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成绩 给水处理课程设计 某市自来水厂工艺设计某市自来水厂工艺设计 姓名邹峰 班级07 给水排水2 学号20071703215 学院名称环境工程学院 专业名称给水排水工程 指导教师万 蕾 2010 年 1 月 22 日 给水课程设计 环境工程学院 1 邹峰 目录目录 第 1 章 设计水质水量与工艺流程的确定1 1.1 设计水质水量1 1.1.1 设计水质1 1.1.2 设计水量2 1.2 给水处理流程确定3 1.2.1 给水处理工艺流程的选择3 第 2 章 给水处理构筑物与设备型式选择4 2.1 加药间4 2.1.1 药剂溶解池4 2.1.2 混凝剂药剂的选用与投加4 2.1.3 加氯间5 2.2 混合设备6 2.3 絮凝池6 2.4 沉淀池7 2.5 滤池10 2.6 消毒方法11 第 3 章 水厂平面布置11 3.1 布置说明11 3.2 生产管线设计12 第 4 章 给水处理厂工艺计算12 4.1 加药间设计计算12 4.1.1. 设计参数12 4.1.2. 设计计算12 4.2 混合设备设计计算14 4.2.1 设计参数14 4.2.2 设计计算14 4.3 往复式隔板絮凝池设计计算 15 4.3.1 设计参数15 4.3.2 设计计算16 4.4 斜管沉淀池设计计算19 4.4.1 设计参数19 4.4.2 设计计算20 4. 4.3 核算23 4.5 V 型滤池设计计算24 4.5.1 设计参数24 4.5.2 设计计算24 4.6 消毒和清水池设计计算33 给水课程设计 环境工程学院 2 邹峰 4.6.1 设计参数33 4.6.2 设计计算34 第 5 章 水厂高程布置计算36 5.1 管渠的水力计算37 5.1.1 清水池37 5.1.2 吸水井37 5.1.3 滤池37 5.1.4 反应沉淀池38 5.1.5 管式混合器38 参考文献39 辞谢39 给水课程设计 环境工程学院 1 邹峰 第第 1 章章 设计水质水量与工艺流程的确定设计水质水量与工艺流程的确定 1.1 设计水质水量设计水质水量 1.1.1 设计水质设计水质 本设计给水处理工程设计水质满足国家生活饮用水卫生标准（GB5749- 2006） ，处理的目的是去除原水中悬浮物质，胶体物质、细菌、病毒以及其他有 害万分，使净化后水质满足生活饮用水的要求。 生活饮用水水质应符合下列基本要求： 1、水中不得含有病原微生物。 2、水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康。 3、水的感官性状良好。 原始资料：A 城市地处东北地区，是一座新型、中等城市，该市实施 10 年 规划，规划拟建一座给水处理厂，采用统一供水方式供给该市的工业企业及居 民用水。 （设计供水量 10 万 m3/d） （1） 、自然状况 城市土壤种类为砂质黏土，地下水位 10.00m，冰冻线深度 2.00m，年降水 量 1000mm，最高温度 30.0，最低温度4.0，年平均温度 10.0。主导风 向：夏季西南，冬季西北。 （2） 、水源 （1）地下水源 该市地下水含水层 5.00m，大多属于浅层滞水。总硬度达 1000 mg/L。 （2）地面水源 一条河流贯穿该市南北，其中最大流量 900.00m3/s，最小流量 200.00m3/s。 最大流速 3m/s。最高水位 100.00m；常水位 95.00m；最低水位（97%） 给水课程设计 环境工程学院 2 邹峰 90.00m。水质监测结果： 名称单位检测结果 浑浊度NTU1060 色度度40 总硬度 mg/L(以 CaCO3 计) 450（mg/L）左右 PH 值7 最高水温 0C 20 最低水温 0C 0.5 溶解性固体mg/L800 细菌总数个/mL40000 大肠菌群个/L290 1.1.2 设计水量设计水量 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设计， 并以水质最不利情况进行校核。水厂自用水量主要用于滤池冲洗和澄清池排泥 等方面。城镇水厂只用水量一般采用供水量的 5%10%，本设计取 5%，则设 计处理量为： 3 (1)1.05 100000105000/ d Qa Qmd 式中 Q水厂日处理量； a水厂自用水量系数，一般采用供水量的 5%10%，本设计取 5%； Qd设计供水量（m3/d） ，为 10 万 m3/d. 给水课程设计 环境工程学院 3 邹峰 1.2 给水处理流程确定给水处理流程确定 1.2.1 给水处理工艺流程的选择给水处理工艺流程的选择 给水处理工艺流程的选择与原水水质和处理后的水质要求有关。一般来讲， 地下水只需要经消毒处理即可，对含有铁、锰、氟的地下水，则需采用除铁、 除锰、除氟的处理工艺。 地表水为水源时，生活饮用水通常采用混合、絮凝、沉淀、过滤、消毒的 处理工艺。如果是微污染原水，则需要进行特殊处理。 一般净水工艺流程选择： 1、原水简单处理（如用筛网隔虑） 适用条件：水质要求不高，如某些工业冷却用水，只要求去除粗大杂质时 2、原水混凝、沉淀或澄清 适用条件：一般进水悬浮物含量应小于 2000-3000mg/L，短时间内允许到 5000-10000mg/L，出水浊度约为 10-20 度，一般用于水质要求不高的工业用水。 3、原水混凝沉淀或澄清过滤消毒 一般地表水广泛采用的常规流程，进水悬浮物允许含量同上，出水浊度小 于 2NTU。 原水接触过滤消毒 （1）一般可用于浊度和色度低的湖泊水或水库水处理。 （2）进水悬浮物含量一般小于 100mg/L，水质稳定、变化较小且无藻类繁 殖。 5、原水调蓄预沉、自然预沉或混凝预沉混凝沉淀或澄清过滤消毒 高浊度水二级沉淀（澄清） ，适用于含砂量大，砂峰持续时间较长时，预沉 后原水含砂量可降低到 1000mg/L 以下。 本设计采用一般常规的净水处理工艺， 其净水工艺流程如下： 给水课程设计 环境工程学院 4 邹峰 第第 2 章章 给水处理构筑物与设备型式选择给水处理构筑物与设备型式选择 2.1 加药间加药间 2.1.1 药剂溶解池药剂溶解池 设计药剂溶解池时，为便于投置药剂，溶解池的设计高度一般以在地平面 以下或半地下为宜，池顶宜高出地面 0.20m 左右，以减轻劳动强度，改善操作 条件。 溶解池的底坡不小于 0.02，池底应有直径不小于 100mm 的排渣管，池壁需 设超高，防止搅拌溶液时溢出。由于药液一般都具有腐蚀性，所以盛放药液的 池子和管道及配件都应采取防腐措施。溶解池一般采用钢筋混凝土池体，若其 容量较小，可用耐酸陶土缸作溶解池。 2.1.2 混凝剂药剂的选用与投加混凝剂药剂的选用与投加 (1). 混凝剂药剂的选用 混凝剂选用:碱式氯化铝Aln(OH)mCl3n-m简写 PAC. 碱式氯化铝在我国从七 十年代初开始研制应用，因效果显著，发展较快，目前应用较普遍，具用使胶 粒吸附电性中和和吸附架桥的作用。本设计水厂混凝剂最大投药量为 30mg/L。 原水 混凝剂 混合絮凝池 市政管网 沉淀池过滤 二级泵房 清水池 消毒 给水课程设计 环境工程学院 5 邹峰 其特点为： 1）净化效率高，耗药量少除水浊度低，色度小、过滤性能好，原水高浊度 时尤为显著。 2）温度适应性高：PH 值适用范围宽（可在 PH=59 的范围内，而不投加 碱剂） 3）使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好。 4）设备简单、操作方便、成本较三氯化铁低。 5）无机高分子化合物。 (2). 混凝剂的投加 混凝剂的湿投方式分为重力投加和压力投加两种类型,重力投加方式有泵前 投加和高位溶液池重力投加;压力投加方式有水射投加和计量泵投加。计量设备 有孔口计量，浮杯计量，定量投药箱和转子流量计。本设计采用耐酸泵和转子 流量计配合投加。耐酸泵型号 25FYS-20 选用 2 台，一备一用。 2.1.3 加氯间加氯间 1、靠近加氯点，以缩短加氯管线的长度。水和氯应充分混合，接触时间不 少于 30min。 为管理方便，和氯库合建。加氯间和氯库应布置在水厂的下风向。 2、加氯间的氯水管线应敷设在地沟内，直通加氯点，地沟应有排水设施以 防积水。氯气管用紫铜管或无缝钢管，氯水管用橡胶管或塑料管，给水管用镀 锌钢管，加氨管不能用铜管。 3、加氯间和其他工作间隔开，加氯间应有直接通向外部、且向外开的门， 加氯间和值班室之间应有观察窗，以便在加氯间外观察工作情况。 4、加氯机的间距约 0.7m，一般高于地面 1.5m 左右，以便于操作，加氯机 （包括管道）不少于两套，以保证连续工作。称量氯瓶重量的地磅秤，放在磅 秤坑内，磅秤面和地面齐平，使氯瓶上下搬运方便。有每小时换气 8-12 次的通 风设备。加氯间的给水管应保证不断水，并且保持水压稳定。加氯间外应有防 毒面具、抢救材料和工具箱。防毒面具应防止失效，照明和通风设备应有室外 给水课程设计 环境工程学院 6 邹峰 开关。 设计加氯间时，均按以上要求进行设计。 2.2 混合设备混合设备 在给排水处理过程中原水与混凝剂，助凝剂等药剂的充分混合是使反应完 善，从而使得后处理流程取得良好效果的最基本条件。混合是取得良好絮凝效 果的重要前提，影响混合效果的因素很多，如药剂的品种、浓度、原水温度、 水中颗粒的性质、大小等。混合设备的基本要求是药剂与水的混合快速均匀。 同时只有原水与药剂的充分混合，才能有效提高药剂使用率，从而节约用药量， 降低运行成本。 混合的方式主要有管式混合、水力混合、水泵混合以及机械混合等。由于 水力混合难以适应水量和水温等条件变化，且占地大，基建投资高；水泵混合 设备复杂，管理麻烦；机械混合耗能大，维护管理复杂；相比之下，管式静态 混合器是处理水与混凝剂、助凝剂、消毒剂实行瞬间混合的理想设备,管式混合 具有占地极小、投资省、设备简单、混合效果好和管理方便等优点而具有较大 的优越性。它是有二个一组的混合单元件组成，在不需外动力情况下，水流通 过混合器产生对分流、交叉混合和反向旋流三个作用，混合效益达 90-95%，本 设计采用管式静态混合器对药剂与水进行混合。 2.3 絮凝池絮凝池 絮凝过程就是在外力作用下，使具有絮凝性能的微絮粒相互接触碰撞，而 形成更大具有良好沉淀性能的大的絮凝体。目前国内使用较多的是各种形式的 水力絮凝及其各种组合形式，主要有隔板絮凝、折板絮凝、栅条（网格）絮凝、 和穿孔旋流絮凝。 表表 2-1 絮凝池的类型及特点表絮凝池的类型及特点表 类 型特点适用条件 折板式絮凝池 优点：絮凝效果好，絮凝时间短，容积较 小； 缺点：构造较隔板絮凝池复杂，造价高 流量变化较小的中小 型水厂 给水课程设计 环境工程学院 7 邹峰 续表续表 2-1 根据以上各种絮凝池的特点以及本次设计要求，本设计选用往复式隔板絮 凝池。 2.4 沉淀池沉淀池 常见各种形式沉淀池的性能特点及适用条件见如下的各种形式沉淀池性能 特点和适用条件。 表表 2-22-2 各种形式沉淀池性能特点和适用条件表各种形式沉淀池性能特点和适用条件表 网格絮凝池优点：絮凝效果好，水头损失小，絮凝时 间短； 缺点：末端池底易积泥 类型特点适用条件 旋流式絮凝池 优点：容积小，水头损失较小； 缺点：池子较深，地下水位高处施工较难， 絮凝效果较差 一般用于中小型水厂 回转式 优点：絮凝效果好，水头损失小，构造简 单，管理方便； 缺点：出水流量不宜分配均匀，出口处宜 积泥 水量大于 30000m3/d 的水厂；水量变动小者； 改建和扩建旧池时更适用 往复式 优点：絮凝效果好，构造简单，施工方便； 缺点：容积较大，水头损失较大，转 折处钒花易破碎 水量大于 30000m3/d 的水厂；水量变动小者 型式性能特点适用条件 竖流 优点： 1、排泥较方便 2、一般与絮凝池合建，不需建絮凝池； 1、一般用于大中型 净水厂； 给水课程设计 环境工程学院 8 邹峰 续表续表 2-22-2 式 3、占地面积较小 缺点： 1、上升流速受颗粒下沉速度所限，出水流 量小，一般沉淀效果较差； 2、施工较平流式困难占地面积较大 2、原水含砂量大时 作预沉池 形 式 性能特点 适用条件 平 流式 优点： 1、可就 地取材， 造价低； 2、 操作管 理方便， 施工较 简单； 3、 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、不采 用机械排 泥装置， 排泥较困 难 1、一般用于大中型净水厂； 2、原水含砂量大时作预沉池 给水课程设计 环境工程学院 9 邹峰 2、 机械排 泥设备， 维护复 杂； 3、 占地面 积较大 辐 流式 优点： 1、沉淀效果好； 2、有机 械排泥装置时， 排泥效果好； 缺点： 1、 基建投资及费用 大； 2、刮泥 机维护管理复杂， 金属耗量大； 3、施工 较平流 式困难 1、一般用于大中型净水厂； 2、在高浊度水地区作预沉淀池 斜 管（板） 式 优点：1、沉淀效 果高； 2、池 体小， 占地少 缺点：1、斜管 （板） 耗用材 料多， 且价格 较高； 1、宜 用于大中型厂 2、宜用于旧沉淀池的扩建、改建和挖槽 给水课程设计 环境工程学院 10 邹峰 原水经投药、混合与絮凝后，水中悬浮杂质已形成粗大的絮凝体，要在沉 淀池中分离出来以完成澄清的作用。 设计要求采用斜管沉淀池。相比之下，平流式沉淀池虽然具有适应性强、 处理效果稳定和排泥效果好等特点，但是，平流式占地面积大。而且斜管沉淀 池因采用斜管组件，使沉淀效率大大提高，处理效果比平流沉淀池要好。 2.5 滤池滤池 （1） 、多层滤料滤池：优点是含污能力大，可采用较大的流速，能节约反 冲洗用水，降速过滤水质较好，但只有三层滤料、双层滤料适用大中型水厂； 缺点是滤料不易获得且昂贵管理麻烦，滤料易流逝且冲洗困难易积泥球，需采 用助冲设备； （2） 、虹吸滤池：适用于中型水厂（水量 210 万吨/日） ，土建结构较复 杂，池深大，反洗时要浪费一部分水量，变水头等速过滤水质也不如降速过滤： （3） 、无阀滤池、压力滤罐、微滤机等日处理小，适用于小型水厂； （4） 、移动罩滤池：需设移动洗砂设备机械加工量较大，起始滤速较高， 因而滤池平均设计滤速不宜过高，罩体合隔墙间的密封要求较高，单格面积不 宜过大（小于 10m2 ） ； （5） 、普通快滤池：是向下流、砂滤料的回阀式滤池，适用大中型水厂， 单池面积一般不宜大于 100m2 。优点有成熟的运行经验运行可靠，采用的砂滤 料，材料易得价格便宜，采用大阻力配水系统，单池面积可做得较大，池深适 中，采用降速过滤，水质较好； （6） 、双阀滤池：是下向流、砂滤料得双阀式滤池，优缺点与普通快滤池 基本相同且减少了 2 只阀门，相应得降低了造价和检修工作量，但必须增加形 2、排泥 较困难 给水课程设计 环境工程学院 11 邹峰 成虹吸得抽气设备。 （7） 、V 型滤池：从实际运行状况，V 型滤池来看采用气水反冲洗技术与 单纯水反冲洗方式相比，主要有以下优点： 1） 、较好地消除了滤料表层、内层泥球，具有截污能力强，滤池过滤周期 长，反冲洗水量小特点。可节省反冲洗水量 4060%，降低水厂自用水量，降 低生产运行成本。 2） 、不易产生滤料流失现象，滤层仅为微膨胀，提高了滤料使用寿命，减 少了滤池补砂、换砂费用。 3） 、采用粗粒、均质单层石英砂滤料，保证滤池冲洗效果和充分利用滤料 排污容量，使滤后水水质好。 根据设计要求，选用目前较广泛使用的 V 型滤池。 2.6 消毒方法消毒方法 水的消毒处理是生活饮用水处理工艺中的最后一道工序，其目的在于杀灭 水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等） ，防止水致传染病的危害。其方法分 化学法与物理法两大类，前者系水中投家药剂，如氯、臭氧、重金属、其他氧 化剂等；后者在水中不加药剂，而进行加热消毒、紫外线消毒等。 经比较，采用液氯消毒。氯是目前国内外应用最广的消毒剂，除消毒外还 起氧化作用。加氯操作简单，价格较低，且在管网中有持续消毒杀菌作用。原 水水质较好时，一般为滤后消毒，虽然二氧化氯，消毒能力较氯强而且能在管 网中保持很长时间，但是由于二氧化氯价格昂贵，且其主要原料亚氯酸钠易爆 炸，国内目前在净水处理方面应用尚不多。 第第 3 章章 水厂平面布置水厂平面布置 3.1 布置说明布置说明 水厂占地面积 52479.6m，因地制宜并考虑到远期发展，工艺流程力求简短， 适当增加绿地，使水厂里面丰满。 给水课程设计 环境工程学院 12 邹峰 当各构筑物和建筑物的个数和面积确定之后，根据工艺流程和构筑物的功 能要求，结合地质和地形条件，进行平面布置，布置时应考虑以下几点： （1）布置紧凑，以减少水厂占地面积和连接管渠的长度，并便于操作管理。 但各构筑物之间应留处必要的施工和检修间距和管道地位； （2）充分利用地形，力求挖填土方平衡以减少填、挖土方量和施工费用； （3）各构筑物之间连接管应简单、短捷，尽量避免立体交叉，并考虑施工、 检修方便。此外，有时也需要设置必要的超越管道，以便某一构筑物停产检修 时，为保证必须供应的水量采取应急措施； （4）建筑物布置应注意朝向和风向； （5）有条件时最好把生产区和生活区分开，尽量避免非生产人员在生产区 通行和逗留，以确保生产安全； （6）对分期建造的工程，既要考虑近期的完整性，又要考虑远期工程建成 后整体布局的合理性，还应该考虑分期施工方便。 3.2 生产管线设计生产管线设计 水厂工艺流程中的主要管线有生产管线、加药管线、 （ABS 塑料管） 、加氯 管线、自用水管线、排水管线；具体布置详见总平面布置图。 第第 4 章章 给水处理厂工艺计算给水处理厂工艺计算 4.1 加药间设计计算加药间设计计算 4.1.1. 设计参数设计参数 已知计算水量 Q=105000m3/d=4375m3/h。根据原水水质及水温，参考有关 净水厂的运行经验，选碱式氯化铝为混凝剂，混凝剂的最大投药量 a=30mg/L， 药容积的浓度 b=15%，混凝剂每日配制次数 n=2 次。 给水课程设计 环境工程学院 13 邹峰 4.1.2. 设计计算设计计算 1、溶液池容积 1 W ，取 11m3 3 1 304375 10.49 4174172 15 aQ Wm bn 式中：a混凝剂（碱式氯化铝）的最大投加量（mg/L） ，本设计取 30mg/L; Q设计处理的水量，4375m3/h; B溶液浓度（按商品固体重量计） ，一般采用 5%-20%，本设计取 15%； n每日调制次数，一般不超过 3 次，本设计取 2 次。 溶液池采用矩形钢筋混凝土结构，设置 2 个，每个容积为 W1（一备一用） ， 以便交替使用，保证连续投药。单池尺寸为，高度中3.02.02.2LBHmmm 包括超高 0.36m，置于室内地面上。 溶液池实际有效容积：,满足要求。 3 3.02.0 1.8411.04Wm 池旁设工作台，宽 1.0-1.5m，池底坡度为 0.02。底部设置 DN100mm 放空 管，采用硬聚氯乙烯塑料管。池内壁用环氧树脂进行防腐处理。沿池面接入药 剂稀释采用给水管 DN60mm，按 1h 放满考虑。 2、溶解池容积 2 W 3 21 0.30.3 113.3WWm 式中： 溶解池容积（m3 ） ，一般采用（0.2-0.3）；本设计取 0.3 2 W 1 W 溶解池也设置为 2 池，单池尺寸：，高度中包括超 1 W2.01.51.5LBHmmm 高 0.2m，底部沉渣高度 0.2m，池底坡度采用 0.02。 溶解池实际有效容积： 3 2.0 1.5 1.13.3Wm 溶解池的放水时间采用 t10min，则放水流量： ， 2 0 3.3 1000 5.5 / 6010 60 W qL s t 查水力计算表得放水管管径 DN75mm，相应流速 v0=1.429m/s，管材采用硬 给水课程设计 环境工程学院 14 邹峰 聚氯乙烯管。溶解池底部设管径 DN100mm 的排渣管一根，采用硬聚氯乙烯管。 溶解池的形状采用矩形钢筋混凝土结构，内壁用环氧树脂进行防腐处理 3、投药管 投药管流量 1 2 100011 2 1000 0.255 / 24 60 6024 60 60 W qL s 查水力计算表得投药管管径 DN20mm，相应流速为 v0=1.268m/s。 4、溶解池搅拌设备 溶解池搅拌设备采用中心固定式平桨板式搅拌机。 5、计量投加设备 混凝剂的湿投方式分为重力投加和压力投加两种类型,重力投加方式有泵前 投加和高位溶液池重力投加;压力投加方式有水射投加和计量泵投加。计量设备 有孔口计量，浮杯计量，定量投药箱和转子流量计。本设计采用耐酸泵和转子 流量计配合投加。 计量泵每小时投加药量: 31 11 0.92/ 1212 W qmh 式中：溶液池容积（m3） 1 W 耐酸泵型号 25FYS-20 选用 2 台，一备一用. 6、药剂仓库 考虑到远期发展，面积为 200m2，仓库与混凝剂室之间采用人力手推车投 药,药剂仓库平面设计尺寸为 10.0m20.0m。 给水课程设计 环境工程学院 15 邹峰 4.2 混合设备设计计算混合设备设计计算 4.2.1 设计参数设计参数 设计总进水量为 Q=105000m3/d，水厂进水管投药口靠近水流方向的第一个 混合单元，投药管插入管径的 1/3 处，且投药管上多处开孔，使药液均匀分布， 进水管采用两条，流速 v=1.0m/s。计算草图如图 4-1。 图 4-1 管式静态混合器计算草图 4.2.2 设计计算设计计算 1、设计管径 静态混合器设在絮凝池进水管中，设计流量： 3 105000 0.61/610/ 2 Q qmsL s n 则静态混合器管径为（设计进水管流速 v=1.0m/s）： ，本设计采用 D=900mm； 44 0.61 0.88 3.14 1.0 q Dm v 2、混合单元数 按下式计算 ，本设计取 N=3； 0.50.30.50.3 2.362.36 10.92.44NvD 则混合器的混合长度为： 给水课程设计 环境工程学院 16 邹峰 1.11.1 0.9 32.97LDNm 3、混合时间： 2.97 2.97 1.0 L Ts v 4、水头损失 0.5m,符合设计要求。 22 4.44.4 0.61 0.11840.118430.21 0.9 Q hnm d 5、校核 GT 值 ，在 700-1000之间，符合设计要求 1 3 9800 0.21 727.85 1.308 102.97 h Gs T 1 s ，水力条件符合设计要求。727.85 2.972161.712000GT 4.3 往复式隔板絮凝池设计计算往复式隔板絮凝池设计计算 4.3.1 设计参数设计参数 絮凝池设计 n=2 组，每组设 1 池，每池设计流量为： ，絮凝时间 T=20min。 33 1 105000 2187.5/0.61/ 24242 Q Qmhms n 4.3.2 设计计算设计计算 1、絮凝池有效容积： ，本设计取 730m2 3 1 2187.5 20729.2 60 VQTm 考虑与斜管沉淀池合建，絮凝池平均水深取 2.0m，池宽取 B=15.0m。 2、絮凝池有效长度： 730 24.3 2 15 V Lm HB 式中： H平均水深(m);本设计取超高 0.5m，H=2.0m； 给水课程设计 环境工程学院 17 邹峰 3、隔板间距 絮凝池起端流速取 v起=0.6m/s，末端流速取 v末=0.2m/s。首先根据起，末 端流速和平均水深算出起末端廊道宽度，然后按流速递减原则，决定廊道分段 数和各段廊道宽度。 起端廊道宽度： 1 1 1 0.61 0.5 0.62 Q am v H 末端廊道宽度： 1 6 6 0.61 1.53 20.2 Q am v H 廊道按宽度分成 6 段。各段廊道宽度和流速见表 4-1。应注意，表中所求廊 道内流速均按平均水深计算，故只是廊道真实流速的近似值，因为，廊道水深 是递减的。 表表 4-14-1 廊道宽度和流速计算表廊道宽度和流速计算表 四段廊道宽度之和：234.54.564.524.5bm 取隔板厚度=0.20m，共 28 块隔板，则絮凝池总长度 L 为： 280.224.5280.230.1LLm 4、水头损失计算 22 2 2 iti iii ii vv hml gC R 式中： vi第 i 段廊道内水流速度（m/s） ； 第 i 段廊道内转弯处水流速度（m/s） ； it v mi第 i 段廊道内水流转弯次数； 廊道分段号 123456 各段廊道宽度（m） 0.50.60.750.91.01.5 各段廊道流速（m/s） 0.610.510.410.340.310.2 各段廊道数 456563 各段廊道总净宽（m） 234.54.564.5 给水课程设计 环境工程学院 18 邹峰 隔板转弯处局部阻力系数。往复式隔板（1800 转弯）=3； 第 i 段廊道总长度(m)； i l -第 i 段廊道过水断面水力半径（m） ； i R 流速系数，随水力半径 Ri 和池底及池壁粗糙系数 n 而定，本设计取 i C n=0.013，通常按曼宁公式计算。 1 6 1 ii CR n 1 1 1 0.5 2.0 0.22 20.52 2.0 a H R aH ， 11 66 11 11 0.2259.77 0.013 CR n 2 1 3572.45C 絮凝池采用钢筋混凝土及砖组合结构，外用水泥砂浆抹面，粗糙系数为 n=0.013。其他段计算结果得： 2 3 4 5 6 0.26 0.32 0.37 0.4 0.55 R R R R R 2 3 4 5 6 61.45 63.62 65.18 66.03 69.63 C C C C C 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 3776.10 4047.50 4248.43 4359.96 4848.34 C C C C C 廊道转弯处的过水断面面积为廊道断面积的 1.2-1.5 倍，本设计取 1.5 倍， 则第一段转弯处流速： 1 1 1 0.61 0.41/ 1.536001.50.52 t Q vm s a H 式中：第 i 段转弯处的流速（m/s） ； it v 单池处理水量（m3/h） ； 1 Q 第 i 段转弯处断面间距，一般采用廊道的 1.21.5 倍，本设计取 i a 1.5 倍； 池内水深（m） 。H 其他 5 段转弯处的流速为： 给水课程设计 环境工程学院 19 邹峰 2 3 4 5 6 0.34/ 0.27/ 0.23/ 0.21/ 0.13/ t t t t t vm s vm s vm s vm s vm s 各廊道长度为： 各段转弯处的宽度分别为 0.75m；0.9m；1.125m；1.35m；1.5m；2.25m； 1 2 3 4 5 6 (0.75)4(150.75)57 (0.9)5(150.9)70.5 (1.125)6(151.125)83.25 (1.35)5(151.35)68.25 (1.5)6(151.5)81 (2.25)3 (152.25)38.25 lnBm lnBm lnBm lnBm lnBm lnBm 第 1 段水头损失为： m 2222 11 111 22 11 0.410.61 3 4570.278 22 9.859.770.22 t vv hml gC R 廊号段 数 mi liRivitviCiCi2hi 14570.220.410.6159.773572.450.278 2570.50.260.340.5161.453776.100.107 3683.250.320.270.4163.624047.500.078 4568.250.370.230.3465.184248.430.045 56810.40.210.3166.034359.960.045 6338.250.550.130.2069.634848.340.0084 合计h=hi=0.5614m 给水课程设计 环境工程学院 20 邹峰 5.GT 值计算(t=20时) 0C 60，符合设计要求； 1 6 9.80.5614 59.2 1.308 1060 g h Gs vT 1 s ， （在 104-105范围之内）59.2206071040GT 絮凝池与沉淀池合建，中间过渡段宽度为 1.5m。 4.4 斜管沉淀池设计计算斜管沉淀池设计计算 斜管沉淀池是浅池理论在实际中的具体应用，按照斜管中的水流方向，分 为异向流、同向流、和侧向流三种形式。斜管沉淀池具有停留时间短、沉淀效 率高、节省占地等优点。本设计沉淀池采用异向斜管沉淀池，设计 2 组 4.4.1 设计参数设计参数 设计流量为 Q=2178.5 m3/h，斜管沉淀池与絮凝池合建，池宽为 15m，表面 负荷 q=10 m3/ m2h 斜管材料采用厚 0.4mm，塑料板热压成成六角形蜂窝管，内 切圆直径 d=25mm，长 900mm，水平倾角 =60。 4.4.2 设计计算设计计算 4.4.2.1 平面尺寸计算平面尺寸计算 1、沉淀池清水区面积： 2 2178.5 218.75 10 Q Am q 式中 q表面负荷，一般采用 9.0-11.0，本设计取 32 /()mmh 32 /()mmh 10 32 /()mmh 2.、沉淀池的长度及宽度： 218.75 14.58 15 A Lm B 则沉淀尺寸为14.5815=218.7 m2 ，为配水均匀，进水区布置在 15mLB 长的一侧。在 14.58m 的长度中扣除无效长度 0.5m，因此进出口面积(考虑斜管 给水课程设计 环境工程学院 21 邹峰 结构系数 1.03)： 2 11 1.03 14.58 15225.261Ak LBm 式中： k1斜管结构系数，取 1.03 3、沉淀池总高度： 12345 0.31.20.781.50.804.58Hhhhhhm 式中 h1保护高度（m） ，一般采用 0.3-0.5m，本设计取 0.3m； h2清水区高度（m） ，一般采用 1.0-1.5m，本设计取 1.2m； h3斜管区高度（m） ，斜管长度为 0.9m，安装倾角 600，则 ； 0 3 0.9sin600.78hm h4配水区高度（m） ，一般不小于 1.0-1.5m，本设计取 1.5m； h5排泥槽高度（m） ，本设计取 0.8m。 4.4.2.2.进出水系统进出水系统 1、沉淀池进水设计 沉淀池进水采用穿孔花墙，孔口总面积： 2 2 0.61 3.05 0.2 Q Am v 式中 v孔口速度（m/s） ，一般取值不大于 0.15-0.20m/s。本设计取 0.2m/s。 每个孔口的尺寸定为 15cm8cm，则孔口数个。进水 2 30500 255 15 815 8 A N 孔位置应在斜管以下、沉泥区以上部位。 2、沉淀池出水设计 沉淀池的出水采用穿孔集水槽，出水孔口流速 v1=0.6m/s，则穿孔总面积： 2 3 1 0.61 1.02 0.6 Q Am v 设每个孔口的直径为 25mm，则孔口的个数： 给水课程设计 环境工程学院 22 邹峰 ，本设计取 2000 个 3 2 1.02 2079 0.025 4 A N F 式中 F每个孔口的面积(m2)： . 2 0.025 4 F 设沿池长方向布置 10 条穿孔集水槽，中间为 1 条集水渠，为施工方便槽底 平坡，集水槽中心距为：L=15/10=1.5m。 ，每条集水槽长 L=m， 每(151)/27 条集水量为：， 3 0.61 0.0305/ 2 10 qms 考虑池子的超载系数为 20%， 故槽中流量为： 3 1.21.20.03050.0366/qqms 槽宽：=0.9=0.90.0366=0.24mb 0.4 q 0.4 起点槽中水深：H1=0.75b=0.750.24=0.18m 终点槽中水深：H2=1.25b=1.250.24=0.30m 为了便于施工，槽中水深统一按 H2=0.30m 计。集水方法采用淹没式自由 跌落，淹没深度取 0.05m，跌落高度取 0.07m，槽的超高取 0.15m。则集水槽总 高度： 2 0.0