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1、 目 录第一章 总 论11.1设计任务及要求11.2 原始资料及分析1第二章 设计原则与净水工艺选择62.1 设计原则62.2 厂址选择62.3 工艺流程7第三章 预处理设施及配水井103.1 设计水量103.2 预处理的设施及参数103.3 配水井10第四章 混凝设施114.1 混凝剂114.2 混凝剂的配置134.3 混合设施164.4 絮凝设施22第五章 沉淀池295.1 沉淀池平面尺寸295.2 进出水系统295.3 排泥设施295.4 水力校核29第六章 过滤池336.1普通快滤池的属性336.2普通快滤池的设计34第七章 消毒设施417.1 加氯量及储氯量417.2 加氯设备417
2、.3 泄氯控制417.4 加氯间布置43第八章 清水池458.1清水池平面尺寸计算458.2管道系统458.3清水池布置46第九章 给水厂布置489.1水厂的平面布置489.2水厂的高程布置50总结与感想52参考文献54 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，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1210m3/d。即设计流量为5000m3/h,征地面积约40000m2
3、。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 原始资料及分析1.2.1设计规模该净水厂总设计规模为12104m3/d。征地面积约40000m2。1.2.2原水水质及分析1.原水水质资料 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
4、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安装本设计采用圆形桨板式机械混合池对药剂和水进行混合。1.已知条件 设计水量Q=120000=5000，池数n=2个2设计计算池体尺寸的计算 有效容积取混合时间T=40s，则 混合池高度机械混合池尺寸及有关参数选定：直径:D=3.5m 水深:取超高为0.45，则：池体总高:H=H1+0.45(超高)=3.35m搅拌设施的计算 桨板尺寸搅拌器外缘速度:v=3.0m/s(一般采用1.03.0m/s,这里取3.0m/s)搅拌器直径：d=(2/3)D=2.33m，设计中
5、取2.0 m搅拌器宽度：B=0.1D=0.35m，设计中取0.3 m搅拌器层数：因H:D1.21.3，设计中取1层搅拌器叶数:Z=4 搅拌器距池底高度：0.5d=1.0m 搅拌转速 搅拌器角速度 轴功率取阻力系数，搅拌器层数层，搅拌器半径，则 所需轴功率取水的动力黏度，速度梯度，则 ，满足要求。 电动机功率取传动机械效率，则桨板式机械混合池布置如下图所示 4.4絮凝设施4.4.1一般要求1.絮凝过程中速度梯度G或絮凝流速应逐渐由大到小；2.絮凝池要有足够的絮凝时间，一般宜在1030min，低浊、低温水宜采用较大者；3.絮凝池的平均速度梯度G一般在3060s-1之间，GT值达104105，以保证
6、絮凝过程的充分与完善；4.絮凝池应尽量与沉淀池合并建造，避免用管渠连接。如需用管渠连接时，管渠中的流速应小于0.15m/s，并避免流速突然升高或水头跌落；5.为避免已形成絮体的破碎，絮凝池出水穿孔墙的过孔流速宜小于0.10m/s；6.应避免絮体在絮凝池中沉淀。如难以避免时，应采取相应排泥措施。4.4.2絮凝设施的设计1已知条件采用四组絮凝池絮凝时间T=20min有效水深H=4.5m 2设计计算（1）单组絮凝池流量Q=0=（2）单池有效容积V=QT=（3）每组池子面积AA=92.6（4）每组池子的净宽为了与沉淀池配合，每组絮凝池的净长=10.3m，则池子的净宽=9m（5）絮凝池的布置絮凝池的絮凝
7、过程为三段：第一段； 第二段； 第三段；将絮凝池垂直水流方向分为9格，每格净宽为1.14m，每三格为一絮凝段，第一二、三格采用单通道异波折板；第四、五、六格采用单通道同波折板；第七、八、九格采用直板。（6）折板尺寸及布置（如图3.6所示）折板采用钢丝水泥板，折板宽度0.5m，厚度0.06m，折角90,折板净长度0.8m。9050070060350图3.6 折板尺寸示意图（7）絮凝池长度L和宽度B 考虑折板所占宽度为0.07,池壁厚200mm，池底厚300mm,絮凝池的实际宽度B=9.12m；考虑隔板所占长度为0.2m, 絮凝池的实际长度L=11.9m,超高0.3m因此，由以上计算尺寸对絮凝池进
8、行平面布置，絮凝池平面图如图3.7所示。图3.7 折板絮凝池平面布置图（8）各折板的间距及实际流速第一、二、三格： ,取b=1.02m第四、五、六格： ,取b=1.5m第七、八、九格： ，取b=3.1m 图3.8 折板絮凝池计算简图（9）水头损失h 计算参照图3.8。第一、二、三格为单通道异波折板 式中 总水头损失，m； 一个缩放组合的水头损失,m； 转弯或孔洞的水头损失，m； n缩放组合的个数； 渐放段水头损失，m； 渐放段段阻力系数； 渐缩段阻力系数； 转弯或孔洞处阻力系数； 相对峰的断面积，； 相对谷的断面积，； 峰速，m/s； 谷速，m/s； 转弯或孔洞处流速，。第一格通道数为4，单通
9、道的缩放组合个数为4个，n=4。； ； ； ；上转、下转弯各为两次，取转弯髙为1.5m，；渐放段水头损失： 渐缩段水头损失： 转弯或孔洞的水头损失： 则： = =0.077m第二、三格的计算同第一格。第四格为单通道折板式中 每一转弯的阻力系数；n转弯的个数； v板间流速,m/s； 同上。计算数据如下：第四格通道数为4，单通道转弯数为6，。折角为90，则240.0196=0.0926第五、六格的计算同第四格。第七格为单通道直板：式中 转弯处阻力系数；n转弯次数； v平均流速，m/s。其计算数据如下： 第七格通道数为3，两块直板180，转弯次数，进口、出口孔洞2个；180转弯，进口孔；v=0.10
10、m/s（10）絮凝池各段的停留时间第一、二、三格水流停留时间为： 第四、五、六格均为 第七、八、九格水流停留时间为：（11）絮凝池各段的G值式中 G速度梯度（）； 水的容重（）； 水的动力粘度（） ； T反应时间（）水温为20， 第一段（异波折板）：第二段（同波折板）：第三段（直板） ：絮凝段絮凝时间（s）水头损失（m）G( )第一絮凝段394.020.07794.63第二絮凝段394.020.092654.63第三絮凝段397.50.00421.07合计1185.540.174170.33则可求得GT值： 第五章 沉淀池本次设计采用平流沉淀池5.1沉淀池平面尺寸1.已知条件水厂设计流量Q=1
11、20000=5000，沉淀池个数采用4个，沉淀时间，沉淀池内平均水平流速。2. 设计计算（1）单池容积 W（2）单池池长L 采用76m（3）单池宽度B 取沉淀池有效水深h=3m,则 采用9m(为配合絮凝池的宽度) 每池中间设一个导流墙，则每格宽度为： （4）校核 沉淀池长宽比：，满足要求； 沉淀池长深比：，满足要求。5.2进出水系统5.2.1进水系统（1）进水穿孔墙沉淀池的配水，采用穿孔花墙进水方式。墙长9m，墙高3.3m（有效水深3m，用机械刮泥装置排泥，其积泥厚度0.1m，超高0.2m）（2）穿孔墙孔洞总面积A 孔洞处采用流速，则 （3）孔洞个数N 每个孔口采用矩形的半砖空洞，其尺寸为0.
12、12m0.16m，则 个 取局部阻力系数 则进口水头损失 可以看出，计算得出的进水部分水头损失非常小，为了安全，此处取为0.05m。（4）布水墙布水墙示意图5.2.2出水部分（1） 沉淀池的出口布置要求在池宽方向上均匀集水，并尽量滗取上层澄清 水，减小下层沉淀水的卷起，采用穿孔集水槽。沿池长方向布置6条穿孔集水槽，中间为2条集水渠，为施工方便槽底平坡。指形槽的中心距 ： 则每条集水槽长为：每槽集水量为：查给水排水计算手册第3册得槽宽为0.2m,槽高为0.54m。集水槽双侧开孔，孔径，孔数为115个，孔距6cm。 每条集水渠的流量为： 假定集水渠起端的水流截面为正方形，则渠宽度为： 为方便施工采
13、用0.7m，起端水深0.78m。考虑到集水槽水流进入集水渠时应自由跌水，跌落高度取0.08m，即集水槽底应高于集水渠起端水面0.08m。同时考虑到集水槽顶与集水渠顶相平，则集水渠总高度为： 出水管流速，则直径为：（2）沉淀池的出水采用薄壁溢流堰，渠道断面采用矩形，堰口应保证水平。取溢流堰的堰上负荷，则溢流堰的总堰长 出水堰的堰口标高能通过螺栓上下调节，以适应水位变化。取渠道宽度，则出水渠起端水深： 为保证自由溢水，出水渠的超高定为0.1m，则渠道深度为0.50m。出水渠道的总深设为1.1m，跌水高度0.24m。5.3排泥设施 为取得较好的排泥效果，可采用机械排泥。既在池末端设集水坑，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，坡向末端积泥坑（每池一个），坑的尺寸为50cm50cm50cm。 排泥管兼沉淀池放空管，其直径应按下式计算 采用300mm式中 H池内平均水深，m，此处为3+0.1=3.1m； t放空时间，s，此处按3h计