产水量为5万m3╱d的自来水厂.doc

第一章 总论3第一节 设计任务及要求32设计要求3第二节 基本资料31水源水质32供水水质要求43厂区地形54工程地质资料55水文及水文地质资料56气象资料57设计依据6第二章 总体设计7第一节 工艺流程的确定71设计水质和水量71.1设计水质71.2 设计水量72工艺流程8第二节 水处理构筑物及设备型式选择81选择根据82净水厂处理构筑物及设备型式选择92.1投药系统92.2 混凝剂的选择92.3 混合设备102.4 絮凝设备102.5 沉淀池112.6 滤池122.9 消毒系统13第三章 混凝沉淀14第一节 药剂投配设备141药剂溶解池和溶液池的计算141.1 溶液池141.2 溶解池151.3 投药管151.4 溶解池搅拌设备16第二节 混合设备161混合设备设计计算16第三节 反应设备171絮凝池的选择172絮凝池设计计算17第四节 沉淀澄清设备201沉淀池选择203斜管沉淀池设计计算213.1 平面尺寸计算213.2 进出水系统223.3 核算25第四章 过滤25第一节 滤池的选型251滤池的选型252滤池的设计计算262.1 平面尺寸计算262.2 反冲洗管渠系统283.滤池管渠的布置30第五章 消毒35第一节 加药量的确定、设备的选择351加氯量的确定、设备的选择352加氯间的布置36第六章 清水池及泵房36第一节 清水池361清水池有效容积362泵房372.1 水泵选择373吸水井37第七章 总图布置37第一节 高程布置371高程布置原则372水头损失计算383高程设计39第二节 平面布置391水厂基本组成392水厂平面布置内容40 第一章 总论第一节 设计任务及要求1设计任务(1) 建设一座产水量为5万m3/d的自来水厂。本设计旨在自来水厂的初步设计，设计任务如下：由各项基本资料，参照规范和相应的水质指标确定水厂的处理工艺流程及净水构筑物的类型和数量。(2) 进行水厂各主要构筑物的、建筑物、各种管渠及道路等的总体布置。(3) 进行主要的净水构筑物的工艺计算。2设计要求21 根据已有资料，进行城市给水厂的初步设计。22 编写设计说明和计算书，包括确定合理的给水处理工艺流程，相应构筑物的设计计算，计算正确并附有必要简图。进行给水处理厂的平面布置设计和高层布置，合理安排构筑物及辅助建筑物的平面位置及标高。23 设计图纸3张，包括：(1) 水厂平面布置图(1:2001:500)。(2) 水厂的处理工艺高程布置图(纵向1:5 100，横向1：1001：500)，可与水厂平面布置图画在一张图上。(3) 1张主要净水构筑物的工艺构造图(平面及剖面1：501:200)。第二节 基本资料1水源水质水源为河水，原水水质如表1.1所示表1.1原水水质参数项目数量项目数量浑浊度1001000mg/L总硬度4度（德国度）色度15度碳酸盐硬度4度（德国度）水温020oC氯化物21 mg/LpH值7溶解性总固体298 mg/L细菌总数12000个/ML硝酸盐0.05 mg/L大肠菌数33000个/L铁0.1 mg/L臭和味微量亚硝酸盐0.038 mg/L化学耗氧量9.68mg/L碱度8度2供水水质要求根据生活饮用水卫生标准（GB57492006）对城市供水水质的要求，水源水的水质应符合下列要求：(1) 水中不得含有致病微生物；(2) 水中所含化学物质和放射性物质不得危害人体健康；(3) 水的感官性状良好；(4) 城市供水水质检验项目；(5) 常规检验项目表见表1.2表1.2生活饮用水卫生标准（GB57492006）常规检验项目3厂区地形厂区地形平坦，水源取水口位于水厂西北方向50m，水厂位于城市北面lkm。4工程地质资料4.1 地质钻探资料见表1.3表1.3地质钻探资料表土砂质粘土细砂中砂粗砂粗砂石粘土1m1.5m1m2m0.8m1m2m4.2 地震计算强度为182.2KPa4.3 地震烈度为9度以下4.4地下水质对各类水泥均无侵蚀作用5水文及水文地质资料(1) 最高洪水位：342.5m；最大流量Q=295m/s(2) 常水位：340.5m，平均流量Q=15.3 m/s(3) 枯水位：338.7m，最小流量Q=8.25 m/s(4) 地下水位；在地面下1.5m6气象资料(1) 风向（风玫瑰自定）(2) 气温：最冷平均温为-0.80C最热月平均温为25.4C极端气温：最高温38C，最低温-21.5C(3) 土壤冰冻深度：0.7m7设计依据(1) 给水排水设计手册.城镇给水（第三册）(第九册)（十一册）(2) 现代给水处理构筑物与工艺系统设计计算(3) 给水厂处理设施设计计算(4) 给水工程技术及工程实例第二章 总体设计第一节 工艺流程的确定1 设计水质和水量1.1设计水质将原水水质与生活饮用水卫生标准比较可知，除浑浊度、细菌总数、大肠菌数等明显超标以及具有微量的臭和味外，其他指标均均符合标准要求。本设计给为水处理工程设计，为水质满足国家生活饮用水卫生标准（GB57492006），处理的目的是去除原水中悬浮物、胶体杂质、细菌、病毒局其他有害物质，使经净化处理后的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) 水中不得含有致病微生物；(2) 水中所含化学物质和放射性物质不得危害人体健康；(3) 水的感官性状良好；1.2 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及澄清池排泥等方面。城镇水厂子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：40Q=(1+a)Q式中 Q水厂日处理量a水厂自来水系数，一般采用供水量的5%10%，本设计取8%Q设计供水量（m/d），为5万m/dQ=（1+8%）50000=54000m/d=2250 m/h=0.625 m/s2工艺流程经对原水水质与生活饮用水卫生标准进行比较发现，除浑浊度、细菌总数、大肠菌数等明显超标以及具有微量的臭和味外，其他指标均均符合标准要求。因此该水厂可采用常规处理，采用“混凝沉淀过滤消毒”流程，流程中混凝、沉淀、消毒不仅能够有效的降低水的浊度。还能够去除水中某些有机物、细菌及病毒。但所以该水厂选择工艺流程为“混合絮凝沉淀过滤消毒”的处理工艺。工艺流程如图2.1所示。第二节 水处理构筑物及设备型式选择1选择根据水处理构筑物的选择，应根据原水水质，设计生产能力、处理后水质要求、水厂用地面积和地形条件等，参照相似条件运行水厂的运行经验，结合当地条件，通过技术经济比较综合确定。2 净水厂处理构筑物及设备型式选择2.1投药系统混凝剂的投加系统包括计量设备、药液提升设备、投药箱、必要的水封箱及注入设备等。根据不同的投加方式或投药控制系统，所用的设备也有所不同。(1) 计量设备药液投入原水中必须有计量或定量设备，并能随时调节。计量设备多种多样，应根据具体情况选用。计量设备有：转子流量计、电磁流量计、苗嘴、计量泵等。其中苗嘴是最简单的计量设备，适用于人工控制。因此本设计中计量设备选用苗嘴。(2) 投加方式常用的投加方式有：泵前投加、高位溶液重力投加、水射器投加、泵投加。1) 泵前投加：药液投加在水泵吸水管或水喇叭口处。这种投加方式安全可靠，一般适用于取水泵房距厂房较近这。2) 高位溶液重力投加：当取水泵房距水厂较远者，应建造高架溶液池利用重力将药液投入水泵压水管上或投加在混合池入口处。这种方法安全可靠，但溶液池位置较高。3) 水射器投加：利用高压水通过水射器喷嘴和喉管之间真空抽吸作用将药液吸入，同时随水的余压注入原水管中。这种投加方式设备简单，使用方便，溶液池高度不受太大限制，但水射器效率低，且容易磨损。4) 泵投加：有利于药液与水的混合，采用计量泵和离心泵配上流量计自动控制系统。由于在本设计中，水源取水口仅离水厂50m，故设计中采用泵前投加。2.2 混凝剂的选择应用于饮用水处理的混凝剂应符合混凝效果好、对人体健康无害、使用方便、货源充足、价格低廉等要求。本设计中选用的混凝剂为碱式氯化铝Al(OH)Cl简写为PAC。碱式氯化铝在我国七十年代初开始研制应用，因效果显著，发展较快，被广泛应用，在水中对胶粒起电性中和级吸附架桥作用。本设计水厂混凝剂最大投药量为30mg/L。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使用范围广。(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，成本较三氯化铁较低。(5) 无机高分子化合物2.3 混合设备混合设备的基本要求是：药剂与水的混合必须均匀快速。混合的方式主要有：水泵混合、管式混合、机械混合池。(1) 水泵混合：药剂投加在水泵吸水管处或喇叭口处，利用水泵叶轮告诉旋转以达到快速混合目的。混合效果好，不需要另建混合设施，节省动力，各型水厂均可采用。但当取水泵房距水厂构筑物较远时，不宜采用水泵混合。且水泵混合设备复杂，管理麻烦，机械耗能较大，维护管理复杂。(2) 管式混合：管式混合即将药剂直接投入水泵压水管中以借助管中流速进行混合。目前使用广泛的管式混合器是“管式静态混合器”。这种混合器构造简单，无活动部位件，安装方便，混合快速而均匀。但缺点是流量小时，混合能力下降。(3) 机械混合：可以适应流量、水温等变化，但是也增加了相应的机械设备，维修管理上的不方便。综上所述，水源最小流量为Q=8.25 m/s，能满足给水厂的设计需求，因此水厂流量稳定，不会有太大变化。所以采用管式静态混合器。2.4 絮凝设备絮凝设备的基本要求是：原水与药剂经混合后，通过絮凝设备应形成肉眼可见的大的密实絮凝体。概括起来分为两大类：水力搅拌式和机械搅拌式。目前国内使用较多的是水力絮凝池及其各种组合形式，主要有隔板絮凝池、折板絮凝池、网格絮凝池。各絮凝池优缺点如表2-1所示表2-1絮凝池类型及特点表类型特点适用条件隔板式絮凝池往复式优点：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。转折处矾花易破碎。适用于水量大于30000 m/d的水厂；水量变动小回转式优点：絮凝效果好，水头损失小，构造简单管理缺点：出水流量不宜分配均匀，出口处宜积泥水量大于30000 m/d的水厂；水量变动小者，改建和扩建旧池时更实用。折板式絮凝池优点：絮凝效果好，絮凝时间段，容积较好缺点：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网格絮凝池优点：絮凝效果好，水头损失小，絮凝时间段缺点：末端池底易积泥根据以上各种絮凝池特点及实际情况进行比较，本设计选用往复式隔板絮凝池。2.5 沉淀池选择沉淀池类型时，应根据原水水质、设计生产能力、处理后水质要求，斌考虑原水水温变化、处理水量均匀程度以及是否连续运转等因素，结合当地条件通过技术经济比较确定。根据水在池中流动的方向，沉淀池分为平流式、辐流式和斜管（板）沉淀池。各沉淀池的类型与特点如表2-2所示。表2-2沉淀池类型与特点类型特点适用条件平流式沉淀池优点：造价较低；操作管理方便施工比较简单，对原水浊度适应性高。缺点：占地面积大，水力排泥时排泥困难。一般适用于大中型水厂辐流式沉淀池优点：多用机械排泥，运行效果好管理较简单啊，排泥设备趋于定型。缺点：机械排泥设备复杂，对施工质量要求高适用于处理高浊度水斜管（板）沉淀池优点：沉淀效率高，池体小，占地小，缺点：斜管（板）耗材高，对原水浊度适应性较平流池较差。适用于沉淀池改造扩建和挖潜根据以上各种沉淀池及实际情况进行比较，原水经投药、混合与絮凝后，水中悬浮杂质已形成粗大的实体，要在沉淀池中分离出来以达到澄清的作用。因此本设计选用斜管沉淀池。2.6 滤池滤池的型式选择，应根据设计生产能力、原水水质和工艺流程的高程布置等因素，结合当地条件，通过技术经济比较确定。目前国内应用于设计工程的滤池有：普通快滤池，无阀滤池、虹吸滤池、移动罩滤池和V型滤池。各滤池的类型特点如表2-3所示表2-3滤池类型和特点类型滤料特点使用范围普通快滤池单层砂滤料优点：材料易得，价格低，单池面积大，采用减速过滤，水质好缺点：阀门多易损坏，价格高，需有全套冲洗设备。一般用于大中型水厂；单池面积不宜大于100m无烟煤石英砂双层滤料优点：含污能力大，可采用较大流速，减速过滤，水质好，冲洗水少缺点：滤料价格高，易流失；冲洗困难，易积泥球。适用于大中型水厂，单池面积不宜大于100m无阀滤池单层砂滤料优点：不需要设置大型阀门；自动冲洗管理方便；可成套定制。缺点：冲洗效果较差，浪费水量；等水头变速过滤，水质差。适用于小型水厂，一般在10000m/d以下虹吸滤池单层砂滤料优点：不需要大型阀门，自动冲洗，管理方便。缺点：池深单池面积小，冲洗水量大；等速过滤，水质不如变速过滤。适用于中型水厂，一般在21010m/d移动罩滤池单层砂滤料优点：造价低，不需要大型阀门；结构简单；占地少，节能缺点：需要移动冲洗设备；技术要求高；起始滤速不宜过高适用于大中型水厂，单个面积宜小于100 mV型滤池单层砂滤料优点：采用气水反冲洗，有表面横向扫洗作用，冲洗效果好，节水缺点：过滤周期长适用于大中型水厂根据以上滤池特点及实际情况进行比较，本设计选用V型滤池。2.9 消毒系统水的消毒处理是生活饮用水处理工艺的最后一道工序，其目的在于灭杀水中的致病微生物，防治水质传染病的危害。目前国内应用最广泛的是采用液氯消毒，氯除了消毒外，还有氧化还原作用。加氯操作简单，价格较低，且在管网中有持续消毒杀菌作用。原水水质好时，一般为滤后消毒，它的杀菌能力较强，维持水中含氯量持久。第三章 混凝沉淀第一节 药剂投配设备1药剂溶解池和溶液池的计算1.1 溶液池已知计量水量Q=54000m/d=2250 m/h，选用混凝剂为碱式氯化铝，混凝剂的最大投药量为30mg/L，药溶液浓度15%，一天调制次数n=3。溶液池容积按下式计算：W=式中 W溶液池体积；mQ处理水量；m/ha混凝剂最大投加量；mg/Lc溶液浓度，一般取5%20%n每日调制次数，取n=3W=3.59 m取3.6m，溶液池设置两个，采用矩形钢筋混凝土结构，每个容积均为W，以便交替使用，保证连续投药。取有效水深H=2.0m，总深H= H+H+H式中 H超高，取0.2mH渣深度，取0.1mH= H+H+H=2.0+0.2+0.1=2.3m溶液池采用矩形，溶液池尺寸为长宽高=1.6m1m2.3m=3.68 m。1.2 溶解池溶解池容积按下式计算：W=（0.20.3）W式中W溶液池容积，本设计取0.3 WW溶解池容积W=0.3W=0.33.6=1.08 m取1.0 m，溶解池设置两个，采用矩形钢筋混凝土结构，每个容积均为W，以便交替使用，保证连续投药。取有效水深H=1m，总深H= H+H+H式中 H超高，取0.2mH渣深度，取0.1mH= H+H+H=1+0.2+0.1=1.3m溶解池采用矩形，溶解池尺寸为长宽高=1 m1m1.5m=1.3m，池底坡度0.02溶解池的放水时间采用t=10min，则放水量q=1.7L/s查水力计算表得放水管径d=50mm，相应流速为v=0.86m/s（钢管）。溶解池底部设管径d=100mm的排渣管一根。1.3 投药管投药管流量q=0.0833 m/s查水力计算表得放水管管径d=20mm，相应流速为0.26 m/s。1.4 溶解池搅拌设备溶解池搅拌设备采用中心固定式平桨式搅拌机。第二节 混合设备1混合设备设计计算设计总计水量Q=54000 m/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，且投药管上多出开孔，使药液均匀分布，进水管采用两条，流速v=1.0m/s。设计草图如图3-1图3-1管式静态混合器计算草图静态混合器在絮凝池进水管，设计流量为q=0.32 m/s则静态混合器的管径为：D= =0.65m，本设计采用D=650mm混合器混合长度为：L=1.1DN=1.10.653=2.2m混合时间为T= =2.2s水头损失为h=0.1184N=0.11843=0.24m2000符合要求第三节 反应设备1絮凝池的选择本设计中絮凝池选用往复式隔板絮凝池，絮凝池设计n=2组，每组1池，絮凝池长宽比Z=1.2，每池的设计流量为Q=1125 m/h=18.75 m/min=0.31m/s，絮凝时间T=20min2絮凝池设计计算絮凝池单池有效容积V= QT=18.7510=187.5 m取絮凝池平均水深为H=1.2m，单池平面面积=156.25池长（隔板间净距离之和）L=11.4m池宽B=ZL=1.211.4=13.6813.7隔板间距絮凝池起端流速取v=0.5m/s，末端流速取v=0.2m/s。首先根据起、末端流速和水平水深算出起、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：a=0.5m末端廊道宽度：a=1.25m廊道宽度分成4段，各段廊道宽度和流速见表3-1。应注意，表中所求廊道内流速按平均水深计算，故只是廊道真实流速的近似值，因为廊道水深是递减的。表3-1廊道宽度和流速计算表廊道分段号1234各段廊道宽度（m）0.50.60.81.1各段廊道流速（m/s）0.50.420.310.20各段廊道数5443各段廊道总净宽（m）2.52.43.23.3四段廊道宽度之和b=2.5+2.4+3.2+3.3=11.4取隔板厚度=0.2m，共16块隔板，则絮凝池总长度L=11.4 +160.2=14.6m水头损失计算按下式计算h=式中 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第i段廊道内水流转弯次数；隔板转弯处局部阻力系数。往复式隔板=3；第i段廊道总长度，m-第i段廊道过水断面水力半径，mC流速系数，随水力半径和池底及池壁粗糙系数n而定，通常按满宁公式C=R计算。R=0.21mC=R=0.25=59，C=3517其他段计算结果R=0.24，C=61，C=3721R=0.3，C=63，C=3969R=0.38，C=65，C=4225廊道转弯处的过水断面面积为廊道断面积的1.21.5倍，本设计取1.2倍，则第一段转弯处流速 m/h式中 第i段转弯处的流速m/s单池处理水量，m/h第i段转弯处断面间距，一般采用廊道的1.21.5倍池内水深，m其他三段转弯处流速为=0.36 m/h=0.27 m/h=0.20 m/h各廊道长度为各段转弯处的宽度为0.6m；0.72m；0.96m；1.32 m=n（B-0.6）=5（13.7-0.6）=65.5=n（B-0.72）=4（13.7-0.72）=51.68=n（B-0.96）=4（13.7-0.96）=50.96=n（B-1.32）=4（13.7-1.32）=49.52各段水头损失为表3-2所示h=表3-2各段水头损失表段数CCh150.50.4365.50.215935170.163240.420.3651.680.246137210.090340.310.2750.960.36339690.063430.200.2049.520.386542250.020合计h= h=0.336GT值计算G= ,符合设计要求GT=52.162060=62580符合要求混凝池与沉淀池合建，中间过渡段宽度为1.5m。第四节 沉淀澄清设备1沉淀池选择通过前文讨论，本设计沉淀池的采用异向斜管沉淀池，设计2组。设计流量为1125 m/h，斜管沉淀池与絮凝池合建，池宽为13.7m，斜管材料采用厚0.4mm塑料板热压成六角形蜂窝管，内切圆直径d=25mm，长1000mm，水平倾角60，斜管沉淀池计算草图见图3-2。图3-2斜管沉淀池计算草图2斜管沉淀池设计计算2.1 平面尺寸计算沉淀池清水区面积式中 q表面负荷，m/（mh），一般采用911 m/（mh），本设计取10 m/（mh）。沉淀池长度及宽度则沉淀尺寸为为配水均匀，进水区布置在13.7m厂的一侧，在7.5m的长度中扣除无效长度0.5m，因此进口面积（考虑斜管结构系数1.03）式中 斜管结构系数，取1.03沉淀池总高度式中 沉淀池超高，m；本设计取0.3m清水区高度，m；本设计取1.2m斜管区高度，m；斜管长度为1.0m，安装倾角60，则=0.87m配水区高度，m；本设计取1.5m排泥槽高度，m；本设计取0.8m2.2 进出水系统沉淀池进水设计沉淀池进水采用穿孔花墙，孔口总面积式中 孔口总面积，v=孔口速度，m/s每个孔口的尺寸定为10cm10cm,则孔口数47个。进水孔位置应在斜管以下，沉淀区以上部位。沉淀池出水设计沉淀池的出水采用穿孔集水槽，沿进水方向布置10条集水槽，为了施工方便槽底为平坡，集水槽中心距为，每条集水槽长，每条集水量为考虑池子的超载系数为20%，故槽中流量为对于矩形槽，其最佳过流断面的宽深比为2，即b=2h。再由临界水深的计算可得槽宽为槽内水流速度为v=0.5m/s集水槽终点水深为为了施工方便，槽中水深统一按=0.3m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0.05m。槽的超高取0.15m。集水槽总高度孔眼计算集水槽两端开有圆孔以收集清水，所需总面积式中集水槽流量，流量系数，取0.62孔口淹没水深，取0.05m孔口总面积孔眼孔径采用d=40mm，则单孔面积孔眼个数集水槽每边孔眼数为26，则孔眼中心距为=0.66m出水管及出水总渠6条集水槽汇入出水总渠，渠内流量为0.3，按最佳过流断面计算渠宽为考虑要满足出水管的宽度要求出水总渠的宽度取0.6。出水渠终点水深m出水总渠起端水深取0.3m，考虑到集水槽流进入出水总渠时应自由跌落高度取0.05m，即集水槽应高于出水总渠起端水面0.05m，则集水渠总高度为H=0.05+1+0.3=1.35m出水的水头损失包括孔口损失和集水槽内的损失。孔口损失为集水槽内的损失故出水的总水头损失为=0.037+0.068=0.105m，设计取0.11m沉淀池排泥系统设计采用穿孔管进行重力排泥，穿孔管横向布置，沿水平垂直方向共设8根，双侧排泥至集尼渠。设集泥渠长11m，BH=0.3m0.3m,孔眼采用等距布置，穿孔管长11.5m，首末端集泥比为0.5，查表=0.72，孔径d=25mm，孔口面积0.00049，取孔距s=0.4m。孔眼总个数个孔眼总面积穿孔管断面积为穿孔管直径为取直径为150mm，孔眼向下，与中垂线成45，并排排列，采用气动快开式排泥阀。3 核算雷诺数水力半径当水温t=20C时，水的运动粘度=0.01斜管内水流流速为=0.321/s弗劳德系数，介于0.0010.0001之间，满足设计要求。斜管中的沉淀时间，满足要求第四章 过滤第一节 滤池的选型1滤池的选型通过前文讨论，本设计的滤池选用V形滤池，设置两组，每组滤池设计滤速v=10m/h。第一步气冲冲洗强度；第二步气-水同时反冲，空气强度，水强度；第三步水冲洗强度；第一步气冲时间；第二步气水冲洗时间；第三步水冲时间t。冲洗时间10min；冲洗周期48h。反冲洗强度1.8 ，滤池采用单层厚均质石英砂滤料，粒径0.961.35mm，不均匀系数1.2-1.6。计算草图如图4-3图4-3V型滤池计算草图3 滤池的设计计算3.1 平面尺寸计算滤池工作时间滤池总面积为了节省占地，选用双格V型滤池，池底板用混凝土，单格宽B=4m，单格长L=8m,（V型滤池的长宽比取2:1，滤池中央气-水分配槽将滤池宽度分成两半，每一半宽度不宜超过4m）面积32，共4座，每座面积64，总面积256。校核强制滤速，满足要求滤池高度的确定式中 气水室高度，0.70.9 m，取0.8 m滤板厚度，m；,取0.1m滤料层厚度，m；取1.2m滤层上水深，m；取1.4m进水系统跌差，m；取0.4m进水总渠超高，m；取0.3m滤板承托层厚度，m；取0.1水封井设计滤层采用单层均质滤料，粒径0.961.35mm，不均匀系数为1.21.6，均质滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算式中 水流通过滤料层的水头损失，cm水的运动黏度，20C时为0.0101g重力加速度，981滤料孔隙率，取0.5与滤料体积相同的球体直径，cm；取0.1cm滤层厚度，120cm滤速，v=10m/h=0.28m/s滤料颗粒球度系数，天然沙粒0.750.80，取0.8根据经验，滤速为812 m/s时，清洁滤料层的水头损失一般为3050cm，计算值比经验值低，取经验值的底限30cm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，忽略其他水头损失，则每次反冲洗后刚开始过滤时的水头损失为，为保证正常过滤时池内液面高出滤料层，水封井出水堰定高与滤料层相同，设水封井平面尺寸22。堰底板比滤池底板低0.3m，水封井出水堰总高为：每座滤池过滤水量水封井并出水堰堰上水头由矩形堰的流量公式计算得则反冲洗完毕，清洁滤料层过滤时，滤池液面比滤料层高0.175+0.52=0.695m2.反冲洗管渠系统本设计采用长柄滤头配水配气系统，冲洗水采用冲洗水泵供应，为适应不同冲洗阶段对冲洗水量的要求，冲洗水泵采用两用一备的组合，水泵宜与滤池合建，且冲洗水泵安装应符合泵房的有关设计规定反冲洗用水流量反冲洗用水流量按水洗强度最大时计算，单独水洗是反洗强度最大为5 反冲洗配水系统的断面计算配水干管进口流速应为1.5m/s左右，配水干管的截面积反冲洗配水干管用钢管，DN600，流速1.13m/s。反冲洗水由反洗配水干管输送至气水分配渠，由气水分配渠底侧的布水方孔配水到滤池底部布水区。反冲洗水通过配水方孔按反冲洗支管的流速取值，配水支管流速为1.01.5m/s，取，则配水支管的截面积，此为配水方孔总面积，沿渠长方向各两侧均匀布置20个配水孔，共40个，孔中心距0.6吗，每个孔口面积，每个孔口尺寸取0.1m0.1m反冲洗用气量计算采用鼓风机直接充气，采用两组，一用一备。反冲洗用气流量按气冲强度最大时空气流量计算，这时气冲强度为15 配气系统的断面计算配气干管进口流速应为5m/s左右，则配气干管的截面积反冲洗配气干管采用钢管，DN500，流速4.9m/s，反冲洗用空气由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40个，反冲洗用空气通过布气小孔的流速按反冲洗配气干管的流速取值。反冲洗配气支管流速为10m/s，配气支管的截面积每个布气小孔面积，孔口直径d=0.05m每孔配气量气水分配渠的断面设计对气水分配渠断面面积要求的最不利条件发生在气水同时反冲洗时，即气水同时反冲洗是要求气水分配渠断面面积最大。一次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水的流量气水同时反冲洗时反冲洗空气的流量气水分配渠的气水流速均按相应的配水配气干管流速取值，则气水分配干渠的断面积3.滤池管渠的布置3.1 反冲洗管渠a.气水分配渠气水分配渠起端宽取0.4m，高取1.5m，末端宽取0.4m，高取1m。则起端截面积0.6，末端截面积，两侧沿程各布置20配水小孔和20个配气小孔，孔间距0.6m，共40个配水小孔和配气小孔，气水分配渠末端所需要最小截面积为末端截面积0.4，满足要求。b.排水集水槽排水集水槽顶端高出滤料层顶面0.5，则排水集水槽起端槽高式中、同前，1.5为气水分配渠起端高度。排水集水槽末端高式中、同前，1.0为气水分配渠末端高度。坡底排水集水槽排水能力校核由矩形断面暗沟（非满流，n=0.013）计算公式校核集水槽排水能力。设集水槽较高0.3m，则槽内水位高，槽宽，湿周m水流断面水力半径水流速度过流能力实际过水量 3.2进水管渠进水总渠四座滤池分成独立的两组，每组进水总渠过水流量按强制过滤流量设计，流速0.81.2m/s，采用1.0m/s，则强制过滤流量过水断面，进水渠宽1.0m，水面高0.3m单池进水孔每座滤池在进水侧壁开三个进水孔，进水总渠的浑水通过进水孔进入滤池，两侧进水孔口在反冲洗时关闭，中间进水孔口设手动调节闸板，在反冲洗时不关闭，供给反洗表扫用水。调节闸板的开启度，使其在反冲洗时的进水量等于表面扫洗用水量，孔口面积按孔口淹没出流公式计算，强制过滤水量Q=0.3 孔口两侧水位差取0.1m，则孔口总面积中间空面积按表面扫吸水量设计孔口宽B=0.7m，孔口高H=0.4m两个侧孔口设阀门，采用橡胶囊充气阀，每个测控面积孔口宽B=0.7m，孔口高H=0.2m3.3宽顶渠位保证进水稳定性，进水总渠引来的待滤水经过宽顶堰进入每座池内的陪谁去，在经配水渠分配到两侧的V型槽。宽顶堰堰宽取，宽顶堰与进水总渠平行布置，与进水总渠侧壁相距0.5。堰上水头由矩形堰的流量公式3.4滤池配水渠进入，每座滤池的待滤水经过宽顶堰溢流至配水渠，由配水渠两侧的进水孔进入滤池的V型槽，滤池配水渠宽取，渠高为1.0m，去总长等于滤池总宽，则渠长，当渠内水深时，末端流速（进来的待滤水又分配渠中段向渠两侧进水孔流去，没测流量）满足滤池进水渠流速在0.81.2m/s的要求配水渠能力校核配水渠的水力半径配水渠的水力坡降渠内水面降落量配水渠最高水位渠高1m所以配水渠的过水能力满足要求3.5 V型槽的设计V型槽槽底设表扫水出水孔，直径取，间隔取0.15m，每槽共计60个，则单侧V型滤池表扫水出水孔面积表扫水出水孔低于排水集水槽定0.15m，即V型槽槽底的高度低于集水槽堰顶0.15m。根据潜孔出流公式，其中Q为单格滤池的表扫水流量，则表面扫洗时V型槽内水位高出滤池反冲洗时液面反冲洗时排水集水槽的堰上水头由矩形堰流量公式求得，其中b为集水槽长，Q为单格滤池反冲洗流量所以，V型槽倾角45，垂直高度1m，壁厚0.5m.反冲洗时V型槽顶高出槽内液面高度为冲洗水塔容积按一座滤池冲洗水量的1.5倍计算反冲洗配水干管采用DN600，管内流速1.44/s，1000i=2，布置管总长60m，则反冲洗水箱底到滤池配水间的沿程损水头失之为局部水头损失冲洗水箱底到滤池配水间的沿程及局部水头损失之和为滤池配水系统的水头损失滤料层水头损失式中 滤料石英砂的密度，=2.65t/水的密度，=1t/滤料膨胀前的孔隙率，=0.41滤料层膨胀前的厚度，=1.2m安全富余水头，第五章 消毒第一节 加药量的确定、设备的选择1加氯量的确定、设备的选择本设计采用液氯进行滤后消毒，投加点在通往清水池的管道中，最大投氯量为，氯与水接触时间不小于30min。则总加氯量为式中 加氯量，kg/ha最大加氯量，3需消毒的水量，储氯量按一个月考虑为了保证氯消毒时的安全和计量正确，采用加氯机投氯，并设校核氯量的计量设备。选用加氯机两台，一用一备。氯瓶采用5个1吨液氯钢瓶，尺寸为（）。2加氯间的布置加氯间滤池和清水池，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