給水工程2課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書

1、 四川理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 給水工程課程設(shè)計(jì) 學(xué) 生： 學(xué) 號： 專 業(yè)： 給水排水工程 班 級 ： 2011級 2班 指 導(dǎo) 教 師 ： 四川理工學(xué)院建筑工程學(xué)院二一四 年 六 月給水工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目：c市給水處理廠設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)目的通過設(shè)計(jì)使學(xué)生熟悉和掌握凈水廠設(shè)計(jì)的原則、方法和步驟；在于加深理解所學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論和技術(shù)知識，綜合分析及解決實(shí)際工程設(shè)計(jì)問題的初步能力；使學(xué)生在設(shè)計(jì)運(yùn)算、繪圖、查閱資料和設(shè)計(jì)手冊以及使用設(shè)計(jì)規(guī)范等基本技能上得到初步訓(xùn)練和提高。根據(jù)所給的資料作出凈水廠的初步設(shè)計(jì)。三、設(shè)計(jì)原始資料1.設(shè)計(jì)水量：一期15000m3/d，二期15000m3/

2、d。2.給水水源：某江3.水源水質(zhì)資料 1）渾濁度：2070 ntu 2）堿度：5mg/l 3）總硬度：月平均最高4.0 meq/l，月平均最低1.8 meq/l。 4）ph值：6.97.6 5）色度：5 6）大腸菌指數(shù)：38000個/l，細(xì)菌總數(shù)12000個/ml。 7）水溫：月平均最高27.7，月平均最低6.9。 8）嗅和味：微量 9）鐵：0.1mg/l4.凈化水質(zhì)要求 生活用水：達(dá)到國家生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（gb5749-2006） 生產(chǎn)用水：無特殊要求5.凈水廠地形圖：比例尺1：1000。6.地質(zhì)資料 水廠地質(zhì)為：砂質(zhì)粘土，抗壓強(qiáng)度1.5kg/cm2以上，無地下水。7.建筑材料供應(yīng)情況：

3、各種建筑材料均可供應(yīng)。8.混凝劑采用al2（so4）318h2o,純度50%，最大投加量40mg/l。9.消毒劑采用液氯，最大加氯量0.52.0mg/l。10.氣象資料：最冷月平均氣溫 5.7 最熱月平均氣溫 31.8 極端溫度：最高39.5 ，最低-3.0 風(fēng)向：見地形圖中風(fēng)玫瑰圖11.凈水廠出水水壓為35m。四、設(shè)計(jì)內(nèi)容 1.決定凈水廠工藝流程和凈水構(gòu)筑物的型式 2.決定凈水廠的設(shè)計(jì)水量 3.各構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算，并附必要的草圖 4.繪制凈水廠的平面布置圖 5.繪制凈水廠高程布置圖6.一個主要水處理構(gòu)筑物的工藝圖五、設(shè)計(jì)要求 1.寫設(shè)計(jì)說明書一份：說明書中應(yīng)說明設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)依據(jù)的資料，決定

4、凈水工藝流程和選擇凈水構(gòu)筑物型式的理由，主要凈水構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算，并附必要的單線草圖。2.繪制凈水廠平面布置及高程系統(tǒng)圖。3.一個單體構(gòu)筑物工藝圖（平面、剖面圖）。4.設(shè)計(jì)完成時間：2 周六、附錄1.凈水廠輔助建筑物 藥劑間（含藥劑倉庫） m2 辦公、化驗(yàn) m2 工具、設(shè)備庫房 m2 機(jī)修（含電修、儀表間） m2 2.凈水廠附屬構(gòu)筑物 職工宿舍 m2 食堂廚房 m2 零件、附件堆場 m2 曬砂場 m2以上各種附屬建筑物和構(gòu)筑物的面積查相應(yīng)的設(shè)計(jì)手冊。3.凈水廠綠化面積，不宜小于凈水廠總面積的20%。水廠設(shè)計(jì)規(guī)模每m3/d水量用地指標(biāo)（m2）水量510萬m3/d0.70.5水量1030萬m3/d

5、0.50.3水量3050萬m3/d 0.30.1七、指定查閱的主要參考文獻(xiàn)及說明（1）給水排水設(shè)計(jì)手冊（第1冊）常用資料.（2）給水排水設(shè)計(jì)手冊（第3冊）城鎮(zhèn)給水.（3）給水排水工程快速設(shè)計(jì)手冊（第1冊）給水工程.（4）建筑給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)gb/t501062010（5）給水排水國家標(biāo)準(zhǔn)圖集（s1、s2等）（6）室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范gb50013-2006摘要水在人類生活和生產(chǎn)活動占有重要地位，可以說，沒有水就沒有生命的存在。在現(xiàn)代化工業(yè)企業(yè)中，為了生產(chǎn)上的需要以及改善勞動條件，水更是必不可少的。因此，給水工程成為城市和工礦企業(yè)的一個重要基礎(chǔ)設(shè)施，必須保證合格的水質(zhì)，充足的水壓供應(yīng)生活用水、生產(chǎn)用

6、水和其他用水，不但能滿足近期的需要，還要兼顧到今后的發(fā)展。 本設(shè)計(jì)按規(guī)劃要求將某江中的水通過自來水廠的處理后供到市政管網(wǎng)，以解決該城市居民生活用水和工礦企業(yè)的生產(chǎn)用水問題。據(jù)已有的現(xiàn)狀資料，確定了該水廠一期和二期的處理水量。結(jié)合自來水廠的特點(diǎn)，以及各構(gòu)筑物的優(yōu)缺點(diǎn)確定處理構(gòu)筑物，并通過計(jì)算，確定構(gòu)筑物的大小。通過對水處理廠的設(shè)計(jì)之后，水壓、水質(zhì)可以達(dá)到生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（gb5749-2006）要求。關(guān)鍵詞：自來水廠 構(gòu)筑物 水質(zhì)要求目錄摘要41. 前言82 水廠選址93. 凈水方案的確定和比較94. 混凝劑投配設(shè)備的設(shè)計(jì)114.1溶液池設(shè)計(jì)計(jì)算124.2溶解池設(shè)計(jì)計(jì)算134.3投藥管設(shè)計(jì)計(jì)算

7、134.4藥劑倉庫135. 混合設(shè)備145.1混合設(shè)備的設(shè)計(jì)145.2混合設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算145.2.1流量計(jì)算145.2.2靜態(tài)混合器管徑計(jì)算145.2.3混合單元數(shù)155.2.4混合時間155.2.5水頭損失155.2.6校核gt值156. 絮凝池156.1絮凝池的已知條件156.2絮凝池的尺寸166.3絮凝池計(jì)算167. 沉淀池197.1沉淀池的已知條件197.2沉淀池尺寸197.3沉淀池計(jì)算197.3.1進(jìn)水穿孔墻197.3.2出水渠197.3.3排泥設(shè)施207.4沉淀池水力條件復(fù)核208. 普通快濾池218.1濾池的布置218.2濾池尺寸計(jì)算218.3配水系統(tǒng)228.3.1配水干渠228

8、.3.2配水支管238.3.3支管孔眼238.3.4孔眼水頭損失238.3.5復(fù)算配水系統(tǒng)248.4濾池各種管渠計(jì)算248.4.1進(jìn)水248.4.2沖洗水248.4.3清水248.4.4排水258.5沖洗水箱258.5.1水箱尺寸258.5.2設(shè)置高度259. 加氯間269.1加氯量計(jì)算269.1.1加氯量269.1.2儲氯量269.1.3氯瓶數(shù)量269.1.4加氯機(jī)數(shù)量269.1.5加氯間、氯庫2610. 清水池2710.1已知條件2710.2清水池容積計(jì)算2710.3清水池管道系統(tǒng)計(jì)算2810.4清水池布置2911. 二泵站和吸水井2911.1水泵選型2911.2泵房計(jì)算3011.2.1泵

9、房的平面尺寸3011.2.2泵房高度計(jì)算3011.3吸水井設(shè)計(jì)3112. 給水處理廠人員編制及輔助構(gòu)筑物使用面積3113. 水廠平面和高程布置3213.1平面布置3213.2高程布置3313.2.1相關(guān)計(jì)算3313.2.2相關(guān)計(jì)算表格3414. 圖紙目錄35結(jié)束語35參考文獻(xiàn)36致謝辭371. 前言水是人類生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要資源,科學(xué)的給水是人類社會發(fā)展史上最重要的社會活動和生產(chǎn)活動內(nèi)容之一。特別是在近代歷史中隨著人類居住和生產(chǎn)的程式化進(jìn)程,給水工程已經(jīng)發(fā)展成為城市建設(shè)和工業(yè)生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)設(shè)施,成為人類生命健康安全和工農(nóng)業(yè)科技與生產(chǎn)發(fā)展的基礎(chǔ)保障。給水系統(tǒng)是保證城市、工礦企業(yè)

10、等用水的各項(xiàng)構(gòu)筑物和輸配水管網(wǎng)組成的系統(tǒng)。它是人類文明進(jìn)步和城市化聚集居住的產(chǎn)物,是現(xiàn)代化城市最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一,是城市社會文明、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。尤其是在面臨全球水資源極其缺乏的今天,給水管網(wǎng)的作用顯得尤為重要。 由于城市給水系統(tǒng)在新的時期賦予了新的內(nèi)涵,與人們的生產(chǎn)和生活息息相關(guān)?？此破椒驳囊?guī)劃設(shè)計(jì)卻有著不平凡的現(xiàn)實(shí)意義,在滿足規(guī)范和其它技術(shù)要求的條件下,根據(jù)城市的具體情況,科學(xué)規(guī)劃設(shè)計(jì)城市給水管網(wǎng)系統(tǒng)是一個非常重要的課題。 課程設(shè)計(jì)是學(xué)習(xí)計(jì)劃的一個重要的實(shí)踐性學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),是對前期所學(xué)基礎(chǔ)理論、基本技能及專業(yè)知識的綜合應(yīng)用。通過課程設(shè)計(jì)調(diào)動了我們學(xué)習(xí)的積極性和主動性,培養(yǎng)我們

11、分析和解決實(shí)際問題的能力,為我們走向?qū)嶋H工作崗位,走向社會打下良好的基礎(chǔ)。 本設(shè)計(jì)為城市自來水廠設(shè)計(jì)，整個設(shè)計(jì)包括: .凈水廠工藝流程和凈水構(gòu)筑物的型式，各構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算，凈水廠的平面布置圖，凈水廠高程布置圖。2 水廠選址廠址選擇應(yīng)在整個給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中全面規(guī)劃，綜合考慮，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。在選擇廠址時，一般應(yīng)考慮以下幾個方面： 廠址應(yīng)選擇在工程地質(zhì)條件較好的地方。一般選在地下水位低、承載力較大、濕陷性等級不高、巖石較少的地層，以降低工程造價和便于施工。 水廠應(yīng)盡可能選擇在不受洪水威脅的地方。否則應(yīng)考慮防洪措施。 水廠應(yīng)盡量設(shè)置在交通方便、靠近電源的地方，以利于施工管理和降低輸電線路的

12、造價。并考慮沉淀池排泥及濾池沖洗水排除方便。 當(dāng)取水地點(diǎn)距離用水區(qū)較近時，水廠一般設(shè)置在取水構(gòu)筑物附近，通常與取水構(gòu)筑物建在一起；當(dāng)取水地點(diǎn)距離用水區(qū)較遠(yuǎn)時，廠址選擇有兩種方案，一是將水廠設(shè)置在取水構(gòu)筑物附近；另一是將水廠設(shè)置在離用水區(qū)較近的地方。根據(jù)綜合因素考慮，將水廠設(shè)置在取水構(gòu)筑物附近，水廠和構(gòu)筑物可集中管理，節(jié)省水廠自用水的輸水費(fèi)用并便于沉淀池排泥和濾池沖洗水排除。3. 凈水方案的確定和比較水廠以地表水作為水源，工藝流程如圖3-1所示： 圖3-1 水處理工藝流程現(xiàn)擬定兩個凈水工藝方案，進(jìn)行比較分析：方案一：原水 一級泵房 往復(fù)式隔板絮凝池 平流沉淀池 普通快濾池 清水池 二級泵房方案二

13、：原水 一級泵房 回轉(zhuǎn)式隔板絮凝池 斜管沉淀池 v型濾池 清水池 二級泵房(1) 絮凝池的比較絮凝池回轉(zhuǎn)式往復(fù)式優(yōu)點(diǎn)絮凝效果較好；水頭損失較??；構(gòu)造簡單，操作方便； 絮凝效果好；構(gòu)造簡單，施工方便；缺點(diǎn)出水流量不易分配均勻；絮凝時間較長水頭損失大；轉(zhuǎn)折處絮體易破碎使用條件1.水量大于30000m3/d的水廠2.水量變動小3.適用于舊池改建和擴(kuò)建1.水量大于30000m3/d的水廠；2.水量變動小結(jié)果比較：綜上所述，選用往復(fù)式絮凝池?；剞D(zhuǎn)式適用于舊池的改建的擴(kuò)建，不宜在初期就建回轉(zhuǎn)式，且回轉(zhuǎn)式絮凝池減小了絮粒碰撞的機(jī)會，減小了絮凝的速度，增長了時間。所以選用選用絮凝效果較好的往復(fù)式絮凝池。(2)

14、 沉淀池的比較沉淀池平流式斜管式優(yōu)點(diǎn)1. 造價較低2. 操作管理方便，施工較簡單3. 對原水濁度適應(yīng)性較強(qiáng)，潛力大，處理效果穩(wěn)定4. 帶有機(jī)械排泥設(shè)備時，排泥效果好1. 沉淀效率高2. 池體小，占地少缺點(diǎn)1. 占地面積較大2. 不采用機(jī)械排泥裝置時，排泥較困難3. 需維護(hù)機(jī)械排泥設(shè)備1. 耗材較多，老化后尚需更換，費(fèi)用較高2. 對原水濁度適應(yīng)性較平流池差3. 不設(shè)機(jī)械排泥裝置時，排泥較困難；機(jī)械排泥時，維護(hù)管理較麻煩使用條件一般用于大中型凈水廠1. 可用于各種規(guī)模水廠2. 宜用于老沉淀池的改造，擴(kuò)建和挖槽3. 適用于需保溫的低溫地區(qū)4. 單池處理水量不宜過大結(jié)果比較：綜上所述，雖然斜管式沉淀池

15、出水量較大，但是池底易淤積，且費(fèi)用較貴。所以采用經(jīng)濟(jì)費(fèi)用較低的平流式沉淀池。(3) 過濾池的比較過濾池普通快濾池v型濾池優(yōu)點(diǎn)1. 有成熟的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)行穩(wěn)妥可靠2. 采用砂濾料，材料易得，價格便宜3. 采用大阻力配水系統(tǒng)，單池面積可做的較大，池深較淺4. 可采用降速過濾，水質(zhì)較好1運(yùn)行穩(wěn)妥可靠2. 采用砂濾料，材料易得3. 濾床含污量大，周期長，濾速高，水質(zhì)好4. 具有水汽反沖洗和水面掃洗，沖洗效果好缺點(diǎn)1. 閥門多2. 必須設(shè)有全套沖洗設(shè)備1 配套設(shè)備多，如鼓風(fēng)機(jī)等2 土建較復(fù)雜，池身比普通快濾池深適用條件1 可適用大、中、小型水廠2 單池面積一般不宜大于100m23 有條件時盡量采用表面沖

16、洗或空氣助洗設(shè)備1適用大、中型水廠2. 單池面積可達(dá)150m2以上結(jié)果比較：綜上所述：選用普通快濾池比較好。 雖然v型濾池采用均質(zhì)濾料，過濾效果好，但是土建較復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用也較貴，不適合所有的水廠。而普通快濾池過濾的出水水質(zhì)也較好，只是閥門多，操作復(fù)雜，但造價便宜，運(yùn)行可靠，所以采用普通快濾池。因此本設(shè)計(jì)采用第一個方案。4. 混凝劑投配設(shè)備的設(shè)計(jì)水質(zhì)的混凝處理，是向水中加入混凝劑（或絮凝劑），通過混凝劑水解產(chǎn)物壓縮膠體顆粒的擴(kuò)散層，達(dá)到膠粒脫穩(wěn)而相互聚結(jié)；或者通過混凝劑的水解和縮聚反應(yīng)而形成的高聚物的強(qiáng)烈吸附架橋作用，使膠粒被吸附粘結(jié)。混凝劑的投加分為干投法和濕投法兩種，干投法指混凝劑為粉末固

17、體直接投加，濕投法是將混凝劑配制成一定濃度溶液投加。我國多采用后者，采用濕投法時，投加方式為高位溶液池重力投加，混凝處理工藝流程如圖4-1所示。圖4-1 濕投法混凝處理工藝流程本應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)分析資料，用不同的藥劑作混凝試驗(yàn)，并根據(jù)貨源供應(yīng)等條件，確定合理的混凝劑品種及投藥量。由于缺少必要的條件，所以參考相似水源有關(guān)水廠的藥劑投加資料。聚合鋁，包括聚合氯化鋁（pac）和聚合硫酸鋁（pas）等，具有混凝效果好、對人體健康無害、使用方便、貨源充足和價格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因而使用聚合鋁作為水處理的混凝劑。取混凝劑最大投加量為40.0mg/l。當(dāng)單獨(dú)使用混凝劑不能取得預(yù)期效果時，需投加某種助凝劑以提高混凝效

18、果，通常選用聚丙烯酰胺及其水解產(chǎn)物，當(dāng)進(jìn)水濁度較高時，可通過試驗(yàn)確定其用量后投加。4.1溶液池設(shè)計(jì)計(jì)算溶液池一般以高架式設(shè)置，以便能依靠重力投加藥劑。池周圍應(yīng)有工作臺，底部應(yīng)設(shè)置放空管。必要時設(shè)溢流裝置。 溶液池容積按下式計(jì)算： 式中 溶液池容積，； q處理水量；a混凝劑最大投加量，a=40mg/l；c溶液濃度，取10%；n每日調(diào)制次數(shù)，取n2。查設(shè)計(jì)原始資料，設(shè)計(jì)水量：一期15000m3/d，二期15000m3/d，故處理水量為625m3/h.代入數(shù)據(jù)得：（考慮水廠的自用水量10%）溶液池設(shè)置兩個，每個容積為，以便交替使用，保證連續(xù)投藥。取有效水深h11.0m，總深hh1+h2+h30.8+

19、0.2+0.11.1m（式中h2為保護(hù)高，取0.2m；h3為貯渣深度，取0.1m）。溶液池形狀采用矩形，尺寸為長寬高。4.2溶解池設(shè)計(jì)計(jì)算溶解池容積:溶解池一般取正方形，有效水深h10.9m，則：面積： fw1/h1=1.0m邊長： 1/21.0m；溶解池深度 hh1+h2+h3 （式中h2為保護(hù)高，取0.2m；h3為貯渣深度，取0.1m）0.9+0.2+0.11.2m，和溶液池一樣，溶解池設(shè)置2個，一用一備。溶解池的放水時間采用t10min，則放水流量： 查水力計(jì)算表得放水管管徑32mm，相應(yīng)流速vo=1.58m/s。溶解池底部管徑d100mm的排渣管一根。溶解池攪拌裝置采用機(jī)械攪拌：以電動

20、機(jī)驅(qū)動漿板或渦輪攪動溶液。4.3投藥管設(shè)計(jì)計(jì)算投藥管流量： 查水力計(jì)算表得投藥管管徑d20mm。4.4藥劑倉庫小型水廠藥庫使用面積的設(shè)計(jì)參數(shù)為18m2/萬m3.d?？紤]到晚期發(fā)展，設(shè)計(jì)面積為50m2,室內(nèi)高4.5m。用人力手推車投藥，藥庫的設(shè)計(jì)尺寸為7m8m。5. 混合設(shè)備5.1混合設(shè)備的設(shè)計(jì)在給排水處理過程中原水與混凝劑，助凝劑等藥劑的充分混合是使反應(yīng)完善，從而使得后處理流程取得良好效果的最基本條件，同時只有原水與藥劑的充分混合，才能有效提高藥劑使用率，從而節(jié)約用藥量，降低運(yùn)行成本。管式靜態(tài)混合器是處理水與混凝劑、助凝劑、消毒劑實(shí)行瞬間混合的理想設(shè)備：具有高效混合、節(jié)約用藥、設(shè)備小等特點(diǎn)，缺

21、點(diǎn)是水頭損失稍大，流量過小時效果下降。它是有二個一組的混合單元件組成，在不需外動力情況下，水流通過混合器產(chǎn)生對分流、交叉混合和反向旋流三個作用，混合效益達(dá)90-95%，構(gòu)造如圖5-1所示。近期采用兩組，遠(yuǎn)期增加一組。圖5-1管式靜態(tài)混合器5.2混合設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算 5.2.1流量計(jì)算 每組管式靜態(tài)混合器的流量： 5.2.2靜態(tài)混合器管徑計(jì)算 靜態(tài)混合器設(shè)在絮凝池進(jìn)水管中，設(shè)計(jì)流速v=1.0m/s，則管徑為： 采用d=350mm，流速v=0.9m/s。 5.2.3混合單元數(shù) 取n=4，則混合器的混合長度為： 。 5.2.4混合時間 5.2.5水頭損失 5.2.6校核gt值 水的黏滯度為： （水力條件

22、符合要求）6. 絮凝池6.1絮凝池的已知條件設(shè)計(jì)水量， 絮凝池分兩池，則; 采用數(shù)據(jù):絮凝時間:,絮凝池采用變流速:0.5-0.2m/s; 絮凝池的寬長比：; 池內(nèi)平均水深：;保護(hù)高度取0.3m。 廊道內(nèi)流速采用6檔，即： ， 由于絮凝池隔板轉(zhuǎn)彎處的過水?dāng)嗝鎽?yīng)為廊道過水?dāng)嗝娴?.2-1.5倍，且平均水深相同，那么隔板轉(zhuǎn)彎處的寬度應(yīng)為廊道寬度的1.2-1.5倍。6.2絮凝池的尺寸 (1)總?cè)莘e:； (2)單池平面面積：； (3)池長（隔板間凈距之和）：； (4)池寬：6.3絮凝池計(jì)算 (1)廊道寬度和流速：廊道寬度，按廊道內(nèi)流速不同分為6個檔 將的計(jì)算值采用值以及由此所得廊道內(nèi)實(shí)際流速的計(jì)算結(jié)果

23、，列入表6-1中。表6-1 廊道寬度與流速設(shè)計(jì)流速/（m/s）廊道寬度實(shí)際流速/（m/s）計(jì)算值采用值(2)水流轉(zhuǎn)彎次數(shù)池內(nèi)每4條廊道寬度相同的隔板為一段，共分6段，則廊道總數(shù)為：條，隔板數(shù)為23條，水流轉(zhuǎn)彎次數(shù)23次。(3)池長復(fù)核（取隔板后0.1m）（4）池底坡度根據(jù)池內(nèi)平均水深1.1m，最淺端水深取1.0m，最深端水深1.2m，則池底坡度： (5)水頭損失h(m)式中：第i段廊道轉(zhuǎn)彎處水流平均速度（m/s）；該廊道內(nèi)水流轉(zhuǎn)彎次數(shù)；廊道過水?dāng)嗝嫠Π霃?，；隔板轉(zhuǎn)彎處局部阻力系數(shù)，往復(fù)式隔板（1800轉(zhuǎn)彎）為3.0；該段段廊道總長度(m)；流速系數(shù)，隨水力半徑ri和池底及池壁粗糙系數(shù)n而定，

24、。絮凝池采用鋼筋混凝土及磚組合結(jié)構(gòu)，外用水泥砂漿抹面，則粗糙系數(shù)。 絮凝池前5段內(nèi)水流轉(zhuǎn)彎次數(shù)為， 第6段轉(zhuǎn)彎次數(shù)為3。 前5段廊道長度為：，第6段廊道長度為：。 （m/s） 將各段水頭損失計(jì)算結(jié)果列入表6-2中。表6-2 各段水頭損失計(jì)算段12345644444343.243.243.243.243.232.40.0920.0920.1240.1320.1510.1690.330.330.2640.220.1890.1650.400.400.320.270.230.2051.6851.6854.3254.8956.1357.200.0950.0950.0550.0380.0270.015 總

25、水頭損失： (6)gt值 水溫,由表查得 gt值在范圍內(nèi)，說明設(shè)計(jì)合理。(7)往復(fù)式隔板絮凝池計(jì)算簡圖見圖6-1：圖6-1 往復(fù)式隔板絮凝池7. 沉淀池 7.1沉淀池的已知條件設(shè)計(jì)水量； 沉淀池分兩池，則; 沉淀時間：； 池內(nèi)平均水平流速：10mm/s；7.2沉淀池尺寸 （1）單體容積：； （2）池長：； （3）池寬b池的有效水深采用，超高取0.3m，故采用池深為3.3m，則池寬： ，取3.0m。7.3沉淀池計(jì)算 7.3.1進(jìn)水穿孔墻 （1）沉淀池進(jìn)口處用磚砌穿孔墻布水，墻長3.0m，墻高3.3m，穿孔墻距進(jìn)水端池壁的距離取1.0m。 （2）穿孔墻孔洞總面積 孔洞處流速采用，則孔洞總面積為：

26、（3）孔洞個數(shù)n 孔洞形狀采用矩形，尺寸為：，則孔口數(shù)為： 個，取36個。 7.3.2出水渠 采用薄壁堰出水，堰口水平。出水堰寬度用0.35m，則出水渠起端水深h為： 為保證自由溢水，出水渠的超高取0.1m，則渠道深度為0.3m。 7.3.3排泥設(shè)施絮凝池排泥采用穿孔管排泥，在與垂直線成450方向向下開孔眼。每座絮凝池有兩個廊道，各向兩側(cè)排泥，排泥閥采用的xsd型快開排泥閥。一個絮凝池設(shè)7根排泥管，過渡區(qū)設(shè)置兩根排泥管。放空時間取2.0h，則排泥管兼放空管的直徑為： ，采用dn=200mm。沉淀池排泥采用行車式虹吸吸泥機(jī)進(jìn)行機(jī)械排泥。7.4沉淀池水力條件復(fù)核 （1）水力半徑r （2）弗勞德數(shù)f

27、r 在規(guī)定范圍內(nèi)，符合要求。 （3）雷諾數(shù)re （按水溫20計(jì)算） （4）平流式沉淀池計(jì)算簡圖見圖7-1：圖7-1 平流式沉淀池8. 普通快濾池8.1濾池的布置采用普通快濾池，雙排布置，按單層濾料設(shè)計(jì)，采用石英砂作為濾料。擬用大阻力配水系統(tǒng)，單獨(dú)水反沖洗。設(shè)計(jì)水量： 由于雙排布置，則：濾速： 沖洗強(qiáng)度： 沖洗時間： 沖洗周期：8.2濾池尺寸計(jì)算 (1)濾池工作時間為24h,沖洗周期為12h,濾池有效工作時間：（只考慮反沖洗停留時間，不考慮排放初濾水時間）(2)濾池面積 濾池總面積：查表，濾池個數(shù)采用個，成雙行對稱布置， 單池面積：。 (3)單池平面尺寸查表知，故濾池長寬比采用,則濾池平面尺寸。

28、(4)校核強(qiáng)制濾速 （滿足要求）(5)濾池高度承托層高度：h1采用0.45m濾料層高度：h2采用0.70m沙面上水深：h3采用1.70m保護(hù)高度：h4采用0.25m故濾池總高度：h= h1+ h2+ h3 +h4=0.45+0.7+1.70+0.25=3.10m8.3配水系統(tǒng) 此處均只計(jì)算每一只濾池。采用大阻力配水系統(tǒng)，其配水干管采用方形斷面暗渠結(jié)構(gòu)。布置見圖8-2所示。圖8-2 穿孔管大阻力配水系統(tǒng)示意圖 8.3.1配水干渠采用鋼筋混凝土渠道，斷面尺寸采用0.7m0.7m，斷面面積f總=0.49m2，干渠長6.9m。干渠流量： 干渠始端流速：干渠壁厚采用：干管埋入池底，頂部設(shè)濾頭或開孔位置

29、8.3.2配水支管支管中心距采用：每池支管總數(shù)： ，取34根。每根支管入口流量： 支管直徑采用：，支管截面面積：支管始端流速：支管長度：核算： 8.3.3支管孔眼 支管孔眼總面積與濾池面積之比k采用0.25%?？籽劭偯娣e： 采用孔眼直徑： 每個孔眼面積： 孔眼總數(shù)：，取561個每根支管孔眼數(shù)：，取17個（支管孔眼布置設(shè)兩排，與垂線成45夾角向下交錯排列）每排孔眼中心距：孔眼平均流速： 8.3.4孔眼水頭損失支管壁厚采用，流量系數(shù)。水頭損失： 8.3.5復(fù)算配水系統(tǒng)(1)支管長度與直徑之比不大于60，則:(2)孔口總面積與支管總橫截面積之比小于0.5，則:(3)孔口中心距應(yīng)小于0.2，即.8.4

30、濾池各種管渠計(jì)算 8.4.1進(jìn)水進(jìn)水總流量: 采用進(jìn)水渠斷面：渠寬，水深為0.60m，進(jìn)水渠中的流速： 各個濾池進(jìn)水管流量：采用進(jìn)水管直徑：, 管中流速: 8.4.2沖洗水沖洗水總流量：采用管徑： , 管中流速： 8.4.3清水清水總流量： 清水渠斷面：同進(jìn)水渠斷面（便于布置）b=0.8m h=0.6m每個濾池清水管流量：采用管徑: 管中流速： 8.4.4排水排水流量: 排水渠斷面： 寬度，渠中水深0.40m,渠中流速： 8.5沖洗水箱 8.5.1水箱尺寸沖洗時間: 沖洗水箱容積： 水箱內(nèi)水深采用:圓形水箱直徑： 8.5.2設(shè)置高度(1)水箱底至濾池配水管間的沿途及水頭損失之和： (2)配水系

31、統(tǒng)水頭損失： (3)承托層水頭損失：(4)濾料層水頭損失： 式中：濾料的密度，石英砂為； 水的密度，； 濾料層膨脹前的孔隙率（石英砂為0.41）； 濾料層厚度，m。 所以，(5)安全富余水頭，采用(6)沖洗水箱底應(yīng)高出洗砂排水槽面: 9. 加氯間9.1加氯量計(jì)算 本設(shè)計(jì)中水廠按設(shè)計(jì)水量，消毒采用濾后液氯消毒，最大投加氯量為。 9.1.1加氯量 9.1.2儲氯量 儲氯量按一個月考慮： 9.1.3氯瓶數(shù)量采用容量為500kg的焊接液氯鋼瓶，其外形尺寸直徑為600mm，h=1800mm，共3只。另設(shè)中間氯瓶一只，以沉淀氯氣中的雜質(zhì)，還能防止水流進(jìn)入氯瓶。 9.1.4加氯機(jī)數(shù)量采用0-5kg/h加氯機(jī)

32、2臺，交替使用。 9.1.5加氯間、氯庫 水廠所在地主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng)，加氯間靠近濾池和清水池，設(shè)在水廠的南部?？梢耘c加藥間合建。在加氯間、氯庫低處各設(shè)排風(fēng)扇一個，換氣量為每小時812次，并安裝漏氣探測器，其位置在室內(nèi)地面以上20cm，設(shè)置漏氣報警儀，當(dāng)檢測的漏氣量達(dá)到23mg/kg時即報警，切換有關(guān)閥門，切斷氯源，同時排風(fēng)扇動作。為搬運(yùn)氯瓶方便，氯庫內(nèi)設(shè)cd116d單軌電葫蘆一個軌道在氯瓶正上方，軌道通到氯庫大門以外。 稱量氯瓶質(zhì)量的液壓磅秤放在磅秤坑內(nèi)，磅秤面和地面齊平，使氯瓶上下搬運(yùn)方便。磅秤輸出20madc信號到值班室，指示余氯量。并設(shè)置報警器達(dá)余氯下限時報警。 加氯間外布置防毒面具、搶救

33、材料和工具箱，照明和通風(fēng)設(shè)備在室外設(shè)開關(guān)。在加氯間引入一根dn50的給水管，水壓大于20mh2o，供加氯機(jī)投藥用；在氯庫引入dn32給水管，通向氯瓶上空，供噴淋用，水壓大于5mh2o。圖9-1 加氯間簡圖10. 清水池10.1已知條件設(shè)計(jì)水量一期為，二期為。近期先設(shè)計(jì)兩座清水池，遠(yuǎn)期再增加兩坐。10.2清水池容積計(jì)算清水池調(diào)節(jié)容積取設(shè)計(jì)水量的10 %，則調(diào)節(jié)容積為： 消防用水量按同時發(fā)生兩次火災(zāi)，一次滅火量取25 l/s，連續(xù)滅火時間2小時，則消防容積為：根據(jù)水廠選用的構(gòu)筑物特點(diǎn)，水廠自用水的儲備容積，則清水池總?cè)莘e為：清水池設(shè)2個，則每個清水池的有效容積為： 采用矩形清水池，查標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)手冊可

34、采用s833型矩形鋼筋混凝土清水設(shè)計(jì)池，設(shè)計(jì)容量為1000 m3，內(nèi)徑尺寸長寬=23.2011.80，總高度4 m，最大水深為3.8 m。10.3清水池管道系統(tǒng)計(jì)算(1) 進(jìn)水管 ，取設(shè)兩座清水池，則：采用鋼管，則實(shí)際流速： (2) 出水管由于用戶的用水量時時變化，清水池的出水管應(yīng)按出水量最大流量設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中取時變化系數(shù)k=1.3，所以：， 則：采用鋼管，則實(shí)際流速：(3)溢流管 溢流管的管徑與進(jìn)水管相同，取為。在溢流管管端設(shè)喇叭口，管上不設(shè)閥門。出口設(shè)置網(wǎng)罩，防止蟲類進(jìn)入池內(nèi)。(4) 排水管清水池內(nèi)的水在檢修時需要放空，需要設(shè)排水管。排水管徑1.5h內(nèi)將水放空計(jì)算。排水管流速按1.3m/s估

35、計(jì)，則排水管的管徑為：采用的鋼管。10.4清水池布置(1)導(dǎo)流墻每座清水池內(nèi)設(shè)2條導(dǎo)流墻，間距為10m，將清水池分為3格，在導(dǎo)流墻底部每隔1.0m設(shè)0.1m0.1m的過水方孔，使清水池清洗時排水方便，每條導(dǎo)流墻距清水池側(cè)壁5m處開導(dǎo)流孔。(2)檢修孔在清水池頂部設(shè)圓形檢修孔2個，直徑為1000mm(3)通氣孔 在清水池頂部設(shè)通氣孔，通氣孔共設(shè)18個，每格設(shè)6個，通氣管徑為200mm(4)覆土厚度 清水池頂部覆土厚度一般為0.51.0m,取覆土厚度為0.8m圖10-1 清水池計(jì)算簡圖11. 二泵站和吸水井11.1水泵選型當(dāng)管網(wǎng)內(nèi)不設(shè)水塔時，二級泵房的設(shè)計(jì)流量應(yīng)等于最高日最高時的水量, 設(shè)計(jì)中取時

36、變化系數(shù)k=1.3,則水泵設(shè)計(jì)流量為： 水泵揚(yáng)程h=40m。設(shè)備按照近期規(guī)劃，擬設(shè)三臺泵，兩用一備選得水泵參數(shù)如下：型號流量q（l/s）揚(yáng)程h(m)轉(zhuǎn)數(shù)n（r/min）功率(kw)軸功率（kw）效率（%）is200-150-400125461450757377.12泵的基礎(chǔ)長度為1.820m，基礎(chǔ)寬度為0.34m，基礎(chǔ)深度為0.15m。起重設(shè)備：手動單軌吊車sc型。排水設(shè)備：選用型立式污水泵。一共兩臺，一用一備。引水設(shè)備：采用選擇型水環(huán)式真空泵，配套電機(jī)型。通風(fēng)設(shè)備：自然通風(fēng)。計(jì)量設(shè)備：選用超聲波流量計(jì)，選取超聲多普樂流量計(jì)。11.2泵房計(jì)算 11.2.1泵房的平面尺寸泵房長度為32m，寬度為

37、10m。其中長度為：控制間4m，泵軸之間的間距為4.0m，靠近控制間的泵與靠近吊裝間的泵距離墻的距離都各為4.0m，另外設(shè)4.0m做為吊裝機(jī)械電葫蘆用，共計(jì)32m。寬度為吸水管4m，泵基礎(chǔ)的長度為2.0m，壓水管3m，共計(jì)10m。二泵房至吸水井之間管道長度為10m。 11.2.2泵房高度計(jì)算起重設(shè)備采用單軌吊車，泵房間為半地下室，其中地下部分高度h2為2.50m。最高設(shè)備300s58b型水泵帶基礎(chǔ)高度為1.05m。當(dāng)h2=2.5mf+g=1+1=2時， h1=a+b+c+d+e+h=0.32+0.25+0.5+0.92+0.15 =2.14m h= h1+ h2=2.14+2.50=4.64m

38、式中 :h1泵房地上部分高度（m）h2泵房地下部分高度a單軌吊頂車梁高度（m）b滑車高度（m）c起重葫蘆鋼絲繩繞緊狀態(tài)長度（m）d起重繩的垂直長度，水泵為0.85x，電動機(jī)為1.2x，x為起重部件的寬度（m），0.851.1=0.94m e最大一臺水泵或電動機(jī)的高度（m） f吊起物底部和最高一臺機(jī)組頂部的距離（一般不小于0.5m） g最高一臺水泵或電動機(jī)頂至室內(nèi)地坪的高度11.3吸水井設(shè)計(jì)吸水井是連通二級泵房與清水池之間的構(gòu)筑物。吸水井設(shè)置成獨(dú)立的兩格，中間隔墻上安裝閥門以保證足以通過鄰格最大吸水流量。其存水量應(yīng)按照最大一臺泵5min的流量為38m3來計(jì)算，同時與清水池保持一定的水位差。最低水

39、位為清水池池底標(biāo)高減去管路水頭損失。吸水井應(yīng)高出地面10cm，長度7m，寬為2m，高3.2m。12. 給水處理廠人員編制及輔助構(gòu)筑物使用面積按照給水排水設(shè)計(jì)手冊3 “附屬建筑面積及附屬建筑的設(shè)備設(shè)施”取用：(1)辦公用房面積：取200（水廠規(guī)模為25萬,包括廁所、貯藏室面積）。(2)化驗(yàn)室面積：取100，定員取3人（指水廠一級化驗(yàn)室用房，不包括車間班組化驗(yàn)用房）。(3)機(jī)修間面積：取120，定員5人；其中車間面積80，輔助面積為40。(4)水表修理間面積：取30，定員2人。(5)電修間面積：取35，定員3人；其中車間面積20，輔助面積為15。(6)車庫面積：一般由停車間、檢修坑、工具間和休息室

40、組成，其面積根據(jù)車輛的配備確定，取其面積為50。(7)倉庫面積：取115（包括倉庫管理人員的辦公面積在內(nèi)，其面積采用10）。(8)食堂面積：每個就餐人員面積定額取為2.3/人，設(shè)計(jì)水廠職工定員為50人，其面積共115（就餐人員按最大班人數(shù)計(jì)）。(9)浴室與鍋爐房總面積為40。(10)管配件堆棚面積為80。(11)傳達(dá)室面積取用20。(12)自行車棚面積取用30。(13)石英砂堆場面積取用200。(14)宿舍面積按5/人計(jì)算，宿舍人數(shù)約為水廠定員人數(shù)的40%，取用100。因水廠規(guī)模較小，不設(shè)泥木工間面積。13. 水廠平面和高程布置13.1平面布置水廠平面布置的內(nèi)容包括：各構(gòu)筑物的平面定位，各種管

41、道，閥門及配件布置，廠區(qū)道路，圍墻，綠化等。水廠平面布置要求：構(gòu)筑物間距宜緊湊，但應(yīng)滿足各構(gòu)筑物和管線的施工要求。構(gòu)筑物布置應(yīng)注意朝向和風(fēng)向，如加氯間和氯庫應(yīng)盡量設(shè)置在水廠主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向。生產(chǎn)構(gòu)筑物間連接管道的布置，應(yīng)使水流順直和防止迂回。生產(chǎn)構(gòu)筑物與水廠附屬構(gòu)筑物應(yīng)分開布置。并聯(lián)運(yùn)行的凈水構(gòu)筑物應(yīng)配水均勻，必要時可設(shè)置配水井。加藥間、澄清池和濾池相互間的布置，宜通行方便。水廠排水一般宜采用重力流排放，必要時可設(shè)排水泵站。新建水廠綠化占地面積不宜少于水廠總面積的20%。水廠內(nèi)根據(jù)需要，設(shè)置濾料、管配件等露天堆放場所。本水廠的工藝流程采用直線型布置，管線力求簡短，廠區(qū)內(nèi)配以草地、樹木等綠化，力

42、爭創(chuàng)建一個清新怡人的現(xiàn)代化水廠。13.2高程布置 13.2.1相關(guān)計(jì)算水廠處理構(gòu)筑物高程布置應(yīng)充分利用原有地形坡度，各種構(gòu)筑物應(yīng)采用重力流。構(gòu)筑物間的水面高差即流程中的水頭損失，包括構(gòu)筑物、連接管道、計(jì)量設(shè)備的水頭損失。水頭損失一般應(yīng)通過計(jì)算確定，也可參照規(guī)范進(jìn)行估算，并考慮水頭跌落損失。凈水構(gòu)筑物水頭損失計(jì)算如下： 清水池地面標(biāo)高為567.0m，令地面標(biāo)高與清水池出水端最高水位同高，清水池內(nèi)水頭損失取0.1m，即清水池出水端最高水位標(biāo)高為567.0m，進(jìn)水端最高水位567.1m，池面超高0.20m，則池頂標(biāo)高為567.20m，有效水深為3.80m，則池底標(biāo)高為563.20m，放空管標(biāo)高為56

43、2.20m。 吸水井清水池到吸水井的管線長10m，設(shè)兩根管，管徑按允許流速選擇,流量為，查水力計(jì)算表，沿程有兩個閘閥，進(jìn)口和出口局部阻力系數(shù)分別為0.06和1.00,則管線中的水頭損失為：因此，吸水井水面標(biāo)高為567.0-0.08=566.92m，底部標(biāo)高為566.92-3.1=563.82m。 濾池濾池到清水池之間的管線長為8m，設(shè)兩根管，濾池的最大作用水頭為2.0-2.5m，設(shè)計(jì)中取2.0m。管徑按允許流速選擇，流量為，查水力計(jì)算表，局部水頭損失取沿程損失的30%，則：濾池出水端水面標(biāo)高567.15m，進(jìn)水端水面標(biāo)高569.15m，池底標(biāo)高為565.30m。 平流式沉淀池沉淀池到濾池管長為8m，設(shè)兩根管，沉淀池的最大水頭損失為0.2-0.3m，設(shè)計(jì)中取0.2m。管徑按允許流速選擇，流量為，查水力計(jì)算表，局部水頭損失取沿程損失的30%，則：沉淀池出水端水面標(biāo)高569.20m，進(jìn)水端水面標(biāo)高569.40m，池底標(biāo)高為566.20m。(5)往復(fù)式隔板絮凝池絮凝池到沉淀池管長8m，絮凝池的最大水頭損失為0.4-0.5m，設(shè)計(jì)中取0.4m。管徑按允許流速選擇，流量為，查水力計(jì)算表，局部水頭損失取沿程損失的30%，則：絮凝池出水端水面標(biāo)高569.475m，進(jìn)水端水面標(biāo)高569.875m，池底標(biāo)高為568.375m。