《（完整版）给水处理厂工艺设计说明计算书：河道取水10.5万吨每天V型滤池.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（完整版）给水处理厂工艺设计说明计算书：河道取水10.5万吨每天V型滤池.doc（20页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第一章 总体概况设计东南某城市10.5万m3/d给水处理厂，水厂自用水量5%。地表水常年浊度在100300NTU，水源水质符合地表水环境质量标准类。河流100年一遇最高水位为4.80M，最低枯水位为2.0M，常水位3.20M，水厂地面标高为5.50M，取水构筑物设于水厂内，要求水厂出厂供水压力为0.4Mpa.该水厂属于中型给水处理厂，因为原水浊度较高，为了达到预期的混凝沉淀效果，减少混凝剂用量，应增设预沉池，工艺流程如下：设计水量Q=Q（1+5%）=105000.=1.214 4台 300KTS900-25 1100m3/h 20m 300mm 250mm 1298kg第二章 取水工艺计算第一
2、节 取水头部设计计算一、设计计算方法与内容取水头部选用蘑菇取水头部，头部外形选用菱形，分两格。进水孔设计a 进水孔布置成侧面进水b 进水孔高程：进水孔上缘距最低水面为0.53m，下缘为0.8mc 进水孔、格栅面积F计算 格栅的尺寸为：H=1.2m，B=1.67m；自流管计算自流管选用管径Dg=500mm的钢筋混凝土管，L=231.5m，V=0.94Vm/s，水头损失为0.089m第二节 集水间设计计算一、集水间设计 1、集水间采用合建，淹没式 2、格网面积计算总宽为4.5m。具体布置间图。第三章 泵站计算第一节 取水水泵选配及一级泵站工艺布置一、扬程计算最低水面到净水厂处理构筑物的高度；富余水
3、头损失；吸水管水头损失；输水管水头损失；二、选泵根据扬程和设计水量确定水泵，选用12sh-13型水泵3台（两用一备）流量配套：底阀1个，止回阀1个，吐出锥管1个，钩扳手1个。考虑远期发展则选用一台10sh-19A的泵流量电动机型号：水泵经校核符合流量和扬程的要求.其他各尺寸都和前面所选泵相同给泵留相应的空间.三、水泵机组的布置水泵机组的布置是泵房布置的重要内容,他决定泵房建筑面积的大小.机组的间距以不能妨碍操作和维修的需要为原则.一级泵房有3台水泵及1台远期预留泵的空间,3台泵的尺寸为L=2234mm,B=765mm一台远期预留泵的尺寸为因sh泵是侧向进水和侧向出水的水泵,所以采用横向排列.横
4、向排列可能要曾加泵房的长度,但跨度小,进出水管顺直,水力条件好,可减少水头损失,省电费.水泵凸出部分到墙壁的净距 出水侧水泵基础与墙壁的净距选用一个止回阀选用一个闸阀但是水泵出水侧管理操作的要道所以=3m进水侧水泵基础与墙壁的净距此处安装一个闸阀,同出水管L=0.51m,但不得小于1m所以=2.3m电动机凸出部分与配电设备的净距,应保证电动机转子检修时能拆卸,并保持一定的距离 水泵基础之间的净距水泵房的尺寸:选用直径为19m的圆形。四、起重设备的选型和布置因泵房重最重物体的重量为709kg，且在0.5t2.0t之间。所以采用电动单轨吊车梁，采用u形布置方式。选用DX型电动单梁悬挂起重机：五、泵
5、房高度计算 采用自灌式引水方式，所以其泵轴心低于吸水井的最低水位即可。泵房的高度在有吊车起重设备时，其高度通过计算确定。本泵房属单轨吊车梁地下式泵房：六、管道计算吸水管:流速为1.15m/s,管径DN450,用铸铁管,L=3m;出水管:流速为2.0m/s,管径DN350,用钢管,L=627m;七、通风与抽水设备计算 1、通风系统计算（1）电动机的散热量（2）消除室内余热所需空气量L和需风机风量L 设2台T30-7直径为700mm的轴流风机.当量面积0.385m,流量为11500,电动机为.安装尺寸: 2、排水设备 第二节 送水泵选配及二级泵站工艺布置二级泵站又称送水泵房，直接向供水区供水，因而
6、需满足配水管网的水量和水压的要求。一、流量计算二级泵房的设计流量应等于最高日最高时的水量。二、扬程计算 水厂出厂水压为0.38mpa：三、选泵选用S300-58B卧式离心泵6台（四用两备）。 远期泵选用:进出口法兰及吐出锥管尺寸:进口:出口:吐出锥管:成套供应范围:电动机1台,底阀1台,闸阀1台,止回阀1台,吐出锥管1台,钩扳手1个.水泵经校核符合流量和扬程的要求.四、二级泵房的布置 水泵机组的排列是泵房布置的重要内容,机组的间距以不能妨碍操作和维修的需要为原则.因二级泵房的泵选用的是s型双吸卧式离心泵,所以用横向排列.横向排列可能要适当曾加泵房的长度但是,跨度较小,特别是进出水管顺直,水力条
7、件好,可减少水力损失.故广泛采用,因水泵较多采用横向双行布置.横向排列的各部分尺寸应符合下列要求:水泵凸出部分到墙壁的净距 出水侧水泵基础与墙壁的净距选用但是水泵出水侧管理操作的要道所以=3m进水侧水泵基础与墙壁的净距此处安装一个闸阀,同出水管L=0.42m,但不得小于1m所以=2.0m电动机凸出部分与配电设备的净距,应保证电动机转子检修时能拆卸,并保持一定的距离 水泵基础之间的净距水泵房的尺寸:五、起重设备选择因泵房采用的是双排横向布置,所以要用桥式行车,泵房中最重物体为980kg在加上电动葫芦的重量要超出1t.所以选用DL型电动单梁桥式起重机,起重量为2t.操纵形式为操纵室控制.六、泵房高
8、度计算 采用桥式吊车地面式七、管道计算 二级泵房中水泵的吸水管的管径:流速v=1.37m/s则D=350mm;出水管的管径:流速v=2.0m/s则D=300mm;泵选用一个DN500,H45X-2.5型旋启式底阀D640.八、通风与抽水设备计算1、通风系统计算（1）电动机的散热量（2）消除室内余热所需空气量L和需风机风量L 设4台T30-6直径为600mm的轴流风机.流量为10000,电动机为.安装尺寸: 2、排水设备 ,第四章 管式静态混合器的设计水厂进水管投药口至絮凝池的距离为20m,进水管采用两条DN80。、 进水管流速v 据d1=800mm，查水力计算表知v=1.21m/s。、混合器选
9、择 选用管式静态混合器，规格DN800。静态混合器采用三节，静态混合器总长4600mm。混合器井占地面积采用7.2m 5m。第五章 折板絮凝池设计计算絮凝池设两组，取絮凝时间t=7min，水深H=3.2m。则每组絮凝池流量每组絮凝池的容积每组池子面积，取80m2每组池子净宽：絮凝池净长度去 =14m，则净宽，取6m将絮凝池垂直水流方向分七格，每格净宽2.0m，平行水流方向分6个小格，每小格长1m，共分42格，单格面积2m1m。絮凝过程分三段，第一絮凝段采用多通道同波折板（见下图1），v1=0.3m/s；第二絮凝段采用多通道同波折板，v2=0.2 m/s；第三絮凝段采用直板，v3=0.1 m/s
10、（见下图2）。折板采用钢丝水泥板，折板宽0.5m，厚0.035m，折角，折板净长1.0m。考虑到强厚（采用钢筋混凝土墙），外墙厚采用300mm，内墙采用250mm，则絮凝池实际长为14+0.32+0.256=16.1m实际宽为6+0.3+0.256+1=8.8m各折板的间距及实际流速：第一絮凝段间距取0.32m，第二絮凝段间距取0.32m，第三絮凝段间距取0.40m。水头损失h 式中，为总水头损失，m；h为折板间一个转弯的水头损失，m；为折板区上、下部转弯或过流孔洞的水头损失，m；n为折板间转弯个数；v0为转弯或孔洞处流速，m/s；为折板间一次转弯的阻力系数；为折板区上、下部转弯的阻力系数；为
11、过流孔洞的阻力系数。图1 多通道同波折板图2 直板折板数据计算如下。第一絮凝段为多通道同波折板。第一絮凝段分6格，每格安装三块折板，折角，= 0.6，折板区上、下部转弯处=1.0，过流孔洞进出口=1.06，转弯26=12次，进出口次数26=12次，取转弯高1m，孔洞高度1m。转弯流速孔洞流速转弯和进出口的水头损失第二絮凝段为多通道同波折板。第二絮凝段分6格，折板区上、下部转弯数26=12，过流孔洞进出口次数26=12次，折板折角 ，= 0.6，v=0.17m/s。转弯流速 （取转弯高0.8m） 孔洞流速 第三絮凝段多通道直板。分格数为6，5块直板1800，直板区上、下部900转弯数次数26=1
12、2，过流孔洞进出口次数12次。转弯流速 孔洞流速 转弯处水头损失 孔洞的水头损失絮凝池各段的停留时间第一絮凝段水流停留时间第二絮凝段水流停留时间第三絮凝段水流停留时间絮凝池总停留时间絮凝池各段的G值 水温T=200C，=110-3Pas第一段 第二段第三段絮凝总水头损失第六章 平流式沉淀池设计计算分为两池，每池的设计水量Q=0.61m/s，沉淀时间=1.5h，沉淀池平均水平流速=10mm/s。单池容积与絮凝池配合取池净宽B=15.5m，有效水深采用H=3m，则池长m，取71m。每池中间设一导流槽，导流槽采用砖砌，导流槽宽为240mm，则沉淀池每格宽度b=（15.5-0.24）/2=7.63m校
13、核池子尺寸比例长宽比L/b=71/7.63=9.34符合要求；长深比L/h2=71/3=23.710符合要求；沉淀池水平流速符合要求。第七章 V型滤池设计计算V 型滤池全称为AQUAZUR V型滤池，是由法国得利满水处理有限公司首创的专利技术。六十年代末期在巴黎奥利水厂首先采用，七十年代逐渐在欧洲广泛使用，受到各国好评，逐步在国际上得到推广。八十年代以来，我国也认识到国外革新后的气水反冲洗技术的独特冲洗效果，陆续引进国外先进的气水反冲洗工艺，用于新扩建水厂中。我国第一座V 型滤池1990 年7 月在南京投产。近年来，设计常规处理水厂工程时，规模在10 万m3/d 以上（包括10 万m3/d）的
14、水厂，在工艺流程的构筑物选型中，多设计了V 型滤池，以改善制水工艺，提高水厂自动化程度生产管理水平。V 型滤池是恒水位过滤，池内的超声波水位自动控制可调节出水清水阀，阀门可根据池内水位的高、低，自动调节开启程度，以保证池内的水位恒定。V 型滤池所选用的滤料的铺装厚度较大（约1.40m），粒径也较粗（0.951.35mm）的石英砂均质滤料。当反冲洗滤层时，滤料呈微膨胀状态，不易跑砂。V 型滤池的另一特点是单池面积较大，过滤周期长，水质好，节省反冲洗水量。单池面积普遍设计为7090m2，甚至可达100m2以上。由于滤料层较厚，载污量大，滤后水的出水浊度普遍小于0.5NTU。V 型滤池的冲洗一般采用
15、的工艺为气洗气水同时冲洗水冲洗+表面扫洗。水冲洗强度设计为5l/sm2,比双阀滤池的水冲洗强度15l/ s.m2,要节约反冲洗用水量2/3，若以一个15 万m3/d 水厂为例，全年可节省反冲洗水量约为60 万m3，若以0.4 元/ m3 水价计算，年节省反冲洗水量费用达24 万元之多，可见其经济效益之显著。但实践表明，此种滤池对施工的精度和操作管理水平要求甚严，否则，势必影响正常运行，达不到设计的效果。当前，在部分水厂V 型滤池生产运行中常遇到的一些问题，主要表现在反冲洗不均匀，有较严重的短流现象发生；跑砂；滤板接缝不平、滤头套管处密封不严，滤头堵塞甚至发生开裂；阀门启闭不畅等现象时有发生。1
16、、设计数据设计水量Q=105000（m3/d） 滤速V=8m/h，强制滤速20 m/h滤池冲洗确定(见下表) 总冲洗时间12min 冲洗周期T=48h 反冲横扫强度1.8L/(s)【一般为1.42.0 L/(s)】滤池采用单层加厚均粒滤料，粒径0.91.35mm，不均匀系数1.21.6。2、设计计算.(1)池体设计滤池工作时间TT=24t24/T=240.224/48=240.1=23.9(h)(式中未考虑排放滤水)滤池面积F滤池总面积F=Q/VT=105000/823.9=549.2滤池的分格为节省占地,选双格V 型滤池,池底板用混凝土,单格宽B单=3.5m,长L单=14m,单格面积49。分
17、为并列的两组，每组3座，共6座,每座面积f=98,总面积588 校核强制滤速VV=NV/(N1)=38/（3-1）=12m/h 满足V20 m/h 的要求.滤池高度的确定滤池超高H5=0.3m滤池口水深H4=1.5m滤层厚度H3=1.0m(0.951.5m)滤板厚H2=0.13m滤板下布水区高度H1=0.9m(0.70.9m)其中冲洗时形成的气势层厚度为(0.10.15m)滤池总高度H=H1+H2+H3+H4+H5=0.9+0.13+1.0+1.5+0.3=3.83mV型滤池构造如图所示：第八章 清水池的计算清水池调节容积取设计水量的10%，则调节容积V1=m3消防用水量按同时发生两次火灾，一
18、次灭火用水量取25L/s，连续灭火时间为2h，则消防容积根据本水厂选用的构筑物的特点，水厂自用水储备容积V3=0。清水池总容积为m3清水池设两个，有效水深取H=4.5m，则单池面积为取BL=2550=1250m2。超高取0.5m，则清水池净高度取5.0m。第九章 加药间的设计计算选取混凝剂为精制硫酸铝，混凝剂最大投药量u=30mg/L，药溶液的浓度b=10%，混凝剂每日配制次数n=3次。（1）溶液池溶液池容积 取11m3溶液池设置两个，每个容积为W1=5.5m3。形状采用矩形，尺寸为，超高0.3m。（2）溶解池溶解池容积取1.7m3溶解池池体尺寸为溶解池的放水时间采用t=10min，则放水流量
19、查水力计算表得放水管管径d0=50mm，相应流速为v0=1.34m/s溶解池底部设管径d=100mm排渣管一根。（3）投药管投药管流量查表得投药管管径d=25mm，相应流速为0.71m/s。溶解池底部设管径d=100的排渣管一根。（4）投药计量设备采用计量加药泵，泵型号JZ-800/10，选用3台，两用一备。加药间的平面尺寸取为BL=12m25m。第十章 药剂仓库的计算混凝剂为精制硫酸铝，每袋质量是40kg，每袋规格为0.5m0.4m0.2m。投药量为40mg/L，水厂设计水量为4375m3/h。药剂堆放高度为1.5m，药剂储存期为30d。设计计算 硫酸铝的袋数 袋有效堆放面积m2仓库平面尺寸
20、BL=12m15m第十一章 加氯间的设计计算预加氯量为清水池加氯量为二泵站加氯量自行调节，在此不做计算。为保证氯消毒时的安全和计量正确，采用加氯机投氯，并设校核氯量的计量设备。选用LS80-3转子真空加氯机5台，3用2备。第十二章 液氯仓库预氯化最大投加量为1.5mg/L，清水池最大投加量为1mg/L。仓库储备量按15d最大用量计算，则储备量为 选用1t的氯瓶。 第十三章 净水厂平面及高程布置水厂厂址的选择，应根据下列要求，通过技术经济比较确定：1、给水系统布局合理；2、不受洪水威胁；3、有较好的废水排除条件；4、有良好的工程地质条件；5、有良好的卫生环境，并便于设立防护地带；6、少拆迁，不占
21、或少占良田；7、施工、运行和维护方便。第一节 水厂平面布置水厂的基本组成分两部分,即生产构筑物及建筑物；附属构筑物。水厂构筑物平面尺寸应根据计算确定，生活附属建筑物建筑面积应按水厂管理体制、人员编制和当地的建筑标准确定，生产附属构筑物应根据水厂规模、工艺流程和当地的具体情况确定。各构筑物数量、平面尺寸确定之后，根据构筑物的功能要求，结合地形和地址条件，进行水厂平面布置。一、 布置内容该水厂平面布置的内容主要包括：各构筑物的平面定位，各种管道（处理工艺的原水管、加药管、沉淀水管、清水管、反冲洗水管、加氯管、排泥管、放空管、水厂自用水管、厂区排水管、雨水管等），阀门及配件布置，厂区道路、围墙、绿化
22、等。二、 布置要求水厂布置应考虑下述因素:1、布置紧凑，以减少净水厂占地面积和生产构筑物间连接管的长度，以便操作管理，但是各构筑物间要有必要的距离2、要充分利用地形，尽量做到土方量平衡3、各构筑物之间连接管应该简单短捷，尽量避免立体交错并考虑施工检修方便，此外应设必要的超越管线。4、沉淀池的排泥和滤池的排水方便，尽量靠重力排除，避免用排泥泵5、构筑物的布置要注意风向，加氯间和氯库应尽量布置在主导风向的下风头。6、有条件时尽量使生产区和生活区分开。7、应考虑水厂的扩建的可能，留有发展的余地。8、水厂应设必要的道路水厂内应设置通向各构筑物和附属建筑物的道路。一般可按下列要求设计：（1）、主要车行道
23、的宽度：单车道为3.5 米，双车道为6 米，并应有回车道。人行道路的宽度为1.52.0 米。大型水厂一般可设双车道，中、小型水厂一般可设单车道。（2）、车行道转弯半径不宜小于6 米。9、水厂要充分绿化，并设围墙，其高度一般不宜小于2.5 米。根据以上要求及水厂的规模决定的辅助构筑物平面尺寸，布置的水厂总平面图见图纸。三、 工艺流程平面布置的类型水厂流程平面布置，一般有三种类型：直线型、折角型和回转型。本设计地形不受限制，采用直角型布置。第二节 水厂的高程布置水厂处理构筑物高程布置应充分利用原有的地形坡度，构筑物之间应该重力流。构筑物之间的水面高差即流程中的水头损失，包括构筑物、连接管道、计量设
24、备的水头损失。水头损失应通过计算确定一、 各构筑物之间的连接管道的水头损失计算1、滤池到清水池采用两根输水管，每根管径采用DN1000mmQ=0.86m3/s,v1 =1.096 m/s，i=1.30，距离L 取30 米满足滤池到清水池流速在1.01.5 m/s 之间的要求（1）沿程损失hf=il=301.30=0.039m（2）局部损失h=(进+1)v122 /2g +(2+出口) v22 /2g出水管DN600 Q=215l/s v11 =0.78m/s i=1.36DN800 Q=430l/s v11 =0.86m/s i=1.10DN800 Q=860l/s v11 =1.096m/s
25、 i=1.30式中：进滤池出口变化系数，0.51600800 异径管，3.02十字管，4.02出口水管出口变化系数，1.0h=（0.5+3.0）0.862/19.6+（4.02+1.0）1.0962/19.6=0.44mh 总= hf +h=0.039+0.44=0.479m取0.5m2、沉淀池到滤池（1） 沿程损失hf=il=501.30=0.065m（2）局部损失h=(进+390)v22 /2g +(1+90 +出口) v212 /2g出水管DN1000 Q=860l/s v11 =1.096m/s i=1.30DN800 Q=430l/s v11 =0.86m/s i=1.10式中：进沉
26、淀池出口变化系数，0.518001000 异径管，3.09090 度弯头变化系数，0.8出口水管出口变化系数，1.0h=（0.5+30.8）1.0962/19.6+（3.0+0.8+1.0）0.862/19.6=0.45mh 总= hf +h=0.065+0.45=0.5m2、沉淀池到滤池（1）沿程损失hf=il=201.30=0.026m（2）局部损失h=(进+出)v2 /2g=（0.5+1.0）1.0962 /19.6= 0.092mh 总= hf +h=0.026+0.092=0.118m 为安全起见取0.2m二、净水构筑物的水头损失1、絮凝池内 0.3m2、沉淀池内 0.25m3、V
27、型滤池内 2.5m三、各构筑物标高的计算1、清水池最高水位：1035.76m2、清水池最底水位：1031.26m3、滤池出水渠底标高：1033.33m4、滤池内最高水位标高：1038.76m5、沉淀池出水积水渠标高：1039.56m6、沉淀池内最高水位标高：1040.13m7、整流渠最高水位标高：1040.23m8、反应池进水槽水位标高：1040.45m9、吸水井最高水位标高：1035.76m10、吸水井最底水位标高：1031.26m具体布置情况见水厂平面高程布置。高程计算取水泵房标高计算1）选用4台 300KTS900-25 1100m3/h 21.5m 350mm 250mm 1298kg
28、4台 305KTS1260-26A 1114m3/h 21.5m 350mm 300mm 1235kg2）吸水管路水头损失h1计算：每台水泵一条吸水管，共6条，其中2条备用。每台吸水管设计水量采用吸水管管径D=300mm，管长20m。考虑浑水的因素n=0.015，按n=0.013查水力计算表得i，换算成相当于n=0.015时的i：；浑水管长20m算得沿程m总计水头损失hs=0.99+ =23）水泵轴心标高= （m）式中 Z1河道最低水位（绝对标高）Hs水泵最大允许真空吸水高度Hg水泵安装地点大气压力水头10.3m水泵轴心标高=2.0+4.5+（10.3-10.3）-2=4.5m考虑到吸水安全留有余地，采用水泵轴心标高4.4m。4）泵房底版标高=4.4-0.74-0.09=3.57m式中 0.74m水泵底座至轴心的高度（查水泵样本） 0.09m水泵混凝土基础高出泵房内地面的高度。泵房所在地地坪标高为5.5m，故取水泵房室内地面低于室外地坪5.5-3.57=1.93m。压力配水井内水头标高计算：水头标高= m式中 H水泵全扬程21.5m；hs一级泵吸水管路总水头损失2mhy一级泵至配水井间压力管路损失 m0.5m考虑富余水头。压力配水井水头标高=其余各构筑物水位标高计算列于下表：20