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1、11水质工程学 给水厂设计课 程 设 计专 业: 给排水18-2班学 号: 3061214221姓 名: 倪 萍指 导 教 师：尤永军老师2016年 12月 10 日1目 录第一章.绪论1.设计任务12.设计资料1第二章.设计内容、步骤和方法1.确定处理流程32.确定处理流量43.混凝剂及助凝剂44.药库及加药间设计65.药库容积设计76.药剂投加系统77.计量设备88.混合89.絮凝1010.沉淀1611.过滤1712.消毒23第三章 .其他设备及构筑物1.清水池272.清水池布置27第四章.平面布置1.水厂的平面布置282.厂区道路布置293.厂区绿化布置294.厂区管线布置29第五章.高
2、程布置1.管渠水力计算312.给水处理构筑物高程计算32第六章 .主要参考教材第七章.设计心得1第一章.绪论1.设计任务根据指定的水源、厂址、处理流程和有关设计资料，设计主要处理设备及构筑物，使出水水质达到生活饮用水标准，并满足最高日供水量.2.设计资料原水水质分析资料序号项目单位数量备注1色度倍402SSmg/L883BOD5mg/L2.364NH+ 4-Nmg/L3.145pH-7.37气象水文及其它基础资料项目参数项目参数最冷月平均气温5.7最热月平均气温25.5极端最高气温39.2极端最低气温18.4相对湿度：最冷月55最热月77夏季平均风速2.9米秒夏季主导风向SE冬季主导风向N/N
3、E气压753. 2毫米汞柱降水量561.8毫米年最大日降水量123.6毫米日最大时降水量81.8毫米时最大积雪厚度16厘米最大冻土深度86厘米地下水位深度298厘米河水最低温度3河水平均最低水温8.3河水最高水温30.5河水平均最高水温24.5河水最低水位35.0米河水最高水位39.5米河水正常水位(90)35.8米河水平均水位36.2米冻冰厚度82.5厘米地表下十米以内为沙质粘土沙土若干层相间基岩较深地震烈度七度11第二章.设计内容、步骤和方法1.确定处理流程加药间生活饮用水二级泵站加氯间清水池普通快滤池斜管沉淀池机械絮凝池水泵混合一级泵站原水312.确定处理流量城市设计人口15万，设计人均
4、用水量为200L/d.城市中工厂A用水量为0.7万吨/天，工厂B用水量为0.4万吨/天./d/d3.混凝剂及助凝剂根据根据原水水质、处理要求、货源及经济条件选用聚合氯化铝（PAC）作为混凝剂，骨胶作为助凝剂。4151溶液池容积取4.8m3,有效高度取1.6m,超高0.2m.设置两个溶液池，单池面积为2.4，设计尺寸为1.21.21.8，实际容积为2.592m3.4.药库及加药间设计设计混凝剂的最大投加量为u=20mg/l，浓度为10，每日调剂次数为2次.则时用量为 0.021879.2=37.6kg/h 日用量为 0.0245100=902kg/d61 溶解池容积取1.6m3,有效高度取0.8
5、m,超高0.2m.设置两个溶解池，单池面积为0.8，设计尺寸为1.00.91.0，实际容积为0.9m3.根据所设计的溶解池和溶液池的容积，加药间容积设计为8，设计尺寸为2.12.11.8，实际容积为7.938m3。5.药库容积设计根据资料显示，所选混凝剂PAC的质量规格为30kg包装袋，包装袋外尺寸规格为0.40.40.2.投药量为20mg/l,设计流量为45100m3/d,设计堆积高度为1.8m,存期为30d. 设计高度为5m,设计尺寸为4.44.45.0，实际容积为96.8m36.药剂投加系统采用泵前投加，湿投法717. 计量设备采用计量泵8.混合混合设施采用水泵混合81已知设计中日处理流
6、量为Q=45100m3/型号流量Qm/h扬程H(m)转速(r/min）轴功率（kw）电动机功率（kw）效率(%)气蚀余量(NPSH)叶轮直径（mm）生产厂家24SA-18JA300017.5730134160894.4535南京制泵厂泵的型号选择 泵外形尺寸型号泵外形尺寸（mm）A0A1A2A3B0B1B2B3B4B5H0H1H2H3L24SA-18JA217811419407801760740960360360240148090055025036电机外形尺寸电动机外形尺寸（mm）L0LL1泵重量（kg）电动机L1BAbHHH1d260034791247型号功率重量76555071087045
7、0995703233009512509. 絮凝 91絮凝设施采用机械絮凝池，设置两组，每组设置一个池子。Q=1879.2，单池Q=939.6。（1） .絮凝池尺寸絮凝时间取15min，絮凝池有效容积为根据水厂高程布置，水深H取2.8m,采用三排搅拌器，则水池长度101L=1.232.8=10.08m(2)池子宽度(3)搅拌器尺寸每排采用三个搅拌器，每个搅拌器长：L=(8.3-40.2)/3=2.5(4)搅拌器外缘直径：D=2.8-20.15=2.5m每个搅拌器上有四块叶片，叶片宽度采用0.16m,每根轴上浆板总面积为2.50.1643=4.8占水流截面积8.32.8=23.24的21(5)每个
8、搅拌器旋转时克服水阻力所消耗的功率叶轮浆板中心点旋转直径：D=2.5-0.16=2.34m111第一排第二排第三排浆板宽长比b/l=0.16/2.5=0.0641,查表得阻力系数=1.10第一排每个叶轮所耗功率：第二排每个叶轮所耗功率：第三排每个叶轮所耗功率：121（6）电动机功率第一排所需功率：1=0.0963=0.288kw第二排所需功率：2=0.0333=0.099kw第三排所需功率：3=0.0063=0.018kw设三排搅拌器合用一台电动机带动，则絮凝池所耗总功率为总=0.288+0.099+0.018=0.405kw（7）电动机功率（取1=0.75，2=0.7）：（8）核算平均速度梯
9、度G值及GT值（按水温20，运动黏度=102kg.s/）第一排 131第二排 第三排 （9）反应池平均速度梯度：GT=31.311560=28179经核算，G 值和GT值均符合标准10.沉淀（1）清水区面积进水量Q=1879.2m3/h=0.522m3/s,颗粒沉降速度=0.35mm/s设计采用数据：清水区上升流速v=2.8mm/s 采用塑料片热压六边形蜂窝管，管厚0.4mm,边距d=30mm,=600清水区面积A=Q/V=0.522/0.0028=186,其中斜管结构占用面积按3计算，则实际清水区需要面积为A*=1861.03=191.58为了配水均匀，采用斜管区平面尺寸为8.5m22.6m
10、,使进水区沿22.6m一边布置（2）斜管长度301 管内流速v0=v/sin=2.8/sin600=3.23mm/s斜管长度l=考虑管端紊流，积泥等因素，过渡区采用250mm.斜管总长 L=684.84+250=934.84mm,按1000mm计（3）池子高度采用保护高度0.3m,清水区1.2m,布水区1.8m,穿孔排泥斗槽高0.8m,斜管高度h=lsin=10.870=0.870m池子高度H=0.3+1.2+1.8+0.8+0.8+0.87=4.97m沉淀池进口采用穿孔墙，排泥采用穿孔管，集水系统采用穿孔管，以上各项计算均同一般沉淀池设计（4）复算管内雷诺数及沉淀时间沉淀时间t=l/V0=1
11、000/3.23=309.6s=5.16min）各项均符合标准11.过滤设计水量Q=1.0545100=47355m3/d(包括自用水量5)滤速v=10m/h,冲洗强度q=14l/(s),冲洗时间为6min（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=24-0.1(2412)=23.8h(式中只考虑反冲洗停用时间，不考虑排放初滤水时间)，滤池面积为采用滤池数N=6，布置成对称双行排列，每个滤池面积为f=F/N=199/6=33.2采用滤池长宽比L/B=3，采用滤池尺寸 L=10m,B=3.4m校核强制滤速 （2）滤池高度支承层高度H1=0.45m,滤料层高度
12、H2=0.7m,砂面上水深H3=1.7m,保护高度H4=0.3m故滤池高度H=H1+H2+H3+H4=0.45+0.7+1.7+0.3=3.15m（3）配水系统（每只滤池）a.干管干管流量 Q干=fq=33.214=464.8L/S采用管径D干=0.7m(干管应埋入池底，顶部设滤头或开孔布置或采用渠道)干管始断流速V干=1.21m/sb.支管支管中心距采用a支=0.4m每池支管数 n支=2(L/a)=2(10/0.4)=50根每根支管入口流量Q支=Q干/n支=464.850=9.296L/s采用管径d支=0.11m支管始端流量v支=0.98m/sc.孔眼布置支管孔眼总面积与滤池面积之比K采用0.25孔眼总面积 F孔=kf=0.2533.2=0.083采用孔眼直径 d孔=12mm,每个孔眼面积f孔=孔眼总数 每根支管孔眼数 支管孔眼布置成二排，与垂线成450夹角向下交错排列每根支管长度每排孔眼中心距 e.孔眼水头损失支管壁厚采用=5mm,流量系数=0.68水头损失f.复算配水系统支管长度与直径之比不大于60 ， 孔眼总面积与支管总横截面积之比小于0.5干管横截面积与支管总横截面积之比一般为1.75-2.0孔眼中心距应小于0.2m,a孔=0.1
