水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書水廠工藝流程設(shè)計(jì)

1、水質(zhì)工程學(xué)（一）課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書學(xué) 院：環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 系 名： 市政工程系 專 業(yè)： 給水排水 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 0720105111 班 級(jí)： 0711 指導(dǎo)教師： 指導(dǎo)教師： 2010年 7月 15 日目 錄第一章 設(shè)計(jì)基本資料和設(shè)計(jì)任務(wù)21.1 設(shè)計(jì)基本資料21.2 設(shè)計(jì)任務(wù)3第二章 水廠設(shè)計(jì)規(guī)模的確定4第三章 水廠工藝方案的確定6第四章 水廠各個(gè)構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算84.1 一級(jí)泵站84.2 混凝劑的選擇和投加84.3 管式靜態(tài)混合器114.4 往復(fù)式隔板絮凝池114.5 斜管沉淀池154.6 普通快濾池174.7 消毒234.8 清水池244.9 二級(jí)泵站254.10 附屬構(gòu)筑物2

2、6第五章 水廠平面和高程布置27 5.1 平面布置27 5.2 高程布置27附：參考文獻(xiàn)29第一章 設(shè)計(jì)基本資料和設(shè)計(jì)任務(wù)1.1 設(shè)計(jì)基本資料1.生活用水量該地區(qū)現(xiàn)有人口3.1萬(wàn),人均用水量標(biāo)準(zhǔn)(最高日)為220l/capd2.城市大用戶集中用水量工廠a：0.7萬(wàn)m/d；工廠b：0.6萬(wàn)m/d工廠c：0.8萬(wàn)m/d；工廠d：1.4萬(wàn)m/d3.一般工業(yè)用水量一般工業(yè)用水量占生活用水量的182 % .4.第三產(chǎn)業(yè)用水量第三產(chǎn)業(yè)用水量占生活用水量的100 % .5.最大日時(shí)變化系數(shù)為1.40.6.原水水質(zhì)及水文地質(zhì)資料(1)原水水質(zhì)情況序號(hào)名稱最高數(shù)平均數(shù)備注1色度40152ph值7.87.23do

3、溶解氧11.26.384bod2.51.15cod4.22.46ss最高5703007其余均符合國(guó)家地面水水源i級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(2)水文地質(zhì)及氣象資料a.河流水文特征 最高水位:-1.0 m,最低水位:-3.0 m,常年水位:-2.0 mb.氣象資料歷年平均氣溫:20°c，年最高平均氣溫:30°c，年最低平均氣溫:0°c年平均降水量:1000 mm，年最高降水量:1800 mm，年最低降雨量:800 mm常年風(fēng)向:東南風(fēng)，頻率：12%歷年最大冰凍深度20 cmc.地質(zhì)資料第一層：回填、松土層，承載力8kg/cm,深11.5 m；第二層：粘土層，承載力10kg/cm,深34

4、 m；第三層：粉土層，承載力8kg/cm,深34 m；地下水位平均在粘土層下 0.5 m。1.2設(shè)計(jì)任務(wù)1.某水廠工藝設(shè)計(jì),確定水廠建設(shè)規(guī)模、位置；2.水廠工藝方案確定及可行性研究(進(jìn)行兩種方案比較)；3.水廠構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算,完成水廠平面布置圖、高程圖(完成設(shè)計(jì)圖2 張以上,其中手工圖1張以上)；4.設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書1份.第二章 水廠設(shè)計(jì)規(guī)模的確定1.近期規(guī)模已知:該地區(qū)現(xiàn)有人口3.1萬(wàn),人均用水量標(biāo)準(zhǔn)(最高日)為220l/capd工廠a：0.7萬(wàn)m/d；工廠b：0.6萬(wàn)m/d工廠c：0.8萬(wàn)m/d；工廠d：1.4萬(wàn)m/d一般工業(yè)用水量占生活用水量的182%第三產(chǎn)業(yè)用水量占生活用水量的

5、100 %最大日時(shí)變化系數(shù)為1.4可得:q生活 = 31000×220 = 682(萬(wàn)l/d) = 0.682(萬(wàn)m/d)q集中 = 0.7 + 0.6 + 0.8 + 1.4 = 3.5(萬(wàn)m/d)q生產(chǎn) = q生活×182 % = 0.682×182 % = 1.241(萬(wàn)m/d)q三產(chǎn) = q生活×100 % = 0.682×100 % = 0.682 (萬(wàn)m/d)由于最大日時(shí)變化系數(shù)為1.4q生活 + q生產(chǎn) + q三產(chǎn) + q集中 = 6.105(萬(wàn)m/d)考慮管網(wǎng)漏失水量和未預(yù)計(jì)水量(系數(shù)1.151.25)6.105×1.

6、20 =7.326 (萬(wàn)m/d)考慮水廠自用水量(系數(shù)1.051.10)7.326×1.05 = 7.692(萬(wàn)m/d)近期水廠用水約為8(萬(wàn)m/d)3.水廠設(shè)計(jì)規(guī)模為:近期規(guī)模8萬(wàn) m3 /d.水處理構(gòu)筑物按照近期處理規(guī)模進(jìn)行設(shè)計(jì).水廠的主要構(gòu)筑物分為2組，每組構(gòu)筑物類型相同,每組處理規(guī)模為4萬(wàn)m3 /d.近期建造2組第三章 水廠工藝方案的確定水處理構(gòu)筑物類型的選擇，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)，處理后水質(zhì)要求、水廠規(guī)模、水廠用地面積和地形條件等，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定.初步選定兩套方案如下:方案一:取水一級(jí)泵站管式靜態(tài)混合器往復(fù)隔板絮凝池斜管沉淀池普通快濾池清水池二級(jí)泵房用戶 消毒劑方案二:取水

7、一級(jí)泵站管式擴(kuò)散混合器折板絮凝池平流沉淀池v型濾池清水池二級(jí)泵房用戶 消毒劑 方案一方案二類別管式靜態(tài)混合器管式擴(kuò)散混合器優(yōu)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單，安裝方便 ?；旌峡焖倬鶆蚬苁娇装寤旌掀髑凹友b一個(gè)錐形帽，水流合藥劑對(duì)沖錐形帽后擴(kuò)散形成劇烈紊流，使藥劑和水達(dá)到迅速混合。不需外加動(dòng)力設(shè)備，不需土建構(gòu)筑物，不占用地缺點(diǎn)混合效果受水量變化有一定影響1.水頭損失稍大2.管中流量過(guò)小時(shí)，混合不充分適用條件適用于水量變化不大的各種規(guī)模水廠適合于中等規(guī)模類別往復(fù)隔板絮凝池折板絮凝池優(yōu)點(diǎn)1. 絮凝效果較好2. 構(gòu)造簡(jiǎn)單,施工方便1. 絮凝時(shí)間短2. 絮凝效果好缺點(diǎn)1. 絮凝時(shí)間較長(zhǎng)2. 水頭損失較大3. 轉(zhuǎn)折處絮粒易破碎4

8、. 出水流量不易分配均勻1.構(gòu)造較復(fù)雜2.水量變化影響絮凝效果適用條件1. 水量大于30000 m3 /d水廠2. 水量變動(dòng)小水量變化不大的水廠類別斜管沉淀池平流沉淀池優(yōu)點(diǎn)1.水力條件好，沉淀效率高2.體積小，占地少3 停留時(shí)間短1.造價(jià)較低2.操作管理方便，施工較簡(jiǎn)單；3.對(duì)原水濁度適應(yīng)性強(qiáng)，潛力大，處理效果穩(wěn)定4.帶有機(jī)械排泥設(shè)備時(shí)，排泥效果好缺點(diǎn)1.抗沖擊負(fù)荷能力差2.排泥復(fù)雜3.斜管耗用較多材料，老化后尚需要更換，造價(jià)費(fèi)用較高4.對(duì)原水濁度適應(yīng)性較平流池差6.處理水量不宜過(guò)大1.占地面積較大2.不采用機(jī)械排泥裝置時(shí)，排泥較困難3.需維護(hù)機(jī)械排泥設(shè)備適用條件一般用于大中型水廠1. 可用于

9、各種規(guī)模水廠2. 宜用于老沉淀池的改建,擴(kuò)建和挖潛3. 適用于需保溫的低濕地區(qū)4. 單池處理水量不宜過(guò)大類別普通快濾池v型濾池優(yōu)點(diǎn)1.可采用降速過(guò)濾，過(guò)濾效果較好2.構(gòu)造簡(jiǎn)單，造價(jià)低3.運(yùn)行穩(wěn)定可靠4.采用大阻力配水系統(tǒng)，單池面積可做得較大，池深較淺1.運(yùn)行穩(wěn)妥可靠2.采用較粗濾料，材料易得 3.濾床含污量大，周期長(zhǎng)，濾速高，水質(zhì)好；不會(huì)發(fā)生水力分級(jí)現(xiàn)象，使濾層含污能力提高4.具有氣水反沖洗和水表面掃洗，沖洗效果好。使洗水量大大減少缺點(diǎn)1.閥門多2.單池面積大3.抗沖擊負(fù)荷能力差4.必須設(shè)有全套沖洗設(shè)備1.配套設(shè)備多，如鼓風(fēng)機(jī)等2.土建較復(fù)雜，池深比普通快濾池深適用條件1.進(jìn)水濁度小于102.

10、可適用于大中型水廠3.單池面積一般不宜大于1004.有條件時(shí)盡量采用表面沖洗或空氣助洗設(shè)備1.進(jìn)水濁度小于102.適用于大中型水廠3.單池面積可達(dá)150以上根據(jù)技術(shù)性能比較,確定選擇方案一,即:取水一級(jí)泵站管式靜態(tài)混合器往復(fù)隔板絮凝池斜管沉淀池普通快濾池清水池二級(jí)泵房用戶 消毒劑第四章 水廠各個(gè)構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 一級(jí)泵站1.一泵房吸水井水廠地面標(biāo)高0.000m，河流洪水位標(biāo)高為-1.000m，枯水位標(biāo)高為-6.000m，設(shè)計(jì)一泵站吸水井底標(biāo)高為-8.000m，進(jìn)水管標(biāo)高為-7.000m，一泵站吸水井頂標(biāo)高為0.500米，寬為6m，長(zhǎng)度20m，分為兩格。2.一泵房一泵房底標(biāo)高為-9.000

11、m,一泵房頂標(biāo)高為6.500m.4.2 混凝劑的選擇和投加設(shè)計(jì)原則:溶液池的底坡不小于0.02，池底應(yīng)有直徑不小于100mm的排渣管。池壁需設(shè)超高，防止攪拌溶液時(shí)溢出。設(shè)計(jì)藥劑溶解池時(shí)，為便于投置藥劑，溶解池的設(shè)計(jì)高度一般以在地平面以上或半地下為宜，池頂宜高出地面1.0m左右，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善操作條件。溶解池一般采用鋼筋混凝土池體來(lái)防腐。已知條件:水廠單組構(gòu)筑物設(shè)計(jì)流量q=40000m3/d根據(jù)原水水質(zhì)及水溫，參考有關(guān)水廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，選精致硫酸鋁為混凝劑。最大投加量為30mg/l，精致硫酸鋁投加濃度為10%。采用計(jì)量投藥泵投加。計(jì)算過(guò)程:1. 溶液池容積w1w1=uq/(417bn)式中：

12、u混凝劑（精致硫酸鋁）的最大投加量，30mg/l; q處理的水量，1666.7m3/h; b溶液濃度（按商品固體重量計(jì)），10%； n每日調(diào)制次數(shù)，2次。所以: w1=30×1666.7/(417×10×2)= 5.99 m3溶液池容積為8 m3 ,有效容積為6 m3，有效高度為1.5m，超高為0.5m，溶液池的形狀采用矩形，長(zhǎng)×寬×高=2×2×2m.置于室內(nèi)地面上，池底坡度采用0.03.溶液池旁有寬度為2.0m工作臺(tái)，以便操作管理，底部設(shè)放空管。2. 溶解池(攪拌池)容積w2w2=0.3w1=0.3×5.99=1

13、.80 m3 其有效高度為1.5m,超高為0.5m,設(shè)計(jì)尺寸為1.5×1.0×2m,池底坡度為3%。溶解池池壁設(shè)超高，以防止攪拌溶液時(shí)溢出。溶解池為地下式，池頂高出地面0.5m，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和改善工作條件。由于藥液具有腐蝕性，所以盛放藥液的池子和管道以及配件都采用防腐措施。溶液池和溶解池材料采用鋼筋混凝土材料，內(nèi)壁涂襯以聚乙烯板。為增加溶解速度及保持均勻的濃度，采用機(jī)械攪拌設(shè)備。使用中心固定式平槳板式攪拌機(jī)。槳直徑750mm,槳板深度1400mm。3.加藥間和藥庫(kù)加藥間和藥庫(kù)合并布置，布置原則為:藥劑輸送投加流程順暢,方便操作與管理,力求車間清潔衛(wèi)生,符合勞動(dòng)安全要求,高

14、程布置符合投加工藝及設(shè)備條件.儲(chǔ)存量一般按最大投藥量的期間的15-30天的用量計(jì)算。 混凝劑為精制硫酸鋁，每袋的質(zhì)量為40kg，每袋的體積為0.5×0.4×0.2 m3，投藥量為30g/ m3，水廠設(shè)計(jì)水量為2084m3/h，藥劑堆放高度為1.5m，藥劑貯存期為30d。硫酸鋁袋數(shù)n = 24qut/1000w = 24×1666.7×30×30/(1000×40)900袋有效堆放面積a = nv/1.5（1-e）=900×0.5×0.4×0.2/（1.5×0.8）=304.3 管式靜態(tài)混合器計(jì)算

15、過(guò)程： 1.設(shè)計(jì)流量每組混合器處理水量為:40000 m/d=1666.7m/h=0.46 m/s2.水流速度和管徑由流量為1666.7 m/h，查水力計(jì)算表得:v=1.03m/s,管徑800 mm, 1000i= 1.56.4.4 往復(fù)式隔板絮凝池 設(shè)計(jì)原則:1. 池?cái)?shù)為2 個(gè),絮凝時(shí)間2030分鐘,色度高,難于沉淀的細(xì)顆粒較多時(shí)宜采用高值.2. 進(jìn)口流速一般為0.50.6m/s,出口流速一般為0.20.3m/s.3. 隔板間凈距應(yīng)大于0.5m,進(jìn)水口設(shè)擋水措施,避免水流直沖隔板.4. 絮凝池超高一般采用0.3m.5. 隔板轉(zhuǎn)彎處過(guò)水?dāng)嗝婷娣e,應(yīng)為廊道斷面面積的1.21.5倍.6. 池底坡向

16、排泥口的坡度,一般為2%3%,排泥管直徑不小于150mm.7. 絮凝效果可用速度梯度g和反應(yīng)時(shí)間t值來(lái)控制.設(shè)計(jì)計(jì)算:(1)已知條件:設(shè)計(jì)水量(包括自耗水量)q = 80000 m/d = 3333.3 m/h(2)采用數(shù)據(jù):廊道內(nèi)流速采用6檔: v1=0.5m/s，v2=0.4m/s，v3=0.35m/s，v4=0.3m/s，v5=0.25m/s，v6=0.2m/s。絮凝時(shí)間:t=20 min池內(nèi)平均水深:h1=2.5 m超高:h2=0.3 m池?cái)?shù):n=2(3)數(shù)據(jù)計(jì)算計(jì)算總?cè)莘e:w = qt/60 = 3333.3×20/60 = 1111.1 m3分為兩池，每池凈平面面積:f=

17、 w/(nh1) = 1111.1/(2×2.5) = 222.2 m2池子寬度b:按沉淀池寬采用16 m池子長(zhǎng)度（隔板間凈距之和）:l= 222.2/16 = 13.89 m隔板間距按廊道內(nèi)流速不同分成6檔:a1=q/(3600nv1h1)= 3333.3/(3600×2×0.5×2.5)= 0.37m取a1=0.4 m，則實(shí)際流速v1= 0.463 m/sa2=q/(3600nv2h2)= 3333.3/(3600×2×0.4×2.5)= 0.46m取a2=0.5 m，則實(shí)際流速v2= 0.37 m/sa3=q/(360

18、0nv3h3)= 3333.3/(3600×2×0.35×2.5)= 0.53m取a3=0.6 m，則實(shí)際流速v3= 0.309m/sa4=q/(3600nv4h4)= 3333.3/(3600×2×0.3×2.5)= 0.62m取a4=0.7 m，則實(shí)際流速v4= 0.264 m/sa5=q/(3600nv5h5)= 3333.3/(3600×2×0.25×2.5)= 0.741m取a5=0.8 m，則實(shí)際流速v5= 0.231 m/sa6=q/(3600nv6h6)= 3333.3/(3600

19、5;2×0.20×2.5)= 0.926m取a6=1.0 m，則實(shí)際流速v6= 0.185 m/s每一種間隔采取3條,則廊道總數(shù)為18條,水流轉(zhuǎn)彎次數(shù)為17次.則池子長(zhǎng)度(隔板間凈距之和):l=3(a1+a2+a3+a4+a5+a6)=3(0.4+0.5+0.6+0.7+0.8+1.0)= 12m隔板厚度按0.2m計(jì)，則絮凝池的總長(zhǎng)l為:l = 12 + 0.2×(18-1) = 15.4m按廊道內(nèi)的不同流速分成6段，分別計(jì)算水頭損失:第一段:水力半徑：r1=a1h1/(a1+2h1)=0.4×2.5/(0.4+2×2.5)= 0.185 m槽

20、壁粗糙系數(shù)n=0.013，流速系數(shù)cny1=2.5n -0.13-0.75 r (n-0.10)=2.5× 0.013 -0.13-0.75× 0.185 (0.013 -0.10)= 0.15故: c1= r1 y1 /n = /0.013= 59.72第一段廊道長(zhǎng)度: l1= 3b = 3×16 = 48m第一段水流轉(zhuǎn)彎次數(shù)：s1=3取隔板轉(zhuǎn)彎處的過(guò)水?dāng)嗝婷娣e為廊道斷面面積的1.4倍，則第一段轉(zhuǎn)彎處v01= v1/1.4= 0.463/1.4= 0.331m/s則絮凝池第一段的水頭損失為:h1=s1v02 /(2g) + v12 l1/(c12 r1)=3&#

21、215;3×0.331×0.331 /(2×9.81)+0.463×0.463×48/(59.72 ×59.72×0.185)= 0.066 m各段水頭損失計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表：各段水頭損失計(jì)算段數(shù)snlnrnv0vncnhn13480.1850.3310.46359.720.06623480.2270.2640.3761.580.04033480.2680.2210.30963.140.02743480.3070.1880.26464.440.02653480.3450.1650.23165.570.02663480.4170.

22、1320.18567.460.009h = 0.066 + 0.040 + 0.027 + 0.026 + 0.026 + 0.009 = 0.194 mgt值計(jì)算（t=20）：g = rh/(60µt)= 1000×0.194/(60×1.029×0.0001×20)= 40s-1gt = 40×20×60 = 48000 (此gt值在104105的范圍內(nèi))池底坡度: i = h/l = 0.194/15.4= 1.264.5 斜管沉淀池設(shè)計(jì)要點(diǎn):1.斜管斷面一般采用蜂窩六角形或山形(較少采用矩形或正方形),其內(nèi)徑或邊距d

23、一般采用2535mm.2.斜管長(zhǎng)度一般為8001000mm左右,可根據(jù)水力計(jì)算結(jié)合斜管材料決定.3.斜管的水平傾角常采用60°.4.斜管上部清水區(qū)高度不宜小于1.0m.5.斜管下部布水區(qū)高度不宜小于1.5m.設(shè)計(jì)計(jì)算:(1)已知條件:單組構(gòu)筑物進(jìn)水量: q=40000 m/d = 1666.7 m/h = 0.46 m/s顆粒沉降速度: µ = 0.35 mm/s(2)設(shè)計(jì)采用數(shù)據(jù):清水區(qū)上升流速: v = 2.5 mm/s采用塑料片熱壓六邊形蜂窩管,管厚為0.4mm,邊距d=30mm,水平傾角= 60 °(3)清水區(qū)面積: a=q/v=0.46/0.0025=1

24、84,其中斜管結(jié)構(gòu)占用面積按3 %計(jì),則實(shí)際清水區(qū)需要面積:a=184×1.03=189.5為了配水均勻,采用斜管區(qū)平面尺寸12.7m×15m,使進(jìn)水區(qū)沿15m長(zhǎng)一邊布置.(4)斜管長(zhǎng)度l:管內(nèi)流速:v0 = v/sin= 2.5/sin60°= 2.5/0.866= 2.89mm/s斜管長(zhǎng)度:l=(1.33 v0 -µsin)d/(µcos)=(1.33×2.89-0.35×0.866) ×30/(0.35×0.5)= 607mm考慮管端紊流,積泥等因素,過(guò)渡區(qū)采用250mm斜管總長(zhǎng): l= 250+6

25、07= 857mm,按1000mm計(jì)(5)池子高度:采用保護(hù)高度:0.3m清水區(qū):1.2m 布水區(qū):1.5m穿孔排泥斗槽高:0.8m斜管高度: h=lsin=1×sin60°=0.87m池子總高: h= 0.3 + 1.2 + 1.5 + 0.8 + 0.87= 4.67m(6)沉淀池進(jìn)口采用穿孔墻,排泥采用穿孔管,集水系統(tǒng)采用穿孔管.(7)復(fù)算管雷諾數(shù)及沉淀時(shí)間re=rv0/式中水力半徑:r= d/4= 30/4= 7.5mm= 0.75cm管內(nèi)流速:v0= 0.289 cm/s運(yùn)動(dòng)黏度: =0.01cm /s(當(dāng)t=20時(shí)),re= 0.75×0.289/0.

26、01= 21.7沉淀時(shí)間: t= l/ v0= 1000/2.89= 5.77min4.6 普通快濾池設(shè)計(jì)要點(diǎn):1.濾池清水池應(yīng)設(shè)短管或留有堵板,管徑一般采用75200mm,以便濾池翻修后排放初濾水.2.濾池底部應(yīng)設(shè)有排空管,其入口出設(shè)柵罩,池底坡度約0.005,坡向排空管.3.配水系統(tǒng)干管的末端一般裝排氣管,當(dāng)濾池面積小于25時(shí),管徑為40mm,濾池面積為25100時(shí),管徑為50mm.排氣管伸出濾池頂處應(yīng)加截止閥.4.每個(gè)濾池上應(yīng)裝有水頭損失計(jì)或水位尺以及取樣設(shè)備等.設(shè)計(jì)計(jì)算:設(shè)計(jì)2組濾池，每組濾池設(shè)計(jì)水量為：q=40000 m3/d濾速：v=10m/h反沖洗強(qiáng)度q=14l/(s·

27、 m2)(1)濾池面積及尺寸:濾池工作時(shí)間為24h，沖洗周期為12h，濾池實(shí)際工作時(shí)間為: t= 24 - 0.1×24/12= 23.8h 濾池面積為:f=q/(vt)=40000/（10×23.8）=168.1 m2 每組濾池單格數(shù)為n=6，布置成對(duì)稱雙行排列. 每個(gè)濾池面積為: f= f/n= 168.1/6= 28.1 m2 采用濾池設(shè)計(jì)尺寸為: l= 6m, b= 5m。 校核強(qiáng)制濾速v為: v= nv/(n-1)= 6×10/(6-1)= 12m/h(2)濾池高度 承托層厚度h1 采用0.5 m濾料層厚度h2 采用0.6 m砂面上水深h3 采用1.8

28、m保護(hù)層高度h4 采用0.3 m濾池總高度h 為: h= 0.5 + 0.6 + 1.8 + 0.3 = 3.2 m(3)配水系統(tǒng)(每只濾池)干管:干管流量: qg = fq = 28.1×14 = 393.4 l/s采用管徑: dg = 700mm干管始端流速: vg = 1.02 m/s支管支管中心間距:采用aj = 0.25 m每池支管數(shù): nj = 2×l/aj = 2×6/0.25 = 48 根每根支管入口流量: qj = qg /nj = 393.4/48 = 8.19 l/s采用管徑: dj = 80 mm 支管始端流速: vj = 1.63m/s孔

29、眼布置：支管孔眼總面積與濾池面積之比k采用0.25%孔眼總面積: fk = kf = 0.25%×28.1 = 0.07025 = 70250 mm²采用孔眼直徑: dk = 9 mm 每個(gè)孔眼面積: fk = dk²/4 = 0.785×9×9 = 63.5 mm孔眼總數(shù): nk = fk/ fk = 70250/63.5 = 1107 個(gè)每根支管孔眼數(shù): nk = nk / nj = 1400/50 = 28個(gè)支管孔眼布置設(shè)二排，與垂線成450夾角向下交錯(cuò)排列.每根支管長(zhǎng)度: lj = 0.5×(b-dg)= 0.5×(

30、5-0.7)= 2.15m每排孔眼中心距: ak = lj /(nk/ 2)= 0.154m孔眼水頭損失：支管壁厚采用: = 5mm 流量系數(shù): µ = 0.68水頭損失: hk = 1/(2g) × (q/10µk)2 = 1/(2g) × = 3.5m復(fù)算配水系統(tǒng)：支管長(zhǎng)度與直徑之比不大于60，則lj/dj = 2.15/0.08 = 27 < 60孔眼總面積與支管總橫截面積之比小于0.5，則:fk/(njfj)=0.07025/(52×0.785×0.08×0.08)= 0.35 < 0.5干管橫截面積與支

31、管總橫截面積之比，一般為1.752.0，則:fg/(njfj)=0.785×0.8×0.8/(50×0.785×0.08×0.08)= 2 孔眼中心距應(yīng)小于0.2，則ak = 0.154 < 0.2m(4)洗砂排水槽 洗砂排水槽中心距,采用a0=1.7m排水槽根數(shù): n0 = 4.5/1.7= 3根排水槽長(zhǎng)度: l0 = l = 6.5m每槽排水量為： q0= ql0a0= 14×6×1.7= 142.8l/s 采用三角形標(biāo)準(zhǔn)斷面.槽中流速,采用v0=0.6m/s 槽斷面尺寸為：x=0.5(q0/1000v0) 0.5

32、= 0.25 m排水槽底厚度,采用=0.05m砂層最大膨脹率:e=45%砂層厚度h2 = 0.6 m 洗砂排水槽頂距砂面高度:he = eh2 + 2.5x + + 0.075 =0.45×0.6+2.5×0.25 +0.05+0.075 =1.02m 洗砂排水槽總面積為: f0 =2xl0n0=2×0.25×6×3= 9 復(fù)算:排水槽總平面面積與濾池面積之比,一般小于25%,則f0/f=9 /30= 30 %，考慮誤差符合要求(5)濾池的各種管渠計(jì)算進(jìn)水:進(jìn)水總流量:q1 = 40000 m3/d= 0.463m3/s采用進(jìn)水渠斷面:渠寬b1

33、= 0.75m,水深0.5m渠中流速: v1 = 1.23m/s各個(gè)濾池進(jìn)水管流量q2 = 0.463/6 = 0.077m3/s采用進(jìn)水管徑:d2 = 350mm管中流速為v2 = 0.8 m/s沖洗水沖洗水總流量:q3 =qf =14×28.1= 393.4 l/s=0.39 m3/s采用管徑500mm，管中流速為2.00 m/s清水清水總流量:q4 = q1= 0.463 m3/s清水渠斷面:同進(jìn)水渠斷面每個(gè)濾池清水管的流量:q5 = q2 = 0.077m3/s采用管徑d5 =300mm管中流速:v5 = 1.09 m/s。排水排水流量:q6 = q3 = 0.39 m3/s

34、排水渠斷面:寬度b6 =0.6 m,渠中水深0.5 m.渠中流速:v6 =1.3m/s采用排水管的管徑為600mm。沖洗水箱沖洗時(shí)間:t=6 min沖洗水箱容積：w=1.5qft=1.5×14×28.1×6×60= 212m3水箱底至濾池配水管間的沿途及局部損失之和:h1=1.0 m配水系統(tǒng)水頭損失:h2 = hk = 3.5m承托層水頭損失:h3 = 0.022h1q=0.022×0.5 ×14= 0.15m濾料層水頭損失:h4 =(r1/r - 1)(1- m0)h2= 0.58m安全富余水頭:h5= 1.5m沖洗水箱底應(yīng)高于洗砂

35、排水槽面: h= h1+ h2+ h3+ h4+ h5 =1.0+3.5+0.15+0.58+1.5 =6.73m(6)配氣系統(tǒng)設(shè)置 供氣方式采用空壓機(jī)通過(guò)中間儲(chǔ)氣罐向?yàn)V池送氣.4.7 消 毒設(shè)計(jì)計(jì)算:1.加氯量已知條件: 設(shè)計(jì)水量q1=80000 m3/d=3333.3 m3/h，清水池最大投加量a為1mg/l.預(yù)加氯量為0清水池加氯量q= 0.001aq1= 0.001×1×3333.3= 3.33kg/h二泵站加氯量不做考慮2.加氯間倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)備量按30d最大用量計(jì)算：m= 3.33×30×24= 2398kg選用1t的氯瓶3個(gè)，氯瓶長(zhǎng)l=2020mm

36、，直徑d=800mm，公稱壓力2.2mpa.加氯間中將氯瓶和加氯機(jī)分隔布置.加氯間有直接通向外部的門,保持通風(fēng). 加氯間外布置防毒面具、搶救材料和工具箱，照明和通風(fēng)設(shè)備在室外設(shè)開關(guān).4.8 清水池設(shè)計(jì)計(jì)算:已知條件:設(shè)計(jì)水量q =80000m3/d1.清水池調(diào)節(jié)容積取設(shè)計(jì)流量即最高日用水量的10%，則調(diào)節(jié)容積為：w1=10%×q=10%×80000=8000m32.消防用水量按同時(shí)發(fā)生兩次火災(zāi),一次滅火用水量取25l/s連續(xù)滅火為2h,則消防容積為: w2=25×2×3600/1000=180 m33.水廠自用水(用于沖洗濾池，沉淀池排泥等)的貯備容積為

37、:w3=5%×q已在設(shè)計(jì)流量考慮范圍內(nèi)4.安全儲(chǔ)量:不做考慮w4= 05.清水池總?cè)莘e為: w= w1 + w2 + w3 + w4= 8000 + 180 + 0= 8180m36.水廠內(nèi)建2座矩形清水池,容量為w/2=4090m3清水池有效水深取4.5m,超高0.3m，則清水池的平面尺寸為31m×30m.7.清水池進(jìn)水管按最高日平均時(shí)流量計(jì)算，直徑為800mm.清水池出水管按最高日最高時(shí)流量計(jì)算，直徑為800mm.溢流管與進(jìn)水管直徑相同為800mm，管端為喇叭口，管上不得安裝閥門.排水管直徑為600mm。8.清水池設(shè)2個(gè)檢修孔，孔頂設(shè)有防雨蓋板.檢修孔直徑為600mm.池頂設(shè)8個(gè)通氣管，并設(shè)有網(wǎng)罩。通氣管直徑為200mm.9.考慮清水池容積較大，為滿足抗浮要求，清水池池頂覆土0.5m.10.清水池設(shè)有水位連續(xù)測(cè)量裝置，供水位自動(dòng)控制和水位報(bào)警之用.4.9 二級(jí)泵站1.吸水井吸水井尺寸應(yīng)滿足安裝水泵吸水管進(jìn)口喇叭口的要求.吸水井最高水位標(biāo)高=清水池最高水位標(biāo)高=0.500m吸水井最低水位標(biāo)高=清水池池底標(biāo)高-連接管道中