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1、目 录第一章 总 论- 4 -1.1设计任务及要求- 4 -1.1.1设计题目- 4 -1.1.2设计背景- 4 -1.1.3设计任务- 4 -1.2原始资料与水质分析- 4 -1.2.1设计水量- 4 -1.2.2地质条件- 4 -1.2.3气象条件- 4 -1.2.4原水水质及分析- 5 -第二章 设计原则与净水工艺选择- 6 -2.1设计原则- 6 -2.2厂址选择- 6 -2.3工艺选择- 7 -2.3.1选择依据- 7 -2.3.2常见处理工艺- 8 -2.3.3工艺选择- 9 -第三章 净水构筑物及其计算- 9 -3.1配水井- 9 -3.2混凝剂类型及加药间- 9 -3.2.1混
2、凝剂- 9 -3.2.2混凝剂的投加- 11 -3.2.3溶解池、溶药池设计计算- 12 -3.2.4加药间及药库布置- 13 -3.3混合设施- 13 -3.3.1混合方式- 13 -3.3.2机械混合池- 15 -3.4隔板絮凝池- 17 -3.4.1一般要求- 17 -3.4.2设计计算- 17 - 3.5平流沉淀池设计计算- 22 -3.6普通快滤池设计计算- 26 -3.6.1已知条件- 26 -3.6.2 设计计算- 26 -3.7加氯设备- 32 -3.7.1 加氯量的确定- 32 -3.7.2 加氯设备- 33 -3.7.3 加氯间- 33 -3.8 清水池设计计算- 33 -
3、3.8.1 平面尺寸计算- 33 -3.8.2 管道系统- 34 -3.8.3清水池布置- 35 -第四章 净水厂总体布置设计计算- 36 -4.1工艺流程布置设计- 36 -4.2平面布置设计- 36 -4.3高程布置设计- 37 -4.3.1各构筑物间连接管中流速计算- 37 -4.3.2各构筑物间水头损失计算- 38 -小 结- 39 -参考文献- 41 -第一章 总 论1.1设计任务及要求1.1.1设计题目城市给水处理厂方案设计1.1.2设计背景某市位于河南省近年来，由于经济的发展、城市化进程的加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，
4、决定新建一座给水处理厂。1.1.3设计任务设计规模：该净水厂总设计规模为1310m3/d。即设计流量为5417m3/h,征地面积约40000m2。设计要求：完成水源水质评价，设计包括工艺确定、主体处理构筑物初步设计计算、厂区平面、系统高程和主要管网布置等。设计成果：设计说明及计算书1份（总篇幅1万字以上），包括：目录、原始资料、系统选择、处理工艺设计计算、平面及高程等内容。完成给水处理厂平面图（1：500）和处理系统高程图（1：100）1张。1.2原始资料与水质分析1.2.1设计水量满足最高日供水量 1310m3/d1.2.2地质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，
5、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。1.2.3气象条件项目所在地，属暖温带、半湿润大陆季风气候，四季分明。春季干旱风沙多，夏季炎热雨集中，秋季凉爽温差大，冬季寒冷雨雪少。盛行风向：夏季南风，冬季东北风。年平均气温14.0，最热月平均气温(7月份)27.1，最冷月平均气温(1月份)-0.5，平均日照时数2267.6小时，无霜期(年平均)214天
6、，年平均降雨量627.5mm，年最大降雨量948.4mm，年最小降雨量248.2mm，年主导风向为NNE风和SSW风。最大风速28m/秒，年平均风速3.0m/秒，最大冻土深度2l0mm。主导风向为东北方向。1.2.4原水水质及分析 原水水质资料 表1 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/Ll当H/D04时，e=l当H/D04时，el层间距S0m(1.01.5)D0(1.01.5)D0安装位置要求相邻两层桨交叉90安装2.设计计算采用两座圆形混合池，则n=3，取
7、混合时间T=60s（1）有效容积 （2）混合池直径D=3.3m 则混合池水深： 超高为0.3m，混合池总高为3.8m。（3）搅拌尺寸的计算 由于H:D2，符合规范。（4）单池冲洗流量 （5）冲洗排水槽断面尺寸两槽中心距采用a=2.0m排水槽个数槽长 槽内流速，采用0.6排水槽采用标准半圆形槽底断面形式，其末端断面模数为：槽的断面尺寸，见图4-1集水渠与排水槽的平面布置，见图4-2。设置高度滤料层厚度采用排水槽底厚度采用槽顶位于滤层面以上的高度为：核算面积排水槽平面总面积与单个滤池面积之比为：（6）集水渠集水渠采用矩形断面，渠宽采用b=0.75m渠始端水深 集水渠底部低于排水槽底部的高度 （7）
8、配水系统采用大阻力配水系统，其配水干管采用方形断面暗渠结构。配水干渠干渠始端流速采用 干渠始端流量 干渠断面积 采用0.49m2干渠断面采用干渠壁厚采用 配水支管支管中心距采用 支管总数 支管流量 支管直径采用 ，流速 直管长度 核算 支管孔眼孔眼总面积与滤池面积的比值，采用，则孔径采用 单孔面积 孔眼总数 每一支管孔眼数（分两排交错排列）为：孔眼中心距 孔眼平均流速 由得即（8）冲洗水箱容量 水箱内水深，采用圆形水箱直径 设置高度水箱底至冲洗排水箱的高差 ，由下列几部分组成。a. 水箱与滤池间冲洗管道的水头损失管道流量 管径采用 管长 查水力计算表得：；1000i=13.5冲洗管道上的主要配
9、件极其局部阻力系数列于表4-1合计表4-1冲洗管配件及阻力系数b. 配水系统水头损失 也可按下述经验公式计算c. 承托层水头损失 承托层厚度采取 d. 滤料层水头损失 式中 滤料的密度，石英砂为； 水的密度，； 滤料层膨胀前的孔隙率（石英砂为0.41）； 滤料层厚度，m。所以 c.备用水头取（9）管廊内的主干管渠滤站的12个水池成双行对称布置，每侧6个滤池。浑水进水、废水排除及过滤后清水引出均采用暗渠输送，冲洗水进水采用管道。各主干管的计算结果列于表4-2表4-2 主干管渠参数管渠名称流量/(m3/s)流速/(m/s)管渠截面积/m2管渠断面有效尺寸/m浑水进水渠1521.01.52清水进水渠
10、1.521.21.27冲洗进水管0.8762.550.28废水排水渠0.8761.20.603.7加氯设备3.7.1 加氯量的确定设计加氯量应根据试验或相似条件下水厂的运行经验，按最大用量确定，并应使余氯量符合生活饮用水卫生规定的要求。氯与水的接触时间不小于30分钟。1.加氯量为：q=bQ式中： Q 设计水量，m3/d；q每天的投氯量，g/d； b加氯量，g/ m3，一般取0.51.0 g/ m3 (水处理工程设计计算第7章)，本设计采用1.0 g/ m3。q=bQ=1.0=g/d=130kg/d2.储氯量储氯量按一个月考虑G=30q=30130=3900kg/月3.7.2 加氯设备1.本设计
11、采用ZJ-型加氯机两台，交替使用，每台加氯机加氯量为0.59.0 kg/ h。加氯机外形尺寸为：高宽=330mm370mm。加氯机安装在墙上，安装高度在地面以上1.5m，两台加氯机之间净距为0.8m。2.采用容量为500kg的氯瓶，氯瓶外形尺寸为外径600mm，瓶高1800mm。氯瓶自重146kg，公称压力2MPa。氯瓶采用两组，每组7个，一组使用，一组备用，每组使用周期约35d。3.7.3 加氯间在加氯间低处设排风扇一个，换气量每小时812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23mg/kg时即报警，切换有关阀门，切断氯源，同时排风扇动作。加氯
12、间平面尺寸：长3.0m，宽9.0m；氯库平面尺寸为：长12.0m，宽9.0m13。3.8 清水池设计计算3.8.1 平面尺寸计算1.清水池的有效容积清水池的有效容积包括调节容积、消防贮水量和水厂自用水量的调节量。清水池的总有效容积：V=kQ式中：V清水池的总有效容积，m3； k 经验系数，一般为1020取为10（水处理工程设计计算第7章）； Q设计供水量，m3/d，为m3/d。V=0.1=13000 m3清水池设2座，则每座清水池的有效容积V1为：V1=V/2=13000/2=6500m32.清水池的平面尺寸每座清水池的面积A= V1/h式中： A每座清水池的面积，m2；h 清水池的有效水深，
13、m。设计中取h=4.0mA=6500/4=1625 m2取清水池宽度B为30m，则清水池长度L为：L= A/B=1625/30=54.12m清水池超高h1取为0.5m，清水池总高H为:H=h1+h=0.5+4.0=4.5m3.8.2 管道系统1.清水池的进水管D1=Q/(40.785v)1/2式中：D1清水池进水管管径，m；v进水管管内流速，m/s，一般采用0.71.0 m/s。设计中取v=0.7 m/sD1=1.505/(40.7850.7) 1/2=0.82m设计中取进水管管径为DN800，进水管内实际流速为0.6m/s。2.清水池的出水管由于用户的用水量时时变化，清水池的出水管应按出水最
14、大流量计：Q1=KQ/24式中：Q1最大流量，m3/h；K时变化系数，一般取1.32.5，本设计取为1.5；Q设计水量，m3/d。Q1=1.5/24=8125 m3/h=2.26m3/s出水管管径D2=Q/(40.785v1) 1/2式中： D2清水池出水管管径，m;v1 进水管管内流速，m/s，一般采用0.71.0 m/s.设计中取v1=0.7 m/sD2=2.26/(40.7850.7)1/2=1.01m设计中取出水管管经为DN900，出水管内实际流速为0.68 m/s。3.清水池的溢流管溢流管的直径与进水管管径相同，取为DN800。在溢流管管端设喇叭口，管上不设阀门。出口设置网罩，防止虫类进入池内