4万吨某给水厂设计说明书.docx

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1、4万吨某给水厂设计说明书1给水处理厂设计 1.1.1. 设计原始资料 1.1.1. 设计水量 设计水厂总供水量：近期 4 万吨 / 天，远期 6 万吨 / 天。本设计中按近期设计。1.1.2. 给水水源 县城现状取水点为取水站 1.1.3. 水源水质资料 水资源：水资源总量不富，开发利用率低。全县多年平均水资源总量为 6.514 亿立 方米，人均占有水量 836 立方米，其中地表水 5.081 亿 m 3 ,地下水 0.387 亿 m 3 ,过境水 1.046 亿 m 3 。涪江从城区中心穿过，将县城分割为江北片区和江南的老城片区、凉风垭 -哨楼片区。涪江多年来水量 572 m 3 /s，枯水

2、流量（1979 年测值）为 185 m 3 /s，河水最大流速为 4.75m/s。水质资料 f 地点 测试项目- 一 王家坟 浑浊度（度）2010000 PH 7.78.0 挥发酚类（mg/L）<0.002 氰化物（mg/L）<0.002 砷 （mg/L）<0.01 汞 （mg/L）<0.001 镉 （mg/L）<0.01 六价铬（mg/L）<0.005 铅 （mg/L）<0.01 气温 （C）238 水温 （C）627.5 最高大肠杆菌（个/L）> 1000 细菌总数（个/ml）10000 含砂量（Kg/m 3）11.21.1.4. 净化水质要

3、求 生活用水：达到国家生活饮用水水质标准 （GB5749-2022）生产用水：无特别要求21.1.5. 混凝剂 最大投加量 50mg/L （以商品纯重量计）, 平均投加量 25mg/L 。液体聚合氯化 铝 AI 2 O 3含量 10% ，液体密度 10% 1.16 消毒剂 采纳液氯，最大加氯量 0.5 2.0 mg/L 。1.1.7. 气象资料 潼南县地处北纬 30 度旁边，为亚热带季风性潮湿气候，具有冬温夏热、热 量丰富、降水充足、季节改变大、多云雾、少日照等特点。多年平均气温为 179 C , 最高年份为 18.4 C ，最低年份为 1 7.1 C ，气温改变较为稳定，潼南最热月为 8 月

4、，平均气温达 28 C, 极端最高温度 40.8 C ； 最冷月为 1 月，平均气温为 6.9 C, 极端最低气温为 -3.8 C 。潼南县地处四川盆地底部，冬季暖和、很少霜冻，多年 平均无霜期为 335 天，最长则长年无霜，无霜年率为 14% 。多年平均日照时数 1218.8 小时。全县多年平均降雨量 974.8 毫米，最高年份达 1413.9 毫米，最少仅 650.8 毫米，年 际改变显著。降水量的季节安排也不匀称，夏半年（ 5-10 月）降水量偏多，达 781.40 毫米，占全年总降水量的 80% ，冬半年（ 11-4 月）降水量仅 195.4mm ,占 年总降水量的 20% 。1.1.

5、8. 常规工艺流程 水厂是给水处理中的主要部分，其任务是通过必要的处理方法，去除水中的 悬浮物质，胶体物质，细菌及其它有害成分及杂质，使之符合生活饮用或工业使 用所要求的水质。常规水处理工艺采纳的净水流程一般为：取水一配水井一混合设备一絮凝池一沉淀池一滤池一清水池一二泵站一用 户 1.2. 工艺流程 水厂以地表水作为水源，常见工艺流程如下图所示3 13 设计水量及主要处理构筑物的选择 1.3.1. 总设计水量 水处理构筑物的生产实力应以最高日供水量加水厂自用水量进行计算， 城 镇自用水量一般米用供水量的 5% 10% 。分两组。Q d =40000*1.05=42000m 3 /d=486.1

6、1L/s ，则每组的设计水量为 243.05L/S 1.32 配水井 配水井设在处理构筑物之前，起缓冲水量，匀称配水的作用，同时可设 置固液分别机拦截较大悬浮物。配水井出水设超越管，当原水浊度较低时，不需 进行预沉时，超越预沉池。配水井有效水深为 3m 超高 0.3m ，尺寸为：L X B X H = 12m X 3.8m X 3.3m 。1.3.3. 混合设备 混合设备的基本要求是药剂与水的混合必需快速匀称万案一 万案一 类别 管式静态混合器 管式扩散混合器 优点 构造简洁，安装便利。混合快速 匀称 管式孔板混合器前加装一个锥 形帽，水流合药剂对冲锥形帽后 扩散形成猛烈紊流，使药剂和水 达到

7、快速混合。不需外加动力设 备，不需土建构筑物，不占用地 缺点 混合效果受水量改变有肯定影响 1. 水头损失稍大 2. 管中流量过小时，混合不充分 适用条件 适用于水量改变不大的各种规模 水厂 适合于中等规模所以在本工程中选用管式静态混合器。管式静态混合器混合效果好，构造简洁，无活动部件，制作安装便利，其主混凝剂 原水 消毒剂 水处理工艺流程 用户4要由数个混合元件组成，将其放入絮凝池进水管即可。水和药剂通过混合器时， 被单元体多次分割，改向并形成涡旋，以达到混合的目的。相对于水力混合池和 机械搅拌混合池来讲，管式静态混合器可节约占地面积，削减基建费用和运行费 用。管式静态混合器 1.34 絮凝

8、池 絮凝池方案比较: 类别 往复隔板絮凝池 折板絮凝池 优点 絮凝效果较好 构造简洁 , 施工便利 1. 絮凝时间短 2. 絮凝效果好 缺点 1. 絮凝时间较长 2. 水头损失较大 3. 转折处絮粒易破裂 4. 出水流量不易安排匀称 1. 构造较困难 2. 水量改变影响絮凝效果 絮凝设备的基本要求是：原水及药剂经混合后，通过絮凝设备应形成肉 眼可见的大的密实絮凝体，絮凝形式较多，主要有水力搅拌式和机械搅拌式等， 我国在水力絮凝池的新型池型探讨上已达到较高水平。水力絮凝池中的隔板絮凝 池是应用历史较久、目前仍常应用的絮凝池型，有往复式和回转式两种，后者是 在前者的基础上加以改进而成的，所以作为水

9、里絮凝池的基础，往复式隔板絮凝 池的原理和运行阅历对现在的水厂絮凝设计具有重要意义。往复式隔板絮凝池虽药剂 静态混合器5然节约絮凝时间、削减水力损失、爱护絮凝体不被破坏、使出水分布匀称等方面 较新型絮凝池型没有明显的优势，但在设计合理、运行条件限制恰当的状况下， 其絮凝效果也较好，而且构造简洁，施工便利。本课程设计选择往复式隔板絮凝 池作为絮凝构筑物，便于加深对絮凝工艺基本原理的理解， 也便于参照设计手册 运用已有的工程阅历，更贴近于工程实际，也为今后实际工作打下良好的基础。1.3.5. 沉淀池 方案比较: 类别 斜管沉淀池 平流沉淀池 优点 1. 水力条件好，沉淀效率咼 2. 体积小，占地少

10、 3 停留时间短 1. 造价较低 2. 操作管理便利，施工较简洁； 3. 对原水浊度适应性强，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. 抗冲击负荷实力差 2. 排泥困难 3. 斜管耗用较多材料，老化后尚 须要更换，造价费用较咼 4. 对原水浊度适应性较平流池差 6. 处理水量不宜过大 1. 占地面积较大 2. 不采纳机械排泥装置时，排泥 较困难 3. 需维护机械排泥设备 适用条件 一般用于大中型水厂 1. 可用于各种规模水厂 2. 宜用于老沉淀池的改建 ， 扩 建和挖潜 3. 适用于需保温的低湿地区 4. 单池处理水量不且过大 本工程选用斜管沉淀池 斜管沉淀池

11、相对于其他沉淀池具有停留时间短， 沉淀效率高，占地省等特点 沉淀池内斜管材料仍采纳无毒聚氯乙烯塑料，断面为正六边形，内径取25mm6尺寸为 1000m 材 1000mm 厚度为 0.4mm 安装倾角为 B =60° 。本工程采纳上向 流斜管沉淀池，即水流从下向上流淌，出水经集水槽和出水渠流入下一处理构筑 物。絮凝池与沉淀池之间设宽度为 1m 的过渡区，以保证水流稳定和配水匀称。1.3.6. 滤池 方案比较: 类别 一般快滤池 V 型滤池 优点 1. 可米用降速过滤，过滤效果较 好 2. 构造简洁，造价低 3. 运行稳定牢靠 4. 采纳大阻力配水系统，单池面 积可做得较大，池深较浅 1.

12、 运行稳妥牢靠 2. 采纳较粗滤料，材料易得 3. 滤床含污量大，周期长，滤速 高，水质好；不会发生水力分 级现象，使滤层含污实力提高 4. 具有气水反冲洗和水表面扫 洗，冲洗效果好。使洗水量大 大削减 缺点 1. 阀门多 2. 单池面积大 3. 抗冲击负荷实力差 4. 必需设有全套冲洗设备 1. 配套设备多，如鼓风机等 2. 土建较困难，池深比一般快滤 池深 适用条件 1. 进水浊度小于 10 2. 可适用于大中型水厂 3. 单池面积一般不宜大于 100 m 24. 有条件时尽量米用表面冲洗或 空气助洗设备 1. 进水浊度小于 10 2. 适用于大中型水厂 3. 单池面积可达 150 m 以

13、上 本工程选用一般快滤池，采纳单层石英砂滤料，承托层为自然砾石，反冲洗 方式采纳单独水冲。一般快滤池具有运转效果好，冲洗效果可得到保证，采纳大阻力配水系统, 配水匀称性好，适用于各种规模水厂等优点。714 净水构筑物的设计计算 依据所选定的净水流程和构筑物形式，分别对净水构筑物进行设计计算。根 据处理水量及所确定的设计数据， 计算出各构筑物的尺寸，绘出单线草图，用于 设计计算的数据主要来自各种设计参考资料（设计手册、教材、规范、试验报告 及阅历总结等），并按当地实际运行的同类水厂的阅历数据进行调整，各单项构 筑物的计算方法详见教材及有关手册。具体设计计算过程参见其次部分（设计计算书）。1.5

14、•净水厂的平面布置 依据各单项构筑物的尺寸进行净水厂的平面布置， 布置时先在地形图上进行 试布以确定较为合理的平面布置形式。平面布置要求紧凑，且要保证有肯定的施 工或交通间隙和留有余地。各构筑物的位置应考虑施工时挖填土方量小， 而且挖 填方基本平衡。各构筑物间应适当考虑设超越管线或附属构筑物的可能。总之， 净水厂内各构筑物必需因地制宜，布置紧凑，节约造价，便于维护管理，做到流 程简短，连接管最短，并符合从水源到用户的总方向上进行布置的原则。平面布置时，将絮凝反应池与斜管沉淀池合建， 滤池靠近沉淀池布置，并在 滤池旁边留出堆砂和翻砂的场地，清水池放置在了地形较低的地方，并埋入地下， 上

15、留覆土 0.7m 。将二泵房卡进清水池布置。加药间和加氯间分别放在靠近絮凝 池和滤池的地方。药剂仓库面积按 15-30 天最大药剂量计算。加氯间和滤库设在 水厂主导风向的下风向。水厂内的管线有生产管线、排水管线、生产消防管线、加药加氯管等，各管 线管径格局计算确定。其中自用水管供应生活用水建筑、加氯间、滤池反冲洗用 水、以及供应消防用水。厂内道路通向一般建筑物，设人行道，采纳碎石、炉渣、绘图路面。通向仓 库、修理车间、堆砂场、泵房时，设车行道，宽度采纳 4.0m ，转弯半径 6m 纵 坡不大于 3%m 采纳沥青混凝土路面。水厂设置围墙，厂内考虑充分绿化，设有树木和草地。平面布置详见图纸。1.6

16、. 水厂高程布置 在水处理工艺流程中，各构筑物间水流应尽量保持用重力流。本工程设计同样使构筑物间水流为重力流形式，各净水构筑物的标高结合地 形图上地形坡度确定，依据各构筑物间连接管道和构筑物内的水头损失计算确定 高程。净水构筑物间连8接管道断面由设计手册要求的流速范围计算确定， 并适当 考虑水量发展，留有发展余地。连接管线水头损失依据水力学公式计算确定， 估 算时采纳手册所列的数据范围之间取值。高程详细计算详见设计计算书，高程布置详见图纸 1.7. 水头损失计算表管径 ( mm 流速 ( mm/S 构筑物 内部水 损( m 构筑物 间水损 ( m 配水井 0.127配水井一混合器 DN600

17、0.860.056 管式静态混合器 0.33混合器一絮凝池 DN600 0.860.067 往复式隔板网格 絮凝池 0.52絮凝池进入过渡 区 0.05斜管沉淀池 0.1沉淀池一滤池 DN600 0.860.031 一般快滤池 2.5一般快滤池一清 水池 DN600 0.860.0341 其次部分 设计计算书 2.1. 水厂设计水量 水处理构筑物的生产实力应以最高日供水量加水厂自用水量进行计算， 城镇 自用水量一般米用供水量的 5% 10% 。分两组。设计水量规模：Q o =4OOOO m3d ,9水厂自用水量取 5% ,故总水量 Q=4000( X ( 1+5% ) =42000 m3d=1

18、750m3h = 486.11L/S 则每组设计流量 Q=21000 m3d=875m3h = 243.05 L/s 2.2. 配水井 2.2.1. 设计参数 停留时间：t=3mi n ； 配水井水深：h 2 =3m ； 配水井超高：h 1 =0.3m ； 出水槽跌落高度：h 0 =0.05m. 2.2.2. 设计计算 配水井只设一个，用总流量计算：配水井容积：V=Qt=0.4681 X 3 X 60=84.258 m3 配水井面积：=84.258/3=28.086* 配水井尺寸：LXB=9n X 3.12m 配水井总高度：H= h 1 + h 2 =0.3+3=3.3m 进水管管径 D 1:

19、 配水井进水管的设计流量为Q = 1750m 3 /h = 0 . 4681m 3 /s ，查水力计算表知，当 进水管管径 D=700mm 时， vNm/s (在 1.0 1.2 m/s 范围内)。溢流堰上水头：因单个出水溢流堰的流量 q=243.05L/s , —般大于 100L/s 采纳矩形堰，小 于 100L/S采纳三角堰，所以本设计采纳矩形堰(堰高 h 取 0.5m ) 矩形堰的流量公式为：q mb 2gH 3/2式中 q - 矩形堰的流量， m 3 /s ； m - 流量系数，初步设计时采纳 m 0.42 ； b - 堰宽，m，取堰宽 3m10H - 堰上水头，m。已知

20、q=243.05L/s ， m 0.42,b=3m ，代入上式，有：H=0.127m 2.3. 管式静态混合器 管式静态混合器设 5 段混合单元，管内流速限制在 v=1.0m/s 左右。管式静态混合器流量：Q=0.2431m3s 管式静态混合器管径：取 D=600mm ,流速 v=0.86m/s ,取 L=2.5m 。管式静态混合器水损：h=0.1184 >n x ( Q 2 /D 4.4 ) =0.1184 >5 X ( 0.2431 2 /0.6 4.4 ) =0.33m 在 0.30.4m 范围内。加药管管径：d=0.1D=0.1 X 00=60mm 2.4. 往复式隔板絮凝

21、反应池 2.4.1. 设计参数 采纳 2 个往复式絮凝反应池，每组一个； 单个反应池设计流量：Q=0.2431n r /s ; 絮凝时间：t = 20mi n ； 絮凝池超高采纳 h=0.3m ； 平均池内水深 H=1.2m 絮凝池的长宽比：Z=B/L=1.2 ; 转弯处过水断面面积为廊道内过水断面的 1.5 倍； 6 个廊段内流速设为六档， v1=0.50m/s 、 v2=0.40m/s 、 v3=0.35m/s 、 v4=0.30m/s 、 v5=0.25m/s 、 v6=0.20m/s 。241. 设计计算 241.1. 平面尺寸 单池平面净尺寸 计算总容积 ：W=QT/60=1750

22、X 20/60=583.3m 311分为两池，每池净平面面积为 F 仁 W/n/H=583.3/2/1.2=243.1m 2池长(隔板间间距之和) L : L=(F1/Z) 0.5 =(243.1/1.2) 0.5 =14.23m, 池宽 B : B=L/1.2=11.96m, 取 B=12m 廊段宽度和流速：廊道宽度为 a n ，隔板间距按廊道内不同流速分为 6 挡: a 1 =Q/3600/n/v 1 /H 设计流速 v/(m/s) 廊道宽度*/m 实际流速 v/(m/s) 廊道 数 计算值 采纳值 v1 0.50 a 1 0.41 0.4 0.506 3 v2 0.40 *2 0.51

23、0.5 0.405 3 v3 0.35 *3 0.58 0.6 0.338 3 v4 0.30 *4 0.68 0.7 0.289 4 v5 0.25 *5 0.81 0.8 0.253 4 v6 0.20 *6 1.01 1.0 0.203 4 水流转弯次数：池内廊道宽度相同的隔板为一段，总共分为 6 段，则廊道总数为 3*3+3*4=21 则隔板数为 21-1=20 (条) 水流转弯次数为 20 次 池长(不包括隔板厚度)复核：L=3* ( 0.4+0.5+0.6 ) +4* ( 0.7+0.8+1.0 ) =14.5m 隔板厚度按 0.2m 计算，则池子总长 L=14.5+20 X 0.

24、2=18.5m 池底坡度：平均水深 1.2m, 最浅处水深为 1.0m ，最深处水深为 1.4m, 则12i=(1.4-1.0)/18.5=0.0216 2412 水头损失的计算 按廊道内的不同流速分成六段，分别计算水头损失。按下式计算: 2 2 2 H n= E Sv o /2/g+V n l n /C n /R n 式中 5——亥段隔板转弯处的平均流速， mA ； S.—— 该段廓道 K 水流转弯次数； R tl ——廊道断面的水力半廉， m ； 流速系数，依据&八池底和池壁的粗糙系数«等 因素确定

25、； F— 隔板转弯处的局部生力系数，往复隔板为 3 •山问 转隔板为1,0; 儿——该段廊道的氏度之和。水力半径 R n =a n H/(a n +2H), 槽壁粗糙系数 n=0.013, 流速系数 C n=R y1 /n,y 1 取 0.15 各段水头损失计算结果如下表：(4 ) GT 值的计算( t=20 摄氏度) Gh 1000 0.052 V60 T 60 1.029 10000 20 20 . 5S -1GT=20.5 X 20 X 60=2.46 X 10 -4 ( 在 10 -4 10 5 范围内) 则设计合理。2.5. 上向流斜管沉

26、淀池段 数 l n F n S 1 36 0.17 3 2 36 0.21 3 3 36 0.24 3 4 48 ：0.27 4 5 48 0.30 4 6 36 0.35 3 工 h n 0.052V 0 v n G h n 0.42 0.506 59.0 0.020 0.34 0.405 60.7 0.011 0.28 0.338 62.1 0.007 0.24 :0.289 63.2 : 0.006 0.21 0.253 64.2 0.005 0.17 0.203 65.8 0.003清水区咼度：h 1 =1.2m ； 132.5.1. 设计参数 沉淀池设计流量：C H 0.2341m

27、3 /s ; 清水区上升流速：V 上 = 3.5mm/s ； 颗粒沉降速度：Q=0.4 mm/s ; 采纳断面为正六边形的蜂窝状斜管，材料为无毒聚氯乙烯， ？ 25mmL1000 mm 9 =60° 。2.5.2. 设计计算 2.5.2.1. 清水区的平面尺寸 每个沉淀清水区表面积: 其中斜管结构占用面积根据 3 灿算，则实际清水区须要面积 A i ：2 A=69.5/0.97=71.6 m 每个沉淀池清水区平面尺寸：L XB=6m< 12m ； 为了配水匀称，进水区布置在 12m 长的一侧。该边与絮凝池宽度相同 沉淀池清水区事实上升流速：V 上 = 0.2431/71.6=3.

28、27mm/s 沉淀池实际表面负荷：q=Q/f=875/71.6=10.2 mm 2h 斜管沉淀池表面负荷为 7.2 11.0 m 3m 2h，故设计计算结果满意要求。2.5.22 斜管长度 斜管内水流速度为 V 0 =V 上 /sin60 ° =3.0/0.866=0.0035(m/s)=4.04mm/s, 考 虑到水量波动取 V ) =5 mm/s 颗粒沉降速度 U=0.4 mm/s 依据 V 。与 U 的值，在正六边形断面斜管 l/d 特性曲线查的：l/d=32 ， 所以 l=32*25=800mm 考虑到管端紊流、积泥等因素，过渡区采纳 200mm 斜管总长为以上两者之 和为 1

29、000mm 2.5.2.3 调整池宽 池宽 B=B +Lcos 9 =6.5m 。2.5.2.4. 沉淀池的总高度 超高：h o =0.3m ； A = Q/v 上 =0.2431*1000/3.5=69.5 m每条集水槽孔眼总数 n=f/a=0.04/0.0005=80 个， 14斜管区高度：h 2 =1000 X sin60 ° =0.866m, 取 0.9m ； 布水区高度：h 3 =1.5m ； 穿孔排泥斗高度：h 4 =0.8m ； 因此， 有效池深：H =0.9+1.2+1.3=3.4m ; 沉淀池总高度为：H h h o + h i + h 2 + h 3 + h 4 =

30、 0.3 + 1.2 + 0.9 + 1.5 + 0.8 = 4.7m 2.5.2.5. 复核雷诺数 Re 依据管内流速为 V ° =5 mm/s ,和管径为 25mm 查表的 Re=31 2.5.2.6. 穿孔集水槽计算 采纳穿孔集水槽集水，清水经进水孔沉没出流进入集水槽中， 每个沉淀池沿长边方向设有 10 条集水槽。集水槽间距：I 0 =L/n =1.2m 每个集水槽流量：q= 0.2431/10=0.02431m 3 /s 集水槽宽度：b = 0.9 (B q ) 0.4= 0.9 ( 1.2 X 0.02431 ) 0.4= 0.22m 集水槽水深：起点 h 1 =0.75 X

31、 0.2 2=0.17m; 终点 h 2 =1.25 X 0.2 2=0.28m 为了施工便利，采纳平底集水槽，从平安角度考虑，取集水槽水深 h 2 = 0.31m , 集水槽进水跌落高度取 h 3 = 0.05m, 进水孔沉没深度取 h 4 = 0.07m ，集水槽超高取 h o = 0.07m 。集水槽总咼度：H h h 2 + h 3 +h 4 +h 0 = 0.36+0.05+0.07+0.07 = 0.5m 孔眼计算：集水槽孔口沉没出流，出流水头为 h 4 = 0.07m, 超载系数 B =1.2 ，流量系数卩 =0.62 。每条集水槽所需孔眼面积：F= q / 、 2gh 4 =1

32、.2*0.02431 /( 0.62*(2*9.81*0.07) ° .5 ) =0.04m 2孔径 d 取 25mm 每孔面积：a —d 20.0005 m 24集水槽两侧交织开孔，左右侧开孔数各为 40 个。2 / £ —W ——V 严 r L15集水槽上孔距：l=6500/40=162.5mm 。2.527. 集水总渠计算 集水总渠宽度：B = 0.9 (B Q 0.4= 0.9 ( 1.2 X 0.2431 ) 0.4= 0.55m 集水总渠起端水流断面假定为正方形，渠内水深为 0.6m ，考虑集水槽水流 进入集水总渠

33、时自由跌落，跌落高度取 0.1m ，同时考虑集水总渠顶与集水槽顶 相平，则集水总渠总高度为：H=0.6+0.1+0.5=1.2m 。2.528. 沉淀池进水设计 沉淀池进水采纳穿孔花墙，孔口总面积 A Q v 式中 A 2 —孔口总面积(m 2 ) v —孔口流速( ms )，一般在 0.15 m s 一下，本 设计中取 0.1m s A 20.2431/0.1 2.431m 2n= A 2 /a=2.431*10000/(20*10)=122 个 每个孔口的尺寸定为 20cm 10cm ，则孔口数为 122 个。进水孔位置应当在斜 管以下、沉泥区以上部位。2.5.2.

34、9. 排泥系统 为取得较好的排泥效果，采纳机械排泥，在池末端设集水坑，通过排泥管定 时开启阀门，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(每池一个)，坑的 尺寸为 50cm*50cm*50cm 。排泥管兼沉淀池放空管，其管径按下式计算 D= ( 0.7*B*L*H 0/t ) 0.5 = ( 0.7*6.5*12*3.5/3*3600 ) 0.5 =0.133m ，采纳 200mm 式中H0—— 池内平均水深， m ，此处为 3.4+0.1=3.5 t—— 放空时间， s ，此处按 3h 算。斜管沉淀池示意图，

35、如图下图所示砂滤料的有效直径d10=0.7mm 16 斜管沉淀池计算示意图 26 一般快滤池 2.6.1. 设计参数 单层石英砂滤料，密度 P s =2.65t/ m 3 ,滤料膨胀前孔隙率 n o =0.41 ； 设计流里：Q=21000n3/d=875m3/h = 0. 2431 m3/s ； 设计滤速：V = 8 10m/h, 取 10 m/h ; 冲洗强度：2 2 12 15L/m • s ,取 14 L/m • s ； 冲洗时间：t = 6mi n ； 冲洗周期：T=12h; 工作时间； t=24h. 2.6.2. 设计计算2.6.2.1. 冲洗强度冲洗强度 q

36、按阅历公式计算43.2d m 1.45 (e 0.35) 1.632 式中 dm—滤料平均粒径； e —滤层最大膨胀率，取 e= 40% ; 2 —水的运动黏滞度， 1.44 mm /s 与dm对应的滤料不匀称系数 u=1.5 所以，d m =0.9u d io =o.9 x 1.5 X 0. 7=0.945 mm ,1.45 1.632 冲洗强度 q 43.2 0.945 （。. 幕 . 35 ）— 14.12L/（sm 2 ）（1 0.4）1.44 . 2.6.22 滤池面积 24 】1 1111 . * W .W Wx .Tt Tt TL

37、丸 、n i i. V x CWWW? XXX.X 穿孔排泥管清水区 斜管区 配水区 (1 e) 0.632 集水槽17滤池实际工作时间 t o = 24 -（ 0.1 X 24）= 23.8 （ h ）12 （注：式中只考虑反冲洗时间，未考虑初滤水的排放时间）； 滤池总面积 F Q 2100088.24 m 2v 10* 23.8 滤池个数采纳 N=4 个， 双行并列布置； 2 2 单池面积 f=F/N=88.24/4=22.06m ，取 22.2m ; 每池平面尺寸采纳 L X B=6m X 3.7m 池的长宽比为 6/3.7=1.62 （符合设计规范，规范要求：1.5:1 2:1 滤池高

38、度支承层咼度 H 1 0.45 m滤料层咼度 H 2 0.7m砂面上水深 H 3 2m超咼（干弦）H 4 0.3m滤池总高 H H 1H 2H 3H 40.45 0.7 2 0.3 3.45m 2.623. 单池冲洗流量q 冲 fq 22.2 14.12 313.5L/s =0.314L/s 2.6.2.4. 冲洗排水槽 1）断面尺寸 两槽中心距采纳 a=3m 排水槽个数 n 1 =L/a=6/3=2 （个）槽长 l=B=3.7m 槽内流速，采纳 0.6m/s支管中心距采纳 s=0.25m 18排水槽采纳标准半圆形槽底断面形式，其末端断面模数为: 0 5 0 5 X=(q*l*a/4570/v

39、) .=(14.12*6*3/4570/0.6) .=0.30(m) 槽宽：b=2X=2*0.30=0.6m 。2) 设置高度 滤料层厚度采纳 H=0.7m 排水槽底厚度采纳 S =0.05m 槽顶位于滤层面以上的高度为：H b =eH+2.5x+ S +0.075=1.03m 3) 核算面积 排水槽平面总面积与单个滤池面积之比：2*2*x*l/f=2*0.3*6/22.2=0.24<0.25 2.6.2.5 集水渠 集水渠采纳矩形断面，渠宽采纳 b=0.75m 渠始端水深 H q H q 0.81( fq) 2/30.81 ( 22.2 14.12 ) 2/30.561m q1000b

40、 1000 0.75 集水渠底低于排水槽底的高度 Hn H mH q0.2 0.761m , 取 0.8m 。2.626. 配水系统 采纳大阻力配水系统，其配水干管采纳方形断面暗渠结构。(1) 配水干渠 干渠始端流速采纳v干 1.5m/s干渠始端流量 Q 干 q 冲 0.318m 3 /s 干渠断面积 A Q 干 /v 干 0.318/1.5 0.212m 2 ，取 0.25 干渠断面尺寸采纳 0.5 mx 0. 5m (2) 配水支管19支管总数 n 2 =2L/ S =2 X 6/0.25=48 (根) 支管流量 Q 支 Q 干 /n 20.318/48 0.0066m 3 / S支管直径

41、采纳d支75mm, 流速 v 支 Q 支 0.0066 1.50m/ SA 支 0.0044 支管长度 h B d g B (0.6 2 0.1), 1.45m 2 2 核算 l 1/ d 支 1.45/0.075 19.33 60 支管孔眼 孔眼总面积 f Q 与滤池面积 f 的比值 a ,米用 °24 % ，则 2 0.0025 22.2 0.0555m 孔径采纳d 0 12mm°.° 12m单孔面积 d 0 2/4 3.14 0.012 2/4 113 10 6 m 2 6 孔眼总数 n 3 / 0.0555/113 10 491（个）每一支管孔眼数（分两排交织排

42、列）为：n 4 门彳仇 491/60 8.2(个) , 取 8个 孔眼中心距 S 02l 1 /n 42 1.1/8 0.275m 孔眼平均流速 v 0q/(10 ) 14.12/(10 0.275) 5.13m/s2.627. 冲洗水箱 冲洗水箱与滤池合建，置于滤池操作室屋顶上 （1）容量 V 冲洗历时采纳 t ° =6min0.09 14.12 22.2 6 169.3m 3水箱内水深，采纳h箱3.5m圆形水箱直径 D 箱4V. 4 169.37.85m Y h 箱 3.5 (2) 设置高度 水箱底至冲洗排水箱的高差 H ，由以下几部分组成。V 1.5 (qft 060)/1000

43、 0.09qft 0备用水头 h 5 =mH 2 O 20 水箱与滤池间冲洗管道的水头损失h1管道流量 Q 冲 q 冲 0.854 m 3 /s 管径采纳 D 冲600mm ，管长l=7m 查水力计算表得： 中2.55m/S ， 1000i 13.5 冲洗管道上的主要配件及其局部阻力系数合计 7.38 2 2 hi il 冲 v /2g 13.5 70/1000 7.38 2.55 /(2 9.81) 3.39 mHO 配水系统水头损失 h 2 h 2 按阅历公式计算 2 2 2 2 h 2 8V 干 /(2g) 10V 支 /(2g) 8 1.5 /19.62 10 2.2 /19.62 3

44、.27 口战 0 承托层水头损失 h a 承托层厚度采纳 H=0.45m h 3 0.022H ° q 0.022 0.45 14 0.12mH 2 。 滤料层水头损失 h 4 h 4 ( 2 / 1 1)(1 m ° )L ° 3 式中 2 —滤料的密度，石英砂为2 .65t/m ； 1 —水的密度， t/m; m0—滤料层膨胀前的孔隙率(石英砂为 0.41 ); L ° —滤料层厚度， m 所以 h 4 (2.65/1 1)(1 0.41) 0.7 0.68 mH2O则 H h h 2 h 3 h 4 馆 3.

45、39 3.27 0.12 0.68 1.5 8.96mH 2 。2.628. 反冲洗水泵计算 水泵所需的供水量 :Q = qf = 14.12 ）22.2 = 313.4L/S 清水池至滤池间冲洗管道中的总水头损失：h 6 = 1.0m21则 H=8.96+ h 6 =9.96mH 2 O ; 设冲洗水泵三台，两用一备。水泵型号为 300S12A, 其特性为：Q=160L/s,H=10.81m, 配备 Y90S-2 型电动机，功率 N=95Kw 电压 V=380V 在清水池和滤池旁边设反冲洗泵房，水泵竖向并排排列布置，泵房平面尺 寸为：L X B = 11.2m X 5.4m 。2.7. 消毒

46、 2.7.1. 加 药量的确定 最大投氯量为 a=3mg/L 加氯量为：Q 3mg . l 8.0 10 4m 3d 0.001 10 kg h 储氯量（按一 20 天考虑）为：M 储备量 10kg / h 24 20 4800kg 2.7.1. 加氯间的布置 加氯间靠近滤池和清水池，在加氯间、氯库低处各设排风扇一个，换气量每小时 8 12 次，并安装漏气探测器，其位置在室内地面以上 20cm 设置漏气报警仪， 当检测的漏气量达到 2 3mg/kg 时即报警，切换有关阀门，切断氯源，同时排风 扇动作。为搬运氯瓶便利，氯库内设单轨电动葫芦一个，轨道在氯瓶正上方，轨道通到氯 库大门以外。加氯间外布置防毒面具、抢救材料和工具箱，照明和通风设备在室外设开关。在加氯间引入一根 DN50 的给水管，水压大于 2OmHO, 供加氯机投药用；在氯库 引入 DN32给水管，通向氯瓶上空，供喷淋用28 清水池 2.8.1. 设计参数 单组设计规模：Q=2 万 md 2.8.2. 设计计算 设计供水量：Q=2 X 1.05=2.1 万 nn/d (考虑水厂自用水量) 清水池的