给水处理课程设计---某城市给水处理设计（含水厂平面图总图）共28页word资料 26页

给水处理课程设计---某城市给水处理设计（含水厂平面图总图）\n给水处理课程设计江苏北部某城市给水处理设计学生姓名张凯歌学院名称环境工程学院专业名称给水排水工程指导教师张建昆2012年11月13日目录1设计资料....................................................................................................................21.1课程设计的原始数据：.................................................................................22设计水质水量............................................................................................................32.1设计水质及水质分析.....................................................................................32.1.1设计水质..............................................................................................32.2设计水量.........................................................................................................32.3给水处理流程确定.....................................................................................32.3.1给水处理工艺流程的选择..................................................................33给水处理构筑物与设备型式选择............................................................................33.1加药间.............................................................................................................43.1.1药剂溶解池..........................................................................................43.1.2混凝剂药剂的选用与投加..................................................................43.1.3加氯间..................................................................................................43.2混合设备.........................................................................................................43.3絮凝池.............................................................................................................53.4沉淀池.............................................................................................................53.5滤池.................................................................................................................63.6消毒方法.........................................................................................................74混凝沉淀.....................................................................................................................84.1混凝剂投配设备的设计.................................................................................84.1.1溶液池...................................................................................................84.1.2溶解池...................................................................................................94.1.3投药管...................................................................................................94.2混合设备的设计.............................................................................................94.2.1设计流量...............................................................................................94.2.2设计流速...............................................................................................94.2.3混合单元数...........................................................................................9\n...............精品资料...............4.2.4混合时间.............................................................................................104.2.5水头损失.............................................................................................104.2.6校核GT值...........................................................................................104.3絮凝池...........................................................................................................104.3.1设计参数............................................................................................104.3.2设计计算.............................................................................................105沉淀池......................................................................................................................125.1沉淀工艺设计计算........................................................................................125.1.1设计参数：.........................................................................................125.1.2设计计算：.........................................................................................126过滤池......................................................................................................................166.1滤池的布置....................................................................................................166.2滤池的设计计算............................................................................................166.2.1设计水量.............................................................................................166.2.2冲洗强度.............................................................................................166.2.3滤池面积及高度.................................................................................166.2.4单池冲洗流量.....................................................................................166.2.5洗砂排水槽.........................................................................................166.2.6集水渠.................................................................................................176.2.7配水系统.............................................................................................176.2.8冲洗水箱.............................................................................................187消毒..........................................................................................................................207.1加药量的确定................................................................................................207.2加氯间的布置................................................................................................208其他设计...................................................................................................................218.1清水池的设计................................................................................................218.2吸水井的设计................................................................................................219水厂总体布置..........................................................................................................229.1水厂的平面布置............................................................................................229.2水厂的高程布置............................................................................................22总结..............................................................................................................................23参考文献......................................................................................................................24【精品资料】第1页\n...............精品资料...............1设计资料1.1课程设计的原始数据：该城市地处江苏北部地区，是一座中等城市，该市实施10年规划，规划拟建一座给水处理厂，采用统一供水方式供给该市的工业企业及居民用水。水厂设计基本资料如下：43（1）水厂设计产水量：6.435×10m/d（2）水文及水文地质资料：31）河流最高洪水位：32.50m最大流量：25.65m/s32）河流常水位：30.50m平均流量：14.85m/s33）枯水位：28.70m最小流量：9.28m/s4）设计地面标高：37.7m（3）原水水质如下：名称单位检测结果浑浊度NTU10－60色度度30总硬度mg/L(以CaCO3计)450（mg/L）左右PH值7.2水温℃0～20溶解性固体mg/L800细菌总数个/mL40000大肠菌群个/L290（4）厂区地形：按平坦地形设计，水源口位于水厂西北方向80m，水厂位于城市北面1km。（5）自然状况城市土壤种类为砂质黏土，地下水位6.00m，冰冻线深度0.38m，年降水量980mm，最冷月平均为-5.2℃，最热月平均为25.5℃；极端温度：最高39.5℃，最低-7.5℃。主导风向：夏季西南，冬季西北。【精品资料】第2页\n...............精品资料...............2设计水质水量2.1设计水质及水质分析2.1.1设计水质本设计给水处理工程设计水质满足国家生活饮用水卫生标准（GB5749-2006），处理的目的是去除原水中悬浮物质，胶体物质、细菌、病毒以及其他有害万分，使净化后水质满足生活饮用水的要求。生活饮用水水质应符合下列基本要求：（1）水中不得含有病原微生物。（2）水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康。（3）水的感官性状良好。2.2设计水量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，并以水质最不利情况进行校核。水厂自用水量主要用于滤池冲洗和澄清池排泥等方面。城镇水厂自用水量一般采用供水量的5%—10%，本设计取10%，则设计处理量为：3Q=(1+a)Qd=(1+0.1)*64350=70785m/d3取70800m/d。式中Q——水厂日处理量；a——水厂自用水量系数，一般采用供水量的5%—10%，本设计取8%；33Qd——设计供水量（m/d），为6.435万m/d.2.3给水处理流程确定2.3.1给原水水处理工艺流程混的合选择絮凝池沉淀池给水处理工艺流程的选择与原水水质和处理后的水质要求有关。地表水为水源时，生活饮用水通常采用混合、絮凝、沉淀、过滤、消毒的处理工艺。如果是液氯微污染原水，则需要进行特殊处理。综合分析后得出最终的工艺流程为：滤池原水→混清凝水→池沉淀→过滤→二消级毒泵站市政管网框图表示为：图1工艺流程图【精品资料】第3页\n...............精品资料...............3给水处理构筑物与设备型式选择3.1加药间3.1.1药剂溶解池设计药剂溶解池时，为便于投置药剂，溶解池的设计高度一般以在地平面以下或半地下为宜，池顶宜高出地面1m左右，以减轻劳动强度，改善操作条件。溶解池的底坡不小于0.02，池底应有直径不小于100mm的排渣管，池壁需设超高，防止搅拌溶液时溢出。由于药液一般都具有腐蚀性，所以盛放药液的池子和管道及配件都应采取防腐措施。溶解池一般采用钢筋混凝土池体。3.1.2混凝剂药剂的选用与投加3.1.2.1.混凝剂药剂的选用根据原水水质及水温，参考有关水厂的运行经验，选精致硫酸铝为混凝剂。3.1.2.2.混凝剂的投加混凝剂的湿投方式分为重力投加和压力投加两种类型,重力投加方式有泵前投加和高位溶液池重力投加;压力投加方式有水射投加和计量泵投加。投药设备采用计量泵投加的方式。采用计量泵，不必另备计量设备，泵上有计量标志，可通过改变计量泵行程或变频调速改变药液投量，最适合用于混凝剂自动控制系统。3.1.3加氯间1、靠近加氯点，以缩短加氯管线的长度。水和氯应充分混合，接触时间不少于30min。为管理方便，和氯库合建。加氯间和氯库应布置在水厂的下风向。2、加氯间的氯水管线应敷设在地沟内，直通加氯点，地沟应有排水设施以防积水。氯气管用紫铜管或无缝钢管，氯水管用橡胶管或塑料管，给水管用镀锌钢管，加氨管不能用铜管。3、加氯间和其他工作间隔开，加氯间应有直接通向外部、且向外开的门，加氯间和值班室之间应有观察窗，以便在加氯间外观察工作情况。4、加氯机的间距约0.7m，一般高于地面1.5m左右，以便于操作，加氯机（包括管道）不少于两套，以保证连续工作。称量氯瓶重量的地磅秤，放在磅秤坑内，磅秤面和地面齐平，使氯瓶上下搬运方便。有每小时换气8-12次的通风设备。加氯间的给水管应保证不断水，并且保持水压稳定。加氯间外应有防毒面具、抢救材料和工具箱。防毒面具应防止失效，照明和通风设备应有室外开关。设计加氯间时，均按以上要求进行设计。3.2混合设备【精品资料】第4页\n...............精品资料...............本设计采用管式静态混合器对药剂与水进行混合。3.3絮凝池絮凝过程就是在外力作用下，使具有絮凝性能的微絮粒相互接触碰撞，而形成更大具有良好沉淀性能的大的絮凝体。目前国内使用较多的是各种形式的水力絮凝及其各种组合形式，主要有隔板絮凝、折板絮凝、栅条（网格）絮凝、和穿孔旋流絮凝。表1-1絮凝池的类型及特点表类型特点适用条件优点：絮凝效果好，构造简单，施3隔工方便；水量大于30000m/d的水厂；水量往复式板缺点：容积较大，水头损失较大，变动小者式转折处钒花易破碎絮优点：絮凝效果好，水头损失小，3水量大于30000m/d的水厂；水量凝构造简单，管理方便；回转式变动小者；改建和扩建旧池时更池缺点：出水流量不宜分配均匀，出适用口处宜积泥优点：容积小，水头损失较小；旋流式絮凝缺点：池子较深，地下水位高处施一般用于中小型水厂池工较难，絮凝效果较差优点：絮凝效果好，絮凝时间短，折板式絮凝容积较小；流量变化较小的中小型水厂池缺点：构造较隔板絮凝池复杂，造价高优点：絮凝效果好，水头损失小，网格絮凝池絮凝时间短；缺点：末端池底易积泥根据以上各种絮凝池的特点以及实际情况并进行比较，本设计选用往复式隔板絮凝池。3.4沉淀池常见各种形式沉淀池的性能特点及适用条件见如下的各种形式沉淀池性能特点和适用条件。表1-2各种形式沉淀池性能特点和适用条件表型式性能特点适用条件【精品资料】第5页\n...............精品资料...............优点：1、可就地取材，造价低；2、操作管理方便，施工较简单；1、一般用于大中型3、适应性强，潜力大，处理效果稳定；净水厂；平流式4、带有机械排泥设备时，排泥效果好2、原水含砂量大时缺点：1、不采用机械排泥装置，排泥较困难作预沉池2、机械排泥设备，维护复杂；3、占地面积较大优点：1、排泥较方便2、一般与絮凝池合建，不需建絮凝池；1、一般用于小型净3、占地面积较小水厂；竖流式缺点：1、上升流速受颗粒下沉速度所限，出水流量小，2、常用于地下水位一般沉淀效果较差；较低时2、施工较平流式困难优点：1、沉淀效果好；1、一般用于大中型2、有机械排泥装置时，排泥效果好；净水厂；辐流式缺点：1、基建投资及费用大；2、在高浊度水地区2、刮泥机维护管理复杂，金属耗量大；作预沉淀池3、施工较平流式困难1、宜用于大中型厂优点：1、沉淀效果高；2、池体小，占地少2、宜用于旧沉淀池斜管（板）式缺点：1、斜管（板）耗用材料多，且价格较高；的扩建、改建和2、排泥较困难挖槽原水经投药、混合与絮凝后，水中悬浮杂质已形成粗大的絮凝体，要在沉淀池中分离出来以完成澄清的作用。设计采用平流式沉淀池。相比之下，平流式沉淀池具有适应性强、处理效果稳定和排泥效果好等特点。3.5滤池（1）、多层滤料滤池：优点是含污能力大，可采用较大的流速，能节约反冲洗用水，降速过滤水质较好，但只有三层滤料、双层滤料适用大中型水厂；缺点是滤料不易获得且昂贵管理麻烦，滤料易流逝且冲洗困难易积泥球，需采用助冲设备；（2）、虹吸滤池：适用于中型水厂（水量2—10万吨/日），土建结构较复杂，【精品资料】第6页\n...............精品资料...............池深大，反洗时要浪费一部分水量，变水头等速过滤水质也不如降速过滤：（3）、无阀滤池、压力滤罐、微滤机等日处理小，适用于小型水厂；（4）、移动罩滤池：需设移动洗砂设备机械加工量较大，起始滤速较高，因而滤池平均设计滤速不宜过高，罩体合隔墙间的密封要求较高，单格面积不宜过2大（小于10m）；（5）、普通快滤池：是向下流、砂滤料的回阀式滤池，适用大中型水厂，单2池面积一般不宜大于100m。优点有成熟的运行经验运行可靠，采用的砂滤料，材料易得价格便宜，采用大阻力配水系统，单池面积可做得较大，池深适中，采用降速过滤，水质较好；（6）、双阀滤池：是下向流、砂滤料得双阀式滤池，优缺点与普通快滤池基本相同且减少了2只阀门，相应得降低了造价和检修工作量，但必须增加形成虹吸得抽气设备。（7）、V型滤池：从实际运行状况，V型滤池来看采用气水反冲洗技术与单纯水反冲洗方式相比，主要有以下优点：1）、较好地消除了滤料表层、内层泥球，具有截污能力强，滤池过滤周期长，反冲洗水量小特点。可节省反冲洗水量40～60%，降低水厂自用水量，降低生产运行成本。2）、不易产生滤料流失现象，滤层仅为微膨胀，提高了滤料使用寿命，减少了滤池补砂、换砂费用。3）、采用粗粒、均质单层石英砂滤料，保证滤池冲洗效果和充分利用滤料排污容量，使滤后水水质好。根据设计资料，综合比较选用目前较广泛使用的普通快滤池。3.6消毒方法水的消毒处理是生活饮用水处理工艺中的最后一道工序，其目的在于杀灭水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致传染病的危害。其方法分化学法与物理法两大类，前者系水中投家药剂，如氯、臭氧、重金属、其他氧化剂等；后者在水中不加药剂，而进行加热消毒、紫外线消毒等。经比较，采用液氯消毒。氯是目前国内外应用最广的消毒剂，除消毒外还起氧化作用。加氯操作简单，价格较低，且在管网中有持续消毒杀菌作用。原水水质较好时，一般为滤后消毒，虽然二氧化氯，消毒能力较氯强而且能在管网中保持很长时间，但是由于二氧化氯价格昂贵，且其主要原料亚氯酸钠易爆炸，国内目前在净水处理方面应用尚不多。【精品资料】第7页\n...............精品资料...............4混凝沉淀4.1混凝剂投配设备的设计水质的混凝处理，是向水中加入混凝剂（或絮凝剂），通过混凝剂水解产物压缩胶体颗粒的扩散层，达到胶粒脱稳而相互聚结；或者通过混凝剂的水解和缩聚反应而形成的高聚物的强烈吸附架桥作用，使胶粒被吸附粘结。混凝剂的投加分为干投法和湿投法两种，干投法指混凝剂为粉末固体直接投加，湿投法是将混凝剂配制成一定浓度溶液投加。我国多采用后者，采用湿投法时，混凝处理工艺流程如图2所示。图2湿投法混凝处理工艺流程根据原水浑浊度最高值800mg/L以及混凝剂投加量参考值（如图）确定设计投加量为30.0mg/L表1-3混凝剂投加量参考值原水浊度<=1002003004006008001000混凝剂投加量（mg/L）硫酸铝13.518.230.739.654.570.386.6三氯化铁1214.621.528.432.837.742.8碱式氯化铝1012.817.42326.829.532.14.1.1溶液池溶液池一般以高架式设置，以便能依靠重力投加药剂。池周围应有工作台，底部应设置放空管。必要时设溢流装置。溶液池容积按下式计算：式中3W－溶液池容积，m；2Q－处理水量，3m/h；a－混凝剂最大投加量，mg/L；c－溶液浓度，取10%；n－每日调制次数，取n＝3。3029503代入数据得：W7.07m2417103溶液池设置两个，每个容积为W，以便交替使用，保证连续投药。2取有效水深H1＝1.0m，总深H＝H1+H2+H3（式中H2为保护高，取0.2m；H3为贮渣深度，取0.1m）＝1.0+0.2+0.1＝1.3m。溶液池形状采用矩形，尺寸为长×宽×高＝2.8m×2m×1.3m。【精品资料】第8页\n...............精品资料...............4.1.2溶解池溶解池容积W1=0.3W2=0.3×7.07=2.12m3溶解池一般取正方形，有效水深H1＝1.0m，则：1/2面积F＝W1/H1→边长a＝F＝1.46m；取边长为1.5m。溶解池深度H＝H1+H2+H3（式中H2为保护高，取0.2m；H3为贮渣深度，取0.1m）＝1.0+0.2+0.1＝1.3m和溶液池一样，溶解池设置2个，一用一备。溶解池的放水时间采用t＝10min，则放水流量查水力计算表得放水管管径d＝75mm，溶解池底部设管径d＝100mm的排渣0管一根。溶解池搅拌装置采用机械搅拌：以电动机驱动浆板或涡轮搅动溶液。4.1.3投药管投药管流量查水力计算表得投药管管径d＝15mm，相应流速为0.8m/s。4.2混合设备的设计在给排水处理过程中原水与混凝剂，助凝剂等药剂的充分混合是使反应完善，从而使得后处理流程取得良好效果的最基本条件，同时只有原水与药剂的充分混合，才能有效提高药剂使用率，从而节约用药量，降低运行成本。管式静态混合器是处理水与混凝剂、助凝剂、消毒剂实行瞬间混合的理想设备：具有高效混合、节约用药、设备小等特点，它是有二个一组的混合单元件组成，在不需外动力情况下，水流通过混合器产生对分流、交叉混合和反向旋流三个作用，混合效益达90-95%，，进水管采用两条，流速v=1m/s，构造如图2所示。图3管式静态混合器4.2.1设计流量70800333Q=m/d=1475m/h=0.41m/s24.2.2设计流速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：取D=750mm，则实际流速V=0.93m/s.4.2.3混合单元数按下式计算取N=3，则混合器的混合长度为：【精品资料】第9页\n...............精品资料...............L=1.1ND=1.1×3×0.75=2.93m4.2.4混合时间4.2.5水头损失4.2.6校核GT值GT=788.7×3.3=2602.61（≥2000）水力条件符合要求4.3絮凝池4.3.1设计参数絮凝池设计n=2组，每组设1池，每池设计流量为Q7080033Q1475m/h0.4097m/s，絮凝时间T=20min。124n2424.3.2设计计算4.3.2.1絮凝池有效容积考虑与斜管沉淀池合建，絮凝池平均水深取2.0m，池宽取B=15.0m。4.3.2.2絮凝池有效长度式中：H——平均水深(m);本设计取超高0.5m，H=2.0m；4.3.2.3隔板间距絮凝池起端流速取v0.5m/s，末端流速取v0.2m/s。首先根据起，末端流速和平均水深算出起末端廊道宽度，然后按流速递减原则，决定廊道分段数和各段廊道宽度。Q10.4097起端廊道宽度：a0.4097mvH0.52Q10.4097末端廊道宽度：a1.0243mvH20.2廊道宽度分成4段。各段廊道宽度和流速见表2-1。应注意，表中所求廊道内流速均按平均水深计算，故只是廊道真实流速的近似值，因为，廊道水深是递减的。表1-4廊道宽度和流速廊道分段号1234廊道宽度（m）0.410.610.811.02廊道流速（m/s）0.50.40.30.2廊道数7655【精品资料】第10页\n...............精品资料...............廊道总净宽（m）2.873.664.055.10四段廊道宽度之和b2.873.664.055.115.68m取隔板厚度=0.20m，共22块隔板，则絮凝池总长度L为：4.3.2.4水头损失计算式中：vi——第i段廊道内水流速度（m/s）；v——第i段廊道内转弯处水流速度（m/s）；itmi——第i段廊道内水流转弯次数；——隔板转弯处局部阻力系数。往复式隔板（1800转弯）=3；l——第i段廊道总长度(m)；iR----第i段廊道过水断面水力半径（m）；iCi——流速系数，随水力半径Ri和池底及池壁粗糙系数n而定，通常按11曼宁公式CR6计算。iin絮凝池采用钢筋混凝土及砖组合结构，外用水泥砂浆抹面，粗糙系数为n=0.013。廊道转弯处的过水断面面积为廊道断面积的1.2-1.5倍，本设计取1.4倍，则第一段转弯处流速：式中：v——第i段转弯处的流速（m/s）；it3Q——单池处理水量（m/h）；1a——第i段转弯处断面间距，一般采用廊道的1.2-1.5倍；iH——池内水深（m）。各段水头损失为：表1-5各段水头损失计算段数lnRnv0vnCnhn11050.1860.3570.5059.720.09821050.2650.2400.33661.640.03831050.3370.1810.25364.160.02041050.4060.1440.20166.200.019∑h=h1+h2+h3+h4=0.17504.3.2.5GT值计算(t=20C时)h10000.17511G37.65s<60s,符合设计要求；460T601.029102045GT37.65206045175（在10-10范围之内）絮凝池与沉淀池合建，中间过渡段宽度为1.5m。【精品资料】第11页\n...............精品资料...............5沉淀池5.1沉淀工艺设计计算5.1.1设计参数：絮凝池设独立的两座，故沉淀池与之相对应，设2座。采用平流沉淀池,每3座设计流量为0.41m/s。按沉淀时间和水平流速计算方法计算。沉淀时间取1.5h,水平流速取12mm/s。5.1.2设计计算：5.1.2.1池体设计计算：池长L＝3.6vT=3.6×12×1.5=64.8m,取65m。QT14751.52池平面面积F＝670.45mH3.3F670.45池宽B10.31m，取10.5m。L6514751.5实际有效水深为：3.24m取超高0.46m。则池深为3.7m。10.565校核:L/B=65/10.5=6.19>4,L/H=65/3.24=20>10。中间设两道250mm的隔墙将沉淀池分成三格，每格宽为3.3m。则，3.33.24水力半径：R1.09m3.2423.322v0.012545弗劳德数：Fr1.310（Fr在110110之间）Rg1.099.822v0.0125雷诺数：Fr1.310（一般为4000－15000）Rg1.099.8可见Fr,Re均满足要求。5.1.2.2沉淀池的进水设计：进水采用穿孔墙布置，尽量做到在进水断面上水流的均匀分布，避免已形成的絮体破碎。单座池墙长14m，墙高3.8m，有效水深3.24m，布水墙如下图。根据设计手册：当进水端用穿孔配水墙时，穿孔墙在池底积泥面以上0.3～0.5m处至池底部分不设孔眼，以免冲动沉泥。本设计采用0.5m。1、单个孔眼的面积w：0图3砖砌穿孔布水墙【精品资料】第12页\n...............精品资料...............2孔眼尺寸考虑施工方便，采用尺寸：15cm×8cm。w0.150.080.012m02、孔眼总面积:0q0.412孔眼流速采用v0.1m/s，4.1m10v0.113、孔眼总数n：004.1n341.7个，取342个。0w0.0120q0.41孔眼实际流速为：v0.099m/s1nw3420.012004、孔眼布置：孔眼布置成8排，每排孔眼数为342/8=42.75个,取43个。水平方向孔眼的间距取160mm，则计算的水平长度为：43×80+42×160=10160mm。竖直方向的间距为150mm,最上一排孔眼的淹没深度假定为0.5m，最下一排孔眼距池底为0.5m，则竖向的计算高度为：0.1580.1570.50.53.25m0.15×8+0.15×7+0.45+0.45=3.15m，可以。5.1.2.3沉淀池的集水系统：沉淀池的出口布置要求在池宽方向上均匀集水，并尽量滗取上层澄清水，减小下层沉淀水的卷起，目前采用的办法多为采用指形槽出水。1、指形槽的个数：N=62、指形槽的中心距：3、指形槽中的流量：Q0.4134、q0.068m/s，考虑到池子的超载系数为20％，故槽中流量0N63为：q1.2q0.082m/s005、指形槽的尺寸：0.40.4槽宽b0.9q0.90.0820.33m，为便于施工，取b0.4m。03取堰上负荷为450m/(m.d)，则指形槽长度：L=70800/2×450=79m6个集水槽，双侧进水。每根槽长：8.92m，取9.0m。起点槽中水深：H0.75b0.750.40.3m1终点槽中水深：H1.25b1.250.40.5m2为便于施工，槽中水深统一取H0.5m。2【精品资料】第13页\n...............精品资料...............6、槽的高度：集水方法采用锯齿形三角堰自由出流方式，跌落高度取0.05m，槽的超高取0.15m。则指形槽的总高度HH0.150.050.70m（说明：该高度为三32角堰底到槽底的距离）。7、三角堰的计算：a.每个三角堰的流量q，堰上水头取0.08m，则：1b.三角堰的个数：q0.41n156.5个，取157个。三角堰的中心距：9（36/2)0.5m。q0.0026218、集水槽的设计：0.40.4集水槽的槽宽b0.9Q0.90.410.63，为便于施工，取0.7m。起点槽中水深：H1=0.75×b=0.75×0.7=0.525m终点槽中水深：H2=1.25×b=1.25×0.7=0.875m为便于施工，槽中水深统一取1.0m。自由跌水高度取0.07m。则集水槽的总高度为：H0.70.071.01.77m。5.1.2.4沉淀池排泥：排泥是否顺畅关系到沉淀池净水效果，当排泥不畅、泥渣淤积过多时，将严重影响出水水质。排泥方法有多斗重力排泥、穿孔管排泥和机械排泥。机械排泥具有排泥效果好、可连续排泥、池底结构简单、劳动强度小、操作方便可以配合自动化等优点。故本设计采用虹吸式机械排泥。虹吸式机械排泥的设计：采用SXH型虹吸式吸泥机，轨距l＝14000mm7080063①干泥量Q1000101035.05m/d假设含水率为98％2Q35.0533②污泥量Q1752.3m/d73.01m/hs198%0.02③吸泥机往返一次所需的时间：2l265t130min（桁架行进速度v1m/min）v1④虹吸管计算：设吸泥管管数为10根，管内流速为1.5m/s。单侧排泥最长虹吸管长为18m。采用连续式排泥，管径为：73.014选用DN50水煤气管v1.03m/s。236000.0510【精品资料】第14页\n...............精品资料...............⑤吸口的断面确定：122吸口的断面与管口断面相等。已知吸管的断面积A0.050.002m。4设吸口宽度bA0.0020.01ml0.2⑥吸泥管管路水头损失计算：进口0.1，出口1，90º弯头1.9752个，则局部水头损失为：123管道部分水头损失：含水率为98％，一般为紊流。总水头损失：hhh0.280.5070.787mji考虑管道使用年久等因素，实际H=1.3h=1.3×0.787=1.02m5.1.2.5放空管管径确定：沉淀池放空时间取3h，则放空管管径为：0.50.714653.31d0.328m，取DN350。33600【精品资料】第15页\n...............精品资料...............6过滤池6.1滤池的布置采用双排布置，按单层滤料设计，采用石英砂作为滤料。6.2滤池的设计计算6.2.1设计水量3Q=0.819m/s滤速v=10m/h6.2.2冲洗强度冲洗强度q按经验公式计算式中d－滤料平均粒径；me－滤层最大膨胀率，取e=50%；2－水的运动黏滞度，1.44mm/s。砂滤料的有效直径d=0.5mm10与d对应的滤料不均匀系数u=1.5m所以，d=0.9ud=0.9×1.5×0.5=0.675mmm106.2.3滤池面积及高度Q0.81936002滤池总面积F295m10滤池个数采用N=6个，成双排对称布置22单池面积f=F/N=295/6=49m，取50m每池平面尺寸采用L×B=10m×5m滤池高度HH=H1+H2+H3+H4其中：H—滤池高度mH—承托层高度m1H—滤料层高度m2H—滤料层上水深m3H—超高m4所以H=0.45+0.7+1.8+0.3=3.25m6.2.4单池冲洗流量q冲=fq=50×12=6006.2.5洗砂排水槽(1)断面尺寸【精品资料】第16页\n...............精品资料...............两槽中心距采用a=2.0m排水槽个数n1=L/a=10/2.0=5（个）槽长l=B=5m槽内流速，采用0.6m/s排水槽采用标准半圆形槽底断面形式。2)设置高度滤料层厚度采用Hn=0.7m排水槽底厚度采用δ=0.05m槽顶位于滤层面以上的高度为：He=eHn+2.5x+δ+0.075=1.05m6.2.6集水渠集水渠采用矩形断面，渠宽采用b=0.75m(1)渠始端水深Hq2/32/3Hq=0.81(fq/1000b)=0.81×(50×12/1000×0.75)=0.70(2)集水渠底低于排水槽底的高度HmHm=Hq+0.2=0.906.2.7配水系统采用大阻力配水系统，其配水干管采用方形断面暗渠结构。(1)配水干渠干渠始端流速采用v1.5m/s干干渠始端流量Q干=q冲=0.6m³/s2干渠断面积A=Q干/ν干=0.6/1.5=0.4m(2)配水支管支管中心距采用s=0.25m支管总数n2=2L/s=2×10/0.25=80（根）支管流量Q支=Q干/n2=0.6/80=0.008m³/s支管直径采用d75mm，流速v2.15m/s支支B0.620.1支管长度l2.1m12核算l1/d支=2.1/0.075=28<80(3)支管孔眼孔眼总面积Ω与滤池面积f的比值a，采用0.24%，则Ω=αf=0.0024×50=0.12孔径采用d12mm0.012m0【精品资料】第17页\n...............精品资料...............单孔面积ω=πd0²/4=3.14×0.012²/4=113×10-6m²孔眼总数n3=Ω/ω=0.12/113×10-6=1062(个)每一支管孔眼数（分两排交错排列）为：n4=n3/n2=1062/80≈14(个)孔眼中心距s0=2l1/n4=2×2.1/14=0.3m孔眼平均流速ν=q/(10α)=12/(10×0.24)=5m/s6.2.8冲洗水箱冲洗水箱与滤池合建，置于滤池操作室屋顶上。(1)容量V冲洗历时采用t=6min0=1.5×12×50×6×60/1000=324m³水箱内水深，采用h3.5m箱圆形水箱直径D箱=（4V/πh箱）=(4×324/π×3.5)½=10.9m(2)设置高度水箱底至冲洗排水箱的高差ΔH，由以下几部分组成。a.水箱与滤池间冲洗管道的水头损失h1管道流量Q冲=q冲=0.6m/s管径采用D冲=400mm，管长l70m查水力计算表得：v2.55m/s，1000i13.5冲冲洗管道上的主要配件及其局部阻力系数合计Σξ=7.3822h1il冲v/2g13.570/10007.382.55/(29.81)3.39mH2Ob.配水系统水头损失h2h按经验公式计算22222h28v干/(2g)10v支/(2g)81.5/19.62102.15/19.62=3.28mH2Oc.承托层水头损失h3承托层厚度采用H0=0.45mh30.022H0q0.0220.45120.12mH2Od.滤料层水头损失h4h4=(ρ2/ρ2-ρ1)(1-m0)L03式中－滤料的密度，石英砂为2.65t/m；23－水的密度，t/m；1m－滤料层膨胀前的孔隙率（石英砂为0.41）；0L－滤料层厚度，m。0所以h4=(2.65/2.65-1)(1-0.41)=0.66mH2Oe.备用水头h5=1.5mH2O【精品资料】第18页\n...............精品资料...............则ΔH=h1+h2+h3+h4+h5≈9.0mH2O【精品资料】第19页\n...............精品资料...............7消毒7.1加药量的确定33水厂设计7.08万m/d=2950m/h最大投氯量为a=3mg/L加氯量为：Q1=0.001aQ=0.001×3×2950=8.85kg/h储氯量（按一个月考虑）为：G=30×24Q=30×24×8.85=6372Kg/月可取6400kg7.2加氯间的布置设水厂所在地主导风向：夏季西南，冬季西北。加氯间靠近滤池和清水池，设在水厂的东南部。在加氯间、氯库低处各设排风扇一个，换气量每小时8～12次，并安装漏气探测器，其位置在室内地面以上20cm。设置漏气报警仪，当检测的漏气量达到2～3mg/kg时即报警，切换有关阀门，切断氯源，同时排风扇动作。为搬运氯瓶方便，氯库内设单轨电动葫芦一个，轨道在氯瓶正上方，轨道通到氯库大门以外。加氯间外布置防毒面具、抢救材料和工具箱，照明和通风设备在室外设开关。在加氯间引入一根DN50的给水管，水压大于20mH2O，供加氯机投药用；在氯库引入DN32给水管，通向氯瓶上空，供喷淋用。【精品资料】第20页\n...............精品资料...............8其他设计8.1清水池的设计3设置两座清水池以适应水厂7.08万m/d的产水量，33单座清水池容积V=Q×15%=70800×15%=10620m取设计值为1.1万m3池深采用h=4m，则清水池平面面积为A=V/h=11000/4=2750m，采用55×50m的矩形。8.2吸水井的设计吸水井深为3.6m，宽为2m，长度12m。【精品资料】第21页\n...............精品资料...............9水厂总体布置9.1水厂的平面布置水厂的平面布置应考虑以下几点要求：布置紧凑，以减少水厂占地面积和连接管渠的长度，并便于操作管理。但各构筑物之间应留处必要的施工和检修间距和管道地位；充分利用地形，力求挖填土方平衡以减少填、挖土方量和施工费用；各构筑物之间连接管应简单、短捷，尽量避免立体交叉，并考虑施工、检修方便。此外，有时也需要设置必要的超越管道，以便某一构筑物停产检修时，为保证必须供应的水量采取应急措施；建筑物布置应注意朝向和风向；有条件时最好把生产区和生活区分开，尽量避免非生产人员在生产区通行和逗留，以确保生产安全；对分期建造的工程，既要考虑近期的完整性，又要考虑远期工程建成后整体布局的合理性。还应该考虑分期施工方便。9.2水厂的高程布置在处理工艺流程中，各构筑物之间水流应为重力流。两构筑物之间水面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，并留有空地。表1-6净水构筑物水位标高名称水头损失（m）水位标高连接管段构筑物沿程及局部构筑物（m）管式混合器0.21絮凝池0.4045.64絮凝池至沉淀池0.11沉淀池0.1545.13沉淀池至普通快滤池0.32普通快滤池2.544.66普通快滤池到清水池0.46清水池41.70【精品资料】第22页\n...............精品资料...............总结本设计采用典型给水处理模式，原水经混凝、沉淀、过滤、消毒后供给城市生产及居民生活用水。混凝采用往复式隔板沉淀池，经充分絮凝后进入平流式沉淀池，通过集水槽将处理后的水引至普通快滤池。快滤池经过过滤反冲洗一个周期的运行，将水中杂质基本去除达到标准，为了杀死水中的病原菌和微生物，保证饮用水的安全对出水进行加氯消毒后送入清水池。【精品资料】第23页\n...............精品资料...............参考文献[1]给水排水设计手册（第3、14册）北京：中国建筑工业出版社，1986[2]崔玉川.净水厂设计知识.北京：中国建筑工业出版社，1999[3]崔玉川.给水厂处理设施设计计算.北京：化学工业出版设，2003[4]严煦世，范瑾初.给水工程（第四版）北京：中国建筑工业出版社，1999[5]李亚峰，尹世君.给水排水工程专业设计指南北京：化学工业出版社2003[6]《室外给水规范》（GB50013-2006）【精品资料】第24页