郑州大学《给水工程》课程设计说明书

1、给水工程课程设计学 院：水利与环境学院专 业：给排水科学与工程学生姓名：学 号：指导教师：何 争 光二二一二二一年四月四日目录1 总论- 1 -1.1 设计任务及要求- 1 -1.2 基本资料- 1 -1.2.1 水厂规模- 1 -1.2.2 原水水质资料- 1 -1.2.3 厂区地形- 2 -1.2.4 工程地质资料- 2 -1.2.5 水文及水文地质资料- 2 -1.2.6 气象资料- 2 -2 总体设计- 3 -2.1 净水工艺流程的确定- 3 -2.2 处理构筑物及设备型式选择- 3 -2.2.1 药剂溶解池- 3 -2.2.2 混合设备- 4 -2.2.3 絮凝池- 4 -2.2.4

2、 沉淀池- 4 -2.2.5 滤池- 5 -2.2.6 消毒方法- 5 -3 混凝沉淀- 5 -3.1 混凝剂投配设备的设计- 5 -3.1.1 溶液池- 6 -3.1.2 溶解池- 7 -3.1.3 投药管- 8 -3.2 混合设备的设计- 8 -3.2.1 设计流量- 8 -3.2.2 设计流速- 9 -3.2.3 混合单元数- 9 -3.2.4 混合时间- 9 -3.2.5 水头损失- 9 -3.2.6 校核GT值- 9 -3.3 絮凝设备的设计- 10 -3.3.1 絮凝池的参数选择- 10 -3.3.2 絮凝池的计算- 10 -3.4 沉淀澄清设备的计算- 12 -3.4.1 设计水

3、量- 13 -3.4.2 沉淀面积- 13 -3.4.3 池体高度- 13 -3.4.4 复合管内雷诺数及沉淀时间- 14 -3.4.5 配水槽- 14 -3.4.6 集水系统- 14 -3.4.7 排泥- 16 -4 普通快滤池工艺设计与计算- 16 -4.1 滤池面积和尺寸- 16 -4.2 每个滤池的配水系统- 18 -4.2.1 最大粒径滤料的最小流化态流速- 18 -4.2.2 反冲洗强度- 18 -4.2.3 反冲洗水流量- 19 -4.2.4 干管始端流速- 19 -4.2.5 配水支管根数- 19 -4.2.6 单根支管人口流量- 20 -4.2.7 支管入口流速- 21 -4

4、.2.8 单根支管长度- 21 -4.2.9 配水支管上孔口总面积- 22 -4.2.10 配水支管上孔口流速- 22 -4.2.11 单个孔口面积- 22 -4.2.12 孔口总数- 22 -4.2.13 每根支管上的孔口数- 23 -4.2.14 孔口中心距- 23 -4.2.15 孔口平均水头损失- 23 -4.2.16 配水系统校核- 24 -4.3 洗砂排水槽- 24 -4.3.1 洗砂排水槽中心距- 24 -4.3.2 每条洗砂排水槽长度- 24 -4.3.3 每条洗砂排水槽的排水量- 25 -4.3.4 洗砂排水槽断面模数- 25 -4.3.5 洗砂排水槽顶距砂面高度- 25 -

5、4.3.6 洗砂排水槽总面积- 26 -4.3.7 中间排水渠- 26 -4.4 滤池反冲洗- 26 -4.4.1 单个滤池的反冲洗用水总量- 26 -4.4.2 高位水箱冲洗- 27 -4.4.3 水泵反冲洗- 28 -4.5 进、出水系统- 28 -4.5.1 进水总渠- 28 -4.5.2 反冲洗进水管- 28 -4.5.3 清水管- 28 -4.5.4 排水渠- 29 -5 消毒- 29 -5.1 加药量的确定- 29 -5.2 加氯间的布置- 29 -6 其他设计- 30 -6.1 清水池的设计- 30 -6.2 吸水井的设计- 30 -6.3 二泵房的设计- 30 -6.4 辅助建

6、筑物面积设计- 31 -7 水厂总体布置- 31 -7.1 水厂的平面布置- 31 -7.2 水厂的高程布置- 32 -参考文献- 32 - 4 -水厂设计Error! No text of specified style in document.1 总论1.1 设计任务及要求通过净水厂课程设计，巩固学习成果，加深对给水处理课程内容的学习与理解，掌握净水厂设计的方法，培养和提高计算能力、设计和绘图水平。在教师指导下，基本能独立完成一个中、小型给水处理厂工艺设计，锻炼和提高分析及解决工程问题的能力。课程设计的基本要求完成设计计算书明书一份，设计图纸2张，其中：净水厂平面布置图及工艺流程程图1张，

7、单体构筑物图1张。1.2 基本资料1.2.1 水厂规模净水厂水量为5万m3/天。1.2.2 原水水质资料水源为河水，原水水质如表 11：项目数量项目数量浑浊度1001000mg/L总硬度4度（德国度）色度15度碳酸盐硬度4度（德国度）水温020oC氯化物21 mg/LpH值7溶解性总固体298 mg/L细菌总数12000个/ML硝酸盐0.05 mg/L大肠菌数33000个/L铁0.1 mg/L臭和味微量亚硝酸盐0.038 mg/L化学耗氧量9.68mg/L碱度8度表 11原水水质1.2.3 厂区地形厂区地形平坦，水源取水口位于水厂西北方向50m，水厂位于城市北面1km。1.2.4 工程地质资料

8、地质钻探资料如表 12:表土砂质粘土细砂中砂粗砂粗砂石粘土1m1.5m1m2m0.8m1m2m表 12地质钻探资料地震计算强度为186.2KPa。地震烈度为9度以下。地下水质对各类水泥均无侵蚀作用。1.2.5 水文及水文地质资料最高洪水位: 342.5m;最大流量:Q=295m3/s。常水位:340.5m,平均流量:Q=15.3m3/s。枯水位：338.7m;最小流量：Q=8.25m3/s。地下水位:在地面下1.5m。1.2.6 气象资料 风向(风玫瑰自定)气温:最冷月平均为-0.8最热月平均为25.4极端气温:最高38OC，最低为-21.5 土壤冰冻深度:0.7m。2 总体设计2.1 净水工

9、艺流程的确定水厂以地表水作为水源，常见工艺流程如图 21所示。图 21水处理工艺流程2.2 处理构筑物及设备型式选择2.2.1 药剂溶解池设计药剂溶解池时，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，池顶宜高出地面0.20m左右，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，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，若其容量较小，可用耐酸陶土缸作溶解池。投药设备采用计量泵投加的方式。采用计量泵（柱塞泵或隔膜泵），不必另备计量设备，

10、泵上有计量标志，可通过改变计量泵行程或变频调速改变药液投量，最适合用于混凝剂自动控制系统。2.2.2 混合设备使用管式混合器对药剂与水进行混合。在混合方式上，由于混合池占地大，基建投资高；水泵混合设备复杂，管理麻烦，机械搅拌混合耗能大，管理复杂，相比之下，管式混合具有占地极小、投资省、设备简单、混合效果好和管理方便等优点而具有较大的优越性。2.2.3 絮凝池反应作用在于使凝聚微粒通过絮凝形成具有良好沉淀性能的大的絮凝体。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，主要有网格（栅条）絮凝、折板絮凝和波纹板絮凝。这三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、

11、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。此次采用往复式隔板絮凝池。2.2.4 沉淀池原水经投药、混合与絮凝后，水中悬浮杂质已形成粗大的絮凝体，要在沉淀池中分离出来以完成澄清的作用。设计采用斜管沉淀池，沉淀效率高、占地少。相比之下，平流式沉淀池虽然具有适应性强、处理效果稳定和排泥效果好等特点，但是，平流式占地面积大。而且斜管沉淀池因采用斜管组件，使沉淀效率大大提高，处理效果比平流沉淀池要好。2.2.5 滤池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。虹吸滤池池深比普快滤池大，冲洗强度受其

12、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1。故而以普快滤池作为过滤处理构筑物。2.2.6 消毒方法水的消毒处理是生活饮用水处理工艺中的最后一道工序，其目的在于杀灭水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致传染病的危害。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。3 混凝沉淀3.1 混凝剂投配设备的设计质的混凝处理，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

13、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。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所示。图 31湿投法混凝处理工艺流程本应根据原水水质分析资料，用不同的药剂作混凝试验，并根据货源供应等条件，确定合理的混凝剂品种及投药量。由于缺少必要的条件，所以参考相似水源有关水厂的药剂投加资料，选用聚合铝作为水处理混凝剂，包括聚合氯化铝（PAC）和聚合硫酸铝（PAS）等，具有混凝效果好、对人体健康无害、使用方便、货源充足和价格

14、低廉等优点，因而使用聚合铝作为水处理的混凝剂。取混凝剂最大投加量为64mg/L。3.1.1 溶液池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：W2=24100aQ10001000cn=aQ417cn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，取10%；n每日调制次数，取n3。代入数据得 W2=aQ417cn=6451041.062441710%3=11.29m3 （考虑水厂的自用水量6%）溶液池设置两个，每个容积为W2，以便交替使用，保证连续投药。取有效水深H11.

15、0m，总深HH1+H2+H3（式中H2为保护高，取0.2m；H3为贮渣深度，取0.1m）1.0+0.2+0.11.3m。溶液池形状采用矩形，尺寸为长宽高6m3m1.3m。3.1.2 溶解池溶解池容积 W1=0.3W2=0.311.29=3.4m3溶解池一般取正方形，有效水深H11.0m，则，面积FW1/H1 边长aF1/21.79m。溶解池深度HH1+H2+H32.6+0.2+0.12.9m （式中H2为保护高，取0.2m；H3为贮渣深度，取0.1m）和溶液池一样，溶解池设置2个，一用一备。溶解池的放水时间采用t15min，则放水流量q0=W160t=3.210006015=3.6L/s查水力

16、计算表得放水管公称管径DN50mm，相应流速v0=1.9m/s。溶解池底部设管径d100mm的排渣管一根。溶解池搅拌装置采用机械搅拌：以电动机驱动浆板或涡轮搅动溶液。3.1.3 投药管投药管流量q=W210002246060=11.2910002246060=0.26L/s采用DN=20mm的管道，流速采用v=0.9m/s。3.2 混合设备的设计在给排水处理过程中原水与混凝剂，助凝剂等药剂的充分混合是使反应完善，从而使得后处理流程取得良好效果的最基本条件，同时只有原水与药剂的充分混合，才能有效提高药剂使用率，从而节约用药量，降低运行成本。管式静态混合器是处理水与混凝剂、助凝剂、消毒剂实行瞬间混

17、合的理想设备：具有高效混合、节约用药、设备小等特点，它是有二个一组的混合单元件组成，在不需外动力情况下，水流通过混合器产生对分流、交叉混合和反向旋流三个作用，混合效益达90-95%，构造如图2所示。图 32管式静态混合器3.2.1 设计流量采用两个混合器向两个絮凝池同时供水，故每个混合器设计流量：Q=51041.062243600=0.31m3/s3.2.2 设计流速静态混合器设在絮凝池进水管中，设计流速v=1.0m/s，则管径为：D=40.313.141.0=0.63m采用公称直径DN=700mm，实际流速为0.81m/s。3.2.3 混合单元数按下式计算N2.36v-0.5D-0.3=2.

18、360.810.50.70.3=2.9取N=3，则混合器的混合长度为：L=1.1ND=1.130.7=2.3m3.2.4 混合时间T=Lv=2.30.81=2.8s3.2.5 水头损失h=v22gN=1.43D0.40.81229.83=0.17m3.2.6 校核GT值G=hT=98000.171.1410-32.8=722.4s-1 (700-1000s-1)GT=722.42.8=2022.72（2000，水力条件符合要求）3.3 絮凝设备的设计絮凝池采用往复式隔板絮凝池。往复式隔板絮凝池通常用于大、中型水厂，因水量过小时，隔板间距过狭隘不便于施工和维修。隔板絮凝池构造简单，管理方便，絮凝

19、效果比较好。3.3.1 絮凝池的参数选择往复式隔板絮凝池采用2个，每组的流量采用设计流量Q=0.31m3/s。絮凝池平均水深为H1=1.1m，进水的流速采用0.5m/s，出水流速采用0.2m/s。絮凝池采用6段。絮凝时间采用6min。絮凝池的长宽比为Z=BL=1.2廊道流速采用6档，即V1=0.5m/s，V2=0.4m/s，V3=0.35m/sV4=0.3m/s，V5=0.25m/s，V6=0.2m/s隔板转弯的宽度采用廊道宽度的1.2-1.5倍。3.3.2 絮凝池的计算总容积WW=60Qt=600.6220=744m3单池平面面积ff=WnH1=74421.1=338m2池长（隔板间净间距之

20、和）LL=fZ=3381.2=16.8m池宽BB=ZL=1.216.8=20.2m廊道宽度和流速的计算廊道分段号223456各段廊道宽度(m)0.560.700.800.941.131.41各段廊道流速(m/s)0.500.40.350.300.250.20各段廊道数333333各段廊道总净宽1.682.102.402.823.394.23表 31廊道宽度和流速计算表水流转弯次数池内每3条廊道宽度相同的隔板为一段，共分为6段，则廊道总数为63=18条隔板数为 18-1=17条水流转弯次数为17次池长复核（未计入隔板厚度）L=3（0.56+0.70+0.80+0.94+1.13+1.41）=16

21、.62m池底坡度根据池内平均深度为1.1m，最前端水深取为0.8m，最深端取1.4m。则池底坡度i=1.4-0.816.8=0.036水头损失按照廊道内的不同流速分成6段进行计算。各段的水头损失按照下式计算hn=Snv022g+vn2Cn2Rnln Rn=anH1an+2H1絮凝池采用钢筋混凝土及砖组合结构，外用水泥砂浆抹面，则粗糙系数n=0.013絮凝池前5段内水流转弯次数均为Sn=3，则第六段内水流转弯次数为17-35=2各段水头损失计算结果如表 32段SnlnRnV0vnCnhn1361.20.2400.4020.48262.10.0892361.20.2710.3440.41363.3

22、0.0643361.20.3000.3010.36164.30.0484361.20.3530.2410.28965.80.0305361.20.3890.2100.25266.80.0226240.80.4520.1660.20068.40.009表 32各段水头损失计算总水头损失h=hn=0.089+0.0.64+0.0.48+0.030+0.022+0.009=0.26mGT值水温T=20，=1.009110-3PasG=h6104T=45.89S-1GT=45.892060=55068设计合理3.4 沉淀澄清设备的计算采用上向流斜管沉淀池，水从斜管底部流入，沿管壁向上流动，上部出水，泥

23、渣由底部滑出。斜管材料采用厚0.4mm蜂窝六边形塑料板，管的内切圆直径d=25mm，长l=1000mm，斜管倾角=60。如图 33所示，斜管区由六角形截面的蜂窝状斜管组件组成。斜管与水平面成 角，放置于沉淀池中。原水经过絮凝池转入斜管沉淀池下部。水流自下向上流动，清水在池顶用穿孔集水管收集；污泥则在池底也用穿孔排泥管收集，排入下水道。图 33斜管沉淀池的剖面图3.4.1 设计水量包括水厂自用水量6%，和絮凝池一样，斜管沉淀池也设置两组，每组设计流量Q=0.31m3/s表面负荷取q=10m3/（m2h）=2.8mm/s3.4.2 沉淀面积单个沉淀池清水区有效面积AA=Qv=0.310.0028=

24、110.7m2采用沉淀池的尺寸为5.5m20.2m=111.1m23.4.3 池体高度保护高h1=0.5m；斜管高度h2=0.87m；配水区高度h3=1.5m；清水区高度h4=1.2m；池底穿孔排泥槽高h5=0.75m。则池体总高为: H=h1+h2+h3+h4=4.87m3.4.4 复合管内雷诺数及沉淀时间1)管内流速v0v0=vsin=3.22mm/s2)斜管水力半径RR=d/4=0.625cm3)雷诺数Re Re=20.14)管内沉淀时间t T=5.18min3.4.5 配水槽配水槽宽b=1m3.4.6 集水系统1) 集水槽个数n=92) 集水槽中心距a=Ln=1.95m3) 槽中流量q

25、0q0=Qn=0.619=0.068m3/s4) 槽中水深H2槽宽b=0.9q00.4=0.90.0680.4=0.307m起点槽中水深0.75b=0.23m，终点槽中水深1.25b=0.38m为方便施工，槽中水深统一按H2=0.38m计。5) 槽的高度H3集水方法采用淹没式自由跌落。淹没深度取5cm，跌落高度取5cm，槽的超高取0.15m，则集水槽总高度为 H3= H2+0.05+0.05+0.15=0.66m6) 孔眼计算a.所需孔眼总面积由 q0=2gh 得=q02gh 式中 集水槽流量，； 流量系数，取0.62；孔口淹没水深，取0.05m；所以=0.0680.6229.810.05=0

26、.112m2b.单孔面积0孔眼直径采用d=30mm，则单孔面积0=4d2=0.0007m2c.孔眼个数nn=0=0.1120.0007=160个d.集水槽每边孔眼个数n n=n/2=80/2=80(个)e.孔眼中心距离S0 S0=B/47=13/47=0.28m3.4.7 排泥采用穿孔排泥管，沿池宽（B=9m）横向铺设6条V形槽，槽宽1.5m，槽壁倾角450，槽壁斜高1.5m，排泥管上装快开闸门。4 普通快滤池工艺设计与计算4.1 滤池面积和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=24-0.12412=23.8h式中：0.1代表反冲洗停留时间。由于该水厂所引用的水，

27、其水质比较好，故该滤池采用石英砂单层滤料，其设计滤速为8-10m/h，本设计取 =10m/h，滤池面积为：F=Qv1T=51041.051023.8=220.6m2根据设计规范，滤池个数不能少于2个，即N2个，根据规范中的表如下： 本设计采用滤池个数为4个，其布置成对称单行排列。每个滤池面积为:f=FN=220.64=55.15m2式中：f每个滤池面积为（m2），N滤池个数N2个,取4个F滤池总面积（m2）采用滤池长宽比L/B=1，设计中采用滤池尺寸为：L=B=55.151/2=7.4m校核强制滤速v=Nv/（N-1）=410/（4-1）=13.3m/h滤池高度H采用：承托层厚度H1=0.45

28、m（级配组成，见表 41）滤料层厚度H2=0.70m9（级配组成，见注：滤料的相对密度为：石英砂2.502.70；无烟煤1.41.6；重质矿石4.405.20。表 42）砂面上水深H3=1.70m滤池超高H4=0.30m所以，滤池总高度为：H= H1 +H2 +H3 +H4=0.45+0.70+1.70+0.30=3.15m层次(自上而下)材 料粒径(mm)厚度(mm)1砾 石241002砾 石481003砾 石8161004砾 石1632本层顶面应高出配水系统孔眼100表 41大阻力配水系统承托层组成滤料种类滤料组成正常滤速(m/h)强制滤速(m/h)粒径(mm)不均匀系数(K80)厚度(m

29、m)单层细砂滤料石英砂d100.552.07007-99-12双层滤料无烟煤d100.852.0300-4009-1212-16石英砂d100.552.0400三层滤料无烟煤d100.851.745016-1820-24石英砂d100.501.5250重质矿石d100.251.770均匀级配粗砂滤料石英砂d10=0.91.21.41200-15006-1010-13注：滤料的相对密度为：石英砂2.502.70；无烟煤1.41.6；重质矿石4.405.20。表 42滤料组成及设计滤速4.2 每个滤池的配水系统4.2.1 最大粒径滤料的最小流化态流速vmf=12.26d1.311.310.54m0

30、2.311-m00.54Vmf-最大粒径滤料的最小流化态流速（m/s)；d-滤料粒径（m）； -球度系数； -水的动力粘度(N.S)/m2m0-滤料的孔隙率。设计中取d=0.0012m，=0.98，m0=0.38，水温20时 =0.001(N.S)/m2vmf=12.260.00121.310.981.310.0010.540.382.311-0.380.54=1.08cm/s4.2.2 反冲洗强度q=10KVmfq-反冲洗强度L/(s/m2),一般采用12-15L/(s/m2)；K-安全系数，一般采用1.1-1.3.设计中取K=1.3 q=10X1.3X1.08=14L/(s/m2)4.2.

31、3 反冲洗水流量qg=fq式中qg反冲洗干管流量(L.s)。qg=55.15 x 14=772.1L/s4.2.4 干管始端流速vg=4qg10-3D2式中 Vg干管始端流速(m/s)，一般采用1. 0-1.5 m/s ; qg反冲洗水流量(L/s); D干管管径(m)。设计中取D=0.8mvg=4772.110-30.82=1.54m/s4.2.5 配水支管根数nj=2La式中nj-单池中支管根数(根); L-滤池长度(m); a-支管中心间距(m)，一般采用0.25-0.30m。设计中取a= 0.30mnj=27.40.3=49根单格滤池的配水系统如图 41所示。图 41单格滤池配水系统布

32、置图4.2.6 单根支管人口流量qj=qgni式中 qj-单根支管入口流量(L/s).qj=qgni=772.149=15.7L/s4.2.7 支管入口流速vj=qj10-34D2=15.710-340.102=2m/s式中 Vj-支管入口流速（m/s),一般采用1.50-2.0m/s Dj-支管管径（m）。设计中取Dj=0.10m4.2.8 单根支管长度lj=12B-D=127.4-0.8=3.3m式中 lj-单根支管长度（m）； B-单个滤池宽度（m）； D-配水干管管径（m）。设计中取B=7.4m，D=0.80m；4.2.9 配水支管上孔口总面积Fk=Kf=0.25%55.15=0.14

33、m2式中 Fk-配水支管上的孔口面积（m2） K-配水支管上孔口总面积与滤池面积f之比，一般采用0.2%-0.25%，设计中取K=0.25%4.2.10 配水支管上孔口流速vk=qgFk=0.7720.14=5.5m/s式中 Vk-配水支管上的孔口流速，一般采用5.0-6.0m4.2.11 单个孔口面积fk=4dk2=492=63.5mm2式中 fk-配水支管上单个孔口面积（mm2）； dk-配水支管上孔口的直径（mm），一般采用9-12mm。设计中取dk=9mm4.2.12 孔口总数Nk=1400063.5=2205个4.2.13 每根支管上的孔口数nk=Nknj=220549=45个式中

34、nk-每根支管上的孔口数（个）。支管上孔口布置成二排，与垂线成450夹角向下交错排列，如所示图 42支管上孔口布置4.2.14 孔口中心距ak=ljnk/2=3.345/2=0.15m式中 ak-孔口中心距（m）。4.2.15 孔口平均水头损失hk=12gq10K2=129.814100.250.682=3.5m式中 hk-孔口平均水头损失（m）； q-冲洗强度L/(s/.m2; -流量系数，与孔口直径和壁厚的比值有关； K-支管上孔口总面积与滤池总面积之比，一般采用0.2%0.25%。设计中取=5mm，k=0.25；则孔口直径与壁厚之比dk=145=2.8，选用流量系数=0.684.2.16

35、 配水系统校核对大阻力配水系统，要求其支管长度lj与直径dj之比不大于60。ljdj=3.30.1=3360对大阻力平配水系统，要求配水支管上孔口总面积Fk与所有支管横截面积之和的比值小于0.5Fknjfj=0.144940.120.360.5式中 fj-配水支管的横截面积（m2）。4.3 洗砂排水槽4.3.1 洗砂排水槽中心距a0=l/n1式中：a0洗砂排水槽中心距n1每侧洗砂排水槽数（条）因洗砂排水槽长度不宜大于6m，故在设计中将每座滤池中间设置排水渠，在排水渠两侧对称布置洗砂排水槽，每侧洗砂排水槽数n1=3条，池中洗砂排水槽总数为n2=6条a0=7.4/3=2.5m4.3.2 每条洗砂排

36、水槽长度l0=B-b2=7.4-0.82=3.3m式中：l0每条洗砂排水槽长度（m）b中间排水渠宽度（m） 取b=0.8m4.3.3 每条洗砂排水槽的排水量q0=qgn2=772.16=128.7L/s式中：q0每条洗砂排水槽的排水量qg单个滤池的反冲洗水量n2洗砂排水槽总数4.3.4 洗砂排水槽断面模数洗砂排水槽采用三角形标准断面，如图 43所示图 43洗砂排水槽断面洗砂排水槽断面模数：x=0.5q01000v00.5=0.5128.710000.60.5=0.23m式中：x洗砂排水槽断面模数v0槽中流速（m/s） 一般采用0.6 m/s4.3.5 洗砂排水槽顶距砂面高度He=eH2+2.5

37、x+c=40%0.7+2.50.23+0.05+0.08=0.99m式中：He洗砂排水槽顶距砂面高度e砂层最大膨胀率，石英滤料一般采用30%50%，取40% 排水槽底厚度 取0.05mH2滤料厚度 取0.7mc洗砂排水槽的超高，取0.08m4.3.6 洗砂排水槽总面积F0=2xl0+bL=20.233.36+7.40.8=7.4m2校核排水槽种面积与滤池面积之比：F0f=7.455.15=13%，基本满足要求4.3.7 中间排水渠中间排水渠选用矩形断面，渠底距洗砂排水槽底部的高度为：He=1.733qggb2=0.86m4.4 滤池反冲洗滤池反冲洗水可由高位水箱或专设冲洗水泵供给，本设计采用水

38、泵供水反冲洗4.4.1 单个滤池的反冲洗用水总量W=qft1000=1455.156601000=277m3式中：W单个滤池的反冲洗用水总量t反冲洗时间,一般为7-5min 取t=6min滤 料 组 成冲洗强度L/(m2s)膨胀率(%)冲洗时间(min)单层细砂级配滤料12154575双层煤、砂级配滤料13165086三层煤、砂、重质矿石级配滤料161755754.4.2 高位水箱冲洗高位冲洗水箱的容积W1=1.5W=1.5277=415m3承托层的水头损失hw3=0.022H1q=0.0220.4514=0.14m式中 hw3-承托层的水头损失（m）； H1-承托层的厚度（m）。设计中取H1

39、=0.45m冲洗时滤层的水头损失hw4=砂水-11-m0H2=0.72m式中 hw4-冲洗时滤层的水头损失（m）； 砂-滤料的密度（Kg/m3),石英砂密度一般采用2650Kg/m3; 水-水的密度（Kg/m3)； m0-滤料未膨胀前的孔隙率； H2-滤料未膨胀前的厚度（m）。冲刺水箱高度Ht=hw1+hw2+hw3+hw4+hw5=6.86m式中 Ht-冲洗水箱的箱底距冲洗排水曹顶的高度（m）； hw1-水箱与滤池间的冲洗管道的沿程和局部水头损失之和（m）； hw2-配水系统的水头损失（m）； hw5-备用水头（m），一般采用1.52.0m。设计中取hw1=1.0m，hw2=hk=3.5m，

40、hw5=1.5m4.4.3 水泵反冲洗查给排水设计手册第十一册选择两台水泵（一备一用），其型号为：20SA-22A，泵的扬程为16m，流量为500L/s，配套电机选用Y315L1-6，选两台泵一用一备。水泵吸水管采用钢管，吸水管直径DN700，管中流速V=1.3m/s符合要求。水泵压水管也采用钢管，压水管直径DN600，管中流速V=1.71m/s,符合要求。4.5 进、出水系统4.5.1 进水总渠滤池的总进水量为Q1=0.61m3/s设计中取进水管为DN800，管中流速为1.21m/s单个滤池进水管Q2=0.61/4=0.16m3/s采用进水管直径D2=350mm，管中流速1.7m/s.4.5.2 反冲洗进水管冲洗水流量qg=772L/s,采用管径D3=600mm，管中流速V3=2.73m/s4.5.3 清水管清水总水量：Q4=0.340 m3/s，采用DN700管径，管中流速为0.88m/s单个滤池清水管流量Q2=0.340/4=0.085m3/s，采用管径D5=350mm4.5.4 排水渠排水流量qg=772L/s，排水管管径DN400。，v=6.15m/s。5 消毒5.1 加药量的确定设计水量为Q1=0.61m/s最大投氯量为a=3mg/L加氯量为： Q=0.001aQ1=0.0