万吨给水厂毕业设计说明计算书

——设计阐明书1.毕业设计的目的 22.毕业设计的内容和原始数据 23.工艺确定 44.各构筑物形式确定及设备型号选择 5设计计算书第一章取水构筑物 6第二章药剂选择及投加方式 7第三章混合设施 第四章净水工程1.水厂设计水量 2.机械搅拌澄清池 3.滤池设计计算 4.清水池的计算 5.二泵房的计算设计 6.配水井和吸水井的设计计算 7.加氯间的设计计算 第五章泥处理系统1.设计条件 2.设计计算 3.排泥池设计 4.浓缩池设计 5.污泥调整池设计 6.脱水机房设计 第六章水厂附属建筑物和人员编制 第七章水厂总体布置1.水厂的平面布置 2.水厂的高程布置 第八章高程计算 设计阐明书1.本毕业设计(论文)课题应到达的目的：2.本毕业设计(论文)课题任务的内容和原始数据(2)输水工程(3)给水处理工程2226.5平方公里，辖19个乡镇(其中一种满族乡),含347个行政村。聚住着汉、满、回、蒙古、朝鲜、壮、布依、彝8个民族，人口43万，其中农业人口33.8年9月28日归北京市所辖。密云县既是全国农业生态试点县，又是全国绿化先交接地带，平均海拔高度43.5米。北邻河北省滦平县，东接河北省承德县和兴隆县。南与平谷、顺义县相连，西与怀柔县毗邻。县城距北京东直门65公里，全县总面积2226.5平方公里，县城呈三角形。密云水库宛若一块碧玉镶嵌在燕2)气象资料干燥，春、秋短促。年平均气温10~12摄氏度，1月-7~-4摄氏度，7月25~26摄氏度。极端最低-27.4摄氏度，极端最高42摄氏度以上。整年无霜期180~200山前迎风坡可达700毫米以上。降水季节分派很不均匀，整年降水的75%集中在3)工程地质及地震资料米如下，厚度0.5～11.5米，粘土层埋藏于地下0.5～0.8米，厚度0.5～0.8米，软塑亚粘土埋藏于地下2.5～8.0米，厚度1.4～5.0米。地震裂度按8度考密云河流众多，重要属潮白河水系，较大的河流有14条，年平均自然流量达13.5亿立方米，潮白河纵贯南北，汇合于县城西南3公里处。众多的河流，使密云的水利资源十分丰富，境内除拥有占地224平188平方公里，蓄水量43.75亿立方米，约占全县面积的十分之一，如此广阔的水面在华北地区首屈一指。全县有效浇灌面积1.83万公顷。与水库配套26座小型水电站，装机容量9.4万千瓦，发电量居京郊之首。表1水质分析成果指标平均指标平均温度/05氰//色度05砷//浊度//小/////硬度铅///铜///1//锌///大肠杆菌氟细菌总数地下水位在地下1.5米左右。设计供水量：25万m²/d。管网最大水头损失按0.294MPa考虑。水厂出厂水压应≥0.58MPa,以表2都市用水变化状况时间时变化系数时间时变化系数时间时变化系数由于出水水质规定到达饮用水水质原则，即符合《生活饮用水卫生原则》(GB5749-85)水厂采用潮白河水作为水源，拟采用工艺如下：出丰文出丰文混凝剂混合小主+n顾客(1)取水构筑物由于该水源地处北方，冬天必然会有冰凌出(5)滤池(2)药剂溶解池半地下为宜，池顶宜高出地面0.20m左右，以减轻劳动强度溶解池的底坡不不不小于0.02,池底应有直径不不不小于100mm的排渣管，池投药设备采用计量泵投加的方式。采用计量泵(柱塞泵或隔阂泵),不必另备计(3)混合设备(4)澄清池由于进水悬浮物浓度450mg/L<1000mg/L,符合机械搅拌澄清池的合用条(6)消毒措施有害病原微生物(病原菌、病毒等),防止水致传染病的危害。设计计算书第一章取水构筑物h=Z+1.35δ+h+D+h₂=0+1.35×0.05+2.0+1.5+0.5=4.0宽度B取B=7.10m长度L2.取水头部采用垂直向下式的管式取水头部第二章药剂选择及投加方式1.混凝剂的选择应用于水处理的混凝剂应符合如下规定：混凝效果好；对人体健康无害；使用以便；货源充足，价格低廉。水处理工程常用混凝剂如表5-3:名称硫酸铝矾)聚合氧化铝(PAC)(又名碱式氧化合用于20℃~40℃;PH=5.7～7.8时，重要清除水中悬浮物；浊度高、色度低的水；合用于碱度和PH=8.5～11.0的水；受温度影响小不大受温度影温度适应性强，合用件一般都可合用，原水须有一定碱度；絮凝效果差，絮凝效果差，投加量大时，SO²,影响水质处理低浊度水时，效果好于铝盐；不适于色度高和含铁量高的把Fe²+转化成合用于高浊度原水，刚配制的水溶液温度高合用于低浊、高浊、特点腐蚀性较小易沉淀，易腐蚀溶液池，因此需有溶液池防锈易下沉，易溶解，杂质少；土腐蚀极大；操作以便；腐蚀性较小；应用较普遍；据表2-3常用混凝剂性质比较，选择碱式氯化铝([AI₂(OH),C₁cl)作为水处理用混凝剂，此外碱式氯化铝自身无害，据全国各地使用状况，净化后的生活用水一般符合国家饮用水水质卫生原则，因此选择碱式氯化铝作为水处理混凝剂是一种很好的选择。2.混凝剂投量的计算由于原水的浑浊度及当地的气温条件的不一样，其合用的混凝剂药剂和最佳用量也不一样。设计中采用聚合氯化铝，根据原水水质，最大投药量取α=51.4mg/L。最低为6.7mg/L,不需投加助凝剂。混凝剂投量计算：3.混凝剂的投加方式混凝剂的投加设备包括计量设备、药液提高设备、投药箱、必要的水封箱以及注入设备等，投药设备由投加方式确定。(1)计量设备：重要有转子流量泵、电磁流量泵、苗嘴、计量泵等，其中苗嘴合用于人工控制，其他既可人工，也可自控。采用转子流量计。(2)投加方式：重要有泵前投加、高位溶液池重力投加、水射器投加、计量泵投加等方式。本设计选用计量泵投加：计量精确，可以实现自控。T图2-1计量泵投加4.混凝剂的调制措施混凝剂采用湿投时，其调制措施有水力、机械搅拌措施，水力措施一般是合用于中、小型水厂，机械措施可用于大、中型水厂，本设计采用机械措施调制混凝剂。5.溶液池容积最大投药量a=51.4mg/L,投加浓度15%,一天调制n=4次，W₁=αQ/417bn=(51.4*10937.5)/(417*15*4)=22.47(m³)(设计中取22.5m³)溶液池设置2个，每个格的有效容积取11.25m³,有效高度为2.0m,超高和沉渣形状采用矩形，尺寸为B×L×H=2m×3m×2.5m溶液池实际有效容积W=2m×3m×2m=12m池底坡度为0.02。底部设置DN100mm放空管，采用硬聚氯乙烯塑料管。采用钢筋混凝土构造，池内壁用环氧树脂进行防腐处理。置于地下，池顶高出室内地面0.5m。沿地面接入药剂稀释用给水管DN80mm一条，于两池分设放水阀门，6.溶解池容积设计中取W=0.2W=0.2×22.5=4.5m²溶解池池体尺寸为：B×L×H=1.8m×1.8m×(1.4+0.2+0.1)m高度中包括超高0.2m,底部沉渣高度0.1m。溶解池实际有效容积W,=1.8×1.8×1.5=4.86m³溶解池采用钢筋混凝土构造，内壁用环氧树脂进行防腐处理，池旁设工作台，宽1.0—1.5m,底设0.02坡度，采用硬聚氯乙烯管。给水管管径DN80mm,按10min放满溶解池考虑，管材采用硬聚氯乙烯管。则放水流量为：查水力计算表得放空管管径为DN125mm,对应流速为0.65m/s,本设计的溶解池的放空管和排渣管共用一根管，在底部设DN125mm一根即可。7.投药管投药管流量q=(W,*n*1000)/(24*60*60)=(22.47*4*1000)/(24*60*60)查表得：投药馆管径d=32mm,对应流速为0.75m/s,溶解池底部设管径d=125mm的排渣管一根。搅拌设备：溶解池搅拌设备采用ZJ型折桨式搅拌机，规格为ZJ-700型，功率为3kw,转速为85r/min。坪坡度≥0.005,并坡向集水坑。药剂按最大投量30d用量储存，每袋质量是50kg,每袋规格为药剂堆放高度为1.5m。N=(Q×24ut)/1000W=(0.024*10937.5*51.4*30)/50=8096(袋)有效堆放面积A=NV/H(1-e)=(8096*0.5*0.4*0.25)/(1.5-1.5e)=262m²按药物占有面积的30%计，则药库所需面积为262×1.3=340.6m²。第三章混合设施(1)已知条件：设计水量Q’=2.5×10°m/d,自用水量取总用水量的5%,则：2)混合管段的水头损失h3)孔板的孔径d₂4)孔板处流速yv’=v(d₁/d₂)²=0.79*(900/700)²=1.306m/s孔板的水头损失hh’=ξv’²/2g=3.25*1.306²/2/9.81=静态混合器第四章净水工程根据资料，水厂设计供水量25万m²/d,考虑到水厂自用水和水量的损失，确定安全系数K=1.05。这总处理水量Q=1.05×25=26.25万m³/d=10937.5m³/h=3.04m³/s,取为10940m²/h。2.机械搅拌澄清池(1)第二反应室Q'=5Q=5*0.76=3.8m/s设第二反应室内导流板截面积A₁为0.04m²,μ₁为50mm/s取二反应室直径D₁=10.0m,反应室壁厚δ=0.25mH₁=Qt₁/W₁=3.8*60/(π/4×10.0²)=2.90m(取t₁=60s)考虑构造布置，选用H₁=3.09m(2)导流室取导流室直径D,为14.4m,导流室壁厚δ₂=0.1mH₂=(D₂-D)/2=(14.6-10.5)/2=2.05m设计中取用H₂=2.1m则出口截面宽H=2*76/π/(14.6+10.5)=1.93m取H₂=1.9m出口垂直高度H₃=√2*1.9=2.69m,取为2.7m(3)分离室取u₂为0.001m/s取池直径为30.4m,半径R=15.2m(4)池深计算池深见下图，取池中停留时间T为1.5h考虑增长4%的构造容积，则池计算总容积：V=V(1+0.04)=4104*1.04=4268则池直壁部分容积W=H₁πD/4=2.5*π*30.4²/4=1814.58mW₂+W₁=V-W=4268.16-1814.58=24取池圆台高度：H=5.3m,池圆台斜边倾角为45°,本池池底采用球壳式构造，取球冠高H=1.00m球冠半径Rw=(D²+4H²)/8H=(19.8+4*1.00)/8/1.00=49.51mV’=V/1.04=4630.53/1.04=4452.(5)配水三角槽进水流量增长10%的排泥水量，设槽内流速u₃=0.5m/s三角配水槽采用孔口出流，孔口流速同u₃=0.5m/s出水孔总面积1.10Q/u₃=1.10*0.76/0.5=1.672m²采用孔口d=0.2m,每孔面积为0.03142m²出水孔数4*1.672/π/0.2²=53.22个为施工以便采用沿三角槽每6°设置一孔共60孔。(6)第一反应室：二反应室底板厚：₃=0.15mD₃=D₁+2B₁+2δ₃=10.5+2*1.3+2*0.15=H₇=H+H₅-H-δ₃=2.5+5.3-3.09-0.1D₄=(D₁+D₃)/2+H=(19.8+13.4)/2+4.5设裙板厚：δ₄=0.06mD₅=D₄-2(√2B₂+δ₄)=21.16-2*(√2*0.30+0.06)=20.19m按等腰三角形计算：H₈=D₄-D₅=21.16-20.09H₀=(D₅-D₁)/2=(20.19-19.8)/2H₉=H₇-H₈-H₀=4.56-1.07-0.195=3.295=π*3.3*(13.4²+13.4*20.19+20.19²)/12+π*20.1=π*10.5*3.09/4+π*(14.6²-10.5²)*(3.V₃=V’-(V+V₂)=4452.433-(1209.33+412.25)=2830.853m³则实际各室容积之比为：二反应室：一反应室：分离室=412.25:1209.33:2830.853=1:2.93:6.87第二反应室=412.25*60/840=29.4min第一反应室=29.4*2.93=86.14min分离室=29.4×6.87=201.98min其中第一反应室和第二反应室停留时间之和为115.54min(8)进水系统进水管选用d=900mm,v₆=0.90m/s出水管选用d=900mm(9)集水系统因池径较大采用辐射式集水槽和环形集水槽集水。每条集水槽与澄清池周避上环形集水槽相连接，集水槽均匀开口。此外考虑加装斜板管的也许，故而对集水系统除按设计水量计算外，还以2Q进行校核，决定槽断面尺寸。辐射集水槽共设8根设辐射槽宽：b₁=0.5m,槽内水流流速为vs₁=0.5m/s,槽底坡降il=0.1m按2q₁校核，取槽内水流流速vs’=0.6m/sh₂=q₁/vs₁’b₁=2*0.095/0.6/0.5=0设计取水槽内起点水深为0.55m,槽内终点水深为0.65m,孔口出流孔口前水位0.05m,孔口跌落0.07m,槽超高0.2m见上图槽宽b₂=0.8m,考虑施工以便槽底取平面则il=0流量增长一倍时吗，设槽内流速为vz₂=1.0m/sh=⁸√(0.76²/9.81/0.8²)=0h=√(2*0.303³/0.95+0.95²)=1.设计取用环槽内水深为1.05m,槽断面高为1.05+0.07+0.05+0.30=1.47m(槽超高定为0.3m)。总出水槽：设计流量为0.76m/s,槽宽b₂=1.0m,总出水槽按矩形渠道计算，槽内水流流速v=0.8m/s,槽底坡降il=0.2m,槽长为6.5my=2.5√√R(√n-0.10)=0.流量增长一倍时总出水槽内流量Q=1.52m²/s,槽宽b=1.0m,取槽内流速n=0.013,A=Q/vx=1.52/0.9=1.69m²y=2.5√√R(√n-0.10)=0.设计取用槽内起点水深为1.5m设计取用槽内终点水深为1.7m槽超高定为0.3m按设计流量计算得从辐射槽起点至总出水槽终点的水面坡降为=(0.3069+0.1-0.38)+(0.8277-0.792)+0.0设计流量增长一倍时从辐射槽起点至总出水槽终点的水面坡降为=(0.5489+0.1-0.633)+(1.047-0.95)+(1.492+0.2-1.69)=辐射集水槽有下列两种集水方式，采用孔口或三角堰口：1)辐射集水槽孔口出流：孔口出流，取孔口前水位高0.05m,流量系数μ取为在辐射集水槽双侧及环形集水槽外侧预埋DN50塑料管作为集水孔，如安装斜板(管)时，可将塑料管剔除，则集水孔径改为DN70.安装斜板(管)后流量为2q₁,则孔口面积增长一倍为0.3094m²设计采用每侧孔口数为40(包括环形集水槽1/2长度单侧开孔数目)。2)辐射集水槽三角堰(90°)集水，见图采用钢板焊制三角堰集水槽，取堰高C=0.10m,堰宽b=0.20m,即90°三角堰，加设斜板(管)流量增长一倍则n增长为37.486个，参照辐射集水槽长度及上述计算，取集水槽每侧三角堰的个数为38个。(10)排泥及排水计算污泥浓缩室：总容积根据经验，按池总容积的1%考虑V’=0.01V'=0.01*4452.433=44分设三斗，每斗容积V4’=V’/3=44.52/3=14.84m²S=5.0*2.8+2*5.0*h4/3=5.0*2.8+2*5.式中h4=R-√(R²-2.5²)=10.5-T₀=10'V(100-P)p/(S₁-S₁)/Q=20574.47排泥历时：设污泥斗排泥管为DN100,其断面电磁排泥阀合用水压h≤0.04MPa取λ=0.03,管长1=5m局部阻力系数：进口ξ=1×0.5=0.5,丁字管ξ=1×0.1=0.1出口ξ=1×1=1,45°弯头ξ=1×0.4=0.4闸阀ξ=0.15+4.3=4.45(闸阀、截止阀各一种)Eξ=6.45放空时间计算：设池底中心排空管直径DN250曲λ=0.03,管长1=15m局部阻力系数ξ:进口ξ=1×0.5=0.5,出口5=1×1=1式中K₁=D²/ud²√2g=30.4²/0.46/0.25²√2g=453.57t=2*453.57*(8.85¹²-6.35¹²)+2*7.85*(19.8*6.35¹²+4*19.8*6.35~²/3+4搅拌机是机械澄清池的重要设备，搅拌机可使池内液体形成两种循环流动，以到达使水澄清的目的，其作用有二：一是机械反应，由提高叶轮的桨叶在第一反应室内完毕机械反应，使通过加药混合产生的絮凝颗粒与回流中的原有矾花碰撞接触而形成较大的颗粒。;二是澄清分离，提高叶轮将第一反应室内形成絮凝颗粒的水体提高到第二反应室，再经折流到澄清区进行分离，清水上升，泥渣从澄清区下部再回流到第一反应室。(1)已知条件：原水容重y=1050kg/m³净产水能力Q=62500m³/d=0.76m³/s叶轮提高水量Q=5Q=3.8m³/s叶轮提高水头H=0.05m叶轮外缘线速度v₀=1.2m/s叶轮转度规定无级调速设计中取为0.56m则N=0.3*1050*0.64*1.1*(2.12²⑦电动机(采用自锁蜗杆)功率：电磁调速电动机效率：η₁=0.8～0.83三角皮带传动功率η₂一般取0.96蜗轮减速器效率η₃,按单头蜗杆考虑，去0.7⑧搅拌机轴扭矩：⑨驱动：采用电磁调速电机，减速方式采用三角带和蜗轮减速器两级减速。因叶轮需调整出水口宽度，故需设计专用立式蜗杆减速器。选用电动机：JZS₂G—61功率0.1—10kW转速18—1760转/min3.滤池设计计算采用一般快滤池。重要由滤池本体、管廊、冲洗设施、控制室构成。设计内容包括池体个数、平面尺寸、高度、集水系统、配水系统冲洗水箱及廊道等。考虑到技术效果和经济原因，因此滤料选择：单层石英砂滤料。00设滤池滤速为v=12m/h:冲洗时间为t=6min=0.1h(1)滤池面积F滤池工作时间为24小时，冲洗周期为T=12h。滤池实际工作时间为T'=24-24t/T=24-24×0.1/12=23.8(h)滤池总面积F=Q/vT′=262500/12×23.8=919.12m采用滤池数N=12,布置成对称双行排列每个滤池面积f=F/N=919.12/12=76.59(ní)(不不小于100平方米)设计中取L=11.0m,B=7.0m,滤池的校核强制滤速v'v¹=Nv/(N-1)=12×12/(12-1)=13.09(2)滤池高度H滤料层厚度H=0.70m砂面上水深H₃=1.80m滤池超高H₁=0.30m因此，滤池总高度为：H=H₁+H₂+H₃+H=0.40+0.70+1.80+0.根据《给水排水设计手册03册城镇给水》P641页，冲洗强度可采用13~16L/(s~m³,为防止反冲洗时煤粒流失，在整年不一样水温时，应使滤层的膨胀率基本相似。因此一年内，至少在高水温和低水温时应采用两种冲洗强度。则对应的反冲洗水流量根据：qg=f*q(3)配水系统根据水温较高时的反冲洗强度来配置。qe——反冲洗水流量(L/s);D——干管管径(m)。配水支管根数：L——滤池长度(m);a——支管中心间距(m),一般采用0.25～0.30m。设计中取a=0.25m单格滤池的配水系统如下图所示：q=q/n=1155/88=13.125支管入口流速：设计中取B=7m,D=1.0mF=K·fK配水支管上孔口总面积与滤池面积f之比，一般采用0.2%~其中V₄一般取5~6m/s有V=1.155/0.1925=6.0m/sd——配水支管上孔口的直径(mm),一般采用9~12mm。式中N——孔口总数(个)。N=192500/78.5=2452个式中n——每根支管上的孔口数(个)。式中ax——孔口中心距(m)。孔口平均水头损失：设计中取δ=5mm,K=0.25%;则孔口直径与壁厚之比按书本表6-3,选用流量系数μ=0.67,则：配水系统校核：比值不不小于0.5Fk/n₃f;=0.1925*4/88/3.14/0.1/0.1=0.31<0.5,满足规定。(4)洗砂排水槽根据《给排水设计手册第三册城镇给水》P641页有关一般快滤池双层滤料的滤池，洗砂排水槽顶距滤层表面高度H:式中H₁----砂层厚度(m);H₂——无烟煤厚度(m);x----槽宽的一半(m);书本表9-24选用：选择H₁=400mm=0.4m,H₂=400mm=0.4m,a.洗砂排水槽中心距：n₁——每侧洗砂排水槽数(条)。因洗砂排水槽长度不适宜不小于6m,故在设计中将每座滤池中间设置排水b.每条洗砂排水槽长度：设计中取b=0.8m,B=7mc.每条洗砂排水槽的排水量：式中q₀——每条洗砂排水槽的排水量(L/s);q₆——单个滤池的反冲洗水流量(L/s);n₂——洗砂排水槽总数(条)。d.洗砂排水槽断面模数：洗砂排水槽采用三角形原则断面，如右图所示。洗砂排水槽断面模数式中x——洗砂排水槽断面模数(m);q₀——每条洗砂排水槽的排水量(L/s);v₀——槽中流速(m/s),一般采用0.6m/s。洗砂排水槽顶距滤层表面高度HH=45%*0.4+55%*0.4+2.5*0.25+0.05+0.075排水槽总平面面积：F₀/f=20.4/77=26.5%≈25%,(5)中间排水渠：中间排水渠选用矩形断面，渠底距洗砂排水槽底部的高度式中He——中间排水渠渠底距洗砂排水槽底部的高度(m);b——中间排水渠宽度(m);q₄——反冲洗排水流量(m³/s);g——重力加速度(m/s²)。H=1.73*⁴√(1.155/9.81/0.8²通气管通气管+洗砂槽中间排水渠(6)滤池反冲洗方式：式中Q'——水泵流量(L/s)。H₀——排水槽顶与清水池最低水位高差(m),一般采用7m左右；h₁——水泵压水管路和吸水管路的水头损失(m);h₅——安全水头(m),一般采用1～2m。hw₄--砂滤层和煤滤层水头损失，m,设计中取h…=设计中取H₀=7m,h₁=2.0m,h₅=1.5根据水泵流量进行选泵，最终确定水泵型号为32SA-19J,泵的扬程为17m,(7)进出水系统万立方米/每天=2.894立方米/每秒，水深为1.6m,渠中水流速为1.507m/s。冲洗水流量q₁=1155L/s,采用管径D₃=800mm,管中流速v₃=2.09m/s。清水总流量Q=2.894m³/s,总清水干管采用D=1100mm,单个滤池清水管流量Q=0.241m²/s,采用管径D₂=400mm,管中流速vs=0.662m/s。中流速v₅=0.77m/s。排水虹吸管选D₅=400mm,管中流速为v=0.76m/s。4.清水池的计算(1)清水池的有效容积清水池的有效容积，包括调整容积、消防贮水量和水厂自用水的调整。清水池的总有效容积：式中V——清水池的总有效容积(m³);k——经验系数，一般采用10%～20%;Q——设计供水量(m³/d)。清水池共设2座，则每座清水池的有效容积V,为每座清水池的面积：设计中取池深h=5m取清水池宽B为40m,则池长L为则清水池实际有效容积为5×63×40=12600m³(2)管道系统1)清水池的进水管D₁=√(Q/4/0.785/v)=√(3.038/4/0.785/0.设计中取进水管管径为DN1100mm,进水管内实际流速为0.7m2)清水池的出水管：Q=KQ/24=1.4*262500/24=15312.5m³=√(4.253/4/0.785/0.8)设计中取DN1300mm,则流量最大时出水管内的流速为0.755m/s。3)清水池的溢流管：上不设阀门。出口设置网罩，防止虫类进入池内。4)清水池的排水管：清水池内的水在检修时需要放空，因此应设排水管。排水管的管径按2h内将式中D₃——排水管的管径(m);v₂——排水管内水流速度(m/s)。设计中取t=2hD₃=√(6300/2/3600/0.785/1.2)设计中取排水管管径为DN1000mm。清水池的放空采用潜水泵排水，在清水池低水位进行。(3)清水池的布置1)导流墙：在清水池中设导流墙，以防止池内出现死角，每池导流墙设2条，两边间距为13m,中间为14m将清水池提成3格，在导流墙内每隔1.0m,设0.1×0.1m过水方孔，使清水池清洗时，排水以便。2)检修孔在清水池顶设圆形检查孔2个，直径为1200mm.3)通气管为了使清水池内空气流通，保证水质新鲜，在清水池顶设通气孔，共12个，每条廊道4个通气管的管径为200mm,通气管伸出地面的高度高下错落，便于空气流通。4)、覆土厚度在清水池顶部覆盖1.0m厚的覆土，并加以绿化，美化环境。清水池的计算下面简图。(1).设计计算1)设计流量：最高时为Q=4982.64L/s2)设计扬程：ho——管网水头损失，取3m。h₄——安全水头，取安全水头为2.0m;3)选水泵和电机a.根据最大供水时Q=4982.64L/s=17937.5m²/h,H=69.1m,为了在都市用水量减少时进行灵活调配，并且节能，选择几台水泵并联工作来满足最高时用水量和扬程需要；而在用水量减少时，减少并联水泵台数或单泵供水，并保持工作水泵在其高效段工作。可以采用4台32SA-10型泵并联，其中1台泵备用。b.对所选水泵的校核在泵站中水泵选好之后，还必须按照发生火灾时的供水状况，校核泵站的流量和扬程与否满足消防时的需要。式中Q,——设计的消防用水量(m³/h);取324m³/h。取16531m³/h。Q,——一级泵站正常运行时的流量(m³/h);10937.5m²/h。量的大小决定，见建筑设计防火规范；取1h。则Q=13520.5m³/h=3755.7L/s可以看出所选水泵能满足消防规定。c.水泵机组布置1)、布置形式：直线单行布置，2)、水泵基础设计查《给水排水设计手册11》SA型泵安装尺寸计算，所选水泵不带底座，查水泵的安装尺寸表2—10水泵电机型号型号基础深度确实定：γ——基础所用材料容重，选用钢筋混凝土，W——水泵和电机重量，H=3*15400*9.8/5.618/2.285/2352H=1.5m>20*35=0.7m,符合规4)吸、压水管路计算每台水泵有单独的吸、压水管，吸、压水管路中水流经济流速基本规定：DN≥250时2.0～2.5m/s(1)吸水管查水力计算表得：管径DN1100,v=1.49m/s,i=2.74%(2)压水管查水力计算表得：管径DN900,v=2.47m/s,i=10.4%泵房所在地坪标高为43.5m,考虑施工以便以及可满足吸水规下式泵房，取地下部分高度为2.5m泵房地面上高度(不包括行车梁以上高度)为：=0.84+0.8+0.5+0.85*2.285+0.2+b——滑车高度，取0.8m;d——为起重绳垂直长度，水泵宽的0.85倍；1)起重设备度6m,起升速度1.5m/min,起重量为10吨。2)排水设备泵房是半地下式，采用电动水泵排水。沿泵房内壁设排水沟，将水集中到集水坑，再用泵抽吸到室外。泵房排水按照计，排水泵静扬程按5m计，水头损失约1m。因此总扬程6m左右，可选用40Z-30A离心泵，流量21m/s,扬程8.5m,配用的电机Y90L-4,3)通风设备泵房是半地下式，采用自然通风。4)真空泵选择W₂-泵壳内的空气体积，为0.247m³;K-漏气系数，采用1.05;T-水泵充水时间，为4min;Z₅-水泵的安装高度Z,=2.5m。①机器间长度：因电机功率不小于55kW,且为32SA-10长度为5.618m,则基础总长度L=4×5.修的空间，长度为4.0×3=12m此外，在泵房长度的一侧留有4.5m的检修场地，另一侧留有1m的通道。因此机器间总长度L=22.472+12.0+4.时取40m:②机器间宽度W=2.3+1.5+3=6.8m设计中取7m。再取1.③检修平台：取其宽为4.5m,长为8.5m。为了使机械澄清池配水均匀，因此设置配水井1个，采用一端进水另一端出水的方式。水停留时间为90s,配水井的进水流量为3.038m³/s,则配水井的有取配水井有效水深4.8m,超高0.3m,井体采用圆形，则配水井表面积：实际容积V=πR²*4.8=3.14*4.3²*4.8=278.68m³可以采用。为了防止一侧进水直接冲击出水管，应在进水侧设置一座挡水墙，墙高采用出水管采用Dg=900mm的铸铁管，其流量按照水量的75%进行计算：v=3.038*0.75*4/3.14/1(2)吸水井的计算设计根据需要设置分建式吸水井，靠近泵房一侧与二泵平行设置，与泵房之间的距离为2m,提成独立的两个，中间隔墙上安装阀门以保证足以通过邻格最大吸水流量。其调度管理以便，吸水管道短，水泵运行安全程度高。其存水量常常变化，井口水位随清水池水位涨落而变化，并和清水池保持一定的水位差，吸水井要有一定的超高。最低水位为清水池池底标高减去管路水头损失，清水池池底标高为38.9m,故吸水井最低水位为41.42m。吸水井重要计算其有效容量，采用最小容量法，设水在吸水井的停留时间为3min,则吸水井的有效容积为：二泵房设有四台泵，三用一备，每台泵均有单独的吸水管，Q=6330m³/h。查水力计算表得：管径DN1100,v=2.04m/s,i=4.13%喇叭口直径D取D=1.50d=1.65m,喇叭口与吸水井井底距离为h=0.8D=1.65*0.8=1.32m;喇叭口的最小沉没深度h₂应在吸水井最低水位如下0.6～1.2m,,取喇叭口与井壁净距b=1.0D=1.65m吸水井宽度B=1.65*3=4.95m,取为5.0m;吸水井长度本设计采用1.2mg/L,接触时间不不不小于30分钟。Q-需消毒的水量(m³/h)拟采用ZJ-1型转子加氯机2台，一用一备，加氯量为5~45尺寸L×B×H=650mm×310mm×1000mm,加氯机安装在墙上，两台加氯机间的净采用容量为1000kg的氯瓶，D=800mm,L=2120mm,氯瓶自重720kg存储量按最大用量30天计算，则密云县域西夏季西南风，冬季多东北风和西北风，主导风向为东北风，故将加氯间设在水厂的东南方，靠近滤池和清水池。氯水管线敷设在地沟内直到加氯点，地沟内有排水设施防止积水，氯水管管材用以便加速液氯气化，水压不小于20m。在从氯库进入加氯间，每个加氯机进一为搬运氯瓶以便，在氯库内设CD₁-60单轨电葫芦一种，轨道在氯瓶上方，第五章泥处理系统积F=76.59m²,每次清洗水量为485.1m²,水停留水间t=6min,冲洗废水含水率99.97%(含固率0.03%),冲洗废水排入排水池。(5)浓缩池持续运行，上清液回流。(6)脱水机按每日16小时工作，脱水机进泥含固率为3%,脱水后泥饼含固率27%。2.设计计算(1)污泥处理系统设计规模(每日需处理的干固体总量)根据上述设计水质指标每日干固体量：D₁=262500*(450*1.0+10%*51.4*T一设计采用的原水浊度(NTU)E1-浊度与ss的换算系数，取1.0A—铝盐混凝剂加注率(以硫酸铝计单位mg/L)E2一碱式氯化铝与氢氧化铝的换算系数，为1.53(2)澄清池排泥水量(3)滤池冲洗废水量(4)滤池冲洗废水干固体量8732+2104=10836m³/d,设计小时流量451.5m³/h(24小时运行)和，为119.24t。夜流量为10836-3981=6855m³/d(上清夜悬浮固体量较小，忽视不计)(9)脱水机进泥流量按16h工作计为3981/16=248.81m²/h,浓度为3%。(10)假设脱水机的分离效率为98.2%,则泥饼中的干固体总量为：119.425*98.2%=117.28t,分离液中干固量0.81t。(11)泥饼含固率27%,故泥饼体积为118.454/0.27=438.72m³/d,每小时泥饼体积438.72/16=27.42m³/h(12)分离液水量为3981-438.72=3542.28m²/a3.排泥池设计W₂为安全蓄水量，安全水深取水0.5m,排泥池的水深取4m,超高0.1mW₁=9²π*0.5=127.23m³排泥池出水管管径400mm管内流速1.0m/s4.浓缩池设计辐流式浓缩池的固体通量可取0.5～1.0kg/m²·h,液面负荷不不小于1.0m²/ (1)池边水深一般为3.5～4.5m。当考虑污泥在浓缩池作临时储存时，池边水(2)宜采用机械排泥，,当池子直径(或正方形一边)较小时，也可以采用多(4)池底坡度为0.08～0.10。超高不小于0.3m;浓缩污泥排出管管径不应不不小于150mm。采用沉淀浓缩法，圆形辅流式浓缩池四个。每池设计流量：14083.1/4=3520.775m²/d=146.70m²/h污泥浓缩时间：16h进泥含水率：99.1%出泥含水率：97%进泥浓度：9.37g/1(1)浓缩池面积：A=Q/G=146.70*9.37/2.5=549.8m²选用池径26.5m(3)沉淀池有效水深h₂=V/A=2347.2/549.8=4.27m(4)浓缩后剩余污泥量Q₁=Q(1-P₁)/(1-P₂)=3520.775*(1-0.99)/(1-0.97)=1173.59m³(6)池底坡度导致的深度h:取污泥斗上口直径D₁=3.0m,底部半径D₂=0.5mh=(D-D₁))*0.1/2=1.1取1.18m。h₅=(D₁-D₂)tan55)tan55*/取1.80m。污泥斗中污泥停留时间：T=(V₁+V₂)/3600/Q₁=(5.1+244.28)/360H=0.3+4.27+0.3+1.18+1.10.浓缩后分离出的污水量(上清液):Q’=3520.775-1173.59=2347.185m/d=97.80m³11.浓缩池上清液采用固定式溢流堰，溢流出水通过溢流堰进入出水槽，然后汇出水槽流量为q=0.0186m²/s则V=0.0186/0.4/0.1=0.46m²溢流堰采用单侧90°三角形出水堰，三角堰顶宽0.2m,深0.1m浓缩池三角堰个数为：80.74/0.2=404个污泥量qε=0.0136m²/s,采用污泥管径DN500,排入污泥调整池。④调整池采用圆形，取D=8.2m,其中有效水深3.0m,超高0.3m。排泥池进水管管径100mm,管内流速0.28m/s排泥池出水管管径150mm,管内流速0.21m/s已知：脱水机处理量E=148.896m³/h,t=16h,s=104.06t/d,P₃=97%。取n=2,不考虑备用，当一台脱水机检修时，另一台脱水机一日24小时取1台投料泵供1台脱水机，则2台脱水机需2台投料泵运行。选3台投料泵，2用1备。=(0.4+0.6*0.73)*104.06Z₁=(P₃/(1-P₃)-P₄/(1-P))*s=308布置成两层，,二层做成一种钢平台。为了减小钢平台的面积，将离心脱水机的附属设备(如药剂制备及投药系统)布置在底层，泥饼输送设备螺旋运根据脱水机的安装尺寸，则设计时脱水机房的平面尺寸设计为：L*B*等。此外水厂内其他某些建筑物；如堆场，车棚，围墙，篮球场。水厂规模是25万m²/d,在20～50万,按照《城镇给水设计手册》确1、生产管理及行政办公用房(1)生产管理用房：取350平米，未包括厕所、贮藏室面积。(2)行政办公用房：与生产管理用房合建，包括办公室、打字室、资料时、接待室等，用房面积人均5m²。本设计的行政人员额定取10个。则其面积为50m²。2、化验室(1)包括：理化分析室、毒物检查室、生物检查室(包括无菌室)、加热室、天平室、仪器室、药物贮藏室(包括毒品室)、办公室、更衣室(2)面积和人员配置：取200m²,配置8人。不包括车间班组化验(1)机修间：重要维修水厂范围内的水泵、电动机、阀门、管道、水处理设备及其他零星项目，考虑后期扩建，维修类型选用中修，则维修面积和人员配置如下：车间面积170m²,辅助面积(指备品库、更衣室、办公室的面积)80m²,人数为12人。(2)水表间：不设置电修间面积50m²,人员配置6人。(4)泥木工间：泥木工间面积60m²,人数为4人。4、车库：一般4t卡车按32m²/辆，2t卡车按22m²/辆，吉普按18m²/辆，超过三辆汽车的车库，设司机休息室、工具4t和2t卡车个2辆，吉普车两辆。因此车所占面积为144m²,司机休息室、工具间和汽油库共设计面积为36m²,总共为180m²。3个司机。其他杂品，这里取250m²,包括仓库管理人员的办公面积，其面积为6、食堂：每个就餐人员面积为1.8m²/人，设计水厂职工定员为100人，其面积取用180m²;7、浴室与锅炉房：浴室取80m²。锅炉房取80m²。8、传达室：面积为30m²,提成传达室、值班室宿舍。此外在加两个门卫室，取30m²。夜班工人临时休息用房，宿舍面积可按4m²/人考虑，住宿人数宜按值班职工总人数的45%—55%计。独身宿舍指常住在房，其面积可按5m²/人，人数宜按给水厂定员人数的35%—45%计算。值班宿舍面积为200m²,独身宿舍为200m²。10、堆场：管配件堆场200m²。砂石滤料堆场，在滤池附近，占地面积按全厂滤池滤料总重的10%考虑，其平均堆高采用1米，本设计滤料堆场取30m²。11、绿化用房：绿化面积不不小于7000m²时，绿化工定员2人，每增长7000—10000m²增配1人，绿化用房面积定额可按8m²/人计算。本设计的氯化工定员为4人，因此绿化用房面积为32m²。(1)原水管线(2)沉淀水管线(3)清水管线(4)超越管线(两清水池之间有联络管线，池底相似)厂内道路多数为6米，包括人行道2米。所有道路的转弯半径均为8米。构筑物名称构筑物名称静态混合器无筏滤池絮凝池虹吸滤池沉淀池直接过滤池澄清池一般快滤池表8-2连接管中容许流速和水头损失容许流速水头损失(m)附注静态混合器至机械澄清池流速宜取下限一般快滤池至清水池视管道长度而定水厂净水处理内各构筑物连接管线沿程水头损失及局部水头损失的计算如1)吸水井至清水池的水头损失已知管径D=1300mm,v=1.140m/s,i=1.00%。沿程损失h=L*i=22*0.001=0.022m,设计中取0.1m局部损失h=Σξv²1(2g)式中ξ为局部损失系数，其计算成果如下：——进口的局部阻力系数，取1.05₂——出口的局部阻力系数，取0.8ξ₃——钢制90°弯头的局部阻力系数，取1.015₄——闸阀局部阻力系数，按全开考虑，取0.07则Zξ=5₁+5₂+45₃+2ξ₄=1.总水头损失为h₁=h₄+h=0.1+0.33=0.43m,取0.45m2)清水池至滤池的水头损失已知管径D=1100mm,v=1.588m/s,i=2.42‰。沿程损失h=L*i=40*0.00242=0.0968m设计中取0.1m式中与为局部损失系数，其计算成果如下：5——进口的局部阻力系数，取1.05₂——出口的局部阻力系数，取0.85₃——等径丁字管的局部阻力系数，取0.15;——闸阀局部阻力系数，按全开考虑，取0.07则Zξ=5+ξ₂+ξ₃+4ξ+2ξ=1.0+0.8+0.1+3×1.01+0hg=Zξv²/(2g)=5.07*1.588²/(2*9.81)=0.65m总水头损失为3)机械搅拌澄清池至虹吸滤池的水头损失已知管径D=90