给水处理厂课程设计

中工院课设说书能源环境

学院

给水水工程

专业设计目

某市给水厂设学姓：班学

级号起日：指教：系主任：

中原工学院水质工程学课程设计目录第一章设背基资1.1工程计景1.2设计模.............................................................................................31.3基础料处要..........................................................................3原水..................................................................................3地条..................................................................................4气条..................................................................................4处要..................................................................................4第二章给处厂案计2.1水设规概...............................................................................52.2工设流.2.3配井设计...............................................................................52.3.1设参.2.3.2设计.2.4混设...............................................................................................6加..........................................................................................6混剂投量.....................................................................7混剂投..........................................................................7溶池积W与格溶池积W2与规投系构和控系选加间药布.2.5混合施.............................................................................................8设流..................................................................................9设流..................................................................................9混单数.............................................................................9混时..................................................................................92.5.5水损..................................................................................10投管量...........................................................................102.6折反池........................................................................................102.6.1设参..................................................................................11设计................................................................................112.7斜沉池........................................................................................162.7.1已条..................................................................................171

中原工学院水质工程学课程设计2.7.2设计..................................................................................172.8V型池.2.8.1池设..................................................................................202.8.2反洗渠统2.8.3滤管布2.8.4冲水供—选冲水供..................................282.8.5反空的给2.9加间设与面置2.9.1已条..................................................................................332.9.2设计..................................................................................33加设的择厂布

................................................................................34加间氯........................................................................34清水的设计算..........................................................................35设计参：..........................................................................35设计计：..........................................................................352.11相关路计.................................................................................37沉淀池滤之..............................................................37滤与水之第三章净厂总布设计.3.1工艺程置计...........................................................................393.2平面置计...................................................................................393.3水厂线计...................................................................................40给水线..............................................................................40厂内水..............................................................................40加管............................................................................40自用管..........................................................................40第四章高布设计............................................................................414.1水处构物高布设计水损计........................................................................41处构物头失4.2处理筑高确........................................................................41处构物头失管水计........................................................................42给处构物程算...................................................42第五章参文............................................................................................432

中原工学院水质工程学课程设计第一章设背景基础资料1.1工程设背景某市位于河南近年来，由于经济的发展、城市化进程的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。1.2设计规该净水厂总设规模征地面积约。1.3基础资及处理求1.3.1原水原水水质的主参数见表1。

m（M为学生学号个数原水水质资料序号1234567

群物

项目浑浊度细菌总数总大肠菌色度嗅和味肉眼可见pH

单位度个/mL个/L

数值54.2280920020-微粒7.37

序号13141516171819

项目锰铜锌BOD阴离子合成剂溶解性总固体氨氮

单位mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L

数值0.070.01<0.051.96-1073.148910

总硬度(CaCO)总碱度氯化物

mg/Lmg/Lmg/L

4247.515.2

202122

氮

亚硝酸盐硝酸盐氮耗氧量

mg/Lmg/Lmg/L

0.0551.152.493

中原工学院水质工程学课程设计1112

硫酸盐总铁

mg/Lmg/L

13.30.17

23

溶解氧mg/L6.971.3.2地址条根据岩土工程察报告，水厂厂区现场地表层分布较厚的填土层，并夹杂大量的块石，平均厚度为5米右，最层厚达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.桩填充物为碎石，碎石粒径为2~5CM，桩径为毫，桩孔距为1M，梅花形布置。1.3.3气象条项目所在地，暖温带、半湿润大陆季风气候，四季分明春季干旱风沙多夏炎热雨集中，秋季凉爽温差大季冷雨雪盛风向：夏季南风，冬季东北风。年平均气温14.0，最热月平均气(7月)℃最冷月平均气温1份-0.5℃，平均日照时数小，无霜期(年平均214天，年平均降雨量627.5mm，最大降雨量，最小降雨量248.2mm，年主导风向为NNE和SSW风。最大风速28m/秒，年平均风速3.0m/秒最大冻土深度2l0mm。主导风向东北01班南班北班南04班1.3.4处理要出厂水水质指满《活饮用水卫生标准—2006的关要求4

3中原工学院水质工程学课程设计3第二章给处理厂方案设计水厂设计规模概况某市位于河南近年来，由于经济的发展、城市化进程的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。该厂设计规模为立方米天工程主要分为大部分：①取水工程②输水工程③净水厂工程工艺设计流程PAC

氯毒原水

静态混合器

折板反应池

斜管沉淀池

V型池

清池配水井的设计计算配水井的设计算设计数配水井设计规模为m/d=6562.5m/h设计算（）配水井有效容积配水井水停留间取则配水井有效设容积V=QT=

157500

x30

配水井设计为形：设配水井有效设为水深H=5m，安全高度设计为0.4m，实际高度为。宽长L=3.5m5

2m2x0.32x9.8中原工学院水质工程学2m2x0.32x9.8则配水井应设尺寸为V=HBL=5××﹥55m符合要求（）进水管径

D配水井进水管设计流量为/h查水力计算表知，当进水管管径

4Q2

/在于

1m/s

范内（进水从配水井底中心进入等宽度堰流入2个斗再由管道接入2座后续构筑物，每格后续构筑物的分配水量应为q=6562.5/2=3281.25m

/

。因单个出水溢堰的流量为q=6562.5/2=3281.25m/=911.46L/s一般大于采矩形堰，小于采三角堰，所以，本设计采用矩形堰。矩形堰的流量：

qbHgH式中：

—单个出水溢流堰的流量

—流量系数0.3

—堰宽，取则

H=

0.911

D配管管径由前面计算可，每个后续处理构筑物的分配流量为q=0.911m

/s

，查水力计算表可知当水管管径D1.0m/范围内

1200mm

时（小于混凝设施2.4.1加6

中原工学院水质工程学课程设计根据对原水水等方面水温和PH等值的分析，选用的混凝剂为聚合氯化铝，混凝剂的投加浓度为。点：净化效率高、用药量少、出水浊度低小滤性好度应性高PH值用范围操作方便，腐蚀性小，劳动条件好，成本较低。采用计量泵湿式投加，不需要加助凝剂。2.4.2混剂投量混凝剂的投加量a=20mg/L，日处理水量³/d。日投药量

T

20x15000010001000

x1.053150

2.4.3混剂投混凝剂投加方有干投和湿投，干投应用较少，本设计采湿投。2.4.4溶池积W与规格1日处理水量Q=(150000x1.05)m³³/h，调配次数，混凝剂投加量a=20mg/L。W

417x10x3

³溶液池用混凝土结构，取有效深H，总深H=H+H=1.4+0.2+0.2=1.8m（为护高，取，为渣深132度，取0.2m溶液池采用矩形，单池尺寸为长（L）x宽（B）高（H）=3.0x2.5x1.8=13.5m³。溶液池有效容为，合要求。溶液池的数量置为两个，以便交替使用。池旁设工作台宽～1.5m池底坡度为0.02。底部设置DN100mm放空管，采用硬聚氯乙烯塑料管，池内壁用环氧树脂进行防腐处理。沿地面接入药剂稀释用给水管DN80mm一，于两池分设放水阀门，按放满考虑。2.4.5溶池积W2规W³溶解池一般用正方其有效水为1m，总深7

中原工学院水质工程学课程设计H=H+H（H为护高，取0.2mH为渣高，1323取0.2m溶解池的规格为溶解池的有效积为³>3.15，符合要求。溶解池采用钢混凝土结构，内壁用环氧树脂进行防腐处，池底设坡排管硬氯乙烯管管管径DN80mm按放溶解池考虑，管材采用硬聚氯乙烯管溶解池搅拌装采用机械搅拌；以电动机驱动桨板搅动溶。2.4.6投系构和控系选固体药剂的湿投加系统包括：药剂的搬运、调制、提升储液、计量和投加。此外还需要考虑排渣等设施。药剂的调制主是进行稀释，以满足要求的浓度。湿投分为重力加和压力投加两种类型。重力投加方式有前投加和高位溶液池重力投加。压力投加方式有水射器投加和计量泵投加。常用的计量设有计量泵、转子流量计、孔口、浮杯。本计采用耐酸泵和转子流量计配合投加。2.4.7加间药布A加间加药间应与药仓库毗连靠投药点管线布置管内为便于冲洗水集流，地坪坡度大于0.005，并坡向集水坑。B药布置储存一月的药则有总药量G=

20x15000010001000

94500kg相对密度为1.3，则V=94.5/1.3=72.7m

药剂堆放高度两米，则A=72.7/2=36.35m考虑其他的因素，这部分所占要药品面积的，所以S=36.35x1.4=50.59m，宽为。内设电动单量悬挂起重机一台。2.5混合设混合的主要作，是让药剂迅速而均匀地扩散到水中，使水解产物8

中原工学院水质工程学课程设计与原水中的胶体微粒充分作用完成胶体脱稳，以便进一步去除。按现代观点，脱稳过程需时很短，理论上只有数秒钟，在实际设计中，一般不超过2min。对混合的基本求是快速与均匀因混凝剂原中水解及发生聚合絮凝的速度很快，需尽量造成急速的扰动，以形成大量氢氧化物胶体而避免生成较大的粒是了混凝剂较的间内与原水混合均匀，以充分发挥每一粒药剂的作用，并使水中的全部悬浮杂质微粒都能受到药剂的作用。混合设备种类多，但基本类型主要有机械和水力两种。设计主要采用管式静态混合器。管式静态混合的处理水与混凝剂、助凝剂、消毒剂实行间混合的理想设备：具有高效混合、节约用药、设备小等特点，它是有两个一组的混合单原件组成，在不需要外力的情况下，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%。2.5.1设流本设计采用两进水管。每个进水管的量=

150000x1.05

³2.5.2设流静态混合器设絮凝池进水管中，设计流速v=1.0m/s则管径为V=1.16m/s

4x0.911

，采用钢管，实际速为2.5.3混单数按下式计算N2.36v

D

=

2.360.5x1

2.19取N=3，则混合器的混合长度为：L=1.1ND=1.1x3x1=3.3m2.5.4混时T

L3.3V1.169

=2.84s

中原工学院水质工程学课程设计水头失H=

22g

xNx3D0.42g

2.5.6投管量q=

24x3600x2

0.18L/s折板反应池絮凝过程就是外力作用下有凝性能的微絮粒相接碰撞，而形成更大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要隔板絮凝板絮（网格）絮凝、和穿孔旋流絮凝。絮凝池类及点类型复板式式絮凝回转池式旋流式絮凝池折板式絮凝池网格絮凝池

特点优点絮凝效果好构造简单，施工方便；缺点容积较大水头损失较大，转折处钒花易破碎优点絮凝效果好水头损失小，构造简单，管理方便；缺点出水流量不宜分配均匀，出口处宜积泥优点容积小水头损失较小；缺点池子较深地下水位高处施工较难，絮凝效果较差优点絮凝效果好絮凝时间短，容积较小；缺点构造较隔板絮凝池复杂，造价高优点絮凝效果好水头损失小，絮凝时间短；缺点：末端池底易积泥10

适用条件水量大于30000m/d水厂；水量变动小者水量大于30000m/d水厂；水量变动小者；改建和扩建旧池时更适用一般用于中小型水厂流量变化较小的中小型水厂

中原工学院水质工程学课程设计本设计采用折絮凝池。设计数单池设计水量水厂总设计规为³/d折板絮凝池分为两个系列每系列设计水量为：Q=

24x2

/0.911m3/s折板絮凝池每系列设计成4组。折板絮凝池与斜管沉淀池合建，沉淀池也为两个。一个沉淀池宽24m。三道墙将絮凝池分成四组。墙厚200mm，一个絮凝池宽。效水深3.4m。设。以一个系列容积V=QT=0.911x18x60=983.89m

一个系列池长L=983.89/（）=12.05m（0.3超高，0.5为斗深度）每组设计流量度为

/s4

³每组絮凝池分个阶段，第一个阶段采用相对折板，第二阶段采用平行折板，第三个哥阶段采用平行直板。折板布置采用单通道。每个阶段分为串联的两格。折半采用如图示，折宽采用，夹角为°，板厚。2.6.2设计（）第一段絮凝区11

，中原工学院水质工程学课程设计，设通道宽为1.4m，设计峰速为³，峰距b

0.228

谷距

b2c0.480.355x21.19m1侧边峰距b=B）5.8504x0.480.04）0.9775m22侧边谷距b=

b0.97751.3325m中间部分谷速

v

0.2281.19x1.4

s侧边峰速

v

0.228

0.167m/s侧边谷速

v

，

0.228

0.122m/s水头损失计算：12

22①中间部分渐放段损失

v

2g

0.1372x9.8

渐缩段损失：v112x9.8每格各有格缩和渐放，所以每格的水头损失：2x6x0.0035②侧边部分渐放段损失：

0.0055mh

v

v20.5x2x9.8

渐缩段损失

，0.1672g2x9.8每格共有6渐放与渐缩，所以h0.000330.00678m

③进口及转弯失，共有一个进口、2个上转弯和个下转弯。上转弯水深H为，下转弯处水深H为。3进口流速v取上转弯流速：v=

0.2880.7x1.4

0.232m/s下转弯流速：v

1.2x1.4

s上转弯取，转弯及进口取，每格进口转变损失13

中原工学院水质工程学课程设计

20.13520.2323x3x2x1.8x2g2g

④总损失

0.006780.12718m第一絮凝区总失H

2x第一絮凝区停时间T=第一絮凝区平均

5.85x1.4x2x3.4

4.07minG=

1000x0.2543660

（）第二絮凝区第二絮凝区采平行折板，通道宽为1.8m，中间流速为则平行间距

0.2280.15x1.8

每格有两个上弯和三个下转弯，上转弯水深H为，下转弯水深为1.2m。上转弯速度v

0.181m/s14

中原工学院水质工程学课程设计下转弯速度v=

/s转弯损失h=1.8x

0.106x3x30.01118m每个弯道水头失=每格有24格道

v20.0011m2x9.8所以每格弯道损失h

总

24xh

2

1第二絮凝区总失总第二絮凝区总时T=第二絮凝区平均G=

1.8x5.85x3.4x20.228x601000x0.0751660-4

48.24s

（）第三絮凝区采用平行直板平均流速取，道宽为。水头损失：共个口及转变，流速采用，15

-1中原工学院水质工程学课程设计-1格损失为

3.0x

22g

总水头损失停留时间=速度梯度=

2.3x5.85x3.4x26.69min1000x0.02226060x1.029x10-4

22.83s

-1（）各絮凝段主要指标如下表絮凝段第一絮凝区第二絮凝区第三絮凝区

絮凝时间（min）

水头损m0.254360.03758

G）

GT值2.46x101.22x100.92x10

合计

0.31414

4.6x10

斜管沉淀池采用上向流斜沉淀池，水从斜管底部流入，沿管壁向上动，上部出水，泥渣由底部滑出。斜管材料采用厚0蜂六边形塑料板，板的内切圆直径d=25mm。管倾角

6016

中原工学院水质工程学课程设计斜管区由六边截面的蜂窝状斜管组件组成，斜管与水平成°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。已知件斜管沉淀池也置两组，每组设计流量Q=0.911m。液面上升流速v=3.5mm/s，颗粒沉降速度u=0.4mm/s沉淀池有效系数设计算Q260.29m（）清水区净面积A=v

0.95

。（）斜管部分面积

260.29273.990.95

为了配水均匀管部分平面尺（BxL使进水区沿长一边布置。该边长度与絮凝池宽度相同。（）管内流速v:v=0

v3.54.04/ssin60考虑到水量波，采用v。（）管长l①有效管长l根据和值按图的l/d=32,l=32d=32x25=800mm0②过渡段长度ll。③斜管总长l+l=200+800=1000mm（）池宽调整池宽+Lcos=11.5+1x0.5=12m钢管支承系统用钢筋混凝土柱、小梁及角钢架设。17

中原工学院水质工程学课程设计（）复核雷诺数Re根据管内流速v=5mm/s管径d=25mm查表的雷诺数Re=31（）管内沉淀时间v（）池高H

斜板区高度H=Lsin；超高采用0.3m；清水区高度采用1.0m配水区高度（泥槽顶记）采用1.5m排泥槽高度为0.8m有效池深总高H=

H

（）进口配水进口采用穿孔配水，穿孔流速。（）集水系统18

中原工学院水质工程学课程设计采用淹没孔集槽，共8个，水槽中为（11）排泥系统

m

。采用穿孔排泥，V形槽与水平角成，排泥管装快开闸门。

角，共设个，槽高（12）其他有关进水穿孔、集水系统及排泥管的计算，与一般平流沉淀池或澄清池相同2.8V型池V型池是快滤池的一种形式，因为其进水槽形状呈V字型而得名，也叫军博滤料滤（滤料采均质滤料即粒径滤料阀滤（各种管路上有六个主要阀门V型池构造简图主要参数如下：设计流量Q=150000x1.05=157500m19

/d滤速。

第一步（气冲）

冲洗强度•)

中原工学院水质工程学课程设计冲洗间（min）第二气水同时

空气

洗）水

第三步（水冲）

总冲洗时间，0.2h；反冲横少强度1.8L/(s•m冲洗周期。池体计（）滤池工作时间

t

24242424T48

（式中未考虑放初滤水）（）滤池面积F滤池总面积F=

Q157500659.00m

（）滤池的分格查表，为节省地，选双格型滤池，池底板用混凝土，单宽B3.5m，长L单

单

12.00m

，面积42m，为并列组，每组座一共座。每座面积。总面积。（）校核强制滤速v满足要求（）滤池高度的确定滤池超高H

4x10/hN-1滤层上的水深H

20

/s,℃时为cm中原工学院水/s,℃时为cm滤料厚度H1.0m滤板厚度H滤板下布水区度H

0.9m则滤池总高度H=0.9+0.13+1.0+1.5+0.3=3.83m（）水封井的设计滤池采用单层厚均粒滤料，粒径0.95～1.35㎜不均匀系数～1.6。均粒滤料清洁料层的水头损失按下式计算：

清

V-mg

1

lv

H

清

——水流通过清洁滤料层的水头损cm；V——水的运动黏度，

2

/s

;——重力加速度,981cm/s;—滤料孔隙率;取—与滤料体积相同的球体直径，㎝，根据厂家提供数据为0.1㎝l—滤层厚度，，l=100cm;v——速，㎝，v=10m/h=0.28cm./s;

——滤料粒径球度系数，天然砂粒为～，所以0.0101180xx9810.53

x

根据经验，滤为8~10m/h时，清洁滤料层的水头损失一般为计算值比经验值低经验值的底限30cm为洁滤层的过滤水头损失。正常过滤时，通过长柄滤头的水头损失

0.22cm其水头损失，则每次反冲洗后刚开始过滤时，水头损失为

开始

0.321

中原工学院水质工程学课程设计为保证滤池正过滤时池内的液面高出滤料层，水封井的水堰顶标高与滤料层高相同。设计水封井的面尺寸为2mx2m堰底板比滤池底板低，水封井出水堰总高H

0.3水封

+H

1

H0.132.33m23因为每座滤池过滤水量Q

3

/h

3

/所以水封井出堰堰上的水头由出矩形堰的流量公式

计算得：

水封

单堰

=

=0.16m则反冲洗完毕，清洁滤池层过滤时，滤层液面比滤料层高0.16+0.52=0.68m反冲管系（）反冲洗用水流量Q

反

的计算反冲洗用水流按水洗强度最大时计算水洗时反冲强最，为

L/•m

2

。Q

f5x84/s1512/V型池反冲洗时，表面扫洗同时进行，其流量Q

f0.15m

3

/（）反冲洗配水系统的断面计算配水干管进口速应为1.5m/s左，配水干管的截面积A

0.42

0.28m

反冲洗配水干用钢管流速1.49m/s反冲洗水由反洗配水干管输送至气水分配渠，由气水分配渠低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。22

中原工学院水质工程学课程设计配水支管流速孔口流速为左右

v

水支

/s

则水支管的截面积A

/v

0.42

2此即配水方孔面积沿渠长方向两侧各均匀布置20个水方孔个。孔中心间距，每个孔口面积A

小

0.42400.0105m

2每个孔口尺寸取0.1m。冲洗过孔流速：v/(2x20x0.1x0.1

满要求（）反冲洗用气量的算气反冲洗用气量气冲强度最大时的空气流量计算，这是气的强度为15L

/

Q

反气

qf1260L/1.263/气（）配系统的断面计算配气干管（渠进口流速应为5左，则配气干管（渠）的截面积A

/

/0.25m

2反冲洗配气干用钢管，DN600，流速4.3。冲洗用空气由反冲洗配气干管输送至气水分配渠，由气水分配渠底侧的布气小孔配气到滤池底部的布水区。布气小孔紧贴滤板下缘，间距与布水方孔相同，共40个。反冲洗用空气通过配气小孔的流速按反冲洗配气支管的流速取值。反冲洗用配气管流速或孔口流速为10m/s左，则配气支管（渠）的截面积为：A

气支

反气

/v

气支

1.26/100.13m

2每个布气小孔积A

气支

气支

//

2孔口直径为

气孔

4x0.00325/

0.06m23

2中原工学院水质工程学课程设2每孔配气量为

气孔

Q

反气

/401.26/

3

/s113.4m

3

/（）气水分配渠的断面设计对气水分配渠面面积要求最不利条件发生气水同时反冲时，亦即气水同时反冲洗时要求气水分配渠断面面积最大。因此气水分配渠的断面设计按气水同时反冲洗的情况设计。气水同时反冲时反冲洗水的流量Q

f4x84/0.34m

3

/气水同时反冲时反冲洗用空气的流量Q

反气

qf1260L/1.263/气气水分配渠的、水流速均按相应的配水、配气干管流速值。则气水分配干渠的截面积A

气

反水

/

水

反

/

气0.34/1.5/0.23

滤池渠置（）反冲洗管渠气水分配渠气水分配渠起宽取0.4m高取，末端宽取0.4m，高取。则起端截面积，端截面积0.4m。侧沿程各布置个水方孔和20个气小孔，孔间距0.6

，共个气水分配渠末端所需最小截面积为0.48/40=0.012m末端截面积0.4m，满足要求。排水集水槽排水集水槽顶高出滤料层顶面0.5m则排水集水槽起端槽高H

=H1+H2+起式中、H2、H3同气水分配渠起端高度。排水集水槽末高H=0.50.51.53224

中原工学院水质工程学课程设计式中

m

为气水分配渠末端高度。底坡

il/12c.水集水槽排水能力校核集水槽超高

，则槽内水位高

h0.3=0.73排槽

，宽

拍基

。湿周

X2h2x0.731.86水流段面积A

0.4x0.73

2水力半径水流速度

A

/X0.292/1.860.157m排集

23i2/n

23

1

2

/0.013/s过流能力

A

0.292x4.571.33m3/s实际过水量

0.150.57m/s

满足要求（）进水管渠进水总渠座池分成独立的两组，每组进水总渠过水流量按强制过滤流量设计，流速～，则强制过滤流量为：Q

强

=）x2=45000m

/d0.521m/s进水总渠水流面积为：F=Q

强

/v=0.521/1=0.521m

进水总渠宽0.8m，水面高。每座滤池的进水孔每座滤池由进侧壁开三个进水孔，进水总渠的浑水通过三个进水孔进入滤池。两侧进水孔孔口在反冲洗时关闭，中间进水孔孔口设自动调节闸板，在反冲洗时不关闭，供给反洗表扫用水。调节阀门的开启度，使其在反冲洗时的进水量等于表扫水用水量。25

中原工学院水质工程学课程设计孔口总面积按口淹没出流公式Q=0.64A

2gh

计算。其总面积按滤池强制过滤水量计，孔口两侧水位差取m，则孔口总面积A/0.642gh0.64x2x9.8x0.1强中间孔口面积表面扫洗水量设计：

2A

x/Q/强

2孔口宽

中孔

0.4m

，高

中孔

两个侧孔口设门，采用橡胶囊充气阀，每个侧孔面积为：A

侧

0.1670.21m孔中

2孔口宽

侧孔

，高

侧孔

c.座滤池内设的宽顶堰为保证进水稳性，进水总渠引来的浑水经过宽顶堰进入座滤池内的配水渠，再经滤池内的配水渠分配到两侧的V型。宽顶堰堰宽

=5m，宽顶堰与进水总渠平行设置，与进水总渠侧壁相距。堰上宽顶水头由矩形堰的流量公式

bh

得：h

Q/

=

/

每座滤池的配水渠进入每座滤池浑水经过宽顶堰流至配水渠，由配水渠两的进水孔进入滤池内的V槽。滤池配水渠宽

配渠

渠高，渠总长等于滤池总宽，则渠长配渠

=7m。当渠内水深为

配渠

时末端流速为（进来的浑水由分配渠中段向渠两侧进小孔流去，每侧流量为

/强

v

配渠

2b强

配渠

h

2x0.5x0.60.87ms配渠满足滤池进水渠流速的要求。配水渠过水能力校核26

2x0.64A））h//）Q2x0.64A））h//）Q配水渠的水力径R配渠

配渠

h

配渠

/2h

配渠

b

配渠

/水力坡降i/渠渠

0.013x0.87/0.18

0.0013渠内水面降落量L渠渠

配渠

/0.0013x7/20.0046m因为，配水渠高水位为

h

配渠

0.0046渠

渠高故配水渠的过能力满足要求。（）V槽的设计V型槽底设表扫水出水孔，直径取

v孔

=0.025m，间隔0.15m,隔，每槽共计。则单侧V型表扫水出水孔总面积A

表孔

3.14x0.0252/

2取V型底部的高度低于表扫水出水孔。根据潜孔出流式

Q2

，其中

应为单滤的扫水流量。则表面扫洗时V槽内水位高出滤池反冲洗时液面液表水）0.44m反冲洗时的排集水槽大的堰上水头矩形堰的流量公式

=1.84

求得，其中

为集水槽长，

排槽

，Q为个滤池反冲洗流量Q

/220.285m3/所以：

排槽

反单

1.84x12

V型倾角45，垂直高度，壁厚0.05m。27

中原工学院水质工程学课程设计反冲洗时V型顶高出滤池内液面的高度为：1-0.15-

h

排槽

0.150.06

反冲洗时V型顶高出滤池内液面的高度为：1-0.15-

h

排槽

液

0.150.06

=0.35m2.8.4冲水供—选冲水供（）冲洗水箱到滤池配水系统的管路水头损失

1反冲洗配水干用钢管，DN600，管内流速，，置管长总计60m。则反冲洗总管沿程水头损失为：il0.00421x60f反冲洗配水干主要配件及局部损失系数见表配件名称°弯头DN600闸等径三通水箱出口

数量/

局部力数8x0.06=0.484x1.5=64x0.5=2

/(2)10.88x1.4421.15mj则冲洗水塔到池配水系统的管路损失0.251.151.40mfj（）滤池配水系统的水头损失

2气水分配干渠内的水头损失按最不利条件，即气水同时反冲洗时计算此渠上部是空下部是反洗水按形暗（满流）计算。气水同时反冲时

3

/s

：则气水分配内面为28

0.64A））//中原工学院水质工0.64A））//h

反水

反气水

v

水干

b

1.5x0.4气水水力半径为R

反水

气水

h

反水

/(2h

反水

2x0.570.15m气水水力坡降为：i

/

2

0.013x1.5/0.15

23

0.005渠内水头损失：

反水

l反水反

0.005x120.06m气水分配干渠底部配水方孔的水头损失

反孔气水分配干渠部配水方孔水头损失按淹没出流公式

=0.64gh计算，其中

为

Q反气水

，

A

为配水方孔总面积。由反冲洗配系统的断面计算部分内容可知，配水方孔的实际总面积为

方孔

=0.4

。则方孔反水方孔）c.冲洗经过滤头的水头损失为

滤

（厂家产品样本及相关技术参数值决定水时通过滤头时增加的水头损失

增气水同时通过滤头时增加的水头损失

增气水同时反冲时气水比为柄头配气系统的滤帽缝隙总面积与滤池过滤总面积之比大约为1.25%则长柄滤头中的水流速度为：v

柄

反气水

0.340.3m/通过滤头时增的水头损失为：29

中原工学院=9810v0.1298100.30.120.32则滤池配水系的水头损失为

2

：反水

方

滤增0.090.220.067（3砂滤层水头损失

3滤料为石英砂容重

t

水容重

/m

3

石砂滤料层膨胀前的孔隙率

m0

，滤料层膨胀前的厚度

3

。滤料层水头损失为：1（4富裕水头取1.5m，则反冲洗水箱底高出排水槽顶的高度4H水塔

0.43713水塔容积按一滤池冲洗水量倍算V1.5(tt反水气气水0.42x5x600.34x4x60）

2.8.5反空的给（1长柄滤头的气压损失

滤头气水同时反冲时气水同时反冲洗时反冲洗用空气的流量：Q

反气

3/30

中原工学院水质工程学课程设计长柄滤头采取状布置55个/m每座滤池共计安装长柄滤头：个每个滤头的通量为在该气体流量的压力损失最大为：滤头（2气水分配渠配气小孔的气压损失

气孔反冲洗时气体过配气小孔的流速为：v

气孔

Q

气孔

/A

气孔

0.03150.00325m压力损失按孔出流公式

g

计算。中，为口流量系数取；

A

为孔口面积，

m

；

为压力损水；

为重力加速度，度，

取m

2

/；Q为水流量，3/s；为水的相对密则气水分配渠气小孔的气压损失Q

气孔

A

气孔

g）113.42x0.62x9.8O127Pa0.127kPa（3配气管道的总压力损失

管配气管道沿程压力损失

1反冲洗空气流计

/s

配干管用钢管流速7m/s。反冲洗空气管总厂，水分配渠内的压力损失不计。反冲洗管道内的空气气压为：气压

31

气压

中原工学院水质工程学课程设计式中：

气压

—空气压力kPaH

气压

—长柄滤头距反冲洗水面的高度，m

H

气压

。则反冲洗时空管内的气体压力p压

=（1.5+H

=（1.5+1.5=29.4KPa压空气温度按C考，查表，此时的空气管道的摩阻为kPa/1000则配气管道的部压力损失

0.59kPa配气管道的局部压力损失

2主要管件及局阻力系数下表表配件名称弯头闸阀等径三通

数量/

局部阻力系数5×0.7=3.5

∑

当量长度的换公式：

l55.5

式中：l—管当量长度，m0K—长度换算系数；D——管径，m。空气管配件换长度为l55.5KD1.255.5x6.91x0.50则局部压力损为：

1.2

32

3中原工学院水质工程学课3配气管道的总力损失

管

1.642.33k12（）气水冲洗室中的冲洗水水压

水压p

水压

水塔

1

反水

小孔

x9.81=(4.307-1.40-0.06-0.09)=27.05kPa本系统采用气同时反冲洗，对气压要求最不利情况发生水同时反冲洗时。此时要求鼓风机或储气罐调压阀出口的静压力为p口

=pp压

式中

p

为输气管道的压力总损失，KPa；p为气系统的压力损失，KPa，p=头

孔

；

气压

为气水冲洗室中的洗水，KPa

，

p

为富余压力，4.9

KPa所以要求鼓风机或储气罐调压阀出口静压p口

=pp水压

(5)备选择根据气水同时冲洗时反冲洗系统对空气压力要求选三台LG40风机。风量40m

/

，风压

49

，电动机功率

60kW

，用备正常工作鼓风量共计80m

3

/min1.1Q

反气

/min加氯间的设计与平面布置已知件处理水量Q=150000x1.05=157500m/d=6562.5m/h水池最大投加量为。设计算33

中原工学院水质工程学课程设计（）清水池加氯量Q

0.0010.001x1.0x6562.56.5625kg/（）每天储氯量G

157.5kg/dL（）氯瓶的数量采用容量为500kg的瓶外形尺寸为600mm1800mm。氯瓶自重146kg，公称压力2MPa氯瓶采用2组，每组10个1组使，1备用，每组使周期约为。2.9.3加设的择（1加氯设备包括自动加氯机、氯瓶和自动检测与控制装置等。选用ZJ-型转子真空氯机台1用1备，每台加机氯为0.5～9kg/h加氯机的外尺寸为宽×高330mm×370mm加机安装在墙上，安装高度在地面以上，台加氯机之间的净距为0.8m。（2加氯控制根据余氯值，用计算机进行自动控制加氯量。2.9.4厂布本厂所在地的导风向为东北风，加氯间靠近滤池和清水，设在水厂的西南部。2.9.5加间氯采用加氯间与库合建的方式，中间用墙分隔开，但应留供人通行的小门氯间平面尺寸为3.0m9.0m库平面尺寸为12.0m，宽9.0m。氯间与氯库的平布置见下图。34

—中原工学院水质工程学课程设计—2.10清水池的设计计算已知设计水量

150000m

3

h设计计算过程下:设参：清水池的有效积可按供水量0%~20%因此清水池有容积3150000设计：

考虑，在取

0%（1清水池的有效容积（2设计2组

15000m

3则单个清水池有效容积：

F

150002

=7500

m

取清水池的有水深

5.0m

，则每座清水池的积

取清水池的宽度

m

，则清水池长度

，设计中取为63m则清水池的实有效容积为：h0.5m，则取清水池超高

Lm

3清水池总高

5.5m（3进水管采用二根铸铁，按平均时水量计算，则：Q

进

Q15000022

h

35

—中原工学院水质工程学课程设计—查水力计算表采用DN700铸管，相应流速2.0~2.5之间）

2.26s

（在（）出水管出水管采用二铸铁管，按平均时流量乘以的数确定，在此取1.3，则Q出

Q15000022查水力计算表用铸铁管DN800相应流速（）溢水管

2.25sDDN600溢出等进入，设网罩。

管端为喇叭口管不设阀门为防止爬虫（）排水管按2h内空，排水管内水流速度为。D=

75602x3600x0.785x1.5

选取管径的排水管便排空清水池采用2坡度并设排水集水坑。（）布水和水位监测为使布水均匀特设置布水墙和水位监测设备，以根据城管网需求来控制清水池中的水位（）排泥设施清水池底设

100

的穿孔排泥管一根（9导流在清水池内设置导流墙防止池内出现死角保持氯气与水的接触时间不小于30min每座清水池内置2条导流墙间为10.0m将清水池分成格导墙底部每格1.0m设0.1×0.1m的过水放空清水池清洗时方便。（10）检修孔在清水池底部置圆形检修孔2个直为1200mm。(11)通气管为了使清水池空气疏通证质新鲜清池部置气，通气孔共12个，格设置4个，通气管的管为200mm，通气管伸出地面36

中原工学院水质工程学课程设计的高度高低错落，便于空气疏通。(12)覆土厚清水池顶部应有～1.0m厚的土，并以绿化。处土度为1.0m。2.11相关路设计沉池滤之沉淀池与滤池间的距离为设计管道中的流速

v

设

/则水流出沉淀的管道直径为D

4q

1.08m

，取1100mm则道实际流速为v

0.9110.96m/s124

在0.6-1.0m/s之间，符合要求则水流入型滤的管道直径为D

4q设

4x0.911/

0.54m

，取600mm。则管道中实际流速为v

实

14

q

41x4

/

，在0.6-1.0m/s之，符合要求滤与水之V滤池与清水池的距离为设计管道中的流速v则水流出型滤的管道直径为

2.4m/s设D

设

4x0.911/4

，取350mm。则管道中实际流速为

4x0.911/

2.36m/s

，在2.0-2.5m/s之，符合要求37

中原工学院水质工程学课程设计则水流入清水的管道直径为D

4q设

0.695m

，取700mm。管道中实际流速为

v实

4q4x0.9113.14x0.700

2.37m

，在2.0-2.5m/s间，符合求38

中原工学院水质工程学课程设计第三章净水厂的总体布置设计计算3.1工艺流布置设净水厂工艺流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，尽量接近西南向布置。3考虑近远期协调。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。本设计水厂常处理构筑物的流程布置采用常见的直线型置，依次为配水井分隔式混合槽上流式斜管沉淀池V型池、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。3.2平面布设计当水厂的主要筑物的流程布置确定以后，即可进行整个厂的总平面设计，将各项生产和辅助设施进行组合布置。