水厂课程设计说明书2

设计说明书第一章 总论1.1 城市概况该镇位于南方地区，风景优美，山清水秀，但近年来因为工业的快速发展和生活水平的提高，造成城市缺水情况比较严重，需要建设一座城镇水厂，满足生活和工业用水的需要。1.2 自然条件1.2.1 温度、气象条件（1）风向及风速：常风向为东南风，最大风速8m/s； （2）气温：月平均最高气温37.2,最低气温5.1。 1.2.2 厂址地形、地物情况厂区地面基本平坦，高差相差1米左右，高程在2526米之间，厂区基本上是河滩地，周围很大面积内没有农田。1.2.3 水文地质条件(1)流经该市河流的最高水位为24.00m，最低水位22.80m，平均水位23.00m，河水最高水温25，最低水温8，平均水温14（2）地下水水位高程为21.00m，地下水无侵蚀性。（3）工程地质良好，土质基本上是砂砾石层，地基承载力1820TM2，适宜于工程建设；（4）最大积雪深度0厘米，最大冻土深度0厘米，地震设防等级：6级以下。1.2.4 用电条件处理厂址附近能够提供双电源或双回路的供电需求。1.2.5水质分析结果项目水量设计规模（万立方米/天）进水水质SS浓度（mg/L）出水水质浊度（NTU）数值221500.5第二章 总体规划和方案论证2.1 水源选择一般原则水源选择遵循的一般原则有：（1）水源选择前，必须进行水资源勘察。（2）水源选用应通过技术经济比较确定，一般应满足下列要求：水量充沛可靠；原水水质符合要求；符合卫生要求的地下水，优先作为生活饮用水的水源；与农业、水利综合利用；取水、输水、净化设施安全经济和维护方便；具有施工条件。（3）用地下水作为供水水源时，应有确切的水文地质资料，取水量必须小于容许开采量，严禁盲目开采。（4）用地表水作为城市供水水源时，其设计枯水流量的保证率，应根据城市规模和工业大用户的的重要性选定，一般可采用90%-97%。（5）确定水源、取水点和取水量等，应取得有关部门的同意。（6）生活饮用水水源的水质和卫生防护，应符合现行的生活饮用水卫生标准的要求。2.2 净水厂厂址选择和方案确定2.2.1水厂厂址选择的一般原则水厂厂址的选择，应根据下列要求，通过技术经济比较确定。给水系统布局合理；不受洪水威胁；有较好的废水排除条件；有良好的工程地质条件；有良好的卫生条件，便于设立卫生防护地带；少拆迁、不占或少占良田；施工、运行和维护方便。2.2.2 水处理方案的选择根据上述论证，水处理工程可形成两个基本方案， 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 原水管式静态混合器机械搅拌澄清池普通快滤池清水池二泵房用户2.2.3方案确定通过综合技术经济比较可见，第一套方案更具有综合优势，近期采用该方案。第三章 工程方案内容3.1 设计原则本工程设计遵循的主要设计原则有：1.以批准的城镇总体规划和给水专业规划为主要依据，水源选择、净水厂位置、输配水管线路等的确定应符合相关专项规划的要求。2.从全局出发，综合考虑水资源的节约、水生态环境保护和水资源的可持续利用，正确处理各种用水的关系，符合建设节水型城镇的要求。3.给水工程设计应贯彻节约用地原则，合理利用土地资源。建设用地指标应符合城市给水工程项目建设标准的有关规定。4.给水工程应按远期规划、近远期结合、以近期为主的原则进行设计。近期设计年限采用510年，远期规划设计年限采用1020年。5.给水工程中构筑物的合理设计使用年限为50年，管道及专用设备的合理设计使用年限按材质和产品更新周期经技术经济比较确定。6.以提高供水安全可靠性和供水水质，降低能耗、药耗、水耗，节约能源和资源，优化运行管理，提高科学管理水平，降低运行操作人员的劳动强度，降低工程造价和运行成本，增加经济效益为主旨，在不断总结生产实践经验和科学试验的基础上，积极采用行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备。7.给水系统的选择应根据当地地形、水源情况、城镇规划、供水规模、水质及水压要求，以及原有给水工程设施等条件，从全局出发，通过技术经济比较后综合考虑确定。 8.生活用水的给水系统，其供水水质必须符合现行的生活饮用水卫生标准的要求，专用的工业用水给水系统，其水质标准应根据用户的要求确定。3.2 工程项目规模及内容3.2.1工程规模1、设计水量工程设计供水量：22万m3/d。2、出水水质出水的浊度低于0.53.2.2工程内容工程设计内容包括：输水管道工程、参照给水工程规划、设计规范要求，各取水构筑物、取水泵联络管道、输水管道按最高日平均时设计，水厂处理构筑物按最高日平均时设计，二级泵房按最高日最高时用水量设计，并能够适应用水量变化。第四章 净水厂4.1 取水构筑物4.1.1取水构筑物选型根据所确定的取水位置，综合其位置的水深，水位及其变化幅度，采用自流管及设集水孔进水井取水构筑物形式。采用水库取水。4.1.2取水头部选择选用管式取水头部（垂直式），具有以下的特点：1、构造简单；2、造价较低；3、施工方便；4、喇叭口上应设置格栅或者其他拦截大漂浮物的装置；5、格栅的进水流速一般不宜过大，必要时应考虑有反冲或清洗设备。4.1.3 取水泵房1、 取水构筑物采用固定式河床取水构筑物取水构筑物，由取水头部、取水管、集水间和取水泵房组成集水间与泵房合建，取水头部选用箱式取水头部。2、 泵房设计直径为20米的圆形泵房水泵选择：除了考虑到最高的供水工况的流量和扬程要求外，特别在运行效率、造价等方面进行研究。选用800S-32型水泵，按照800S-32型水泵要求，选用Y132M-4型电动机。 水泵机组的基础设计：基础长度L=水泵和电机的最外端螺孔间距L1+（0.40.6）m基础宽度B=水泵或电机的最大螺孔间距B1+（0.40.6）m基础高度H=地脚螺栓埋入的长度H1+（0.100.15）m起重设备选用：根据泵房布置，设备重量，泵房跨度、高度、操作和检修要求，参照给水排水设计手册第3册的起重设备选用标准，选用CDI（6-30m）单轨电动葫芦起重机。泵房机组布置：参照室外给水设计规范机组布置形式采用直线单形。机组布置间距：两水泵机组间的通道的净距为1.5m，相邻两水泵机组突出部分与墙壁的净距为1.5m，考虑就地检修时，每个机组一侧应有一条大于水泵机组宽度0.5m的通道，并应保证泵轴和电动机转子在检修时拆卸。泵房主要人行道宽为1.5m,配电盘前面通道宽度为2m。3、 吸水管路布置：水泵进行管道上设有与管道直径相同的止回阀。每台水泵都要单独设置吸水管，可直接向吸水井吸水，吸管有向水泵不断上升的坡度（i0.005）;水泵吸入端的渐缩管采用偏心渐缩管。4、 出水管的布置：出水管上设置DN1000的阀门。5、变配电间的布置：1）、为保证城市供水的可靠，采用双电源同时供电。2）、变配电装置靠近供水泵房。4.1.4 配水井反应池前配水井水面标高为30.108m反应池到配水井的管长为16.2m4.2 絮凝池4.2.1混凝与沉淀快速混合；适当的絮凝时间;较稳定的沉淀效果。为达到以上目的，本工程采用管式静态混合器快速混合隔板絮凝池和平流沉淀池。4.2.2混凝剂的配制和投加1、根据所给的水源水质确定混凝剂为碱式氯化铝。碱式氯化铝投加量为27mg/L。2、加药间和库房：设在投药点的附近；室内有冲洗设施，有5坡度坡向集水坑，通风良好且东季有保温措施。3、调节池：溶液池溶积为W1=29.68m3，形状为矩形。溶解池容积W2=8.9m3，形状为矩形。溶液池分三个，两用一备，轮流使用。每格有效容积为，有效高度为，超高为，每格尺寸为溶解池分三个，两用一备，轮流使用。每格容积为，有效高度取，超高为，每格尺寸为，池底坡度采用0.025。溶解池搅拌设备采用中心固定式平板浆式搅拌机搅拌，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。采用计量加药泵，泵型号J-Z8000/1.3，选用三台其中一台备用。4.2.3混合为提高混合效果，采用管式静态混合器，加药点设在混合器进口处，并增加药液扩散器，使混凝剂在管道内很好的扩散，形成均匀混合。具有投资较低，无需额外提供能源，易于安装，无需经常维修，混合效果良好的显著优点。按要求在混合器内设置若干固定混合单元，每一混合单元由若干固定叶片按一定角度交叉组成，当加入药剂的水通过混合器时将被单元体分割多次，同时发生分流交流和混凝以达到混合效果.口径和输水管道配合，分流板的级数一般取三级，锥形冒夹角90度。管式静态混合器共设四个，直径为DN900，水头损失为0.36m。4.2.4絮凝絮凝池采用往复式隔板絮凝池。优点：1.絮凝时间短；2.絮凝效果好；3.构造简单。絮凝池共设置n=4座，每座的有效容积为：V=764 m3，流速分为六段，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。絮凝池尺寸为BLH=10.0m30.56m2.5m4.3 平流沉淀池平流沉淀池的优点：1.造价较低；2.操作管理方便，施工较简单；3.对原水浊度的适应性强，潜力大，处理效果稳定； 4.带有机械排泥设备时排泥效果较好。沉淀池个数采用n=4，池内平均水平流速沉淀池停留时间 T=2h沉淀池水平流速,有效水深为3.5m，超高为，沉淀池总高度为3.8m。沉淀池平面尺寸为BL=10m144m，采用机械排泥。4.3.1设计设计水量Q设=220000m3/d=9166.7 m3/h共设置4座沉淀池，每座处理水量为采用数据： 停留时间，沉淀池水平流速计算沉淀池长L=3600Vt=36000.022=144m沉淀池宽设计中取B=10m 复核沉淀池中水流的稳定性，计算弗劳德数设计中 弗劳德数介于0.00010.00001之间，满足要求4.3.2 排泥为取得较好的排泥效果，可采用虹吸式机械吸泥机排泥,选用型桁架式吸泥机。4.4 V型滤池设计中共设V型滤池4座，每座滤池又分成4格设计水量Q设=220000m3/d=9166.7 m3/h设计参数 采用：设计滤速总冲洗时间，冲洗周期4.4.1 滤池面积及尺寸单格滤池面积为36 m3，单格滤池的尺寸为BL=3m12m4.4.2 滤池高度 滤池超高为，滤池口水深，滤层厚度，滤板厚度，滤板下布水区高度，则滤池总高度为4.4.3 冲洗方式V型滤池采用气水反冲洗的方式4.4.4滤池各种管渠1、进水系统进水总渠：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，进水总渠的宽度为0.60m，水面高0.80m。2、反冲洗管渠系统（1）反冲洗水流量（2）气水分配渠：起端高1.0m，末端高0.7m（3）排水集水槽：起端高1.95m，末端高2.25m3、 反冲洗配水系统（1）反冲洗配水干管管径DN600，流速（2）配水方孔面积和间距 配水方孔总面积在气水分配渠两侧各布置配水孔16个,共32个，孔口间距0.7m。4、反冲洗配气系统（1）反冲洗配气干管管径DN500，流速4.82m/s（2）布气小孔总面积 在气水分配渠两侧各布置布气小孔16个,共32个，孔口间距0.7m。4.5 清水池清水池共设4座，池子有效水深取，超高取，覆土厚取，采用矩形清水池，清水池平面尺寸为BL=20m70m 进水管：出水管：溢流管：排水管：通风管：取mm，每池设20根，上配滤网检修孔：每个清水池上设两个检修孔mm4.6 吸水井清水池到吸水井的管线长度为，管径为，最大时流量为沿线设两个闸阀，进口和出口局部阻力系数分别为， 吸水井水面标高为，吸水井顶面标高为。4.7 送水泵站（二级泵站）4.7.1 选泵根据设计流量和设计扬程选择水泵的型号和数量，选用4台800S80A型单级双吸离心清水泵，其中三用一备，流量为Q=9166.67m3/h扬程为H=27.292m。电动机型号：Y1600-8/1430。4.7.2 泵房布置水泵机组的排列是泵房布置的重要内容，它决定泵防建筑面积的大小，机组的间距以不能妨碍操作和维修的需要为原则。因所选的泵的是S型水泵是侧向进水和侧向出水的水泵，所以采用横向排列可能要适当增加泵房的长度，但跨度小，进出水管顺直，水利条件好，可减少水头损失，省电。1 水泵凸出部分到墙的净距；2 出水侧水泵基础与墙的净距（包括一个止回阀和一个闸阀的长度）；3 进水侧水泵基础与墙的净距（包括一个闸阀的长度）；4 水泵基础之间的净距3m；5、电机突出部分与墙壁净距：2.0m选用LB=36m8m 矩形泵房。4.7.3 起重设备的选型与布置采用CD15-6D型电动葫芦，起升高度6米，起升速度8m/min，运行速度20m/min，主起升电机ZD141-4,功率7.5kw,转速1400r/min,运行电机ZDY121-4功率0.8kw,转速1380r/min.钢丝绳径15mm,绳长度18.5m4.7.4 泵房高度水泵采用自灌引水方式，其泵心低于吸水井的最低水位，泵房的高度在有吊车起重设备时，其高度通过计算确定（起吊物底部与吊运越过的固定物顶部应有净距0.5m以上），通过计算得到泵房的高度为8.0m4.8 加药加氯间4.8.1 加氯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，加氯机外形尺寸为，加氯机安装在墙上，安装高度在地面以上，三台加氯机之间的净间距为。2、氯瓶采用容量为的氯瓶，氯瓶外形尺寸为：外径，瓶高，氯瓶自重，公称压力，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，宽，氯库平面尺寸为长，宽4.8.2 加药选用碱式氯化铝作为混凝剂。混凝剂的投加量51.4mg/L，碱式氯化铝的浓度15，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BL=88。第五章 净水厂总体布置5.1 净水厂的流程及平面布置5.1.1水厂平面布置本设计本着按照功能分区集中，因地制宜，节约用地的原则，根据各个构筑物尺寸以及相对位置，进行水厂平面初步设计布置。水厂布置为直线型。5.1.2 水厂流程净水构筑物按直线型布置，依次为配水井、管式静态混合器、隔板絮凝池、平流式沉淀池、V型滤池、清水池、吸水井和送水泵房。为了保证日常交通和物料运输的方便，在主要构筑物的附近都有道路到达。为了避免施工的影响，所有构筑物之间都留有一定的间距。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。设计计算书第一章 技术经济比较流程确定流程：原水混凝沉淀过滤消毒用户方案方案一：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：絮凝时间为：池内平均水深为：超高为：池数：计算总容积： 分为四池，每池的净平面面积为：絮凝池的尺寸采用平流沉淀池设计水量：设置四座沉淀池，每池流量为：采用数据：沉淀时间：，沉淀池平均水平流速沉淀池长：沉淀池有效容积：沉淀池宽： 设计中取为沉淀池面积为通过计算得到絮凝池和沉淀池的总造价为元机械搅拌澄清池的总造价为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。第二章 构筑物设计计算一级泵站一、基本情况流量确定在最不利情况下：一条自流管检修，另一条自流管仍能保证75%的设计流量。Q=2.550.75=1.91流速确定取冲洗流速V=2.00管径的确定DN=1100mm 1000i=3.467 2. 管道布置自流管铺设在河床上，用支墩确定，坡向集水间布置，坡度i=0.0035二、集水间与取水泵房合建，集水间附于取水泵房的外壁。若自流管水头损失取0.0035125=0.44m，则集水间水位标高有：最高水位标高为：24.00-0.44=23.56m最低水位标高为：22.80-0.44=22.36m三、取水泵房1. 设计流量和扬程的估算设计流量在最不利情况下：一条自流管检修，另一条自流管仍能保证75%的设计流量：Q=2.550.75=1.91设计扬程1） 泵所需净扬程通过取水头部的计算可知，在最不利情况下，即一条自流管检修，另一条自流管通过75的设计流量时，自流管的水头损失为0.44m。此时集水间中最高水位标高为24.00-0.44=23.56m；最低水位标高为22.80-0.44=22.36m。反应池前配水井水面标高为H=7.108+23=30.108m。洪水位时：30.108-23.56=6.548m枯水位时：30.108-22.36=7.748m2） 设采用两条DN100012 钢管并联作为原输水干管，管线长取950m，第一条输水管检修的另一条输水管通过75%的设计流量，即Q=2.550.75=1.91m/s。 查水力计算表得，管内流速v=2.32，i=0.00575 .所以 h=1.10.00575950=6.01m (式中系数1.1表示压水管路中局部损失按管中扬程损失10%计）3） 泵站内管路中的水头损失粗估为2.00m，另取2.00m安全水头损失水泵设计扬程为：洪水为时：6.548 +6.01+2.00+2.00=16.558m枯水位时：7.748+6.01+2.00+2.00=17.758m2. 初选泵机组查表 S型泵性能参数表拟采用型号为800S-32(Q=6876 ，H=30.108m)离心泵三台，两台工作，一台备用。 由于泵站地处河滩地，河流取水，周围无农田，无需灌溉，所以根据泵站设计规范 泵站设计规范，GB/T50265-97中水泵的布置形式要求，采用引水式布置，3台水泵呈单列横向布置。型号参数：型号流速（）扬程（m）转速（r/min）功率（kw）效率（%）汽蚀余量（NPSH）r（m）800S-32550032730700846.53 吸水管路和压水管计算每台水泵设有单独的管路，每台泵出水量2.55/2=1.25 ，根据室外给水设计规范 室外给水设计规范，GB50013-2006采用DN1000吸水管，v=1.54，1000i=2.56.压水管采用DN900，v=1.91，1000i=4.48以下设计规范均参考室外给水设计规范。4. 管道布置在吸水管上设置蝶阀一个，在切换中相接起来的每条压水管均设有止回阀，液控蝶阀各一个，手动蝶阀作为检修用。两条DN1000输水干管用DN1000碟阀连接起来，每条输水管上各设切换用DN1000碟阀一个。5. 泵房高度计算为了便于用沉井发施工，将泵房机器间底板放在与集水间底板同标高，因而水泵自灌式工作，所以水泵安装高度小于其永许吸上真空高度，无需计算。已知集水间最低水位标高为22.36m，为保证吸水管的中心标高为7.50m(吸水管上缘的淹没深度22.36-7.50-0.50=14.36m)，取吸水管下缘距集水间底0.70m，则集水间底板标高为:7.50-(D/2+0.70)=7.50-(0.50+0.70)=6.30m。洪水为标高24.00m，考虑1m的浪高，则操作平台标高为24.00+1.00+0.50=25.50m 故泵房筒体高度为25.50-6.30=19.20m。6. 附属设备引水设备水泵为自灌式工作，不需引水设备。引重设备选用环形吊车（电动葫芦，CDI，起重0.510(t)，起吊高度630m）排水设备由于泵房较深，故采用电动水泵排水，沿泵房内壁设排水沟，将水汇集到基水坑内，然后用泵抽回到集水间去。取水泵房的排水量一般按2040考虑，排水泵的总扬程30m左右，选用XA501/32A型水泵两台，一台工作，一台备用，配套电动机为Y132M-4。通风设备采用自然通风。计量设备由于在送水泵站安装流量计，统一计量，故取水泵房不再设计流量。7 泵房平面尺寸及建筑高度平面尺寸的确定根据水泵机组，吸水与压水管道的布置条件及排水泵机组等附属设备的布置情况，从室外给水设计手册中查出有关设备和管道配件的尺寸，通过计算求得泵房内径为20m泵房建筑高度的确定泵房高度已知为22.00m操作平台上的建筑高度根据起重设备及起吊高度，采光与通风的要求，吊车梁底板到平台楼板的距离为5.00m，从平台楼板到房顶底板净高为8.00m泵房建筑总高度为30.00m管式静态混合器本设计中选用管式静态混合器，管式静态混合器共设四个，分流板的级数取三级式中：静态混合器直径（）设计水量（） 水流速度（），一般为.总设计流量： 每个混合器的设计流量 设计中取水流经过静态混合器的水头损失为式中：h水头损失（m） n分流板级数，本设计取3. 计算草图：药剂混合设计流量选用碱式氯化铝为混凝剂，混凝剂的最大投加量27mg/L，碱式氯化铝的浓度10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、溶液池的容积式中：溶液池容积（） 设计处理水量（） 混凝剂最大投加量（）设计中取 混凝剂的浓度，一般采用 设计中采用 每日制剂次数，一般不超过3次，设计中取溶液池分三个，两用一备，轮流使用。每格有效容积为，有效高度为，超高为，每格尺寸为2、溶解池容积计算溶解池为溶液池容积的0.3倍，即式中：溶液池容积溶解池容积 溶解池分三个，两用一备，轮流使用。每格容积为，有效高度取，超高为，每格尺寸为，池底坡度采用0.025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。隔板絮凝池设计中采用往复式隔板絮凝池1、设计水量 式中：单池设计水量（） 水厂设计水量 池数（个） 设计中取Q=220000m3/h Q1=220000/(244)=2292m3/h 2、设计计算 （1）絮凝池有效容积 式中：絮凝池有效容积（） 设计单池处理水量（） 絮凝时间（）设计中取 V=2292/6020=764 m3考虑到与平流式沉淀池合建，池宽取10m，水深取2.5m（2）絮凝池长度 式中：絮凝池有效长度（） 有效水深（） 絮凝池宽度（） 设计中取超高 为，B=10.0 m L = 764/(2.510.0) m =30.56 m （3）隔板间距流速分6段：v1=0.5m/s ; v2=0.4m/s ; v3=0.35 m/s ; v4=0.3 m/s ; v5=0.25 m/s ; v6=0.2 m/s ;当v1=0.5m/s时式中：第一段隔板间距（） 单池处理水量（） 第一段内流速（） 池内有效水深（）设计中取故有：a1 = 2292 /（36000.52.5）= 0.51 ma2 = 2292 /（36000.42.5）= 0.64 ma3 = 2292 /（36000.352.5）= 0.73 ma4 = 2292 /（36000.32.5）= 0.85 ma5 = 2292 /（36000.252.5）= 1.02 ma6 = 2292 /（36000.22.5）= 1.27 m设计中a1 = 0.6 m 实际流速为：v1 = 0.424 m/sa2 = 0.7 m 实际流速为：v2 = 0.364 m/sa3 = 0.8 m 实际流速为：v3 = 0.318 m/sa4 = 0.9 m 实际流速为：v4 = 0.283 m/sa5 = 1.1 m 实际流速为：v5 = 0.232 m/sa6 = 1.3 m 实际流速为：v6 = 0.196 m/s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，则池子长度为：L=5(a1+a2+a3+a4+a5+a6)=5(0.6+0.7+0.8+0.9+1.1+1.3)= 27m隔板厚按0.2 m 计，则池子总长为L=27+0.2(30-1)=32.8m（4）水头损失计算式中：第i段廊道内水流速度（） 第i段廊道内转弯处水流速度（） 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 第i段廊道总长度（） 第i段廊道过水断面水力半径（） 流速系数，随水力半径和池底及池壁粗糙系数决定，通常曼宁公式R1=a1H/(a1+2H)即：R1= 0.62.5/(0.6+22.5)=0.27 絮凝池为钢混结构，水泥砂浆抹面，粗糙系数则C1=61.84，则：C12=3824.2其他段计算结果如下：R2=0.31 C2=63.28 C22=4004.4R3=0.34 C3=64.26 C32=4129.3R4=0.38 C4=65.47 C42=4286.3R5=0.45 C5=67.34 C52=4534.7R6=0.52 C6=68.98 C62=4758.2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 式中：第i段转弯处流速（） 单池处理水量（） 池内水深（）v1t = 2292 / (1.40.62.53600) = 0.303 m/sv2t = 2292 / (1.40.72.53600) = 0.260 m/sv3t = 2292 / (1.40.82.53600) = 0.227 m/sv4t = 2292 / (1.40.92.53600) = 0.202 m/sv5t = 2292 / (1.41.12.53600) = 0.165 m/sv6t = 2292 / (1.41.32.53600) = 0.140 m/s各段水头损失结果列于下表 构筑物损失一览表段数15600.270.3030.42461.843824.20.080725600.310.2600.36463.284004.40.058135600.340.2270.31864.264129.30.043845600.380.2020.28365.474286.30.034255600.450.1650.23267.344534.70.022464480.520.1400.19668.984758.20.0127合计h=hi=0.2519（5）GT值计算（T=20时，）式中：水的密度（） 总水头损失（） 水的动力粘度（）T=20时，取1.02910-4G=45.17s-1GT=6045.1720=54204,在范围内。符合设计手册的要求。絮凝池计算草图如下：往复式隔板絮凝池沉淀池设计中采用平流式沉淀池，设4座1、设计流量的确定式中：单池设计水量（）2、平面尺寸计算（1）沉淀池有效容积式中：沉淀池的有效容积（） 停留时间（），设计中取（2）沉淀池长度式中：沉淀池长度（） 水平流速（），设计中取（3）沉淀池宽度式中：沉淀池宽度（）沉淀池有效深度（），设计中取 设计中取10沉淀池长度L与宽度B之比为L/B=144/10=14.44，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，计算弗劳德数式中：弗劳德数 水力半径（），水流断面积（）湿周（）重力加速度（）设计中 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，则孔口的总面积为式中：孔口总面积（）孔口流速（），设计中取每个孔口的尺寸定为，则孔口数为250个，进口水头损失为式中：进口的水头损失（）局部阻力系数，设计中取 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，溢流堰总长式中：溢流堰长度（） 溢流堰的堰上负荷，设计中取出水堰采用指形堰，共设5条，双侧集水，汇入出水总渠出水渠起点水深式中：出水渠起点水深（）渠道宽度（），设计中取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式中：渠内水流速度（）沉淀池的出水管管径初定为DN1000，此时管内流速为式中：管道内水流速度（）D出水管管径（）（3）沉淀池放空管式中：放空管管径（）放空时间（），设计中取设计中取放空管管径为DN600（4）排泥系统设计选用型桁架式吸泥机，行走速度为，工作桥宽度为，吸泥车轮距为（5）沉淀池总高度式中：沉淀池超高（）设计中取沉淀池污泥斗高度（）设计中取计算草图如下 沉淀池计算草图滤池设计中采用V型滤池四座1、设计要点（1）滤速可达，一般为（2）采用单层加厚均质滤料，粒径一般为，允许扩大到，不均匀系数为或之间。（3）对于滤速在之间的滤池,其滤层厚度在之间选用,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，清水冲洗强度为，表面扫洗用原水，一般为。（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，反冲洗时水位下降到排水槽顶，水深只有。（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），粒径也较粗（）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，甚至可达以上。由于滤料层较厚，载污量大，滤后水得出水浊度普遍小于。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，滤速为v=10m/s滤池冲洗确定(见下表) 滤池冲洗强度一览表冲洗强度(L/S. )冲洗时间(min)第一步(气冲)153第二步(气水同时冲洗)空气 15水 44第三步(水冲)55总冲洗时间，冲洗周期反冲扫洗强度 一般取3、设计计算（1）池体设计滤池工作时间（式中未考虑排放滤水）滤池面积设计中设置四座滤池则每座滤池的面积为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，单格面积为，共分八格，左右对称布置，每座面积，总面积为 ，大于，够用。校核强制滤速,满足，符合要求。滤池高度的确定滤池超高，滤池口水深，滤层厚度（），滤板厚，滤板下布水区高度（）则滤池总高度为水封井的设计滤池采用单层加厚均质滤料，粒径，不均匀系数为，均质滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算式中：水流通过清洁滤料层的水头损失 水的动力粘度（）；时为 重力加速度，设计中取 滤料孔隙率，设计中取 与滤料体积相同的球体直径，设计中取 滤层厚度，设计中取 滤速，设计中取 滤料粒径球度系数，天然沙粒为，设计中取根据经验，当滤速为时，清洁滤料层的水头损失一般为，计算值比经验值低，取经验值的低限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，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：，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，堰底板比滤池底板底水封井出水堰总高：因为每格滤池过滤水量：所以水封井出水堰上水头由矩形堰的流量公式：计算得：则反冲洗完毕时，滤池液面比滤料层高（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，滤板用厚预制板，上浇混凝土层，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,其中冲洗时形成的气垫层厚度为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 左右；配气支管或孔口流速为左右。配水干管进口流速为 左右；配水支管或孔口流速反冲洗用水量的计算：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，V型滤池反冲洗时，表面扫洗同时进行，其流量为：（3）反冲洗配水系统的断面计算配水干管进水口流速为左右，配水干管的截面积反冲洗配水干管用钢管，流速为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左右，取，则配水支管的截面积：，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，每个孔口的面积为，每个孔口尺寸取（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，（5）配气系统的断面计算配水干管进口流速应为左右，则配水干管的截面积反冲洗配气干管用钢管，流速为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左右，则配气支管的截面积每个布气小孔面积为：孔口直径：= 每孔配气量：=（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气水同时反冲洗时反冲洗用空气的流量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：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，高取，末端宽度取，高度取，则起端截面积为，末端截面积为，两侧沿程各布置16个配水小孔和16个布气方孔，孔间距为，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末端截面积0.28,满足要求。排水集水槽：排水集水槽顶端高出滤料层顶面，则排水集水槽高为式中,同前面池体设计部分滤池高度确定得尺寸，为气水分配渠起端高度，排水集水槽末端高为：式中,同前面池体设计部分滤池高度确定得尺寸，为气水分配渠末端高度。底坡排水集水槽排水能力校核由矩形断面暗沟（非满流），计算公式校核集水槽的排水能力设集水槽超高为，则槽内水位高为，槽宽为，湿周为，水流断面：，水力半径：水流速度： =4.18m/s过流能力实际过水量:=+=0.315+0.11=0.425 /s过流能力（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，则强制过滤流进水总渠水流端面积进水总渠宽度为，水面高为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水量。孔口面积按口淹没出流公式: 计算,其总面积按滤池强制过滤水量计,孔口两侧水位差取,则孔口总面积中间面积按表面扫水量设计.=(/)=0.43(0.11/0.48)=0.10孔口宽 高两侧孔口设闸门.采用橡胶囊充气阀,每个侧孔面孔：=()/2=(0.430.10)/20.16孔口宽,高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,宽顶堰与进水渠平行设置，与进水总渠侧壁相距，堰上水头由矩形堰的流量公式得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，渠高，渠总长等与滤池总宽，则渠长。当渠内水深 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/2）为，满足滤池近水管渠流速。5、V 形槽的设计V 形槽槽底设表扫水出水孔直径取,间隔,每槽共计70 个,则单侧V 形槽表扫水出水孔出水总面积=(3.140.0252/4)700.03表扫水出水孔低于排水集水槽堰顶,即V 形槽槽底的高度低于集水槽堰顶。据潜孔出流公式Q=0.8A,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：=/（20.8）2/2g=0.11/（20.80.03）2/（29.8）=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求得式中b为集水槽长，b=Q 为单格滤池反冲洗流量则 V 形槽倾角,垂直高度,壁厚反冲洗时V 形槽顶高出滤池内液面的高度为：反冲洗时V 形槽顶高出槽内液面的高度为:清水渠清水渠渠宽取为，渠中水流速度取，则渠内水深为，尺寸为计算草图如下 V型滤池计算草图清水池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式中：清水池的总有效容积（） 经验系数，一般采用 设计供水量（）设计中取，清水池设四座，则每座清水池的有效容积为（2）清水池的平面尺寸每座清水池的面积式中：每座清水池的面