某给水水厂毕业设计说明书

设计计算说明书一设计规模和工艺流程1设计规模某水厂总设计能力为153万M3/D，水厂自用水量按供水量的10计算。一级泵站、配水井、加药间、药库、加氯间、氯库、二级泵站等土建工程同时兴建。2工艺流程根据设计资料，本水厂的水源水质达到国家类水质标准，故选择工艺流程如图1所示折板絮凝平流沉淀池清水池二级泵站用户普通快滤池配水井一级泵站静态混合器加药、加氯及药库排泥排泥污泥浓缩池污泥脱水泥饼外运上清液回收图1工艺流程二水处理构筑物设计计算1管式静态混合器的设计（1）已知条件设计供水水量为Q153万M3/D，自用水量取总水量的10，则总进水量为Q1683万M3/D。水厂进水管投药口至絮凝池的距离为60M，进水管采用两条铸铁管DN1000。时用水量QHAQD/T70125M3/H（2）设计计算1）进水管流速V椐D11000MM,Q168300/36002420974M3/S，查水利计算表知V124M/S，I1646,则水头损失H2IL2164660/100002M。2）混合器选择选用管式静态混合器，规格铸铁管DN1000，如图2。图2静态混合器2折板絮凝池的设计（1）已知条件设计水量Q168300M3/D2设计计算絮凝池设两组，取絮凝时间T10MIN,水深H34M。则每组絮凝池流量Q168300/284150（M3/D）350625（M3/H）0974M3/S每组絮凝池容积WQT/6035062510/6058438M3每组池子面积FW/H116875/34171875M2每组池子净宽絮凝池净长度取L18M则净宽BF/L171875/18955M将絮凝池垂直水流方向分9格，每格净宽20M，平行水流方向分9格，每格长105M，共81格，单格面积2M105M。絮凝过程分三段，第絮凝段采用多通道同波折板，V103M/S,第絮凝段采用多通道同波折板，V202M/S,第絮凝段采用直板，V301M/S。折板采用钢丝水泥板，折板宽05M，厚0035M，折角90度，折板净长105M，见图3。考虑到墙厚，外墙厚采用300MM，内墙采用250MM，则絮凝池实际长度为180320258206M实际宽为955030258105129M各格折板的间距及实际流速第絮凝段折板间距取034M第絮凝段折板间距取034M第絮凝段折板间距取040MV1实Q/A1350625/3600/（21050035/SIN45。3105）050M/SV2实Q/A205350625/3600/（21050035/SIN45。3105）025M/SV3实Q/A3025350625/3600/（210500355105）00124M/S水头损失HHNHHIN1V2/2GHI式中，H为总水头损失，M；H为折板间一个转弯的水头损失，M；HI为折板区上、下部转弯或过流孔洞的水头损失，M；N为折板间个数；V0为转弯或孔洞处流速，M/S；1为折板间一次转弯的阻力系数；2为折板区上、下部转弯的阻力系数；3为过流孔洞的阻力系数。数据计算如下第絮凝段为多通道同波折板，分9格，每格安装三块折板，折角90O，06。折板区上、下部90O转弯处210，过流孔洞进出口3108。90O转弯3927次，进出口次数3927次，取转弯高1M，孔洞高度1M。转弯流速V0350625（360031）032M/S孔洞流速V0350625（360031）032M/S转弯和进出口的水头损失HI27（23）V02/2G2711050322（2981）030MHNHHIN1V2/2GHI27060502（2981）030051M第絮凝段为多通道同波折板，分9格，折板区上、下部90O转弯数3927次，过流孔洞进出口次数为3927个，折板角90O，06，V017M/S。转弯流速V03506252（3600308）020M/S（取转弯高08M）HIL272V02/2G27100202（2981）0056M孔洞流速V0350625（3600306）0192M/S（取转弯高06M）HI2273V02/2G2710501922（2981）0060116MHIHILHI2005601160172MHNHHIN1V2/2GHI27060252（2981）01340185M第絮凝段为多通道直板，分格数为9，5块直板180O,直板区上下部90O转弯数次数3927，过7图折板尺寸流孔洞进出口次数为27次。转弯流速V0350625（43600308）010M/S孔洞流速V00564014M/S转弯处的水头损失HIL272V02/2G27100102（2981）00135M孔洞的水头损失HI2273V02/2G271080142（2981）00285MHHILHI200135002850042M絮凝池各段的停留时间第絮凝段水流停留时间T19V1VB/Q92105340035051053409746394S第絮凝段水流停留时间T292105340035051340974212786S第絮凝段水流停留时间T392105340035051340974425575S絮凝池总停留时间TT1T2T36394127862557544755S746MIN絮凝池各段的G值GGH1/T1/2当水温在月平均最高T281OC时，103PAS第段G11000981051（1036394）1/230594S1第段G210009810185（10312786）1/213030S1第段G310009810042（10325575）1/24390S1絮凝总水头损失H051018500420737MGTTGH/T1/244755100098107370836103447551/262213682104当水温在月平均最低T69OC时，103PAS第段G11000981051（1036394）1/223311S1第段G210009810185（10312786）1/29928S1第段G310009810042（10325575）1/23345S1絮凝总水头损失H051018500420737MGTTGH/T1/244755100098107371103447551/256883862104折板絮凝池计算简图如图4所示图4折板絮凝池计算简图3平流沉淀池的设计已知水厂设计流量Q168300M3/D,沉淀池采用N2,沉淀时间T10H，池内平均水平流V12MM/S1设计水量Q168300M3/D70125M3/H；单池处理水量Q1Q/284150M3/D350625M3/H0974M3/S2池体尺寸1）单池容积WQT/N7012512350625M32）与絮凝池配合取池净宽B206M，有效水深采用H3M，则池长LW/BH35062520635844M3每组池中间设一导流槽，导流槽采用砖砌，导流槽宽为240MM，则沉淀池每格宽度B20024/2988M4校核池子尺寸比例长宽比L/B58449885914符合要求长深比L/H258319310符合要求沉淀池水平流速VL/T58441000136001623MM/S符合要求进水穿孔墙5）沉淀池进出口处用转砌穿孔墙布水，墙长20M，墙高33M，有效水深3M，用虹吸式机械吸泥机排泥，其泥厚度01M，超高02M。6）穿孔墙孔眼形式采用矩形的半砖孔洞，其尺寸为0125M0126M，开孔率为01250126（012501263）333（3）排泥设施为取得较好的排泥效果，采用虹吸式机械吸泥机排泥。1）干泥量Q干84150（100010）10675735M3/D。设含水率为97。2）则污泥量QSQ干/（197）25245M3/D10519M3/H。3）吸泥机往返一次所需时间T2L/V25844111688MIN栅车行进速度V1M/MIN。4）虹吸管计算设吸泥管排列数为12根，管内流速为16M/S，单侧排泥最长虹吸管长L24M。采用连续式排泥，管径D（4QS/VZ）1/241051910936003141600121/24403MM选用DN50水煤气管V142M/S5）吸口的断面确定吸口的断面与管口断面面积相等。已知吸管的断面积AR23140052400019M2设吸水口长为L019M，则吸口宽度BA/L00019019001M6吸泥管路水头损失计算进口101，出口210，90O弯头119252，则局部水头损失HI0111925216229810646M管道部分损失含水率97。一般为紊流状态。H管LV2/DO2G00262400451622981181M总水头损失HHIH管0646181246M考虑管道使用年久等因素，实际H125H125246308M排泥槽总长取70M，槽宽取1M，深取1M。引流泵选用YQX5型潜水泵。沉淀池放空管直径D07BLHO05/T1/20720024603105336001/20368M其中，HO为平均水深M，此处30131M；为放空时间，按3H计。管径采用350MM。沉淀池水力条件校核水力半径R/BH/（2HB）200242323200241151M弗劳得数FRV2/RG00162321151981233105该FR值在规定范围11051104内（4）集水系统采用两侧孔口自由出流式集水槽集水。1）集水槽个数N102）集水槽的中心距AB/N9885198M3槽中流量Q0Q/N09741000974M3/S考虑到池子的超载系数为20，故槽中流量QO12Q012009740117M3/S4槽的尺寸槽宽B09Q004090117040382M，为了施工方便取B04M。槽长L84150（500102）842M堰上负荷小于500M3/M2D取槽长L10M，则堰上负荷为84150（10102）42075M3/M2D，符合要求。起点槽中水深H1075B0750403M终点槽中水深H2125B1250405M为了便于施工，槽中水深统一取H205M计。5）槽的高度H3集水方法采用孔口自由出流，孔口深度取008M，跌落高度取005M，槽起高度取02M，则集水槽总高度H3H200800502083M6）孔眼计算A所需孔眼总面积由Q0（2GH）1/2得Q0/（2GH）1/20117062（2981008）1/20151M2B单孔面积O孔眼直径采用D10MM，则单孔面积OD2/431440012785105M2C孔眼个数NN/O015178510519236，取1924个D集水槽每边孔眼个数N01924（102）96个E孔眼中心距离SO101000961103MM5配水槽计算1）配水槽宽B09Q04090974040891M，为了施工方便取09M。起点槽中水深H1075B075090675M中点槽中水深H2125B125091125M为了便于施工，槽中水深统一取115M计。自由跌水高度取008M，则排水总高度为083008115206M出水斗底板取低于排水槽底05M，自由跌落高度为008M，出水斗平面尺寸16M16M，折板絮凝平流沉淀池计算简图5所示DN10进水管图5板絮凝平流沉淀池计算简图4普通快滤池的计算已知设计供水量Q153000M3/D，水厂自用水按10计算，计算水量Q11Q168300M3/D。拟用大阻力配水系统，单独水反冲洗。（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T240124/12238H滤速V18M/H。滤池面积为FQ/V1T168300（8238）88393M2每组滤池单格数为N16，布置成对称双行排列。每个滤池面积为FF/N88393/165526M2采用滤池长宽比为15/1，滤池设计尺寸为9M6M，实际滤速为812M/H。校核强制滤速VVNV/（N1）410（41）1333M/H满足强制滤速V不大于14M/H的要求。单格滤池计算简图6如下图6单格滤池计算简图（2）滤池高度的确定承托层高450MM。滤料层厚采用双层滤料，厚800MM，其中无烟煤厚350MM，石英砂厚450MM，滤层上最大水深1800MM。超高300MM。滤池高度H为H45080035045018003003350MM3每个滤池的配水系统1）大阻力配水系统的干管水冲强度Q15L/M2S，冲洗时间为5MIN。干管流量为QGFQ6315945L/S干管的起端流速为12M/S，采用管径DN1000。2）支管支管的中心距离采用AJ02M。每池的支管数为NJ2L/AJ26/0260每根支管的进口流量为QJQG/NJ945/601575L/S支管的起端流速为205M/S，支管直径为DN100。3）孔眼布置支管孔眼总面积与滤池面积之比K采用025。孔眼总面积为FKKF02554135000（MM2）采用孔眼直径为10MM，每个孔眼面积为785MM2，孔眼总数为NKFK/FK135000/7851720个每根支管孔眼数为NKNK/NJ1720/6029个每根支管孔眼布置成两排，与垂线成450夹角向下交错排列。每根支管长度为LJ05（91）4M每排孔眼中心距AK4/0529028M4）配水系统校核支管长度与直径之比为4060。干管横截面积与支管总横截面积之比为（078512）/（600785012）1667（符合要求）5）孔眼水头损失支管壁厚采用5MM，孔眼直径与壁厚之比为2，流量系数067。孔眼的水头损失为1/（298）Q/10K2（1/196）15/100670252409M（4）洗砂排水槽洗砂排水槽中心距采用A9/518M,排水槽设5根，排水槽总长5M。每槽排水量为QOQLOA15518135L/S采用三角形标准断面，如图7所示。槽中流速采用VO06M/S，排水槽断面尺寸为05（QO/1000VO）0505135/100006050237M排水槽底厚采用005M，砂层最大膨胀率E40。洗砂排水槽顶距砂面高度HE为HEEH25007540082502370050075104M洗砂排水总面积为F0255156M2F0/F118/54219425（符合要求）（5）滤池的各种管渠计算进水管的流量为195M3/S，渠中流速为12M/S。1）进水支管采用进水渠宽1400MM，水深1160MM；各个滤池进水管流量为01508M3/S，管中流速为095M/S，则各进水管的管径为D1（401508/095）05450MM2）反冲洗水管流量为FQ945L/S,管中流速为24M/S。则管径为D2（40945/24）05700MM反冲洗水进水渠宽750MM，水深600MM；渠内流速为21M/S。3）清水管清水总渠流量为195M3/S，渠中流速为12M/S，渠宽1400MM，水深1160MM，渠内为压力流。每个滤池清水管的流量为01508M3/S，流速为095M/S，则清水支管的管径为D3（401508/095）05450MM4）反冲洗水排水排水流量为0945M3/S，管中流速为12M/SD4（40945/12）05900MM反冲洗排水管渠宽900MM，高900MM。（6）反冲洗高位水箱反冲洗高位水箱的容积为V15FQT155415560364500L3645M3水深为23M，直径为13M，超高03M。水箱底至滤池配水管间的沿程及局部损失之和为10M。配水系统水头损失为由经验公式计算H8V干2/（2G）10V支2/（2G）8122/196210242/1962352M。承托层水头损失为002204150132M滤料层水头损失为（265/11）（1041）08078M安全富余水头取15M，冲洗水箱底高出洗砂排水槽为H0103520132078156932M为方便施工，H0取7M。5清水池的计算已知设计用水量Q153000M3/D6375M3/H。设计计算过程如下X图清水池调节容积取设计水量的10，则调节溶积V11530001015300M3消防用水量按同时发生两次火灾，一次灭火用水量取45L/S，连续灭火时间为2H,则消防容积V245236001000324M3根据本水厂选用的构筑物特点,水厂自用水储备容积为V30则清水池总容积为VV1V2V315300324015624M3清水池设两个,有效水深取H5M,则单池面积为AV/2H156242515264M2取BL30521560M2。超高取05M，则清水池高度取55M。6加药间的设计计算已知计算水量Q168300M3/D70125M3/H。混凝剂选择聚合氯化铝（PAC），混凝剂最大投药量U35MG/L,药溶液的浓度B10，混凝剂每日配制次数N3次。设计计算过程如下（1）溶液池溶液池体积W1UQ/417BN3570125（417103）1962M3。取20M3溶液池设两个，每个容积为W110M3。形状采用矩形，尺寸为BLH25M25M（1503）M1125M3。超高03M。（2）溶解池溶解池体积W203W103103M3。溶解池池体尺寸为BLH2M1M（1203）M溶解池的放水时间采用T15MIN，则放水流量QOW2/60T30006015333L/S放水管采用水煤气管，查水力计算表得管径DO50MM,相应流速VO157M/S溶解池底部设管径D100MM的排渣管一根。（3）投药管投药管流量QW13100024606020310002460600694L/S查水力计算表得投药管管径D32MM,相应流速V073M/S溶解池底部设管径D100MM的排渣管一根。（4）投药计量设备采用本溪水泵厂生产的计量加药泵，泵型号JZ1000/16，选用三台，二用一备，参考价格为13000元/台。加药间的平面尺寸为BL15M20M7药剂仓库的计算（1）已知条件混凝剂为聚合氯化铝（PAC），每袋质量是50KG,每袋规格为05M05M02M。投药量为40MG/L，水厂设计水量为70125M3/H。药剂堆放高度15M，药剂储存期为20天。（2）设计计算聚合氯化铝（PAC）的袋数NQ24UT/1000W7012524402010005026928（袋）取2695袋。堆放面积ANV/H（1E）（2695050502）15（102）11234M2仓库平面尺寸BL12M15M180M28加氯间的设计计算（1）已知条件计算水量Q70125M3/H。查表取预氯化最大投加量为15MG/L，清水池最大投加量10MG/L。（2）设计计算预加氯量为QL0001Q0001157012510519KG/H清水池加氯量QL0001Q0001163756375KG/H二泵站加氯量自行调节，在这里不做计算。为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ZJ1型转子加氯机3台，2用1备。9液氯仓库（1）已知条件计算水量Q70125M3/H。查表取预氯化最大投加量为15MG/L，清水池最大投加量10MG/L。（2）设计计算仓库储备量按15天最大用量计算，则储备量为M24（105196375）15608184KG选用1T的氯瓶6个，05T的氯瓶1个。三、给水处理工程高程布置计算1给水处理构筑物水头损失计算（1）清水池地面标高为654M,清水池最高水位标高654M,池面超高05M，则池顶面标高为659M，（包括顶盖厚200MM），有效水深5M，则水池底标高为604M。（2）吸水井清水池到吸水井的管线长639M两根，管径DN1000，最大时流量974L/S,水力坡I1646103，V124M/S，沿线设有4个闸阀，中间设根连通管，管长3422M，沿线设有1个闸阀，进口、出口、局部阻力系数分别为006、10、10，则管线中的水头损失为HILV2/2G164610316202（45006）1242/（2981）058M因此，吸水井水面标高为6590586532M，加上超高05M，吸水井顶面标高为6568M。（3）滤池滤池到清水池之间的管线长为425M，设两根管，每根流量为0974，管径按允许流速选择DN1000，查水力计算表，V124M/S,I1646103，沿线有3个闸阀，进出口，局部阻力系数为006,10,10,则水头损失为HILV2/2G164610385（43006）1242/（2981）035M设计中取I1646103,V124M/S，滤池的最大作用水头为2025M，设计中取2M。（4）反应沉淀池沉淀池到滤池管长为2891M，V124M/S,DN1000,I1646103,局部阻力有4个闸阀，中间设根连通管，管长3422M，沿线设有1个闸阀，进出口阻力系数分别为006,10,10,则水头损失为HILV2/2G16461039204（53006）1242/（2981）046M2、给水处理构筑物高程计算（1）清水池的最高水位清水池所在地面标高654M（2）滤池水面标高清水池最高水位清水池到滤池出水连接管渠的水头损失滤池的最大作用水头滤池水面标高65405826798M（3）沉淀池水面标高滤池水面标高滤池进水管到沉淀池出水管之间的水头损失沉淀池出水渠的水头