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1、市 政 与 环 境 工 程 系MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT水质工程学I课程设计说明书 姓名： 班级： 学号： 吉林建筑大学城建学院2013年5月题目：某市净水厂设计第1部分 设计要求一给水处理课程设计任务及要求 1.设计题目 某市净水厂设计2. 设计任务 水厂平面设置及高程设置3.设计时间 2013年5月27日到6月7日4.设计内容及要求设计计算说明书1份。 包括：设计任务及要求；工艺流程设计及论证；构筑物的计算；凝聚剂、混凝剂、消毒剂的选择。绘制图纸3张 水厂平面布置图：绘出工艺管线、排水管线、超越管线，标出消毒剂投加点
2、； 要有和厂区分开的生活区、综合楼；要有预留地、混堆场、围墙、大门；要考虑厂区规 划和厂区道路。 高程图（流程图）：要求标出水面标高，池底标高，要表示清楚，可不按比例（可按相对标高）。任选一构筑物的平、立、剖面图。 各构筑物要表示清楚、规范有尺寸。 所有图纸要有图标、图例及必要的说明。 平面图上标出主要构筑物及设备一览表5.基本资料 .设计供水量：50000+100034=84000m/d 水厂所在地：长春地区 .水源为河水，原水水质如下：项 目数 量项 目数 量浑浊度色度水温PH值总大肠杆菌群臭和味耗氧量100800NTU13度1-227.0-8.0650个/l略有7mg/l总硬度氯仿 耗氧
3、量BOD5氨氮COD碱度380mg/lCaco30.09mg/l7mg/l5mg/l0.9mg/l20mg/l4度 .当地气象资料： 风向：西南风 第2章 总体设计 1.给水处理工艺流程的选择 给水处理工艺流程的选择与原水水质和处理后的水质要求有关。一般来讲，地下水只需要经过消毒处理即可，对含有铁、锰、氟的地下水，则需采用除铁、除锰、除氟的处理工艺。地表水为水源时，生活饮用水通常采用混合、絮凝、沉淀、过滤、消毒的处理工艺。如果是微污染原水，则需要进行特殊处理。 2 .给水处理构筑物选择 给水处理构筑物形式多样，在选择时，应根据其适应条件和所在城市应用情况选择。选用混凝药剂为聚合氯化铝，采用计量
4、加药泵投药，管式静态混合器混合，往复式隔板絮凝池絮凝，斜板沉淀池沉淀，V型快滤池过滤，氯消毒。 3.设计水质水量的计算 .设计水质 给水处理工程设计水质应满足生活饮用水水质卫生规范中检测项目要求，生活饮用水水质应符合下列基本要求：水中不应含有病原微生物，水中所含化学物质及放射物质不应危害人体健康，水的感官形状良好。 .设计用水量 设计产水量Q=30000m3/d，水厂自用水量取总用水量的10%，则总水量Q=84000（1+8%）=90720m/d工艺流程设计水厂以河水作为水源，工艺流程如图所示： 凝聚剂，助凝剂 消毒（Cl2）原水预沉混合往复式隔板絮凝池斜板沉淀池V型滤池清水池 加药（二氧化氯
5、） 出水 工艺流程的论证：由于原水浊度很高，故需要在混合之前加预沉池进行处理，以降低浊度。又由水质状况数据分析可知原水受到污染，所以要在混合之前加入强氧化剂二氧化氯进行预处理，此外使用有机高分子凝聚剂硫酸铝及助凝剂活化硅酸，促 进混凝，从而保证出水合格 第3部分 各构筑物的选择与计算一、 预沉构筑物1、选择：平流式沉砂池2、原因：由于沉砂池具有结构简单，体积小占地小；水头损失小；适用于含砂量高，颗粒粒径较粗的原水故设置沉砂池以降低进水浊度。3、沉砂池结构设计参数 （1）处理规模为50000m/d 的平流式沉砂池，设置两个 （2）沉淀时间1530min （3）水平流速20mm/s （4）尺寸：长
6、24.62m，宽8.5m，高4.7m （5）排水管DN300，i=0.03，与水平管道成18角向下排出二、混合设备1、选择：管式静态混合器2、原因：设备简单，维护管理方便；不需要土建构筑物；在设计流量范围内混合效果好；不需要外加动力设备；适用于水量变化不大的各种规模水厂。3、结构设计参数（1）管道直径D=1.0m（2）处理水量Q=1.22m/d （3）水头损失h=0.1184（Q/d4.4）n，通常设计h0.5m当h=0.5时混合单元n取2.8因此选用DN1000内装3个混合单元的静态混合器。加药点设于靠近水流方向的第一个混合单元，投药管插入管径的1/3处，且投药管上多处开孔，使药液均匀分布。
7、三、絮凝池1.选择：往复式隔板絮凝池2.原因：絮凝效果较好，构造简单，施工方便；适用于水量大于30000m/d的水厂，水量变动小。3.结构设计参数絮凝池设计n=2组，每组设1池，每池设计流量为Q1=-=1890m/h=0.525m/s 絮凝时间 T=20min设计计算 絮凝池有效容积 V=Q1T=630m 考虑与斜管沉淀池合建，絮凝池平均水深取2.0m，池宽取B=15.0m。絮凝池有效长度V=21m式中： H平均水深(m);本设计取超高0.5m，H=2.5m；隔板间距絮凝池起端流速取，末端流速取。首先根据起，末端流速和平均水深算出起末端廊道宽度，然后按流速递减原则，决定廊道分段数和各段廊道宽度
8、。起端廊道宽度：末端廊道宽度：廊道宽度分成4段。各段廊道宽度和流速见表。应注意，表中所求廊道内流速均按平均水深计算，故只是廊道真实流速的近似值，因为，廊道水深是递减的。四段廊道宽度之和取隔板厚度=0.20m，共27块隔板，则絮凝池总长度L为：水头损失计算式中： vi第i段廊道内水流速度（m/s）； 第i段廊道内转弯处水流速度（m/s）； mi第i段廊道内水流转弯次数；隔板转弯处局部阻力系数。往复式隔板（1800转弯）=3；第i段廊道总长度(m)；-第i段廊道过水断面水力半径（m）；流速系数，随水力半径Ri和池底及池壁粗糙系数n而定，通常按曼宁公式计算。=0.23m，絮凝池采用钢筋混凝土及砖组合
9、结构，外用水泥砂浆抹面，粗糙系数为n=0.013。其他段计算结果得： 廊道转弯处的过水断面面积为廊道断面积的1.2-1.5倍，本设计取1.4倍，则第一段转弯处流速： m/s式中：第i段转弯处的流速（m/s）； 单池处理水量（m3/h）； 第i段转弯处断面间距，一般采用廊道的1.2-1.5倍； 池内水深（m）。其他3段转弯处的流速为： 各廊道长度为：各段转弯处的宽度分别为0.7m；0.84m；1.12m；1.75m；第1段水头损失为：m1. GT值计算(t=20时)60,符合设计要求；（在104-105范围之内）絮凝池与沉淀池合建，中间过渡段宽度为1.5m。四、 沉淀池1、 选择：斜板沉淀池2、
10、 原因：沉淀效率高；体积小，占地小；适用于需要保温的低温地区，单池处理水量不宜过大，宜用于老沉淀池的改建与扩建及各种规模的水厂。3、 结构设计参数 （1）设计流量 式中 Q：单池设计水量 ：设计供水量（m/d） K：水厂用水量占日用水量的百分比，一般采用5%10% N：沉淀池个数，一般采用不少于2个 本设计中取=84000m/d，k=8，n=2 故Q=(840001.08)/(242)=1890m/h=0.525m/s （2）平面尺寸 1）沉淀池清水区面积 式中 A：斜管沉淀池的表面积（） Q：单池设计水量 q：表面负荷m/（h），一般采用9.0 11.0 m/（h）。 设计中q=9 m/（h
11、）， 故A=1890/9=210 2）沉淀池长度及宽度 设计中取沉淀池的长度取24m，则沉淀池的宽度 式中 B：沉淀池的宽度(m)。 故 =8.75m设计中取9m 为了配水均匀，进水区布置在24m长度方向一侧，在10m 的宽度中扣除无效的长度约0.5m，则净出水口面积， 式中净出口面积（） 斜管结构系数。设计中取=1.03 故=198.06 3）沉淀池总高度 式中 H：沉淀池总高度（m） ：保护高度（m），一般采用0.30.5m ：清水区高度（m）一般采用1.01.5m ：斜管去高度（m），斜管长度为1.0m，安 装倾角为60，则=sin60=0.87m ：配水区高度（m），一般不小于1.01
12、.5m ：排泥槽高度（m）。 设计中取=0.3m，=1.2m，=1.5m，=0.83m故H=0.3+1.2+0.87+1.5+0.83=4.7m （3）进出水系统 1）沉淀池进水设计 沉淀池进水采用穿孔花墙，孔口总面积 式中 ：孔口总面积（） V：孔口流速（m/s），一般取值不大于0.150.2 设计中取v=0.2m/s 故=2.625m/s 每个孔口的尺寸定位15cm8cm，则孔口数为219个。 进水口位置应在斜管以下、沉泥区以上部位。 2）沉淀池出水设计 出水采用穿孔集水槽，出水孔口流速为 V1=0.6m/s 则穿孔总面积 式中:出水孔口总面积（） 故=0.875 设每个孔口的直径为4cm，则孔口的个数
