14万吨水厂计算书(共23页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上目录专心-专注-专业第1章 总论1.1 设计背景K市位于广东省中南部，北接广州，南连深圳，是近年来珠江三角洲经济发展和城市化进程较快的地区。近年来，由于经济的发展、城市化进程的加快和城市人民生活水平的提高，用水的需求不断增长，原有水处理厂的生产能力已不能满足要求，对经济发展和人民生活造成了严重影响，为缓解这一矛盾，经市政府部门研究并上报请上级主管部门批准，决定新建一座给水处理厂。1.2 设计水量水处理构筑物的生产能力，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沉淀池排泥等方面。本设计自用水量取5%，则设计水量为：Q

2、=14万x1.05=14.7万m/d。1.3 原水水质及处理要求1.3.1 原水水质 原水水质见表1.1：表1.1 水源水质分析表编号名称单位分析结果1水的臭和味级2浑浊度NTU最高:350 最低：13色度度104总硬度mmol/L2.65碳酸盐硬度mmol/L1.96非碳酸盐硬度mmol/L0.77钙硬mmol/L1.08镁硬mmol/L1.69pH值6.7-7.310碱度mmol/L2.811溶解性固体mg/L81012水的温度：最高温度度3713最低温度度514细菌总数380015大肠菌数100016耗氧量（CODMn）mg/L3.01.3.2 处理要求出水水质指标满足生活饮用水卫生标准

3、(GB5749-2006)的相关要求。第2章 设计说明书2.1 厂址的选择水厂位置是在给水系统方案选择过程中，根据地形、地质、供水、安全、卫生、交通、用地、发展等各方面因素综合考虑而确定的。厂址选择主要满足一下要求： 工程地质条件良好，即水厂应该选择在地下水位低、承载力大、岩石较少的地层，以利于施工，节约造价。 不受洪水威胁，卫生条件好的地方，并考虑沉淀池排泥及滤池冲洗水排除的方便。 尽量选择在交通方便，靠近电源的地方以利于施工管理和降低输电费用。 不占良田好土（尽量选在空地或荒地上），并留有适当发展余地。 当取水地点距离用水区较近时，水厂一般设置在取水构筑物附近，通常与取水构筑物建在一起，当

4、取水地点距离用水区较远时，厂址选择有两种方案，一是将水厂设置在取水构筑物附近；另一是将水厂设置在离用水区较近的地方。前一种方案主要优点是：水厂和取水构筑物可集中管理，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，特别对浊度较高的水源而言。但从水厂至主要用水区的输水管道口径要增大，管道承压较高，从而增加了输水管道的造价，特别是当城市用水量逐时变化系数较大及输水管道较长时；或者需在主要用水区增设配水厂（消毒、调节和加压），净化后的水由水厂送至配水厂，再由配水厂送入管网，这样也增加了给水系统的设施和管理工作。后一种方案优缺点与前者正相反。对于高浊度水源，也可将预

5、沉构筑物与取水构筑物建在一起，水厂其余部分设置在主要用水区附近。2.2 工艺流程的选择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。一般来讲，地下水只需要经消毒处理即可，对含有铁、锰、氟的地下水，则需采用除铁、除锰、除氟的处理工艺。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。如果是微污染原水，则需要进行特殊处理。本次设计选择的工艺流程见图2.1。原 水混 合平流沉淀池市政管网折板絮凝池V型滤池二级泵房清水池混 凝 剂消毒剂图2.1 水处理工艺流程图2.3 处理构筑物及设备形式选择2.3.1 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

6、以在地平面以下或半地下为宜，池顶宜高出地面0.20m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，若其容量较小，可用耐酸陶土缸作溶解池。投药设备采用计量泵投加的方式。采用计量泵（柱塞泵或隔膜泵），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。2.3.2 混合设备使用管式混合器对药剂与水进行混合。在混合方式上，由于混合池占地大，基建投资高；水泵

7、混合设备复杂，管理麻烦，机械搅拌混合耗能大，管理复杂，相比之下，分流隔板式混合槽混合具有占地极小、投资省、设备简单、混合效果好和管理方便等优点而具有较大的优越性。2.3.3 反应池反应作用在于使凝聚微粒通过絮凝形成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，主要有栅条絮凝、折板絮凝和波纹板絮凝。这三种形式的絮凝池在大、中型水厂中均有使用，都具有絮凝效果好、水头损失小、絮凝时间短、投资小、便于管理等优点，并且都能达到良好的絮凝条件，从工程造价和絮凝效果综合考虑，采用栅条絮凝。2.3.4 沉淀池选择沉淀池类型时，应根据原水水质、设计生产能力、处理后水质要求

8、，并考虑原水水湿变化、处理水量均匀程度以及是否连续运转等因素，结合当地条件通过技术经济比较确定沉淀池的个数或能够单独排空的分格数不宜少于2个。经过混凝沉淀的水，在进入滤池前的浑浊度一般不宜超过10度，遇高浊度原水或低湿低浊度原水时，不宜超过15度。设计沉淀池时需要考虑均匀配水和均匀集水，沉淀池积泥区的容积，应根据进出水的悬浮物含量、处理水量、排泥周期和浓度等因素通过计算确定。当沉淀池排泥次数较多时，宜采用机械化或自动化排泥装置，应设取样装置。 平流式沉淀池优点：造价较低，操作管理方便，施工较简单；对原水浊度适应性强，处理效果稳定，采用机械排泥设施时，排泥效果好缺点：采用机械排泥设施时，需要维护

9、机械排泥设备；占地面积大，水力排泥时，排泥困难适用条件：一般适用于大中型水厂 斜管（板）沉淀池优点：沉淀效率高，池体小，占地小缺点：斜管（板）耗材多，对原水浊度适应性较平流池差；不设排泥装置时，排泥困难，设排泥装置时，维护管理麻烦适用条件：尤其适用于沉淀池改造扩建和挖潜 竖流式沉淀池优点：排泥较方便，占地面积小缺点：上升流速受颗粒下沉速度所限，出水量小，一般沉淀效果较差，施工较平流式困难适用条件：一般用于小型净水厂，常用于地下水位较低时 辐流式沉淀池优点：沉淀效果好缺点：基建投资大，费用高，刮泥机维护管理较复杂，金属耗量大，施工较困难适用条件：一般用于大中型净水厂，在高浊度水地区，作预沉淀池结

10、合优缺点，本设计采用平流式沉淀池。2.3.5 滤池 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； 虹吸滤池：适用于中型水厂（水量210万吨/日），土建结构较复杂，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； 无阀滤池、压力滤罐、微滤机等日处理小，适用于小型水厂； 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，单格面积不宜过大（小于10m2 ）；

11、 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，单池面积一般不宜大于100 m。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； 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。 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： 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4060%，降低水厂自用水量

12、，降低生产运行成本。 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。 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。综上所述，V型滤池适用范围广且冲洗效果好，节水，虽然滤料较厚较粗，过滤周期长，但冲洗过程自动控制减少人工管理，操作方便。本设计采用V型滤池石英砂滤料。2.3.6 消毒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。采用被广泛应用的氯及氯化物消毒，氯消毒的加氯过程操作简单，价格较低，且在管网中有持续消毒杀菌作用。虽然二氧化氯，消

13、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。第3章 设计计算书3.1 混凝工艺设计计算混凝工艺包括投药、混合和絮凝三个过程。水厂进水中投加混凝剂和其它药剂后，经过几秒钟的强烈混合，药剂迅速而均匀地分布于水中，使水中的污染物胶体颗粒失去稳定性，从相互排斥转变为相互吸引，然后脱稳得胶体颗粒在絮凝池中因相互碰撞而结合，最后生成有一定大小、密度和强度的絮凝体，俗称“矾花”，可在以后的沉淀池和滤池中去除。3.1.1 混凝投配设备设计计算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

14、配制成一定浓度溶液投加。湿式投加设备简单、使用方便、工作可靠、效率高，所以本设计选用湿式投加法。混凝剂选用，最大投加量a=30mg/L。 溶液池溶液池是配制一定浓度溶液的设施。通常用耐腐泵或射流泵将溶解池内浓药液送入溶液池，同时用自来水稀释到所需浓度以备投加。溶液池设置两座，一用一备。a. 溶液池容积W2式中溶液池容积，；Q处理的水量，取6125； a混凝剂的最大投加量，取30mg/L； c溶液浓度，取10%； n每日调制次数，取3次。代入数据得，=b. 溶液池深度H 式中有效水深，取2.0m； 保护高度，取0.2m； 贮渣深度，取0.1m。代入数据得H=2.0+0.2+0.1=2.3m 溶液

15、池形状采用矩形，尺寸为长宽高=3.0m2.5m2.0m 校核：溶液池有效容积V=32.52=1514.7，满足要求。 溶解池溶解池设置两个，一用一备。a. 溶解池容积W1=0.3W2，式中W2为溶液池容积。代入数据得=0.315=4.5b. 溶解池深度H式中有效水深，取1.0m； 保护高度，取0.2m； 贮渣深度，取0.1m。代入数据得，H=1.0+0.2+0.1=1.3mc. 溶解池形状采用正方形，则边长式中溶解池容积，； H溶解池深度，m。 代入数据得， 校核：溶解池有效容积V=2.22.21.0=4.844.5,满足要求。每池安装机械搅拌机一台，每台单独开启运转，转速970r/min。溶

16、解后的溶液由耐腐蚀泵提升到溶液池，调配至10%浓度。 投加设备的选择按照最大投药量30mg/L计算，每小时投加量=0.001aQ=0.001306125=183.75kg，则投加10%浓度的溶液流量为1837.5L/h，选用J-D2000/0.8（Q=2000L/h，H=0.10.8MPa）三台，电动机功率2.2kw。每台计量泵进出水管上安装ABS材质耐腐蚀阀门，混凝剂加注管选用DN40PVC管道。3.1.2 混合设备设计计算 设计流量 设计流速v=1.3m/s，则管径D=，取D=900mm采用DN900口径的管式静态混合器及输水管道，则实际流速 混合单元数N 式中v实际流速，v=1.34 m

17、/s； D管式静态混合器口径，D=0.9m。代入数据得，取N=3。则混合器的混合长度L=1.1ND=1.130.9=2.97m。 混合时间T T=式中L管式静态混合器的混合长度，L=2.97m； v实际流速，v=1.34m/s。代入数据得， 水头损失h 式中 h水头损失，m； Q管道流量，m/s； D管道直径，m； N混合单元数，N=3。代入数据得 水力校核G 式中速度梯度，； 水的重度，； h混凝设备中的水头损失，m； 水的动力粘度，Pas； T水流在混凝设备中的停留时间，s。 代入数据得， ，G值偏大。 2000，GT值符合要求。3.2 折板絮凝池设计计算絮凝是在混凝剂和水快速混合以后的重

18、要净水工艺过程。这时，水中胶体杂质颗粒已经失去稳定性，开始相互发生絮凝，逐渐结合成为肉眼可见的矾花。因为混合的时间非常短暂，形成的絮粒很小，肉眼基本上看不到，这种微小絮粒很难在沉淀池中下沉，或者说需要的沉淀时间太长，这就需要絮凝过程，为微细的絮粒创造相互碰撞，长成大颗粒矾花的条件，使能在沉淀或过滤时去除。折板絮凝池中，水流在同波折板之间曲折流动或在异波折板之间缩放流动且连续不断，以至形成众多的小涡旋，提高了颗粒碰撞絮凝效果，缩短了絮凝时间，池子的体积减小，故此采用折板絮凝池。3.2.1 设计参数折板絮凝池分两座，絮凝时间12min，平均水深3.0m，平流沉淀池宽17.85m。每块折板宽500m

19、m，第一段采用异波折板，第二段采用同波折板，夹角90，第三段采用平行直板。3.2.2 设计计算 设计水量Q=73500m3/d 絮凝池容积W= =612.5m3 净平面面积F= =205 m2 絮凝池长度。中间隔墙厚度之和为1.5m，L=12.54m。 每段流速絮凝池宽度。第一段絮凝池的宽度为B，第二段絮凝池的宽度为2B，第三段絮凝池的宽度为4B，则每一段絮凝池宽度：B= 异波折板通道设计。按多个多通道设计，取波峰流速v1=0.35m/s，则波峰间距=按每格3通道计算，取边通道波峰间距0.25m，中间通道波峰间距0.5m，实际波峰流速v1=。边通道波谷间距0.6m，中间通道波谷间距1.2m，实

20、际波谷流速v2=。单格平面尺寸2.3mx1.8m，平均水深5.7m，每通道4个缩放组合，沿长度方向分为6格，隔墙开洞宽2.3mx高1.8m，两个串联上下转弯及通过孔洞流速v3=0.205m/s。 同波折板通道设计。每格平面尺寸2.3mx1.8m，中间加设两道同波折板。边通道波峰间距取b=0.30m，波峰流速v1=0.255m/s，则波谷流速v2=0.132m/s，中间同波折板间距c=0.4m，v4=0.23m/s。隔墙开洞宽2.3 mx高1.8m，两格串联时上下转弯及通过孔洞流速v3=0.103m/s。 平行直板分格设计。同上述两段流速分格要求，每格平面尺寸2.3mx1.8m，中间加设一道竖直

21、隔板，厚0.20m，竖向流速=。两格间隔墙开洞2.3mx1.8m，上下转弯处及通过孔洞流速v5=0.05m/s。 取20时水的动力粘度=1.0x10-3Pas，各段水头损失、速度梯度计算见表3.1。表3.1 折板絮凝池水头损失、速度梯度计算段数波峰流速v1波谷流速v2上下转弯流速v3同波折板流速v4平行直板转弯流速v5异波缩放组合个数同波折转次数上转弯次数下转弯次数水头损失H停留时间t速度梯度G10.370.150.20518330.276290.396.220.3080.1320.1030.231818330.069269.648.5330.05330.005261.912.560.3582

22、1.864.02t=525363.3 平流沉淀池设计计算3.3.1 设计要点 混凝沉淀时，出水浊度一般低于20度。 池数或分格数一般不少于2个。 池内平均水平流速，混凝沉淀一般为1025mm/s。 沉淀时间应根据原水水质和沉淀后的水质要求，一般采用1.03.0h。当处理低温、低浊度水时或高浊度水时，沉淀时间应适当增长。 有效水深一般为3.03.5m，超高一般为0.30.5m。 池的长宽比应不少于4：1，每格宽度或导流墙间距一般采用38m ，最大为15m。 池的长深比应不小于10：1，采用吸泥机排泥时，池底为平坡，采用人工停池排泥时，纵坡一般为0.02，横坡一般为0.05。 池子进水端用穿孔花墙

23、配水时，在沉泥面以上0.30.5m处至池底部分的花墙不设孔眼。 泄空时间一般不超过6h。 沉淀池的水力条件用弗劳德数Fr复核控制，一般Fr控制在之间。3.3.2 设计参数采用两组池子，设计流量Q=3062.5m/h=0.85m/s；表面负荷Q/A=0.6mm/s=51.8m/（d）；沉淀池停留时间T=1.5h；沉淀池水平流速v=15mm/s。3.3.3 设计计算沉淀池表面积A=1418.9。 沉淀池长L=3.6x15x1.5=81m。 沉淀池宽B=17.6m。由于宽度较大，沿纵向设置一道隔墙，分成两格，每格宽度为17.6/2=8.8m。 沉淀池有效水深H=，采用3.5m（包括保护高）。 絮凝池

24、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，则孔口总面积为0.85/0.2=4.52。每个孔口尺寸定为15cmx8cm，则孔口数为=354个。沉淀池放空时间按3h计，则放空管直径d=0.407m采用DN=400mm。出水渠断面宽度采用1.0m，出水渠起端水深H=为保证堰口自由落水，出水堰保护高采用0.2m，则出水渠深度为1.0m。沉淀池排泥方式有斗形底排泥、穿孔排泥及机械排泥等。本次设计采用虹吸式机械排泥。3.3.4 水力条件校核水流截面积w=8.8x3.22=28.34m水流湿周=8.8+2x3.22=13.14m水力半径R=弗劳德数Fr=雷洛数Re=（按水温20计算）3

25、.4 V型滤池设计计算3.4.1 设计要点 滤池冲洗前的水头损失可采用2.0m； 滤层表面以上的水深不应小于1.2m； 型滤池宜采用长柄滤头配气、配水系统； 型滤池冲洗水的供应，宜用水泵。水泵的能力应按单格滤池冲洗水量设计，并设置备用机组； 型滤池冲洗气源的供应，宜用鼓风机，并设置备用机组； 型滤池两侧进水槽的槽底配水孔口至中央排水槽边缘的水平距离宜在3.5m以内，最大不得超过5m。表面扫洗配水孔的预埋管纵向轴线应保持水平； 型进水槽断面应按非均匀流满足配水均匀性要求计算确定，其斜面与池壁的倾斜度宜采用4550； 型滤池的进水系统应设置进水总渠，每格滤池进水应设可调整高度的堰板； 冲洗空气总管

26、的管底应高于滤池的最高水位； 型滤池长柄滤头配气配水系统的设计，应采取有效措施，控制同格滤池所有滤头滤帽或滤柄顶表面在同一水平高程，其误差不得大于5mm；3.4.2 设计参数：采用两组滤池，每组设计水量为：Q=73500m3/d=3062.5m3/h=0.85m3/s3.4.3设计计算： 单池格数和平面尺寸假设每座滤池分为n格，出水阀门自动调节，保持等水头等速过滤运行，当1格检修1格反冲洗时，该两格滤池原来过滤的水量扣除表面扫洗水量后平均分配到其他各格滤池，增加进水量的滤池滤速应小于10m/s，则有：,得n7.3设计一组分为8格双单元滤池，对称双排布置，中间为管廊。单池流量：Q2=382.8

27、m3/h=0.106 m3/s设计滤速v=8m/h，则单池过滤面积: f=47.85m2。取单池平面尺寸为LB=8x6，实际过滤面积f=48m2。正常过滤滤速v=7.98m/h当一格检修一格冲洗时，其他几格的强制滤速为：v=9.74m/h 滤池反冲洗系统反冲洗时，8格单池中只有一格处于冲洗状态，所以水冲洗系统和气冲洗系统均按单层粗砂级配滤池表面扫洗时单池冲洗所需的水量、气量计算。 冲洗强度和冲洗历时a.单独气冲洗：气冲强度qq=15L/(sm2)即0.9 m3/( m2min)，历时t0=2min。b.气水同时反冲洗：气冲强度qq=15L/(sm2)，水冲强度qs=4 L/(sm2)，即14.

28、4 m3/( m2h)，历时t1=4min。c.单独水冲洗：水冲强度qs=4 L/(sm2)，即14.4 m3/( m2h)，历时t2=4min。d.表面扫洗：表面扫洗强度qb=1.5L/(sm2) 即5.4m3/( m2h)，历时t3=10min。 冲洗流量空气流量Qq=qqf=0.948=43.2m3/min反冲洗水流量Qs=qsf=14.448=691.2m3/h=0.192m3/s表面扫洗水从单格滤池两单元的V型扫洗槽中进入，每条V型槽扫洗水流量=192.6m3/h=0.036m3/s 冲洗设备冲洗水泵选用两台250TLW-530IIA，设于管廊之内，从中央出水渠中取水，冲洗水泵参数如

29、下：Q=704m3/h，H=12.5m，N=45KW，=74%。鼓风机选用DG-50两台，一用一备。风机出口压力53.9kPa，流量50m3/min，电动机功率75kw。 冲洗管道供气管道管径DN300mm，流速v=10.19 m/s。冲洗水管管径DN400mm，流速v=1.53 m/s。清水出水管管径DN400mm，强制过滤时出水流速为v=1.21m/s。 进水系统：在滤池两端分别各设置一条进水渠道，该进水渠不设溢流堰、溢流管。进水渠流量 进水总渠宽取1.20m，有效水深1.20m。则起端流速。从进水渠正常进入单格滤池进水流量为强制过滤时，进入单格滤池进水流量9.71x48=467.52m/

30、h=0.13 m/s进水管流速取1.2m/s，从进水渠通过主要进水孔进入每格滤池的短管、阀门直径，取d1=400mm。如采用方形气动进水闸板，取过孔流速等于1.0m/s，则闸板面积=0.13/1.0=0.13m2。取闸板孔400400mm方孔一个，表面扫洗流量，进水管流速取1.0m/s，通过次要进水孔 进入每格滤池的短管、阀门直径为，选用DN300mm短管、手动阀门一台。 V型槽取扫洗孔的平均断面上的过孔流速v=2.0m/s。冲洗时V型槽内水深为,是孔口流量系数，取=0.97，则：，取0.22m槽高b=0.22+0.10=0.32m，,槽宽x=btan40+0.12=0.388m，取x=0.4

31、0m取扫洗孔内径d=30mm，则单孔流量设扫洗孔间距为a，沿长度方向共开L/a个扫流孔。根据扫洗水强度1.5L/(sm2)计算，1.53.0L=0.91L/a，则扫洗孔间距。取扫洗孔d30mm200mm。在反冲洗时，滤池内水面高于中央排水渠渠顶h1值，按照薄壁堰流计算，单宽流量Q=，其中Q为后水冲洗流量与表面扫洗流量之和。 取V型槽扫洗孔低于冲洗滤池内最高水位0.1m，则V型槽槽底标高=2.0+0.053-0.10-0.015=1.938m 配水配气系统 滤头：选用带滤帽的长柄滤头，在滤板上按行列形式布置滤头，在1m2范围内每行8个，每列6个，共48个/ m2 配水配气总渠：反冲洗时，配水配气

32、干渠的水流量QS=0.192m3/s 设计干渠宽度等于0.8m，高1.2m，气水同时进入配水配气渠时，空气处于压缩状态，配水渠进口冲洗水流量小于1.5m/s 。 配水渠配水孔出口流速取0.7 m/s，配水孔出口面积F1=0.32 m2，方孔尺寸（长宽）0.10m0.10m，则方孔个数为：NK=0.32/（0.100.10)=32个。配水配气干渠每面取16个，中心间距8000/16=500mm。 按照100mm100mm400mm设置配水孔。 配气孔置于配水孔上方，配水配气干渠每侧取20个，共40个，中心间距0.4m，取配水孔直径d=60mm，则配水孔空气流速 排水系统：排水渠宽0.80m，流量

33、QP=QS+Qb=0.192+0.072=0.264 m3/s，起端水深。为使过堰水流自由坠落，堰顶至排水渠，堰顶至排水渠内最高水面落差为0.2m。根据排水渠顶端高出滤料层面0.50m要求，排水渠起端深1.2m，满足过堰水流自由跌落。排水采用气动闸门，闸板尺寸500mm500mm，过孔流速1.056m/s 滤层和承托层滤料粒径0.952-1.35mm，厚1200mm，不平均系数K80=1.31.4，正常过滤时，砂上水深1.60m，承托层粒径24mm，厚50mm。 滤池高度滤池各部分高度见表3.2。表3.2 滤池各部分高度配水、配气及集水室高度H1=0.9m滤板高度H2=0.15m粗砂承托层厚度

34、H3=0.05m滤料层厚度H4=1.20m砂面水深H5=1.60m超高H6=0.60m滤池总高度：H=H1+H2+H3+H4+H5+H6=4.5m。 清水总渠滤后清水流量Q=0.85 m3/s，清水总渠宽1.2m，水深h=1.0m，则清水渠内流速。 通向清水池的一根总出水管，取水管内流速v=1.0m/s，直径d=1.04mm，选用DN1000输水管，管内实际流速1.08m/s。3.5 消毒消毒的目的是灭活致病微生物，以防止致病菌进入配水系统。尽管在饮用水过滤时也能去除致病菌，起到了补充的消毒作用，但水处理流程中总需有最后消毒工艺。通常在过滤后的水中投加足够量的消毒剂，以保持配水网中有剩余氯，消

35、毒剂的投加浓度应该考虑到水在配水管网中的流动和储存时间，还包括消毒剂分解和衰减的可能性。3.5.1 氯消毒设计计算该水厂采用氯消毒。投加量a=3.0mg/L，接触消毒时间15min，投加到滤池出水管中，氯水溶液用重力投加，配制的水溶液浓度为10%。每小时投加量=0.001aQ=0.0013.06125=18.38kg。储氯量为：G=18.38x24x30=13233.6kg （按一个月计算）。3.5.2 加氯间的布置在加氯间、氯库低处各设排风扇一个，换气量每小时812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23mg/kg时即报警，切换有关阀门，切断

36、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。3.6 清水池设计计算清水池的作用是储存水厂处理后的水，与此同时二级泵站从清水池取水，按用户所要求的水量保证供给。 清水池有效容积调节容量：W1=Q12%=8400012%=17640m 水厂自用水：W2=Q7%=840007%=10290m，按最高日用量7%计算安全储量：W3=Q0.5%=840000.

37、5%=735m 消防储量：W4=QT=2324=648m，按火灾延续两小时计算W= W1+W2+W3+W4=17640+10290+735+648=29313m清水池设计为相等容积的两座，每座容积为：14656.5m，采用矩形。 清水池尺寸采用有效水深5.8m，超高0.2m每座清水池设计尺寸为：BLH=60m43m6m，有效容积为60435.8=14964m 管道布置a. 进水管每池配置一根进水管，每池流量为850L/s，采用DN900。b. 出水管清水池采用1条输水管连接吸水井，每条输水管直径采用DN1000。c. 溢流管为了确保水流的畅通，取与进水管相同的直径，即DN900。d. 排水管排

38、水管管径按2.5h内将池水放空计算，取v=3.0m/s，则直径DN为900。e. 通风管取通风管直径DN400，每池16根，共32根。f. 人孔为检修方便，在清水池的三个角上各设一个人孔，每池3个，采用尺寸为600，覆土0.5m。3.7 送水泵房设计计算3.7.1 设计参数设计流量Q= m/d，设计扬程H=48m3.7.2 水泵选型及附属设备选择选用4台500S59型水泵（Q=2340m/h，H=47m），3台工作，1台备用。根据500S59型水泵，选用型号为Y450-50-6的电动机，功率为450kw。送水泵房的附属设备有起重设备，排水设备，以及通风设备。起重设备选用型号为SDQ-3的手动单

39、轨小车；排水设备采用小型排水泵，泵站内设地沟集水。3.7.3 泵房尺寸的确定泵房平面形状为矩形。矩形便于布置设备。根据泵机组、吸水与压水管道的布置条件以及排水泵机组和真空泵机组等附属设备的设置情况，取泵房平面尺寸为23m12m。根据起吊设备以及泵的安装高度，取泵房深度为10.0m。第4章 给水处理厂布置4.1 水厂平面布置水厂的基本组成分为两部分：生产构筑物和建筑物，包括处理构筑物、清水池、药剂间等。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、仓库及宿舍等；后者包括办公楼、食堂、浴室、职工宿舍等。平面布置主要内容：各种构筑物和建筑物的平面定位；各种管道、

40、阀门及管道配件的布置；排水管布置；道路、围墙、绿化及供电线路的布置等。水厂平面布置的要求： 布置紧凑，以减少水厂占地面积和连接管的长度，并便于操作管理。 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。加氯间和氯库应尽量设置在水厂主导风向的下风向；泵房及其它建筑物尽量布置成南北向。 最好把生产区和生活区分开，尽力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

41、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。4.2 水厂高程布置 将各处理构筑物的水头损失和各处理构筑物之间的连接管的水头损失确定后，便进行构筑物高程布置。构筑物高程布置与厂区地形、地质条件及所采用的构筑物型式有关。当地形有自然坡度时，有利于高程布置；当地形平坦时，高程布置中要避免清水池埋入地下过深，又应避免絮凝沉淀池或澄清池在地面上抬高而增加造价,水厂应避免反应沉淀池在地面上架空太高，考虑到土方得填、挖平衡。在处理工艺流程中，各处理构筑物之间水流为重力流，包括构筑物本身、连接管道、计量设备等水头损失在内。处理构筑物水头损失计算见表4.1。表4.1 处理构筑物水头损失构筑物名称水头

42、损失（m）构筑物名称水头损失（m）折板絮凝池0.45清水池0.3平流沉淀池0.28吸水井0.12V型滤池2.2处理构筑物连接管段水头损失计算见表4.2。表4.2 处理构筑物连接管水头损失连接管段水头损失（m）折板絮凝池至平流沉淀池0.1平流沉淀池至V型滤池0.35V型滤池至清水池0.35清水池至吸水井0.2水厂高程布置计算见表4.3。表4.3 水厂高程布置计算表构筑物名称水位标高（m）（相对标高）折板絮凝池3.23平流沉淀池2.68V型滤池2.05清水池-0.5吸水井-1.12 第5章 参考文献 1 给水排水设计手册（第1册）. 第二版. 北京：中国建筑工业出版社，2000；2 给水排水设计手

43、册（第3册）. 第二版. 北京：中国建筑工业出版社，2004；3 给水排水设计手册（第12册）. 第二版. 北京：中国建筑工业出版社，2001；4 给水排水设计手册（第11册）. 第二版. 北京：中国建筑工业出版社，2002；5 给水排水设计手册（第5册）. 第二版. 北京：中国建筑工业出版社，2004；6 给水排水设计手册（第9册）. 第二版. 北京：中国建筑工业出版社，2000；7 给水排水设计手册（第10册）. 第二版. 北京：中国建筑工业出版社，2000；8 上海市建设和交通委员会.室外给水设计规范GB50013-2006. 中国计划出版社，2006；9 中国建筑标准设计研究所.全国通用给水排水标准图集（S1合订本）. 北京：2004；10 中国建筑标准设计研究所.全国通用给水排水标准图集（S3合订本）. 北京： 2004；11 钟淳昌主编.净水厂设计. 北京：中国建筑工业出版社，1986；12 周金全主编.地表水取水. 北京：中国建筑工业出版社，1986；13 姜乃昌主编.水泵及水泵站. 第四版. 北京：中国建筑工业出版社，1998；14 张玉先，邓惠萍，张硕 等编. 现代给水处理构造物与工艺系统设计计算. 北京：化学工业出版社，2009；15 Water Quality & Tre