净水厂课程设计说明书(共33页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上给水处理厂课程设计说明书第一章 总论1.1 设计题目:某市净水厂设计1.2 设计时间:12月19日12月30日1.3 设计任务:水厂平面布置及高层布置1.4 具体要求:1.4.1书写说明书一分,包括:1.4.1.1设计任务1.4.1.2工艺流程设计及论证1.4.1.3各构筑物,凝聚剂,消毒剂选择的依据1.4.1.4各参数选定的原则1.4.1.5各构筑物的计算过程1.4.1.6必要的草图1.4.1.7 绘制草图3张(水厂平面布置图一张;高层图一张;某一构筑物的平立面图) 1.4.1.8 所有图纸都要有图标,图例及必要的说明。1.4.1.9主要构筑物及设备一览表。15原始
2、资料1.5.1设计供水量65000m3/d1.5.2水厂所在地:长春地区1.5.3以河水为水源,水源受到污染,水质分析报告如下:指标单位数值浊度NTU最大800,平均110色度度13水温最大22,最小1PH7.08.5总硬度CaCO3380总大肠菌群个/L650耗氧量6BOD52氨氮0.9COD10氯仿0.08第二章工艺流程方案2.1 设计方案 Cl2 Cl2原水 静态混合器 机械絮凝池 平流沉淀池 V型滤池 清水池 硫酸铝 城市管网 二泵站 方案二 Cl2 Cl2原水 静态混合器 网格絮凝池 斜板沉淀池 普通快滤池 清水池 硫酸铝 城市管网 二泵站2.2. 方案比较2.2.1 方案技术比较2
3、.2.1.1 氯消毒优点:经济有效,使用方便,使用广泛。缺点:受污染的水经过氯处理后产生有害身体健康的副产物。2.2.1.2 静态混合器优点:构造简单,无活动部件,安装方便,混合快速而均匀,混合效果好。 缺点:流量过小时,效果下降。2.2.1.3 机械絮凝池 优点:絮凝效果好,水头损失小,可适应水质水量的变化。缺点:需要机械设备和经常维修。2.2.1.4 网格絮凝池优点:絮凝效果好,水头损失小,絮凝时间短。缺点:末端池底易积泥。2.2.1.5 平流沉淀池优点:造价较低,操作管理方便;施工简单,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:需要维护机械排泥设备,占地面积
4、较大,水力排泥时排泥困难。2.2.1.6斜板沉淀池优点:具有去除率高,停留时间短,占地面积小。 缺点:斜板沉淀池不宜于作为二次沉淀池。2.2.1.7 V型滤池优点:截污能力强,滤池过滤周期长,反冲洗水量小,单池面积大。 缺点:池型结构复杂,尤其是配水配气系统精度要求高,增加了施工难度。 反冲洗操作复;造价高;。 2.2.1.8普通快滤池单层滤料 优点:(1)运行管理可靠,有成熟的运行经验; (2)池深较浅; 缺点;(1)阀门比较多; (2)一般大阻力冲洗,需要设有冲洗设备; 双层滤料 优点:(1)滤速比单层的高; (2)含污能力较大(约为单层滤料的1.52.0倍),工作周期较长; (3)无烟煤
5、做滤料易取得,成本低; 缺点:(1)滤料径粒选择较严格; (2)冲洗时要求高,常因煤粒不符合规格发生跑煤现象; (3)煤砂之间易积泥; 2.3方案经济比较: 因为预处理,斗槽,取水泵站,吸水井,二泵站,管网在两个方案中相同,不再做经济比较,仅在其流程不同的构筑物上进行经济比较。参考技术经济手册,估算出两种方案各主要构筑物的造价,分别为:方案一机械絮凝池(参考设计水量为每日五万立方米,采用两座) 指标基价:.00 建筑安装工程费用:.00 设备购置费用:.00 总计:.00平流沉淀池(参考设计水量为每日三万立方米,采用两座) 指标基价:.00 建筑安装工程费用:.00 总计:.00V型滤池(参考
6、设计水量为每日十万立方米,采用一座) 指标基价:.00 建筑安装工程费用:.00 总计:.00单体构筑物费用之和:.00方案二网格絮凝池(参考设计水量为每日二万五立方米,采用两座) 指标基价: .67 建筑安装工程费用: .33 设备购置费用:.00 总计:.00斜板沉淀池(参考设计水量为每日兩万五立方米,采用两座) 指标基价:.00 建筑安装工程费用:.00 设备购置费用:.00 总计:.00普通快滤池(参考设计水量为每日七万五立方米,采用一座) 指标基价:.00 建筑安装工程费用:.00 设备购置费用:.00 总计:.00单体构筑物费用之和:.00以上比较可见:方案一的单体构筑物费用之和明
7、显小于方案二的单体构筑物费用之和,即方案一在经济上明显优于方案二第三章 混凝剂投配设备的设计3.1预处理由于原水受到污染,需要预处理,预氯投加,即在长距离输水管的起始点加氯。促进水质符合要求,已达到设计能力,安全可靠运行。设计的计算水量为。(包括水厂自用水量)仓库储量按30天计,加氯点在清水池前。3.2. 设计计算(1)加氯量Q:加氯量按下式计算:式中加氯量,;最大加氯量,;需消毒的水量,。(2)储存量G:3.3混凝剂配制和投加3.2.1设计参数:本设计选用硫酸铝为混凝剂,最大投加量为35mg/L。 3.2.1.1溶液池:溶液池的容积:W1=uQ/417bn=.3/417*10*3=15.2
8、m3式中混凝剂最大投加量, 设计流量混凝剂的投加浓度,取10。 每日的投加次数,取3次。溶液池按两个设计,一次使用一个池子,两个池子交替使用。溶液池的平面形状采用矩形,有效水深取1m,则长为3m。宽为2 m,考虑超高为0.3m。则溶液池尺寸为LBH3m2m1.3m。溶液池池底设DN200的排渣管一根,溶液池采用钢筋混凝土池体,内壁衬以聚乙烯板(防腐)。3.2.1.2溶解池:容积w2=0.3w1=0.3*7.6=2.28m3 取2.3 m3 溶解池建两座,一用一备,交替使用,每日调制两次。取有效水深为0.7m,平面为矩形形状,长为1.8m。宽为1.3 m,,。考虑超高0.3m,则池体尺寸LBH1
9、.8m1.3m1m。溶解池的放水时间采用,则放水流量为:q=W2/60t=2.3*1000/60*15=2.6L/S查水力计算表:放水管管径采用DN50mm,相应流速为1.18m/s。溶解池底部设管径DN100的排渣管一根,溶解池采用钢筋混凝土池体,内壁衬以聚乙烯板(防腐)。投药管的流量为:q1=W1*3*103/24*3600=0.26L/S查水力计算表得,投药管直径为DN15,相应流速为0.4m/s。3.2.1.3计量泵根据投药管流量选用三台微型机械隔膜计量泵,两用一备,额定流量0.47L/s。3.2.1.4药剂仓库计算: 药剂仓库与加药间应连在一起。仓库内应设有磅秤,并留有1.5m的过道
10、,尽可能考虑汽车运输的方便。混凝剂选用精制硫酸铝,每袋质量是40kg,每袋的体积为0.540.2m,药剂储存期为30d,药剂的堆放高度取1.6m。 硫酸铝的袋数:公式为:式中,水厂设计水量,;混凝剂最大投加量,;药剂的最大储存期,;每袋药剂的质量,; 将相关数据代入上式得,袋。 有效堆放面积A:公式为:式中,药剂得堆放高度,;每袋药剂得体积,;堆放孔隙率,袋堆时代入数据得:=106.6m2 取110 m2仓库平面尺寸为:LB25m15m第四章混合工艺设计计算4.1混合设备选择考虑设絮凝池2座,混合采用管式混合。进水管采用两条,每个混合器 设计流量为Q=65000/2=0.38。进水管采用钢管,
11、直径为DN700,查设计手册1册,设计流速为0.99m/s,1000i=1.8m,混合管段的水头损失。小于管式混合水头损失要求为0.3-0.4m。这说明仅靠进水管内流速不能达到充分混合的要求。故需在进水管内装设管道混合器,本设计推荐采用管式静态混合器,管式静态混合器示意图见图1.3。管式静态混合器4.2 设计参数:采用静态管式静态混合器2个。每组混合器处理水量为0.38m3/s,水厂进水管投药口至絮凝池的距离为30m,进水管采用两条DN700钢管。4.3 设计计算:4.3.1 进水管流速v:据,查水力计算表可知,(手册:0.81.0m/s;厂家:0.91.2 m/s,均在上述范围内)。4.3.
12、2 混和器的计算:混合单元数取N=3,则混合器长度为混合时间水头损失: 混合池有效容积,采用矩形混合池,设高度为1m,超高0.5 m,混合池B*L=6m*3m 校核G: ,水力条件符合要求)第五章絮凝池设计5.1 机械絮凝池设计水量机械絮凝池设成两组,每组又有六池。总设计规模为65000/d,分成两组,每组流量为32500/d。则设计水量为Q=32500/d1.1=1489.6/h5.2 机械絮凝容积设絮凝时间为20分钟,则有效容积为:5.3 絮凝池平面尺寸每组絮凝池分为六格,每格尺寸为4.64.6m,每格面积为23.045.4 絮凝池水深 超高0.3m,总高度为3.9m5.5 絮凝池搅拌设备
13、絮凝池分隔墙上过水孔洞上下交错布置,每格设一台搅拌机。叶轮直径取池宽的80%,采用3.6m,叶轮桨板中心点线速度分别采用:第一格和第二格相同取第三格和第四格相同取第五格和第六格相同取桨板长度与叶轮直径之比取0.7,桨板长度取2.5m,桨板宽度取0.15m。每根轴上桨板数为8块,内外侧各4块。b/l=0.15/2.5=0.6(在1/161/15之间,符合要求)旋转桨板面积与絮凝池过水断面面积之比为:为了防止水流短路,每格设四块挡板,尺寸为:宽高=0.21.2m,其面积与絮凝吃过水断面面积之比为:总桨板面积与絮凝吃过水断面面积之比为:(2)叶轮桨板中心点旋转直径D0为:D0=(1800-700)2
14、+7002=2.5m叶轮转速分别为:桨板宽长比b/l=0.15/2.54,符合要求L/H=100.8/3.410,符合要求沉淀池示意见下图。,沉淀池示意图(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9.5m,墙高3.7m,有效水深3.4m,布水墙如下图。砖砌穿孔布水墙根据设计手册:当进水端用穿孔配水墙时,穿孔墙在池底积泥面以上0.30.6m处至池底部分不设孔眼,以免冲动沉泥。本设计采用0.6m。 单个孔眼的面积:孔眼尺寸考虑施工方便,采用尺寸:15cm8cm。 孔眼总面积:孔眼流速采用, 孔眼总数:个,取170个。孔眼实际流速
15、为: 孔眼布置:孔眼布置成6排,每排孔眼数为29个。(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。 指形槽的个数 : N=8 指形槽的中心距 : 指形槽中的流量: ,考虑到池子的超载系数为20,故槽中流量为: 指形槽的尺寸:槽宽,为便于施工 取0.3m取堰上负荷为400,则指形槽长度:8个集水槽,双侧进水。每根槽长:10m则集水槽总长度L=8210=16089 符合条件起点槽中水深:终点槽中水深:为便于施工,槽中水深统一取。 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
16、的超高取0.15m。则指形槽的总高度(说明:该高度为三角堰底到槽底的距离)。 三角堰的计算:a. 每个三角堰的流量,堰上水头取0.06m,则:b. 三角堰的个数:个,取46个。 集水槽的设计:集水槽的槽宽,为便于施工,取m。起点槽中水深: 取0.5m。终点槽中水深: 取0.9m。为便于施工,槽中水深统一取0.9m。自由跌水高度取0.07m。则集水槽的总高度为:。(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
17、。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l10000mm第七章.过滤工艺设计7.1设计参数:设计水量(包括10%水厂自用水量)为:Q=65000*1.1 m3/d=0.83m3/s7.2设计计算:(1)池体设计:滤池工作时间:(式中未考虑排放初滤水)。滤池总面积F:滤池分格:选双格V型滤池,池底板用混凝土,单格宽,长,面积38.5m2,共四座,每座面积,总面积308.校核强制滤速:。滤池的高度确定:滤池超高,滤层上水深,滤层厚度。承托层厚取。滤板厚参考滤板用0.06厚预制板,上浇0.09混凝土层,故取。滤板下布水区高度取滤池的总高度为: 水封井的设计:
18、滤池采用单层加厚均粒滤料,粒径0.95-1.50,不均匀系数1.2-1.6。均粒滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算:式中: 20时为0.0101; 所以根据经验,滤速为8-10m/h时,清洁滤料层水头损失一般为30-40cm,计算值比经验值低,取经验值的底限30cm为清洁滤料层的过滤水头损失。正常过滤时,通过长柄滤头的水头损失,忽略其他水头损失,则每次反冲洗后刚开始过滤时的水头损失为: 。为保证滤池正常过滤时池内的液面高出滤料层,水封井出水堰顶标高与滤料层相同,设计水封井平面尺寸2m2m,堰底板比滤池底板低0.3m。水封井出水堰总高为: 因为每座滤池的过滤水量: 。所以水封井出水堰上水头由矩形
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