给水厂设计说明书.docx

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1、目录一、设计概要41.1设计题目41.2设计任务41.3原始资料41.3.1 工程设计背景41.3.2 设计规模41.3.3基础资料及处理要求5二、总体设计72.1设计原则72.2 厂址选择72.3 水厂工艺流程选择82.4 水处理工艺的选择92.4.1 混凝92.4.2 沉淀132.4.3 过滤152.4.4 消毒16三、净水构筑物的设计计算183.1 配水井设计计算183.1.1 配水井设置183.1.2 配水井有效体积183.1.3 配水井尺寸确定183.2加药间设计计算183.2.1混凝剂剂量183.2.2混凝剂的投加193.2.3 加药间及药库的设计213.3混合设备设计223.4

2、反应池设计263.4.1 设计参数263.4.2 反应池尺寸计算和确定263.4.3 网格的设计布置273.4.4 水头损失计算293.4.5 校核303.5 沉淀池的设计与计算313.5.1 设计流量313.5.2 平面尺寸计算313.5.3 校核323.5.4 进水穿孔墙设计333.5.5 出水系统设计333.5.6 沉淀池的放空管353.5.7 排泥设施选择353.5.8 沉淀池的总高度354.1 高程布置474.1.1 管渠水力计算474.1.2 给水处理构筑物高程计算484.4.3给水处理构筑物高程布置49一、设计概要1.1设计题目 城市给水处理厂方案设计(工艺 )1.2设计任务1)

3、 主要任务：完成城市给水处理厂方案设计。设计规模为190000m3/d。 原水水质资料、地形地址、气象条件等参数见附 城市给水处理厂课程设计基础资料2) 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。3) 设计成果：设计说明及计算书1份，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。4) 图纸要求：给水处理厂平面图（1：500）；处理系统高程图（1：100）； 重要构筑物(混凝沉淀池/滤池)工艺设计的三视图12张；1.3原始资料1.3.1 工程设计背景某市位于广东省中南部，北接广州，南连深圳，是近年来珠江

4、三角洲经济发展和城市化进程较快的地区。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，原有水处理厂的生产能力已不能满足要求，对经济发展和人民生活造成了严重影响，为缓解这一矛盾，经市政府部门研究并上报请上级主管部门批准，决定在东江南支流南岸、鳌峙塘新建一座给水处理厂。1.3.2 设计规模 该净水厂总设计规模为180000m3/d。征地面积约40000m2，地形图见附图。1.3.3基础资料及处理要求（1）原水水质表1-1 东江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

5、肠菌群个/L920015锌mg/L0.054色度色度单位2016BOD5mg/L1.965嗅和味-17阴离子合成剂mg/L-6肉眼可见物微粒18溶解性总固体mg/L1077pH7.3719氨氮mg/L0.148总硬度(CaCO3)mg/L4220亚硝酸盐氮mg/L0.0559总碱度mg/L47.521硝酸盐氮mg/L0.1510氯化物mg/L15.222耗氧量mg/L2.4911硫酸盐mg/L13.323溶解氧mg/L6.9712总铁mg/L0.17（2）地址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，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

6、，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。（3）气象条件 项目所在地属于亚热带海洋性气候，阳光充足，雨量充沛，多年平均气温22，绝对最高温度38.2(94.7.2)，绝对最低温度0.5(57.2.11)，年平均霜冻日3.6天，最多10天。年平均日照时数1932小时，年平均降雨量1788.6mm，日最大降雨量367.8mm(81.7.1)，年平均相对湿度79。主导风向东北。（4）处理要求 出厂水水质指标满足生活饮用水卫生

7、标准（GB57492006）的相关要求。二、总体设计2.1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，并按原水水质最不利情况进行校核。水厂自用水量取决于所采用的处理方法、构筑物类型及原水水质等因素，城镇水厂自用水量一般采用供水量的5%10%，必要时可通过计算确定。(2) 水厂应按近期设计，并考虑远期发展。根据使用要求及技术经济合理性等因素，对近期工程亦可做分期建设的可能安排。对于扩建、改建工程，应从实际出发，充分发挥原有设施的效能，并应考虑与原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、主要设备

8、应有备用量；处理构筑物一般不设备用量，但可通过适当的技术措施，在设计允许范围内提高运行负荷。(4) 水厂自动化程度，应本着提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。如果采用现行规范中尚未列入的新技术、新工艺、新设备和新材料，则必须通过科学论证，确证行之有效，方可付诸工程实际。但对与确实行之有效、经济效益高、技术先进的新工艺、新设备和新材料，应积极采用，不必受现行设计规范的约束。2.2 厂址选择在选择厂址时，一般应考虑以下几个问题：(1) 厂址应选择在工程地质条件较

9、好的地方，一般选在地下水位低，承载力较大，湿陷性等级不高，岩石较少的地层，以降低工程造价和便于施工。(2) 水厂尽可能选择在不受洪水威胁的地方，否则应考虑防洪措施。(3) 水厂应尽量设置在交通方便、靠近电源的地方，以利于施工管理和降低输电线路的造价，并考虑沉淀池排泥及滤池冲洗水排除方便。(4) 当取水地点距离用水区较远时，水厂一般设置在取水构筑物附近，通常与取水构筑物建在一起，当取水地点距离用水区较近时，厂址选择有两种方案，一是将水厂设置在取水构筑物附近；另一是将水厂设置在离用水区较近的地方。前一种方案主要优点是：水厂和取水构筑物可集中管理，节省水厂自用水（如滤池冲洗和沉淀池排泥）的输水费用并

10、便于沉淀池排泥和滤池冲洗水排除，特别对浊度较高的水源而言。但从水厂至主要用水区的输水管道口径要增大，管道承压较高，从而增加了输水管道的造价，特别是当城市用水量逐时变化系数较大及输水管道较长时；或者需在主要用水区增设配水厂（消毒、调节和加压），净化后的水由水厂送至配水厂，再由配水厂送入管网，这样也增加了给水系统的设施和管理工作。后一种方案优缺点与前者正相反。对于高浊度水源，也可将预沉构筑物与取水构筑物建在一起，水厂其余部分设置在主要用水区附近。以上不同方案应综合考虑各种因素并结合其他具体情况，通过技术经济比较确定。本设计按照上述原则并结合该市具体情况，水厂设于靠近水源地的地方，具体位置见平面图。

11、2.3 水厂工艺流程选择给水处理方法和工艺流程的选择，应根据原水水质及设计生产能力等因素，通过调查研究、必要的实验并参考相似条件下处理构筑物的运行经验，经技术经济比较后确定。结合各水质特点，对部分水处理工艺流程进行对比选择。部分水处理工艺流程的对比见下表。净水工艺流程适用条件原水简单处理（如用筛网过滤）水质要求不高，如某些工业冷却用水，原水混凝沉淀或澄清过滤消毒一般进水浊度不大于20003000NTU，短时间内可达500010000NTU原水接触过滤消毒进水浊度一般不大于25NTU，水质较稳定且无藻内繁殖原水混凝沉淀过滤消毒（洪水期）山溪河流。水质经常清晰，洪水时含泥沙量较高原水混凝气浮过滤消

12、毒经常浊度较低，短时间不超过100NTU原水（调蓄预沉或自然预沉或混凝预沉）混凝沉淀或澄清过滤消毒高浊度水二级沉淀（澄清）工艺，适用于含沙量大、砂峰持续时间较长的原水处理原水混凝气浮（沉淀）过滤消毒经常浊度较低，采用气浮澄清；洪水期浊度较高，则采用沉淀工艺表2-1 部分水工艺流程对比根据本市水质特点，选择流程：原水混凝沉淀过滤消毒。 2.4 水处理工艺的选择 由水源水质分析结果可知，该市水源地水质较好，满足地表水环境质量标准（GB38382002）中集中式生活饮用水地表水源地水质标准。净水流程中各主要工艺方案设计如下；2.4.1 混凝2.4.1.1混凝剂的选择与投加1)混凝剂的选择混凝剂优缺点

13、精制硫酸铝Al3(SO4)218H2O制造工艺复杂，水解作用缓慢；含无水硫酸铝50%52%；适用于水温为20到40。当PH=4-7时，主要去除有机物；PH=5.77.8时，主要去除悬浮物；PH=6.47.8时，处理浊度高，色度低（小于30度）的水。粗制硫酸铝Al3(SO4)218H2O制造工艺简单，价格低；设计时，含无水硫酸铝一般可采用20%25%；含有20%30%不溶物，其他同精制硫酸铝硫酸亚铁FeSO47H2O絮体形成较快，沉淀时间短；使用于碱度高、浊度高，PH=8.1-9.6，混凝作用好，但原水色度较高时不宜采用；当PH较低时，常用氯氧化物使铁氧化成三价，腐蚀性较高。三氯化铁FeCl36

14、H2O不受水温影响，絮体大，沉淀速度快，效果好。易溶解，易混合，残渣少。 对金属（尤其对铁）腐蚀性大，对混凝土亦腐蚀，对塑料会因发热而引起变形。原水PH=6.08.4之间为宜，当原水碱度不足时应加适量石灰；处理低浊水时效果不显著聚合氯化铝PAC净化效率高，用药量少，出水浊度低，色度小，过滤性能好，原水浊度高时尤为显著。温度适应性高，PH值使用范围宽（PH=59），因而可调PH值。操作方便，腐蚀性小，劳动条件好，成本低。聚丙烯酰胺PAM处理高浊度水池效果显著，既可保证水质，又可减少混凝剂用量和沉淀池容积，目前被认为是处理高浊水最有效的絮凝剂之一，适当水解后，效果提高，常与其他混凝剂配合使用或作助

15、凝剂，其单体丙烯酰胺有毒，用于饮用水净化应控制用量。表2-2 各混凝剂的对比综上所述，选择投加混凝剂聚合氯化铝PAC。2) 混凝剂投加方式选择表2-3 投加方式的对比混凝剂投加方式优缺点水泵投加采用计量泵投加，不需另设计量设备。水射器投加设备简单，使用方便，但水射器效率较低，且易磨损。重力投加将溶液池架高，利用重力将药液投入水泵压水管或混合设施入口处，这种投加方式安全可靠，但溶液池位置较高。综上所述，本设计采用计量泵投加混凝剂。2.4.1.2 混合设备在给排水处理过程中原水与混凝剂，助凝剂等药剂的充分混合是使反应完善，从而使得后处理流程取得良好效果的最基本条件。混合是取得良好絮凝效果的重要前提

16、，影响混合效果的因素很多，如药剂的品种、浓度、原水温度、水中颗粒的性质、大小等。混凝药剂投入原水后，应快速、均匀的分散于水中。混合方式有水泵混合、管道混合、静态混合器、机械搅拌混合、扩散混合器、跌水混合器等。表2-4各混合方式的特点方式优缺点适用条件水泵混合优点：设备简单混合充分，效果较好。不另消耗动能。缺点：吸水管较多时，投药设备要增加，安装、管理较 麻烦。配合加药自动控制较困难。G值相对较低。适用于一级泵房离处理构筑物120m以内的水厂。静态混合器优点：设备简单，维护管理方便。不需土建构筑物。 在设计流量范围，混合效果较好。缺点：运行水量变化影响效果。水头损失较大。混 合器构造太复杂。适用

17、于水量变化不大的各种规模的水厂。扩散混合器优点：不需外加动力设备.不需土建构筑物。不占地。缺点：混合效果受水量变化有一定的影响。适用于中等规模的水厂。方式优缺点适用条件跌水混合优点： 利用水头的跌落扩散药剂。受水量变化影响 较小不需外加动力设备。缺点：药剂的扩散不易完全均匀。需建混合池。容 易夹带气泡。适用于各种规模的水厂，特别当重力流进水水头有富余时。机械混合优点：混合效果较好。水头损失较小。混合效果基 本上不受水量的变化影响。缺点：需耗动能。管理维护较复杂。需建混合池。适用于各种规模的水厂。综上所述，为使运行简单且取得较好的混合效果本设计采用机械混合器。2.4.1.3 絮凝设备絮凝池形式的

18、选择和絮凝时间的采用，应根据原水水质情况和相似条件下的运行经验或通过试验确定。 (1)隔板式絮凝池往复式隔板絮凝池 优点：絮凝效果好，构造简单，施工方便。 缺点：容积较大，水头损失较大，转折处矾花易破碎。 适用条件：水量大于30000m3/d的水厂，水量变动小者。回转式隔板絮凝池 优点：絮凝效果好，水头损失小，构造简单，管理方便。 缺点：出水流量不易分配均匀，出口处易积泥。 适用条件：水量大于30000m3/d的水厂，水量变动小者，改建和扩建旧 池时适用。 (2)旋流式絮凝池 优点：容积小，水头损失较小。 缺点：池子较深，地下水位高处施工较困难，絮凝效果较差。 适用条件：一般用于中小型水厂。

19、(3)折板絮凝池 优点：絮凝效果好，絮凝时间短，容积较小。 缺点：构造较隔板絮凝池复杂，造价较高。 适用条件：流量变化较小的中小型水厂。 (4)涡流式絮凝池 优点：絮凝时间短，容积小，造价较低。 缺点：池子较深，锥底施工较困难，絮凝效果较差。 适用条件：水量小于30000m3/d的水厂。 (5)网格、栅条絮凝池 优点：絮凝池效果好，水头损失小，凝聚时间短。 缺点：末端池底易积泥。 (6)机械絮凝池 优点：絮凝效果好，水头损失小，可适应水质、水量变化。 缺点：需机械设备和经常维修。 适用条件：大小水量均适用，并能适应水量变动较大者。 (7)悬浮絮凝池加隔板絮凝池 优点：絮凝效果好，水头损失较小，

20、造价较低。 缺点：斜挡板在结构上处理较困难，重颗粒泥砂易堵塞在斜挡板底部。综上所述，考虑絮凝效果本设计采用网格絮凝池。2.4.2 沉淀选择沉淀池类型时，应根据原水水质、设计生产能力、处理后水质要求，并考虑原水水湿变化、处理水量均匀程度以及是否连续运转等因素，结合当地条件通过技术经济比较确定沉淀池的个数或能够单独排空的分格数不宜少于2个。经过混凝沉淀的水，在进入滤池前的浑浊度一般不宜超过10度，遇高浊度原水或低湿低浊度原水时，不宜超过15度。设计沉淀池时需要考虑均匀配水和均匀集水，沉淀池积泥区的容积，应根据进出水的悬浮物含量、处理水量、排泥周期和浓度等因素通过计算确定。当沉淀池排泥次数较多时，宜

21、采用机械化或自动化排泥装置，应设取样装置。 (1)平流式沉淀池优点：造价较低，操作管理方便，施工较简单；对原水浊度适应性强，处 理效果稳定，采用机械排泥设施时，排泥效果好。缺点：采用机械排泥设施时，需要维护机械排泥设备；占地面积大，水力 排泥时，排泥困难。适用条件：一般适用于大中型水厂。 (2)斜管（板）沉淀池优点：沉淀效率高，池体小，占地小。缺点：斜管（板）耗材多，对原水浊度适应性较平流池差；不设排泥装置 时，排泥困难，设排泥装置时，维护管理麻烦。适用条件：尤其适用于沉淀池改造扩建和挖潜。 (3)竖流式沉淀池优点：排泥较方便，占地面积小。缺点：上升流速受颗粒下沉速度所限，出水量小，一般沉淀效

22、果较差，施 工较平流式困难。适用条件：一般用于小型净水厂，常用于地下水位较低时。 (4)辐流式沉淀池优点：沉淀效果好。缺点：基建投资大，费用高，刮泥机维护管理较复杂，金属耗量大，施工 较困难适用条件：一般用于大中型净水厂，在高浊度水地区，作预沉淀池。 综上所述，结合以上优缺点，本设计采用平流式沉淀池。2.4.3 过滤供生活饮用水的滤池出水水质经消毒后应符合现行生活饮用水卫生标准的要求；供生产用水的过滤池出水水质，应符合生产工艺要求；滤池形式的选择，应根据设计生产能力、原水水质和工艺流程的高程布置等因素，结合当地条件，通过技术经济比较确定。 (1)普通快滤池 单层砂滤料 优点：材料易得，价格低；

23、大阻力配水系统，单池面积较大，可采用减 速过滤，水质好； 缺点：阀门多，价格高，易损坏，需设有全套冲洗设备； 适用条件：一般用于大中水厂，单池面积不宜大于100m2。 无烟煤石英砂双层滤料 优点：含污能力大，可采用较大滤速；可采用减速过滤，水质好，冲洗 用水少； 缺点：滤料价格高，易流失；冲洗困难，易积泥球； 适用条件：使用于大中型水厂，宜采用大阻力配水系统，单池面积不宜 大于100m2，需要采用助冲设施。 砂煤重质矿石三层滤料 优点：含污能力大，可采用较大滤速；可采用减速过滤，水质好，冲洗 用水少； 缺点：滤料价格高，易流失；冲洗困难，易积泥球； 适用条件：使用于中型水厂，宜采用中阻力配水系

24、统，单池面积不宜大 于50-60m2，需要采用助冲设施。 (2)V型滤池 优点：采用气水反冲洗，有表面横向扫洗作用，冲洗效果好，节水；配水 系统一般采用长柄滤头冲洗过程自动控制； 缺点：采用均质滤料，滤层较厚，滤料较粗，过滤周期长； 适用条件：适用于大中型水厂。 (3)虹吸滤池 优点：不需大型阀门，易于自动化操作，管理方便； 缺点：土建结构复杂，池深大单池面积小，冲洗水量大；等速过滤，水质 不如变速过滤； 适用条件：适用于中型水厂，单池面积不宜大于25-30m2 (4)双阀滤池(单层砂滤料) 优点：材料易得，价格低，大阻力配水系统，单池面积可大，可采用减速 过滤，水质好，减少两只阀门； 缺点：

25、必须有全套冲洗设备，增加形成虹吸的抽气设备； 适用条件：适用于中型水厂，单池面积不宜大于25-30m2。 (5)移动罩滤池(单层砂滤料) 优点：造价低，不需要大型阀门设备，池深浅，结构简单；自动连续运行， 不需冲洗设备；占地少，节能；综上所述，结合以上优缺点，本设计采用普通快滤池单层砂滤料。2.4.4 消毒 水的消毒方法很多，包括氯及氯化物消毒、臭氧消毒、紫外线消毒等。 (1)液氯消毒 优点：经济有效，使用方便，PH值越低消毒作用越强，在管网内有持续消 毒杀菌作用； 缺点：氯和有机物反映可生成对健康有害的物质。 (2)漂白粉消毒 优点：持续消毒杀菌； 缺点：漂白粉不稳定，有效氯的含量只有其20

26、%25%。 (3)二氧化氯消毒 优点：对细菌、病毒等有很强的灭活能力，能有效地去除或降低水的色、 嗅及铁、锰、酚等物质； 缺点：ClO2本身和副产物ClO2-对人体血红细胞有损害。 (4)臭氧消毒 优点：杀菌能力很高，消毒速度快，效率高，不影响水的物理性质和化学 成分，操作简单，管理方便； 缺点：不能解决管网再污染的问题，成本高； 综合上述优缺点，鉴于液氯消毒目前使用最为广泛，经济有效，使用方便，所以本设计采用液氯消毒。 综上所述，本设计选净水工艺流程为：原水机械混合池网格反应池平流沉淀池普快滤池清水池PAC氯消毒图2-1 净水工艺流程图三、净水构筑物的设计计算给水处理厂的设计水量以最高日平均

27、时流量计。设计处理水量180000m3/d，水厂自用水量占5，故设计总进水量为Q=1800001.05=189000m3/d=7875 m3/h=2.19m3/s。根据处理水量，水厂拟分为2个系列，平行布置。3.1 配水井设计计算3.1.1 配水井设置一般按照设计规模一次建成，停留时间取30s。3.1.2 配水井有效体积3.1.3 配水井尺寸确定设进厂原水管道经济流速为2.0m/s，则水厂进水管径D进水=1181mm，实际取D进水=1100mm，对应流速为2.30m/s。 设计其高为H=2m，其中包括0.5m超高。 则配水井底面积为；S=V/1.5=44m2，取B=4m,L=11m。池子的有效

28、容积 ，满足要求。3.2加药间设计计算3.2.1混凝剂剂量根据2.4节分析，混凝剂采用聚合氯化铝。根据该区水厂的水质情况，确定最大投加量为30mg/L。则混凝剂最大用量为：混凝剂平均用量为： 式中： T混凝剂用量，Kg/d； a混凝剂的投加量； Q设计处理的水量，189000m3/d；原水碱度47.5mg/L，且PAC的pH适应范围较宽，因此不用投加碱。3.2.2混凝剂的投加（1）溶液池容积= 式中：a混凝剂的最大投加量，本设计取30mg/L； Q设计处理的水量，7875m3/h； b溶液浓度（按商品固体重量计），一般采用5%-20%，本设计取10%； n每日调制次数，一般不超过3次，本设计取

29、2次。溶液池采用矩形钢筋混凝土结构，设两个，一用一备，保证连续投药。单池尺寸为LBH=442.5，高度中包括超高0.5m，则有效高度2.0m，置于室内地面上，有效容积为32。满足要求。池旁设工作台，宽1.2m，底部设DN150放空管，材质为聚氯乙烯塑料，池溶液池底坡度为0.02，坡向放空管，池内壁用环氧树脂进行防腐处理，沿地面接DN150给水管，采用应聚氯乙烯塑料管，于两池分设放水阀门，按1h放满考虑。（2）溶解池容积 式中： 溶解池容积（m3 ），一般采用（0.2-0.3）；本设计取0.2。溶解池设两个，交替使用，单个溶解池尺寸：LBH=2.02.01.8，高度中包括超高0.3m，则有效高度

30、1.5m，有效容积为6.0。满足要求。 溶解池的放水时间采用t10min，则放水流量为：查水力计算表得取放水管DN150，相应流速v=0.56m/s，管材采用硬聚氯乙烯管。池底坡度采用0.02，坡向排渣管。溶解池底部设DN100的排渣管一根，采用硬聚氯乙烯管。溶解池的形状采用矩形钢筋混凝土结构，内壁用环氧树脂进行防腐处理。搅拌设备采用机械搅拌，中心固定式桨板搅拌机，桨叶直径750mm，桨板深度1200mm，搅拌机重200kg。（3） 投药管投药管流量为：查水力计算表得投药管管径d40mm，相应流速为0.55m/s。（4）计量投加设备本设计采用计量泵投加混凝剂。计量泵每小时投加药量为：选用JZ1

31、250/0.8型柱塞计量泵共3个，两用一备。JZ1250/0.8型柱塞计量泵主要性能参数：额定流量1250L/h，最大压力0.8Mpa，泵速102次/min，电机功率1.5kW，进口出口管径DN40。（5）需要空气量 1）溶液池所需空气量Q=nFq=1（44）8=128L/s 式中： Q溶液池所需空气量； F药池平面面积，m2； q空气供给强度，L/（s.m2），取8 L/（s.m2）； n药池个数，1个。 2）溶解池所需空气量Q=nFq=2（2.02.0）5=40L/s 式中： Q溶液池所需空气量； F药池平面面积，m2； q空气供给强度，L/（s.m2）,取5 L/（s.m2）； n药池个

32、数，2个。3.2.3 加药间及药库的设计（1） 加药间设计各种管线布置在管沟内，给水管采用镀锌钢管，加药管采用塑料管，排渣管为塑料管。加药间内设两处冲洗地坪用水龙头。为便于冲洗水集流，地坪坡度为0.005，并坡向集水坑。加药间布置如下：1） 加药间与药库合并布置；2） 加药间位置应尽量靠近投加点，加药间布置应兼顾电器、仪表、自控等专业的要求；3） 本设计加药间布置成一字型；4） 搅拌池边设置排水沟，四周地面坡向排水沟；5） 加药间管材采用硬聚氯乙烯管；6） 加药间内保持良好通风。（2）药库的设计1)药剂仓库与加药间宜连接在一起，存储量一般按最大投加量期的半个月用量计算。2)仓库除确定的有效面积

33、外，还要考虑放置泵称的地方，并尽可能考虑汽车运输方便，留有1.5米宽的过道。3)应有良好的通风条件，并组织受潮，同时仓库的地坪和墙壁应有相应的防腐措施。仓库容积考虑存放15天的混凝剂用量计算药剂体积。则PAC的用量为：已知PAC的相对密度按1.15计，药品堆放高度按2.0m计，则贮存药剂所需面积为：。因药剂的存放需要考虑意外情况，故考虑药剂的运输、搬运和磅秤等所占面积，这部分面积按药品占有面积的30计，则药库所需面积为：，设计中取50m2药库平面尺寸取：5.0m10.0m。3.3混合设备设计本设计分两个系列，采用桨板式机械混合槽，在机械混合池内安装搅拌装置，用电动机驱动搅拌器。混合池采用方形。

34、具体示意图如下： 图3-1机械混合池 3.3.1械搅拌池的参数确定表3-1 搅拌器的有关参数选用 混合池时间取60s，混合池流量Q=2.19，本设计有两个系列，故每个混合池流量为1.095。则混合池有效容积为： 为便于施工，取混合池为方形池，设其长宽为4.44.4m,则其有效水深为3.5m,取超高0.5m,则总高为4.0米。即混合池尺寸为4.44.44.0。则混合池的当量直径为：。 式中： 搅拌池长度，m； 搅拌池宽度，m； 又因为H（有效水深）/D（当量直径）=0.701.2，故搅拌器设一层。混合池壁设四块挡板，采用带四页的搅拌器。则搅拌器的尺寸如下表所示：表3-2 搅拌器的尺寸项目符号数据

35、搅拌器外缘线速度v4.00 m/s搅拌器桨板直径2.12 m搅拌器距混合池底高度H1.91 m搅拌器的宽度b0.46 m桨叶与旋转平面所成角度45 3.3.2搅拌机转速，旋转角速度和轴功率计算 （1）搅拌机转速 式中： 搅拌机垂直轴转速，r/min； 搅拌机直径，m； V 浆板外缘线速度，m/s。 （2）搅拌机旋转角速度 式中： 搅拌机旋转角速度，rad/s； V 浆板外缘线速度，m/s； r搅拌器桨板半径，m。 （3）桨板转动时消耗功率 式中：搅拌机垂直轴转速，kW； C 阻力系数,取0.5； 水的密度,1000kg/m3； 搅拌机旋转角速度，3.8rad/s； Z 搅拌器叶数，取4； e

36、搅拌器层数，取1层； b 搅拌器宽度，0.46m； R 搅拌器的半径，1.27m； 桨叶与旋转平面所成角度，45； g 重力加速度，取9.8m/s2。 （4）混合所需要轴功率 式中：搅拌混合所需要轴功率，r/min； 水的动力粘度，22时为0.958010-3； Q 混合池流量,1.095； t 混合池时间，取60s； G 设计速度梯度，取600s-1； 根据计算结果，基本等于，故满足要求。 （5）电动机功率 式中：N 电动机功率，kW； 搅拌机垂直轴转速，kW； 桨板转动时机械总功率，取0.75； 传动机械效率，0.6-0.95，取0.70。3.4 反应池设计本设计絮凝反应池采用网格絮凝池3

37、.4.1 设计参数絮凝池设计n=2组，每组设1池，每池设计流量为 Q1=7875/2=3937.5m3/h=1.095m/s ，絮凝时间T=20min。3.4.2 反应池尺寸计算和确定（1） 絮凝池有效容积 絮凝池平均水深取3.5m（与沉淀池相匹配），则。（2） 网格单格面积 式中：f网格单格面积，m2； Q1每池设计流量，m/s； V1竖井内流速，取0.12m/s。 设每格为矩形，LB=3.1m3m；则每格实际面积为9.3m2，可得分格数，配合沉淀池取n=40个，成58排列。 （3） 实际絮凝时间 （4） 絮凝池尺寸池平均有效水深为3.5m，取超高0.5m，泥斗深0.6m，则一个絮凝池总高为

38、H=3.5+0.5+0.6=4.6m。隔墙厚度0.2m，单个絮凝池长L=3.18+0.29=26.6m；宽B=35+0.24+0.2+0.2=1.62m(与沉淀池相同）。从絮凝池到沉淀池过渡段净宽设为1.5m。3.4.3 网格的设计布置（1） 基本资料网孔流速：前段0.25-0.3m/s，本设计取0.25m/s；中段0.22-0.25m/s，本设计取0.22m/s。过孔洞流速：前段0.3-0.2m/s，中段0.2-0.15m/s，末段0.1-0.14m/s。过孔洞流速由进口0.3m/s，递减到出口0.1m/s。（2） 设计计算图3-2网格布置1）如图所示，1-15号网格，每格安装3层网格，网格

39、尺寸为50mm50mm，共45层网格；16-25号网格，每格安装2层网格，网格尺寸为80mm80mm，共20层网格；26-35号网格，每格安装1层网格，网格尺寸为100mm100mm，共10层网格；35-40号网格，不安装网格。2）孔洞尺寸1-15号网格：过孔洞流速选取0.3m/s,高宽为1.82m2m；16-25号网格：过孔洞流速选取0.2m/s,高宽为2.75m2m；26-35号网格：过孔洞流速选取0.15m/s,高宽为2.2m2.5m；35-40号网格：过孔洞流速选取0.1m/s,高宽为3.5m3.1m。3.4.4 水头损失计算1-15号网格：过网格水头损失： 式中n1网格层数，45；

40、1网格阻力系数，取1； V1过孔洞流速，0.25m/s。过孔洞损失： 式中网格层数，15； 网格阻力系数，取3； 过孔洞流速，0.3m/s。16-25号网格：过网格水头损失： 式中n2网格层数，20； 2网格阻力系数，取1； V2过孔洞流速，0.22m/s。过孔洞损失： 式中网格层数，10； 网格阻力系数，取3； 过孔洞流速，0.2m/s。26-35号网格：过网格水头损失： 式中n3网格层数，10； 3网格阻力系数，取1； V3过孔洞流速，0.22m/s。过孔洞损失： 式中网格层数，10； 网格阻力系数，取3； 过孔洞流速，0.15m/s。35-40号网格：无网格，故h4=0过孔洞损失： 式中网格层数，5； 网格阻力系数，取3； 过孔洞流速，0.10m/s。总水头损失3.4.5 校核絮凝池的平均速度梯度G一