某市45万m3d 给水处理厂工艺设计计算书(完成)

营口市 45 万 dm /3 给水处理厂工艺设 计 1 第一 章 技术经济比较 第一节 经济比较 水厂的水取自营口市北端的大辽河，属于地表水取水， 由水质分析结果可知（对照生活饮用水水质标准），原水的色度，浊度，大肠杆菌和细菌总数需要处理。 流程确定为 1、 流程：原水 混凝 沉淀过滤消毒用户 2、方案 方案一： 原水 管式 静态混合器 往复式隔板絮凝池 平流沉淀池 V 型滤池 清水池 二泵房 用户 方案二： 原水 管式静态混合器 机械搅拌澄清池 V 型滤池 清水池 二泵房 用户 3、技术经济比较 方案一、二中的不同部分为絮凝沉淀部分，故比较方案一中隔板絮凝池和 平流沉淀池与方案二中的机械搅拌澄清池的优劣性即可 。 絮凝池 设计水量： hmdmQ /1 1 4 5 8/2 7 5 0 0 0 33 絮凝时间为 ： min20T 池内平均水深为： m5.2 超高为： m3.0 池数： 4n 计算 总容积： 338 1960 2011 45820 mQTV 分为四池 ，每池的净平面面积为： 23 825.243 81 95.2 mn VF 絮凝池的尺寸采用 mmBL 123.38 平流沉淀池 设计水量： hmdmQ /1 1 4 5 8/2 7 5 0 0 0 33 设置四座沉淀池，每池流量为： smhm /8.0/5.2864 33 采用数据：沉淀时间： hT 2 ， 沉淀池平均水平流速 smv /02.0 沉淀池长： mvTL 144202.036003600 沉淀池有效容积： 35 7 2 925.2 8 6 4 mQTV 沉淀池宽： mLhVB 4.115.3144 5729 设计中 取为 m12 沉淀池面积为 217 2814 412 mLBF 营口市 45 万 dm /3 给水处理厂工艺设 计 2 通过计算得到絮凝池和沉淀池的总造价为 113242324)2360422595016( 元 机械搅拌澄清池的总造价为 166606484)18077862357376( 元 又由于水厂处理水量的要求，以及日常运行维修费用的要求，故选择方案一比较经济 。 营口市 45 万 dm /3 给水处理厂工艺设 计 3 第二章 构筑物设计计算 第一节 配水井 设计流量 smdmQ /18.3/2 7 5 0 0 01.12 5 0 0 0 0 33 考虑虹吸管事故时调节的时 间 min2t 虹吸管淹没与动水位以下的深度为 m5.1 配水井直径为 mHQtD 185.114.3218.32 4 02 4 0 第二节：管式静态混合器 设计中选用管式静态混合器 管式静态混合器直径 vQD4 式中： D 静态混合器直径（ m ） Q 设计水量（ sm/3 ） v 水流速度（ sm/ ），一般为 sm/0.1 左右 设计中取 smQ /8.0 3 smv /5.1 mD 9.05.114.3 8.04 水流经过静态混合器的水头损失为 mD Qnh 46.07.1 8.031184.01184.0 4.44.4 计算草图如下： 图 2-1 静态混 合器 营口市 45 万 dm /3 给水处理厂工艺设 计 4 第三节 药剂混合 加药间 设计流量 hmdmQ /1 1 4 5 8/2 7 5 0 0 0 33 选用碱式氯化铝为混凝剂 碱式氯化铝的优点： 碱式氯化铝净化效率高，耗药量少，出水浊毒低，色度小，过滤性能好，原水高浊度时尤为显著。 温度适应性强， pH 适应范围宽（可在 pH=5-9 的范围内），因而可不投加碱剂。 使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好。 设备简单，操作方便，成本低。 设计计算 1、溶液池的容积 bnQW 4171 式中： 1W 溶液池容积（ 3m ） Q 设计处理水量（ dm /3 ） 混凝剂最大投加量（ Lmg/ ）设计中取 Lmg /4.51 b 混凝剂的浓度，一般采用 %20%5 设计中采用 %15b n 每日制剂次数，一般不超过 3 次，设计中取 2n 31 1.47152417 114584.51 mW 溶液池分两格，每格有效容积为 324m ，有效高度为 m5.1 ，超高为 m5.0 ，每格尺寸为 mmmHBL 234 2、溶解池容积计算 溶解池为溶液池容积的 0.3 倍，即 12 3.0 WW 式中： 1W 溶液池容积 2W 溶解池容积 32 13.141.473.0 mW 溶解池分两格，每格容积为 35.7 m ，有效高度取 m5.1 ，超高为 m3.0 ，每格尺寸为mmmHBL 8.122 ，池底坡度采用 2.5% 投药设备的选择 采用计量加药泵，泵型号 J-Z8000/1.3，选用三台其中一台备用。加药间的平面尺寸为 55B L m m 营口市 45 万 dm /3 给水处理厂工艺设 计 5 药剂仓库 已知条件，混凝剂为碱式氯化铝，每袋质量是 40kg， 每袋规格是 0 . 7 0 0 . 5 0 0 . 2 0mmm，投药量为 lmg/4.51 ，水厂设计水量hm /11458 3 ，药剂堆放高度为 m5.1 ，药剂储存期为 15天 设计计算 碱式氯化铝袋数 袋5301401000 154.5124114581000 24 wutQN 有效堆放面积为 323.30920.015.1 20.050.070.05 3 0 11 meH NvA 仓库面积尺寸为 mmLB 2712 第四节 隔板絮凝 池 设计中采用往复式隔板絮凝池 1、设计水量 nQQ 241 设式中： 1Q 单池设计水量（ hm/3 ） 设Q 水厂设计水量 n 池数（个） 设计中取 dmQ /275000 3设4n smhmQ /8.0/5.2864424275000 331 2、设计计算 （ 1）絮凝池有效容积 TQV 1 式中： V 絮凝池有效容积（ 3m ） 1Q 设计单池处理水量（ hm/3 ） T 絮凝时间（ min ） 设计中取 min20T 39552060 5.2864 mV 考虑到与平流式沉淀池合建，池宽取 m12 ，水深 m5.2 （ 2）絮凝池长度 营口市 45 万 dm /3 给水处理厂工艺设 计 6 BHVL 式中： L 絮凝池有效长度（ m ） H 有效水深（ m ） B 絮凝池宽度（ m ） 设计中取超过为 m3.0 ， mH 5.2 ， mB 0.12 mL 8.31125.2 955 （ 3）隔板间距 流速分 6 段： smv /5.01 ， smv /4.02 ， smv /35.03 ， smv /3.04 ，smv /25.05 ， smv /5.01 HvQa 111 3600式中： 1a 第一段隔板间距（ m ） 1Q 单池处理水量（ hm/3 ） 1v 第一段内流速（ sm/ ） H 池内有效水深（ m ） 设计中取 smv /5.01 mH 5.2 ma 64.05.25.03600 5.28641 ma 7 96.05.24.03 60 0 5.2 86 42 ma 91.05.235.03600 5.28643 ma 0 61.15.23.03 60 0 5.2 86 44 ma 2 73.15.225.03 60 0 5.2 86 45 ma 59.15.22.03600 5.28646 设计中 ma 7.01 实际流速为 smv /455.01 ma 8.02 实际流速为 smv /398.02 ma 0.13 实际流速为 smv /318.03 ma 1.14 实际流速为 smv /289.04 ma 3.15 实际流速为 smv /245.05 ma 6.16 实际流速为 smv /199.06 每一种间隔采取 5 条，则廊道总数为 30 条，水流转弯次数为 29 次，则池子长度营口市 45 万 dm /3 给水处理厂工艺设 计 7 为： maaaaaaL 5.32)6.13.11.10.18.07.0(5)(5 654321 隔板厚按 m2.0 计，则池子总长为 mL 3.38)130(2.05.32 （ 4）水头损失计算 iiiiitii lRC vgvmh 2 222 式中：iv 第 i 段廊道内水流速度（ sm/ ） itv 第 i 段廊道内转弯处水流速度（ sm/ ） im 第 i 段廊道内水流转弯次数 隔板转弯处的局部阻力系数，往复式隔板 3 il 第 i 段廊道总长度（ m ） iR 第 i 段廊道过水断面水力半径（ m ） iC 流速系数，随水力半径iR和池底及池壁粗糙系数 n 决定，通常曼宁公式611 ii RnC 31.05.227.0 5.27.02111 Ha HaR3.63)31.0(0 1 3.0 11 6161 ii RnC 9.400621 C 絮凝池为钢混结构，水泥砂浆抹面，粗糙系 数 013.0n ，其他段计算结果如下： 34.02 R 3.642 C 5.413422 C 42.03 R 6.663 C 6.443523 C 45.04 R 3.674 C 3.452924 C 52.05 R 0.695 C 476125 C 61.06 R 8.706 C 6.501226 C 廊道转弯处的过水断面积为廊道断面积的 1.21.5 倍，设计中取 1.4 倍，则各段转弯处流速 36004.1 1HaQviit 式中：itv 第 i 段转弯处流速（ sm/ ） 营口市 45 万 dm /3 给水处理厂工艺设 计 8 1Q 单池处理水量（ hm/3 ） H 池内水深（ m ） smv t /325.036005.27.04.1 5.28641 smv t /284.03 6 005.28.04.1 5.2 8 642 smv t /227.036005.20.14.1 5.28643 smv t /207.03 6 005.21.14.1 5.2 8 644 smv t /175.036005.23.14.1 5.28641 smv t /142.03 6 005.26.14.1 5.2 8 641 各段水头损失结果列于下表 表 2-1 构筑物损失一览表 段数 im il iR itv iv iC 2iC ih 1 5 60 0.31 0.325 0.455 63.3 4006.9 0.09 2 5 60 0.34 0.284 0.398 64.3 4134.5 0.068 3 5 60 0.42 0.227 0.318 66.6 4435.6 0.043 4 5 60 0.45 0.207 0.289 67.3 4529.3 0.035 5 5 60 0.52 0.175 0.245 69.0 4761 0.025 6 4 48 0.61 0.142 0.199 70.8 5012.6 0.013 合计 mhhi 274.0 （ 5） GT 值计算（ Ct 20 时） ThG60 式中： 水的密度（ 3/1000 mkg ） h 总水头损失（ m ） 水的动力粘度（ smkg / ） 14 472010029.160 274.01 0 0 0 sG 营口市 45 万 dm /3 给水处理厂工艺设 计 9 5 6 4 0 0204760 GT 在 54 1010 范围内 絮凝池计算草图如下： 图 2-2 往复式隔板絮凝池 第五节 沉淀池 设计中采用平流式沉淀池，设 4 座 1、设计流量的确定 4设QQ式中： Q 单池设计水量（ dm/3 ） smhQQ /8.0/5m.28644 33 设 2、平面尺寸计算 （ 1）沉淀池有效容积 QTV 式中： V 沉淀池的有效容积（ 3m ） T 停留时间（ h ），设计中取 hT 2 3572925.2864 mV （ 2）沉淀池长度 vTL 3600 式中： L 沉淀池长度（ m ） v 水平流速（ sm/ ），设计中取 smv /02.0 mL 144202.03600 营口市 45 万 dm /3 给水处理厂工艺设 计 10 （ 3）沉淀池宽度 LhVB式中： B 沉淀池宽度（ m ） h 沉淀池有效深度（ m ），设计中取 mh 5.3 mB 4.115.31445729 设计中取 12m 沉淀池长度 L 与宽度 B 之比为 L/B=144/12=124，满足要求。 长度与深度之比 144/3.5=41.110，满足要求 复核沉淀池中水流的稳定性，计算弗劳德数 RgvFr 2 式中： Fr 弗劳德数 R 水力半径（ m ）， 水流断面积（ 3m ） 湿周（ m ） g 重力加速度（ 2/sm ） 设计中 2425.312 mBh mhB 195.32122 0 0 0 0 1 8 5.08.942 02.019 2 Fr 弗劳德数介于 0.00010.00001 之间，满足要求 3、进出水系统 （ 1）沉淀池进水部分设计 沉淀池的配水，采用穿孔花墙进水方式，则孔口的总面积为 1vQA 式中： A 孔口总面积（ 2m ） 1v 孔口流速（ sm/ ），设计中取 smv /2.01 242.0 8.0 mA 每个孔口的尺寸定为 cmcm 815 ，则孔口数为 334 个，进口水头损失为 gvh2211 式中： 1h 进口的水头损失（ m ） 营口市 45 万 dm /3 给水处理厂工艺设 计 11 局部阻力系数，设计中取 2 mh 0 0 4.08.92 2.02 21 为了安全此处取为 0.05m （ 2）沉淀池出水部分设计 沉淀池的出水采用薄壁溢流堰，渠道断面采用矩形，溢流堰总长 qQl式中： l 溢流堰长度（ m ） q 溢流堰的堰上负荷 )/(3 dmm ，设计中取 )/(300 3 dmmq ml 230300 245.2864 出水堰采用指形堰，共设 5 条，双侧集水，汇入出水总渠 出水渠起点水深 3 22 73.1 gbQh 式中： 2h 出水渠起点水深（ m ） b 渠道 宽度（ m ），设计中取 mb 8.0 mh 87.08.08.9 8.073.1 3 22 出水渠道的总深度为 1.0m，跌水高度为 0.13m，渠道内的水流速度为 22 bhQv 式中： 2v 渠内水流速度（ sm/ ） smv /15.187.08.0 8.02 沉淀池的出水管管径初定为 DN1000，此时管内流速为 234DQv 式中： 3v 管道内水流速度（ sm/ ） D 出水管管径（ m ） smv /02.1114.3 8.04 23 （ 3）沉淀池放空管 营口市 45 万 dm /3 给水处理厂工艺设 计 12 tBLhd 5.07.0 式中： d 放空管管径（ m ） t 放空时间（ s ），设计中取 ht 2 md 56.0360 02 5.3144127.0 5.0 设计中取放空管管径为 DN600 （ 4）排泥系统设计 选用 121 HJX 型桁架式吸泥机，行走速度为 min/005.1 m ，工作桥宽度为 m2.1 ，吸泥车轮距为 m2.2 （ 5）沉淀池总高度 hhhH 43 式中： 3h 沉淀池超高（ m ）设计中取 mh 3.03 4h 沉淀池污泥斗高度（ m ）设计中取 mh 4.04 mH 2.45.34.03.0 计算草图如下 图 2-3 沉淀池计算草图 第六节 滤池 设计中采用 V型滤池四座 1、设计要点 营口市 45 万 dm /3 给水处理厂工艺设 计 13 （ 1）滤速可达 hm/207 ，一般为 hm /0.155.12 （ 2）采用单层加厚均质滤料，粒径一般为 mm35.195.0 ，允许扩大到mm00.270.0 ，不均匀系数为 6.12.1 或 8.1 之间。 （ 3） 对于滤速在 hm/207 之间的滤池 ,其滤层厚度在 5.195.0 之间选用 ,对于更高的滤速还可相应增加 。 （ 4） 底部采用带长柄滤头底板的排水系统 ,不设砾石承托层 。 （ 5）反冲洗一般采用气冲，气水同时反冲和水冲三个过程，大大节省反冲洗水量和电耗，气冲强度为 2/1613 msL ，清水冲洗强度为 2/1.46.3 msL ，表面扫洗用原水，一般为 2/2.24.1 msL 。 （ 6） 整个滤料层在深度方向的粒径分布基本均匀 ,在反冲洗过程中滤料层不膨胀 ,不发生水力分级现象 ,保证深层截污 ,滤层含污能力高 。 （ 7）滤层以上得水深一般大于 m2.1 ，反冲洗时水位下降到排水槽顶，水深只有m5.0 。 （ 8） V 型进水槽和排水槽分设于滤池的两侧 ,池子可沿着长的方向发展 ,布水均匀 V 型滤池是恒水位过滤，池内的超声波 水位自动控制可调节出水清水阀，阀门可根据池内水位的高、低，自动调节开启程度，以保证池内的水位恒定。 V 型滤池所选用的滤料的铺装厚度较大（约 m40.1 ），粒径也较粗（ mm35.195.0 ）的石英砂均质滤料。 当反冲洗滤层时，滤料呈微膨胀状态，不易跑砂。 V型滤池的另一个特点是单池面积较大，过滤周期长，水质好，节省反冲洗水量。单池面积普遍设计为 29070 m ，甚至可达 2100m 以上。由于 滤料层较厚，载污量大，滤后水得出水浊度普遍小于NTU5.0 。 V型滤池得冲洗 一般采用 :气洗 气水同时冲洗 气冲洗 +表面扫洗 2、 设计参数得确定 设计水量为 dmQ /250000 3 ， 滤速为 hmv /10 滤池冲洗确定 (见下表 ) 表 2-2 滤池冲洗强度一览表 冲洗强度 (L/S. 2m ) 冲洗时间 (min) 第一步 (气冲 ) 15 3 第二步 (气水同时冲洗 ) 空气 15 水 4 4 第三步 (水冲 ) 5 5 总冲洗时间 h2.0min12 ，冲洗周期 hT 48 反冲扫洗强度 )/(8.1 2msL 一般取 )/(0.24.1 2msL 3、设计计算 营口市 45 万 dm /3 给水处理厂工艺设 计 14 （ 1）池体设计 滤池工作时间 t hTtt 9.2348/242.024/2424 （式中未考虑排放滤水） 滤池面积 F 设计中设 置四座滤池则每座滤池的面积为 22 6 29.23104 2 5 0 0 0 04 mvtQF 滤池的分格 为了节省占地，选双格 V型滤池，池底板用混凝土，单格宽度 mB 0.3 ， mL 0.12 ，单格面积为 236m ，共分八格，左右对称布置，每座面积 272mf ，总面积为 2288m 校核强制滤速 v hmN Nvv /3.1314 104)1( 滤池高度的确定 滤池超高 mH 30.05 ，滤池口 水深 mH 50.14 ，滤层厚 度 mH 40.13 （ m50.195.0 ），滤板厚 mH 15.02 ，滤板下布水区高度 mH 90.01 （ m90.070.0 ） 则滤池总高度为 mHHHHHH 25.430.050.140.115.090.054321 水封井的设计 滤池采用单层加厚均质滤料，粒径 mm35.195.0 ，不均匀系数为 60.120.1 ，均质滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算 vldmmgH 0203020 )1()1(1 80 式中： H 水流通过清洁滤料层的水头损失 水得动力粘度（ scm /2 ）； C20 时为 scm /0101.0 2 g 重力加速度，设计中取 2/981 scmg 0m 滤料孔隙率，设计中取 50.0 0d 与滤料体积相同的球体直径，设计中取 cm141.0 0l 滤层厚度，设计中取 cm140 v 滤速，设计中取 scmhm /28.0/10 滤料粒径球度系数，天然沙粒为 8.075.0 ，设计中取 75.0 cmH 99.1228.01 4 0)1 4 1.075.0 1(5.0 )50.01(9 8 10 1 0 1.01 8 0 23 2 营口市 45 万 dm /3 给水处理厂工艺设 计 15 当滤速为 hm/108 时，清洁滤料层的水头损失一般为 cm4030 ，计算值比经验值低，取经验值的低限 cm30 为清洁滤料层的过滤水头损失，正常过滤时通过长柄滤头的水头损失为 mh 20.0 ，忽略其他水头损失，则每次反冲洗后刚开始过滤时，水头损失为： mH 50.020.030.0 ，为保证滤池正常过滤时池内的液面高出滤料层，水封井出水堰顶标高与与滤料层相同。 设计水封井平面尺寸 mm 50.150.1 ，堰底板比滤池底板底 m30.0 水封井出水堰总高： mHHHH 75.240.115.090.030.03.0321 水封因为每格滤池过滤水量： smhmfvQ /2.0/7207210 33 单所以水封井出水堰上水头由矩形堰的流量公式： 2384.1 bhQ 计算得： mbhQQ 02.0)50.184.1/(2.084.1/ 2323 ）（单水封 则反冲洗完毕时，滤池液面比滤料层高 m52.050.002.0 （ 2）反冲洗管渠系统 设计参数：长柄滤头配水配气系统，水洗时滤料不膨胀 1） 长柄滤头安装在混凝土板上，滤板固定在梁上，滤板用 m05.0 厚预制板，上浇 m10.0 混凝土层，滤板下的长柄部分浸没在水中，长柄上端有小孔，下端有竖向条缝，气水同时反冲洗时，约 有 2/3 空气有上缘小孔进入 ,1/3 空气由缝隙进入柄内 ,长炳下端浸 没部分有一个小孔，流进冲洗水，这部分气水在柄内混合后长柄滤头顶部的条缝喷入滤层冲洗。 2） 长柄滤头固定板下的气水室高度为 m90.070.0 ,其中冲洗时形成的气垫层厚度为 m15.010.0 3） 向长柄滤头 固定板下气水室配气的出口应该紧贴滤头固定板的底面，由配水干管向气水室配水的支管出口应该紧贴池底。 4） 长柄滤头配气系统的滤帽缝隙与滤池过滤面积之比为 1/80，每平方米的滤头数量为 6449 个。 5） 冲洗水和空气同时通过长柄滤头的水头损失按产品的实测资料确定。 向长柄滤头配水配气系统气水室配气的干管的进口流速为 sm/5 左右；配 气支管或孔口流速为 sm/10 左右。配水干管进口流速为 sm/5.1 左右；配水支 管或孔口流速sm /5.11 反冲洗用水量反Q的计算 ：反冲洗用水流量按水洗强度最小时计算，单独水洗时反冲洗强度最大，为 ）（ 2s/5 mL hmsmsLfqQ /1 2 9 6/36.0/3 6 0725 33 水反 ， V型滤池反冲洗时，表面扫洗同时进行，其流量为： smfqQ /13.0720 0 1 8.0 3表水表水（ 3） 反冲洗配水系统的断面计算 配水干管进水口流速为 sm/50.1 左右，配水干管的截面积 营口市 45 万 dm /3 给水处理厂工艺设 计 16 224.050.1/36.0/ mVQA 水干反水干 反冲洗配水干管用钢管 600DN ，流速为 smv /11.1 反冲洗水由反冲洗配水干管输至气水分配渠 ,由气水分配渠底侧的布水方孔配水的滤池底部布水区 ,反冲洗水通过配水方孔的流速按反冲洗配水支管的流速取值 。 配水支管流速或孔口流速为 sm /5.10.1 左右，取 smV /0.1水支，则配水支管的截面积： 236.00.1/36.0/ mVQA 水支反水方孔 ，此即为配水方孔的总面积，沿渠长方向两侧各均匀布置 16个配水方孔，共 32个，孔中间距 m70.0 ，每个孔口的面积为2011.032/36.0 m ，每个孔口尺寸取 mm 10.010.0 （ 4） 反冲洗用气量的计算 反冲洗用气量按气冲强度最大时的空气流量计算，这时气冲的强度为)/(15 2msL ， smsLfqQ /08.1/1 0 8 07215 3 气反气 （ 5） 配气系统的断面计算 配水干管进口流 速应为 sm/0.5 左右，则配水干管的截面积 2216.00.5/08.1/ mVQA 气反反气气干 反冲洗配气干管用钢管 500DN ，流速为 sm/82.4 反冲洗用空气有反冲洗配气干管输送至气水分配渠 ,由气水分配渠两侧的布气小孔配气到滤池底部布水区 ,布气小孔紧贴滤板下缘 ,间距与布水方孔相同 ,共计 32个 ,反冲洗用空气通过配气小孔的流速按反冲洗配气支管的流速取值 。 反冲洗配气支管流速或孔口流速为 sm/10 左右，则配气支管的截面积 2108.010/08.1/ mVQA 气支反气气支 每个布气小孔面积为： 20 03 4.032/1 08.0 m 孔口直径：气孔d= mA 07.014.30034.044 气孔每孔配气量：气孔Q= hmsmQ /4.1 2 2/0 3 4.032/08.132/ 33 反气（ 6） 气水分配渠的断面设计 对气水分配渠端面面积要求的最不利条件发生的气水同时反冲洗时 ,亦即气水同时反冲洗时要求气水分配渠端面面积最大 。因此 ,气水分配渠的断面设计按气水同时反冲洗的情况设计 。 气水同时反冲洗时反冲洗 流量 smsLfqQ /3.0/2 8 8724 3 水反气水 气水同时反冲洗时反冲洗用空气的流 量 smsLfqQ /1.1/1 0 8 07215 3 气反气 营口市 45 万 dm /3 给水处理厂工艺设 计 17 气水分配区的气水流速均按相应的配气 ,配水干管流速取值 。 则气水分配干管的断面积 ： 25.082.4/1.111.1/3.0/ mVQVQA 气干反气水干反气水气水 4、 滤池管渠的布置： （ 1） 反冲洗管渠 气水分配渠：气水分配渠起端宽 m40.0 ，高取 m0.1 ，末端宽度取 m40.0 ，高度取m70.0 ，则起端截面积为 240.0 m ，末端截面积为 228.0 m ，两侧沿程各布置 16个配水小孔和 16个布气方孔，孔间距为 m70.0 ，共 32个配气小孔和 32个配水方孔，气水分配渠末端所需最小截面积 0.39/40=0.013 2m 末端截面积 0.28 2m ,满足要求 。 排水集水槽：排水集水槽顶端高出滤料层顶面 m50.0 ，则排水集水槽高为 mHHHH 95.100.150.040.115.090.000.150.0321 起 式中 1H , 2H ,3H同前面池体设计部分滤池高度确定得尺寸， m00.1 为气水分配渠起端高度，排水集水槽末端高为：mHHHH 25.270.050.040.115.090.070.050.0321 末 式中 1H , 2H ,3H同前面池体设计部分滤池高度确定得尺寸， m70.0 为气水分配渠末端高度。 底坡 025.012/30.0/95.125.2 LI ）（ 排水集水槽排水能力校核 由矩形断面暗沟（非满流 013.0n ），计算公式校核集水槽的排水能力 设集水槽超高为 m30.0 ，则槽内水位高为 m65.1 ，槽宽为 m40.0 ，湿周为70.365.1240.02 hbX ，水流断面： 266.065.140.0 mhbA ，水力半径： mXAR 18.070.3/66.0/ 水流速度： 0 1 3.0/)17.032.0(0 1 3.0/)0 2 9.018.0(/ 21322132 niRv =4.18m/s 过流能力 smvAQ /76.218.466.0 3排集实际过水量 :反Q=反水Q+表水Q=0.315+0.11=0.425 3m /s过流能力排集Q（ 2） 进水管渠 进水总渠：四格滤池分为独立的两组，每组进水总渠过水流量按强制过滤流量设计，流速 sm /2.18.0 ，则强制过滤流 smdmQ /48.0/4 1 6 6 72)3/6 2 5 0 0( 33 强进水总渠水流端面积 248.00.1/48.0/ mvQA 强进总进水总渠宽度为 m60.0 ，水面高为 m80.0 每座滤池的进水孔 每座滤池由进水侧壁开三个进水孔 ,进水总渠的浑水通过这三个进水孔进入滤池 ,两侧进水孔孔口在反冲洗时关闭 ,中间进水孔孔口设手动调节闸板 ,在反冲洗时不关闭 ,供给反冲洗表扫用水 ,调节闸门的开启度 ,使其在反冲洗时的进水量等于表扫水用营口市 45 万 dm /3 给水处理厂工艺设 计 18 水量 。 孔口面积按口淹没出流公式 : ghAQ 28.0 计算 ,其总面积按滤池强制过滤水量计 ,孔口两侧水位差取 m10.0 ,则孔口 总面积 243.01.08.928.0/48.028.0/ mghQA ）（）（强孔 中间面积按表面扫水量设计 . 中孔A=孔A (表水Q/强Q)=0.43 (0.11/0.48)=0.10 2m 孔口宽 mB 25.0中孔高 mH 40.0中孔两侧孔口设闸门 .采用橡胶囊充气阀 ,每个 侧孔面孔： 侧A=(孔A中孔A)/2=(0.43 0.10)/2 0.16 2m 孔口宽 mB 40.0侧孔,高 mH 40.0侧孔每座滤池内设的宽顶堰 .为了保证进水稳定性 ,进水总渠引来的浑水经过宽顶堰进入每座滤池内的配水渠，在经滤池内的配水渠分配到两侧的 V 形槽，宽顶堰宽mb 0.5宽顶 ,宽顶堰与进水渠平行设置，与进水总渠侧壁相距 m5.0 ，堰上水头由矩形堰的流量公式 3284.1 bhQ 得 mbQh 14.0584.1/48.084.1/ 3232 ）（）（ 宽顶强宽顶 每座滤池的配水渠 进入每座滤池的混水经过宽顶堰溢流进配水渠，由配水渠两侧的进水孔进入滤池内的 V 形槽滤池配水渠宽 m50.0 ，渠高 m00.1 ，渠总长等与滤池总宽，则渠长 m0.6 。当渠内水深 m50.0 时，流速（进来的混水由分配渠中段向渠两侧进水孔流去，每侧流量为强Q/2） 为 sm/96.0 ， 满足滤池近水管渠流速 sm /2.18.0 。 5、 V 形槽的设计 V 形槽槽底设表扫水出水孔直径取 md 025.0孔,间隔 m15.0 ,每槽共计 70 个 ,则单侧 V 形槽表扫水出水孔出水总 面积表孔A=(3.14 0.0252/4) 70 0.03 2m 表扫水出水孔低于排水集 水 槽堰顶 m15.0 ,即 V 形槽槽底的高度低于集水槽堰顶m15.0 。 据潜孔出流公式 Q=0.8A gh2 ,其中 Q 为单格滤池的表扫水量 .则表面扫洗时 V 形槽内水位高出滤池反冲洗时滤面 ：液vh=表水Q/（ 2 0.8表孔A） 2/2g=0.11/（ 2 0.8 0.03） 2/（ 2 9.8） =0.27m 反冲洗时排水集水槽的堰上水头由矩形堰的流量公式 Q 3284.1 bh 求得 式中 b为 集水槽长， b= mLb 12排槽Q 为单格滤池反冲洗流量 smQQ /24.02/48.02/ 3反反单则 mbQh 05.0)1284.1/(24.084.1/ 3232 ）（反单排槽营口市 45 万 dm /3 给水处理厂工艺设 计 19 V 形槽倾角 45 ,垂直高度 m0.1 ,壁厚 m05.0 反冲洗时 V 形槽顶高出滤池内液面的高度为： mh 80.005.015.0115.01 排槽 反冲洗时 V 形槽顶高出槽内液面的高度为 : mhh v 53.027.005.015.0115.01 液排槽 清水渠 清水渠渠宽取为 m0.4 ，渠中水流速度取 sm/0.1 ，则渠内水深为m12.014/48.0 ，尺寸为 mmHB 0.10.4 计算草图如下 图 2-4 V型滤池计算草图 第七节 清水池 1、平面尺寸计算 （ 1） 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来水的调节量，则清水池的总有效容积为 kQV 式中： V 清水池的总有效容积（ 3m ） k 经验系数，一般采用 %20%10 Q 设计供水量（ dm /3 ） 设计中取 %10k ， dmQ /275000 3 32 7 5 0 02 7 5 0 0 01.0 mV 清水池设四座，则每座清水池的有效容积 1V 为 31 68754275004 mVV （ 2）清水池的平面尺寸 营口市 45 万 dm /3 给水处理厂工艺设 计 20 每座清水池的面积 hVA 1式中： A 每座清水池的面积（ 2m ） h 清水池有效水深（ m ） 设计中取 mh 0.4 21 7 190.46 8 75 mA 取清水池的宽 B 为 m25 ，则清水池的长度 L 为 mBAL 7.682517 19 设计中取 m0.70 则清水池实际有效容积为 3700042570 m 清水池超高 1h 取为 m5.0 ，则清水池的总高度 H 为 mhhH 5.45.00.41 2、管道系统 （ 1）清水池的进水管 vQD 785.041式中： 1D 清水池进水管直径（ m ） v 进水管管内流速（ sm/ ），一般采用 sm /0.17.0 设计中取 smv /8.0 mD 1 2 5.18.07 8 5.04 18.31 设计中取进水管管径为 mmDN 1200 ，进水管内实际流速为 sm/7.0 （ 2）清水池的出水管 由于用户的用水量时时变化，清水池出水管应按出水最大流量计 241 KQQ 式中： 1Q 最大流量（ hm/3 ） K 时变化系数，一般采用 5.23.1 Q 设计水量（ dm /3 ） 设计中取时变化系数 5.1K smhmQ /774.4/1718724274 99 25.1 331 出水管管径 营口市 45 万 dm /3 给水处理厂工艺设 计 21 112 78 5.04 vQD 式中： 2D 出水管管径（ m ） 1v 出水管管内流速（ sm/ ），一般采用 sm /0.17.0 设计中取 smv /8.01 mD 38.18.07 8 5.04 7 7 4.42 设计中取出水管管径为 mmDN 1400 ，则流量最大时出水管内流速为 sm/78.0 （ 3）清水池的溢流管 溢流管的直径与进水管管径相同为 mmDN 1200 ，在溢流管管端设喇叭口，管上不设阀门，出口设网罩，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，排水管的管径应按 h2 内将池水放空计算，排水管内流速按 sm/2.1 估计，则排水管的管径3D为 23 785.03600 vtVD式中：3D 排水管管径 （ m ） t 放空时间（ h ） 2v 排水管内水流速度（ sm/ ） mD 0.12.1785.03 6 0 02 7 0 0 03 设计中取排水管的管径为 mmDN 1000 3、清水池布置 （ 1）导流墙 在清水池中布置导流墙，以防止池内出现死角，每座清水池内导流墙设 4 条，间距 m0.5 ，将清水池分成 5 格，在导流墙底部每 m0.1 设 mm 1.01.0 的过水方孔，使清水池清洗时排水方便 （ 2）检查孔 在清水池顶设圆形检查孔两个，直径为 mm1200 （ 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 20 个，每格设 4 个，通气管的管径为 mm200 ，通气管伸出地面高度高低错落，便于空气流通。 营口市 45 万 dm /3 给水处理厂工艺设 计 22 （ 4）覆土厚度 清水池顶部应有 m0.15.0 的覆土厚度，并加以绿化，此处取覆土厚度为 m5.0 计算草图入下： 图 2-5 清水池计算草图 第八节 加氯间和氯库 1、加氯量计算 Qbq 式中： q 每天的投氯量（ dg/ ） Q 设计水量（ dm /3 ） b 加氯量（ 3/mg ），一般采用 3/0.15.0 mg 设计中取 dmQ /275000 3 3/0.1 mgb dkgdgq /275/2750002750000.1 2、 加氯设备的选择 加氯设备包括自动加氯机、氯瓶和自动检测与控制装置 （ 1） 自动加氯机的选择 选用 ZJ-II 型转子真空加氯机三台，两用一备，每台加氯机得加氯量为hkg /95.0 ，加氯机外形尺寸为 mmmmHB 3 7 03 3 0 ，加氯机安装在墙上，安装高度在地面以上 m5.1 ，三台加氯机之间的净间距为 m8.0 。 （ 2） 氯瓶 采用容量为 kg500 的氯瓶，氯瓶外形尺寸为：外径 mm600 ，瓶高 mm1800 ，氯瓶自重 kg146 ，公称压力 MPa2 ，氯瓶采用两组，每组八个，一组使用，一组备用，每组使用周期为 d15 （ 3） 加氯控制 根据余氯值采用计算机进行自动控制投氯量，控制图如下： 营口市 45 万 dm /3 给水处理厂工艺设 计 23 图 2-6 计算机控制原理图 3、 加氯间和氯库布置 加氯间是安置加氯设备的操作间，氯库是贮备氯瓶的仓库，采用加氯间和氯库合建的方式，中间用墙分开，但留有供人通行的小门，加氯间平面尺寸为长 m0.3 ，宽m0.9 ，氯库平面尺寸为长 m0.12 ，宽 m0.9 ，布置图如下： 图 2-7 加氯间布置图 营口市 45 万 dm /3 给水处理厂工艺设 计 24 第九节 二级泵房 1、 泵的选择 根据扬程 mH 60258 流量 hmTQKQ dhh /1 8 9 6 02417.4 2 5 0 0 0 059.7 3选择 AS80800 型离心清水泵四台，其中三用一备 表 2-3水泵参数表 型号 流量 （ hm/3 ） 扬程 （ m ） 转数 （ min/r ） 长度 （ mm ） 宽度 （ mm ） 高度 （ mm ） 气蚀 余量 （ m ） 80800S 6353 76 750 5415 2448 1855 10.5 表 2-4 电 机参数 表 型号 功率 （ kW ） 电压 （ V ） 转数 （ min/r ） 长度 （ mm ） 宽度 （ mm ） 高度 （ mm ） 1430/81600 Y 1600 6000 750 2690 2448 1855 2、 设计与计算 单级双吸式离心清水泵 采用横向排列较好，横向排列虽然增长泵房的长度，但跨度可减小管配件简单，进出水顺直水利条件好，检修场地宽畅。 水泵突出部分与 墙壁 净距： m3.3 电机突出部分与墙壁净距： m0.2 出水侧水泵基础与墙壁的净距： m0.3 进水侧水泵基础与墙壁的净距： m5.2 水泵之间的净距： m0.3 因此，泵房长度为 mL 96.3533415.540.23.3 设计中取 m36 泵房宽度为 mB 9 4 8.74 4 8.20.35.2 设计中取 m0.8 3、起重设备的选择 采用 DCD 651 型电动葫芦，起升高度 m6 ，起升速度 min/8m ，运行速度min/20m ，主起升电机 4411 ZD ,功率 kW5.7 ,转速 min/1400r ,运行电机4211 ZDY ， 功率 kW8.0 ,转速 min/1380 r ,钢丝绳径 mm15 ,绳长度 m5.18 4、 泵房高度计算 hgfedcbaH 式中： a 单轨吊车梁高度（ m ） 营口市 45 万 dm /3 给水处理厂工艺设 计 25 b 滑车高度 （ m ） c 起重葫芦在钢丝绳绕紧情况