机械搅拌澄清池、V型滤池设计计算

第一篇净水厂设计说明书第一章总论第一节设计任务及要求一．设计目的通过本次净水厂的设计，培养和锻炼应用理论知识解决工程实际问题的能力。二．设计内容〔一〕确定净水厂的位置。净水厂水处理工艺流程及净水构筑物〔或设备〕的类型和数量。要求作出最少两套方案，进行技术经济比拟，推出最正确方案。〔二〕进行净水厂构筑物及设备的工艺设计计算，并在计算书上绘制净水工艺有关的一系列草图。〔三〕进行水厂各构筑物，建筑物及各种管渠等总体布置。三．设计成果〔一〕设计说明书与计算书各一份。〔二〕设计图纸4—6张包括：1．净水厂平面布置图〔1:100—1:500〕。2．净水厂工艺流程高程布置图〔纵向1:50—1:100；横向1:100—1:200〕。3．滤池或其它净水构筑物的工艺构造图〔平面及剖面1:50—1:100〕。四．设计说明书与计算书的要求应说明水厂净水工艺过程，以及选择净水构筑物形式的简单理由，尤其对水厂的总平面布置和高程系统及设计中的独到之处作深入的阐述。应详细地计算出水厂的药剂投配设备，混合池，反响池，沉淀池，澄清池，过滤池及清水池的全部主要尺寸。应用消毒等选用设备的选用理由及主要规格参数进行简要说明。在计算中，应列出所应用的全部计算公式。同时应对所取的计算数据的选择加以说明并注明其资料来源。所计算的构筑物及设备，皆应绘出相应的计算草图。根据水厂规模，列出水厂人员编制数目，初拟水厂附属建筑物的占地面积等。其它：1．设计在指导教师指导下应由每个学生独立完成。2．对设计内容及质量的要求。设计要点与步骤以及设计参考资料等参见城市净水厂毕业设计指示书。第二节设计资料一．设计题目R市净水厂设计二．根本资料〔一〕设计水量Q=5.2×(1+5%)万=54600m3/d=2275m3/h=〔水厂的自用水量5%-10%，这里取5%〕〔二〕水源水质资料表项目数量项目数量浊度300—800度总硬度〔以CaCO3计〕200毫克/升色度10度氯化钠21毫克/升pH6.5—7.3硝酸盐〔以氮计〕10毫克/升细菌总数12000个/毫升铁0.1毫克/升大肠杆菌8500个/升溶解性固体500毫克/升臭和味略有耗氧量9.68毫克/升〔三〕对水质的根本要求〔生活饮用水水质标准〕1．无漂浮物，无令人作呕的不愉快的臭和味；2．水的酸碱度到达pH=6.5—8.5；3．色度不超过15度，并不得呈现出其他异色；4．浑浊度不超过1度，特殊情况下不超过5度；5．总硬度〔以CaCO3计〕为450mg/L;6．氯化物250mg/L,溶解性总固体为1000mg/L;7．耗氧量〔以计〕为3mg/L,特殊情况下不超过5mg/L;8．细菌总数100CFU/mL;9．总大肠杆菌在每100mL中不得检出。〔四〕厂区地形平坦〔五〕当地气象资料：气温〔月平均〕：最高30℃最低-6〔六〕土壤冰冻深度：地面下0.8米〔七〕厂区地下水位标高：-5米〔水厂相对地面标高定为0.00〔八〕水源取水口位于城市西北方向5公里第二章总体设计第一节处理流程确实定水处理的任务主要是去除水中悬浮物、胶体、病毒、细菌及异臭、异味。属于水的净化和水的消毒处理。水的净化主要采用自然沉淀、混凝沉淀〔澄清〕、浮升、过滤、吸附技术，水的消毒主要采用化学消毒法和物理消毒法。根据水源水质资料可知，浊度、细菌总数、大肠杆菌、臭和味、耗氧量不符合《生活饮用水卫生标准》〔GB5749-85〕。而其他指标均处于正常范围内。所以净水厂设计的处理工艺可采用一般的水源净水工艺流程。一．具体流程↓混凝剂↓消毒剂原水→混凝沉淀或澄清→过滤→消毒→饮用水二．工艺流程方案Ⅰ：↓PAC↓二氧化氯原水→一泵房→机械搅拌澄清池→V型滤池→清水池→二级泵站→用户方案Ⅱ：↓PAC↓二氧化氯原水→一泵房→机械絮凝池→平流沉淀池→普通快滤池→清水池→二泵站→用户第二节处理构筑物及设备形式的选择一．厂址的选择从厂址的选择来看，有两套方案：〔一〕将水厂设置在取水构筑物附近优点：1．水厂和取水构筑物可集中管理2．节省水厂自用水〔如滤池冲洗和沉淀池排泥〕的输水费用并便于沉淀池排泥和滤池冲洗水排除；缺点：1．离城市管网较远，用管道输水会增加输水工程造价，且输水管道需按最高日最高时水量确定管径，所受压力较大，从而提高了管道的造价。2．需在主要配水区增设配水厂，净化后的水由水厂送至配水厂，再由配水厂送至城市管网，增加了给水系统的设施和管理工作。〔二〕将水厂设在城市管网附近优点：无需增设配水厂，且从水厂到主要用水区的管道口径要减小，管道承压要小，节省了一些输水管道费用。缺点：1.增加了水厂的自用水输送费用2．不便于反冲洗水的排放。根据以上比照，由于给水厂与人们的生活密切相关，为了方便管理，需要随时监控，并无须增设配水厂，降低造价，应选择厂址设在城市管网附近。二．处理构筑物及设备的选择和确定〔一〕净水构筑物的选择本着以下几点原那么：1．新建的水厂应采用具有潜力的构筑物。2．采用单位面积产水率高的构筑物。3．采用简单可靠，效果好的设备。4．尽量考虑运行自动化。〔二〕具体选择如下：1．混凝剂常用混凝剂有AL2〔SO4〕3·18H2O、Fecl3.6H2O、FeSO4.7H2O、碱式氯化铝、聚丙烯酰胺等，两套设计方案均采用PAC作为混凝剂，它又名聚合氯化铝。优点：〔1〕PAC的絮凝体致密且大，形成快，易于沉降，混凝效果好；〔2〕在混凝过程中消耗碱度少，温度适应性高，且适应的PH范围较宽且稳定；〔3〕使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好〔4〕投药量少，节省药耗，降低制水本钱〔5〕来源广，价格较廉价2．混合方式两种设计方案均采用泵站混合，将药剂加在吸水井喇叭口处，设备简单，混合充分，效果好，不另外消耗动能，另外泵中的叶轮可以让PAC与原水充分混合，从总体经济效益而言具有一定优势。3．投药方法及方式确实定〔1〕投药方法①湿式投法：易于混合，投量易于调节，不易堵塞出口，管理方便，但占地面积大，易腐蚀，人工调节时工作繁重。②干式投法：与湿式投法优缺点相反，但劳动条件差，设备复杂，混凝剂用量小时不易调节。本设计采用湿式投法。〔2〕投药方式①重力投加：需建造高位溶液池，利用重力作用将药液投入水内，适用于中小型水厂，输液管线不长的情况。②水射器投加：设备简单，使用方便，不受药液池高程限制，但效率低，假设药液浓度不当，易引起堵塞。③计量泵投加：计量泵采用耐酸泵配以转子流量计进行投加，可定量投加，不受压力管限制，适用于大中型水厂。本设计采用重力投加方式。4．反响沉淀设备方案Ⅰ用机械搅拌澄清池，它处理效率高，单位面积产水量大，适应性较强，处理效果也较稳定，并适用于大中型水厂，其主要缺点是需要机械搅拌设备，池径大且原水浊度高时需设机械刮泥设备，维护管理较麻烦。方案Ⅱ反响池采用机械絮凝池，沉淀池采用平流沉淀池。机械絮凝池絮凝效果好，构造简单，施工方便，但是絮凝时间长，占地面积较大；平流沉淀池，可用于各种规模水厂，沉淀效率高，但是池体大，占地面积大，对厂址选择有要求。5．过滤设备方案Ⅰ采用V型滤池：它可实现恒水位等速过滤，采用均质粗砂滤料且厚度较大，截污量较大，出水水质好；采用小阻力配水系统，承托层较薄；气水联合反冲洗加外表扫洗；水冲洗强度低，冲洗水耗省；采用砂滤料，材料易得，价格廉价。但是配套设备多，土建较复杂。方案Ⅱ采用普通快滤池：它造价低，有成熟的运转经验；采用砂滤料，材料易得，价格廉价；不需要大量阀门设备；采用大阻力配水系统，单池面积可做的较大；池深较浅；可采用降速过滤，水质较好。但是，阀门多，必须设有全套冲洗设备。6．消毒方法常用消毒剂优缺点分析：液氯：优点：本钱低，设备简单，操作方便，消毒效果稳定，余氯保持时间长。缺点：当加氯量大时，可能导致水味不好。有机物含量较多时，采用液氯将导致许多有机氯化物的产生，被疑心对人体的健康有害。漂白粉：优点：适用于液氯供给不方便的地方，价格低，设备简单。缺点：含氯量低，用量大，制备容积大，操作麻烦。氯胺：优点：能延长管网中剩余氯的持续时间，能减轻由于加氯而产生的不良水味。缺点：氯胺消毒过程速度慢，要求接触时间长，需增加加氨设备。=4\*GB3④二氧化氯：优点：不会生成有机氯化物；较自由氯的杀菌效果好；具有强烈的氧化作用，可除臭、去色、氧化锰、铁等物质；投加量少，接触时间短，余氯保持时间长。缺点：本钱高；一般需现场随时制取；制取设备较复杂；需控制氯酸盐和亚氯酸盐等副产物。本设计两方案均选用二氧化氯消毒。因为二氧化氯比其它消毒方式的杀菌效果好，余氯保持的时间长，可直接采用电解法二氧化氯消毒，利用新型复合二氧化氯发生器，只需加盐，其余工作过程全部自动控制。三．结论通过以上对各水处理构筑物的比拟，方案Ⅰ所选用的水处理构筑物无论从经济因素，长远利益或是运行效果，总的来说都较方案Ⅱ具有优势，故本设计选用方案Ⅰ。注：方案Ⅰ中各构筑物的设计详见设计计算书。第三章混凝沉淀第一节药剂投配设备一．药剂投配的流程搅拌搅拌溶液池反响流量搅拌搅拌溶液池反响流量计混合溶解池溶液池水水投药流量计耐酸泵二．混凝剂本设计采用PAC加药量：30mg/L每日配置次数：3次采用重力投加方式三．溶解池、溶液池溶液池形状采用矩形，采用两个池子，交替使用。每个容积W1=2.42m3，尺寸为：长宽高=1m1m0.9m，其中包括超高0.2m，采用压缩空气搅拌。底部设置排空管，采用钢筋混凝土池体。溶解池形状采用矩形，采用1个池子，容积为0.7m3，尺寸为：长宽高=1.4m1.5m1.2m，其中包括超高0.2m，采用压缩空气搅拌。底部设置排渣管，池体采用钢筋混凝土池体，内壁进行防腐处理，涂衬环氧玻璃钢。第二节混合设备本设计采用水泵混合，药剂加在泵前吸水井喇叭口处，采用重力投加方式，泵站中叶轮可将PAC与原水充分搅拌混合，故无需再另外加设混合设备。第三节反响设备方案Ⅱ采用机械搅拌絮凝池一．设计数据设计进水量：Q=54600m3/d=2275m3/h=絮凝池个数：n=2个池内平均水深：H1=2.0m，超高取0.3m絮凝时间：t=20min廊道内流速采用6档，即v1=0.5m/s；v2=0.4m/s；v3=0.35m/s；v4=0.3m/s；v5=0.25m/s；v6=0.2m/s；二．设计计算〔一〕总容积：ω=957m〔二〕单池平面面积：f=281.5〔三〕池长、宽：9.0×9.0m〔四〕GT值计算：水温t=20°CGT=40800〔在104～105之间〕第四节沉淀设备的设计方案Ⅱ采用平流沉淀池一．设计参数〔一〕设计水量：Q=54600m3/d=2275m3/h=0.632m3/s设2座，每座〔二〕水平流速：v=10mm/s二．设计计算〔一〕池长：L=54m〔二〕池宽：B=9m〔三〕池深：H=3.8m〔其中超高0.3m〕第五节澄清设备的设计方案Ⅰ采用机械搅拌澄清池：它处理效率高，单位面积产水量大，适应性较强，处理效果稳定，并且采用机械刮泥设备，对较高浊度水处理也具有一定的适应性。但是机械搅拌澄清池需要机械搅拌设备，并且维修较麻烦。一．设计参数〔一〕澄清池的设计流量Q=0.632m3/s(包括自耗水量)，该设计中采用2座澄清池，那么单座池设计流量为〔二〕污泥回流量按4倍设计流量计；第二反响室的提升流量=(3~5)=5×0.316=1.58〔三〕水的总停留时间T=(1.2~1.5)h，取T=1.5h〔四〕第二反响室及导流室内流=(40~70)mm/s取50mm/s〔五〕第二反响室水的停留时间t1＝〔0.5～1.0〕min＝1min=60s〔六〕别离室上升流速＝(0.8~1.1)mm/s=1mm/s二．设计计算〔一〕第二反响室内径D1=6.4m，外径6.9m，第二反响室高度H1=3m〔二〕导流室导流筒直径D2=9.4m，导流室外径9.6m〔三〕澄清池直径D=22.24m〔四〕池超高H0=0.3m，池直壁高H4=2.3m，池圆台高度H5=4.1m，池子圆台斜边倾角为45o，圆台底直径DT=14.04m〔五〕球冠高H6=1.05m，球冠半球R球=23.99m〔六〕池总高H=7.75m〔七〕配水槽直角边长B1=0.83m，出水孔直径d=0.1m，出水孔数n=90个〔八〕第一反响室底板厚为0.15m，上端直径D3=8.86m，高度H7=3.25m，伞形板延长线交点处直径D4=14.7m，伞形板下端圆柱直径D5=14.07m，下檐圆柱体高度H8=0.63m，伞形板距池底高度H10=0.015m，锥部高度H9=2.305m〔九〕容积计算1.第一反响室容积： V1=424.22m2.第二反响室容积：V2=235.41m3.别离室容积：V3=1314.44m4.池各室停留时间为：第二反响室：T1=9.81min，第一反响室：T2=17.66min，别离室：T3=54.74min第一反响室和第二反响室停留时间之和为9.81+17.66=27.47min(20～30min)第四章过滤第一节方案Ⅰ的V型滤池本设计采用4座滤池，每池分2格一.设计数据〔一〕采用两座滤池，每座处理水量为：Q=0.316m3〔二〕设计滤速：8m/h〔三〕冲洗强度：q=14L/〔s·m2〕；〔四〕冲洗膨胀度：50%；〔五〕冲洗时间：6min；〔六〕滤池工作24小时，冲洗周期12小时〔七〕采用单层滤料：石英砂：0.4m。二.设计计算〔一〕滤池实际工作时间：T=24-0.1=23.9h〔二〕每个滤实际总面积：86.9m〔三〕单格面积：37.4m〔四〕单格有效尺寸采用L×B=11×3.4，实际单格面积为37.4m2〔五〕滤池高度：4.7m第二节方案Ⅱ的普通快滤池本设计采用2座普通快滤池。一．设计数据每座滤池的设计水量为：Q=27300m3正常滤速：v=10m/s反冲洗强度：q=14L/(s·m2)滤料：单层滤料，石英砂0.7m二．设计计算〔一〕池总尺寸每座滤池的面积115m对称双行排列，每排3格，每格面积19.2m滤池总高度：H=3.15m滤池尺寸：L=5.5m，B=3.5m〔二〕滤速实际滤速：v=12m/h〔三〕进水系统进水管径：D=600mm〔四〕排水系统排水管管径为：D=600mm〔五〕放空管系统放空管管径为：D=300mm第五章消毒本设计采用滤后二氧化氯消毒，这种消毒方式不会生成有机氯化物；较自由氯的杀菌效果好；具有强烈的氧化作用，可除臭、去色、氧化锰、铁等物质；投加量少，接触时间短，余氯保持时间长。但是本钱高；一般需现场随时制取；制取设备较复杂；需控制氯酸盐和亚氯酸盐等副产物。一．投药量为了保证平安，产气量为2mg/L，那么每小时总产气量Q=4.55kg/h二．耗盐量及储盐量耗盐量G=4258.8kg/月，食盐储量按1个月设计，每袋固体食盐为50kg，共约86袋三．设备选型选择3台YLD—3000型号的二氧化氯发生器，2用1备，主机外形尺为1200×950×1000，整流电源外形尺寸800×800×1200〔单位：mm〕第六章其他设计第一节清水池清水池的总调节容量按水厂产水量的15%~20%估计，这里取15%。采用矩形钢筋混凝土清水池2座，那么W=15%×54600/2=4095m3，考虑到消防水量，取清水池的容积4100m3,采用矩形钢筋混凝土标准图。每座尺寸L×B=32×32m，H=4.3m，有效水深为4m,超高0.3m。清水池进水管直径为D=第二节二泵站泵房面积144m2，尺寸为：第七章水厂总体布置一．设计原那么〔一〕水处理构筑物的生产能力，应以最高日供水量加水厂自用水量进行设计，并以原水水质最不利情况进行校核。〔二〕水厂应按近期设计，考虑远期开展。〔三〕水厂设计应考虑各构筑物或设备进行检修，清洗及停止工作时仍满足用水要求。〔四〕设计中必须遵守设计标准的规定。二．平面布置水厂的根本组成分两局部：〔一〕生产构筑物和建筑物，包括处理构筑物、清水池、二级泵房、加药间等。〔二〕辅助建筑物，其中又分为生产辅助建筑物和生活辅助建筑物两种，前者包括化验室、修理部门、仓库、车库及值班宿舍等，后者包括办公楼、食堂、浴室、职工宿舍。1．布置内容各构筑物和建筑物的平面定位，各种输水管道、阀门布置，排水管道〔明渠〕及窨井的布置，各种管道交叉的布置，供电线路位置，道路绿化、围墙及辅助构筑物布置等。2．布置原那么：〔1〕按功能分区，配置得当。〔2〕功能明确，布置紧凑。〔3〕顺序排列，流程简捷。〔4〕充分利用地形〔5〕力求重力排泥，防止加压提升。〔6〕留有适当余地，考虑扩建的和施工的可能。〔7〕建筑物布置应注意朝向和风向。3．水厂其他辅助建筑面积一览表及人员配置：表水厂其他辅助建筑面积一览表及人员配置附属建筑面积〔m2〕人员配置〔人〕办公楼216〔12×18〕15化验室108〔9×12〕6机修间162〔9×18〕8车库108〔9×12〕1仓库162〔9×18〕1食堂108〔9×12〕5传达室27(4.5×6)2浴室、锅炉房90〔6×9+6×6〕2电修间36〔3×12〕4堆场90〔6×15〕1职工宿舍108〔9×12〕2附属建筑面积〔m2〕人员配置〔人〕总计118847注：办公楼包括生产管理用房和行政办公用房，其中生产管理用房包括技术室1人，技术资料室1人，劳开工资室2人，财务室2人，会议室1人，调度室2人；另外行政办公用房包括办公室2人〔厂长1人，副厂长1人〕，打字室2人，资料室1人，接待室1人。总计办公楼15人。三．水厂高程布置本设计中厂区平坦，布置时充分利用重力流。原水只经一次提升就可以通过各构筑物，中间不需要再设加压提升装置。沉淀〔澄清〕池的排泥和放空，滤池的冲洗水的排除均靠重力进行，且水厂的填挖量趋于平衡。处理构筑物的水头损失及构筑物间的沿程损失按《净水厂设计知识》中所提供的估算数据进行估算。各项水头损失确定后，便可进行构筑物高程布置。构筑物高程布置与厂区地形、地质条件及采用的构筑物形式有关。当地形有自然坡降时，有利于高程布置，当地形平坦时，高程布置中既要防止清水池埋入地下太深，又要防止絮凝池，沉淀池或滤池在地上抬高而造价增大，尤其在当地地质条件差，地下水位高时。第二篇净水厂设计计算书第一章方案Ⅰ的设计计算第一节混凝一．计算数据〔一〕计算水量Q=5.2×(1+5%)万=54600m3/d=2275m3/h=〔水厂的自用水量5%-10%，这里取5%〕〔二〕药剂种类：聚合氯化铝(PAC)〔三〕加药量：20mg/L〔四〕每日和药次数n=3次，每班1次〔五〕药液浓度b=15%〔按固体质量计，范围5%～15%〕〔六〕储药量：半月用量二．工艺流程搅拌搅拌溶液池搅拌搅拌溶液池反响流量计混合溶解池溶液池水水投药流量计耐酸泵图工艺流程图三．设计计算〔一〕溶液池容积：式中：Q—处理水量，m3/hu—混凝剂最大投加量，20mg/Lc―溶液浓度，百分值5―15，取15n―每日调制次数，取3溶液池设置两个,以便交替使用，保证连续投药。单池容积W1为2.42m有效高度采用1.0m,超高0.2m溶液池的形状采用矩形，尺寸：长×宽×高=2m×1.5m×1.2m，底坡取0.03，底部应设置排空管，采用钢筋混凝土池体〔二〕溶解池容积：溶解池采用一个池子，它的容积为0.7有效高度采用0.7m，超高0.2m溶解池形状采用矩形，尺寸为：长×宽×高=1m×1m×0.9m溶解池的放水时间采用t=10min，那么放水流量：查水力计算表得放水管管径do=80mm时，相应流速v0=0.63m/s。底坡取0.03，池底部设管径为100mm的排渣管一根，排渣管采用塑料管。溶解池设置在地平面以下，池顶高于地面0.2m，采用钢筋混凝土池体，内壁进行防腐处理，涂衬环氧玻璃钢。〔三〕压缩空气搅拌调制药液的计算1．需用空气量Q溶液池空气供给强度：4溶解池空气供给强度：8溶液池需用空气量：Q1＝nFq＝1×(2×1.5)×4＝12L/s溶解池需用空气量：Q2＝nFq＝1×(1×1)×8＝8L/s式中：n—药池个数，一般应设两个；F—药池平面面积，m2；q—空气供给强度，L/(s.m2)总需空气量＝Q1＋Q2＝12＋8＝20〔L/s〕＝1.2〔m³/min〕2．选配空压机机组：选择两台同样型号的空压机，一用一备表型号排气量m3/min排气压力MPa轴功率kW冷却方式耗水m3/h外形尺寸〔mm〕电动机长宽高型号功率kWVF-2.8/72.80.717风冷173712001317Y200L1-618.5〔四〕投药管投药管流量〔设两个投药管〕连接每台计量泵的投药流量为qz=0.056L/s=201.6L/h，加药管采用塑料管，取投药管管径d=15mm，相应的流速为0.25m/s〔五〕流量计采用三台转子流量计，两用一备选用BQ型转子流量计，其可计量的范围0.5~350L/h，那么201.6L/h可通过其计量。〔六〕加药间及药剂库的布置药剂库考虑存15d的混凝剂用量，按固体含PAC为95%计每日投加混凝剂量=PAC采用桶装，每桶重40kg，桶直径D=0.4m，高0.5m需桶数为库中堆高为三桶，每桶占地面积为0.1257m总占地面积为考虑通道系数30%，药剂库面积为18.86×1.3=24.52m2,取为30m加药间面积为30m2，药剂库面积为30m加药间和药剂库合建，考虑扩建，其尺寸定为L×B=10×6=60m〔七〕耐酸泵在溶解池和溶液池之间加设一台耐酸泵选用两台IH50-32-125耐酸泵，其中一台备用，耐酸泵的用途是将已溶解的PAC打入溶液池中。该耐酸泵的流量为4.17L/s，扬程为18m，转速为2900r/min，轴功率为1.5kW。〔八〕进水管水厂进水管为两条，每条管道的流量为316L/s，选用铸铁管，管径为D=700mm，其相应流速为v=0.824m/s，1000i=1.22。〔九〕吸水井本设计设一个吸水井，采用吸水井与泵房合建的方式，那么吸水井的容积为54m3，采用矩形钢筋混凝土结构，其尺寸为L×B=9×6m2，那么水在吸水井中停留时间约为〔十〕混合方式本设计采用泵站混合，药剂加在泵前吸水井喇叭口处，采用重力投加方式，泵站中叶轮可将PAC与原水充分搅拌混合，故无需再另外加设混合设备。第二节机械搅拌澄清池澄清池的设计流量Q=0.632m3/s(包括自耗水量)，设计中采用2座澄清池，那么单座池设计流量为一．条件1．污泥回流量按4倍设计流量计；第二反响室的提升流量=(3~5)=5×0.316=1.582．水的总停留时间T=(1.2~1.5)h，取T=1.5h3．第二反响室及导流室内流=(40~70)取504．第二反响室水的停留时间t1＝(0.5~1.0)min取1min=60s5．别离室上升流速＝(0.8~1.1)=1二．第二反响室1．第二反响室截面积式中：—第二反响室计算流量〔〕u1—第二反响室及导流室内流速〔〕，取0.05m/s2．第二反响室内径式中：A1—第二反响室中导流板截面积，内设12块导流板，为0.035m那么第二反响室壁厚=0.25m，那么第二反响室外径3．第二反响室高度式中：t1—第二反响室内停留时间，0.5~1.0min，取为60s三．导流室导流板截面积A2=A1=0.035m2，导流室面积导流室内径：取导流室壁厚δ2=0.1m，那么导流室外径第二反响室出水窗高度：导流室出口流速：u6=0.06m/s(取值范围40~70mm/s)出口面积：出口截面宽：出口垂直高度：四．别离室设别离室上升流速u2=0.001m/s(范围0.8～1.1mm/s)，那么别离室面积：池子总面积：池子直径：五．池深取水在池中的停留时间T=90min=1.5h那么池有效容积：考虑增加4%的结构容积，那么池计算总容积取池超高：H0=0.3m，设池直壁高：H4=2.3m，池直壁局部容积：取池圆台高度：H5=4.1m，池圆台斜边倾角450那么圆台底直径：本池池底采用球壳式结构，取球冠高H6=1.05m，故圆台容积：球冠半径：球冠体积：池实际有效容积：V=W1+W2+W3=893.49+1077.66+81.88=2053.03m实际总停留时间：池总高度：六．配水三角槽进水流量增加10%的排泥水量，设槽内流速u3=0.5m/s〔0.5～1.0m/s〕，那么三角槽的直角边长三角槽采用孔口出流，孔口流速同u3，那么出水孔总面积，采用孔口d=0.1m，出水孔数n=，为施工方便，采取沿三角槽每40设置一孔，共90孔。孔口实际流速：七．第一反响室第二反响室底板厚：δ3取为0.15m，那么第一反响室上端直径：第一反响室高度：伞形板延长线与池壁交点处直径：，取泥渣回流缝流速u4=0.15m/s，泥渣回流量，那么泥渣回流缝宽度：设裙板厚：δ4=0.06m伞形板下端圆柱直径：按等腰三角形计算：伞形板下檐圆柱体高度，伞形板离池底高度伞形板锥部高度八．容积计算第一反响室容积：第二反响室容积：别离室容积：那么实际各室容积比为：第二反响室:第一反响室:别离室=池各室停留时间为：第二反响室，第一反响室，别离室第一反响室和第二反响室停留时间之和为：9.81+17.66=27.47min(20～30min)九．进水系统选用球墨铸铁管进水管D=800mm，v6=0.824m/s出水管D=800mm，v6=0.824m/s十．集水系统本池因池径较大，采用辐射式集水槽和环形集水槽集水。设计时辐射槽、环形槽、总出水槽之间按水平连接考虑，还以2Q进行校核，决定槽断面尺寸。如图：图集水槽草图1-辐射集水槽；2-环形集水槽；3-淹没出流；4-自由出流〔一〕辐射集水槽全池共设12根槽内流量：设辐射槽宽：b1=0.25m，槽内水流流速v51=0.4m/s，槽底坡降il=0.1m，槽内终点水深槽内起点水深=0.301m式中槽临界水深按2q1校核，取槽内水流流速设计取槽内起点水深为0.3m，槽内终点水深为0.4m，孔口出流孔口前水位0.05m，孔口出流跌落0.07m,槽超高0.20m,如图图辐射集水槽草图槽起点断面高为0.30+0.07+0.05+0.20=0.62m槽终点断面高为0.40+0.07+0.05+0.20=0.72m〔二〕环形集水槽：取v52=0.6m/s，槽宽b2=0.5m，考虑施工方便，槽底取为平底，即il=0，那么槽内终点水深槽临界水深槽内起点水深流量增加一倍时，设槽内流速v52′=0.8m/s设计取用环形槽内水深为0.75m，槽超高定为0.3m，那么槽断面高为0.75+0.07+0.05+0.3=1.17m〔三〕总出水槽设计流量为Qʹ=0.316m3/s，槽宽b3=0.7m槽内水流流速，槽底坡降il=0.20m，槽长为5.3m。槽内终点水深槽内起点水深按设计流量增加一倍时Q=0.632m3/s，b=0.7，v53′=0.9m/s槽内终点水深n=0.013，槽内起点水深所以设计取用水槽内起点水深为0.9m，槽内终点水深1.1m，槽超高为0.3m按设计流量计算得从辐射起点至总出水槽终点的水面坡降为设计流量增加一倍时，从辐射起点至总出水槽终点的水面坡降为〔四〕孔口出流本池辐射集水槽集水方式，采用孔口集水：取孔口前水位高0.05m，流量系数µ=0.62，那么孔口面积：在辐射集水槽双侧及环形集水槽外侧预埋DN25塑料管作集水孔，如安装斜板〔管〕时，可将塑料管剔除，那么集水孔径改为D=32mm每侧孔口数目：安装斜板(管)后流量为2q1，那么孔口面积增加一倍为0.0856m每侧孔口数目采用每侧孔口数为50〔包括环形集水槽1/2长度单侧开孔数目〕。十一．排泥及排水计算〔一〕污泥浓缩室总容积根据经验按池总容积的1%考虑分设三斗，每斗设污泥斗上口尺寸为3.5×3.0m，下部尺寸为0.5×0.5m。设计污泥斗上缘距圆台体顶面为1.2m，那么污泥斗上底面积下底面积S下=0.5×0.5=0.25m污泥斗容积三斗容积：V4=36.57m污泥斗总容积为池容的〔二〕排泥周期本池在重力排泥时进水悬浮物含量S1一般≤1000mg/L，出水悬浮物含量一般≤5mg/L，污泥含水率P=98%，浓缩污泥密度S1-S4与T0关系值见下表：表S1-S490190290390490590690790890995T0437.2207.1135.7100.980.366.757.049.844.239.5排泥历时：设污泥斗排泥管为DN100，其断面为：电磁排泥阀适用水压h≤0.04MPa取，管长局部阻力系数：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，截止阀各一个〕∑ξ=6.45流量系数:排泥流量排泥历时：〔三〕放空时间计算设池底中心排空管直径DN250，本池开始放空时水头为池运行水位至池底管中心高差H2ˊ,图放空管计算示意图取，管长局部阻力系数ξ：进口QUOTE，出口QUOTE闸阀，丁字管ξ4=1×0.1=0.1，∑ξ=2.0流量系数：瞬时排水量放空时间:式中：,ctg=1,DT=12.2=13940.6s=3.87h十二．机械设备计算主要设计数据:叶轮外径为池径的0.15～0.2倍，叶轮提升水头H提=0.05m叶轮周边线速度u2=0.5～1.5m/s叶轮计算系数K=3搅拌叶片高度均为第一反响室高度的1/3搅拌叶片数位6～10片计算〔1〕提升叶轮设计计算叶轮的外径〔取叶轮外径为池径的0.15〕取叶轮直径叶轮直径为池外径的4.0/23.8=0.17倍。叶轮转数为：叶轮宽度为：设计取叶轮宽度为300mm.叶轮提升消耗功率：=1.40kwγ：泥渣水容量，一般采用1010kg/m3η：叶轮提升的水力功率，一般采用0.6ht：提升水头，一般采用0.05m桨叶消耗功率：式中C-阻力系数，取0.3h-桨叶高度，h=1/3×4.85=1.62m,(其中4.85m为第一反响室高度)R1-桨叶外缘半径，R2-桨叶内半径，b-桨叶宽度，Z-桨叶数，Z为6片那么：搅拌功率：电动机功率：采用自锁螺杆时，电磁调速电动机效率η1一般采用0.8～0.833；三角皮带传动效率η2一般采用0.9涡轮减速器效率η3，按单头蜗杆考虑时取0.7，轴承效率取η4=0.9；那么：〔2〕搅拌叶片计算叶片高度为：设计采用叶片高度为。叶片宽度为：叶片外缘直径为：设计采用叶片外缘直径d=2.68m〔3〕叶片数计算叶片总面积采用第一反响室平均纵截面积的5%-15%第一反响室平均纵截面积为：=73.90取叶片总面积为第一反响室平均纵截面积的10%，那么叶片数为：实际取用叶片数为6片，那么叶片总面积为第一反响室平均纵截面积的第三节V型滤池一．设计参数设计流量Q=5.2×(1+5%)万=5.46万m3/d=54600m3/d=2275m3/h=(水厂的自用水量5%-10%，这里取5%)。滤速v=8m/h,冲洗时间为t=6min=0.1h，滤池工作时间为24h，冲洗周期为12h，采用石英砂单层滤料。二．池体计算采用先气洗，然后气水同时洗，最后水洗的冲洗方式。〔一〕滤池有效工作时间T=24-0.1=23.9h〔二〕滤池面积滤池格数n=4,每格滤池设2个滤床，每个滤床面积为滤床模板为0.6m×1.2m,滤床宽度Bc=3.4m,滤床长度滤床长宽比L/Bc=11/3.4=3.2(在范围2.5～4内，符合要求)单个滤床实际面积〔三〕校核强制滤速按一格冲洗情况计算强制滤速为单个滤池强制产水量为〔四〕滤池宽度为施工方便，排水槽宽度Bp取0.8m,排水槽结构厚度δp取0.15m,滤池宽度为〔五〕滤池高度为方便检修，气水室高度H1=0.9m；采用整体浇筑式滤板，厚度H2=0.2m；承托层厚度H3=0.1m；滤料层厚度H4=1.3m；滤料淹没高度H5=1.5m；进水系统跌差〔包括进水槽、孔洞水头损失及过水堰跌差〕H6=0.4m；进水总渠超高H7=0.3m；滤池总高度为〔六〕进水系统①进水总渠滤池单列布置，进水总渠流速Vzjs采用1.0m/s,进水总渠过水断面为进水总渠宽度Bzjs取0.8m,进水总渠水深为超高取0.3m,进水总渠高度为进水总渠水力半径为进水总渠粗糙系数n取0.013，进水总渠坡度为根据计算结果，进水总渠设计坡度取0.005②进水孔外表扫洗强度qbx取2.0L/(s•m2)，单个滤池外表扫洗流量为外表扫洗进水孔2个，过孔流速Vk取1.2m/s,断面采用正方形，进水孔边长为强制过滤时主进水孔进水流量为主进水孔采用正方形，过孔流速取1.2m/s,主进水孔边长为强制过滤时，3个进水孔同时工作，过孔流速修正为查《给水排水设计手册》〔第1册〕，淹没孔口出流时局部阻力系数ξ=1.06,。强制过滤时，过孔水头损失为冲洗时，2个进水孔同时工作，过孔流速修正为冲洗时，过孔水头损失为③进水堰进水堰槽宽度取0.5m,强制过滤时堰上水头h取0.1m，流量系数m取0.436，进水堰宽度为设计选用宽度4m的旋转调节堰，堰上水头修正为④V型槽外表扫洗时单个V型槽配水流量V型槽与池壁夹角取45°，外表冲洗时V型槽始端流速VV按0.6m/s计算，V型槽水深为根据上述计算，超高取0.1m,V型槽高度HV取0.65m出水孔淹没深度0.15m,忽略V型槽起端和终端的水位变化，V型槽内外水位差H0=0.387m,外表扫洗时出水孔过孔流速为出水孔直径dVk取20mm,每个V型槽出水孔个数为⑤进水槽进水槽是将经溢流堰进入的水经V型过水洞配至两端的V型槽。强制过滤时每个V型槽进水流量。过水洞断面与V型槽相同，强制过滤时过洞流速为强制过滤时，进水槽的V型过水洞属于淹没出流，过洞水头损失为进水槽底与V型槽持平，低于排水槽顶面0.1m。排水槽距最高水位1.0m，进水槽最高水位等于池内最高水位加hj,进水槽最大水深为进水槽宽度Bj取0.5m,按强制过滤时计算，进水槽流速为外表扫洗时，进水槽水深等于V型槽水深，此时进水槽流速为〔七〕排水系统①排水槽水冲洗强度qs取6L/(s·m2)，外表扫洗强度qbm为2.0L/(s·m2)，排水槽设计排水量为排水槽顶高出滤料层0.5m，起端底板高出滤板0.5m,起端深度1.3m，终端底板高出滤板0.1m，终端深度1.7m，排水槽坡度为冲洗时排水槽顶水深为因此，V型槽底低于排水槽顶100mm②排水暗槽排水暗槽设在溢水堰槽和进水槽下面，宽度取1.1m,流速取1.2m/s，其水深为排水暗渠水力半径为排水暗渠粗糙系数n取0.013，排水暗渠水力坡度为根据计算结果，排水暗渠设计坡度取0.005〔八〕配水配气系统①配水配气渠水冲洗强度qs取6L/s,水冲洗流量为起端水流速度Vsxq按1.5m/s计算，水冲洗所需断面面积为气冲洗强度qqs取17L/s，气冲洗流量为起端气流速Vqxq按5m/s计算，气冲洗所需断面面积为配水配气渠宽度0.8m，起端高度1.6m，起端面积1.28m2，大于Fsx与Fqx之和0.5535m②配水配气渠配水孔为避开滤板支撑梁，配水孔间距Ssk取0.5m，配水孔个数为配水孔采用正方形，边长0.1m×0.1m，配水孔面积为：配水孔流速：③配气孔为避开滤板支撑梁，配气孔间距0.4m，配气孔个数为配气孔采用圆形，直径50mm,配气孔面积为：配气孔流速：④滤板和滤头布置设计采用整体浇注滤板，铝板模板规格为0.6m×1.2m，每块模板安装滤头24个，单个滤池共需模板104块，共安装滤头2496个。滤板支撑梁间距1.2m，长度3.6m。〔九〕冲洗设备①水泵水泵设计流量=Qsx水泵吸水池最低水位到排水槽顶高差H0按5m计；冲洗管道水头损失h1按1.5m计；滤头柄内径dn为17mm,滤头柄内水流速度为滤头水头损失为承托层水头损失石英砂滤料密度γs为2.65kg/m3,滤料层孔隙率m0为45%,滤料层水头损失为充裕水头h5按1.0m计，冲洗水泵扬程为②鼓风机流量和扬程鼓风机流量Qqx=1.2716m3鼓风机风压应等于滤帽淹没深度加系统阻力损失，再加滤头、承托层和滤料层水冲洗压力损失。系统损失hxt均按1.0m计，H8=0.5m,鼓风机扬程〔风压〕为〔十〕进出管道①冲洗进水管冲洗进水管流速Vsxg按2.5m/s计算，管径为强制过滤时，作为清水出水管流速为②冲洗进气管冲洗进气管流速Vqxg按12m/s计算，管径为③出水总管出水总管管流速Vzg按1.0m/s计算，管径为第四节二氧化氯消毒一．条件〔一〕设计流量Q1=5.2×(1+5%)万=54600m3/d=2275m3/h=〔水厂的自用水量5%-10%，这里取5%〕。拟采用电解法二氧化氯消毒〔二〕选用某公司生产的新型复合二氧化氯发生器，只需加盐，其余工作过程全部自动控制。根据供货方提供的资料，该发生器的生产原料为自来水和工业食用盐，每生产1kg有效氯，约需食盐c=1.3kg二．设计计算〔一〕投药量为了保证平安，确定产气量为2mg/L。那么所需总产气量为：〔二〕耗盐量及储盐量食盐储量按1个月设计，那么储量为4258.8kg/月，每袋固体食盐50kg,共约86袋〔三〕用水量二氧化氯溶液浓度采用6mg/L,那么耗水量〔四〕设备选型选择型号为YLD-3000的发生器3台，2用1备表型号消毒气体产量g/h电解槽功率kW电源电压消毒剂投加系统(L×B×H)mm管径动水压力MPa出口压力MPa主机整流电源YLD-3000300018380VDN32≥0.25≤0.051200×950×100800×800×1200三．加氯间及氯库的布置取加氯间面积为15m2，氯库的面积为20m2，采用加氯间与氯库合建的方式，采用尺寸：第五节清水池及二泵站一．清水池清水池的总调节容量按水厂产水量的15%~20%估计，这里取15%。采用矩形钢筋混凝土清水池2座，那么W=15%×54600/2=4095m3，考虑到消防水量，取清水池的容积4100m3，采用矩形钢筋混凝土标准图。每座尺寸L×B=32×32m，H=4.3m，有效水深为4m，超高0.3m。清水池进水管直径为D=二．二泵站泵房面积144m2，尺寸为：第六节高程计算净水厂采用重力流处理系统，可以减少动力费用。在处理工艺流程中，两构筑物之间的高程差即为流程中的水头损失，包括构筑物本身、连接管道、计量设备等水头损失在内。水头损失应通过计算确定，并留有余地。处理构筑物中的水头损失与构筑物型式和构造有关。计算过程如下：表构筑物间连接管渠水力计算表〔局部损失为20%〕工程设计流量〔L/s〕管渠设计参数长度〔m〕管径〔mm〕1000i流速〔m/s〕清水池至二泵63210000.7310.8090.53167001.220.8246.5清水池至V型滤池63210000.7310.80523167001.220.82461585001.810.807V型滤池至澄清池3168000.6290.6314计算过程二泵吸水井中的水位0-0.3-0.9=-1.2m清水池的构筑物水头损失为0.3m沿程损失(0.731×90.5+1.22×6.5)×10-3=0.07m合计0.07×1.2=0.09m清水池中的水位0.00m沿程损失(0.732×52+1.22×6+1.81×7)×10-3=0.06m合计0.06×1.2=0.07mV型滤池的构筑物水头损失为2mV型滤池中的水位2+0.07=2.07m自由跌落0.1mV型滤池进水堰中的水位2.07+0.1=2.17m沿程损失0.629×14×10-3=0.009m合计0.009×1.2=0.01m澄清池的构筑物水头损失为0.60m澄清池中水位2.17+0.01+0.60=2.78m第二章方案Ⅱ的设计计算第一节混凝混凝的计算同方案一第二节垂直轴式机械絮凝池一．设计参数1．池数一般不小于2个。2．搅拌器排数一般为3~4排〔不应小于三排〕，水平搅拌轴应设于池中水深1/2处，垂直搅拌轴设于池中间。3．叶轮桨板中心处的线速度，第一排采用0.4~0.5m/s，最后一排采用0.2m/s，各排线速度逐渐减小。4．垂直轴式的上浆板顶端应设于水面下0.3米处，下桨板底端设于距池底0.35．水平轴式絮凝池每只叶轮桨板数目一般为4~6块，桨板长度不大于叶轮直径的75%。6．同一搅拌器的两相邻叶轮应互相垂直设置。7．每根搅拌轴上桨板总面积为〔10%~20%〕水流截面积，不宜超过25%，每块桨板宽为桨板长的1/10~1/15，一般采用10~30cm。8．必须注意不要产生水流短路，垂直轴式应设置固定挡板。9．絮凝池深度按照水厂标高系统布置确定，一般为3~4m。二．设计计算采用2个池子进行反响，那么每个池的设计水量为Q=27300m3/d=1137.5m〔一〕絮凝池尺寸絮凝时间取T=20min，絮凝池有效容积为配合沉淀池尺寸，絮凝池分为3格，每格尺寸9.0×9.0m絮凝池水深絮凝池超高取0.3m,总高度取2.3m絮凝池分格隔墙上过水孔道上下交错布置，每格设一台搅拌设备。为加强搅拌效果，于池子同壁设四块固定挡板。〔二〕搅拌设备〔1〕叶轮直径取池宽的80%，采用7.2m叶轮桨板中心点的线速度分别取为：V1=0.5m/s,V2=0.35m/s，V3=0.2m/s桨板长度取L=1.4m(桨板长度与叶轮直径之L/D=1.4/7.2=19.4%＜75%)桨板宽度取b=0.12m〔桨板宽度与长度之比0.12/1.4=1/12，在1/10~1/15范围内〕每根轴上桨板数为8块，内、外侧各4块。旋转桨板面积与絮凝池进水断面面积之比为：四块固定挡板宽×高的乘积为0.2×1.2m，其面积与絮凝水断面面积之比为桨板总面积占过水断面面积为7.5%+5.3%=12.8%<25%且在10%~20%范围〔2〕叶轮桨板中心点旋转直径D0为：D0=[(3600-1600)÷2+1600]×2=5200=5.2m叶轮转速分别为：桨板长宽比b/L=0.12/1.4=0.091，查表得=1.10桨板旋转式克服水的阻力所耗功率：式中：y—每个叶轮上的桨板数目，个k—系数L—桨板长度，mW—叶轮旋转的角速度，rad/sr1—叶轮半径与桨板宽度之差，mr2—叶轮半径，m第一格外侧桨板：第一格内侧桨板：第一格搅拌轴功率：以同样方法，可求得第二、三排每个叶轮所耗功率分别为0.108、0.020kW〔3〕设三台搅拌设备合用一台电动机，那么絮凝池总功率为：电动机功率〔取搅拌器机械总效率η1=0.75，传成效率η2=0.7〕=〔三〕核算平均速度梯度G值及GT值按水温20℃计，μ=102×10-6kg第一格第二格第三格絮凝池平均速度梯度：，在20~70s-1内GT=34×20×60=4.08×104，在104~105内经核算，G值和GT值均较适宜。第三节平流式沉淀池一．设计数据设计采用两组池子每组设计流量：Q=27300m3/d=1137.5m3停留时间T=1.5h〔取值范围1.5~3.0h)水平流速v=10mm/s〔取值范围10~25mm/s有效水深H=3.5m〔取值范围3.0~3.5m)池的超高H0=0.3m〔取值范围0.3~0.5m)池的长宽比不小于4:1池的长深比不小于10:1二．设计计算1．池长2．池平面积：3．池宽池长宽比L:b=54:9=6>4满足池长深比L:H=54:3.5=15>10满足4．进水絮凝池与沉淀池之间采用穿孔布水墙。穿孔墙上的孔口流速采用0.2m/s，孔口总面积为0.316/0.2=1.58m2。每个孔口尺寸定为15cm×8cm,那么孔口数5．放空管沉淀池放空时间按3h计，那么放空管直径为采用DN=250mm.6．出水出水渠断面宽度采用1.0m，那么出水渠起端水深为保证堰口自由落水，出水堰保护高采用0.1m,那么出水渠深度为0.47m。7．水利条件校核①水力半径②弗劳德数(约在1×10-4~1×10-5内)③雷诺数(按水温20℃计算)〔约在4000~15000内〕第四节普通快滤池一．设计参数设计水量Q总=5.2×(1+5%)万=54600m3/d=2275m3/h=普通快滤池采用2个，每个滤池的设计水量为滤速：v=10m/s冲洗强度：q=14L/(s·m2)〔范围12~15〕冲洗时间为6min二．设计计算〔一〕滤池的面积及尺寸1．滤池工作时间为24h，冲洗周期为12h滤池实际工作时间〔式中只考虑反冲洗停留时间，不考虑排放初滤水的时间〕，滤池面积2．采用滤池数N=6，布置成对称双行排列，每个滤池的面积3．采用滤池长宽比：4．采用滤池尺寸：L=5.5m，B=3.5m5．校核强制滤速：〔二〕滤池高度支承层高度：H1=0.45m〔0.45～0.5〕滤料层高度：H2=0.7m砂面上的水深：H3=1.7m（1.5～2保护高度：H4=0.3m（0.25～0.3故滤池总高：〔3～3.5m〕〔三〕配水系统1．干管：采用管径：〔干管应该埋入池底〕干管始端流速：2．支管：支管中心距离：采用每池支管数：每根支管的入口流量：采用管径：支管始端流速：3．孔眼布置支管孔眼总面积与滤池面积之比K采用0.25%孔眼总面积：采用孔眼直径：每个孔眼的面积：孔眼总数：每根支管的孔眼数：支管孔眼布置成两排，与垂线成45°夹角向下交错排列每根支管的长度：每排孔眼中心距：4．孔眼水头损失：支管壁厚采用：流量系数：水头损失：5．复算配水系统支管长度与直径之比不大于60，那么孔眼总面积与支管总截面积之比小于0.5，那么：干管横截面积与支管总横截面积之比，一般为1.75～2.0，那么孔眼中心距应小于0.2，那么〔四〕洗砂排水槽洗砂排水槽中心距：采用排水槽根数：排水槽长度：每槽排水量：采用三角形标准断面：槽中流速，采用横断面尺寸：，采用0.25m排水槽底厚度，采用砂层最大膨胀率：砂层厚度洗砂排水槽顶距砂面高度：洗砂排水槽总平面面积：复算：排水槽总平面面积与滤池的面积之比，一般小于25%，那么〔五〕滤池各种管渠计算1．进水：流速范围：0.8~1.2m/s进水总流量：各个滤池进水管流量：采用进水管直径：D2=250mm管中流速：2．冲洗水：流速范围2.0~2.5m/s冲洗水总流量：采用管径：D3=400mm管中流速：3．清水：流速范围1.0~1.5m/s清水总流量：每个滤格清水管流量：采用管径：D5=225mm管中流速：4．排水：流速范围1.0~1.5m/s排水流量：采用管径：D6=500mm管中流速：5．冲洗水箱：冲洗时间:冲洗水箱容积：水箱底至滤池配水管间的沿途及局部损失之和：配水系统水头损失：承托层水头损失：滤料层水头损失：平安充裕水头：采用冲洗水箱底应高出洗砂排水槽面：第五节消毒消毒方法采用二氧化氯消毒，计算方法同方案一第六节清水池及二泵站清水池及二泵站的设计计算同方案一参考资料1．给水工程〔下册〕〔杨钦、严煦世主编，1987.7〕2．净水厂设计知识〔崔玉川1988.6〕3．净水厂设计〔钟淳昌1986.7〕4．《给水排水设计手册》第1册5．《给水排水设计手册》第3册6．《给水排水设计手册》第11册7．《给水排水工程专业毕业设计指南》〔化学工业出版社〕8．《给水工程设计标准GB50014-2006》致谢这次毕业设计，我认真细致地对各构筑物进行了设计，对每个构筑物由陌生到比拟熟悉，从中学到了很多知识。同时我体会到实际与理论之间确实存在不少差异，以及许多理论上的变形。通过这次毕业设计，我提高了自己独立分析解决问题的能力，掌握了净水厂的根本流程设计的步骤，要求，原那么等，为以后的学习与工作奠定了根底。由于知识水平所限，净水厂设计仍然存在许多缺乏，但是整个设计过程是自己独立完成，也算作是对大学四年学习的一个总结。在设计过程中得到了曹昉老师认真细致的指导。在此，特向老师表示衷心的感谢。英文文献:OxidizetheditchcraftindirtywaterhandleofapplicationanddevelopmentSummary:ThistextexpatiatedprimarilytheCarrouseloxidizestheconstruction,craftmechanismoftheditchandcirculatetheproblemexsitedintheprocesswiththehomologousthemethodofsolution.Finally,introducetheCarrouseloxidizethelatestresearchprogressoftheditchandpointedoutthefutureandmainresearchdirection.Keyphrase:TheCarrouseloxidizestheditchdividedsbythephosphortakesoffthenitrogenconstructionmechanismApplicationandDevelopmentofCarrouselOxidationDitchProcessonWastewaterTreatmentKeywords:Carrousel;oxidationditch;nitrogenandphosphorremoval;structure;techniques1.ForewordTheoxidationditch—acontinuouscirculationspiritpond(Continuousloopreactor),isakindofactivatedsludges.Theoxidationditchwastewatertreatmenttechnologywasdevelopedsuccessfullyinthe1950byDutchHealthEngineeringResearchInstitute.SinceitwasfirstputintouseintheNetherlandsin1954,becauseofthegoodtreatmenteffluent,stableoperation,convenientmanagementandsoon,ithasbeenwidelyappliedinsewageandindustrialwastewatertreatmentathomeandabroad.Currentlyappliedwidelyoxidationditchtypesinclude:ThePasveeroxidationditch、theCarrouseloxidationditch、Orbaloxidationditch、thetypeofToxidationditch〔thetypeofthreeditchs)、thetypeofDEoxidationditchandtheintegralwholeoxidationditch.Theseoxidationditch,becauseofthedifferenceofesseinconstructionwithcirculating,thereforetheyhaveeachcharacteristic.Thistextwillintroducetheconstruction,mechanism,existentproblemandlatestdevelopmentsofCarrouseloxidizeditchesprimarily.2.TheconstructionoftheCarrouseloxidationditchTheCarrouseloxidationditchisdevelopedtomanufacturebyDutchDHVcompanyin1967.onthebasisoftheoriginalCarrouseloxidationditch,thecompanyofDHVandanothercompanyofitsintheUSAinventthesystemofCarrousel2000(seechart1),realizingthehigherrequirementofthefunctionofbiologicalnitrogenandphosphorusremoval.Andnow,therearemorethan850CarrouseloxidationditchandCarrousel2000systembeingrunningintheworld.Thefigurebelowshows:Carrouseloxidationditchuseorientationcontrolaerationandstirringapparatus,tointermixturetransmissionlevelspeed,thuscausestheintermixturewhichmixestobemobileintheoxidationditchclosedchannelinternalrecycling.Thereforetheoxidationditchhasthespecialhydraulicsfluidstate,bothhasthecompletemixedstylereactor'scharacteristic,andhasthedrifttypereactor'scharacteristic.Intheditchhastheobviousdissolvedoxygenconcentrationgradient.Theoxidationditchcrosssectionistherectangleorthetrapezoid.Theplanformmanyaretheellipse.Intheditch,thewaterdepthis2.5~4.5mgenerally.Thewidedepthcomparedtoitis2:1,italsohasthewaterdepthtoreach7m,andthefluentaveragevelocityis0.3m/s.Theoxidationditchaerationmixingdevicehasthesuperficialinsolationinternalcombustionengine,theaerationextensiontobrushortheturntable,thejetflowaeration,thedrivepipetypeaerationandthepromotiontubularinsolationinternalcombustionengineandsoon,inrecentyearscoordinatedtheusealsotohavesubmarinedriverunit.Figure1：Carrousel2000systemgraphiccharts3.Carrouseloxidationditchmechanism

3.1Carrouseloxidationditchsewagetreatmentprinciple

TheinitialgeneralCarrouseloxidationditchprocesswithsewagesludgedirectlybackintotheoxidationditchsystem.

SurfaceaeratorstoDOconcentrationsofdissolvedoxygeninthemixturetoabout2~3mg/L.

Inthisfullymixedwithoxygenundertheconditionsofmicro-organismsgetenoughoxygentoremoveBOD;thesametime,ammoniawasoxidizedtonitrateandnitrite,thistime,themixtureataerobiccondition.

Intheaeratordownstreamfromtheaerationzoneoftheturbulentflowstateintothestratosphereafterthestatemaintainaminimumflowrateofwaterflow,ensuringactivatedsludgeinsuspension(meanvelocity>0.3m/s).

Microbialoxidationofdissolvedoxygenconsumedinwater,untiltheDOvalueiszero,themixturewashypoxia.

Afteranoxicdenitrificationzone,themixtureintotheaerobiczonetocompleteacycle.

Thesystem,BODdegradationisacontinuousprocess,nitrificationanddenitrificationoccurredinthesamepool.

Asthestructurallimitations,suchoxidationditchAlthoughyoucanplaceaneffectiveBOD,butthelimitedcapacityofnitrogenandphosphorusremoval.

Nitrogenandphosphorusremovalinordertoobtainbetterresults,Carrousel2000Carrouseloxidationditchsystemingeneralanincreaseofananaerobiczoneandtheanaerobiczone(alsoknownaspre-denitrificationzone).

Allreturnsludgeand10-30%ofthesewageintotheanaerobiczone,thesludgecanbereturnedintheresidualnitratenitrogenintheoxygenandcarbonconditions,10-30%completedenitrification,oxygentankforthefuturemustcreateabsolute

oxygenconditions.

Meanwhile,theanaerobiczoneandbacteriatosolubleBODintoVFA,phosphateaccumulatingbacteriagetintoVFAtothesamePHB,therequiredenergyfromthehydrolysisofphosphorusandleadtothereleaseofphosphate.

Anaerobiczonewithintheinstallationofwaterintotheblenderanaerobiczone,theso-calledanaerobictanksmixtureisneithermolecularoxygennoroxygencompounds(nitrate),inanaerobicconditions,70-90%ofthesewagecanbe

providesufficientcarbontophosphorusaccumulatingthefullreleaseofphosphorus.

AnaerobiczonefollowedbyageneralCarrouseloxidationditchsystem,furthercompletetheremovalofBOD,nitrogenandphosphorus.

Finally,themixtureofoxygen-richzoneintheoxidationditchdischarge,theoxygen-richenvironment,excessiveuptakeofphosphorusaccumulatingbacteria,thetransferofphosphorusfromwatertosludge,withsludgeremovalsystem.

Thus,intheCarrousel2000system,werewellcompletedtheremovalofBOD,CODandnitrogenandphosphorusremoval.

IntegratedwiththeprocessofKunmingisthefirstwastewatertreatmentplant[9],thesecondwastewatertreatmentcenterinChangshaCity[10]andLuoheruneffectsofsewagetreatmentplantscanbeseen:afterCarrousel2000systemaftertreatment,BOD,COD,SSremoval

ratereached90%,TNremovalefficiencyreached80%,TPremovalratesreached90%.3.2CarrouseloxidationditchimpactfactorsofphosphorusandnitrogenremovalCarrouselOxidationDitchaffectphosphorusremovalsludgeageisthemainfactor,nitrateconcentrationandsubstrateconcentration.Researchshowsthatwhenthetotalsludgeageof8~10dwhentheactivatedsludgeformaximumphosphoruscontentof4%oftheamountofdrysludge,heterotrophicbacteriaforthequalityof11%,butmorethan15d,sewagesl