海安县地面水厂设计

天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计1摘 要本次设计内容是海安县地面水厂工程。设计书由设计资料、设计说明书和设计计算书三部分组成。设计的主要内容包括：设计规模的确定、给水系统选择、给水方案比较、净水厂和二级泵房设计。水厂设计规模为7万m 3/d,以新通扬河为水源，该河水质达到二级水质标准，可以作为地面水厂的取水水源。设计工艺流程为：原水一泵站管式静态混合器回转式絮凝池斜管沉淀池普通快滤池清水池二泵站用户。水厂出水水质要求达到国家生活饮用水卫生标准（GB 5749-2006）。水厂位于海北乡景里村江海公路北边一块方形地面上，占地约25亩。此处靠近取水边缘，且紧靠江海公路，是一个风景优美的现代化水厂。关键字：给水水厂；回转式絮凝池；斜管沉淀池；普通快滤池天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计2ABSTRACTThe design content is ground water plant int Haian. Design document includes the design data, design specifications and design calculations the main contents of the design includes: the determination of the design scale, selection of water supply system, comparison of water supply scheme, design of the water treatment plantand the second pumping station.The design size of water plant is 70,000 m3 / d, water from the new Tongyang River is raw water, the quality of the river water meets Grade water quality standards and it can be used as the raw water of the plant Design process: raw water pumping stationstatic mixerfolded-plate flocculating tankinclined tube settler rapid filterclear water reservoirsecond pump stationuser. The effluent water quality is required to achieve nationaldrinking water health standards(GB 5749-2006).Water plant is locatedin a square ground north of Jianghai Road in the Haibei village Jingli town, covering about 25 acres. Its near the water edge, and close to Jianghai road Its a beautiful and modern water plant.Keywords: Water supply plant;folded-plate flocculating tank;inclined tube settler;rapid filter天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计3目 录第一章 概论 11.1 设计依据及设计范围 11.2 自然概况及水源选择 2第二章 水质、水源、水压 42.1 水质 42.2 水量、水压 4第三章 水处理厂的工艺设计 53.1 厂址的选择 53.2 设计原则 53.3 处理流程的比较与选定 53.4 水厂平面布置及高程布置 133.5 一级泵房设计 153.6 二级泵房设计 16第四章 人员编制 184.1 人员编制 18第五章 各构筑物的设计计算 19天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计45.1 处理水量计算 195.2 加药设备设计计算 195.3水处理构筑物设计计算 21参考文献 46外文资料中文译文致谢天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计5第一章 概论1.1设计依据及设计范围1.1.1设计题目海安县地面给水厂设计1.1.2设计任务根据指定水源、厂址和有关设计资料，设计水厂一座。并满足：1. 设计供水规模70000米 3/日；2. 出厂水压要求0.35MPa；3. 出厂水质要求：符合生活饮用水卫生标准（GB 5749-2006）中的规定。1.1.3设计依据本次设计依据下列资料： 1. 设计任务书2. 室外给水设计规范（GB 50013-2006）3. 给水排水设计手册（第一册、第三册、第十册、第十一册、第十二册）1.1.4设计范围本次设计的范围为海安县自来水厂扩建的设计，水源取自新通扬运河。其任务是担负城市居民生活用水的和工业企业的生产用水，需新建一水厂或扩建原有地表水厂来改善供水能力、供水范围远不能满足要求的现状。1.1.5设计要求1. 毕业设计是总结和巩固在校四年所学知识，培养学生将所学理论综合运用于解决工程实际问题，提高独立工作能力，培养刻苦钻研和创造的精神。2. 在教师指导下，学生应独立地作出自己的毕业设计并提出个人的设计天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计6文件。如有可能，根据教师的意见，学生可结合自己情况对某些问题作深入一步的钻研，并提出相应的报告。3. 毕业设计中，学生应从搜集、分析资料开始至施工图设计为止，进行全部工艺设计过程，完成净水厂扩初工艺设计和部分处理构筑物的施工图设计。1.1.6设计步骤及成果选择方案，并绘制处理工艺流程示意图。1. 计算各构筑物的设计流量及其他参数。2. 选择混凝剂、消毒剂，计算投加量；设计加药间、加氯间、药库、氯库。3. 沉淀、过滤、絮凝设备与清水池的设计计算，并绘制CAD图。4. 水厂处理工艺的平面布置及高程设计。5. 绘制水厂总平面及高程CAD图。设计完成设计计算说明书一份，水厂总平面图，高程图，絮凝池，沉淀池，过滤池，清水池，加氯间，二泵站图纸各一张。1.2自然概况及水源选择1.2.1地形概况海安镇地势平坦，地面标高为4.55.0m（黄海高程系），流经市区的河流较多。1.2.2工程地质1.土壤承载力满足基建设要求；地下水埋深1.1m（自然地面以下）。1.2.3气象资料1. 气温 年平均气温 15摄氏度；最热月月平均最高31.1摄氏度；最冷月月平均最低-0.5摄氏度；2. 降雨量 天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计7年平均降雨量1074.1 mm；年平均相对湿度86%；3. 风向常年主导风向东南风；历年平均风速3.3m/s；4. 最大冻土深度： 16cm；5. 最大积雪深度： 18cm；1.2.4水源选择新通扬运河河面宽，水深，河床好，水量大，常年流向自西向东。据所收集资料表明，泰州、姜堰东侧新通扬河段水质尚好，受污染不太严重，进入海安境内的新通扬运河段受到沿途部分工业废水的污染，但大部分污染分布在下游，上游很少。新通扬运河的感官性状指标尚可。水质透明度较好，水面漂浮物及水中悬浮物很少。该河水质达到地表水环境质量标准（GB 3838-2002)中的类水质标准，可以作为地面水厂的取水水源。天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计8第二章 水质、水量、水压2.1水质2.1.1水源水质原水水质：各项指标达到地表水环境质量标准（GB 3838-2002)中的 类水质标准；2.1.2出水水质达到国家生活饮用水卫生标准（GB 5749-2006）。2.2水量、水压2.2.1最高日供水量 。370/Qmd2.2.2出厂水压 P0.35MPa。天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计9第三章 水处理厂的工艺设计3.1厂址的位置海北乡景里村江海公路北边一块方形地面上，占地约25亩。此处靠近取水边缘，且紧靠江海公路。3.2设计原则1. 水处理构筑物的生产能力，以最高日供水量加水厂自用水量进行设计。2. 水厂设计中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。3. 设计中严格遵守设计规范的规定。4. 水厂内设备机械化和自动化程度，本着提高科学管理水平和增加经济效益的原则，根据实际生产要求、技术经济合理性和设备供应情况，妥善确定， 逐步提高。3.3处理流程方案的比较与选定3.3.1确定处理工艺的原则工艺先进，技术成熟，适应性强,管理方便，有一定的运转经验，根据原水水质水量,考虑气象、水文、地质条件，并结合水厂的设计规模及各个构筑物的优缺点确定水处理的工艺流程。3.3.2确定处理工艺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：天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计101. 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。2. 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 。3. 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。4. 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。本设计采用常规的净水处理工艺， 其净水工艺流程如下：图标方案确定：（1（ 混合器在混合方式上，混合池混合占地大，混合效果好，适用于大中型水厂；水泵混合设备简单，节省动力，但吸水管较多时，投药设备要增加，安装管理较麻烦；机械搅拌混合耗能大，管理复杂；管式混合具有占原水 混合 沉淀池市政管网絮凝池 滤池二级泵房清水池混凝剂消毒剂天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计11地极小、投资省、设备简单、宜用于水厂的扩建。相比之下，管式混合器更适合本水厂的设计。（2（ 絮凝池表3-1 絮凝池的类型及特点表类 型 特点 适用条件往复式优点：1.絮凝效果好2.构造简单，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4.出水流量不易分配均匀1.水量大于30000m 3/d的水厂；2.水量变动小者隔板式絮凝池回转式优点：1.絮凝效果好2.水头损失小3.构造简单，管理方便缺点：出水流量不宜分配均匀1.水量大于30000m 3/d的水厂；2.水量变动小者；3.适用于旧池改建和扩建折板式絮凝池优点：1.絮凝效果好2.絮凝时间短。缺点：1.构造较复杂水量变化不大的水厂网格絮凝池优点：1.絮凝效果好2.絮凝时间短3.构造简单缺点：水量变化影响絮凝效果1.水量变化不大的水厂2.单池能力以1.02.5万m 3/d为宜机械絮凝池优点：1.絮凝效果好2.水头损失小3.可适应水质、水量的变化缺点：需机械设备和经常维修大小水量均适用，并适应水量变化较大的水厂天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计12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、栅条絮凝、折板絮凝和波纹板絮凝。这几种形式的絮凝池在大、中型水厂中均有使用，都具有絮凝效果好、水头损失小、絮凝时间短、投资小、便于管理等优点，并且都能达到良好的絮凝条件，因为是水厂的扩建，回转式隔板式絮凝池更适合。（3（ 沉淀池表3-2 各种形式沉淀池性能特点和适用条件表型式 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2、机械排泥设备，维护复杂；3、占地面积较大1、 一般用于大中型净水厂；2、原水含砂量大时作预沉池竖流式优点： 1、排泥较方便2、一般与絮凝池合建，不需建絮凝池；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1、一般用于小型净水厂；2、常用于地下水位较低时辐流式优点： 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、改建和挖槽天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计132、排泥较困难设计采用斜管式沉淀池，它宜用于旧沉淀池的扩建，适合于大中型净水厂等特点。而辐流式施工较平流式困难，刮泥机维护管理复杂，金属耗量大；平流沉淀池占地面积大。（4（ 滤池表3-3 各种形式滤池性能特点和适用条件表型式 性能特点 适用条件多层滤料滤池优点： 1、含污能力大；2、可采用较大的流速；3、能节约反冲洗用水，降速过滤水质较好； 缺点： 1、滤料不易获得且昂贵管理麻烦2、滤料易流逝且冲洗困难易积泥球，需采用助冲设备；只有三层滤料、双层滤料适用大中型水厂普通快滤池优点： 1、有成熟的运行经验运行可靠2、采用的砂滤料，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，池深适中，采用降速过滤，水质较好向下流、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100m 2双阀滤池优点：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缺点：必须增加形成虹吸得抽气设备。采用拥有成熟运转经验的普通快滤池。它的优点是采用砂滤料，材料易得，价格便宜；采用大阻力配水系统，单池面积可较大；降速过滤，效果好。虹天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计14吸滤池池深比普快滤池大，冲洗强度受其余几格滤池的过滤水量影响，冲洗效果不如普通快滤池稳定。故而以普快滤池作为过滤处理构筑物。（5（ 消毒剂表3-4 各消毒剂性能（表要居中放置）名性 称能液氯、漂白粉 二氧化氯 臭氧消毒杀菌 优良（HOCl） 优良 优良灭病毒 优良（HOCl） 优良 优良灭活微生物效果 第三位 第二位 第一位PH值影响消毒效果随PH值增大而减小，PH=7时，消毒效果最好PH影响较小，PH7时较有效Ph值影响小，PH值小时，剩余臭氧残留较久在管网中的剩余消毒作用有 比液氯有更长的剩余消毒时间 无，需补加氯国内应用情况 广泛 在城市水厂中极少应用 较少接触时间 30min 数秒至10min适用条件极大多数水厂用氯消毒，漂白粉只适用于小水厂原水中有机物如酚污染严重时，须在现场制备，直接应用制水成本高，适用于有机污染严重的情况。因无持续消毒作用，在进入管网的水中还需加少量氯消毒采用被广泛应用的氯及氯化物消毒，氯消毒的加氯过程操作简单，价格较低，且在管网中有持续消毒杀菌作用。虽然二氧化氯，消毒能力较氯强而且能天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计15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。工艺流程如下所示。原水一泵站管式静态混合器隔板絮凝池（回转式）斜管式沉淀池普通快滤池清水池二泵站3.3.3选择药剂1. 选择混凝剂水质的混凝处理，是向水中加入混凝剂（或絮凝剂），通过混凝剂水解产物压缩胶体颗粒的扩散层，达到胶粒脱稳而相互聚结；或者通过混凝剂的水解和缩聚反应而形成的高聚物的强烈吸附架桥作用，使胶粒被吸附粘结。表3-5 水处理工程常用混凝剂（表要居中放置）名称 硫酸铝 硫酸亚铁（绿矾）三氯化铁 聚合氧化铝（PAC）化学式OHSAl234218)(FeS247OHFeCl236mnClAl62)(对水温和PH的适性适用于 20-40； PH=5.7-7.8时，主要去除水中悬浮物； PH=6.4-7.8时，处理浊度高、色度低的水；适用于碱度和浊度高、PH=8.5-11.0的水；受温度影响小不大受温度影响，适用于PH=6.0-8.4温度适应性强，适用于PH=5.0-9.0使用条件一般都可适用，原水须有一定碱度；处理低温低浊水时，絮凝效果差，絮凝效果差，投加量大时，有剩余 3Al和 ，影响水24SO质处理低浊度水时，效果好于铝盐；不适于色度高和含铁量高的水；使用时，一般要把 转化2Fe成 3适用于高浊度原水，刚配制的水溶液温度高适用于低浊、高浊、和污染的原水天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计16混凝剂的投加分为干投法和湿投法两种，干投法指混凝剂为粉末固体直接投加，湿投法是将混凝剂配制成一定浓度溶液投加。我国多采用后者，采用湿投法。图3-1 湿投法混凝处理工艺流程2. 选择原则：原水水质：如水温、pH、碱度、色度、浊度等；价格；运输条件；货源。根据表2-1 中水源水质资料，原水水温在0C-20C ，平均 pH值7.5-8.0。三氯化铁比较适合本水厂。由于原水的水质良好，在不需要助凝剂就可以达到标准。（3）加药和混合方式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。3.3.4选择消毒剂选择品种：氯消毒效果较好，而且可以形成余氯持续消毒，防止管网二次污染，技术成熟，价格便宜，综合考虑经济、技术等多方面因素，选择液氯作为消毒剂。天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计173.4水厂平面布置及高程布置3.4.1水厂平面布置1. 水厂平面布置原则（1） 按功能分区，配置得当。主要是指对生产、辅助生产、生活福利各部分的布置，要做到分区明确，不过分独立分散。既有利生产，又避免非生产人员在生产区通行和逗留，以确保生产安全。在有条件时（尤其新建水厂和大水厂），最好把生产区和生活区分开，但二者之间不必设置围墙。（2） 功能明确，布置紧凑。首先应保证生产的需要，结合地形、地质、土方，结构和施工等因素全面考虑。布置时力求减少占地面积，减少连接管（渠）的长度，便于操作管理。（3） 符合工艺要求，确保安全供水。（4） 力求紧凑，占地面积小，但操作管理要方便，留有施工、检修及堆放管件的场地。（5） 充分利用地形，力求实现各处理构筑物间的重力流衔接（尽量避免中途加压）以及各构筑物的重力排泥和放空。（6） 水流方向要顺，管路尽可能短，并考虑施工、维修的方便，避免过多的立体交叉。（7） 构筑物布置应注意朝向和风向，加药间，加氯（氨）间，氯（氨）仓库等，尽可能设在水厂主导风向的下风方向，泵房及其他建筑物，尽量布置成西北向。（8） 厂内生产区与生活区尽可能分开布置避免非生产人员在生产区逗留和出入，以确保生产安全。2. 水厂的基本组成分成两部分：（1） 生产构筑物和建筑物，包括处理构筑物（絮凝池、沉淀池、滤池）、清水池、一级泵站、二级泵站、药剂间等；天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计18（2） 辅助建筑物。其中又分生产辅助建筑物和生活建筑物两种。前者包括化验室、修理部门、仓库、车库及值班宿舍等；后者包括办公楼、食堂、浴室、职工宿舍等。生产构筑物及建筑物平面尺寸由设计计算确定。生活辅助建筑面积应按水厂管理体制、人员编制和当地建筑标准确定。生产辅助构筑物面积根据水厂规模、工艺流程和当地具体情况确定。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及建筑物的功能要求，结合地形和地质条件，进行平面布置。生产构筑物、建筑物和辅助建筑物基本按南北向成一字形布置，三者各成一列，排列整齐，管理方便，能有效利用厂区面积。3. 水厂内道路、绿化、堆场等的平面布置方法：（1） 首先对生产构筑物和建筑物进行组合安排，在位置、操作条件、走向、面积等方面统盘考虑。安排时应注意高程、距离、管线和道路等。（2） 生产辅助建筑物布置；变电站临近用电量最大的二泵站。车库、值班室宜放在厂区前。（3） 生活辅助建筑物布置。宜放在厂前区内，如办公室尽量结合有关建筑物，地位应在水厂进门处，便于联系工作。水厂生产区内不宜设职工宿舍。（4） 水厂布置还应注意美观、充分绿化，在沉淀池周围，不易种植乔木，以免落叶入池。道路和绿化约占全厂面积的20%-30%。3.4.2水厂高程布置计算构筑物高程布置与厂区地形，地质条件及所采用的构筑物形成有关，而水厂应避免反应沉淀池在地面上架空太高，本设计采用清水池的最高水位与地面标高相同,即清水池的最高水位为5.0m。天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计193.5一级泵房设计3.5.1一级泵房吸水间设计水厂地面标高5.0m，河流最高水位标高为3.3m，最低水位标高为0.6m，本设计一泵站吸水井底标高为-1.0m，进水管标高为 -0.4m，宽为6m，长度14m，分为两格。3.5.2一级泵房设计水泵选择：取水泵吸压水管管路损失为2m，假设静扬程为4m，则泵站所需总扬程为，流量为3210m 3/h。mH4.102654一泵房中水泵型号选择：3用1备，选用14Sh-28A，水泵参数为：流量320L/s,扬程为11m，转速为 1470r/min，轴功率为50KW，电机功率为 75KW，效率 75%。电动机型号为JO 2-92-4,采用带底座的安装方式，则基础尺寸为 。mBL87061一泵房底标高为3.0m，采用矩形布置方式，布置草图如下。图3-2 一泵房布置图天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计20根据以上布置图，考虑起重机等设备，设计泵房高度为5m ，可得一泵房的尺寸为 。mHBL56203.6二级泵房设计设计流量为 ，扬sLhmKQh 10533792.124702470 程为 ，查给给水排水设计手册11常用设备选泵。mH35选用24Sh-19型，水泵的参数如下：表头（表不能在两页上面）型号流量（ ）sL/扬程(m)转数(r/min)功率（KW)配电动机功率(KW)效率（）800 39 240 60900 37 248 7524Sh-191200 3597025538080查手册得24Sh-19型水泵的尺寸 1795017LBHmm。泵房采用半地下式取水泵张，平面尺寸设计为20m8m，泵轴之间的间距为4.0m，靠近控制间的泵与靠近吊装间的泵距离墙的距离也为 4.0m，另外设4.0m做为吊装机械电葫芦用，共计40m。考虑起重机，高度设计为6m，则二泵房尺寸为 。与24Sh-19相对应的电动机是 Y-400-54-mHBL68206，电动机的尺寸为 14704m天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计21图3-3 二泵站布置图第四章 人员编制（下一页）4.1人员编制根据水厂规模及水厂性质，水厂人员编制见表4-1表4-1 水厂人员编制列表名称 人数 名称 人数一泵站 4 食堂 10值班室 2 宿舍 3滤站 4 机修间 8二泵站 4 仓库 2办公室 20 传达室 2水表修理间 3 车库 2Comment MS1: 参照新任务书！天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计22浴室 2 变电站 2加药间 2 绿化工人 6加氯间 2 传达室 2电修间 5 锅炉房 3总计 88第五章 各构筑物的设计计算（下一页）5.1处理水量计算高日供水量70000m 3/d，水厂自用水量范围5%-10%，本次设计，选用自用水量10%，设计处理水量：70000m 3/d（1+10%）370/md，高日平均时流量为 37021/4mh0.9/s。设时变化系数为 ，则高日高时流量 ax.7Q。.1hK5.2加药设备设计计算5.2.1加药量计算设计水量为 3210/mh。根据原水水质及水温，参考有关净水厂的运行经验，选三氯化铁为混凝剂，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。天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计235.2.2溶液池计算溶液池一般以高架式设置，以便能依靠重力投加药剂。池周围应有工作台，底部应设置放空管。必要时设溢流装置。 溶液池容积按下式计算： 147aQWcn式中 W 1溶液池容积，m 3； Q处理水量，m 3/h；a混凝剂最大投加量，mg/L；c溶液浓度，取15%；n每日调制次数，取n2。代入数据得： 1W 032475 7.7（m 3) 溶液池设置两个，每个容积为 1，以便交替使用，保证连续投药。溶液池形状采用矩形，尺寸为长宽高3.0 m2.0m1.8m,其中包括超高0.5m。溶液池实际有效容积： ,满足要求。38.710.23mW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。 5.2.3溶解池计算溶解池容积 2W31.273.0m式中： 2 溶解池容积（m 3 ），一般采用（ 0.2-0.3） 1W；本设计取0.31。天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计24溶解池也设置为2池，单池尺寸： ，高mmHBL7.10.2度中包括超高0.3m，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： ,满足条件。3410.2W溶解池的放水时间采用t10min，则放水流量：。sLWq8.3106.20查水力计算表得放水管管径 ，流速为 ，管材采md70smv9.0用硬聚氯乙烯管。溶解池底部设管径d100mm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sLWq 178.06247.602411 查水力计算表得投药管管径d15mm，相应流速为0.90m/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: hmWq3164.027式中： 1溶液池容积（m 3）Comment MS2: 下面的内容是取水构筑物吗？！天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计25耐酸泵型号25FYS-20 选用 2台，一备一用。6 药剂仓库药剂仓库储量按最大投加量期间的1个月的用量计算。考虑到远期发展，面积为150m 2，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10.0m15.0m。药库的层高不小于4m，结合药库中实际设备的安装需要，确定药库的有效尺寸为LBH=10m15m5m。5.3水处理构筑物设计计算5.3.1混合设备设计计算设计总进水量为Q=77000m 3/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。图5-1 管式静态混合器计算草图1.设计管径静态混合器设在絮凝池进水管中，设计流量 smdq3346.085270则静态混合器管径为： mvqD765.0143本设计采用D=800mm ； 2.混合单元数 0.530.5.326182Nv，本设计取N=3 ；则混合器的混合长度为：天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计261.0832.64LDNm3.混合时间 2.64.10Tsv4.水头损失 mndQh 5.0238.0461184.02.2 符合设计要求。5.校核GT值，在700-1302.8462104.98sThG1000 1s之间，符合设计要求 84.026.8，水力条件符合设计要求。5.3.2隔板絮凝池（回转式）设计计算1.已知条件已知：Q=77000m 3/d=3210m3/h采用2个絮凝池，絮凝时间t=25min ，水深H=1.2m流速：进口处v 1=0.5m/s出口处v 2=0.2m/s2. 设计计算（1） 每个池子的总容积 33210574()6QtWm（2） 池长L为了与沉淀池配合，絮凝池宽度取B=20m。 7043()1.2mHB（3） 各挡隔板间距a n天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计27廊道内水的流速v n由0. 5m/s递减至0.2m/s。3210.3()3606.4nnnQa mHvv据此公式， 的计算结果列于表表5-1 廊道圈数和宽度 （表居中放置，不能在两页上面）隔板间距a/m圈序流速Vn/(m/s)计算值 na采用值 na累计值1 0.50 10.66 10.65 0.652 0.45 2a0.73 2a0.75 1.403 0.40 30.83 30.85 2.254 0.35 4a0.94 4a0.95 3.205 0.30 51.10 51.10 4.306 0.25 6a1.32 6a1.35 5.657 0.20 71.65 71.65* 7.30注：*为均布水流，把最后一个廊道宽度（a 7=1.65）分成两股，进行回转流动。为使两股水流到达絮凝池出口（穿孔配水墙）时水量平衡，其流量各按45%与55% 分配，则近端（流程短）一股的廊道宽度为 770.45.1650.74()Qm，另一股的廊道宽度为770.5.169()Qm。絮凝池的布置，见图：天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计28图5-2 絮凝池的布置（4） 池宽度的核定取隔板厚度 =0.16m（板厚0.12m，两面粉刷各厚 0.02m），池的外壁厚度不计入。 7121nnnBaa1234567( ) （ 1a+ 2+ 3+ 4a+ 5+ 6+ 7a） 127.30+7.28+0.83+1.9217.33（m）（5） 第一道（内层）隔板长度 1l隔板端离隔板壁的距离为C=1m。 7712121()nnnlLaC=40-5.81+1+7.28+1.92天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计29=23.95（m）（6） 絮凝池廊道总长度 39.40()nL，计算过程见表表5-2 廊道总长度的计算/nlm每圈总长度 /m序数廊道长度 /na关系式 数值关系式 数值累计值1 0.50 1l23.95 12Lla48.55 48.552 1.00 21ca25.60 12454.55 103.103 1.50 32l26.90 332()la60.25 163.354 2.50 43a27.85 4124L65.65 229.005 3.50 54l28.80 512345()laa71.50 300.506 4.50 65la29.90 65L27.70 328.207 5.50 7631.25 7123456()laa41.20 369.40注：1.隔板端与隔板壁之距为C=1m；2. nl和 L的数值中未考虑隔板的厚度；3. 为每一圈廊道边长的内边长。（应该跟表在一页）1) 絮凝时间t 369.4018(min)1(52)cpLv天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计302) 水头损失h 20()nvSLmgCR式中 转弯处局部阻力系数：S转弯次；v廊道内流速，m/s；v0转弯处流速，m/s；C流速系数；R水力半径，m；L水在池内的流程长度，m。计算数据如下： 转弯处局部阻力系数 =1.0。 转弯次数S=25。 廊道内流速v采用平均值，即120.5.3(/)ms 转弯处流速v 0采用平均值。廊宽的平均值为17.31.()ncpa.02.5()4cpHRma 廊道断面的水力半径R为 1.02.35()4cpaH天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计31 流速系数C，跟水力半径R和池壁粗糙系数n(水泥砂浆抹面的渠道，n=0.013)的数值，查给水排水设计手册确定，C=67.84。 廊道总长度 nL=369.40（m）20nvhSgCR22.80.351569.40916740.()()mPa GT值水温20 C时，水的动力粘滞系数 31.09as。速度梯度为 1443725.7()610610.9108.hGst 25.78328T此GT值在 104105范围内。5.3.3斜管沉淀池设计计算（不能在最后一行）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。设计流量为3210m 3/h=0.9 m3/s，单池流量 0.945/2ms。斜管沉淀池与絮凝池合建，池宽为20m，颗粒沉降速度为 ，清水区上升流速为 ，斜管材料采用 smv5.2厚0.4mm，塑料板热压成六角形蜂窝管，内切圆直径d=30mm，长1000mm，水平倾角=60 ，斜管沉淀池计算草图如下。天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计32区区区图5-3 斜管沉淀池（图居中）1. 池体设计计算（1） 沉淀池清水区面积 21805.04mvQA其中，斜管结构占用面积按3%计，则实际清水区需要的面积为 4.18503183A（2） 沉淀池的长度及宽度因为沉淀池与絮凝池等宽， ，池长为mB20 mBAL27.904185，取 。则沉淀尺寸为 L9.320=186m2 mL3.9，为配水均匀，进水区布置在20m长的一侧。 斜管长度管内流速： smv89.260sin50 斜管长度：天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计33mdvl 60735.038892.1cosin3.10 考虑管端紊流、积泥等因素，过渡区采用250mm。斜管总长： ml8576025按1000mm计。 池子高度 54321hhH0.5.08.7467m式中 h 1保护高度（m），一般采用0.3-0.5m，本设计取0.5m；h2清水区高度（m），一般采用1.0-1.5m，本设计取1.0m；h3布水区高度（m），取1.5m；h4穿孔排泥斗槽高（m），取0.8m；h5斜管高度（m）， 。mlh87.06sin1sin5 2. 进水系统设计计算沉淀池进水采用穿孔花墙，穿孔墙上的洞口流速采用 ，洞口sv13总面积为 。2325.410mvQA每个孔口的尺寸定为15cm8cm，则孔口数为： 个。37508.154穿孔墙布于布水区1.5m的范围内，孔口分5层，每层 75个。3. 出水系统设计计算沉淀池的出水采用穿孔集水槽，出水孔口流速v 1=0.6m/s，则穿孔总面积：21375.064mQA天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计34设每个孔口的直径为4cm，则孔口的个数,取N=600 ，5970126.3FAN设沿池长方向布置10条穿孔集水槽，集水槽中心距为：L=20/10=2m。每条集水量为： smq/028.12453考虑池子的超载系数为20%，故槽中流量为： smq/034.28.槽宽 b=0.9 0.4=0.90.034 .=0.23m。起点槽中水深 H 1=0.75b=0.750.23=0.17m，终点槽中水深H 2=1.25b=1.250.23=0.29m。为了便于施工，槽中水深统一按H 2=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: m57.01.7.05.31.07.5.02 集水槽双侧开孔，孔径为DN=25mm，每侧孔数为30个，孔间距为14cm。10条集水槽汇水至出水渠，集水渠的流量按0.45m 3/s，假定集水渠起端的水流截面为正方形，则出水渠宽度为 b=0.9 0.4Q=0.9 ，起端水深0.65.0.4.57m，考虑到集水槽水流进入集水渠时应自由跌落高度取 0.05m，即集水槽应高于集水渠起端水面0.05，同时考虑到集水槽顶相平，则集水渠总高度为： H=0.05+0.65 +0.57=1.27m 出水的水头损失包括孔口损失和集水槽速度内损失。孔口损失：2210.6.3798Vhmg式中： 进口阻力系数，本设计取 =2。天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计35集水槽内水深为0.3m，槽内水力坡度按i=0.01计，槽内水头损失为：20.145.0hiLm出水总水头损失 12.37.674. 排泥系统系统设计计算采用穿孔管进行重力排泥，穿孔管横向布置，沿与水流垂直方向共设10根，双侧排泥至集泥渠。集泥渠长12m，BH=0.3m0.3m，孔眼