水质工程学课程设计-19万吨日净水厂设计

净水水厂设计说明书

一工程概况

水厂近期净产19万nMd,要求远期发展到38万n?/d,河水洪水位标73.20米，枯水位

65.70米，常年平均水位标高68.20米。常年风向东南，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。二级泵站扬程（至水塔）为

40米。

净水厂是给水处理的主要场所，给水处理的任务是通过必要的处理方法去除水中杂质，

使之符合生活饮用水或工业使用所要求的水质。水厂设计时必须符合以下的设计原则：

①、水处理构筑物的生产能力，应以最高口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。水厂自用水最主要用于滤池冲洗及沉淀池排泥等方面。城镇水厂

白用水量一般采用供水量的5%—10%,必要时通过计算确定。

②、水厂应按近期设计，考虑远期发展。根据使用要求和技术经济合理性等因素，对近

期工程亦可作分期建造的安排。对于扩建、改造工程，应从实际出发，充分发挥原有设施的

效能，并应考虑愿有构筑物的合理配合。

③、水厂设计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，仍能满足用

水要求。

④、水厂自动化程度.应本着提高供水水质和供水可靠性，降低能耗、药耗，提高科学

管理水平和增加经济效益的原则，根据实际生产要求，技术经济合理性和设备供应情况，妥

善确定。

⑤、设计中必须遵守设计规范的规定。

2、净水工艺流程的确定

水源不同，水质各异，饮用水净水工艺流程有多种多样。根据所给的设计资料•，浊度、

细菌总数和大肠菌群不符合卫生标准：

项目原水标准

最大300度，最小20

浊度不超过3度，特殊情况不超过5度

度，月平均最大130度

细菌总数>1103个/mLW100个/ml

大肠菌数800个/LW3个/L

因此，该水厂应采用常规处理，采用“混凝f沉淀f过滤f消毒”流程，完善有效的混

凝、沉淀和过滤，不仅能够有效地降低水的浊度，对水中某些有机物、细菌、病毒等的去除

也有一定的效果。消毒可灭活水中致病微生物，减少水中的细菌总数和大肠菌数。

二设计依据，原则

1,设计依据：

（1）,《给水排水工程快速设计手册-给水工程》

（2）,《给水排水设计手册-城市给水》（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）,《给水工程》

（6）,《给水排水设计手册-常用资料》（第1册）

（7）,《给水排水设计手册》（第9,10册）

2,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央用供水量的5%——10乐必要时通过

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，滑洗及部分停止工作时，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。

三，原始资料。

1、地理位置：位于中国华南地区

2、气象资料

①常年风向：东南风

②气温：年平均为：22C,最冷月平均为：4C,最热月平均为：34C,极端温度：最高

39℃,最低

3、地质资料：净水厂地区高程以下0〜3米为粘质砂上，3〜6米为砂石堆积层，再下层

为红砂岩。地基允许承载力为2.5〜4公斤/厘米。

4、厂区地形平坦，平均高程训170.00米，水源取水口位于水厂西北50米，水厂位于城市

北面1北。

5、河水的洪水水位标高73.20米，枯水水位标高65.70米，常年平均水位标高68.20米。

6、水源为河水,原水水质如下所示：

编号项1单位分析结果备注

1水温℃最高30,最低5

2色度<15度

3臭和味无异常臭和味

4浑浊度NTU最大300,最小20,月平均最大130

5PH7.0

6总硬度mg/L（以C&CO3计）125

7碳酸盐硬度mg/L（以CaCO3计）95

8非碳酸盐硬度mg/L（以CaCO3计）30

9总固为mg/L200

10细菌总数个/mg>1100

11大肠菌群个/L800

12其它化学和毒理指标符合生活饮用水标准

7、二级泵站（至水塔）为40米。

四工程设计

（1）工艺流程的选择

①、投药系统：有a、泵前投加b、高位溶液重力投加c、水射器投加d、泵投加。

选用泵前投加，该投加方式适用于•混凝自动控制系统，可定量投加不受压力管压力所限。

②、混合设备：有a、水泵混合b、管式合器c、机械混合。

选用水泵混合，与泵前投加投药系统配合，混合器构造简单，安装方便，混合快速而均

匀，混合效果好，但水头损失较大。

③、絮凝设备：有a、隔板絮凝池b、折板絮凝池c、网格（栅条）絮凝池d、穿孔旋流絮凝

池e、机械絮凝池。

选用网格絮凝池，网格絮凝池处理效果好，水头损失小，絮凝时间较短，所造成的水流

紊动接近与局部各向同性紊流。

④、沉淀池：有a、平流式沉淀池b、斜管沉淀池。

选用平流沉淀池(附机械排泥设备)，从经济性看，平流式沉淀池造价比斜管沉淀池低,

操作管理方便，施工简单，对原水浊度适应性强。

⑤、滤池：有a、普通快滤池b、无阀滤池c、虹吸滤池d、移动罩滤池d、V型滤池。

选用普通快滤池，普通快滤池应用普遍，一般采用变速过滤，运行管理可靠，有较成熟的运

转经验，池深较浅。

⑥、消毒系统：采用氯氨消毒，因为它的杀菌能力较强，维持水中含氯量持久。

(2)净水厂处理构筑物及设备型式选择：

混合设施一由于水厂离取水口只有50m,且安全可靠故采用泵前投加。水泵混合，它的混合

效果好，不需增加混合设施，节省动力。

絮蠹池一我采用网格絮簪池是因为它的絮瀚效果好,水头损失较小。折板絮爵池建造帮用较

高，本水厂只是中大型水厂，考虑到经济因素，故不采用。隔板絮凝池容积太大，占地多，

本水厂也不考虑。

沉淀池选用平流沉淀池，他的造价低，操作方便，施工简单，对原水浊度适应性强(300-20)

且排泥效果好。而斜管虽然占地少，但费用太高(斜管老化后需要更换)，且不设机械排泥

设施，排泥困难。设置后维护管理又麻烦，所以不采用。

过滤池一因处理水昂:较小，所以选用双层滤料普通快滤池，它的滤速较共他滤池高，含污能

力较大，工作周期长，而且无烟煤也比较容易取得。无阀滤池，一般qG0000t/d,V型滤池

一般适合于超大型水厂，故不采用。

消毒设施一我采用氯氨消毒，因为它的杀菌能力较强，维持水中含氯量持久，本例供水管长

1km,采用氯氨比较适宜，且氯氨还可以减轻和防止氯酚臭味产生。

其他设施-手动调节式真空加氯机40〜120kg/d两台，一台备用，每台尺寸600mmx7C0mm

(基座450nliiix450inin)。设置1000kg磅秤2台，每台尺寸650ni【nx1072inin

溶解池搅拌设备采用中心固定式平桨式搅拌机，搅拌直经为800mm,桨板深度800,质量

200kgo

(3)处理构筑物和设备说明

溶液池，形状为矩形长宽高为10X4X1.31(m),容积44.3n?设置2个

溶解池,形状为矩形长宽高为4X3X1.31(m)容积1329m3设置2个

药库,长宽岛为19X19X4.5(m)面积为360m?

网格絮凝池，絮凝池设计四组，每组设两2池，长宽高为7.4X9.2X5.3(m),每池设计流量

Q=0.3tn'Is

絮凝池时间t=12min,絮凝池有效容积「218.75m\竖井的格数n为20,絮凝池单个竖井

的平面面积f=2.56机2

沉淀池，沉淀池个数采用n=4,沉淀时间l=2.lh,平均流速=11.2mm/s,表面负荷u=0.4mm/s

=34.56m3//??2•d,沉淀池表面积=759.5m2,沉淀池长宽高为84X9.2X3.3(m)。进水穿

孔墙，墙长9m,墙高3.3m,排泥管兼作沉淀池放空管，直径d=300mm

过滤池,长宽高为7X6X4(m)滤速为10m/h,无烟煤漉料厚0.4m,石英砂0.4m(即H漉料=

0.8m),承托层厚0.6m(即H滤承=0.6m)滤池总面积=831.1m,每个滤池面积=41.561T2,

冲洗强度为q冲洗=15L/Ism2),冲洗时间为8min,膨胀率选用e=50%

加氯间和加期间合建考虑到远期建设，取360m：

清水池，采用两座矩形清水池，每座有效容积K=14962.5M，长宽高为75X50X4.3(m)

吸水井，长宽高为13.2X13.2X4,吸水井分成2格,水停留时间5min,有效容积W=692.5地

办公室350m2,化验室180nA机修间220m\水表维修间70n?’,电修间55ml泥木工间60m

22

食堂65mM浴室70m2,传达室32管配件堆场350mu仓库300m

设计计算书

一设计流量

1.处理规模：近期190000m3/d,自用水品系数取5%,总处理后为199500n】3/d；远期

38OOOOm3/d,总处理量399000m3/d。现以近期计算。

Q=199500m3/d=8313m3/h=2.31m3/s

Q=399（X）0m3/d=16625m3/h=4.62m3/s

二药剂投配及其设备设计计算

1.设计参数：

根据原水水质及水温，参考有关净水厂的运行经验，选粗制硫酸铝为混凝剂。最大投加

量为50mg/L最低20mg/L平均36mg/L溶液浓度15%,一大调制次数n=3。米用泉

前投加。不需加助凝剂。

2.设计计算：

（1）溶液池容积W1近期设计流量Q=8313m3/h；最大投加量P=50mg/l,溶液浓度c=

15%；一天调制次数n=3,溶液池容积为：

Wl=uQ/417cn=50：＜16625/（417xl5x3尸44.3m3®44,3m3设置2个，每个容积都为

wl（考虑一个远期使用），形状为矩形长宽高为10X4X1.31（考虑超高0.2m）池底坡

度0.0025。

（2）溶解池容积W2

W2=0.3xW1=03x44.3=13.29m3,

设置.2个，每个容积为w2（一个远期使用），形状为矩形长宽高为4X3X1.31（考虑

超高0.2m）。池底坡度0.0025.溶解池放水时间30min,则放水流量

卬213.29x1000「。一

q=^=------------------=7.38//5

60f60x30

选用d=40mmv=1.67m/s（钢管）排渣管选用d=300mm

（3）投药管q="--x1°°°=]03L/Sd=15mmv=1.76m/s（钢管）

24x60x60

溶解池搅拌设备采用中心固定式平桨式搅拌机，搅拌直径为800mm,桨板深度8（）0,

质量200kg,溶解池置于低下，池顶高出地面0.5m。溶液池、溶解池都采用钢筋混凝土，

内壁衬以聚乙烯板。

（4）药剂仓库。考虑到远期，面积为360m2,室高4.5m,用人力手推车投药，平面尺寸19m

X19m,加药间约1624.5B?。药剂储存期为30d,储存高度约为3m。

三混合设备

采用泵前投加，混合设备采用水泵混合，不需要其他混合设备.（因为水厂离水源取水口只

有50米）

四网格絮凝池计算

1、设计用水量

设计用水量（包括自用水量）Q=190000X1.05=199500〃//〃=8313〃/〃?=2.31/s

絮凝池设计八组，1一6号井设计流量Q1=25000，/Id=0.3nrIs,

7-8号井设计流量Q2=20000"//d=0.23nrt/s

絮凝池时间t=12min

絮凝池分为三段：

前段放密栅条，过栅流速门栅=（）.25m/s,竖井平均流速VI井=（）.12m/s

中段放疏栅条，过栅流速V2栅=0.22m/s,竖井平均流速Y2井=0.12m/s

末段不放栅条，竖井平均流速V3井=0.12m/s

前段竖井的过孔流速0.30〜0.2m/s,中段0.20〜O.15m/s,末段01〜0.14m/s

2、设计计算

（1）每组絮凝池的设计水量Q

考虑水厂自用水量5%,则Ql=25000XI.05=26250机）d=1093.75机3力二0.304w3Is

Q2=20000XL05:21000^3忆=875w3//?=0.243w3/5

（2）絮凝池有效容积W

Wl=Qt/60=(1093.75X12)/60=218.75m3W2=Qt/60=（875X12）/60=175

(3)絮凝池的有效面积A

为与沉淀池配合，絮凝池的池深取为4.4m

Al=W/H=218.75/4.4=49.75m2A2=W/H=175/4.4=39.77ms

(4)絮凝池单个竖井的平面面积f

Fl=Q/v=0.304/0.12=2.53m2F2=Q/v=0.243/0.12=2.025m2

取竖井1一一6的长1=1.6米，宽b=1.6m,因此单个竖井实际面积为1.6X1.6=2.56〃/

取竖井7——8的长1=1.43米，宽b=1.43m,因此单个竖井实际面积为1.43X1.43=2.0449团?

（5）竖井的格数n为

Nl=A/f=49.72/2.56=19.42,采用20格N2=A/f=39.77/2.05=19.42,采用20格

(6)竖井内栅条的布置

选用栅条材料为钢筋混凝土，断面为矩形，厚度为50mm,宽度为50mm,预制拼装。

①前段放置密栅条后

竖井过水面积为:人11水=、/丫1栅=0.304/0.25=1.216m2

八12水=0n1栅=0.245/0.25=0.98m2

竖井中栅条面积为：All棚=2.56-1.22=1.34m2A12栅=2.045-0.98=1.065m2

单栅过水断面面积：allW=l.6x0.05=0.08m2al2tJHI=l.43x0.05=0.0715m2

所需栅条面积数为M1=A11棚/all栅=1.34/008=16.75(根),取Ml=17根

所需栅条面积数为M2=A12栅/al2栅=1.065/0.0715=14.9(根)，取Ml=15根

两边靠池壁各放置栅条1根，中间排列放置15根，过水缢隙数为16个

两边靠池壁各放置栅条1根，中间排列放置13根，过水缱隙数为14个

平均过水缝宽Sl=(1600-17x50)/16=46.88mm

平均过水缝宽Sl=(1430-15x50)/14.3=47.55mm

实际过栅流速vI栅=0.304/(I6x1.6x0.047)=0.253m/s

实际过栅流速V1栅=0.234(14x1.43X0.048)=0.244m/s

②中放置疏栅条后

竖井过水面积为:A2UK=Q/V1栅=0.304/0.22=1.38I?

人22水=、八11栅=0.243/0.22=1.105m2

竖井中栅条面积为：A2栅=2.56-1.38=1.18m2A2栅=2.045-1.105=0.94m2

单栅过水断面面积：a21棚=1.6x0.05=0.08m2a22栅=1.43x0.05=0.0715m

所需栅条面积数为M21=A21栅/a21栅=1.18/0.08=14.75根，取M2=15根

所需栅条面积数为吊22=八22栅/222栅=0.94/0.0715=13.15根，取\12=14根

两边靠池壁各放置栅条1根，中间排列放置13根过水缝隙数为14个

两边靠池壁各放置栅条1根，中间排列放置12根过水缝隙数为13个

平均过水缝宽S2=(1600-15x50)/14=60.71mm

平均过水缝宽S2=(1430-14x50)/13=56.15mm

实际过栅流速v2栅=0.304/(I4x1.6x0.061)=0.224m/s

实际过栅流速v2栅=0.243/(I3x1.43x0.056)=0.233m/s

(7)絮凝池的总高

絮凝池的有效水深为4.4m,取超高0.3m,池底设泥斗及快开排泥阀排泥，泥斗深度0.EOm,

得池的总高度为

H=4.4+0.3+0.60=5.3m

⑻絮凝池的长宽

絮凝池的布置如图所示，图中各格右上角的数字为水流依次流过竖井的编号，顺序如箭头所

示，上下表示竖井的开孔位置，上孔上缘在最高水位以二，下孔下缘与排泥槽齐平，单竖井

的壁厚为200mm

絮凝池1一一6的长为9200加1,宽为7400mm(包括结构又寸)

絮凝池7一—8的长为835(hm,宽为6720mm(包括结构尺寸)

180Q」"8UQ」.18%」.18而

----^499----

（9）竖井隔墙孔洞尺寸

眼井隔墙空洞的过水面积=流量/过孔流速

如絮凝池1一一6井的孔洞面积=0.304/0.3=1.013m2,

絮凝池7——8井的孔洞面积=0.243/0.3=0.81m2

1一一6井取孔的宽为1.56m,高为0.65m。7一—8井取孔的宽为1.56m,高为0.52m

其余各竖井孔洞尺寸的计算尺寸见表

竖井隔墙孔洞尺寸

竖井编号I23456

孔洞（高X0.65x1.560.65x1.560.73x1.560.81x1.560.89x1.560.98x1

宽)m.56

竖井编号789101112

孔洞（高X1.3x1.

宽)m1.03x1.561.03x1.561.1x1.561.17x1.561.24x1.5656

竖井编号1314151617

孔洞（高X

宽)m1.39x1.561.57x1.561.75x1.560.97x1.560.48x3.2

竖井编号123456

孔洞（高X宽）m0.52x1.560.52x1.560.6x1.560.68x1.560.76x1.560.75x1.56

竖井编号789101112

孔洞（高X宽）m0.8x1.560.8x1.560.87x1.560.94x1.561.01x1.561.07x1.56

竖井编号1314151617

孔洞（高X宽）m1.16x1.561.34x1.561.46x1.560.73x1.560.36x3.2

（10）水头损失h。絮凝池1一一6和絮凝池7一—8水头损失卜相等

92

h=Z川+=Z^1—+L^2—

2g2g

第一段计算数据如下：

1竖井数6个，单个竖井栅条层数3层，共计18层

2.•=1.()

3.过栅流速vl栅=0.253m/s

4.竖井隔墙6个孔洞

5.42=3.0

6.过孔流速vl孔=0.3m/sv2孔=0.3m/s

v3孔=0.27m/sv4孔=0.24m/s

v5孔=0.22m/sv6孔=0.2m/s

22

h=Ehl+£h2=E^1—+Z^2—

2g2g

22222

二18x1.0x0.253'/(2x9.81)4-3/(2x9.81)(0.3+O.3+0.27+0.24°+0.22+O.2)

=0.059+0.061=0.12/71

第二段计算数据如下：

1竖井数6个，4个竖井内设置2层栅条，2个竖井内设置1层栅条，共计10层

2.^1=0.9

3.过栅流速v2栅=0.224T/S

4.竖井隔墙6个孔洞

5.42=3.0

6.过孔流速vl孔=0.19m/sv2孔=0.19m/s

v3孑1=0.18m/sv4孔=0.17m/s

v5孔=0.16m/sv6孔=0.15m/s

vl2v22

h=E川+Eh2=—+港2

2g27

=l()x0.9x0.2242/(2x9.81)+3/(2x9.81)(0.192+0.192+O.I82+0.172+0.162+0.152)

=0.023+0.028=0.05bn

第三段计算数据如下：

1.水流通过的孔数为5

2.过孔流速vl孔=0.14m/sv2孔=0.12m/s

孔=0.llm/sv4孔=0.Im/s

v5孔=0.Im/s

3.^2=3.0

h=S/?2=S42—

“2g

=13/(2x9.81)(0.142+0.122+0.272+0.112+0.12+0.12)

=0..01n?

(11)各段的停留时间

第一段tl=vl/Q=1.6x1.6x4.4x6/0.304=222.316s-=3.71min

第二段t2=v2/Q=1.6x1.6x4.4x6/0.304=222.316s=3.71min

第三段13=v3/Q=1.6x1.6x4.4x8/0.304=296.42s=4.94min

(12)G值

当T=2(TC时，x/=IxlO-3Pa*s

Pghl1000X9.1X0.12

第一段Gl=8=728S

凤1X10-3X222.316

加21000x9.81x0.051仃)-i

第二段G2=------------------=474s

1X10-3X222.316

第三段G3=J等1000x9.81x0.01

----------------=18i.o2ns

lxIO-3x296.42

G=[P^h-)00x9.8lx0.1工4g9sM

Y"Vlxio_3x741.052

GT=48.9X741.052=36237.44

五沉淀池设计计算两个（每絮凝池共用一个沉淀池）

按沉淀时间和水平流速计算平流式沉淀池（絮凝池1——6）

（1）设计参数：产水量157500m3/d,沉淀池个数采用n=3,沉淀时间l=2h,平均流速=

11.01mni/s,

（2）设计计算

1.设计水量Q=157500m3/d=6562.5m3/h=1.82m；s

2.池体尺寸

单位容积W=玖=6562.5x2=4375m2

n3

池长L=3.6vt=3.6xll.0lx2=75.27m（m）,取79.3m

W4375

池宽B,B=——=-------=18.39m,取18.40m

LH79.3*3

每池中间设一导流墙，每格宽度

b=18.4/2=9.2m

进水穿孔增，墙长9m,墙高3.3m（有效水深3m,用机械刮泥装置排泥，积泥厚

度0.1m,超高0.2m）

穿孔墙总面积。

孔洞处流速采用v0=0.2m/s则

cQ1.82,

Q=-=----=9.1m2

匕,0.2

孔洞个数N

孔洞形状采用矩形，尺寸15cmx8cm,则

N=----------=-*--7-5-9--个----

0.15x0.080.15x0.08

3出水渠

.采用薄壁堰出水，堰扣应保证水平。

b.出水渠宽度采用Im

1.82

渠内水深h=1.73=1.73可，=0.696m

丫骸2A,9.81xl2

为保证自由落水，出水堰保护高采用0.1m

则出水渠深度为0.8m

4.排泥设施

为取得较好的排泥效果，可采用机械排泥。

池内存泥区高度为0.1m池底有0.015。坡度坡向末端积泥坑（每池一个），坑尺寸

为50cmx50cmx50cmo

排泥管兼作沉淀池放空管，直径d

0.763，：）.7x79.3x18.4x3.（）05

=0.40m

-V3x3600

采用400mmo

5.水力条件复核

水流截面：3=DX11=18.4x3=55.211?

湿周：？=3x2+l8.4=24.4m

水力半径：R=o/z=55.2/24.4=2.26m

v2IfVlA2

佛劳德数：Fr=—==1.01x10-^

Rg226x981

uR1.046x226

Re=—==12639.6（水温20"C）

/0.01

按沉淀时间和水平流速计算平流式沉淀池（絮凝池7——8）

（1）设计参数：产水量42000mVd,沉淀池个数采用n=l,沉淀时间t=2h,平均流速=

10mm/s>

（2）设计计算

1.设计水量Q=42OJ0m3/d=1750m3/h=0.486m3/s

2.池体尺寸

沉淀池容积W=（1750x2）/l=3500nr

池长L=3.6vt=3.6xl0x2=72m（m）,取72m

IV3500

池宽B,B=——------=16.2m,取16.7m

L72X3

每池中间设一导流墙，每格宽度

b=16.7/2=8.35m

进水穿孔墙，墙长16m,墙高3.3m（有效水深3m,用机械刮泥装置排泥，积泥厚

度0.1m,超高0.2m）

穿孔墙总面积C

孔洞处流速采用vo=0.25m/s则

Q175()

。==1.94nr

3600匕,3600.r0.25

孔洞个数N

孔洞形状采用矩形,尺寸15cm形8cm,则

Q1.94

个

N=-=71.85之72

0.15x0.180.15x0.18

3出水渠

a.采用薄壁堰出水，堰扣应保证水平。

b.出水渠宽度采用1m

2

渠内水深h=1.73J4=1.73/匕0.48口6=0.289m

\gb29.8lxI2

为保证自由落水，出水堰保护高采用0.1m

则出水渠深度为0.3m

4.排泥设施

为取得较好的排泥效果，可采用机械排泥。

池内存泥区高度为0.1m池底坡度i=（）.OI5。坡度坡向末端积泥坑（每池一个），坑

尺寸为50cmx50cmx50cm。

排泥管兼作沉淀池放空管，直径d

40.78。〃。I[0.7xl6.7x72x3.08

=0.367m

V3x3600

采用400mm0

5.水力条件复核

水流截面：0)=BxH=16.7x3=50.1m2

湿周：/=3K2+16.7=22.7m

水力半径：R=6y//=50.1/22.7=2.21m

佛劳德数：Fr=上一=——---=l.OOx10-5

Rg221x981

uR1.046x226

Re=——==10268.4(水温20'C)

/0.01

六滤池设计计算

（D鉴于双层滤料滤池在国内使用效果好，滤速高，因此按双层滤池设计

按一般快滤池使用，滤速为10m/h,无烟煤滤料厚0.4m,石英砂0.3m（即II滤料=0.7m）,承托

层厚0.45m（即H滤承=0.45m）,设有水头损失及流晟自动控制器，全部闸阀采用水力启动。

每一滤池设控制池一座。

（2）滤池面积计算

滤池总面积：F滤总=Q/v滤=8313/10=831.bn?采用20个滤池，其中一个备用,则n=

20.成双排布置。每个漉池面积：£滤=尸4=831.1/20=41.565n?采用7x6的池子，面积

为42m2,忽略池壁厚度，总面积为840m2

（3）冲洗强度及膨胀率

冲洗强度为q冲洗=15L/1sm?）,冲洗时间为8min

所以，设计最大用水量Q漉冲=q冲洗f滤=15x42=630L；s=0.63m3/s,膨胀率选用e=50%

（4）冲洗排水槽

两槽中心距采用a=2.0m排水槽个数N=4个

槽长L=B=6米槽内流速采用lm/s

排水糟采用标准半圆形糟底断面形式，其末端断面模数为:

故得x=J-1-5-*--6-*-20.45X(0.1562)2=0.198,采用0.2m。槽底厚0.01m,槽的尺寸见下

\4570*1

槽缘高出无烟煤滤料的高度：滤料层厚度采用H=1M排水糟底厚度采用&=C.08

h侑朦=eHit科+2.5x+8+0.07=0.5X1+2.5X0.214+0.08+0.075=1.19m

（5）采用大阻力配水系统，其配水干管采用方形断面暗渠结构

干渠始端流量Q=15*42=6301/s干管流速=1.5m/s

干渠断面积A=乃0.8?/4=3.14x0.82/4=0.50m2

干管断面尺寸采用0.71*。71=0.5041m2

干渠壁厚采用&=（）.1M干渠顶面应开设孔眼。

支管中心矩03m,干管每侧支管数=7/0.3=23.3（根）,取24根，共计48根。

（6）配水支管支管中心距采用S=0.25M

支管流量=630/48=13.131人.支管总数N=2L/S=2*7/0.25=56（根）

选用支管管径d支管=DN8D,始端流速v滤支=2.65m/s,1000i=205

支管总横截面积为f支总=40万（/支管/4=48x3.l4x0.082/4=0.24nJ

支管长度1支管=（6-0.9）/2=2.55m

支管长度与支管管径之比为2.55/0.08=31.875<60满足要求.

管式大阻力配水系统损失按孔口平均水头损失计算公式

h=b/（10〃K）『/2g

用试验公式计算时：

h=8v2滤干/2g+10X\」滤支/2g

式中h一孔口平均水头损失，m

q-冲洗强度,L/sm2

K孔眼总面积与滤池面积之比，一般为0.25%—0.3%

〃-流量系数，取0.62

v滤干一干管始端流速，m/s

v滤支一支管始端流速，m/s

由以上两公式导出支管孔』艮总面积对滤管面积之比

K=q/h（）〃（8i/滤干+10/滤支严]

=15/[10x0.62（8xl.252+10x2.652）05]=0.27%

孔眼总面积「孔总=Kf滤=42X0.27%=0.1134m2

孔眼直径采用d单孔=15mm,每个孔眼面积为，

f单孑L=加2单孑L/4=0.785X0.0092=0.0000636m2

孔眼总数为：n孔数=f孔总/f单孔=1783（个）

每一支管孔数（分两派交错排列）为：N=1783/56=32个

则孔眼中心矩为：s眼=2札配管/n孔数=2*2.55/32=0.16m

通过孔眼的流速为：

v配眼=Q/（10K）=15/（10*0.27）=5.56m/s

孔眼总面积与支管总横截面积之比为：

f孔总/f支总=0.1134/0.24=0.47<0,5

校核干管截面积与支管截面积之比

（f孔总/f配总）2+（f孔总/f支总）2

=(0.1134/0.50)24-(0.1134/0.2)2=0.1856<0.29

满足要求！

(7)冲洗水塔

A:容量V=l.5*15*42*10*60/1000=567M3

水箱内水深，采用腕=的圆形水箱直径D箱可需54M

水箱高度：水箱底至滤池配水管间的沿程水头损失1.0m,配水系统水头损失1.5m,承托层

水头损失0.05叫滤料层水头损失1.0m.安全富余水头1.5n.冲洗水箱标高5.05m.

B:设置高度水箱底至冲洗水箱排水箱的高差由下列几个部分组成

a：水箱与滤池间冲洗管道的水头损失hl

管道流量Q=().63nr/s管道采用D=600mm管长1=70m查水力表得：v=2.16m/s

1000i=9.46

冲洗管道上得主要配件及局部阻力系数合计Z&=7.38

Hl=9.46*70/1000+7.38*2.162/2g=0.6622+1.75=2.42(mH2O)

B:配水系统水头损失h2

H2=8*l.52/2*9.81+10*2.652/2*9.81=0.917+3.58=4.5(mH2O)

C:承托层水头损失h3承托层厚度采取Ho=0.5m

H3=0.022Hoq=0.165(mH2O)

D:滤料层水头损失h4H4=(p2/pl-l)(l-Mo)Lo

P2一一滤料密度，石英砂为2.65t/n)3pl——水的密度

Mo——滤料层膨胀前的空隙率(石英砂为0.41)Lo——滤料层厚度

H4=(2.65/1-1)(1-0.41)*0.8=0.78(mH20)

E:备用水头取H5=1.5mH20

△H=hl+h2+h3+h4+h5=2.42+4.5+0.165+0.78+1.5%7.865=8(mH2O)

(8)管廊内的主干管渠

滤站的20个水池成双