给水课程设计论文

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1、1第一章第一章 设计任务与内容设计任务与内容一、设计任务及使用资料一、设计任务及使用资料1、设计题目水厂课程设计；水厂日处理量为 d=50000m3/d2、设计任务与内容水厂课程设计的给排水专业教学的实践性环节，其目的有：（1） 复习和理解课程讲授的内容；（2） 理论初步联系实际，培养分析问题和解决的能力；（3） 训练设计与制图的基础技能；3、设计说明本课程设计应注意帮助学生树立正确的时间思想和工程观念，培养良好的工作作风和方法，注重培养学生的分析能力、计算能力，提高运算理论知识解决问题能力。本设计包括设计说明书一份和图纸二张。二、供水水质及水压二、供水水质及水压水厂出厂水质统一按现行国家生活

2、饮用水卫生标准考虑。水厂出厂水压为 0.38MPa，以满足接管点处服务水头 0.25MPa。第二章第二章 取水工程取水工程整个工程包括取水工程和净水工程两部分，其工艺流程如下：水源水源取水头自流管取水头自流管一级泵房一级泵房自动加药设备自动加药设备絮凝池絮凝池沉淀池沉淀池 普通快滤池普通快滤池清水池清水池配水池配水池二级泵房二级泵房一、取水原则及构筑物一、取水原则及构筑物 （1） 、给水水原的选择原则 设计中水原选择一般要考虑以下原则； 1 所选水源水质良好，水量充沛，便于卫生防护。 2 所选水源可使取水，输水，净化设施安全经济和维护方便。 3 所选水源具有施工条件； （2） 、取水构筑物选型

3、 根据所确定的取水位置，综合其位置的水深，水位及其变化幅度，岸坡，河床的 形状，河水含砂量分布，冰冻与漂浮物，取水量及安全度等因素确定选用河床式自流 管及设集水孔进水井取水构筑物形式。 河床式自流管及设集水孔进水井取水构筑物特点：1 在非洪水期利用自流管取得河心较好的水，而在洪水期利用集水井上的进水孔取 得上层水质较好的水；2 比单用自流管进水安全可靠；3 集水井设于河岸上，可不受水流冲刷河冰凌的影响；4 进水头部升入河床，检修和清洗方便；5 冬季保温，防冻条件比岸边好；2二、取水泵站（一级泵站）二、取水泵站（一级泵站） （1） 、选泵 根据设计流量和设计扬程选择水泵的型号和数量，选用四台 1

4、2sh-13（三用一备） 流量 Q=612-900m3/h 扬程 H=36.4-29.5m 的水泵。电动机型号：JQ2-93-4，考虑到远期 的发展所以选用一台 Q=423.5m3/h 扬程 H=26m 的水泵，所以选用 10sh-19A 流量 Q=324- 576m3/h 扬程 H=35.5-25m，各泵的具体参数见给排水设计手册第 11 册。 吸水管的流速为 1.15m/s，管径为 DN450mm，L=3m。出水管流速为 2.0m/s，管径 DN350mm，L=627mm。吸水管选用铸铁管，压水管选用钢管。分别采用两条吸水管和两 条压水管。 自流管选用 d=500mm 的钢筋混凝土管，L=

5、231.5m，流速为 0.94m/s （2） 、泵房布置 水泵机组的排列是泵房布置的重要内容，它决定泵防建筑面积的大小，机组的间距 以不能妨碍操作和维修的需要为原则。 1 水泵凸出部分到墙的净距 A1=2.04m；2 出水侧水泵基础与墙的净距 B1=3m（包括一个止回阀和一个闸阀的长度） ；3 进水侧水泵基础与墙的净距 D1=1m（包括一个闸阀的长度） ；4 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 C1=2m；5 水泵基础之间的净距 E1=C1=2m； 水泵房的尺寸为 L=A1+C1 +3E1+3L+L=18.25m，B= D1+ B1+ B5=5m，H

6、=14m。 第三章第三章 净水工程处理构筑物设计净水工程处理构筑物设计 一、混凝剂配制和投加一、混凝剂配制和投加 1、设计参数根据原水水质及水量，参考有关净水厂的运行经验，选碱式氯化铝为混凝剂。 最大投加量为 51.4mg/L，最低 6.7mg/L，平均 14.3mg/L。碱式氯化铝投加浓度为 15%，采用计量泵湿式投加，不需要加助凝剂。 2、设计计算 （1）溶液池容积 W1 设计流量 Q=50000m3/d=2187.5m3/h=0.608m3/s，最大投加 量 51.4mg/L，溶液浓度 d=15%，1 天调制次数 n=2，溶液池调节容积为：W1= 取 9m3399. 82154175 .

7、21874 .51 417mdnQ溶液池用一格，有效高度为 1.5m，超高 0.5m，每格实际尺寸为 2.5 2 2， 置于室内地面上。（2）溶解池容积 W2 W2= W10.3=0.39=2.7m3 溶解池分一格，容积为 2.7m3，有效高度为 1.2m，超高 0.5m，设计尺寸为： 1.8 1 1.5，池底坡度采用 2.5% 溶解池搅拌设备采用中心固定式平板浆搅拌机，浆直径为 750mm，浆板深度 为 1400mm，质量为 200kg，溶解池置于地下，池顶高出室内地面 0.5m。 溶解池和溶液池材料都用钢筋混凝土，内壁衬以聚乙烯板。 （3）药剂仓库 时间参考数为 9m2/（ 104m3d）

8、 ，面积为 100m2，L B=20 5，室内高 4.5m。 二、混合设计二、混合设计31、混合设备采用热镀锌管式静态混合器，采用 1 个。 2、设计计算每组混合器处理水量为 0.608L/S，水流速度取 1.08m/s， 静态混合器设 3 节混合 元件，即 n=3，混合器距离絮凝池 10m，混合时间为 13s， 静态混合器直径为：D=（）0.5=vQ 4mmm847847. 014. 308. 1608. 045 . 0 水流过静态混合器的水头损失为 h=0.1184 n Q/D4.4= sm/481. 00.8470.608 3 0.11844 . 4取 0.45m/s 三、絮凝池三、絮凝

9、池 1、设计参数絮凝池设计 2 组，每组设 2 池，每池设计流量 Q=0.304m3/s，絮凝时间 t=10min，设平均水深为 h=3.45m。 2、设计计算 （1）絮凝池有效容积 V V=Qt=0.304 10 60=182.4m3 絮凝池的有效面积为：A1=29 .5245. 34 .182mhV水流经每格的竖井流速 v1取 0.14m/s，由此得单格面积：f=Q/ v1=0.304/0.14=2.17m2 设计每格为正方形，边长采用 1.47m，因此每格面积为 2.16m2，由此得分格数 为：n=52.9/2.16=25 格。实际絮凝时间为：t=min22.10304. 02545.

10、347. 147. 1絮凝时的平均水深为 3.45m，取超高 0.3m，得池的总高度位： H=3.45+0.3=3.75m L=16.5 ，B= 8.15 （2） 、过水洞流速 v2按照进口速 0.3m/s 递减到 0.1m/s，上孔上缘在最高水位以 下，下孔下缘与池底平齐。 四、沉淀池四、沉淀池沉淀池采用异向流斜管沉淀池，近期设计 2 组 1、设计参数 处理水量 Q=0.608m3/s，斜管沉淀池与反应池共建，池有效宽度 B 为 16.5m，颗 粒沉降速度，清水区上升流速 n=2.2mm/s，采用塑料片热压六边形smm/4 . 00 蜂窝管，管厚 0.4mm，边距 d=30mm，水平倾角为

11、60 度。 2、设计计算 （1） 、清水区面积 A A=Q/v1=0.608/0.0022=276.36m2其中斜管结构占用面积按照 3%计算，则实际清水区需要面积为：4A1=276.36 1.03=284.65m2 为了配水均匀，采用清水区平面尺寸 B L 为 16.5 17.3，进水沿 19.8m 长一边布置。（2） 、斜管长度 L 斜管内水流速度为：V2=smmv/54. 2866. 02 . 260sinL=mmdv7465 . 035. 030866. 035. 054. 233. 1 60cos60sin33. 1002 考虑到管端紊流、积泥等因素，过程采用 200mm，斜管总长为

12、以上两者之和，即 946mm，按照 1000mm 计。 （3） 、沉淀池高度 清水区高 1.2m，布水区高 1.5m，斜管高 1000，穿孔排泥斗槽高 0.8m，超高 0.3m，池子总高为m87. 060sinH=0.3+1.2+1.5+0.87+0.8=4.7m （4） 、沉淀池尺寸进口穿孔花墙 穿孔墙上的洞口流速采用 v3=0.15m/s，洞口总 面积为：A2=Q/ v3=0.608/0.15=4.05m2 每个洞口尺寸定为 0.15 0.08，则洞口数为：4.05/（0.15 0.08）=336 孔 穿孔墙布于布水区 1.5m 的范围内，孔共分 3 层，每层 112 个。 （5） 、集水

13、系统 沿池长方向布置 10 条穿孔集水槽，中间为 2 条集水渠，为施工 方便槽底平坡，集水槽中心距为：L1=L/n=15.8/10=1.58m 每条集水槽长（19.8-1.2）/4=4.65m 每槽集水量为：q=0.91/（10 4）=0.0228m3/s 查给水排水计算手册得槽宽为 0.2m，槽高为 0.54m，集水槽双侧开孔，孔径 d=25mm，孔数为 76 个，孔距 6cm。 集水渠：每条集水渠的流量为 Q/2=0.304m3/s，假定集水渠起端的水流截面为正方形， 则渠宽度为：B=0.9 （0.304）0.44=0.56m 为施工方便采用 0.6m，起端水深 0.66m，考虑到集水槽水

14、流进入渠时应自由跌水， 跌落高度取 0.08m，即集水槽底应高于集水渠去端水面 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： H1=0.56+0.08+0.54=1.18m 出水管流速 v4为 1.2m/s，则直径为 D=（0.91 4/1.2）0.5=（0.91 4/1.2 3.14）0.5=0.803m取 900mm（6）排泥系统 采用穿孔管排泥，穿孔管横向布置，沿与水流垂直方向共设 10 根，双侧排泥至集泥渠，集泥渠长 20m，B H 为 0.3m 0.3m，孔眼才取等距离布置， 穿孔管长 9.9m，首末端积泥比为 0.5，查得 kW=0.72，取空孔径 d=25m

15、m，孔口面积 f=0.00049，取孔距 s=0.4m，孔眼筛骨目为 m=L/s1=9.9/0.41=245孔眼总面积为：=24 0.00049=0.01176m20w穿孔管断面积为：=/kW=0.016m2w0w穿孔管直径为：D0=（4 0.016/3.14）0.5=0.142m 取直径为 105mm，孔眼向下和中垂线成 45 度角，并排排列，采用气动快开排泥 阀。 五、普通快滤池五、普通快滤池1、设计参数设计 2 组滤池，每组滤池设计水量为 Q=12500m3/d，设计采用汽水反冲洗，先 气冲 3min，再水冲 6min，设计滤速 v1=10m/h，水冲强度 q 为 10L/（sm2） ，

16、气冲强 度为 20L/（sm2） 。2、设计计算（1） 、滤池面积及尺寸 滤池工作时间为 24h，冲洗周期为 12h，滤池实际工作 时间为： T=240.1 24/12=23.8h 滤池面积为：F=Q/ v1T=25000/10 23.8=105m2 每组滤池单格数为 N=4，布置设计尺寸为 B L=3m 9m，实际滤速为 10.15m/h，校核 强制滤速 v2为：V2=N v1/（N1）=810.15/（81）=11.60m/h （2） 、滤池高度 承托层高，铺设粒径 12mm，厚 100mm 的粗砂。 滤料层厚：采用双层滤料，厚 h=820mm，其中无烟煤厚 370mm，石英砂厚 450mm滤层上最大水深 1875mm；滤板厚 130mm，滤