净水厂工艺选择与计算案例5900字VIP

1净水厂工艺选择与计算案例净水厂工艺选择与计算案例 1.1设计水厂情况 1 1 2 21.2.1初定方案 1.2.2方案比较 1.3水厂各构筑物设计计算 4 4 51.3.3混凝剂的选择与投加 51.3.4溶液池设计计算W 61.3.5溶解池设计计算W₂ 61.3.6投药管设计 1.3.7加药间药库设计 1.3.8管式静态混合器设计 1.3.9机械搅拌澄清池 91.3.10V型滤池设计 1 1.4.1清水池容积设计 1.5.1最不利点 1.6净水厂附属构筑物 水厂制水能力为10398.75m³/h,其中包含7%水厂自用水量，所以本次设计净水厂处理规模为10398.75m³/h,取10400.00m³/h,设计水厂净水构筑物分16组，每组构筑物组成相同，每组构筑物处理规模为650.00m³/h。本次设计区域，东阳江贯穿其中，东阳江设计江段水质标准符合地表水Ⅲ类水质标准：编号分析结果1级弱2混浊度3总硬度4碳酸盐硬度5非碳酸盐硬度6钙硬度7镁硬度8一9溶解性固体在水量和水质方面均有保障，且距离市中心及用水用户较近。减少了输水距离，节省水厂建设的投资成本和维护费用。所以选择东阳江上游为水源地。本次设计规划一座水厂为金东区供水，考虑设计范围内工业区、商业区、居民区位置以及地形西高东低，同时充分考虑工程建设的经济性与可靠性，本次设计水厂选址在设计区西边，东阳江上游处。1.2净水处理工艺的确定水处理构筑物类型选择，应该根据原水水质、处理后水质要求、水厂规模、水厂占地面积与地形条件再结合技术与经济比较确定最终方案，现初步拟定三种方案一：原水→一级泵站→管式静态混合器(添加混凝剂)→机械搅拌澄清方案二：原水→一级泵站→管式静态混合器(添加混凝剂)→机械搅拌澄清方案三：原水→一级泵站→机械混合(添加混凝剂)→机械搅拌澄清池→V三个方案都有着设备简单，维护管理方便，不需要大型土建构筑物的优点，结合原水处理要求，均符合设计经济使用权的宗旨，且在设计流量范围内混合效方案一中设计存在大量阀门，单池占地面积大，抗冲击负荷能力相对较弱，且必须要有全套冲洗设备，综上所述，方案一整体的繁杂性要比方案二高且经济方案二中V型滤池在工作中不仅滤料粗大容易获取，且运行可靠，滤床含污量大，运行周期长，滤速高，处理后出水水质好，不会发生水力分级现象，滤层含污能力好，具有气水反冲洗和表面扫洗，冲洗效果好，使得洗水用水量大大减少，经济效益好，处理高效且稳定。适用于单池面积150m2以上的大中型水厂。方案三中混合方式与方案二不同，机械混合虽然产生的水头较小，但是需要为其单独设立电力线路与相关电力附属设备，结合经济与处理效果，管式静态混最终方案：原水→一级泵站→管式静态混合器(添加混凝剂)→机械搅拌澄清池→V型滤池→消毒→清水池→二级泵站→管网→用户。1.3水厂各构筑物设计计算1.3.1一级泵站考虑0.5m吸水水头损失，吸水间最低动水位标高为49m,为保证吸水管正常式中：49——吸水间最低动水位标高m;47.5——吸水管中心标高m;D——吸水管管径，取1000mm。本次设计吸水管下缘距吸水间底板为2m,则吸水间底板标高为：最高水位为63m,考虑1.5m浪高，则本次设计操作平台标高为：式中：63——设计区域最高水位m;操作平台以上建筑高度，根据起重设备安装及起吊高度，电梯井机房高度，采光及通风要求，吊车梁底板到操作平台楼板距离为5m,从平台楼板到房顶底板考虑到供水量与处理水的可靠性，本次设计4座配水井，每个配水井设计规本次设计配水井水力停留时间为2min,设计配水井有效容积为87m³,结合处理效果与构造经济考虑，配水井设计为圆柱体，每座配水井内径6.5m外径7m,配水井进水管采用DN1000钢管(v=2.93,1000i=9.18),配水井出水管采用DN500钢管(v=0.72,1000i=1.49)。又又DN1000图错误!文档中没有指定样式的文字。-1配水井示意图1.3.3混凝剂的选择与投加溶液池设计底坡不宜小于0.02池底应设有直径不小于100mm的排渣管，池壁为便于投放药剂，溶解池的设计高度以地上形式或半地下为宜，池顶高出地本次设计净水厂16组水处理构筑物，每组构筑物设计处理规模为650m³/h,溶液池设计4座，每座提供4组构筑物混凝剂，为2600m³/h。根据本次设计原水水质及水温，以及各混凝剂性能，本次设计采用精致硫酸铝为混凝剂，最大投加量为30mg/L,精致硫酸铝投加浓度为15%,投加设备为计1.3.4溶液池设计计算W₁本次设计溶液池容积为W₁:式中：W₁——设计溶液池容积m³;Q—一单座溶液池处理规模，2600m³/h;c—一投加药剂浓度，15%;×1.5m×2m,设计容积为6m³,有效容积为4.2m³,超高0.6m,在室内地面上，1.3.5溶解池设计计算W₂本次设计溶解池容积为W₂:式中：W₁——溶液池有效容积m³;W₂——溶解池有效容积m³。L×B×H=1.5m×1m×1.2m,设计容积为1.5m³,有效容积1.3m³,超高0.33m,池底坡度为0.03,超高是为了防止搅拌溶液时溢出。此外溶解池底部设管径DN100mm的排渣管一根。某些水工艺处理药液带有一定腐蚀性，所以本次设计盛放药液的池体以及管道和相关配件均采用一定防腐措施(采用塑料管道，金属管外涂抹防腐漆等)。投式中：q—一投药管设计流量L/s;W₁——溶液池有效容积m³。q=4.16×2×1000/(24×36溶液池与溶解池均采用防腐材料钢筋混凝土，内壁涂衬聚乙烯板，为增加溶1.3.7加药间药库设计为提高操作效率，保障操作流程，本次设计加药间药库合并布置，并遵循药剂输送投加流程顺畅、便于操作管理、高程布置符合投加设备工艺条件、储存量按最大投药量30天计算的原则，确保投药的可靠性。经过综合比较，本次选择的混凝剂为精致硫酸铝，每袋质量为40kg,每袋体积约为L×B×H=0.5m×0.4m×0.2m=0.04m³,本次设计投药量为30g/m³,药剂堆放高度为1.5m,药剂存放期为30d,设计水量为10400m³/h。Q-—设计水量，m³/h;t—一药剂贮存期，d;袋N=24×10400×30×30/(1000×40)=5616袋药剂有效堆放面积为：式中：A—一药剂堆放面积，m²;N——药剂贮存袋数，袋；V—一每袋药剂体积，m³;e—一药剂堆放孔隙率，20%。A=5616×0.04+1.5+0.8=181.3.8管式静态混合器设计管式静态混合器原理为在管道内设置多节按一定角度交叉固定的叶片，使水流经过多次分流，同时产生反向涡旋旋转以及水流交叉流动，以此达到使液体混合目的，混合的同时产生分流、交流、涡流三种混合作用，混合效果好，构造简单，维护方便，无附属部件，安装方便故本次设计选择管式静态混合器。每一组构筑物配备一台管式静态混合器，故管式静态混合器设计流量为650m3/h=0.18m3/s,查阅相关水力计算表本次管式静态混合器配备DN500mm钢图错误!文档中没有指定样式的文字。-2管式静态混合器示意图泥渣浓缩室几部分组成。转动的叶轮与浆板位于第一絮凝区中上部，其作用是搅动液体，可对流入池体的水进行搅拌。原水加药后，通过进水管流入池中三角形配水槽，配水槽与第一絮凝区由配水槽周边孔眼连接，在浆板的高速搅拌下与絮本次设计每组机械搅拌澄清池设计流量为650m³/h=180.56L/s,设计泥渣回流量为4倍设计流量。本次设计总水力停留时间为1.6h,第二反应室上升流速及导流室下降流速为70mm/s=0.07m/s,第二反应室水力停留时间为0.6min=36s,分离室上升流速为设计第二反应室内导流板截面面积为0.04m²,则池面面积 图错误!文档中没有指定样式的文字。-3机械搅拌澄清池示意图本次设计滤池为V型滤池，池中心设双层渠道，平面为矩形，废水从渠道上层排除，渠道下层用以分配反冲洗水和压缩空气。本次设计滤池渠道两侧为粗滤长柄滤头配水系统位于滤层下部，溢流堰位于滤层上部，以便于反冲洗废水滤池两旁设有孔眼，进水经其流入V型渠道，渠道下部是水平配水孔，进水滤池清水池设有堵板或者短管，防止滤池翻修后排放初滤水入清水池，滤池底部设有排空管，入口设置栅罩，池底坡度设计为0.005,坡向排空管。配水系统干管末端装排气管，排气管位于滤池顶部的部位加截止阀，每个滤结合本次设计水厂处理规模，本次设计4组V型滤池，每组滤池设计处理水量为Q=15600m³/d,滤速v=m/h,反冲洗强度q=12L/(s·m²),保护层高为0.5m,本次设计分四组构筑物集中加氯，每组构筑物设计水量为Qi=2600m³/h,设计清水池最大投加浓度a=1mg/L,则加氯量为：本次设计仓库储备量按照30d最大用量计算，则总用氯量为：根据计算结果，本次设计采用1t氯瓶2个，氯瓶长为2020mm,直径为800mm,公称压力2.2Mpa。加氯间内氯瓶与加氯机分隔布置，屋外设有防毒面具以及相关安全规范，抢救器材以及相关工具箱，照明设备与通风设备开关也设计在室外确水液阀升器D图错误!文档中没有指定样式的文字。-5加氯系统1.4清水池设计本次设计清水池主要起水量调节作用与为消毒反容积的大小需根据水厂处理规模、消防用水量、水厂自用水量等决定，本次设计式中：W——清水总有效容积m³;W₂—一净水构筑物冲洗及其他水厂用水量，本次设计取6000m3;W₃—一安全储水量和消防储水量，本次设计取2500m3。W=10000+6000+2500=1本次设计采用矩形清水池两个，每个清水池容积为1000W×H=50×50×4=10000m³,其中有效水深3.7m,安全超高0.3m。尺寸为120mm×120mm。柱子尺寸为300mm×300mm。1.4.3清水池配管设计1.4.4人孔及通气孔设计气孔设计高于覆土面1m,同时要保证能阻隔雨水的进入，其设计管径为1.4.5集水坑设计尺寸为L×W×H=3m×3m×1.5m。1.5二级泵站扬程设计通过对管网的水力计算，可知本次设计最不利点13节点，该点距离二级泵站较远，且处于工业集中区，所需流量较大，该点设计自由水压为24m,地面标高14.91m,节点水头38.91m。为满足管网中各个节点供水压力，保证最不利点自由水头达到24m,现进行∑h一管网中最不利管路水头损失，本次设计本次设计最高时供水量为2888.54L/s,二级泵站所需扬程为41.85m,取42m,型清水泵7台(5用2备),水泵采用并联工作形式。引水设备：SK-3型水环式真空泵2台(1用1备),抽气量2.88m³/min,转速n=1440r/min,重量W=320kg;配套电机型号为J02-52-4,功率N=10kw,转速n=1450r/min,重量W=228kg。插入深度为400m