自来水厂给水工艺的流程样本

【摘要】人类生活用水非常重要，水质量也是非常核心。本文是一份给水厂设计阐明书，本文详细阐述了都市水解决工艺流程。并对工艺流程中各个过程给出了详细计算环节，解决办法，解决原理，并对给水厂她各个各个建筑物做了系统阐述。【核心词】给水解决工艺流程阐明书平面图高程图绪论设计基本资料设计水量：11000污水水质特点水源水质状况表原水水质PH7.7浊度200色度3.0氨氮10亚硝酸盐0.08大肠杆菌200总硬度（）85细菌总数80耗氧量12五日生化需氧量2.8厂区地势平坦本地气象资料：主导东南风；月平均气温最低-3°，最高30°水源取水口位于水厂北方向2千米，水厂位于水源地，与取水泵站建在一起关于设计根据：《生活饮用水水质常规检查项目及限值表》总体设计设计方案选取与拟定原水水质污染度较小，多数指标均符合原则状况，只需减少浊度和耗氧量，除去大肠菌群。结合实际状况，选取如下工艺流程来解决原水，已达到生活用水原则。原水→混凝→沉淀→过滤→消毒→出水工艺流程图工艺流程阐明取水本厂净水厂水量较小，可以采用水泵直接吸水，取水头部采用管式取水头部即可。混凝混凝过程中选取硫酸铝作为混凝剂，采用硫酸铝作混凝剂，运送以便，操作简朴，混凝效果好，由于水厂位于水源地，且与取水泵站合建在一起，因此，可以用泵投加方式投加硫酸铝。硫酸铝作混凝剂是将固体硫酸铝稀释80倍，也就是浓度为0.5%时，混凝效果最佳，因此采用溶液投加方式。由于水厂流量变化较小，因此，采用静态管道混合，并且采用静态管道混合能迅速混合，提高混合效果，投资省，在管道上安装容易，维修工作量少。水厂规模较小，从絮凝效果和占地面积方面考虑，采用垂直轴式机械絮凝池。沉淀原水水质浊度较大，因而选用上向流斜板沉淀池，效率高，占地面积小，但由于排泥量较大，因此采用多斗底水力排泥，每天排泥一次。在池表面设集水槽，采用沉没孔口集水方式。过滤为了进一步减少出水浊度，在沉淀之后进行过滤，采用虹吸型滤池和小阻力配水系统，使配水更加均匀，并用气—水反冲洗系统对滤料进行反冲洗。虹吸滤池才用了进水虹吸管和排水虹吸管而不需要使用大型阀门及相应启闭控制设备，进水管和排水管均安排在滤池中，布置紧凑，避免建造占地较大管廊；易实现自动化操作。消毒由于原水水质耗氧量较大，有机物含量较高，且具有氨氮，因此采用氯胺消毒，既可以减少氯化消毒副产物，氯味较轻，又可以控制管网中细菌再繁殖。通过上述各构筑物单元功能详细阐明后，可以得出如下图所示详细工艺流程：原水→泵房→静态管道混合器→机械絮凝池→斜板沉淀池→虹吸滤池→清水池→出水工艺流程详解图工艺流程计算给水解决某些静态管道混合器：静态管道混合器示意图1.设计流量：Q=11000=458.33=0.127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：采用D=450mm，则实际流速，混合单元数取N=3，则混合器混合长度为：2.混合时间：3.水头损失：机械絮凝池机械絮凝池：1.设计水量水厂设计水量为1.1万,水厂自用水量为10%，机械絮凝池分为两个系列，每个系列设计水量为：2.垂直轴式絮凝池尺寸式中—单池絮凝池容积（）；—单池设计解决水量（）；—絮凝时间（min）。设计中取=20min，则：絮凝池分为三格，每格尺寸，水深取3.0m，则絮凝池实际容积为：实际絮凝时间为：池超高取0.3m，则池总高度为3.3m。絮凝池分格墙上过水孔道上下交错布置，过孔流速分别为0.4、0.3和0.2，则孔洞面积分别为0.38、0.5和0.76，孔洞尺寸、和，实际过孔流速分别为0.38、0.304和0.203.每格设一台搅拌设备。斜管沉淀池斜管沉淀池：1.设计流量式中—单池设计水量（）；—设计日产水量（）；—水厂用水量占设计日用水量比例，普通采用5%~10%；—沉淀池个数，普通采用不少于2个。设计中取=11000，=10%，=2，则：2.平面尺寸计算沉淀池清水区面积：式中：斜管沉淀池表面积（）；：表面负荷，普通采用9.0~11.0。设计中取=9，则：沉淀池长度及宽度：设计中取沉淀池长度=10m,则沉淀池宽度：式中，设计中取为3m。为了配水均匀，进水区布置在10m长度方向一侧。在3m宽度中扣除无效长度约0.5m,则净出水面积：式中：净出口面积（）；：斜管构造系数。设计中取=1.03，则：=沉淀池总高度：式中：沉淀池总高度（m）；：保护高度（m），普通采用0.3～0.5m；：清水区高度（m），普通采用1.0～1.5m；：斜管区高度（m），斜管长度为1.0m，安装倾角60°，则=sin60°=0.87m；：配水区高度（m），普通不不大于1.0～1.5m；：排泥槽高度（m）。设计中取=0.4m，=1.2m，=1.2m，=0.83m，则：=0.4+1.2+0.87+1.2+0.83=4.5m3.进出水系统沉淀池进水设计：沉淀池进水采用穿孔花墙，孔口总面积：式中：孔口总面积（）；：孔口流速（），普通取值不不不大于0.15～0.20。设计中取=0.20，则：=每个孔口尺寸定为，则孔口数为53个。进水孔位置应在斜管如下、沉泥区以上部位。沉淀池出水设计：沉淀池出水采用孔集水槽，出水孔口流速，则穿孔总面积：式中：出水孔口总面积（）。=设每个孔口直径为4cm，则孔口数为：式中：孔口个数；：每个孔口面积（），。个设每条集水槽宽度为0.4m，间距为1.5m，共设5条集水槽，每条集水槽一侧开孔数为20个，孔间距为30cm。5条集水槽汇水至出水总渠宽度0.8m，深度1.0m。出水水头损失涉及孔口损失和集水槽内损失。孔口损失：式中：孔口水头损失（m）；：进口阻力系数。设计中取=2，则：集水槽内水深取为0.4m，槽内水流速度为0.38，槽内水力坡度按0.01计，槽内水头损失：式中：集水槽内水头损失（m）；:水力坡度；：集水槽长度（m）。设计中取=0.01，=8m，则：=出水总水头损失：，设计中取为0.15m。4.沉淀池斜管选取斜管长度普通为0.8～1.0m，设计中取为1.0m，斜管直径普通为25～35mm，设计中取为30mm，斜管为聚丙烯材料，厚度0.4～0.5mm。5.沉淀池排泥系统设计采用多斗底水力排泥，每天排泥一次。排泥管管径为200mm，斗底坡度为50°。6.核算雷诺数斜管内水流速度为：式中：斜管内水流速度（）；：斜管安装倾角，普通采用60°～70°；设计中取=60°，则雷诺数Re：式中：水力半径（cm），；：水运动黏度（）。设计中当水温℃时，水运动黏度=0.01＜500,满足设计规定。弗劳德数：介于之间，满足设计规定斜管中沉淀时间：式中：斜管长度（m）。设计中取=1.0m，则：=166.67s=2.8min基本满足规定（普通在2～5min之间）。虹吸滤池1.平面尺寸设计设计流量式中—每组虹吸滤池设计流量（）Q—设计流量（）n—虹吸滤池分组数（组）设计中取n=2==229.2=0.064两组滤池采用相似形式和工艺参数，本设计仅就一组系统就行计算。滤池面积F式中F—每组滤池总面积（）；V—设计滤速（），石英砂单层滤料普通采用8。设计中取v=10F==22.92滤池分格数N式中N—每组滤池分格数，普通采用6格；q—反冲洗强度，普通采用10.单格面积式中f—单格滤池面积（）；设计中取N=8f==2.86取单格长L为2m，宽B为1.5m，单格实际面积=正常过滤时实际滤速V=式中v—正常过滤时实际滤速（）；V==9.55一格冲洗时，其她7格滤速=式中Vn—格滤池冲洗时，其她7格滤速（）；普通采用.Vn==10.92.进水系统进水渠道设计中取2条矩形进水渠道，每条渠道流量==0.032进水虹吸管每格滤池进水量===0.008进水虹吸管断面面积==0.013进水虹吸管采用钢制矩形管，其长取为0.15m，宽0.1m；进水虹吸管实际断面面积为==0.150.1=0.015虹吸管内实际流速V===0.53正常过滤时进水虹吸管水头损失进水虹吸管局部水头损失=1.2()式中h$—进水虹吸管局部水头损失（m）;—进口局部阻力系数；—弯头局部阻力系数；—出口局部阻力系数；1.2—矩形系数设计中取$i=0.25；$e=0.8；$a=1.0h$=1.2（0.25+0.8+1.0）=0.035m进水虹吸管沿程水头损失式中—进水虹吸管沿程水头损失（m）;L—进水虹吸管总长度（m）；R—水力半径（m）；C—谢才系数；X—湿周（m）；n—粗糙系数。查表得n=0.012，R==0.026mC==45.35设计中取L=1.2m==0.006m进水虹吸管总水头损失为=0.035+0.006=0.041m,设计中取0.04m。强制冲洗时时进水虹吸管水头损失强制冲洗时时虹吸管内流速为0.71m/s，依照水头损失和流速平方成正比关系，=0.11m强制冲洗时水位高为0.11—0.06=0.05m。堰上水头=式中H2—堰上水头（m），普通以不适当超过1m为宜；La—堰板长度（m）,为减少堰上水头，应尽量采用较长堰板长度，普通采用。设计中取La=1.2m0.02m同理，强制冲洗时堰上水头强制冲洗时堰上水头增长0.03—0.02=0.01m。强制冲洗时总水位高强制冲洗时总水位高H3为强制冲洗时水位高于强制冲洗时堰上水头增长值之和虹吸管安装高度式中—虹吸管安装高度(m)；—进水虹吸管总水头损失(m)；—强制冲洗时总水位高(m)；0.04—凹槽底在强制冲洗时水位以上高度(m)0.06—虹吸管顶部转弯半径(m);虹吸水封高度+0.02式中—虹吸水封高度(m)；—进水斗横截面积(m)。设计中取=0.720.024m进水渠道水头损失所需渠道过水断面面积式中；—每条渠道设计流量；Vw—渠道内水流速度。设计中取=0.80m⁄s=0.04假设活动堰板高度为0.05m，由此可以推出进水渠道末端水深式中—进水渠道末端水深（m）—虹吸进水管管底距进水斗底高度（m）；设计中取进水渠宽度式中Ww—进水渠道宽度（m）。假设进水虹吸管采用钢板厚度为0.01m，则整个虹吸管所占宽度为0.30+20.01=0.32m，设计中取Ww=0.12m，则进水渠道整个宽度应为0.12+0.32=0.44m。进水渠道水头损失式中hlc—进水渠道水头损失（m）；Lc—进水渠道总长度（m）。设计中依照平面布置，取lc=21mR=C=45.35hlc=进水渠道总高度式中H8—进水渠道总高度（m）—活动堰高，普通采用；—进水渠道超高（m），普通采用0.1—0.3m设计中取=0.05m降水管水头损失降水管中流速式中—降水管中流速(m⁄s)；d—降水管直径（m）。设计中取d=0.5m0.04m⁄s降水管水头损失降水管水头损失涉及局部损失和沿程损失，其中沿程损失很小，可以忽视不计，其局部损失即可代表降水管水头损失。式中—降水管水头损失(m)；—进口局部阻力系数；—出口局部阻力系数。设计中取=0.5，=1.03.出水系统清水室和出水渠宽度拟定、清水室按构造配备，宽度取0.8m。清水渠宽度按照两个清水室宽度和它们之间隔墙厚度拟定，设计中隔墙厚度取0.2m，则整个清水渠宽度为1.8m。出水堰堰上水头式中∆hc—堰上水头（m）；b—出水堰宽度（m）。为减少堰上水头，设计中取b=6m∆hc=4.反冲洗系统配水系统虹吸滤池普通采用中小阻力配水系统。反冲洗水到滤池局部损失和沿程损失一格滤池设计两个检修孔洞，水流经检修孔洞时局部损失式中hh—检修孔洞局部水头损失（m）；—局部阻力系数；—反冲洗时检修孔洞过孔流速（q—反冲洗强度；f—单格滤池面积；2—检修孔个数（个）；d—检修孔洞直径（m）。设计中取=0.5，q=0.015,f=27.5,d=500mm=1.05m⁄s滤池底部配水空间进口某些局部阻力式中—滤池底部配水空间进口某些局部阻力（m）；—局部阻力系数；—进口流速（m⁄s）;—滤池底部配水空间高度（m）；W—滤池宽度（m）。设计中取0.5=0.0015.排水系统排水槽为了便于加工和维护，排水槽采用等断面三角形混凝土槽，每格滤池中设立两条排水槽，排水槽断面模数式中—排水槽断面模数；—一条排水槽流量。排水槽底距滤料上表面间距式中—排水槽底距滤料上表面间距（m）；—滤料厚度（m），普通采用0.7—0.8m；—最大反冲洗强度时滤层膨胀率；—滤料膨胀前空隙率，砂滤料普通采用。设计中取集水渠排水虹吸管水头损失排水堰清水池1.平面尺寸计算清水池有效容积V=kQ式中V—清水池总有效容积；K—经验系数，普通采用10%—20%；Q—设计供水量)；设计中取k=10%，Q=11000V=0.1清水池共设2座，则每座清水池有效容积清水池平面尺寸每座清水池面积 A=式中A—每座清水池面积（）；h—清水池有效水深（m）。设计中取h=4.0mA=取清水池宽度B为8m，则清水池长度L为：L=17.1m，设计中取为17m则清水池实际有效容积为17。清水池超高取为0.5m，清水池总高H：H=2.管道系统清水池进水管式中—清水池进水管管径（m）；V—进水管管内流速，普通采用0.7—1.0m⁄s。.设计中取v=0.7m⁄s设计中取进水管管径为DN750mm，进水管内实际流速为0.5m⁄s。清水池出水管由于顾客用水量时时变化。清水池出水管应按出水最大流量计。式中—最大流量；K—时变化系数，普通采用1.3—2.5；Q—设计流量。设计中取时变化系数K=1.5出水管管径式中—出水管管径（m）；—出水管管内流速(m⁄s)，普通采用0.7—1.0m⁄s。设计中取清水池溢流管溢流管直径和进水管管径相似，取为DN800mm。在溢流管管端设喇叭口，管上不设阀门。出口设立网罩，防止虫类进入池内。清水池排水管清水池内水在检修时需要放空，因而应设排水管。排水管管径按2h内将池水放空计算。排水管内流速按1.2预计，则排水管管径式中—排水管管径（m）；t—放空时间（h）；—排水管内水流速度（m⁄s）。设计中取t=2h设计中排水管管径为DN300mm。清水池放空也常采用潜水泵排水，在清水池低水位时进行。清水池平面图附属建筑物拟定生产管理及行政办公用房生产管理用房涉及控制室，检修时，，药用库房，实验大楼，技术资料室，管配件厂，等。行政办公用房涉及办公室、打字室、资料室和接待室等，宜于生产管理用房联建化验室普通涉及理化分析室、毒物检查室、生物检查室（涉及无菌室）、加热室、天平室、仪器室、药物贮藏室（涉及毒品室）、办公室、更衣室等。维修车间涉及机修间、水表间、电修间、泥木工间其她车库，仓库，食堂，职工宿舍，浴室，锅炉，传达室，堆砂场净水解决厂总体布置平面布置设计平面布置原则1.布置紧凑，以减少水厂占地面积和连接管渠长度，并便于操作管理。2.充分运用地形，力求挖填土方平衡以减少填挖土方量、挖土方量和施工费用。3.各构筑物间连接管渠应简朴、短捷，尽量避免立体交叉，并考虑施工检修以便；有时也需设立必要超越管道，以便某一构筑物停产检修时，为保证必要水量供应采用应急办法。4.建筑物布置应注意朝向和向。5.有条件最佳把生产区和生活区别开，尽量避免非生产人员在生产区逗留和通行，以保证生产安全。6.对分期建造工程，既要考虑近期完整性，又要考虑远期工程建成后整体布局合理性。还应考虑分期施工以便。平面布置构筑物尺寸：（长度单位为m）加药加