课程设计-给水处理厂计算书

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1、西安建筑科技大学课程设计（论文）- 1 -目录一、设计原始资料.- 3 -1.工程设计背景- 3 -2.设计规模- 3 -3.基础资料及处理要求- 3 -3.1 原水水质.- 3 -3.2 地址条件.- 4 -3.3 气象条件.- 4 -3.4 处理要求.- 4 -二、设计计算.- 4 -1.设计规模- 4 -2.配水井设计- 4 -2.1 配水井设置.- 4 -2.2 配水井有效体积.- 4 -2.3 配水井尺寸确定.- 4 -3.药剂投配设备设计- 5 -3.1 溶液池容积 W1.- 5 -3.2 溶解池容积 W2.- 5 -3.3 投药管.- 6 -3.4 计量投加设备.- 6 -3.5

2、 药库的设计.- 6 -3.6 需用空气量.- 7 -4.混合设备的设计- 7 -4.1 混合时间.- 7 -4.2 混合池流量.- 8 -4.3 混合池有效容积及尺寸.- 8 -4.4 搅拌机转速，旋转角速度和轴功率.- 8 -5.絮凝设施的设计- 9 -5.1 设计参数.- 9 -西安建筑科技大学课程设计（论文）- 2 -5.2 设计计算.- 9 -6.沉淀池的设计与计算- 12 -6.1 设计流量.- 12 -6.2 斜管沉淀池相关参数计算.- 12 -6.3 复算雷诺数及沉淀时间.- 13 -6.4 进水穿孔墙.- 13 -6.5 集水系统.- 14 -6.6 沉淀池的放空管.- 14

3、 -6.7 排泥设施选择.- 14 -7.过滤设施的设计与计算- 14 -7.1 设计参数.- 14 -7.2 池体设计与计算.- 15 -7.3 反冲洗管渠系统设计.- 16 -7.4 滤池管渠设计与计算.- 18 -8.消毒设施的设计与计算- 25 -8.1 加氯量与储氯量.- 25 -8.2 加氯设备选取与设计.- 26 -8.3 加氯间尺寸计算与确定.- 26 -9.清水池的设计与计算- 26 -9.1 清水池的有效容积.- 26 -9.2 平面尺寸的确定.- 27 -9.3 清水池的管道系统.- 27 -9.4 清水池其余设施计算.- 28 -10.高程布置- 29 -10.1 管渠

4、水力计算.- 29 -10.2 给水处理构筑物高程计算.- 30 -三、参考文献.- 31 -西安建筑科技大学课程设计（论文）- 3 -一、设计原始资料一、设计原始资料1.工程设计背景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。2.设计规模设计规模该净水厂总设计规

5、模为 12104m3/d。征地面积约 40000m2，地形图见 附图。3.基础资料及处理要求基础资料及处理要求3.1 原水水质原水水质原水水质的主要参数见表 1。东江原水水质资料 表 1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/L

6、47.521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/L6.97西安建筑科技大学课程设计（论文）- 4 -12总铁mg/L0.173.2 地址条件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，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

7、形布置。3.3 气象条件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。3.4 处理要求处理要求出厂水水质指标满足生活饮用水卫生标准（GB57492006）的相 关要求。二、设计计算二、设计计算1.设计规模设计规模给水处理厂的设计水量以最高日平均时流量计。设计处理水量120000m3/d，水厂

8、自用水量占 5，故设计总进水量为Q=1200001.05=126000m3/d=5250m3/h=1.46m3/s。根据处理水量，水厂拟分为 2 个系列，平行布置。2.配水井设计配水井设计2.1 配水井设置配水井设置一般按照设计规模一次建成，停留时间取 30s。2.2 配水井有效体积配水井有效体积V=Q t=1.4630=43.8m3西安建筑科技大学课程设计（论文）- 5 -2.3 配水井尺寸配水井尺寸确定确定设进厂原水管道经济流速为 2.0m/s，则水厂进水管管径 D进水=964mm，实际取 D=900mm，对应流速为 2.29 m/s。设计其高为 H=2m，其中包括 0.5m 超高。则配水

9、井底面积为：229.25 . 1mVS假设长边为 6 米，则宽边为：，取 B=5 米mLSB87. 462 .29池子的有效容积为，满足要求。33 043.8455 . 156mmV出水管道经济流速 1.2 m/s，则出水管径 880mm，实际取 D出水=900mm，对应流速为 1.15m/s。为使水位稳定和便于后期改造，配水井出水端设置调节堰板；为防止调压阀误操作和失控，配水井一端设置溢流井和调节堰板。3.药剂投配设备设计药剂投配设备设计3.1 溶液池容积溶液池容积 W1= =8.39m9m3ncQaW4171310417525002 3式中：a混凝剂的最大投加量，本设计取 20mg/L；Q

10、设计处理的水量，5250m3/h；c溶液浓度（按商品固体重量计），一般采用 5%-15%，本设计取10%；n每日调制次数，一般不超过 3 次，本设计取 3 次。设计容积取 9m3，溶液池采用矩形钢筋混凝土结构，设置 2 个，以便交替使用，保证连续投药。单池尺寸为 LBH=3.02.02.0，高度中包括超高 0.5m，有效高度 1.5m，置于室内地面上。溶液池实际有效容积： LBH=3.02.01.5=9m ，满足要求。3池旁设工作台，宽 1.0-1.5m，池底坡度为 0.02。池内壁用环氧树脂进行防腐处理。西安建筑科技大学课程设计（论文）- 6 -3.2 溶解池容积溶解池容积 W2W2=0.2

11、W1=0.2 9=1.8m3式中：溶解池容积/m3，一般按溶液池容积的 0.2-0.3 倍计算；本设2W计取 0.2。1W溶解池分 2 个，单个溶解池尺寸：LBH=2.01.01.2，高度中包括超高0.3m，有效高度 0.9m，池底坡度采用 0.02。 溶解池实际有效容积：W2 = LBH=2.01.00.9=1.8m3溶解池的放水时间采用 t10min，则放水流量：q0=W2/（60t）=1.81000/（6010）=3L/s。查水力计算表得放水管管径90mm，相应流速 v=0.58m/s，管材采用硬0d聚氯乙烯管。溶解池底部设管径 d100mm 的排渣管一根，采用硬聚氯乙烯管。溶解池的形状

12、采用矩形钢筋混凝土结构，内壁用环氧树脂进行防腐处理。3.3 投药管投药管投药管流量q=L/s21. 0606024100029 606024100021W查水力计算表得投药管管径 d40mm，相应流速为 0.21m/s。3.4 计量计量投加投加设备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:q=m /h0.75129 121W3式中：溶液池容积，m3。1W计量泵型号为 J-Z800，选用 3 台，2 用 1 备。3.5 药库的设计药库的设计(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 1个月用量计算。(2)仓库除确定的有效面积外，还要考虑放置泵称的地方，并尽可能考虑

13、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西安建筑科技大学课程设计（论文）- 7 -应的防腐措施。仓库容积考虑存放 15 天的混凝剂用量。仓库靠近加药间。每日混凝剂用量为20126000/106=2.52t每袋药剂为 LBH=0.5m0.4m0.2m，25kg；各袋药剂间的孔隙率按 20%计；药剂通道系数采用 15%；药品堆放高度按 2.0m 计，则所需面积为m2 43.470.1510.2-10.50.40.220.025152.52取 45m2，平面尺寸为 7.5m6m。3.6 需用空气量需用空气量（1）溶液池所需空气量Q=nF

14、q=3（3.02.0）8=144L/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每日调制次数，一般不超过 3 次，本设计取 3 次。（2）溶解池所需空气量Q=nFq=3（2.01.0）5=30L/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每日调制次数，一般不超过 3 次，本设计取 3 次。故选用 2P 的空气压缩机。4.混合设备的设计混合设备的设计本设计分两个系列，采用机械混合池，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。混合池时间取

15、60s，G 值为6001000s-1。西安建筑科技大学课程设计（论文）- 8 -4.1 混合时间混合时间T=60s4.2 混合池流量混合池流量Q=1.46/2=0.73m3/s4.3 混合混合池有效容积及尺寸池有效容积及尺寸W=QT=0.7360=43.8m采用矩形混合池，取有效水深 3 米，超高 0.5 米，则混合池面积S=W/H=43.8/3=14.6m2，取其 LB 为 3.8m3.8m，则混合池当量直径为4.29m3.8442 SD4.4 搅拌机转速，旋转角速度和轴功率搅拌机转速，旋转角速度和轴功率（1）采用推进式搅拌器，搅拌机转速 r/s2.47r/min148.529. 40.3106060dvnn搅拌器垂直轴转速；v搅拌器外缘线速度，315m/s，本设计取 10m/s；d搅拌器直径（0.20.5）D，其中 D 为混合池直径为 4.31m，取 d=0.3D；（2）轴功率a.计算轴功率kW17.3181. 910229. 12.47100032. 0 1025353 pgdnNNN计算轴功率（kw）；Np功率准数，推进式搅拌器取 0.32；液体密度（kg/m）；n搅拌器转速（r/s）；d搅拌器直径（m）；g重力加速度，g=9.81 m/s；b.需要轴功率西安建筑科技大学课程设计（论文）- 9 -kW 15.28100000643.8109691. 0100