水质工程学课程设计计算说明书

12013 至 2014 学年第 1 学期水质工程学（上）课程设计设计题目： 某城市净水厂工艺设计专 业： 给水排水工程姓 名： 吴新楷学 号： 1110520055完成日期： 2013 年 12 月指导教师： 宋亚丽浙 江 科 技 学 院2目录1 工程概况 .41.1 设计规模 .41.2 水源水质 .42 混合 .42.1 加药系统 .42.2 溶液池设计及计算 .42.3 溶解池设计及计算 .42.4 混合设备 .53 絮凝 .63.1 絮凝形式选用 .63.2 折板絮凝池的设计 .63.3 第一段絮凝区 .73.4 第二段絮凝区 .103.5 第三段絮凝区 .123.6 絮凝的总 GT 值 .124 沉淀 .124.1 参数确定 .124.2 设计池体尺寸 .134.3 进水穿孔墙 .134.4 指形槽 .134.5 出水渠 .144.6 排泥设施 .144.6 沉淀池水力条件复核 .145 过滤 .145.1 滤池选择 .145.2 滤池设计参数确定 .145.3 滤池池体设计 .146 消毒 .236.1 消毒剂选择 .236.2 加氯计算 .237 清水池 .237.1 清水池的布置 .2337.2 清水池容积计算 .247.3 清水池平面尺寸 .247.4 清水池各管管径的确定 .248 设计说明书 .252015 毕业论文专题百手起驾 整理为您1.工程概况工程位于浙江省某市，该市有一蓄水量较大的水库可作为水源，水库水质为一类地表水，符合生活饮用水水源要求。出厂水质为一类水司标准。主要任务为净水厂工艺及总平设计。1.1 设计规模设计日产水量为 17 万 m3 ，水厂自用水量为8%，Q d=1700001.08=183600m3/d1.2 水源水质浊度：10-50 度 PH 值：6.9-7.3色度：10 度（铂钴标准计） 氨氮（以 N 计）：0.5mg/L总硬度（以 CaCO3 计）：100-120mg/L 细菌总数：400 个/mL总大肠菌群数：2000 个/L该厂采用混合絮凝 沉淀过滤的常规处理流程，具体的工艺流程如下所示。2.混合2.1 加药系统（1）根据水厂进水水质特点和 PH 情况，选用聚合氯化铝（PAC)为混凝剂，效率高，耗药量少，絮体大而重，沉淀快。混凝剂的最大投加量为 a=60mg/l，药溶液的浓度 b=10%，混凝剂每日配置次数 n=2 次。日投加量：dkgaQT/1027106（2）采用计量泵投加方式，不必另配计量设备。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。（3）加药间与药剂仓毗邻设于絮凝池附近，加药间内保证良好通风，必要时设置通风装置，药剂仓做好防潮防腐措施，固定储存 20 天的用药量。2.2 溶液池设计及计算溶液池容积按下式计算：bnaQW417式中 溶液池容积，13mQ处理水量，a混凝剂最大投加量，60mg/L；b溶液浓度（5%-20%） ，取 10%；n每日调制次数，取 n2带入数据，算得 W1=50.96m3溶液池设置两个，每个容积 W1，保证清洗溶液池时有备用池。每个池子的规格为长宽 高=5m4m2.6m=52m 3，其中包括超高 0.2m。声 明5百手起驾 整理为您2.3 溶解池设计及计算溶解池容积按下式计算：21(0.3)W式中： 溶解池容积（m3） ，一般采用（0.2-0.3） 。这里采用2 1W0.25W1=W2=12.74m3。每个池子的尺寸为长宽高=3m 2.2m2m，高度中包括超高 0.2m。溶解池实际容积 w=3m2.2m2m=13.2m3溶解池的放水时间采用 t=10min，则放水流量sLtwq /21062.302 查水力计算表得放水管管径 d=100mm，相应流速 v=2.86m/s。溶解池底部设管径 100mm 的排渣管一根。2.4 混合设备投药管流量sLwq /204.16024560241查水力计算表得投药管管径 d=50mm，相应流速为 0.64m/s。混合设备采用桨板式机械混合槽，机械混合池的优点是混合效果好，且不受水量变化的影响，适用于各种规模的水厂。（1）混合池容积设计水量 Q=183600m3/d=7650m3/h，池数 n=8 个，混合时间 t=30s。397.8605.7mnQtw式中：W 为有效容积T混合时间n池数 （2）混合池高度混合池平面采用正方形 2.2m2.2m，则有效水深 HmBwH65.12.97 超高取 H=0.3m，则池总高度9.30 （3）桨板外缘直径，设计采用 1.5mD47.12320桨板宽度，设计采用mb.0.0.5m桨板长度L=0.5m搅拌器层数，采用 1 层3.21:DH声 明6百手起驾 整理为您搅拌器距池底高度0.5D0=1.1m搅拌器外缘速度V=3m/s（4）垂直轴转速min/2.385.14.36000 rDvn式中：n 0搅拌器转速（r/min） ；V搅拌器外缘速度（m/s） ；D0搅拌器直径（m） 。设计中取 v=3.0m/s，D 0=1.5m（5）桨板旋转角速度sradn/432.81.（6）桨板转动时消耗功率kwgrRzbcN 01.325.7.08.94051.408 443430 式中：mlRrr DRmc 25.074zz/kg103. ，的 距 离 ，垂 直 轴 中 心 至 桨 板 內 缘 ，的 距 离 ，垂 直 轴 中 心 至 桨 板 外 缘桨 板 数 ， 此 处水 的 密 度 ，阻 力 系 数 ， 采 用（7）转动桨板所需电动机功率桨板转动时的机械总功率 1=0.75传动效率 2=0.60.95，采用 2=0.7，则KWN716.5.07.32103.絮凝3.1 絮凝形式选用选用平折板絮凝池，优点为水流在同波折板之间曲折流动或在异波折板之间缩放、流流动且连续不断，以至形成众多的小涡旋，提高了颗粒碰撞絮凝效果。与隔板絮凝池相比，水流条件大大改善，即在总的水流能量消耗中，有效能量消耗比例提高，故所需絮凝时间可以缩短，池子面积减小。折板絮凝池因板距小，安装维修较困难，折板费用较高。3.2 折板絮凝池的设计（1）单池设计流量 45900m3/d=1912.5m3/h=0.53125m3/s，共设 4 个池，每声 明7百手起驾 整理为您个池分为并联的三组，每组设计流量 q 为 0.177m3/s。（2）总絮凝时间为 15min，分三段絮凝。折板布置采用单通道。速度梯度由 90s-1 渐减至 20s-1 左右，絮凝池总 GT 值大于 2104。絮凝池有效水深 H，采用 3.5m。（3）每组絮凝池流量hmQ/5.637.192每组絮凝池容积 37.1960.tw每组池子面积254.37159mHf每组池子的净长度 L=9m，则池子净宽度 B=5.06m（4）絮凝池的布置絮凝池的絮凝过程分为三段：第一段 v1=0.3m/s第二段 v2=0.2m/s第三段 v3=0.1m/s 将絮凝池分成 6 格，每格的净宽度为 L0=1.5m，每两格为一絮凝段。第一、二格采用单通道异波折板；第三、四格采用单通道同波折板；第五、六格采用直板。（6）折板尺寸及布置折板采用钢丝水泥板，折板宽度 0.5m，厚度 0.06m，夹角 900 3.3 第一段絮凝区（1）絮凝池长度 L 和宽度 B考虑折板所占宽度为 ，絮凝池的实际宽度m07.6sin.。mB48.5607.5考虑隔板所占长度为 0.2m，絮凝池实际长度取 L=10m，超高0.3m。（2）第一絮凝区折板的间距及实际流速峰距 mLvQb39.065.13071 谷距 b2=1.097m侧边峰距 b3=0.45m侧边谷距 b4=0.803m中间峰速 smv/3.01中间谷速 sLQ/m1.05.09.1637b02 声 明8百手起驾 整理为您侧边峰速 smLbQv /26.05.14.036701 侧边谷速 /47.83.042（3）水头损失；gvhgvFhgvhhi i2212031122 212211211声 明9百手起驾 整理为您式中 转 弯 或 孔 洞 的 阻 力 系 数转 弯 或 孔 洞 处 流 速 ， 积 ，侧 边 部 分 相 对 谷 的 断 面 积 ，中 间 部 分 相 对 谷 的 断 面 积 ，侧 边 部 分 相 对 峰 的 断 面 积 ，中 间 部 分 相 对 峰 的 断 面渐 放 段 阻 力 系 数 失 ，侧 边 部 分 渐 放 段 水 头 损失 ，中 间 部 分 渐 放 段 水 头 损渐 放 段 阻 力 系 数 失 ，侧 边 部 分 渐 放 段 水 头 损 失 ，中 间 部 分 渐 放 段 水 头 损缩 放 组 合 的 个 数 ，转 弯 或 孔 洞 的 水 头 损 失 失 ，侧 边 缩 放 的 组 合 水 头 损 失 ，中 间 缩 放 的 组 合 水 头 损总 水 头 损 失 ，30 22 212211i /v mmhhn mhh sF水头损失计算：0.38.1,1.0,5. 4321 ， 下 转 变 及 进 口上 转 变221 1.5m03.,675.0.4F6.9Fm中间部分： mggvFhgv 047.23.645.180.21 9.1.3.2122 2211 中间共有 15 个缩放组合，故：h=15（0.00199+0.00447）=0.0969m侧边部分：声 明10百手起驾 整理为您mggvFhmgv 027.26.045.167.21 .14.026.5021122 211 侧边有 6 个缩放组合，故：h=6(0.00117+0.0027)=0.02322m进口及转弯损失：共一个进口、3 个上转弯和 3 个下转弯。上转弯处水深 0.879m，下转弯处水深 0.854m。进口流速：v3 取 0.3m/s上转弯流速： smv /14.05.879.0364 下转弯流速： /38.4.5每格进口及转弯损失 mgggh 027.1.021.0832.0