(无阀滤池方案）1万吨自来水厂详细设计说明书.doc

德兴市新岗山镇自来水厂初 步 设 计 目 录绪 论11 概 况61.1 设计任务61.2 设计原则61.3 设计原始资料62 供水方案设计82.1水源选择82.2取水点及取水构筑物型式确定82.3厂址选择92.4水厂工艺流程确定92.5水处理构筑物型式选择确定142.6净水厂总体布置163 供水方案设计203.1给水处理厂用水量设计203.2投药系统203.3加氯系统213.4网格絮凝池设计223.5斜管沉淀池设计273.6快滤池323.7清水池383.8取水工程设计403.9二级泵房433.10系统高程设计463.11平面布置48 1 概 况1.1 设计任务工程名称：德兴市新岗山镇自来水厂工程类别：乡镇供水工程新岗山镇现有九都地表水厂一座，供水能力为300m3/d。近年来，随着社会经济的不断发展，镇区人口不断增加和城镇居民生活水平的逐步提高，居民生活用水量大幅增长，特别是镇区内九都工业园区各工业企业陆续开工上马，必将严重制约该镇的社会经济发展，加紧进行德兴市新岗山镇自来水厂的建设，已成当务之急。1.2 设计原则 （1） 净水厂工艺根据体泉水水质的特点，所采用的工艺流程力求技术先进、经济合理、节约能耗、节省造价，水厂运行操作安全可靠、管理维修方便，确保出厂水水质达到饮用水标准。（2）根据供水规模情况，净水厂平面布置尽量做到布局合理，工艺流程顺畅，处理构筑物衔接紧凑，便于操作管理。（3）为提高科学管理水平、确保安全生产，适当采用先进设备，配置先进的加药加氯系统。1.3 设计原始资料1.3.1城镇现有给水工程概况新岗山镇现有简易地表水厂一座，供水能力为300m3/d。近年来，随着社会经济的不断发展，镇区人口不断增加和城镇居民生活水平的逐步提高，居民生活用水量大幅增长，特别是镇区内各工业企业陆续开工上马，必将严重制约该镇的社会经济发展，加紧进行地表水厂的二期扩建工程的建设，已成当务之急。新岗山镇水源为取用体泉水。水量充足，按地面水环境质量标准，达到二类标准，可作为集中供水水源。1.3.2设计任务及要求 （1）工程规模：根据对远期用水量的测算，并考虑未预见用水量及管网损失水量按总水量的10%计算，预计水厂总规模为。 （2）水质：出厂水水质达到中华人民共和国国家标准生活饮用水卫生标准（GB5749-2006） （3）水压：根据新岗山镇总体规划及管网改扩建规划，水厂设计出水压力为0.320.35MPa。供水时变化系数Kh=1.5。 （4）应用成熟且适合本项目情况的工艺、技术。工艺合理、布局紧凑、设备运行经济可靠，便于操作和维修。2 供水方案设计2.1水源选择设计中水源选择一般要考虑以下原则； 1.所选水源水质良好，水量充沛，便于卫生防护。 2.所选水源可使取水，输水，净化设施安全经济和维护方便。 3.所选水源具有施工条件。根据所给资料，水厂水源选择体泉水占才支流满足以上要求，故可选择其作为本水厂工程设计的水源。2.2取水点及取水构筑物型式确定2.2.1 取水口位置确定取水口设计原则： （1）位于水质较好的地带； （2）有足够的水深，有良好的工程地址条件； （3）尽可能不受泥沙、漂浮物等影响； （4）尽量靠近主要用水地区；依据上述原则，取水口选择在体泉水占才支流的新建桥头下游拐湾处的河边。根据现场查看，取水点处河道岸边地质条件好，河水深且水质好，故采用水泵直接从河道中吸水的取水方式。2.2.2 取水构筑物在各类地表水取水构筑物中，固定式取水构筑物因具有取水安全可靠、维护管理简单、适用范围广等优点而被广泛采用。故本设计采用固定式取水构筑物，选用河床式。 （1）取水管线 根据现场查看，取水点处河道岸边地质条件好，河水深且水质好，故采用水泵穿过堤坝直接从河道中吸水的取水方式。吸水口处设计标高为-1.5m，吸水管长60m，沿长每隔10m设支撑固定。岸边进行块石护砌。取水管流速为v=1.78m/s，管径为d=300mm的钢管。 （2）取水泵房 主要工程内容：水源在体泉水旁新建一座取水泵房，土建规模10000m3/d，泵房平面定为。设备按10000m3/d规模配置，即两台250S14A离心泵，一用一备，单泵流量Q=216342m/h，扬程H=4835m，配用电动机Y200L-4，功率N=30kw。取水泵房的地面标高为-2.3m，操作平台离地面0.2m。取水泵房的总高都为7.5m。在一级泵房中设SG-1型手动单轨小车一台，起重为1t。 （3）输水管线 取水泵站设在体泉水旁，出水管后铺设两根300输水钢管接至网格絮凝池，距离L=2000m。输水管流速v=0.86m/s，水力坡降为3.91 。2.3厂址选择2.3.1 厂址选择原则净水厂厂址的选择 ，应符合新岗山总体规划和相关专项规划，并根据下列因素，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）有便于远期发展控制用地的条件；（6）有良好的卫生环境，并便于设立护地带；（7）少拆迁，不占或少站良田；（8）施工、运行和维护方便。根据上述原则，具体厂址选在原景九公路旁边，新建一座完整的水厂。2.4水厂工艺流程确定2.4.1 净水工艺选择新岗山镇自来水厂工程方案与技术路线的选择取决于原水水质和处理后的水质要求。可为集中供水水源。2.4.2 净水工艺方案新岗山镇水厂水源位于体泉水边，取用体泉水。水量充足，体泉水水质达到国家地面水环境标准的二类水体水质标准，水质较好，可作为集中供水水源。净水厂工艺选择考虑的重点应是去除原水浊度及杀菌。根据上述净水工艺分析，现采用预处理+常规处理的工艺流程。本工艺的设计重点在于经济合理的组合构筑物、优化设备选型，以期净水工艺达到投资经济合理、运行安全可靠、节能将耗、便于运行、维护和管理的工程建设目的。现设计提出，两种工艺方案： 聚合铝方案一：原水 一泵房 静态混合器 网格絮凝池 斜管沉淀池 氯 普通快滤池 清水池 二泵房 用户聚合铝方案二：原水 一泵房 静态混合器 网格絮凝池 斜管沉淀池 氯 无阀滤池 清水池 二泵房 用户 2、方案技术比较：方案一方案二项目优缺点项目优缺点一泵站岸边直接取水优点：布置紧凑，占地面积小，水泵吸水管路短，运行管理方便，应用广泛，适用在岸边地质条件较好时，取水可靠，维护管理较简单缺点：投资较大，水下工程量较大，施工期限长，合建式土建结构复杂，施工较困难。静态混合器优点：1.设备简单，维护管理方便2.不需土建构筑物3.在设计流量范围，混合效果较好4不需外加动力设备缺点：1.水头损失较大2.运行水量变化影响效果扩散混合器优点：1.不需土建构筑物2.不需外加动力设备3.不占地缺点：混合效果受水量变化有一定影响网格絮凝池优点：1.絮凝效果较好2.结构简单，施工方便缺点：1.絮凝时间较长2.水头损失较大3.转折处絮粒易破碎折板絮凝池优点：1.絮凝效果好2.絮凝时间短缺点：1.构造复杂，水量影响絮凝效果斜板沉淀池优点：1.沉积效率高2.池体小，占地少缺点：1.斜管耗用较多材料，老化后尚需要更换，费用较高2.对原水浊度适应性较平流沉淀池差3.不设机械排泥装置时，排泥较困难，设机械排泥装置时，维护管理较平流沉淀池麻烦平流沉淀池优点：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，排泥效果好缺点：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普通快滤池优点：1.有成熟的运转经验，运行稳妥可靠2.采用砂滤料，材料易得，价格便宜3.采用大阻力配水系统，单池面积可做得较大，池深较浅4.可采用降速过滤，水质较好缺点：1.阀门多无阀滤池优点：1.运行稳妥可靠2.采用砂滤料，材料易得3.具有自动反冲洗和冲洗效果好缺点：1. 配套设备多，如虹吸管等2.土建较复杂，池深比普通快滤池深、滤料不容易更换综上所述：方案一较合理。 1、混合混合设备的基本要求是，药剂与水的混合必须均匀，混合设备种类较多，常用的有水泵混合，管式混合，机械混合。水泵混合：混合效果较好，不易消耗动能，设备简单，但距离太长不宜用，而本设计不存在这个问题。管式静态混合器：混合效果较好，设备简单，不需单建构筑物，但混合效果随管道内流量的变化而变化，随水流速度的减小而减低，故水头损失较大。机械混合：混合效果好，且不受水量变化的影响，适用于各种规模的水厂，缺点是耗能大，增加机械设备并且管理维护复杂。本设计采用水泵混合。 2、预处理 预处理包括生物预处理和化学预处理 (1)水源厂预氧化 水源预氧化的目的主要是抑制藻类以及微生物等水生动植物在原水输水管道内的繁殖。因此从水源厂的现状环境条件看，只能选择化学药剂液氯或高锰酸钾氧化剂。臭氧由于单独在水源厂建设从经济上还是管理上均不适宜。所以不考虑臭氧预氧化。 (2)技术可靠性分析 液氯在国内外使用有丰富的经验，成本低廉，管理简单。因此液氯对生产运行更有利 (3)水源安全性比较 造成致突变活性增强的主要原因是水源水的有机物浓度较高。一般对类、类或劣类水体的影响更大，但是即使这样目前国内还是将预氧化作为水质污染影响。净水工艺运行的有效的处理工艺，而本项目的水源水质基本属于类，投加液氯对水质的影响不大。 (4)运行管理 投加高锰酸钾要严格控制投加量，否则出水锰含量会超过水质标准，锰含量高的水，其色度较高；当水质变化大时，高锰酸钾投加量的控制较困难，必须运行相应的烧杯试验。 液氯是一种有害的物质，大量泄露会对环境及周围居民的身体健康甚至生命造成危害，但是，投加液氯是水厂常用的方法，有着丰富的建设、管理经验以及安全保护措施，不会发生这些危害，也是目前普遍使用的方法。 (5)经济比较 高锰酸钾预氧化的一般投加量是0.5mg/L，液氯12mg/L左右。高锰酸钾单价在14000元/t,液氯2200元/t。 综合以上技术分析、运行管理、实践经验及生产安全比较，本设计在水源厂投加液氯作为预氧化剂，以抑制藻类及生物滋长，来确保原水输水管道的安全运行。 3、絮凝 国内采用的絮凝形式很多，可分为机械和水力两大类，水力絮凝又有隔板，折板，网格（栅条）等多种形式。 机械絮凝池：效果较好，水头损失小，可适应水质、水量的变化，但增加了机械设备，维修工作量大。因此考虑水力絮凝形式。隔板絮凝池：适用于产水量大于3万吨/天的水厂，虽然隔板反应池构造简单，管理方便，反应效果好，但出水量不易分配均匀。而该项目水厂产水量为1万吨/天，因此不选用隔板絮凝池；折板絮凝池：折板絮凝池较其它形式结构简单，容积小，能有效地扰动水流，增加颗粒碰撞机会，絮凝效果比较稳定，可以在较大范围内适应原水浊度的变化，但是造价较高，构筑复杂；网格（栅条）絮凝池：网格絮凝为众多高效絮凝池中的一种，其最大特点是絮凝时间短，占地少，构造简单，投资省。 4、沉淀（澄清）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。平流沉淀池单池：处理水量一般在2万吨/天。平流沉淀池的主要优点是结构简单，池深较浅，沉淀效果好，对原水水质水量变化适应性强，矾耗低，操作管理方便。但机械排泥设备维护较复杂，占地面积较大，适合大规模水厂。斜管沉淀池：主要优点是沉淀效率高，占地面积小，颗粒沉淀高度减少，缩短了沉淀时间；同时改善了水力时间，更有利于颗粒沉淀。但其对原水水质，水量变化的适应性不如平流沉淀池；斜管耗用材料多，易老化，使用期有一定的年限，需定期更换了，维护费用高，矾耗也较平流沉淀池稍大，更适合中小规模水厂。 机械搅拌澄清池：机械设备的维护管理较复杂，动力消耗较大，当水厂具有一定规模时，使用池数较多，带来管理不便，同时圆形池数过多也带来占地面积增加。5、过滤在常规水处理中，过滤一般是指以石英砂等粒状滤料层截留水中悬浮杂质，从而使水获得澄清的工艺过程。它是消毒工艺前的关键性处理手段，对保证出水水质具有重要的作用。主要池型有普通快滤池，双阀滤池，无阀滤池，移动罩滤池，虹吸滤池和V型滤池等。 普通快滤池：运行管理可靠，单池面积大，池深较浅，但阀件较多，需专设冲洗设备。V型滤池：运行稳妥可靠，滤床含污量大、周期长、滤速高、水质好，具有气水反洗和水表面扫洗，冲洗效果好。但土建较复杂，自动化程度较高。双阀滤池：有成熟的运转经验，运行可靠，单池面积大，池深较浅，可采用降速过滤，水质较好。但必须设有全套冲洗设备。虹吸滤池深度较大，单池面积小，配水均匀性差，所以适用于过滤水量为5000m3/d50000m3/d的水厂；无阀滤池：多用于中小型水厂，不用阀门，可自动过滤和冲洗，造价低；且无阀滤池适用于原水浊度经常小于100度时，比较适用于体泉水的处理。 6、消毒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。液氯：消毒效果稳定，余氯保持的时间较长，设备简单，造价和运行费用低。但当加氯量较大时，能导致水味不良。二氧化氯：消毒能力较氯强而且能在管网中保持很长时间，但是价格昂贵，且其主要是二氧化氯极不稳定，气态液态二氧化氯极易爆炸。本设计采用液氯消毒。序号项目方案一网格絮凝池+斜管絮凝池+无阀滤池+液氯消毒方案二机械搅拌澄清池+普通快滤池+液氯消毒1设备要求较高高2自控要求一般较高3操作管理方便较高4施工进度一般一般5水头损失较小一般6反冲洗耗水量较大较小7运行维护费用较低较高8出水水质一般较好9耐冲击负荷性能一般较好10总投资低一般经上述构筑物选型比较，方案一具有运行稳定，结构相对简单、运行管理方便、投资省、易于自动化，适用于小型水厂等优点。故设计推荐净水工艺方案一。2.5水处理构筑物型式选择确定2.5.1 网格絮凝池功能：原水与药剂混合后，通过絮凝设备应形成肉眼可见的大的密实絮凝体。 主要工程内容：建1座网格絮凝池，平面尺寸为13.58m8.81m，池高为5.1m。总停留时间为13.65min。进水管选用管径D=500mm钢管，取竖井流速v井=0.1m/s。絮凝池分为4段，18格为第一段，放置密网格，净空尺寸为68mm120mm，网格层距0.6m。922格为第二段，放置较疏网格，净空尺寸为140mm170mm，网格层距0.6m。2128格为第三段，不放置网格。2.5.2斜管沉淀池功能：原水经投药、混合与絮凝后，水中已形成粗大的絮凝体，要在沉淀池中分离出来已完成澄清的作用。主要工程内容：建1座斜管沉淀池。采用蜂窝六边形塑料斜管，板厚0.24mm，内切圆直径d=35mm，斜长为1000mm，斜管水平倾角=600。斜管沉淀区液面负荷取q=2.5mm/s。总停留时间为23.3min。沉淀池平面尺寸为11.59m12.19m，池高为4.95m。沉淀池配水区采用异向流斜管配水。出水采用集水总渠，流速v为0.6m/s，集水渠宽B为0.4米。2.5.3无阀滤池功能：以石英砂等具有孔隙的粒状滤料层截留水中悬浮杂质，从而使水获得澄清。主要工程内容：为便于滤池滤料的进出，避免滤池进水管带入空气破坏滤池虹吸管的正常工作，现将普通无阀滤池设计成半敞开式。建两组无阀滤池，每组滤池分两格。实际滤速v为8.9m/h(采用0.91.1mm均粒滤料)，平均冲洗强度 q为15L/s.m2，冲洗历时t为5min。每格平面尺寸为8m7.7m，滤池总高度4.75m；进水管选用管径DN250钢管，流速取v进=0.8m/s。两格滤池共用一个冲洗水箱，采用一根一根DN250出水钢管，查水力计算表得，v=1.26m/s，水力坡降i=9.96 。虹吸上升管管径采用DN400,虹吸下降管管径采用DN350；虹吸辅助管管径采用，抽气管管径40mm，虹吸破坏管管径采用20mm，强制冲洗管管径采用32mm。2.5.4清水池功能：调节一级泵站供水和二级泵站供水之间的流量差值。主要工程内容：扩建工程设2座清水池，平面尺寸20m16m，有效水深为，超高，则每座清水池有效容积为。每座清水池进水管采用DN200mm，溢流管采用DN300mm，出水管采用DN250mm，池顶设有20cm30cm的覆土。2.5.5 送水泵房功能：清水加压送至城市供水管网。主要工程内容：净水厂新建一座送水泵房（不含吸水井），土建规模10000m3/d，平面尺寸定为。泵房内共设三台水泵机组位，两用一备，其中一台采用变频调节以适应供水水量及水压的变化，降低能耗。水泵型号是250S14A，单台泵流量Q=216342m/h，扬程H=4835m，配Y225M2电动机，功率55kw。泵房所在室外地坪标高0.00m，二泵房室内底板标高-1.4m，水泵基础高出室内地面高度0.1m，二泵房的地面下高度为2.5m，地面上高度为5.0m，泵房筒体高度为7.50m。2.5.6加药间主要工程内容：加药间与药库合建，土建规模按10000m3/d建，总平面尺寸6m5.50m。根据原水水质，选择混凝剂为聚合铝，最大投加量为10mg/L。加氯间内设有JY型加药设备，其投药方式为喷射器附转子流量计。药库的储备量按最大投药量的15天用量计算，得储备量为486kg。混凝剂选用聚合铝，其特点： 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PH值宽，适应性强，用途广泛。 4、处理过的水中盐分少。 5、能除去重金属及放射性物质对水的污染。 6、 有效成分高，便于储存、运输。2.5.7加氯间主要工程内容：加氯间，总平面尺寸6m3.6m。 消毒剂采用液氯，加氯机自动加氯至每个投加点，总加氯量为1.35kg/h，选用瑞高（REGAL-220）加氯机三台，两用一备，每台加氯量为05kg/h。选用容量500kg液氯钢瓶两只（一用一备），其外形尺寸为直径600mm，长度1800mm。液氯钢瓶就放置在加氯间。为搬运氯瓶方便，氯库内设CD11-6D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。2.5.8污水池 净水厂在生产过程中将产生生产废水，主要是絮凝沉淀池排放的污泥和滤池的反冲洗排水。絮凝沉淀池产生的污泥中的固体成分主要为原水中所含有的浊度，即在处理中投加的絮凝剂经水解而形成的无机络合物。此部分污泥应在净水厂内进行污泥脱水后再行排放。鉴于目前净水厂污泥处理在国内尚无成熟技术经验的情况下，为节省初期工程投资，污泥处理工程可缓建，但保留规划设计，为今后建设留有余地。因此，本工程设计中未设置污泥处理工序，在净水厂内设有污水池。 主要工程内容：总平面尺寸，有效水深为，超高0.2m 。2.6净水厂总体布置2.6.1 水厂平面布置水厂平面布置的内容包括：各构筑物的平面定位，各种管道（处理工艺用的原水管、清水管、加药管、加氯管、排泥管、放空管、水厂自用水管、厂区排水管、雨水管、电缆线、通讯线路等），阀门及配件布置，厂区道路、围墙、绿化等。 水厂平面布置要求： （1）构筑物间距宜紧凑，但应满足各构筑物和管线的施工要求。 （2）构筑物布置应注意朝向和风向，如加氯间和氯库应尽量设置在水厂主导风向的下风向，泵房及其它建筑物应尽量布置成南北向。 （3）生产构筑物间连接管道的布置，应水流顺直和防止迂回。 （4）生产构筑物与附属构筑物应分开布置。 （6）加药间、沉淀池和滤池相互间的布置，宜通行方便。 （7）水厂排水一般宜采用重力流排放，必要时可设排水泵站。 （8）新建水厂绿化占地面积不宜少于水厂总面积的20。 （9）水厂内根据需要，设置滤料、管配件等露天堆放场所。 水厂总占地面积5740m2，因地制宜。总平面图中绿化面积约占25%，附属面积约占总面积的15%。2.6.2 水厂高程布置高程布置中，各构筑物之间水流为重力流，两构筑物之间水面高差即为流程中的水头损失，包括构筑物本身、连接管道、计量设备等水头损失在内。管线的水头损失即流程标高计算（相对标高）名称水头损失水位标高/m连接管道构筑物沿程及局部/m构筑物/m一泵房到絮凝池(DN250)0.50网格絮凝池0.225.20网格絮凝池至斜管沉淀池0.084.98沉淀池内4.90沉淀池出水系统0.504.40斜管沉淀池至无阀滤池0.15+0.15辅助虹吸管管口4.10无阀滤池1.52.60无阀滤池至清水池0.50清水池2.10清水池至吸水井0.201.902.6.3新增人员编制水厂劳动定员系根据城市给水工程项目建设标准编制，同时结合本工程自动化管理水平较高的特点，参照国内同行业定员的情况，新岗山镇水厂人员编制在原水厂人员的基础上，又新增了，岗位定员见表。序号机构设置人员（人）比例（%）备注1工程技术人员1工程师1给排水及化验、机电自控2直接生产人员5净水厂值班人员62人/班分析化验13辅助生产人员3检修（兼绿化）4服务人员仓库管理及储运（含司机）传达室1食堂5管线维护兼合计163给水工程设计计算3.1 给水处理厂设计用水量3.1.1最高日设计用水量 设计任务书已给出最高日用水量为：10000 m3/d ，水厂自用水系数按8计，则最高日设计用水量为：Q=10800m3/d=450m3/h=0.125m3/s。3.1.2最高日最高时设计用水量 设计任务书已给出供水时变化系数Kh=1.5,则最高时用水量为：3.2 投药系统3.2.1 溶液池和溶解池设计计算 设计总水量Q=10800m3/d=450m3/h，原水水质及水温，参考有关净水厂的运行经验，采用聚合铝为混凝剂，混凝剂最大投加量拟定为10mg/L，每天调制药剂次数n=2次。投加浓度b=10%。 需要溶液池容积 需要溶解池容积 W1=0.3W2=0.3W2=0.30.54m3=0.16m3 因水厂规模较小，为方便水厂职工的运行管理，选用JY型加药设备。其最大外型尺寸为。3.2.2 药剂仓库的计算。药剂仓库与加药间建在一起，储药量按最大投药量的715天用量计算，即药剂储存量为 G=(10800101510-3)kg=1620kg=1.62t，按药剂堆高1.5m算，通道系数采用1+15%=1.15，则药剂堆放面积为m2=1.25m2。在仓库内设有磅秤，药库与加药间合建，平面尺寸为6m3.6m。3.3 加氯系统3.3.1 加氯量 最大加氯量a：原水加氯为a=1.02.0mg/L，加氯点在加药点前；滤后水加氯量为a=0.51.0mg/L，加氯点在清水池前，氯与水接触时间不少于30min。则 原水加氯时 Q氯1=0.001aQ=0.0012.0450kg/h=0.9kg/h 氯后水加氯时 Q氯2=0.0011.0450kg/h=0.45kg/h 总加氯量 Q氯=Q氯1+Q氯2=（0.9+0.45）kg/h=1.35kg/h 选用瑞高（REGAL-220）加氯机三台，两用一备，每台加氯量为05kg/h。3.3.2 储氯量G 储氯量按715天用量考虑 G=1524Q氯=15241.35kg=486kg 选用容量500kg液氯钢瓶两只（一用一备），其外形尺寸为直径600mm，长度1800mm。液氯钢瓶就放置在加氯间。3.3.3 加氯间 水厂所在地主导风向为东南风，加氯间与氯库分开建，设在水厂的西北部。加氯间和氯库总建筑平面尺寸为6.0m7.2m。 氯库内设电子地磅一台，磅称面和地面齐平，使氯瓶上下搬运方便。磅秤输出20mADC信号到值班室，指示余氯量。并设置报警器达余氯下限时报警。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。 为搬运氯瓶方便，氯库内设CD11-6D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。 在加氯间、氯库低处各设排风扇一个，换气量为每小时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。 在加氯间引入一根DN32的给水管，水压大于30mH2O，供加氯机投药用，同时接出一根DN25给水管，通向氯瓶上方，供喷淋用。3.4 网格絮凝池设计3.4.1设计参数 计算流量Q=10800m3/d=450m3/h=0.125m3/s，每池流量为0.0625m3/s。设计絮凝时间t=15min。3.4.2絮凝池的容积 设计絮凝时间t=15min，得絮凝池的容积W=56.25m33.4.3絮凝池平面面积 设平均水深为4m，得单池面积A=m2=14.06m23.4.4絮凝池单格竖井平面面积 设计絮凝时间t=15min，则单格竖井面积f=0.625m2取每格竖井的长L=0.8m,宽B=0.8m，则实际面积f=0.64m23.4.5竖井个数 分格数，取n=20格3.4.6竖井内网格的布置絮凝池分为4段，15格为第一段，放置密网格，净空尺寸为50mm50mm，网格层距0.6m。69格为第二段，放置较疏网格，净空尺寸为80mm80mm，网格层距0.8m。1013格为第三段，放置2层100mm100mm的疏网格，网格层距1.0m。1418格为第四段，不放置网格。网格用长30mm宽15mm厚木板条拼装而成。 每格竖井的过孔流速与各段的过网流速相对应。 （1）第一段网格孔眼数n1=100个 过网孔流速 v1网=m/s=0.25m/s 取15格竖井连接孔流速为0.25m/s，则孔口面积A1= 洞孔宽取0.8m,则高为m=0.31m，取0.3m，孔洞实际流速为0.26m/s每个竖井的最大网格层数为=5.6，设置5层，五格共计25层。参见图3-1 絮凝池流程图 3-1 絮凝池流程 （2）第二段网格孔眼数 n2=53个 过网孔流速v2网=0.184m/s 取69格竖井连接孔流速为0.18m/s，则 孔口面积A2=m2=0.347m2 孔洞宽取0.8m，则高为m=0.434m，取0.5m。孔洞实际流速为0.16m/s每个竖井的网格层数为=3.75，设置3层，共计12层 （3）第三段网格孔眼数 个 取38个。 过网孔流速v3网= 取1013格竖井连接孔流速为0.16m/s，则 孔口面积A3=m2=0.391m2 孔洞宽取0.8m，则高为m=0.489m，取0.5m。孔洞实际流速为0.15m/s 每个竖井的网格层数为，设置2层，共计8层 （4）取1420格（至配水渠）竖井连接孔流速为0.10m/s，则孔口面积 A4=0.313m2 孔洞宽0.8m，则高为m=0.391m，取0.4m，孔洞实际流速为0.098m/s。3.4.7絮凝池总高絮凝池的有效水深为4米，取超高0.3m，池底用V形排泥槽及快开排泥阀排泥，槽深度取0.3m，则池的总高H=0.3+4+0.3=4.6m5.8絮凝池的长和宽。絮凝池的布置如图3-2平面图所示，图中水流流过竖井的顺序如数字所标。竖井隔墙的开孔位置见表3-1，上孔上缘在池顶面高以下0.6m，下孔下缘与排泥槽齐平。、表示每个竖井的网格层数。絮凝池的总长为4800mm，宽为3800mm（内墙厚为200mm，不含外墙厚）。3-2絮凝池平面布置图3.4.8竖井隔墙孔洞尺寸。孔洞尺寸如表1-2所示表3-1 各竖井隔墙的孔洞尺寸 竖井编号12345678910孔洞宽高/m0.80.30.8.030.8.030.8.03080.5080.5080.5080.5080.5孔洞位置下上下上下上下上下竖井编号101112131415161718过渡孔洞宽高/m080.5080.5080.50.80.40.80.40.80.40.80.40.80.4孔洞位置上下上下上下上下上 3.4.9水头损失 水头损失公式： 式子 1网格阻力系数，取1=1.2； 2孔洞阻力系数，取2=3.0。 =(0.096+0.041)m=0.137m =(0.024+0.012)m=0.036m =(0.012+0.023)m=0.035m =0.215m3.4.10各段的停留时间 第四段 总停留时间 3.4.11速度梯度 当T=200C时，u=110-3Pa.s 3.4.12排泥系统 采用4根穿孔排泥管，单侧排泥至集泥渠。 穿孔管池内部分长4.8m。孔眼采取等距布置，排泥均匀取0.5m，查给水排水设计手册（参考文献【33】）得Kw=0.72，孔眼直径d=30mm，孔眼面积f=0.00071m2，取孔距S=0.3m，孔眼数目=15。 孔眼面积 w0=150.00071m2=0.0106 穿孔管断面积 w=w0/Kw=0.0106/0.72m2=0.0147m2 取直径为200mm以防堵塞，孔眼向下成450两侧交叉排列。 絮凝池与沉淀池过渡段的布置见图中3-3剖面，过渡段的泥流入沉淀池被排出。3-3絮凝沉淀池平剖面图3.5 斜管沉淀池设计3.5.1设计数据 每组斜管沉淀池设计流量为 Q=225m/h=0.0625m/s。斜管沉淀区页面负荷室外给水设计规范（GB 500132006）q=59m3/(m2.h)(1.42.5mm/s)，取q=2.5mm/s 采用蜂窝六边形塑料斜管，板厚0.4mm，内切圆直径d=35mm，斜长为1000mm，斜管水平倾角=600。3.5.2 设计计算 （1）沉淀池面积。沉淀区净面积 A=考虑沉淀池与絮凝池宽度配合，池宽采用B=4.8m，并由此边进水，则有效尺长 L=A/B=25/4.8 m=5.21m，增加0.5m的无效长度面积，考虑斜管结构系数为1.03，则沉淀池总面积A=（5.214.81.03+4.80.5)m2=27.15m2沉淀池总长 L=A/B=27.15/4.8m=5.65m，取5.7m （2）沉淀池高度。采用池超高0.3m，清水区高度1m，斜管区高度h=1000sin60om=0.87m，取0.9m，配水区高度（按泥槽顶计）1.6m，穿孔排泥槽高0.5m，则池子总高度 H=（0.3+0.5+0.9+1.6+1）m=4.3m （3）沉淀池配水。沉淀池配水区隔墙采用混凝土时，进水一般采用缝隙配水以便施工，缝隙流速0.020.05m/s。本实例在配水区采用同向流斜管配水，因而隔墙无需再开设缝隙，而是整体进水。 （4）沉淀池出水。采用孔口自由出流集水槽3个，集水槽中心距为1.9米。 每个槽的流量 考虑池子的超载系数为20%，故 槽中流量 q0=1.2q=1.20.02167m3/s=0.026m3/s a、槽中水深H2 槽宽 b=0.9q00.4=0.90.0260.4m=0.209m，取0.20m。 起点槽中水深 H1=0.75b=0.750.20m=0.15m 终点槽中水深 H2=1.25b=1.250.20m=0.25m 为便于施工制作，槽中水深统一按H2=0.25m计。 b、槽的高度H3。 集水采用淹没式孔口自由跌落。淹没深度取0.05m，跌落高度取0.05m，槽的超高取0.10m，则 集水槽的总高度 H3=（H2+0.05+0.05+0.10)m=0.45m 式中 q0集水槽流量(m3/s)； 流量系数，取0.62； 孔眼总面积(m2)； h孔口淹没水深(m)，此处为0.05m； 采用d=30mm，则碟单孔面积 集水槽每边孔眼个数 n=n/2=30 孔眼中心间距 ，取0.14m,实际每边孔眼30个。 d、集水槽计算。 集水总渠流速v=0.6m/s，设集水渠宽B=0.5米，则 取集水总渠水位基本与集水槽内底相平(差0.02m)，既便于水流的流入又可减少水位的降落，则则集水总渠高度为 0.25+(0.45-0.02)m=0.68m集水槽剖面图如图3-4集水槽剖面图 3-4 （5） 排泥系统计算。 采用穿孔排泥管，沿池长5.1m方向共设4个V形排泥槽，槽高0.6m，槽边倾角约为45o，排泥中心间距1.3m，排泥管上安装快开阀门，单侧排泥至集泥渠。排泥管有效长度L=4.8m，输泥管长L=1m，穿孔排泥作用水头 H0=4.0m。 取排泥管直径为200mm，孔眼向下成45角两侧交叉排列。孔眼采取等距布置，排泥均匀度取0.5m，查给水排水设计手册第3册(参考文献33)得Kw=0.72,取单侧孔距s=0.18m，孔眼数目，设计采用26个。 b、集泥渠和排泥管计算 总集泥渠长10.7m，宽0.7m，高1.2m。 穿孔排泥管直径200mm，其断面 作用水头为4m，取沿程阻力系数=0.03，管长为5.8m。 局部阻力系数：进口=0.5；出口=1.0；闸阀=0.15；弯头=0.72，=2.37。 总排泥量为 q总=4q泥=40.13m3/s=0.52m3/s(考虑絮凝池与沉淀池不同时排泥) 排泥管采用钢筋混凝土圆管，取管径为DN600，查水力计算表得，v=2.18m/s，水力坡降i=9.0，充满度h/D=0.85。 （6）设计校核 a、雷诺数水力半径 R= =8.75mm=0.875cm斜管内流速 当水温t=20C时，水的运动粘度v=0.01cm2/s b、弗劳德数 c、斜管中的沉淀时间 d、斜管沉淀池的总停留时间 絮凝沉淀池整体平面布置如图3-5所示图3-5絮凝沉淀池上层平面图3.6 普通快滤池3.6.1设计参数设计2组滤池，每组滤池设计水量为：Q=10000 m3/d冲洗强度q=10L/(s m2)，滤速：v1=10m/h3.6.2设计计算3.6.2.1 滤池面积及尺寸 滤池工作时间为24h，冲洗周期为12h，滤池实际工作时间为： T=24-0.124/12=23.8h 滤池面积为：F=Q/(v1T)=22700/1023.8=95.38 m2 每组滤池单格数为N=6，布置成对称双行排列。 每个滤池面积为：f=F/N=95.38/6=15.89m2 采用滤池长宽比为：2左右，滤池设计尺寸为5.5m3.0m。 校强滤速v2为：v2=Nv1/(N-1)=610/(6-1)=12m/h3.6.2.2 滤池高度 承托层厚度，采用0.45m滤料层厚度，采用0.7m砂面上水深，采用1.7m保护高度，采用0.30m滤池高度H为：H=0.45+0.7+1.7+0.30=3.153.6.2.3 每个滤池的配水系统1，干管干管流量：采用管径：干管始端流速：2，支管支管中心间距：每池支管数：每根支管入口流量：采用管径：采用始端流速：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：采用孔眼直径：每个孔眼面积：孔眼总数：，取756个每根支管孔眼数： ，取18个支管孔眼布置设二排，与垂线成450夹角向下交错排列。每根支管长度：每排孔眼中心距：4，孔眼水头损失：支管壁厚采用：流量系数：水头损失：5，复算配水系统：支管长度与直径之比不大于60，则孔眼总面积与支管总横截面积之比小于0.5，则干管横截面积与支管总横截面积之比，一般为1.75-2.0，则 符合孔眼中心距应小于0.2，则 3.6.2.4 洗砂排水槽 洗砂排水槽中心距采用a=1.8m水槽设2根。排水槽总长l0=5.5m，每槽排水量为： q0=ql0a=105.51.8=99L/s 采用三角形标准断面，槽中流速采用v0=0.9m/s 排水槽断面尺寸为：x=0.5(q0/1000v0) 0.5=0.166m，采用0.17m排水槽底厚度用0.05m，砂层最大膨胀率45，砂层厚度0.7m。 洗砂排水槽顶距砂面高度： 砂石排水槽总面积为： F0/f=3.74/15.89=23.325 符合要求3.6.2.5 滤池的各种管渠计算A总进水管设一条，进水管的流量为0.263m3/s渠中流速为1.02m/s，进水渠断面采用宽0.65m，渠中水深0.4m，各个滤池进水管流量0.132m3/s,管中流速为0.9m/s。则各进水支管的管径取400mm。B反冲洗水管 流量为qf=1015.89=158.9L/S，采用管径350mm，管中流速为2.18m/sC清水管清水总流量为进水总流量即0.263，每个滤池清水管的流量为0.132 m3/s,采用管径350mm，管中流速为1.2m/s。D反冲洗水排水排水流量为0.284 m3/s，管中流速为1.45m/s采用排水管的管径为500mm。E反冲洗高位水箱冲洗水箱容积：V=1.5fqt=1.50.0158910660=85.81m3水箱高度：水箱底到滤池配水间的沿途及局部损失之和为：h1=1.0m配水系统水头损失为承托层水头损失：滤料层水头损失：安全富余水头：h5=1.5m冲洗水箱底应高于洗砂排水槽面：3.6.2.6 配气系统设置 供气方式采用空压机通过中间储气罐向滤池送气3.7 清水池3.7.1 清水池容积 清水池中除存储调节用水以外，还存放消防用水和水厂生产