金湖縣給水工程設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

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1、摘 要 本設(shè)計(jì)為金湖縣給水工程設(shè)計(jì)，主要進(jìn)行水廠(chǎng)和輸配水這兩部分的設(shè)計(jì)。根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料，確定合理的工藝方案，使給水廠(chǎng)出水水質(zhì)達(dá)到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006），并安全輸配到用戶(hù)，滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。 凈水廠(chǎng)處理流程采用的常規(guī)處理流程，即“混凝——沉淀——過(guò)濾——消毒”?；炷ɑ旌虾托跄齼刹糠郑旌鲜窃陟o態(tài)混合器中投加聚合氯化鋁，絮凝采用的是是機(jī)械絮凝池。沉淀采用的是斜管沉淀池，其中沉淀池與絮凝池合建。過(guò)濾采用的是V型濾池，最后投加液氯進(jìn)行消毒。經(jīng)過(guò)處理后，達(dá)到飲用水要求，經(jīng)過(guò)配水管網(wǎng)輸金湖縣各個(gè)村莊。 關(guān)鍵詞：給水工程；凈水廠(chǎng)設(shè)計(jì)

2、 Abstract This design is a Jin Hu country water supply engineering design, the main water plant and water supply design the two parts. According to relevant design data, determine the reasonable process scheme, make to the water plant effluent water quality r

3、eaches "drinking water health standards" (GB5749-2006), and safety distribution to users, meet the needs of users.Treatment process using conventional treatment process, namely "flocculation, sedimentation, filtration, disinfection". Coagulation including mixing and flocculation of two parts, is mix

4、ed in the static mixer with polyaluminium chloride, flocculation is the mechanical flocculation pool is used. Precipitation is inclined tube sedimentation tank, settling tank and flocculation pool &. Filter USES a V type filter, finally adding the liquid chlorine disinfection. After processing, to f

5、ulfill the requirements of drinking water, after water distribution pipe network lose Jin Huxian villages. Keywords: the intake works ；treatment plant design 目 錄 第一章 水廠(chǎng)設(shè)計(jì) 2 1.1 配水井 2 1.2 混凝劑的選擇、溶解和投加 2 2.1 水泵混合 4 2.2 機(jī)械絮凝池 5 2.3 斜管沉淀池 9 2.4 V型濾池 12 2.5

6、消毒單元 19 2.6 清水池 20 2.7 二級(jí)泵房 23 2.8 泥處理構(gòu)筑物 25 2.9 附屬構(gòu)筑物 27 2.10 凈水廠(chǎng)的總體布置 27 2.11 水廠(chǎng)人員編制 29 第二章 參考資料和文獻(xiàn) 30 第一章 水廠(chǎng)設(shè)計(jì) 1.1 配水井 設(shè)計(jì)流量 考慮虹吸管事故時(shí)調(diào)節(jié)時(shí)間為2min 虹吸管淹沒(méi)于動(dòng)水位以下的深度為6m 故配水井的直徑為 1.2 混凝劑的選擇、溶解和投加 （1）藥劑溶解池和溶液池的計(jì)算 由本水廠(chǎng)設(shè)計(jì)流量，水量較小，故選用的藥劑也較少。 1．聚合氯化鋁溶液池的容積計(jì)算 其中，

7、 則，取 溶液池設(shè)置兩個(gè)，一備一用，每個(gè)體積都為，溶液池有效深度為1m，超高0.3m,則溶液池尺寸為，一般為了能夠用重力投藥，溶解池基本采用高架式設(shè)置，池周?chē)O(shè)置有工作臺(tái)，池底坡度不小于0.02，底部設(shè)置排空管，采用機(jī)械攪拌。選用LFJ-280型反應(yīng)攪拌機(jī)。 2．聚合氯化鋁溶解池容積 本設(shè)計(jì)采用0.25 故溶解池容積，取 一般為了方便藥劑投加，溶解池高程一半設(shè)置在地面以下，池頂高出地面0.2m，池底坡度不小于0.02，池底設(shè)有排渣管。溶解池尺寸可設(shè)置為1m1m0.5m，采用機(jī)械攪拌。選用ZJ-700型折板式攪拌機(jī)，轉(zhuǎn)速85r/m

8、in，功率4KW （2）藥劑投加系統(tǒng) 本設(shè)計(jì)采用加藥泵加藥，加藥泵流量，選用J-Z32/32.0計(jì)量泵三臺(tái)，兩用一備，流量32L/h，電功率1.5KW。加藥間的平面尺寸定為 藥劑倉(cāng)庫(kù) 已知條件，混凝劑為堿式氯化鋁，每袋質(zhì)量是40kg， 每袋規(guī)格是，投藥量為，水廠(chǎng)設(shè)計(jì)水量，藥劑堆放高度為，藥劑儲(chǔ)存期為15天 設(shè)計(jì)計(jì)算 堿式氯化鋁袋數(shù) 有效堆放面積 倉(cāng)庫(kù)面積尺寸為 2.1水泵混合 水泵混合設(shè)計(jì)要點(diǎn)： （1）將藥劑溶液加入每一水泵的吸水管中，越靠近水泵效果越好，通過(guò)水泵葉輪的高速轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到混合效果； （2）為防止空氣進(jìn)入水泵吸水管內(nèi)，需加設(shè)一個(gè)裝有浮球閥的水封箱；

9、（3）對(duì)于投加腐蝕性較強(qiáng)的藥劑，應(yīng)注意避免腐蝕水泵葉輪和管道； （4）一級(jí)泵站距凈水構(gòu)筑物距離不宜過(guò)長(zhǎng)。 2.2機(jī)械絮凝池 2.2.1設(shè)計(jì)參數(shù) 本設(shè)計(jì)采用機(jī)械絮凝池，其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)水質(zhì)水量適應(yīng)性強(qiáng)，停留時(shí)間短，絮凝效果好，又能節(jié)約絮凝藥劑而得到應(yīng)用。 設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 根據(jù)《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50013-2006 1﹑絮凝時(shí)間宜為15~20min， 2﹑池內(nèi)設(shè)3~4檔攪拌機(jī) 3﹑攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)槳板邊緣處的線(xiàn)速度通過(guò)計(jì)算確定，線(xiàn)速度宜自第一檔的0.5 m/s逐漸變小至末檔的0.2 m/s 4﹑池內(nèi)宜設(shè)防止水體短流的設(shè)施。 機(jī)械絮凝池分垂直軸式和水平軸式兩種，水量小

10、時(shí)采用垂直軸式，水量大時(shí)采用水平軸式。本設(shè)計(jì)由于水量偏小，故采用垂直軸式機(jī)械絮凝池。設(shè)計(jì)流量為，采用兩組絮凝池，每組流量為，絮凝時(shí)間取T=15min。 2.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）絮凝池有效容積 配合沉淀池尺寸，絮凝池分三格，布置三臺(tái)攪拌機(jī)，每格尺寸3.83.8。則絮凝池總長(zhǎng)為11.4m ，取12m。 則絮凝池水深取3.7m 絮凝池超高取0.3m，則絮凝池總高為4m 故絮凝池尺寸為12m3.6m4m 絮凝池分格墻上過(guò)水孔道上下交錯(cuò)布置，為加強(qiáng)攪拌效果，于池子周壁設(shè)四塊固定擋板。 （2）攪拌設(shè)備 ①槳板 葉輪直徑取池寬的80%，采用3.0

11、4m 葉輪槳板中心點(diǎn)線(xiàn)速度采用： 槳板長(zhǎng)度取l=1.4 m（槳板長(zhǎng)度與葉輪直徑之比l/D= 1.4 / 3.04=0.46） 槳板寬度取b=0.15m 每根軸上槳板數(shù)八塊，內(nèi)外側(cè)各四塊，槳板如圖1-1 圖1-1 槳板安裝示意圖 旋轉(zhuǎn)槳板面積與絮凝池過(guò)水?dāng)嗝娣e之比為：，滿(mǎn)足10%到20%的要求 四塊固定擋板寬高=0.21.4，其面積與絮凝池過(guò)水?dāng)嗝娣e之比為： 槳板總面積占過(guò)水?dāng)嗝娣e為11.05% + 4.7% =15.75% ，符合小于25% 的要求 ②攪拌軸功率 葉輪槳板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)直徑為：

12、 式中 為葉輪槳板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)直徑（mm）； L為槳板軸中心至外槳板外緣的距離(mm)； 為槳板軸中心至內(nèi)槳板內(nèi)緣的距離(mm)。 設(shè)計(jì)中取L =1320mm, =500mm。 葉輪轉(zhuǎn)速分別為 ： 槳板寬長(zhǎng)比，則系數(shù)為 ，其中 K為系數(shù)； 為阻力系數(shù)； 為水的密度（1000kg/）； g為重力加速度（） 槳板旋轉(zhuǎn)時(shí)克服水的阻力所耗功率： 第一格外側(cè)槳板 ： 第一格內(nèi)側(cè)槳板 ： 第一格攪拌機(jī)軸功率為 以同樣方法，可求得第二三格攪拌機(jī)軸功率分別為： =0.031+0.004=0.035kw，=0.006+0.

13、001=0.007kw ③電動(dòng)機(jī)功率 設(shè)三臺(tái)攪拌設(shè)備合用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，則絮凝池所耗總功率為： 0.103+0.035+0.007=0.145kw 電動(dòng)機(jī)功率 ④核算平均速度梯度G值（按水溫15o計(jì)，） 第一格： 第二格： 第三格： 絮凝池平均速度梯度： （G值滿(mǎn)足20~60的要求） GT=31.11560=2.799 經(jīng)核算，G值和GT值均符合要求 （3）排泥設(shè)施 每格絮凝池中設(shè)置一根DN200排泥管，采用3%坡度，泥流入池兩邊排泥總槽，總槽中

14、設(shè)置一根DN400排泥管將泥排除。 2.3斜管沉淀池 2.3.1設(shè)計(jì)參數(shù) 斜管沉淀池由于是在沉淀池內(nèi)裝置許多直徑較小的平行傾斜管的沉淀池，所以池子容積小，占地面積小，沉淀效率高，而且斜管沉淀池的水力半徑很小，因而雷諾數(shù)更低，沉淀效果更顯著。 設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 根據(jù)《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50013-2006 （1） 斜管斷面一般采用蜂窩六角形或山形，其內(nèi)徑或邊距d一般采用25~35mm。 （2）斜管設(shè)計(jì)可采用下列數(shù)據(jù)：斜管管徑為 30～40mm ；斜長(zhǎng)為 1.0m ；傾角為 60。可根據(jù)水力計(jì)算結(jié)合斜管材料決定。 （3） 斜管沉淀區(qū)液面負(fù)荷應(yīng)按相似條件下的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定，可采用 5

15、.0～9.0m3/(m2h) 。 （4）斜管上部的清水區(qū)高度不宜小于1.0m，較高的清水區(qū)有助于出水均勻和減少日照影響及藻類(lèi)繁殖;下部的布水區(qū)高度不宜小于1.5m，為使布水均勻，在沉淀池進(jìn)口處應(yīng)設(shè)穿孔墻或格柵等整流措施。 （5）積泥區(qū)高度應(yīng)根據(jù)沉泥量，沉泥濃縮程度和排泥方式等確定。排泥設(shè)備采用穿孔管排泥或機(jī)械排泥等。 （6）斜管沉淀池采用側(cè)面進(jìn)水時(shí)，斜管傾斜以反向進(jìn)水為宜。 （7）斜管沉淀池的出水系統(tǒng)應(yīng)使池子的出水均勻，其布置與一般澄清池相同，可采用穿孔管或穿孔集水槽等集水。 采用兩組斜管沉淀池，設(shè)計(jì)流量為， 每組一個(gè)斜管沉淀池，由于構(gòu)筑物自用水，所以單組進(jìn)水量為 ，.表面

16、負(fù)荷q取9/（.h)=0.0025 m / s，斜管管壁厚采用0.4mm，塑料板熱壓成六角形，斜管管徑d=35mm,斜管長(zhǎng)l=1000mm,水平傾角為 2.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）清水區(qū)面積 為了配水均勻，進(jìn)水區(qū)布置在15m長(zhǎng)的一側(cè)，考慮斜管結(jié)構(gòu)系數(shù)1.03，則凈出口面積 ，取76。取沉淀池尺寸為L(zhǎng)B=203.8 =76 （2）斜管長(zhǎng)度 管內(nèi)流速： 斜管總長(zhǎng)度：1000mm （3）池高 保護(hù)高度：0.3m 清水區(qū)：1.0m 配水區(qū)：1.5m 穿孔排泥斗高：0.6m 斜管高度： 池子總高：H=0.3+1.0+1.5+0.6+0.87=4.27m

17、 （4）穿孔花墻 穿孔尺寸采用，孔中流速取0.1m/s, 則孔的總面積 單孔面積 孔數(shù)為取60個(gè) 布置6排，每排10個(gè) 則孔沿長(zhǎng)邊兩孔邊緣相距： 沿短邊兩孔邊緣相距： （5）穿孔集水槽 沉淀池設(shè)3個(gè)集水槽，集水槽間距：3.8/3≈1.3m 每個(gè)集水槽水量 集水槽寬 b＝0.9（βq）0.4（β一般取1.2~1.5） ＝0.9（1.20.061）0.4＝0.316m，取0.32m； 集水槽深：起點(diǎn) 終點(diǎn) 為施工方便，采用平底集水槽，水深取0.32m 出水采用三角堰，堰上水頭0.05m 則每個(gè)三角堰流量 三角堰個(gè)數(shù)個(gè) 設(shè)計(jì)單位

18、堰寬負(fù)荷取300 指形槽長(zhǎng)度 出水總槽寬取0.4m，流速0.8，則高度為。 （6）排泥 采用穿孔管進(jìn)行重力排泥，每天排泥一次。穿孔管管徑為200mm，管上開(kāi)孔孔徑為5mm，孔間距為15mm。沉淀池底部為排泥斗，共12條。排泥斗頂寬為1.24m，底寬為0.4m，斜面與水平夾角約為55，排泥槽斗高為0.6m。 （7）沉淀池放空管 式中 d—放空管直徑（m）； B—池寬（m） L—池長(zhǎng)（m） h—池的有效水深（m） t—泄空時(shí)間（s），此處按4h計(jì) 則，取100mm。 （8）復(fù)算管內(nèi)雷諾數(shù)及沉淀時(shí)間： 水力半徑：R=d/4=35/4=8.75mm

19、 當(dāng)T=20時(shí)粘滯系數(shù)=0.01/s 雷諾數(shù)： 沉淀池停留時(shí)間（在4---8min之間） 2.4 V型濾池 （1）濾池尺寸計(jì)算 濾池每日工作時(shí)間取24h,每日沖洗操作時(shí)間取16min,濾池每日有效工作時(shí)間,濾速濾池設(shè)計(jì)水量，分二組，每組，每組設(shè)置兩個(gè)濾池。設(shè)計(jì)水量包括水廠(chǎng)自用水量5%，故設(shè)計(jì)水量，所以單組進(jìn)水量為 過(guò)濾面積 單池過(guò)濾面積,取 為節(jié)省用地，選雙格V型濾池，池底板用混凝土，單格寬度，，單格面積為，左右對(duì)稱(chēng)布置。 濾池尺寸10m8m 濾池高度 濾池高度 強(qiáng)制濾速校核 濾池沖洗強(qiáng)度如下表1-2 表1-1 濾池沖洗

20、強(qiáng)度表 沖洗強(qiáng)度(L/S. ) 沖洗時(shí)間(min) 第一步(氣沖) 15 3 第二步(氣水同時(shí)沖洗) 空氣 15 水 4 4 第三步(水沖) 5 5 （2）水封井的設(shè)計(jì) 濾池采用單層加厚均質(zhì)濾料，粒徑，不均勻系數(shù)為，均質(zhì)濾料清潔濾料層的水頭損失 式中：—水流通過(guò)清潔濾料層的水頭損失 —水的動(dòng)力粘度（）；時(shí)為 —重力加速度，設(shè)計(jì)中取 —濾料孔隙率，設(shè)計(jì)中取 —與濾料體積相同的球體直徑，設(shè)計(jì)中取 —濾層厚度，設(shè)計(jì)中取 —濾速，設(shè)計(jì)中取 —濾

21、料粒徑球度系數(shù)，天然沙粒為，設(shè)計(jì)中取 故 當(dāng)濾速為時(shí)，清潔濾料層的水頭損失一般為，計(jì)算值比經(jīng)驗(yàn)值低，取經(jīng)驗(yàn)值的低限為清潔濾料層的過(guò)濾水頭損失，正常過(guò)濾時(shí)通過(guò)長(zhǎng)柄濾頭的水頭損失為，忽略其他水頭損失，則每次反沖洗后剛開(kāi)始過(guò)濾時(shí)，水頭損失為：，為保證濾池正常過(guò)濾時(shí)池內(nèi)的液面高出濾料層，水封井出水堰頂標(biāo)高與與濾料層相同。 設(shè)計(jì)水封井平面尺寸，堰底板比濾池底板低 水封井出水堰高 因?yàn)槊孔鶠V池過(guò)濾水量： 所以水封井出水堰上水頭由矩形堰的流量公式 則 則反沖洗完畢時(shí)，濾池液面比濾料層高 （3）反沖洗管渠系統(tǒng) 反沖洗用水量的計(jì)算：反沖洗用水流量按水洗強(qiáng)度最小時(shí)計(jì)算，單獨(dú)水洗時(shí)反沖洗強(qiáng)度

22、最大，為 ，V型濾池反沖洗時(shí)，表面掃洗同時(shí)進(jìn)行，其流量為： （4）反沖洗配水系統(tǒng)的斷面計(jì)算 配水干管進(jìn)水口流速為左右，配水干管的截面積 反沖洗配水干管用鋼管，流速為 反沖洗水由反沖洗配水干管輸至氣水分配渠,由氣水分配渠底側(cè)的布水方孔配水的濾池底部布水區(qū),反沖洗水通過(guò)配水方孔的流速按反沖洗配水支管的流速取值。配水支管流速或孔口流速為左右，取，則配水支管的截面積：，此即為配水方孔的總面積，沿渠長(zhǎng)方向兩側(cè)各均勻布置15個(gè)配水方孔，共30個(gè)，孔中間距，每個(gè)孔口的面積為，每個(gè)孔口尺寸取 （5）反沖洗用氣量的計(jì)算 反沖洗用氣量按氣沖強(qiáng)度最大時(shí)的空氣流量計(jì)算，這時(shí)氣沖的強(qiáng)度為， （6）配

23、氣系統(tǒng)的斷面計(jì)算 配水干管進(jìn)口流速應(yīng)為左右，則配水干管的截面積： 反沖洗配氣干管用鋼管，流速為 反沖洗用空氣有反沖洗配氣干管輸送至氣水分配渠,由氣水分配渠兩側(cè)的布?xì)庑】着錃獾綖V池底部布水區(qū),布?xì)庑】拙o貼濾板下緣,間距與布水方孔相同,共計(jì)30個(gè),反沖洗用空氣通過(guò)配氣小孔的流速按反沖洗配氣支管的流速取值。 反沖洗配氣支管流速或孔口流速為左右，則配氣支管的截面積 每個(gè)布?xì)庑】酌娣e 孔口直徑：= 每孔配氣量：= （7）氣水分配渠的斷面設(shè)計(jì) 對(duì)氣水分配渠端面面積要求的最不利條件發(fā)生的氣水同時(shí)反沖洗時(shí),亦即氣水同時(shí)反沖洗時(shí)要求氣水分配渠端面面積最大。因此,氣水分配渠的斷面設(shè)計(jì)按

24、氣水同時(shí)反沖洗的情況設(shè)計(jì)。 氣水同時(shí)反沖洗時(shí)反沖洗流量 氣水同時(shí)反沖洗時(shí)反沖洗用空氣的流量 氣水分配區(qū)的氣水流速均按相應(yīng)的配氣,配水干管流速取值。則氣水分配干管的斷面積 （8）濾池管渠的布置 1）反沖洗管渠 氣水分配渠：氣水分配渠起端寬，高取，末端寬度取，高度取，則起端截面積為，末端截面積為，兩側(cè)沿程各布置15個(gè)配水小孔和15個(gè)布?xì)夥娇?，孔間距為，共30個(gè)配氣小孔和30個(gè)配水方孔，氣水分配渠末端所需最小截面積0.39/40=0.013﹤末端截面積0.28,滿(mǎn)足要求。 排水集水槽：排水集水槽頂端高出濾料層頂面，則排水集水槽高： 式中,,同前面池體設(shè)計(jì)部分濾池高度確定得尺寸

25、，為氣水分配渠起端高度，排水集水槽末端高為： 式中,,同前面池體設(shè)計(jì)部分濾池高度確定得尺寸，為氣水分配渠末端高度。 底坡 排水集水槽排水能力校核 由矩形斷面暗溝（非滿(mǎn)流），計(jì)算公式校核集水槽的排水能力： 設(shè)集水槽超高為，則槽內(nèi)水位高為，槽寬為，濕周為，水流斷面：，水力半徑： 水流速度 過(guò)流能力 實(shí)際過(guò)水量:=+=0.3+0.11=0.41 ﹤過(guò)流能力 2）進(jìn)水管渠 進(jìn)水總渠：進(jìn)水總渠過(guò)水流量按強(qiáng)制過(guò)濾流量設(shè)計(jì)，流速，則強(qiáng)制過(guò)濾流量 進(jìn)水總渠水流端面積 進(jìn)水總渠寬度為，水面高為 每座濾池的進(jìn)水孔： 每座濾池由進(jìn)水側(cè)壁開(kāi)三個(gè)進(jìn)水孔,進(jìn)水總渠的渾水通過(guò)這三個(gè)進(jìn)水孔進(jìn)入濾池

26、,兩側(cè)進(jìn)水孔孔口在反沖洗時(shí)關(guān)閉,中間進(jìn)水孔孔口設(shè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閘板,在反沖洗時(shí)不關(guān)閉,供給反沖洗表掃用水,調(diào)節(jié)閘門(mén)的開(kāi)啟度,使其在反沖洗時(shí)的進(jìn)水量等于表掃水用水量。 孔口面積按口淹沒(méi)出流公式: 計(jì)算,其總面積按濾池強(qiáng)制過(guò)濾水量計(jì),孔口兩側(cè)水位差取,則孔口總面積： 中間面積按表面掃水量設(shè)計(jì)： 孔口寬 高 兩側(cè)孔口設(shè)閘門(mén).采用橡膠囊充氣閥,每個(gè)側(cè)孔面孔： =(－)/2=(0.15－0.097)/2≈0.0265 孔口寬,高 每座濾池內(nèi)設(shè)的寬頂堰.為了保證進(jìn)水穩(wěn)定性,進(jìn)水總渠引來(lái)的渾水經(jīng)過(guò)寬頂堰進(jìn)入每座濾池內(nèi)的配水渠，在經(jīng)濾池內(nèi)的配水渠分配到兩側(cè)的V 形槽，寬頂堰寬,寬頂堰與進(jìn)水渠平行

27、設(shè)置，與進(jìn)水總渠側(cè)壁相距，堰上水頭由矩形堰的流量公式得 每座濾池的配水渠 進(jìn)入每座濾池的混水經(jīng)過(guò)寬頂堰溢流進(jìn)配水渠，由配水渠兩側(cè)的進(jìn)水孔進(jìn)入濾池內(nèi)的V 形槽濾池配水渠寬，渠高，渠總長(zhǎng)等與濾池總寬，則渠長(zhǎng)。當(dāng)渠內(nèi)水深 時(shí)，流速（進(jìn)來(lái)的混水由分配渠中段向渠兩側(cè)進(jìn)水孔流去，每側(cè)流量為，滿(mǎn)足濾池近水管渠流速。 (9) V 形槽的設(shè)計(jì) V 形槽槽底設(shè)表掃水出水孔直徑取,間隔,每槽共計(jì)70 個(gè),則單側(cè)V 形槽表掃水出水孔出水總面積 表面掃水出水孔低于排水集水槽堰頂,即V 形槽槽底的高度低于集水槽堰頂。據(jù)潛孔出流公式,其中Q 為單格濾池的表面掃水量.則表面掃洗時(shí)V 形槽內(nèi)水位高出濾池反沖洗時(shí)濾

28、面： 反沖洗時(shí)排水集水槽的堰上水頭由矩形堰的流量公式Q＝求得 式中b為集水槽長(zhǎng)， Q 為單格濾池反沖洗流量 則 V 形槽傾角,垂直高度,壁厚 反沖洗時(shí)V 形槽頂高出濾池內(nèi)液面的高度為： 反沖洗時(shí)V 形槽頂高出槽內(nèi)液面的高度為: 清水渠 清水渠渠寬取為，渠中水流速度取，則渠內(nèi)水深為，尺寸為 2.5 消毒單元 （1）消毒方法的選擇 常用的消毒的方法有氯、二氧化氯、臭氧、紫外線(xiàn)等。我國(guó)城市給水中普遍采用氯消毒，可投加液氯、漂白粉、漂粉精、次氯酸鈉等，由于本次設(shè)計(jì)出水水質(zhì)較好且有機(jī)物含量較低，所以采用液氯消毒。采用液氯消毒經(jīng)濟(jì)有效，且余氯具有持續(xù)消毒作用。 液氯的優(yōu)點(diǎn)

29、有具有余氯的持續(xù)消毒作用，價(jià)值成本較低，操作簡(jiǎn)單，投量準(zhǔn)確，不需要龐大的設(shè)備；缺點(diǎn)有原水有機(jī)物高時(shí)會(huì)產(chǎn)生有機(jī)氯化物，但此次原水水質(zhì)較好，不存在此種問(wèn)題，原水含酚時(shí)會(huì)產(chǎn)生氯酚味，氯氣有毒，使用時(shí)應(yīng)注意安全，防止漏氯。使用地點(diǎn)為液氯供應(yīng)方便的地方。 （2）設(shè)計(jì)要點(diǎn) 1.投加氯氣裝置必須注意安全，不允許水體與氯瓶直接相連，必須設(shè)置加氯機(jī)； 2.液氯氣化成氯氣的過(guò)程需要吸熱，可采用淋水管?chē)娏埽? 3.氯瓶?jī)?nèi)液氯的氣化及用量需要監(jiān)測(cè)，除采用自動(dòng)計(jì)量外，較為簡(jiǎn)單的辦法是將氯瓶放置在磅秤上。 （3）設(shè)計(jì)參數(shù) 1.設(shè)計(jì)加氯量應(yīng)該根據(jù)試驗(yàn)或相似條件下水廠(chǎng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，按最大量確定，并應(yīng)使余氯符合衛(wèi)法監(jiān)發(fā)

30、【2001】161文《生活飲用水規(guī)范》的要求。投加氯量取決于氯化的目的，并隨水中的氯氨比、pH值、水溫和接觸時(shí)間等變化。一般水源的濾前加氯為1.0～2.0mg/L；濾后或地下水加氯為 0.5～1.0mg/L。 2.氯與水接觸時(shí)間不少于30min，此次設(shè)計(jì)取40min。 （4）加氯量計(jì)算 其中a---最大投氯量，mg/L； ---需要消毒的水量，; 此次設(shè)計(jì)中 則加氯量 儲(chǔ)氯量計(jì)算 設(shè)設(shè)計(jì)采用容量為500kg的焊接液氯鋼瓶（其外形尺寸為Φ600，H=1.8m，瓶自重為400kg，氯瓶總重量為900

31、kg），共3只。另設(shè)中間氯瓶一只，以沉淀氯氣中的雜質(zhì)，還可防止水流入氯瓶?jī)?nèi)。 為保證氯消毒時(shí)的安全和計(jì)量正確，采用加氯機(jī)投氯，本設(shè)計(jì)選用2J型-2轉(zhuǎn)子加氯機(jī)兩臺(tái)，交替使用。加氯量0.5-9㎏/h,外型尺寸寬高=330370。 由近期算出常備氯瓶3個(gè)。 ,取6m，寬度取6m。高取3m。 （5）加氯間布置 加氯間布置注意事項(xiàng) 1、氯庫(kù)不應(yīng)設(shè)置陽(yáng)光直射氯瓶的窗戶(hù)。氯庫(kù)應(yīng)設(shè)置單獨(dú)外開(kāi)的門(mén)，不應(yīng)設(shè)置與加氯間相通的門(mén)。氯庫(kù)大門(mén)上應(yīng)設(shè)置人行安全門(mén)，其安全門(mén)應(yīng)向外開(kāi)啟，并能自行關(guān)閉。 2、加氯間必須與其它工作間隔開(kāi)，并應(yīng)設(shè)置直接通向外部并向外開(kāi)啟的門(mén)和固定觀(guān)察窗。 3、加氯間和氯庫(kù)應(yīng)設(shè)置泄漏

32、檢測(cè)儀和報(bào)警設(shè)施，檢測(cè)儀應(yīng)設(shè)低、高檢測(cè)極限。 4、氨庫(kù)的安全措施與氯庫(kù)相同。裝卸氨瓶區(qū)域內(nèi)的電氣設(shè)備應(yīng)設(shè)置防爆型電氣裝置。 5、加氯間及其倉(cāng)庫(kù)應(yīng)設(shè)有每小時(shí)換氣8～12次的通風(fēng)系統(tǒng)。氯庫(kù)的通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置高位新鮮空氣進(jìn)口和低位室內(nèi)空氣排至室外高處的排放口。氨庫(kù)的通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置低位進(jìn)口和高位排出口。氯庫(kù)應(yīng)設(shè)有根據(jù)氯氣泄漏量開(kāi)啟通風(fēng)系統(tǒng)或全套漏氯氣吸收裝置的自動(dòng)控制系統(tǒng)。 2.6 清水池 近期分為兩組，分兩格。 1、平面尺寸計(jì)算 （1）清水池的有效容積 清水池的有效容積，包括調(diào)節(jié)容積、消防貯水量和水廠(chǎng)自來(lái)水的調(diào)節(jié)量，則清水池的總有效容積為 式中：—清水池的總有效容積（）

33、 —經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般采用 —設(shè)計(jì)供水量（） 設(shè)計(jì)中取， 清水池設(shè)兩座，則每座清水池的有效容積 （2）清水池的平面尺寸 每座清水池的面積 式中：—每座清水池的面積（） —清水池有效水深（） 設(shè)計(jì)中取 取清水池的寬為，則清水池的長(zhǎng)度 則清水池實(shí)際有效容積為 分兩格，每格10m10m 清水池超高取為，則清水池的總高度 2、管道系統(tǒng) （1）清水池的進(jìn)水管 式中：—清水池進(jìn)水管直徑（） —進(jìn)水管管內(nèi)流速（），一般采用 設(shè)計(jì)中取 設(shè)計(jì)中取進(jìn)水管管徑為，進(jìn)水管內(nèi)實(shí)際流速為 （2）清水池的出水管 由于用戶(hù)的用水量時(shí)時(shí)變化

34、，清水池出水管應(yīng)按出水最大流量計(jì) 式中：—最大流量（） —時(shí)變化系數(shù)，一般采用 —設(shè)計(jì)水量（） 設(shè)計(jì)中取時(shí)變化系數(shù) 出水管管徑 式中：—出水管管徑（） —出水管管內(nèi)流速（），一般采用 設(shè)計(jì)中取 設(shè)計(jì)中取出水管管徑為，則流量最大時(shí)出水管內(nèi)流速為 （3）清水池的溢流管 溢流管的直徑與進(jìn)水管管徑相同為，在溢流管管端設(shè)喇叭口，管上不設(shè)閥門(mén)，出口設(shè)網(wǎng)罩，防止蟲(chóng)類(lèi)進(jìn)入池內(nèi)。 （4）清水池的排水管 清水池內(nèi)的水在檢修時(shí)需要放空，排水管的管徑應(yīng)按內(nèi)將池水放空計(jì)算，排水管內(nèi)流速按估計(jì)，則排水管的管徑為 式中：—排水管管徑（） —放空時(shí)間（） —排水管

35、內(nèi)水流速度（） 設(shè)計(jì)中取排水管的管徑為 3、清水池布置 （1）導(dǎo)流墻 在清水池中布置導(dǎo)流墻，以防止池內(nèi)出現(xiàn)死角，每座清水池內(nèi)導(dǎo)流墻設(shè)3條，間距，將清水池分成2格，在導(dǎo)流墻底部每設(shè)的過(guò)水方孔，使清水池清洗時(shí)排水方便 （2）檢查孔 在清水池頂設(shè)圓形檢查孔兩個(gè)，直徑為 （3）通氣管 為了使清水池內(nèi)空氣流通，保證水質(zhì)新鮮，在清水池頂部設(shè)通氣孔，通氣孔共設(shè)20個(gè)，每格設(shè)5個(gè)，通氣管的管徑為，通氣管伸出地面高度高低錯(cuò)落，便于空氣流通。 （4）覆土厚度 清水池頂部應(yīng)有的覆土厚度，并加以綠化，此處取覆土厚度為 2.7 二級(jí)泵房 （1）計(jì)算結(jié)果 由設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)得，二泵站輸水管起端節(jié)點(diǎn)

36、水壓50m，故選600S75A型泵，兩用一備，流量2880，揚(yáng)程62m，電動(dòng)機(jī)Y500-50-6，功率710kw。 該泵L=2029mm，B=1800mm，H=1706mm。水泵間寬取2.5m，距墻兩米，泵房長(zhǎng)=，取12m，考慮到值班間，寬度取10米，高取6m。 故二泵站尺寸為 （2）設(shè)備選型 1）起重設(shè)備 采用LDT1-S型電動(dòng)單梁起重機(jī) 型號(hào) 起重量Kg 跨度S 最小輪壓KN 最大輪壓 重量kg H（mm） LDT1-S 1000 10.5 4.50 10.26 1730 467 選用電動(dòng)葫蘆，型號(hào)為AS205-20 型號(hào) 起重量kg 起升高

37、度（m） 起升速度m/min b1（m） AS205-20 1000 7；14 10；1.6 750 2）排水設(shè)備 采用電動(dòng)排除積水，沿泵房?jī)?nèi)壁設(shè)排水溝，將水匯集到集水坑內(nèi)，集水坑設(shè)于泵房一角，設(shè)排水管排入廠(chǎng)內(nèi)排水管，送水泵房的排水量一般按40～80m3/h考慮，排水揚(yáng)程在10m以?xún)?nèi)，于是選用3BA—6型水泵（揚(yáng)程：8.3～19.5 m，n = 2000 r/min）兩臺(tái)，一用一備，配JQ2—61—2型電動(dòng)機(jī)。 3）真空泵選擇： 選用兩臺(tái)S2-2型真空泵，一用一備。 4）通風(fēng)設(shè)備： 由于泵房筒體不深，決定采用自然通風(fēng)，自然抽風(fēng)的通風(fēng)方式，在泵房上層設(shè)置排風(fēng)扇。泵房

38、頂層鋪設(shè)一層棉絮，消除泵房?jī)?nèi)的噪音。 5）防水錘設(shè)備 由于泵房水泵揚(yáng)程較大，為了減少水泵因突然停電或其他原因造成對(duì)水泵的危害事故，所以選用自閉式水錘消除器。 （3）吸水井 1）根據(jù)需要設(shè)置合建式吸水井，靠近泵房一側(cè)與二泵平行設(shè)置其存水量經(jīng)常變化，井口水位隨清水池水位漲落而變化，并和清水池保持一定的水位差，吸水井要有一定的超高。 2）吸水井最低水位在給水管網(wǎng)中已經(jīng)計(jì)算，為2.4m。 3）二泵房設(shè)有5臺(tái)供水泵，遠(yuǎn)期四用一備，每臺(tái)泵都有單獨(dú)的吸水管，根據(jù)二泵設(shè)計(jì)，吸水管管徑為300mm，根據(jù)吸水管管徑定出吸水井部分尺寸，如下： 喇叭口直徑D取，取0.4m； 喇叭口與吸水井井底距離為；

39、取0.5m 喇叭口的最小淹沒(méi)深度應(yīng)在吸水井最低水位以下0.8～1.2m,，取 4）根據(jù)所設(shè)計(jì)的送水泵房的寬度設(shè)計(jì)吸水井的寬為10m，采用4min的吸水量設(shè)計(jì)流量，有效水深取5m，則吸水井寬 2.8 泥處理構(gòu)筑物 1、設(shè)計(jì)要求 （1）水廠(chǎng)設(shè)計(jì)能力為，廠(chǎng)用水按計(jì) （2）沉淀池分兩池，每日排泥一次，歷時(shí)，排泥量為 （3）濾池一組分兩格，共兩組，沖洗周期為，每次沖洗水量，沖洗廢水含水率（含固率），沖洗廢水全部排放 （4）濃縮池連續(xù)運(yùn)行，上清液排放 （5）脫水機(jī)按每日工作，脫水機(jī)進(jìn)泥含固率為，脫水后泥餅含固率為 2.8.1 排泥池 取有效水深為 沉淀池小時(shí)排泥一次，排泥量為 脫

40、水機(jī)回流液 排泥池有效容積 設(shè)計(jì)中取 尺寸為 2.8.2 濃縮池 采用重力濃縮池，設(shè)濃縮池4個(gè)，坡度為，上清液采用固定式溢流堰，溢流堰負(fù)荷率為，濃縮時(shí)間為16小時(shí)，出流含水率 濃縮池單池面積 濃縮池直徑為設(shè)計(jì)中取 濃縮池有效水位 確定污泥斗尺寸 濃縮后的污泥體積為 貯泥區(qū)所需容積按計(jì)則 泥斗容積 因此，總貯泥容積為滿(mǎn)足要求 濃縮池總高度 2.8.3 脫水機(jī)房 選用帶式壓濾機(jī) 帶式壓濾機(jī)所需總帶寬 式中：—所需帶寬（） —進(jìn)泥量（） —污泥濃縮的含固率（） —濾布過(guò)濾能力[] 根據(jù)污泥特性及設(shè)備性能由試驗(yàn)確定 設(shè)

41、計(jì)中， ， 選擇型帶式壓濾機(jī)三臺(tái)，其中兩用一備，選用型潛污泵六臺(tái)，其中四用兩備。則脫水機(jī)房的尺寸為 型帶式壓濾機(jī)參數(shù)如下表 表2-1 帶式壓濾機(jī)參數(shù)一覽表 型號(hào) 濾帶寬度 壓濾面積 重濾面積 電動(dòng)機(jī)功率 沖洗水壓力 2.9 附屬構(gòu)筑物 水廠(chǎng)內(nèi)所必須的輔助建筑物如綜合樓、機(jī)修間、倉(cāng)庫(kù)、車(chē)庫(kù)、食堂、傳達(dá)室、宿舍樓等，都一次性建成。附屬構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)根據(jù)《給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第三冊(cè)城鎮(zhèn)給水》標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)水廠(chǎng)規(guī)模確定，具體尺寸、布置方式見(jiàn)平面布置圖及構(gòu)筑物一覽表，見(jiàn)下表2-2。 表2-2 構(gòu)筑物及附屬構(gòu)筑物一覽表 序號(hào) 名稱(chēng)

42、 規(guī)格（mm） 數(shù)量 備注 1 機(jī)械絮凝池 123.80 2 2 斜管沉淀池 20.003.80 2 3 V型濾池 10.008.00 2 4 清水池 20.0020.00 2 5 二級(jí)泵房 12.0010.00 1 6 加氯間 6.006.00 1 7 機(jī)修間 20.008.00 1 8 倉(cāng)庫(kù) 10.008.00 1 9 宿舍 20.008.00 1 2層 10 員工食堂 12.008.00 1 11 行政辦公樓 30.0014.00 1 3層 12 花壇

43、 R=6.00 1 13 車(chē)庫(kù) 20.008.00 1 14 加藥間 15.007.00 1 15 配水井 D=3.5 1 16 溶解池 1.001.00 1 17 溶液池 2.001.00 2 18 配電室 10.008.00 1 19 排泥池 10.008.00 1 20 濃縮池 D=8.00 1 21 脫水機(jī)房 20.0010.00 1 2.10 凈水廠(chǎng)的總體布置 2.10.1 平面布置 1、布置原則 ①流程力求簡(jiǎn)短，避免迂回重復(fù)，使凈水過(guò)程中的水頭損失最小

44、； ②盡量適應(yīng)地形，因地制宜地考慮流程，力求減少土石方量； ③注意構(gòu)筑物朝向，以接近南北向布置較為理想； ④考慮近遠(yuǎn)期的協(xié)調(diào)，各系列凈水構(gòu)筑物應(yīng)盡量采用平行布置。 2.10.2 高程布置 在處理工藝流程中，各構(gòu)筑物之間水流應(yīng)為重力流，兩構(gòu)筑物之間水面高差為高程中的水頭損失，包括構(gòu)筑物本身，連接管等水損，水損應(yīng)根據(jù)流量計(jì)算確定，并留有余地，當(dāng)各項(xiàng)水頭損失確定后，便可進(jìn)行構(gòu)筑物高程布置 （1）處理構(gòu)筑物中的水頭損失 構(gòu)筑物名稱(chēng) 絮凝池 沉淀池 濾池 進(jìn)水格柵 池水頭損失m 0.507 0.3 2.0 0.3 （2）連接管道水頭損失 ①清水池至濾池水損

45、 一組濾池對(duì)應(yīng)一格清水池，支管采用DN700管道,v=1.51m/s，1000i=3.709m，L=12.4+24.8=37.2m。 總管采用DN1200管道（兩根管道間用連接管連接）,1000i=1.901，v=1.53m/s，L=15.9m，則 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值 則 清水池水位標(biāo)高1.75m，濾池中濾料最高水位標(biāo)高為1.75+2.75=4.5m ②沉淀池與濾池之間的水頭損失 沉淀池由DN800的支管出水管送水至濾池，流量Q=0.608m3/s，流速v=1.006m/s，1000i=2.006，管長(zhǎng)L=41.5m，總管采用DN1200管道（兩根管道間用連接管連接）,1000i=1.

46、901，v=1.53m/s，管長(zhǎng)L=94.64m， 則 沉淀池水位標(biāo)高：4.5+0.3+0.52=5.32m ③絮凝池與沉淀池 絮凝池內(nèi)水頭損失為0.51m 故絮凝池進(jìn)水水位標(biāo)高為：5.32+0.51=5.83m ④配水井到絮凝池之間水損 流量Q=0.608m3/s，流速v=1.006m/s，1000i=2.006，管徑DN800，管長(zhǎng)27m （3）各池標(biāo)高 進(jìn)水水位 出水水位 有效深度 池底標(biāo)高 清水池 1.75 1.75 4 -2.25 濾池 4.5 2.5 4.1 0.4 沉淀池 5.32 5.02 4.27 0.75

47、 絮凝池 5.83 5.323 4 1.323 配水井 0 0 6 -6 2.11 水廠(chǎng)人員編制 構(gòu)筑物 定員（人） 構(gòu)筑物 定員（人） 綜合樓 5 中控室 3 化驗(yàn)室 4 維修間 5 倉(cāng)庫(kù) 1 變電室 2 傳達(dá)室 2 其他主要構(gòu)筑物，如取水泵房，絮凝池，濾池，二泵房等，均為全自動(dòng)化集中控制，不單獨(dú)配置人員，另外，水廠(chǎng)正常的加藥，加氯自動(dòng)化控制也已經(jīng)成熟，不配單獨(dú)人員，所以水廠(chǎng)總?cè)藛T配置為22人，中控室，變電所實(shí)行三班倒，其他兩班倒工作制度，保證正常生產(chǎn)。 第二章 參

48、考資料和文獻(xiàn) [1] 嚴(yán)煦世、范瑾初主編. 給水工程[M]. 第4版. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999 [2] 中國(guó)市政工程?hào)|北設(shè)計(jì)研究院主編. 給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（第1冊(cè)）—常用資料[M]. 第2版. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2000 [3] 北京市政工程設(shè)計(jì)研究總院主編. 給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（第3冊(cè)）—城鎮(zhèn)給水[M]. 第2版. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2004 [4] 《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50013－2006）. 中國(guó)計(jì)劃出版社，2006 [5] 崔玉川等主編．給水廠(chǎng)處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003 [6] 高湘主編．給水工程技術(shù)及工程實(shí)例

49、[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002 [7] 姜乃昌、陳錦章主編．水泵及水泵站[M]．第4版．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1998 [8] 張智等主編．給水排水工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南[M]．北京：中國(guó)水利水電出版社，1999 [9] 市政工程設(shè)計(jì)施工系列圖集．給水排水工程（上、下冊(cè)），中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003 [10] 王啟山主編．水工業(yè)工程常用數(shù)據(jù)速查手冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 [11] 嚴(yán)煦世主編．給水排水工程快速設(shè)計(jì)手冊(cè)（1）——給水工程[M]．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999 [12] Dr B C Punmia, Ashok Kr Jain, Arun Kr Jain．Water Supply Engineering[M]．Laxmi，1995 [13] American Water Works Association，American Society of Civil Engineers．Water Treatment Plant Design (4th edition)．McGraw-Hill Professional, 2004