水厂设计说明书Word下载.docx

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加药量g=28×

10-3×

5400=151.2kg/d，7天的用量：

7×

151.2=1058.4kg

固体按90%计算：

则7天需1058.4/90%=1176kg，固体每袋重25kg，需

1176/25=47.4袋，取50袋，每袋尺寸为0.5×

0.4×

0.2m³

，则每袋体积为0.04m³

，50袋体积为2m³

，取堆放尺寸为1.2×

1.2×

1.5m³

，则药库尺寸为4×

4m2。

（3）溶解池W1和溶液池W2的确定

W2=（8×

100aQ）/（1000×

1000cn）=（8×

100×

28×

5400）/（1000×

1000×

10×

2）=6.048m3

a----混凝剂最大投加量；

Q----处理水量；

n----液体投加混凝剂时，溶解次数应根据混凝剂投加量和配制条件等因素确定，每日不宜超过3次，这里取2次；

c----混凝剂投配的溶液浓度，可采用5%—20%（按固体重量计算），取10%计算；

W1=（0.2-0.3）W2

取0.3，则W1=0.3W2=1.81m3

（4）加药间

W2尺寸为2m×

2m×

1.7m，超高取为0.2m；

W1尺寸1.5m×

1m×

1.5m，超高取0.25m；

则加药间尺寸为4m×

4m。

（5）投加方式的确定

采用计量泵投加，不必另设计量设备，泵有计量标志，可通过改变计量泵行程改变药液投量，适用于絮凝剂自动控制系统。

2．絮凝池的确定

目前我国正在推广应用穿孔旋流絮凝池，所以本设计采用穿孔旋流絮凝池。

一般分格数不少于6格，起点孔口流速宜取1.0-1.5m/s,末端孔口流速宜取0.05-0.1m/s，絮凝时间10-20min,其优点构造简单，施工方便，造价低，可用于中小型水厂，所以选择穿孔旋流絮凝池，分1个池，每池格数取为8格。

（1）絮凝池设计流量Q=5400/（16×

3600）=0.094m3/s,

则絮凝池体积W=0.094×

16×

60=90m3

（2）设平均水深为3m,则絮凝池面积为S=90/3=30m3。

每格面积s=30/8=3.75m2

则每格边长a=1.94m

（3）孔口流速

起点孔口流速V0取1.1m/s,末端孔口流速V8取0.08m/s

其它孔口流速按照公式Vi=V0+V8-V8

求得：

V1=0.78m/s;

V2=0.63m/s;

V3=0.50m/s;

V4=0.40m/s;

V5=0.3m/s;

V6=0.23m/s;

V7=0.15m/s;

（4）孔口水头损失

计算式为hi=1.06

求得h0=0.075m，h1=0.033m，h2=0.021m，h3=0.014m，h4=0.009m，h5=0.005m,h6=0.003m,h7=0.001m,h8=0.0004m

（5）孔口尺寸及位置

出口孔口尺寸的长取边长a，高l=Q/（v8×

a）=0.094/（0.08×

1.94）=0.6m;

其其它孔口尺寸按长高比3：

2计算（进口孔口除外），li=

，计算其孔口高度依次为0.28m,0.32m,0.35m,0.40m,0.45m,0.52m,0.65m。

孔口上边缘宜在水面下至少10cm，孔口下边缘宜在泥斗上20-30cm。

（6）泥斗

泥斗倾角取45。

，上边长为2m，泥斗下孔口为正方形，边长取0.30m。

泥斗高为0.85m。

泥斗个数取8个。

（7）总高度

保护高0.30m，平均水深3.00m，泥斗高度取0.82m。

则总高为0.30+3.00+0.82=4.12m。

3．沉淀设备的确定

本设计采用斜管式沉淀池，具体参数如下：

（1）设计流量Q=0.094m3/s；

（2）表面负荷为5-9m3/（m2.h），取q=9m3/（m2.h）=2.5mm/s；

（3）颗粒沉降速度μ0：

0.4mm/s；

（4）采用蜂窝形斜管，D30，L1000，θ60。

（5）沉淀区的平面尺寸

沉淀池的沉淀区表面积F＝

m2，其中斜管结构占用面积按3%计，则实际清水区需要面积：

F’=37.6×

1.03=38.73m2.

为了配水均匀，采用清水区平面尺寸8×

5m，使进水区沿8m长一边布置；

每个沉淀池实际沉淀面积8×

5＝40m2；

沉淀池清水区实际上升流速为：

V上＝

沉淀池的无效长度为0.5m，则其无效面积为0.5×

5=2.5m2。

（6）沉淀池的总高度

超高0.30m，清水区高度1.20m，配水区高度1.50m，泥斗高度1.00m,斜管高度h=l×

sinθ=1×

sin60。

=0.87m。

因此，沉淀池总高度为：

H＝0.30＋1.20＋1.50＋0.87＋1.00＝4.87m

（7）穿孔集水槽计算

一个沉淀池设有5个集水槽，集水槽间距1.50m，则两边集水槽距离池壁为1m，每个集水槽流量q＝

；

集水槽宽b＝0.9（βq）0.4（β一般取1.2~1.5）

＝0.9（1.2×

0.0188）0.4＝0.198m，取0.20m；

集水槽水深：

h1＝0.75b；

h2=1.25b

为了施工方便，采用平底集水槽，集水槽水深h＝0.20m；

集水槽深H＝h+h3+h4+h5

=0.20+0.07+0.05+0.07

=0.39m

h3-------跌水高度，70mm；

h4-------孔口上水头，50mm；

h5-------超高，70mm

（8）孔眼计算

孔径d取25mm

每孔流量

=0.0003985m3/s其中

为孔口面积

每根集水槽孔眼数

个；

两侧交错开孔，每侧开孔数分别为28个和29个；

集水槽上孔距

排泥斗斗底坡度

经验算：

斗底坡度为50~55°

，排泥顺畅。

（9）复算管内雷诺数及沉淀时间：

Re=

式中水力半径R=D/4=30/4=7.5mm=0.75cm;

管内流速v0=

=0.31cm/s;

运动粘度υ=0.01cm2（当T=20℃时）,

Re=

=23.21

沉淀时间T=

=

=322s=5.37min

4.过滤设备的确定

选用重力式无阀滤池,两个无阀滤池合用一个冲洗水箱。

<

1>

设计数据

净产水量为5000/16=312.5m3/h，滤池分为2格，每格水量为156.25m3/h=43.4L/s。

设计滤速采用8.0m/h；

2>

主要计算

（1）滤池面积

过滤面积f1=

=156.25/8=19.5m2；

连通渠考虑采用边长为0.40m等腰直角三角形，其面积

f′2=0.5×

0.4=0.08m2

并考虑连通渠斜边部分混凝土壁厚为80mm，则每边长=0.40+

×

0.08=0.51m，面积为：

f2=0.5×

0.51×

0.51=0.13m2

故要求滤池面积f=f1+f2=19.5+4×

0.13=20.02m2

滤池为正方形，每边长L=

=4.47m，为了便于施工取用4.5m；

滤池实际面积F=4.5×

4.5=20.25m2

实际过滤面积F′=20.25-4×

0.13=19.73m2

实际滤速v′=Q/F′=156.25/19.73=7.92m/h

（2）滤池高度

底部集水区高度采用H10.40m；

滤板高度采用H20.10m；

承托层高度采用H30.20m；

滤料层高度采用H40.70m；

净空高度采用H550%×

0.70+0.10=0.45m；

顶盖高度采用H60.5×

4.5×

tan12。

=0.48m；

冲洗水箱高度H7：

为降低高度，采用两格共用一个冲洗水箱。

（3）水箱容积：

按冲洗一次所需水量，同时考虑在一个冲洗时，另一格滤池向水箱供水。

所以：

V=Ft（3.6q-v）/60

式中:

q-----冲洗强度,取15L/s·

m2

t-----冲洗历时,5min

v-----滤速（m/h）,7.92m/h

F-----滤池总面积,20.25m2

计算得V=77.76m3

水箱有效水深H

=V/2F=1.92m

（4）水箱连通管水头损失，取为0.05m

冲洗水箱高度为H7=1.92+0.05=1.97m

超高H8采用0.15m

池顶板厚度0.10m

故滤池总高度为：

0.4+0.1+0.2+0.7+0.45+0.48+1.97+0.15+0.10=4.55m。

（5）进水系统

①进水分配槽面积

f=Q/v=43.4/（0.04×

1000）=1.085m2

采用长方形分配槽，规格为1.2m×

0.9m

②进水管

滤池进水管由沉淀池总出水渠接出，进水管流量Q=43.4L/s，沉淀池到滤池的允许流速0.8-1.2m/s，取流速0.8m/s,管径d=

=263mm，选用DN300管道，流速vj=0.61m/s，水力坡度降ij=2.66‰，管长lj=14m；

进水管水头损失：

h=∑il+∑ξ

考虑局部阻力，包括管道进口，90°

弯头3个的损失，则

hj=0.00266×

14+（0.5+3×

0.6）

=0.08134m

（6）.配水系统

小阻力，采用孔板或陶瓷滤板

（7）.几个控制标高

滤池出水口（即冲洗水箱水位）高程=滤池总高度-滤池底板入土埋深-超高=4.55-0.50-0.15=+3.90m。

虹吸辅助管管口高程=滤池出水口高程+期终容许水头损失值=3.90+1.70=5.60m。

进水分配槽槽底标高一般与滤池出水口相同为3.90m

进水分配槽堰顶标高=虹吸辅助管管口标高+进水管水头损失+安全高度（0.1~0.15m）=5.60+0.08134+0.15=5.83m

进水分配槽槽顶标高=堰顶标高+堰上水头+安全高（后两项一起通常取0.2~0.3m）=5.83+0.4=6.23m。

（8）.虹吸管管径

①连通渠的水头损失取hl=0.07m

②配水系统的水头损失h2

h2=q2/[2g（10μα）2]

=15²

/[2×

9.81（10×

0.75×

1.1）²

]=0.168m

μ——流量系数，取0.75

α——开孔比，取1.1%

③承托层水头损失h3

h3=0.022qH3

H3——承托层厚度，0.20m

h3=0.022×

15×

0.2=0.066m

④滤料层水头损失h4

h4=（

-1）（1-m0）H4

=（2.65/1-1）（1-0.4）×

0.7

=0.693m

⑤挡水板的水头损失h5，取0.05m

⑥虹吸管的沿程水头损失，假设冲洗时不停止进水，因冲洗时不停止进水Qj=43.4L/s

Q=qA+Qj=15×

19.73+43.4=339.35L/s

滤池水量为339.35L/s，假设虹吸管上升管D1=400mm，下降管D2=400mm，查水力计算表得,v1=v2=2.71m/s,i1=i2=25.8‰。

沿程水力损失：

hy=i1l1+i2l2

l1——上升管的长度，取1.8m

l2——下降管的长度，取6m

则hy=0.0258×

1.8+0.0258×

6=0.201m

局部水头损失：

hj=δ进口v0²

/2g+（δ三通°

+δ60°

+δ120°

）v1²

/2g+（δ缩小+δ出口）v2²

/2g

=[0.5×

0.612+（0.1+0.5+2+0.17+1.0）×

2.71²

]/2×

9.81

=1.42m

h6=hy+hj=0.201+1.42=1.621m

⑦∑h=0.07+0.168+0.066+0.693+0.05+1.621

=2.668m

滤池出水口标高=滤池高度—超高

=4.55—0.15=4.40m

冲洗水箱平均水位标高=出水口标高—H7/2

=4.40-1.97/2=3.415m

平均冲洗水头Ha=冲洗水箱平均水位标高—排水井堰顶标高

=3.415—0.7=2.715m

Ha>

∑h虹吸水位差大于反冲洗水量时的总水头损失，可以保证冲洗。

5、消毒

①.加氯量

已知条件:

设计水量Q1=5400m3/d=337.5m3/h（按一天16小时计算），

清水池最大投加量a为1mg/L.

预加氯量为0

清水池加氯量Q=0.001aQ1=0.001×

1×

337.5=0.3375kg/h

二泵站加氯量不做考虑

②.加氯间

仓库储备量按15d最大用量计算：

M=0.3375×

16=81kg

选用350kg的氯瓶2个，一用一备。

氯瓶长L=1335mm，直径D=350mm，氯甁自重350kg。

加氯机选用LS80-4转子真空加氯机，安装2台，1用1备，加氯量为0.45kg/h，外型尺寸为B×

H=610mm×

260mm，两台加氯机的间距在0.8m，安装高度高出地面0.9m。

加氯间中将氯瓶和加氯机分隔布置.加氯间有直接通向外部的门,保持通风.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.

按照GB50013-2006。

加氯（氨）间及其仓库应设有每小时换气8～12次的通风系统。

所以在加氯间、氯库低处各设排气扇一个，换气量每小时10次，并安装漏气探测器，其位置在室内地面以上30cm，设报警仪，当检测的漏气量达到2~3mg/kg自动报警。

为搬运氯瓶方便，氯库内设CD11-60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。

6、清水池的设计

设计规模，Q=5000m3/d；

（1）清水池的容积取为最高日供水量的15%；

则清水池的容积为V=5000×

15%=750m3；

清水池内用导流隔墙分开；

选用矩形钢筋混凝土清水池，尺寸为：

BHL=16.70×

12.50×

4.00m，图集号为S832。

有效水深：

3.70m；

故其有效容积V=16.70×

3.70=772m3；

（2）清水池各管管径的确定

清水池进水管与出水管流速取1.2m/s，进水管管径按最高日平均时水量计算，出水管管径按最高日最高时用水量计算。

由用水量变化规律可知，最高日最高时用水量为：

Qh=Kh×

Qd/16=1.3×

5000/16=406.25m3/h=112.85L/s

式中：

—时变化系数，取1.3

进水管管径为：

d1=

=0.359m，取350mm

出水管管径为：

d2=

=0.346m，取350mm。

溢流管与进水管直径相同取350mm，放空管管径可按2小时内将池中水泄空计算，取d3=300mm，放空流速取2.0m/s。

设两个检修孔，检修孔直径为650mm，检修孔靠近进水管和出水管。

池顶设6个通气管，均匀布置，通气管直径为100mm，池顶的覆土厚度为0.7m。

7、泵房的设计

二级泵房水泵吸水管管径为DN200，喇叭口外形尺寸查标准图集S311-（32-27），DN200吸水管的喇叭口直径为300，泵房高为5m。

三、水厂内应设置通向各构筑物和附属建筑物的道路。

可按下列要求设计：

1水厂设置环行道路；

2主要车行道的宽度：

单车道为3.5m，双车道为6m，支道和车间引道不小于3m；

3车行道转弯半径6～10m；

4人行道路的宽度为1.5～2.0m。

四、水厂构筑物水头损失计算

连接各构筑物的生产管线管内流速及水头损失

1沿程水头损失计算表

管径

mm

计算管长

m

流量

m3/s

流速

m/s

1000i

沿程水损m

原水—反应池

400

10.00

0.094

0.71

1.96

0.019

沉淀池—滤池

300

7.10

0.087

1.19

7.14

0.051

滤池—清水池

350

10.20

0.87

3.25

0.033

2局部水头损失计算表

部件

ζ

Σζ

V

h

原水—反应池

进口

1.0

5.26

0.981

0.258

出口

0.36

DN400蝶阀

0.3

DN40090°

弯头4个

0.90×

4

6.58

0.642

0.138

DN300弯头6个

0.87×

6

6.76

0.332

DN350三通转弯流

1.5

DN35090°

清水池—泵房

2.96

0.49

0.036

45°

急转弯管2个

0.35×

2

弯头1个

0.90

3构筑物间总水头损失计算表

沿程m

局部m

总水头损失m

0.277

0.189

0.554

0.069

0.105

4构筑物自身水头损失表

构筑物名称

构筑物内水头损失m

反应池

0.4-0.5

沉淀池

0.2-0.3

滤池

1.5-2.0

五、水厂高程计算

高程布置

（一）、清水池：

清水池所在的地面标高为367.5m，取为基准标高±

0.00m。

池顶高出地面1.5m，所以池顶标高为1.5m，超高0.3m，清水池水面标高为1.2m，水深3.7m，清水池底标高为-2.5m。

（二）、无阀滤池：

从无阀滤池到清水池的水头损失为0.554m，滤池内水头损失为1.5m，所以滤池内平均水面标高为1.754m，超高为0.15m，滤池顶高为1.904m，滤池高4.55m，所以池底标高为-2.646m。

（三）、斜管沉淀池：

从沉淀池到无阀滤池的水头损失为0.189m，沉淀池内水头损失为0.2m，所以沉淀池内平均水面标高为2.143m，超高为0.3m，沉淀池顶高为2.443m，池子总高4.87m，池底标高为-2.427m。

（四）、穿孔旋流絮凝池：

从穿孔旋流絮凝池到斜管沉淀池水头损失为0.1m，斜管沉淀池内水头损失为0.2m，所以絮凝池内平均水面标高为2.443m。

水深3.0m，超高0.3m。

絮凝池顶标高为2.743m，池高为4.12，池底标高为-1.377m。

（五）、二级泵房：

水头损失为0.105m，为了确保清水池最低水位能够高于泵轴高度，泵轴标高度为-2.605m，泵房底高为-3.0m。

泵房高为5m，所以，泵房顶标高为2.0m。

泵房为半地下式建造。

各处理构筑物水面标高及构筑物地面标高见施工图图。

六、设计总结

通过本次课程设计，我加深了对给水工程理论课程教学内容的理解，进一步复习和消化了课程讲授的内容，培养了理论联系实际的综合素质，巩固了学习成果。

在本次为期一周的设计过程中，我掌握了给水处理厂工艺设计的基本步骤，掌握了给水处理厂各处理构筑物形式的选择方法与工艺设计计算方法，给水处理厂平面布置与高程设计的原则和方法，具备了初步的独立设计能力；

掌握了设计

与制图的基本技能；

提高了综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力。

在此过程中我走了不少弯路，尤其在绘制图纸过程中发现很多问题，但最终在指教员的指导下，我独立完成了设计！

感谢教员对我的帮助！

以上是我的本次给水课程设计，肯请教员检阅并批评指正！

七、主要参考文献资料

【1】《给水排水设计手册》（第三册），中国建筑工业出版社，1985.4；

【2】《中小城镇给水》，中国建筑工业出版社；

【3】钟淳昌，《净水厂设计》，中国建筑工业出版社；

【4】《生活饮用水水质标准（GB5749-2006）》；

【5】严煦世、范瑾初，《给水工程》，中国建筑工业出版社；

【6】《室外给水设计规范》（GB50013-2006）