某给水厂设计说明书课程设计.docx

目录给水处理厂设计1第一部分1设计说明书11.1设计原始资料11.1.1.设计水量11.1.2.给水水源11.1.3.水源水质资料11.1.4.净化水质要求21.1.5.混凝剂21.1.6.消毒剂21.1.7.气象资料21.1.8.常规工艺流程21.2.工艺流程31.3.设计水量及主要处理构筑物的选择31.3.1.总设计水量31.3.2.配水井31.3.3.混合设备31.3.4.絮凝池41.3.5.沉淀池51.3.6.滤池61.4.净水构筑物的设计计算71.5.净水厂的平面布置71.6.水厂高程布置81.7.水头损失计算表8第二部分9设计计算书92.1.水厂设计水量92.2.配水井92.2.1.设计参数92.2.2.设计计算92.3.管式静态混合器102.4.往复式隔板絮凝反应池102.4.1.设计参数102.4.1.设计计算112.5.上向流斜管沉淀池122.5.1.设计参数132.5.2.设计计算132.6.普通快滤池162.6.1.设计参数162.6.2.设计计算162.7.消毒212.8.清水池222.8.1.设计参数222.8.2.设计计算222.9.二泵房222.9.1配水井222.9.2泵房设计222.10.投药间232.11.加氯间242.12.冲洗废水回收池242.13.高程计算252.13.1.清水池252.13.2.普通快滤池清水池252.13.3.普快滤池252.13.4.沉淀池普通快滤池262.13.5.往复式隔板絮凝池262.13.6.管式混合器往复式隔板絮凝池272.13.7.配水井管式混合器272.13.8.配水井27给水处理厂设计第一部分 设计说明书1.1.设计原始资料1.1.1.设计水量设计水厂总供水量为1.2万吨/天。1.1.2.给水水源原水取自岷江紫坪浦水库下游，水源取自沙黑河小罗堰前(其中取水箱涵已于河道整修期间修建完成)。1.1.3.水源水质资料 浑浊度：最高浑浊度180 NTU. 碱度：5 mg/L 总硬度：月平均最高4.0 meq/L，月平均最低1.8 meq/L pH值：6.97.6 色度：20 大肠菌指数：30000个/L，细菌总数11000个/ml 水温：月平均最高23.8，月平均最低5.0 嗅和味：微量 铁：0.1 mg/L1.1.4.净化水质要求生活用水：达到国家生活饮用水水质标准(GB5749-2006)生产用水：无特殊要求1.1.5. 净水厂地形图比例尺1：5001.1.6. 地质资料水厂地质为：砂质粘土，抗压强度1.5 Kg/cm2以上，无地下水。1.1.7. 建筑材料供应情况各种建筑材料均可供应。1.1.8.混凝剂混凝剂采用聚合氯化铝,最大投加量50mg/L（以商品纯重量计）,平均投加量25mg/L。液体聚合氯化铝中Al2O3含量10%，相对密度1.20。1.1.9.消毒剂采用液氯，最大加氯量0.52.0 mg/L。1.1.10.气象资料 最冷月平均气温5.7 最热月平均气温31.8 极端温度：最高37.5，最低-3.0 风向：见地形图中风玫瑰图1.2.常规工艺流程水厂是给水处理中的主要部分，其任务是通过必要的处理方法，去除水中的悬浮物质，胶体物质，细菌及其它有害成分及杂质，使之符合生活饮用或工业使用所要求的水质。常规水处理工艺采用的净水流程一般为：取水配水井混合设备絮凝池沉淀池滤池清水池二泵站用户1.2.1.工艺流程水厂水2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222以地表水作为水源，常见工艺流程如下图所示。水处理工艺流程根据任务书中水质情况，铁成分未超标，已达到水质要求，故不需要采取除铁的处理工艺。1.3.设计水量及主要处理构筑物的选择1.3.1.总设计水量 水处理构筑物的生产能力应以最高日供水量加水厂自用水量进行计算，城镇自用水量一般采用供水量的5%10%，分两组。Qd=120001.05=12600m3/d=145.83L/s，则每组的设计水量为72.92L/s1.3.2.配水井 配水井设在处理构筑物之前，起缓冲水量，均匀配水的作用，同时可设置固液分离机拦截较大悬浮物。配水井出水设超越管，当原水浊度较低时，不需进行预沉时，超越预沉池。配水井有效水深为3m，超高0.3m，尺寸为：LBH3m3m3.3m。1.3.3.混合设备混合是原水与混凝剂或助凝剂进行充分混合的工艺过程，是进行絮凝和沉淀的重要前提。混合是将药剂充分、均匀地扩散于水体的工艺过程，对于取得良好的混凝效果具有重要作用。混合问题的实质就是药剂水解产物在水中的扩散问题。混合设备的基本要求是药剂与水的混合必须快速均匀。混合的方式有很多种，常用的有水泵混合、管式混合、机械混合。 水泵混合水泵混合是将药剂投加在取水泵吸水管或吸水喇叭口处，利用水泵叶轮高速旋转以达到快速混合的目的。它适用于一级泵站距处理构筑物较近（120m以内），优点是设备简单；混合充分，效果较好；不另消耗动能。缺点是安装管理较复杂；配合加药自动控制较难。 管式混合目前广泛采用的管式混合器是静态管式混合器，是利用水厂进水管的水流，通过管道或管道零件产生局部阻力，使水流发生涡旋，从而使水体和药剂混合。管式混合的优点是设备简单；不占地；在设计流量范围，混合效果好。缺点是当流量过小时效果下降。但从总体经济效果而言还是具有优势的。 机械混合机械混合是依靠外部机械供给能量，使水流产生紊流。它的优点是水头损失较小，适应各种流量变化，能使药剂迅速而均匀的分布在原水胶体颗粒上，同时使胶体颗粒脱稳，具有节约投药量等特点。缺点是增加相应的机械设备，需消耗电能，同时也增加了机械设备的维修及保养工作，管理维修比较复杂。方式优点缺点使用条件水泵混合设备简单；混合充分，效果较好；不另消耗动能；吸水管较多时，投药设备要增加，安装、管理较麻烦；配合加药自动控制较困难；G值相对较低；适用于一级泵房离处理构筑物120m以内的水厂管式静态混合器设备简单，维护管理方便；不需土建构筑物；在设计流量范围，混合效果较好；不需要外加动力设备；运行水量变化影响效果；水头损失大；混合器构造较复杂；适用于水量变化不大的各种规模的水厂机械混合混合效果好；水头损失小；混合效果基本不受水量变化影响；需耗动能；管理维护较复杂；需建混合池；适用于各种规模的水厂通过综合比较后，本设计中采用机械混合。1.3.4.絮凝池絮凝池方案比较：类别网格絮凝池折板絮凝池优点 絮凝效果较好 构造简单,施工方便1. 絮凝时间短2. 絮凝效果好缺点1. 絮凝时间较长2. 水头损失较大3. 转折处絮粒易破碎4. 出水流量不易分配均匀1.构造较复杂2.水量变化影响絮凝效果适用条件水量变化不大的水厂单池能力以（1.0为宜水量变化不大的水厂絮凝设备的基本要求是：原水及药剂经混合后，通过絮凝设备应形成肉眼可见的大的密实絮凝体，絮凝形式较多，主要有水力搅拌式和机械搅拌式等，我国在水力絮凝池的新型池型研究上已达到较高水平。折板絮凝池是在隔板絮凝池的基础上发展的，折板絮凝池通常采用竖流式。本课程设计选择折板板絮凝池作为絮凝构筑物，便于加深对絮凝工艺基本原理的理解，也便于参照设计手册运用已有的工程经验，更贴近于工程实际，也为今后实际工作打下良好的基础。1.3.5.沉淀池方案比较：类别斜管沉淀池平流沉淀池优点1.水力条件好，沉淀效率高2.池体体积小，占地面积少3 停留时间短1.造价较低2.操作管理方便，施工较简单；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，排泥效果好缺点1.单池处理能力小，抗冲击负荷能力差2.池体构造复杂，施工困难3.斜管区易堵塞，造价费用较高1.占地面积较大2.不采用机械排泥装置时，排泥较困难3.需维护机械排泥设备适用条件1. 适用于各种规模净水厂2. 适用于冬季需要保温的地区3. 适用于平流沉淀池的改造挖掘1. 适用于大中型净水厂2. 原水含沙量大时可作为预沉池本工程选用平流沉淀池。平流沉淀池相对于其他沉淀池具有造价低，沉淀效率高，池体构造简单、施工方便等特点。絮凝池与沉淀池之间设宽度为1 m的过渡区，以保证水流稳定和配水均匀。1.3.6.滤池方案比较：类别无阀滤池V型滤池优点1.一般不设闸阀2.管理维护较简单，能自动冲洗1.运行稳妥可靠2.采用较粗滤料，材料易得 3.滤床含污量大，周期长，滤速高，水质好；不会发生水力分级现象，使滤层含污能力提高4.具有气水反冲洗和水表面扫洗，冲洗效果好。使洗水量大大减少缺点1.清砂较为不便 1.配套设备多，如鼓风机等2.土建较复杂3.池体结构复杂，滤料贵4.增加反冲供气系统适用条件1.进水浊度不超过20NTU2.适用于中、小型水厂3.单池面积一般不宜大于251.进水浊度不超过20NTU2.适用于大中型水厂3.单池面积可达150以上本工程选用无阀滤池，采用单层石英砂滤料。重力式无阀滤池具有无大型阀门、正水头过滤、冲洗自动化、造价低及操作管理方便等优点，因而在县镇中小型水厂中得到了广泛的应用。1.4净水构筑物的设计计算. 根据所选定的净水流程和构筑物形式，分别对净水构筑物进行设计计算。根据处理水量及所确定的设计数据，计算出各构筑物的尺寸，绘出单线草图，用于设计计算的数据主要来自各种设计参考资料（设计手册、教材、规范、试验报告及经验总结等），并按当地实际运行的同类水厂的经验数据进行调整，各单项构筑物的计算方法详见教材及有关手册。详细设计计算过程参见第二部分（设计计算书）。1.5.净水厂的平面布置根据各单项构筑物的尺寸进行净水厂的平面布置，布置时先在地形图上进行试布以确定较为合理的平面布置形式。平面布置要求紧凑，且要保证有一定的施工或交通间隙和留有余地。各构筑物的位置应考虑施工时挖填土方量小，而且挖填方基本平衡。各构筑物间应适当考虑设超越管线或附属构筑物的可能。总之，净水厂内各构筑物必须因地制宜，布置紧凑，节约造价，便于维护管理，做到流程简短，连接管最短，并符合从水源到用户的总方向上进行布置的原则。平面布置时，将絮凝反应池与沉淀池合建，滤池靠近沉淀池布置，并在滤池附近留出堆砂和翻砂的场地，清水池放置在了地形较低的地方，并埋入地下，上留覆土0.7m。将二泵房卡进清水池布置。加药间和加氯间分别放在靠近絮凝池和滤池的地方。药剂仓库面积按15-30天最大药剂量计算。加氯间和氯库设在水厂主导风向的下风向。水厂内的管线有生产管线、排水管线、生产消防管线、加药加氯管等，各管线管径格局计算确定。其中自用水管供应生活用水建筑、加氯间、滤池反冲洗用水、以及供应消防用水。厂内道路通向一般建筑物，设人行道，采用碎石、炉渣、绘图路面。通向仓库、修理车间、堆砂场、泵房时，设车行道，宽度采用4.0m，转弯半径6m，纵坡不大于3%m,采用沥青混凝土路面。水厂设置围墙，厂内考虑充分绿化，设有树木和草地。平面布置详见图纸。1.6.水厂高程布置在水处理工艺流程中，各构筑物间水流应尽量保持用重力流。本工程设计同样使构筑物间水流为重力流形式，各净水构筑物的标高结合地形图上地形坡度确定，根据各构筑物间连接管道和构筑物内的水头损失计算确定高程。净水构筑物间连接管道断面由设计手册要求的流速范围计算确定，并适当考虑水量发展，留有发展余地。连接管线水头损失根据水力学公式计算确定，估算时采用手册所列的数据范围之间取值。高程具体计算详见设计计算书，高程布置详见图纸。1.7.水头损失计算表管径（mm）流速（mm/s）构筑物内部水损（m）构筑物间水损（m）配水井0.088配水井混合池DN3000.860.048机械混合池0.5混合池絮凝池DN3000.860.071折板絮凝池0.52絮凝池进入过渡区0.05平流沉淀池0.1沉淀池滤池DN3000.860.031无阀滤池2.5无阀滤池清水池DN3000.860.0471第二部分 设计计算书2.1.水厂设计水量水处理构筑物的生产能力应以最高日供水量加水厂自用水量进行计算，城镇自用水量一般采用供水量的5%10%，分两组。设计水量规模：Q0=12000 m/d， 水厂自用水量取5%，故总水量Q=12000（1+5%）=12600 m/d=525m/h = 145.83L/s ，则每组设计流量Q=6300 m/d=262.5m/h = 72.92 L/s2.2.配水井2.2.1.设计参数停留时间：t=3min；配水井水深：h2=3m；配水井超高：h1=0.3m；出水槽跌落高度：h0=0.05m.2.2.2.设计计算配水井设一个，用总流量计算：配水井容积：V=Qt=0.1458360=26.249m配水井面积： A=LB=Vh2=26.249/3=8.750m2配水井尺寸：LB=3m3m配水井总高度：H= h1+ h2=0.3+3=3.3m进水管管径：配水井进水管的设计流量为，查水力计算表知，当进水管管径D=450mm时，v=1.03m/s（在1.01.2范围内）。溢流堰上水头：因单个出水溢流堰的流量q=145. 83L/s，一般大于100采用矩形堰，小于100采用三角堰，所以本设计采用矩形堰（堰高取）。矩形堰的流量公式为：式中矩形堰的流量，；流量系数，初步设计时采用；堰宽，取堰宽3m；堰上水头，。已知q=145.83L/s，,b=3m，代入上式，有：H=0.088m2.3桨板式机械混合池2.3.1.设计参数 设计水量： 池数：个 混合时间：2.3.2.设计计算2.3.2.1.池体尺寸 混合池容积W 混合池高度H混合池平面采用正方形，边长,则有效水深为： 超高取,则池总高度2.3.2.2搅拌设备的计算 桨板尺寸 桨板外缘直径,桨板宽度，桨板长度 垂直轴上装设两个叶轮，每个叶轮装一对桨板。 垂直轴转速 桨板外缘线速度采用，则 38 桨板旋转角速度 桨板转动时消耗功率 阻力系数，0.5，采用0.3；水的密度，；桨板数，此处；垂直轴中心至桨板外缘的距离， ；垂直轴中心至桨板内缘的距离， ；重力加速度，；所以 转动桨板所需电动机功率 桨板转动时的机械总功率，传动效率0.9，采用，则 选用功率为0.55KW电机2.4.折板絮凝反应池 2.4.1.设计参数采用2个折板絮凝反应池，每组一个；单个反应池设计流量：Q=6300 m/d=262.5m/h = 72.92 L/s；絮凝时间：t12min；絮凝池超高采用h=0.3m；水深：；2.4.2.设计计算2.4.2.1.平面尺寸 每组絮凝池容积 每组絮凝池面积 每组絮凝池的净宽 为了与沉淀池配合，絮凝池净长度L=6m，则 絮凝池的布置 絮凝池的絮凝过程为三段：第一段v1=0.3m/s,第二段v2=0.2m/s，第三段v3=0.1m/s。 将絮凝池分为6格，每格的净宽度为1m，每两格为一个絮凝段。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（高3.5m）。 折板尺寸及布置 折板采用钢丝水泥板，折板宽度0.5m，厚度0.035m,折角90，折板净长度0.8m。如图所示： 絮凝池长度L和宽度B 考虑折板所占宽度为0.035/sin45=0.05(m),絮凝池的实际宽度取B=B+30.05=3.4(m) 考虑隔墙所占长度为0.2 m，絮凝池的实际长度L=6+0.25=7 m,超高0.3 m。 图3.7 折板絮凝池平面布置图 各格折板的间距及实际流速第一、二格折板间距 第三、四格折板间距 第五、六格折板间距 第一、二格折谷间距b谷= 谷间流速v1谷=0.1（m/s）峰间流速v1峰= 第三、四格折板间流速v2谷= 第五、六格折板间流速v3谷= 图3.8 折板絮凝池计算简图2.4.2.2 水头损失h第一二格为单通道异波折板 式中 总水头损失，m； 一个缩放组合的水头损失,m； 转弯或孔洞的水头损失，m； n缩放组合的个数； 渐放段水头损失，m； 渐放段段阻力系数； 渐缩段阻力系数； 转弯或孔洞处阻力系数； 相对峰的断面积，m2 ； 相对谷的断面积，m2 ； 峰速，m/s； 谷速，m/s； 转弯或孔洞处流速，m/s 。一格通道数为4，单通道的缩放组合个数为4个，n= 上转、下转弯各为两次，取转弯髙为0.6m，渐放段水头损失： 渐缩段水头损失： 转弯或孔洞的水头损失： 第二格的计算同第一格。第三格为单通道折板 式中 每一转弯的阻力系数；n转弯的个数； v板间流速,m/s； 同上。计算数据如下：三格通道数为4，单通道转弯数为7， 。折角为90, ， 则第四格的计算同第三格。第五格为单通道直板： 式中 转弯处阻力系数； n转弯次数； v平均流速，m/s。其计算数据如下： 第五格通道数为3，两块直板180，转弯次数那 ，进口、出口孔洞2个；180转弯=3.0 ，进出口孔=1.06 v=0.12m/s 第六格的计算同第五格。2.4.2.3 絮凝池各段的停留时间第一、二格水流停留时间均为： 第一段絮凝区停留时间为405.6s240s第三、四格均为 第二段絮凝区停留时间为405.6s240s第五、六格水流停留时间为： 第三段絮凝区停留时间为409.4s240s2.4.2.4 絮凝池各段的G值 式中 G速度梯度（S-1 ）； r水的容重； 水的动力粘度； T反应时间;水温为20， 第一段（异波折板）： 第二段（同波折板）： 第三段（直板）： 絮凝池的总水头损失 絮凝时间 20（min）则可求得GT值：2.5平流沉淀池2.5.1.设计参数沉淀池设计流量：；分为两组，每组流量沉淀时间：面积负荷：2.5.2.设计计算2.5.2.1.平面尺寸（1）池容积W （2）池平面积 （3）池深H （4）池长 水平流速取v=10mm/s，则池长（5）池宽 2.5(m)（6）校核长宽比 4（7）校核长深比 10（8）水力条件复核 略大，有利于抵抗异重流影响。2.5.2.2进水穿孔花墙设计沉淀池进口处用砖砌穿孔墙布水，墙长10m，超高取0.3m，积泥高度取0.1m，则墙高3.63m.孔花墙孔洞总面积A孔洞处流速采用=0.2m/s，则 洞个数N孔洞采用矩形，尺寸为，则12 个。 则孔洞实际流速为：孔洞布置1.孔孔布置成2排，每排孔洞数为个2.水平方向孔洞间净距取1m,即4块砖的长度，则所占的宽度为：，剩余宽度10-7.08=2.92m，均分在各灰缝中。3.垂直方向孔洞净距取0.378m，即6块砖厚。最上一排孔洞的淹没水深为162mm，则孔洞的分布高度为：H=2.92+ 0.378+0.162=3.46mm2.5.2.3出水渠 集水槽布置 采用0.2m宽指形槽集水，每个指形槽长2m,边槽单边集水，中间槽双面集水，集水堰总长度集水堰溢流率 三角堰数量 采用90三角堰，每个三角堰高，三角堰数量为：个 每个三角堰流量 作用水头 作用水头小于堰高，结果可行。集水槽布置示意图如下：2.5.2.4排泥系统为取得较好的排泥效果，采用机械排泥，在池末端设集水坑，通过排泥管定时开启阀门，靠重力排泥。池内存泥区高度为0.1m，池底有1.5坡度，坡向末端（每池一个），集泥坑的尺寸为。排泥管兼沉淀池放空管，其管径按下式计算： 0.2（m）,采用200mm式中H0池内平均水深，m，此处为3.4+0.1=3.5m t放空时间，s，此处按3h算。平流沉淀池示意图，如图下图所示。 平流沉淀池计算示意图 2.6.无阀滤池2.6.1.设计参数 设计流量 分为两组则每组流量为滤池采用单层石英砂滤料，设计滤速v=8m/h。平均冲洗强度q=15L/（sm2），冲洗历时t=4min。期终允许水头损失采用1.7m。排水井堰顶标高采用-0.75m（室外地面标高为0.00m）。滤池入土深度先考虑取-1.40m。2.6.2. 设计计算2.6.2.1滤池面积滤池净面积，分为2格，N=2。单格面积，单格尺寸采用4.2m4.2m。四角连通渠考虑采用边长为0.35m的等腰直角三角形，其面积。并考虑连通渠斜边部分混凝土壁厚为120mm的面积，则每边长，。则单格滤池实际净面积F净=4.24.2-0.1354=17.1m2。实际滤速为，在79m/h之间，符合要求。2.6.2.2进、出水管进水管流速v1=0.7m/s，断面面积,进水总管管径，取DN350。单格进水管管径，取DN250，校核流速v2为0.6m/s，水力坡度i1=0.0026，管长l1=11m，考虑滤层完全堵塞时，进水全部沿DN350虹吸上升管至虹吸破坏口，流速v3为0.31m/s，水力坡度i2=0.0005，管长l2=4m。则单格进水管水头损失式中局部阻力系数1包括管道进口、3个90弯头和三通，2为60弯头，进水分配箱堰顶采用0.10m的安全高度，则进水分配箱堰顶比虹吸辅助管管口高出0.20m。2.6.2.3冲洗水箱平均冲洗强度q=15L/（sm2），冲洗历时t=4.5min，单格滤池实际净面积F净=17.1m2，则冲洗水箱容积V=0.06q F净t=69.3m3。冲洗水箱面积F=4.24.2=17.64m2，冲洗水箱高度。考虑冲洗水箱隔墙上连通孔的水头损失，冲洗水箱高度取2.00m。2.6.2.4滤池高度高度H数值（m）底部集水区0.40钢筋混凝土滤板0.10承托层0.20石英砂滤料层0.70净空高度（考虑反冲洗时滤料最大膨胀高度，再加0.1m安全高度）0.40顶盖高度（顶盖面与水平面间夹角15，顶盖厚度180mm）0.58冲洗水箱高度2.00超高0.15总高度4.53滤池总高度取4.55m，根据滤池的入土深度，冲洗水箱平均水位标高为+2.00m。2.6.2.5反冲洗水头损失平均冲洗流量Q冲=qF净=1517.1=256.53L/s=923.4m3/h。因冲洗时滤池仍在进水，单格滤池进水管流量Q单=108.5m3/h。则虹吸管中的计算流量为Q虹吸=Q冲+Q单=1032m3/h。连通渠水头损失：根据谢才公式，其中A=0.0613m2，Q=Q冲/4=，连通渠内流速，m，m0.5/s，则，连通渠长度约1.6m，局部阻力系数包括连通渠进口、出口。则反冲洗时连通渠总水头损失。孔板水头损失采用小阻力配水系统，采用钢筋混凝土孔板，板厚100mm，流量系数=0.75，开孔比=1.64%，则反冲洗时配水系统水头损失。承托层水头损失承托层厚度Z=200mm，水头损失。滤层水头损失滤料采用石英砂滤料，砂粒径0.51.0mm，厚度L=700mm，膨胀度45%,膨胀前的孔隙率m0=0.41，相对密度1=2.65。则滤料层水头损失。配水板水头损失h5取0.05m。虹吸管内水头损失虹吸管上升管管径取DN350。由配水板至DN350250三通处流量为Q冲= 923.4m3/h，流速v=1.861m/s，水力坡度i=0.0141，长度约0.5m，局部阻力系数为虹吸上升管进口。则总水头损失。由三通至120弯头处流量为Q虹吸= 1032m3/h，流速v=2.165m/s，水力坡度i=0.0186，长度约4.5m，局部阻力系数包括三通、60弯头、120弯头。则总水头损失。虹吸下降管管径取DN300，流量为Q虹吸= 780m3/h，水力坡度i=0.0401，流速v=2.966m/s，长度约5.8m，局部阻力系数包括DN350/300异径管、出口。则总水头损失反冲洗总水头损失校核虹吸水位差冲洗水箱平均水位标高为+2.00m，排水井堰顶标高为-0.75m，则平均冲洗水头Ha=2.75m2.52m，满足要求，实际冲洗强度略大于设计强度，可通过冲洗强度调节器加以调整。2.6.2.6排水井排水管排水流量Q= Q虹吸=1032m3/h=286.7L/s，采用de630 HDPE管，坡度1%，充满度h/D=0.75，流量可达到290L/s，可通过反冲洗时的排水量。 2.7.消毒2.7.1.加药量的确定最大投氯量为a=2mg/L加氯量为： 储氯量（按20天考虑）为：2.7.2.加氯间的布置 加氯间靠近滤池和清水池，在加氯间、氯库低处各设排风扇一个，换气量每小时812次，并安装漏气探测器，其位置在室内地面以上20cm。设置漏气报警仪，当检测的漏气量达到23mg/kg时即报警，切换有关阀门，切断氯源，同时排风扇动作。 为搬运氯瓶方便，氯库内设单轨电动葫芦一个，轨道在氯瓶正上方，轨道通到氯库大门以外。 加氯间外布置防毒面具、抢救材料和工具箱，照明和通风设备在室外设开关。在加氯间引入一根DN50的给水管，水压大于20mH2O，供加氯机投药用；在氯库引入DN32给水管，通向氯瓶上空，供喷淋用。2.8.清水池2.8.1.设计参数 设计规模：Q=1.2万m3/d2.8.2.设计计算 2.8.2.1. 容积计算清水池的有效容积，包括调节容积，消防贮水量和水厂自用水的调节量。清水池的调节容积式中：k经验系数一般采用10%-20%；本设计k=15%；Q设计供水量自用水调节储量 用于冲洗滤池，沉淀池排泥等 消防用水储量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：清水池总有效容积根据本水厂选用的构筑物特点，不考虑水厂安全储备。则清水池总有效容积为：基本尺寸和水深清水池共设2座，有效水深取H=4.0m，则每座清水池的面积为：取，超高取，则清水池净高度取。有效水深为,最低水位为0.2m。2.8.2.2. 溢流设计 溢流流量 溢流堰长度 堰上水头，流量系数，溢流堰长度：溢流井采用矩形，靠池一角布置，溢流堰长边2m，短边1 m，实际长度为2.5 m溢流出水管管径 溢流出水管管内流速取0.95，管径为 溢流出水管管径取为DN700mm。2.8.2.3. 管道系统 清水池的进水管m（设计中取进水管流速为=0.8m/s）设计中取进水管管径为DN300mm，进水管内实际流速为： 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k=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DN500mm，则流量最大时出水管内流速为 清水池的溢流管溢流管的管径取为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。 清水池的排水管清水池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。2.8.3.清水池的布置 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。每座清水池内导流墙设置7条，间距为，将清水池分成8格。导流墙底部每隔5m设的过水方孔。 检修孔在清水池的顶部设圆形检修孔2个，直径为。 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，通气管管径为其伸出地面高度高低错落，便于空气流通 覆土厚度取覆土厚度为。2.8.3.清水池消毒接触时间校核计算 消防储水容积 消防水位时水力停留时间 有效停留时间与水力停留时间的比值 有效接触时间 大于0.5，满足规范要求 CT值 水池出水余氯控制在，则对照表，该CT值可以满足肠内病毒灭活率99.9的消毒要求。 摘自美国地表水处理规则 (SWTR)，在 pH 值 69 时达到 2-log、3-log 灭活 (99、99.9灭活率)肠内病毒的 CT 值，参见表 12 。 2.9.二泵房2.9.1.吸水井吸水井尺寸应满足安装水泵吸水管进口喇叭口的要求.吸水井最高水位标高=清水池最高水位标高-连接管道中的水损=4.500-0.15=4.350m吸水井最低水位标高=吸水井最高水位标高-吸水井有效水深 =4.350-4.600=-0.250m，吸水井超高1m。吸水井长度18m,吸水井宽度3m.吸水井高度为5.6m。2.9.2泵房设计供水总量Q0=1.21.05=1.26万m/d，采用时变化系数Kh = 1.3水泵总流量：Qb= Qmax=KhQ0=1.31.26=1. 638万m/d=682.5 m/h=189.6L/s所需水泵扬程：Hb=60m二泵房中泵型号的选择：三用一备流量Q=189.6L/s,扬程H=60m,查给排水设计手册第11册常用设备选泵：重庆大耐泵业有限公司生产的300S90B型，电动机型号为Y355M1-4型号 流量Q扬程H(m)转速n(r/min)轴功率(kw)电动机功率(kw)效率(%)气蚀余量(XPSH)r(m)m3/hL/s16SA-9JB(16SA-9E)9002505714502002207047202006718073454015072151704泵房的尺寸：32m10m，长度为：控制间3m，泵基础之间的间距为2m，泵基础长为3.5m，靠近控制间的泵于靠近吊装间的泵距离墙的距离也为3m，另外设3m作为吊装机械电葫芦用，共计32m；宽度为：吸水管4m，泵和电动机基础宽为2.5m，压水管长度3m，共计9.5m取为10m。配电设备与水泵机组放在水泵间，控制设备放在值班室内，水泵间需设起重设备。综合各种因素，二泵房采用半地下式，泵房平面尺寸为：LBH25m9m8m。配电间平面尺寸为：LB10.9m5.6m. 2.10.投药间投药间主要用于向絮凝反应池投加混凝剂，水厂采用混凝剂为聚合氯化铝，最大投加量50 mg/L，平均投加量25mg/L。液体聚合氯化铝Al2O3含量10%，相对密度1.20。溶液池：溶液浓度采用c=50%，每日调制次数n=3，最大投加量a=50 mg/L。溶液池容积：代入数据得：W2 =20.2m 溶解池溶积：W1=0.3 W2=0.320.2=6.04 m溶液池尺寸：LBH7m3m1m溶解池尺寸：LBH4.2m1.5m1m投药间平面尺寸为6.612m。投药间为两层建筑，底层为药剂仓库和溶解池，二层为投药间，投药间内中建有6m3m2m.溶液池一个。同时安装成套加药设备一套CT（A）2XV/3XJ型设备，用于投加聚合氯化铝，投药量为500L/h，含溶液箱2个，计量泵3台，控制柜1个及其它配套1套；另一套CT（A）1XV/2XJ型设备，用于在高浊度水时投加聚丙烯酰胺，投药量为250L/h，含溶液箱1个，计量泵1台，控制柜（共用）1个及其它配件1套。溶解池可采用人工投药，并设搅拌设备。底层设有药液提升泵，将溶解池中混合液提升至溶液池中。投药间采用成套加药设备实现自动投药。在配水井中装有ZZ-1C 型浊度计连续测定原水浊度，在平流沉淀池出口装有ZZ-1B型浊度仪连续测定沉淀池出水浊度。在机械混合器出口管上设有取样管，检测投药后的原水经混合后水样中的流动电流值，并将各种仪器信号传至投药间的控制箱以实现投药的自动控制。2.11.加氯间消毒剂采用液氯，加氯量为0.52.0 mg/L，平均投加1.5 mg/L最大加氯量各为2.0 mg/L。近期最大加氯量7kg/h；加氯间含加氯值班室、氯库和漏氯吸收间，平面尺寸为LBH13.26.66.0m。加氯间值班室里装有2台V10K型加氯机（一用一备），每台加氯机的最大加氯量为10kg/h。考虑滤后加氯，加注点设在滤池后清水总管上，平均投加量都为1.5mg/L，最大投加量为2.0mg/L。氯库中设有1吨电动葫芦，以便将氯瓶吊上吊下，加氯值班室和氯库中设有漏氯报警仪。漏氯吸收间设有余氯吸收装置一套，当氯瓶发生大量泄漏事故时，通过漏氯报警仪报警，并将余氯吸收装置自动投入运行，以保证安全。2.12.冲洗废水回收池冲洗废水回收池主要用于滤池反冲洗废水的回收，同时考虑其他生产构筑物（如清水池）的冲洗废水的收集。因滤池冲洗周期短，冲洗频率高，冲洗水量大，所以主要考虑滤池冲洗废水容积。废水回收池停留时间取t=6h，则在其停留时间内共收集废水量为：Q=606178.86/1000= 386.2m适当考虑其他构筑物冲洗废水排入时的调节容积，取其容积为450m。废水回收池尺寸为：LBH20m7.5m3m。2.13.高程计算2.13.1.清水池以清水池池底相对标高为0.00m，有效水深4.0m，故水面标高4.000m。超高0.5m，故水池池顶标高为4.500m。覆土深度0.7m，故地面标高为5.200m。清水池进水管位于距池底2/3处，进水管标高为3.470m。2.13.2.无阀滤池清水池无阀滤池到清水池之间有一根管道相连，管段长度为20.8m，管道选用铸铁管。管道中流量0.2431m/s，流速范围0.81.2m/s，由水力计算表取流速：0.86m/s，管径：300mm，i1.614沿程水头损失： 1.614200.0322 m连接管中产生局部损失的配件，附件及局部阻力系数如下： 管道水流进口 阻力系数：0.5闸阀1个 阻力系数：0.07局部水头损失（0.5+0.07）0.862/（29.81）=0.0148m总水头损失=0.0148+0.0322=0.0471 m2.13.3.无阀滤池由设计手册查得无阀滤池中水头损失一般为2.02.5m，取2.5m。无阀滤池到清水池间管道20.8m，沿程水头损失为0.0322。局部水损为0.0148m。滤池内水面标高为：4 +2.5+0.04716.547m滤池超高0.30m，故滤池池顶标高为：6.5470.306.847m滤池水深为4.38m，故滤池池底标高为：6.547-4.382.167m滤池由进水渠进水水头损失考虑0.05m，其水面标高为：6.5470.056.597m2.13.4.沉淀池无阀滤池量取管长为6.5m，管道选用铸铁管。流量0.2431m3/s，由水力计算表取流速：0.86m/s，管径：300mm，i1.614沿程水头损失il1.6146.50.012m连接管中产生局部损失的配件，附件及局部阻力系数如下：管道水流进口 阻力系数：0.5局部水头损失0.50.862/29.810.019m全程总水头损失0.0120.0190.031m沉淀池出水渠水面的标高为：6.5470.0316.578m集水槽水流至出水渠跌落高度：0.1m，槽底标高：6.578+0.16.678