

47、口宽 B 中孔=1.30m，高 H 中孔=0.20m ，两个侧孔口设阀门，采用橡胶囊充气阀，2 则每个侧孔面积为 A 侧=(A 孔 A 中孔)/2=(0.724 0.26)/2=0.23m 2，孔口宽 B 侧 孔=1.15m，高 H 侧孔 =0.20m。c、每座滤池内设的宽顶堰宽顶堰宽 b 宽顶 =5m，宽顶堰与进水总渠平行设置， 与进水总渠侧壁相距 0.5m，Q强堰上水头由矩形堰流量公式 Q 1.84bh 2 得H宽顶 (1.84b强宽顶 )23 (10.8.64085)23 0.16md、每座滤池的配水渠滤池的配水渠宽 b 配渠=0.80m，渠高 1m，渠总长等于滤池总宽， 即， 渠长 =

48、4.00 2+1.20=9.20m 。当渠内水深 h配渠=0.60m 时，末端流速（进来的浑水由分配 渠中段向渠两侧的进水孔流出，每侧流量为Q 强/2）流速：V 配渠=Q 强（2b 配渠 h配渠）=0.608/（2 0.80 0.60）=0.63m/s 满足滤池进水管渠自清流速的要求。e、配水渠过水能力校核水力半径： R 配渠= b 配渠 h 配渠/（b 配渠 +2h 配渠）=0.80 0.60/（ 2 0.60+0.80 ）=0.24m 水力深度： i 渠=（nv 渠/R 渠 2/3）2=（0.0130.63/0.242/3）2=0.000450.001 渠内水面降落量： h 渠=i 渠 L

49、 配渠/2=0.0045 9.20/2=0.0021m 因为，配水渠最高水位： h 配渠+ h 渠=0.60+0.0021=0.6021 渠高 1m，所以，配 水渠过水能力满足要求。、V 型槽的设计V 型槽槽底设表扫水出水孔，直径取dv孔 =0.025m，间隔 0.15m，每槽共计 80280 0.04m 2，2 3.14 0.0252 个，则单侧 V 型槽表扫水出水孔总面积， A表孔 3.14 0.025表扫水出水孔低于排水集水槽堰顶 0.15m，即 V 型槽堰顶的高度低于集水槽堰 顶 0.15m ，表面扫洗时 V 型槽内水位高出滤池反冲洗的液面，由Q 0.64A 2gh（Q 为单格滤池的表

50、面流量）得：hv液 (Q 表0.222 0.64A孔 )2 /2g (2 0.64 0.04)2 /(2 9.8) 0.94m反冲洗时排水集水槽的堰上水头由矩形堰流量公式Q 1.84bh 2得，其中 b 为集水槽长， b=L 排槽 ，Q 为单格滤池反冲洗流量，Q 反单 =Q 反 /2=0.82/2=0.41m 3/s所以，h排槽 ( Q反单 ) 3 ( 0.41 ) 3 排槽 1.84b 1.84 140.062mV 型槽倾角 45 ，取 0.21m, 则，高垂直高度： 0.15+0.15+0.062+1.03+0.21=1.6m 反冲洗时 V 型槽顶高出滤池内液面的高度：1-0.15-h 排

51、槽 =1-0.15-0.062=0.79m反冲洗时 V 型槽顶高出槽内液面的高度：1-0.15-h 排槽 -hv 液 =1-0.15-0.08-0.28=0.49m（ 4）、冲洗水的供给（选用冲洗水泵供水）a、冲洗水泵到滤池配水系统的管路水头损失H1反冲洗配水干管采用 DN800 ，流速 1.48m/s，1000i=4.21 ，布水管长总计 90m， 反 冲洗总管的沿程水头损失： H f il 0.00421 90 0.38m 。v2 7.28 1.4822g 2 9.80.81m冲洗管配件及阻力系数表：配件名称数量（个）局部阻力系数90 弯头66 0.6=3.6DN800 闸阀33 0.06

52、=0.18等径三通22 1.5=3水箱出口11 0.5=0.57.28Hj则，冲洗水泵到滤池配水系统的管路水头损失：H1H fH j 0.38 0.81 1.19mb、滤池配水系统的水头损失H j、气水分配干渠内的水头损失 H 反水气水分配干渠内的水头损失按最不利条件，即气水同时反冲洗计算，此时渠上 部都是空气，下部是反冲洗水，按举行暗管（非满流 n=0.013 ）近似计算。 气水同时反冲洗时 Q=0.6m 3/s， 则气水分配渠内水面高：0.481.5 1.20.27mQ反气水H 反水v水干 b气水水力径 R反水b气水 h反水2h反水b气水 h1.2 0.272 0.27 1.20.19m水

53、力坡度：i( nv渠2)2(0.01321.5)2 0.0035R渠 230.1923渠内水头损失H反水i反水 L反水0.0035 15 0.053m、气水分配干渠底部配水方孔水头损失 H 方孔由放冲洗配水系统的断面计算内容知：配水方孔的实际面积为A 方孔=0.70m 2，H 方孔Q反气水0.64A方孔2/2g20.48/ 2 9.8 0.06m0.64 0.7、查手册，反冲洗水经过滤后的水头损失 H 滤 0.22m、气水同时通过滤头时增加的水头损失 H 增Q反气水1.25% f0.481.25% 1200.32ms气水同时反冲气水化 n 3.75 ，长柄滤头配气系统的滤帽缝隙总面积与滤池总面

54、积之比为41.25%，则长柄滤头的水流速度：2H增 9810n 0.01 0.01v 0.12V 229810 3.75 0.01 0.01 0.32 0.12 0.32 2702pa 0.072mH 2O滤池配水系统的水头损失：H 2 H 反水 H 方孔H 滤H 增0.053 0.06 0.22 0.072 0.405c、砂滤层水头损失滤料为石英砂，密度 r1=2.65 吨/m3,水的容重 r=1 吨 /m3，石英砂滤料膨胀前空 隙率 mo=0.41,滤料层膨胀度 H 3=1.0m,则滤料层的水头损失：H311m0 H 32.65 1 10.411.0 0.97md、富余水头 H4 取 1.

55、5m,则反冲洗水箱底高出排水槽顶H 水塔H 1H 2 H 3 H 4 1.19 0 .405 0.97 1.5 4.065m水塔容积按一座滤池冲洗强度的1.5 倍计算3 V 1.5 Q反水 t反水 Q气水 t气水 1.5 0.60 6 60 0.48 4 60 496.8m35）、 反冲空气的供给、长柄滤头的水头损失Q反气 1.8m3 / s,长柄滤头网状 布置约 55个/m2,供 n=55120=6600 个每个滤头通气量为 1.80 1000 0.27L/ s，根据厂家提供的数据，在该气体6600流量下压力损失最大为P滤头 3000Pa 3KPa、气水分配渠配气水孔的流速V气孔 Q气孔 /

56、 A气孔 0.045 / 0.0045 10.0m/s压力损失按孔口出流速公式孔口流量系数A 孔口面积，m2p 压力损失，mmH2O2g 9.8m2 /s 水的相对密度 1p气孔Q气孔1622 12 36002 2A气孔2 g 2 36002 0.62 0.00452 9.814.17mmH2O 139Pa 0.139KPa、配气管道总压力损失 p 管a、配水系统的沿程压力损失p1反冲洗空气 1.80m3/s,配气管采用 DN350 钢管，流速满足 5m/s 条件，反冲洗空气管总长 70m,气水分配渠内的压力损失忽略不计，则，反冲洗管道内空气气压： p 气压 1.5 H 气压 9.8长柄滤头距

57、反冲洗水面高度：H 气压 1.5m， P气压 1.5 1.5 9.8 29.4KPa空气湿度 300C 考虑，空气管道摩阻 9.8kpa/1000mp1 9.8 70/1000 0.69KPab. 配气管道的局部压力损失p2主要配件及长度换算系数配件名称数量 /个局部阻力系数900弯头550.7=3.5闸阀330.25=0.75等径三通221.33=2.666.91当量长度换算公式 ： L0 55.5KD 1/ 2 空气管配件换算长度，则，L0 55.5KD 1/2 55.5 6.91 0.35.1/2 108.8P2 108.8 9.8/1000 1.07 KPaP管P1P2 0.69 1.

58、07 1.76KPa、气水冲洗室中的冲洗水压 p水压p 水压 H 水塔h1h反水h小孔 9.814.065 1.19 0.053 0.12 9.81 26.50KPa本系统采用气水同时反冲洗，对气压要求最不利的情况下发生在气水同时反冲洗 时，此时要求鼓风机或贮气罐调压阀出口静压力：p出口p管p 气p 水压p富p管p 滤头p气孔p水压p富1.50 3 0.139 26.5 1.76 32.90KPa，设备类型 根据气水同时反冲洗时反冲洗系统对空气的压力风量要求选 3 台 LG50 风机， 风量 50m3/min ，风压 49kpa, 电机功率 60kw ，两用一备五、加矾间1、药剂选择 选用聚合

59、氯化铝2、投药量的确定 采用最高投药量为 12mg/L3、溶液池容积1w2 aQ2 417cn w2 - 溶液池容积， m3a-混凝剂最大投药量， 12mg/L3Q 处理水量 8750m /hc-溶液浓度 15%n 每日调制次数 28.39m3417 0.15 212 8750 w2采用两组溶液池，一组工作，一组备用，每组个数为3，考虑目前使及日后扩容，采用尺寸为 L B H= 2.50m 2.50m 1.50m ，起高 0.20m4、溶解池容积3w1 0.25w2 0.25 8.40 2.10m采用两组，一组工作，一组备用，每组个数为 2 个，采用机械搅拌考虑目前使用及日后扩容，采用 L B

60、 H= 1.50m 1.70m 1.50m平衡池使用两组， 一组工作，一组备用，考虑目前使用及日后扩容，采用尺寸L B H= 1.20m 0.70m 0.60m5、药剂仓库与加药间宜布置在一起， 其储量按最大投加量期间二个月用量计算， 药剂 堆放高度为 2m ，保持良好的通风，并采用相应的防腐措施。每日投加混凝剂为 : Qw6 200000 16.05 12 2.52 吨106106堆积高度 2m，通道系数 1.152.25 60 1.15 2仓库面积为 : 86.94m2考虑目前使用及日后扩容，可适当增加仓库面积。6、投加方式本设计采用耐酸泵投加， 转子流量计计量流量， 直接自溶液池内抽取药