给水厂课程设计计算书

1、精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业目目 录录精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业 精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业第一章第一章 总总 论论1.11.1 设计任务及要求设计任务及要求1.1.11.1.1 设计题目设计题目城市给水处理厂方案设计1.1.1.1.2 2 设计背景设计背景某市位于河南省近年来，由于经济的发展、城市化进程的加快和城市人民生活水平的提高，用水的需求不断增长，经市政府部门研究并上报请上级主管部门批准，决定新建一座给水处理厂。1.1.31.1.3 设计任务设计任务设计规模：该净水厂总设计规模为 1310 m3/d。即设计流量为 5417m3/h,征4地面

2、积约 40000m2。设计要求：完成水源水质评价，设计包括工艺确定、主体处理构筑物初步设计计算、厂区平面、系统高程和主要管网布置等。设计成果：设计说明及计算书 1 份（总篇幅 1 万字以上） ，包括：目录、原始资料、系统选择、处理工艺设计计算、平面及高程等内容。完成给水处理厂平面图（1：500）和处理系统高程图（1：100）1 张。1.21.2 原始资料与水质分析原始资料与水质分析1.2.11.2.1 设计水量设计水量满足最高日供水量 1310 m3/d41.2.21.2.2 地质条件地质条件根据岩土工程勘察报告，水厂厂区现场地表层分布较厚的素填土层，并夹杂大量的块石，平均厚度为 5 米左右，

3、最大层厚达 9.4 米，该土层结构松散，工程地质性质差，未经处理不能作为构筑物的持力层，为提高地基承载力及减少构筑物的沉降变形，本工程采用振动沉管碎石桩对填土层进行加固处理.桩体填充物为碎石，碎石粒径为 25CM，桩径为 400 毫米，桩孔距为 1M，按梅花形布置。1.2.31.2.3 气象条件气象条件项目所在地，属暖温带、半湿润大陆季风气候，四季分明。春季干旱风沙精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业多，夏季炎热雨集中，秋季凉爽温差大，冬季寒冷雨雪少。盛行风向：夏季南风，冬季东北风。年平均气温 14.0，最热月平均气温(7 月份)27.1，最冷月平均气温(1月份)-0.5，平均日照时数

4、2267.6 小时，无霜期(年平均)214 天，年平均降雨量 627.5mm，年最大降雨量 948.4mm，年最小降雨量 248.2mm，年主导风向为NNE 风和 SSW 风。最大风速 28m/秒，年平均风速 3.0m/秒，最大冻土深度2l0mm。主导风向为东北方向。1.2.41.2.4 原水水质及分析原水水质及分析 原水水质资料原水水质资料 表表 1 1 结合生活饮用水卫生标准 （GB57492006）和地表水环境质量标准（GB3838-2002） ，进行原水的水质特性分析： 对各项指标进行分析，结果如下：序 号项 目单 位数 值序 号项 目单 位数 值1浑浊度度54.213锰mg/L0.0

5、72细菌总数个/mL28014铜mg/L0.013总大肠菌群个/L920015锌mg/Ll当 H/D04 时，e=l当 H/D04 时，el层间距S0m(1.01.5)D0(1.01.5)D0安装位置要求相邻两层桨交叉 90安装精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业2.设计计算采用两座圆形混合池，则 n=3，取混合时间 T=60s（1）有效容积 309.30336002460130000mV（2）混合池直径 D=3.3m 则混合池水深： mDVH5 . 33 . 309.304422 超高为 0.3m，混合池总高为 3.8m。（3）搅拌尺寸的计算 由于 H:D2，符合规范。（4）单池冲洗流

6、量 冲q)/(66. 0)/(66012553smsLfqq冲（5）冲洗排水槽精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业断面尺寸两槽中心距采用 a=2.0m排水槽个数)(52/11/1个aLn槽长 mBl0 . 5槽内流速，采用 0.6sm/排水槽采用标准半圆形槽底断面形式，其末端断面模数为：)(21. 06 . 045700 . 25124570mqlax槽的断面尺寸，见图 4-1集水渠与排水槽的平面布置，见图 4-2。设置高度滤料层厚度采用mH7 . 0n排水槽底厚度采用m05. 0槽顶位于滤层面以上的高度为：)(00. 1075. 005. 021. 05 . 27 . 05 . 007

7、5. 05 . 2mxeHHne核算面积排水槽平面总面积与单个滤池面积之比为：25. 019. 055/521. 025/25fxl精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业（6）集水渠集水渠采用矩形断面，渠宽采用 b=0.75m渠始端水深 qH92. 075. 01000125581. 0100081. 03/23/2bfqHq集水渠底部低于排水槽底部的高度 mH)( 1 . 112. 12 . 092. 02 . 0mHHqm（7）配水系统采用大阻力配水系统，其配水干管采用方形断面暗渠结构。配水干渠干渠始端流速采用 smv/5 . 1干干渠始端流量 smqQ/66 . 03冲干干渠断面积

8、采用 0.49m2244. 05 . 1/66. 0/mvQA干干干渠断面采用249. 07 . 07 . 0m干渠壁厚采用 m1 . 0配水支管支管中心距采用 ms25. 0支管总数 )(8825. 0/112/22根sLn支管流量 smnQQ/0075. 088/66. 0/32干支支管直径采用 ，流速 mmd75支smv/15. 2支直管长度 mBl05. 229 . 0521 . 027 . 01核算 6033.27075. 0/05. 2/1支dl支管孔眼孔眼总面积与滤池面积的比值，采用，则f%24. 02132. 0550024. 0mf精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业孔

9、径采用 mmmd012. 0120单孔面积 24221013. 14012. 04md孔眼总数 )(11681013. 1/132. 0/43个n每一支管孔眼数（分两排交错排列）为：)(1327.1388/1168/234个nnn孔眼中心距 mnls31. 013/05. 22/2410孔眼平均流速 )/(5)24. 010/(1210/0smqv由得21021qgh即10/22/1qgh10/0qv （8）冲洗水箱容量 V)(4 .3561000/60655125 . 11000/605 . 130mqftV水箱内水深，采用mh5 . 3箱圆形水箱直径 )(1239.115 . 314. 3

10、4 .35644mhVD箱箱设置高度水箱底至冲洗排水箱的高差 ，由下列几部分组成。Ha. 水箱与滤池间冲洗管道的水头损失1h管道流量 smqQ/66. 03冲冲管径采用 mmD600冲管长 ml70冲查水力计算表得：；1000i=13.5smv/55. 2冲 33. 02/2gv冲精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业冲洗管道上的主要配件极其局部阻力系数列于表 4-1合计38. 7 )(39. 333. 038. 71000/705 .132/221OmHgvilh冲表表 4-14-1 冲洗管配件及阻力系数冲洗管配件及阻力系数b. 配水系统水头损失 2h也可按下述经验公式计算2h )(28

11、. 362.19/15. 21062.19/5 . 182/102/8222222OmHgvgvh支干c. 承托层水头损失 3h承托层厚度采取 mH45. 00)(12. 01245. 0022. 0022. 0203OmHqHhd. 滤料层水头损失 4h0012411/Lmh式中 滤料的密度，石英砂为；23/mt3/65. 2mt 水的密度，；13/mt 滤料层膨胀前的孔隙率（石英砂为 0.41） ；0m 滤料层厚度，m。0L所以 )(68. 041. 0111/65. 24OmHhc.备用水头精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业取OmHh255 . 1)(0 . 997. 85 .

12、168. 012. 028. 339. 3254321OmHhhhhhH（9）管廊内的主干管渠滤站的 12 个水池成双行对称布置，每侧 6 个滤池。浑水进水、废水排除及过滤后清水引出均采用暗渠输送，冲洗水进水采用管道。各主干管的计算结果列于表 4-2表表 4-24-2 主干管渠参数主干管渠参数3.73.7 加氯设备加氯设备3.7.1 加氯量加氯量的确定的确定设计加氯量应根据试验或相似条件下水厂的运行经验，按最大用量确定，并应使余氯量符合生活饮用水卫生规定的要求。氯与水的接触时间不小于 30 分钟。1.加氯量为：q=bQ式中： Q 设计水量，m3/d；q每天的投氯量，g/d； b加氯量，g/ m

13、3，一般取 0.51.0 g/ m3 (水处理工程设计计算第 7 章)，本设计采用 1.0 g/ m3。q=bQ=1.0=g/d=130kg/d管渠名称流量/(m3/s)流速/(m/s)管渠截面积/m2管渠断面有效尺寸/m浑水进水渠1521.01.5276. 00 . 2hb清水进水渠1.521.21.2764. 00 . 2hb冲洗进水管0.8762.550.2860. 0冲D废水排水渠0.8761.20.6060. 00 . 1hb精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业2.储氯量储氯量按一个月考虑G=30q=30130=3900kg/月3.7.2 加氯设备加氯设备1.本设计采用 ZJ-

14、型加氯机两台，交替使用，每台加氯机加氯量为0.59.0 kg/ h。加氯机外形尺寸为：高宽=330mm370mm。加氯机安装在墙上，安装高度在地面以上 1.5m，两台加氯机之间净距为 0.8m。2.采用容量为 500kg 的氯瓶，氯瓶外形尺寸为外径 600mm，瓶高1800mm。氯瓶自重 146kg，公称压力 2MPa。氯瓶采用两组，每组 7 个，一组使用，一组备用，每组使用周期约 35d。3.7.3 加氯间加氯间在加氯间低处设排风扇一个，换气量每小时 812 次，并安装漏气探测器，其位置在室内地面以上 20cm。设置漏气报警仪，当检测的漏气量达到23mg/kg 时即报警，切换有关阀门，切断氯

15、源，同时排风扇动作。加氯间平面尺寸：长 3.0m，宽 9.0m；氯库平面尺寸为：长 12.0m，宽9.0m13。3.83.8 清水池清水池设计计算设计计算3.8.1 平面尺寸计算平面尺寸计算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用水量的调节量。清水池的总有效容积：V=kQ式中：V清水池的总有效容积，m3； k 经验系数，一般为 1020取为 10（水处理工程设计计算第 7章）； Q设计供水量，m3/d，为 m3/d。V=0.1=13000 m3清水池设 2 座，则每座清水池的有效容积 V1为：精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业V1=V/2=13000/2=

16、6500m32.清水池的平面尺寸每座清水池的面积A= V1/h式中： A每座清水池的面积，m2；h 清水池的有效水深，m。设计中取 h=4.0mA=6500/4=1625 m2取清水池宽度 B 为 30m，则清水池长度 L 为：L= A/B=1625/30=54.12m清水池超高 h1取为 0.5m，清水池总高 H 为:H=h1+h=0.5+4.0=4.5m3.8.2 管道系统管道系统1.清水池的进水管D1=Q/(40.785v)1/2式中：D1清水池进水管管径，m；v进水管管内流速，m/s，一般采用 0.71.0 m/s。设计中取 v=0.7 m/sD1=1.505/(40.7850.7)

17、1/2=0.82m设计中取进水管管径为 DN800，进水管内实际流速为 0.6m/s。2.清水池的出水管由于用户的用水量时时变化，清水池的出水管应按出水最大流量计：Q1=KQ/24式中：Q1最大流量，m3/h；K时变化系数，一般取 1.32.5，本设计取为 1.5；Q设计水量，m3/d。Q1=1.5/24=8125 m3/h=2.26m3/s出水管管径精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业D2=Q /(40.785v1) 1/21式中： D2清水池出水管管径，m;v1 进水管管内流速，m/s，一般采用 0.71.0 m/s.设计中取 v1=0.7 m/sD2=2.26/(40.7850.7

18、)1/2=1.01m设计中取出水管管经为 DN900，出水管内实际流速为 0.68 m/s。3.清水池的溢流管溢流管的直径与进水管管径相同，取为 DN800。在溢流管管端设喇叭口，管上不设阀门。出口设置网罩，防止虫类进入池内。4.清水池的排水管排水管的管径按 2h 内将池水放空计算。排水管内流速按 1.2 m/s 估计，则排水管的管径为：D3=V/(3600t0.785v2) 1/2 =3760/(360020.7851.2) 1/2=0.745m式中： D3排水管的管径，m；t 放空时间，h； v2排水管内流速，m/s。设计中取排水管管径为 DN600.3.8.3 清水池布置清水池布置1.导

19、流墙每座清水池设两条导流墙，间距 5m，导流墙底部每隔 1.0m 设 0.1m0.1m的过水方孔，使清水池清洗时排水方便。2.检修孔在清水池顶部设圆形检修孔 2 个，直径为 1200mm。3.通气管清水池顶部设通气孔共 12 个，每格 4 个，通气管管径为 200mm，通气管伸出地面的高度高低错落，便于空气流通。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业4.覆土厚度清水池顶部应有 0.51.0m（水处理工程设计计算第 7 章）的覆土厚度，并加以绿化，此处取覆土厚度为 1.0m。 通气管DN200检修孔直径1200mm进水管DN800溢流管DN800出水管DN900排水管DN600集水坑检修孔直

20、径1200mm 图 3-5 清水池简图第四章第四章 净水厂总体布置设计计算净水厂总体布置设计计算4.14.1 工艺流程布置设计工艺流程布置设计净水厂工艺流程布置时必须考虑下列主要原则：（1）流程力求最短，避免迂回重复，使净水过程中的水头损失最小。构筑物应尽量靠近，即沉淀池应尽量紧靠滤池，二级泵站尽量靠近清水池，但各构筑物之间应留出必要的施工和检修间距。（2）构筑物布置应注意朝向和风向。净水构筑物一般无朝向要求，但滤池的操作廊、二级泵站、加药间、化验室、检修间、办公楼等则有朝向要求，尤其散发大量热量的二级泵房对朝向和通风的要求更应注意，布置时应使符合当地最佳方位，尽量接近南北向布置。（3）考虑近

21、远期协调。在流程布置时既要有近期的完整性，又要求有分期的协调性，布置时应避免近期占地过早过大。本设计水厂常规处理构筑物的流程布置采用常见的直线型布置，依次为配水井、分流隔板式混合槽、上向流式斜管沉淀池、V 型滤池、清水池。从进水到出水整个流程呈直线，这种布置具有生产管线短、管理方便、有利于日后逐组扩建等优点。4.24.2 平面布置设计平面布置设计精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业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。本设计本着按照功能分区集中，因地制宜，节约用地的原则，同时考虑物料运输、施工要求以及远期扩建等因素来进行水厂

22、的总平面设计。以下为除净水构筑物外的其他建筑：序号名称面积3()m序号名称面积3()m1综合办公用房3506食堂1302化验室1807传达室303维修车间2308堆场（管配件）2004车库1809中央控制室1505仓库12010二泵站及配电10004.34.3 高程布置设计高程布置设计4.3.14.3.1 各构筑物间连接管中流速计算各构筑物间连接管中流速计算1.配水井至混合池之间配水井至混合池之间的距离为 22m, 设计管道中的流速 。每个后续处理构筑s/m0 . 1v设物的分配流量为，查水力计算表可知，当配水管管道直径为 Dsm50. 0q3，取 800mm。则管道中实际流速为。m798.

23、00 . 150. 04q41v实vs/m99. 0D4150. 022.混合池至絮凝池混合池至絮凝池之间的距离为 8m, 设计管道中的流速 。s/m0 . 1v设当配水管管道直径为 D，取 800mm。则管道中实际流速为m798. 00 . 150. 04q41v。实vs/m99. 0D4150. 023.絮凝池至沉淀池絮凝池与沉淀池合建，不设管道。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业4.沉淀池与滤池之间沉淀池与滤池之间的距离为 8m, 设计管道中的流速 s/m0 . 1v设则水流出沉淀池的管道直径为 D，取 800mm。则管道中实m798. 00 . 150. 04q41v际流速为，

24、在 0.6-1.0m/s 之间，符合要求。实vs/m99. 0D4150. 025滤池与清水池之间滤池与清水池的距离为 8m, 设计管道中的流速 v s/m0 . 2设则水流出快滤池的管道直径为，取 700mm。则管道中实m69. 02 . 275. 04vq4D2设际流速为 v=，在 2.0-2.5m/s 之间，符合要求。s/m02. 270. 075. 04Dq4224.3.24.3.2 各构筑物间水头损失计算各构筑物间水头损失计算 构筑物高程布置与厂区地形、地质条件及所采用的构筑物形式有关，而水厂应避免反应沉淀池在地面上架空太高，考虑到土方的填、挖平衡，本设计采用清水池的顶面标高与清水池

25、所在地面标高相同。1.处理构筑物水头损失处理构筑物中的水头损失与构筑物的型式和构造有关，具体根据给水排水设计手册第三册进行估算。估算结果见下表。2.管渠水力计算（1）滤池至清水池 滤池到清水池之间的管线长 25m，设两根管，每根流量为 752L/s。沿线有两个闸阀，进口和出口局部阻力系数分别是 0.06，1.0。管径按允许流速选择 DN700，查水力计算表：v=2.42m/s，i=9.94，则水头损失:mgvilh0.289.822.031.00.065210006.47222 滤池的最大作用水头为 2.02.5m，设计中取 2.3m。（2)沉淀池至普通快滤池沉淀池到滤池管长为 8m。沿线有两个闸阀，进口和出口局部阻力系数分别是0.06，1.0。管径按允许流速选择 DN800，查水力计算表：v=0.99m/s，i=1.46，则水头损失： mgvi