给水厂课程设计计算书华清高分版

1、第一章3城市给水处理厂课程设计基础资料31.1工程设计背景31.2设计规模31.3基础资料及处理要求3（1）原水水质4（2）地址条件4（3）气象条件4（4）处理要求5第二章6给水处理厂方案设计62.1资料分析与整理62.1.1水域功能和标准分类62.1.2水质评价与分析72.2水厂地址72.2.1地址选原则72.2.2气象条件72.2.3设计规模82.3工艺流程选择8第三章8净水构筑物的计算83.1配水井83.2混凝设施93.2.1混凝剂类型及加药间93.2.2混合设施173.3反应池/絮凝池183.3.1絮凝形式及选用193.3.2往复式絮凝沉淀池计算233.4沉淀池263.4.1常见沉淀池

2、类型273.4.2设计计算293.4.3排泥方法303.5滤池323.5.1常用的滤池形式323.5.2滤池的设计计算373.6消毒设施的设计483.7清水池50第四章54给水处理厂布置544.1工艺流程布置544.2平面布置544.3厂区道路布置554.4厂区绿化布置554.5厂区管线布置564.6高程布置564.7管渠水力计算564.8给水构筑物高程计算57 4.9给水处理构筑物高程布置.57参考文献58第一章城市给水处理厂课程设计基础资料1.1工程设计背景某市位于广东省中南部，北接广州，南连深圳，是近年来珠江三角洲经济发展和城市进程较快的地区。近年来，由于经济的发展、城市化进程的加快和城

3、市人民生活水平的提高，用水的需求不断增长，原有水处理厂的生产能力已不能满足要求，对经济发展和人民生活造成了严重影响，为缓解这一矛盾，经市政府部门研究并上报请上级主管部门批准，决定在东江南支流、螯峙塘新建一座给水处理厂。1.2设计规模该净水厂总设计规模为（10+M)×104m3/d(M为学生学号的个位数字），征地面积约40000m2，地形图见附图。1.3基础资料及处理要求（1）原水水质原水水质的主要参数见下表。原水水质资料 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/L0.072细菌总数个/mL28014铜mg/L0.013总大肠菌群个/L920015锌mg/L<

4、;0.054色度2016BOD5mg/L1.965嗅和味-17阴离子合成剂mg/L-6肉眼可见物微粒18溶解性总固体mg/L1077pH7.3719氨氮mg/L3.148总硬度(CaCO3)mg/L4220亚硝酸盐氮mg/L0.0559总碱度mg/L47.521硝酸盐氮mg/L1.1510氯化物mg/L15.222耗氧量mg/L2.4911硫酸盐mg/L13.323溶解氧mg/L6.9712总铁mg/L0.17（2）地址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，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

5、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。（3）气象条件项目所在地属与亚热带海洋性气候暖，阳光充足，雨量充沛，多年平均气温22，绝对最高温度38.2（94.7.2），绝对最低温度-0.5（57.2.11），年平均霜冻日3.6天，最多10天。年平均日照小时数1932小时，年平均降雨量1788,6mm，日最大降雨量367.8mm（81.7.1），年平均相对湿度79%。主导风向西南。（4）处理要求出厂水水质指标满足生活饮用水卫生标准（GB57492006）的相关要

6、求。第二章给水处理厂方案设计2.1资料分析与整理水域功能和标准分类依据地表水水域环境功能和保护目标，按功能高低依次划分为五类；类  主要适用于源头水、国家自然保护区；类  主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等；类  主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区；类  主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；类  主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。 

7、   对应地表水上述五类水域功能，将地表水环境质量标准基本项目标准值分为五类，不同功能类别分别执行相应类别的标准值。水域功能类别高的标准值严于水域功能类别低的标准值。同一水域兼有多类使用功能的，执行最高功能类别对应的标准值。实现水域功能与达功能类别标准为同一含义。2.1.2水质评价与分析上述水域功能和标准分类可知，可作为地表水源的水质应符合三类及以上，水质尚好。由生活饮用水卫生标准- GB5749-2006对比可得：项目超标倍数项目超标倍数项目超标倍数浑浊度54.2细菌总数2.8总大肠菌群9200色度1.33氨氮6.282.2水厂地址地址选择原则（1）水厂选址的原

8、则：1） 厂址应选择在工程地质条件较好的地方；2） 水厂尽可能选择在不受洪水威胁的地方，否则应考虑防洪措施；3） 水厂应少占农田或不占农田，并留有适当的发展余地；4） 水厂应设置在交通方便、靠近电源的地方，以利于施工管理，降低输电线路的造价；5） 当取水地点距离用水区较近时，水厂一般设置在取水构筑物附近，通常与取水构筑物在一起。（2）地址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，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

9、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。气象条件项目所在地属与亚热带海洋性气候暖，阳光充足，雨量充沛，多年平均气温22，绝对最高温度38.2（94.7.2），绝对最低温度-0.5（57.2.11），年平均霜冻日3.6天，最多10天。年平均日照小时数1932小时，年平均降雨量1788,6mm，日最大降雨量367.8mm（81.7.1），年平均相对湿度79%。主导风向西南。2.2.3设计规模该净水厂总设计规模为11×104m3/d。征地面积约40000m2。2.3工艺流程选择原水机械混合池隔板反应池平流沉淀池V型滤池清水池PAC氯消

10、毒第三章净水构筑物的计算3.1配水井一般按照设计规模一次建成，停留时间取30s。为使水位稳定和便于后期改造，配水井出水端设置调节堰板；为防止调压阀误操作和失控，配水井一端设置溢流井和调节堰板。 1）给水厂总处理水量： Q=110000×(1+0.05)/24×3600=1.34m3/s中心配水井（有堰板）2）配水井有效容积： W= QT=1.34×30=40.2 3) 进水管径D1: 配水井进水管的设计流量为Q=1.34(m3/s),查水力计算表得知，当进水管管径D1=1200mm，V=1.185m/s（在1.0-1.2m/s范围内）。 4）矩形薄壁堰： 进水从配

11、水井底中心进水，经等宽度堰流入4个水斗再由管道接入4座后续处理构筑物。每个后续处理构筑物的分配流量q=4812.5/4=1203.13m3/h=0.334m3/s。配水采用矩形薄壁溢流堰至配水管。 堰上水头： 因单个出水溢流堰的流量q=334L/S,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0.5m）。 矩形堰流量公式为： Q=mb2gH3/2 式中，q-矩形堰流量，m3/s m-流量系数，初步设计采用m=0.42:； b-堰宽，m，取堰宽b=6.28m； H-堰上水头，m。 H= =0.09m 堰顶宽度B 根据有关实验资料，当B/H<0.

12、67时，属于矩形薄壁堰。取B=0.05m，这时B/H=0.56(在0-0.67范围内），所以，该堰属于矩形薄壁堰。4）配水管管径D2 有前面计算可知，每个后续处理构筑物的分配流量为q=0.334m3/s，查水力计算可知，当配水管管径D2 =700mm，V=0.88m/s（在0.8-1.0m/s范围内）。5） 配水井设计 配水井外径6m，内径为4m，井内有效水深H0=4m，考虑堰上水头和一定保护高度，取配水井总高度为6.2m。3.2混凝设施3.2.1混凝剂类型及加药间1）混凝剂的选择与投加量名称分子式一般介绍固体硫酸铝1. 制作工艺复杂。水解作用缓慢2. 含无水硫酸铝5052，含约153. 适用

13、于水温为20404. 当pH=47时主要取出水中有机物；pH=5.77.8时，主要去除悬浮物；pH=6.47.8时，处理浊度高色度低的水液体硫酸铝1. 制作工艺简单2. 含约63. 坛装或灌装车、船运输4. 配置使用比固体方便5. 适用范围同固体硫酸铝6. 易受温度及晶核存在影响形成结晶析出明矾1. 基本性能同固体硫酸铝2. 现已大部被硫酸铝所取代硫酸亚铁（绿矾）1. 腐蚀性较高2. 絮体形成较快，较稳定，沉淀时间短3. 适用于碱度高、浊度高pH=8.19.6的水不论冬夏都稳定，但原水色度较高时不宜采用三氯化铁1. 对金属腐蚀性大，对混凝土亦腐蚀对塑胶管也会因为发热而引起变形2. 不受温度影响

14、，絮体结的大，沉淀速度快，效果好3. 易溶解，易混合，渣滓少4. 原水pH=6.08.4之间为宜，当原水碱度不足时，应加一定量的石灰5. 在处理高浊度水时，三氯化铁用量一般要比硫酸铝少6. 处理低浊度水时，效果不显著碱式氯化铝1. 净化效率高，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，因而可不投加碱剂3. 使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好4. 设备简单，操作方便，成本较三氯化铁低5. 是无机高分子化合物综合考虑到原水水质、成本、操作难易等因素，选用碱式氯化铝 常用的混凝剂投加量按照20mg/L设计，所以碱式氯化铝每天的投加量：M=11

15、5500×1000×20/103=2310Kg2）溶解池、溶药池的药液浓度和体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，池顶宜高出地面1 m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1 m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、可用耐酸陶上缸作溶解池。当投药量较小时，亦可在溶液池上部设置淋溶斗以代替溶解池。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

16、部应设置放空管。必要时设溢流装置。混凝剂的投加浓度一般采用5%15%(按商品固体质量计)。通常每日调制26次，人工调制时则不多于3次。溶液池的数量一般不少于两个，以便交替使用，保证连续投药。溶解池的容积常按溶液池容积的0.20.3倍计算。溶液池容积：式中：最大投加量水量每日调制次数，这里取2次药剂浓度（15） ，取8m3，溶液池设计为两个，一备一用，交替使用，保证连续投药，容积各为溶液池的形状采用矩形，尺寸为：长×宽×高=4×2×1.2，其中包括超高0.2m。 溶解池容积：溶解池也设计为两个，容积各为。采用矩形，尺寸为长×宽×高=2&

17、#215;1.2×1.2，其中包括0.2m超高。3）投加系统构成和投药控制系统选型常用投加方法有干投法及湿投法两种，其优缺点的比较如下：投加方法优点缺点干投1. 设备占地小2. 设备被腐蚀的可能性较小3. 当要求加药量突变时，易于调整投加量4. 药液较为新鲜. 当用药量大时.需要一套破碎混凝剂的设备. 混凝剂用量少时，不易调节. 劳动条件差. 药剂与水不易混合均匀湿投1. 容易与原水充分混合2. 不易阻塞入口，管理方便3. 投量易于调节. 设备占地地大. 人工调制时，工作量较繁重. 设备容易受腐蚀. 当要求加药量突变时投药量调整较慢此设计方案采用湿投方法。投加方式一般有重力投加和压力

18、投加两种，两种方式原理和优缺点如下：投加方式作用原理优缺点适用情况重力投加建造高位药液池，利用重力作用将药液投人水内优点:操作较简单、投加安全可靠缺点:必须建造高位药液池。增加加药间层高1.中小型水厂 2.考虑到输液管线的沿程水头损失。输液管线不宜过长压力投加水射器利用高压水在水射器喷嘴处形成的负压将药液吸人并将药液射入压力水臂优点:设备简单，使用方便，不受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加药泵泵在药液池内直接吸取药液、加入压力水管内优点:可以定量投加，不受压力管压力所限缺点:价格较贵，养护较麻烦适用于大中型水厂此设计方案选择重力投加方式。混凝剂湿

19、式投加系统如图：4）加药间及药库布置加药间：各种管线布置在管沟内：给水管采用镀锌钢管、加药管采用塑料管、排渣管为塑料管。加药间内设两处冲洗地坪用水龙头DN25mm。为便于冲洗水集流，地坪坡度0.005，并坡向集水坑。 药库： 药剂按最大投加量的30d用量储存。 碱式氯化铝总质量：碱式氯化铝的相对密度为1.2，这里取1.3，则碱式氯化铝所占体积为： 69.3/1.3=53.3m3药品堆放高度按2.0m计（采用吊装设备），则所需面积为:26.65考虑药剂的运输、搬运和磅秤所占面积，不同药品间留有间隔等，这部分面积按药品占有面积的30%计，则药库所需面积为： 26.65×1.3=34.64

20、5m3取40 ，药库平面尺寸取10×4m，仓库上端留有超高，1m库内设电动单梁悬挂起重机一台，型号为DX0.5-10-20。3.2.2混合设施一般要求：1) 混合设施应使药剂投加后水流产生剧烈紊动，在很短时间内使药剂均匀地扩散到整个水体，也即采用快速混合方式；2) 混合时间一般为1060s；3) 搅拌速度梯度G一般为6001000s-1；4) 当采用高分子絮凝剂时，混合不宜过分剧烈；5) 混合设施与后续处理构筑物的距离越近越好，尽可能采用直接连接方式。最长距离不超过120m； 6) 混合设施与后续处理构筑物连接的管道可采用0.81.0m/s。 混合方式：混合方式基本分两大类:水力和机

21、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。具体采用何种形式应根据净水工艺布置、水质、水量、投加药剂品种及数量以及维修条件等因素确定。此设计方案采用机械混合方式。机械混合的桨板有多种形式，如桨式、推进式、涡流式等,这里采用桨式，混合池形状为圆形。 机械混合池混合时间取t=1min，设计两个混合池，即池数n=4。设计水量Q=4812.5/h混合池有效容积w:混合池高度H: 混合池采用直径R=3m则有效水深 取3m。超高取0.3m，则混合池高度H H= +0.3=3.3m桨板尺寸： 桨板外缘直径D=2m 桨板宽度b=0.4 垂直轴上装设两个叶轮

22、，每个叶轮装一对桨板。 垂直轴转速桨板外缘线速度采用则桨板旋转角度桨板搅动时消耗功率式中：C阻力系数，C=0.20.5,采用0.3 水的密度，1000kg/； Z桨板数，此处Z=4； R垂直轴中心至桨板外缘的距离，m，R=1 r垂直轴中心至桨板内缘的距离，m，r=0 g=重力加速度，9.81m/所以 =转动桨板所需的电动机的功率N桨板转动时的机械总效率传动效率，采用=0.7则 N=选择功率为7kW的电动机3.3反应池/絮凝池絮凝阶段的主要任务是，创造适当的水力条件，使药剂与水混合后所产生的微絮凝体，在一定时间内凝聚成具有良好物理性能的絮凝体，它应有足够大的粒度(0.61.0）、密度和强度(不易

23、破碎);并为杂质颗粒在沉淀澄清阶段迅速沉降分离创造良好的条件。一般要求：1) 絮凝过程中速度梯度G或絮凝流速应逐渐由大到小；2) 絮凝池要有足够的絮凝时间，一般宜在1030min，低浊、低温水宜采用较大者；3) 絮凝池的平均速度梯度G一般在3060s-1之间，GT值达104105，以保证絮凝过程的充分与完善；4) 絮凝池应尽量与沉淀池合并建造，避免用管渠连接。如需用管渠连接时，管渠中的流速应小于0.15m/s，并避免流速突然升高或水头跌落；5) 为避免已形成絮体的破碎，絮凝池出水穿孔墙的过孔流速宜小于0.10m/s；6) 应避免絮体在絮凝池中沉淀。如难以避免时，应采取相应排泥措施。絮凝形式及选

24、用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，但不能适应流量的变化；后者能进行调节，适应流量变化，但机械维修工作量较大。絮凝池形式的选择，应根据水质、水量、沉淀池形式、水厂高程布置以及维修要求等因素确定。几种不同形式絮凝池的主要优缺点和适用条件如下表：形式优缺点适用条件隔板絮凝池往复式优点:1.絮凝效果较好2.构造简单，施工方便缺点:1.絮凝时间较长2.水头损失较大3.转折处絮粒易破碎4. 出水流不易分配均匀1.水量大于3000 /d的水厂2.水量变动小回转式优点:1.絮凝效果较好2.水头损失较小3.构造简单.管理方便缺点:出水流量不易分配均匀1.水量大于3000/d的水厂2.

25、水量变动小3.适用于旧池改建和扩建折板絮凝池优点:1.絮凝时间较短2.絮凝效果好缺点:1.构造较复杂2.水量变化影响絮凝效果水量变化不大的水厂网格（栅条）絮凝池优点:1.絮凝时间短2.絮凝效果较好3.构造简单缺点:水量变化影响絮凝效果. 水量变化不大的水厂. 单池能力以1.02.5m3/d为宜机械絮凝池优点:1.絮凝效果好2.水头损失小3.可适应水质、水量的变化缺点:需机械设备和经常维修大小水量均适用，并适应水量变动较大的水厂此方案采用往复式隔板絮凝池，形状如图： 往复式隔板絮凝池往复式絮凝沉淀池计算 总容积W式中： Q设计水量 T絮凝时间，一般设计为20-30min，此处取20min池数n取

26、4，则每池净平面面积：式中：n池数 池内平均水深，这里取2.5m超高=0.3m池子宽度B：采用12.5m池子长度（隔板间净距之和）： m隔板间距按廊道内流速不同分成6档，分别为，,取=0.30（采用值），则实际流速=0.445同理：=0.35m,=0.382 =0.40m, =0.334 =0.45m, =0.297 =0.55m, =0.243 =0.70m, =0.191每一种间隔采取3条，则廊道总数为18条，水流转弯次数为17次。则池子长度（隔板间净距之和）： =33×(0.3+0.35+0.40+0.45+0.55+0.70）=8.25m隔板厚度按0.2计，则池子总长： L=

27、8.25+0.2（18-1）=11.65m按廊道内的不同流速分成6段，分别计算水头损失。第一段：水力半径： 絮凝池采用钢筋混凝土及砖组合结构，外用水泥砂浆抹面，则槽壁粗糙系数n=0.013流速系数， =0.15第一段廊道长度：=3B=3×12.5=37.5m第一段水流转弯次数：=3水头损失按下式计算：式中： 该段隔板转弯处的平均流速，m/s; 该段廊道内水流转弯次数； 隔板转弯处的局部阻力系数，往复隔板为3.0，回转隔板为1.0； 该段廊道的长度之和。式中： 隔板转弯处面积，宽度取。则：各段水头损失计算结果见下表：段数1337.50.140.3700.44557.30.0792337

28、.50.160.3170.38258.40.0563337.50.190.2780.33460.00.0424337.50.210.2470.29760.90.0325337.50.250.2020.24562.50.02162250.310.1590.19164.50.013GT值计算（t=20）：式中： G速度梯度（s-1） 水的浓度1000kg/m3 水的动力粘度（），见给水排水设计手册第一册108页，表5-35所以 GT=44.36×20×60=53232（在104105范围内）池底坡度： 2.1%3.4沉淀池用于沉淀的构筑物称为沉淀池。按照水在池中的流动方向和线路

29、，沉淀池分为平流式(卧式)、竖流式(立式)、辐流式(辐射式或径流式)、斜流式(如斜管、斜板沉淀池)等类型。此外，还有多层多格平流式沉淀池.中途取水或逆坡度斜底平流式沉淀池等。沉淀池型式的选择，应根据水质、水量、水厂平面和高程布置的要求，并结合絮凝池结构型式等因素确定。常见沉淀池类型常见各类型式沉淀池的性能特点及适用条件如下表：型式性能特性适用条件平流式优点:1.可就地取材，造价低 2.操作管理方便，施工较简单 3.适应性强，潜力大、处理效果稳定 4.带有机械排泥设备时，排泥效果好缺点:1.不采用机械排泥装置时，排泥较困难 2.机械排泥设备.维护较复杂 3.占地面积较大1.一般用十大中型净水厂2

30、.原水含砂量大时，作预沉淀池竖流式优点:1.排泥较方便 2.一般与絮凝池合建，不需另建絮凝池3.占地面积较小缺点：1.上升流速受颗粒下沉速度所限出水量小，一般沉淀效果较差2.施工较平流式困难 1.一般用于小型净水厂 2.常用于地下水位较低时辐流式优点:1.沉淀效果好 2.有机械排泥装置时，排泥效果好缺点:1.基建投资及费用大 2.刮泥机维护管理较复杂，金属耗量大 3.施工较平流式困难 1.一般用于大中型净水厂 2.在高浊度水地区，作预沉淀池斜管（板）式优点:1.沉淀效率高 2.池体小，占地少缺点:1.斜管(板)耗用材料多，且价格较高 2.排泥较困难 1.宜用于大中型水厂 2.宜用于旧沉淀池的扩

31、建、改建和挖潜一般要求：1) 用于生活饮用水处理的平流沉淀池，沉淀出水一般控制在5NTU以下；2) 池数或分格数一般不少于2座；3) 沉淀时间一般采用1.03.0h；4) 沉淀池内平均水流流速一般为1025mm/s；5) 有效水深一般为3.03.5m，超高一般为0.30.5m；6) 池的长宽比应不小于4：1，每格宽度或导流墙间距一般采用39没，最大为15m，当采用虹吸式或泵吸式桁车排泥时，池子分格宽度应结合机械桁车的宽度；7) 池的长深比应不小于10：1，采用吸泥机排泥时，池底为平坡；8) 平流沉淀池采用穿孔墙配水时，穿孔墙在池底积泥面以上0.30.5m处至池底部分不设孔眼，以免冲动沉泥；9)

32、 泄空时间一般不超过6h；10) 弗劳德数一般控制在Fr=1×10-41×10-5之间；11) 雷诺数Re一般为400015000间，设计时应注意隔墙设置，以减小水力半径R，降低雷诺数；此设计方案采用平流式沉淀池且与絮凝池合建在一起，与絮凝池对应，沉淀池个数n=4.设计超高0.3m，有效水深H=3m，池内平均流速=15mm/s，沉淀时间采用t=1h设计计算池体尺寸：单池容积W池长L 根据给水排水设计手册-第三册528页可得公式：则池长池宽B采用12.5m（为配合絮凝池的宽度）每池中间设一导流墙，则每格宽度为：进水穿孔墙：沉淀池进口处用砖砌穿孔墙布水，墙长12.5，墙高3.3

33、m穿孔墙孔洞总面积穿孔处流速采用=0.25m/s,则孔洞个数N孔洞形状采用矩形，尺寸为，则出水渠（1） 采用薄壁堰出水，堰口应保证水平（2） 出水渠宽度采用1m，则渠内水深为保证自由溢水出水渠的超高定位0.1m，则渠道深度为0.28m排泥设施排泥是否通畅关系到沉淀池净水效果，当排泥不畅、泥渣淤积过多时，将严重影响出水水质。排泥方法排泥方法一般分为多斗重力排泥、穿孔管排泥和机械排泥等等三种，可视具体情况采用。各种排泥方法比较如下：排泥方法优缺点适用条件多斗重力排泥优点:1.可以分斗排泥，排泥均匀而无干扰 2.与穿孔管排泥相比，排泥管不易堵塞 3.排泥浓度较高缺点:1.排泥不彻底、一般仍需定期人工

34、清洗 2.排泥澡作劳动强度较大 3.池底结构复杂，施工较困难1.原水浊度不高2.一般用于中小型水厂穿孔管排泥优点:1.少用机械设备 2.耗水量少 3.池底结构较简单缺点:1.孔眼易堵塞，排泥效果不稳定 2.检修不便 3.原水浊度较高时，排泥效果差1.原水浊度适应范围较广2.穿孔管长度不太长3.新建或改建的水厂机械排泥优点：1.排泥效果好2.可连续排泥3.他底结构较简单4.劳动强度小，操作方便可以配合自动化缺点：1.设备和维修工作t较多2.排泥浓度较低1.原水浊度较高2.排泥次数较多3.地下水位较高4.一般用于大、中型水厂为取得较好的排泥效果，可采用机械排泥。即在池末端设集水坑，通过排泥管定时开

35、启阀门，靠重力排泥。池内存泥区高度为0.1m，池底有1.5坡度，坡向末端积泥坑（每池一个），坑的尺寸为排泥管兼沉淀池放空管，其直径应按下式计算 此处采用300mm式中： 池内平均水深，m，此处为3+0.1=3.1m t放空时间，s，此处按3h计。沉淀池水利条件复核（1） 水力半径R式中 水流断面积（） 湿周（cm）（2） 弗劳德数 （在范围内）3.5滤池常用的滤池形式形式滤池特点优缺点适用条件滤前水浊度规模和其他普通快滤池下向流、砂滤料的四阀式滤他 优点: (1)有成熟的运转经验，运行稳妥可靠 (2)采用砂滤料。材料易得，价格便宜 (3)采用大阻力配水系统，单池面积可做得较大。池深较浅 (4)

36、可采用降速过沧，水质较好 缺点: (1)阀门多 (2)必须设有全套冲洗设备小于10(1)可适用一上人、中、小型水厂(2)单池面积一般不宜大于100(3)确条件时尽量采用表面冲洗或空气助洗设备双阀滤池下向流、砂滤料的双阀式滤池优点:(1)同普通快滤池的(1),(2),(3),(4)(2减少二只阔门.相应降低了造价和检修下作量 缺点:(1)必须设有全套冲洗设备(2)增加形成虹吸的抽气设备与普通快滤他相同V型滤池下向流均粒砂滤料，带表面扫洗的气水反冲滤池优点:(1)运行稳妥可靠(2)采用砂滤料，材料易得(3)滤床含污量大、周期长、滤速高、水质好 (4)具有气水反洗和水表面扫洗，冲洗效果好 缺点:(1

37、)配套设备多，如鼓风机等(2)土建较复杂，池深比普通快滤池深小于10(1)适用于大、中型水厂(2)单池面积可达150以上多层滤料滤池三层滤料滤池下向流、砂、煤和重质矿石滤料滤池优点:(1)含污能力大2可采用较大的滤速(3)降速过滤、水质较好缺点:(1)滤料不易获得，价格贵(2)管理麻烦，滤料易流失(3)冲洗困难，易积泥球(4)宜采用中阻力配水系统小于10(1)适用于中型水厂(2)单池面积不宜大于5060(3)需采用辅助冲洗设备双层滤料滤池下向流、砂和煤滤料滤池优点:(1)含污能力大(2可采用较高的滤速(3)降速过滤，水质较好(4)现有普通快滤池，可方便地改建缺点:(l)滤料选择要求高，价贵(2

38、)德料易流失(3)冲洗困难，易积泥球小于10(1)适用干大、中型水厂(2)单池面积一般不宜大于5O60(3)希望尽量采用大阻力反洗系统和助冲设备接触双层滤料滤池优点: (1)对滤前水的浊度适用幅度大，因而可以作为直接过滤2)条件合适时.可以不用沉淀池，节约用地，投资省 (3)降速过滤，水质较好 缺点: (1)对运转的要求较高 (2)工作周期短 (3)其他同双层滤料滤池小于50100(1)适用于5000以下的小型水厂(2)宜采用助冲设备虹吸滤池下向流、砂滤料、低水头互洗式无阀滤池 优点:(1)不需大型阀门(2)不需冲洗水泵或冲洗水箱(3)易于自动化操作 缺点;(1)土建结构复杂(2)池深大，单池

39、面积不能过大，反洗时要浪费一部分水量，冲洗效果不易控制(3)变水位等速过滤，水质不如降速过滤小于10(1)适用于中型水厂(水量2一10万)(2)单池面积不宜过大(3)每组滤池数不小于6池无阀滤池下向流、砂滤料、低水头带水箱反洗的无阀滤池优点:(1)不需设置阀门(2)自动冲洗，管理方便(3)可成套定型制作(钢制) 缺点;(1)运行过程看不到滤层情况(2)清砂不便(3)单池面积较小(4)冲洗效果较差，反洗时要浪费部分水量(5变水位等速过滤，水质不如降速过滤小于10(1)适用于小型水厂一般在1万以下(2)单池面积一般不大于25m2移动罩滤池下向流、砂滤料低水头反洗连续过滤滤池 优点:(1)造价低，不

40、需大量阀门设备(2)池深浅，结构简单(3)能自动连续运行，不需冲洗水塔或水泵(4)节约用地，节约电耗(5)降速过滤 缺点:(1)需设移动冲洗设备，对机械加工、材质要求高(2)起始滤速较高，因而滤他平均设计滤速不宜过高(3)罩体与隔墙间的密封要求较高小于10(1)适用于大、中型水厂(2)单格面积不宜过大(例如小于10)此设计方案采用V型滤池，V型滤池的结构和布置如下图 滤池一般要求：1) 当要求水质为饮用水时，单层砂滤料滤池的正常滤速一般采用810m/h；2) 滤池的个数应根据滤池强制滤速的要求确定，单层砂滤料滤池的强制滤速一般为1014m/h；3) 单个滤池的长宽比可根据单池面积大小来确定，即

41、单池面积30m2时，长：宽=1.5:12:1；单池面积 > 30m2时，长：宽=2:14:1；4) 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；5) 一般砂滤料粒径为：最小粒径dmin=0.5mm，最大粒径dmax=1.2mm，不均匀系数K802，滤层厚度不小于700；6) 滤层上面水深一般采用1.52.0m；7) 滤层工作周期一般采用24h，冲洗前的水头损失最大值一般采用2.02.5m；8) 滤池超高一般采用0.3m；3.5.2 V型滤池的设计计算（1) 主要参数 滤速v=12m/h，强制滤速17m/h； 第一步气冲冲洗强度q气1=15L/(s.m2）；第二步气-水同时反冲

42、，空气强度q气2=15L/(s.m2），水强度q水1=4L/(s.m2）；第三步水冲强度q水2=5L/(s.m2）；第一步气冲时间为3min，第二步气-水同时反冲洗时间为4min，单独水冲时间为5min，冲洗时间共计12min。冲洗周期为48h，反冲横扫强度1.8L/(s.m2）；滤料采用单层加厚均质滤料，粒径0.96-1.35mm，不均匀系数1.2-1.6。(2) 泥体尺寸 1）滤池工作时间t' t'=24t×(24/T)=240.1=23.9h 2)滤池面积F F= 3）滤池的分格 为节省土地，选双格V型滤池，池底板用混凝土，单格宽B单=3.5m，长L单=14.5

43、m，面积为50.75m2。共四座，没座面积f=101.5m2，总面积406m2。 4）校核强制滤速v' v'= 满足v17m/h的要求。 5) 滤池高度的确定 滤池超高H5=0.3m 滤池上的水深H4=1.5m 滤料层厚H3=1.0m 滤料厚，取H2=0.13m 滤板下布水区高度，取H1=0.9m 则滤池总高度： H=H1+H2+H3+H4+H5=0.9+0.13+1.0+1.5+0.3=3.83m(3) 水封井的设计 均质滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算式中： H清-水流通过清洁滤料层的水头损失，cm； V-水的运动黏度，cm/s2，20时为0.0101cm2/s； m0-

44、滤料孔隙率，取0.5； d0-与滤料体积相同的球体直径，cm，根据厂家提供数据 为0.1cm； L0-滤层厚度，cm，L0=100cm； V-滤速，cm/s，v=12m/h=0.33cm/s； -滤料颗粒度系数，天然砂粒为0.75-0.8，取0.8所以， =19.11cm 根据经验，滤速为8-10m/h时，清洁滤料层的水头损失一般为30-40cm。计算值比经验值低，取经验值的低限30cm为清洁滤料层的过滤水头损失。正常过滤时，通过长柄滤头的水头损失h0.22m。忽略其他水头损失，则每次反冲洗后刚开始过滤时水头损失为： H开始=0.3+0.22=0.52m为保证滤池正常过滤时池内的液面高出滤料层

45、，水封井出水堰顶标高与滤料层相同。设计水封井平面尺寸2m×2m，堰底板比滤池底板低0.3m，水封井出水堰总高： H水封=0.3+H1+H2+H3=0.3+0.9+0.13+1.0=2.33m 因为每座滤池过滤水量 Q单=vf=12×101.5=1218m3/h=0.34m3/s所以水封井出水堰堰上水头由矩形堰的流量公式Q=1.84bh计算得 h水封=0.20m则反冲洗完毕，清洁滤料层过滤时，滤池液面比滤料层高 0.20+0.52=0.72m（4） 反冲洗管渠系统 1）反冲洗用水流量Q反 Q反水=qf=5×101.5=507.5L/s=1827m3/h V型滤池反冲

46、洗时，表面扫洗同时进行，其流量 Q表水=qf=0.0018×101.5=0.1827m3/h 2）反冲洗配水系统的断面计算 A水干= Q反水/v水干=0.5075/1.5=0.34m2 反冲洗配水干管用钢管，DN600，流速1.4m/s。反冲洗水由反冲洗配水干管输送至水分配渠，由气水分配渠底侧的布水方孔配水到滤池底部布水区。反冲洗水通过配水方孔的流速按反冲洗配水支管的流速取值。配水支管流速或孔口流速为1-1.5m/s左右，取v水支=1m/s。则配水支管的截面积 A方孔=Q反水/v水支=0.5075/1=0.51m2此即配水方孔总面积。沿渠长方形两侧各均匀布置25个配水方孔，共50个，

47、孔中心间距0.6m，每个孔口面积 A小=0.51/50=0.0102m2每个孔口尺寸取0.1m×0.1m 3）反冲洗用水量Q气的计算 Q反气=q气f=15×101.5=1522.5L/S=1.5225m3/s 4)配水系统的断面计算 A气干=Q反气/v气干=1.5225/5=0.3045m2 反冲洗配水干管用钢管，DN800，流速3.02m/s A气支=Q反气/v气支=1.5225/10=0.15m2 每个布气小孔面积 A气孔=A气支/50=0.15/50=0.003m2 孔口直径 d气孔=（4×0.003/3.14）½=0.06m 每孔配气量 Q气孔=

48、Q反气/50=1.5225/50=0.0305m3/s=109.62m3/h 5)气水分配渠的断面设计 气水同时反冲洗时反冲洗水的流量 Q反气水=q水f=4×101.5=406L/s=0.41m3/s 气水同时反冲洗时反冲洗空气的流量 Q反气=q气f=15×101.5=1522.5L/s 气水分配干渠的断面积 A气水=Q反气水/v水干+Q反气/v气干=0.41/1.5+1.5225/5=0.58m2(5) 滤池管渠的布置 1）反冲洗管渠 气水分配渠 气水分配渠起端宽取0.4m，高取1.5m，末端宽取0.4m，高取1m。则起端截面积0.6m2,，末端截面积0.4m2。两侧沿程

49、分布置25个配水小孔和25个布水小孔，孔间距0.6m，共50个配气小孔和50个配水小孔，气水分配渠末端所需最小截面积0.58/50=0.012<末端截面积0.4m2，满足要求。 排水集水槽 排水集水槽顶端高出滤料层顶面0.5m，则排水集水槽起端槽高H起=H1+H2+H3+0.51.5=0.9+0.13+1+0.51.5=1.03m 排水集水槽末端高 H末=H1+H2+H3+0.51.0=0.9+0.13+1+0.51.0=1.53m 底坡 i=（1.531.03）/1=0.04 排水集水槽排水能力校核 由矩形断面暗沟（非满流，n=0.013）计算公式校核集水槽排水能力。设集水槽超高0.3m，则槽内水位高h排集=0.73m，槽宽b排集=0.4m。 湿周X=b+2h=0.4+2×0.73=1.86m 水流断面A排集=bh=0.4×0.73=0.292m2 水力半径R=0.292/1.86=0.157m 水利流速v=0.31×0.2/0.013=5.20m/s 过流能力Q排集=A排集×v=0.292×5.20=1.52m3/s 实际过水量Q反=Q反水+Q表水=0.51+0.18=0.69m3/s<过流能力Q排集 2）进水管渠 进水总渠 四座滤池分成独立的两组，每组进水