某给水厂课程设计说明书.doc

工程概况工艺流程日处理水量54000 m3/d 自耗水量取5%，为2700m3/d，Q=54000+2700=56700 m3/d=2362.5m3/h=0.65625m3/s每池Q=28350 m3/d=1181.25 m3/h=0.328125 m3/s混凝 沉淀 过滤 消毒1、溶液池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。最大投加量u为51.4mg/L，最低6.7mg/L,平均14.3mg/L。碱式氯化铝投加浓度为15%。采用计量泵湿式投加。不需加助凝剂。溶液浓度b=15%，一天调制次数n=2，溶液池调节容积为：W1=uQ/417bn=51.4*2362.5/(417*15*2)=9.7m3有效高度1.6m,超高0.4m，每格实际尺寸为3m*1.7m*2.0m，有效容积10 m3，溶液池设两个，一用一备，以便交替使用，保证连续投药2、溶解池容积溶解池为溶液池容积的0.3倍，即 W2=0.3W1=0.3*9.7=2.91 m3有效高度1.5m,超高0.3m，设计尺寸1.3m*1.3m*1.8m。池底坡度采用2.5%。溶解池设两个，每个有效容积为3.0 m3，溶解池搅拌设备采用中心固定式平浆板式搅拌机。浆直径为600mm，浆板深度1200mm。溶解池置于地下，池顶高出室内地面0.5m。溶解池和溶液池材料都采用钢筋混凝土，内壁衬以聚乙烯板。3、设2台计量式隔膜计量泵（2用一备），单台投加量q=W1/12=9.24/12=0.77m3/h。采用2组管式静态混合器，水流速采用1.05m/s，静态混合器设三节混合原件，即n=3,混合器距离絮凝池10m。静态混合器直径为 D=(4Q/V)0.5=(4*0.65625)/ *1.05)0.5=1200mm水流过静态混合器的水头损失为h=0.1184NQ/D4.4=0.1184*3*0.65625/1.24.4=0.1m平流沉淀池沉淀时间T1=2h，沉淀池内平均水平流速v=10mm/s，池内有效水深H1=3.5m,超高0.3米沉淀池长L1=3.6v T1=3.6*10*2=72m沉淀池有效容积W1= Q T1=1181.25*2.0=2362.5 m3沉淀池宽b= W1/ H1 L1=2362.5/(3.5*72)=9.45m取9.5m长宽比L1/b=72/9.5=7.6:14:1长深比 L1/ H1 =72/3.5=20：110:1 沉淀池水力条件复合W=950*350P=950+2*350R=w/p=201.5152 往复式隔板絮凝池 絮凝池设2只 絮凝时间T2=20分钟 V= QT/60 =1181.25*20/60=393.75 m3 V有效容积 m3 Q设计水量m3/h T反应时间 min 池内平均水深H2=1.8m，池超高0.3m，每池净平面积 F=V/ H2=393.75/1.8=218.75m2 取220 m2池宽按照沉淀池的宽度采用，b=9.5m 池子长度（隔板间净距之和）： L=220/9.5=23.2m 廊道内流速采用5档，v1 =0.5m/s , v2=0.4 m/s, v3=0.3 m/s V4=0.25 m/s,V5=0.2 m/s第一档隔板间距为a1= Q/(3600 v1 H2)= 1181.25/(3600*0.5*1.8)=0.36m0.5m(不合适)，取a1=0.6m ，则实际水深h1=1.1ma2= Q/(3600 v2 H2)= 1181.25/(3600*0.4*1.8)=0.460.5m(不合适)，取a2=0.6m ，则实际水深h1=1.37ma3= Q/(3600 v3 H2)= 1181.25/(3600*0.3*1.8)=0.607，取a3=0.60m ，则实际水深h1=1.82ma4= Q/(3600 v4 H2)= 1181.25/(3600*0.25*1.8)=0.729，取a4=0.64m ，则实际水深h1=2.06ma5= Q/(3600 v5 H2)= 1181.25/(3600*0.2*1.8)=0.90，取a5=0.72m ，则实际水深h1=2.28m第一档间隔采用8条，第二档间隔采用8条，第三档间隔采用8条，第三档间隔采用7条，第三档间隔采用7条。L=8*0.6+8*0.6+8*0.6+7*0.64+6*0.72=23.2水流转弯36次，隔板厚0.2m,池子总长：L=23.2+0.2*37=30.6m普通快滤池（1） 滤池面积及尺寸滤池工作时间24h，冲洗周期12h。滤池实际工作时间T=24-0.1*（24/12）=23.8h(式中只考虑反冲洗停用时间 ，不考虑排放出滤水时间)滤速v1=10m/h，滤池面积为 F=Q/( v1T)= 56700/(10*23.8)=238.24(m2)采用滤池数N=8,布置成双行排列，每个滤池面积为f=F/N=238.24/8=29.8(m2)滤池长宽比L/B=2:1，采用滤池尺寸8m*4m实际滤速为9.3m/s校核强制滤速为：v2=NV1/(N-1)=8*9.3/(8-1)=10.6m/h(2)滤池高度支承层高度H1采用0.45m滤料层高度H2采用0.70m，石英砂滤料砂面上水深H3采用1.8m超高H4采用0.3m故滤池总高H= H1+ H2+ H3+ H4=3.25m（3）每个滤池的配水 系统 1、大阻力配水系统的干管水冲洗强度q=14L/(S*m2),冲洗时间为6min。干管流量为:qg=f*q=32*14=448(L/S)采用管径dg=600mm(干管应埋入池底，顶部设滤头或开孔布置)。干管始端流速：vg=1.58m/s2、支管 支管的中心距离采用aj=0.25m 每池的支管数为：nj=2L/aj=2*8/0.25=64每根支管的进口流量qj=qg/nj=448/64=7(L/S)采用管径dj=60mm支管始端流速vj=2.48m/s 3、孔眼布置 支管孔眼总面积与滤池面积之比K采用0.25%,孔眼总面积为：FK=K*f=0.25%*32=0.08m2=80000mm2 采用孔眼直径为10mm，每个孔眼面积为78.5 mm2孔眼总数为：NK= FK/fk=80000/78.5=1019(个)每根支管孔眼数nk=NK/nj=1019/64=16(个)每根支管孔眼布置成两排，与垂线成45。夹角向下交错排列。每根支管长度Lj=0.5(B-dj)=0.5*(4-0.6)=1.7m每排孔眼中心距ak=Lj/(0.5nk)=1.7/(0.5*16)=0.21m4、孔眼水头损失 支管壁厚采用5mm 流量系数0.67孔眼水头损失为：hk=(1/(2*9.8)*(14/10*0.67*0.25)2=3.56m5、复算配水系统 支管长度与直径之比不大于60，则Lj/dj=1.7/0.06=28.360孔眼总面积与支管总横截面积之比小于0.5，则FK/ njfj=0.08/(64*0.785*(0.06)2)=0.4420.5干管横截面积与支管总横截面积之比，一般为1.75-2.0则，fg/ njfj=0.785*(0.6)2/(64*0.785*(0.06)2)=1.701.75孔眼中心距应小于0.2，ak =0.21m0.2m(4)洗沙排水槽洗沙排水槽中心距，采用a0=2.0m，排水槽根数：nc=4/2.0=2根 排水槽长度：L0=8m每槽排水量：q0=q L0 a0=14*8*2=224 (L/S)采用三角形标准断面 槽中流速采用v0=0.6m/s排水槽断面尺寸为x=0.5(q0/1000 v0)0.5=0.5(224/1000 *0.6)0.5=0.31m排水槽底厚度采用=0.05m砂层最大膨胀率：e=45%砂层厚度：H2=0.7m洗砂排水槽顶距砂面高度：He=e H2+2.5x+0.075 =45%*0.7+2.5*0.31+0.05+0.075=1.215m洗砂排水槽总平面面积：F=2XL0n0=2*0.31*8*2=9.92m2复算：排水槽总平面面积与滤池面积之比，一般小于25%，则F0/f=9.92/32=30%25% （符合要求）（5）滤池各种管渠计算1、进水进水总流量：Q1=56700m3/d=2362.5m3/h=0.65625m3/s采用进水渠断面：渠宽B1=0.8m,水深为0.6m渠中流速：v1=0.97m/s 各个滤池进水管流量Q2=0.65625/8=0.082 m3/s采用进水管直径D2=350mm 管中流速：v2=0.85 m/s2、冲洗水 冲洗水总流量：Q3=qf=14*32=0.448 m3/s 采用管径：D3=500mm管中流速：v3=2.3 m/s3、清水 清水总流量：Q4=Q1=0.65625m3/s 清水渠断面：同进水渠断面（便于布置） 渠宽0.8m,水深为0.85m每个滤池清水管流量Q5= Q2=0.082 m3/s 采用管径：D5=300mm 管中流速：v5=1.16 m/s4、排水 排水流量Q6=Q3=0.448 m3/s 排水渠断面：同进水渠断面（便于布置） 渠宽0.8m,水深为0.85m 渠中流速：v6=0.93 m/s(6)冲洗水箱 冲洗时间t=6min 冲洗水箱容积：W=1.5qft=1.5*14*32*6*60=241.92m3 240 m3水箱底至滤池配水管间的沿途及局部损失之和h1=1.0m配水系统水头损失：h2=hk=3.56m 承托层水头损失：h3=0.022H1q=0.022*0.45*14=0.14m滤料层水头损失：h4=(2.65/1-1)*(1-0.41)*0.7=0.68m 安全富余水头，采用h5=1.5m冲洗水箱底应高出洗砂排水槽面：H0=h1+h2+h3+h4+h5=1.0+3.56+0.14+0.68+1.5=6.86m消毒加氯量取2.0mg/L，总加氯量为 Q1=0.001*2.0*2362.5m3/h =4.725(Kg/h)选用3台ZJ-2型转子真空加氯机，2用一备，液氯的储备量按最大用量的20d计，Q储备=20*24*4.725=189Kg。存于3个氯瓶中。加氯间布置在加氯间、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。清水池1、清水池的总有效容积 V=k*Q=10%*56700=5670m3清水池共设2座，则每座清水池的有效容积为V1=V/2=5670/2=2835m3 取h=4.5m2、清水池的平面尺寸每座清水池的面积 A= V1/h=2835/4.5=630m2去清水池宽度B=20m，则清水池长度L=31.5m。清水池超高h1=0.5m，清水池总高H=4.5+0.5=5.0m3、清水池的进水管进水管管内v=0.7m/s D1=(Q/(4*0.785*v)0.5=(0.328125/(4*0.785*0.7)0.5=0.377取进水管管径为DN350mm，进水管内实际流速0.81m/s4、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计Q1=KQ/24=1.3*56700/24=3071.25m3/h=0.8531m3/sK-时变化系数，取1.3 出水管管径D2=（Q1/(4*0.785*v1)）0.5=（0.8531/(4*0.785*0.7)）0.5=0.61取出水管管径为600mm，则最大出流量时出水管内的流速为0.73m5、清水池的溢流管溢流管的直径与进水管的管径相同，取DN350mm。在溢流管管段设喇叭口，管上不设阀门。出口设置网罩，防止虫类进入池内。给水处理厂课程设计n 1 给水处理厂课程设计的目的n 2 设计主要任务和设计内容n 3 设计原则n 4 设计原始资料与设计n 5 平面布置n 6 高程布置n 1 给水处理厂课程设计的目的 使学生更好地熟悉和掌握专业主干课水质工程学的基本理论和净水处理工艺主要方法及工艺计算，培养学生分析问题和解决问题的能力。 重点：n 给水处理厂处理工艺流程的选择确定与工艺设计； n 给水处理常规构筑物如絮凝池、沉淀池、过滤池、清水池、二泵房、加氯间等的工艺计算；n 对处理厂进行平面布置和高程布置。n 2 设计任务和内容 进行某城市给水处理厂的初步设计，其任务包括：（1）根据所给的原始资料，计算出进厂的设计流量；（2）根据水源水质情况、地形和目前饮用水标准，确定给水 处理方法和给水处理的工艺流程及相关的处理构筑物；（3）对各构筑物进行工艺计算，确定其形式、数目及尺寸；（4）对处理构筑物、附属构筑物及厂区工艺管线进行总体布 置，并对给水厂处理流程进行高程设计。n 3 给水厂设计原则（1）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；（2）水厂应按近期设计，考虑远期发展；（3）水厂设计中应考虑各构筑物或设备进行检修、清洗及 部分停止工作时，仍能满足用水要求；（4）水厂自动化程度，应本着提高供水水质和供水可靠性，降低能耗、药耗以增加经济效益的原则；n （5）设计中必须遵循设计规范的规定。 室外给水设计规范 给水排水制图标准 GBT 50106-2001等。n 4 设计原始资料与工艺设计计算n （1）原始资料1） 该城市的总体情况 该城市地形略有起伏，城市地处北亚热带湿润气候区，年平均气温约为18，最高气温约为40，最低气温约为10。年平均降雨量为1000mm。城市规模有近期与远期规划，厂址选在水库附近，设计地面标高22 m，净水厂出水水压为4045m。全年主导风向自定。 2） 水源情况 该城市水源为水库水根据水质化验报告，该水库水质良好，设计水源水质如下：BOD53mg/L，COD16mg/L，TN=0.8mg/L，TP=0.03mg/L。3） 出水水质要求 要求处理后水质达到如下生活饮用水水质标准：浊度1 NTU，色度15，硬度450mg/L（CaCO3计），pH6.58.5，菌落总数100 CFU/ml，总大肠菌群和粪大肠菌群不得检出，余氯与水接触30 min不低于0.3mg/L（管网末端0.05mg/L）等。各项其它指标详见生活饮用水卫生标准（GB 5749-2006）。nn 3）设计成果 包括课程设计计算说明书1份、图纸2张。 A 课程设计计算说明书的要求： 课程设计说明书的内容包括：n 摘要n 目录n 概述设计任务和依据，简要分析设计资料的特点；n 给水处理规模的确定n 给水处理流程的选择依据与说明n 各处理构筑物及主要设备的工艺计算与选型说明n 处理构筑物之间的水力计算与高程设计说明n 给水厂平面布置与说明。 课程设计