净水厂设计课程设计

1、广东工业大学课程设计任务书题目名称13.5万吨/日净水厂设计学生学院土木与交通工程学院专业班级给水排水工程2014级1班姓名温涛学号3114003875一、课程设计的内容根据所给定的原始资料，设计某城镇生活给水水厂，该设计属初步设计。设 计的内容有：1. 净水厂的处理工艺流程的选择。2. 净水构筑物及设备型式的选择。3. 净水构筑物的工艺计算。4. 净水厂的总平面布置和高程布置。5. 编写设计说明书和计算书。6绘制净水厂的总平面布置图和高程布置图。7.绘制构筑物工艺图。二、课程设计的要求与数据要认真阅读课程设计任务书，并复习教材有关部分章节并熟悉所用规范、 手 册、标准图等文献资料。要求设计选

2、用参数合理，计算正确；说明书要有净水厂 处理工艺流程及净水构筑物型式选择的理由，净水厂的总平面布置图和高程布置 图要有详尽的阐述。叙述简明扼要，文理通顺；设计计算书、说明书包括必要的 计算公式、草图和图表。图纸内容完整，布局合理，制图要规范。保证在规定时 间内，质量较好地完成任务书中所规定的设计任务。三、课程设计应完成的工作应完成上述课程设计的内容，达到初步设计的程度。提交设计成果，包括设 计计算书、说明书及设计图纸。设计图纸有：（1）净水厂平面布置图（1张）； （2）净水厂处理流程高程布置图（1张）；（3）绘制构筑物工艺图（1张）。四、课程设计进程安排序号设计各阶段内容地点起止日期1布置课程

3、设计任务，熟悉任务书内容，收集资料图书馆、网络2净水厂的处理工艺流程的选择，净水构筑物及设 备型式的选择大学城教学楼3净水构筑物的工艺计算大学城教学楼4净水厂的总平面布置和咼程布置大学城教学楼5编写设计说明书和计算书大学城教学楼6绘制净水厂的总平面布置图和高程布置图大学城教学楼7绘制构筑物工艺图大学城教学楼五、应收集的资料及主要参考文献任务书给出的原始资料、手册、标准、规范及有关的专著。主要参考资料：1. 严煦世编，给水排水工程快速设计手册给水工程，中国建筑工业出版社;2给水排水设计手册城镇给水（第3册）；3. 给水排水工程师常用规范选（上册）；4. 室外给水设计规范；5. 给水排水简明设计手

4、册；6. 严煦世编，给水工程，中国建筑工业出版社；7给水排水标准图集。发出任务书日期：2018年1月8日指导教师签名：计划完成日期：2018年1月19 日基层教学单位责任人签章：主管院长签章：附录:一、设计资料31水厂近期净产水量为13.5 万m /d。2水源为河水，原水水质如下所示：编号项目单位分析结果备注1水温C最高30,最低52色度V 15度3嗅和味无异常臭和味4浑浊度NTU最大300,最小20,月平均最大1305pH7.06总硬度mg/L（以 CaCO3计）1257碳酸盐硬度mg/L（以 CaCO3计）958非碳酸盐硬度mg/L（以 CaCO3计）309总固体mg/L20010细菌总数

5、个/mL 110011大肠菌群个/L80012其它化学和毒理指标符合生活饮用水标准3. 河水洪水位标高 73.20米，枯水位标高 65.70米，常年平均水位标高 68.20米。4. 气象资料：年平均气温22 C，最冷月平均温度4 C,最热月平均温度34 C，最高温度39 C, 最低温度1C。常年风向东南。5. 地质资料：净水厂地区高程以下03米为粘质砂土，36米为砂石堆积层，再下层为红砂岩。地基允许承载力为 2.54公斤/厘米。6. 厂区地形平坦，平均高程为70.00米。水源取水口位于水厂西北50米，水厂位于城市北面 1km。7. 二级泵站扬程（至水塔）为 40米。二、设计成果格式要求（一）

6、设计说明书及设计计算书第一部分设计说明书1. 概述2. 净水工艺流程的确定3. 净水厂处理构筑物及设备型式选择4. 处理构筑物设计要点及说明5. 净水厂平面布置及高程布置说明第二部分设计计算书1. 混合设备的设计2. 絮凝设备的设计3. 沉淀（澄清）池的设计4. 滤池的设计5. 投药系统及消毒系统的设计6. 清水池的设计7. 净水厂平面布置及高程布置（二） 设计图纸1. 净水厂平面布置图净水厂总平面布置图应按照初步设计要求完成。图上应绘出主要净水构筑物、 水泵站、清水池、药剂间、辅助建筑物、道路、绿化地带及围墙等，并用坐标表示 其外形尺寸和相互距离，同时绘出各种连接管渠、阀门等。构筑物管道均以

7、单线表 示。管线上应标明管径（渠道断面尺寸）。图中注明各生产构筑物及辅助建筑物的 名称、数量及主要外形尺寸（或列表以序号表示之）等。2. 净水厂处理工艺高程布置图（纵向 1 : 501 : 100,横向比例同平面布置图的比 例）净水厂高程图上，应标出各净水构筑物之顶、底及水面标高，主要构件及管渠的标高。3. 构筑物工艺图选择絮凝沉淀池或者滤池均可， 包含构筑物的平面图和剖面图。 各剖面图要能反 映出池的内部构造。池的进、出水管清晰明确。比例在1 : 501 : 200,根据池大小和图幅大小决定。设计说明书第一部分设计说明书一、概况一、设计资料一、设计资料1水厂近期净产水量为13.5 万m3/d

8、。2水源为河水，原水水质如下所示：编号项目单位分析结果备注1水温C最高30,最低52色度V 15度3嗅和味无异常臭和味4浑浊度NTU最大300,最小20,月平均最大1305pH7.06总硬度mg/L（以 CaCO3计）1257碳酸盐硬度mg/L（以 CaCO3计）958非碳酸盐硬度mg/L（以 CaCO3计）309总固体mg/L20010细菌总数个/mL 110011大肠菌群个/L80012其它化学和毒理指标符合生活饮用水标准3河水洪水位标高 73.20米，枯水位标高 65.70米，常年平均水位标高 68.20米。4气象资料：年平均气温22 C，最冷月平均温度4 C,最热月平均温度34 C，最

9、高温度39 C, 最低温度1C。常年风向东南。5. 地质资料：净水厂地区高程以下03米为粘质砂土， 36米为砂石堆积层，再下层为红 砂岩。地基允许承载力为 2.54公斤/厘米。6. 厂区地形平坦，平均高程为70.00米。水源取水口位于水厂西北 50米，水厂位于城市北面 1km。7. 二级泵站扬程（至水塔）为 40米。二设计原则1. 水处理构筑物的生产能力，应以最高日供水量加水厂自用水量进行设计，并以原水水质最不利情况进行校核。城镇水厂自用水量一般采用供水量的5%-10%,必要时通过计算确定。2. 水厂应该按近期设计，考虑远期发展。3. 水厂中应考虑各构筑物或设备进行检修，清洗及部分停止工作时，

10、仍能满足用水要求。4. 水厂自动化程度，应着提高供水水质和供水可靠性。5. 设计中必须遵守设计规范的规定。一. 净水工艺流程的确定混凝一沉淀一过滤一消毒二. 净水厂处理构筑物及设备型式选择3.1混凝3.1.1混合-管式静态混合器、机械搅拌混合池管式静态混合器：对于两种介质的混合时间短，扩散效果达90%以上。可节省药剂用量约2030%。而且结构简单占，地面积小。采用玻璃钢材质具有加工方便，坚固耐用耐 腐蚀等优点。机械搅拌混合池：机械混合是在池子内安装搅拌设备，以电动机驱动搅拌器使水与药剂混合，机械搅拌的优点是混合效果好，且不受水量变化的影响，适用于各种规模的水厂，缺 点是增加机械设备并且相应增加

11、维修费用，目前广泛采用的是管式混合器。-最后决定采用管式静态混合器，原因是设备简单，不占地方，并且效果好。3.1.2絮凝池-网格、折板网格絮凝池：网格絮凝池的平面布置由多格竖井串联而成。絮凝池分成许多面积相等的方格，进水水流顺序从一格流向下一格，每个竖井安装若干层网格，各竖井之间的隔墙上、 下交错开孔，使水流上下交错流动， 直至出口。每个竖井网格数自进水端至出水端逐渐减少， 一般分三段控制。前段为密网，中间为疏网，末段不安装网格。当水流通过网格时，相继收 缩、扩大，形成涡旋，造成颗粒碰撞，形成良好絮凝条件。网格絮凝池的优点是：水头损失小，絮凝时间较短、效果较好。网格絮凝池的缺点是：存在末端池底

12、积泥现象，及网格上滋生藻类、堵塞网眼现象。折板絮凝池：折板絮凝池是在隔板絮凝池基础上发展起来的，目前已得到广泛应用。折板絮凝池是利用在池中加设一些扰流单元以达到絮凝所要求的紊流状态，是能量损失得到充分利用，停留时间缩短，折板絮凝有多种形式，可以波峰对波谷平行安装， 称“同波折板”； 也可波峰相对安装，称“异波折板”。按水流通过折板间隙数，又分为“单通道”和“多通 道”。折板絮凝池可布置成竖流或平流式。折板絮凝池的优点是： 水流在同波折板之间曲折流动或在异波折板之间缩放、流动且连续不断，以至形成众多的小涡旋，提高了颗粒碰撞絮凝效果。与隔板絮凝池相比，水流条件大大改善，亦即在总的水流能量消耗中，

13、有效能量消耗比例提高， 故所需絮凝时间可以缩短， 池子体积减小。 折板絮凝池的缺点是：因板距小，安装维修较困难，折板费用较高。以下表格为详细对比。比较项目反J应时间优点隔板工艺20 3C nun1 、絮凝效果较好2、构隹简单-管理方便1 、襲凝 时间较怅；、出水谎里不粉分駅均匀、水量麥化丸者絮澀效果不穩定折板工艺12 2 20mtn1 、黑凝时间较短2 絮凝效果较好1、构苣较复杂，安装维修较困难2、水里变化影响紫凝敷果3、折板费用较高两格工艺12 z 20 mtn1 、絮凝时间较想2 、絮凝效果较好3 、枸苣简单1 、水星变化翱响鬻凝做果-、存在末迪底粮混现象1、网格容易滋生藻类，堵塞网眼5

14、g min1 、絮凝时间很短2 、絮錠效果很好3 、抗冲击能力强-、构皆简单,掷丁咼期短1 、樓赴产品加工工艺要求较高最后决定采用网格絮凝池，因为它造成的水头损失小，絮凝时间较短、效果较好3.1.3混凝剂选用：（1）铝盐混凝剂 的混凝机理主要是其水解过程的中间产物能与水中不同阴离子和负电溶胶形 成聚合体，即产生聚合混凝作用。聚合氯化铝由于含有更多的高电荷、高聚合度形态，因而具有更强的电中和能力和强烈的吸附能力。但是，近年来随着水处理过程中铝盐混凝剂的大量广泛使用，饮用水铝超标现象频繁出现，特别是在冬季及气温较低的北方地区尤为严重。聚合氯化铝（PAC）优点是，1应用范围广；2易快速形成大的矶花，

15、沉淀性能好，投 药量一般比硫酸铝低；3、适宜的PH值范围较宽（在59间）;4、水温低时，仍可保持稳定的混凝效果； 5、其碱化度比其他铝盐、铁盐为高，因此药液对设备的侵蚀作用小。(2) 铁盐混凝剂 包括聚合氯化铁、液体聚合硫酸铁、三氯化铁、聚合磷酸类复合铁盐、 聚合硅酸类复合铁盐、 铝铁共聚复合混凝剂等。 铁盐混凝的机理是其水解产物能与水中颗粒 物进行电性中和、 吸附架桥等一系列反应形成粗大絮体， 通过对絮体的去除， 达到对水体的 净化。 聚合氯化铁混凝剂有原水适应性强，密度较大，絮体沉降快的优点。 铁盐水解后形成 的 Fe(OH)3 胶体也和 Al(OH)3 胶体一样可以吸附杂质，更重要的是铁

16、离子对人体没有像铝 离子那样的毒性，所以近年来被更多地使用三氯化铁 极易溶于水； 沉淀性好， 处理低温水或低浊水效果比铝盐的好。 缺点是，氯 化铁液体、 晶体物或受潮的无水物腐蚀性极大， 调制和加药设备必须考虑用耐腐蚀材料硫酸 亚铁 不如三价铁盐那样有良好的混凝效果；残留在水中的Fe2+ 会使处理后的水带色。 聚合硫酸铁 投加剂量少； 絮体生成快； 对水质的适应范围广以及水解时消耗水中碱度少 聚丙 烯酰胺( PAM ) 常作助凝剂以配合铝盐和铁盐作用，效果显著。(3) 有机高分子混凝剂 ：聚丙烯酰胺( PAM ) 优缺点： 硫酸铝 优点是，价格较低，使 用便利，混凝效果较好， 不会给处理后的水

17、质带来不良影响。 缺点是， 当水温低时硫酸铝水 解困难，形成的絮体较松散；不溶杂质含量较多。-最后决定采用 PAC，因为在相同水质下，投加量比硫酸铝少，对水的pH值变化适应性强，使用更广泛。3.2 沉淀 斜管沉淀池、平流沉淀池、 3.2.1 斜管(板)沉淀池优缺点 优点：1. 沉淀面积增大；2. 沉淀效率高，产水量大；3水力条件好，Re小，Fr大，有利于沉淀；缺点：1由于停留时间短，其缓冲能力差；2对混凝要求高；3维护管理较难，使用一段时间后需更换斜板(管)适用条件：1适用于中小型污水厂的二次沉淀池2可用于已有平流沉淀池的挖潜改造3.2.2平流式沉淀池 - 优缺点优点 ：1处理水量大小不限，沉

18、淀效果好。2、对水量和温度变化的适应能力强。3、平面布置紧凑，施工方便，造价低。缺点 ：1 、进、出水配水不易均匀。2、多斗排泥时，每个斗均需设置排泥管（阀），手动操作，工作繁杂，采用机械刮泥时容 易锈蚀。适用条件：1适用于地下水位高、地质条件较差的地区。2、大、中、小型污水处理工程均可采用。3.2.3竖流式沉淀池-优缺点：优点：竖流式沉淀池效果较好，占地面积小，排泥容易缺点：水池深度大，施工困难，造价高。常用于处理水量小于 2万m3/d的小型污水处理厂。 适用条件：适用于小型污水处理厂3.2.4辐流式沉淀池-优缺点：优点：辐流式沉淀池的优点是多用机械排泥，运行较好，管理较简单，排泥设备已经趋

19、于 定型缺点：机械排泥设备复杂，对施工质量要求高；适用条件1适用于地下水位较高的地区2、适用于大中型污水处理厂：-最后决定采用平流式沉淀池，因为处理水量大小不限，沉淀效果好，对水量和温度变化的 适应能力强，平面布置紧凑，施工方便，造价低。3.3过滤项目普通快滤池V型谑池翻板滤池1 *运行管理可靠，有成熟 的运行经验&2、池深较浅。1 *采用汽水反先加表 面扫诜，反冲洗效果好 2s采用*型槽进水（辺 括表拦进水人布水均匀。3、运行自动化程度高， 菅理方便.4、采用t刘立潅料，滤料 含污能力较强5、反冲牺匚溜斗做膨 胀，可屈少滤池深度 土 建费用较一般滤池省。1. 采用双层瞬斗，澹糾 含污能力强2

20、. 采用气水反冲洗，由 于反冲洗杲关闭排泥水 阀，高速反洗，反冲洗奴 果好，耗水臺小。3. 土建结构简单，施工 技朮翌求不高，施丁方 便*冬反冲洗时不会出现遽 料流失现掠氣运行自动化程度高，11于當理缺点1、管配件及阀门较梦,操 作较复杂2. 运行自朗化程虞较低， 不方便管理。1、土建施工技朮要求高*2、育滤料流失现象。1、设备较梦，且需国外 进口，设备投资大。2、单池面积审欢时，布 水不均匀。3、运行电费较其他型谑 池崗*V型滤池、翻板滤池V型滤池：V型进水槽和排水槽分别设于滤池两侧，池子可沿着长的方向发展，布水均匀， 反冲洗效果好，大大节省了反冲洗的水量和电耗，整个滤料层在深度方向的粒径分

21、布基本均匀。在反冲洗过程中滤料层不膨胀， 不发生水力分级现象， 保证深层截污，滤层含污能力高。下表为三者对比：最后采用 V 型滤池，因为布水均匀，反冲洗效果好，大大节省了反冲洗的水量和电耗， 整个滤料层在深度方向的粒径分布基本均匀。3.4 消毒采用氯消毒，因为氯消毒经济有效， 使用方便，应用历史最久也最为广泛， 不过在此之前需 要预先去除形成氯消毒副产物的前期物。消毒剂采用液氯。三 处理构筑物设计要点、说明水厂构筑物的布置应考虑以下几点要求：1. 布置紧凑，以减少水厂占地面积和连接管渠的长度，并便于操作管理。但各构筑物之间应 留处必要的施工和检修间距和管道地位；2. 充分利用地形，力求挖填土方

22、平衡以减少填、挖土方量和施工费用；3. 各构筑物之间连接管应简单、短捷，尽量避免立体交叉，并考虑施工、检修方便。此外， 有时也需要设置必要的超越管道， 以便某一构筑物停产检修时， 为保证必须供应的水量采取 应急措施；4. 建筑物布置应注意朝向和风向；5. 有条件时最好把生产区和生活区分开，尽量避免非生产人员在生产区通行和逗留，以确保 生产安全；6. 对分期建造的工程， 既要考虑近期的完整性， 又要考虑远期工程建成后整体布局的合理性。 还应该考虑分期施工方便。五净水厂平面布置及高程布置说明一平面布置（1）布置紧凑，以减少水厂占地面积和连接管渠的长度，并便于操作管理。但各构筑物之间 应留处必要的施

23、工和检修间距和管道地位；（2）充分利用地形，力求挖填土方平衡以减少填、挖土方量和施工费用；（3）各构筑物之间连接管应简单、 短捷， 尽量避免立体交叉， 并考虑施工、 检修方便。 此外， 有时也需要设置必要的超越管道， 以便某一构筑物停产检修时， 为保证必须供应的水量采取 应急措施；（4）建筑物布置应注意朝向和风向；（5）有条件时最好把生产区和生活区分开， 尽量避免非生产人员在生产区通行和逗留， 以确 保生产安全；（6）对分期建造的工程， 既要考虑近期的完整性， 又要考虑远期工程建成后整体布局的合理 性。还应该考虑分期施工方便。二水厂的高程布置 在处理工艺流程中， 各构筑物之间水流应为重力流。

24、两构筑物之间水面差即为流程中的水头 损失，包括构筑物本身，连接管道，计量设备等水头损失在内。水头损失应通过计算确定，并有一定的预留量第二部分设计计算书混合设备的设计1.1混合-管式静态混合器设计计算(1) 设计流量13 斤 x 1 0斤 x 1043设计流量 Q=.=0.8203m /s(采用两条进水管，水厂自用水量为5%,流2 汇 24 汉 3600速取 1.5m/s)计算管径D=900mmv=1.5m/s (流速一般在 1.01.5m之间)，则管(2) 设计流速静态混合器设在絮凝池进水管中，设计流速径为：D4 0.8203V 兀.5=0.8344 m采用D=900mm，则实际流速 v=1.

25、2894m/s(3) 混合单元数N=2.36V-0.5D-0.3=2.361.2894-0.5 9-(X3=2.29取N=3，则混合器的混合长度为：L=1.1ND=1.1 X 3 X 0.9=2.97m(4) 混合时间T = L/v = 2.2/1.0444= 2.3033s(5) 水头损失2/1.43、2g21.289422 9.82 = 0.2530 m(6) 校核GT值9800 0.25301.72 10； 2.3033= 791.104(一般 G 在 700-1000s-1GT=791.104 X 2.3033=1822.15 (大于2000或者接近2000,水力条件符合要求) 1.2

26、溶液池溶液池用来溶解药剂， 一般药剂投加方式有重力式和压力式，对于我们这种中大型， 我们采用加药泵来投加混凝剂。溶液池池周围应有工作台，底部应设置放空管。必要时设 溢流装置。溶液池容积W,:417cn式中 W2 溶液池容积 m3Q 处理水量m3/ha混凝剂最大投加量，mg/Lc溶液浓度，为 520%n 每日调制次数，nw 3。本设计中取 a = 30mg/L , c=15% , n=3次，则代入数据得：30 汇 5625 1.053W29.44 m417 15 3我们取10m3，尺寸为：2（长度）2（宽度）2.5（高度）=10m3,投加方式徉用原理适用博視重 力 ft w毬适高也曹ift趙.利

27、用电力柞用煤玮 襪養人水内就点，禅fT鞍简单*状加齐全 可靠朵点:占珮建遹离隹玮屜施.瓚加加药间隈荷1.中小期*厂头協失-辎液腎线不宜过拴力术利用髙圧比庄水射特孑篇址 榕或的换沧福葯液峻人井将科 谦时人压力木甘忧点：设备僵单、梗用方便不 燮药蔽穗高程所醍糕点】議率较低+如药常朱麼 不当.町麓引总培暮各种水厂现權均可遣用段in加5泵裡菊鼻电内宜搖囁眼菊楸.tDAK力水管内此点：可氐定鬣殺加，不受压 力甘压力折限缺点：协擀较贵禅护轶麻爆适用于丈中型水厂溶液池应设置两个，每个容积为W2，以便交替使用，保证连续投药。溶液池形状采用矩形，其尺寸为长X宽乂高=2.5m x 2mx 2m。取有效水深 H1

28、= 2.5m，总深H = H1+H2+H3 （式中H2为保护高，取 0.2m; H3为贮渣 深度，取 0.1m ）= 2.5+0.2+0.1 = 2.8m。1.3溶解池溶解池的容积：W, =0.25W2 =2.5m3溶解池和溶液池一样，溶解池设置2个，一用一备。溶解池的放水时间采用 t=15min,则放水流量为：查水力计算表得放水管管径do= 100mm，相应流速为0.354m/s，溶解池底部设管径d=100mm的排渣管一根。溶解池一般取正方形， 有效水深H1 = 1.0m,则：面积F= W1/H1 t边长a= F = 1.58m 则溶解池形状采用矩形，尺寸为长X宽乂高=1.58m x 1.5

29、8m x 1m。溶解池深度 H= H1+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+0.1 = 1.3m。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。二.絮凝设备的设计要点说明及计算2.1网格絮凝池设计要求说明1）网格絮凝池的使用条件原水水温为 4.034.0 C、浊度为 252500NTU。单池处理的水量以12.5万m3/d较合适，以免因单格面积过大而影响效果。水厂产水量大时，可采用2组或多组池并联运行。采用网格或栅条的絮凝池效果相接近，但栅条加工比较方便，用料也省。适用于新建也可用于旧池改造。2）网格絮凝池的设计要求1絮凝

30、时间一般为 1015min ;2、絮凝池分隔大小按竖向流速确定；3、 絮凝池分格数按絮凝时间计算，多数分成818格：可大致按分格数均分成 3段，其中前 段各格为 35mim，段端35min，末段45min ；4、 网格或栅条数前段较多，中断较少，末段可不放，但前段总数宜在16层以上，中断在8层以上上下两层间距为6070cm ；5、 每格的竖向流速，前段和中段0.120.14m/s，末段0.10.14m/s；6、 网格或栅条的外框尺寸等于每格池的净尺寸。前段栅条缝隙为50mm，或网格孔眼为 80x 80mm，中段分别为 80mm 和 100 x 100mm ；7、 各格之间的过水孔洞应上下交错布

31、置，孔洞计算流速，前段0.30.2m/s,中段0.20.15m/s , 末段0.10.14m/s，各过水孔面积从前段向末段逐步增大。所有过水孔须经常处于淹没状态，因此上部孔洞标高应该考虑沉淀池水位变化时会不会露出水面；8、 网孔或过栅流速，前段0.250.30m/s，中段0.220.35m/s ；9、 一般排泥可用长度小于5m、直径150mm200mm的穿孔排泥管或单斗底排泥，采用快 开排泥阀；10、 网格或栅条材料不可用木料、扁钢、钢筋混凝土预制件等。木板条厚度20 25m m,钢 筋混凝土预制件厚度 3070mm。3）网格絮凝池的计算公式网格絮凝池计算公式如下表项目池体积Q 流蛍池面积60

32、 ?T寒礙时间分格子面积A =(m亠 jy!11有敵水秣，勾平流沉淀池酉己套时，舟格数If油台可采用3. 03. 4m,与斜管沉淀池配套时竖井之间孔洞尺口米用4- Zm左右寸总水头损失Vq 竖幷流速巾一各段孔洞茨速Am =ZJ纸一每层网格水轶搦失tm 岛、出牛孔洞水扶损失 心込一&段过陶流速-/=）h 一丘1十益一网格阻力系瞰，前展职1-5中段% =盘取0.96 扎洞卩且力系数% =克耐2.2网格絮凝池设计计算1设水厂自用水量为 5%，则设计流量为：Q=135000 X 1.05=1.6406m3/s因分成4池，所以每池流量取0.42m3/s2设絮凝时间为15min （单池流量较大为保证充分絮

33、凝），得到絮凝池的有效容积为：V=0.42X 15X 60=378.0m323. 设平均水深 3.0m，得池的面积为：A=378.0/3.0=126 m竖井流速均取0.12m/s，得单格面积为：F=0.42/0.12=3.5m2设每格为方形，边长采用1.897m ,因此每格面积为3.60m2 ,由此得分格数为：n=126/3.60=35为配合沉淀池尺寸，采用35格4. 实际絮凝时间为：t=1.897X 1.897 X 3.0 X 35/0.42=899.65s=14.99min5. 池的平均有 效深度为 3.0m,取超高 0.35m，泥 斗深度 0.65m ,得池的 总高度 为：H=3.0+0

34、.35+0.65=4.0m为避免反应池底部集泥，影响水处理效果，在每个反应池底部各设DN=200mm穿孔排泥管，采用坡度1%的满流管各段网格数量如表：名称竖井数量每个竖井网格层数网格总层数距离絮凝池孔洞距离第一段16116第二段11111第三段800根据给水排水设计手册第3册城镇给水（第二版）要求，网格在前段多，中段少，末端可以不放，但前段总数宜在16层以上，中段在8层以上，上下两层之间的距离在60cm70cm6. 竖井内网格的布置：1）前段放置密网格后：竖井网格开孔面积网孔 A1为：A仁Q1/V1Q1:设计流量V1 ：水通过网孔的流速，对于前段为：0.25m/s0.3m/s，本设计中取 0.

35、275m/s2A1=0.42/0.275=1.527m网格材料采用钢板打方孔，单个小网格孔的边长b取：0.08m则小网格面积 S为：0.08m X 0.08m=0.0064m2则小网格孔的数量 n1为n1 =A1/S=1.527/0.0064=238.64小网格的横竖数量为 匕=、一 238.64 =15.45，取16个校核每格网格孔数：n仁162=256个两个小网格之间的宽度b=（1.897-0.08 X 16）/16=0.044m实际开孔面积 A1 n2X n2X S=16 X 16X 0.0064=1.6384m2实际过网流速 V1 =0.42/1.6438=0.256m/s,符合 0.

36、25-0.30m/s 的要求2)中段放置疏网格后：网格开孔面积为网 A2=Q/V2 , V2取0.23m/sA2=0.42/0.23=1.823m 2网格材料采用钢板打方孔，单个小网格孔的边长b取：0.1m则小网格面积 S为：0.1m x 0.1m=0.01m2则小网格孔的数量 n2=1.826/0.01=182.6由于絮凝池网格是正方型，则小网格的横竖的数量n3= . 182.6二13.51，取14个实际每格网格孔数：n2=14 x 14=196网格材料采用钢板打方孔，两个小网格之间的宽度b3=(1.897-0.1 x 14)/14=0.0355实际过水面积 A2 =n3 x n3X S=1

37、4x 14X 0.01=1.96m2实际过网流速 V2 0.42/1.96=0.214m/s 接近 0.22m/s0.35m/s 的要求后段不放置网格实际过网流速为：V3=0.42/3.6=0.1167m/s,符合0.1-0.14m/s的要求7. 单个絮凝池的长、宽:400mm。絮凝池的布置如下图，顺序如箭头所示。“X、“ ”表示水流的流向，上孔上缘在最高水 位以下，下孔下缘与排泥槽齐平。表示每个竖井中的絮凝阶段。单竖井的池壁厚为 絮凝池的长为：18.497m,宽为：11.958m8.絮凝池的孔洞尺寸：孔洞的宽为：与絮凝池的宽相同，则为： 1.80m ;竖井隔墙孔洞的过水面积 s=Q/V水的过

38、孔流速 m/s，前段：0.30.2m/s，中段：0.20.15m/s，后段0.1-0.14m/s2S=0.365/0.3=1.22m，孔高 h=1.22/1.8=0.68其余各竖井孔洞的计算尺寸见表竖井编号过孔流速孔洞宽度空洞高度10.31.8970.73820.2951.8970.75130.291.8970.76340.2851.8970.77750.281.8970.79160.2751.8970.80570.271.8970.82080.2651.8970.83590.261.8970.852100.2551.8970.868110.251.8970.886120.2451.8970.

39、904130.241.8970.923140.2351.8970.942150.231.8970.963160.2251.8970.984170.221.8971.006180.2151.8971.030190.211.8971.054200.2051.8971.080210.21.8971.107220.1951.8971.135230.191.8971.165240.1851.8971.197250.181.8971.230260.1751.8971.265270.171.8971.302280.1651.8971.342290.161.8971.384300.1551.8971.4283

40、10.151.8971.476320.1451.8971.527330.141.8971.581340.1351.8971.640350.131.8971.7039.絮凝池各段的水头损失：1）第一段的水头损失：H仁刀h1 +刀h2其中hl为每层网格的水头损失，h2为每个孔洞的水头损失 E 1:网格阻力系数，前段取：1E 2:孔洞阻力系数，前段取：3V1 ：水的实际过网流速，由前面算得第一段为：0.256m/s:V2 :各个孔洞的流速，m/s1 -2 = 0.224m2g2g2）第二段水头损失H2=刀 h1+E h2E 1:网格阻力系数，中段取：0.9E 2:孔洞阻力系数，中段取：3V1 :水的

41、实际过网流速，由前面算得第二段为:V2 :各个孔洞的流速，m/sv2出八山八h2 =1 2g0.214m/s:v220.088m2g3）第三段水头损失H3=、h2 =、2 V2g2 :孔洞阻力系数，末段取: V2H3八 h2 八 2=0.027m2g絮凝池总水头损失 H=0.224+0.088+0.027=0.339m编号竖井数量停留时间s停留时间min第1段16411.276.85第2段11282.754.71第3段8205.633.43总和35899.6514.9910.各段停留时间tT=V/q其中V :各段絮凝池的总体积m33q :絮凝池流量m /s11.絮凝池各段的G值G=.-3卩当水

42、温为20C时，卩=1 X 10 Pa s第一段G=J P gh/ T =000 汉 9.8 汉 0.2240.001 293.15=86.54 s-1第二段1000 9.8 0.08810 293.15=54.24 s-1第三段1000 9.8 0.02710” 293.15=30.04 s112.导流墙的尺寸导流墙的长度与絮凝池长度保持一致，深度为 4.0m (与絮凝池持平)，宽度为1.8m，水头损失取 0.1m。三 沉淀池的设计要点说明及计算3.1 平流式沉淀池设计要求说明1、混凝沉淀时，出水浊度宜v 10mg/L,特殊情况w 15mg/L。2、池数或分隔数一般不少于 2。3、沉淀时间一般

43、为1.03.0h，当处理低温低浊水或高浊度水时可适当延长。4、 沉淀池内平均水平流速一般为1025mm/s。5、有效水深一般为 3.03.5m,超高为0.30.5m。6、 池的长宽比应4,每隔宽度或导流墙间距一般采用38m,最大为15m，当采用虹吸式或泵吸式行车机械排泥时，池子分格宽度还应结合桁架的宽度(8、 10、 12、 14、 16、 18、20m)。7、池长深比应10。8、 进水区采用穿孔花墙配水时，穿孔墙距进水墙池壁的距离应12m,同时在沉淀面以 上 0.3 0.5m 处至池底部分的墙不设孔眼。29、 采用穿孔墙配水或溢流堰集水，堰口溢流率可采用500m3/( m d)。10、池泄空

44、时间一般w 6h。11、雷诺数一般为 400015000 ,弗汝德数一般为 1X 10-41 X 10-5。3.2 平流式沉淀池设计计算设计流量 Q=13500X 1.05=141750m3/d=5906.25m3 /h=1.641m3/s,沉淀时间 t=2h，表面负荷32U0=45 m / ( m d)，沉淀池个数 n=2个( 1 )池容积 WW=Qt=5906.25 X 2=11812.5m3( 2)单池容积 W3W1=11812.5 - 2=5906.25m( 3)单池池面积 F2F=141750 - 2 - 45=1575m2(4) 池深HH=5906.25 - 1575=3.75m，

45、超高取 0.5m。(5) 池宽B由于与混凝池合建,所以沉淀池的总的宽度我们与混凝池相同为23.17m( 6)池长 LL=F/B=67.98m , v=9.44mm/s( 7)校核长宽比L/B=67.98/23.17=2.93 10(9) 水力条件复核水力半径 R= 3/p =BH/2H+B=23.17 X 3.45/(6.9+23.17)=2.658m弗劳德数 Fy =V2 /Rg=0.9442 /265.8X 9.81=3.42X 10-4，在适合范围(10) 进水穿孔墙 沉淀池进口处用砖砌穿孔墙布水，墙长23.17m，墙高4.15m (有效水深 3.75m,用机械刮泥装置排泥，其积泥厚度0

46、.10m，超高0.30m) 穿孔墙孔洞总面积A孔洞处流速采用 V = 0.25m/s，贝U A=5906.25 - (3600X 2X 0.25)=3.28m2 孔洞个数N孔洞形状采用矩形，尺寸为15cmX 10cm，贝U N=3.28 - 0.15- 0.1=218.75,取219个(11) 出水渠设计采用淹没式孔口出流，孔口流速一般在0.60.7m/s,流速我们取0.65m/s，孔径在2030cm ,孔径我们取30cm，孔口在水下1215cm，孔口为10个，宽度为1m,为保证堰口自由落水，出水堰跌水高度采用0.2m，则出水渠深度为0.60m。(12) 排泥措施为取得较好的排泥效果，采用机械

47、吸泥，在池子两边设置运行轨道，吸泥随即进入排泥管，排入指定位置。采用机械吸泥，可不设存泥区，池底为平坡，充分利用沉淀池容积，一般不需要放空定期放 空清洗，减少劳动强度。沉淀池放空管，直径应按下式计算：0,7BLHo0,5 j7:叱3窖逛=0.545m 采用 600mmX2 汉 3600式中：Ho池内平均水深，m；t放空时间(s),此处按2h计。(13) 排泥设备的选择采用SXH型虹吸式吸泥机，跨度24m，宽度2.2m，高度2.0m，车速1米/分，虹吸管12根，驱动机构形式为两边同步。(14) 出水管采用流速为1.20m/s，则出水管管径为D=(4 X 0.42/1.2 X n )=0.446m

48、,采用 DN500 钢管四.V型滤池设计要求说明及设计计算4.1V型滤池设计要求说明一. V型适应范围1) 大中水量污水处理；2）城市污水处理厂除氮脱磷深度处理；3）工业废水处理回用工艺；4）进水 SS10-15mg/L。二. V型滤池设计要求1滤层表面以上水深不应小于1.2m;2两侧进水槽的槽底配水孔口至中央排水槽边缘的水平距离宜在3.5m以内，最大不得超过5m，表面扫洗配水孔的预埋管纵向轴线应保持水平；3. 水槽断面应按非均匀流满足配水均匀性要求计算确定，其斜面与池壁的倾斜度宜采用45 -50 ;4. 进水系统应设置进水总渠，每格无烟煤滤料滤池进水应设可调整高度的堰板；5. 反冲洗空气总管

49、的管底应高于滤池的最高水位；6. 长柄滤头配气配水系统的设计，应采取有效措施，控制同格滤池所有滤头、滤帽或滤柄顶表面在同一水平，其误差不得大于土5mm ；7. 冲洗排水槽顶面宜高出滤料层表面500mm ；8. V型滤池的布置可分为单排及双排布置；就单池而言，可分为单格及双格布置。当滤池的个数少于3个时，宜采用单排布置，超过4个采用双排布置。单池内的分格布置一般采用双 格对称布置。三. V型滤池设计数据及要点1. 滤速与滤料的选择V型滤池的滤速可达 7-20m/h，一般为12.5-15.0m/h，滤速的选择也可参考见表 14-1;滤料 采用单层加厚均粒滤料， 粒径一般为0.95-1.35mm，允

50、许扩大到0.7-2.0mm,不均匀系数1.2-1.6 或1.8之间。2. 过滤周期 一般采用24-48h。3. 滤池个数及单池尺寸 滤池个数的确定应作技术经济比较。无资料时，可参考以下表格滤池总过滤面积/m2滤池个数/个滤池总过滤面积/m2滤池个数/个v 802250-3504-580-1502-3350-5005-6150-2504500-8005-8单池尺寸；单格滤池的宽度一般在3.5m以内，最大不超过 5m。参考下表宽度/m长度/m单格面积/m2双格面积/m23.58.6-14.330.0-50.060.0-100.04.012.5-16.350.0-55.0100-130.04.512

51、.2-17.855.0-80.0110.0-160.05.04.0-20.070.0-100.0140.0-200.04. 进水及布水系统 溢流堰设置于进水总渠，堰顶高度根据设计允许的超负荷要求确定。 进水孔一般应有两个， 即主进水孔及扫洗进水孔。 主进水孔一般设气动或电动闸板阀，表 面扫洗孔也可设手动闸板。 进水堰的堰板宜设计为可调式，以便调节单池进水量，使各池进水量相同。 进水堰的底面应与 V 型槽底平，不得高出。 V型槽在滤池过滤时处于淹没状态。槽内设计始端流速不大于0.6m/s, V型槽底部的水平布水孔内径一般为 20-30mm，过孔流速2m/s左右，孔中心一般低于用水单独冲洗时池内水面 50-150mm 。5. 冲洗水排水系统设计 排水槽底板以0.02的坡度坡向出口；底板底面最低处应高出滤板底约0.1m，最高处高出0.4-0.5m ;排水槽内的最高水面宜低于排水槽顶面50-l00mm。排水槽底层为配气配水渠，两者的宽度宜一致。