14万吨日净水厂设计

设计名称 净水工程课程设计题目名称14万吨/日净水厂设计第一局部设计说明书概述课程设计的内容依据所给定的原始资料,设计某城镇生活给水厂，该设计属初步设计。设计内容有：净水厂的处理工艺流程的选择。净水构筑及设备型式的选择。净水构筑物的工艺计算。净水厂的总平面布置和高程布置。编写设计说明书和计算书。绘制净水厂的总平面布置图和高程布置图。绘制处理构筑物工艺图。设计资料水厂近期产水量为14万m3/d水源为河水，原水水质如下所示：1水温℃最高30，最低52色度＜15度3嗅和味无特别嗅和味4浑浊度NTU最大300，最小20，月平均最大1305PH7.06总硬度mg/L〔CaCO〕31259总固体mg/L20010菌落总数个/mg＞110011大肠菌群个/L80012其他化学和毒理指标符合生活饮用水标准编号项编号项目单位分析结果备注78碳酸盐硬度非碳酸盐硬度mg/L〔CaCO〕3mg/L〔CaCO〕39530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。地质资料：净水厂地区高程以下0～3米为粘质砂土，3～6米为砂石积存层，再下层为红砂岩。地基承载里为２.５～４公斤／厘米。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.二级泵站扬程〔至水塔〕为40米。总体设计处理工艺流程的选择和布置处理工艺流程的选择据设计原始资料中给出的水源水质资料和《生活饮用水卫生标准GB5749-2023》可以得出：该县城的水源水中金属含量少、无剧毒物质、铁锰含要设置深度处理工艺；同时水源水中色度、浑浊度都很低把根本方案定为：方案Ⅰ原水→混凝→沉淀→过滤→消毒→处理水方案Ⅱ原水→混凝→沉淀二．方案确定消毒的处理工艺。工业生产用水一般为原水、混凝、沉淀的处理工艺。工艺流程为：原水→一级泵站→混合池→反响池→沉淀池→过滤池→清水池→二级泵站水厂设计水量水厂设计水量按净产水量加上5％Q=1400001.1=154000m3/d=6416.67m3/h=1.782m3/s一进水管水厂的水量应等于水厂的规模—154000m³/d。Q=154000/24=6416.67h=Q/3600=1.782m³/s。此水厂有3组泵站〔2用1备〕，则每条配水管能h力为1/2Q=3208.333m³/h，Q1==0.891m³/sh直径D=〔4Q1/πv〕1/2=[4×0.891/〔π×1〕]1/2=1.032m，所以取配水管直径D=1100mm。二药剂投配系统一、药剂选择PH〔又名聚合氯化铝或羟基氯化铝〕，投加浓度为10%，最大投加量为50〔mg/L〕。二、药剂投配系统及加药间设计计算50mg/L1.溶液池容积容积W=uQ/〔417cn〕=[50×6416.67)]/(417×10×3)=25.646m³1溶液池有两个，每个容积均为W=25.646/2=12.823m³，为了有保证预留空间，以1及施工便利，取13.6m³溶液池外形为矩形，尺寸为〔m〕：长×宽×高=2×4×1.7 其中高出地面0.2m2.溶解池容积 2 1×宽×高=2×2×13．用量设计参数：水量Q=154000/24=6416.67m³/ha=50mg/L仓库储量按30d计算且与加氯合并布置设计计算1.加药量R=50×10-3×154000=7700kg/d 30天的用量：30×7700=231000kg固体按92%计算则30天需(231000×10%)/92%=25108.69kg 重50kg，需25108.69/50=502.17袋 取503袋，设计面积为长10m，宽15m4.絮凝剂投加方式程转变药液投量，适用于絮凝剂自动掌握系统。三混合构筑物设计一、混合构筑物的选择本设计中承受管式静态混合器，故不单独设构筑物。二、混合构筑物的计算D=1100mm管式静态混合器口径与配水管一样Φ=1100mm四絮凝设备，而且治理便利。单组絮凝池有效容积：Q=154000/24=6416.67m³/h=1.782m³/sQ=1/2Q=77000m³/d=3208.335m³/h=0.891m³/s1L=QT/BH=0.891*60*20/〔17*2.8〕=22.46m廊道宽度设计：v=0.25m/s。首先依据起、末端流速和平度。起端廊道宽度b=Q/H=0.891/(2.8*0.55)=0.578，取0.6mV末端廊道宽度b=Q/H=0.891/(2.8*0.25)=1.272，取1.28mV4段，各段廊道宽度和流速见下表.(由于流速均按平均水深算，故所得流速为真实流速的近似值)廊道宽度和流速计算表廊道分段号12345各段廊道宽度〔m〕0.60.70.81.051.25各段廊道流速(m/s)0.550.480.410.330.25各段廊道数65555各段廊道总净宽〔m〕3.63.54.005.256.25四段廊道宽度之和∑b=3.6+3.5+4+5.25+6.25=22.60m取隔板厚度d=0.1m，共19块隔板，则絮凝池总长度L为L=22.60+26*0.1=25.20m五 平流沉淀池2*104m3/d适应性较差相比，平流沉淀池更优，故本设计选择平流沉淀池。Q=154000m³/d,分两池后，则每池流量Q=0.5*(154000/24)=3208.33m³/h，外表负荷Q/A=uA：0设计数据选用0.3~0.6mm/s，最高达1mm/s,这里取u=0.6mm/s=51.8m3/(m2d)0 0T=1.4hv=18mm/s计算沉淀池外表积A=3208.33*24/51.8=1486.48㎡L=3.6*14*1.8=90.72m，承受91mB=1486.48/91=16.33m，承受17m沉淀池有效水深H=QT/BL=3208.33*1.8/(17*91)=3.733m.承受4m〔包括保护高，0.3m左右〕絮凝池与沉淀池之间承受穿孔布水墙。穿孔墙上的空口流速承受0.2m/s0.891/0.2=4.455m2,每个孔口尺寸定位15×8mm,则n=4.455/(0.15×0.08)=372个沉淀池放空时间按3h计，则放空管直径公式d={(0.7*17*91*41/2/(3*3600)}1/2=0.448m承受DN450mm出水渠断面宽度承受1.0m，出水渠起端水按公式1/3 H=1.73〔Q2/gB2〕=1.73*(0.8912/9.8*1〕1/3 为保证为保证堰口自由落水，出水堰保护高度承受0.1m,则出水渠深度为0.849m水利条件校核动力粘度取0.01〔20oC〕水流截面积w=17*4=68m水流湿周X=17+2*4=25mR=68/25=2.72m弗劳德数Fr=1.8*1.8/272/980=1.22*10-5

满足要求六 滤池设计8~10m/h，这里取v=10m/h滤池总面积，个数及单池尺寸〔1〕.滤池总面积F=Q/vTT=T0-t0-t1T0滤池每日工作时间；t0冲洗后停用和排放初滤水时间0.5~0.67h；t1滤池每日冲〔单层石英砂滤料冲洗时间5~7min〕，设工作时间为24h，冲洗周期12h。则T=24-〔0.5-0.1〕X2=22.8hF=154000/10/22.8=675.44滤池个数每组F=1/2F=337.72㎡每组选用10个滤池双排排列单池尺寸：㎡)=337.72/10=33.772㎡,承受33.9㎡f=B*L=3*11.3=33.9㎡正常滤时实际滤速v’=Q

/N/f’=3208.333/10/33.9=9.46m/h1滤池高度滤层厚度：800mm 0.8m滤层上面水深1.7m 1.7m滤池超高0.3m 0.3m承托曾厚度0.45m 0.45m总高度 3.25m七消毒剂一、消毒剂的选择压力大于3.66大气压时转化为液体。0℃时每升液氯的重量为1468.4克，同样重量的液氯，其体积仅为气态氯的1/457。在10℃以下时，在氯的饱和溶液中会析出氯的水化结晶物，这种现象会造成加氯设备故障。氯之所以能消毒，主要是它能破坏细菌中的酶系统。主要反响如下：Cl+HO←→HCl+HOCl2 2HOCl←→H++OCl-PH值、水温顺接触时间等变化.一般水源的滤前投加量为1.0-1.2mg/L,滤后水或地下0.05mg/L，接触时间不少于32min。ZJZJ型转子加氯机是由旋流成。分ZJ-1ZJ-2两种。下游。加氯、加氯间应尽量靠近投加点。10-20%不得少于1台。4.加氯管管道布置加氯管承受管径为150mm的聚乙烯管。二、加氯量及加氯间面积计算加氯量W：取b=0.7g/m3q=b*Q=0.7*154000=107.8kg/d储氯量：存储30d的用量：氯瓶：氯瓶容量500kg每月需3234/500=6.468瓶 。另有3瓶周转，共10瓶。3台ZJ---I型转子加氯机，二用一备。加氯间面积：加氯间面积：4×4m氯库面积： 八清水池一、清水池的设计1.清水池容量：在一般请状况下是不动用的。清水池的总调整容量可按水厂产水量10%设计，池子个数不应少于27700m3,按规定要求，当容积大于2023m3,承受矩形水池。的比例应增大。二、清水池的计算清水池容积计算〔每个〕V=Qk=10%*154000=15400m3V1=15400/4=3850m3清水池的平面尺寸每座清水池的面积A=V1/h=3850/4=962.5m2取清水池宽度为30m,则长度为 L=962.5/30=32.08m取33m清水池超高取0.5米，清水池总高H=4+0.5=4.5m十.一、二级泵房：水面有9m，沿程水头损失0.55m，泵站内部水头损失2m，总共11.55m。所以要建设一级泵站选4台20sh-19型，3台为工作泵，1台备用。380m2，选用圆形泵房〔直径22m，高13.3m〕。当处理后的水进入管网时，需要有40m的水压〔至水塔〕，在没有提升设选3台20sh-13型，2台为工作泵，1台备用经计算：加上泵房内机修间及值班室的面积300m2(泵房的长：20m15m；高：11m)吸水井20m2，吸水井的尺寸分别是：长：2.0m：10m；十一高程布置一、清水池：清水池所在的地面标高为70.00m，池顶高出地面1.5m，所以池顶标高为二、一般快滤池：从快滤池池到清水池的水头损失为0.5m，滤池内水头损失为2.0m，所以滤以池底标高为70.55m。三、平流沉淀池：底标高为70.5m。四、隔板絮凝池：从隔板絮凝池到平流沉淀池水头损失为标高为71.9m。六、配水井：0.1m，混合器到配水井的水头损失为0.3m75.2m1.5m0.5m所以配水井底标高为73.7m，顶高为75.7m。七、一级泵房〔包括吸水间〕：井水头损失0.55m。则吸水间中最高水位标高