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1、给水工程课 程 设 计 说 明 书设计题目： A市净水厂设计姓 名 学 院 土木工程与建筑学院专 业 给排水学 号 指导教师 2013年 11 月 10 日目录一、水厂设计规模41.1 水厂基本资料41.2 水厂规模5二、水厂净水工艺选择52.1工艺选择5三、混凝设施53.1 药剂53.2 混凝剂投量计算63.3 混凝剂的配制和投加6四、机械混凝84.1 有效容积84.2 搅拌转速84.3 搅拌器角速度84.4 轴功率84.5 所需轴功率84.6 电动机功率8五、折板反应池95.1 单池设计水量95.2 设计计算95.3 水头损失计算115.4 折板絮凝池布置16六、沉淀池176.1 设计流量
2、176.2 进水系统186.3 沉淀池的出水部分设计186.4 沉淀池放空管196.5 排泥设备选择196.6 沉淀池总高度19七、普通快滤池的计算207.1 滤池的布置207.2 滤池的面积尺寸207.3 滤池高度217.4 配气系统21八、清水池的计算268.1 有效容积268.2 平面尺寸268.3 清水池的进水管278.4 清水池的出水管278.5 清水池的溢流管278.6 清水池的排水管27九、清水池布置279.1 导流墙279.2 检修孔289.3 通气管289.4 覆土厚度28十、加氯间的设计28十一、液氯仓库28参考文献.293A市净水厂设计一、 水厂设计规模1.1水厂基本资料
3、1.1.1厂址区气候资料土质为亚粘土，冰冻深度-0.4m，地下水位为-7m，年降水量1500 mm，年最高气温38，最低气温-12，年平均气温22。常年主导风向为东北偏北（NNE），静风频率为12，年平均风速为3.4m/s。 风向玫瑰图1.1.2厂址区地形资料厂址区所在地区为湖北地区，水厂位置距离河岸200m，占地面积充分。厂区地形平坦，地面标高185.00m。厂区地形图如下。1.1.3水源资料水源为地面水源，水量充沛；河流最高水位178m，最低水位168m，常水位171m。水质符合饮用水源的水质标准，具体水质指标见下表，进水悬浮物平均含量约2100mg/L。表1 原水水质分析结果项 目化 验
4、 结 果最 大最 小平 均水 温oC27.03.018.8色 度 （度）/10浊 度500525pH/7.7总硬度mg/L（CaO）100铁 mg/L0.06锰 mg/L0.05氟化物 mg/L0.04氰化物 mg/L无砷 mg/L无汞 mg/L无镉 mg/L无铬（六价）mg/L0.02铅 mg/L0.03氨 氮 mg/L0.5亚硝酸盐 mg/L0.10高锰酸盐指数 mg/L2.96总大肠菌群 个/L1000细菌总数 个/ml801.1.4 出厂水水质水质：出厂水满足生活饮用水卫生标准（GB57492006）的相关要求。1.2 水厂规模水厂承担A市近期城市水量为253000 m3/d,远期水量
5、为506000 m3/d，根据水厂规模的相关规范，日产水量大于200000m3/d为大型水厂，故A市水厂设计规模为产水量253000m3/d的大型水厂。水厂占地面积S二、水厂净水工艺选择2.1工艺选择水厂以天然地表水水源为取水来源，原水水质符合饮用水水质标准，进水悬浮物含量2100mg/L，要求出水水质满足生活饮用水卫生标准（GB57492006）的相关要求，因此根据相关规范规定可采用PAC氯消毒原水机械混合池折板反应池斜管沉淀V型滤池 清水池三、 混凝设施3.1药剂根据原水的水质水温和pH值的情况，选用混凝剂为聚合氯化铝，投加浓度为10。 优点：净化效率高、用药量少、出水浊度低、色度小，过滤
6、性能好，温度适应性高，pH值使用范围宽（pH=59）。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。3.2混凝剂投量计算设计中取日处理水量（不包含自用水）；采用碱式氯化铝，根据原水水质及武汉地区凝聚剂应用情况，单位混凝剂投量大取。当a取26.0mg/L时：日混凝剂投量3.3 混凝剂的配制和投加3.3.1 混凝剂投加方法混凝剂投加方法有湿投和干投，干投应用较少，本设计采用湿投方法。3.3.2混凝剂调制方法混凝剂采用湿投时，其调制方法有水力、机械搅拌方法，水力方法一般用于中、小型水厂，机械方法可用于大、中型水厂，本设计采用机械方法调制混凝剂。3.3.3 溶液池容积
7、设计中取混凝剂的浓度，每日调制次数次，混凝剂最大投加量，设计处理水量，则溶液池容积溶液池采用钢筋混凝土结构，单池尺寸为，高度中包括超高0.3 m，沉渣高度0.3 m。溶液池实际有效容积满足要求。池旁设工作台，宽1.01.5m，池底坡度为0.02。底部设置DN100mm放空管，采用硬聚氯乙烯塑料管，池内壁用环氧树脂进行防腐处理。沿地面接入药剂稀释用给水管DN80mm一条，于两池分设放水阀门，按1h放满考虑。3.3.4 溶解池容积溶解池尺寸为，高度中含超高0.3m，底部沉渣高0.2m。为操作方便，池顶高出地面0.8m。溶解池实际有效容积溶解池采用钢筋混凝土结构，内壁用环氧树脂进行防腐处理，池底设0
8、.02坡度，设DN100mm排渣管，采用硬聚氯乙烯管。给水管管径DN80mm，按10min放慢溶解池考虑，管材采用硬聚氯乙烯管。3.3.5 溶解池搅拌设备溶解池采用机械搅拌，搅拌桨为平桨板，中心固定式，搅拌桨板安装见图1。溶解池搅拌机示意图搅拌设备查给水排水快速设计手册第一册表7-6，适宜本设计的参数列于表1中。搅拌设备应进行防腐处理。 搅拌设备参数表 表1溶解池尺寸BB(m)池深H(m)桨叶直径D(mm)桨板深度L(mm)H1(mm)H(mm)E(mm)搅拌机重量（kg）2.12.1167501200100330/2003.3.6 投加方式混凝剂的湿投方式分为重力投加和压力投加两种类型。重力
9、投加方式有泵前投加和高位溶液池重力投加。压力投加方式有水射器投加和计量泵投加。3.3.7 计量设备计量设备有孔口计量、浮杯计量、定量投药箱和转子流量计。设计采用耐酸泵与转子流量计配合投加。 计量泵每小时投加药量 耐酸泵型号25F-25选用二台，一用一备。 25F-25型耐酸泵参数：流量为1.983.96 m3/h、扬程为26.824.4m、转数为2960转/分、配套电机功率1.5kW，生产单位石家庄水泵厂。四、机械混凝4.1 有效容积取混合时间，池数n=4个，则机械混合池尺寸及有关参数选定，直径：深： 池总高： 搅拌器外缘速度： 搅拌器直径：，设计中取2.0 m 搅拌器宽度：，设计中取0.4
10、m 搅拌器层数：因，设计中取一层 搅拌器叶数： 搅拌器距池底高度：4.2搅拌转速4.3搅拌器角速度4.4轴功率取阻力系数，搅拌器层数层，搅拌器半径，则4.5所需轴功率取水的动力黏度，速度梯度，则 ，满足要求。4.6电动机功率取传动机械效率，则 机械混合池计算各部分尺寸示意如图所示。五、折板反应池5.1单池设计水量水厂总设计规模为211000 m3/d，折板絮凝池分为两个系列，每个系列设计水量为： 5.2设计计算折板絮凝池每个系列设计成4组。5.2.1单组絮凝池有效容积 取絮凝时间，则 分三段絮凝，第一段采用相对折板，第二段采用平行折板，第三段采用平行直板折板布置采用单通道，絮凝池与沉淀池合建。
11、取有效水深，单组池宽，则 将絮凝池垂直水流方向分6格，每格1.7m.沿着水流方向平行分6格，每格1m。絮凝池长度方向用隔墙分成3段，首段和中段格宽均为1.0m，末段格宽为2.0m，隔墙后为0.15m，则絮凝池总长度为： 5.2.2各段分格数与平流沉淀池组合的絮凝池池宽为32.0m，用3道隔墙分成4组，每组的流量每组池宽为首段分成10格，则每格长度:首段每格面积 通过首段每格的平均流速 中段分为8格，末段分为7格，则中段、末段的各格格长、面积、平均流速分别为：，5.2.3停留时间计算首段停留时间 中段停留时间 末段停留时间 实际总停留时间5.2.4隔墙空洞面积和布置水流通过折板上、下转弯和隔墙上
12、过水孔洞流速，首、中、末段分别为0.3m/s、0.2m/s和0.1m/s，则水流通过各段每格格墙上孔洞面积为：，取0.75 m2，孔宽1.0 m，则孔高为0.75 m，实际通过首段每格格墙上孔洞流速 ，取1.1m2，孔宽1.0m，则孔高1.1m，实际通过中段每格格墙上孔洞流速 ，取2.2m2，孔宽1.5m，则孔高1.47m，实际通过末段每格格墙上孔洞流速 孔洞在格墙上、下交错布置。5.2.5折板布置折板布置首段采用峰对峰，中段采用两峰相齐，末段采用平行直板。折板间距采用0.4m。折板长度和宽度各段分别采用2.0m0.6m、1.50m0.6m和1.50m0.6m。5.3水头损失计算5.3.1相对折板设通道宽为1.4m,设计峰速为0.34m/s,则峰距: ,取0.6m。实际峰速为：。谷距: 。板宽采用500mm，夹角90，板厚60mm。侧边峰距:侧边谷距: 中间部分谷速: 侧边峰速: 侧边谷速: 水头损失计算:中间部分:渐放段损失:m渐缩段损失:m按图
