给排水毕业设计说明书 50页

'皖西学院本科毕业设计1设计背景资料及设计规模确定1.1设计背景资料该城镇系安徽省中西部辖县（城区），地理坐标介于东经116°05´～16°59´，北纬31°16´～32°05´之间，该区为典型的江淮低丘陵地形。该区属季风亚热带湿润气候，四季分明、气候温和、日照充足、雨量适中、无霜期较长；位于亚热带，气候温和，年平均气温15.4°C，绝对最高温度达41.0°C，绝对最低温度－18.9°C，多年平均降雨量1103.3.1mm，年平均降雨日数117.6天，历年最大日降雨量250.2mm。常年主导风向为东南偏东（ESE），年平均风速为2.7m/s。土壤冰冻深度：12cm。该区境内地表水资源充裕，农业、工业级城镇居民生活用水均以地表水为主要水源，地下水仅作为部分工业企业的备用水源及农村居民生活用水，地下水使用量所占比例很小，且地下水由于受到地表污水汇入（下渗）影响，不同测点均有超过地下水Ⅲ类水质标准的检测指标。该区地表水源为淠河总干渠，渠底高程47.5-45.7m，水位50.72-50.15m。拟选厂址地理位置优越，交通便捷，水源取水口位于水厂西北方向50m，水厂位于城市南面。（1）水厂规模及占地面积：15000m3/d，占地10000平方米；（2）水源水质地面水源抽样检测结果如下：序号项目单位数量1pH值/～7.52DOmg/L8.63浊度NTU45～10004BOD5mg/L1.05氨氮mg/L0.126TPmg/L0.0647氟化物mg/L0.1988CODmg/L109石油类mg/L0.01610挥发酚mg/L0.00111铅mg/L0.01第50页 皖西学院本科毕业设计12铜mg/L0.0213砷mg/L0.000714粪大肠菌群个/L46015细菌总数个/mL1.3×1041.2水厂的规模水厂的规模一般分大，中，小。一般中小型规模水厂水量为2万t/d以下，中型水厂的处理规模为2万到10万t/d，大型水厂的处理规模为10万t/d以上。本次设计的流量为1.50万t/d，则按上面叙述的分类标准属于小型水厂。设计规模为15000m3/d的自来水，水厂自用水量占设计规模的5%。则需处理的实际设计水量Q=15000×1.05=15750m3/d=0.182m³/s。第50页 皖西学院本科毕业设计2.水处理工艺方案2.1工艺流程的选择将地面水源抽样检测结果与生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）中的各项标准要求比较，属常规处理。不需要进行深度处理，即可达到出厂水质的要求。应原始水质的特点，工程造价，运行成本，及水质要求等各不相同。对水的处理工艺流程也有区别。以下为当前常规处理工艺流程。1.工艺流程：原水-简单处理；适用条件：水质要求不高。2.工艺流程：原水-混凝、沉淀；适用条件：一般进水悬浮物合量小于2000-3000㎎/l，短时间允许到5000-10000㎎/l，出水浊度10-20度，一般用水水质要求不高的工业用水。3.工艺流程：原水-混凝沉淀-过滤-消毒；适用条件：一般地表水厂广泛采用的常规流程，进水悬浮物允许含量同上，出水浊度小于3度，含藻，低温低浊度水处理时沉淀工艺可采用气浮池或浮沉池。4.工艺流程：原水-接触过滤-消毒；适用条件：一般可用于浊度和色度低的湖泊或水库处理，比常规流程省去沉淀工艺。进水悬浮物含量一般应小于50㎎/l，水质稳定变化较小且无藻类繁殖时。可根据需要预留建造沉淀池的位置，以适合今后原水水质的变化。5.工艺流程：原水-预沉淀-混凝沉淀-过滤-消毒；适用条件：适用于含沙量大，沙峰持续时间较长时，预沉后原水含沙量可降低到1000㎎/l以下。第一种和第二种工艺流程达不到出厂水质的要求，同时第三种处理工艺也不符合水质要求，而本次设计中原水的含沙量不是很大且工程造价也很大第五种也不适合，只有第三种符合本次设计的要求。2.2各处理构筑物型式的选择水量规模、水质条件不同，所采用的絮凝池型式应进行恰当的选择和组合，否则，絮凝效果较差，沉淀出水不能满足要求，同时会造成施工困难、工程造价和制水成本的增加。2.2.1混合设备类型与选择混合设备混合方式、混合形式及优缺点：1.混合方式：混合池混合；第50页 皖西学院本科毕业设计混合形式：⑴隔板混合池，优点：①构造简单，混合效果好。②不需要外加动力设备。缺点：①池深较小，占地面积大。②水头损失大。③难以适应水量、水温变化。适用于流量变化不大的大中型水厂。⑵跌水混合池，优点：①构造简单，混合效果好。②利用水头的跌落，并可根据水量变化调节跌落高度。③受水量变化影响小。④不需要外加动力设备。缺点：①药剂扩散不易完全均匀。②需建混合池，占地面积大。③容易夹带气泡。④水头损失大。适用于各种规模水厂，尤其是重力进水水头富裕时。⑶涡流式混合，优点：①混合效果好。②上部出水，减少后续处理构筑物埋深，降低基建费用。③占地面积较小。缺点：①构造复杂。②池深较大。适用于中小型水厂，单池处理不宜大于1500m³/h⑷穿孔混合池，优点、缺点同隔板混合池。适用于1000m³/h以下小型水厂，不适用于石灰乳或有较大渣子的药剂混合，以免堵塞孔眼。⑸来回隔板混合池，优缺点同隔板混合池。适用规模大于30000m³/d以上的水厂。目前使用较少。2.混合方式：管道混合；混合形式：⑴管道混合，优点：①设备简单。②不占面积。缺点：①当流量较小时，可能在管中反应沉淀。②混合效果差。适用于流量变化较小的水厂。⑵管道零件混合器，优缺点同管道混合。适用于流量变化较小的水厂。⑶孔板式、文氏管式混合器，优缺点同管道混合。适用于流量变化较小的水厂。⑷扩散混合器，优缺点同管道混合，多用于400-800㎜的进水管，安装位置低于絮凝池水面。适用于中小规模厂第50页 皖西学院本科毕业设计⑸管式静态混合器，优点：①投资省，在管道上安装容易，维修工作量少。②能快速混合，效果良好。缺点：产生一定的水头损失，适用于流量变化较小的水厂。3.混合方式：利用水泵叶轮混合；混合形式：水泵混合；优点：①设备简单，混合效果好，不另设混合装置。②不另消耗能量，运行费用省。缺点：①使用三氯化铁等腐蚀性强的药剂会腐蚀水泵叶轮。②水泵和吸水管较多时需增加投药设备。适用于：①一级泵站距絮凝池应小于120m，混合时间一般不小于30s，否则结成的絮凝可能在管道中沉淀，或在进入絮凝池前破碎。②适用于各种规模的水厂。4.混合方式：机械混合；混合形式：板式机械混合浆；优点：混合效果好，水头损失较小。缺点：需消耗电能，机械设备管理和维护较复杂。适用于：①各种规模的水厂。②桨板式机械混合适用于容积小于2m³的混合池。考虑本次设计为小型水厂，则设备不易复杂。且占地10000平方米，所以不易选用占地面积过大的设备。水源取水口位于水厂西北方向50m，而且原水的水源本身水质质量好，采用管式静态混合器达到混合要求。图2-1管式静态混合器第50页 皖西学院本科毕业设计管式静态混合器设计：本设计采用管式静态混合器，不单独设计构筑物，混合设备离后继处理构筑物越近越好。混合器采用JT-700型静态混合器混合。设计流速：静态混合器设在絮凝池进水管中，设计流速，则管径为：(2.1)所以管径取450mm，则实际流速按1.10m/s。混合单元数：按下式计算2.7(2.2)取N=3，则混合器的混合长度为：，取1.5m(2.3)混合时间：(2.4)水头损失：0.23m(2.5)校核GT值：(2.6)GT=1500×1.36=2051.54>2000，(水力条件符合要求）2.2.2絮凝池类型与选择水量规模、水质条件不同，所采用的絮凝池型式应进行恰当的选择和组合，否则，絮凝效果较差，沉淀出水不能满足要求，同时会造成施工困难、工程造价和制水成本的增加。常用絮凝池的类型及特点：⑴形式：隔板絮凝池往复式。优点：效果好，构造简单，施工方便。缺点：絮凝时间长，占地面积较大，水头损失大，转折处颗粒易破碎，出水流量不易分配均匀。适用条件：①水量大于3.0万m³/d水厂，单池水量为一千到一万m³/h且水量变动小。第50页 皖西学院本科毕业设计②水量大于3.0万m³/d水厂，单池水量为一千到一万m³/h且水量变动小。③一般和平流或斜管沉淀池合建。⑵形式：隔板絮凝池回转式。优点：效果好，水头损失小，结构简单，管理方便。缺点：絮凝时间长，占地面积较大，出水流量不易分配均匀。适用条件：①水量大于3.0万m³/d水厂，单池水量为一千到一万m³/h且水量变动小。②适用于旧池改造和扩建。③一般和平流或斜管沉淀池合建。⑶形式：折板絮凝池。优点：效果好，时间短。缺点：构造复杂，水量变化影响絮凝效果。适用条件：①单池水量可达10000m³/h。②水量变动小。③一般和平流或斜管沉淀池合建。⑷形式：网格絮凝池。优点：效果好，时间短，改造简单。缺点：水量变化影响絮凝效果。适用条件：①单池能力1.0-2.5万t/d。②原水水温4.0-34.0摄氏度，浊度25-2500NTU。③适用于新建和旧池改造，加强型尤其适合于旧池改造。⑸形式：机械絮凝池优点：效果好，水头损失小，可适用水量、水质变化。缺点：需要机械设备和经常维修。适用条件：①大小水量均适用，并能适应水量、水质变化较大水厂。②水平轴式通常用于大型水厂，垂直轴式一般用于中小型水厂。隔板絮凝池中的往复式和回转式絮凝池适用于大、中型水厂。竖流式平折板絮凝池适用于中、小水厂，网格絮凝池的单池处理水量1.0-2.5万t/日。其中机械絮凝中垂直轴式也适合小型水厂，但由于机械絮凝池需要机械装置，加工较困难，维修量较大，在国内目前采用尚少，所以在本次设计不采用机械絮凝池。在平折板絮凝池与网格絮凝池中平折板絮凝池的构造复杂，从造价方面考虑，折板采用钢丝网水泥板、不锈钢等材料，造价超过网格絮凝池，在网格絮凝池中采用栅条，因为网格或栅条的絮凝池效果相接近，但栅条加工比较方便，用料也省。通过上述的说明最后初步确定絮凝池采用栅条网格式絮凝池。2.2.3沉淀池类型与选择第50页 皖西学院本科毕业设计经混合、絮凝后，水中悬浮颗粒已经成粒径较大絮凝体，需要在沉淀构筑物分离出来，沉淀池在给水处理中担负着去除80%-90%以上的悬浮固体的作用，是主要的净水构筑物之一。由于进水水质、水量规模、高程布置的差异，在沉淀池选择上存在一定的差异，下面比较几种常用的沉淀池的优缺点、和适用条件。常用的沉淀池形式和特点：⑴形式：平流沉淀池；优点：①单位体积造价较低。②操作管理方便，施工简单。③对原水浊度、水质变化的适应性强，挖潜能力大，处理效果较为稳定。④带有机械排泥设备时，排泥效果好。缺点：①占地面积大。②不采用机械排泥装置时，排泥较困难。③设置机械排泥装置时，增强维护工作量。适用于：①大中型水厂②单池处理水量一般为2万m³/d以上③可与隔板、折板、网格等絮凝池合建，两者中间用穿孔花墙分隔，宜选用合适的滤池形式④可作为高浊度水处理时的预处理⑤为克服平流沉淀池占地面积较大的缺点，可以采用将沉淀池和清水池叠建的形式。⑵形式：斜管沉淀池；优点：①沉淀效率高。②池体小，占地少。缺点：①材料耗用多，需定期更换。②对原水浊度的适用性较差。③采用机械排泥装置时，维护管理较平流池麻烦。适用于：①用于各种规模水厂②适用于新建、改建和扩建。为提高产水量和挖掘潜力，可在平流沉淀池和各种澄清池内加设斜管或斜坡③适用于需要保温的地区④单池处理水量不宜过大；⑤异向流斜管沉淀池用于原水浊度长期低于1000度时。同向流斜管沉淀池宜用于浊度长期低于200度的原水。⑶形式：辐流式沉淀池；优点：①沉淀效果好。②设置机械排泥时，运行可靠，管理简单。缺点：①基建投资及经常运行费用大。②刮泥机维护管理费用大。③对施工技术水平要求高。适用于：大中型水厂的高浊度水的预沉。平流沉淀池与辐流式沉淀池都适用于大中型水厂，辐流式沉淀池的基建投资及运行费用大。从处理水量、构筑物的造价等综合方面考虑沉淀池构建物的形式为斜管沉淀池。2.2.4集水槽类型与选择沉淀池等净水构筑物须设置集水槽，以均匀收集清水。集水槽的布置，各种净水构筑物不同，平流沉淀池是在出水端设条形槽或指形槽，斜管沉淀池在池表面设集水槽，圆形澄清池当池径小时设环形槽，大池可用环形槽加辐射槽等，斜管沉淀池也可以用穿孔集水管代替集水槽，集水管的孔眼向上，孔眼上的水深一般为0.07-0.1m,孔眼直径为20-25mm。2.2.5滤池类型与选择第50页 皖西学院本科毕业设计水中悬浮颗粒经过具有孔隙的介质被截留分离出来的过程称为过滤。在水处理中，一般采用石英砂、无烟煤等颗粒状滤料截留水中悬浮颗粒，从而使浑水得以澄清。在饮用水净化工艺中，经滤池过滤后。水的浊度可达1NTU以下。达到出水标准。因此对于大多数地面水处理来说，过滤是消毒工艺前的关键，对保证出水水质具有重要作用。常用的滤池特点和适用条件：⑴形式：普通快滤池、双阀滤池；优点：①应用最广，有成熟的运行经验，运行稳定可靠。②采用砂滤料，材料易得，价格便宜。③采用大阻力配水。④可采用降速过滤，水质较好。⑤减少了两个阀门，相应减少了检修工作量。缺点：①阀门多，检修麻烦。②必须设有全套冲洗设备。③双阀滤池增加了形成虹吸的真空系统。适用条件：①适用于各种规模水厂。②单池面积一般不宜大于100m³③可和平流或斜管沉淀池组合适用。④普通快滤池和双阀滤池高度为3.0-3.2m，须与选絮凝、沉淀、和清水池的高度想配合。⑵形式：V形滤池；优点：①运行稳定可靠。②采用砂滤料，材料易得。③滤床含污量大、周期长、滤速高、水质好。④具有气水反冲和水表面扫洗、冲洗效果好。缺点：①配套设备较多。②土建较复杂，池深比普通快滤池深。适用条件：①适用于大、中型水厂；②单池面积可达150平方米以上。⑶形式：虹吸滤池；优点：①不需大型阀门。②不需冲洗水泵或冲洗水箱。③易于自动化操作。缺点：①变水位等速过滤，水质不如降速过滤。②土建较复杂，池深大，单池面积不能过大，反冲洗需要一部分水量，冲洗效果不易控制。适用条件：①适用于2万到10万m³/d大、中型水厂；②单池面积不易过大③每组滤池数不小于6个④水厂地形平坦时常和澄清池配套。⑷形式：重力式无阀滤池；优点：①不需设置阀门。②自动冲洗，管理方便。③可成套定型制作。缺点：①变水位等速过滤，水质不如降速过滤。②单池面积较小。③清砂不便。④反冲洗需浪费部分水量，冲洗效果较差。适用条件：①适用于1万m³/d以下的小型水厂；②单池面积一般不大于25平方米。⑸形式：移动罩滤池；优点：①造价低，不需要大量阀门设备。②池深浅，结构简单。③第50页 皖西学院本科毕业设计能自动连续运行，不需冲洗水塔或水泵。④节约用地，节约电耗。⑤降速过滤，水质较好。缺点：①需设置移动冲洗设备，对机械加工、材质要求高。②起始滤速较高，因而滤池平均设计滤池不宜过高。③罩体与隔墙的密封要求较高。适用条件：适用于大、中型水厂；单池面积不宜过大；冲洗工程一般都采用程序控制，因此水厂须配备一定的管理和维修技术力量。通过上表明显可以看出，V形滤池和虹吸滤池，移动罩滤池适用于大、中型水厂，而本次设计是小型水厂，不符合处理要求。重力式无阀滤池适用于一万m³/d以下的小型水厂，小于本次设计的流量，因此也不符合设计要求。普通快滤池适用于各种规模水厂，而且有成熟的运行经验，运行稳定可靠。通过上述比较滤池初步采用普通快滤池。2.3药剂品种与选择为了达到混凝作用所投加的各种药剂统称为混凝剂。按混凝剂在混凝过程中所起的作用可分为凝聚剂、絮凝剂和助凝剂。习惯上把常用的凝聚剂称为混凝剂。凝凝聚剂通常指在混凝过程中主要起脱稳作用而投加的药剂；絮凝剂主要通过架桥作用；助凝剂是为了改善混凝效果而投加的各种辅助药剂。给水处理中常用的混凝剂：⑴硫酸铝：运输方便，使用方便，在水温低时，硫酸铝水解较困难，形成的絮凝体比较松散，效果不及铁盐絮凝剂。近年来在南方地区较广泛采用。⑵聚合铝（PAC）：净化效率高，耗药量少，出水浊度低，色度小，过滤性能好，原水高浊度时尤为显著，温度适应性高，PH使用范围宽，使用时操作方便，腐蚀性小，设备简单。⑶三氯化铁：对金属腐蚀性大，对混凝土也腐蚀，对塑料管也会因发热而引起变形，不受温度影响，絮体结得大，沉淀速度快，效果较好，易溶解原水PH=6.0-8.4为宜。处理高浊度水时，用量比硫酸铝少，处理低浊度水时，效果不显著。⑷硫酸亚铁：腐蚀性较高，絮体形成较快，较稳定，沉淀时间短。适用于碱度高，浊度高，不论在冬季或夏季使用都很稳定，混凝作用良好，但原水的色度较高时不宜采用。⑸复合型无机高分子：复合型无机高分子混凝剂混凝效果优于无机盐和聚合铁，其价格较有机高分子低，广阔的开发应用前景。⑹聚丙烯酰胺（PAM）：目前被认为是处理高浊度水最有效的高分子絮凝剂之一，并可用于水厂污泥脱水，水解体的效果比未水解的好，生产中应尽量采用水解体，聚丙烯酰胺中丙烯酰胺单体有毒性，用于生活饮用水净化时，其产品应符合优等要求。根据设计背景资料该城镇系安徽省中西部第50页 皖西学院本科毕业设计辖县该区属季风亚热带湿润气候，四季分明、气候温和、日照充足、雨量适中、无霜期较长；位于亚热带，气候温和，年平均气温15.4°C，绝对最高温度达41.0°C，绝对最低温度－18.9°C，而原水浊度45～1000NTU，浊度不是很高，采用硫酸铝能达到较好的混凝效果。2.4消毒方式与选择《室外给水设计规范》规定，生活饮用水必须消毒。为防止通过饮用水传播疾病。对保证人民安全饮水有极为重要的意义。鉴于我国目前的经济状况，城市供水建议暂时根据下表中的消毒剂性能选用合适的消毒剂，选用相应的消毒用装置。表2.1常用消毒剂的性能性能氯、漂白粉（HOCl）氯胺二氧化氯紫外线辐射消毒灭细菌优良适中，较氯差优良良好灭病毒优良差（接触时间长时较好）优良良好灭活微生物效果第三位第四位第二位PH影响消毒效果随PH增大而下降，PH=7较好受PH影响小受PH影响比较小对PH值变化不敏感在配水管网中的剩余消毒作用有可保持较长时间的余氯量比氯有更长的剩余消毒时间无需补加氯副产物生产THMs可生成不大可能不大可能不大可能其他中间产物产生氯化和氧化中间产物，产生的中间产物不详产生的中间产物为氯化芳香族化合物产生何种中间产物不详国内应用情况应用广泛应用较小应用很小应用不多，且只限于小水量一般投加量（mg/L）2-200.5-3.00.1-1.5接触时间不小于30min不小于2h15min第50页 皖西学院本科毕业设计适用条件绝大多数水厂用氯消毒，漂白粉只适用于小水厂原水中有机物较多和供水管线较长时，用氯胺消毒较宜适用于有机物严重时，须在现场制备，直接应用管网中没有持续消毒作用，适用于工矿企业等集中用户用水处理通过上述常用几种消毒剂性能的比较，及水质的情况，出水的情况及在国内的运用的成熟情况、成本控制等问题综合考虑，初步选用氯气进行消毒。可以达到出厂水质标准的要求。2.5净水厂初步设计工艺流程硫酸铝通过上述的分析确定净水厂初步设计工艺流程图为：原水网格絮凝池斜管沉淀池普通快滤池市政管网二级泵站清水池加氯图2-2某小型净水厂初步设计工艺流程第50页 皖西学院本科毕业设计3.栅条絮凝池设计计算3.1栅条絮凝池设计通过前面的论述确定采用栅条絮凝池。栅条絮凝池是应用紊流理论的絮凝池，网格絮凝池的平面布置由多格竖井串联而成。絮凝池分成许多面积相等的方格，进水水流顺序从一格流向下一格，上下接错流动，直至出口，在全池三分之二的分格内，水平放置栅条，通过栅条的孔隙时，水流收缩，过孔后水流扩大，形成良好的絮凝条件。3.1.1网格絮凝池设计要求：⑴絮凝时间一般为10-15min。⑵絮凝池分格大小，按竖向流速确定。⑶絮凝池分格数按絮凝时间计算，多数分成8-18格，可大致按分格数均匀成3段，其中前段3-5min，中段3-5min，未段4-5min。⑷栅条数前段较多，中段较少，未段可不放。但前段总数宜在16层以上，中段在8层以上，上下两层间距为60-70㎝。⑸每格的竖向流速，前段和中段0.12-0.14m/s，未段0.22-0.25m/s。⑹栅条的外框尺寸加安装间隙等于每格池的净尺寸。前段栅条缝隙为50㎜，中段为80㎜。⑺各格之间的过水孔洞应上下交错布置，孔洞计算流速：前段0.3-0.2m/s，中段0.2-0.15m/s，末段0.14-0.1m/s，各过水孔面积从前段向末段逐步增大。所有过水孔须经常处于淹没状态。⑻栅孔流速，前段0.25-0.3m/s，中段0.22-0.25m/s。⑼一般排泥可用长度小于5m，直径150-200mm的穿孔排泥管或单斗底排泥，采用快开排泥阀3.1.2网格絮凝池计算公式⑴池体积(m3)(3.1)式中：——池体积(m3)；Q——流量（m3/h）；第50页 皖西学院本科毕业设计T——絮凝时间(min)⑵池面积（㎡）(3.2)式中：A——池面积（㎡）；——有效水深(m)⑶池高(3.3)⑷分格面积(3.4)式中：——分格面积；——竖井流速（m/s）⑸分格数(3.5)式中：——分格格数；⑹竖井之间孔洞尺寸（㎡）(3.6)式中：——竖井之间孔洞尺寸（㎡）；——各段过网格水头损失（m/s）⑺总水头损失（m）(3.7)（m）(3.8)（m）(3.9)第50页 皖西学院本科毕业设计式中：——总水头损失（m）；——每层网格水头损失（m）——每个孔洞水头损失（m）——各段过网流速（m/s）——各段孔洞流速（m/s）——网格阻力系数，前段取1.0，中段取0.9——孔洞阻力系数，可取3.03.1.3网格絮凝池设计计算因为设计流量0.182m³/s，流量比较小，只需采用一个反应池，设絮凝时间10min,得絮凝池的有效容积为：=0.182×10×60=109.2m³设平均水深为3.0m，得池的面积为：竖井流速取为0.12m/s，得单格面积：设每格为方形，边长采用1.23m，因此每格面积1.5㎡，由此得分格数为：为配合沉淀尺寸采用25格实际絮凝时间为：池的平均有效水深为3.0m，取超过0.45m，泥斗深度0.65m，得池的总高度为：过水洞流速按进口0.3m/s递减到出口0.1m/s计算，得各过水孔洞的尺寸见表：第50页 皖西学院本科毕业设计表3.1过水孔洞的尺寸分格编号1234567孔洞高×宽（m）0.49×1.230.49×1.230.55×1.230.60×1.230.65×1.230.70×1.230.74×1.23分格编号891011121314孔洞高×宽（m）0.74×1.230.74×1.230.80×1.230.85×1.230.90×1.230.95×1.230.95×1.23分格编号15161718192021孔洞高×宽（m）1.00×1.231.15×1.231.21×1.231.28×1.231.39×1.231.47×1.230.74×1.23分格22孔洞高×宽（m）0.37×1.23原水出水1下10上11下12上22下出水22上13下9下14上2上上ⅢⅢⅢⅢⅢⅢⅢ15下20上3下8上21下出水19下22上16上7下4上出水22下17下18上5下6上图3.1网格絮凝池布置图第50页 皖西学院本科毕业设计絮凝池布置中，图中已表示从进口到出口各格的水流方向，“上”、“下”表示隔墙上的开孔位置，上孔上缘在最高水位以下，下孔下缘与排泥槽口齐平。编号1-7格中每格安装3层网格，8-15格中每格安装1层网格，后阶段不需要安装网格，上下间距为60cm。网格絮凝池水头损失由水流通过两竖井间孔洞损失和每层网格水头损失组成，即式中——水流通过网格水头损失，m，——水流通过竖井间孔洞水头损失，m水流通过竖井间孔洞水头损失表3.2网格编号12345678（m）0.01400.01400.01100.00900.00790.00680.00610.0061网格编号910111213141516（m）0.00610.00520.00460.00410.00370.00370.00340.0025网格编号171819202122（m）0.00230.00210.00170.00150.00150.0015=0.0140+0.0140+0.0110+0.0090+0.0079+0.0068+0.0061=0.0688m=0.0061+0.0061+0.0052+0.0046+0.0041+0.0037+0.0037+0.0034=0.03051m=0.0025+0.0023+0.0021+0.0017+0.0015+0.0015=0.0101m1-7网格为前段，网栅空隙实际面积为0.65㎡，前段栅条缝隙为50㎜，空隙宽为水过网孔流速为0.28m/s；8-15网格为中段，网栅空隙实际面积为0.76㎡，水过网孔流速为0.24m/s，前段网格孔水头损失：中段网格孔水头损失：第50页 皖西学院本科毕业设计前段水头损失：停留时间：水温20：中段水头损失：停留时间：后段水头损失：停留时间：网格絮凝池主要设计参数规定前段速度梯度70-100，中段速度梯度40-50，末段速度梯度10-20。通过上述的计算，每阶段速度梯度符合设计的要求。排泥管的直径一般为150-200mm。则排泥管直径采用150mm的排泥管。第50页 皖西学院本科毕业设计图3.2网格絮凝池的平面图与剖面图第50页 皖西学院本科毕业设计4.（上向）斜管沉淀池的设计与计算斜管沉淀池，是一种在沉淀池内装置许多间隔较小的平行直径较小的平行倾斜管的沉淀池。特点是沉淀效率高、池子容积小和占底面积少。从平流式沉淀池内颗粒沉降过程分析和理想沉淀原理可知，悬浮颗粒的沉淀去除率仅于沉淀面积有关，而与池深无关。在沉淀池容积一定的条件下，池深越浅，沉淀面积越大，悬浮颗粒去除率越高。4.1斜管沉淀池设计要点⑴斜管断面一般采用蜂窝六角形或山形，其内径或边距一般采用25-35mm。⑵斜管长度一般为800-1000mm左右，可根据水力计算结合斜管材料决定。⑶斜管的水平倾角常采用60°。⑷斜管上部的清水区高度，不宜小于1.0m，较高的清水区有助于出水均匀和减少日照影响及藻类繁殖。⑸斜管下布水区高度不宜小于1.5m。为使布水均匀，在沉淀池进口处应设穿孔墙或格栅等整流措施。⑹积泥区高度应根据沉泥量、沉泥浓缩程度和排泥方式等确定，排泥设备同平流式沉淀池，可采用穿孔管排泥或机械排泥等。⑺斜管沉淀池采用侧面进水时，斜管倾斜以反向进水为宜。⑻斜管沉淀池的出水系统应使池子的出水均匀，其布置与一般澄清池相同，可以采用穿孔管或穿孔集水槽等集水。4.2斜管沉淀池设计计算⑴设计数据选用表面负荷取=10m³/(㎡·h)，清水区上升流速即为=0.00278m/s,斜管材料选用厚0.4mm塑料板热压成正六边形管，内切圆直径d=30mm,长1000mm，水平倾角60°。⑵计算与设计①清水区面积==65.63㎡(4.1)取斜管沉淀池平面尺寸5.5×12=66㎡，进水区布置在12m长边一侧，在5.5m短边中扣除1000×cos60°=500mm无效长度，并考虑斜管结构系数1.03，则净出口面积为：第50页 皖西学院本科毕业设计斜管出口水流实际上升流速为：(4.2)斜管内轴向流速为：(4.3)取清水区高度1.20m，超高0.30m。②斜管区高1000×sin60°=866mm=0.87m。③取配水区高1.50m，下部穿孔排泥管处斜槽高0.80m。④斜管沉淀池高度:H=0.30+1.20+0.87+1.50+0.80=4.67m。(4.4)⑶复核①雷诺数Re值：水力半径：(4.5)当水温t=20°时，水的运动黏度则(4.6)②弗劳德数Fr值(4.7)③斜管沉淀时间(4.8)⑷进水区第50页 皖西学院本科毕业设计从网格絮凝池到沉淀池，尽量减小紊流区域，不使絮凝体破碎，进水区的布置是沉淀池设计的重要环节。进水区通常采用穿孔墙的形式，将水流分布于沉淀池整个断面，进水区设计首先考虑絮凝体的破碎影响，按絮凝池末端流速作为过孔流速设计穿孔墙过水面积，且池底积泥面上0.3至池底范围内不设进水孔。考虑到施工方便，进水孔可设计成（50-150）mm×（50-150）mm方孔。设计流速为0.1m/s，以絮凝池末端流速为设计流速。则穿孔墙的总面积：==1.823m³(4.9)单个穿孔墙尺寸：100mm×100mm共设计=182.3≈180斜管进水区域的高度为1.5m，则共十五行，每行开12个孔。⑸出水区采用穿孔集水管，间距1.0m，共12支管，每支管的流量：(4.10)集水管的直径采用150mm，则0.8m/s，集水管上的开孔圆孔直径取30mm，每个孔流量：，(4.11)集水槽开孔个数：个按孔口间距@=160mm设计，集水管至池口的距离360mm,集水管输送水到集水渠采用自由下落，集水管出口到集水渠的水面高度200mm，在集水渠的水流流速1.2m/s，则集水渠的宽取0.6m，则池底到液面的高度300mm。则集水渠的高度：360+200+300=860mm。总的输水干管采用管径：=450mm,管中流速：1.14m/s排泥管的管径选用150mm的管。第50页 皖西学院本科毕业设计图4.1沉淀池的平面图与剖面图第50页 皖西学院本科毕业设计5．普通快滤池的设计在水处理中，滤池的形式是多样的，各自具有一定的适用条件。从过滤周期长短，过滤水质稳定考虑，滤料粒径、级配与组成是滤池设计的关键因素，也由此决定反冲洗方法。在过滤过程中，一组滤池的过滤流量基本不变，进入到各格滤池的流量是否相等，是等速过滤或是变速过滤操作运行的主要依据。原水中悬浮物的性质、含量及水源受到污染的状况，是滤池选型主要考虑的问题，也是整个水处理工艺选择和构筑物形式组合的出发点。经上述的问题综合考虑，本次设计采用普通快滤池。普通快滤池通常指的是安装四个阀门的快滤型滤池。一组滤池分为多格。每格内的滤层、承托层、配水系统、冲洗排水槽尺寸完全相同。各格滤池共用一根进水总管、清水总管、反冲洗进水总管、废水渠。每一格滤池均单独过滤，单独反冲洗，互不干扰。于是，在每一格滤池上都设置四个阀门，又称四阀门滤池。5.1设计要点及设计参数⑴滤池的格数不得少于2格，少于5格时可单排布置，阀门布置在一侧滤格多为偶数时，可建成双排。⑵多数快滤池采用单层砂滤料，需要时可用双层或三层滤料；一般采用大阻力配水系统，为节约能耗或单池面积小时也可用小阻力系统，三层滤料池宜采用中阻力配水系统。⑶单层、双层滤料池冲洗前水头损失宜采用2.0～2.5m；三层滤料滤池冲洗前水头损失宜采用2.0～3.0m。⑷滤层表面以上的水深，宜采用1.5～2.0m。⑸滤池的长宽比约2～6。⑹滤池高度应包括承托层（采用小阻力配水系统时包括配水系统高度）、滤料层、滤层表面上水深以及超高，一般总高度在3.20～3.60m。⑺冲洗排水槽的总平面面积，不应大于过滤面积的25%。滤料表面到洗砂排水槽的距离，应等于冲洗时滤层的膨胀高度。⑻滤池采用水箱冲洗时，水箱有效容积应按单格滤池冲洗水量的1.5倍计算。当采用水泵冲洗时，水泵的能力应按单格滤池冲洗水量计算，并设备用机组。5.2设计计算公式滤速与要求的滤过水质和工作周期有关，应根据相似条件的运转经验或试验资料确定，一般按正常滤速设计，并以强制滤速校核。当要求水质为饮用水时，单层砂滤料滤池的正常滤速一般采用8～10m/h。第50页 皖西学院本科毕业设计滤池总面积、个数及单池尺寸⑴滤池总面积F按下式确定：(㎡)(5.1)(5.2)式中——设计水量（包括厂用水量）m3/d——设计滤速（m/h）——滤池每日时间工作时间（h）——滤池每日工作时间（h）——滤池每日冲洗后停用和排初滤水时间（h）（一般每次采用0.5-0.67h，目前实际使用中也有不考虑排放的）——滤池每日冲洗及操作时间（h）⑵个数：应根据技术经济比较确定，但不得小于两个。无资料时，可参见下表：表5.1滤池个数滤池总面积(㎡)滤池个数滤池总面积(㎡)滤池个数小于3021504-630-5032005-61003或43006-8⑶单池尺寸：单个滤池面积按(㎡)(5.3)式中——滤池总面积(㎡)——滤池个数滤池的长宽比可参考下表表5.2单个滤池面积(㎡)长：宽单个滤池面积(㎡)长：宽≤301.5：1-2:1当采用旋转表面冲洗时3：1-4:1＞302:1-4:1⑷滤池布置第50页 皖西学院本科毕业设计①滤池个数少于5个，宜用单行排列。反之可采用双行排列。②单个滤池面积大于50㎡时，可考虑设置中央集水渠。⑸滤料可采用石英砂，含杂质少，有足够的机械强度、并有适当的孔隙率。用于生产用水的滤料，不得含有对生产有害的物质，用于生活饮用水的滤料不得含有毒物质。滤层厚度不小于700mm。滤层上面的水深一般采用1.5-2.0m。⑹滤层工作周期可根据水头损失限值和出水最高浊度而确定，设计时一般采用24h。冲洗前的水头损失最大值一般采用2.0-2.5m。滤池超过一般采用0.3m。冲洗强度当无辅助冲洗时，冲洗强度可采用12-15L/(s·㎡)。⑺水头损失计算管式大阻力配水系统水头损失，当按孔口的平均水头损失计算时，可采用(5.4)式中——孔口平均水头损失（m）——冲洗强度L/(s·㎡)——孔眼总面积与滤池面积之比，采用0.20%-0.28%——流量系数，一般为0.65.⑻洗砂排水槽①洗砂排水槽始端尺寸：一般采用始端深度为末端深度的一半；当槽底采用平坡时，则始、末两端断面相同。②洗砂排水槽平面总面积一般不大单个滤池的面积25%。③洗砂排水槽排水量：(L/s)(5.5)式中——冲洗强度L/(s·㎡)——两槽间的中心距，一般取1.5-2.1m第50页 皖西学院本科毕业设计——槽长，不大于6m。④槽底为三角形断面时的末端尺寸：(m)(5.6)式中：——流速（m/s）一般采用0.6m/s⑤槽顶距砂面的高度(m)(5.7)式中：——滤层厚度（m）——滤层最大膨胀率（%），一般为30%-50%——槽底厚度（m）0.075——槽的超高（m）⑼冲洗系统水箱冲洗：水箱中水深不宜超过3m，水箱应在滤池冲洗间歇时间内充满，并应有防止空气进入滤池的措施，水箱的容积可采用一次冲洗水量1.5倍，水箱底部高于洗砂排水槽顶的高度，可按公式计算：(5.8)式中：——冲洗水箱至滤池大阻力配水系统间的水头损失（m）；——配水系统水头损失（m）；——承托层水头损失（m）；——滤层水头损失（m）；——富余水头，取1m左右。5.3设计参数的选定与计算：⑴设计水量:=15000×1.05=15750m3/d=0.182m³/s设计数据：滤速=8m/h，冲洗强度=14L/(s·㎡)，第50页 皖西学院本科毕业设计冲洗时间为6min。⑵计算与设计：①滤池面积及尺寸：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用时间不考虑排放初滤水时间），滤池面积：==83㎡采用滤池数=4，布置成单行排列，每个滤池面积:==21㎡采用滤池长宽比：=2采用滤池尺寸：L=5.5m,B=3.8m校核强制滤速：=10.6m/h②滤池高度：支承层高度：采用0.45m滤料层高度：采用0.7m砂面上水深：采用1.7m保护高度：采用0.30m故滤池总高度：+++=0.45+0.70+1.70+0.30=3.15m③配水系统（每只滤池）：普通快滤池配水系统大多采用管式大阻力配水系统由干管、支管组成。过滤面积较大的快滤池配水干管改为配水渠，配水系统过水断面参考下列数据计算：1、第50页 皖西学院本科毕业设计配水干管（渠）进口处流速1.0～1.5m/s，支管起端流速1.5～2.0m/s，支管孔眼出口流速5～6m/s。1、配水支管间距0.20～0.30m，支管长度与支管直径之比不大于60。2、支管上孔眼直径9～12mm，与垂线呈45°角向下交错排列。孔眼个数和间距根据滤池开孔比a确定。3、不设废水渠的小型快滤池配水干管（渠）埋设在承托层之下，直径或渠宽大于300mm时，应开孔布水。并在上方加设挡水板，以不直冲滤料。④配水系统计算ⅰ.干管：干管流量：qg=14×21=294L/s采用管径：=600mm(干管应埋入池底，顶部设滤头或开孔布布置)。干管始端流速：=1.02m/sⅱ.支管：支管中心间距：采用=0.21m每池支管数：=52根每根支管入口流量：采用管径：=65mm支管始端流速：=1.70m/sⅲ.孔眼布置：在通常情况下，大阻力穿孔管配水系统=0.20%～0.28%；中阻力穿孔管配水系统=0.60%～0.80%；小阻力穿孔管配水系统=1.25%～2.50%。普通快滤池配水系统大多采用管式大阻力配水系统。支管孔眼总面积于滤池面积之比K采用0.25%。孔眼总面积：=0.25%×21=0.053㎡=53000m㎡采用孔眼直径：第50页 皖西学院本科毕业设计=9mm每个孔眼面积：=0.785×9×9=63.5m㎡孔眼总数：==835个每根支管孔眼数：=835/52=16个支管孔眼布置设二排，与垂线成45°夹角向下交错排列。每根支管长度：==1.6m每排孔眼中心距：=l.6/16×2=0.2mⅳ.孔眼水头损失：支管壁厚采用：5mm流量系数：0.68水头损失：=3.5mⅴ.复算配水系统：支管长度与直径之比不大于60:=25＜60孔眼总面积与支管总横截面之比小于0.5:=0.31＜0.5干管横截面积与支管总横截面积之比，一般为1.75-2.0:第50页 皖西学院本科毕业设计=1.64≈1.75孔眼中心距应小于0.2，则=0.165m＜0.2m。⑤洗砂排水槽和排水渠：滤池反冲洗废水能否及时排出池外对冲洗效果有很大影响。因此，在快滤池设计时，非常重视冲洗水的排出问题。快滤池冲洗水通常由冲洗排水槽和排水渠排出，同时它又是过滤进水分配到每格滤池的渠道。本次设计的面积比较小，则采用排水渠设在滤池一侧的形式。为达到均匀地排出废水，设计排水渠和冲洗排水槽时应注意以下几点：1﹚排水渠通常设有一定坡度，末端渠底比起端低0.3m左右。排水渠下部是配水干渠的快滤池，排水渠底板最高处安装排气管，并在排水渠中部底板上设置检修人孔，故要求设在池内的排水渠宽度一般在800mm以上。2﹚冲洗排水槽在平面上的总面积一般不大于滤池面积的25%，以免冲洗时槽与槽之间水流上升速度过大，将细滤料冲出池外。3﹚冲洗排水槽中心间距1.5-2.0m。间距过大，距离槽口最远一点和最近一点的水流流程相差过远，出水流量存在差异，直接影响反冲洗均匀性。如果间距过小，在排水槽平面上总面积相同条件下，冲洗排水槽过多，结构复杂，造价增加。4﹚单位槽长的溢入流量应相等，故施工时力求排水槽口水平，误差限制在±2mm以内。排水渠，又称废水渠，收集冲洗排水槽排出水，再由排水管排到池外废水池。排水渠设计成矩形。为使排水顺畅，排水渠起端水面需低于冲洗排水槽底100-200mm，使排水槽内废水自由跌落到排水渠中。渠底高度由排水槽槽底高度和排水渠中起端水深确定。洗砂排水槽设计:洗砂排水槽中心距，采用=1.7m排水槽根数：=2.2≈2根排水槽长度：=5.5m每槽排水量：=14×5.5×1.9=146.3L/s第50页 皖西学院本科毕业设计采用三角形标准断面。槽中流速，采用v0≤0.6m/s，则采用0.6m/s。槽断面尺寸：m,采用0.25m排水槽底厚度，采用0.05m砂层最大膨胀率：45%砂层厚度：=0.7m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面积之比，一般小于25%，则=26%≈25%⑥滤池各种管渠计算：普通快滤池的管渠有浑水进水管，滤后清水管，反冲洗进水管，反冲洗排水管及与各格相连接的支管。其设计过水断面参考下列流速确定：浑水进水管0.8-1.0m/s清水出水管1.0-1.5m/s反冲洗进水管2.0-2.5m/s反冲洗排水管1.0-1.5m/s进水总管：进水总流量：=15000×1.05=15750m3/d=0.182m³/s。采用进水管径：=500mm，则流速=0.92m/s。第50页 皖西学院本科毕业设计各个滤池进水管流量：=0.182/4=0.046m³/s。采用进水支管直径：=250mm管中流速：0.94m/s。冲洗总、支管：=14×21=0.294m³/s,采用管径：=400mm，管中流速：2.34m/s。清水总管：清水总流量=0.182m³/s，采用管径：=450mm,管中流速：1.14m/s。清水支管：清水流量=0.045m³/s，采用管径：=200mm，管中流速：1.43m/s。排水渠道：=14×21=0.294m³/s，排水渠断面：宽度B=0.6m，渠中水深0.5m，渠中流速：=1.0m/s⑦冲洗水箱：冲洗时间：=6min冲洗水箱容积：=1.5×14×28×6×60=212m³水箱底至滤池配水管间的沿途及局部损失之和=1.0m配水系统水头损失：=3.5m承托层水头损失：=0.14m滤料层水头损失：=0.68m安全富余水头，采用=1.5m、冲洗水箱底应高出洗砂排水槽面：第50页 皖西学院本科毕业设计图5.1滤池平面图第50页 皖西学院本科毕业设计6．二级泵房设计与计算6.1水泵的选型时变化系数K时，根据自来水公司的供水现状，K时=1.2。二泵站水泵所需的供水量：m3/h(6.1)水泵所需的扬程Hp：按将二水厂清水池最低水位的水输送到市政管网最不利点，所需扬程25m，管道的沿程水头损失为15m，水泵站的水头损失为2.5m。(6.2)根据水泵的扬程与供水流量，选用ISW型卧式管道离心泵，离心泵的性能参数：表6.1离心泵性能参数型号流量(m3/h)扬程(m)电机功率(kw)转速(r/min)200-400（I）40050901450选用ISW200-400（I）水泵，二用一备。二级泵站的泵房采用长方形。泵站的校核：同型号、同水位的两台泵的并联工作，绘制两台泵的总和曲线，绘制并联后的总和特性曲线，可以先不考虑管道的水头损失，在曲线上任取几点，然后，在相同纵坐标值上把相应的流量加倍，将各点用光滑曲线连起来，绘制管道系统特性曲线，求出并联工况点，管道中每单位重量的水应具有的能量为H：(6.3)式中分别为泵站管道的阻力系数。因为两台泵是同型号，管道中水流是水力对称，故管道中代入上式：(6.4)由式可点绘出管道系统的特性曲线，此曲线与曲线相交于M点，M点的横坐标为两台泵并联工作的总流量，纵坐标等于两台泵的扬程，M点为并联工况点。点M落在泵高效率阶段，选泵符合设计要求。第50页 皖西学院本科毕业设计图6.1水泵校核图6.2水泵管路布置采用单行顺列布置，便于吸，压管路直进直出布置，减少水力损失，同时也可简化起吊设备。根据当地条件，泵房选用半地下式，每台水泵设有独立的吸水管直接从吸水井吸水，泵压水管出泵房后，在阀门井内以横向联络管相连接，且以两条总输水管送水至管网。6.2.1吸水管布置（1）每台水泵宜设置单独的吸水管直接向吸水井或清水池中吸水。（2）吸水管路应尽可能的短，减少配件，一般采用钢管或铸铁管，并应注意避免接口漏气。（3）吸水管应有向水泵不断上升的坡度（i≥0.005）,并应由防止由于施工允许误差和水泵与管道的不均匀沉降而引起的吸水管的倒坡，必要时采取较大的上升坡度。（4）水泵位于最高检修水位以上，吸水管上应设阀门，以便水泵检修，阀门一般采用手动。（5）水泵的吸入端的减缩管必须采用偏心减缩管。6.2.2出水管布置（1）水泵出口应设阀门：出水管工作阀门的额定工作压力及操作力短，应满足水泵关阀启动的要求。扬程高的泵站宜选用两阶段关闭的液压操作蝶阀，目前使用较多的是液控止回阀，带阻尼蝶式止回阀。第50页 皖西学院本科毕业设计出水管不宜安装止回阀，如有需要时安装带缓闭装置的可分阶段关闭止回阀。（2）当采用蝶阀时，由于蝶阀的开启后的位置，可能超过阀体本身长度，故在布置相邻联结配件时应注意设置法兰短管和伸缩（接头）短管。为使泵房安装方便，可在出水管段设有承插口或伸缩配件，但必须注意防止接口松脱，必要时在出水横跨总管连接处设混凝土支敦。北方地区因防冻需要，常建造阀门室，一般可建阀门井或建阀门室。阀门井内需设计水坑排水。对于出水输水管线长，直径较大时，为尽快排出水管内的空气，可考虑在泵后出水管上安装泄气阀。6.2.3管路附件选配水泵压水管上设渐扩管、微阻缓闭消声蝶式止回阀（HH49X-10）、伸缩碟（HBH41H-10）,吸水管上设偏心渐缩管、暗杆楔式闸阀（Z45TW-10）。闸阀切换井设在泵房外面，两条DN300蝶阀（D341）连接起来，每条输水管上各设切换的蝶阀（D341）一个。6.3水泵基础设计由水泵的外形尺寸和电机的安装尺寸确定出基础的平面尺寸为：基础长度：L=底盘长度L1+(200-300)=1884+200=2094mm,设计取2.1m.基础宽度：底盘螺孔间距（在宽度方向）+300=760+300=1060mm，取宽度为1100mm。基础深度H=底盘地脚螺栓埋入长度+（100-150）≥20×27+150=690mm预留螺孔深度大于螺栓埋入总长度3-5cm.基础深度的确定：(6.5)式中：——基础长度，m——基础宽度，m，(6.6)W=1300×9.8=12740N(6.7)H=m＞0.69m.符合要求。h=H-(H1-H电机)=0.70-（0.45-0.315）=0.565m.6.4附属设备选择⑴计量设备在压水管上设电磁流量计，选用两台LD-500A电磁流量计，一用一备，工作压力为10公斤/,外形尺寸为L×A×H=900mm×670mm×740mm.重量为300Kg。第50页 皖西学院本科毕业设计⑵起重设备选用Sc型2t手动单轨吊车，工字钢为32a型，起升高度为3～12m。单轨吊车梁高度：0.32m;滑车高度：0.231m⑶排水设备选用两台25WG型污水泵两台，一用一备，流量为3.0～7.25，扬程为12.5～7.90m。电机功率为1.1Kw,L×B=865mm×400m。第50页 皖西学院本科毕业设计7.投药间计算与设计设一个投药间，投药间平面尺寸为8m×10m。投药间为两层建筑，底层为投药间，二层为药剂仓库。采用硫酸铝作混凝剂。设计投加硫酸铝30mg/L。容易浓度一般取5%-20%，本次设计采用10%，每日调制次数，一般不超过3次，本次设计采用2次。溶液池容积：(7.1)溶解池容积：(7.2)在底层建有0.2m×0.3m×1m，对于小型规模水厂的溶解池一般建于地面以下以便于操作，池顶一般高于地面0.3m左右。硫酸铝混凝剂采用固体包装成袋存放，每袋40kg。堆放时整齐排列，堆高1.5m，并留1m宽通道，利于周转方便，采用先存先用的原则。水厂设有平推车、轻便铁轨车等。混凝剂存放间大门应能使汽车驶入，10t载重卡车宽2.50m，故驶入汽车的大门宽需3.00m，高4.20m。产生臭味或粉尘的混凝剂应在通风良好的单独房间操作。一般混凝剂存放间、溶解间设置处安装轴流排风机。固体混凝剂存储量根据货源供应、运输条件决定，按30d用量储备。包装成袋的固体混凝剂堆放面积计算按下式计算：(7.3)式中：A——有效堆放面积，㎡；N——混凝剂的存袋数；V——每袋混凝剂所占体积，m³；H——堆放高度，m；P——堆放时空隙率，常取30%左右。混凝剂存袋数量按照存天数内使用量计算：第50页 皖西学院本科毕业设计(7.4)式中：Q——设计处理水量，m³/d；a——混凝剂投加量，mg/L；T——存天数,d;W——每袋混凝剂质量，kg本设计选用袋装硫酸铝混凝剂，每袋体积，内装硫酸铝40kg，存放30d，按堆高1.6m设计，则30d需投加的硫酸铝袋数：有效堆放面积：混凝剂存放间、溶解池、溶液池经常受到混凝剂侵蚀，会出现开裂剥皮，以至于大片脱落，直接影响使用。目前，混凝剂存放间多用混凝土铺设地坪、粉刷墙面，已有一定防腐蚀作用。溶解池和溶液池采用辉绿岩混凝土浇筑防腐效果较好。第50页 皖西学院本科毕业设计8．加氯间设计与计算8.1加氯间平面图设计加氯间含加氯值班室、氯库和漏氯吸收间，三个房间。尺寸：长×宽×高=10m×7m×6m，加氯间值班室里装有1台V10K型加氯机，平均投加量为1.5mg/L。最大投加量为2.0mg/L。最大加氯量：(8.1)氯库中设有1t电动葫芦，以便将氯瓶吊上吊下，加氯值班室和氯库中设有漏氯报警仪器。漏氯吸收间设有余氯吸收装置一套，当滤瓶发生大量泄漏事故时，通过漏氯报警仪报警，并将余氯吸收装置自动投入运行，以保证安全。8.2加氯设备⑴加氯机加氯机用以保证消毒安全计量准确。由日加量2.8kg/h选用zJ-2型转子加氯机，安装3台，2用1备，加氯量为0.5-0.9kg/h，外型尺寸为：宽×高=330mm×370mm，zJ型转子真空加氯机安装在墙上，两台加氯机间的净距在0.8m，安装高度高出地面1.5m。⑵氯瓶采用500kg液氯钢瓶，尺寸为：外径×瓶高=600mm×1800mm，自重246kg，公称压力2Mpa，氯瓶采用2组，每组4个，一组使用一组备用，使用时使用多只氯瓶并联直接供氯。⑶加氯自动化采用计算机控制自动加氯方式图8.1计算机控制图第50页 皖西学院本科毕业设计9.清水池的设计9.1平面尺寸计算清水池设计与计算水厂的调节容积按水厂规模的13%考虑V清水池=15750×13%=2048m³(9.1)设计中，考虑每个清水池B×L×H=26.0m×21.0m×4.0m，其有效容积为2075m³。9.2管道系统⑴清水池的进水管：(9.2)式中：——清水池进水管管径，；——进水管管内流速，，一般采用，设计中取0.9。进水管：设计中取进水管管径为。⑵清水池的出水管由于用户的用水量时时变化，清水池的出水管应按照出水最大流量计：(9.3)出水管管径：(9.4)设计中取出水管管径为⑶清水池的溢流管溢流管的直径与进水管直径相同，取为。在溢流管管端设置喇叭口，管上不设阀门。出口设置网罩，防止虫类进入池内。⑷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。排水管管径按照第50页 皖西学院本科毕业设计内将池水放空计算。排水管内的流速按照估计，则排水管的管径：(9.5)设计中取为。9.3清水池内布置⑴导流墙在清水池内设置导流墙，以防止池内出现死角，保证氯与水的接触时间不小于30min。每座清水池内设置导流墙2条，间距为10m，将清水池分为3格。在导流墙底部每隔设置的过水方孔，使清水池清洗时排水方便。导流墙的校核：清水池内设置导流墙，将水池分3格，则水流在清水池中的实际路径为：水流流速为：(9.6)则水在清水池的时间为：(9.7)水在清水池的实际接触时间大约在175min，大于30min。符合设计的要求。⑵检修孔在清水池顶部设置圆形检修孔1个，直径1000mm。⑶通气管为了使清水池内空气流通，保证水质新鲜，在清水池顶部设通气孔，每格设2个，共计6个。通气管的管径取为，通气管伸出地面的高度高低错落，便于空气流通。⑷覆土厚度清水池顶部应有的覆土厚度，并加以绿化，美化环境。设计中取覆土厚度为0.7m图9.1清水池平面图第50页 皖西学院本科毕业设计9.4吸水井布置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。其存水量经常变化，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。吸水井主要计算其有效容量，采用最小容量法，设水在吸水井的停留时间为，则吸水井的有效容积为：(9.8)吸水井的布置：吸水井尺寸通常按吸水喇叭口间距决定，喇叭口采用垂直布置。吸水喇叭口的布置要点：进水管进口应设吸水喇叭口，喇叭口流速宜取1.0-1.5m/s.离心泵进水管喇叭口和喇叭口与建筑物的距离应符合下列要求:(1)吸水喇叭口直径≥（1.25-1.5）d=450mm.(2)吸水喇叭口的最小悬空高度为h1≥（0.6-0.8）D且≥0.5m.(3)喇叭口间净距：a≥(1.5-2.0)D=900mm.(4)喇叭口中心线与后墙的距离c≥(0.8-1.0)D,同时应该满足喇叭口的安装要求,C=600mm.(5)喇叭口中心线与侧墙的距离b≥1.5D=675mm.(6)喇叭口中心线至进水室进口距离≥4D=1800mm.吸水喇叭口的最小淹没水深h2淹没水深鱼吸水井进水流速，吸水管流速，悬空高度，吸水井边壁形状，喇叭口至后墙的距离等因素有关。一般淹没水深不小于0.5m。此外，h2还与喇叭口的布置方式有关，h2≥（1.0-1.25）D=562.5mm吸水井宽度为8000mm,吸水井根据泵房长度调整为11600mm整为.吸水井高度为8400mm，（包括超高300mm）第50页 皖西学院本科毕业设计10．水厂高程计算及一级泵站10.1高程计算在处理工艺流程中，各构筑物之间尽量保持重力流。净水构筑物的标高应结合当地地形坡度，并根据净水构筑物连接管道，计算设备中的水头损失来确定。净水构筑物之间的连接管道或渠道的断面尺寸由计算流速确定，在选定流速时应适当考虑水量发展，留有余地。连接管线的水头损失，应根据水力学公式计算，估算时可采用所列数据范围之间取值。具体计算如下。⑴清水池设清水池池底标高为±0.000m，集水斗低于池底1.000m。因此集水斗斗底标高为-1.000m。清水池有效水深为3.8m，因此清水池水面标高3.800m。保护高度取为0.3m，因此清水池顶标高为3.800+0.300=4.100m⑵滤池到清水池滤池至清水池设连接管水头损失估算值：从滤池到清水池的距离为21.46m。圆管沿程水头损失的计算公式：(10.1)式中：——沿程阻力系数；——管长（m)；D——管径（m)；——断面平均流速（m/s)；——重力加速度（m/s）；则管道沿程水头损失：，其中沿程阻力系数采用谢才公式：(10.2)式中C为谢才系数（），而谢才系数一般由经验公式求得:其中粗糙系数度，，第50页 皖西学院本科毕业设计(10.3)普通快滤池构筑物中水头损失值：2.50-3.00m。取3.00m。保护高度为0.3m。清水池到滤池总水头损失:0.08+3.00+0.30=3.38m。滤池水面标高:3.80+3.38=7.18m。⑶沉淀池到滤池沉淀池至滤池连接管的长度15.03m，通过管道沿程损失公式计算水头损失为0.06m，沉淀池构筑物水头损失0.30m。保护高度为0.30m。沉淀池到滤池总水头损失：0.06+0.30+0.30=0.66m。沉淀池水面标高7.18+0.66=7.84m。⑷絮凝池到沉淀池絮凝池至沉淀池连接管长度29.80。絮凝池构筑物水头损失0.20m。保护高度为0.3m。絮凝池到沉淀池总水头损失为0.10+0.20+0.30=0.60m。絮凝池水面标高7.84+0.60=8.44m。上述采用相对标高，现转化绝对标高。地面绝对标高为54.80m。则清水池的正常水面标高为53.80m，普通快速滤池的水面标高为57.18m，斜管沉淀池的水面标高为57.84，网格絮凝池的水面标高为58.44。10.2一级泵站一泵站水泵所需的供水量：m3/h水泵所需的扬程水泵站的水头损失为2.5m一级泵站到絮凝池的高度11.29m，根据水泵的扬程与供水流量，选用ISW型卧式管道离心泵，离心泵的性能参数：表10.1离心泵性能参数型号流量(m3/h)扬程(m)电机功率(kw)转速(r/min)200-350（I）35020901450选用ISW200-350（I）水泵，二用一备。二级泵站的泵房采用长方形。附属设备：⑴起重设备第50页 皖西学院本科毕业设计最大起重量为z548T-10型闸阀的重量，为2600Kg,最大起吊高度为14.0+2.0＝16.10m。（其中2.0是考虑操作平台上汽车的高度）。选用DL型电动单梁瞧式起重机一台，起重量为5t，电机型号为zDR12-4，电动葫芦CD1型，起升高度为18m⑵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，将水汇集到集水坑内，然后用泵抽回吸水间去。取水泵房排水量一般按20～40考虑，排水泵的静扬程按20m计，水头损失约5m。总扬程为20+5＝25m左右，可以选用IS65-160A型（Q＝15～28，H=27-22m，N=3KW，n=2900r/min）离心泵两台，一用一备，其平面尺寸为：L×B=945mm×390mm，配套电机为Y100L-2。⑶引水设备水泵自灌式工作，不需引水设备。⑷通风设备采用自然通风。第50页 皖西学院本科毕业设计11.净水厂的平面布置净水厂的设施根据其使用功能，一般可归纳三类：生产构筑物；辅助生产构筑和附属生活建筑物。⑴生产构筑物使用面积：取水泵站设计面积15m×8m，网格絮凝池面积8m×8m（网格与网格之间墙厚度300mm），斜板沉淀池面积12m×5.5m，普通快速滤池面积5.5m×3.8m，清水池的面积26m×21m，投药间平面尺寸为8m×10m，加氯间10m×7m，二级泵站面积20.2m×7m，吸水井面积11.6m×8m。⑵辅助生产建筑物使用面积：表11.1生产建筑物使用面积序号建筑物名称水厂规模（万m³/d）0.5-22-55-101化验室（理化、细菌）（㎡）45-5555-7575-1002修理部门（㎡）100-140140-170170-2003仓库（㎡）60-100100-150150-2004值班室（㎡）按值班人员确定5车库（㎡）按车辆型号与数量确定化验室7m×8m,修理部门10m×10m，仓库5m×6m，值班室4m×10m，综合办公场所10m×5m⑶附属生活建筑物：员工宿舍面积10m×10m，水厂设有两个篮球场，四个乒乓球台，提供员工休闲娱乐作用。⑷按照生产构筑物为主线，生产建筑物靠近生产构筑物、辅助建筑物另设分区的布置方式。充分利用地形条件，同时还注意的是应和朝向、风向通应。露天滤池进水水流南北方向，可避免冬天北边滤池表层结水现象。沉淀池进出水流南北方向，可避免南面墙体受日照水温上升形成环向流。需要散热的泵站，其朝向应和水厂夏天最大频率风向一致，有利于自然通风散热。水厂构筑物布置形式采用折角形式布置，可以减少土地的占用面积，降低工程的造价。⑸水厂主车道一般设计单车道宽3.5m，双车道宽6.0m，人行道宽1.5-2.0m，车行道尽头和材料装卸处必须设置回车道或回车场地，车行道转弯半径6m。第50页 皖西学院本科毕业设计自来水厂是一座整体水域面积较大的厂区，力求在绿草树荫的衬托下，环境优美，所以绿化是不可少的。水厂绿化通常有清水池顶上绿地，道路两侧行道树，各建筑间绿地、花坛，根据地理气候条件选用梧桐或白杨等品种。谢辞本次毕业设计是某小型净水厂初步设计，经过这4个月的努力，终于顺利完成了。在整个毕业设计过程中，我们的指导老师一直陪伴着我们，她有着渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己，宽以待人的崇高风范，朴实无华，平易近人的人格魅力对我影响深远，丰富的经验和超强的设计能力给予了我很大的帮助和支持，她总是能及时发现我们的错误，让我们及时改正，精心指导我们顺利完成了这次的设计任务。在此，特向高老师表示深刻的谢意，此外也向给排水教研室的其他老师的监督和严格要求表示深刻的谢意和崇高的敬意！其次，在设计过程中也得到了本组同学的帮助，在此表示衷心的感谢！第50页 皖西学院本科毕业设计参考文献：［1］范瑾初、金兆丰.水质工程.中国建筑工业出板式，2009，第一版.［2］张智、蒋绍阶、张勤.给排水科学与工程专业毕业设计指南.中国水利水电出版社2008，第二版.［3］给排水设计手册（第3册）城镇给水.中国建筑工业出版社，2004，第二版［4］姜乃昌.泵与泵站.中国建筑工业出版社，2010，第五版［5］给排水设计手册（第11册）常用设备.中国建筑工业出版社，2004，第二版［6］给排水设计手册（第9册）专业机械.中国建筑工业出版社，2004，第二版［7］郑少平.浅谈水厂净水工艺的选择.湿法冶金,2008,27(1):48-51［8］郝二成、左利峰.浅谈水处理中混凝工艺发展.山东煤炭科技，2008,4:97-98［9］刘振中.斜板沉淀池优化设计研究.南昌大学学报，2008,28(4):401-404［10］刘珂.美国自来水行业消毒现状和展望.江苏环境科技.2007,20(1):65-68第50页'