给水处理课程设计(共28页).doc
《给水处理课程设计(共28页).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《给水处理课程设计(共28页).doc(28页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上给水工程课程设计学 校:学 院:班 级:姓 名:学 号:指导老师: 日 期:2014.6 目录 二、方案的选择与工艺流程的确定: 4 一、设计任务 根据给定的资料设计一座中、小型给水处理厂及主要构筑物的工艺设计。该水厂所在地区为 华南 地区。 二、城市自来水厂规模为 4.7万米3/日。 三、设计原始资料 1、原水水质资料 水质指标 单 位 数 值 浑 浊 度 最高 一般 色 度 水 温 最高 最低 PH 值 碱 度 总 硬 度 大肠菌群 细菌总数毫克/升毫克/升毫克/升度毫克/升毫克/升个/升个/毫升32812213057.12.911190310003、厂区地形图(
2、1:500)4水厂所在地区为 华南 地区,厂区冰冻深度 0 米,厂区地下水位深度 -2.4 米,主导风向 北 风。5、厂区地形示意图:(以老师选定的为准)236150m165m220m236.7 1 综述。2总体设计2.1工艺流程的确定根据地面水环境质量标准(GB383802),原水水质符合地面水类水质标准,除浊度、菌落总数、大肠菌数偏高外,其余参数均符合生活饮用水卫生标准(GB57492006)的规定。 水厂水以地表水作为水源,工艺流程如图1所示。 图1 水处理工艺流程 2.2处理构筑物及设备型式选择 1、配水井设计计算1.1设计参数配水井设计规模为:。 1.2设计计算1.2.1配水井有效容
3、积:配水井水停留时间采用23,取,则配水井有效容积为1.2.2设两条进水管管径 :配水井进水管的设计流,查水力计算表知,当进水管管径为DN600mm时,(在1.01.2范围内)。即1.2.3矩形薄壁堰:进水从配水井底中心进入,经等宽度堰流入2个水斗再由管道接入2座后续处理构筑物。每个后续处理构筑物的分配水量为。配水采用矩形薄壁溢流堰至配水管。a堰上水头因单个出水溢流堰的流量为,一般大于100 采用矩形堰,小于100,采用三角堰,所以本设计采用矩形堰(堰高取)。矩形堰的流量公式为:式中矩形堰的流量,; 流量系数,初步设计时采用; 堰宽,取堰宽 堰上水头,。已知,代入下式,有: b堰顶宽度根据有关
4、试验资料,当时,属于矩形薄壁堰。取,这时(在00.67范围内),所以,该堰属于矩形薄壁堰。1.3 配水管管径D2由前面计算可知,每个后续处理构筑物的分配流量为,查水力计算表可知,当配水管管径时,(在0.81.0范围内)。1.4配水井设计:配水井长为8m,宽为5m,井内有效水深,考虑堰上水头和一定的保护高度,取配水井总高度为5.5m。2.2.1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
5、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,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。2.2.2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,管式混合具有占地极小、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。2.2.3絮凝池反应池作用在于使凝聚微粒通过絮凝形成具有良好沉
6、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、栅条絮凝和折板絮凝。这几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,从工程造价来说,栅条造价为折板的1/2,而隔板絮凝池占地较大,因此采用栅条絮凝。2.2.4沉淀池原水经投药、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。设计采用斜管沉淀池,沉淀效率高、占地少。相比之下,平流式沉淀池虽然具有适应性强、处理效果稳定和排泥效果好等特点,但是,平流式占地面积大。而且斜管沉淀池因采用斜
7、管组件,使沉淀效率大大提高,处理效果比平流沉淀池要好。2.2.5滤池采用拥有成熟运转经验的普通快滤池。它的优点是采用砂滤料,材料易得,价格便宜;采用大阻力配水系统,单池面积可较大;降速过滤,效果好。虹吸滤池池深比普快滤池大,冲洗强度受其余几格滤池的过滤水量影响,冲洗效果不如普通快滤池稳定。故而以普快滤池作为过滤处理构筑物。2.2.6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。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,消毒能力较氯强而且能
8、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。3加药间设计计算3.1 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 据试验:图3-1不同混凝剂处理效果对比已知计算水量Q=
9、5万m3/d=2083m3/h。根据原水水质,参考上图,选碱式氯化铝(PAC)为混凝剂,据原水水质浊度判断,混凝剂的最大投药量a=26mg/L,药容积的浓度b=15%,混凝剂每日配制次数n=2次。混凝剂投加量参考值: 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。 1)溶液池容积按下式计算: 1= 取5m3 式中:a混凝剂(碱式氯化铝)的最大投加量(mg/L),本设计取26mg/L; Q设计处理的水量,2083m3/h; B溶液浓度(按商品固体重量计),一般采用5%-20%,本设计取15%; n每日调制次数,一般不超过3次,本设计取2次。
10、 溶液池采用矩形钢筋混凝土结构,设置2个,每个容积为W1(一备一用),以便交替使用,保证连续投药。单池尺寸为,高度中包括超高0.3m,置于室内地面上. 溶液池实际有效容积:m3满足要求。池旁设工作台,宽1.0-1.5m,池底坡度为0.02。底部设置DN100mm放空管,采用硬聚氯乙烯塑料管。池内壁用环氧树脂进行防腐处理。沿池面接入药剂稀释采用给水管DN60mm,按1h放满考虑。2) 溶解池容积 21m3 式中: 溶解池容积(m3 ),一般采用(0.2-0.3);本设计取0.3溶解池也设置为2池,单池尺寸:,高度中包括超高0.2m,底部沉渣高度0.2m,池底坡度采用0.02。 溶解池实际有效容积
11、:m3 溶解池的放水时间采用t10min,则放水流量:查水力计算表得放水管管径63mm,相应流速,管材采用硬聚氯乙烯管。溶解池底部设管径d100mm的排渣管一根,采用硬聚氯乙烯管。溶解池的形状采用矩形钢筋混凝土结构,内壁用环氧树脂进行防腐处理。3)投药管 投药管流量 查水力计算表得投药管管径d15mm,相应流速为0.75m/s。4) 溶解池搅拌设备 溶解池搅拌设备采用中心固定式平桨板式搅拌机。5) 计量投加设备 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。计量设备有孔口计量,浮杯计量,定量投药箱和转子流量计。本
12、设计采用耐酸泵和转子流量计配合投加。计量泵每小时投加药量:式中:溶液池容积(m3)耐酸泵型号25FYS-20选用2台,一备一用. 6) 药剂仓库 估算面积为150m2,仓库与混凝剂室之间采用人力手推车投药,药剂仓库平面设计尺寸为10.0m15.0m。4混合设备设计计算4.1设计参数设计总进水量为Q=50000m3/d,水厂进水管投药口靠近水流方向的第一个混合单元,投药管插入管径的1/3处,且投药管上多处开孔,使药液均匀分布,进水管采用两条,流速v=1m/s。计算草图如图3-2。图4.2 管式静态混合器计算草图4.2设计计算4.2.1设计流量 Q=5万m3/d=2083m3/h=0.5786m3
13、/s4.2.2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=800mm,则实际流速V=1.15m/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:L=1.1N*D=1.131=3.3m4.2.4混合时间 s4.2.5水头损失4.2.6校核GT值 GT=895.1922.95=2640.81(2000) 水力条件符合要求5絮凝池 在絮凝池内水平放置栅条形成栅条絮凝池,栅条絮凝池布置成多个竖井回流式,各竖井之间的隔墙上,上下交错开孔,当水流通过竖井内安装的若干层栅条或栅条时,产生缩放作用,形成漩涡,造成颗粒碰撞。栅条絮凝池的设计分为三段,流速及
14、流速梯度G值逐段降低。相应各段采用的构件,前段为密网,中段为疏网,末段不安装栅条。5.1平面布置絮凝池分为两组每组设计流量 Q=0.50.578=0.289m/s平面布置形式:采用18格,如下图1所示。图1 栅条絮凝池平面示意图设计参数选取:絮凝时间:,有效水深(与后续沉淀池水深相配合),超高0.3m,池底设泥斗及快开排泥阀排泥,泥斗高0.6m;絮凝池总高度为。絮凝池分为三段:前段放密栅条,初设过栅流速,竖井平均流速;中段放疏栅条,初设过栅流速,竖井平均流速;末段不放栅条,初设竖井平均流速。5.2平面尺寸计算 每组池子容积 单个竖井的平面面积 竖井尺寸采用1.6m*1.6m,内墙厚度取0.2m
15、,外墙厚度取0.3m池子总长L=6*1.6+6*0.2+0.3*2+1.5*1.6=13.8m宽B=1.6*3+0.2*2+0.3*2=5.8m5.3栅条设计选用栅条材料为钢筋混凝土,断面为矩形,厚度为50mm,宽度为50mm。前段放置密栅条后竖井过水断面面积为:竖井中栅条面积为:. 单栅过水断面面积为: 所需栅条数为: ,取M1=18根两边靠池壁各放置栅条1根,中间排列放置16根,过水缝隙数为17个平均过水缝宽S1=(1600-1750)/16=46.87mm实际过栅流速v1=0.289/(17*1.6*0.041)=0.259m/s中段放置疏栅条后竖井过水断面面积为:竖井中栅条面积为:A2
16、栅=2.56-1.31=1.25单栅过水断面面积为: a2栅=a1栅所需栅条数为:M2=1.25/0.08=15.6(根),取M2=16根两边靠池壁各放置栅条1根,中间排列放置14根,过水缝隙数为15个平均过水缝宽S2=(1600-16*50)/15=53.33mm实际过栅流速v2=0.289/(15*1.6*0.053)=0.227m/s5.4竖井隔墙孔洞尺寸竖井隔墙孔洞的过水面积=如1#竖井的孔洞面积=孔洞的高度取孔的宽为1.68m,高为0.57m其余的各竖井孔洞的计算尺寸见下表竖井隔墙空洞尺寸格编号123456孔洞高宽0.571.680.571.680.741.680.731.680.8
17、51.680.851.68 流速0.30.30.230.230.20.2格编号789101112孔洞高宽0.891.680.891.6811.6811.681.141.681.141.68 流速0.190.190.170.170.150.15格编号1314151617 孔洞高宽1.221.681.221.681.421.681.421.681.71.68 流速0.140.140.120.120.15.5各段水头损失式中 h各段总水头损失,m; h1每层栅条的水头损失,m; h2每个孔洞的水头损失,m; 栅条阻力系数,前段取1.0,中段取0.9; 孔洞阻力系数,取3.0; 竖井过栅流速,m/s;
18、 各段孔洞流速,m/s。 中段放置疏栅条后1)第一段计算数据如下:竖井数3个,单个竖井栅条层数3层,共计9层;过栅流速=0.26m/s;竖井隔墙3个孔洞,过孔流速分别为,则2)第二段计算数据如下:竖井数3个,前面两个竖井每个设置栅条板2层,后一个设置栅条板1层,总共栅条板层数=2+2+1=5; 过栅流速=0.23m/s竖井隔墙3个孔洞,过孔流速分别为, 则3)第三段计算数据如下:水流通过的孔洞数为5,过孔流速为=0.14m/s,则5.6各段停留时间第一段t1=V1/Q=1.6*1.6*4.5*3/0.289=119.582min第二段和第三段 t2=t3=2min6沉淀池采用上向流斜管沉淀池,
19、水从斜管底部流入,沿管壁向上流动,上部出水,泥渣由底部滑出。斜管材料采用厚0.4mm蜂窝六边形塑料板,管的内切圆直径d=25mm,长l=1000mm,斜管倾角=。如下图1所示,斜管区由六角形截面的蜂窝状斜管组件组成。斜管与水平面成角,放置于沉淀池中。原水经过絮凝池转入斜管沉淀池下部。水流自下向上流动,清水在池顶用穿孔集水管收集;污泥则在池底也用穿孔排泥管收集,排入下水道。 图1 斜管沉淀池剖面图 6.1设计水量斜管沉淀池也设置两组,每组设计流量 Q=0.272m3/s表面负荷取q=9m/(m/h)=2.5mm/s6.2沉淀池面积 1)清水区有效面积F F=0.289/0.0025=115.6m
20、22)沉淀池初拟面积F斜管结构占用面积按5计,则F= 1.05* F =1.05*115.6=121.38/m2初拟平面尺寸为L1*B1=12m*10m3)沉淀池建筑面积F建斜管安装长度考虑到安装间隙,长加0.07m,宽加0.1m L=L1 +L2 +0.07=12+0.5+0.07=12.57m取13mB=B1+0.1=10.1m 由于长度上已经考虑加长,取B=10mF建=L*B= 13*10=130m2 121.38m2 ,符合要求6.3池体高度保护高 =0.3m;斜管高度 =0.87m;配水区高度 =1.5m;清水区高度 =1.2m; 池底穿孔排泥槽高h5=0.8m. 则池体总高为 6.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 给水 处理 课程设计 28
限制150内