设计说明书设计说明书课程设计课程设计ⅠⅠ 计算书计算书专专 业业： ： 水务工程水务工程 班班 级级： ： ①①班班 学学 号：号： *********** 姓姓 名：名： *** 课课 题题： ： 水水质质工程学工程学课课程程设计设计ⅠⅠ（ （给给水厂水厂设计设计） ） 指指导导教教师师： ： 刘刘绍绍根根 2013 年年 12 月月 20 日日 -2014 年年 1 月月 4 日日湖南科技大学给水处理厂设计1摘要：本设计是拥有合肥地质结构城市的自来水厂设计，设计流量摘要：本设计是拥有合肥地质结构城市的自来水厂设计，设计流量 5.6 万吨每天，厂址在万吨每天，厂址在 水库附近，设计地面标高水库附近，设计地面标高 22m，该市最不利地面标高，该市最不利地面标高 28m. 关键词：混凝关键词：混凝 沉淀沉淀 V 型滤池型滤池 清水池清水池 二级泵站二级泵站目目 录录第一章 给水处理厂水量计算………………………………第二章 处理流程的设计……………………………………第三章 原水取水……………………………………………第四章 混凝与沉淀………………………………………一、混凝……………………………………………二、混合器……………………………………………三、絮凝反应池……………………………………四、沉淀……………………………………………第五章 滤池设计……………………………………………一、正常过滤系统设计二、反冲洗系统设计三、反冲洗水泵和风机选型第六章 消毒设计计算………………………………………第七章 清水池设计计算……………………………………第八章 水厂平面布置………………………………………第九章 高程布置……………………………………………一、水头损失计算二、处理构筑物高程确定湖南科技大学给水处理厂设计2三、水厂至最不利用户处所需水压的计算四、二级泵站泵选型第十章 厂区附属建筑物设计第十一章 设计心得参考文献 ……………………………………………………湖南科技大学给水处理厂设计3第一章第一章 给水处理厂水量计算给水处理厂水量计算城市自来水厂规模为 5.6 万 m3/d，即 2333.3 m3/h, 0.6481m3/s。
设计流量 为：Q 设=Q×（1+α）=2333.3m3/h×（1+0.08）=2520m3/h=700.0L/s式中 α 为水厂自用水量系数，取值 0.08 第二章第二章 处理流程的设计处理流程的设计水源 → 管式静态混合器 → 折板板絮凝池 + 平流沉淀池 → 普通快滤池 → 清水池 → 吸水井 → 二级泵站 → 市政给水管网→用户 混凝剂采用： FeCl3，管式静态混合器 消毒剂采用：液氯消毒，滤前滤后加氯，加氯机加氯重力自流取水，其中流量为 700.0 L/s，流速为 1.2~1.6m/s,为使水量得到保证，采用 2 根铸铁输水管同时向给水处理厂输水，即每根输水管的流量为 350.0 L/s，且每根可单独保证 75％的输水能力查水力计算表可得：每根输水管的管径为 DN600，管内流速为 1.24m/s,坡度为 3.185‰ 第四章第四章 混凝与沉淀混凝与沉淀一、混凝一、混凝(1)、混凝剂选择： 根据原水的水质水温和 PH 值的情况，选用混凝剂为三氯化铁，投加浓度为 15％，最大投加量为 40（mg/l） 优点：净化效率高、用药量少、出水浊度低、色度小，过滤性能好，温度适应性高，PH 值使用范围宽（PH=5~9） 。
操作方便，腐蚀性小，劳动条件好，成本较低采用计量泵湿式投加，不需要加助凝剂 (2)、药剂配制及投加方式的选择： 混凝剂的投加分干投与湿投法两种本设计采用后者采用计量泵投加3)、混合设备的设计 本设计中采用管式静态混合器，故不单独设构筑物4)、混凝剂的溶解与调配湖南科技大学给水处理厂设计4药剂调配一般有水力、机械、压气、水泵等方法本设计采用空气调制方法5)、溶解池容积 W1因用的是聚合氯化铁，需设溶解池，溶解池容积按溶液池容积的 30%计：W1=0.3 W2=0.3×28=9 m3溶解池尺寸为 L×B×H=2.5m×2.5m×1.7m,其中 H 为实际高度，已包括超高0.2m 溶解池的放水时间采用 t=10min, 则放水流量：q0= W1÷60t=9×1000÷(60×10)=15 L/s选择放水管管径 DN=100mm,相应流速 v0=1.95m/s溶解池底部设管径 D=100mm 的排渣管一根溶解池采用压缩空气搅拌，其中，空气供给强度设为 10L/（S·m2） ，空气管流速设为 13m/s,孔眼直径设为 3mm，流速为 26m/s,支管间距设为 500mm。
溶解池置于地下，池顶高出地面 0.2m溶解池和溶液池材料都采用钢筋混凝土，内壁衬以聚乙烯板6)、溶液池容积 W2根据设计流量 Q=2520m3/h，最大药剂投加量为 α=50mg/L，溶液浓度 c=12%，每天调制次数 n=2，则溶液池容积为：W2=αQ/417cn=50×2520/(417×12×2)=12.6 m3采用两个溶液池每个池子的有效容积为 W2，溶液池的基本尺寸L×B×H=2.5m×2.5m×2.5m,其中 H 为实际高度，已包括超高 0.2m7)、投加设备1）药液提升设备2）投药管每池设一根投药管，投药管流量：q=W2×2×1000/86400=0.29选择投药管管径 DN=50mm,相应流速为 0.15湖南科技大学给水处理厂设计5(8)、计量设备拟采用 LZB-40 型转子流量计LZB 型玻璃转子流量计由一个垂直安装的锥形玻璃管与转子组成，可以从锥形管外壁的刻度上直接读出介质的流量值锥体管长度 430mm，工作环境-20～120℃，压力≦6kg/cm29)、药剂仓库的计算1）已知条件 混凝剂为聚合氯化铁(PFC)，每袋质量是 50Kg,每袋规格为 0.5m×0.5m×0.2m。
投药量为 50mg /L，水厂设计水量为 2500m3/h药剂堆放高度 1.5 m，药剂储存期为 28 天2）设计计算 聚合氯化铁（PFC）的袋数N=(Q×24)ut/(1000w)=( 2520×24×50×28)÷(1000×50)=1694（袋） 堆放面积A=NV/［H（1-e） ］=（1694×0.5×0.5×0.2）÷［1.5×（1-0.2） ］=71m2仓库平面尺寸B×L=10 m×10 m=100 m2（10） 、加药间的设计计算 采用佛山水泵厂生产的计量加药泵，泵型号 JZ1000/16，选用三台，二用一备， 加药间的平面尺寸为 B×L=15m×20m二、混合器二、混合器本设计采用管式静态混合器三、絮凝反应池三、絮凝反应池本设计采用往复式隔板絮凝反应池1、设计参数：根据设计流量 Q=2520m3/h，设 2 池廊道内流速采用 4 段：V1=0.5m/s，V2=0.4m/s，V3=0.3m/s，V4=0.25m/s，絮凝时间 T=20min,池内平均水深 h1=2.8m，超高 h2=0.3m2、设计计算：湖南科技大学给水处理厂设计6（1）总容积的计算: W=Q×T/60=2520×20/60=840m3（2）每池面积:分设 2 池，由于平均水深 h1=2.5m 则每池净平面面积：F=W/（n×h1）=840/(2×2.5)=168.0m2池子宽度 B，按沉淀池宽采用 16.8m,池子长度（隔板间净距之和）：L’=176.6m2/16.8m=9.3m（3）廊道长度隔板间距按廊道内流速不同分成 4 档：α1=Q/(3600×n×V1×h1）=2520/(3600×2×0.5×2.8)=0.250m，取 α1=0.25m，则实际流速 V1=0.563 m/s；α2=Q/(3600×n×V2×h1）=2520/(3600×2×0.4×2.8)=0.313m，取 α2=0.31m，则实际流速 V2=0.460m/s；按上法计算得：α3=0.45m， V3=0.358m/sα4=0.63m， V4=0.251m/s每一种间隔采取 6 条，则廊道总数为 4×6=24 条，水流转弯次数为 23次。
则池子长度（隔板间净距之和）：L’=6×(0.49+0.60+0.77+1.10)=17.76m隔板厚按 0.1m 计，则池子总长：L=17.76+0.1×（23-1）=19.96m=20m（4）水头损失的计算按廊道内的不同流速分成 4 段分别计算水头损失第一段：水力半径：R1=α1×h1/(α1+2h1)=0.23m槽壁粗糙度系数 n=0.013,流速系数 Cn=1/n×Rny，112.50.130.75(0.1)ynRn=2.5×0.114-0.13-0.75×0.346×(0.114-0.1)=0.15故 C1=R1y/n=0.120.15/0.013=56.0第一段廊道长度 l1=6×B=6×16.8=100.8m湖南科技大学给水处理厂设计7第一段水流转弯次数 S1=6则絮凝池第一段的水头损失为：2222 01 1122 110.41250.4953 3510.09222 9.8162.10.24nvvhSlmgC R 各段水头损失计算结果见下表：各段水头损失计算段数nSnlnR0vivnCnh16100.80.230.4140.56361.70.04526100.80.290.3340.46063.890.03636100.80.360.2920.35865.990.02646100.80.480.1970.25168.900.011h=∑hn=0.118m（5）GT 值计算（20℃时） ，41000 0.25456060 1.029 1020hGsT 1000×0.118/(60×1.029×10-4×26)=27.1GT=27.1×20×60=32535（在 104~105范围内）（6）池底坡度：i=h/L=0.118/19.96=0.59%四、沉淀四、沉淀本设计采用平流沉淀池。
共有 2 座沉淀池1．每组设计流量每个沉淀池的处理流量 Q0=2520m3/h/2=1260m3/ h=0.350 m3/ s2．设计数据的选用表面负荷 Q/A=2m3/（m2·h） ，设计停留时间 1.5h,沉淀池的水平流速v=15mm/s3． 计算沉淀池表面积 A=662.5m2沉淀池长 L=3.6vT=3.6×15×1.5=81m沉淀池宽 B=A/L=662.5/81=8.1m湖南科技大学给水处理厂设计8沉淀池有效水深 H=QT/BL=1325×1.5/（8.1×81）=3.07m.采用 3.4m(包括保护高)絮凝池与沉淀池之间采用穿孔布水墙穿孔墙上的孔口流速采用 0.2m/s,则孔口总面积为 1260/(3600×0.2)=1.75m2每个孔口尺寸定为 15cm×8cm，则孔口数为 1.75/(0.15×0.08)=146 个沉淀池放空时间按 3h 计则放空管直径为：d=0.412m,采用 DN=450mm出水渠断面宽度采用 1.0m,出水渠起端水深为:H=0.68m,为保证堰口自由落水,出水堰保护高采用 0.1m,则出水深度为 0.78m4． 水力条件校核水流截面积 ω=8.4×3.07=25.79m水流湿周 χ=8.4+2×3.07=14.54m水力半径 R=25.79/14.54=1.77m弗劳德数 Fr=v2/Rg=1.52/(177×981)=1.30×10-5雷诺数 Re=vR/ν=1.5×177/0.01=26550(按水稳 20 度计算)第。