某给水厂初步课程设计.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流某给水厂初步课程设计.精品文档.某给水厂初步课程设计第一章、设计任务书及指导书第一节、设计任务和资料1、设计任务:某给水厂初步设计2、设计资料概述:1基本资料地理条件:地形平坦,稍向西倾斜,地势平均标高58m。厂位置占地面积:水厂位置距离河岸200m,占地面积充分。水文资料:河流年径流量3.7614.82亿立方米,河流主流量靠近西岸。取水点附近水位:五十年一遇洪水位:31.84m;百年一遇洪水位:33.40m;河流平常水位:25.80m;河底标高:20m。气象资料及厂区地质条件:全年盛行风向:西北;全年雨量:平均63mm;冰冻最大深度1m。厂
2、区地基:上层为中、轻砂质粘土,其下为粉细砂,再下为中砂。地基允许承载力:1012t/m2。厂区地下水位埋深:34m。地震烈度为8度。水质资料: 原水水质分析表项 目单 位数 据项 目单 位数 据色度度10CO2Mg/L14.26嗅味/无Na+K+Mg/L8.46浑浊度度501000SO42-Mg/L17.2pH/7.2溶解固体Mg/L139.0总硬度Mg-N/L2.29挥发酚Mg/L0.002Fe2+Fe3+Mg/L0.3有机磷Mg/L0.09ClMg/L15.51砷Mg/L0.01HCO3Mg/L119.6耗氧量Mg/L3.78Ca2+Mg/L32.46氮氨Mg/L0.5Mg2+Mg/L3.
3、05细菌总数个/mL38000NO2Mg/L2.75大肠杆菌个/L13002水质、水量及其水压的要求:设计水量:根据资料统计,某水厂设计水量1+0.3n万吨/日(n为学号)。水质:满足现行生活饮用水水质标准。水压:二级泵站扬程按50米考虑。第二节、设计要求1、设计要求根据所给资料,选择给水厂所用的处理工艺。从而设计每一处理构筑物,最后绘制水厂的总平面布置图及高程布置图。在选择水厂所用的处理构筑物时,应考虑原水水质、水量以及各处理构筑物的相互关系。例如:从水质看是否需要预沉,是否需要软化等。从水量看,是否适合采用隔板絮凝池,是否可以用平流式沉淀池。从各构筑物的高程看,平流式沉淀池后面配无阀滤池就
4、不合适了。从多方面考虑后,最终选择合理的处理构筑物。2、设计内容大致包括以下部分:根据所给水质情况,确定处理工艺流程,并用方框图表示。根据混凝实验结果选用混凝剂并决定其投量(也可参考设计手册比照相似情况选用),设计计算溶药池、溶液池的溶积、设计投药系统及药库并进行相应的平面布置。设计计算混合池、絮凝池、沉淀池(或澄清池),泵站,并在设计说明书中绘出它们的工艺流程图(单线图)。设计计算滤池(包括根据筛分资料,将滤料改组成所需d10=0.5mm, K80=1.8),并绘出工艺图。设计计算加氯间、氯库。设计计算清水池容积。设计计算各构筑物之间的联接管道(它括水头损失值)。设计全厂总平面布置和高程布置
5、,并绘出其平面布置和高程布置图。4、可借阅的部分参考书1教材2手册第一册、第三册3规范4净水厂设计钟淳昌编 建工出版社;5水处理工艺设计计算崔玉川编 水力电力出版社。第二章、设计说明书第一节、供水水质要求根据生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)对城市供水水质的要求,水源水的水质应符合下列要求:(1)水中不得含有致病微生物;(2)水中所含化学物质和放射性物质不得危害人体健康;(3)水的感官性状良好;(4)城市供水水质检验项目;(5)常规检验项目见下表。生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)常规检验项目序号项 目单 位标准限值1PH值/6.58.52色度度153浊度NTU34肉眼可见
6、物/不得含有5总硬度mg/L,CaCO34506氯化物mg/L2507氟化物mg/L2508硝酸盐mg/L109总溶固物mg/L100010铁mg/L0.311锰mg/L0.112铜mg/L113砷mg/L0.0114锌mg/L1.015铅mg/L0.0118细菌总数CFU/mL80由所给资料可知,水源符合符合生活饮用水卫生标准(GB5749-2006),经过一定的处理,完全能达到饮用水的标准。第二节、净水工艺流程的确定1、净水工艺的要求 城镇水厂净水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: 水中
7、不得含有病原微生物。 水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康。 水的感官性状良好。2、 净水工艺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有关。结合给水水质的特点,水处理工艺流程间下表:表:各净水工艺的特点净水工艺流程适用条件原水简单处理(如用筛网过滤)水质要求不高,如某些工业冷却用水,只要求去除粗大杂质。原水混凝沉淀或澄清过滤消毒 一般进水浊度不大于20003000NTU,短时间内可达500010000NTU原水混凝气浮过滤消毒经常浊度较低,短时间不超过100NTU原水混凝气浮(沉淀)过滤消毒经常浊度较低,采用气浮澄清;洪水期浊度较高,则采用沉淀工艺根据水质检测结果可知:该水
8、质满足现行生活饮用水水质标准。地表水源水质较好,为了减少构筑物,节约用地,减少造价。所以可以选择净水工艺流程为: 混凝剂(PAC)原水静态混合器一级泵站絮凝池及沉淀池 消毒剂 (液氯)普通快滤池清水池二级泵站市政给水管网第三章、设计计算书第一节、水厂设计水量计算根据设计任务书给定的设计资料,设计水量计算如下:1+0.322=7.6万吨/日=3166.7 第二节、一级泵站设计根据设计要求,可得设计水量 3166.7m/s水源洪水水位标高 33.40m水源枯水水位标高 25.80m自流取水管全长 20m输水干管全长 200m1 . 设计流量的确定和扬程估算: (1)设计流量Q 设计流量为 Q=31
9、66.7 m/h=0.88 m/s (2)设计扬程H泵所需静扬程HST通过取水部分的计算已知在最不利情况下(即一条自流管检修,另一条自流管通过75%的设计流量时),从取水头部到泵房吸水间的全部水头损失计算如下: Q0.75=2375m3/h 查的管径 DN=900 1000i=1.35 v=1.04m/s泵静扬程:滤水网(有底阀) =3.5 进水 =0.5 出水 =1.0 故水头到泵房全部水头损失为: H=(3.5+0.5+1)+1.11.3510-320=0.3m 则吸水间中最高水面标高 33.4-0.3=33.1m 吸水间中最低水面标高 25.8-0.3=25.5m 泵静扬程 洪水位时 H
10、ST=58-33.1=24.9m 枯水位时 HST=58-25.5=32.5m输水干路中的水头损失h由Q=0.75 Q=2375m3/h, 查表得可采用两条DN800钢管并联作为原输水干管,当一条输水管检修时,另一条输水管应通过75%的设计流量(按远期考虑),管内流速v=1.31m/s,1000i=2.47h=1.10.00247200=0.543m泵站内管中水损hp粗估2m,安全水头2m则设计扬程:枯水位时,Hmax=32.5+0.543+2+2=37.043m洪水位时,Hmin=24.9+0.543+2+2=29.443m2 . 初选泵和电机: 四台350S44型泵(Q=1476m3/h,
11、H=37m,N=177.6kw)重量1910kg 三台工作,一台备用。根据350S44型泵的要求,选用Y355M4电动机(220kW,2450kg)说明:泵的具体型号以实际现场为准3 . 机组基础尺寸的确定: L=1570mm+2807.5mm=4377.5mm B=845mm+630mm=1475mm基础平面尺寸4377.5mm1475mm,机组总重量W=Wp+Wm=1900+2450=4350kg=42630N基础深度 H= , =23520N/m3 H=3426303.3481.2923520=1.26m基础实际深度连同泵房底板(1m)为1.26+1.24=2.5m4 . 吸水管路与压水
12、管路计算:每台泵有单独的吸水管与压水管:(1)吸水管 已知 Q1= 3166.73=1055.6m3/h 采用 DN600钢管,则v=1.01m/s,i=0.00214 (2)压水管 采用 DN500钢管,则v=1.45m/s,i=0.00545 5 . 机组与管道布置: 最大冻土深度1cm,管道埋深应在1m以下为了布置紧凑,充分利用建筑面积,将四台机组交错并列布置成两排,两台正常运转,两台反常转向,在订货时予以说明,每台泵有单独的吸水管,压水管到出泵房后两两连接起来,泵吸水管上设电动明杆楔式闸阀(Z941T-10),出水管上设有碟阀(D371)和电动对夹式蝶阀(D971X(H、F)各一个。为
13、了减少泵房建筑面积,闸阀切换并设为泵房外面两条DN900的输水干管用DN900蝶阀(GD371Xp-1)连接起来,每条输水管上各设切换用的蝶阀(GD371Xp-1)一个。6 . 吸水管路水头损失的计算每台泵一条吸水管,共四条,其中一条备用。每台吸水管设计水量:q=Q/3=3916.7/3=1055.6m/h采用吸水管管径:D=600mm;管长l=20m。考虑浑水的因素n=0.015,按n=0.013查水力计算表得i,换算成相当于n=0.015时的i:i=0.0087*0.0152/0.0132=0.0116 浑水管长20m算得沿程损失: H1=i*l=0.0116*20=0.232 滤水网(有
14、底阀) =3.5 进水 =0.5 出水 =1.0 全部水头损失为: H=(3.5+0.5+1)+ H1=0.26+0.232=0.492m因此,泵的实际扬程为: 设计枯水位时,Hmax=32.5+1.15+0.492+2=36.142m 设计洪水位时,Hmin=24.9+1.15+0.492+2=28.542m 由此可见,初选的泵机组符合要求。7 . 泵安装高度的确定: 为了便于用沉井法施工,将泵房机器间板底放在与吸水间同一标高,因而泵为自灌式工作,所以泵的安装高度小于其允许吸上真空高度,无须计算。 已知吸水间最低水位标高为25.5m,为保证吸水管的正常吸水,取吸水管的中心标高为23.85m(
15、吸水管上缘的淹没深度为:25.5-23.85-D2=1.35m,D=0.6m)。取吸水喇叭口下缘距吸水间底板1.12m,则吸水间底板标高为:23.85-(D2+1.12)=22.43m。洪水位标高为33.4m,考虑1m浪高,则操作平台标高为33.4+1=34.4m。故泵房筒体标高选择:34.40-22.43=11.97m。8 . 泵房建筑高度的确定:泵房筒体高度已知为11.97m,操作平台以上的建筑高度,根据其中设备及起吊高度,电梯井机房的高度、采光条件及通风的要求,吊车梁底板到操作平台楼板的距离为8m,从平台楼板到房顶底板净高为2m。10 . 泵房平面尺寸的确定: 根据泵机组、吸水与压水管道
16、的布置条件以及排水泵机组和通风机等附属设备的设置情况,从给水排水设计手册中查出设备和管道配件的尺寸,得泵房内径为25m。第三节、混合1、混凝剂药剂的选用混凝剂选用:碱式氯化铝Aln(OH)mCL3n-m简写PAC。本设计水厂混凝剂最大投药量为30mg/l。其特点为:1)净化效率高,耗药量少除水浊度低,色度小、过滤性能好,原水高浊度时尤为显著。2)温度适应性高:PH值适用范围宽(在PH=59的范围内,可不投加碱剂)3)使用时操作方便,腐蚀性小,劳动条件好。4)设备简单、操作方便、成本较三氯化铁低。5)无机高分子化合物。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
17、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。本设计采用耐酸泵和转子流量计配合投加。耐酸泵型号50FYS-25选用2台,一备一用。3、加药间的设计计算 设计要求:加药间尽量设置在投药点的附近;加药间和药剂仓库可根据具体情况设置机械搬运设备;加药管可以采用塑料管、不锈钢或橡皮管,溶药用的给水管选用镀锌钢管,排渣管采用塑料管;加药间要有室内冲洗设施,室内地面要有5的坡度坡向集水坑;加药间要通风良好,冬季有保温措施;加药间与仓库连在一起,仓库储量按最大投加期间的13个月的用量计算。4、溶液池容积 = =7.59 m 取8 m
18、式中:混凝剂(PAC)的最大投加量(mg/L),本设计取30mg/L; 溶液浓度,一般取5%-20%,本设计取15%; 处理水量,本设计为3166.7 ; 每日调制次数,一般不超过3次,本设计取2次。 溶液池采用矩形钢筋混凝土结构,设置2座,一备一用,保证连续投药。单池尺寸为LBH=2.02.02.5,高度中包括超高0.5m,沉渣高度0.5m,置于室内地面上。溶液池实际有效容积:= LBH=2.02.02.5=10.0m,满足要求。 池旁设工作台,宽1.0-1.5m,池底坡度为0.03。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
19、管DN60mm,按1h放满考虑。 5、溶解池容积 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:LBH=21.51.8,高度中包括超高0.5m,底部沉渣高度0.3m,池底坡度采用0.03。则溶解池实际有效容积:= LBH=21.51.0=3 m ,满足要求。 溶解池的放水时间采用t10min,则放水流量:q=5.0 L/S, 查水力计算表得放水管管径100mm,相应流速v=1.17m/s,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。6、
20、投药管 投药管流量:q=0.185L/S 查水力计算表得投药管管径d10mm,相应流速为1.64m/s。7、 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。8、计量投加设备 本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:q=0.75m/h 式中:溶液池容积(m3)耐酸泵型号50FYS-25选用2台,一备一用.7、药库的设计参数 混凝剂聚合氯化铝(PAC)所占体积: T=Q15=9400015=42300=42.3t 式中:T药剂按最大投药量的15d用量储存 a硫酸铝投加量(mg/l),本设计取30mg/l Q处理水量(m/d)。 聚合氯化铝的相对密度为1.19,则算
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