某某高新区给水系统设计说明书毕业论文.doc

摘 要本设计分为三部分，即由给水厂工艺、给水管网计算、二级泵站组成。首先，进行水量计算。城市总用水量的计算，应包括设计年限内该给水系统所供应的全部用水，综合生活用水（包括居民生活用水和公共建筑用水）；工业企业用水；浇洒道路和绿地用水；管网漏失水量；未预见用水；消防用水。给水厂工艺流程为：混凝沉淀过滤消毒清水池。混凝是给水处理中的一个重要过程，混凝包括混合和絮凝两个阶段。混合采用水泵混合，絮凝剂采用碱式氯化铝，隔板絮凝池。固体颗粒在重力作用下从水中分离出来的过程即为沉淀，沉淀池接絮凝池，采用斜管沉淀池工艺。过滤一般是指通过过滤介质的表面或滤层截留水体中悬浮固体和其它杂质的过程，本设计采用普通快滤池。消毒主要是借助物理方法和化学方法杀灭水中的致病微生物。本流程采用液氯消毒。给水管网进行平差分为三部分：统一布置管网最高时平差，并事故和消防校核。分区布置管网包括高区环状平差、低区环状平差、树状管网平差，并进行事故校核和消防校核。根据流量和扬程进行选泵。设计两个泵房，高区泵房和低区泵房，其中高区泵房供给高区的用水，低区泵房供给低区和树状的用水。关键词：设计流量，给水系统，给水厂，泵站SummaryThis design include three parts which include how to design waterworks、how to calculate network of pipes and how to design the second pumping station.First of all, we should calculate the water volume. The water volume should include the whole water which the water-supply system can use during the design period, demand for domestic and public use(include the domestic water demand of urban and rural inhabitants and providing water for public building);water supply in industrial enterprise; street flushing water and the water of afforestation; network of pipes s loss; the water we cant foresee; the water of fire protection.The way to design water include five parts: coagulatedepositionfiltrationdisinfectionreservoir of clean water. Coagulate is an important part, coagulate include two steps which are mix and flocculation. We use water pump to mix, we use aluminium chloride as coagulating agent and separate flocculation basin. Deposition is the rigid granules that separate from the water at the action of gravity, setting basin is connected to flocculation basin, here we use inclinedtube Evaporator. When the water go through the surface of the filter medium, the rigid granules or something dirty can seprated from the water, that is we called filtration, here we use rapid filter. We also use physical method or chemical method to kill the bacterial in the water. We use liquid chlorine to kill the bacterial.The balance of the network of pipes include three parts: when unified the pipe, we should check out the volume when in the worst、accident and firefighting condition. Partitioned area must balance the high press area、low press area and branch system and check out the volume when in the worst、accident and firefigting condition.According to the volume and delivery lift you can choose the water pump. In this design we have two pump rooms, one is high stress pump room that can provide the water to the high stress area, the other one is low stress pump room that can provide the water to the low stress area and branch system.Key words: Design flow，Water-supply System, To the water plant, pumping station, Pipe network fixed-line目 录第1章 资料11.1 设计资料：11.2 设计任务：1第2章 给水厂的计算32.1 工艺流程选择32.2 混凝112.3 沉淀182.4 过滤212.5 消毒272.6 清水池282.7 给水厂高程计算29第3章 给水管网的计算313.1 管网布置方案的选择313.2 管网用水量的计算323.3 统一设计方案的计算333.4 分区设计方案计算37第4章 二级泵站的计算714.1 泵站1的设计：714.1.1 水泵的选择714.1.2 泵站的变配电设施734.1.3 机组布置和基础尺寸的计算734.1.4 吸水管与压水管路计算754.1.5 水泵安装高度验算764.1.6 泵房尺寸的确定和精选泵774.1.7 附属设备选择784.2 泵站2的设计：794.2.1 水泵的选择804.2.2 泵站的变配电设施814.2.3 机组布置和基础尺寸的计算824.2.4 吸水管与压水管路计算834.2.5 水泵安装高度验算854.2.6 泵房尺寸的确定和精选泵854.2.7 附属设备选择86第5章 关于设计图纸的说明（施工方法）885.1 给水厂平面、剖面图885.2 管网布置图 管道施工图 管网平差图885.3 二级泵站平面、剖面图 基础平、剖面图88参考文献89第1章 资料1.1 设计资料：1.葫芦岛高新技区规划图及竖向布置图。2.规划人口5.4万人。3.水源为地表水，水源水量可满足用水需求；4.水处理厂及二级泵站位置按指导教师要求确定（每个同学的设计条件是不同的）。5.水厂用电单价为0.7元/KWh。6.管道及泵站土建造价见市政工程投资估算；7.投资偿还期按20年计。1.2 设计任务：1.根据规划面积、地块功能及人口计算用水量2.进行给水管网布置3.进行给水处理厂及泵站平面布置4.进行给水方案比较（1）分区给水的技术经济比较（2）管材的比较（3）不同布置方案的比较5.设计内容（图纸应为10张左右）（1）不同方案的给水系统总平面布置（水厂及管网、加压站、分区等）（2）给水处理厂平面布置（主要工艺流程、辅助建筑等）（3）给水管网平差计算（进行不同方案的计算，求二及泵站及分区加压泵站的扬程）（4）二级泵站工艺设计（根据设计规模选择水泵、运行方式、进行平面、剖面设计）（5）一段管道的施工图（平面、纵断、节点详图、主要材料等）。6.计算说明书（约80100页）（1）设计依据。（2）工程概况。（3）不同设计方案的内容（4）不同方案的技术经济比较（平差计算、投资情况估算、不同管道材料的比较、能耗比较、总投资的静态及动态分析等）（5）推荐方案的相关设计计算（6）设计的相关说明7.其它（1）翻译一篇外文资料（2）将设计摘要翻译成英文（3）格式应符合学校的相关规定（4）不得雷同。附表： 水源水质资料序号名称单位分析结果1pH值6.58.52总硬度mg/LCaco3400碳酸盐硬度mg/LCaco3300非碳酸盐硬度mg/LCaco31003碱度mg/L404平均浊度mg/L800最高浊度mg/L1500最低浊度mg/L1005色度度156水的臭和味级7溶解性固性mg/L5008水温最高22最低69细菌总数个/mL200010大肠菌群个/L10第2章 给水厂的计算2.1 工艺流程选择1.给水处理方法和工艺流程的选择，应根据原水水质及设计生产能力等因素选择。工艺流程图见下。2.设计用水量的计算某城市总用水量的计算，应包括设计年限内该给水系统所供应的全部用水：综合生活用水（包括居民生活用水和公共建筑用水）；工业企业用水；浇洒道路和绿地用水；管网漏损水量；未预见用水；消防用水（水厂设计时，可不考虑此项）。用水量计算用地名称指标（万m3/（km2.d）面积（m2）用水量（万m3/d）一类工业用地1.5025260523.789二类工业用地3.00403897712.117公共绿地0.3036108481.083生产防护绿地0.3021855510.656二类居住用地1.5010923511.639行政办公用地1.001005750.101商业金融用地1.004502860.450物流仓储用地0.502183550.109市政设施用地0.501826370.091科研教育用地1.504636780.696合计：14869310合计：20.732城市综合用水计算名称指标（万m3/（万人.d）人口数量（万人）用水量（万m3/d）城市综合用水指标0.505.42.700未遇见水量按总水量的10%-15%取值，取15%。不包括管网漏失量，因为上表计算用水量时，已经包括了漏失量，在此不必重复计算。所以最高日用水量为：Qd=（1+0.15）（20.732+2.700）=26.943（万m3/d）=269430m3/d消防用水量：Q6=q6f6=352=70L/s其中：q6=一次灭火用水量35L，f6=同一时间内的火灾次数，2次（查给水排水管网附表3）3.用地面积：一类工业用地一类工业用地（一）分块面积（m2）11018182100654310959641086685732856489507724468483909760231048833一类工业用地（二）165065272115379492472980558069657833758299850723959902106020611525561240319一类工业用地（三）1708552120193394308459916558149654485735709839502一类工业用地（四）1932642357843339614686025446086957177422758287359152401018527合计：2526052 二类工业用地分块面积（m2）123054921981633155898416904051132216883907119208896291993596102645411173657128837913673291444376159608816862311776713186298619464269203605342112012222233153232181422429708825120900 合计：4038977 公共绿地分块面积（m2）141328322032703636055453300351524867617242476502981193191447710145771114759127173 合计：3610848 生产防护绿地分块面积（m2）128828122297793207270443832252331176438757238268331019322821032660113312012479261379675141211421566354165651917477451810007719379082032636 合计：2185551 二类居住用地分块面积（m2）1410702638513794574513745394506600507644908481129341711064936119436812374291355196149830915700321665095175540618423351927220 合计1092351 行政办公用地分块面积（m2）127398216547314373412422529835 合计：100575 商业金融用地分块面积（m2）1175002175003173004173005155976109427385585950998461096721183931283941394961492241536531626961730204188212199183203437121930722370542334390243052225528572650322751652812186297464307021合计：450286 物流仓促用地分块面积（m2）11043252114030合计：218355 市政设施用地分块面积（m2）13205124237132528442974858950644233合计：182637 科研教育用地分块面积（m2）14441126919033521544139253558063184673522183376493748010469621152617合计：463678 3.给水厂布置原则：水厂厂址的选择，应结合城市建设在整个给水系统设计方案中进行全面规划，综合考虑，在选折厂址时，一般应考虑以下几个问题：1.厂址应选择在工程地址条件较好的地方，一般选在地下水位较低，承载力较大，湿陷性等级不高，岩石较少的地层，以降低工程造价和便于施工；2.水厂尽可能选择在不受洪水威胁的地方，否则应考虑防洪措施，水厂的防洪标准不应低于城市防洪标准，并留有适当的安全裕度；3.水厂应少占农田或不占良田，并留有适当的发展余地，要考虑周围环境卫生条件；4.水厂应设置在交通方便，靠近电源的地方，以利于施工管理，降低输电线路的造价；5.当取水地点距离用水区较近时，水厂一般设置在取水构筑物附近，通常与取水构筑物建在一起。6.少拆迁，不占或少占良田；7.施工、运行和维护方便。2.2 混凝混凝是给水处理中的一个重要过程。混凝包括混合和絮凝两个阶段。在给水处理中，向原水中投加混凝剂，以破坏水中胶体颗粒的稳定状态，使颗粒易于相互接触而吸附成为凝聚；在一定水利条件下，通过胶体颗粒间及和其他微粒间的相互碰撞和聚集，从而形成易于从水中分离的絮凝状物质，成为絮凝。常用的混凝剂有多种，例如铁盐混凝剂（硫酸亚铁、三氯化铁），吕盐混凝剂（硫酸铝明矾、碱式氯化铝），合成高分子絮凝剂（聚丙烯酰胺）等。本设计采用聚合氯化铝混凝剂。PAC特点为：净化效率高，耗药量少，出水浊度低，色度小，过滤性能好，原水高浊度时尤为显著；温度适应性高；pH使用范围宽（可在pH为59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，腐蚀性小，劳动条件好；设备简单，操作方便，成本较三氯化铁低；是无机高分子化合物。碱式氯化铝特点：a.净化效率高，耗药量少，色度小，过滤性能好、原水浊度高时尤为显著。b.温度适应性高；PH值适用范围宽（可在PH=5-9之间），因而可不投加碱剂。c.使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好。d.设备简单，操作方便，成本较低。e.是无机高分子化合物1.混合：原水中胶体物质可以长期处于稳定状态，很难靠重力自然沉降而得以去除，但投加混凝剂可以使交替的稳定状态破坏，聚集成较大的颗粒，从而于水中分离。所以，混凝是去除原水浊度的主要方法。一般有4种混合方式，包括管式混合、水力混合、水泵混合、机械混合。采用何种混合方式应根据净水工艺布置、水质、水量、药剂品种等因素综合确定。混合的基本要求：混合设施应使药剂投加后水流产生剧烈紊动，在很短时间内使药剂均匀地扩散到整个水体；混合时间一般为1060s；搅拌速度梯度G一般为6001000s-1；混合设施与后续处理构筑物的距离越近越好，尽可能采用直接连接方式；混合设施与后续处理构筑物连接管道的流速可采用0.81.0m/s。采用水泵混合，水泵混合是将药剂投加在取水泵吸水管或吸水喇叭口处，利用水泵叶轮产生的涡流达到混合的一种方式。（适用于各种规模的水厂）优点：水泵混合效果好，设备简单，节省动力。缺点：管理较复杂，管道距离过长时不宜使用。其构造见下图。混凝剂的配制与投加：净水厂混凝剂一般采用湿式投加，其优点为：容易与原水充分混合；不易阻塞入口，管理方便；投量易于调节。其系统包括药剂溶解、配制、计量、投加和混合等。投加方法比较投加法 优点 缺点 干 投 法1. 设备占地小2. 设备被腐蚀的可能性较小3. 当要求加药量突变时,易于调整投加量4. 药夜较为新鲜1. 当用药量大时,需要一套破碎混凝剂的设备2. 混凝剂用量少时,不易调节3. 劳动条件差药剂与水不易混合均匀 湿 投 法1. 容易与原水充分混合2. 不易阻塞入口,管理方便3.投量易于调节1. 设备占地大2. 人工调节时工作量较繁重3. 设备容易受腐蚀4.当加药量突变时,调整较慢 投加系统示意图见下图。水厂设计流量Q=3120L/s=269430m3/d=11226.25m3/h=3.12m3/s水厂自用水量为总水量的10%则：Q=（1+10%）269430=296373m3/d=12349m3/h=3.43 m3/s=3430 L/s。最大投加量u为40mg/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W1为：W1=Q/417bn=4012349/（417152）=39.48m3其中：聚合氯化铝最大投加量，取40mg/lQ处理水量，为12349m3/h；B溶液浓度，取15%；n每日调节次数，取2次溶液池分2格，每格的有效容积为19.74m3，有效高度为1.8m，超高0.5m，每格实际尺寸为3m3m2.3m=20.70m2。置于室内地面上。溶解池容积：溶解池为溶液池容积的0.3倍，即：W2=0.3W1=0.339.48=11.844m3溶解池分2格，每格的容积为5.922m3，有效高度取1.0m，超高0.3m，设计尺寸为2.2m2.2m1.3m=6.292m3。池底坡度采用2.0%。溶解池搅拌设备采用中心固定式平桨板式搅拌机，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。药剂仓库：药剂仓库与加药间应连在一起，储存量一般按最大投剂量期间1-2个月的用量计算，并应根据药剂供应情况和运输条件等因素适当增减。药剂堆放高度一般为1.5m，仓库内设有磅秤，尽可能考虑汽车运输方便，并留有1.5m宽的过道。应有良好的通风条件，并应防止受潮。混凝剂为碱式氯化铝，每袋的质量是40Kg，每袋的体积为0.50.40.2（m3）。投药量为40mg/L，水厂设计水量为12349m3/h。药剂堆放高度为1.5m，药剂储存期为30d。碱式氯化铝袋数N：N=Q24ut/1000W=0.024Qut/W=0.024123494030/40=8891（袋）其中：Q水厂设计水量m3/h，U投药量mg/L，T药剂储存期d，W每袋药剂的质量kg。（1-溶解池；2-提升泵；3-溶液池；4-搅拌机；5-计量泵；6-值班室；7-仓库）有效堆放面积A：A=NV/H（1-e）=88910.50.40.2/1.5（1-0.2）=296（m2）其中：H药剂堆放高度mV每袋药剂体积m3e堆放孔隙率，袋堆时e=20%。考虑到远期发展，面积为350m2，室内高4.5m。用人力手推车投药，药库平面设计尺寸为19m19m。计量设备加药泵投加通常采用计量泵。计量泵同时具有压力输送药液和计量两种功能，与加药自控设备和水质监测仪表配合，可以组成全自动头要系统，达到自动调节药剂投加的目的。目前常采用的计量泵有隔膜泵和柱塞泵。采用计量泵投加具有计量精度高，加注量可调节，不受投加点背压所限等优点，适应于各种规模的水厂和各种场合，但计量泵价格较高。设7台活塞式隔膜计量泵（6用1备），单台投加量600L/h。2.絮凝反应：就是在外力作用下具有絮凝性能的微絮粒相互接触碰撞，从而形成更大的稳定的絮粒，以适应沉降分离的要求。絮凝池选用水力絮凝中的往复式隔板絮凝池。设计要点：絮凝池形式的选择和设计参数的采用，应根据原水水质情况和相似条件下的运行经验或通过试验确定；絮凝池设计应使颗粒有充分接触碰撞的机率，又不致使已形成的较大絮粒破碎，因此在絮凝过程中速度梯度G或絮凝流速应逐渐由大到小；絮凝池要有足够的絮凝时间，根据絮凝形式的不同，絮凝时间也有区别，一般宜在1030min之间，低浊、低温水宜采用较大值；絮凝池的平均流速梯度G一般在3060s-1之间，GT值达104105，以保证絮凝过程的充分与完整；絮凝池应尽量与沉淀池合并建造，避免用管渠连接；为避免已形成絮粒的破碎，絮凝池出水穿孔墙的过孔流速宜小于0.10m/s；应避免絮粒在絮凝池中沉淀。设计过程：絮凝池设4个。每个絮凝池的设计流量为：296373/4=74093.25m3/d=3087.2m3/h不同池型絮凝池适宜的絮凝时间絮凝池类型絮凝时间/min絮凝池类型絮凝时间/min隔板絮凝池20-30折板絮凝池6-15机械絮凝池15-30穿孔旋流絮凝池15-25絮凝时间取T=20min。絮凝池有效容积：V=QT/60=3078.220/60=1026.1m3其中：V-絮凝池有效容积，m3Q-絮凝池的设计流量，m3/hT-絮凝时间，min设池深4.0m，池超高设为0.3m，则池内有效水深为：H1=4.0-0.3=3.70m。则每池净平面积为：F=V/H1=1026.1/3.70=277.3m2。取278m2。其中：F-每个絮凝池净平面积，m2V-絮凝池有效容积，m3H1-池内有效水深，m假设池宽B为11.88m，池长（隔板间净距之和）：L=F/B=278/11.88=23.4m其中：L-池长，mB-池宽，mF-每个絮凝池净平面积，m2廊道内流速采用4档：v1=0.5 m/s ，v2=0.4m/s ，v3=0.25m/s ，v4=0.15m/s。隔板间距分成4档，第一档隔板间距为：a1=Q/（3600v1H1）=3087.2/（36000.53.70）=0.5m0.5m则 a1=0.5m，则水深h1=3.70m；按照上述计算得：a2=0.8m， h2=2.68m；a3=1.10m， h3=3.12m；a4=1.50m， h4=3.81m。第一档间隔采用6条，第二档间隔采用6条，第三档间隔采用6条，第四档间隔采用6条。水流转弯24次。隔板厚度0.2m。池子总长：L=23.4+0.224=28.20m水头损失计算：絮凝池采用钢筋混凝土及砖组合结构，外用水泥砂浆抹面，粗糙系数n=0.013。按照廊道内分为4段计算，第一段：R1=（a1H1）/（a1+2H1）=（0.53.70）/（0.5+23.70）=0.23my1=2.5（n）1/2-0.13-0.75（R1）1/2 （n）1/2-0.10= 2.5（0.013）1/2-0.13-0.75（0.23）1/2 （0.013）1/2-0.10=0.15 C1=（R1）y1/n=（0.23）0.15/0.013=61.70转弯次数S1=6，廊道长度L1=6B=140.4m，转弯处过水断面积为廊道过水断面积的1.2倍（1.2-1.5倍，取1.2）。则水头损失为：h1=Snv20/2g+L1v21/ C21R1=3.06（0.5/1.2）2/（29.8）+140.40.52/ （61.7020.23）=0.199m各段水头损失结果见下表各段水头损失计算段数SnLnRnv0vnCnhn16140.40.2300.4170.562.480.19926140.40.3480.3330.465.660.11736140.40.4680.2080.2568.640.04446140.40.6270.1250.1571.720.015h=hn=0.375mGT值计算：G=（h）/（60T）1/2=（10000.375）/（601.02910-420）1/2=55.11s-1GT=55.112060=66132（GT值达104-105符合范围）池底坡度：i=0.375/28.2=1.33%2.3 沉淀固体颗粒在重力作用下从水中分离出来的过程即为沉淀。有絮凝作用而形成的具有良好沉降性能的大颗粒絮凝体。从絮凝池通过整流段和穿孔墙进入沉淀池后在沉淀池内沉淀下来，是水得到澄清，沉淀淤泥由排泥设施排出。清水有集水系统收集后进入后续处理构筑物滤池进行过滤处理，为了保证滤池的正常进行，沉淀池出水浊度一般在15度以下。沉淀池形式有许多种，采用哪种形式需进行比较，以下是平流沉淀池与斜管（板）沉淀池的比较。 沉淀池比较沉淀池形式优缺点适用条件平流沉淀池优点：1.造价较低2.操作管理方便，施工较简单3.对原水浓度适应性强，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.占地面积大2.不采用机械排泥设备时，排泥困难3.需维护机械排泥设备一般用于大、中型水厂斜管沉淀池优点：1.沉淀效率高2.池体小，占地少缺点：1.斜管（板）费用高2.对原水浊度的适应性较平流池差3.不设机械排泥设备时，排泥困难1.可用于各种规模水厂2.宜用于老沉淀池的改建，扩建3.适用于需要保温的低温地区4单池处理水量不宜过大设计要点： 斜板沉淀池水流方向主要有上向流、侧向流及下向流3种。 颗粒沉降速率大致为0.20.6mm/s 有效系数最小为0.2，一般在0.7-0.8之间 倾斜角，常用值为=5060。 板距P，侧向流斜板50150mm，常用100mm，下向流为35mm选用异向流斜管沉淀池，沉淀池接絮凝池。斜管沉淀池。本水厂采用斜管沉淀池，设计四个沉淀池。因与絮凝反应池合建，池有效宽度B=11.88m。1.清水区面积（1-集水槽；2-集水渠；3-集水总渠；4-排泥管；5-集泥渠）清水区上升流速v1=3.0mm/s，颗粒沉降速度为0.4mm/s，采用塑料片热压六边形蜂窝管，管厚0.4mm，边距d=30mm，水平倾角为60。则清水区面积为：A=Q/v1=3.43/（3.010-3）=1143m2其中斜管结构占用面积按照3%计算则实际清水区需要面积为：A1=1143/（1-0.03）=1179m2则每个池子的面积为1179/4=294.75m2为了配水均匀，采用清水区平面尺寸BL为11.88m24.81m进水区沿24.81m长边布置。（见上图）2.斜管长度L斜管内水流速度为：v2=v/sin60=3/0.866=0.0035m/s=3.5mm/s颗粒沉降速度0=0.4mm/sL=（1.33v2-0sin60）d/0cos60=（1.333.5-0.40.866）30/0.40.5=646mm考虑到管端紊流、积泥等因素，过滤区采用200mm。斜管总长为以上两者之和，即846mm，按照900mm计。斜管沉淀池剖面图3.沉淀池高度清水区高1.2m，布水区高1.5m，斜管高900sin60=0.78m穿孔排泥斗槽高0.8m，超高0.3m池子总高为：H=0.3+1.2+1.5+0.78+0.8=4.58m4.沉淀池进口穿孔花墙穿孔墙上的洞口流速采用v3=0.15m/s，洞口总面积为：A2=Q/v3=3.43/（0.154）=5.75m2每个洞口尺寸定为10cm10cm，则洞口数为：5.75/（0.10.1）=575（孔）穿孔墙布于布水区1.5m的范围内，孔共分为5层，每层115个。5.集水系统沿池长方向布置10条穿孔集水槽，中间为2条集水渠，为施工方便槽底为平坡。集水槽中心距为： L=L/n=24.81/10=2.481m每条集水槽长为： （23.4-0.846）/4=5.639m每槽集水量为： q=3.43/（104）=0.08575m3/s查给水排水计算手册第三册得槽宽为0.2m，槽高为0.54m。集水槽双侧开孔，孔径d=25mm。孔径个数为76个，孔距为6cm。每条集水渠的流量为Q/4=3.43/4=0.8575m3/s假定集水槽起端的水流截面为正方形，则渠宽度为：b=0.9（0.8575）0.4=0.846mm考虑到集水槽流进入集水槽时应自由跌水，跌落高度取0.08m，即集水槽底应高于集水起端水面0.08m。同时考虑到集水槽顶与集水渠顶相平，则水渠总高度为： H1=0.846+0.08+0.54=1.466m出水管流速v4为1.5m/s，则直径为：D=（3.434/1.53.144）0.5=1000mm6.排泥系统采用穿孔管排泥，穿孔管横向布置，沿与水流垂直方向共设10根，双侧排泥系统至集泥渠。集泥渠长20m，BH为0.30.3，孔眼采取等距布置，穿孔管长5.94m，首末端积泥比为0.5，查得kw=0.72，取孔径d=25mm，孔口面积f=0.00049m2，取孔径s=0.4m孔眼数目为： m=L/s-1=5.94/0.4-1=14孔眼总面积为： w0=140.00049=0.0069m2穿孔管断面积为： w=w0/kw=0.0069/0.72=0.0095m2穿孔管直径为： D0=（40.0095/3.14）0.5=0.110m取直径为150mm，孔眼向下，与中垂线成45角，并排排列，采用气动快开式排泥阀。2.4 过滤过滤一般是指通过过滤介质的表面或滤层截留水体中悬浮固体和其它杂质的过程。要求进水浊度一般在10度以下，滤出水浊度必须达到生活饮用水水质标准。过滤的功效不仅在于进一步降低水的浊度，而且水中有机物、细菌乃至病毒等将随浊度的降低而被去除，至于残留于滤后水中的细菌、病毒等在失去混浊物的保护或依附时，在滤后消毒过程中也将容易被杀死，为滤后消毒创造了条件。滤池的形式与选择：本设计采用普通快滤池，即下向流，砂滤料的四阀式滤池。采用双层滤料（其中无烟煤厚400mm，石英砂厚400mm），大阻力配水系统，单独水反冲洗。与其它池型相比，四阀滤池有以下优点：a.有成熟的运转经验，运行稳妥可靠。b.采用砂滤料，材料易得，价格便宜。c.采用大阻力配水系统，单池面积可做的较大，池深适中。d.可采用降速过滤，水质较好。缺点：阀门多，价格贵，阀门易损坏；必须设有全套冲洗设备。普通快滤池易于与自动控制技术结合，适于新建大中型水厂使用。过滤使滤池的核心，要求提供较大的比表面积和孔隙率，常用的滤料有石英砂、无烟煤、白云石、花岗石、石榴石、磁铁矿、硅藻土等天然材料的滤料，以及纤维球、塑料球、橡胶粒和陶粒等人工制成的滤料。滤料应满足：具有足够的机械强度，一面在冲洗的过程中滤料出现明显的磨损和破碎。具有足够的化学稳定性，保证在过滤过程中滤料不与水发生化学反应产生溶解现象而恶化水质。能够就地取材，货源充足，价格低廉。外形接近于球形，表面有比较粗糙的棱角。滤料不能含有对人体健康和生产有害的物质。承托层：由若干卵石或经破碎的石块、重质矿石构成，并按照上小下大顺序依次排列。普通快滤池设计要点：当要求水质为饮用水时，设计滤速一般取810m/h滤料可采用石英砂、无烟煤，含杂质少，有足够的机械强度，并有 适当的孔隙，滤层厚度不少于700mm滤层上面水深一般采用1.52.0m滤层工作周期可采用1224h，冲洗前水头损失一般为2.02.5m普通快滤池配水系统一般为大阻力配水系统，配水孔眼总面积与滤池面积之比为0.250.3冲洗强度一般为1215L/Sm21.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滤速v1=10m/h，滤池面积为：F=Q/v1T=296373/（1023.8）=1245m2其中：F-滤池总面积，m2Q-设计水量，m3/dv-设计虑速，m/h设置两组滤池，每组滤池单格数为N=10，布置成对称双行排列。每个滤池面积为：f=F/N=1245/20=62.25（m2）其中：f-滤池单池面积m2F-滤池总面积，m2N-滤池个数采用滤池长宽比为4，滤池设计尺寸为LB=4m16m=64m2实际滤速为：v1=Q/FT=296373/（4162023.8）=10m/h满足条件校核强制滤速v2为：v2=Nv1/（N-1）=2010/（20-1）=10.5m/h 2.滤池高度承托层高度：450mm滤料层厚：采用双层滤料，厚800mm（其中无烟煤厚400mm，石英砂厚400mm）滤层上最大水深2000mm。超高300mm。滤池高度H为：H=450+800+2000+300=3550mm3.每个滤池的配水系统（1）大阻力配水系统的干管：水冲强度q=15L/（m2s），冲洗时间为6min。干管流量为：qg=fq=（416）15=960L/s干管的起端流速为1.0m/s（一般为1.01.5m/s），采用管径为1100mm。（2）支管：支管的中心距离采用：aj=0.3m（一般为0.2m0.3m）每池的支管数为：nj=2L/aj=24/0.3=27每根支管的进口流量为qj=qg/nj=960/27=35.6L/s支管的起端流速为2.0m/s（一般为1.52.0m/s），支管的直径为150mm。（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=Kf=0.25%（416）=0.16m2=160000mm2采用孔眼直径为12mm（一般为912mm），每个孔眼面积为113.14mm2。孔眼总数为：NK= FK/fK=160000/113.04=1415个每根支管孔眼数为：nK= NK/nj=1415/27=55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为：Lj=0.5（B-D）=0.5（16-1.1）=7.45m每排孔眼中心距为：aK= Lj/（0.5nK）=7.45/（0.555）=0.27m（4）配水系统校核：支管长度与直径之比为：（支管长度与直径之比不大于60）7500/150=5060（符合要求）。干管横截面积与支管总横截面积之比为（1.13141.12）/（271.13140.152）=1.99（符合要求）（5）孔眼水头损失：支管壁厚采用5mm，流量系数=0.65孔眼的水头损失为：（q/10K）2/（29.8）=（15/100.650.25）2/（29.8）=4.35m（6）孔眼总面积与支管总横截面积之比小于0.5，则：FK/（njfj）=0.16/（271.13140.152）=0.230.54.洗砂排水槽配水系统剖面图洗砂排水槽中心距采用a=1.875m（一般为1.52.0m），排水槽设n0=8根，排水槽总长L0=4.0m。每槽排水量为：q0 =qL0a=154.01.875=112.5L/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（q0/1000v0）0.5=0.5(112.5/10000.6) 0.5=0.22m排水槽底厚度采用=0.06m，砂层最大膨胀率e=50%。洗砂排水槽顶距砂面高度He=eh+2.5x+0.07=50%0.8+2.50.22+0.06+0.07=1.08m洗砂排水槽总面积为：F0=2xL0n0=20.2248=14.08m2，F/f=14.08/64=22%25%（符合要求）5.滤池的各种管渠计算进水管的流量为3.43m3/s，渠中流速为1.52m/s（1）进水支管：采用进水渠宽1500mm，水深1500