给水厂设计毕业设计书.doc

水土学院12级给排水专业课程设计 L城给水厂设计目 录前 言11. 总体目标12. 具体目标13意义1第1章 设计任务书21.1 设计题目21.2 基本资料21.2.1 水厂产水量21.2.2 水源水质情况21.2.3 水厂所在地的地质条件21.2.4 水厂所在地地形图一份21.2.5 水厂的气象条件31.2.6 水厂取水口情况31.3 设计内容31.4 设计成果3第2章 计算说明书42.1 总体设计42.1.1 工艺流程的确定42.1.2 处理构筑物及设备形式的选择42.2 混合设备的设计计算52.2.1 设计流量52.2.2 设计管径计算52.2.3 混合单元的确定52.2.4 混合时间52.2.5 水头损失52.2.6 水力校核52.3 反应设备的设计计算62.3.1 溶液池的设计计算62.3.2 溶解池的设计计算62.3.3 贮液池的设计计算62.3.4 投药管的设计72.3.5 溶液池、溶解池和贮液池的平面布置72.4 平流沉淀池的设计计算82.4.1 设计流量82.4.2平面尺寸计算82.4.3 进出水系统92.4.4 沉淀池放空管122.4.5 排泥设备选择122.4.6 沉淀池总高度122.4.7 平流沉淀池的计算草图122.5 机械絮凝池的设计计算122.5.1 絮凝池尺寸计算122.5.2 搅拌器尺寸132.5.3 每个搅拌器旋转时克服水阻力所消耗的功132.5.4电动机功率142.5.5 核算平均速度梯度G值及GT值15 2.6 V形滤池的设计计算16 2.6.1设计参数.162.6.2单池格数和平面尺寸162.6.2 滤池反冲洗17 2.6.2.1冲洗强度和冲洗历时. 2.6.2.2冲洗流量. 2.6.2.3冲洗设备. 2.6.2冲洗管道. 2.6.3进水系统.20 2.6.4鼓风机.212.6.5V型槽222.7 臭氧接触池及活性炭滤池的设计计算222.7.1 臭氧消毒设备的选用222.7.2 活性炭滤池242.8 加药与消毒252.8.1 设计参数252.8.2 设计计算252.8.3 加氯间、氯库的布置262.9 其他构筑物的设计计算262.9.1 清水池的设计计算262.9.2 泵站设计282.10 水厂平面和高程布置292.10.1 水厂平面的布置292.10.2 水厂高程布置31第3章 设计总结343.1 设计补充：343.2 设计总结：34参考文献35致谢词36前 言1. 总体目标按照工程实际的具体要求完成T城市自来水厂工程设计规模为108000的城镇给水处理厂的工艺设计，包括工艺计算和图纸绘制两部分工作，计算成果达到扩大初步设计要求。工艺选择和设计要能满足现行国家规范和标准的要求，经构筑物处理后的水即要保证城市用水量要求，又要满足出厂水达到生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）的具体标准值。2. 具体目标1完成设计说明书1份内容完整、方案合理、格式规范、论证合理、章节设置合理、层次分明、计算正确、文字通顺、图表清晰；2完成工艺专业图1套图纸深度基本上达到初步设计要求、图面整洁、表达正确、布局合理、线条分明、尺寸标注规范；3意义通过对水厂的设计，能在学习理论知识的同时，有效的将理论知识与生产实际相结合，在对水厂处理工艺和处理流程进行计算设计的同时，进一步掌握并熟练运用城镇给水处理厂工艺设计的相关理论知识和设计方法、程序、技巧等，并学会充分利用现今发达的网络资源进行辅助设计和资料查询，为今后走上工作岗位，能够胜任工作打下基础。0第1章 设计任务书1.1 设计题目本次设计题目为：T城自来水厂工程设计1.2 基本资料1.2.1 水厂产水量108000。1.2.2 水源水质情况水源为水库水，原水水质如下：原水水质表 表1.1项 目数 量项 目数 量浑浊度色度水温PH值细菌总数大肠菌数臭和味耗氧量CODMn30300mmg/L16度0257.812000个/mL3000个/mL略有3.69ml/L6mg/L总硬度碳酸盐硬度氯根硫酸根硝酸根铁亚硝酸根碱度藻类150度4度21mg/L32mg/L0.05mg/L1mg/L0.003mg/L5度1041.2.3 水厂所在地的地质条件厂区地形平坦，地面标高为黄海高程140.0m，水厂占地0.7m2/m3.d。厂区地下水位高：-4.5m（水厂相对地面标高为0.00m）。1.2.4 水厂所在地地形图一份比例尺（1：1000）1.2.5 水厂的气象条件当地气象资料：风向：主导风向西北（冬）东南（夏）；气温（月平均）：最高30，最低-1.9。1.2.6 水厂取水口情况水源取水口位于水厂东北方向，水厂位于城市北面2km处。二级泵站扬程为0.45MPa。1.3 设计内容1、确定水厂的处理工艺流程及净水构筑物、设备的类型和数量。2、进行净水构筑物及设备的工艺设计计算。3、进行水厂各构筑物、建筑物以及各种管渠等总体设计。4、进行水厂平面布置及高程布置设计并绘图。1.4 设计成果 1、设计说明书一份2、设计图纸3-4张，其中包括：（1）水厂平面布置图（1：100-1：500）；（2）水厂高程布置图；（3）絮凝沉淀池或滤池的工艺布置图（平剖面图）（1：1001：200）。第2章 计算说明书2.1 总体设计2.1.1 工艺流程的确定根据所给资料，原水水质属于微污染水源，考虑出水水质的要求，确定水厂的工艺流程为：原水配水井静态混合器机械搅拌絮凝池平流沉淀池V形滤池臭氧接触池活性炭滤池清水池二级泵站用户2.1.2 处理构筑物及设备形式的选择混合设备选择静态混合器，絮凝池选择垂直轴式絮凝池，沉淀池选择平流沉淀池，滤池选择V形滤池，絮凝剂选择碱式氯化铝，投加方式为溶液投加，消毒剂选择液氯消毒。选择理由如下表所示：所选工艺优点表 表2.1项目优点静态混合器1.设备简单，维护管理方便；2.不需要土建构筑物；3.在设计流量范围，混合效果较好；4.不需要外加动力设备。机械搅拌絮凝池1.随水量水质变化；2.调节容易，易实现自动控制；3.絮凝效果好，大、中、小水厂均可。平流沉淀池1.造价较低；2.操作方便，施工简单；3.对原水浊度适应性强，潜力大，处理效果稳定；4.带有机械排泥设备时，排泥效果好。 V形滤池1.运行稳妥可靠；2.采用砂滤料，材料易得；3.滤床含污量大、周期长、滤速高、水质好；4.具有气水反冲洗和水表面扫洗，冲洗效果好。臭氧生物活性炭工艺1.常规加氯工艺处理的自来水的Ames致突变试验结果多为阳性.而臭氧一生物活性炭工艺处理后为阴性；2.臭氧活性炭工艺对有机污染物的去除率为50%以上.比常规处理提高152O个百分点；3.提高色度和嗅眯的去陈率，改善感官性指标；4.提高对铁、锰的去除率；5.可以去除氨氮到9o%左右.水中的氨氮和亚硝酸盐可被生物氧化为硝酸盐。从而减少了后氯化的投氯量降低了三卤甲烷等消毒副产物的生成；6.有效去除AOC、蛋白氨氮，提高处理水的生物稳定性.提高管刚水臆；7.臭氧和活性炭联合使用.还可以延长活性炭的运行寿命.减少运行费用。碱式氯化铝1.絮凝体成型快，活性好，过滤性好；2.不需加碱性助剂，如遇潮解，其效果不变；3.适应PH值宽，适应性强，用途广泛4.处理过的水中盐份少；5.能除去重金属及放射性物质对水的污染；6.有效成份高,便于储存、运输。液氯消毒1.液氯成本低；2.工艺成熟；3.效果稳定可靠。2.2 混合设备的设计计算2.2.1 设计流量混合设备选用管式静态混合器，设计2组，自用水系数为0.05，设计流量为2.2.2 设计管径计算静态混合器设在絮凝池进水管中，取设计流速为1.0m/s，设计管径为：，取管径为DN900mm，实际流速为1.03m/s。2.2.3 混合单元的确定混合单元数按下式计算：，取3个，则混合器的混合长度为：2.2.4 混合时间2.2.5 水头损失2.2.6 水力校核（在）符合要求。2.3 反应设备的设计计算2.3.1 溶液池的设计计算考虑自用水系数，水厂的设计水量为选用混凝剂为碱式氯化铝，最佳投加浓度为，设计溶液配比溶度为15%，每日调制次数次，则溶液池的容积为：溶液池设两个一用一备，取有效水深为，保护高度，贮渣深度为，则总深度为：。溶液池采用钢筋混凝土结构，设计池形为矩形，溶液池的实际容积取9，有效容积7.2设，包括超高0.5m,置于室内地面上，池底坡度采用0.03。池旁设工作台，宽1.5m，池底坡度为0.02，底设DN100mm的放空管，采用硬聚氯乙烯塑料管，池内壁用环氧树脂作防腐处理，沿地面接入稀释用DN80mm给水管，于两池分设排水阀，按1.5h放满考虑。2.3.2 溶解池的设计计算溶解池容积,取，溶液池设两个一用一备，取有效水深为，保护高度，贮渣深度为，则总深度为：。溶液池采用钢筋混凝土结构，设计池形为矩形，设长为2m，宽为1.2m。则实际容积为。池旁设工作台，宽1.5m，池底坡度为0.02，底设DN100mm的放空管，采用硬聚氯乙烯塑料管，池内壁用环氧树脂作防腐处理，沿地面接入稀释用DN80mm给水管，于两池分设排水阀，按1h放满考虑。2.3.3 贮液池的设计计算药剂按最佳投加量的10d贮存，溶液池和贮存池之间设抽吸泵，将原液送入溶液池中，则，贮存池的容积为：贮存池采用钢筋混凝土结构，平行设置两个，设计有效水深为1m，超高0.3m，贮渣深度0.2m，则总高，池形设计为正方形，则单池尺寸为：，实际贮存池容积为：2.3.4 投药管的设计投药管的流量：查水力计算表得投药管管径为DN20mm，相应流速为2.3.5 溶液池、溶解池和贮液池的平面布置溶液池尺寸为：溶解池尺寸为：贮液池尺寸为：各池的平面布置图如下图所示： 图2.1 反应设备的平面布置图2.4 平流沉淀池的设计计算平流沉淀池对水质、水量的变化有较强的适应性，构造简单，处理效果稳定，是一种常用的沉淀池形式，一般用于大、中型水厂，单池处理水量一般在以上。在小型水厂因池子较长布置困难，单位造价相对较高而采用较少。平流式沉淀池占地面积相对较大，只有在水厂用地足够大时才可采用。2.4.1 设计流量 （2.1）式中： 单池设计水量（）；设计日产水量（）；水厂用水量占设计日用水量的百分比，一般采用；沉淀池个数，一般采用不少于2个。设计中取=108000万，2.4.2平面尺寸计算设计数据选用表面负荷(Q/A)=0.45mm/s=38.88，沉淀时间T=2h,水平流速v=14mm/s,单格沉淀面积1.沉淀池有效容积 （2.2）式中 ： 沉淀池的有效容积（）； 停留时间（），一般采用。设计中取2.沉淀池长度 (2.3)式中 沉淀池长度（）；水平流速（），一般采用。设计中取取101m3.沉淀池宽度 (2.4)实际沉淀面积实际表面负荷（Q/A)=37.43式中 沉淀池宽度（m）； 沉淀池有效池深（m），一般采用。H=取水深H=3.2m,池深3.5m实际停留时间实际水平流速复核沉淀池中水流的稳定性，计算弗劳德数 (2.5)式中 弗劳德数；水力半径（m），其值为： ； (2.6) 水流断面积（m2）； 湿周（m）； 重力加速度（m/s2）。设计中， ，弗劳德数介于之间，满足要求。计算雷诺数 （2.7）式中 雷诺数运动粘度（按水温20计算为），符合要求。2.4.3 进出水系统1.沉淀池的进水部分设计絮凝池与沉淀池之间采用穿孔花墙进水方式，则孔口总面积为： （2.8）式中 孔口总面积（m2）； 孔口流速（m/s）；一般取值不大于。设计中取每个孔口的尺寸定为15cm8cm，则孔口数为个取274个。沿水面以下30cm，池底以上50cm均匀布置，沿水深方向开孔11排，每排25孔，共275孔。进口水头损失为： （2.9）式中 h1进口水头损失（m）； 局部阻力系数。设计中取=22.放空管沉淀池放空时间按3h计，则埋设一根放空管的直径 ，取可以看出，计算得出的进水部分水头损失非常小，为了安全，此处取为0.05m。2. 沉淀池的出水部分设计槽长等于池长的1/8-1/10=101/8=12.625m，取13m,共8条，每条流量,间距2m每条集水槽的流量 为： ，集水槽的宽度等于集水槽水深度，则：，取0.3m。集水方式采用集水孔两侧开的圆孔，孔口淹没深度0.07m，则每孔的流量：，则集水槽每边开孔数为个，孔间距为125mm。汇入出水总渠，其布置如下图所示。 图2.2 集水槽集水孔的布置图 集水槽集水流入出水渠后，在出水渠中间设置出水管流入滤池。出水渠渠宽取1.0m,则出水渠起端水深为了保证出水均匀，集水槽出水应自由跌落H=0.385m，则出水渠底应低于沉淀池水面的高度为：H=出水渠起端水深+集水槽水深（等于集水槽宽）+集水槽孔口跌落高度（采用0.05m）+集水槽孔口淹没深度=0.385+0.33+0.05+0.07=0.835m。沉淀池的出水管管径根据界限流量表选DN600mm，此时管道内的流速为： （2.13）式中： v3管道内的水流速度（m/s）； D出水管的管径（m）。2.4.5 排泥设备选择沉淀池底部设泥斗，每组沉淀池设3个污泥斗，污泥斗顶宽1.2m，底宽0.5m，污泥斗深0.7m。采用HJX2-14型虹吸式泥机，驱动功率为0.552kW，虹吸式真空泵的功率为1.5 kW，行车速度为1.0m/min。2.4.6 沉淀池总高度H=h3+h4+h （2.15）式中 H沉淀池总高度（m）；h3 沉淀池超高（m），一般采用0.30.5m；h4 沉淀池污泥斗高度（m）。设计中取h3=0.3m，h4=0.7mH=0.3+0.7+3.0=4.0m2.4.7 平流沉淀池的计算草图根据计算结果，绘制平流式沉淀池的示意图，见附图。2.5 机械搅拌絮凝池的设计计计算机械絮凝池分水平轴式和垂直轴式，当水量较大时，通常采用水平轴式。本次设计水量较大，所以选择水平轴式。2.5.1 絮凝池尺寸计算t=20mim絮凝池有效容积根据水厂高程布置，水深H取3.4m,B=15m,采用三排搅拌器，则水池长度2.5.2搅拌器尺寸每排上采用四个搅拌器，每个搅拌器长式中 0.2-搅拌器间的净距和其离壁的距离为0.2m搅拌器外缘直径式中 0.5-搅拌器上缘离水面及下缘离池底的距离每个搅拌器上装有四块叶片，叶片宽度采用0.2m,每根轴上桨板总面积占水流截面积的2.5.3每个搅拌器旋转时克服水阻力所消耗的功各排叶轮桨板中心点线速度采用叶轮桨板中心点旋转直径：=3.1-0.2=2.9m叶轮转数及角速度分别为：第一排： 第二排： 第三排： 桨板宽长比B/L=0.2/3.5=0.0571, 所以=1.10第一排每个叶轮所耗功率，同理，第二排每个叶轮所耗功率为0.058kw,第三排叶轮所耗功率为0.011kw.2.5.4 电动机功率第一、二、三排所需功率设三排搅拌器合用一台电动机带动，则絮凝池所耗总功率为电动机功率（）2.5.5核算平均速度梯度G值及GT值（按水温20计，=）第一排第二排第三排反应池平均速度梯度经核算，G值和GT值较合适2.6 V形滤池的设计计算2.6.1设计参数滤速；单独气洗时，气洗强度；汽水同洗时，气洗强度，水洗强度；单独水洗时，水洗强度；反冲洗横扫强度.冲洗时间共计14min=;单独气洗时间；气水同洗时间,单独水洗时间；冲洗周期为T=48h.2.6.2 单池格数和平面尺寸设计计算假定该座快滤池分为n格，出水阀门自动调节，保持等水头等速过滤运行。当1格检修1格冲洗时，该两格滤池原来过滤的水量扣除表面扫洗的水量后平均分配到其他各格滤池，增加进水量的滤池滤速应小于10m/h,则有,得n7.5设计一组分为8格双单元滤池，对称双排布置，中间为管廊单池流量：设计滤速v=8m/h,则单池过滤面积，池长度不小于11m,滤池中央气水分配槽将滤池宽度分为两半，每一半的宽度不宜超过4m,单格滤池的实际面积长宽比为2.64:1,正常过滤滤速当一格检修一格冲洗时，其它几格的强制滤速。 2.6.3滤池反冲洗系统反冲洗时，8格单池中只有一格处于冲洗状态，所以，水冲洗系统和气冲洗系统均按照单层粗砂级冲洗配滤池表面扫洗时单池冲洗所需的水量、气量计算。正常强制滤速2.6.3.1冲洗强度和冲洗历时单独气洗时，气洗强度；汽水同洗时，气洗强度，水洗强度；单独水洗时，水洗强度；反冲洗横扫强度.冲洗时间共计14min=;单独气洗时间；气水同洗时间,单独水洗时间；冲洗周期为T=48h.2.6.3.2冲洗流量空气流量反冲洗水流量表面扫洗水从单格滤池两单元的V形扫洗槽中进入，每条V形槽扫洗水流量 2.6.3.3冲洗设备1.冲洗水泵扬程确定及选型1）、水头损失的计算采用水泵冲洗时， （2.20） （2.21） 式中 水泵出水量（L/s）;q冲洗强度L/(s.m2);f单个滤池面积(m2)H所需水泵扬程(m)；洗砂排水槽顶与吸水池最低水位落差(m);配水系统水头损失承托层水头损失（m）;滤池水头损失富裕水头，左右反冲洗水池最低水位与排水槽顶的高差H0按5m计，(1)水泵到滤池配水系统的管路水头损失h1。反冲洗配水干管用钢管，管径为DN600,管内流速v水干为1.115m/s,布置管长总计85m,反冲洗总管沿程水头损失冲洗管配件及局部阻力系数见下表冲洗水泵到系统的水头损失(2)滤池配水系统的水头损失a.气水分配干渠内的水头损失h反水，气水分配干渠的水头损失按气水同时反冲洗时计算，此时渠上部是空气，下部是反冲洗水，按矩形暗管（非满流，n=0.013）,近似计算，此时气水分配渠内水高：水力半径 ：水利坡降：反渠=（nv渠/）2=（0.0131.5/）2=0.0058渠内水头损失反水=反渠反水=0.005813=0.072mb.气水分配干渠底部配水方孔水头损失h方孔。由反冲洗配水系统的断面计算部分内容可知，配水方孔的实际总面积方孔=40A小孔=400.007875=0.315m2方孔=0.05mc.反冲洗水经过滤头的水头损失，h滤。根据有关资料，h滤0.22m。d.气水同时经过率头的水头损失h增。气水同时反冲时气水比k=15/4=3.75,长柄滤头配气系统的滤帽缝隙总面积与过滤总面积之比为1.25%，则长柄头滤头中的水头流速柄=反气水/（1.25%f）=0.252/(1.25%63)=0.19m/s通过滤头时增加的水头损失增=9810k(0.01-0.01v柄+0.12v柄2)=98103.75（0.01-0.010.19+0.1920.12）=457pa=0.457m滤池配水系统的水头损失（3）砂滤层水头损失h3 （2.22）式中：滤料石英砂的密度，=2.65；水的密度，=1 ；m0滤料膨胀前的空隙率，m0=0.41；滤料层膨胀前的厚度，=1.2m。安全富余水头：取1.5m。反冲洗水泵的最小扬程= 水泵流量应按Q反水选用。2）、 冲洗水泵选型选用乐清生产的300TLW-500A型泵3台（2用一备），性能参数：流量1172m3/h，扬程11.4m，电动机功率55KW，转速735r/min，气蚀余量为5.0m。2.6.4 鼓风机选型1.所需压力计算长柄滤头的气压损失按P滤头。气水同时反冲洗时反冲洗用气量反气= 0.945m3/s。长柄滤头49个/m2,每个滤池共计安装长柄滤头数：=4963=3087个每个滤头的通气量滤头=0.781000/3087=0.253L/s根据厂家提供数据，在该气体流量下的压力损失最大P滤头为3kPa。气水分配渠配气小孔的气压损失P气孔。配气孔直径d气孔为0.070m,每个配气孔面积反冲洗时气体通过配气小孔的流速:气孔=气孔/气孔= 0.024/0.00385=6.23m/s流量系数取0.62，气水分配渠配气小孔压力损失配气管道的沿程压力损失P管a.配气管道的沿程压力损失P1。反冲洗空气管的长度l气为70m，管径d气干为0.5m,管内空气流速V气干为4.81m/s，根据给水排水手册第五册表6-2，空气管道的比摩阻i气为3.82pa/m,空气温度为30度时浊度的修正系数=0.98，配气管道沿程压力损失P1=气气=0.983.8270=262pa=0.262KPab.配气管道的局部压力损失P2。反冲洗空气管主要配件及长度换算系数见下表。主要配件当量长度：=局部压力损失：P2=i气l0=0.983.82270.8=1.03KPa配气管道的总压力损失：P管=P1+P2=0.262+1.03=1.292 KPa气水冲洗室中的冲洗水压。反洗时冲洗水室水压等于：排水槽堰上水头（0.055m）,加排水槽顶到滤板高度（1.5m）,加滤板厚度（0.13m）,加滤层水头损失（1.16）,加滤头损失（0.457+0.22）P水压=(0.055+1.5+0.13+0.457+0.22)9.8=23.17KPa空气管入口压力P入口P入口=P滤头+P气孔+P水压+P管+P富=3+0.87+23.17+1.292+4.9=33.23 KPa2.鼓风机选型选用RB50型鼓风机两台（一用一备）,口径50A，风机进口压力为39.2KPa,转速1150-3000r/min，进口流量Qs=1.0-3.54m3/mim,所需轴功率L=0.6-1.3KW,所配电动机功率P=1.1-2.2KW。2.6.3.4冲洗管道取供气管管径DN400，流速8.86m/s,冲洗水管管径DN500mm,流速为1.51m/s,清水出水管管径DN500，强制过滤时出水流速1.02m/s。2.6.5进水系统在滤池两端分别设置一条进水渠道，该进水渠不设溢流堰、溢流管。进水渠进水流量：进水总渠宽取1.5m,有效水深取1.2m,起端流速0.364m/s.从进水渠正常进入单格滤池，进水流量，强制过滤时进入单格滤池进水流量进水管流速取1.2m/s,从进水渠通过主要进水孔进入每格滤池的短管、阀门直径 取=500mm2.6.6V型槽取扫洗孔平均断面上的过孔流速v=2.0m/s，冲洗时V型槽内水深为是孔口流量系数，取=0.97槽高b=0.22+0.10=0.32m槽宽取扫洗内经d=30mm,单孔流量设扫洗孔间距为a,沿长度L方向开L/a个扫洗孔。根据扫洗水强度1.5L/（）计算，取扫洗孔d30200mm.在反冲洗时，滤池内水面高于中央排水渠，按照薄壁堰流计算，单宽流量2.7 臭氧接触池及活性炭滤池的设计计算2.7.1 臭氧消毒设备的选用1.已知条件消毒水量:；臭氧投加量: 臭氧化气浓度；接触反应装置内的水力停留时间2.设计计算（1）所需臭氧量D考虑倒是设备制造及操作管理水平低等因素（臭氧的有效利用率只有60%-80%），确定选用臭氧发生器的产率可按4kg/h考虑。（2）放电管的单管产量臭氧发生器放电管的单管产量，国内一般每根为4-5g/h，采用P=5g/h。（3）放电管数量n 臭氧发生器采用上海轻工业设计院的图纸加工，其放电管数量n=1000根/台（4）臭氧化空气产率臭氧发生器设置两台，1台工作一台备用。（5）接触装置（采用鼓泡塔）1）鼓泡塔体积V2)塔载面积F塔内水深取4m则3)塔高H塔4)塔径(6)臭氧化气流量折算成发生器工作状态（t=20oC,p=0.08MPa）下的臭氧化气流量(7)微孔扩散管的个数n根据产品样板提供的资料，所选微孔扩散器的直径为0.2m,则每个扩散器面积：=使用微孔钛板，微孔孔径为R=40um,系数a=0.19,b=0.066,气泡直径取d气=2mm,则气体扩散速度=(d气-a)/b=(2-0.19)/0.066=20.46m/h微孔扩散器的个数 n=个，取340个。（8）所需臭氧发生器的工作压力H1)塔内水柱高 =4mH2O2)布水原件水头损失查给水厂处理设施设计计算.崔玉川=0.2KPa=0.02(mH2O)3)臭氧化气输送管道水头损失臭氧化气选用DN15管道输送，总长30m,气体流量较小输送管道的沿程水及局部水头损失按0.3 mH2O考虑。臭氧发生器的工作压力H(9)尾气处理尾气经除湿处理后用“霍加拉特”剂催化法分解。水头损失按0.2m考虑。2.7.2 活性炭滤池已知活性炭滤池滤速vL=10m/h,活性炭滤层厚Hm=2.5m,颗粒活性炭的粒径0.3-2.0mm1.活性炭滤池总面积2 活性炭个数NL采用四池并联运行NL=4，每池面积f=59.0625平面尺寸取8m8m,另外备用两个活性炭滤池，共6个。3 接触时间4 活性炭充填体积V5 每池填充活性炭的质量G活性炭的密度为,则6 活性炭滤池的高度活性炭层高Hm=2.5m,颗粒活性炭的粒径为,承托层厚度H0=0.55m,活性炭层以上的水深H1=1.70m,活性炭滤池的超高H2=0.30m活性炭滤池的总高HL=Hm+H0+H1+H2=2.5+0.55+1.70+0.30=5.05m2.8 加药与消毒2.8.1 设计参数已知设计水量Q=56700m3/d=2362.5m3/h，本设计消毒采用液氯消毒，预氯化最大投加量为a=2mg/L，清水池最大投加量为1.0mg/L。2.8.2 设计计算1 加氯量计算预加氯量为清水池加氯量为二泵站加氯量自行调节，在此不做计算，则总加氯量为为了保证氯消毒时的安全和计量正确，采用加氯机投氯，并设校核氯量的计量设备。选用2台MJL-2型转子加氯机（其加氯量在2-18Kg/h），选用宽高为：330mm370mm，一用一备.储氯量（按30天考虑）为：液氯的储备于4个1吨氯瓶（HD=2020mm800mm）和1个0.5吨氯瓶（HD=600mm1800mm）。另设中间氯瓶一个，以沉淀氯气中的杂质，还可以防止水流进入氯瓶。加氯间、氯库 水厂所处地主导东北风 ，加氯间靠近滤池和清水池，设在水厂的西南，因为反应与反应池较远，无法与加药间合建，在加氯间、氯库低处各设排风扇一个，换气量（8-12）/h,并安装漏气探测器，其位置在室内地面以上20cm,设置漏气报警器，当检测到的漏气量达到2-3mg/kg时机报警，切换有关阀门。2.8.3 加氯间、氯库的布置加氯间的布置原则已在前面章节说明，这里不加累赘，其集体布置如下图：图2.4 加氯间的布置图其尺寸为LB=38m14m。2.9 其他构筑物的设计计算2.9.1 清水池的设计计算1.清水池平面尺寸的计算1）设计参数：设计供水量,自用水系数0.05,室外消防用水量,同时发生火灾次数n=2,水厂滤池采用V型滤池，分为4格，每个过滤面积f=63m2。滤池采用三阶段法气水联合冲洗，其中，气水同时冲洗时水洗强度q水1= 4L/s.m2 ,用时t水1=4min为，单独水洗事水洗强度q水2为5L/s.m2, 用时t水2为5min。2）清水池的有效容积清水池的有效容积，包括调节容积，消防贮水量和水厂自用水的调节量。清水池的调节容积：=kQ=0.1556700=8505m 式中： k经验系数一般采用10%-20%；本设计k=15%；Q设计供水量Q=56700m/d；消防用水量按同时发生两次火灾，一次火灾用水量取25L/s，连续灭火时间为2h，则消防容积：自用水调节储量。滤池一次冲洗耗水量由于在沉淀池中用的是是泵吸式吸泥机，不需考虑排泥耗水。安全储量清水池水深Hs取4.0m,最小水深取0.2m,清水池有效面积清水池安全储量=则清水池总有效体积：清水池共设2座，一用一备，有效水深取H=4.0m，则每座清水池的面积为： 取=3540=1400 m2 ，超高取0.5m，则清水池净高度取4.5m。 2管道系统1）清水池的进水管：（设计中取进水管流速为=0.8m/s） 设计中取进水管管径为DN700mm，进水管内实际流速为：0.85m/s2）清水池的出水管由于用户的用水量时时变化，清水池的出水管应按出水量最大流量设计，设计中取 时变化系数=1.5，所以：出水管管径：（设计中取出水管流速为=0.8m/s） 设计中取出水管管径为DN900mm，则流量最大时出水管内流速为：0.77m/s3）清水池的溢流管溢流管的管径与进水管相同，取为DN700mm。在溢流管管端设喇叭口，管上不设阀门。出口设置网罩，防止虫类进入池内。4）清水池的排水管清水池内的水在检修时需要放空，需要设排水管。排水管径按2h内将水放空计算。排水管流速按1.2m/s估计，则排水管的管径为： 设计中取排水管径为DN900mm3.清水池的布置1）导流墙在清水池内设置导流墙，以防止池内出现死角，保证氯与水的接触时间30min。每座清水池内导流墙设置3条，间距为10m将清水池分成4格。导流墙底部每隔5m设0.1m0.1m的过水方孔。2）检修孔在清水池的顶部设圆形检修孔2个，直径为1000mm。3）通气管为了使清水池内空气流通，保证水质新鲜，在清水池顶部设通气孔，通气孔共设4个通气管，通气管管径为200mm其伸出地面高度高低错落，便于空气流通4）覆土厚度取覆土厚度为0.7 m。 5）清水池剖面示意图2.9.2 泵站设计1.吸水井的设计地面标高140.0m，清水池深度为4.5m，清水池设置为半地下式,吸水井的低于清水池地面1.5m，吸水井标高为136.25m，宽为6m，长度14m，分为两格。2.二级泵房的设计1）水泵选择已知条件，流量，扬程查给水排水设计手册常用设备选泵。选用四台泵（3用1备），其单泵流量Q787.5，最后选用南京古尔兹制泵有限公司生产的12SA-10型泵。其水泵的参数如下：流量(m3/h)扬程(m)转数(r/min)功率（KW)配电动机功率(KW)效率（）气蚀余量（m)790541450139160805.8泵房的尺寸：8m20m，长度为控制间4m，泵轴之间的间距为4.0m。2.10 水厂平面和高程布置水厂厂址的选择，应根据下列要求，通过技术经济比较确定： 1、给水系统布局合理； 2、不受洪水威胁； 3、有较好的废水排除条件； 4、有良好的工程地质条件； 5、有良好的卫生环境，并便于设立防护地带； 6、少拆迁，不占或少占良田； 7、施工和运行的方便。2.10.1 水厂平面的布置水厂的基本组成分两部分,即生产构筑物及建筑物；附属构筑物。 水厂构筑物平面尺寸应根据计算确定，生活附属建筑物建筑面积应按水厂管理体制、人员编制和当地的建筑标准确定，生产附属构筑物应根据水厂规模、工艺流程和当地的具体情况确定。 各构筑物数量、平面尺寸确定之后，根据构筑物的功能要求，结合地形和地址条件，进行水厂平面布置。 1.布置内容 该水厂平面布置的内容主要包括：各构筑物的平面定位，各种管道（处理工艺的原水管、加药管、沉淀水管、清水管、反冲洗水管、加氯管、排泥管、放空管、水厂自用水管、厂区排水管、雨水管等），阀门及配件布置，厂区道路、围墙、绿化等。 2.布置要求 水厂布置应考虑下述因素: 1、布置紧凑，以减少净水厂占地面积和生产构筑物间连接管的长度，以便操作管理，但是各构筑物间要有必要的距离 2、要充分利用地形，尽量做到土方量平衡 3、各构筑物之间连接管应该简单短捷，尽量避免立体交错并考虑施工检修方便，此外应设必要的超越管线。 4、沉淀池的排泥和虑池的排水方便，尽量靠重力排除，避免用排泥泵 5、构筑物的布置要注意风向，加氯间和氯库应尽量布置在主导风向的下风头。6、有条件时尽量使生产区和生活区分开。 7、应考虑水厂的扩建的可能，留有发展的余地。 8、水厂应设必要的道路。水厂内应设置通向各构筑物和附属建筑物的道路。一般可按下列要求设计： 1）、主要车行道的宽度：单车道为3.5米，双车道为6米，并应有回车道。人行道路的宽度为1.52.0米。大型水厂一般可设双车道，中、小型水厂一般可设单车道。 2）、车行道转弯半径不宜小于6米。 9、水厂要充分绿化，并设围墙，其高度一般不宜小于2.5米。 根据以上要求及水厂的规模决定的辅助构筑物平面尺寸，布置的水厂总平面图见图纸。3.工艺流程平面布置的类型 水厂流程平面布置，一般有三种类型：直线型、折角型和回转型。本设计地形不受限制，采用直角型布置。 2.10.2 水厂高程布置水厂处理构筑物高程布置应充分利用原有的地形坡度，构筑物之间应该重力流。构筑物之间的水面高差即流程中的水头损失，包括构筑物、连接管道、计量设备的水头损失。 水头损失应通过计算确定。 1.各构筑物之间的连接管道的水头损失计算 1、活性炭虑池到清水池 采用两根输水管，每根管径采用DN600mm ,，i=1.30，距离L取20米 满足虑池到清水池流速在之间的要求 （1）沿程损失 （2）局部损失 （2.23）式中： 虑池出口变化系数，0.5 600700异径管，0.1 三通，0.3 水管出口变化系数，1.0 90度弯头变化系数，0.8 闸阀，0.2则 ，取0.4m。2、臭氧接触塔到活性炭虑池 采用两根输水管，每根管径采用DN600mm ,，i=1.30，距离L取9米 。（1） 沿程损失 （2）局部损失 （2.24）式中： 沉淀池出口变化系数，0.5 水管出口变化系数，1.0 则 ，取0.2m。 3、V型滤池到臭氧接触塔采用两根输水管，每根管径采用DN600mm ,，i=1.30，距离L取9米 。（1） 沿程损失 （2）局部损失 （2.25）式中： 沉淀池出口变化系数，0.5 水管出口变化系数，1.0 则 ，取0.2m。 4、絮凝沉淀池到V型滤池采用两根输水管，每根管径采用DN600mm ,，i=1.30，距离L取10米 （1）沿程损失 （2）局部损失 （2.26）式中： 虑池出口变化系数，0.5 600700异径管，0.1三通，0.3水管出口变化系数，1.0 90度弯头变化系数，0.8 闸阀，0.2则 ，取0.4m。5、配水井到絮凝沉淀池采用两根输水管，每根管径采用DN700mm ,，i=1.30，距离L取18米 满足虑池到清水池流速在之间的要求 （1）沿程损失 （2）局部损失 （2.27）式中： 虑池出口变化系数，0.5 闸阀，0.