1、第一章总论一、设计任务某城镇生活用水自来水厂二、根本资料1、水厂净产水量：90500m3d2、水质资料：水质条件如下:工程河水水库水浊度150-1000NTU1050NTU（短时500NTU）色度14度水温0-27PH7.0细菌总数10000个/ml14000个/ml总大肠菌群30000个/L35000个/L总硬度2mmoll2.8mmoll碱度0.2mmoll2mmoll嗅和味微量其他符合饮用水标准三、提供设计的自然资料城市概况某市一乡镇，供水包括集镇和下属的主要行政村。I、地质条件：该地区地质上处于沉积平原，中部起伏平缓，地震烈度为7度，地基承载力为IoOKN/m2。水厂厂址平面为一荒地，
2、地形平坦，地面标高为7.5m。2、气象资料(1)年平均气温14.2C,最高温度39。最低温度一15(2)年平均降雨量1060亳米，最大年降雨量1535亳米，最小年降雨量542.31亳米（3）主导风向：东南风3、最大冻土深度：100mm4、地下水平均水位：0.5Im5、水源状况河流：河流从该镇西边缘穿过，为通航内河，河水位变化较小，水质较好，可作为供水水源。河面宽约100米，河床稳定，流量大，自净能力强。常水位0.9m,最高水位2.56m,最低水位-0.4Om河水外堤地面标高6.0m四、水处理所用材料1、混凝剂：自选2、消毒剂：自选3、滤料：种类自选，需进行筛分，筛分结果资料:筛号筛孔（亳米）筛
3、的校准孔径（亳米）剩在筛上的砂重经过该号筛的砂重重量（克）百分率121.681.512.5141.411.2312.4161.191.0120.4181.000.923.5250.710.6423.9350.500.4911.4600.25.0.245.6底盘0.3五、日用水量变化规律小时0-11-22-33-44-55-66-77-8%2.252.72.452.52.64.35.45.9小时8-99-1010-1111-1212-1313-1414-1515-16%6.05.846.05.565.85.34.24.5小时16-1717-1818-1919-2020-2121-2222-232
4、3-24%5.755.853.73.82.42.242.72.26B出厂水压力0.42MPa六、主要参考资料1、给水工程第四版中建出版社2、室外给水设计标准20063、净水厂设计知识中建出版社4、给排水设计手册1.3.10.11中建出版社5、净水厂设计水利电力出版社6、给排水快速设计手册1中建出版社7、给水处理工艺设计计算8、给水排水工程设计实训教程机械工业出版社第二章总体设计一、净水工艺流程选择工艺流程：原水一级泵房往复式隔板絮凝池平流沉淀池普通快滤池清水池一一f二级泵房二、处理构筑物及设备形式选择1、混凝剂配制和投加本应根据原水水质分析资料，用不同的药剂作混凝试验，并根据货源供给等条件，确
5、定合理的混凝剂品种及投药量。由于缺少必要的条件，所以参考相似水源有关水厂的药剂投加资料。选择混凝剂为三氯化铁，采用计量泵湿式投加，最大投加量a=13mgL,投加浓度为10%,需加助凝剂石灰。2、溶液池设计计算溶液浓度b=10%,一天调制次数n=2,溶液池调节容积为：溶液池分成2格，每格的有效容积为3.511一用一备，保证连续投药。有效高度为1m,超高0.3m,每格实际尺寸为L8mXl.8mXl.3m。置于室内地面上。3、溶解池设计计算溶解池容积叱=0.3叱=0.3X6.35=1.91疝溶解池分2格，每格的容积为In?,有效高度去0.8m,超高0.3m,设计尺寸为ImXImXL1m。池底坡度采用
6、2.5%o溶解池搅拌设备采用中心固定式平桨板式搅拌机。桨直径为470mm,桨板深度920mm,质量150kgo溶解池置于地下，池顶高出室内地面0.5m。溶解池和溶液池材料都采用钢筋混凝土，内壁衬以环氧玻璃钢。4、计量设备设3台活塞式隔膜计量泵，2用1备。第三章净水厂设计三、混合设备的设计采用热浸镀锌管式静态混合器，采用2个。1、设计流量每组混合器处理水量为Q=R=也丝=48870w3/d=2036.25/h=0.565/n3/S222、设计流速静态混合器设在絮凝池进水管中，设计流速V=LI5ms,那么管径为:采用D=800mm,那么实际流速v=1.13ms3、混合单元数按下式计算取N=3,那么
7、混合器的混合长度为：4、混合时间5、水头损失6、校核GT值GT=2529.6（2000,水力条件符合要求）四、絮凝池与沉淀池计算1、絮凝池与沉淀池布置本设计中采用的往复式隔板絮凝池将与平流沉淀池合建，它们的宽B相同。条件：设计水量Q=4072.5z113z,分两池采用数据：沉淀时间：I=L5絮凝时间：（=2Omin沉淀池平均水流流速：v=13.5mms絮凝池采用变流速：050.2ms2、絮凝池与沉淀池面积尺寸沉淀池边长:L1=3.6=3.6x13.5X1.5=72.9m沉淀池容积:叱=Q7=2036.251.5=3054.375m2Q絮凝池容积:吗=Qz=2036.25X而=678.75加W3
8、054375沉淀池宽:B=上=14/nHL372.9有效水深H=30,超高取0.4m,那么池深为3.4m采用轨距为史士H-0.1+0l-0.4=7.35加的机械吸泥机，每池设置两部，考虑到走道宽度和隔墙尺2寸，每隔净距为+I-0.1=7.65。2絮凝池长:L2 =&=幽21 = 23.1?H2B 2.1x14平均水深H2=2lm,超高取0.3m,那么池深为2.4m沉淀池放空排泥管直径取d=5006水池平面尺寸：絮凝池长23.1m沉淀池长72.9m池宽14m3、絮凝池水力条件复核絮凝池双排，廊内流速分为6档取q=0.55mv1=0.50m/s按上法计算得：每种间隔采取5条，那么廊道总数为30条，
9、水流转弯次数为29次，池子长度（隔板间隔之和）隔板厚度按0.2m计，池子总长L=27.1+0,2(30-1)=32.9m按廊道内不同流速分成6段，分别计算水头损失,第一段:Rl =水力半径4 ”2 0.55x2.1aA + 2H2 0.55 + 22.1=0.243，C11=-Rny槽壁粗糙系数二13,流速系数第一段水流转涔次数=5,廊道长度4=53=5x14=70?，转弯处过水断面积为廊道过水断面积的1.2倍。那么絮凝池第一段水头损失为各管段水头损失计算结果见下表：段数SflIn人%V匕C%15700.240.4160.5062.160.15125700.300.3160.3864.210.
10、08535700.340.2830.3465.430.06745700.370.2500.3066.270.05255700.440.2000.2468.010.03564560.510.1670.2069.530.022计算GT值(t=200C):GT=57.62060=69120(14及范围内)池底坡度：4、沉淀池设计计算(考虑池内设有导流管)沉淀池沿纵向设置一道隔墙分成2格，每格宽度片=7根(1)池子尺寸校核长宽比：LIBx=72.9/7=10.44长深比：LfH=72.9/3.0=24.310沉淀池水平流速V=:=729/1000=135mmJs(符合要求)t1.53600(2)进水穿
11、孔墙为使水流均匀分布在整个进水截面上，并尽量减少扰动，在沉淀池进口处用砖砌穿孔墙布水。1)穿孔墙孔洞总面积F。穿孔墙上的孔口流速采用%=0.2加/s2)孔洞个数N。孔洞采用半砖矩形孔眼，尺寸为15cnxIOcvn。那么3)孔眼的实际流速% =Q，1890.150.1；0.566- 2.835= 0.2is4)孔眼布置。水平方向孔眼净间距取500mm,孔眼布置成9排，每排孔眼数为189/9=21个，其所占的宽度为(21x0.15+200.5)=13.15m,剩余宽度为：B-13.15=0.75h,均分在各灰缝中。垂直方向孔眼净距取27(hwz,最上一排的淹没水深为0.25m,那么孔眼的分布高度为
12、o=().25+0.1x9+0.27x9=3.6*池子进水端的花墙距进水池壁的距离为2m,至池底局部的花墙不设孔眼。(3)集水系统为保证沉淀池出水均匀出流，本设计采用指形槽收集出水后汇入集水渠。1)集水槽。沿池长方向布置8条穿孔集水槽。8 14中心距a=1.56?9 9槽中流量q=0.07518考虑到池子的超载系数为20%,故每个槽中流量每条槽的宽度。=0.9染t=0.9x0.0844=0.334m为便于施工取b=0.4m,槽底为平坡。为保证自由出流，堰口位于槽内水面以上0.07m,槽起端高取0.15m。采用双侧布水孔，指形槽进水孔孔径为30mm,那么单孔面积：d?=0.0007W,堰口上的
13、水头=0.05加。单个孔口流量为%=Z7=0.620.000729.80.05=0.00043w35每个槽上开的孔数为幺=0084-196个,每侧各开98个孔，设开孔中心间距%0.00(M3e。=100ww=0m，那么每条槽的长度=0.198=9.8?孔口流速V0 =0.5667 0.0007 196=O.59m s（J0084集水槽有效水深M=+=0.36机b%0.4x0.59集水槽的总高度H1=0.07+0.15+h,+hn=0.07+0.15+0.05+0.36=0.63m2)集水渠。假定集水渠起端水流截面为正方形，那么渠的宽度为=0.9Qju=0.9X0.566”=0.717根,为便于
14、施工取b=0.8机。起点水深H1=0.75。=0.75X0.8=0,6m终点渠中水深H,2=1.25ff=1.250.8=LOw为了便于施工，渠中水深统一取1.0m。自由落水高度取S07m,集水槽底应高于集水渠起端水面0.07m,同时考虑到集水槽顶与集水渠顶相平。集水渠总高度为H2=+07+l=063+0.07+l=1.70m0出水管流速取L2ms,那么直径0.566X4_0775m取D=800mmo1.23.14(4)沉淀池水力条件校核R LJ 水力半径：R = -B+4H 14+4x3弗劳德数：Fr=-=00135=1J51O5（在I。IT，范围内）Rg1.62x9.8雷诺数:Re = 0
15、01351.621.003l O-6= 21804 (符合条件)五、普通快滤池计算1、滤池的布置采用普通快滤池，双排布置，按单层滤料设计，采用石英砂作为滤料。拟用大阻力配水系统，单独水反冲洗。设计水量：0=97740w3/J滤速：v=9mh冲洗强度：4=14L（s机2）冲洗时间：/=6min2、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T=24-0.1-=23.812（只考虑反冲洗停留时间，不考虑排放初滤水时间）滤池总面积为：滤池个数采用N=6个，成双排对称布置石工”CA228.22单池面积：f=38？N6每池平面尺寸采用LB=8n5m校核强制滤速：V=10.8n
16、满足强制滤速14n的要求）N-I6-13、滤池高度承托层高度：H采用0.50m滤料层高度：Hz采用0.7Om沙面上水深：山采用1.70m保护高度：H4采用0.3Om故滤池总高度：H=Hl+H2+H3+H4=0.5+0.7+1.70+0.3=3.20m4、配水系统(每只滤池)采用大阻力配水系统(1)干管干管流量：qfi=7=3814=5325采用管径：=800加(干管埋入池底，顶部设滤头或开孔位置)干渠始端流速：%=1.06ms(2)支管支管中心距采用：aj=0.30m每池支管总数：/=2/勺=2x8/0.3=53每根支管入口流量：/=%/ny=532/53=10.038L/S支管直径采用：d
17、j=SOmm支管始端流速：vj=1.99ms(3)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：Fk=kf=0.253S=95000wn2采用孔眼直径：dk=l()三n每个孔眼面积：fk=0.785102=7S.5mm2孔眼总数：Njk=2=三=121078.5每根支管孔眼数：nk=-=22nj53支管孔眼布置设两排，与垂线成45夹角向下交错排列每根支管长度：Ij=0.5(B-df,)=0.5(5-0.8)=2.IOw每排孔眼中心距：4=-L=2J2=0.19mIink222/2(4)孔眼水头损失支管壁厚采用S=5mm,流量系数4=0.68水头损失:(5)复算配水系统支管长度
18、与直径之比不大于60,那么孔口总面积与支管总横截面积之比小于0.5,那么干管横截面积与支管总横截面积之比，一般为1.752.0,那么孔口中心距应小于02即4=0.19zw2000/，时，采用矩形水池。有效水深取4.5加，那么每座清水池的面积为：取LxB=37m30m,超高取0.3m，那么清水池高度取4.8加。清水池尺寸为LBH=37w30m4.8m2、清水池管道系统计算(1)进水管Q1=97740m3/d=3n,/s,v1=1.2wIS设两座清水池，那么采用ON800,钢管，那么4Q _ 4L13n2 24x0.8?=l2m s(2)出水管由于用户的用水量时时变化，清水池的出水管应按出水量最大
19、流量设计，所以:Q2=977406%=58M.4/A=1.63w3/5,v2=0.9/n/S采用ONlIO0冲钢管，那么实际流速V=4x163)=0.86wSnD121(3)溢流管溢流管的管径与进水管相同，取为DV800/mz。在溢流管管端设喇叭口，管上不设阀门。出口设置网罩，防止虫类进入池内。(4)排水管清水池内的水在检修时需要放空，需要设排水管。排水管径2h内将水放空计算。排水管流速按1.4ms估计，那么排水管的管径为：采用3N800m次钢管3、清水池布置(1)导流墙每座清水池内设2条导流墙,间距为IOm,将清水池分为3格,在导流墙底部每隔LOm设0.1mx0.1m的过水方孔，使清水池清洗
20、时排水方便，每条导流墙距清水池侧壁5m处开导流孔。检修孔在清水池顶部设圆形检修孔2个，直径为IooOmm(3)通气孔在清水池顶部设通气孔，通气孔共设18个，每格设6个，通气管径为20Omm(4)覆土厚度清水池顶部覆土厚度一般为0.51.0m,取覆土厚度为0.8m八、泵房的设计计算一泵房水泵设备按Qa=97740m7d=4072.5m7h规模配置，即选3台20SA-28型离心泵，两用一备，单泵流量Q=2160m7h,扬程H=13m二泵房水泵水厂管网最高时用水量Q=6%Q设=1.63机3s,根据任务书，出厂水压力为0.42MPa,选择供水水泵为14SA-IOB型6台，5用1备，单泵流量Q=1260
21、90（rfh,H=44-51m,配Y355-37-4电机。二泵房尺寸为20mX12m。第四章水厂总体布置九、平面布置水厂平面布置的内容包括：各构筑物的平面定位，各种管道（处理工艺用的原水管、加药管、沉淀水管、清水管、反冲洗水管、加氯管、排泥管、放空管；水厂自用水管、厂区排水管、雨水管、电缆线、通讯线路等），阀门及配件布置，厂区道路、围墙、绿化等。水厂平面布置要求：高程布置应充分利用原有地形坡度。构筑物间距宜紧凑，但应满足各构筑物和管线的施工要求。构筑物布置应注意朝向和风向，如加氯间和氯库应尽量设置在水厂主导风向的下风向，泵房及其它建筑物应尽量布置成南北向。生产构筑物间连接管道的布置，应水流顺
22、直和防止迂回。生产构筑物与水厂生产附属建筑筑物（修理间、车库、仓库等）宜分别集中布置。生产构筑物与水厂生活福利设施（食堂等）应分开布置。并联运行的净水构筑物应配水均匀。加药间、沉淀池和滤池相互间的布置，宜通行方便。水厂排水一般宜采用重力流排放，必要时可设排水泵站。水厂应考虑绿化，新建水厂绿化占地面积不宜少于水厂总面积的20%。清水池池顶宜铺设草皮。QD水厂内根据需要，设置滤料、管配件等露天堆放场所。水厂内设置通向各构筑物和附属构筑物的道路，一般按以下要求设计：主要车行道的宽度，单车道为3.5m,双车道为6m,并应有回车道；人行道的宽度为1.52.0m；大型水厂一般可设双车道，中、小型水厂一般可
23、设单车道；车行道转弯半径不宜小于6m；城镇水厂或设在工厂区外的工业企业自备水厂周围，应设置围墙，其高度一般不宜小于2.5m。水厂的工艺流程采用直线型布置，管线力求简短，厂区内水配以草地、树木等绿化，力争创立一个清新怡人的现代化水厂。水厂总占地面积2390011因地制宜并考虑到远期开展。总平面图中，绿化面积约占25%,附属面积约占总面积的15%o十、高程布置水头损失一般应通过计算确定，也可参照标准进行估算，并考虑水头跌落损失。净水构筑物水头损失见下表。构筑物水头损失汇总名称水头损失水位连接管段构筑物沿程及局部(m)构筑物Im)标高Im)往复式隔板絮凝池0.419.80隔板絮凝池至平流沉淀池0.1平流沉淀池0.259.70平流沉淀池至普通快滤池0.35普通快滤池2.19.10普通快滤池至清水池0.4清水池6.60
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