自来水厂课程设计.

1、自来水厂课程设计设计题目：设计一座产水量为_2.662万m3/d米3/日，只要供生活饮用水的净水厂设计期限年月日至年月日学生姓名_宋旭航指导教师兰州交通大学环境与市政工程学院设计任务书一、设计用原始资料1、净水厂厂址该净水厂位于我国华东地区某镇。根据当地政府批准的关于城镇建设发展规划，有一定的土地面积供水厂使用（具体水厂使用时用多少土地，在与指导教师商量后确定）。该厂所在地形平坦，厂区内最大高差小于1米，平均地面标高为60.0m。厂址南侧近邻二级公路，厂址北侧500m处即为该厂选定水源XX河，附近无其他水源可供利用。2、河水水位资料最高水位：53.20m；最低水位：49.50m；常水位：52.

2、00m。3、河流流量最小流量：65m3/s。4、河水水质分析资料表1河水水之分析资料编号项目单位分析结果1浑浊度度2色度度<153嗅和味无4总硬度mmol/13.55碱度mmol/12.86PH6.77.77蒸发残渣mg/L4508细菌总数个/ml194009大肠菌群个/L9700010水温(°C)11其他化学指标符合国标12其他毒理学指标符合国标注：硬度mmol/1的基本单元为C(Ca2+，-Mg2+)22碱度mmol/1的基本单元为C(OH-,CO2-,HCO-)2335、冰冻资料冬季河流冰冻：0.05m最大冻土深度：0.2m；6、地质资料地基承载力：8kg/cm2地下水位

3、深度：m7、气象资料最高气温38°C；最低气温-1C。主导风向：夏季：东南风冬季：西北方8、地震烈度：119、其他条件：(1) 可保证按二级负荷供电：(2) 当地精制硫酸铝，三氯化铁供应充足。并有如下混凝试验资料供设计参考20C)。浑浊度100200300400500硫酸铝投量(mg/L)1419242933三氯化铁投量(mg/L)8111518203)当地产石英砂，无烟煤可供各种滤池作为滤料、供货单位石英砂筛分结果如下：筛的标准孔径(mm)留在筛上的砂量(g)通过筛孔的砂量g%2.3620.199.999.91.65110.389.689.60.99120.768.968.90.5

4、8948.620.320.30.24618.61.51.50.2081.5-筛底盘0.2（4）漂白粉和液氯均可保证供应，最大投氯量可采用1.0mg/L。（5）水厂自用水量510%。（6）远期水量为近期水量的1.5倍。二、设计内容要求1、净水厂总说明书一份（610页）。2、工艺设计计算书一份（附有必要的计算，曲线及草图）。3、应完成图纸（1）净水厂总平面及高程系统图（二号图一张）。（2）净水构筑物平面及剖面图（二号图一张）。4、以上文字及图纸部分均需装订成册。附：设计说明书和计算书应根据内容分标题论述或计算，文字要简练并附有必要的计算曲线或草图，说明书前要有目录及图纸内容一览表，计算书末要附有主

5、要参考资料，说明书和计算书装订成一册，并要有封面。一、说明书内容1、设计题目，设计下达单位的要求，设计期限及应交出的设计成果。2、设计基本原则，处理方案和工艺流程的选定，包括对几个处理方案，流程的技术比较。主要依据是：原水水质，出水水质，产水量，运转操作管理水平，气象、水厂占在面积，地形高程及前后处理构筑物等关系比较后确定。3、主要构筑物和设备类型选择。4、设计主要成果及主要构筑物数量规格。5、设计人员认为有必要说明的其它内容（如供水制度和工作制度，人员编制，管线埋深，污泥排放等）。二、工艺设计计算书主要内容（按流程先后顺序计算）1、投药设备（1）药剂类型的选择（2）投药量的确定和计算，投药点

6、的选定。（3）投药设备类型选择及计算（4）加药间及药库的设计（附有必要的草图）2、混合絮凝设备的设计与计算（附有必要的草图）3、沉淀或澄清构筑物的设计计算（附有必要的草图）4、过滤构筑物的设计计算（附有必要的草图）5、贮水构筑物（1）清水池容量计算（2）标准设计图纸的选定5、消毒设备（1）投氯量的确定和计算（2）投氯设备类型的选择（3）加氯间设计（附有必要的草图）6、水厂布置（1）水厂总平面布置（要有详细的说明）（2）水厂高程系统布置和高程计算7、主要参考资料一览表三、建议参考资料一览表1、室外给水设计规范GB5001320062、净水厂设计知识建筑工业出版社3、给水排水设计手册建筑工业出版社

7、4、有关标准设计图纸-兰州交通大学环境与市政工程学院图书馆5、给水工程主要构筑物及设备工艺计算兰州大学出版社6、给水工程同济大学主编7、给水处理理论建设工业出版社8、水处理工程设计计算，韩洪军、杜茂安，中国建筑工业出版社，2006年3月9、给水排水工程专业工艺设计，南国英，化学工业出版社，2004年8月13设计说明书一、水厂设计规模的确定水厂设计规模为近期：2.42X1.1=2.662万m3/d（1.1为水厂自用水量系数），水处理构筑物按照近期处理规模进行设计。远期水量为近期水量的1.5倍，即2.662X1.5=3.993万m3/d。水厂的主要构筑物分为2组，每组构筑物类型相同，每组处理规模为

8、1.21万m3/d，近期建造2组。二、水质分析1）、原水水质资料如下表：原水水质资料表表2-1编号项目单位分析结果1浑浊度度2002色度度<153嗅和味无4总硬度mmol/l3.55碱度mmol/l2.86PH6.77.77蒸发残渣mg/L4508细菌总数个/ml194009大肠菌群个/L9700010水温(°C)2011氨氮mg/L0.512CODmmg/L213其他化学指标符合国标14其他毒理学指标符合国标由上表知，该水源的浑浊度、蒸发残渣、细菌总数和大肠菌群都超标，是设计水厂时要考虑的对象，另外像嗅和味、氨氮、CODm、其他化学指标和其他毒理学指标等都符合国标要求，则无需

9、处理，所以说，该水厂不需要设计预处理和深度处理。2）、目标水质经净水厂处理过的水质要符合国标要求，使浑浊度V3，细菌总数V100个/mL，大肠菌群不得检出。三、水厂工艺流程选择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，通过调查研究、必要的试验并参考相似条件下处理构筑物的运行经验，技术经济比较后确定。方案一、由于水源不同，水质各异，饮用水处理系统的组成和工艺流程有多种多样。以地表水作为水源时，处理工艺流程中包括混合、絮凝、沉淀或澄清、过滤及消毒。工艺流程如图3-1。原水I”混合絮凝沉淀池-滤池一清水池一二级泵房一用户t消毒剂图3-1方案二、若水源受到严重污染，按目前行之有

10、效的方法，可在砂滤池后加设臭氧/活性炭处理。如图3-2混凝剂原水一混合一澄清池一砂滤池一臭氧接触池一活性炭滤池一清水池一二级泵房一用户图3-2综上，根据原水水质、原水浑浊度（最高位200mg/L）、处理后水质要求、水厂规模、水厂用地面积、地形条件和工艺选择方案的要求等，通过技术经济比较后确定为如下方案。即水厂工艺流程为：原水一管式静态混合一机械絮凝一沉淀一快滤一清水池一二级泵房一用户。四、水处理构筑物选择根据所选择的工艺流程确定设计中的水处理构筑物为：原水一管式静态混合一絮凝池一沉淀池一快滤池一清水池一二级泵房一用户。4.1、加药系统的设计4.1.1、投药系统的组成药剂投加方法有干投法及湿投法

11、，我国大多采用湿投法。湿投法投药系统如下图所示：由图知，投加到原水中的溶液流量需要按原水中应投的药剂剂量准确控制，因此要根据原水水量和水质的变化随时调节。药剂投加到水中需要适当的设备，投加设备往往与混合设备结合在一起。投加为法投加方法比较表表4-1I设备占地小巳设备被腐蚀的可能性较小3. 半娶求加药*宪变时，易于调整投加量4. 药潑较为新鲜1.容易与原水充分混合湿投法2.不易阴塞人口管理方便£投量易于调节1. 当用药量扎时需要尝破碎混擬制的设备2. 混槪剂用峑少时不易调节乱劳动条件蓋4.药剤为水不易混合为匀1.设备占地丸父人L调制时工作量较曙重3. 设备容易受踊蚀4. 当舉求加药量突

12、亚时，投药量阔整校慢混合设备4.1.2、药剂类型的选择1）、混凝剂选择混凝剂种类很多，据目前所知，不少于200-300种。按化学成分可分为无机和有机两大类。无机混凝剂品种较少，目前主要是铁盐和铝盐及其聚合物，在水处理中用的最多。铁盐具有腐蚀性，因此在使用时要考虑防措施。常用混凝药剂如表4-3。表4-3般介绍固体硫麒铝I-制造工艺复杂水解柞用址慢2. 含无水蘊酸铝50%-52%,约1冷3. 适用于加温为20-40XL当pH=47肘.主要去除水中有机物pH=5.77.8时，主要去除水中悬浮物pH=6.4-7.8时，处理浊度高，色度低（小于旳度）的水1，制造工艺简单2,含Ab5约6%!3.坛装或溝装

13、车.船运输4.配制僅用比固体方便乩使用捲围同固体硫醛铝7易受温度垠晶核存在影响影成结晶折出7.近年来在南方地区较广泛采用明矶*KzStl；-24H<)1. 基本性能同固体砸酸铝2. 现已大部被确酸铝所代替二氯化铁代SO*-7H?OFel36HjO1.腐蚀性较离2*紮悴形咸较快，较稳定，沉淀时问短适用于碱度高*浊度高，pHhg.9飞的水不论在冬孝或夏季使用都很穩定，混凝忡用良好，但原朮的色度较高时不宜采用，肖pH较低时，常使用瓠来顿化使一价铁氧化成二愉铁L对金属尤其对铁辭腐輕性大，对混瞬上亦腐蚀对塑料管也会因发热而引起变形2. 亭受温度曇响絮体结得大沉淀速度快，敷果较好3. 易溶解易混合渣

14、滓少4. 原水pH-6.0-8.4|hJ为宜.吗原水礪度不足时，应加八定量的石灰在赴理高浊度水时，三掘化铁用量一般要比硫酸铝少fi.处理低浊度水时，敦果不显著AJgHChn詔1-净化敢率离，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2.温度适应性高；pH适用范围宽（可在pH=59的范围碱武氯化铝（通式内，因而可车投加義剂简写PAC3.使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好4.设备荷单，操柞方便，成本较三氯化铁低5-是无机高分子化合物根据原水水质资料及考虑处理效果综合考虑，选择三氯化铁作为絮凝剂，因为三氯化铁是铁盐混凝剂中最常用的一种阳离子型高分子常用混凝药剂，其可对负电荷起电性

15、中和与吸附架桥双重作用，絮凝体一般比较密实，其适用的PH范围较宽，温度适应性高，操作方便，腐蚀性小，成本较低。2）、助凝剂选择絮凝剂通常指在混凝过程中主要起帮助脱稳作用的药剂；助凝剂主要通过吸附架桥作用把颗粒连接起来所投加的药剂；助凝剂是指改善混凝效果而投加的各种辅助药剂。助凝剂选用聚丙烯酰胺。常用混凝药剂名称井子式聚丙烯酰胺介绍表表4-2名称分子式一般价绍聚丙烯醸胺（PAM）rCHaCHnLCONHiJk1. 在外理高浊度水含10-150kg/ms）时效果显着，既可保证水质，又可减少混凝刑用谊和一级沉淀油容积.目前敲认为提处理高浊度水量有效的离分子絮瓏剂之一，幷可用于水厂污泥脱水2. 聚丙烯

16、酸髓水解体的效果比未水解的好*生产中应尽童采用水解体，水解比和水解时间应通过试验求得3. 与常用遥凝剂配合使用时，应视原水浊度的高低按一定的坝序先后投加，以疑挥两种药刑的最大效果4. 聚丙烯BE肢固休产品不易溶解，宜在有机械攬拌的溶瓣槽内配制溶濺，配制浓度一般为2%.投加蔽度0.5%L%5. 聚丙烯联胺中丙燔联胺单体有毒性，用于生厝饮用水净化时，茸产品应符合优等品要求6. 是合咸有机高分子絮凝剂，为非离子型*通过水解构成阴离子型，也可通过引人基团制成阳离子型4.1.3、混凝剂的投加混凝剂投加设备包括计量设备、药液提升设备、投药箱、必要的水封箱以及注入设备等。（1）、计量设备：主要有转子流量泵、

17、电磁流量泵、苗嘴、计量泵等，其中苗嘴适用于人工控制，其他既可人工控制，也可自动控制。（2）、投加方式：主要有泵前投加（如图a、b）、高位溶液池重力投加（如图c）、水射器投加（如图d）、计量泵投加（如图e）等方式。（巧3暇朮管处投加F（閃吸水喇叭口处投刖1-水泵吸水管辽一水泵*3出水管*4水封箱応一浮球搁；6溶液池；7漏斗-用一吸水喇叭口（c）卜-溶液箱圧一投药箱山-提升泵：瞎潑池;£原朮进水管沱一灣清池d）】一溶液池；2、4阀门；A投药箱讦一漏斗高压水管【7水射器空-原水迸水骨汕-澄清池（e）溶液池吃-计量泵注-原水进水管沁-聲清池投加方式优缺点比较表4-4投加方武作用原理优缺点适用

18、情况重投加建造高位药液池*利用更力柞用将药液投人水内优点：操作较简单、投加安全可靠缺点；必须建造高位药疫池.增加加药间层高1. 中小削水厂2. 考虑到籀液管线的沿稈水头损失-输液管线不宜过长压投加射器利用高压水在水射器喷嘴处形成的负压将药液咂人井将药液射人压力朮管优点：设备简单，械用方梗，不覺药液池高程所限缺点：效率较低，如药液浓度不当.可能引起堵塞各种水厂规模均可适用药泵泵柱药液他内直接吸取药蔽、加人压力水管内优点：可以定盘投加，不受压力管压力所限缺点七价格较贵，养护较麻烦适用于大中型水厂经过上述比较，综合考虑之后，本设计选用计量泵投加（如图e）。计量准确，可通过改变计量泵行程或变频调速改变

19、药液投量，最适合用于混凝剂自动控制系统。（3）、药剂注入方式：如下图，管口与水流方向成60度夹角，有利于药剂与水的充分混合。11丄4-M4.1.4、混凝剂的调制（1）、药剂的调制方法：水力、机械、压缩空气等。 、水力调制适用于中、小型水厂和易溶解的药剂，可利用水厂出水压力，节省机电等设备 、机械调制适用于各种药剂和各种规模水厂。使用较普遍、一般旁人式用于小型水厂；中心式用于大中型水厂。 、压缩空气调制适用于较大水厂与各种药剂，不宜用作较长时间的石灰乳液连续搅拌。（2）、混凝剂投加系统（如下图）3）、调制设备：调制设备一般包括溶药池、溶液池、搅拌设备等。（如表4-5）调制方法优缺点比较表4-5自

20、来水厂课程设计适用条件-融规宦电动搅拌机平面3小型旁人式搅拌大、中型中心武搅拌药刑各种卒同药闸和各种规模水厂。使用较普適、“飆旁人式用于小型水厂；中心式用于大中型水厂1.搅拌叶轮可用电机或水轮带动+并根据酷要考堪有转速调整装餐?搅拌设备须采取防腐措施尤其在使用三氯化铁药利时校大水厂与各种药剂.-不宜用作较拴时间的石灰乳液连续搅样1为了使药剂迅速、均匀地溶解和保证溶液浓度的均匀，该设计采用机械调制。因为使用于不同药剂和各种水厂，而压缩空气调制适用于较大水厂，由于本设计水厂规模较小，则压缩空气调制不使用，但应注意的是搅拌设备应有防腐措施。4.2、混合设备14自来水厂课程设计混合方式基本分为两大类：

21、水力和机械。前者简单，但不能适应流量的变化；后者可进行调节，能适应各种流量的变化，但需有一定的机械维修量。设计中具体根据水厂水工艺布置、水质。、水量、投加药剂及数量及维修条件确定为水力混合。目前较常采用的水力混合有：水泵混合、管式静态混合器混合、扩散混合器混合、跌水混合和水跃混合。关于这几种混合方式的优缺点比较见表4-6。混合方式比较表4-6方式优缺点适用条件优点：h设备简单匕混合充分.效果较好父不另消耗动能缺点：；.唳水管较多时，投药设备耍增加*安装、管理较廉烦2-配合加药自动控制较困难3.右值栢对较低适用于一级泵房离处理构規物120m以内的水厂營武静态混合器优点：1.设备简单,维护管理方便

22、氏不帚土建构筑物3. 在设计流范圉，渥合效果校好4. 不需外加动力设备缺点：L运行水变化影响散果2. 水头损失较大3. 混合器构造较复杂适用于水量変化不大的各种规模的水厂扩散混舍器优点；】不箫外加动力设备2.不需土建构筑物乱不占地缺点；視合效果受水变化有一宦鞍响跌水水跃'混合优点：1.利用水头的跌落扩散药剂2. 受水变化影响较小3. 不需外加动力设备缺点：1.药剂的扩散不易完全均匀2.需建耀合池色容易夹带气袍适用于各种规模忒厂+特别当重力流进水水头有富余时机械混合优点：1.混合效果较好2. 水头损失较小3. 混合效果基本不受忒倉变化影响缺点；1.濡耗动能2. 管理维护较复杂3. 需建耀

23、合池适用于各种规模的水厂经比较确定设计中采用管式静态混合器混合的方式，则混合设备为管式静态混合器（如下图）。管中流速不宜小于lm/s,投药点后的管内水头损失不小于0.3-0.4m。投药点至末端出口距离以不小于50倍管道直径为宜。管式静态混合器构造简单,安装方便。混合快速均匀。为提高混合效果,可在管道内增设孔板和文丘利管。投药管式静态混合器4.3、絮凝池4.3.1、絮凝池选择絮凝设备与混合设备一样，可分为两大类：水力和机械。前者简单，单不适应于流量的变化；后者能进行调节，使用于流量变化，但机械维修量较大。絮凝池形式的选择，应根据水质、水量、沉淀形式、水厂高程布置以及维修要求等因素确定。几种絮凝池

24、主要优缺点如表4-7。絮凝池比较表4-7形式优缺点适用条件隔扳絮凝池往复式优点丄絮餐效果较好2-构遗简单，施工方檯缺点：1.鷲凝时间较长2. 水头损失较大3. 转折处累粒易破碎4. 出水流录不易分配均匀1. 水大于SOOOOmVd的水厂2. 水变动小回转式优点,：？.絮凝敷果较好2. 水头损失较小3. 构造简单瞥理方便缺点：出水流不鬲分配均匀1. 水量大于30000ms/d的水厂2. 水童变动小3. 适用于旧池改建和扩建折板絮瓏弛优点；1.款凝时闾较短N絮凝效果好缺点丄构遗较复杂2.水童变化影响絮擬敦果水量变化不大的水厂网稱栅条）絮凝池优点絮凝时间短2. 絮凝效果较好3. 构适简第按点：水变化

25、診响絮覆效果1. 水童蛮化不大的水厂2. 单池能力以L0-2.5万nrVd为宜机械絮凝池优点：1.絮凝敷果好，2-水头损尖小3.可适应水质、水it的变化缺点：需机械设备和轻常维燐尢小水盘均适用*并适应水量变动较大的水厂由于水量变化较大，本设计选用机械絮凝池，其絮凝效果好，水头损失小，可适应于水质水量的变化。机械絮凝池，根据搅拌轴的位置，可分为水平轴式和垂直轴式，本设计采用垂直轴式机械絮凝池。4.3.2、机械絮凝池设计要点(1) 池数一般不少于2个口(2) 搅拌器排数一般为34排(不应少于3排儿水平搅拌轴应设于池中水深1/2处*垂直搅拌軸则设于池中间。(3) 叶轮桨板中心处的线速度，第一排采用0

26、.40.5m/粘毘后一排采用0-2m/s,各排线速度应逐渐减小。(4) 水平轴式叶轮直径应比絮凝池水深小0.3m,叶轮尽端与池子侧壁间距不大于0.2m®垂直轴式的上桨板顶端应设于池了水面币u.3山处.卞桨板底端，设子距池底n.3-o.5m处.桨板外缘与池側壁间距不大于0.25mn水平轴或絮擬池悔只叶轮的桨板数目一般为块*桨板长度不大于叶堆直径的75%a同-搅拌器两相邻叶轮应相直垂有设皆碌根搅拌铀上桨板总面积胃为水流藪面积的乳只，不宜超过药热，毎块桨板的宽度为桨板枝的l/10-J/15t-®釆用10-30cma刃必须注意不要产左水潦短路垂直轴武的应设賈固定挡板，见图744.(

27、9) 为了适应水量、水质和药剂品种的变化宜采用无级变速的传动裝置(10) 絮凝池深度按照水厂标高系统布置确定厂-般为34叫(11) 全部搅拌轴及叶轮等机械设备，均应考虑防腐。(12) 水平轴式的轴承与轴架宜设于池外，以避免设在池内容易进人泥砂，致使轴承的严重磨损和轴杆的折断。44、沉淀池4.4.1、沉淀池的选择沉淀池的选择的主要因素有： 、水厂规模：各类沉淀池根据技术和经济上的分析常有其适用范围。如平流式沉淀池适用于处理水量在10万方以上的大型水厂，而斜管斜板沉淀池适用于小型水厂。 、进水水质条件：原水水质中的浊度、含沙量、颗粒组成以及原水水质的变化都与沉淀效果密切相关，并影响沉淀池的选型。

28、、高程布置的影响：水厂构筑物之间一般采用重力流。当沉淀池过深或过浅时，将会增加后续处理构筑物的埋深。 、运行费用：经常运行费用主要涉及混凝剂消耗、用水率以及设施的维护更新。 、占地面积：沉淀池所占面积在生产构筑物中是较大者，根据不同池型可占20-40。平流式沉淀池一个主要的缺点是占地面积大。 地形地质条件：不同形式沉淀池的池型均不相同，有的平面面积较大面池较浅；有的平面面积较小而池深较深，当地地形或地质条件受限制时，将会影响池型的选择。4.4.2、沉淀池优缺点比较沉淀池形式比较表4-8形式优峡点适用条件优点1-适扮较低乙操作管理方便*施工较简单3. 对原水浊度适应性强，満力大，处理效果穂定4.

29、 带有机械排泥徴备时，排泥效果好離点；1.占地面积较大2.不采用机摊排泥装置时，排泥较困难3-需豔护机械排泥设备一般用于大、中型净水厂斜管（板】沉淀池优点沉淀效率高2-池体小、占地少缺点：1.斜管（板）耗用较多材料，老化后潇需更换费用较高2对原水浊度适应性较平流池羞3.不设机械排泥装时，排泥较困难；设机械排泥时，维护管理较平嶽池麻烦1，可用于各种规模水厂2. 宜用于老沉淀池的改建、扩建和挖潜3. 适用于需保温的低温地区4. 单池处理水量不宜过大本设计水厂规模较小，进水水质较好，结合造价和经济费用的分析，考虑沉淀池选择的上述因素，通过技术经济比较后确定为斜管沉淀池。4.4.3、斜管沉淀池特点斜管

30、沉淀池是把与水平面一定角度（一般60度）的管状组件（断面矩形或六角形）置于沉淀池中央构成。水流可从下向上或从上向下流动，颗粒则沉于众多斜管管底。而后自动滑下。根据平流式沉淀池去除分散颗粒的沉淀原理，一个池子在一定的流量Q和一定的颗粒沉降速度u的条件下，其沉淀效率E与池子的平面面积成正比。为此，在同一池子中，按高度分成2个间隔，使水平面面积增加两倍。提高沉淀能力两倍。斜管沉淀池，水力条件好，沉淀效率高；体积小，占地少；停留时间短。4.4.3、斜管沉淀池设计要点1）斜管断面一般采用蜂窝六角形或山形（较少采用矩形或正方形儿其内径或边距d一般采用252）斜管长度一般为SOO-lOOOmm左右，可根据水

31、力计算结合斜管材料决定D3）斜管的水平倾角0常采用604）斜管上部的漕水区高度，不宜小门伽,较高的濟水医有助于出水均匀和减少H照影响及藻类繁殖.斜管下部的布水区岛度不宜水J-1.51U.为使布水均勻在沉淀利进口处应邀穿孔培或格枷等整流皓瓏r1积祀讽高護应根据沉祀量、沉泥浓缩程度和排泥方式等确宦.排泥设备同平渝弍机淀池，可采用穿孔管排淀或机械排泥等"?）斜慨沉淀池采用测面进水时弭管倾斜£反向进水为宜，如图雪加小斜管沉淀池的出水系统应使池子的出水均=几具布置与一般澄淸池相冋匚采用穿孔管或穿孔集朮槽等集水.4.5、滤池4.5.1、滤池的选择滤池有： 、普通快滤池：使用于大、中、小

32、型水厂；单池面积一般不宜大于100m2；有条件时尽量采用表面冲洗或空气助洗设备。 、双阀滤池：使用条件与普通快滤池相同。 、均质滤料滤池：使用于大、中型水厂；单池面积可达150m2运行稳妥可靠；采用较粗滤料，材料易得；滤床含污量大，周期长，滤速高，水质好；不会发生水力分级现象，使滤层含污能力提高；具有气水反冲洗和水表面扫洗，冲洗效果好。使洗水量大大减少。 、多层滤料滤池：单池面积一般不宜大于50-60m2 、虹吸滤池：使用于中型水厂（2-10万方/每天）；单池面积不宜过大；每组滤池数不少于6池。 、无阀滤池：适用于小型水厂；单池面积一般不大于25m2由于设计为中型水厂，砂滤料及材料易得，进水水

33、质较好，结合造价和经济费用的分析，通过技术经济比较后确定为普通快滤池。4.5.2、普通快滤池设计要点：（1）滤池清水管应设短管或留有堵板，管径一般采用75-200mmt以便滤池翻修后排放初滤水°（2）滤池底部宜设有排空管，其人口处设栅罩，池底坡度约6005,坡向排空管.（3）配水系统干管的末端一般装排气管，当滤池面积小于25亦时，管径为40mm?滤池面积为23100n?时管径为排气管伸出滤池顶处应加截止阀。（4）每个滤池上应装有水头损失计或水位尺以及取样设备等.（5）滤池数目较少级且直径小于300mm的阀门，可采用手动J旦冲洗阀门一般采用电动、液动或气动.（6）各种密封渠道上应有12

34、个人孔°（7管廊门及通道应允许最大配件通过，并考虑检修方便。（8）滤池池壁与砂层接触处抹面应拉毛，避免短流.（9）滤池管廊内应有良好的防水、排水措施和适当的通凤,照明等设施。4.5.3、滤池布置（）当滤池个数少于5个时，宜用单行排列.反之可采用双行排列“（2）单个滤池面积大于50m2时可考虑设置中央集水渠。4.5.4、滤料町采用石英砂（河砂、海砂或采砂场的砂），含杂质少、有足够的机械强度、并有适当的孔隙率（40%左右用于生产用水的滤料，不得含有对生产有害的物质；用于生活饮用水的滤料不得含有毒物质。一般砂滤料粒径为：最小粒径血严05mmCT最大粒径/max=1*2mmo不均匀系数式中九

35、筛分曲线中通过80%重量之砂的筛孔大小；九筛分曲线中通过10%重量之砂的筛孔大小么。=0.520.6mmo滤层厚度不小于700mmn美国水质和水处理手册推荐L（砂深），心讥有效粒>>1000为宜。4.5.5、配水系统采用管式大阻力系统（如下图3-1），配水孔眼总面积与滤池面积之比为25。1）干管始端流速为1-01»5m/s,支管始端流速为L52.0m/s（孔眼流速为5-6m/sc2）支管中心距约0.25-0.3m*支管长度与其直径之比不应大于60.3）孔眼直径约为9-12mni,设于支管两侧，与垂线呈45°角向下交错排列，见图9-6.4）干管横截面与支管总横截面

36、之比应大于1.75-2.0o干管直径或渠宽大于300mm时，顶部应装滤头、管嘴或把干管埋入池底。4.5.5、滤池参数a、滤池超高0.3m。b、滤层工作周期24h。c、冲洗前的水头损失最大值2.2m。d、冲洗强度14L/（s.）e、承托层用卵石按颗粒大小分层铺成。如下表4-8f、虑速：10m/h，冲洗时间：7min。g、滤池个数参考规范，如下表4-9；滤池长宽比参考规范，如下表4-10；滤池管（槽）流速，如下表4-11。表4-8层次（自上而下ft径厚度Cmm）12410024810G3816100_.416-32本层頂面高度应高出配水廉统孔眼100表4-9憧池总面积阳门强池总面觀（卅）腿池个数小

37、于302150305032003（51003或43006-8表4-10单牛滤池面积（打）I宽单个谑池面积（珊订検1宽30i.5|1-2：1当采用旋转式表面冲洗时3*1T1>30力：14上1表4-11名称名称流速(ill's')晖水进水瞥t槽）0,8-1.0沖恍木管2.CP-2.5清水管0,8-1,2排水管渠ihs4.6、清水池清水池的调节容积计算，通常采用两种方法：一种是根据24小时供水量和用水量变化曲线推算；一种是凭经验估算。前者需要知道城市24小时用水量变化规律，并在此基础上拟定泵站的供水线。缺乏用水量变化规律资料时，城市清水池调节容积，可凭经验，按最高日用水量的10

38、%20%估算。供水量大的城市，因24小时用水量变化较小，可取较低的百分数，以免清水池过大。4.7、消毒4.7.1、消毒剂的选择漂白粉和液氯均可保证供应，最大投氯量可采用1.0mg/L。液氯消毒是水厂设计最常用的消毒方法，适用于大、中、小型水厂，消毒效果好；而漂白粉消毒一般适用于小型水厂或临时性给水，所以本设计选用消毒效果好的液氯消毒。4.7.2、加氯设备、加氯间和氯库人工操作的加氯设备主要包括加氯机（手动）、氯瓶和校核氯瓶重量（也叫校核氯重）的磅秤等。近年来，自来水厂的加氯自动化发展很快，特别是新建的大、中型水厂，大多采用了自动检测和自动加氯技术，因此，加氯设备除了加氯机（自动）和氯瓶外，还相

39、应设置了自动检测（如余氯自动连续检测）和自动控制装置。加氯机是安全、准确地将来自氯瓶的氯输送到加氯点的设备。自动加氯机配以相应的自动检测和自动控制设备，能随着流量、氯压等变化自动调节加氯量，保证了制水质量。加氯机形式很多，可根据加氯量大小、操作要求等选用。氯瓶是一种储氯的钢制压力容器。干燥氯气或液态氯对钢瓶无腐蚀作用，但遇水或受潮则会严重腐蚀金属，必须严格防止水或潮湿空气进入氯瓶。加氯间是安置加氯设备的操作间。氯库是储备氯瓶的仓库。加氯间和氯库可以合建也可以分建。由于氯气是有毒气体，故加氯间和氯库位置除了靠近加氯点外，还应位于主导风向下方，且需与经常有人值班的工作地点隔开。加氯间和氯库在建筑上

40、的通风、照明、防火、保温等应特别注意，还应设置一系列安全报警、视频监视、事故处理设施等。4.8、清水池清水池的调节容积计算，通常采用两种方法：一种是根据24小时供水量和用水量变化曲线推算，一种是凭经验估算。前者需要知道城市24小时用水量变化规律，并在此基础上拟定泵站的供水线。缺乏用水量变化规律资料时，城市清水池调节容积，可凭经验，按最高日用水量的10%20%估算。供水量大的城市，因24小时用水量变化较小，可取较低的百分数，以免清水池过大。4.9、吸水井吸水井为水泵吸水管专门设置的构筑物。吸水井的尺寸应满足吸水管的布置、安装、检修和正常工作的要求，通常按吸水喇叭H间距决定。吸水井水位随清水池水位

41、变化而变化，两者的水位差等于连接管道中的水头损失。吸水井的设置是为了给水泵提供一个良好的进水流态，以提高水泵的效率。41队提升泵房提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过，从而达到污水的净化。设计参数如下：（1）泵房进水角度不大于45度。（2）相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并不得小于0.8。如电动机容量大于55KW时，则不得小于1.0m，作为主要通道宽度不得小于1.2m。综上，本设计选用的水处理构筑物为：原水f管式静态混合f机械絮凝池f斜管沉淀池f普通快滤池f消毒f清水池f二级泵房f用户。五、水厂高程

42、与平面布置5.1.1、高程布置水厂的高程布置应根据厂址地形、地质条件、周園环境以及进水水位标高确定.由于净水构筑物高程受流程控制，各构筑物之间的高差应按流程计算决定。辅助建筑物以及生活设施则可根据具体场地条件作灵活布置，但应保持总体的协调。5.1.2、平面布置当水厂的主要构筑物的流程布置确定以后，即可进行整个水厂的总平面设计，将各项生产和辅助设施进行组合布置，布置时应注意下列要求。（1）按照功能，分区集中：将工作上有直接联系的辅助设施，尽量于以靠近，以利管理，一般水厂可分为：1）生产区：生产区是水厂布置的核心，除按上述系统流程布置要求外，尚需对有关辅助生产构筑物进行合理安排0加药间（包括投加混

43、凝剂、助凝剂、粉末活性炭、碱剂以及加氯、加氮和相应的药剂仓库）应尽量靠近投加点，一般可设置在沉淀池附近，形成相对完整的加药区。冲洗泵房和鼓风机房宜靠近滤池布置，以减少管线长度和便于操作管理。当采用投加臭氧时,臭氧车间应接近臭氧接触。当采用外购纯氧作为臭氧发生气源时，纯氧储罐位置还应符合消防要求。2）生活区，将办公楼、值班宿舍、食堂厨房、锅炉房等建筑物组合为一区。生活区尽可能放置在进门附近，便于外来人员的联系。而使生产系统少受外来干扰"化验室可设在生产区、也可设在生活区的办公楼内。3）维修区，将维修车间、仓库、泥木工场以及车库等,组合为一个区，这一区占用场地较大，堆放配件杂物较乱，最好

44、与生产系统有所分隔，而独立为一个区块.（2）注意净水构筑物扩建时的衔接：净水构筑物一般可逐组扩建昇旦二级泵房、加药间，以及某些辅助设施，不宜分组过多，为此在布置平面时，应郑重考虑远期净水构筑物扩建后的整体性.（3）考虑物料运输、施工和消防要求：日常交通、物料运输和消防通道是水厂道路设计的主要目的，也是水厂平面设计的主要组成。一般在主要构筑物的附近必须有道路到达，为了满足消防要求和避免施工的影响，某些建筑物之间必欣留有一定间距。（4）因地制宜和节约用地;水厂布置应避免点状分散，以致增加道路，多用土地。为了节约用地，水厂布置应根据地形，尽量注意构筑物或辅助建筑物采用组合或合并的方式，既便于操作联系

45、，节约造价，又能增大建筑体型，丰满立面处理。不同规模木厂的占地面积，由于具体条件不一，参建较大。根据城市给水工程项目建设标准规定，净（配）水厂、泵站建设用地不应超过如下规定：建设规摸万rn/d）净水厂肿心3.d）配水厂Pm2/(m3*d)泵站d)5-100.7-0,50.4-0.30,25-0.2010-30o.0.AQ.20,1030700,3-0.100.20-0.080.10-0.03六、设计中参考文献资料1）、给水排水设计手册（第二册），中国建筑工业出版社，1985.4；2）、钟淳昌，净水厂设计，中国建筑工业出版社；3）、生活饮用水水质标准（GB5749-2006）；4）、严煦世、范瑾

46、初，给水工程，（第四版）中国建筑工业出版社5）、室外给水设计规范（GB50013-2006）45设计计算书一、加药系统的设计1、溶液池与容药池容积计算（1）、溶液池溶液池（三氯化铁）设两个，以便交替使用，其容积可按下式计算式中Q一处理水量或需碱化的水量）；«一混凝剂最大投量+按无水产品rHmg/L）;石灰最大用量按Ca（）；b-溶液浓度（），混凝剂溶液一般釆用520（按商品固体混凝剂重量计算），或采用57.5（扣除结晶水计算人石灰乳液釆用,27按纯Ca（J计算）；旷一每日调制次数，一般不宜超过3次.已知：近期Q=24200/24=1008.33m3/h远期Q=36300/24=151

47、2.50m3/h所以“=38亍n=2次,b=10%pQ3Sx100B.33W4i7-417xl0x2-4'5W溶液池的形状采用矩形，长X宽X高=3.2X2.1X0.7-=2）、溶解池则溶解池体积为:=-=_丁3）、加药间和药库加药间和药库合并布置，药库布置原则如下：(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，固楚储备量视当地供应、运输等条件确定，一般可按最大投药量的1530日用量计算，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的储备量儿(2) 药库宜与加药间合并布置，室外储液池应尽量靠近加药间。(3) 药库外设置汽车运输道路,并

48、有足够的倒车道。药库-般设汽车运输进出的大门，门净宽不小于3mD(4) 混凝剂堆放高度一般采用1弋一2.0m，当采用石灰时可为1-5m,有吊运设备时可适当增加。(5) 药库面积根据错存量和堆高计算确定，并留有1.5m左右宽的通道以及卸货的位置。(6) 为搬运方便和减轻劳动强度，药库般设置电动葫芦或电动单梁悬挂起重机匚(7) 药库层高一般不小于4m*当设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) 地坪与墻壁应根据药剂的腐蚀程度采取相应的防腐措施"(10) 对于储存量较大的散装药剂，可用隔墙分格。混凝

49、剂为三氯化铁，每袋的质量为40kg，每袋的体积为0.6X0.5X0.4=0.12m3,据原水浑浊度最高值200mg/L以及混凝剂投加量参考值确定投加量为11mg/L，则最大日用量为24200X11X103=266.2kg/d。药剂贮存期为30d，则三氯化铁存量为：266.2x30=7986kg，共有三氯化铁：7986/40=200袋，所占体积为200X0.12=24m3水厂设计水量为1008.33m3/h，药剂堆放高度为1.5m。所占仓库面积为24/1.5=16m2即仓库设计面积为4.5X4m2(4)、计量泵投药管流量W2X100024X60x600.053L/s24X60X60查水力计算表得

50、投药管管径d=15mm，相应的流速为0.3m/s.本设计采用计量加药泵，其加药量为4.59X1000X224二382.5L/h则可选用两台J-Z400/0.1,流量为400L/h，排出压力为0.5-1.0MP，直径为20mm,配用电动机型号Y(YB)112M,功率为4KW,转速2890r/min.(5) 、加药间平面布置二、构筑物设计计算2.1、机械絮凝池1）、计算公式：计算公式设卄数据及符号说明】每池容积：卯咼2.水平轴式池子长度：M水平轴式池子宽度g珞54.搅拌器转数:n.：5,毎个叶轮旋转时克服水的阻力所渭耗的功率：Q-设计水量m3/hJT絮橇时间，一般为心20口”材池数（个）口一系数“

51、般采用h0-1.5Z搅拌轴排数心4排）H平均水棵®叶轮桨板中心点线速度（m/s）小一叶轮桨板中赴点雄转直胫$毎个叶轮上的桨板数巨个）一桨板长度（m）住一叶轮半径m）,见图7-45厂一叶轮半径与桨扳宽度之差（m）,见图7-45如一叶轮雄转的角速度1系数厂朮的密度为lOODl/m'*k阻力票数，根据桨板宽度与长度之比（卡）确定见表7-272g乩转动每个叶轮所需电动机功率:N-CkW）%7）搅拌器机械总效率釆用0.75建传动敖率釆用0-6-0.95（1）、设计计算垂直轴式机械絮凝池，采用两个池子，设计流量为Q=24200Xl.l=26620m3/d,每池设计流量为Q=13310m3

52、/d=554.56m3/h；絮凝时间采用20min；设计计算如下：絮凝池设计流量0=（24200/24）X1.10=1109.2m3/h=0.308m3/s（式中1.10为考虑水厂自用水量占10所乘系数）。 絮凝池尺寸絮凝时间取20min,絮凝池有效容积：为配合沉淀池尺寸，絮凝池分四格，每格尺寸3.8X3.6m，絮凝池水深:181.88WH=A=3.Sx3.6X4=54m絮凝池超高取0.3m，总高度为3.4+0.3=3.43m.絮凝池分格隔墙上过水孔道上下交错布置，每格设一台搅拌设备。为加强搅拌效果于池子周壁设四块固定挡板。 搅拌设备1）叶轮直径取池宽的70，采用2.6m叶轮桨板中心点线速度采用：二:二I二二出一十二工桨板长度取l=1.8m（桨板长度与叶轮直径之比l/D=1.8/2.59=0.7）桨板宽度取b=0.12m每根轴上桨板数8块，内、外各4块。装置尺寸（如下图）。旋转桨板面积与絮凝池过水断面积之比为8x0.12x1.S3.6x3.8=0.126=12.6%四块固定挡板宽:高=0.2：1.4，面积与絮凝池面积之比为+x0.2x1.43.6x3,8=8.16%桨板总面积占过水断面积为12.6+8.16=20.