某2.5万m3_d给水处理厂方案课程设计说明书

1、水质工程学（一）课程设计说明书题目：某 2.5 万m3/d给水处理厂方案设计学 院：环境科学与工程学院专 业：给水排水工程指导教师：姓名学号承担任务量说明书成绩图纸成绩答辩成绩二一三 年 七 月摘要本设计的主要任务是浙江省某县水厂工艺设计。设计的主要内容包括：设计规模的确定、给水方案比较、取水工程设计、净水厂设计。设计书由设计资料、设计说明书和设计计算书三部分组成。城市主导风向为东南风，水厂水源所在地区为城市的西北部。水厂的设计规模为2.5万m3d。考虑水厂安全运行，该设计的主要构筑物均设有两组。设计的主要内容包括：设计规模的确定、取水工程设计、给水厂设计设计。采用的给水工艺为：源水取水泵站配

2、水井静态混合器栅条絮凝池平流沉淀池v型滤池液氯消毒清水池二级泵站城市管网。选用pac为混凝剂，pam为助凝剂，kmno4为氧化剂，液氯为消毒剂，使水厂出水水质要求达到生活饮用水卫生标准。关键词：取水泵站，静态混合器，栅条絮凝池，平流沉淀池，v型滤池，清水池，二级泵站design of water supply project of 25000m/dabstractthe main task of my design is for the water supply engineering of some county water plant in the zhejiang province. t

3、he design mainly includes: the calculation for the volume of the required daily water supply; the choice of the water supply system; the comparison for the process of water supply; the design of water source engineering; the design of the water plant and the secondary pumping station. the design fil

4、e consists of three parts which are design data, explanation file and calculation file.the city leadership wind direction is the southeaster; the water works water source area for city northeast part. the volume of the required daily water supply of my design is 25000m/d. considering the safe operat

5、ion of water works ,the design of major structures are equipped with two sets. the system of the water supply which is adopted in my design is following: water source first pumping station tubular static reactor grid flocculating tank advection sedimentary basin v-type filter clear-water reservoir s

6、econdary pumping station water network. pac is used as coagulant while pam is used as coagulant aid, cl2 is used as disinfectant, kmno4 is used as oxidant. the quality of processing water must satisfy the norm of domestic drinking water.key words: first pumping station, tubular static reactor, clapb

7、oard flocculation tank, grid flocculating tank, advection sedimentary basin,v-type filter,clear-water reservoir,secondary pumping station目录摘要- 6 -1 引言- 9 -1.1设计题目- 9 -1.2设计资料- 9 -2 设计方案- 9 -2.1方案比较- 9 -2.2方案确定- 10 -3 设计计算- 11 -3.1配水井设计计算- 11 -3.1.1 设计参数- 11 -3.1.2 设计计算- 11 -3.2 药剂配制及投加- 12 -3.2.1投加方

8、式的确定- 12 -3.2.2 药剂选择- 13 -3.3 管式静态混合器- 17 -3.3.1 进水管流速v- 17 -3.3.2 混合管段的水头损失h- 17 -3.3.3管式静态混合器- 17 -3.4.1设计参数- 20 -3.4.2池体平面尺寸计算- 20 -3.4.3 竖井内栅条的设计- 21 -3.4.4 竖井隔墙孔洞尺寸- 22 -3.4.5 各段水头损失- 23 -3.5.1设计水量- 26 -3.5.2池体尺寸- 26 -3.5.3 穿孔墙设计- 28 -3.5.4 集水系统- 29 -3.5.5 集水渠的设计- 31 -3.5.6 放空管- 31 -3.5.7 排泥设施-

9、 31 -3.6 v型滤池设计- 32 -3.6.1 设计参数选用- 33 -3.6.2 滤池设计- 34 -3.6.3进水系统- 35 -3.6.4 反冲洗系统设计- 36 -3.6.5 出水系统- 39 -3.7消毒- 40 -3.7.1 消毒剂及加氯点的选择- 41 -3.7.2 液氯消毒原理- 41 -3.7.3 加氯量的计算- 41 -3.7.4 加氯设备的选择- 42 -3.7.5 氯瓶选择- 42 -3.7.6 氯库及加氯间- 43 -3.8 清水池- 44 -3.8.1清水池的有效容积- 44 -3.8.3管道系统- 46 -4 构筑物及设备- 48 -4.1构筑物及设备设计-

10、 48 -4.1.1 取水- 48 -4.1.2 取水泵房- 49 -4.1.3加药混合- 50 -4.1.4 絮凝- 52 -4.1.5 沉淀- 53 -4.1.6 过滤- 54 -4.1.7 加药间- 56 -4.1.8 消毒- 56 -4.2 电气自控- 58 -5水厂高程及平面布置- 58 -5.1附属构筑物布置- 58 -5.1.1 生产管理及行政办公用房- 58 -5.1.2 化验室- 58 -5.1.3 维修车间- 59 -5.1.4 车库- 59 -5.1.5 仓库- 60 -5.1.6 食堂- 60 -5.1.7 浴室与锅炉房- 60 -5.1.8 宿舍- 60 -5.1.9

11、 传达室- 60 -5.2 管线布置- 60 -5.2.1管道设计流速- 61 -5.2.2管线水头损失- 61 -5.3 高程布置- 61 -5.3.1高程布置原则- 61 -5.3.2高程布置类型- 62 -5.3.3构筑物的水头损失- 62 -5.3.4 构筑物水位标高的确定- 62 -6 工程概预算- 63 -6.1 工程投资- 63 -6.2 运行费用分析- 64 -6.3制水成本计算- 65 -7本设计存在的问题与体会- 65 -附图- 66 -参考文献- 66 -1 引言1.1设计题目根据任务书给定的资料，综合运用所学的专业知识，设计一个中小型给水处理厂。该水厂位于浙江省某市内。

12、要求所设计的内容参数选择合理，符合设计手册与设计规范要求，计算正确，计算书书写工整、清晰。设计图纸符合“给水排水制图标准”。每人完成设计说明书、计算书一份，约0.5-0.7万字，设计图纸6张（a3），为电脑绘画。并上交设计任务书。1.2设计资料浙江省某县引进外资新建一座给水厂，设计水量为5104m3/d，每期为2.5104m3/d。水源为地表水，该县旁的a河，水源地水质良好。2、城市主导风向为 东南 风，水厂水源所在地区为城市 西北 部。3、百年一遇洪水位标高103.00m，97%枯水位标高87.37m。4、土质为粘土，泵站为岸边式取水构筑物，距离给水厂500m。5、进水管水头损失约为1.00

13、m，给水厂配水井地面标高131.21m，水厂地势平坦。6、二级泵站供水扬程约为55m。2 设计方案2.1方案比较 表2-1净水工艺流程适用条件原水混凝沉淀或澄清过滤消毒一般进水浊度不大于20003000ntu短时间内可达500010000ntu原水接触过滤消毒进水浊度一般不大于25ntu，水质较稳定且无藻类繁殖原水混凝沉淀过滤消毒（洪水期）原水自然预沉接触过滤消毒（平时）山溪河流，水质经常清晰，洪水时含泥沙量较高原水混凝气浮过滤消毒经常浊度较低，短时间不超过100ntu原水（调蓄预沉或混凝预沉）混凝沉淀或澄清过滤消毒高浊度水二级沉淀（澄清）工艺，适用于含沙量大、沙峰持续时间较长的原水处理 气浮

14、原水混凝 过滤消毒 沉淀经常浊度较低，采用气浮澄清；洪水期浊度较高时，则采用沉淀工艺2.2方案确定从水源出来的水，经取水泵站输送到净水厂，进行水处理，根据供水规模和水源特点确定方案为：原水静态混合器折板絮凝池平流沉淀池v型滤池加氯消毒 排泥调节池 浓缩池 平衡池脱水机房3 设计计算3.1配水井设计计算3.1.1 设计参数配水井设计规模为3.1.2 设计计算（1）配水井有效容积配水井水停留时间采用23，取，则配水井有效容积为：（2）进水管管径配水井进水管的设计流量为，查水力计算表知，当进水管管径时，（在1.01.2范围内）。（3）矩形薄壁堰进水从配水井底中心进入，经圆形堰流入外圈再由管道接入2座

15、后续处理构筑物。每个后续处理构筑物的分配水量为。配水采用矩形薄壁溢流堰至配水管。1） 堰上水头因出水溢流堰的流量为,一般大于100l/s采用矩形堰，小于100l/s采用三角堰，所以本设计采用矩形堰（堰高h取为0.5m）矩形堰的流量公式为：式中矩形堰的流量，； 流量系数，初步设计时采用； 堰宽，取堰宽； 堰上水头，。2）堰顶宽度根据有关试验资料，当时，属于矩形薄壁堰。取，这时（在00.67范围内），所以，该堰属于矩形薄壁堰。（4）配水管管径由前面计算可知，每个后续处理构筑物的分配流量为查水力计算表可知，当配水管管径时，（在0.91.4范围内）。（5）配水井设计配水井外径为6m，内径为4m，井内有

16、效水深，考虑堰上水头和一定的保护高度，取配水井总高度为3.6m。3.2 药剂配制及投加水质的混凝处理，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。3.2.1投加方式的确定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，采用湿投法时，混凝处理工艺流程如图3-1所示。图3-1 湿投法混凝处理工艺流程3.2.2 药剂选择根据原水的水质水温和 ph 值的情况，选用的混凝剂为聚合硫酸铝，投加浓度

17、为 10 %，投加量在无详细资料时根据参考资料，可取最大投加量为 30 mg/l。 优点：净化效率高、用药量少、出水浊度低、色度小，过滤性能好，温度适应性高，ph 值使用范围宽（ph 59）。操作方便，腐蚀性小，劳动条件好，成本较低。采用计量泵湿式投加。 3.2.3 药剂溶解与溶液配制 溶液池是配制一定浓度溶液的设施。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。（1）溶液池容积：式中：w2溶液池容积（m3）； q处理水量（m3/h）； a混凝剂最大投加量（mg/l）； c溶液浓度，一般取 5 %20 %； n每日调制次数，一般不超过 3

18、 次。设计流量为 q=1093.75m3/h，最大投加量为 =30mg/l，溶液浓度为 10，每天调制次数为n=3，计算得溶液池调节容积为：设计取 3 m3，溶液池分三格，使用两个，一格备用，以便交替使用，保证连续投药。每格的有效容积为 1.5 m3，每格设计长 为1.5m，宽为1 m，有效高度为 1. m，超高取 0.2m，则每格实际尺寸为：(2) 溶解池容积设计药剂溶解池时，为便于投置药剂，溶解池的设计高度一般以在地平面以下或半地下为宜，以减轻劳动强度，改善操作条件。溶解池的底坡不小于0.02，池底应有直径不小于100mm的排渣管，池壁需设超高，防止搅拌溶液时溢出。由于药液一般都具有腐蚀性

19、，所以盛放药液的池子和管道及配件都应采取防腐措施。溶解池一般采用钢筋混凝土池体，内壁衬以聚乙烯板，若其容量较小，可用耐酸陶土缸作溶解池。溶解池的容积常按溶液池的0.20.3倍计算。 根据溶液池体积 3m3，可计算得溶解池体积：溶解池分三格，使用两个，一格备用，每格容积为0.45 m3，长为 1m，宽为 1 m，有效高度取0.45m，超高取 0.2 m。则每格溶解池实际尺寸为：溶解池、搅拌设备及管配件等，均应有防腐措施或用防腐材料。溶解池搅拌设备采用 zj-700型折浆式搅拌机，功率为 4 kw，桨叶底距池底高 200 mm，转速为 85 r/min，池顶高出地面 0.3m，池底坡度采用 2.5

20、。溶解池池底设有管道，以便溶解的药液重力流入溶液池。采用钢筋混凝土池体，内壁用环氧树脂进行防腐处理。池的一角设有隔板，隔板上设有直径为1cm的小孔，拦截药渣，并在隔板底部设有排渣管，采用硬聚氯乙烯管。溶解池的放水时间采用t5min，则放水流量 查水力计算表得放水管管径d50mm，相应流速v=1.41m/s。放空管兼做排渣管。溶解池和溶液池的材料都采用钢筋混泥土，内壁衬以聚乙烯板。（3）投药泵 投药管流量选用jw-63/2.0型计量泵3台，2用1备。并在管路上设有脉冲阻尼器，将计量泵输出的脉冲流转化成稳定的连续流。jw-63/2.0型隔膜计量泵的主要性能如表3-1。表3-1 jw-63/2.0隔

21、膜剂量泵性能参数型 号流量（l/h）排出压力（mpa）进、出口直径（mm）jw-63/5.0632.06（4） 加药间布置一般要求如下： 1） 加药间宜与药库合并布置，布置原则为：药剂输送、投加流程顺畅，方便操作与管理，力求车间清洁卫生，符合劳动安全要求，高程布置符合投加工艺及设备条件。有些水厂采用加药与加氯设施综合在一起的布置，以有利于水厂的总体布置并减少管理点。2） 加药间位置尽量靠近投加点。3） 当水厂采取分期建设时，加药间的建设规模宜与水厂其他生产性建筑物的规模相协调。一般情况下，可采用土建按总规模设计，设备则分期配置。4） 加药间布置应兼顾电气、仪表自控等专业的要求。5） 加药间可布

22、置成各种形状，工程实例中，采用较多的为一字形、l形、t形等。6） 靠近和穿过操作通道、运输通道及人员进出区域的各种通道宜布置在管沟内。管沟应设有排水措施，并防止室内管沟积水的倒灌。管沟盖板应耐腐蚀和防滑，可采用加强塑料板、玻璃钢板等。7） 搅拌池边宜设置排水沟、四周地面坡向排水沟。8） 根据药剂品种确定加药管管材，一般混凝剂可采用硬氯乙烯管。9） 根据药剂品种考虑地坪的防腐措施。10） 加药间应保持良好的通风。11） 当采用高位溶液池时，操作平台与屋顶的净空高度不宜小于2.20m。12） 由加药间至加注点的加药管根数不宜小于2根，并分别在加药间内和投加点处设置切换阀门，以保证其中一根损坏或检修

23、时仍能正常投加药剂。13） 加药间药液池应设工作台，工作台宽度以11.5m为宜。14） 药剂仓库和加药间应根据具体情况设置机械搬运设备。15） 加药间室内应设有冲洗设施。16） 对于有水解聚丙烯酰胺溶液池的投药间，因有氨气放出，室内要加强通风设施。17） 冬季使用聚丙烯酰胺的室内温度不低于2。（5）药剂仓库药库布置一般要求如下： 1) 固体药库和液体药剂储存池的储备量应符合设计规范的规定，固定储备量视当地供应、运输等条件确定，一般可按最大投药量的 1530 d 用量计算，其周转储备量应根据当地具体条件确定（周转储备量是指药剂消耗与供应时间之间的差值所需要的储备量）。2)药库宜与加药间合并布置，

24、室外储液池应尽量靠近加药间；3)药库外设置汽车运输通道，并有足够的倒车道。药库一般设汽车运输的大门，门净宽不小于 3 m；4) 混凝剂堆放高度一般采用 1.52.0 m，当采用石灰时可为 1.5 m，有吊运设备时可适当增加；5)药库面积根据储存量和堆高计算确定，并留有 1.5 m 左右的通道以及卸货的位置；6）为方便搬运和减轻劳动强度，药库一般设置电动葫芦或电动单梁悬挂起重机；7)药库层高一般不小于 4 m，当有起吊设备时应通过计算确定。设计时应注意窗台的高度高于药剂堆放高度；8)应有良好的通风条件，并应防止药剂受潮；9)地坪与墙壁应根据药剂的腐蚀程度采取相应的防腐措施；10)对于储存量较大的

25、散装药剂，可用隔墙分格。本设计仓库容积考虑存放 15 d 的混凝剂用量。仓库靠近加药间。 每日混凝剂用量为： 药剂通道系数采用 15 %，则面积为 115 %。 药剂堆积高度为 1.5 米，硫酸铝比重为 1.62 t/m3，则药库面积： 为取药及卸药方便，同时要预留相应的操作空间，仓库平面尺寸为：。3.3 管式静态混合器混合采用管式静态混合器。设水厂进水管投药口至絮凝池的距离为20米。进水管采用两条, 设计流量为3.3.1 进水管流速v进水管流量为，按照平均经济流速要求，每个进水管的直径取400mm，进水管流速为：v=1.17m/s，查水力计算表知i=0.00479。3.3.2 混合管段的水头

26、损失h混合管段的水头损失为小于管式混合水头损失要求0.30.4m，这说明仅靠进水管内流速，不能达到充分混合的要求。故需在进水管内装设管道混合器。3.3.3管式静态混合器每个静态混合器的混合单元数取n=3,则混合器长度为，混合时间。(1)水头损失水流过静态混合器的水头损失为： 式中，h水头损失，m； q处理水量，m3/s； d管道直径，m； n混合单元，个。代入数据得(2)校核g： 式中，r重力加速度 水运动粘度， 代入数据得 ，水利条件符合。(3)管式静态混合器选择投药点应该靠近水流方向第一节的混合元件，投药管插入管内径1/3即可。本设计采用jt型管式静态混合器，其性能规格及外形尺寸见表3-2

27、，示意图见图3-2。表3-2 管式静态混合器性能规格公称直径（mm）法兰盘外径（mm）长度（mm）投药口直径（mm）水压（mpa）平均流速（m/s）质量（kg）材 质40010151320650.10.91.2237玻璃钢图3-2 管式静态混合器示意图3.4 栅条絮凝池在絮凝池内水平放置栅条形成栅条絮凝池，栅条絮凝池布置成多个竖井回流式，各竖井之间的隔墙上，上下交错开孔，当水流通过竖井内安装的若干层栅条或栅条时，产生缩放作用，形成漩涡，造成颗粒碰撞。栅条絮凝池的设计分为三段，流速及流速梯度g值逐段降低。相应各段采用的构件，前段放密栅条，中段放疏栅条，末段不安装栅条。3.4.1设计参数本设计采用

28、栅条絮凝池，设计水量q0=26250m3/d=0.304m3/s。絮凝池分为2个，每个设计流量 q=0.304/2=0.152m3/s。絮凝时间：，有效水深h0=3m（与后续沉淀池水深相配合），超高0.3m，池底设泥斗及快开排泥阀排泥，泥斗高0.6m，故絮凝池总高h=3+0.3+0.6=3.9m；絮凝池分为三段：前段放密栅条，过栅流速v1栅=0.28m/s，竖井平均流速v1井=0.12m/s；中段放疏栅条，过栅流速v2栅=0.24m/s,竖井平均流速v2井=0.12m/s；末段不放栅条, 竖井平均流速v井=0.12 m/s。前段竖井的过孔流速0.30-0.20m/s ，中段0.20-0.15m

29、/s ，末段0.14-0.10m/s。3.4.2池体平面尺寸计算每组池子容积v=qt=0.152720=109.44m2竖井的平面面积a=v/h0=109.44/3=36.48m2絮凝池单个竖井的平面面积f=q/v井=0.152/0.12=1.267m2取竖井尺寸采用1.13m1.13m，则竖井实际尺寸为f=1.131.13=1.2769m2那么竖井的个数n=a/f=36.48/1.2769=28.7个取n=32个，布置成4行8列，见图2.1。 图中各格右上角的数字为水流依次流过竖井的编号，顺序(如箭头所示)。“上” 、“下”表示竖井隔墙的开孔位置，上孔上缘在最高水位以下，下孔下缘与排泥槽齐平

30、，、 表示每个竖井的网格层数。竖井内墙厚度取0.22m，外墙厚度取0.41m每组池子总长l=81.13+70.22+20.41=11.4m 宽b=41.13+20.22+20.41=6m 3.4.3 竖井内栅条的设计选用栅条材料为钢筋混凝土，断面为矩形，厚度为50mm，宽度为50mm，预制拼装。（1）前段放置密栅条后：竖井过水断面面积为：a1水=q/v1栅=0.152/0.28=0.543m2竖井中栅条面积为：a1栅=1.277-0.543=0.734m2单栅过水断面面积为：1栅=1.130.05=0.0565m2所需栅条数为：m1=a1栅/1栅=0.734/0.0565=12.99（根），取

31、m1=13根。两边靠池壁各放置栅条1根，中间排列放置11根，过水缝隙数为12个。平均过水缝宽s1=(1130-1350)/12=40mm实际过栅流速（2）中段放置疏栅条后： 图3-3 絮凝池布置图竖井过水断面面积为：a2水=q/v2栅=0.152/0.24=0.633m2竖井中栅条面积为：a2栅=1.277-0.633=0.644m2单栅过水断面面积为：2栅=1.130.05=0.0565m2所需栅条数为：m2=a2栅/2栅=0.644/0.0565=11.4（根），取m1=12根。两边靠池壁各放置栅条1根，中间排列放置10根，过水缝隙数为11个。平均过水缝宽s1=(1590-1250)/11

32、=48.2mm实际过栅流速3.4.4 竖井隔墙孔洞尺寸竖井隔墙孔洞的过水面积=，如0-1竖井的孔洞面积为： 孔洞高度即，取孔的宽为1.13m，高为 0.45m。其余各竖井的孔洞的计算尺寸见表： 表3-3分格编号12345678孔洞长*宽（m）1.13*0.451.13*0.461.13*0.481.13*0.501.13*0.521.13*0.541.13*0.561.13*0.58分格编号910111213141516孔洞长*宽（m）1.13*0.611.13*0.641.13*0.671.13*0.711.13*0.751.13*0.751.13*0.791.13*0.79分格编号1718

33、192021222324孔洞长*宽（m）1.13*0.841.13*0.841.13*0.901.13*0.901.13*0.961.13*0.961.13*1.031.13*1.03分格编号2526272829303132孔洞长*宽（m）1.13*1.121.13*1.121.13*1.221.13*1.221.13*1.351.13*1.351.13*1.351.13*1.353.4.5 各段水头损失 (2.1)式中 h为各段总水头损失，m； h1为每层栅条的水头损失，m； h2为每个孔洞的水头损失，m； 为栅条阻力系数，前段取1.0，中段取0.9； 为孔洞阻力系数，取3.0； 为竖井过栅

34、流速，m/s； 为各段孔洞流速，m/s 中段放置疏栅条后（1）第一段计算数据如下：竖井数10个，单个竖井栅条层数3层，共计30层；过栅流速=0.28m/s；竖井隔墙10个孔洞，过孔流速分别为则 （2）第二段计算数据如下： 竖井数10个，前面6个竖井每个设置栅条板2层，后4个设置栅条板1层， 总共栅条板层数=62+41=16层；过栅流速=0.254m/s；竖井隔墙10个孔洞，过孔流速分别为则 （3）第三段计算数据如下：竖井隔墙12个孔洞，过孔流速分别为则 （4） 总水头损失 3.4.6 水力校核实际絮凝时间为 t=fh32/q =1.131.13332/0.152 =806.46s=13.44m

35、in g= t=20c时, u=1.02910-4pas， gt=63.91806.46=5.15104 g介于20-70s-1范围之内，gt介于1104-1105范围之内，满足要求。3.5 平流沉淀池的设计计算本设计采用平流沉淀池进行沉淀处理。平流沉淀池对原水水质、水量变化的适应性强，处理效果稳定，构造简单，池深度较浅，造价较低，操作管理方便，施工较简单，采用机械排泥效果也好，因此是一种常用的沉淀池形式。3.5.1设计水量采用2座平流沉淀池，设计总流量为q0=1093.75m3/h，单池设计流量为q=546.875m3/h=0.152m3/s。沉淀池停留时间取t=1.4h，沉淀池平均水平流速

36、取v=10mm/s。3.5.2池体尺寸 （1）.单池容积w 式中，q0设计总流量，m3/d； t沉淀时间，h； n池数，n=2； t沉淀池工作时间；t=24h。代入数据得，w= （2）.池长l l=vt 式中，v沉淀池平均水平流速，m/s； t沉淀时间，h。代入数据得， l= 0.0101.43600=50.4m。（3）.池宽b 式中，w单池容积，m3； l单池长度，m；h沉淀池的有效水深，m，取h=3.0m。代入数据得，考虑与絮凝池合建及吸泥机的规格，沉淀池净宽取6.0m，池壁采用300mm的墙体，沉淀池总宽度为6.6m。（4）.校核池子尺寸比例长宽比：，符合要求；长深比：，符合要求。（5）

37、水力条件校核不设导流墙时：水流截面积：，水流湿周：，水力半径：，弗劳德数：，不在110-5110-4之间，不符合要求。雷诺数：,（按水温200c，=1.0110-6计），符合要求。fr过小，所以设一道导流墙，底部开有400连通孔。导流墙厚200mm，高出水面0.3m，每格宽：b=,水流截面积：w=bh=2.9，水流湿周： 水力半径：，弗劳德数：，在110-5110-4之间，符合要求。雷诺数：,（按水温200c，=1.0110-6计），符合要求。3.5.3 穿孔墙设计沉淀池进口处用砖砌穿孔墙布水，尽量做到在进水断面上水流的均匀分布，避免已形成的絮体破碎。单座池墙长l=6m，墙高h0=3.5m，有

38、效水深h=3.0m，超高h1=0.5m，用机械吸泥装置排泥。水流通过穿孔花墙的水头损失取0.1m。（1）.孔洞总面积规范规定穿孔花墙的流速小于 0.10m/s，设计时多采用小于折板絮凝池最后一段的流速，同时考虑这两个条件，设计穿孔花墙过孔流速取 0.07m/s0.10m/s。则 式中，q单池流量，m3/s； v0穿孔墙上孔洞处流速，m/s ，v0=0.07m/s。代入数据得，孔洞总面积为。（2）.孔洞个数考虑施工方便，孔洞形状采用圆形，直径d=20cm，则孔洞个数为 代入数据得，个。（3）.孔洞布置为方便施工，采用70个孔洞，布置成7排，每排孔洞数为10个，孔洞中心距为0.60m，孔洞中心与侧

39、壁间距为0.30m，上下各排孔洞中心距为0.30m。根据设计手册，当进水端采用穿孔花墙配水时，穿孔墙在池底积泥面以上0.30.5m处至池底部分不设孔眼，以免冲动底泥，本设计中底排孔口中心与底板距离为0.60m，上排孔口中心与水面距离为0.60m，布于布水区3.0m的范围内。3.5.4 集水系统沉淀池的出口布置要求在池宽方向上均匀集水，并尽量滗取上层澄清水，减小下层沉淀水的卷起，故采用两侧三角锯齿堰的指形集水槽集水。指形集水槽溢流率不宜超过 300m3/ (md)。（1）.指形槽个数n=4（2）.指形槽的中心距 （3）.指形槽中流量，考虑到池子的超载系数为30%，故槽中流量为。（4）.指形槽的尺

40、寸槽宽:，水槽长度按堰口溢流率计算，堰口溢流率取300m3/ (md)，则指形集水槽总长度为：，设置4个指形槽，双侧进水，每个集水槽长度取6.0m，则指形槽的实际总长度为：l=624=48m，符合要求。起点槽中水深：h1=0.75b=0.750.27=0.20m，终点槽中水深：h2=1.25b=1.250.27=0.34m，为便于施工，槽中水深统一取h2=0.34m。（5）.指形槽的高度集水方法采用锯齿形三角堰自由出流方式，跌落高度取0.06m ，槽的超高取0.15 m ，则指形槽的总高度为h3=h2+0.06+0.15=0.55m（说明：该高度为三角堰底到槽底的距离）。（6）.三角堰的计算(

41、1)每个三角堰的流量q1采用倒90o出水三角堰，则每个三角堰的流量为 （16） 式中，h1堰上水头，m，取h1=0.06m。代入数据得， (2)三角堰个数n1每条指形集水槽的设计流量为q0=0.049m3/s，每条集水槽的三角堰个数为，取38个。堰口下缘与出水槽水面的距离为0.06m，三角堰中心距为。3.5.5 集水渠的设计集水渠的渠宽，为便于施工取0.50m。起点渠中水深：h1=0.75b=0.750.50=0.38m，终点渠中水深：h2=1.25 b=1.250.50=0.63m，为了便于施工，渠中水深统一取0.63m ，自由跌水高度取0.07m ，超高取0.3m，则集水渠的总高度为：h=

42、0.63+0.3+0.07=1.0m。根据给排水设计手册（03 册）城镇给水有关规定，沉淀池至滤池的设计流速宜取 0.61.0m/s，设计宜取下限计算以留有余地，设计取 0.6m/s 进行计算，设计取 dn500 钢管，实际流速 v=0.77m/s。3.5.6 放空管放空管直径按下式计算： （17）式中，池内平均水深，m；放空时间，s，此处按3h计。代入数据得，=0.184m，采用200mm。3.5.7 排泥设施水厂常用的排泥方式有以下几种：多斗底重力排泥：可以分斗排泥，排泥均匀而无干扰；与穿孔管排泥比较，排泥管不宜堵塞；排泥浓度较高；排泥不彻底，仍需定期人工清洗；排泥操作劳动强度大；池底结构

43、复杂，施工较困难；适用于原水浊度不高；一般中小型水厂。穿孔管排泥：机械设备较少；耗水量少；池底结构简单；孔眼易堵塞，排泥效果不稳定；检修不方便；原水浊度较高时，排泥效果差。原水浊度适应范围较广；穿孔管不能太长；新建或扩建的水厂。机械排泥：排泥效果好；可连续排泥；池底结构较简单；劳动强度消，操作方便，可配合自动化；耗用金属材料较多；设备和维修工作量大；适用于原水浊度较高，排泥次数较多；地下水位较高；一般大中型水厂。为取得较好的排泥效果，同时减少沉淀池深度，本设计采用机械排泥。排泥机械为桁架虹吸式吸泥机。设计采用的hjx2-6型桁架式虹吸式吸泥机的具体性能参数见表3-4。 hjx2-6型桁架式吸泥

44、机性能参数 表3-4跨距l（m）轨距lk（m）l1(m)66.26.63.6 v型滤池设计v 型滤池是由法国德利满公司开发的一种重力式快滤池，其主要特点如下：（1） 恒水位等速过滤，滤池出水阀水位变化不断调节开启度，使池内水位在整个过滤周期内保持不变，滤层不出现负压。当某单格滤池冲洗时，待滤水继续进入该格滤池作为表面扫洗水，使其他格滤池的进水量和滤速基本不变；（2） 采用均质滤料，滤层厚度比普通快滤池厚，截污量也比普通快滤池大，故滤速较高，过滤周期长，出水效果好；（3） v 型进水槽和排水槽沿池长方向布置，单池面积较大时，有利于布水均匀，因此更适用于大、中型水厂；（4） 承托层较薄。（5） 冲

45、洗采用空气、水反冲洗和表面扫洗，提高了冲洗效果并节约冲洗用水。（6） 冲洗时，滤层保持微膨胀状态，避免出现跑砂现象。3.6.1 设计参数选用（1）处理水量水厂日供水量为2.5万吨，自用水量5%，所以设计v型滤池的设计流量为0.304/s。（2）反冲洗强度根据室外给水设计规范（gb50013-2006）的要求，参数如表3-5所示。 表3-5滤料种类先气冲洗气水同时冲洗后水冲洗表面扫洗强度/l/(s.m2)时间/min气强度/l/(s.m2)水强度/l/(s.m2)时间/min强度/l/(s.m2)时间/min强度/l/(s.m2)时间/min单层粗砂级配滤料（有表面扫洗）13-171-213-1

46、72.5-33-44-65-81.4-2.3全程1) 单独气冲：取空气冲洗强度qq=15 l/(sm2)，即0.9 m3/(m2min)，历时t0=2 min；2) 气-水同时反冲：取空气强度qq=15 l/( sm2)，水强度qs=4l/(sm2)，即14.4m3/(m2h)；历时t1=4 min；3) 水单独冲洗：取冲洗强度qs=5 l/(sm2), 即18 m3/(m2h)，历时t2=7 min；4) 表面扫洗：表面扫洗强度qb=1.5 l/(sm2)，即5.4 m3/(m2min)，全程冲洗，历时13 min。（3）滤料选取设计手册中，v 型滤池的滤速及滤料规定如表3-6 所示。表3-

47、6 v 型滤池滤速及滤料组成类别滤料组成正常滤速/（m/h）强制滤速/（m/h）粒径/mm密度/(gcm3)不均匀系数k80滤层厚度/mm均匀级配粗砂滤料石英砂d10=0.9-1.22.50-2.701.41200-15008-1010-13滤料有效粒径d10=0.95 mm，不均匀系数k80=1.3，厚度为1 200 mm。正常过滤时，砂上水深1.20 m，承托层采用砾石，粒径24 mm，厚50 mm。取设计滤速v=8 m/h 进行计算；强制滤速：取12 m/h 进行计算。过滤水头规范规定不大于2m，设计取1.8m。3.6.2 滤池设计设计水量q=26250/d，滤速v取8 m/h。（1）滤

48、池分格各数与平面尺寸假定该座快滤池分为n 格，出水阀门自动调节，保持等水头等速过滤运行。当1 格检修1 格冲洗时，该两格滤池原来过滤的水量扣除表面扫洗水量后平均分配到其他各格滤池，增加进水量的滤池滤速应小于12 m/h，则有，n=4.65滤池面积，根据后续滤板计算，查给水排水设计手册（12 册）器材与装置，预估单池过滤面积宽度取3.5m，长度宜取8.613.40m，长度取10m，则单格的过滤面积为： 则分格数n：因正常滤速取低限，较小，故分格取为4格，单排布置。其正常过滤滤速（2）校核强制滤速当一格检修一格冲洗时，其他几格的强制滤速为：，满足要求。（3）滤池高度配水、配气及集水室高度 h1=0

49、.75 m为管道安装方便，配水配气集水室底部及中央排水渠有100 mm 素混凝土底层。滤板高度 h2=0.10 m粗砂承托层厚度 h3=0.05 m滤料层厚度 h4=1.20 m砂面上水深 h5=1.20 m超高h6=0.566 m滤池总高度 h=0.75+0.10+0.10+0.05+1.20+1.20+0.566=4.066 m3.6.3进水系统根据规范规定，滤池应有下列管（渠），其管径（断面）宜根据表1.4.1 所列流速通过计算确定。表3-7 各种管渠和流速管渠名称进水出水冲洗水排水初滤水排放输气流速(m/s)0.81.21.01.52.02.51.01.53.04.51015（1）进水

50、管流速进水来自反应沉淀池，因沉淀池正好4 组dn600 出水管，所以每组滤池进水管也采用dn600，此时进水管流速：（2）进水孔进水孔分为主进水孔和表面扫洗进水孔，每格设置这2 种进水孔，设计流速取0.9m/s。每格滤池强制过滤时进水水量为,反冲洗表面扫洗水量为1.5710=105l/s=0.105 m3/s则进水孔所需总面积为表面扫洗孔总面积为所以主进水孔尺寸选取的圆孔，实际面积为0.071，为了方便施工，设计采用两个同样大小的孔，正常过滤时使用2孔，表面扫洗时使用1孔。（3）进水堰为保证进水稳定性，同时控制过滤水头，进水槽的待滤水需翻过进水堰后进入v 型槽。进水堰底与配水渠渠底同进水总渠渠

51、底高度一致。规范规定v 型滤池的进水堰宜做成可调节堰来保证过滤的水位和水量的均匀分配，设计采用钢板加固定螺栓的方式做成可调节堰。进水堰堰宽bk=5.0 m，进水堰与进水总渠平行设置，与进水总渠侧壁相距0.8 m，堰上水深h根据下式计算，对工程应用，m 取为0.42 影响不大。（4）溢流堰溢流堰是为了保证过滤水头不至于过高，溢流堰标高取进水槽水面标高加0.10 m，溢流管径取dn 300。溢流管排水进入溢流渠，亦即放空渠。放空渠分列与池子两边，与进水渠同宽取800mm。3.6.4 反冲洗系统设计（1）反冲洗设计气水流量反冲洗时，4格单池中只有一格处于冲洗状态，所以水冲洗系统和气冲洗系统均按单层粗砂级配滤池表面扫洗时单池冲洗所需的水量、气量计算。配气流量：因单独气冲和气水同时反冲的强度是一样的，则：q =15l / (s m2 ) = 0.9m3 / (m2 mi