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1、一、设计原始资料1. 源水水质资料：编号名称单位分析结果水的嗅和味级二类水体浑浊度度（NTU）色度度总硬度毫克升PH值碱度15毫克升溶解性固体毫克升水的温度：最高温度度最低温度度细菌总数个毫升大肠菌群个升2. 石英砂筛分曲线：筛 孔 直 径（毫米）0.30.40.50.60.751.01.21.5通过砂量所占的比例（%）3045566273818893d3. 厂区地形图（1：500）a=130m，b=170m，水厂所在地区为粘土地区，厂区地下水位深度4.41米，地面标高175.3m，主导风向西南风。城市自来水厂规模为8.8万m3/d。二、设计规模与工艺流程1. 设计规模城市自来水厂规模为8.7
2、万m3/d，水厂的自用水量按日用水量的5%算，则水厂设计水量为：Q0=1.05Qd=1.0587000=91350 m3/d一级泵站、配水井、加药间、药库、加氯间、氯库、二级泵站、土建工程均一次建成。2. 水厂解决工艺流程框图（构筑物）： 一级泵站配水井 管式静态混合器投加混凝剂（硫酸铝）栅条絮凝池斜管沉淀池V型滤池 投加消毒剂（液氯）清水池吸水井二级泵站三、配水井设计计算1. 配水井设计规模为3806.25m3/h=1.06m3/s。 配水井水停留时间采用23min，取T=2.5min取，则配水井有效容积为W=QT=3806.252.5/60=168.6m3。2. 进水管管径D1=1100m
3、m，v=1.13m/s，在1.0m/s-1.2m/s范围内。进水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入2个水斗再由管道接入2座后续解决构筑物。每个后续解决构筑物的分派水量为q=1.06/2=0.53m3/s。配水采用矩形薄壁溢流堰至配水管。3. 堰上水头H：因单个出水溢流堰的流量为q=0.53m3/s=530L/s，一般大于100L/s采用矩形堰，小于100L/s采用三角堰，所以本设计采用矩形堰（堰高h取0.5m）。矩形堰的流量公式为：式中矩形堰的流量，m3/s；流量系数，初步设计时采用m=0.42；堰宽，取堰宽b=6.28m；堰上水头，m。则有： H=0.1m4. 堰顶宽度根据有关实验资料，当B
4、/H0.67时，属于矩形薄壁堰。取B=0.05m，这时B/H=0.5（在00.67范围内），所以，该堰属于矩形薄壁堰。5. 配水管管径D2=900mm，v=0.84m/s，在0.8m/s-1.0m/s范围内。配水井外径为6m，内径为4m，井内有效水深H0=5.9m，考虑堰上水头和一定的保护高度，取配水井总高度为6.2m。四、混合工艺设计及计算1. 混合器设计:混合采用管式混合，设水厂进水管投药口至絮凝池的距离为50m，设计流量为Q0=1.05Qd=91350 m3/d=1.06m3/s，进水管采用两条钢管，每条钢管流量为1903 m3/h，直径DN900，设计流速为0.83m/s，1000i=
5、0.899m，混合管段水头损失h=iL=500.899/1000=0.045m，小于管道内水头损失规定0.3-0.4m，故在进水管内安装管道混合器，本设计采用管式静态混合器。采用玻璃钢管式静态混合器2个，每个混合器解决水量为0.53m3/s，水厂进水管投药口至絮凝池的距离为10m。1. 进水管流速v=0.83m/s，满足设计规定0.8-1.0m/s。2. 孔板孔径d2d2/d1=0.75d1=900mm，d2=0.75900=675mm3. 孔板处流速v=v(d1/d2)2=0.83(900/675)2=1.48m/s符合设计规定1.0-1.5m/s4. 孔板水头损失h=v2/(2g)=2.6
6、61.482/(29.81)=0.3mH2O式中为孔板阻力系数，当d2/d1=0.75时，=2.665. 混合时间静态混合器采用2节，混合单元数取N=2，则混合器长度：L=1.1DN=1.10.92=1.98m混合时间：T=L/v=1.98/0.83=2.39s2. 加药间的设计计算已知计算水量Q=91350=3806.25/h 混凝剂采用精制硫酸铝，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。设计计算过程如下：2.1 溶液池溶液池容积: 取10溶液池设立两个，每个容积为 =5。形状采用矩形，尺寸为BLH=2.02.0（1.25+0.3）m ，超高0.
7、3m溶液池池底设DN200的排渣管一根，溶液池采用钢筋混凝土池体，内壁衬以聚乙烯板（防腐）2.2 溶解池溶解池容积：溶解池池体尺寸为BLH=1.01.5（1.0+0.2）m （池顶高出地面0.2m）溶解池的放水时间采用t=10min，则放水流量查水力计算表得放水管管径=50mm，相应流速=1.34m/s溶解池底部设管径d=100mm排渣管一根每池设搅拌机一台，选用ZJ-700型折桨式搅拌机，功率为4KW,转速为85r/min。2.3 投药管投药管流量:查表得投药管管径d=20mm，相应流速为0.31m/s2.4 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2.5 石
8、灰投量1）碱度为15mg/L=0.15mmol/L，市售精制硫酸铝含Al2O3约16%，投量35mg/L，石灰市售纯度为50%。2）投药量折合Al2O3为35mg/L16%=5.6mg/L，Al2O3分子量为102，投药量相称于5.6/102=0.055mmol/L，剩余碱度取0.385mmol/L，则CaO=30.055-0.15+0.385=0.4mmol/L。CaO分子量为56，则市售石灰投量为0.456/0.5=44.8mg/L3. 药剂仓库的计算3.1 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30mg/L，水厂设计水量为3806.25 m3
9、。药剂堆放高度为1.5m，药剂储存期为30d。3.2 设计计算硫酸铝的袋数:有效堆放面积:药剂仓库与加药间应连在一起，储存量一般按最大投药期间12个月用量计算。仓库内应设有磅秤，并留有1.5m的过道，尽也许考虑汽车运送的方便，应有良好通风条件，并防止受潮。4. 加氯间的设计计算4.1 已知参数计算水量Q=870001.05=91350m3/d=3806.25m3/h=1.06m3/s预氯化最大投加量为1.5mg/L，清水池最大投加量为1mg/L。4.2 设计计算 预加氯量为：清水池加氯量：为保证氯消毒时的安全和计量对的，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
10、，3用2备。5. 液氯仓库5.1 已知参数水量Q=3806.25 m3/h,预氯化最大投加量为1.5mg/L，清水池最大投加量为1mg/L。5.2 设计计算仓库储备量按15d最大用量计算，则储备量为 选用1t的氯瓶4个。五、絮凝工艺：栅条絮凝池的设计与计算1、 设计参数絮凝池分两组，每组2个，则每个池的设计水量为22837.5m3/d絮凝时间：t=12min絮凝池分三段：前段放密栅条，过栅流速v1栅 =0.25m/s，竖井平均流速v1井=0.12m/s中段放疏栅条，过栅流速v2栅.=2m/s，竖井平均流速v2井.=12m/s末端不放栅条，竖井平均流速v井=12m/s2、 计算2.1 每个絮凝池
11、的设计水量：Q=837.5 m3/d=951.56m3/h264 m3/s2.2 絮凝池容积：w=Qt/60=951.5612/60=190.312 m32.3 絮凝池平面面积A絮凝池池深取4.3m2.4 絮凝池单个竖井的平面面积取竖井长=1.5m，宽B=1.5m，单个竖井实际平面面积=1.51.5=2.25 m22.5 竖井个数n个 取n=20个2.6 选用栅条选用栅条材料为钢筋混凝土，断面为矩形，厚度为50mm，宽度为50mm，预制拼装。2.7 竖井内栅条的布置2.7.1. 前段设立密栅后：竖井过水面积：竖井中栅条面积：=2.25-1.06=1.19单栅过水断面面积：=1.50.05=0.
12、075所需栅条数为：根 取=16根两边靠池壁各放置栅条1根，中间放置14根，过水缝缝隙数为15个平均过水缝宽实际过栅流速2.7.2中段设立疏栅后：竖井过水面积：竖井中栅条面积：=2.25-1.20=1.05单栅过水断面面积：=1.50.05=0.075所需栅条数为：根 取=14根两边靠池壁各放置栅条1根，中间放置12根，过水缝缝隙数为13个平均过水缝宽实际过栅流速2.8 絮凝池总高和排泥絮凝池有效水深为4.3m，取超高 0.3m，池底设泥斗及快开排泥阀排泥，泥斗深度0.60m，池总高H：H=4.3+0.3+0.60=5.2m2.9 絮凝池长、宽絮凝池布置如图所示，图中各个格左下角数字为水流依次
13、流过竖井的编号顺序，“上”“下”表水竖井隔墙的开孔位置，上孔上缘在最高水位以下，下孔下缘与排泥槽齐平，、表达每个竖井中的栅条数，单竖井池壁厚为200mm。 2.10 水头损失hh 总水头损失，m；h1每层栅条的水头损失，m； h2每个孔洞的水头损失，m；1栅条阻力系数，前段取1.0，中段取0.9；2孔洞阻力系数，取3.0；v1竖井过栅流速，m/s；v2各段孔洞流速，m/s。竖井隔墙孔洞尺寸竖井编号过孔流速v（m/s）孔洞面积h（m）孔洞尺寸(宽高)10.300.881.420.6220.300.881.420.6230.270.981.420.6940.241.11.420.7750.221.21.420.8560.201.321.420.9370.191.391.420.9880.191.391.420.9890.181.471.421.04100.171.551.421.09110.161.651.421.16120.151.761.421.24130.141.891.421.33140.132.031.421.43150.122.21.421.55160.112.41.421.69170.102.640.664.0第一段数据如下：a) 竖井
